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农业种植生物技术研究:探讨农业种植中生物技术的推广及应用 摘要:文章主要从以下三个方面,对农业种植中生物技术的推广及应用进行了简单探讨。 关键词:农业种植;生物技术;推广应用 随着科学技术的发展,生物技术也得到了不断地进步,生物技术在农业种植中的应用和推广,实现了我国农业的可持续发展。 1 农业种植中生物技术的推广及应用-转基因技术 转基因技术,简单来讲,就是在生物体外对DNA分子进行人工剪切、拼接,对基因进行改造和重新组合,再导入生物体内使导入的基因得以表达。其中,其优秀技术就是提取目的基因——将需要的基因从供体生物的细胞内提取出来,从而达到最终目的。其中还有一个关键的环节就是对多细胞生物的检测,将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体,检测这些个体是否摄入目的基因,摄入的基因是否表达(是否表现出相应的性状)。淘汰无变化的个体,保留有相应变化的个体进一步培养、研究。 在当前的农业生产中,转基因技术是目前应用最为广泛的一种生物技术。转基因技术的应用,对农业种植的育种有着极为重要的作用和意义,其可以将某一种作物的优良基因转移到另一种完全不具亲缘关系的作物品种当中,使得作物产量和质量得到提高。 目前被较广泛提取使用的植物目的基因主要有:苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。例:用棉铃饲喂棉铃虫,如虫吃后不出现中毒症状,说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达,如虫吃后中毒死亡,则说明摄入了抗虫基因并得到表达。 因此,通过转基因技术的应用,使得农作物的品种得到改良,目前,随着科学技术和生物技术的发展,其应用也不断呈现广泛应用的趋势。首先,目前,转基因植物的种植规模在不断地扩大,根据相关数据分析,目前采用转基因技术种植面积已经达到了全球耕地面积的16%。 此外,还有杂交育种技术的应用。简单来讲,就是在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。其也是一种极为常见的生物种植技术,杂交育种技术与转基因技术相比,其操作方式更为简单,而且这种技术的推广时间也比较早,目前,对于杂交技术的应用已经有了丰富的经验,这些技术的应用都使得农业种植的难度降低。 2 农业种植中生物技术的推广及应用-组织培养技术 在农业种植中,对于组织培养技术的应用,其主要是建立细胞的全能性的基础之上的,通过人工的诱导,保证植物组织在无菌状态下进行良好的发育,最终发育成为完整植株的一种生物技术。组织培养技术的利用,不仅可以增加植物繁殖的速度,而且更为重要的是能够在有限的时间内,培育出更多优良的植物品种。此外,利用组织培养技术,可以有效地防止病毒对作物幼苗的侵害,保证种苗无病毒,促进良种经济作物的快速推广。在应用组织培养技术要注意以下几点:首先,要保证在植物组织培养中温度、光照、湿度等各种环境条件,培养基组成、pH值、渗透压等各种化学环境条件,使得能够有效地促进组织培养育苗的生长和发育。另外,在进行初代培养外植体的时候,对于褐变做好处理。褐变,主要就是指外植体在接种后,其表面开始褐变,有时甚至会使整个培养基褐变的现象。它的出现是由于植物组织中的多酚氧化酶被激活,而使细胞的代谢发生变化所致。在褐变过程中,会产生醌类物质,它们多呈棕褐色,当扩散到培养基后,就会抑制其他酶的活性,从而影响所接种外植体的培养。所以一定要加强对这个环节的处理。第三,关于植物组织的初代培养。初代培养旨在获得无菌材料和无性繁殖系。即接种某种外植体后,最初的几代培养。在初代培养时,用诱导或分化培养基,即培养基中含有较多的细胞分裂素和少量的生长素。初代培养建立的无性繁殖系包括:茎梢、芽丛、胚状体和原球茎等。 3 农业种植中生物技术的推广及应用-采用生物技术制作生物农药 生物农药,简单来讲,就是利用生物新陈代谢的产物,将其作为制作农药制品的有效成分,改变传统形式通过化学手段制作农药的方法,即可以起到良好的保护环境的作用,另外,还可以达到良好的使用效果,更加重要的是提高了植株的耐药性,所以,利用生物技术制作农药具有深远的影响。 在基因工程药品的生产中,许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限,其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速,容易控制,适于大规模工业化生产。因此,我们可以将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内,让它们产生相应的药物,不但能解决产量问题,还能大大降低生产成本。例如:转黄瓜抗青枯病基因的甜椒、转鱼抗寒基因的番茄、转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯、不会引起过敏的转基因大豆等等。 因此,生物农药技术,避免了对环境造成的污染,利于农业的可持续发展。 4 总结 总而言之,生物技术已经在农业中得到了广泛的推广和应用,有效地改善我国目前的农业现状,提高了农作物抵抗能力,提高农业产量,积极推进我国农业的发展,实现了农业的可持续发展。 作者简介:王登波(1978-),男,汉族,山东济南人,济南市长清区文昌办事处农业技术推广站助理农技师,研究方向:农业技术推广。 农业种植生物技术研究:农业种植中生物技术的推广及应用 摘 要:随着农业科学技术的发展,生物技术也得到了不断进步,生物技术在农业种植中的应用,实现了我国农业的可持续发展。生物技术已经在农业中得到了广泛的推广,极大地改善了我国目前的农业现状,积极推进我国农业的发展。 关键词:农业种植 生物技术 推广 应用 农业种植中的生物技术是一门对生物体进行改造和利用的技术,在农业种植中,生物技术对生物机体以及细胞利用先进的生物工程原理,对生物体进行的改造,从而促进农业的生产。农业种植中利用生物技术可提高农作物的产量,增加农作物的抗虫病性,改善农作物的质量,对促进我国农业发展起到了重要的作用。 一.生物技术在农业种植中的运用与作用 农业种植中的生物技术就是转基因技术,就是在生物体外对DNA分子进行人工剪切与拼接,对基因进行改造和重新组合,再导入生物体内的基因得以表达。其优秀技术就是提取目的基因,是将供体生物的细胞内提取出来,从而达到最终目的。 其中一个关键的环节就是对多细胞生物的检测,就是将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体,检测个体是否摄入目的基因,摄入的基因是否已表达。进而再淘汰无变化的个体,保留有相应变化的个体来进一步培养。 通过转基因技术在农业上的应用,会使得农作物的品种得到改良,现在随着生物技术的发展,其应用也不断呈现广泛的趋势。我们知道转基因植物的种植规模在不断扩大,目前耕地面积的大部分都在采用转基因技术种植技术。 在当前的农业生产中,转基因技术是最为广泛的一种生物技术。转基因技术的应用,对农业种植有着极为重要的作用,其可将一种作物的优良基因转移到另一种的作物品种当中,使得农作物产量与质量得到提高。 除此外还有杂交育种技术的应用,其所为杂交育种技术就是在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,使其不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子会发生分离,分离后的遗传因子进入不同的配子中,随配子遗传给下一代。这也是一种十分常见的生物种植技术,其操作方式比较简单,且这种技术的推广时间比较早,我们对杂交技术的应用已经有了丰富的经验,这些生物技术的应用都使得农业种植的难度降低。 农业种植现代化过程中,怎样把高新技术同传统农业技术结合起来,走出一条符合中国特色的农业现代化道路,是我国农业科技工作者的任务,特别是在我们有限的耕地与人口不断增长的条件下,离开科学技术是不可能生产出足够的农产品来维持中国人口的温饱。 生物技术就是一项我国发展生态农业的领先技术,是被有关专家称为农业史上的第三次革命。生物技术可广泛用于种养业、林业与环境治理,维护人们的身体保健。它具有增产、除病等作用,是生产绿色有机食品不可缺少的新技术。通过生物技术在农业上的的综合使用,可以全面改善农作物生态环境以及农作物对各类营养成分的吸收能力,还有农作物自身对各种病害的抗病性能力,杀灭或抑制各种病害的滋生,降低或清除土壤环境中各类化学药物残留。 二.农业种植中生物技术的组织培养技术 组织培养技术在农业中的利用,不仅可以增加植物生长的速度,而且能够在有限的时间内,培育出更好的优良品种。利用组织培养技术,可以有效地防止病毒对作物农作物的侵害,保证植物种苗无病毒,促进良种经济作物的快速发展。 在现在农业种植中,对于组织培养技术的应用,其主要是建立在细胞的全能性的基础之上,是通过人工的诱导,保证植物组织在无菌状态下进行良好的发育,最终成为完整的一种生物技术。 在应用组织培养技术要注意保证在培养基组成、pH值、渗透压等各种化学环境条件,及植物组织培养中温度、光照以及湿度等各种环境条件,使得能够有效地促进组织培养育苗的生长和发育。当组织培养技术扩散到培养基后,就会抑制其他酶的活性,从而影响所接种外植体的培养。所以一定要加强对这个环节的处理。关于初代培养旨在获得无菌材料和无性繁殖系,即接种某种外植体后,最初的几代培养。要用诱导或分化的培养基,就是培养基中含有较多的细胞分裂素与少量的生长素。 三.农业种植中生物技术制作生物农药 生物农药是农业种植中生物技术的一部分,它的形成,简单来说,就是利用生物的新陈代谢,将它作为制作农药制品的有效成分,通过化学手段制作农药的方法,可以起到达到良好的使用效果,还可以良好的保护环境的作用,更加重要的是提高了植株的耐药性,可见利用生物技术制作农药,在具农业种植中有着深远的影响。 在农业生产中,很多药品的生产就是从生物组织中提取的。但大都受材料来源限制,致使其产量有限,价格也是非常的昂贵。而微生物生长的迅速比较快,容易被控制,适于大规模工业化的生产。所以我们可将生物合成相应药物成分的基因,最后导入微生物细胞内,使其产生相应的药物,这样不仅能够解决产量问题,也能降低生产的成本。避免了对环境造成的污染,同时也利于农业的可持续发展。 结语: 农业种植中的生物技术已经成为农民种植中不可缺少的法宝,大部分农民都开始使用,生物技术越来越受到欢迎。此后我们还会加大生物技术推广,加大资金的投入,加强科技宣传的力度,使广大农民都能应用生物技术种植无污染的农作物,促进农业增产与增收。 (作者单位:044000山西省运城市农业委员会) 农业种植生物技术研究:探讨生物技术在农业种植中的推广和应用 摘要:对生物体的改造技术和对生物体利用的技术被统称为生物技术,生物技术不仅用于生物方面,并且在农业种植中得到了推广和应用。在农业领域中通过对生物技术的运用,如杂交水稻技术、生物固氮技术、生物农药技术等,提高农业产量,节约农药成本,减少农业污染。本文将大致谈论生物技术在农业种植中的推广和应用。 关键词:生物技术;应用;推广;农业种植 在科学技术发展的促动下,生物技术也在不断的发展、扩张,生物技术普遍运用在农业生产中,促进了农业的发展。同时,生物技术比较难以应用,所以发展和推广都进行的比较缓慢。近年来,科学家更深入的对生物科技进行了研究和应用,让生物技术更多的运用到现实的生活当中,例如:转基因技术等等,所以必须加大生物技术在农业种植中的应用和推广。 1 生物技术在农业种植中的重要性 作为人口大国,我国对农业产品的中产量需求很大,近几年来,生物技术逐渐的发展起来,并应用在农业中,在没有污染自然生态的情况下,粮食的问题得到了合理的解决。生物科技有投资小、产量多、高回报的特点,并且能合理利用资源,减少资源浪费,减少环境的污染。生物科技不仅能拓展农业发展,减少可利用能源的浪费,还能使产量得到提高,实现社会经济的可持续发展。 2 生物技术在农业种植中的应用 (1)通过生物技术,提高农产品的产量。人口多,人均占地面积小,粮食少,是阻碍经济发展的几个主要因素,袁隆平杂交水稻研究的成功大大的提高了水稻的产值。这正是生物技术的合理运用。 (2)运用生物技术,提升农产品质量。人们生活水平的不断提高,使居民对食品的质量、营养等方面有了较高的要求,生物技术的运用,极大提升了产品的质量,例如:“转基因技术”,通过对产品基因的改造与组合,使其和另外的生物体相结合,提高植物的蛋白质成分,增强植物抗病虫能力,提高产品的质量。 (3)生物农药方面的运用。农作物产量受多方面的影响,如:气候、土壤等,其中病虫害的危害是一重要因素,传统化学农药的大量使用,不仅使农产品本身受到危害,更加破坏了环境,生物农药是利用生物的新陈代谢等等通过提取制成的农药,和传统农药相比,生物农药种类较多,农户选择类别较大。生物农药在制作的过程中,减少了化学成分,在使用中,对植物和环境都起到了保护作用。传统农药是通过生物组织生产出的药品,农药的材料受到范围的限制,这使传统农药价格较高,生物农药避开了这种弊端,生物农药有生长快、范围广等等,与传统农药相比也大大降低了生产的成本。 (4)通过生物技术提高了农作物的抗病性和抗虫性。在我国,除了水稻等极少数农作物的产量高以外,大部分农作物产量底下,其中很大原因就是我国农作物抗病性和抗虫性差。农作物抗虫性和抗病性差不仅仅影响农作物的产量,甚至可能导致农作物的死亡。要想提高我国农作物的产量就必须提高农作物的抗病性和抗虫性。生物技术的引入,给解决这种难题带来了契机,如利用马铃薯自身分泌的一种蛋白物质来抵抗科伦那多甲虫对其的伤害。长期利用生物技术防虫害,可以使农作物产生一定的抗虫性和抗病性,这也会减少传统农药的使用。 (5)通过生物技术来提高农作物的抗金属性。当今社会,经济发展中工业经济所占的比重很大,而工业发展离不开对金属的利用。由于对金属的广泛运用,使得金属微粒无处不在,甚至于我们呼吸的空气中也含有这些金属微粒。有些重金属本身是有毒性的,它们被植物所吸收后,生长产生的农作物产品中就会带有这些重金属元素,这就会给食用者带来身体上的危害。土壤中也会含有大量对人体有害的重金属元素,由于这些土壤一直生长着农作物,所以这些土壤中的重金属不易移除。如今,通过生物技术,提高了农作物自身的重金属抗性,含有重金属元素的土壤,在经过改良后农作物的循环种植,重金属被逐步移除。 3 对生物技术在农业领域前景的展望 3.1 利用农作物的光合作用进行生物利用的研究 光合作用是指植物通过对光源的利用,达到植物产量的增收。在生物技术方面,就是要通过对光合作用的深入研究,提高植物光合作用率,从而在农业领域大展拳脚。 3.2 生物固氮技术 传统的化肥虽然能起到一定的养料作用,但是也对农作物及土壤有着很大的伤害。氮肥是对农作物使用最广泛的一种化肥,传统的氮肥基本上都是化学肥料,伤害土壤和农作物本身。利用生物技术进行生物固氮,提高了氮的使用效率,降低了氮肥的成本。 3.3 通过对农作物生物反应器的研究,提高农作物产量 目前,对于菌类的生物反应器的掌握难度较大,技术要求比较高,成本也相对较高。但是植物农作物的反应器就相对容易掌握,便于管理,对操作技术要求低。合理利用农作物的生物反应器,必将会取得不凡的成就。 4 加强对农业生物技术的推广和宣传 目前农业生物技术还没有被广泛的应用,这就应该加大推广力度,丰富宣传手段。农业生物技术如果被全面的推广应用,必将成为农业史上又一次伟大的革命,它必将引领农业生产潮流。政府应该加大农业生物技术扶持,加强宣传投入。 5 总结 综上所述,利用农业生物技术,提高了农作物的抗虫性、抗病性和抗金属性,这不仅提升了农产品的质量,增加了农产品的产值,还大大保护了生态环境,减少了污染,节约了资源。就目前来看,生物技术在农业领域还有着长远而美好的前景。 农业种植生物技术研究:浅谈农业种植中生物技术的应用 摘 要:生物技术在农业种植中的运用有转基因技术、组织培养技术、生物农药等。今后应该加强生物技术的研究,推动技术发展和创新,使其在农业种植中得到更好的运用。将生物技术运用到农业种植中具有重要的现实意义,它能够充分利用资源,提高产品质量,有利于实现农业的可持续发展。 关键词:生物技术;农业种植;运用;转基因技术;生物农药 引言 随着科学技术的发展和相关研究工作的进一步深入,生物技术也在不断的发展和进步,并在农业种植领域得到推广和运用。 本文分析了生物技术在农业种植中运用的意义,指出了在农业种植中的具体运用,并对将来在农业种植领域更好的运用生物技术做出了展望,希望能够引起人们对这一问题的进一步重视,能够对农业种植领域更好的运用生物技术提供借鉴和指导。 一、生物技术在农业种植中运用的意义 生物技术是最近几年发展起来的高尖技术,具有投资小、产量多、回报率高的特点,将其运用到农业种植领域具有重要的作用。 它不仅能够降低在农业种植领域的投入,还能够提高农产品产量,与使用一般技术相比而言,农业种植中采用生物技术的回报率更高。同时,还能够实现对自然资源的有效利用,避免出现资源浪费现象,避免对周围环境带来不利影响,有利于农业的可持续发展。总之,在农业种植领域运用生物技术,不仅能够改善当前农业生产的面貌,还能够提高农业产量,有利于实现农业的可持续发展。 二、生物技术在农业种植中的运用 随着生物技术的发展和进步,逐渐被运用到农业种植领域,目前,在农业种植中运用的生物技术主要包括以下几种: 1.转基因技术 转基因技术是对基因进行改造和重新组合,然后再导入到生物体内,其优秀技术是提取目的基因。在当前农业种植领域,转基因技术是运用得最为广泛的一种生物技术,对农业种植具有重要的作用,它能够将某一作物的优良基因转移到另一种作物当中,进而提高农产品质量和产量。当前,在农业种植领域,经常被提取使用的植物目的基因有苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。这些基因具有良好的性能,通过提取使用,更好的促进农作物的生长,提高产量和产品质量。 总之,在农业种植领域,通过利用转基因技术,能够能够改良农作物的品种,提高农作物的产品质量,取得良好的经济社会效益。 伴随着科学技术的进步和科研工作的不断深入,转基因技术也会取得新的发展,在农业种植的应用范围也必将扩大,将在农业种植中发挥更大的作用。 调查显示,目前转基因类植物的种植面积在不断的扩大,有调查研究指出,目前在全球所有的农业种植当中,采用转基因技术的种植面积已经达到了全球耕地面积的 16%,并且种植面积呈进一步扩大趋势。 此外,在农业种植领域,还有一项技术值得提及的,那就是杂交育种技术。 该技术是一项极为常见的生物种植技术,与转基因技术相比而言,其操作更为简单,并且该技术的推广也更早,在农业种植实践中已经取得良好的效果。 目前,在农业种植中杂交技术已经取得了丰富的经验,相信随着研究的深入和技术的进步,该技术会取得更大的进展,会在农业种植当中发挥更大的作用。 2.组织培养技术 组织培养技术的运用,主要是建立在细胞全能性的基础上,通过人工诱导的方式,使植物组织在无菌状态下能够良好发育,最终发育成为完整的植株。在农业种植中,通过利用组织培养技术,具有以下几个方面的显著特点,它不仅能够使得植物繁殖的速度加快,还能够在有限的时间内,培育出更多的优良植物品种。 还能够有效的防止病毒对作物幼苗的侵害,保证种苗无病毒,进而有利于推广良种经济作物的种植。所以,今后在农业种植中值得进一步推广和运用,为了达到更好的运用效果,在农业种植的时候,需要注意以下几个问题:在植物组织培育中,要保证适宜的温度、光照、温度等条件,培养基组成、PH 值、渗透压等化学条件也应该满足条件, 为组织培养创造良好的条件,另外,在进行初代培养外植体的时候,要做好褐变处理工作。有时候外植体接种后,表面会出现褐变现象,这种现象的出现会影响整个外植体的培养,因此,必须做好处理工作,保证组织培养的质量。 3.生物农药的制作 生物农药也是伴随着生物技术的运用而出现的,它是利用生物新陈代谢的产物,作为农药制品的有效成分,改变传统的通过化学手段制作农药的方法,既能够达到杀虫保护农作物的目的,还避免对周围环境造成损害,有利于环境保护。 此外,生物农药的运用,还具有良好的使用效果,能够提高植株的耐药性。 因此,在农药的制作上,采用生物技术具有良好的效果,对农业种植的影响也是深远的。 在基因工程药品当中,许多药品是从生物组织中提取材料生产的。 但是材料提取困难,因而药品的价格也比较昂贵。而微生物能够迅速生长,并且容易控制,适用于大规模工业化生产。 因此,在生物制药实践中,可以将生物合成相应药物成分的基因导入到微生物细胞当中,使其产生相应的药物,这样不仅能够解决材料来源困难的问题,还能够进行大规模生产,有利于降低生产成本。 三、生物技术在农业种植中运用的展望 在农业种植领域,运用生物技术的优势是十分明显的,但其带来的负面影响也不容忽视。其负面影响主要表现为生物技术存在潜在的安全危险性。 由于受到科研水平和人类认识能力的限制,目前人类还没有完全掌握基因技术,将生物技术运用到农业种植存在着一定的危险性,转基因技术可能会对环境造成破坏,可能会影响到生物物种的多样性。此外,转基因还可能会影响到食品安全,对人类的健康潜在一定的危害。 今后在生物技术的研究中, 应该进一步加强技术攻关,例如,进行光合作用的应用研究,加强生物固氮技术、植物的生物反应器等技术的研究,突破现阶段生物技术发展存在的制约因素,促进生物技术在农业种植当中得到更好的运用。 四、结束语 总而言之, 在农业种植中运用生物技术的重要作用是不言而喻的。 今后在实际工作中,应该加强生物技术研究,进行相关试验,使其在农业种植中得到更好的运用,推动农业的可持续发展。 农业种植生物技术研究:浅议生物技术在农业种植中的推广与应用 【摘要】随着科学技术的发展和相关研究工作的进一步深入,生物技术也在不断地发展和进步,并在农业种植领域得到推广和运用。本文分析了生物技术在农业种植中运用的意义,指出了在农业种植中的具体运用,并对将来在农业种植领域更好地运用生 物技术做出了展望,希望能够引起人们对这一问题的进一步重视,能够对农业种植领域更好地运用生物技术提供借鉴和指导。 【关键词】生物技术 农业种植 运用 生物技术,就是针对生物机体或生物部分器官、组织以及细胞利用先进的生物工程原理,对生物体进行改造,从而促进人类所需产品的生产。生物技术是一门对生物体进行改造和利用的技术,生物技术涉及到生物学、生物化学、遗传学、细胞学等学科知识,对于人类发展具有极高的研究价值。生物技术在农业种植 中的应用,能够有效提升农作物产量,促进农作物产品质量的改善,对于我国农业发展具有非常大的帮助作用。 一、生物技术在农业种植中运用的意义 (一)促进了我国农作物产量的提升。由于我国人口数量较大,土地耕种面积不足,使得粮食产量问题成为制约我国经济发展的重要因素。随着我国生物技术的发展和利用,有效促进了我 国农作物产量问题,改善了我国农村居民的经济收入状况,促进 了我国市场经济的快速发展。目前,我国生物技术在水稻种植领域的应用效果最为明显,实现了水稻产业的倍数增长,有效地提升了我国水稻年产量,缓解了我国粮食压力,加快了我国农业生 产力的提升速度 。 (二)促进了我国农产品质量的提升。随着我国市场经济的快速发展,我国城市居民的生活质量水平也得到了显著的提升,居民消费观念的不断转变,使得居民消费方向由数量消费逐渐演变为质量消费,强调农业产品数量的同时,更加强调农业产品的营养价值和食用安全性。生物技术在农业种植领域的利用,有效提升了我国农产品综合质量,解决了我国农业产品优质和高产的矛盾,提高了我国农产品的市场竞争力。 (三)促进了我国农作物的抗虫性和抗病性。病虫害影响农作物产量的重要因素是病虫害问题,造成了农作物产量的快速下降,造成了农作物的大量死亡,因此,提高我国农业作物产量,促进我国农业产业发展的重要工作便是对病虫害问题的解决。通过先进的生物技术,我国部分转基因作物已经成功具有良好抗虫性和抗药性,确保了我国农作物产量的稳步提升。如新型转基因马铃薯的成功研制,使得马铃薯作物在受到马铃薯甲虫的侵害时,能够自身分泌水晶蛋白这一物质, 从而对甲虫进行毒害,避免病虫害问题对作物产量的影响。同时,农作物抗虫性和抗药性的提升,有效地降低了农药及杀虫剂的用量,降低了农药和杀虫剂残留物对农产品质量的影响,降低了农药和杀虫剂对水资源的污染, 提高农产品产量的同时,确保了环境保护 工作的有效开展。 (四)促进了农作物对土壤养分的利用效率。农作物的生产离不开养分的有效供给,作物缺少必要的生长元素,就会造成作物生长效率的降低,导致农作物产量的降低。为确保农作物产量,氮、磷、钾肥的使用在农业生产过程中是必不可少的,就相关数据显示,农作物种植过程中作物能源的来源 50%依靠肥料。由于肥料的过度使用,导致温度气体的大量排放,加剧了地球温室效应。同时,农业生产过程中肥料的大肆应用,是导致水体富营养化的罪魁祸首。生物技术的应用,有效提升了农作物对土壤养分 的利用效率,降低了农作物对肥料的依赖,从而有效降低了种植过程中肥料的使用,降低了肥料对环境的危害。如部分转基因作物,能够通过根部相关结果加强对营养元素的固定和收集,提高了对土壤养分的应用,促进了植物的快速生长。同时,通过对特定真菌的研究和应用,加速了种植区域内土壤养分的生成,提高 了土壤中养分含量,有效减少了对人造肥料的应用,减少了人造肥料对环境的破坏。 二、生物技术在农业种植中的运用 随着生物技术的发展和进步,逐渐被运用到农业种植领域, 目前在农业种植中运用的生物技术主要包括以下几种: (一)转基因技术。 转基因技术是对基因进行改造和重新组合,然后再导入到生物体内,其优秀技术是提取目的基因。在当前农业种植领域,转基因技术是运用得最为广泛的一种生物技术,对农业种植具有重要的作用,它能够将某一作物的优良基因转移到另一种作物当中,进而提高农产品质量和产量。当前,在农业种植领域,经常被提取使用的植物目的基因有苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基 因、植物抗病基因等。这些基因具有良好的性能,通过提取使用更好的促进农作物的生长,提高产量和产品质量。总之,在农业种植领域,通过利用转基因技术,能够改良农作物的品种,提高农作物的产品质量,取得良好的经济社会效益。伴随着科学技术的进步和科研工作的不断深入,转基因技术也会取得新的发展。在农业种植的应用范围也必将扩大,将在农业种植中发挥更大的作用。调查显示,目前转基因类植物的种植面积在不断的扩大,有调查研究指出,目前在全球所有的农业种植当中,采用转基因技术的种植面积已经达到了全球耕地面积的16%, 并且种植面积呈进一步扩大趋势。此外,在农业种植领域,还有一项技术值得提及的,那就是杂交育种技术该技术是一项极为常见的生物种植技术,与转基因技术相比而言,其操作更为简单,并且该技术的推广也更早,在农业种植实践中已经取得良好的效果。目前,在农业种植中杂交技术已经取得了丰富的经验,相信随着研究的深入和技术的进步,该技术会取得更大的进展,会在农业种植当中发挥更大的作用。 (二)组织培养技术。 组织培养技术的运用,主要是建立在细胞全能性的基础上, 通过人工诱导的方式,使植物组织在无菌状态能够良好发育,最终发育成为完整的植株。在农业种植中,通过利用组织培养技术,具有以下几个方面的显著特点:它不仅能够使得植物繁殖的速度加快,还能够在有限的时间内,培育出更多的优良植物品种。还能够有效地防止病毒对作物幼苗的侵害,保证种苗无病毒,进而有利于推广良种经济作物的种植。所以,今后在农业种植中值得进一步推广和运用,为了达到更好的运用效果,在农业种植的时候,需要注意以下几个问题:在植物组织培育中,要保证适宜的温度、光照、温度等条件, 培养基组成、PH值、渗透压等化学条件也应该满足条件,为组织培养创造良好的条件。另外,在进行初代培养外植体的时候。要做好褐变处理工作。有时候外植体接种后,表面会出现褐变现象,这种现象的出现会影响整个外植体的培养,因此,必须做好处理工作,保证组织培养的质量。 (三)生物农药的制作。 生物农药也是伴随着生物技术的运用而出现的,它是利用生物新陈代谢的产物。作为农药制品的有效成分,改变传统的通过化学手段制作农药的方法,既能够达到杀虫保护农作物的目的,还避免对周围环境造成损害,有利于环境保护。此外,生物农药的运用,还具有良好的使用效果,能够提高植株的耐药性。因此, 在农药的制作上,采用生物技术具有良好的效果,对农业种植的影响也是深远的。在基因工程药品当中,许多药品是从生物组织中提取材料生产的,但是材料提取困难,因而药品的价格也比较昂贵。而微生物能够迅速生长,并且容易控制,适用于大规模工业化生产。因此,在生物制药实践中,可以将生物合成相应药物成分的基因导入到微生物细胞当中,使其产生相应的药物,这样不仅能够解决材料来源困难的问题,还能够进行大规模生产,有利于降低生产成本。总而言之,在农业种植中运用生物技术的重要作用是不言而喻的。今后在实际工作中,应该加强生物技术研究,进行相关试验,使其在农业种植中得到更好的运用,推动农业的可持续发展 。
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市政排水工程施工技术研究:市政排水工程施工技术要点分析 摘 要:市政排水工程是城市市政设施的关键,市政排水工程的质量好坏将直接影响着城市道路的完好以及居民的生活状态,同时对城市道路的使用周期和性能有着严重影响。本文对市政排水工程施工技术进行了详细的分析。 关键词:市政排水;施工技术;要点 引言 市政排水体系是城市民众生存的根本,是城市公共建筑之一,市政排水项目建筑品质的优劣对民众平时的生活有着关键作用。要确保市政排水项目的品质,就一定要增强对市政排水项目建筑措施的探索。文章经过举例同时解析排水项目建筑中经常遇到的一些情况,提供了有用的建筑整改措施,进而提升项目的建筑品质,保证市政排水项目顺利通畅,是城市化飞速前进的基础。 1、市政排水施工工程的施工技术要点 1.1、测量放线以及开挖前准备 测量放线是一个系统过程,需要测量技术人员从设计的角度出发,考虑实际工作的需要,适当的增设测量的控制点。施工放样测量,找准排水工程的基准点以及管道的中线。测量过程要保证闭合,控制测量中产生的误差。施工前要制定排水计划,确定排水沟的设置,在必要的时候可以设置临时排水沟,实现排水的畅通性。 1.2、沟槽开挖与支护 沟槽的开挖和支护中,土方占据着很大的比例,通常都是安排两台耐轮胎式挖掘机、一台75kw推土机配合开挖病结合人工开挖,配备两台自卸汽车在需要土方运输的地方。在开挖之前对于地下既有管道、电缆与其他构筑物的位置要逐一探明,把调查结果与处理方案送给业主与相关管理单位进行确认,方便进行相应的保护、迁移等措施,确保开挖工作持续进行。 1.3、排水管道的管理和铺设 为了确保地基的稳定,就必须要让地基与基础都有足够的工作面。要把地基变形的范围考虑到参考数值以内,这样才能够保证不引起建筑物的开裂或者倾斜等变化,与此同时,保证地基与基础的承载强度能够承受整个建筑物的荷载,为了使这一条件得到满足,需要充分考虑到基础的耐侵蚀性、耐压性、防潮抗冻能力等都要达到要求。对于地基较浅的建筑设施的具体情况来说,需要铺设岸坡,保证基准灰线的直边切割出一个带有槽边的轮廓线,然后再展开一系列工作和施工。对于地下水位较低的城市设施来说,在建造地面排水系统时,需要结合当地的地质情况资料以及挖方尺寸等进行考虑,这样才能够预防地基土结构被进一步的破坏。 1.4、特殊地基处理技术 特殊地基主要指淤泥质土,淤泥或其他含水量高,承载力低,压缩性高的土壤。这类土壤具有软塑或流塑状态。因为这部分是软土,遇到压力容易产生变形,滑移,挤压或横向扩展,将直接影响到建筑的上层部分的稳定性。应使用下面的方法:首先,采用固结法可以有效保持特殊地基软土沉降稳定性,主要由两部分组成的加压排水程序。其次,采用置换法可以把不能满足设计要求的土水泥,石灰,使用粗糙或沉井基础进行替换,这种方法是其中最为有效地方法。再者就是,桩基础保护法,这种方法主要是基于厚的淤泥质土,水分含量较高,孔隙比较大。面对这种情况,进行大面积的深加工非常困难,所以打桩加固方法的使用是最有效的处理方法。最后则是,采用注浆法将水泥砂浆、粘土泥浆、水泥浆及其化学浆液,最后则是把浆注入的建筑物和基础的间隙部分,最终就可以加强软土地基。 1.5、闭水试验 检查井施工完成后需对管道进行闭水试验。闭水试验管道长度按设计和规范要求选取,带井试验。试验前管道及检查井外观质量要检验合格; 管道没有回填且沟槽内没有积水;用堵头封闭全部预留孔与试验段两端。试验管段灌满水浸泡 24h之后,试验水头在规定水头时开始计时,对管道的渗水量进行观测,不断向试验管段内补水,保持水位恒定直到观测结束。渗水量的观测时间为半小时。对不合格的段落应找出原因并及时补救或尽快返工。标记渗漏处,细小的缝隙、麻面、砌筑不饱满的渗漏应采用水泥砂浆或防水涂料修补填缝,对问题较严重的管道应及时返工处理直至闭水试验合格。 1.6、回填施工 闭水试验合格后应及时回填。施工之前要保证回填土不含砖石。在回填的过程中要按照沟槽的排水方向进行回填,从管道两侧平衡分层进行,采用平板夯等小型机械压实,当回填至管道顶部 500mm 以上时方可采用压路机进行分层回填压实。检查井周围的回填应与沟槽回填同时进行,如不同时进行应留台阶形接茬。沟槽分层回填压实度应满足设计和规范的要求。施工时注意回填材料含水量的控制,若填料含水量过大会影响压实效果,造成沉降。 2、政排水施工注意的问题 2.1、夹层的处理 采用软弱物质回填的技术方法,或者是对其灌注水泥浆和砂浆,在穿过特殊施工地带时要对其进行预应力的锚固。地基基础的特殊地带可以按照倾斜角度的大小分成高中倾角带以及缓倾角带,倾角不同,对建筑物的影响与处理的方法也是不同的。 对于缓倾角带来说,应该先把缓倾角带开挖清除之后进行回填混凝土。如果上盘的岩体仍然坚硬完整,并且在全部开挖的工作量过大时,就可以利用竖井来进行开挖清除工作,同时要做好回填固结灌浆的工作。要设置穿过缓倾角软弱带的防滑齿墙,对于高倾角软弱带的处理是应该先挖出软弱带再回填混凝土,形成混凝土塞。如果软弱带比较疏松并且宽度较大,就可以采用混凝土梁或者是混凝土拱来转移部分荷载。对于土坝坝基的软弱带来说,可以清除部分软弱带,然后在进行回填。 2.2、预防管道出现位移或积水 施工测量是技术性非常强的一项工作,一定要由专门的人员负责,确保及时、准确、无误地完成。施工之前要根据施工测量规范与规程认真进行交接桩复测和保护,施工放样过程中要与水文地质条件相结合,放样的时候应该根据管道埋置的深度、设计要符合相关规范、规定,放样后采用复测的形式来检验,在检验确定误差满足要求支护,则可以交付施工。施工的时候如果遇到设计中没有考虑到的构筑物且一定要作出避让的情况下,应选择一个或几个合适的位置设置连接井,要求以直线连通连接井,其连接的转角应大于135°,防止有质量问题出现。 2.3、预防检查井变形、下沉 在沟槽开挖过程中,可在检查井中心桩处同时按检查井的相应尺寸挖好井基,复合高程无误之后,连同条基同时完成浇筑制作工作,等到过了养护期达到规定的强度之后则可以下管,预留井筒位置即可介入砌检查井的工序中。需要注意的是,井底高程和不同管径的管底高程连接时极易出现差错。管材放稳之后将管线管口调直,高程正确则可砌井,要求砂浆要饱满,流糟要通顺,井壁尺寸要与要求相符,砖缝砂浆饱满。井盖和井座必须要配套,安装的时候座浆要饱满。完成砌筑之后应对管底高程进行复测,井底高程及井盖高程,必须符合设计图纸。经通水查验不可以存在积水、漏水和倒流水等问题。 2.5、排水管道管材选择 排水管道,因为走向变化性较大,埋地深浅不同,承受着不同的土壤压力;有的还要穿过交通道路,经受一些重量、时间都不确定的车辆的竖向荷载作用,所以,一定要具备足够的强度。因此排污水管道一定要依据地面荷载大小与管道埋设深度选择有一定环刚度的HDPE、HDPE钢肋复合管、预应力钢筋混凝土乘插管、玻璃钢管才可以。 2.6、道路开挖与基础设施保护 城区管道施工过程中,破除有一定数量的既有路面,为确保施工的安全性和路基的质量,施工过程中要设置安全和警告标志并进行围挡,管道在开挖的时候,要严格根据施工图纸要求,对开口宽度进行计算,用切割机切断路面,由挖掘机开挖由自卸车运至弃土场。 在管道沟槽开挖的时候,应该依据地质土层情况及时进行支撑,防止引起滑坡塌方等事故。在开挖之前,要校对其平面位置和高程,如果不符合施工图及相关资料提供的位置或高程,则应该及时与设计人员沟通并进行变更调整。根据沟槽深度、土质、地下水的实际情况,管体结构与挖槽方法及其施工季节等因素,选定开槽断面和槽帮坡度。开挖的时候禁止扰动槽底土壤、不可以受水浸泡或受冻。撑木、撑板一定要互相贴紧固定牢靠,并定期对其进行检查,发现松动应及时加固。 结语 市政排水体系是城市民众生存的根本,是城市公共建筑之一,市政排水项目品质的优劣对城市性能有着关键的作用,同时对道路的完整、城市环境保护与城市抗洪涝也有着关键的作用,因此,市政道路排水工程的施工要严格保证质量与功能性。 市政排水工程施工技术研究:对市政排水工程施工技术要点的再探讨 摘要:高效的排水系统能够保证城镇的正常运转,改善城镇居民的居住和生活环境。城镇排水系统主要包括雨水以及污水管线等,工程数量较大且分散在城镇各区域。随着现代化城镇建设的加快,对基础设施的要求也越来越高,因此,市政排水工程的施工要严格保证质量与功能性。本文就市政排水工程施工技术要点进行了探讨。 关键词:市政;排水工程;施工技术;要点 引言 随着城镇化的快速发展和近年来多次爆发的城市雨季积水问题,市政排水工程已成为人们日益关注的焦点。市政排水是民生的基本保障之一,它密切关系着城市居民的用水质量。故而,市政排水管道工程的成功与否直接影响着城市的发展。由于市政排水管道施工具有隐蔽、不易维修、缺乏专业技术性施工人员的现状,导致影响城市发展的烂尾工程屡见不鲜。因此,防治施工中出现的问题,是保证市政排水管道工程顺利完成的关键,对构建生态和谐城市具有十分重要的现实意义。 一、市政排水工程施工准备阶段的控制 1、认真核对设计方案 设计方案具体来说就是施工图纸,是施工单位施工过程中的主要依据,因而其质量的好坏在很大程度上对工程质量有着重要影响,因此,在进入施工阶段之前,必须组织监理单位以及相关的技术人员通过充分的协商与讨论,尽量保证图纸的完整性与具体性,一旦在施工过程中根据实际需求对图纸做出了调整,必须及时在施工图纸上进行标注、检查和核对。 2、组织相关单位进行图纸会审 施工前,建设单位应当与业主、设计单位、监理公司组织图纸会审,并根据施工现场确定管线的走向、管径与管线长度等重要指标,以确保能够在施工前发现图纸中存在的问题并及时解决。做好施工方案,了解现场地形、地貌,尤其是管道所经过的区域及附近是否有建筑物。同时,依照设计图纸确定桩号的走向并对水准铡进行复测,从而防止出现错误。 3、做好测量放线 施工过程中一般由施工单位资金设定管道中线。可以设计给定的中线进行点的控制,在现场测设出中线的起点、中点、平面折点、纵向折点以及直线段控制中心桩,将方向控制桩设置在起点、终点及平面折点的沟槽外的合适位置,并在丈量后确定桩号。需要注意的是,必须复测防线。测量员定出管道中心线即检查井位置后,也需要进行复测,如果误差在允许范围内,则可以进入下一道工序。 4、严把施工材料质量关 由于市政排水管道直接关系着人们的生活、工作与学习,其功能的完整性、稳定性将与千千万万个家庭息息相关,其质量的好坏也对城市防涝有着至关重要的作用,要确保管道的质量,保证排水通畅不倒流,首先要做到的就是保证管材的质量。现阶段,由于管道的生产厂家比较多,而且比较杂,因此极易使得部分质量不好的管材流向市场,为了保证施工中管材的质量,必须选择正规厂家生产的管材,并且具有齐备的管材出厂合格证与送检力学试验报告等材料。另外,还需要重视管材的外观检查,严禁施工过程中使用存在破损、脱皮、露骨等问题的管材。 二、市政排水工程施工技术要点 1、沟槽开挖与支护的施工技术 1.1测量放线以及开挖前准备 测量放线是一个系统过程,需要测量技术人员从设计的角度出发,考虑实际工作的需要,适当的增设测量的控制点。施工放样测量,找准排水工程的基准点以及管道的中线。测量过程要保证闭合,控制测量中产生的误差。施工前要制定排水计划,确定排水沟的设置,在必要的时候可以设置临时排水沟,实现排水的畅通性。 1.2沟槽开挖 沟槽开挖需要采用人工和挖掘机配合的方式,沿着沟槽边线进行。开挖之前确定沟槽的中心、高程及边坡,严格控制施工过程。一般挖掘机挖到离槽底200~300mm的时候要由人工开挖至设计高程,不得扰动槽底原状土。对因开挖宽度受限或者土质较差的情况,要设置支护,确保施工安全。边坡的坡度应符合施工方案的规定,边坡稳固后设置供施工人员上下沟槽的安全梯。 1.3基础施工 经监理工程师验槽后,进行基础施工。近年来开槽施工的排水管道采用砂石基础较多,先将碎石、砂拌匀然后铺设,并用平板振动夯予以振动压实。如果是现浇混凝土基础,则按中心线放样,根据基础宽度设置好模板,复测标高并在模板内侧用弹线标出浇筑顶面位置。平基浇筑混凝土时应严格按水平控制桩取面。浇筑时进行振捣,振捣的过程中,缓慢的抽插,不要冒出气泡,做好混凝土表面的抹平工作,及时的进行洒水养生。 2、管道现场施工 2.1管道安装 原材料进场时要严格按设计和规范要求进行检查,对不合格的管材坚决予以退场。在下管前,复测管道中心线和高程。清理好基础,吊装管道时要注意承插方向和水流的方向要保持一致,确定承口和密封圈的贴合具有很强的稳定性。承插式柔性接口连接宜在当日温度较高时进行,插口端不宜插到承口底部,应预留不小于10mm的伸缩空隙,插入前应在插口端外壁做出插入深度标记;插入完毕后,承插口周围空隙均匀,连接的管道平直。沿着对称的方向检查管线的平直度,对于不平衡的管线要进行适当的调整。安装完的管道中心线及高程调整合格后,即将管底有效支撑角范围用中粗砂回填密实。 2.2管道的砖砌方渠施工技术 管道的砖砌方渠多用于流量较大的雨水排水工程。在混凝土或钢筋混凝土基础达到一定的限度,根据渠道中心位置,在底板上划出中心线,测量中线每侧宽度,开始砌砖墙。拌制水泥砂浆的水泥和砂,应是规定经过试验合格的材料,按照配合比进行拌合。砖砌体砌筑时应上下错缝,内外搭接。一般宜采用一顺一丁或三顺一丁的砌法。砂浆必须层层灌浆,防水沟墙宜采用五顺一丁砌法。常温季节,砌筑前要将砖块用水洇透。墙体的抹面应随砌随将挤出的砂浆刮平;墙体变形缝应与底板变形缝对齐、对正。墙体抹面前,应将清理干净,并洒水湿润后抹面。抹面造成的落地灰应及时清除干净。抹面砂浆终凝后,对于通风处,应做好洒水养护工作,防止抹面空鼓裂缝。沟盖板施工要求沟盖板有预制吊装和现场浇筑两种。预制吊装沟盖板,要注意板底面钢筋保护层的厚度。预制盖板吊装前,应在墙顶盖板压墙部分满铺砂浆,使盖板压墙部分全部压实,以保证均匀受力。 2.3检查井的砌筑 检查井基础宜与管道基础同时浇注,待管道安装平稳后调节管线管口预留井筒的位置。砌筑检查井之前需要对其进行检验,定出中心点。砌筑的高度要从砌筑的位置中标出来,把基础面清理干净,挂线对井圆度及井内径进行检查,避免出现上下层砖对缝的问题。井内壁采用水泥砂浆勾缝,抹灰面分层压实,外壁采用水泥砂浆搓缝挤压密实,要保证砂浆饱满、流槽通顺,砌筑砂浆未达到规定抗压强度前不得踩踏。井砌筑过程中要确保管底高程、井底高程必须完全符合施工图要求,避免出现排水不畅的现象。 3、管道使用前的检测 3.1闭水试验 检查井施工完成后需对管道进行闭水试验。闭水试验管道长度按设计和规范要求选取,带井试验。试验前管道及检查井外观质量要检验合格;管道未回填且沟槽内无积水;全部预留孔和试验段两端用堵头封闭。试验管段灌满水浸泡24h后,试验水头在规定水头时开始计时,观测管道的渗水量,不断向试验管段内补水,保持水位恒定直至观测结束。渗水量的观测时间为30min。对不合格的段落应查找原因采取补救措施或尽快返工。对渗漏处进行标记,细小的缝隙、麻面、砌筑不饱满的渗漏应采用水泥砂浆浆或防水涂料修补填缝,对问题较严重的管道应及时返工处理直至闭水试验合格。 3.2回填施工 闭水试验合格后应及时回填。施工之前要保证回填土不含砖石。在回填的过程中要按照沟槽的排水方向进行回填,从管道两侧平衡分层进行,采用平板夯等小型机械压实,当回填至管道顶部500mm以上时方可采用压路机进行分层回填压实。检查井周围的回填应与沟槽回填同时进行,如不同时进行应留台阶形接茬。沟槽分层回填压实度应满足设计和规范的要求。施工时注意回填材料含水量的控制,若填料含水量过大会影响压实效果,造成沉降。 结束语 目前在城市建设施工中,市政排水管道工程量较大,而且还属于隐蔽性工程,在竣工后只有检查井可以进行检验,其他工程都无法进行检验,这就需要在整体施工过程中,要严格控制好施工各阶段的质量,只有将各个环节的质量控制好了,才能有效的避免各种质量通病在工程中发生,使工程交付使用后性能处于最佳水平,更好的为城市发展服务。 市政排水工程施工技术研究:市政给排水工程施工技术及质量控制 摘要:城市给排水系统是城市基础设施的重要组成部分,工程建设质量的优劣直接关系到广大市民的正常生活和整个城市的稳定运行,因此,探索施工技术与质量与质量控制,对于推进城镇化进程具有重要意义。本文对市政给排水工程施工技术及质量控制进行研究。 关键词:市政给排水工程;施工技术;质量控制 前言 近几年,城市建设发展很快,人们的生活水平逐渐提高,城市建设中各项工程设施质量都受到高度重视,这其中不仅包括高层建筑、公路工程,还包括给排水技术施工。 一、市政给排水工程施工技术 1、沟槽开挖技术要点 沟槽开挖是给排水工程正式施工的第一步,主要是运用挖土机等机械作业,在特殊情况下配合人工开挖。在这个阶段,技术要点是根据施工地的土质和地形采取科学合理又经济安全的挖掘方式。开挖沟槽时应注意防止塌方,因此在开挖之前要依据土壤类别及土力学性质对槽沟坡度进行确定。在挖槽时要对槽底高程进行严格测量控制,要避免槽底泡水和超挖的情况,对于槽底泡水的问题,要把已经松软的部分挖除,再用碎石及砂等稳定性较好的材料回填密实,对于超挖的问题,也要回填夯实,在回填时一定要使用稳定性较好的砂石材料等。 2、管道的安装工作 在管道安装过程中,要先对管道进行固定,安装过程中对管道的坡度要进行严格的控制,避免出现水倒流的情况,同时,在施工过程中,也要防止出现水泥、砂浆等杂物在管道内部出现的情况,这样对人们正常使用水资源会带来很大的影响。进行管道固定施工过程中,可以使用混凝土管座,这样能够保证管道和外壁能够进行紧密相连,同时,在施工过程中要对管道的质量进行检查。 3、下管 在施工过程中,垫层验收合格以后,在达到一定的强度以后就可以进行管道的安装作业,要对基础面出现的污泥、杂物以及积水进行很好的处理,同时,对中心位置的标高也要进行很好的处理。在管道安装过程中,可以使用大型的吊车进行施工,要避免出现沟壁坍塌的情况,保证边坡的稳定性。在管道施工中,可以使用人工对安装的位置进行核实,同时对管道的标高和轴线进行调节,这样能够对管子的平顺连接情况进行更好的掌握,在施工过程中要有专门的人员进行指挥,对管子的重心要进行很好的控制,这样能够在施工中避免对基底进行破坏。 4、排水管道闭水试验 闭水试验是对管道施工和材料质量进行全面检验,在回填之前进行。第一,要进行闭水试验之前的检查工作。一是检查管道及井外观的质量,二是检查管道内是否干净且槽内没有积水,三是检查管道两端的堵板承载力是否符合要求,四是预留孔洞是否全部封堵不漏水,五是除预留水管外,其它管道是否都封堵且不漏水。第二,进行闭水试验。闭水试验的方法是从上游向下游分段进行,以便节约用水,首先要对试验的管段按照井距进行分隔,带井试验可每三个井段选择其中一段来试验。要仔细检查管材是否有沙眼裂缝,管道接口处是否严密,若不符合质量要求、闭水实验不合格的管段,必须立刻采取补救措施或尽快返工。 5、回填沟槽与恢复路面 沟槽回填的技术方法。排水管道施工并检验证明合格之后,要回填沟槽:回填的时候要将管道两边的回填料进行轻缓夯实,为避免破坏管道的接口,要安排专员站在管道两边,沿着管线均匀填筑,保证密实度在96%左右;回填之前,进行基地清理,将里面的积水、杂物、淤泥等清除,并减少填方区的地表水渗入;管顶0.7米之内,用人工回填的方式,进行夯实,0.7以上的位置,则要采用推出滚压的设备沿着两侧回填和夯实。在回填夯实之前,要对填土的含水量进行测试,保证填土的密实度和含水量处于最优状态;石屑的回填,在管顶的半米范围内不得出现过大的砖石,也不能含有冻土等有机物,为避免回填土对管接口的损害,回填石屑应该高出原地面。 6、砼浇筑 浇筑硅管座时,要认真地按操作规程捣实,尤其是在管节接口处,振捣管座砼应使用插入式振动棒,尽量伸入到管底与平基形成的三角空隙部位,使该死角得到充分振捣密实。管座砼的渗漏很多是管座以下部位渗漏,从外观上难以查找具体的渗水位,使防治工作无从下手,增大了返工的工作量。 7、检查井 排水检查井虽然是管道工程的附属构筑物,但井室渗漏也会影响到整个管道的防渗效果。检查井的砌筑,灰缝砂浆要饱满,以防砖间灰缝渗水。检查井的抹面,抹面是井室防渗的关键工序,往往检查井的渗水就是从抹面层的空鼓或裂缝的缝隙处渗漏,所以抹面应按防水抹面的五层作法施工。在抹面前应把砖墙面清理干净,且洒水充分湿润。五层做法是第一层为水泥净浆,约2mm厚,等浆面不泛水光时,再抹第二层;第二层为水泥砂浆约5~7mm厚,初凝后抹第三层;第三层为水泥净浆,第四层为水泥砂浆;在初凝前抹口,内挂草袋或其他覆盖物,保持洒水养护。 二、市政给排水工程施工质量控制 1、施工准备阶段的质量控制措施 施工准备阶段是市政给排水工程质量控制的第一步,在该阶段中,给排水施工质量控制应当做好以下几点工作:①根据工程现场的实际施工条件,认真研究施工设计图纸的正确性,并做好施工技术交底工作。②认真检查施工材料的规格和质量问题,确保管道材料符合施工标准的要求。③做好放线的规范工作,防止差错的出现,以免影响管道铺设位置的正确性。 施工前,还应对施工现场的具体情况进行严格调研以及故障排除,由于设计人员与具体施工者在工程和技术水平上存在一定的差别性,故施工者不能够完全听信于设计图,而应该亲自实地考查,检查是否存在对排水系统施工有阻碍的因素,及时排除,使施工的展开能够较好的遵守预计工期完成。保证三通的质量及准确性,并在结合管路走向和地形地貌、交通居民等状况的前提下,对可能妨碍施工进度的各类因素做好记录,并探讨出解决策略,无法自行解决的,及时呈报给有关部门或单位进行排除。 还有,当可见障碍因素获得有效解决后,可准备测量放线工作。应注意的是,测量放线是整个排水工程施工的重要阶段之一,因而一定要做好充分的准备工作。放线前要利用计算机的CAD制图来将道路中桩的相关情况进行数据输入,并自动计算出工作面各井的坐标位置,再使用全站仪放出各井位。充分考虑边坡系数、中心线等问题后,行打桩撒灰放线,并保证安全施工。 2、施工阶段的质量控制措施 施工阶段时给排水工程质量形成和控制的关键阶段,在该阶段,给排水工程的质量控制工作需要重点关注一下几点内容:充分做好给排水管道铺设前的沟槽开挖工作,做好垫层和养护工作,防止管道铺设过程中发生沟槽坍塌事故。在下管的过程中,应当从分确保管道的材质质量,做好沟槽内杂物和积水的清理工作。严格管道铺设施工的程序,认真做好管道的下方、铺设和接口工作。 3、竣工阶段的质量控制措施 在工程的竣工阶段做好质量控制工作需要从以下几个方面着手:检查给排水工程的外观管道铺设质量。从排水管道的上游开始,直到下游,进行闭水试验,根据侵泡时间相关的质量标准判断工程质量是否达标。充分做好施工沟槽及道路的填平工作。 结束语 市政给排水工程施工是城市建设的基础性设施,与人们的日常生活的便捷性及安全性息息相关。因此排水管路施工的质量问题受到重视,也是有效维持城市的整体功能性的关键点之一。对于工程质量的保障,必须从施工技术和管理的角度入手,熟悉每一阶段的工作内容和注意点,在每一个重点环节都要足够的重视,发现问题尽早处理。总之,市政给排水工程质量管理应关注每一道工序,并杜绝施工过程中可能存在的质量隐患,从而有效提升整体的施工质量,将排水功效最大化发挥出来。 市政排水工程施工技术研究:浅谈市政排水工程施工技术的难点及对策 摘要:对于市政施工来讲,给排水项目施工是其重点内容,同时也是其技术难点。在市政的基础设施中,排水体系是其重要的构成部分,拥有十分重要的功能。排水体系的稳定与安全同城镇民众的生活质量之间存在密切的关联。所以,应保证市政排水的施工质量。本文简要论述了在排水项目施工期间经常出现的难点问题,并提出相应的处理方法,目的在于进一步提高施工质量,为人们提供舒适、安全的居住环境。 关键词:市政排水工程;施工技术;难点;对策 在人们的日常生活中,水资源经过使用会变成污水与废水,由居民住宅、企业厂房、公共建筑中排出。在这些污水与废水中,包含了很多病毒、细菌与有机物。如果不进行处理,让其随意流入水体、土壤中,就很可能对土壤与水体造成污染,严重的甚至对自然环境造成损坏,引发环境危机,对人们的健康造成影响。由于污水、废水中含有大量的有机物或有毒物质,很容易导致水体的富营养化问题,所以,为了确保环境安全,现代化的城镇就应该创建一套全面的项目设施来收集、运输、处理污水与废水,并且及时排出城镇中的雨水。以下简要分析了在市政排水项目施工期间的技术难点及处理方法,供相关人士参考。 一、市政排水项目中管道的构成 (一)排水渠道 排水管主要是由担负排水作用的主体构造―钢筋混凝土、预制混凝土及预应力混凝土同现场浇筑的混凝土工程构成的结构。当应用顶管方法进行项目施工时,因为特殊制备的重型钢筋混凝土管材是以事先应用千斤顶挖好的工作坑为内定原土层,所以重型的钢管同其下部的基石共同构成了管道。在城市、乡镇等中心区域,排水渠道的结构都为地下埋入砖石、混凝土、钢筋等形成闭合结构。通常基于钢混底板及现场浇筑混凝土层面上,加修石沟墙、砌筑砖,再依照一定顺序安放钢筋混凝土盖板。亦或是整体采用钢混土箱结构;或者在钢混底板位置加装门形构件等。 (二)辅助建筑物 对于市政排水项目工程来讲,其辅助的构筑物主要包含各类检查井、出水口、进水口等。 二、市政排水项目施工的技术难点 在市政的排水项目施工过程中,其技术难点主要包含以下几方面内容:其一,应尽可能降低测量产生的误差,预防排水项目施工期间设计内容同施工结果偏差较大的情况出现。在设置排水项目过程中,为了躲避原有的建筑物,设置的排水位置会出现偏移,从而导致在结构的竖直面区域形成积水,造成排水管渠的位置偏移情况更加严重;其二,因为排水管渠建材原料的质量不符合标准,管渠接口位置施工质量较差,铺设管渠区域地面沉降不均匀、封闭端口处不严密等情况,导致管道出现漏水、渗水问题;其三,零部件的质量不符合标准。地基下沉及井形变都可能造成安全质量降低;其四,填充料的含水量与质量相对较差,对整体的排水体系压实操作造成影响,施工结束后地基的沉降情况严重,回填土出现沉陷问题,极大程度对项目的外观及质量造成危害。 三、市政排水项目施工的技术方法 (一)严格依照相关标准进行施工 对于实际生活中经常出现的排水管渠位置移动或者出现积水的问题,施工建设企业应严格依照相关标准进行施工,从而降低危害产生的几率,防止出现施工误差。在进行施工放样工作时,应依据放样设计的标准,同施工区域的水文环境相结合,依照相关规定要求的埋深等标准开展放样工作。同时,需要反复对放样的数值进行检查,确保没有错误后才可以移交后续队伍进行施工。在施工以前,应严格依据施工章程与标准进行操作,例如:对交接桩进行重复检测等。施工期间应按照样桩进行施工,关注平基于沟槽的检验结果。同时,在施工期间,假如需要躲避建筑物,需要根据相关标准进行设计,以直线连接为基础,设置连接井的位置。 (二)关注建材原料的质量问题 想要确保市政排水项目施工顺利进行,就需要保证建材原料的质量符合相应标准。同时细致分析排水管道的漏水、渗水问题,包含以下几方面内容:其一,重视建材原料的合理应用。依据排水项目施工的规划及预案,选取合理、科学的原材料供货企业,不应仅关注价格问题,同时还需要思考供货企业的证件是否齐全,选取信誉良好的企业进行合作,同时依据项目的自身需求,选取恰当的建材原料,合理、高效的控制建材资金投入;其二,在项目施工以前,应对建材原料的质量进行检验,保证没有问题后才能够进入施工场地。另外,监管从业人员应依照相关标准对建材原料进行抽样检测,保证质量符合要求后方可进行项目应用;其三,在进行管材安装操作前,也需要对建材原料进行重复检测,确保没有质量问题的建材原料,确保施工质量。 在处理由于连接口或填料质量不达标而引发的管道破损、裂缝问题时,应选取质量良好的填料对接缝处进行修补。先将断裂位置处进行清理,再利用不同种类的填料进行修补。例如:在处理水泥类的断裂情况时,应先将接口处进行湿润,再将油性填料依照相关标准进行干燥后开始修补缝隙行为。假如在完成管道的布置、安装施工后,发觉所在位置的基础条件不良,就很可能造成基础同管道出现不均匀沉降情况,极容易形成积水问题,严重的甚至引发管道断裂情况。对于这种问题,在进行排水项目施工前,应确保管道地基的平稳、牢固,假如施工区域的地质情况较差,土壤的本身强度较低,则可以将该区域的土壤进行更换后再施工,进而保证地基的承载性能。 假如检查井的施工质量不符合标准,则排水的连接位置与井壁就可能发生渗水情况。想要防止此类情况出现,就应该在施工过程中检查砌筑浆的填充状态,确保其饱满,没有遗漏。当进行墙体抹面施工时,应保证墙面干净、湿润,并且抹面结束后及时进行养护。除此之外,同检查井相连接的排水管,应将其表面与内部应用水泥砂浆进行涂抹,并实行抹面处理,预防出现漏水、渗水问题。一般在施工期间,检查井的闭水段经常被人们忽略,所以,封闭不紧密的问题经常出现。如果发生此问题,应使用砖砌墙的方法进行封堵。在进行封堵施工前,应先对管内部进行清理,均匀涂抹水泥砂浆。另外,为了确保砖砌墙的施工质量,应先实行封闭堆砌,从而极大程度确保建筑质量。在检验管道的施工质量过程中,应通过有关实验,例如:闭水实验等。检验其中有无渗漏位置,并进行标记与记录。当实验完成后,排空管内的水,修补渗漏位置。对渗漏缝隙的大小进行考量,分析是采用水泥刷涂法还是填补法,亦或是重新返工进行处理。 (三)对井盖的安装情况进行检查 为了预防井壁出现损坏,井体出现下沉等问题,应对排水井的基层及垫层情况进行检查,增加流槽,从而预防发生管道损坏情况,造成污水渗漏。对井体的配套设施进行细致检查,包含井盖的型号与安装。保证井盖的底座浆料充足。 总结: 总而言之,市政的排水项目施工同人们的日常生活存在密切的关联,其最大的特征就在于管线较长,在施工期间占地面积交宽,对交通及人们出行造成极大不便。所以,应倡导文明施工、安全施工。对于市政的排水项目来讲,其覆盖城市中的每个角落。当前,市政的排水项目施工质量已经引起了人们的关注,所以,相关工作人员应细致分析在其施工过程中的难点问题,并提出相应的应对策略,从而提高排水项目施工质量,减少施工企业的成本投入,增加资金收益,提升企业市场竞争能力,为人们的生活创建良好环境。 市政排水工程施工技术研究:论市政给排水工程施工技术与质量控制 【摘要】如何在满足规范和其它技术要求的条件下,根据城市的具体情况,有效控制市政工程给排水管道施工质量,意义非常。文章针对市政给排水工程施工技术与质量控制问题进行了探讨。 【关键词】市政给排水;施工技术;质量控制 市政给排水工程是城市得以正常运转的重要保障之一,做好城市市政给排水规划设计与施工,对建设一个良好城市人居环境具有重大意义。市政给排水施工是市政工程建设的重要组成部分,其施工的技术与质量直接关系着人民的生产与生活。因此,为保障市政给排水系统能够安全正常运行,在市政的给排水施工中需要保证施工中的每一环节都能满足施工的技术要求。 1 施工准备阶段 1.1 熟悉图纸 施工人员只有熟悉了图纸,才可以结合图纸掌握了排水管线的长度,坡度、走向、管材直径、井位数以及与施工区域有关的地形、地貌、地物等情况,应对在施工过程中的一切突发事件。 1.2 测量放线 施工前一定要认真按照施工测量规范和规程进行交换桩复测与保护,不得擅自更改,以防止出现产生积水甚至倒坡现象,遇到建筑物需要避让时候,必须要出具设计变更。 2 施工阶段 2.1 沟槽开挖和支撑 2.1.1 在开挖前摸清地下原有管道、电缆和其他构筑物的位置,然后将调查结果和处理方案送交业主和相关管理单位确认,以便采取相应的保护、迁移或设计变更等措施,从而保证开挖的顺利进行。 2.1.2 在沟槽开挖过程中。一定要及时做好管道基础施工准备,一定注意不要使沟底土基暴露时间过长,造成不必要的损失。 2.1.3 混凝土基础第一次浇筑成水平形状,待安管后再浇管座。混凝土用插入式振动器振实后,再用平板式振动器振平及抹平,基础浇筑完毕后2h 内不得浸水,并及时进行养护。 2.2 管道安装 下管一般都沿着沟槽把管子下到槽位,管子下到槽内基本上就位于铺管的位置,进行管道的安装工作。下管前应详细检查管材、管件及接口材料是否符合质量要求,要选择好管材及其配件的制造商,确保产品的合格性。施工方的材料工程师要对进场管材进行严格的质量验证。在有些情况下,仅仅检查管材外观是不能保证其质量的,这时就要用内、外压实验的方法来对管材进行检查。进场的管子必须是合格产品,这些产品都是经过专业实验室批量检验过的,要有相应的检验合格报告。垫层平基强度合格,并通过验收后,就可以进行管道安装的工作了。在施工时,排管之前要把基础表面的泥污、和垃圾清除掉,还要符合好高样板的中心位置和标高。按照由上到下的顺序来排管,在下管时,要由八吨以上的汽车吊和人工相配合来进行。为了防止沟壁坍塌,保持沟槽边坡的稳定,吊车要沿着沟槽行驶到距离沟边缘两米的地方。在对管道进行铺设时,要利用手拉葫芦平稳吊下管节,移动其到排管接口处,用人工进行安排放置,通过对管节标高个轴线的调节,让管子可以平顺相接。在下管时,严 禁把钢丝绳穿入吊管起吊党,必须用专用吊钩或柔性吊索。要安排专门人员来指挥下管过程,确定好中心,对管子平吊平放,尽量不要扰动地基,让其相互碰撞,在施工过程中,有些区域比较狭窄,不便于机械操作,这时就要利用人工来进行压绳下管。在安装管道时,要严格按照有关的质量要求,还要注意保持管道内的清清和卫生,里面不要有砂浆、泥土等杂物,把管座的混凝土压实,使其与管壁之间不留缝隙。管座完成铺设,通过验收后,才能进行接口的施工。 按管工作的注意事项是:验槽合格平基混凝土后要及时对其浇注,并且要对其进行养护,禁止终凝前浸水;注意对混凝土的高程进行严格控制,使其保持在低于设计高程的 10 毫米限度之内;如果平基混凝土的强度大于五百帕,就可以直接下管;安装的对口间隙是十毫米;为了避免将管子压扁,在浇注管座混凝土时,要在两侧同时进行。 3.工程竣工时期 在试验进行前,要对管道和井外观的质量合格与否进行检验。当给水管道安装完毕以后,就要进行验收工作,其中水压试验和冲消毒是两项非常重要的验收工作。因此应认真做好这两项工作。确定管道没有被回填,沟槽内也不存在积水,堵塞好了所有预留的孔洞,水压力的合力不超过管道两端堵板的承压力。闭水试验的具体操作方法:本着节约用水的目的从上到下分段进行管道闭水试验;按井距来对试验管段进行分割,带井试验,在三个井段中,试验对象由试验人员随意指定;在试验段的上游设计水头超过管顶内壁的情况下,以验段的上游设计水头加两米来计;如果算出的实验水头没有超过十米,但是已经查过了上游检查井井口时,那么实验水头就以上游水头检查井井口的高度为标准。其次,要对沟槽进行回填,恢复路面原貌。均衡回填管道两侧的沟槽,沟内不要有积水,不要用浮土、垃圾土、淤泥等作为回填物。还要保证回填土中没有垃圾.砖块、混凝土块。在回填完成之后,要对所有的施工地面进行迅速、仔细的恢复,对沟槽的密实度进行测录,以保证压实率不低于原有道路结构的百分之九十五,尽可能地使道路结构恢复到施工前的状态。 4.施工质量控制措施 4.1严格的控制管道施工材料的质量 提高施工质量的主要措施就是要对管道施工材料的质量进行严格的控制,这直接会关系到整个给排水施工的质量。因此,必须要选择符合相关施工标准的管件、阀门以及接口材料和管材料,而且要对材料的质量具备合格的证明书。在施工的过程中,如果对于使用材料的质量存在着一定的怀疑,就需要对材料进行复检,只有在检查合格之后才给予使用。相关的材料同时也应该在型号和尺寸上面能够满足工程施工的要求,也需要符合相关计量的标准。对于钢管应该要进行外观的检查,其厚度的偏差应该是在相关标准规定的范围之内。对于工程中所使用的阀门也应该要验证强度,只有在检查合格之后才使用。 4.2施工方法的选择 在施工的时候,需要根据不同的材料以及项目自身的特点来确定适应的施工方法。施工选择的材料只有在经过检查合格之后投入使用。如果施工的地点其地址的结构是均匀的,并且由于施工的需求是需要将管道进行深埋的时候,可以采用盾构法进行施工。通过采取合理的施工方法,不仅可以加快施工的进度、提高施工效率,也能最大程度的提高施工的质量,降低对于施工周边环境和居民生活的影响。 4.3施工过程质量控制 在施工的准备极端,需要对于地面上可能对于施工以及测量产生影响的物件进行拆除,之后要进行详细的测量,测量获得的技术是对保证工程施工进度和施工质量的一个关键的因素。在施工的阶段,应该要充分的保证施工的质量以及施工的安全性,严格的根据所得的数据进行沟槽的挖掘以及管道的安装工作,相应的施工应该严格的按照设计以及施工的规范来进行,并且要做好施工的监督工作;在闭水试验阶段,管道安装好之后通过闭水试验来检查工程的质量,出现问题就要及时的给予解决;在回填阶段,应该避免使用工程废料以及垃圾图等,而且要进行分层的压实,从而确保今后的使用过程中不会发生沉陷。在回填之后,应该及时对施工的现场进行清理,避免污染环境。 5.结束语 给排水工程的施工作为市政工程施工的一个重要的组成内容,其对于市政污水、供水以及雨水的排放和疏通等有着极其重要的影响,也对城市的正常发展和人们生活产生着重要的影响。对于市政工程的施工,我们不仅要考虑该项施工对于城市发展的效益也应该要考虑到工程在施工的过程中可能会出现的一些问题,只有这样才能保证施工的顺利进行以及工程的质量。
本工程选用某地区新建铁路作为参考,铁路下行线0.7km临近某高速公路,并行线北走1.3km为产业大道,再向北方1.2km便抵达铁路装卸站,可见线路全长3.233km。期间预应力混凝土T型梁专用于铁路线路中部结构建设,而区域封锁部位前方有高速钢架桥,因为桥梁承载问题限行。因此仅考虑桥梁限高,以便为后续施工方案提供参照。 1区间封锁卸T型梁施工难点 1.1T梁预制及运输困难。根据铁路工程施工资料可知,T梁预制必须根据工程荷载环境判断确切的数值,便根据跨度、承载力与材料刚性确定适宜的图纸参照,才能使预制梁质量得以保障。铁路工程通常具备结构距离长,质量要求高,施工现场条件变量大的特点。在此期间,T梁预制与施工难度较大,并且将预制梁运输至施工现场,经常会受到线路或环境的影响,使运输困难性显著提升。若采用汽车运输方式,则部分途径铁路的桥梁必须进行加固,以便T梁运输环境安全且稳定,而部分运输道路宽度不足的位置,则必须有民房进行拆迁,并对部分道路进行拓宽,才能确保大型T梁能够及时运送至现场。结合铁路工程施工实际状况可知,T梁运输受环境与施工成本等因素影响,主要选用铁路运输形式,以便将材料及时送至指定位置,使施工工期得以控制。期间,设计单位必须提供详细的预制梁运输方案,确保铁路运输能够往返于相邻车站,顺利通过封锁点,并能够预留足够面积的施工架梁结构,才能使卸梁工作质量得以全面保障。 1.2顶梁、落梁稳定性不足。在顶梁与落梁期间,施工管理人员必须根据工程结构判断梁体的稳定性,并提供刚性或柔性支撑点,确保T型梁移动过程中能够持续保持平稳,并不会对周围设备及施工人员生命安全造成损害,才能确保后续结构施工质量得以保障。期间,管理者需明确卸梁过程中潜在的风险,并避免梁体失稳使构件开裂,以此造成铁路工程结构的永久性损伤。而PLC技术的有效落实,能够借助先进的机械检测平台更全面的控制顶梁与落梁的稳定性,以便工程施工进行过程中,能够为管理人员提供详细的资料参照,使卸梁工作的效率与质量得以保障。另外PLC控制系统具备自动补偿功能,在T型梁输送过程中,能够根据预制的系统路线输送至线路外的钢管支架上,以便为后续铁路工程结构体系的施工提供更全面的技术保障。 1.3卸梁资源与工期紧张。根据工程资料可知,卸T型梁施工期间,经常会受到周边环境等因素的影响,使工程施工流程与管理面临较多难题,甚至部分区域封锁环境中,部分结构体系仅能够单独卸载一片T型梁,若要继续卸载便需要提供稳定的支撑结构,以便为施工人员的生命财产安全提供有效保障,但从工程施工效率角度来看,每个结构体系内存在的T型梁数量都为复数,若要逐个拆卸则势必会耗费较多的工期,使工程质量受到严重影响。 2PLC同步系统结构分析 2.1液压同步顶升系统。PLC控制系统具有自动补偿功能,它装备有同步补偿千斤顶,采用PLC控制液压同步系统控制,是一种力和位移双控制的系统,同步精度可达到±2.0mm,同步顶升力精度在0.5kN之内,从而起到位移补偿的作用,监督整个顶升过程梁体是否处于三点平衡状态,并维持三点平衡状态,很好的保证顶举过程的同步性,保证结构的安全性。PLC液压同步顶升控制系统为国内目前最为先进的同步顶升控制系统,已在部分电气化改造工程二十余座桥梁净空改造及大桥支座更换、卸梁换梁等项目中成功运用,顶升同步精度控制可达2mm。千斤顶选用200t液压千斤顶,均配有液压锁,可防止任何形式的系统及管路失压问题,从而保证负载有效支撑。 2.2卸梁移位系统。重物移位器(滚动台车)是短距离搬移重物安装就位的一种新型的有效工具,它具有承载能力大、高度低、稳定性好、滚动阻力小、能连续滚动等优点。每片梁体两端各布置2个共布置4个台车,可提供支撑力为:200t×4=800t>142.2t(满足要求)。 2.3卸梁动力系统。采用穿心千斤顶进行拖拉,空心千斤顶又称为穿心千斤顶,不但具有普通千斤顶的一切功能,而且具有拉伸功能,操作简单,移动速度快,同时能在PLC系统的控制下达到同步移动的效果。另外,在移梁跑道上布置2套穿心千斤顶,每套可提供20t拖拉力,总共可以提供拖拉力40t>142.2t×1%=1.422t(满足要求)。 3区间封锁卸T型梁施工方案 就该铁路工程而言,施工方案的编制起着极为关键的作用,在具体确定卸梁施工方案的过程中,需要施工人员结合本工程实际情况,认真思量。最终决定卸梁的地点为专用线的并行地段。主要是在这个位置进行浇筑,将C30条形基础作为支撑的基础部分,然后在进行接下来的安装工作。在实际施工准备的过程中,还需要500钢管和分配梁,主要用来作为移梁支撑体系与跑道,在已经完成的路基部分进行存梁支架的安装。最后,做好相关的准备工作之后,就可以正式进行卸梁施工。不过需要注意的是,在卸梁施工阶段,要严格按照施工要求进行操作。可以利用封锁点应用机车牵引平板运输T梁到施工现场,然后再利用PLC控制系统同步拖拉横移到炮车中,最终完成梁体的运输工作,转移到存梁支架上。这时,施工人员就可以利用架桥机开展架梁施工作业,以更好的完成施工任务。 4区间封锁卸T型梁施工工序 展开铁路区间封锁施工工作时,应当设置合适的卸梁施工工序,首先根据斜梁施工方案安装相应的跑道,在炮车以及顶落梁支撑系统中使用型号不同的分配梁,并有效应用拖拉装置,在车站临时性的运梁平板出使用千斤顶与分配梁,安装之后进行加固,避免其出现位移的施工问题。而后需要展开卸梁跑道的拼装工作,并对平板车进行加固,卸梁跑道安装的准备工作完成之后,开启封锁施工系统,并实施必要的施工防护工作,通过路用机车设将施工所需梁体与平板车运输到卸梁施工区域,安装部位与线路中心处的距离比较短,分配梁的安装区域主要在平板车与钢管支撑系统处,各处的分配梁安装工作结束后,需要检查其平面位置,避免出现位移偏差过大的问题,高差也需控制在2cm之内。在线路系统的枕木上运用千斤顶,控制平板车的四角,不可使其出现幅度过大的晃动现象,制动平板车时可发挥出楔形块的作用,运用该种辅助性的施工材料之后,平板车滑动的问题可以被有效解决。施工者还需妥善安装移梁台车、跑道与顶梁,平板车上的T梁构件处需安装两台重量高达200t的千斤顶,优先顶起梁体构件的一侧,拆除支撑梁体系统的外部支架时。梁体的另一端维持静置不动,这种拆除方法可以最大化地控制施工隐患,保障整个卸梁施工工作的安全性。构件一端拆除工作完成后,继续安装移梁台车与移梁跑道,落梁处理工作后,展开受力转换工作,将三角形的稳定支撑系统应用到移梁台车上,充分保护梁体,增强梁体构件的稳定性。顶起梁体的另一端,使用同样的施工方法拆除稳定支架,完成安装三角支撑系统、台车与跑道的工作。利用PLC系统执行同步移梁的施工任务,拆除跑道后,应当在施工现场中展开清理工作,回收施工所用的施工工具与构件,妥善安置千斤顶工具,利用施工机车来运输空平板材料,将其运回车站,完成封锁卸梁的施工工作。整个封锁斜梁施工时间为2h,并未超出施工预设时间,在区站完成其他的梁体拆卸工作,统一运输到存梁地点,横移所有梁体,转移到到梁支架处,准备架梁工作。 5结束语 我们在进行混凝土简支T梁的运输时,需要经过铁路区间,在封锁时间内,无法完成整个运输工序,为了解决该问题,我们引用了PLC同步控制系统。根据实际的应用调查发现,该系统可以解决简支T梁运送困难的问题,满足实际的运送需求。本文通过实例进行PLC同步控制系统的应用研究,不但可以保证简支T梁的正常运送,还可以解决简支T梁落梁平衡稳定性的问题。本文对铁路区间封锁卸T型梁施工技术进行研究分析,希望可以为今后铁路封锁区域运送施工材料提供帮助。 参考文献 [1]杨强.铁路工程T梁预制施工技术研究[J].科技经济导刊,2017(6). [2]隋宇.铁路工程T梁预制与架设施工技术概述[J].工程技术研究,2018(1). [3]王建成.运营铁路叠代法更换钢梁施工技术[J].山西建筑,2018. [4]饶国庆.铁路区间封锁卸T型梁施工技术[J].山西建筑,2019. 作者:朱晓义 单位:中国铁路哈尔滨局集团有限公司
互联网的飞速发展使得信息得以在全球范围内进行共享,那么计算机对于信息的处理技术就显得非常重要,而与日俱增的数据量却使得信息处理难度增大。因此,能否对大数据进行高效的处理关系着计算机技术的发展。 一、相关概念 (一)大数据的概述 大数据一般可以理解为数量庞大的数据和,伴随着科技的更新,大数据的含义也不仅仅局限于单纯的数据,而是代表了数据的复杂多样。大数据概念的诞生是必然的,信息量的增长妨碍了人们对于知识的获取,人们需要一种新的技术来帮助获取信息。利用大数据可以将各行业的数据进行汇总和整理,从而提高数据分析的速率,帮助各行业取得进展。不仅如此,将来大数据也会实现预测功能,对物联网的发展实现促进作用。 (二)大数据时代的计算机信息处理技术 计算机对信息的处理是一个较复杂的过程,如果没有完善的处理技术,将会影响现代化的发展。大数据时代的计算机信息处理,是把数据的传输、处理和应用进行了有机的结合,实现对信息的优化处理,方便了技术人员的日常工作。利用数据库技术对计算机信息的处理,对于单位办公是一种革命性的改变,明显地改进了办公的效率。 (三)大数据时代的信息技术的安全性 计算机信息安全问题频发,大数据的安全也影响了一个单位的发展,如今的数据不仅仅是单位现状的展示,更是承载了其发展的优秀技术。信息全球化的传播,各类信息之间存在很大的联系,即使是数据库里一个微小的数据出现泄露,可能就会影响整体的进程,这就要求我们对数据库进行整体把握,全面地进行检测。 二、计算机信息处理技术的基本功能 (一)信息采集 这是计算机对信息处理最基本的功能,对于信息的采集,必须要确保其准确性,这是信息处理和传输的基本要求,这样的要求是建立在对数据进行检测的基础上,防止信息处理中出现错误。在完成了信息的采集工作后,要对信息按照要求进行处理与分类,最终达到实现客户需求的目的,这就是信息采集、价格与传输的整个流程。 (二)数据存储 计算机之所以得到普及,很大的一个原因就是其对信息储存量大、速度快的特点,这些特点解决了人们对于大量数据存储的难题,节省更多的时间,而且在完成了对数据的储存后,在调取时也较便利,实现了方便存方便取的目的。不过受制于当前计算机硬件能力的限制,其储存能力还不能满足人们的需求,需要对这一功能进行创新。 (三)信息安全 计算机信息的处理必须建立在安全的基础之上,并注意网络信息处理时的可靠性。按照当前互联网的发展,需要在全社会建立其完整的安全体系,各单位也要加强对信息数据安全的监管,高校与企业要注重对相关人才的培养,对安全管理技术进行深入研究。在大数据时代,考虑到各项数据种类多,一般的软件无法达到全方位的处理,必须使用完整的安保系统对重点的数据进行随时监测。 三、计算机信息处理技术的发展方向 (一)云计算网络 云储存如今已成为单位和用户存储数据的一项重要选择,它不同于硬件储存需要耗费大量的设备,依靠云技术中的计算机网络结构便可以实现数据的存储,当前还存在一些不足,但云技术里对数据的高效处理却任然受到广泛关注和好评,可以实现在网络中对数据的传输、计算等。相信随着云技术的不断成熟,大数据会更依赖云技术,实现快速高校的计算,这是一种发展的趋势。 (二)数据信息开放 网络的普及促使每个人都成为数据的提供者与分享者,庞大的网络群体导致信息量呈爆炸式增长,人们已经不是独立的个体,而是互相联系的一个群体,数据信息也不再仅仅局限于某一个或几个个体,而是呈现出了开放式的发展势头。对数据的处理如果使用互联式,只能满足基本的需要,无法实现质量的提升,因此在大数据时代也要保持数据传输的开放式发展。 (三)大数据时代互联网技术的发展 计算机信息处理技术的诞生虽然不是借助互联网,但要想实现其能力的提升必须要利用好互联网,把互联网中的新兴技术运用到数据的处理中,不仅仅可以实现对数据的快速准确处理,还可以促进互联网技术的革新,两者实现互相促进,在互联网的平台上建立起大数据时代。 四、计算机信息处理技术发展的展望 (一)对数据潜在的价值进行探索 大数据时代下对于复杂数据的获取变得更加轻松,数据的相关处理也十分便捷,但是在当前的技术条件下,有许多潜在的数据在探索过程中还存在困难,需要我们革新技术,关注人们的思想观念。探索数据需要更加科学的方法建模,通过各种模型对数据的现状和改变的趋势进行分析,阐明蕴含的相关信息数据,从而有选择地将这些信息数据进行处理,转化成单位的目标需求。 (二)将物联网和云计算进行有机结合 物联网技术是建立在互联网的基础上,而不仅局限于虚拟的网络信息数据,能够将各种各样的物品进行联系,实现人们的各种需求。随着信息处理技术的完善,大数据和云计算也将服务于物联网,云技术的成熟也会使物联网在工作生活中不断渗入,依靠云平台完成数据的储存和交换。五、结语计算机信息处理技术的发展如今已越来越进入大数据时代,成为单位成长与发展的重要帮手。我们需要对这些相关的技术不断革新,为工作和生活提供更多的便利。将来计算机信息技术将会在高端科技领域得到充足的发展,需要全社会共同努力、协同配合,实现大数据时代计算机信息处理迈入高速发展的轨道。 参考文献: [1]陈张荣.“大数据”时代的计算机信息处理技术研究[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2016,29(03):23-25. [2]王春驹.“大数据”时代的计算机信息处理技术研究[J].通讯世界,2016(06):92-94.28电子信息科技风2018年11月 作者:沈万明 单位:盐城市亭湖区人大办
化石能源的利用给人类的经济和生活带来了较大的便利,但与此同时,也导致了温室效应。我国的二氧化碳排放量更是久居不下。目前城市方面的相关研究多为宏观的城市层面的低碳目标管理性指标研究和微观单体建筑层面的低碳技术研究。缺乏中观层面的低碳街区设计研究。城市街区尺度是建设低碳城市的关键层面,是微观层面建筑低碳技术研究的综合和提升,也是宏观层面城市低碳战略的具体实施,起着承上启下的关键作用[1]。 1街区尺度和空间形态对碳排放的影响 1.1街区尺度的限定 城市街区作为城市建设的关键层面,是落实城市建设目标的基本单元。对于街区的解释,未有明确的定义,维基百科将其定义为是城市规划的一个重要元素,一个街区是四周由街道所围绕的最小区块,其内涵盖建地、建筑物等。也有学者通过道路交叉口和街区边长对其进行定义。本文所指的街区为城市街区,是指由城市街道(或者道路)围合而成的城市用地集合,内部包含建筑、绿化、设施等。城市道路包括城市主干道、次干道、支路,以及一切城市级别的能够构成网络系统的道路。不同的城市尺度关注的能耗问题不同,大的城市层面更注重理论和整体把控,社区街区层面更注重一些规划指标的把控来从设计层面影响能耗。具体的建筑单体层面更注重通过建筑节能技术和设备来达到降低能耗的目的。 1.2街区空间形态对碳排放的影响 街区空间形态通过气候对街区能耗产生影响包含直接和间接两个过程,直接影响过程,主要是建筑表面可达的日照情况,城市区域高耸的建筑物相互遮挡,使建筑被一定程度剥夺了获得太阳得热的权利;另外作为障碍物,建筑对风的渗透产生了直接影响。即考虑太阳辐射和风对建筑采暖和制冷负荷的直接影响。街区微气候对能耗产生影响是间接影响过程。主要考虑城市表面通过太阳辐射被加热,表面温度发生变化加热空气,引起的微气候环境中的流体变化,以及空气温度的改变的过程,需要考虑这些综合变化对建筑采暖和制冷负荷的影响[2]。我们可以利用形状因子描绘城市形态并建立其与气候和能耗相互作用的模型。主要从城市气候资源进入到街区的可能性和街区对气候资源接收的可能性两个方面进行描述。城市气候资源进入到街区的可能性可以用街区建筑密度、容积率来表示。街区对气候资源的接收能力可以用体形系数和被动空间这两个形状因子来描述。 1.3提取相关形态因子 与建筑相关的两个形态因子为体形系数和被动空间。热能工程师经常用到体积系数这个参数。建筑物越紧凑,通过其围护结构散失的热量越少。描述了建筑物围护结构的表面积与其体积之间的关系。该比率说明了通过自然通风和阳光与外界环境相互作用的潜力。被动空间是指距离围护结构6m以内可以利用自然通风和采光的区域。这是描绘建筑物被动系统利用(自然采光和通风,被动获取太阳能)潜力的一个重要参数。与街区对太阳辐射和风的接收潜能相关的形态因子为街区建筑密度和街区容积率。街区建筑密度描绘了街区建筑的疏密程度。提供了风和太阳能获得的潜力。街区容积率描绘了在不同的建筑面积指标下,街区的三维疏密程度。 2建立空间形态基本型 2.1典型街区形态示例 为了理解形态与环境及节能效果上的影响,首先确定街区基本形态。我们对北京地区的典型街区形态进行了调研,最后总结为行列式、庭院式和点群式三种街区基本型。 2.2建立街区形态基本型 不同类型的城市建筑及其组合模式,具有不同的空间形态结构特征,相应带来不同的阳光遮蔽效果以及对风的“引导”或“挤压”作用。一般为了便于比较,通常是以同样大小的研究区域和总建筑面积等为前提,并通过对城市各种建筑组合方式进行抽象简化,形成若干个基本类型(如图2所示),并将其用几何参数表示出来。这种简化处理,可以使计算分析与建立模型更加简洁,利于形成模式化的参考资料,并且容易实现在进入对复杂的真实城市形态研究之前,便捷的建立起形态参数与能耗特征之间的关系。借助建筑组合模型的类型划分并结合一些先进的模拟分析工具,可以使我们对城市肌理气候作用的研究进入一个定量化的阶段。 3街区空间形态对碳排放影响的模拟分析 3.1形态布局对街区能耗的影响模拟 利用控制变量法,保持非形态因素和其他形态因素的不变(如表1所示),进行不同布局之间的横向对比。首先是三种布局的碳排放对比模拟分析:庭院式、行列式、点群式。从图3中可以看出三种布局中,点群式的街区能耗总负荷最低,相对应其被动空间和体形系数也是最低的。三种布局的被动空间和体形系数大致变化趋势是一致的;因设定的地区为北京,从图4中可以看出,其街区能耗冷负荷的变化不大,主要是热负荷的变化引起的街区能耗总负荷的变化。 3.2街区容积率对街区能耗的影响模拟 为了分析街区容积率对能耗的影响,采用控制变量法,以点群式理想模型为对象进行模拟分析。街区的非形态指标:墙体材料、室内人数、设备、温度需求等保持不变;还需控制相关的形态指标也保持不变,例如街区面积、街区建筑密度,建筑基底面积等等。取容积率在0.5~4.5之间的10个值分别进行模拟(见表2)。模拟其街区能耗负荷的变化,得出形态因子容积率的变化对街区能耗的影响趋势,最终得出低碳导向的街区容积率取值。 4结语 通过以上的对比分析可以看出,不同形态布局对街区能耗产生的影响较大,且以点群式的能耗最低,其次为行列式,这种影响其实是不同的体形系数和被动空间的变化引起的,所以其街区总能耗与被动空间和体形系数成正比的变化趋势;容积率对街区能耗产生的影响也相对明显,尤其是在容积率为1.89~3之间明显能耗较低;街区建筑密度的变化对街区能耗负荷总的影响不大,但呈现微弱的负相关关系。通过以上的总结,我们在今后的街区规划中应利用好街区容积率和被动空间、体形系数对街区能耗负荷的影响。且在北京寒冷地区应着重考虑降低其街区能耗热负荷。若其他变化条件许可,应着重利用容积率在1.89~3之间,且在一般的规划设计中,这个范围的容积率也较为经济。若要降低其街区能耗热负荷应尽量保证较小的被动空间和体形系数。街区建筑密度对街区能耗的影响不大,可相对灵活布置。希望通过以上的分析,可以为低碳街区设计提出一些参考建议。 参考文献: [1]夏冰,张焕.低碳城市街区形态导控方法研究综述[J].华中建筑,2018(9):8-11. [2]黄媛.夏热冬冷地区基于节能的气候适应性街区城市设计方法论研究[D].武汉:华中科技大学,2010. 作者:晁军 马子茹 单位:北京建筑大学建筑与城市规划学院
建筑电气智能化技术研究:建筑电气工程中的智能化技术探究 摘要:建筑电气工程的智能化技术是改变传统电气自动化技术的一种改革模式也是一种创新手段,这种智能化的技术能够增加工作人员的工作效率,在节省时间的前提下还能够增强工作质量。能够将人力资源更加合理的进行利用,随着时间的推移,我国建筑智能化发展将会越来越壮大。 关键词:电气工程;智能化;技术应用 引言 随着人民生活水平的提高,人们对建筑住宅等也提出了更高的要求。市场竞争日益激烈,如何在建筑行业中脱颖而出,增强国际和国内市场的竞争力,唯一的出路就是充分将科学技术应用于社会生活中,实现建筑电气工程智能化技术发展。我们不仅要在建筑基础工程上提升水平,更要在建筑电气工程等其他辅助工程中更加完善服务质量,全面智能化,提升市场竞争力。 一、智能化技术在电气工程自动化控制中的重要性 1、可以简便地控制电气工程自动化模型 在电力系统运行过程中,使用智能技术使控制电气自动化模型能使这个操作过程简化,免去了很多复杂的工作。在电力运行体系中,假如电气工程自动化控制过程中的主要参数出现一丝变化,都有可能对整个电力体系的治理和控制造成困难。可是,智能化技术恰好能处理这一问题,智能化技术在电气工程自动化控制中得到了很好的利用,运用智能化技术不但可以让电力系统的参数越发精准,而且可以有效及时地减少电力故障的发生。 2、增强电力运行体系的整体控制力 在电气工程自动化控制过程中,如果利用智能化技术就能够及时节制电力体系中的有关电力装置和数据,平常我们使用智能化技术来组装电力运行体系控制器来保证电力系统的正常运转。尤其是在针对有关的电力装置实施调控的过程中还可以有用的施展自动化这一特有优点,可以对电力装置中存在的弊端实施必要的警示并且直接反馈信息。 3、确保电气工程自动化各个环节一致 电力体系的正常运转与各个环节的监控和经管是分不开的,经过利用智能化技能,以提高对全部电力运行体系的控制能力。经由过程对智能化技能的运用不只可以有效的提升电力体系的运行效力,并且还可以充分利用高科技,发挥其优点。 4、节能作用 有关智能化技术的优势,我们可以对电气工程进行远程控制操作,这样不仅可以提高整个电力运行系统的控制运行能力,并且可以节省人力、物力,从而达到节约能力资源的目的。 二、建筑电气工程智能化技术应用 在建筑电气工程中,智能化技术主要应用于建筑电气工程的自动化控制、建筑电气设备故障预测分析以及建筑电气设备的优化设计等。所以建筑电气工程的智能化技术应用分析主要包括:智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用;智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用以及智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用等。 1、智能化技术在建筑电气化工程自动控制中的应用 在进行建筑电气工程过程中,不论是照明装置、变压器装置还是其他电器设备的安装,都需要安装自我控制系统和保护系统。这样才能在内部形成保护系统,有效的控制事故的发生,防止突发性的安全事故。在这种保护系统的应用中,我们就可以采用智能化技术,将电气工程中的电气设备等应用GPS定位系统,将其所在的位置进行定位,然后利用计算机传感技术,将电气设备、线路运行以及照明设施等的工作情况、运行状况等传送给计算机系统,技术人员根据电气设备,电路等知识设定系统程序。进而对各种电气的装置形成有效的控制,防范突发事故。再将计算机系统中所收集到的所有信息进行分析对比,形成良好的运行机制。以便于及时发现电气工程中存在的问题,从而能够进行有效的防控。最终实现了对建筑电气工程智能化管理。 2、智能化技术在建筑电气工程事故检测中的应用 将智能化技术应用到建筑电气工程的主要目的,就是使建筑中电气工程中设备的故障的检测更加便利。传统建筑电气工程的故障检测通常是由人力提供的,其浪费了大量人力物力,而且由于人力检测会受到一定专业,经验的限制,在事故检测过程中,容易因为人为因素导致失误,从而增加人们的安全隐患。如果将智能化应用到电气系统中,将会很好的解决这个问题。计算机系统根据电气设备的常规运行情况,进行程序编辑,一旦发生了计算机系统常规程序以外的情况,就可以通过设置警报等形式,通知到管理人或监控人,进而对发生问题的地方实行监控,重点管理。利用好智能化技术,不仅在于每一次事故的检测,同时还可以根据每次传送到电脑的数据,形成智能化故障分析系统,对所有发生问题的部分进行故障分析。电气工程智能化技术的应用,不仅能提前有效的检测故障,而且还可以做到防患于未然,增加建筑电气化工程的稳定性和安全性。 3、智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用 建筑电气工程是一项重要的建筑工程之一,基础建筑在建设过程中是建筑的主体,而电气工程作为辅助工程,在整个建筑工程项目中同样占有着非常重要的地位。电气工程会随着建筑水平的提高而不断优化,电气工程在设备优化过程中,如果将智能化技术融入到其中,将会使电气设备优化将得到全面高速的发展。在建筑电气工程中,可以考虑将智能化技术的遗传算法和专家系统两者应用到电气设备的优化中。 三、建筑电气工程中智能技术应用注意事项 1、经济 智能化技术在电气安装中的应用带来了技术优势,但是同时考虑到其技术成本,要从经济实用角度对技术进行调整,在保障精准性、可靠性的同时保证经济节约。因此,从建筑电气方案开始设计时就要考虑到智能化技术水准进行调整,参考当前技术水平对方案进行不断优化,应用安全可靠的技术时保障所提供建筑电气产品的合格性、可靠性与质量,通过新型简化系统更好的提供服务,从而达到降低造价、保证质量与保障实用的目标。 2、设计 建筑电气工程的智能化设计要遵循高效实用理念,制定合理目标,循序渐进的实现各项功能。对于设施较为复杂且设计、管理难度较高的建筑,要从方案设计伊始对其局限性、缺陷、功能、性能进行深入探讨,在追求创新、全面、功能齐全先进的同时兼顾质量,避免走上脱离现实的老路。另外,如果设计方案过于高端,还会增大实际施工难度,造成运行支出增多、投资成本加大、资源浪费等诸多后果,还不一定能达到预想结果,所以在应用时一定要坚持经济、实用理念,从建筑电气项目根本需求入手,选用最为合适的设备与技术进行施工,为后续运行、管理提供方便。 3、质量 虽然智能化技术本身在保障质量方面有先天优势,但是技术本身如果存在失误或缺陷,必定会造成严重后果,因此要依靠技术优势之外,对技术应用本身也要保持负责任的心态,做好设计方案的校对、数据的审核,确保每个细节都准确无误。 结束语 综上所述,建筑电气工程中智能化技术的应用可高效完成故障检测,有助于设计优化和自动化控制系统的运行,对于保障电气系统的安全、质量有积极意义,因此值得大力推广运用,但是使用智能化技术的过程中要加以注意,实现多方共赢。 建筑电气智能化技术研究:建筑电气工程的智能化技术应用分析 【摘要】本文主要围绕着建筑工程智能化技术展开论述,分析了建筑工程智能化技术的应用问题,希望能够为今后建筑工程智能化技术的施工和应用提供借鉴。 【关键词】建筑工程;智能化技术;应用 一、前言 当前,建筑电气工程智能化技术的应用非常广泛,如何提升建筑电气工程智能化技术的应用效果值得关注,因此,要进一步分析建筑工程电气智能化技术。 二、建筑电气工程概述 随着建筑业的发展,居民生活供电、给排水、照明、信息通信和安全防护等方面的要求越来越高,建筑电气工程也得到了很大的进步。同时,由于关联学科的增加,建筑业与其他学科交叉发展,逐渐衍生出一门综合性的技术,即建筑电气技术。建筑电气工程综合了信息技术、控制技术、电子技术和电工技术。当前,建筑电气工程的智能化趋势愈加明显。 以建筑供电系统为例,将微处理器安装在供电系统的高压、低压开关柜的智能断电器中,可以对供电系统的回路状态进行有效测控,使整个供电系统形成网络化布局,以数字化能源系统实现对系统的控制,对供电系统的运行状态进行实时监控和综合管理。建筑物的供电系统已不再是过去的强电设备,而是包含了电子、电工、信息、控制技术的综合性的应用系统。 在建筑电气工程中,约有70%以上的负荷是由电动机作为动力来源,建筑用电对供电系统的要求非常高。在供电设备的运行过程中,可能受到很多的干扰,其工作性能会受到很大的影响,导致建筑物的整体管理存在着很大漏洞。同时,为了满足人们信息通信等服务的需求,建筑电气工程中安装了网络通讯设备,通过对接线处理、防雷处理、布线技术、静电屏蔽等技术措施,保障人们的通信需求。 三、建筑电气工程智能化技术 社会经济在发展,科学技术也在不断的发展,人们对自身生活条件的要求也越来越高,对建筑的各个方面更是提出了更高更严格的要求,尤其是在建筑的电气化工程上。人们不仅要求有足够通畅的电气路线和设备,更是需要更加安全和适用的电气工程。而所谓的“建筑电气工程”主要包括了以下步骤: 首先是安装成套的建筑电柜和控制装备,有利于在整体上控制建筑中的电路;其次是安装电缆线和电线,这一步从整体上对电线分布和光缆的位置进行了规划;然后便是安装变压器以及一些动力装置,并在调试的过程中对出现的问题及时地进行解决和改进,保障施工完成之后的正常使用;这之后是各种细致的安装工作,如接地设置、母线、导管、照明装备等;最后便是施工完成之后的检查和验收,这一步极其重要,要将之前没有发现或改进的问题进行集中的研究处理,保障安全。 建筑电气工程建设随着社会经济的不断发展逐步的开始了更新和变革,开始运用越来越多的新科技和新技术,尤其是智能技术的使用,更是加快了建筑电气工程建设的信息化和科技化步伐。智能化技术就是人工智能技术,是由全球定位系统技术、紧密传感技术和高科技计算机技术相互综合之后的产物,总的来说是属于计算机技能智能化分支。人工智能化系统主要包括语言图像识别系统、处理系统、控制系统和专家系统等各个方面,而在建筑的电气工程建设中,人工智能主要是使用了控制系统,比如在电气电力方面的控制等。 科学合理地使用智能系统有助于自动化的发展,并且可以方便快捷地恢复设备的系统,加强使用装备的自我修护和保护能力。一旦发生了什么事故或者意外,可以及时地进行处理和解决。 四、建筑电气工程的智能化设备和技术的应用分析 1、建筑电气工程的智能化设备 建筑电气工程的智能化系统主要是通过建筑物内部分散安装的中央处理设备和远程处理机等实现的,以总线桥实现信息交换和通信,包括系统设备、系统输入设备和输出设备三种,按照智能化设备的结构方式可以分为以下几类:一是中央处理设备,主要包括中央电脑、显示屏、数字化仪、打印机和操作键盘组成。二是远程处理机,现代建筑一般采用TA6585和TA6711两种型号的远程处理设备,这两种设备与接收处理设备(RPU)的功能基本上是一致的,可以实现对建筑物的实时监控和数据通信。远程处理机也可以通过总线桥直接连接到M7的中央系统中,形成二级控制的专用系统。三是总线桥,总线桥是专门用于二级控制系统通信的处理器,总共有8条通信的线路,其中每一条通信线路可以连接到至少30个区域的控制器。四是控制键和测量元件。控制键主要包括继电器、二通阀和三通阀。由于不同型号的测量元件在流量传感器、湿度传感器、温度传感器、压差传感器等方面有所不同。 2、建筑电气工程的智能化技术的应用 目前,建筑电气工程注重将建筑物环境结构、住户服务、物业管理和智能化系统的结合,在建筑物的优化设计中,为住户提供舒适、安全和便捷的生活和工作环境。建筑电气工程的智能化和自动化要求对整个建筑物系统的给排水、供电、照明、通信、消防、电梯等众多生产生活设备进行实时监测和控制,不仅可以节省大量的人力、物力和财力,还能保证建筑物系统的运行安全。建筑物电气工程的智能化技术应用如下: 第一,远程处理机。建筑的自动控制系统和接收处理设备之间可以实现完全透明的通信,电气工程的智能化可以通过同一条线路的不同接收处理器来完成。从建筑电气工程的总体上来看,建筑电气工程智能化系统主要对空调主机的运行状态进行监控,因此可以将接收处理器安装在机房附近或者机房中,将空调控制系统用于安装之后的输入输出接口连接在旁边的照明控制、水位信号和水流量计中。同时,为了方便装修和维修工程,接收处理器接口处应预留300%左右的空间。 第二,建筑电气设备智能化系统线路。在建筑电气设备智能化系统的布线过程中,应对那些需要专门导向的线路如流量计线路、温度湿度的传感器线路、通信线路和水位开关线路等进行专门施工。电源线、控制电缆和信号电缆要分管、分槽布线,网光、网络控制器、计算机等设备的布线应与弱电工程共用接地干线。在建筑电气工程中,由于不同的电子设备属于不同的供电系统,其功率和抗干扰能力存在着差异,因此布线的要求也不同。电子设备与防雷接地在布线时可能会采用共同的接地装置,这时应该采用埋地的铠装电缆,以防止电子设备遭受雷击。对于抗干扰能力较弱的电子设备,不应与防雷接地共用,在布线过程中应与防雷接地保持在20m左右,而对抗干扰能力较强的设备,可以适当减小两者的距离,但也不应低于5m。 五、结束语 综上所述,建筑电气工程的智能化施工要采取有效的施工技术,在应用智能化技术的同时,应该明确智能化技术的特点和应用的方法,从而保证技术应用的效果。 建筑电气智能化技术研究:建筑电气工程的智能化技术应用 摘 要随着人们对于智能电气设备依赖程度的不断增加,人们对于建筑物电气工程的施工情况也予以了越来越高的关注。为了满足人们的需求,建筑单位开始将智能化技术运用到了电气工程施工之中。以智能化技术介绍为切入点,对智能化技术在建筑电气工程应用现状以及应用方式进行分析,并就智能化技术在建筑电气工程中的发展前景进行预估,期望能够为智能化技术在建筑电气工程中的立足与推广提供一定的帮助。 【关键词】应用领域 建筑电气工程 智能化技术 故障诊断 为了提高建筑工程的施工效率,保证工程的施工质量,建筑施工单位都对自身的施工技术进行了优化,并开始将现代化技术引进到了建筑工程的各个项目施工之中,整体应用效果较为理想,尤其是电气工程,在智能化技术运用之后,不仅减少了施工人员的工作量,同时也有效提高了电气施工的技术水平,保证了电气工程的施工质量。 1 智能化技术概述 智能化技术是以信息技术为依托的新型、综合性技术,以GPS定位技术、计算机技术以及精密传感技术的应用为主。智能化技术具有诸多优势,不仅能够代替人工进行危险性操作,提供工程施工安全性,同时机械自动化的操作,也切实提升了工程的施工进度,无论是在工程施工故障排除方面,还是在工程施工精度提升方面都发挥出了极大的作用。在市场竞争日益激烈的今天,该项技术的运用优势更加明显,已经被应用到了各个领域之中。 2 智能化技术在建筑电气工程的运用现状 2.1 智能化技术的应用范围较窄 由于建筑单位技术能力以及其他客观因素的限制,智能化技术只在部分领域得到了运用,像发动机以及电动机等等,但在其他建筑电气工程领域中,还是没有得到全面的应用,与生活化领域相比,应用范围较窄。因此可以判断出,智能化技术在建筑电气工程中的应用还处于初级阶段,发展空间较大。 2.2 智能化技术运用水平有待提高 虽然智能化技术的应用范围还没有达到全面普及的程度,但也得到了一定的发展,对建筑电气工程的施工起到了较为积极的作用。但如上一问题所述,目前在建筑电气工程中,智能化技术还处于低级水平,所以智能化技术还没有与工程各个项目达到融合的效果,在很多领域中,该项技术还处于理论阶段,整体实践运用水平相对较低。 3 建筑电气工程中,智能化技术的运用 3.1 在电气自动化控制中的运用 建筑物中的电气工程都需要24小时连续运作,单纯依靠人工无法适应这种强度的工作,必须要使用智能化技术建立自动保护系统以及控制系统,如果电气系统出现故障,系统会自动对故障进行控制与保护,避免出现严重后果。一方面要通过定位功能,对电气工程所有的电气设备装置配件以及线路位置进行确定;一方面要运用传感技术将电气工程各项运行情况上传到电脑终端,使相关人员能够及时对运行数据进行收集;另一方面计算机系统会通过电路、电机设备以及电磁场等方面的信息,对采集的数据进行科学的评估,从而按照上传的数据值对整体工程进行有效控制,实现智能化控制。 3.2 在电气故障诊断中的运用 电气工程场长期运行过程,难免会出现设备故障以及线路故障等方面的问题,对用户使用造成影响,而且如果没有及时对此进行修补,就会增加重大事故的发生机率,出现电气工程大面积瘫痪的情况。传统的故障断定手段不仅程序较为繁琐,而且需要大量的检测时间,其故障检测准确率也无法保障。而智能化技术的运用,可以有效改善传统检测工作中存在的缺陷,通过系统对电气工程进行精确的分析,在短时间内准确找到故障的发生位置,以及故障的发生原因,便于技术人员及时对故障进行排除。 3.3 在电气设备优化设计中的运用 在使用智能化技术对电气自动化设备设计进行优化时,通常会使用专家系统与遗传算法两种智能化技术。技术人员会利用遗传算法对生物遗传进行模仿的特点,对系统中的生化规律进行摸索,从而准确找到系统中存在的问题,并及时对其采取相应的优化措施。为了保证设备的优化质量,技术人员会将专家系统与遗传算法有机结合在一起,同时使用。 目前技术人员还研发出了模糊逻辑以及神经网络两种新的设备优化方式。基于物理方法的模糊逻辑,以及基于计算机算法的神经网络,打破了传统网络运算速度的束缚,能够设备优化效率得到了显著的提高。 4 智能化技术在建筑电气工程中的发展前景 通过对目前建筑电气工程中智能化技术应用现状的分析,我们推测出智能化技术在建筑电气工程中会拥有十分广阔的应用空间,预计今后智能化技术会向着两个方向进行发展: (1)智能化技术的应用范围会逐渐扩大。随着智能化技术在建筑电气工程中应用的不断深入,目前存在的智能化技术运用水平较低、应用领域范围较小等方面的问题都会得到显著的改善。智能化技术的运用水平会由原来的初级阶段逐步进行提升,运用领域也会逐渐得到扩充,建筑电气工程的施工情况也会随之得到改善。 (2)智能化技术的理论部分会与实践部分有机结合在一起。虽然国内电气工程智能化技术的理论研究水平较高,但实践水平始终没有得到显著的提升。现在行业专家已经认识到了这一问题,并开始对外国先进经验进行了借鉴,正在积极探索一条理论与实践有机结合的途径,相信不久的将来,这一目标必然能够达成,智能化技术会有效带动建筑电气工程的发展。 5 结束语 虽然目前建筑电气工程智能化技术的优势与功能还没有被完全挖掘出来,在运用水平方面以及运用领域方面还存在着一定的局限,但仍然在建筑电气工程中发挥着极大的作用,能够有效降低工程人员的工作强度,提高电气工程的维护水平以及故障排查效率,进而有效提高电气工程的整体运行质量,为广大用户带来更加稳定、安全的用电体验。希望通过本文的论述,能够为建筑电气工程智能化技术的应用与发展带来一定的启示。 作者简介 韩思宇(1995-),男,黑龙江省哈尔滨市人。在读本科。 作者单位 黑龙江工业学院 黑龙江省鸡西市 158100 建筑电气智能化技术研究:建筑电气工程的智能化技术应用分析 摘 要:近年来,随着人们生活质量水平的不断提升,建筑工程规模不断扩大。在建筑施工中,电气工程作为极为重要的施工环节,受到广泛的关注。所谓的电气工程,主要是对电缆线路、电气设备的配备安装。将计算机等先进技术应用在建筑工程中,能够有效的收集、分析和处理各类信息,促进建筑智能化的实现,使工作效率大幅提高,其意义重大。本文主要围绕建筑电气工程的智能化技术的发展意义,简要分析了电气智能化系统技术特点和技术的应用情况,希望能够进一步提升建筑电气工程的智能化技术水平。 关键词:建筑电气;智能化技术;应用 近年来,我国不断提高的社会经济水平促进了建筑工程规模的不断扩大,各类技术应用在建筑工程中日趋成熟。在工程的施工中,电气工程的智能化技术逐渐被广泛应用,智能化技术进一步提高了建筑的电气工程水平。智能化技术的广泛应用使施工人员的劳动量大幅降低,使施工操作更加精确,使工程进度不断加快进一步降低了施工成本。 一、建筑电气工程的智能化技术应用对现代建筑发展的意义 随着建筑电气工程的不断发展,人们对电气工程的质量要求也不断提高,为了提高建筑工程的品质,各种新技术在电气工程的应用也越来越广泛。智能化技术以其节约、环保、安全、智能的特点在建筑电气工程中应用广泛,智能化技术又叫人工智能技术,是综合了精密传感技术、 GPS 定位技术以及计算机技术的一种新兴应用技术。智能化技术主要应用在控制方面,例如电气控制等。主要系统包括自动控制系统、图像、语言识别系统、语言处理系统以及专家系统等。在建筑电气工程中应用智能化技术,可以提升建筑电气工工程的整体质量水平。一方面建筑电气工程的智能化技术的应用,可以实现对建筑物的整体管理和控制。 通过对建筑的电气工程进行实时监控,对建筑电气工程的运行情况及存在的问题进行分析,提高工程或系统装置等的整体可靠程度。而且能够帮助电气装置或者设备等实现自动化运行控制管理等内容,提高操作速度以及操作精准度,提高工程的可靠程度;另一方面可以有效地减少人工操作量、降低成本。另外建筑电气工程的智能化技术应用为人们提供了生活生产所需的水、天然气、电、湿度、温度等能源资源的需求,为人们的生产生活提供便利。同时,通过电子计算机的通信网络实现信息的实时共享,提高了建筑物的安全性,保障了人们生命和财产安全。如自动化的自动排烟设备、灭火设备、消防电梯、事故照明等,能在事故发生之后自动进行报警或者处理,减少了人员伤亡和财产的损失。 二、建筑电气设计原则以及建筑电气智能化系统技术特点 1、建筑电气设计原则。在建筑电气设计中,设计原则主要包括:经济、节约、效益原则,根据相关规范以及要求,从建筑工程实际配电方式、用电负荷以及变压器容量等用电情况出发,在不断整合整个建筑工程成本、效益、经济的同时,根据建筑工程给排水、动力、暖通等实际情况进行设计规划。在这个过程中,电气工程设计主要包括:电力负荷情况、建筑电压等级、供电电源、配电系统、设备配置、接地防雷保护、电气照明以及变电站选定等。在建筑电气工程规划、设计合理时,质量工程才能得到保障。其中,建筑电力负荷情况作为整个电气工程的重要载体,对整个建筑工程正常运行具有重要作用;配电系统以及电气设备选择作为整个电气工程的优秀,它是供电系统和建筑工程的重要内容;供电电源以及变电站位置确定则是整个电气工程的关键部分,接地防雷保护是整个建筑电气工程顺利运行的保障。另外,电气照明系统在建筑电气功能保护中,由于非常贴近居民生活,因此,电气照明合理设计逐渐成为建筑电气工程经济节能的重要目标。 2、建筑电气智能化系统技术特点。在智能化和建筑电气联合应用中,实现了建筑电气智能化系统,和传统建筑电气系统比较,具有明显的技术、工艺创新,它能在有限的能源利用中,达到安全监管、集中控制的目标。从技术领域来看,传统技术和现代技术相比,最大的不同点在于电气智能化体系,它将传统建筑逐渐分离成控制信息、电气设备以及各类子系统,再利用计算机网络系统逐渐形成统一协调、相互联系的整体性网络,从而实现控制信息和当代建筑电气管理、任务、资源共享重组。由于能源消耗较大,占整个当代建筑总能耗的45%左右,它在满足居民对工作环境、生活空间要求时,大量应用当代智能化技术方法、手段,从而在技术方法上最大限度的降低能源消耗;它可以根据建筑电气工程不同的环境以及实际要求,设定不同形式的运行方案,通过不同形式的建筑电气自动化控制方式,实现节能降耗的要求。 三、建筑电气工程的智能化技术的应用 1、智能技术在建筑电气自动化控制中的应用。一是智能化技术在电气设备中的应用,在电气化的领域中,电气化的操作是一个复杂的工作。因为它涉及的领域较多,需要高素质的人员才能进行控制。同时还要通过控制人员具备高度的责任感,来确保操作的良好进行;二是电气控制中人工智能的有效应用,电气控制在整个的建筑电气工程中间是关键的一个环节,实现电气控制的智能化就可以提高工作的效率、加快工程的进程、提高工程的质量、降低工程的成本。在电气工程中,我们的电气工程需要自我保护,我们通过将GPS的定位系统安装在里面来确定电气控制的线路。一旦出现问题,我们的计算机智能系统就会自动的传送出运行状况,然后对传出的数据进行分析,最后进行智能化的电气控制。 2、远程处理机。建筑的自动控制系统和接收处理设备之间可以实现完全透明的通信,电气工程的智能化可以通过同一条线路的不同接收处理器来完成。从建筑电气工程的总体上来看,建筑电气工程智能化系统主要对空调主机的运行状态进行监控,因此可以将接收处理器安装在机房附近或者机房中,将空调控制系统用于安装之后的输入输出接口连接在旁边的照明控制、水位信号和水流量计中。 3、建筑电气设备智能化系统线路。在建筑电气设备智能化系统的布线过程中,应对那些需要专门导向的线路如流量计线路、温度湿度的传感器线路、通信线路和水位开关线路等进行专门施工。电源线、控制电缆和信号电缆要分管、分槽布线,网光、网络控制器、计算机等设备的布线应与弱电工程共用接地干线。在建筑电气工程中,由于不同的电子设备属于不同的供电系统,其功率和抗干扰能力存在着差异,因此布线的要求也不同。电子设备与防雷接地在布线时可能会采用共同的接地装置,这时应该采用埋地的铠装电缆,以防止电子设备遭受雷击。 4、电气照明系统。智能电气照明成为目前建筑电气工程智能化工作的重要内容,电气照明系统可以从灯具、光源和照明控制系统三个方面进行努力。通过新型的采光材料和方法,可以充分利用自然光,能够减少电能的消耗。建筑的电气照明控制应包括现场控制、集中控制、照明控制、火灾控制等。所谓集中控制,即应设置一个中央监控照明系统,将电气照明信息进行收集,为设备的运行和维护提供依据。在建筑的电气照明系统中,可以在卫生间和楼梯通道处设置声控或红外控制的灯具,不仅能够方便住户的照明,还能节约电能。 四、结束语 在当今建筑行业发展中,建筑电气工程智能化已经成为发展的必然趋势,严重影响着电力系统的发展。所以,在实际应用中,需要按照电气工程设计原则、意义以及各种技术要求,对国内外先进技术经验进行不断整合,进一步完善和提升我国建筑电气工程智能化技术应用,使经济效益和社会效益有效提高。 建筑电气智能化技术研究:探究建筑电气工程的智能化技术应用 摘 要:建筑电气工程是一种和各种电气设备、照明设置和线路电缆有关的技术工程。计算机智能化中包含了智能化技术,在对建筑电气工程智能化技术应用的探究中起到重要作用。文章首先解释了建筑电气工程和智能化技术的含义,然后介绍了智能化技术在建筑工程上的应用,最后探究了在应用过程中存在的问题,并给出了解决方案。 关键词:建筑电气工程;智能化;技术应用 1.建筑电气工程和智能化技术概述 1.1建筑电气工程 伴随着现代社会科技的迅猛发展,智能化技术在电气工程中的普遍应用使得对建筑电气工程的要求越来越严格,要想保证智能化建筑高质量运转,一定要有电气技术的支持,其涉及到了很多种类的电气、电子设备,规格和功能作用也各不相同。建筑电气工程施工包含的工序十分复杂,具体有安装控制装置、安装电缆桥架及架上电缆、安装变压器、安装照明配电装置、安装发电装置,安装发电机组,开关插座接地装置等。安装成功之后,对整个装置进行试运行并对出现的错误进行改正、验收。 1.2智能化技术 所谓的人工智能技术又称为智能化技术,智能技术是GPS 技术、计算机技术等技术的综合体。智能化技术的优秀是利用对图像、语言等要素的识别,比如用语言处理、识别系统,用图像和文字分析系统以及专家系统等。随着时代的发展,智能技术加入了仿生学、自动控制、语言学等新的理论,逐渐构成了一个更加完整的系统。智能化技术不但提高了智能技术的稳定性,而且提高了它的运转速度,提高了经济效益,加强了它的系统性能。 2.智能化技术在建筑电气工程中的应用 智能化技术已经普遍的应用到建筑电气工程中,建筑电气工程中使用的智能化技术的应用主要有对建筑电气工程进行自动化控制、对建筑电气设备的故障进行有效的预测分析,另外还有对建筑电气设备的优化改进设计等。 2.1智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用 在电气工程的自动化控制中,需要对电气设备进行定位,通过GPS 定位系统全面监控各种电气设备、线路的工作状况。计算机系统和技术人员将传感器技术传送出的运行数据进行分析,达到高效控制电气设备的目的,保证用电安全,实现了智能化的电气控制。 2.2智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用 系统的智能化检测可以检测出在控制中出现的故障。电气设备发生故障时,诊断不及时或不准确都会引发严重的损失,传统的检测方法耗费大量人力物力,不仅浪费时间而且准确率低。将智能化技术应用在在电力系统中,利用计算机技术监控电气设备的运行情况,形成智能化故障分析系统。通常采用模糊网络、神经网络和专家系统等方法进行故障分析,增加稳定性和安全性。 2.3智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用 近年来,电气工程在建筑中的应用不断增加,为了使电气设备优化得到快速发展,可以采用智能化技术对电气设备进行优化设计。提高建筑电气工程的电气设备的优化通常是结合了遗传算法和专家系统这两种方法。除此之外,还可以考虑运用模糊逻辑,利用物理方法进行设备的优化,另外对设备进行更高层次的优化还可使用神经网络的办法,提高运算速度。 3.建筑电气工程智能化技术存在的问题及解决方案 3.1智能化整体水平较低 目前我国建筑和电气领域发展速度很快,智能化技术在各个领域的发展日渐成熟,在建筑电气工程领域的发展也初具规模。但是仍处于未完全成熟阶段,经验匮乏,理论和实践不能做到很好的结合,需要深入探讨。 3.2智能化应用领域狭窄 当前,智能化技术在建筑电气工程中的应用只在电动机和发动机等部分领域有所发展,但其他生活化的领域内未实现全方位的应用。因此,目前我国智能化技术应用范围相对狭窄,还处在初始阶段,需要进一步提高。 3.3智能化缺乏创新 当今时代是不断发展的,创新在新技术的应用、进步和发展中起到重要作用。我国的建筑电气智能化的实践相对于理论研究而言是不成熟的。但是,问题在我国的智能化技术的实践中频频出现,创新不足,所以我们在今后发展过程中更要加强创新。 针对以上智能化技术存在的问题,为了使建筑电气工程智能化技术得到更好的发展,我们需要提出有效的解决方案。首先要扩大智能化适用的范畴,其次我们应该把智能化理论应用到实践中去,还要加强对智能化技术的创新和改革。 4.结束语 我国建筑电气智能化正处于初始阶段,各方面发展尚未成熟,在现代化建筑电气工程中,为顺应时展需要运用智能化技术,并且要不断发展创新,扩大其应用领域,将理论与实践相结合,提高我国建筑电气发展水平,提高竞争力,满足人们各方面需求。
房屋建筑施工技术研究:房屋建筑施工技术管理论文 1房屋建筑施工技术管理的重要性 随着经济的迅猛发展,生活水平的提高,好的办公和居住条件越来越受到青睐,这对建筑行业是个利好的消息,但是对于施工单位也是个挑战,需要高的施工水平和优质的质量才能打动广大消费者。因此,必须要认真对待施工技术的管理工作,加强员工素质培养,组建一支高素质高水平的专业技术队伍来对施工技术进行管理,只有这样才能确保建筑工程高质量按期完成。 1.1施工技术管理的具体作用 房屋建筑施工技术具体包括以下几点作用: 1)先进的施工管理技术,有利于充分发挥每个施工人员的才能,最大限度利用劳动力、施工材料、建筑机械的价值,最终达到减低项目造价,提高建筑相关企业的经济效益和社会效益。 2)有利于确保施工质量和进度。 3)安全生产是施工技术的关键,良好的施工管理有利于培养员工安全施工意识,提高施工技术人员的专业素养。 1.2施工技术管理贯穿房屋建筑施工全过程 由于房屋建筑施工是一项繁琐且复杂的作业工作,不仅工种繁多,工序复杂,同时涉及多项技术,在整个施工中复杂度增加,所以必须要在对相关技术标准,技术资料以及技术装备的使用情况做到充分熟悉和了解的基础上,再对施工过程中的图纸审核、施工组织设计编制、质量验收等工作做好一切安排。 1.3房屋建筑施工技术管理具有重大意义 施工技术水平的好坏或者先进与否,直接影响工程的进度、造价甚至质量问题。施工技术管理水平受到施工条件、施工环境以及人为因素的影响,另外房屋建筑的形态、规模大小的影响也不尽相同。为了使得项目顺利竣工,达到预期设计要求,实现企业的经济和社会效益,必须加强房屋建筑施工技术管理。 2加强房屋建筑技术管理的措施 房屋建筑工程施工技术管理是一个工程的命脉,是决定工程质量好坏,能否顺利按计划开展下去的保障。而房屋施工技术管理以其有效的、科学的手段对工程施工过程的每个要素进行合理的决策、实施、控制和调节的过程。工程的每一个阶段都至关重要,都需要一定的技术管理工作,目前主要从以下三个阶段进行技术管理的。 2.1施工前技术管理 在一个房屋建筑项目立项之后,施工之前,必须做好相关施工准备工作,这也属于技术管理的一部分,目的是为了保证施工作业有计划的顺利开展。房屋建筑施工前技术管理具体从以下几个方面考虑: 1)关于施工图纸要正确分析,进度安排、时间节点、设计要求、项目特点详细论证分析,最终得出详细的施工方案以及预期目标。 2)为了协调工程项目整个施工过程,针对项目的特点制定出合理的质量管理体制,严格监控整个施工过程,确保项目开展后工程进度能够按照原计划顺利推进,施工作业的井然有序。 2.2施工阶段技术管理 施工的初期准备后进入施工阶段技术管理主要有以下几方面: 1)时刻对比施工进度和计划方案,确保施工的进度控制在原计划之内,避免工期顺延现象发生。若施工计划出现问题,可弹性调整整个施工过程,只要最终确保工期按期完成即可。 2)在施工开始阶段,房建企业介入与工程单位共同参议设计图纸的审查,做到双方明确设计目的和施工要求。 3)对一些隐蔽不被重视的工程做好检查工作,时刻备忘记录,目的是后期施工管理提供可靠依据。 4)在整个施工过程中,要不断积累,尤其对一些重要资料的积累和整理,应当注意资料的积累应该与工程项目建设同时进行,一来有利于施工标准化进行,同时为后学的技术管理工作提供技术参考。 2.3综合技术管理措施 1)科技在不断进步,施工技术也在不断进步,时刻掌握行业动向,对一些先进的施工管理技术具有敏感度,通过学习和利用新技术,为技术管理的提升注入新的动力。例如,新兴材料的出现是否有利于促进施工技术的发展,新型设备的出现是否有利于改进传统的施工手段等等。 2)完善房屋建筑施工技术管理规章制度,概括的说来主要为施工管理技术的初审、执行、落实以及人员管理制度。 3)严格执行档案归档制度,即对收集的资料进行分类整理、编号、存档,为后期资料的查找检索提供方便。 4)周期性的对施工人员专业培训,提高施工人员专业水平,充分发挥每个员工的积极性和才能,及时发现问题并解决问题,为施工技术管理奠定基础。5)应用当今便利的现代化信息管理手段,对资料的收集、处理、检索、上传、保存,最终形成行业标准的专家数据库,在线数据库拥有时效性和实用性,相信全国全行业从业技术人员的共同努力奋斗,有利于促进房屋建筑行业管理技术的成熟,缩小国际间差距。 3结束语 综上所述,从现状、重要性以及改善措施三个方面系统的探析了房屋建筑施工技术管理,可以看出房屋建筑施工技术管理水平的提高有着深远的意义,不仅关系到我国社会经济的发展,同时对人民的生活质量和消费观都有着直接影响。为了进一步提高国内房屋建筑施工管理技术水平,首先应从主要矛盾开始,运用科学有效的手段抓施工技术管理工作,其次做好落实到具体实践中,最终目的确保整个建筑质量的安全。 作者:施向荣 单位:南通卓强建设集团有限公司 房屋建筑施工技术研究:房屋建筑施工技术创新 1该项目建筑施工技术的重点管理 针对高层房屋建筑的质量控制要求,在建筑施工中要做好以下施工环节的技术处理: 1.1房屋地基施工技术 地基施工的质量直接关系到建筑房屋的质量水平,如果地基的施工质量没有控制好,那么建成后的房屋则会因为地基的负载力不足而出现倒坍的危险,因此加强地基施工技术具有重要的意义。一是注浆技术。该项目的超高建筑需要加强地基施工质量,根据地质勘查发现该建筑施工的土质不理想,土质比较松软,因此经过研究决定深挖基坑,并且采取注浆技术进行施工,施工人员要根据施工要求进行钻孔,记录相应的参数,并且采取硅化加固的方式对松软的土质层进行加固。在注浆的过程中要始终将压力保持在2MPa左右,采取自上而下的注浆程序;二是强夯技术。强夯技术需要施工人员对夯点进行确定,然后利用推土机对土层的表面进行预压,使得土层表面平整,在完成上述工序后再进行放线测量。由于本工程的地基深度不高深,因此需要利用抽水机排出地下水,并且利用砂石进行铺垫,以免地下水的上涨;三是加筋技术。加筋技术主要应用在房屋建筑施工过程中,当遇到松软的土体时,因为土料的松软使得其不具备抗拉能力,但是根据施工要求,需要地基具有一定的抗拉能力,为此就需要在土体中添加一些抗拉性能强的加筋材料。目前采用比较广泛的加筋材料是加筋带、土工布等。 1.2混凝土施工技术 混凝土施工技术是高层建筑施工技术创新的重点也是难点,针对高层建筑的特点,混凝土施工主要采取现场浇筑的方式,在进行混凝土浇筑前,需要对建筑物的施工模板进行确定,尤其是模板的高度、强度以及刚度等检查其是否符合施工质量要求。同时还要重点检查钢筋和预埋件的质量,在高层建筑中,钢筋的质量关系到建筑物的寿命,如果在施工中选择质量不好的钢筋或者钢筋的使用量不符合建筑施工质量要求,那么该建筑就会存在很大的安全隐患。混凝土的施工技术要领主要是:一是在进行竖向结构的混凝土浇筑时一定要先将竖向结构底部填入与混凝土砂浆结构相同的水泥砂浆,以此避免底部出现分离现象;二是为避免出现离席现象,当现场浇筑的混凝土高度超过3m后,要采取串筒的方式进行浇筑;三是在浇筑的过程中需要随时观察模板、支架的情况,一旦发现支架、模板等出现变形之后,要立即停止浇筑,对发生变形部位的混凝土进行剔除,并且分析原因,重新安装模板、支架等措施;四是在完成混凝土的浇筑以后,就要按照施工要求进行混凝土的养护作业。不同时期、不同地区的混凝土养护时间、方式是不同的,需要我们根据具体的情况采取相应的养护措施;五是对模板的拆除。在对模板进行拆除之前一定要察看混凝土的凝固质量,并且保证拆除后的混凝土的表面平整。 2房屋建筑施工技术的创新举措 结合本项目中所存在的问题,并且查阅了大量的相关文献,结合国内外的相关技术,笔者就此提出一些房屋建筑施工技术的创新举措: 2.1大力发展地基加固、基坑施工的新技术创新 随着地基施工重要性的日益提高,各种地基处理方法层出不穷,但是结合本工程的实际,发现地基施工技术仍然存在不少问题,如何解决这些问题是地基技术创新的关键与难题。首先利用工业废料或地方材料,采用振冲、挤密等有效工艺与设备,发展碎石柱、水泥土桩等多种复合地基技术;其次要大力发现地基施工设备的技术创新,针对当前房屋建筑施工工程量大、要求高以及避免人为失误的现状,我们应该加强设备创新,增强地基施工设备的工作效率与施工质量,尤其是要解决设备在施工过程中产生的噪音污染问题;最后大力发展地下室防渗、挡土技术。在高层建筑地基施工中,由于根据工程施工需要,要对地基的深度进行加深处理,这样就不可避免要处理地下水的渗透问题,因此采取何种方式防止地下水渗透是地基施工技术创新的又一关键性问题。 2.2提高钢筋混凝土施工技术水平 当前高层建筑结构主要采取的就是混凝土钢筋结构,因此要积极研究混凝土钢筋施工技术的创新:首先要创新混凝土的施工技术创新。传统的混凝土施工受到外界环境影响的比例比较大,比如混凝土的添加剂有着严格的控制、混凝土的强度对混凝土的构成成分有着严格的要求,这样对高层建筑施工会产生很大的影响,而如果开发高性能的外加剂,通过外加剂的使用提高混凝土的性能;其次发展钢结构,开发钢结构制造和安装施工新技术。采用自动或半自动焊接设备,提高厚板和薄板的焊接技术,采用激光等先进的测量仪器,提高安装技术水平。 2.3大力发展现代信息管理技术 建筑企业要积极利用计算机网络技术进行技术工艺信息资源共享,建立资料数据信息库。在施工现场,通过采用计算机进行数据分析和信息处理,控制施工质量、安全、进度、成本等,并进行数据分析和信息处理,为工艺创新提供技术支持。企业的工艺创新离不开信息技术,要不断提高计算机、网络和信息技术的应用程度和水平,更好地为工艺创新服务。比如在建筑施工的过程中,由于建筑施工涉及的方面、人员比较多,因此通过计算机控制系统可以对所有的施工要素、资源进行统一配置,避免施工过程中出现资源分配不合理、人员安排不科学的问题。 2.4增强施工人员的综合技能 施工技术的创新离不开施工人员自身的专业能力,只有积极提高施工人员的综合能力才能促进施工技术的创新:首先建筑企业要与高等院校建立人才培养合作关系,利用高校的教育资源为施工企业培养高学历、高水平的专业人才,同时也要加快高等院校优秀科研成果的市场转化能力;加大对创新资金的投入和管理力度。企业要加大对技术创新的研发支持力度,对属于技术创新的项目要大力支持,并且为其投入相应的资金,对前景广阔、投资额较大的项目,申请政府科技资金和风险投资基金。 作者:袁玉华 单位:宁夏永建建筑工程有限公司 房屋建筑施工技术研究:高层房屋建筑施工技术的思考 摘要:随着我国城镇化进程的加快和国内经济的迅速发展,人们对于人居环境和高质量建筑的需求越来越强烈。面对土地资源紧缺的现实境况,要高效集约的利用土地资源,催生了高层建筑的蓬勃发展。高层建筑的施工水平和质量是保证高层建筑业发展的基石。文章分析了高层建筑的特点,阐述了现今我国高层建筑施工主要采用的技术以及针对施工过程中的不足提出了改进的建议,以期给提高高层建筑施工技术提供一些参考。 关键词:高层房屋;建筑施工;建筑设备 1高层房屋建筑施工的基本特征 高层房屋建筑施工的技术要求与低层和多层房屋建设相比,有其自身的特点和要求。由于高层建筑高度高,体量大,因而房屋的整体结构要求很高,在施工工艺上,高层建筑施工是高空施工,与低空施工也存在一定的差异。具体的讲,存在以下几方面的特征。 1.1建筑高度高,高空作业量大 与低层或多层建筑不同,高层建筑施工多采用的是垂直作业,需要有垂直作业设备才能完成高空中的施工作业要求,这在技术难度和危险性都会大大的增加。高层房屋建筑施工多在高空中完成的,且作业量非常巨大。在具体的施工过程中,需事先认真做好高空中的安全保护措施,尤其做好预防高空坠物的安全防范措施,以免造成人员伤亡事故。 1.2建筑地基深,主体结构要求高 随着建筑高度的增加,建筑要维持自身的稳固性的难度也在不断加大,因而对于建筑地基的开挖深度和埋置深度要求就越加严格。一般来说,基地深度通常控制在在水平面5米以下,而高层建筑则要求地基的埋置深度必须在地下20米以下。这样地基结构的施工难度要求也在不断提高,尤其是遇到一些地质条件不佳的地方,比如说土质较软的地区,在基坑的支护工程上施工难度更大,也需要投入更多的施工成本来保证建筑整体的稳定性。建筑的主体结构施工工艺上的要求也相对于低层建筑差异较大。低层建筑多采用砖混结构,而高层建筑施工则多需要采用钢筋混凝土结构。高层建筑的钢筋混凝土结构施工多采用现场浇灌,借助施工模板,用钢筋连接形成强度很高的钢筋混合体。 1.3建筑设备要求高,施工周期长 随着经济水平的提高,人们对于房屋内部使用要求除了实用便捷之外也越来越要求智能化、美观化。在进行房屋建筑设计时,注重房屋内部空间和功能智能化的设计。在建筑平面设计中要求实现平面功能的多样化,建筑空间绿色化以及内部设备智能化,这对于施工的技术要求也相应的提出了更高的要求。由于高层建筑施工的特殊性以及现代化的要求,搞成建筑施工一般较之其他建筑施工的周期要长。一般工期在2年以上才能够完成高层房屋整体的施工工程量。在具体的施工过程中,一般采用定制混凝土模板和缩短建筑装饰的时间来缩短高层建筑整体的施工工期,以满足市场化发展的需求。 2高层房屋建筑的施工技术分析 2.1钢结构施工技术 高层建筑的主体结构多为钢结构,以保证高层建筑的稳固性和建筑质量。钢结构的施工技术具有施工安全度高,施工高效,适应工业化施工的特点。在进行高层建筑钢结构安装时,多借助大型塔吊机完成高空的焊接作业,并依赖于高技能综合素质较高的高空焊接作业技术工人。因而塔吊的起重能力越大,施工技术工人的综合素质越高,钢结构施工的工作效率就越大。 2.2逆作法在高层建筑施工中的广泛运用 逆作法施工是指先修剪高层建筑周边区域的地下部分,主要是高层建筑的地下室轴线以及建筑的支护结构。这样有利于较好的承受住高层建筑上部结构的建筑自重。从地面施工上讲,这样有利于地面的梁与地下支护结构形成良好的连接,对于地下的建筑结构能够形成较好的支撑结构。对于整个高层建筑物的施工来说,就能够同时进行地下和地上的建筑施工工程,有利于缩短建筑工期,较高效率的完成整个建筑施工项目。 2.3滑模、爬模施工方法有利于提高施工效率 滑模是建筑业的专业术语,其施工方法的机械化程度高,便于统一施工,适用于多工种协作和连续高强度作业,因而具有成本低,质量好、速度快等优点。滑模施工工艺有利于减少高空作业量,提高施工效率,减少高空作业风险。整体爬模法是常用于高层筒体结构的施工技术,多应用于大型模板,利用外部支架设备实现高空上升混凝土浇灌作业。当模板下口与上层楼面处于同一水平线时,施工操作人员进行水平结构的施工作业。 3改进高层房屋建筑施工技术的建议 3.1推广新技术,提高人员素质 积极借鉴国外先进国家同类型建筑的施工经验,组织专业人员深入的学习研究,深挖优秀理论,创新拓展出能够适应我国建筑发展需求的先进科研技术。合理的引进国外的先进的技术和设备,并能够因地制宜的应用到我国高层房屋建筑施工中,提高我国建筑企业的优秀竞争力。高层房屋建筑水平的提高优秀在于人。要有计划的做好专业技术人员的培养,加强高层建筑施工人员的素质水平,认真执行施工人员日常工作考核机制。对于一些新引进的先进设备和技术,要做好培训推广工作,使得每一位实际参与施工的作业人员,熟练掌握新技术,熟练使用新设备,从而保证建筑的质量。 3.2应用网络工程技术 随着网络技术的发展,高层建筑施工企业也需要紧跟时代步伐,积极利用网络工程技术,实现自身的快速发展。引进先进的建筑施工网络工程技术,利用计算机模拟技术进行建筑模型的分析计算,判断高层建筑施工技术的可行性和建筑功能实现程度,进行优化完善,从而保证建筑施工的可靠性和功能实现的准确性,进一步提高我国建筑行业的施工技术水平。 4结束语 综上所述,高层房屋建筑的建设是我国现今乃至今后建筑建设的主要类型。作为建筑行业的技术工作者,需要紧跟时代脉搏,结合时展的需求,不断总结高层房屋建筑施工的技术要点和实际操作经验。加强自身素养,不断的吸收新思维和理念,积极引入国外先进的建筑经验和技术,并结合我国国情进行创新,研究出能够适应我国建筑业发展需求的新技术。只有这样,在国家经济高速发展的同时,高层房屋建筑水平也能够实现较快的发展,使我国高层房屋建筑施工水平居于国际较高水平。 作者:高文汉 单位:中国建筑第七工程局有限公司 房屋建筑施工技术研究:房屋建筑施工技术难点 1我国房屋建筑领域中实际应用的施工技术 各个建筑又有其自身独特的建筑特点,对施工技术有不同的要求和需要。因此,采用现浇混凝土是简短施工周期,降低建筑成本的有效办法。然而,混凝土的温度、湿度、质量等因素,直接关系到混凝土裂缝的施工技术问题。另外,在国家可持续发展的战略指导下,在建筑行业也积极倡导节能技术的科学研究。目前,在我国房屋建筑施工技术中也在积极适用和创新,进一步确保我国房屋建筑的质量。因此,在我国房屋建筑施工过程中,主要的施工技术有:建基施工技术、节能施工技术、混凝土技术和防水技术等。 2我国房屋建筑领域中施工技术难点分析 2.1房屋建筑节能施工技术目前,房屋建筑节能施工技术主要体现在对墙体的施工技术。在房屋建筑中,通常选择整砖平砌,实现砖称重墙。尤其是砖的孔洞要彼此保持垂直,并且要顺着墙长确定方向。但是,对于建筑过程中的空心砖,不可进行砍凿。在施工过程中,如果所用的空心砖大于实际需求时,可以选择实心砖进行外砌。当房屋墙洞内部设置管道及预埋件时,为实现外墙的密实度,要预先进行预埋或流出程序,防止出现冷热桥的状况,切记不能直接用水泥砂浆填空。此外,节能施工技术还要实现对墙体的保温技术。不仅要加强对墙外的保温,还要对墙内的保温。相对于外墙的保温而言,内墙的保温系统更为简易,但效果不佳。外墙保温过程中,可以降低保温墙体的面积,但是粘结性效果不好。一旦施工过程中发生错误,保温层即出现裂缝、脱落等现象,严重影响保温系统自身的效果。目前,对于房屋建筑节能的墙体、门窗等保温施工的技术是一个较大的难点问题,建筑施工技术人员的技术操作不规范,建筑质量不高,发现错误后很难修复。2.2房屋建筑混凝土浇筑与养护施工技术在房屋建筑施工过程中,混凝土浇筑技术发挥着重要的作用,这就需要保障浇筑环节直接到位。浇筑不到位,直接影响到混凝土的效果。如果选用泵送混凝土实施浇筑,导致水灰比例偏大,直接导致溢水现象的发生。如发生此现象,要及时清理水渍,否则会降低混凝土的使用性能,影响房屋建筑的施工质量。另外,还要加强对混凝土表面的裂缝现象的技术研究和分析,注重混凝土的保温工作。在处理混凝土的保温工作时,严格控制内外温度的差值,结合一定的有效措施,将温度控制在一定的合理范围内。此外,还要保持混凝土的表面相对湿润,防止干裂发生。混土凝土自身原材料较差,模板变形导致沉降不一致,温度、适度的因素影响,自身结构的混乱与失衡等多种因素,直接影响到混凝土施工技术的开展。而混凝土干裂现象发生的频率较高,相关的施工技术人员的专业素养不高,在加上混凝土的原材料质量不佳、配合的比例技术不高等,成为现在房屋建筑施工技术的重要疑难问题。2.3房屋建筑防水施工技术房屋建筑的防水施工技术的高低,直接关系到房屋最终的使用年限及质量验收、居住的舒适度,在提高房屋建筑施工技术中有着重要的作用。实际建筑过程中,混凝土与水泥砂浆在一定程度的条件下会膨胀或收缩,防水材料也会有相类似的反应。这极易导致水落口与过水孔及其他关联的接口处出现裂缝,防水的最佳效果无法实现,甚至可能存积雨水。此外,在房屋的檐口、天沟等重要的排水位置,可以施工的立体空间较为狭窄,在加上干湿变化较为明显,防水效果必将受到影响。现代房屋建筑的主要防水工程是配套使用涂膜防水设施,加强对天沟、檐口等重要部位防水性能的养护。最后,房屋建筑的顶面,完全受到自然现象的的影响,常年处于风吹日晒的状况下,最易出现裂缝、变形、渗透、积水等现象。通常而言,房屋建筑的屋顶在三至五年的时间内出现裂缝的概率最大。建筑施工过程中,如果采用了配筋,一般在六米出会有一条裂缝;如没有采用配筋,则一米处出现。在雨水较为频繁的季节,雨水会顺着裂缝的方向深入到建筑体内,甚至直接绕过顶层的防水层,导致居住顶层的业主可以直观地看到屋顶的渗水部位。为减少和防止这种现象的发生,在建筑过程中,尽量采用柔性材料增强屋顶的防水效果。2.4房屋建筑地基和开槽施工技术目前,我国大部分房屋建筑的地基工程采用混凝土灌注桩技术,达到有效的降低建筑成本的效果。在建筑地基的地下结构较为复杂,建造地下室工程中深基坑支护的技术得到了较为普遍的应用。其主要借助钢管把基坑的形状按图纸打造出来。一般,圆形的深基坑可以在多方作用力的支撑下实现平衡,还可以拓宽建筑空间,避免浪费。此外,建筑施工过程中,因安装基础设施(如水、暖、电、气等管道),需要对房屋墙体的俄格某些部位进行开槽,直接影响了相关联的楼板的实际承重力,为房屋质量带来了不稳定因素。这主要是由于在实际的建筑施工过程中,相关的施工人员和技术人员对预先设置的管线位置不了解,监管不力,缺乏技术指引和监督。 3结语 房屋建筑施工技术作为影响建筑质量的关键因素,越来越受到建筑单位及施工单位的关注。在“百年大计,质量第一”的原则和立场下,要加强对房屋建筑施工技术的监管。针对技术难点问题,要结合实际的房屋建筑施工工程,重点分析和研究,注重建筑各个环节的质量验收和监测,保障高质量的建筑项目,为国家现代化建设做出应有的贡献。 作者:聂金瑞 单位:山西宏厦建筑工程有限公司 房屋建筑施工技术研究: 高层房屋建筑施工技术 1高层房屋建筑施工的自身特点 第一点,高层建筑比一般建筑物的物理深度更深,由于高层建筑比较高,所以为了确保其稳定性,必须深挖地基。国家规定,一般其深度是其高度的十二分之一。并且现在的高层建筑都设有地下停车场,所以,我们更加需要重视高层建筑的物理深度,确保其安全性。第二点,高层建筑的施工周期比一般建筑的周期更长,一般建筑的施工周期大概只需要八个月左右。而高层建筑由于其建筑的技术难度较大,所以其施工周期一般在两年左右。这样在其施工的过程中,就会很容易出现恶劣天气,例如雨季,连续下雪等等。所以,在建筑过程中,我们需要想方设法缩短建筑周期。由于不同建筑的结构不相同,所以,我们针对其不同性使用不同的施工方法来缩短建筑周期。第三点,高层建筑的施工条件比一般建筑物更加复杂,由于,高层建筑一般都建设在城市的中心位置,这些地方可以利用的施工用地面积相对来说比较小了。所以,在施工过程中,我们需要合理的摆放施工设备和储备的材料设备。如果施工现场的过于狭小的话,我们就得选购一些商品化的产成品。并且,我们还需要采取挡土或加固等方式来保护高层建筑周围的基础设施。 2高层建筑中各个分工程的技术要点 2.1钢筋工程施工的要点高层建筑目前已经大量的使用了钢筋混凝土材料。特别是是钢筋结构已经大量的运用在高层房屋的建筑施工过程中。钢筋结构的使用不仅可以明显缩短施工周期,并且使高层建筑的预制方便,技术参数优异。不过,钢筋结构的使用也得注意以下几个问题:钢结构的构件重量较大,竖直上升的难度较大,并且不能耐热。所以,在施工的过程中,钢筋混凝土混合使用的时候,需要考虑混凝土的承载性。在吊装时,需要选择良好的天气施工,降低施工的危险。施工人员在焊接钢结构构件时,一定要做好防火耐热工作,避免产生不必要的人身伤害。2.2混凝土工程的施工要点在高层建筑的施工过程中,混凝土材料的使用需要注意两个方面的内容。第一个方面的内容是混凝土材料选择与运输,我们知道不同的混凝土等级的强度是不同的。在高层建筑中施工中,我们在搅拌混凝土的时候一般需要加入粉煤灰,粉煤灰的加入可以有效地改善混凝土的和易性降低了其坍落的可能性。如果是楼板混凝土的话,一般需要加入聚丙稀防裂纤维,避免混凝土产生收缩裂缝。混凝土一般都是使用输送泵进行垂直运输。如果运输过程时间过长或者受温度影响,造成拌合物出现了分层的现象的话,我们一般需要将混凝土进行二次搅拌,并检查它的坍落度,必须是所得到的数据均符合标准要求,才能将混凝土进行施工。第二个方面需要注意的内容是在混凝土的浇筑过程中,必须首先在一个部位浇筑,待其达到标高,形成扇形流动的混凝土斜坡面后再进行浇筑。其次,混凝土必须是连续进行浇筑,混凝土的初凝时间必须必休息时间要短。最后需要严格控制混凝土的浇筑厚度和水平度。2.3电气工程中的施工要点现代高层房屋建筑对电气工程技术要求也越来越高。尤其随着各类电气设备的大量使用,用户中也出现了耗电量大、电路复杂、铺设难度大的各类电气设备。所以,在施工的过程中,施工方可以事先调查用户的使用电气情况,然后根据调查情况选择合适的电路布设方案,避免电气工程布设的浪费和降低施工的难度。这里需要强调一点的是由于高层建筑的人口密度大,用电设备多,电气使用时间集中,所以,施工方应该优先选择符合国家标准且质量较好的电气材料,避免出现事故。2.4给排水和通风工程的施工要点高层房屋的给排水和通风性能的好坏是判定该建筑是否优秀的重要参考指标之一。在高层建筑的给排水施工过程中,施工方首先需要考虑到该层建筑的人口密度,然后设计出优异的给排水方案。如何优化上下水结构显得特别的重要,施工方在降低成本的同时选择压力适中的水泵,并且合理优化供水系统的网状布置系统,这样会大大降低后期的维护费用。最后施工方还需要考虑一旦出现漏水状况时,如何有效的进行抢修工作。由于,现在高层建筑的公摊面积较小,并且不适合开窗。所以,施工方需要建立一套既稳定又实用的通风系统。当前很多高层建筑都安装了中央空调。施工单位在中央空调的安装过程中,需要充分考虑每个角落避免出现死角,并且严格把好空调的质量关。 3结论 随着城市用地的持续紧张,高层房屋建筑还有一段迅速发展的过程,施工单位需要密切关注高层建筑的质量问题。并且从各个方面着手,使高层建筑的质量得到明显的改善和提高。进而满足广大民众对高层建筑的需求。 作者:李根全 单位:东莞市三正房地产开发有限公司
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安全科技论文:构建安全科技服务新模式 2014年以来,山西省安全生产科技支撑任务日益加大。山西省安科院努力加快自身发展,增强安全科技支撑能力,有针对性地提出了深化改革、转型发展的总体发展思路,包括全面整合安全科技优势,积极拓展安全生产科技合作,努力打造“政、产、学、研、用”一体化,努力构建新形势下安全科技服务发展的新模式,全面提高安全科技支撑能力。 开发新领域 山西省安科院通过强化与市县政府合作,开发了区域性安全科技服务新领域。区域性本质安全建设是推动区域整体安全生产工作的有效方式,也是安全生产科技支持安全发展的新途径。为此,省安科院研究分析了山西省各市县产业结构、安全生产形势和经济发展特点,确定了重点支持方向,制定了整体服务框架和具体实施方案,选择了全省非煤矿山大县――忻州市繁峙县,作为区域性安全科技支持的重点之一。繁峙县是山西省工业大县,以铁、金、银、钼等金属矿业为主导产业,选矿厂、冶金、炼焦、化工、金属加工销售等相关企业较多。2014年6月7日,山西省安科院与繁峙县人民政府签署了“创建省级重点安全生产示范县”合作协议。在协议中,确立了一年初见成效、三年建成“省级重点安全生产示范县”的目标。 山西省安科院主要为该县提供企业危险源辨识和风险预控管理体系建设、日常安全生产“六查”(查思想、查领导、查现场、查隐患、查制度、查管理)、企业安全生产能力提升与过程控制体系建设等支撑工作,同时还提供事故应急救援、调查分析,以及组织控制培训、考核评估等全方位服务。针对该县金属矿山、冶金企业、尾矿库多的实际情况,山西省安科院还为该县有关企业提供职业卫生检测检验、职业病危害因素治理等方面的支持,拓展了区域性安全科技的新服务。目前,山西省安科院正在与省内其他市县进行合作洽谈,以进一步扩大区域性服务范围。 “创建合作”工作的开展,使山西省安科院在繁峙县构建了多行业、多领域、多技术、系统性、综合性区域安全科技服务格局,形成了“一个中心、两个平台、三项支撑、四个重点、五项服务”的安全科技服务模式,即:以县域安全发展为中心;成为安全科技服务平台和安全科技研发实验平台;强化了重大危险源监测、安全隐患检测排查、职业病危害因素检测与治理的三项科技支撑;以企业危险源辨识和风险预控管理体系建设、日常安全生产检查、企业安全生产能力提升与过程控制体系建设、参与事故应急救援和调查分析工作,以及组织控制培训和考核评估的四项合作为重点;给予安全评价、职业卫生项目建设“三同时”、安全生产标准化建设、设备设施检测检验、安全科技产品推广五项服务。同时,还在整体安全科技服务中实现了“三个延伸”,即:在安全科技发展中向采空区治理、岩爆预防治理技术研究、相关行业安全生产措施整体推进延伸。通过这些举措,使得由原来单个企业、单一服务的零散型服务,变为综合性、系统性、集中性服务,安全生产科技服务效果大幅提高,有力提升了山西省安科院竞争力和安全生产科技的全面快速发展。 通过“创建合作”,陕西省安科院还初步形成了集“政府主导、安监督导、企业落实、科技支持”为一体的整体协调并统筹推进的安全生产工作新格局,较好地解决了落实安全生产各项措施中政府、监管部门、企业主体、安全科技占比不协调的弊端,解决了安全生产监管与安全科技服务不同步,导致安全隐患治理此起彼伏的问题。对于有效提高区域安全生产针对性、协调性和监管科技同步的系统工作能力,提高区域性安全生产整体发展水平,产生了重要作用。 深化新格局 山西省安科院在支持企业安全发展中,以往主要采取单一的安全技术服务方式,既不能满足企业需求,又不利于安科院的发展,造成资源利用率低、服务能力不能有效发挥。因此,省安科院力求扩大与产业企业的合作范围,构建系统性安全生产服务的新格局,为企业提供更加全面周到的安全生产科技服务,解决企业安全生产科技中的各种疑难问题,提高企业本质安全建设水平。截至2014年8月,山西省安科院已与山西中强煤化有限公司山煤焦电化材一体化工业园区签订了7个项目的整体安全科技服务协议,在安全评价、职业卫生建设项目“三同时”、安全隐患排查、职业病危害因素治理、安全生产标准化建设、设施设备检测检验等项目中,给予服务支持。此外,还与大同市天镇县瑞祥矿业公司签署了合作协议,从安全评价开始,为整个生产过程开展安全技术支撑服务,最终科企双方满意,提升了服务效果和工作效率。 强化与产业企业合作,形成了安全生产科技“线条式服务”, 拉长了安全生产科技服务“链条”。特别是与行业、大型条管企业的合作,拓展了全省的安全生产科技服务的覆盖面,突显了新形势下科企之间安全发展与科技支撑相互依存的新型关系,突显了安全科技专业化、系统化、高效化的服务形式,深化了安全科技服务内容,提升了企业本质安全建设效果,为安全科技发展和安全科技市场开拓奠定了良好基础。 培育新能力 强化与科研机构合作,培育共享安全科技服务新能力。山西省安科院在与北京航空航天大学、北京中关村科留园、太原理工大学、中北大学等高等院校和科技实体合作的基础上,2014年先后与3家科技机构签署了合作协议。一是与四川省安科院的“院际合作”,发出了“加强安全生产科技建设,共创全国先进安科院(所)”的倡议,合作重点是引进四川省安科院先进的“三维激光扫描技术”,在山西露天煤矿排土场稳定性评估、非煤矿山尾矿库及高陡边坡监测监控、危化行业危险品储罐变形监控中进行广泛应用,填补了山西省安科院在该项技术的空白,提升了安全科技实力。2014年6月上旬,对五台县天和煤业张家庄排土场、东侧排土场和繁峙县宝山矿业小壁沟尾矿库,进行了完整、快速、高精度、无接触的三维激光扫描测量,采集岩土地质及地形三维数据,为边坡、隧洞等岩土工程三维模型的建立和变形监测提供基础数据,并对坝体进行了稳定性分析。二是与中化赛鼎有限公司的“跨际合作”,实现市场资源、人才技术合作共享。赛鼎公司在煤化工、工业工程中氯化、氧化、烷基化等工艺和设备设计上给予省安科院支持。三是与湖南凯天环保集团的“跨省合作”,致力于在职业病危害因素治理等方面的深层次合作。该技术在全省的运用,将极大地改善煤化工、煤矿、金属非金属、冶金等有关行业企业职业病危害状况,提高全省职业卫生安全水平。 山西省安科院通过强化与科研机构“院际、跨际、省际”合作,形成了“链条”式安全科技发展格局,带动新技术、新人才源源不断吸收进来,拓宽了自身安全生产科技能力。通过广泛合作,较好地实现了技术引进对接、市场资源共享、科技人才培养、推进项目研发、增强支撑能力。目前,山西省安科院开始着手建立隐患排查系统和信息平台建设,具有国际领先水平的滤毒罐项目研究已取得重大进展;职业病危害因素防治技术已申请了国家专利;处于国内领先水平噪声治理技术也取得突破性进展,进入了最后攻坚阶段;处于国内领先水平的“尾矿库溃坝灾害数值模拟分析系统研发项目”等科研项目进入了推广应用阶段。至此,山西省安科院已基本形成了集“市县政府、产业企业、科技机构、高等院校、推广应用”一体化,构建了新形势下安全科技发展的模式,对于提高安全生产科技支撑能力和服务水平具有重大现实意义。 安全科技论文:浅谈安全科技在油气田生产方面的应用 【摘要】:油气田的开发生产具有高温高压、易燃易爆、有毒有害等特点,危险因素和不确定因素较多,发生事故的几率较高,是一个高危行业,给安全生产带来极大的困难。但随着各种安全科技成果、新装备的推广应用,油田的安全生产监管取得了很好的效果,使油区的安全生产水平有了明显的提高和质的飞跃。本文介绍了近年来我油田安全科技方面取得的成绩;探讨了科学技术已成为安全生产监管工作的强有力的支撑;同时从安全科技体制机制、研究、投入等方面分析了存在的主要问题;提出了相应的对策建议,倡导企业应该用创新和改革的思路及勇气进一步推动安全生产科技的快速发展。 【关键词】:科技 安全生产 监管 应用 一、安全生产监管工作迫切需要科技支撑 近年来,我油田正处于建设大油田的关键时期,也处于滨海新区开放开发的显著位置,对油田的安全生产监管提出了更高的要求。油田开发过程中在安全监管方面产生的新情况、新问题不断显现,安全生产监督管理的难度、复杂性不断加大;由于安全生产投入不足所导致的安全基础设施不配套或严重不足、装置落后等情况的好转不可能一蹴而就,这就决定了油区的安全生产形势严峻,事故防范和处理的复杂性和技术性大大增强,一旦发生重大事故造成的影响和损失不可估量。要扭转和缓解这种严峻形势,必须依靠科技进步和创新。科技作为解决当前和未来安全生产重大问题的根本手段,其重要性和紧迫性日益凸现,它对安全生产基础的巩固和保障作用越发显现,因此迫切需要先进的安全管理技术和安全生产技术标准体系,来有效指导安全生产,来提升安全防护整体水平,来提高监督管理的针对性、时效性,促进企业安全技术升级。 (一)安全生产监管的特点需要科技支撑 安全生产监管几乎涉及所有的领域,涉及众多的事项。它适用领域广、专业性强、技术要求高,其特点决定安全生产监管需要科学技术的支撑。预防为主是安全生产的重要方针,也是安全生产的灵魂所在。只有把工作重心向事前预防倾斜,超前防范,未雨绸缪,才能把事故消除在萌芽状态,才能切实保障人民的生命财产安全。但目前我们的事前监管手段比较落后,缺乏必要的科技手段,大部分监管只能凭借经验,靠的是眼看、手摸、鼻子闻。这种落后的手段,对于油田运行的变配电系统中存在的安全隐患:虚接、断路等等的预先判别无法实现,只有当问题发生后,才有可能去查找整改。由于缺乏有效的科技检测手段,无法预先查找出隐患部位,任由隐患升级。隐患处理固然重要,但是指导事故单位进行隐患整改,彻底消除安全隐患,避免类似事故的发生有着更为重要的意义。 二、 科技在安全生产监管中的应用 (一)建立了HSE管理系统,提高企业自身安全监管能力 企业是安全生产的责任主体,如果每个企业都把自己的责任履行到位,实现其本质安全,那么事故就没有发生的可能了。但目前企业在安全管理上存在着一定问题,为此油田公司创建了HSE管理平台,包括:HSE过程控制系统、HSE事故隐患管理系统、HSE特殊作业系统、不停产检测系统、安全经验分享平台等等,实现了对企业安全生产管理的信息化,着重解决了以下的突出问题:一是之前油田公司多采用召开会议、下发文件、联合检查的方式进行沟通,行政效率低、部门之间沟通难的问题,安全主管部门将监管情况放入系统中,其它部门可进行有针对性管理和落实;二是解决企业安全管理不专业的问题,系统中录入的安全隐患按照专业特点和分工由相关专业部门落实治理,使企业按照标准化方式进行管理;三是对企业进行安全提醒。提醒企业按时阅读上级部门的通知通告、按时进行特种设备年检、按时进行人员培训;四是上级安全主管部门与下属单位进行一对一的沟通工作等等。总之,运用现代化网络信息管理技术,在上级部门与公司间、公司与下属单位间建立起一个多向的、互动的安全信息平台,实现对企业的实时监控和标准化管理。 (二) 发生事故后实施有效救援,是企业义不容辞的责任。目前对简单事故救援问题不大,但一旦发生灾难性事故,如火灾、坍塌、毒气蔓延、井喷失控、爆炸等救援人员不能进入事故现场的情况,或遇到现场光线黯淡,救援人员仅凭肉眼无法观看的时候,我们的救援指挥者、专家无法对事故现场作出正确的判断,从而影响事故救援。针对这种情况,我认为研发危险场所应急救援防护装备,对在特殊条件下实施救援大有益处,对救援人员配备先进的救援装备:人员生命报警仪、有害气体探测仪、正压呼吸器、先进的声纳通讯指挥系统、高温耐火服等等,可以显著提升救援能力和效果,减少人员伤亡和财产损失,缩短事故救援处置时间。 三、 科技在安全生产监管方面存在的问题以下几点: (一) 安全生产科技工作的地位有待提升,“科技兴安”的各种配套政策有待完善。科技是第一生产力,但从目前情况看,油区的安全生产工作主要还是依靠各级安全监管部门的行政管理,科技远未成为提升安全生产水平的主要动力和手段。 (二) 安全生产科技投入严重不足。安全科技投入缺乏激励政策,投入机制不完善,对安全科技经费投入不足。目前,油田安全生产科技投入仍没有明确可靠的资金渠道,导致安全主管部门没有足够的资金和人力组织对一些公共性、关键性和基础性的安全问题进行研究。 (三)安全生产科技整体发展水平还处在初始阶段。油区的安全生产科技工作起步晚、基础差,发展水平大大落后于其他重点专业和领域。当前安全生产科技成果的数量、质量和转化率都比较落后,安全生产科技贡献率低;安全技术自主开发能力差,一些长期制约安全生产的共性、关键性问题尚未解决,安全生产的科研储备匮乏。 (四)安全生产领域人才培养严重滞后。每年油田接收安全生产管理专业学科的人才依然不足;现有的从事安全生产管理的人员缺乏进一步培养深造的机会;未完善和建立各级的安全生产专家库,不能充分发挥每个安全生产专家的作用,安全生产专家组成员更新缓慢、科学技术和安全管理知识有待提高;有关安全技术研究专家没有形成统一的研究机构和学术研究平台,缺乏高层次安全技术人才的引进。 四、 结论 近些年来,油田安全科学技术研究和应用取得了明显的进步,在科研投入、研究成果转化等方面的成果喜人,对促进安全生产形势持续稳定好转发挥了重要作用。科学技术在安全生产监管中起着重要的导向和基础性作用,具有前瞻性和引导性,大力推广安全生产科学技术,对实施科技兴安战略,构建油区和谐社会起着重要作用,也是贯彻落实科学发展观的必然要求。 安全科技论文:追随安全科技创新的脚步 2013年8月,时值《劳动保护》杂志创刊60周年。回顾历史,全国人大常委、中国安全生产科学研究院副院长张兴凯高度评价了《劳动保护》杂志在推动安全生产科技方面做出的贡献:“《劳动保护》杂志一直紧紧追随安全生产科技创新的脚步,对安全生产领域的新技术、新知识,进行了大量宣传报道。我作为一名一直从事安全科技、教学的工作人员,从《劳动保护》学到了很多安全卫生知识,获得了很多科技创新的灵感。” 完善安全科技支撑体系 2006年,国务院办公厅了《安全生产“十一五”规划》,这是新中国成立以来,国家层面组织编制的第一部安全生产专项规划,也是国务院办公厅印发的第一部“十一五”专项规划。2011年9月21日,国务院常务会议讨论通过《安全生产“十二五”规划》(以下简称《规划》)。《规划》明确了“十二五”时期安全生产的6项主要任务:完善企业安全保障体系;完善政府安全监管和社会监督体系;完善安全科技支撑体系;完善法律法规和政策标准体系;完善应急救援体系;完善宣传教育培训体系。其中,“完善安全科技支撑体系”作为一项重要内容被特别强调。张兴凯认为:“不完善安全科技支撑体系,就不可能持续地产出高水平的安全科技成果;没有高水平的安全科技成果,安全生产就没有强有力的科技支撑;没有强有力的安全科技支撑,就不可能守住‘发展决不能以牺牲人的生命为代价’这条红线,也就不可能实现2020年安全生产形势根本好转的目标。” 持续关注安全科技领域 国家对安全生产高度重视的阶段,也是《劳动保护》杂志对安全生产科技创新领域进行大量报道的时期。长期以来,《劳动保护》杂志持续对安全生产科技领域的重点、热点话题进行宣传和报道,如:《靠信息化提升安全监管能力》《“金安”工程使安全监管全覆盖》《“6大系统”建设开始助跑》等安全生产科技类文章。2011年1月,在中国安全生产科学研究院的工作部署下,《劳动保护》杂志又特别开辟了“科技支撑”的栏目,专门介绍安全生产领域最新的安全科技项目及研究成果,引起了读者的巨大反响。对此,张兴凯也给予了高度的评价。 张兴凯说:“当时我分管中国安科院的科研工作,也参与了‘科技支撑’栏目的稿件推荐,布置给几个研究所(研究中心),以获得省部级科技成果奖的科技成果为主线,组织科技类文章在《劳动保护》发表。从微观的角度,这些文章宣传了中国安科院,介绍了中国安科院的科研成果,给中国安科院做了一系列很好的宣传广告,加快了院的非煤矿山‘6大系统’科技成果、尾矿库监测科技成果、化工园区安全规划科技成果、地铁安全科技成果的转化,并取得了较好的经济效益;从中观的角度,在中国安科院科技成果宣传示范下,《劳动保护》的‘科技支撑’栏目越办越‘火’,使得更多的安全科技成果有了一个很好的展示、交流平台,使很多科技单位、科技工作者和企业受益;站在宏观的角度,开辟‘科技支撑’栏目,提高了安全科技成果转化率,推动了安全科技对安全生产的科技支撑,进一步推动了安全科技的进步,使安全生产工作受益,使国家受益。可以说该栏目的成功,为实现2020年全面建成小康社会、坚决扼守‘发展决不能以牺牲人的生命为代价’这条红线也起了一定的作用。” 在2012年第2期和第3期《劳动保护》杂志中,张兴凯发表了《科技创新促进安全生产——解读》(上下篇),引起了读者的巨大反响。对于选择《劳动保护》杂志发表的原因,张兴凯说:“当了《规划》后,我觉得应该写篇文章,针对《规划》中的科技创新问题,以及科技创新与促进安全发展问题谈谈自己的认识。《劳动保护》杂志1953年创刊,发行量大,在安全卫生领域影响大,深受企业员工、安全监管人员和安全科技工作者的喜爱,又开辟有‘科技支撑’的栏目,文章写成后,选择在《劳动保护》上发表也就顺理成章了。我作为独立撰稿人或者与他人合作的文章,已经在《劳动保护》上发表过10篇以上了,十分感谢杂志社对我工作的支持。” 安全科技支撑体系影响及发展 在谈到构建安全科技支撑体系对安全生产的影响时,张兴凯深有感触地说:“从‘七五’到‘十二五’,我一直参与安全卫生科技工作。在‘七五’期间,我参与的一个科研项目是胶带输送机火灾监控。自己切身的体会是,社会对安全生产工作越来越关注,党中央国务院、各级政府和企业对安全科技工作越来越重视。在我的记忆中,‘九五’以来,中国安科院(当时是经贸委安全科研中心)一直协助政府部门组织安全科技攻关(支撑)项目和其他重大安全科技项目。‘九五’期间,由国家安全生产监管部门组织的科技部科技攻关项目的经费不到500万元,到‘十二五’期间已经增加到了20多亿元。科研经费多了,安全科技参与的人员就越来越多,研究领域越来越广,取得的科技成果也就越来越多、越来越实用了。这样一来,安全科技支撑体系也就越来越完善了。” 对于安全科技支撑体系发展趋势,张兴凯也有自己的理解。他说:“最近,国家安全监管总局在安全科技支撑体系建设中抓了几方面的工作,都非常好。2012年的《国家安全监管总局关于加强安全生产科技创新工作的决定》,进一步统一了认识,明确了目标任务和工作重点。国家安全监管总局安全科技‘四个一批’项目是依靠先进技术装备和科技创新驱动、实现安全生产形势持续好转的重要抓手,其中的一批安全生产技术示范工程就是安全科技支撑体系建设的重要内容。在安全基础建设方面,国家安全监管总局正在组织论证的安全科技示范基地建设项目,也是安全科技支撑体系建设的重要内容。这些项目的落实并逐渐发挥作用,将从根本上改变我国安全科技支撑不能适应安全发展需要的困境,也将在改变我国产业结构、建设创新型国家方面发挥其应有的作用。” 寄语《劳动保护》 “《劳动保护》在安全科技宣传报道方面,有很好的顶层设计,很好的策划方案,也有优秀的记者编辑团队,你们比我想得更好、更远。”张兴凯在高度评价了《劳动保护》杂志近些年工作的前提下,也提出了一些建议和希望:“我觉得,最重要的是挖掘报道适应国情、企业急需的科研成果。科技报道应急企业之所急,报道那些企业看得懂、能接受、起作用的科技成果;二是在‘科技支撑’栏目中,设立一些读者参与的科技题目,供读者发表自己的学术观点或者科技成果。比如提出‘发展决不能以牺牲人的生命为代价’,这是一条必须坚守的红线。我觉得,这条红线就是对安全生产工作的基本要求,或者叫作总目标。实现这个基本要求需要做很多具体的工作,这个总目标可以分解为若干指标,具体工作有哪些,总目标包括哪些指标,可供读者发表观点、凝聚共识。做好这项工作是意义重大的,也必将进一步扩大《劳动保护》影响力。” 最后,张兴凯表达了对《劳动保护》杂志的殷殷期待。他说:“《劳动保护》创刊60年,走过了一个甲子,成绩斐然,影响很大。祝愿《劳动保护》杂志越办越好,成为企业职工的安全手册,成为安全新技术宣传推广的教科书,成为广大安全卫生工作者交流信息最信任的刊物。” 安全科技论文:我国煤矿安全科技现状及发展方向探讨 摘 要:近年来,随着我国经济的发展、科技的进步,我国在煤矿安全生产工作方面已经取得了巨大的成就,但是由于的我国的煤矿自然条件差和开采人员结构复杂职业素质普遍较低,所以我国在煤矿生产安全方面依然存在着许多问题,煤矿安全生产状况依然不容乐观。而且目前为止,我国的煤矿安全科学技术和安全生产体系还不够成熟,这导致煤矿生产矿难频发,严重危害着生产人员的生命安全。接下来,笔者将在充分分析我国煤矿安全现状和所面临形势的基础上,提出了煤矿安全科技的发展方向,并指出了针对我国煤矿现有安全生产形势的对策。 关键词:煤矿安全科技 面临现状 发展方向 “安全第一,以人为本”是煤矿生产的基本准则,安全永远是煤矿监管人员所要考虑的第一要素。只有在确保采矿人员安全的情况下,采矿工作才会正常进行,才能保证煤炭资源源源不断的供应。特别是在我国正在全面建设小康社会的情况下,社会对煤炭资源的需求也日益增加。所以利用安全科技来确保煤矿的生产安全,已经迫在眉睫。近几年来,我国虽然在煤矿安全生产方面已经有了很大的进步,但是全国各地依然矿难频发,据有关资料表明,去年全国一共发生了11起一次死亡30人以上或者造成经济损失1亿元以上的特别重大事故,如洪洞“12.5”矿难造成108人死亡、唐山刘官屯矿瓦斯爆炸死亡181人等,这些重大煤矿是事故无疑为我国的煤矿安全生产工作敲起了警钟。煤矿安全生产的重要性和艰巨性应该得到每一位管理人员的重视。通过建立有效的煤矿生产安全体制和积极研发先进安全生产技术来保证煤矿的生产安全,促进煤矿资源可持续发展。 1 我国煤矿安全生产现状 1.1 煤矿自然条件差 我国煤矿幅员辽阔,普遍地质条件复杂,容易引发重大煤矿开采事故。其带来的威胁主要表现在煤矿瓦斯大、自然发火严重、冲击地压危险性增大、煤矿热害等方面。这些恶劣的自然条件不仅给煤矿的开采工作带来了巨大困难,而且严重危及开采人员的生命安全。我国所有煤矿几乎全为瓦斯矿井,每年由于瓦斯爆炸引发的矿难事故数量也居高不下,据统计我国去年共发生较大瓦斯事故63起、死亡290人,重大瓦斯事故18起、死亡352人。这些自然条件,是制约着煤矿开采的主要障碍,也是我国煤矿生产所面临的基本现状。 1.2 矿井机械化程度低安全技术装备不足 目前为止,我国在煤矿机械化开采方面所做的工作严重不足。据统计,我国在重点煤矿地区的机械化程度为75%,在一些地方煤矿和乡镇煤矿机械化程度仅15%,全国平均采矿机械化水平不足40%。这导致采矿的许多工作都需要人力去完成。而且,在安全技术设备上也存在严重的不足,在许多重点煤矿区,就连便携式甲烷检测仪、甲烷传感器等一些必备的安全设备配备的严重不足,而且有些矿主一味的追求暴利,没有对矿井区的防尘供水系统、电气防爆系统以及各种安全仪表进行适时的检查和积极的更换,有许多的电气设备仍然被超期服役。这违规违纪的现状都严重的威胁着下井人员的生命安全。 1.3 煤矿从业人员结构复杂管理落后 我国煤矿产业用人非常多,而且农民工使其主要的劳动力,他们普遍文化水平较低,缺乏自我保护意识,且其流动性较大,在专业知识培训方面严重不足,导致很多有很所违章操作的现象。除此之外,我国煤矿安全体系方面也不完善,许多安全管理工作都是有管理人员主观意愿和从事经验,去安排工作。管理技术缺乏,管理理念落后,这也是我国矿难频发的主要原因。 2 煤矿安全科技发展面临的主要难题 2.1 理论与技术基础研究不够,创新能力不够 随着我国经济的发展,科技的进步,煤矿开采技术也在不断的更新变化。但是,由于煤矿是一个涉及专业领域较广的产业,所以对其安全理论和生产体系的研究较难把握方向。这导致我国的煤矿生产行业一直缺乏一个完善的指导体系,这也是制约我国煤矿安全生产的主要因素。 2.2 制约行业发展的关键技术有待突破 由于煤矿产业是我国国民经济的基本产业且我国的煤矿资源丰富,这导致从事煤矿生产行业的人员较多,而且复杂多样,这导致整个煤矿生产行业处于一个比较松散的局面,所以煤矿安全生产技术一直缺乏研究,对科技投入严重不足。 2.3 科研力量不足、专业人员缺乏 近几年,由于各个高校不断地实施教育改革,许多高校都没有开设与煤矿安全生产相关的课程,这导致科研力度严重的缺乏。而且由于我国对矿难事故频发,导致人们都认为煤矿生产是一个危险性较高的工作,所以人们都不愿意煤矿产业方面发展,这就使的我国极度的缺乏专业人才,煤矿科技工作也陷入人才短缺的境地。 3 煤矿安全科技发展方向 3.1 矿井瓦斯灾害防治技术 抽放瓦斯是防治瓦斯爆炸的基本措施。但是我国的地质结构发杂,地质覆盖层的透气性较差,这导致瓦斯很容易在井中聚集。所以应该积极研究煤矿打孔施工技术,并研发配套钻孔设备,提高对本煤层的瓦斯抽放效率,给开采人员提供一个相对安全的环境。 3.2 矿井粉尘防治技术 我国目前使用的矿井防尘设备,体积较大,移动很不方便,这大大增加了开采人员的施工难度。据有关资料表明,我国的防尘系统排放浓度在5 mg/m3左右,而国外的先进设备排放浓度在1 mg/m3左右,所以我国必须加强对矿井粉尘防治技术的研究。 3.3 矿井应急救援装备的研究 由于近年来我国矿难频发,所以积极研究矿井应急设备可以说是我国煤矿安全科技研究的首要任务,在快速抢险就灾方面,我国尚无成套的专业化技术和设备,所以我国应组织专门部门加大对紧急救灾设备的研究,为救灾决策指挥和事故状态方面提供完善的技术保障。 4 结语 煤矿安全科技的发展,直接关系到煤矿开采人员的生命安全和煤矿产业的发展,所以笔者认为我国应该加快煤矿安全科技的研发,使煤矿产业得到可持续的发展,同时,政府部门也要加大管理监察力度,使我国的矿产安全“更上一层楼”。 安全科技论文:煤矿安全科技推广问题及对策研究 【摘 要】煤矿业一直都是我国能源生产中的重要一部分,也是我国经济发展中其他相关企业发展的基础,在我国一直都有着重要的地位。煤矿业在为我国经济发展做出贡献的同时,其也是我国生产事故多发产业。众所周知,煤矿业中的采煤工作是要在地下进行的,这就为工作人员的生命安全带来了一定的隐患。为了提高煤炭生产的安全性,我们要积极推进煤矿的安全科技,减少煤矿业事故发生率。 【关键词】煤矿;安全科技推广;问题及对策 近些年来,我国科学技术得到了较快的发展,其在各行各业中的应用率也在提高,随着科技的发展,煤矿的安全科技也随之得到了较大发展,同时煤矿安全科学技术的推广工作不仅受到了国家的大力支持,同时也受到了社会的广泛关注,为此,对煤矿安全科技推广问题进行深入研究,并向大众传达推广的现状及相关对策就成为了当前的主要问题。 一、煤矿安全问题简论 近些年来煤矿的安全问题总是出现,随着开发技术的推广,安全问题的种类在逐渐的增多,其中瓦斯问题、粉尘问题、火灾问题、水害问题等等是常见的安全问题。从近些年来的事故发生率和事故类型来看,我国煤矿企业的安全隐患是随着煤矿开采深度的加深而不断出现的,尤其是其中瓦斯爆炸所引起的事故频繁出现,这种瓦斯问题同煤矿开采工作的矛盾在逐渐的加深,同时,随着煤矿开采工作的开展,热害也逐渐成为了主要的问题,随着煤矿生产形势集约化程度增加,现代生产矿井很容易出现多种灾害问题耦合出现的现象。 在以上的问题中,瓦斯问题是最主要的问题,同时,煤矿的采掘过程中也会出现安全事故。面对着这些问题的存在,安全生产的实现就需要具有较强的科技支持,为此,要推广安全生产科学技术。 二、煤矿安全科技推广现状 煤炭的安全生产对科学技术的推广提出了新的要求的标准,近些年来,在安全科技方面也得到了较大的发展,但是在进行煤矿安全科技推广过程中,还是存在着一些问题,导致安全科技的推广没有达到应有的效果。为此,为了提高煤矿安全科技推广效率和质量,我们要积极研究推广过程中存在的问题。 1.推广体制问题。当前,煤矿安全科技推广虽然在进行着,但是在推进过程中,推进的体制同煤矿业现行的发展需求是不相符合的。在我国煤矿安全科学技术大部分都是从国外先进的技术中借鉴过来的,在借鉴和自我研究过程中,国家对其的重视力度在随着研究的深入而不断加大,但是,受到利益观的影响和企业投入成本的限制,各个相关科研公司或者企业研发部门对安全科学技术推广方面研究重视度严重不足。在现代煤矿企业的科技发展体制中,多数是以政府的推广政策为主导,在企业体制中对科学技术的引进和研究、消化、应用推广等没有明确的规定,同时,市场调节在企业中并没有发挥作用,所以就导致了企业中的推广体制没有同企业自身的发展需求相符合,与此同时,也使得企业对安全科技的需求没有受到市场体制的调节,也就导致了科学技术发展为科技成果,再到实际应用都没有受到市场的调节,不能够及时根据煤矿企业发展的具体需要进行安全科技的推广。 2.投入与监管问题。现代煤矿企业中安全科技的资金投入表现出了明显的不足,首先,投入问题。随着市场化的推进,我国政府已经减少了对煤矿企业的资金支持,而煤矿企业一直以来都是以一种低价位在发展运行,同时安全科技所需要的资金投入比较大,这种资金投入和产出上的矛盾就造成了煤矿安全科技推广的资金投入不足,如果强行进行安全科技的推广会给煤矿企业自身的发展带来较大的压力,单靠煤矿企业自身的经济实力是很难实现安全科技的高质量推广的。其次,监管问题。这里的监管问题还是指资金的监管问题,表现出来的主要问题是资金的监管力度明显不足,监管制度不够规范,存在着安全生产费用被挪用的现象。 3.人员素质问题。据了解,我国煤矿企业中的科技人员素质还有待提高,高尖端技术人才所占的比例比较小,这也就导致了科学技术上的很多难题没有被攻克,创新能力不足,专业技术人员在煤矿也中所占的比例在12%左右,而煤矿企业人才需求补充还不满10%,而管理人员和技术人才更是不足,这种人才匮乏就导致了煤矿企业的预警能力、灾害认识能力、抢险救灾能力以及安全管理等能力水平都比较低。 三、煤矿安全科技推广有效对策 针对煤矿安全科技推广中存在的问题,为了提高安全科技推广的有效性,建议采取以下几点措施。 1.完善煤矿安全科技推广体系。在政府对安全科技推广提高重视的同时,煤矿企业也要完善自身的安全科技推广体系,首先就应该在制度上对安全科技推广活动积进行明确。利用专项资金,建立一个把科学研究成果化、应用化的专业部门,成立一个科技推广活动的载体。其次,要严格执行力度。制度的制定是为了让煤矿安全科技的推广活动有章可循,那么,制度制定之后要严格执行力度,一定要明确规定出执行的具体程序,根据煤矿企业发展的需求进行安全科技研究。同时,还要相应的建立一个安全评价体系,要根据煤矿企业生产的实际情况给予正确的评价,判断出不同评价要素对安全的不同影响,以此构建一个完善的评价体系。 2.强化费用监督力度。要在煤矿企业中通过规章制度的形式明确出安全科技费用的使用标准,保证经费的合理使用。在制度中要把安全科技费用的具体使用范围作出明确的规定,比如,应该包括设施、设备、安全教育、文化、管理等方面的投入,所以,通过这种方式能够明确何种资金利用方式是正确合法的,为监督检查机构的检查行为提供明确的执行标准和判断标准。同时,国家还应该在资金上给予一定鼓励,通过财政政策等给予支持。 3.完善人才发展机制。在煤矿企业中应该积极完善人才发展机制,发展专业化对口教育,同时要对在职企业员工进行再教育,提高员工的总体素质,推广煤矿企业同大专院校的合作,煤矿企业可以为大专院校提供经验丰富的讲师和相关设备,而大专院校负责为煤矿企业提供高素质定向人才,为煤矿企业的人才体系注入新鲜血液。 结束语 我国经济发展的要求、社会舆论的压力、在经济发展中的地位等,都客观上要求我们要加大煤矿企业安全科技的推广力度,完善企业自身的安全科技推广制度、拓宽企业科研经费的融资渠道、完善煤矿企业人才发展制度和方式,通过这种方式能够在一定程度上提高安全煤矿安全生产性,在提高煤矿企业的经济效益的同时还能够提高社会效益。 安全科技论文:建立安全科技英语专业亟待解决的几个问题 摘 要:面对严峻的安全生产形势和安全专业人才危机,本文论述了建立安全科技英语专业的迫切性和现实性,重点探讨了建立安全科技英语专业亟待解决的几个问题:a. 政策上的支持;b. 课程体系的建立;c. 教材建设;d. 师资队伍建设。 关键词:安全科技英语专业;培养目标;课程体系;教材;师资队伍 1.建立安全科技英语专业的紧迫性和现实性 总理在十届全国人大四次会议《政府工作报告》中明确指出当前我国“安全生产形势严峻”。2006年6月16日,国家安全生产监督管理局总局李毅中局长发表了题为《谈谈我国的安全生产问题》的讲话,在讲话中,李局长分析了形势严峻的三大原因,并提出了加强安全生产工作的七项对策措施,“安全科技整体水平不高,安全技术标准和规范滞后”、“从业人员安全素质不能适应需要”是其中原因之一,目前“我国安全生产人才缺乏,已经到了相当严重的程度”(李毅中,2006.6),因而“实施科技兴安战略,用科技创新引领和支撑安全发展”(李毅中,2006.6)成为一项重要的举措,“发展矿业等教育”、“鼓励企业与高等院校合作办学,大力发展职业教育” (李毅中,2006.6)将是“化解安全专业人才危机”(李毅中,2006.6)的主要途径。 我国安全生产形势严峻的原因是多方面的, 有主观原因也有客观原因,有历史的积淀也有新情况、新问题,有浅层的表象也有深层的矛盾(李毅中,2006.2.28)。纵览各种原因,人是其中最突出的因素。不认真执行政策措施,不认真贯彻安全生产法律法规方针措施,整顿关闭不具备安全生产条件和非法煤矿态度不坚决,监督和管理部门工作不落实,教育培训滞后,事故背后的腐败行为,等等,无一不和人的因素有关,人的素质在一定程度上决定了安全生产的形势。高等院校作为人才培养的地方,自然要肩负起培养和提高安全生产从业人员的素质,从根本上扭转严峻的安全生产形势的历史重任。 安全生产形势严峻,安全生产人才严重缺乏,迫切需要我们整合教育资源,发挥专业优势,加快人才培养步伐,提高教育质量,化解安全专业人才危机。华北科技学院(下称学院)作为国家安全生产监督管理总局唯一直属高等院校,应当成为化解安全专业人才危机的主要阵地和领军单位,学院一方面要挖掘资源扩大原有矿业类专业的招生规模,尽快解决安全生产人才缺乏的问题,另一方面要适应全球经济一体化的发展趋势开设新专业,培养既懂得安全生产科技知识,掌握安全生产技术,又精通外语的复合型人才,从而加强国际交流,学习国外先进的安全生产技术和管理经验,避免走弯路,避免重复走别人的路子,取长补短,实现跨越式发展。 安全工程专业是学院的特色专业,拥有设备较为先进的实验室和一支高素质的师资队伍,外语系英语专业师资力量雄厚,图书、资料、语言训练设备较为齐全,初步具备了安全工程专业与英语专业进行联姻,建立安全科技英语专业的条件。建立安全科技英语专业,走跨学科发展的道路,能够克服单纯的英语专业或安全工程专业的不足,符合经济社会发展的需要和国家高等教育培养复合型人才的目标,有利于促进国际交流与合作,能够加深安全生产科技的研究与应用,能够更好地推行“科技兴安”的发展战略。 2.安全科技英语专业的人才培养目标 人才培养目标不仅决定着专业发展方向,而且对教学计划的制定和实施、教学内容的选择、教学方法和手段应用以及教学质量的保证都起着决定性的作用,因而它是建立一个新专业首要解决的根本问题。制定安全科技英语专业的人才培养目标要贯彻“安全发展”的科学理念和指导原则,要以国民经济和社会发展“十一五”规划纲要、安全生产“十一五”规划和安全科技发展规划为依据,要结合学院的实际情况和发展规划,要做到定位准确、目标明确,并能保证既定目标的顺利实现。 经过调查研究,笔者认为安全科技英语专业的人才培养目标应该确定为:培养适应社会主义现代化需要,德、智、体全面发展,具有扎实的英语语言基础和广博的文化知识,掌握现代工业生产的安全技术和安全管理方法,具有创新精神和实践能力,能够熟练地运用英语在安全生产监督管理、技术监督、各类厂矿企业、科研、对外交流与合作、安全技术服务等部门从事安全监察与管理、安全科学研究、安全科技国际交流与合作、安全评估、安全设计与生产、安全教育与培训等工作的复合型高级安全工程技术与英语人才。 3.建立安全科技英语专业亟待解决的问题 3.1政策上的支持 安全科技英语专业的建立仍处于理论探讨阶段,它不在教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》之列,目前它只能算作“概念专业”,从概念到现实,还有许多路要走。通常情况下,申办一个专业,从论证到批准建立要经历一个较长的周期,如果要申办一个专业目录之外的跨学科的新专业,可能走的路更多、更长,困难更大。因此,我们在积极做好各项准备工作的同时,还需要上级教育主管部门在政策上给予支持,希望为我们开辟“绿色通道”,早日完成安全科技英语专业的申报批准工作。 3.2课程体系的建立 课程体系是指一个专业所设置的课程相互间的分式和配合。高等学校课程体系主要反映在公共基础课、专业基础课与专业课,理论课与实践课,必修课与选修课之间的比例关系上。课程体系是否合理直接关系到培养人才的质量。 课程体系的建立必须以人才培养目标和专业发展方向为根据,培养目标规定课程体系的基本框架,专业发展方向决定课程体系的深度和广度。安全科技英语专业的课程体系必须符合培养既掌握安全生产技术和安全管理方法,又能熟练应用英语的复合型高级人才的目标,它决不是安全工程专业课程与英语专业课程的简单拼合,更不是以英语专业课程为主辅以几门安全工程专业课程,或以安全工程专业课程为主再辅以几门英语专业课程,而是这两个专业的课程完全融合所形成的全新体系。在这一体系中,以安全生产科技知识为内容,以英语语言为载体,英语语言的听说读写译基本技能训练紧紧围绕安全生产科技基础知识进行,安全生产科学知识与技能通过语言学习和训练而获得,英语语言与安全科技合而为一。此外,在这一体系中,理论课程与实践课程并重,注意培养学生的实践能力和创新能力。依照上述观点,并参照《高等学校英语专业英语教学大纲》,笔者初步拟定了安全科技英语专业课程体系(图一),希冀各位同仁提出宝贵意见或建议,使其更加完善。 3.3教材建设 教材体现教学内容,它是实现人才培养目标、提高教学质量的重要保证。目前,国内适合安全科技英语专业教学的教材很少,因此,教材建设将成为建立安全科技英语专业的一项艰巨任务。解决这一问题,一方面要引进国外原版教材,另一方面要组织国内外英语语言和安全工程领域的专家学者共同编写适合我国国情和学生实际的教材。引进或编写教材应以需要分析和语域分析为基础,以培养学生的综合素质为重点,以顺利实现人才培养目标为目的。当务之急乃是希望有志之士积极行动起来,立刻着手安全科技英语专业的教材建设工作。 3.4师资队伍建设 师资队伍建设是专业建设与发展的关键。建立一个新专业需要建设一支合格的师资队伍,一支合格的师资队伍应具备下列特点:1)教师的学历、职称、年龄、学缘结构合理;2)思想进步,政治坚定;3)职业道德高尚;4)专业基础扎实;5)业务水平高;6)工作能力强;7)有开拓精神和创新能力;8)相对稳定。建设安全科技英语专业师资队伍,一方面对学院安全工程专业和英语专业现有师资进行整合,另一方面大力引进优秀人才,还可以聘请国内外知名专家学者担任兼职教授。现在,我们的师资实际情况是英语专业的教师普遍缺乏安全生产科技知识,而安全工程专业的教师大部分英语水平不高,所以,师资队伍建设势在必行。一是要加强师资培训,选拔一批英语语言基础好、学有余力的中青年骨干教师集中进行专业知识学习和专业技能训练,二是通过国际交流或中外合作办学的形式解决师资紧缺的问题。通过国际交流与合作,我们可以“走出去”学习国外先进的安全生产技术和管理经验,把国外专家学者“请进来”弥补我们在师资方面的不足和缺陷;同时,我们还可以让我们的学生“走出去”,把国外的学生“请进来”,使他们有机会在不同的教育环境下学习,以收取长补短之效。可以说,开展国际交流与合作不失为一种“双赢”的师资队伍建设方法。 4.结论 综上所述,我们可以得出如下结论: 第一、建立安全科技英语专业顺应我国社会历史发展和全球经济一体化发展的趋势,符合我国高等教育改革和高等院校学科专业建设结构调整的要求,是培养复合型英语人才的积极尝试,同时为“化解安全专业人才危机”开辟新途径。 第二、安全科技英语专业教育具有跨学科、跨专业的基本特征,是安全工程专业和英语专业的有机结合所形成的全新专业,就其培养目标和课程体系而言,这是一个完整的体系,而不是安全工程专业和英语专业的简单叠加。 第三、安全科技英语专业的特色主要体现在以英语语言为工具,以安全科技知识为内容,以培养学生的实践能力和创新能力为目标,走复合型人才培养道路。 第四、建立安全科技英语专业在理论上是可行的,在实践上是可操作的,目前的关键问题是要积极创造条件加快从理论到实践的步伐。 第五、建立安全科技英语专业的优秀问题是加强师资队伍建设,开展对外交流与合作是解决师资问题的有效途径之一。 (作者单位:华北科技学院外语系) 安全科技论文:公共安全科技思考 一关于国家中长期科学和技术发展规划战略研究 总理对制定规划的要求 第一,要有一个正确的指导方针,这是我们制定规划的基础; 第二,要确定主攻方向和目标。规划最终要落实到重点项目、重点课题上,这是我们用一年零三个月的时间作规划的最终结果; 第三,要实行决策的科学化、民主化。规划是一个庞大的系统工程,制定规划应成为一个发扬民主的过程,集思广益的过程。 (一)战略研究的目标:力争实现“三个突破” 第一,要在科技发展的总体战略上要有突破。要提出未来15-20年我国科技发展的总体战略、指导方针和切实可行的战略目标。 第二,在重大科技发展任务上要有所突破。要根据国家长远发展和近期需求,提出我国科技发展的战略重点、优先领域和关键技术等,要能凝练出类似过去“两弹一星”那样的具有重大战略意义的科技发展任务和项目。 第三,要在科技环境、科技政策上有所突破。根据科技发展需要,提出科技投入的增长和保障机制,配套基础条件,政策措施等,确保规划任务的顺利完成。 (二)战略研究的主要内容: 第一部分:科技发展的宏观战略问题研究。重点研究当前世界政治、经济、社会、军事、文化、公共健康、资源与生态环境等方面的发展趋势与科技发展之间的互相影响,研究分析社会主义市场经济条件下我国经济与社会发展以及国防建设对于科技的需求和新的阶段性特点,客观评价我国的科技实力、存在问题和国际竞争中的地位;同时研究国家创新体系建设的现状、薄弱环节及组织特点,包括军民创新体系的融合等。设置两个专题: 专题1:科技发展总体战略研究。 专题2:科技体制改革与国家创新体系研究。 第二部分:科技发展的重大任务研究。围绕全面建设小康社会、国民经济和社会发展、国家安全和可持续发展的迫切需求,筛选出需要科技支撑的战略性问题和重大瓶颈问题,分析各有关领域的科技发展趋势,提出本领域的科技发展战略目标与重大科技任务;依据科技自身发展的规律,从世界众多科技发展前沿中,准确把握和提出对我国未来经济、社会和科技发展产生重大影响的科学问题和战略高技术问题,研究科技基础设施建设问题。设置13个专题:分别是 专题3:制造业发展科技问题研究 专题4:农业科技问题研究 专题5:能源、资源与海洋发展科技问题研究 专题6:交通科技问题研究 专题7:现代服务业发展科技问题研究 专题8:人口与健康科技问题研究 专题9:公共安全科技问题研究 专题10:生态建设、环境保护与循环经济科技问题研究 专题11:城市发展与城镇化科技问题研究 专题12:国防科技问题研究 专题13:战略高技术与高新技术产业化研究 专题14:基础科学问题研究 专题15:科技条件平台与基础设施建设问题研究 第三部分:科技发展的投入与政策环境研究。重点研究与科技发展相配套的基础条件、政策措施等,如科技投入的增长和保障机制、科技资源的优化配置,科技人才资源的开发与科技普及,科技知识产权的管理,促进科技发展的法制环境建设,研究区域科技发展问题等,为科技发展和规划任务的顺利实施提供条件保障和政策环境。设置5个专题: 专题16:科技人才队伍建设研究 专题17:科技投入及其管理模式研究 专题18:科技发展法制和政策研究 专题19:创新文化与科学普及研究 专题20:区域科技发展研究 (三)当代科技发展趋势与我国的战略选择 1科学技术已经成为推动经济社会发展的主导力量 2促进科技创新成为世界主要国家的基本战略 3我国科学技术发展取得巨大成就,但尚未成为对世界有重要影响的科学技术大国 4走创新型国家发展道路是我国面向2020年的战略选择 (四)科技成为推动发展的主导力量 1科学技术发展不断突破人类传统认识极限,引发新的科学和技术革命 2科技成果产业化周期缩短,造就新的追赶和超越机会 3科学理论超前发展,引领新的技术和生产方向 4科技全球化加快,自主创新能力成为国家竞争力的决定性因素 (五)促进科技创新成为基本战略 1把科技创新作为国家战略 2把科技投资作为战略性投资 3超前部署和发展战略技术及产业 后发国家既可以借助科技革命的历史机遇,利用后发优势实现社会生产力的跃升,也可能拉大与先进国家的发展差距,最终被边缘化。 (六)我国科学技术发展现状 1我国科学技术发展取得巨大成就,但尚未成为对世界有重要影响的科学技术大国我国科技创新能力在49个主要国家(占世界GDP的92%)中位居第28位 2关键技术自给率低 3发明专利数量少;科学研究质量不高 4尖子人才匿乏;科技投入不足 (七)走创新型国家发展道路是我国战略选择 1全面建设小康社会的目标的需要 2解决人口众多和资源环境的瓶颈制约的需要 3保障国防安全、经济安全和公共安全的需要 4我国已经具备了建设创新型国家的一定基础和能力 (八)我国科学技术发展的指导方针 以人为本,自主创新,重点跨越,支撑和引领经济社会持续协调发展。 1坚持以人为本?基本思想 2加强自主创新?战略基点 3实现重点跨越?有效途径 4支撑和引领经济社会持续协调发展?根本任务。 (九)我国科学技术发展的发展思路 1发展路径?跟踪模仿为主向加强自主创新转变 2创新方式?注重单项技术的研究开发向以重大产品和新兴产业为中心的集成创新转变 3创新体制?以科研院所改革为突破口向整体推进国家创新体系建设转变 4发展部署?以研究开发为主向科技创新与科学普及并重转变 5国际合作?一般性科技交流向全方位、主动利于全球科技资源转变 (十)我国科学技术发展的发展目标 到2020年科技创新能力从目前的世界第28位提高到前15位,进入创新型国家行列,为全面建设小康社会提供支撑,并为我国在本世纪上半叶成为世界一流科技强国奠定坚实基础。 (十一)重点领域和重大技术 1把发展能源、水资源和环境保护技术放在优先位置,下决心解决制约国民经济发展的重大瓶颈问题。 2以获取自主知识产权为中心,抢占信息技术战略制高点,大幅度提高我国信息产业的国际竞争力 3大幅度增加对生物技术研究开发和应用的支持力度,为保障食物安全、优化农产品结构、提高人民健康水平提供科技支撑 4以信息技术、新材料技术和先进制造技术的集成创新为优秀,大幅度提高重大装备和产品制造的自主创新能力 5加快发展空天技术和海洋技术,拓展未来发展空间,保障国防安全,维护国家战略利益 6加强多种技术的综合集成,发展城市和城镇化技术;现代综合交通技术;公共安全预测、预防、预警和应急处置技术,提高人民的生活质量、保证公共安全。 (十二)重点任务 1加强国家创新体系建设,优化配置全社会科技资源,创造科技产业化良好环境,为全面提高国家整体创新能力奠定坚实的基础。 2深化改革,构建适应市场经济体制和科技自身发展规律的新型国家创新体系 3强化国家公共科技基础条件平台建设,为全社会科技创新与产业化活动提供有效支持 4创造良好发展环境,加速实现高新技术产业化 (十三)重大措施与政策建议 1建立以企业为优秀、产学研有机结合的技术创新体系 2构建军民结合、寓军于民的国防科技创新体系 3建立科学技术研究与高等教育紧密结合的知识创新体系 4增加国家科技投入,提高科技投入效率 5造就良好环境,培养和凝聚高层次优秀人才 6改善国家科技基础条件,实现科技资源共享 7加强科技宏观管理,整合国家创新资源 8积极扩大国际合作,广泛利用全球科技资源 9发挥区域优势,构建富有特色的区域创新体系 10提高全民科技素质,培育创新文化和全社会创新精神 二公共安全科技发展战略研究 公共安全领域是国家中长期科技发展规划纲要强化公共安全科技创新有力保障国民安全和社会稳定 (一)战略研究:我国公共安全现状 (1)涉及生产安全、食品安全、防灾减灾、核安全、火灾爆炸、社会安全、突发事件与反恐防恐、出入境检验检疫及国家重大基础设施、重点场所安全保障等重大问题。 (2)每年由公共安全问题造成的非正常死亡超过20万人,伤残超过300万人。 (3)每年由公共安全问题造成的损失超过GDP总量的5%。 (二)总体考虑 未来国家公共安全的保障体系: 1基础设施方面的保障(如,公共安全信息化技术与装备等) 2管理(体制、机制与法制)方面的保障 3管理与科技专用人才培养体系与全民公共安全教育方面的保障 4强大的公共安全科技支撑方面的保障 公共安全科技支撑: (1)以科技创新为中心,按重大和重点项目促进公共安全技术的自主原始创新和集成创新; (2)建立强大的公共安全研究开发与测试基地; (3)研究促进公共安全自身发展的创新机制,实现以政府为主导的,政府、企业和科研单位协调互动、良性循环的持续发展??举例:保险与公共安全结合的机制 (4)自我发展态势。??举例:美国国土安全部与企业结合的机制 (三)公共安全总体框架 1安全类型 生产安全食品安全防灾减灾社会安全与反恐防恐核安全火灾与爆炸国境检验检疫 2体系 理论体系技术创新与标准研究与测试基地学科与人才培训体系科技支撑体系和产业链 (四)共安全科技创新体系 实现公共安全有效防控、科学预测与高效应急,是新时期我国公共安全科技保障体系建设的优秀。 基于对公共安全问题复杂机理和规律的科学预测,发展以现代高技术集成创新为主的信息化与智能化预防监控、快速反应和应急决策技术,是公共安全科技创新的重点。 (五)总体目标 实现公共安全从被动应付型向主动保障型、从传统经验型向现代高科技型的战略转变,全面提升国家抗御和应对突发公共事件的能力。 (六)未来15年公共安全科技发展总体目标 面向国家公共安全重大需求,瞄准世界公共安全科技前沿,实现公共安全科学理论、方法学及预测、预防、预警与应急管理等关键技术及其集成的持续创新; 研究建立实时和精确识别、定位的国家公共安全立体监测监控系统; 建立公共安全技术平台、研究及测试基地、数据库和技术标准体系、学科和人才培养体系,形成公共安全关键特种装备与专用设备的自主开发能力; 提高全社会的公共安全意识和整体水平,使公共安全问题造成的国民经济损失占GDP比例接近中等发达国家同期水平。 (七)未来5年的阶段目标 初步建成国家公共安全保障、预警和应急技术平台,实施阶段性示范工程; 初步构建公共安全科学基础理论体系,建立公共安全检测、风险辨识评价、监测、预测、预防、预警、应急反应与决策等关键技术体系; 建立一批公共安全综合性和专业化的研究基地和实验室,初步形成公共安全关键特种装备与专用设备的自主开发能力; 建立公共安全学科和人才培养体系。 基本扭转公共安全的被动局面,犯罪率明显上升趋势得以遏止,特大事故次数明显下降,自然灾害影响大幅度降低,食品污染比例降到中等发达国家水平,基本控制外来生物入侵、有毒有害物质及化学危险品入侵上升势头;全社会公共安全素养和整体水平得到较大提高。 (八)国家公共安全科技研究体系 1重点针对公共安全领域的生产安全、食品安全、防灾减灾、社会安全与反恐防恐、核安全、火灾爆炸安全和出入境检验检疫等,实现公共安全科学理论、方法学及预测、预防、预警与应急等关键技术及其集成的持续创新; 2形成公共安全特种装备与专用设备的自主开发能力; 3实现公共安全从被动应付型向主动保障型、公共安全科技从传统经验型向现代高科技型的战略转变。 4在公共安全领域需要政府引导和重点安排的重大任务,重点反映公共安全急需解决的突破性和紧迫性课题,明确发展目标、主攻方向和需要攻克的关键技术。 5在公共安全领域重点任务中,目标明确、对国民经济带动性强、具有重要标志性意义的战略产品和系统工程。要明确表述发展目标及实现目标的技术路径等。 (九)攻关项目形成依据 公共安全各领域共性的科学和技术问题 科技攻关项目的重要根据 1优先主题中涉及的重点任务 2支撑重大专项实施的重点关键技术 3各部门根据实际提出的紧迫性重大课题(技术研究和产业化开发) 4按世界科技发展趋势提出的公共安全领域前瞻性的重大课题 (十)研究重点 1针对矿山、重点石油与化学工程、重点基础设施等,重点研究生产安全监测监控、预警与应急救援技术、标准及装备,为扭转生产事故高发的态势提供技术支撑。 2针对食物中毒和外来有害生物入侵,重点研究食源性疾病与食品污染、出入境检验检疫的危险性分析与溯源、标准、监测等贮备性技术和装备,保障食品安全与出入境检验检疫安全。 3针对严重危害社会安全的犯罪与恐怖事件和火灾等,重点研究信息化和智能化的刑侦技术、恐怖有效打击技术和火灾高效防控技术及相关标准与装备,提高社会安全的综合防御能力。 4针对地震、台风、洪水、森林火灾和滑坡、泥石流等重大突发性自然灾害,重点研究灾害立体监测、危险性评估、预警和应急救助技术及标准,提高灾害预测水平和综合抗御自然灾害的能力。 (十一)优先任务 1生产安全监控、预警与应急救援 2食品安全与出入境检验检疫关键技术 3社会安全保障关键技术 4重大自然灾害防御关键技术 5城市重大灾害事故耦合派生防御技术 三构建国家公共安全应急技术平台 (一)总体原则 1以构建国家应急体系技术平台为主线; 2以充分利用现有部门和地方公共安全资源为基础; 3以现代先进信息技术和科学预测为支撑; 4以应急技术标准化为前提条件; 5以立足自主创新和强化科学管理为原则; 6以某些行业、系统和城市为重点。 (二)总体目标 建立统一指挥、反应灵敏、功能齐备、先进可靠、实用高效的国家公共安全应急体系技术平台。 (三)城市公共安全问题的应对 1洪水、台风、地震、火灾、爆炸、毒物泄漏、交通事故、放射源、SARS、禽流感、食物中毒、刑事案件、恐怖袭击…… 面对纷芜繁杂的突发公共事件,如何有效获取和分析所关心的信息? 2事故地点、风速、风向、降雨量、泄漏物质、存储压力、存储总量、物质毒性、周边环境、居民数量、建筑结构、避难场所…… 面对不同条件下的突发公共事件,如何科学预测其趋势、后果、危险性并快速预警? 3现场情况、疏散人群、组织救援、调集资源、调集设备、提供补给、最短路径、最佳方案、防化灭火、水电气供应……面对跨部门重大突发公共事件,如何科学决策和高效处置? (四)城市公共安全应急平台关键功能 1突发公共事件的信息获取与分析; 2灾害事故的发展预测和影响分析; (五)预警分级与; 1人群疏散与避难的评估; 2应急方案的优化确定与启动; 3现场与应急的信息实时获取; 4动态的应急决策指挥和资源配置; 5应急总体功效评估; 6应急行动的结束、记录与总结。 (六)公共安全重大任务:国家公共安全应急技术保障工程 三大优秀技术功能 1.全方位无障碍危险源探测监测与精确定位技术 全面监控自动处置 2.多尺度动态准确预测与快速预警技术 科学预测快速预警 3.基于危险性分析的优化决策与救援处置技术 优化决策高效救援 将优秀技术集成创新并结合一体化应急技术标准体系和决策指挥平台安全保障技术所提供的技术支持共同作用于公共安全决策指挥平台 结束语 全面建设小康社会,必须将科学技术发展放在全局性的优先地位,实现增长方式由要素驱动向创新驱动的根本转变。当代科学技术发展为我国提供了后来居上、跨越发展的重大历史性机遇。我国未来科学技术发展应当以走创新型国家发展道路为主线,坚持“以人为本、自主创新、重点跨越、支撑和引领经济社会协调发展”的指导方针,努力实现科技发展思路的战略调整。我们相信,只要下定决心,经过二、三十年的持续不懈努力,我国一定能够取得与自身地位相称的科技成就,把我国建设成为一个强大的、对人类文明进步做出巨大贡献的国家。 安全科技论文:煤矿安全科技支撑作用 1煤矿安全科技工作的差距性 近几年,山东煤矿安全科技工作虽然取得一定成绩,但还存在一些差距。(1)认识不够“高”。个别煤矿对科技工作重视程度不高、措施不得力、工作不到位,认识不到科技对安全生产的巨大支撑、保障、推进作用。(2)转化不够“快”。科技研发与成果转化结合不紧、推进较慢、转化率较低,市场化运作不够灵活。有的科技成果获奖后即被放至一边、束之高阁,有的科技成果只是在某一单位、某一地点运用,没有实现从“一花独秀”向“春色满园”的转变。(3)基础不够“实”。支撑科技工作的检测检验、技术服务等支撑能力相对滞后,安全基础相对薄弱;科技项目与安全生产需求不匹配,重大隐患治理等关键项目缺口较大,冲击地压防治等重大灾害防治未取得突破性进展,联合攻关、协调联动机制不完善。(4)投入不够“大”。尤其在科技项目上存在资金短缺问题。鉴于煤矿行业的艰苦性、特殊性,煤炭院校的毕业生不愿到煤矿工作,造成科技人才短缺,普遍缺乏后续人才。 2煤矿安全科技支撑的六大功能 科技工作是“安全第一,预防为主,综合治理”方针的重要内容和体现,反映了安全生产的发展方向和内在要求,体现了“管理、装备、培训”三并重的原则。综合来看,煤矿安全科技具有“六大”功能。(1)基础功能。如果把煤矿安全比作一座大厦,科技则是最重要的基础和磐石。没有科技做基础,煤矿安全则为无源之水、无本之木。本世纪初,部分小煤矿设备简陋,科技手段落后,作业环境恶劣,煤矿安全基础薄弱,“镐刨煤,人攉炭”现象普遍,更谈不上现代化技术,防治大事故没有有效手段,职工生命得不到保障,导致事故多发、频发、高发。(2)支撑功能。科技是支撑安全生产的“钢筋铁骨”,如同液压支架一样支撑着整个工作面,为作业现场提供了良好的安全环境,增强了防范事故的“硬实力”。如果是木支护,效果可想而知。现代化的科技装备武装了矿井通风、运输、机电等各大生产系统,数字化矿井、智慧矿山建设支撑了安全生产的“半壁江山”。(3)保障功能。科技是职工生命安全的“保护神”。从某种意义上讲,有什么样的科技水平,就有什么样的保障功能,就有什么样的安全状况。近几年来,部分煤矿针对以前在矿井安全生产方面存在的问题进行了认真分析,并且与有关单位共同开展了科技攻关,如冲击地压工作面转载机岗点无人操作、准无人化工作面集控一体化系统、工业电视检测与监控系统、煤矿安全生产综合信息系统、安全信息管理系统等,有效地保障了矿井的安全生产。(4)推动功能。科学技术是第一生产力,是安全生产的“内动力”、“助燃剂”,正日益渗透于煤矿安全生产的各个方面,对安全工作起着巨大的推动作用,并成为推动煤矿科学发展、安全发展的决定性力量。近几年,各煤矿企业在新技术、新装备、新工艺推广应用方面动了脑筋、下了功夫,推进了煤矿安全科技工作上台阶、创水平,促进了可持续发展,实现了安全效益、经济效益、社会效益“三丰收”。(5)提升功能。科技具有三方面的提升功能:提升“安全系数”,提升人员素质,提升工作效率。如,生产系统的远程监控、无人值守技术,减少岗位人员,提升了准确性、可靠性;单轨吊运输替换了小绞车,煤流运输实现了皮带化,既提升了工作效率,也提升了“安全系数”。另一个层面讲,现代化技术装备需要高素质的人才,必须懂理论、会操作,方能适应新的工作要求,通过学习培训和实际工作,职工的技术素质和操作水平也得到了提升。(6)促进功能。近几年,各煤矿加大安全投入,更新了一大批安全设施,煤矿安全生产的科技含量越来越高,科技水平不断提升,有效促进了安全生产工作深入发展和安全状况的持续稳定好转。山东煤矿安全形势逐年稳定好转,安全工作走在全国先进行列,安全科技功不可没。 3扎实推进煤矿安全科技有效途径 3.1重点抓好煤矿安全科技支撑体系建设完善结合当前实际,围绕科技研发、新技术推广、科技活动、信息建设、专家支撑、技术服务等工作,重点抓好安全支撑体系建设完善。框架图见图1。 3.2突出煤矿安全关键技术研发围绕水、火、瓦斯、煤尘、冲击地压、顶板、高温热害等影响煤矿安全的重大灾害防治技术,以及应急救援与隐蔽致灾因素普查、重大危险源监控等关键技术,积极开展科技攻关,破解安全难题,掌握安全工作的主动权,控制重特大事故。 3.3大力推广应用新技术、新装备和新工艺建立科技成果转化推广机制,完善共性技术转化平台,提高成果的共享和转化率;大力推广对安全生产效果明显、有较强推动和保障作用的新技术、新装备、新工艺;对影响重大安全生产的新技术、新装备、新工艺,要强力推广应用。 3.4创新发展信息化和安全产业信息化是科技工作的重要内容。结合煤矿安全需求,广泛应用数字化、网络化技术,建立完善物联网系统,加快科技工作信息化进程;大力培育安全生产专用设备产业,制定培育发展安全科技产业实施总体方案,重点研制检测监控、安全避险、个人防护、灾害监控、应急救援等安全装备,进一步提升安全装备水平。 3.5多措并举发挥专家支撑作用成立由高等院校、科研机构、技术服务机构、煤矿企业等各方面专业技术人才组成的专家库,遇有重大技术课题、项目验收、成果推荐等情况,启动专家库。加强高等院校、集团技术中心之间的联系,建立以科研项目为纽带,以创新平台为支撑,利益共享、风险共担的“产学研用”合作新模式;积极组织经验交流,以现场会、专业会、学术交流会等形式,加快新技术的引进、消化和吸收,促进创新成果的转化共享。 4强化煤矿安全科技保障工作 科技工作是一项综合性、系统性、长远性的工程,需要坚强的组织领导、完善的工作制度、有力的保障措施,才能确保各项目标和任务的全面完成。 4.1强化组织保障要高度重视科技工作,加强领导,落实责任,主要领导亲自抓,分管领导靠上抓,业务部门具体抓,技术人员细致抓,形成多层次、立体化的组织体系,以强有力的组织保障和现代化的管理手段确保工作效果。 4.2强化素质保障强化技术人员的培训教育,重点培养学习能力、实践能力和创新能力,突出抓好高层次、高技能、复合型人才的培养;完善人才激励和引进机制,实行人性化管理,落实人才倾斜政策,创造良好、舒心的工作环境。 4.3强化技术保障建立健全以各集团技术中心、科技管理部门为优秀的管理体系,推行以总工程师为首的技术负责制,强化技术创新的主导地位和作用。 4.4强化资金保障加大投入力度,确保科研经费充足,稳定科技投入增长机制,研发经费投入增长幅度应不低于企业总产值增长幅度;拓宽资金渠道,探索多渠道、多层次投资模式,用足、用好国家和地方的各项优惠政策。 4.5强化制度保障制定有利于激励科技工作的政策机制、工作制度,不断健全和完善科技评价、考核、激励机制;严把科技计划编制关、实施关、考核关、奖惩关,对有突出贡献的先进单位和个人进行表彰奖励。 5结束语 新形势下的煤矿安全生产科技工作,必须以科学发展观为指导,大力构建“政府组织领导、部门推动督促、科研院校积极参与、服务机构技术支持、煤矿企业强化落实”的科技工作格局,积极开展科研攻关,加大研发力度,提高成果转化率,不断推进科技进步和科技创新,创建煤矿安全生产科技工作长效机制,为煤矿安全状况稳定好转提供强有力的科技支撑和保障。 作者:杨成超 单位:山东煤矿安全监察局 安全科技论文:深究学校网络安全科技 随着网络技术的不断发展和Internet的日益普及,许多学校都建立了校园网络并投入使用,这无疑对加快信息处理,提高工作效率,减轻劳动强度,实现资源共享都起到了无法估量的作用。但教师和学生在使用校园网络的同时却忽略了网络安全问题,登陆了一些非法网站和使用了带病毒的软件,导致了校园计算机系统的崩溃,给计算机教师带来了大量的工作负担,也严重影响了校园网的正常运行。所以在积极发展办公自动化、实现资源共享的同时,教师和学生都应加强对校园网络的安全重视。正如人们经常所说的:网络的生命在于其安全性。因此,如何在现有的条件下,如何搞好网络的安全,就成了校园网络管理人员的一个重要课题。 作为一位中学电脑教师兼负着校园网络的维护和管理,我们一起来探讨一下校园网络安全技术。 网络安全主要是网络信息系统的安全性,包括系统安全、网络运行安全和内部网络安全。 一、系统安全 系统安全包括主机和服务器的运行安全,主要措施有反病毒。入侵检测、审计分析等技术。 1、反病毒技术:计算机病毒是引起计算机故障、破坏计算机数据的程序,它能够传染其它程序,并进行自我复制,特别是要网络环境下,计算机病毒有着不可估量的威胁性和破坏力,因此对计算机病毒的防范是校园网络安全建设的一个重要环节,具体方法是使用防病毒软件对服务器中的文件进行频繁扫描和监测,或者在工作站上用防病毒芯片和对网络目录及文件设置访问权限等。如我校就安装了远程教育中心配置的金山毒霸进行实时监控,效果不错。 2、入侵检测:入侵检测指对入侵行为的发现。它通过对计算机网络或计算机系统中的若干关键点收集信息并对它们进行分析,从中发现是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象,以提高系统管理员的安全管理能力,及时对系统进行安全防范。入侵检测系统包括进行入侵检测的软件和硬件,主要功能有:检测并分析用户和系统的活动;检查系统的配置和操作系统的日志;发现漏洞、统计分析异常行为等等。 从目前来看系统漏洞的存在成为网络安全的首要问题,发现并及时修补漏洞是每个网络管理人员主要任务。当然,从系统中找到发现漏洞不是我们一般网络管理人员所能做的,但是及早地发现有报告的漏洞,并进行升级补丁却是我们应该做的。而发现有报告的漏洞最常用的方法,就是经常登录各有关网络安全网站,对于我们有使用的软件和服务,应该密切关注其程序的最新版本和安全信息,一旦发现与这些程序有关的安全问题就立即对软件进行必要的补丁和升级。许多的网络管理员对此认识不够,以至于过了几年,还能扫描到机器存在许多漏洞。在校园网中服务器,为用户提供着各种的服务,但是服务提供的越多,系统就存在更多的漏洞,也就有更多的危险。因此从安全角度考虑,应将不必要的服务关闭,只向公众提供了他们所需的基本的服务。最典型的是,我们在校园网服务器中对公众通常只提供WEB服务功能,而没有必要向公众提供FTP功能,这样,在服务器的服务配置中,我们只开放WEB服务,而将FTP服务禁止。如果要开放FTP功能,就一定只能向可能信赖的用户开放,因为通过FTP用户可以上传文件内容,如果用户目录又给了可执行权限,那么,通过运行上传某些程序,就可能使服务器受到攻击。所以,信赖了来自不可信赖数据源的数据也是造成网络不安全的一个因素。 3、审计监控技术。审计是记录用户使用计算机网络系统进行所有活动的过程,它是提高安全性的重要工具。它不仅能够识别谁访问了系统,还能指出系统正被怎样地使用。对于确定是否有网络攻击的情况,审计信息对于确定问题和攻击源很重要。同时,系统事件的记录能够更迅速和系统地识别问题,并且它是后面阶段事故处理的重要依据。另外,通过对安全事件的不断收集、积聚和分析,有选择性地对其中的某些站点或用户进行审计跟踪,可以及早发现可能产生的破坏性行为。 因此,除使用一般的网管软件系统监控管理系统外,还应使用目前已较为成熟的网络监控设备,以便对进出各级局域网的常见操作进行实时检查、监控、报警和阻断,从而防止针对网络的攻击与犯罪行为。二、网络运行安全 网络运行安全除了采用各种安全检测和控制技术来防止各种安全隐患外,还要有备份与恢复等应急措施来保证网络受到攻击后,能尽快地全盘恢复运行计算机系统所需的数据。 一般数据备份操作有三种。一是全盘备份,即将所有文件写入备份介质;二是增量备份,只备份那些上次备份之后更改过的文件,这种备份是最有效的备份方法;三是差分备份,备份上次全盘备份之后更改过的所有文件。 根据备份的存储媒介不同,有“冷备份”和“热备份”两种方案。“热备份”是指下载备份的数据还在整个计算机系统和网络中,只不过传到另一个非工作的分区或是另一个非实时处理的业务系统中存放,具有速度快和调用方便的特点。“冷备份”是将下载的备份存入到安全的存储媒介中,而这种存储媒介与正在运行的整个计算机系统和网络没有直接联系,在系统恢复时重新安装。其特点是便于保管,用以弥补了热备份的一些不足。进行备份的过程中,常使用备份软件,如GHOST等。 三、内部网络安全 为了保证局域网安全,内网和外网最好进行访问隔离,常用的措施是在内部网与外部网之间采用访问控制和进行网络安全检测,以增强机构内部网的安全性。 1、访问控制:在内外网隔离及访问系统中,采用防火墙技术是目前保护内部网安全的最主要的,同时也是最在效和最经济的措施之一。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口,能根据安全政策控制出入网络的信息流,且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务。实现网络和信息安全的基础设施。防火墙技术可以决定哪些内部服务可以被外界访问,外界的哪些人可以访问内部的哪些服务,以及哪些外部服务可以被内部人员访问。其基本功能有:过滤进、出的数据;管理进、出网络的访问行为;封堵某些禁止的业务等。应该强调的是,防火墙是整体安全防护体系的一个重要组成部分,而不是全部。因此必须将防火墙的安全保护融合到系统的整体安全策略中,才能实现真正的安全。 另外,防火墙还用于内部网不同网络安全域的隔离及访问控制。防火墙可以隔离内部网络的一个网段与另一个网段,防止一个网段的问题穿过整个网络传播。针对某些网络,在某些情况下,它的一些局域网的某个网段比另一个网段更受信任,或者某个网段比另一个网段更敏感。而在它们之间设置防火墙就可以限制局部网络安全问题对全局网络造成的影响。 2、网络安全检测:保证网络系统安全最有效的办法是定期对网络系统进行安全性评估分析,用实践性的方法扫描分析网络系统,检查报告系存在的弱点和漏洞,建议补救措施和安全策略,达到增强网络安全性的目的。 以上只是对防范外部入侵,维护网络安全的一些粗浅看法。建立健全的网络管理制度是校园网络安全的一项重要措施,健康正常的校园网络需要广大师生共同来维护。 安全科技论文:煤矿安全科技挑战及对策研究 [摘要]总结了“十二五”以来我国煤矿安全科技在技术装备等方面取得的进展,分析了现阶段我国煤矿安全科技面临的形势和存在的问题,提出要加大煤矿安全科技创新,打好防范煤矿事故的对抗战、外围战、应急战和监管战,推动煤矿安全生产形势持续稳定好转。同时,针对煤矿安全重点领域和薄弱环节的科技需求,提出了“十三五”期间煤矿安全的科技对策和发展方向。 [关键词]煤矿安全;技术进展;科技对策;发展方向 近年来,我国在煤矿安全生产领域加大了政策扶持、资金支持、科技创新和监管监察的力度,煤矿安全生产形势持续稳定好转[1]。2005年到2014年的十年间,我国煤炭产量从2.11Gt攀升到3.87Gt,增加83.4%;煤矿事故起数从3306起下降到509起,下降84.6%;煤矿事故死亡人数从5938人下降到931人,下降84.3%;百万吨死亡率从2.811下降到0.255,下降90.9%。但在当前宏观经济运行和煤炭行业发展的新形势下,我国煤矿安全依然面临行业形势不容乐观、事故总量仍然偏高、区域发展极不平衡、职业健康备受关注、科技支撑仍待加强等突出问题和严峻挑战。“十三五”期间,有必要围绕煤矿安全重点领域和薄弱环节,强化技术创新和集成示范,推动煤矿安全科技水平再上新台阶。为此,在总结分析我国煤矿安全科技近年来的主要进展和当前面临形势的基础上,提出了“十三五”我国煤矿安全科技的对策和方向建议。 1煤矿安全科技主要进展 “十二五”以来,煤矿安全领域相关科研院所、高等院校、生产企业注重产学研用相结合,以实施“973”计划、国家科技支撑计划、国家科技重大专项等国家科技计划为契机,广泛开展科技合作和技术创新,在基础理论、关键技术、重大装备和工程示范等领域取得了重要突破,为煤矿安全生产形势持续稳定好转提供了重要支撑。 1.1煤矿瓦斯灾害防治 瓦斯灾害监控预警和瓦斯高效抽采利用是瓦斯治理的重点和难点。近年来,瓦斯含量快速准确测定技术实现了120m长钻孔定点取样,20min内快速测定瓦斯含量,测定误差小于7%,并在100多个矿井推广应用。开发的基于2个“四位一体”煤矿瓦斯灾害监控预警系统,大幅提高了瓦斯灾害预警自动化水平,预警准确率达75%以上。研制成功国内首台最大扭矩12000N•m大功率定向钻机,在晋城寺河煤矿完成1881m井下近水平长钻孔施工,创造了煤矿井下顺煤层定向钻孔深度的世界纪录。研制成功适用于f≤0.5松软煤层的高转速大扭矩螺旋钻进装备、空气套管钻进装备及地面远距离自动控制钻进装备,在松藻、淮南、平顶山等矿区广泛开展示范应用,松软煤层钻孔深度最深达271m,钻孔成孔率达到76.9%。开发了煤矿采动区顶板“L”型地面井抽采技术并在晋城寺河煤矿成功应用,抽采浓度最高达93%,抽采纯量最高达3.11万m3/d,实现了本煤层采动影响区、采空区连续抽采,工作面瓦斯浓度降低约30%[2]。 1.2煤矿水害防治 水源和导水通道探测、水害预测、注浆堵水等关键技术取得突破,水文地质探测与水害治理技术体系日趋完善。研发的井下瞬变电磁仪,可用于井下掘进头、侧帮、顶底板、充水采空区、充水陷落柱、含水层等隐蔽水害探测,最大探测距离达200m,准确率达到70%。研发的自记式地震仪及数据处理与解释软件,显著提高了断层、陷落柱、煤层变薄带等异常体的探测精度,探测距离达1600m。研发的动水大通道突水钻孔控制注浆高效封堵技术,解决了携袋钻进、钻注一体化转换、注浆入袋、抛袋提钻等技术难题,在陕西榆卜界煤矿涌水量约1200m3/h的动水条件下,对高3m宽4m的过水巷道实施封堵一次成功,封堵巷道不足50m,注浆量不到850m3,施工工期仅18d[3]。 1.3煤矿火灾防治 早期预测预报、监测预警、新型防灭火材料和装备等是矿井火灾防治的关键。目前已形成了以自然发火早期预测预报、阻化剂防火、氮气防灭火、凝胶防灭火、黄泥灌浆防灭火技术等为主体的内因火灾防治技术体系。形成了以胶带机火灾预测与自动灭火技术,惰气灭火、泡沫灭火、惰泡灭火技术等为主体的外因火灾防治技术体系。煤矿井下移动式碳分子筛制氮装置关键性能指标达到国际先进水平,氮气出口浓度≥98%,出口流量≥2000m3/h,填补我国煤矿井下移动式大流量制氮装置的空白[4]。 1.4煤矿粉尘防治 形成以煤层注水防尘、喷雾降尘、通风除尘、个体防护等为主体的防降尘技术体系,以及被动式隔爆、自动抑爆技术两大类多类型防隔爆技术体系。粉尘浓度、粒度分布测定等粉尘检测技术取得重要突破,可对作业环境粉尘浓度进行实时、在线监测[5]。研制出国内首套煤矿井下掘进工作面综合除尘系统,在神东等矿区得到成功应用,呼吸性粉尘除尘效率≥99%,达到国际先进水平。 1.5冲击地压防治 形成了以岩石力学方法和地球物理方法为主的冲击地压监测预警与评价体系,建立了包括区域防治与局部防治的冲击地压防治体系[6]。针对目前国内外已有微震监测系统只能被动接受煤岩体破裂产生的微震信号和震源定位精度不高的现状,研发出自震式微震监测系统,实现了监测区域内波速场的实时反演与解算,提高了微震监测系统的定位精度,微震监测系统的震源定位精度达到5~10m。 1.6煤矿热害防治 形成了矿井热害预测、评价、控制成套技术和装备,为改善工作环境和保障职业健康提供了重要技术装备支持。成功研制首套地面集中降温的优秀设备———高低压转换装置,温度跃升小于0.5℃,设计压力16MPa,已在平煤神马集团建设示范矿井[7]。 1.7煤矿应急救援 形成了事故预警、培训演练、逃生避难、抢险救援等一系列成套技术和装备。在人员精确定位技术、无线救灾通讯、应急避灾信号引导、应急救援指挥系统等领域取得一系列先进成果。采用无线MESH网络、骨传导等技术研制了KJ30矿用救灾无线通信系统,救护队员可快速搭建数据传输通道,将事发地点的现场图像、环境参数、救护队员生命体征等信息传输至指挥中心,支持双向对讲,供救援指挥人员实时掌握救援情况并进行可视化管理和调度,目前已在14个国家矿山应急救援区域队进行推广[8]。 2煤矿安全科技面临的形势 在当前宏观经济运行和煤炭行业发展的新形势下,我国煤矿安全生产也呈现新的特点,面临行业形势不容乐观、事故总量仍然偏高、区域发展极不平衡、职业健康备受关注等突出问题和严峻挑战。 2.1煤矿安全形势依然严峻 首先,尽管我国煤矿安全生产形势持续稳定好转,但重特大事故仍时有发生。据统计,2012~2014年全国工矿商贸企业共发生重特大事故71起,死亡1278人,其中煤矿44起,死亡747人,分别占61.97%和58.45%;其次,我国煤矿安全生产水平与发达国家先进水平仍然存在较大差距。2014年我国煤矿百万吨死亡率0.255,仍远高于欧美主要产煤国家平均0.03的水平;再次,煤矿安全生产指标持续走低,百万吨死亡率等指标低位反弹和反复的风险增大。此外,能源革命也给煤矿安全生产提出了更高的要求。 2.2煤矿安全水平极不平衡 长江以南及西南地区地质条件极为复杂,80%煤层为急倾斜、倾斜煤层,薄煤层多,厚度0.6~2m,局部断层密度达到35条/km2,机械化程度极低。2012年,全国仅云、贵、川、渝、湘5省市的煤矿事故死亡人数均超100人,共死亡672人,占全国的49%,而5省市煤炭产量仅占全国的13%。2013年,全国仅云、贵、川、渝、湘5省市的煤矿事故死亡人数均超90人,共死亡494人,占全国的46%,而5省市煤炭产量仅占全国的12%。 2.3煤矿开发条件不断变化 我国煤炭资源分布具有“东贫西富”、“东深西旱”的特点,煤炭开发不断向西部和深部转移。东部拥有约90%的经济总量,而煤炭资源的赋存仅占总量的30%;西部煤炭资源的赋存占70%,经济总量仅约为10%。目前全国已有47座超千米深井,最深已达1501m,随东部煤炭开采深度增加,高地应力、高瓦斯、高地温、高承压水等带来的安全问题更加突出[9]。新疆等西部地区大倾角煤层、巨厚煤层、三软煤层的安全高效开采也面临严峻挑战。 2.4隐蔽致灾因素难以精确普查 煤矿隐蔽致灾因素通常无明显的显现特征,具有隐蔽性、时变性、脆弱性等特点,探测和预防难度大。煤矿灾害事故大多都与隐蔽致灾地质因素紧密相关,隐蔽致灾因素已成为引发煤矿水害、瓦斯和顶板等重大灾害事故的主要原因[10]。据不完全统计,在煤矿重大事故中,与地质条件有关的各类重大事故占90%。隐蔽致灾因素的致灾机理和预防机制、隐蔽致灾地质因素的快速精细探查技术与装备是研发重点。 2.5煤矿职业危害备受关注 煤炭开采过程中存在的粉尘、噪声、高温、振动、高湿等职业危害,对职工安全健康造成严重威胁。2013年共报告职业病26393例,其中尘肺病23152例;煤矿职业病15078例,其中尘肺病13955例[11]。煤矿尘肺病约占新发尘肺病总数的60%。在有效遏制重大人员伤亡事故的同时,如何预防和控制职业危害,做到早发现、早诊断、早治疗已成为煤矿安全生产工作的重点。 2.6煤矿安全投入面临困局 受宏观经济影响,煤炭需求持续下滑,供大于求现象十分严重,煤炭行业低迷现状或将持续。煤炭企业在经济效益普遍下滑亏损条件下,资金周转困难,安全投入难以保证。因此,煤矿安全技术装备的经济性和实用性越来越成为现场应用考虑的重要方面,技术成果应用示范和推广难度加大,容易影响科技成果研发和应用两方面的积极性。 3煤矿安全科技发展的方向 国家能源局、环保部、工信部在《促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用的意见》中提出,到2020年,全国煤矿采煤机械化程度达到85%以上,掘进机械化程度达到62%以上。煤矿安全生产形势根本好转,煤炭百万吨死亡率下降到0.15以下。为实现煤矿安全生产形势根本好转的目标,有必要针对煤矿安全的重点领域和薄弱环节,提出针对性科技对策和发展方向。 3.1攻克灾害防治技术瓶颈,打好灾害对抗战 针对煤炭开发向深部和西部转移出现的灾害新特点,以“超前预测、主动预警、综合防治”为重点,研发煤矿隐蔽致灾因素动态智能探测、煤矿重大灾害风险判识及监控预警、煤矿深部开采动力灾害防控技术。重点突破小尺度地质异常体精细探测技术、隐蔽致灾因素井上下立体动态探测技术、煤矿重大灾害判识预警模型及方法、突水水源在线快速判别与智能注浆系统、超千米深部流变围岩控制技术、深部矿井耦合动力灾害防治技术、高温诱发瓦斯煤尘爆炸及自燃火灾防控技术、矿山呼吸性粉尘监测与防治技术等。 3.2提升信息化和智能化水平,打好安全外围战 当前“减人促安”、“无人则安”的理念被广泛认同,通过提升煤矿机械化、自动化、信息化、智能化水平,可在提高煤炭生产效率的同时显著提升煤矿安全生产水平。为此,有必要围绕煤矿重点生产环节及安全保障系统的机械化、自动化和智能化开展攻关,重点突破煤矿巷道高效快速掘进技术与装备、难采煤层机械化开采技术与装备、清洁智能辅助运输技术与装备、无人化综采工作面巡检机器人、“人-机-环境”信息感知和交互技术与装备、智能生产调度系统等,促进煤矿“机械化换人、自动化减人”,提升安全高效开采水平。 3.3提升应急救援装备水平,打好灾变时应急战 煤矿应急处置与救援是煤矿安全生产的最后一道防线,为保障煤矿灾变时期应急救援技术装备“找得到、调得来、用得好”,急需研制集紧急避险、灾区侦测、通信定位、应急救援于一体的煤矿重大事故应急处置与救援技术和装备。重点突破煤矿重大灾害灾情演变规律、煤矿灾变环境侦测及存储技术、灾变环境应急通信及遇险(难)人员精确定位技术、快速逃生避险救援保障技术及装备、煤矿救援通道快速构建技术及装备、智能化应急预案及应急救援辅助决策技术,提升煤矿重大事故应急处置与救援技术装备水平。 3.4提高监管执法技术水平,打好安全监管战 监管监察是加强煤矿安全管理的重要手段,当前有必要进一步提高煤矿安全监管监察的科技含量和科学化水平。重点突破现场监督检测装备、现场执法与调查取证分析装备、信息化装备、执法配套装备等,全面提升监管监察技术装备水平[12]。此外,要加强对煤矿安全现有技术标准和规程的调研和梳理工作,对缺乏科学性、合理性的重点技术条款和关键技术参数进行深入研究,做好技术标准规范的修订和制定工作,为煤矿安全生产和监管监察提供科学指导和依据。 4结束语 实践表明,煤矿安全科技对促进我国煤矿安全生产形势持续稳定好转发挥了重要支撑和保障作用,但随着发展环境、行业形势、开发条件的不断变化,煤矿安全生产紧迫性增强,煤矿安全科技挑战性加剧。当前,以信息技术为代表的现代科学技术日新月异,煤矿安全科技发展有必要固本拓新,加强煤矿灾害防治瓶颈技术、减人增效高端技术、应急救援保障技术、监管监察支撑技术的研发和应用,全面提升煤矿安全技术装备水平,为早日实现煤矿安全生产形势根本好转提供科技保障。 作者:雷毅 单位:中国煤炭科工集团有限公司 安全科技论文:建筑施工安全科技创新途径 摘要:在经济全球化的发展趋势下,建筑工程的数量越来越多。一些无良老板为了追求更多的经济效益,不顾建筑工人的安全,违反国家施工安全管理条例。导致建筑出现问题,使人民的生命和财产安全受到损失。通过近些年建筑施工安全出现的一系列问题,国家越来越重视对建筑施工安全的科技创新研究,同时也加大了对该方面科技创新的投入。但是,建筑施工现场的安全问题仍然有待解决。 关键词:建筑施工;安全生产;科技创新 引言 我们正处于信息化社会中,科学技术会直接影响一个国家的综合国力。建筑施工的安全关系到人民的生命财产安全。我国是一个发展中国家,在科技创新方面与发达国家还存在很大差距。这就要求我们要加大对科技创新的重视程度,减少施工现场的伤亡人数。 1建筑施工安全生产的科技创新 1.1将电子信息技术融入到施工设备中 现在很多施工现场依然使用陈旧的施工设备。例如:大部分施工现场中升降机的使用依然由人工操作。假设因工人操作不当或没有定期检修而出现故障,就会发生危险。现代社会科技发达,将信息技术融入到大型的施工设备中,做到施工设备信息化。利用计算机控制升降机不仅可以减少事故的发生,同时也可以减少人工的使用,节省了部分资金。在设备中安装报警装置,在发生问题前及时进行警告,早发现问题早解决问题,将危险扼杀在摇篮里。随着城市中施工工程的数量越来越多,高层的出现又为施工增加了难度,也增加了施工的风险。近些年来,施工现场问题频发,由此人们对建筑施工安全生产的问题越来越关注。用计算机这类精密的电子仪器来操作,可以尽早防范问题的发生。将用于高层的施工设备与地面计算机相连接,实现人工智能操作,使操作更加便捷、安全。警报装置的安装可以让地面工作人员及时做好防范准备,及时疏散周围人群,即使出现了事故也可以减少施工人员的伤亡。 1.2对施工现场脚手架的实用技术创新 近年来,随着国家政策的出台,使脚手架的使用变得越来越广泛。同时脚手架也在不断的进行创新。脚手架的功能变得越来越实用,性能变得越来越强,使操作变得更安全。但有时由于安全措施不到位或操作不规范而引发的问题也时有发生。例如:近几年来,“暖房子”政策的出台,工人们给居民楼披上了一层厚厚的外衣,使千家万户的冬日都变得温暖起来。但施工工人的安全却是一个值得我们关注的问题。部分施工现场使用的脚手架都采用的是钢管式脚手架。这种脚手架在操作时稍有不慎就会坍塌。通过出现的这一系列的问题,我们应该加大对施工现场脚手架安全的实用创新。随着科技的发展,应充分利用电子信息技术,完善脚手架的防坠落功能。在脚手架的使用材料上可以采用先进的技术进行创新。采用更安全、更实用的材料对脚手架的性能进行完善。在对工人的防护上,应利用先进的信息技术,进行实时监控。例如:施工当天的天气是否会对脚手架的使用带来不便,脚手架能否承受住当前的重量,脚手架的升降高度是否会对工人的生命安全造成威胁等等。利用计算机技术对这些问题进行监控,避免问题的发生。同时,将脚手架上的每个部分完全覆盖到计算机的监控中,使计算机可以全天候的监督脚手架是否安全,工人的操作是否规范,将脚手架的使用风险降到最低。 1.3做到施工现场安全监控技术全覆盖 目前,随着房地产行业的发展,施工工程越来越多。其中,也不乏一些黑心老板为了追求利益最大化一味地要求尽早完成工期,将安全问题抛于脑后。在施工现场我们经常可以看到“安全责任重于泰山”这样一句话,但是真正将安全问题放在首位的又有几人?所以对施工现场进行全程监控十分必要。利用信息技术对施工现场进行360度无死角全覆盖监控。使施工现场的安全责任人可以通过显示屏对施工现场进行实时监控。通过全新的监控技术使安全责任人在室内就可以对施工现场进行监控,通过显示屏可以观测到工人在操作设备时是否规范,工人在施工时安全设施是否到位等。同时,在计算机上设置一个检测程序,将该程序投入到施工设备中,当有工人操作不规范或是建筑的某一层建造的不合格时这个程序就会及时的发出警告,这样可以及时发现问题,不至于酿成大的灾祸。我们也可以利用信息技术制作一个关于施工现场方面的网站,将全国各个省、市正在施工的工地全部覆盖进这个网站中来,实行全国联网。这样有利于国家的相关部门对建筑施工现场进行随时监督,对安全不合格的施工现场及时发出整改通知。这样,有利于施工人员将施工安全问题放在首位。这项新的科技创新将施工现场安全的防范措施真正的落实到实处,实现施工现场零风险。 2建筑施工安全生产的科技创新途径 2.1国家加大对该方面科技创新的扶持力度 “科学技术是第一生产力”,科技的发展对国家来说至关重要,国家应该加大对该方面的扶持力度。首先,国家应该拥有稳定的经济基础和高超的科技水平。我国是一个发展中国家,科学技术水平较发达国家还有较大差距,我国应积极地借鉴外国的经验,以我为主,为我所用。将学到的经验和我国的技术相结合,加快我国科技创新的脚步。其次,国家应出台相应的政策来鼓励该领域的科技创新。对进行科技创新的人才进行奖励,这样对其他进行科技创新的人才就会起到激励的作用,更好的发挥他们的主动性和创造性。 2.2加大对该领域人才的培养 第一,该领域人才在现代社会中的数量少之又少,应加快对该领域的学科建设。在各大高校应开设相关专业,学习相关课程,培养该领域的专业性人才。社会的进步离不开科技的创新,完善对该领域的学科建设,有利于加快该领域科技创新的步伐。第二,将该领域的优秀人才组成科研团队,注重对建筑施工安全生产方面进行研究。并为该团队提供资金和技术支持,为该团队设立用于科技创新的单独实验室,并配备高水平的仪器设备,为该团队科技创新提供物质保障。 3结束语 目前,在建筑施工中存在很多安全隐患,建筑施工中的设备只有和现代化信息相结合才能将这些隐患消灭在萌芽时期。对于建筑施工方面的创新,不仅需要国家的大力支持,更需要该方面的专业人才运用其掌握的专业知识进行创新,不断解决在施工中遇到的各种问题,开创建筑安全生产的新局面。 作者:刘逸帆 陈刚 单位:徐州工程学院 安全科技论文:农产品质量安全科技创新及突破分析 摘要:农产品质量安全科技创新对确保我国农产品质量安全水平的全面提升关系重大。本文介绍了我国农产品质量安全科技的宏观发展环境及趋势,深入分析了农产品质量安全科技已有基础与存在差距,对优先发展领域和重点突破点提出了合理化建议。 关键词:农产品;质量安全;基础研究;应用研究;科技创新 当前,我国农业农村经济发展正处于历史最好时期,农产品供给实现了由长期短缺到总量基本平衡、丰年有余的历史性转变,总体上看,农产品质量安全形势稳中向好;农业的主要矛盾由总量不足转变为结构性矛盾,突出表现为阶段性供过于求和供给不足并存,矛盾的主要方面在供给侧。2017年中央一号文件要求加快推进农业供给侧结构性改革,优秀是通过调整,让农民生产出的产品的质量和数量符合消费者的需求,实现产地与消费地的无缝对接。中央明确提出农业发展方式要由数量增长为主转到数量质量效益并重上来,实施食品安全战略,提升重要农产品供给保障水平。“十三五”是我国全面建成小康社会和进入创新型国家行列的决胜阶段,如何全面提升农产品质量和食品安全水平,推进农业提质增效,助力农业供给侧结构性改革,实现农业的可持续发展,对农产品质量安全科技创新提出了更为迫切的需求。 一、我国农产品质量安全科技发展的宏观环境 (一)我国农产品质量安全整体水平大幅提升,总体稳定向好 2001年启动实施“无公害食品行动计划”以来,我国农产品质量安全管理工作得到了加强,标准、检验检测、认证等农产品质量安全保障体系建设取得了长足的进步,农产品质量安全水平有了明显的提高。根据近年来农业部针对蔬菜、畜禽和水产品等农产品的例行监测数据,合格率一直稳定在高位。2016年共监测全国152个城市5大类产品108个品种94项指标,抽检样品45081个,总体监测合格率为97.5%,较2015年增长0.4%。其中,蔬菜、水果、茶叶和水产品监测合格率分别为96.8%、96.2%、99.4%和95.9%,较2015年分别高0.7%、0.6%、1.8%和0.4%;而2016年畜禽产品的监测合格率为99.4%,其中瘦肉精抽检合格率为99.9%,与2015年持平[1]。我国优质品牌农产品市场占有率稳步提高。“十二五”期末,我国“三品一标”产品总数达10.7万个,约占产地40%,农产品商品量的40%,较“十一五”提高了37.7%[2]。截至2015年底,我国无公害农产品产地达3.5万个,约占耕地面积的13.7%;无公害农产品7.8万个,总量达2.3亿t,约占全国同类农产品产量的12%[3];全国绿色食品企业总数达到9579家,产品总数达到23386个[4];地理标志农产品达到1792个,已创建“三园两场”9674个,创建标准化示范县185个。可以看出,近年来,我国蔬菜、畜禽产品、水产品等农产品的质量安全状况持续改善,质量安全水平稳定向好。 (二)我国农产品质量安全科学研究 体系逐渐健全,理论不断丰富经过10余年的建设,全国范围内从事农产品质量安全研究的专业机构网格化体系基本形成。从国家层面看,中国农业科学院、中国水产科学研究院、中国热带农业科学院相继成立了专业的研究所从事农产品质量安全方面的研究工作;从地方层面看,29个省级农产品质量安全研究机构成立,部分地市级农科院也开始组建农产品质量安全研究所(中心),大专院校也相继开设了食品安全或农产品质量安全专业,相互配套、相互补充的农产品质量安全研究体系逐渐建立。随着农产品质量安全科学研究体系的构建,农产品质量安全学科建设也得到了发展。自2003年起,中国农业科学院已将“农业质量标准与检测”作为院九大学科群之一进行建设,重点开展农产品质量安全研究;“十二五”期间,中国农业科学院调整确立了以“学科集群-学科领域-研究方向”为框架的3级学科建设体系,将质量安全与加工作为八大学科集群之一。2010年,农业部按照学科群部署建设了一批农业领域重点实验室,农产品质量安全作为30个学科群之一,于“十二五”期间,建设了包括综合性实验室和专业性实验室在内的9个部级农产品质量安全重点实验室,以共性技术研发为主,学科群内不同实验室的职责和任务各有侧重。“布局合理、任务明确、协作紧密、运转高效”的重点实验室体系正逐步成为农业科技创新的主战场,保障主要农产品安全的主力军。“十二五”期间,在农产品质量安全领域科研项目立项、关键技术突破以及重大成果凝练方面都取得了很大进展。继“十一五”食品安全科技创新被列入国家中长期科技规划公共安全领域优先主题后,“十二五”期间,国家及部门科技计划中对农产品质量安全研究都有重点加强。公益类行业(农业)科研专项设立了农产品质量安全领域,在国际科技合作计划中也遴选了有关农产品质量安全溯源、速测与监控方面的项目,支持该领域的国际合作;国家自然科学基金和社会科学基金也加大了对农产品质量安全方面的资助力度。通过近10年的研究,在农兽药及生物毒素等检测技术与标准研究,在双低油菜全程控制技术等方面有所突破,一系列国家奖及省部级奖项的获得标志着农产品质量安全学科理论和技术的不断丰富和完善。 (三)“十三五”是我国农产品质量安全科技 重要发展机遇期随着全球新一轮科技革命步伐不断加快,国际组织及发达国家纷纷实施食品安全战略计划,加强食品安全科技投入。欧盟第七框架计划已将食品安全、生物技术以及生物资源的可持续利用与管理作为农业领域的优先合作方向,投入19亿欧元,其中营养健康和食品制造作为食品安全领域投入的重点方面。在我国,2016年中央“一号文件”首次将食品安全上升至国家战略,随后相继出台的《“十三五”国家食品安全规划》、《“十三五”农业科技发展规划》、《“十三五”全国农产品质量安全提升规划》、《“十三五”农业科技条件能力建设规划》等一系列国家和部门重大规划对农产品质量安全科技创新均给予高度重视,经历了筹划期和建设期后,“十三五”是我国农产品质量安全科技重要发展机遇期。《“十三五”国家食品安全规划》设置了“食品安全国家标准提高行动计划”、“食用农产品源头治理工程”、“风险监测预警、评估能力提升项目”等9大专项,提出要加快农兽药残留限量标准的制定和评估转化,严格源头治理,建立国家农产品质量安全风险评估实验室等。农业部《“十三五”农业科技发展规划》也将农产品质量安全纳入11个农业科技创新的重点领域之一,指明了在基础性工作、基础研究和技术开发方面的重点。《“十三五”全国农产品质量安全提升规划》指出实施农产品质量安全科技创新战略,将农产品质量安全纳入国家重大科学研究重点。此外,在现代农业产业技术体系建设中,“十三五”新增了多位农产品质量安全与营养品质评价研究岗位科学家;在农业部农产品质量安全重点实验室学科建设中,“十三五”新增了11个农业部重点实验室;在2017年启动的农业基础性长期性科技工作中,农产品质量安全也作为10个学科领域之一被纳入基础数据库建设中,建设国家农产品质量安全数据中心1个,国家农业科学试验站若干,长期开展粮食、油料、蔬菜、果品、畜禽产品、奶产品、水产品、特色产品、热作产品和农业投入品质量与安全科学数据监测,重点开展主要农产品品质鉴定、污染物残留评价及预警分析[8]。 二、农产品质量安全科技发展趋势 近年来农产品质量安全科技重点在农产品质量安全检测理论与方法、风险评估理论与方法、农产品中危害因子的作用机制和安全性评价、农产品质量安全过程控制及消减技术以及农产品质量安全溯源、预警理论与方法等领域有所突破. (一)农产品质量安全检测技术趋向集成化、快速化 随着生物化学、材料科学以及现代质谱等高新技术的发展和应用,不同学科领域技术的交叉融合和集成,成为提升农产品质量安全检测通量、检测速度与准确性的重要手段。在样品前处理方面,快速溶剂提取(ASE)、凝胶渗透色谱(GPC)、固相萃取(SPE)、基质固相分散萃取(MSPDE)以及免疫亲和层析(IAC)等样品前处理技术已经能够实现对农产品危害因子的提取分离,而这些前处理技术的多维融合、集成与自动化,使得对农产品中微量、痕量成分提取净化更加简化和快速。此外,新型材料包括功能化石墨烯、金属有机骨架(MOFs)、碳纳米管、分子印迹聚合物(MIP)、微孔有机聚合物(MOP)、磁性纳米材料等的发展[6],在解决现有农产品复杂体系痕量分析特定目标物样品前处理的瓶颈问题中的应用也日益广泛。在快速检测方面,高性能识别材料的制备、不同标记增敏体系的研发,并结合芯片及传感器等技术,能够提升对农产品中目标物质的精准识别能力,实现多残留同步检测。核酸适配体、受体、重组抗体等识别材料在农药、兽药、激素检测方面的应用日益增多[7~9]。而基于类特异性识别原件实现对多个目标物的同时检测以及利用芯片或传感器等技术集成不同污染物的检测反应,是实现不同污染物同步多残留快速检测的两个重要思路,也是农产品质量安全快速检测技术发展的重要方向之一。在确证检测方面,基于多维色谱-杂交质谱技术的多类别污染物的综合分析技术也成为近年来确证检测技术发展的方向[10]。多维色谱技术与质谱技术联用,如二维液相色谱、二维气相色谱及全二维气相色谱等与质谱技术的联用,已成为解决同源复杂组分检测的有效手段;而通过融合多种类型的质量分析器如四极杆、轨道阱(Orbitrap)及线性离子阱(LIT)等集成杂交质谱,为实现复杂农产品基质的检测提供了重要技术支撑。在未知物筛查方面,高分辨质谱具有质量范围宽、分辨率和质量测量精度较高的特点,已成为农产品质量安全化学性非靶标物质快速筛查的重要手段。而核磁共振技术具有无破坏性、无偏向性、高灵敏度以及测定快速等特点,结合模式识别在非法、恶意添加物的筛查识别方面具有较强的技术前瞻性[11]。集成质谱、波谱及成像技术,对未知化合物结构进行定性推断和确认,发现食品中未知风险物也是研究的重要热点。 (二)农产品质量安全风险评估技术趋向系统化、精细化 当前风险评估技术的理论研究和实践应用都正处于快速发展阶段,前沿科学技术的应用、大数据发掘技术的发展和不同数学模型软件的开发,促进了风险评估技术的系统化与精细化[5]。纳米技术、组学技术、计算分子生物学等前沿技术近年来发展迅速,在化学物质暴露评估中的应用促进了风险评估技术的快速发展,提高了风险评估的精准性[12~13]。如动物替代毒理学新方法的应用,提高了风险评估的速度;基于人源细胞的机制通路研究,提高了健康效应评估的精确性;而生物标志物监测技术的应用增强了风险评估过程中的敏感性和准确性,从而降低了评估的不确定性。大数据挖掘技术的发展和应用,为农产品质量安全风险评估的理论和方法研究提供了广阔的天地,特别是如逻辑回归模型、随机森林模型、贝叶斯方法模型、神经网络模型等机器学习,能够实现从海量的数据中发掘关联信息,并将分割的数据关联化,提供系统化的评估方案。基于不同需求和国情,开发的模型软件和应用也是风险评估技术不断扩展的方向。如美国和荷兰依据临界效应的剂量-反应关系建立的基准剂量(BMD)模型均已开发相关软件;基于生理模型的药代动力学、药效动力学(PBPK/PD)模型可以模拟药物和其不同制剂经静脉、口服、口腔、眼部、鼻腔和肺部给药后,在动物和人体内的药代动力学和药效动力学行为,目前开发的商业化软件已在风险评估中广泛应用;暴露边界(MOE)法相关技术和软件在不断推进,这些风险评估相关软件的研发能够增加评估技术的准确性,必将带动农产品质量安全相关风险评估理论和方法的发展。 (三)农产品质量安全过程控制技术趋向精准化、定向化 基于危害分析的临界控制点(HAC-CP)总体上适于农产品的安全管控,但由于农产品的生物活性属性,自然生产特征以及供给的时效性等因素,使得农产品质量安全控制技术具有复杂性和特殊性。在关键技术上,结合污染物代谢、迁移和消解等行为,防止污染物防控二次污染;通过解决关键控制点与风险预警阈值,预测模型和评价模型,有效生物的选用等关键技术,研究农产品生产、收储运过程中混合污染的综合防控技术是今后农产品质量安全过程控制技术发展方向之一[14]。围绕农产品生产过程中影响农产品质量的关键危害因子的污染途径与过程控制技术开展研究.包括农兽药等农业投入品的降解规律和机理、产地污染对农产品的影响及危害等开展精准化研究;针对特定环节典型农产品关键或典型危害因子开展定向化研究,形成定向化控制技术,也是实现精准农业,推动供给侧改革的有效途径。 (四)农产品质量安全溯源技术趋向智能化、集成化 目前农产品质量安全溯源技术主要分为信息追溯技术及真实性识别溯源技术研究两个方面。在以生产档案记录为基础的信息追踪与溯源技术方面,可追溯系统应用研究成为热点,主要依托传感网及数据处理、电子标签(RFID)及无线应用、数据库与并行计算等技术的建立,实现对每一个过程的流通做到来源可溯,去向可查。目前,该技术在高附加值农产品物流仓储的追溯环节应用前景广泛。随着物联网经济的发展,信息溯源技术日趋网络化和智能化。在以产品表征分析为基础的身份识别与溯源技术方面,基于DNA指纹分析建立的鉴别技术由于分析精度高,已成为农产品品种鉴别的一项关键技术。同位素质谱技术发展迅速,除目前常用的碳、氮稳定同位素外,氢、氧、硫、硼和锶同位素技术的应用有效性也日益凸显[16],通过分析不同地域农产品中同位素组成特征、差异,建立溯源数据库或绘制溯源地图,可以实现对不同农产品的产地溯源。近年来,在溯源技术发展方面,一是利用锶同位素以及稀土元素对农产品产地溯源的有效性日益凸显;二是重视溯源指标在加工农产品过程中的变化;三是将稳定同位素质谱技术、核磁共振技术、DNA指纹图谱技术、代谢指纹图谱技术、红外光谱技术以及矿物元素指纹图谱等多项溯源技术集成,形成综合溯源技术系统,集成后的综合溯源系统能够提高农产品溯源的精准度[17~18]。 三、目前我国农产品质量安全已有科技基础与存在差距 (一)检测技术 截至“十二五”末,我国共研发出500多项残留确证检测技术,其中农药多残留确证检测从最初的不到30种发展到700多种,兽药多残留确证检测可覆盖20大类300余种,建立了主要以农药和兽药残留为主的多项确证检测技术及标准,农产品质量安全检测技术水平不断提高[19]。在快速检测方面,我国已经具备制备各种农药、兽药残留、违禁添加物抗体近300种,研发快速检测产品600余种,快检产品的市场占有率从“十五”末期的不到10%上升至目前的80%以上[19]。我国在农产品质量安全检测技术方面还存在一些问题。比如,仍有一定比例我国已登记和有限量的农兽药残留无检测方法,农产品中环境污染物及与农产品品质营养相关的内源物检测方法缺乏;自主开发的检测设备少,设备成本高[20];农药抗体少,快检产品灵敏度和稳定性差等问题还一定程度存在。 (二)风险评估技术 在风险评估共性技术方面,我国已经初步确立了剂量-反应评估中基准剂量评估技术,建立了农产品中化学污染物(特别是农药)累积性膳食暴露评估方法和阶梯式暴露评估方法[12];开展了农产品质量安全风险建模技术研究,已形成国家农产品质量安全监测信息平台数据上报系统、分析系统和综合管理系统以及农产品质量安全风险评估系统等。在农产品质量安全风险监测方面,我国已经针对农兽药残留等危害因子,开展连续动态立体式风险隐患摸底排查和专项评估,获得风险监测数据23万余条,形成23份农产品质量安全风险监测与评估技术报告。我国还缺乏开展农产品质量安全风险评估的一些基础数据,如现有的危害因素本底含量数据、毒理学数据等基础数据缺乏,不能满足我国农产品质量安全风险评估的需要;在技术上,人源细胞替代动物毒理学测试及暴露组学技术等前沿技术的应用还刚刚起步,生物监测尚未纳入风险监测与评估的内容;适合我国国情的评估模型不多[13]。 (三)过程控制技术 目前,我国农产品质量安全过程控制技术研究主要集中在研究污染物的环境过程以及对农业投入品及内源毒素的消减控制技术研究[20];我国已经形成了农产品产地土壤重金属污染区边界划分的技术方法及水产生产区域划分方法。如2011年,我国参照欧盟法规制定形成了《2011年海水贝类生产区域划型工作要求》。针对农药和兽药等农业投入品,主要依据毒理学数据和残留消除规律制定出最大残留限量标准。截至2016年底,我国已经制定了433种农药的4140项最大残留限量。而在毒素的消减控制技术方面,目前已经形成的相关管理规范或标准有《防止黄曲霉毒素污染食品卫生管理办法》、《花生黄曲霉毒素污染控制技术规程》等。尽管我国目前在农产品过程控制技术研究方面取得了一定的进展,但产地环境污染物(农兽药、助剂、持久性污染物等)与不同农产品质量安全相关性方面的研究缺乏;农兽药面源污染阻断和评价技术缺乏;在新技术、新生产方式和新投入品所带来的危害评估、预防和控制措施研究方面还很少。 (四)产地溯源与真实性识别技术 在信息追溯方面,我国已了《农产品产地编码规则》、《农产品追溯编码导则》及《热带水果分类和编码》等规范文件,建立了农垦农产品质量追溯系统,覆盖28个省(自治区、直辖市),涵盖谷物、蔬菜、畜禽肉等主要农产品。在身份识别与溯源技术方面,我国近年来也建立了一系列方法,包括DNA标记法、近红外反射光谱法、稳定同位素法、矿物元素法等,在牛肉产地溯源、有机猪肉溯源与真实性识别及鸡肉、茶叶和蜂蜜溯源技术等方面奠定了技术基础。但现有溯源体系仅仅是建立在信息记录溯源上,与质量溯源相关检测技术、质量安全溯源的检测装备、食品加工和储运过程质量溯源支持技术等还没有集成形成技术体系。由于缺乏统一的追溯标准和规范指南,各部门建立的追溯系统仍存在信息不互联互通,很多产品追溯码的作用与普通的食品标签相类似,未发挥有效的追溯管理作用,且由于缺乏农产品种植、养殖等环节的化肥农药、兽药及生产管理等信息,信息记录成本高,也造成了源头追溯信息采集困难。而在身份识别与溯源技术方面,单一溯源方法存在溯源准确性不高,溯源库存在样品代表性差,综合集成溯源系统研究应用还较少等问题。 四、我国农产品质量安全科技优先发展领域和重点突破点 根据农产品质量安全科技的发展趋势及我国产业发展的需求,围绕服务国家食品安全战略目标,提高农产品质量安全水平的战略需求,促进我国农产品质量安全科技整体能力的提升和关键问题的突破,确定如下优先发展领域。 (一)农产品质量安全检测技术优先领域 运用现代物理、化学、生物学、计算科学理论和方法,研究农产品中营养品质、功能成分以及农兽药、生物毒素、有机污染物、环境激素等分析新理论、新技术,建立农产品质量与安全检测技术及标准体系。主要包括基于新型功能材料的高效前处理新技术、农产品品质形成及无损监测技术、智能化农产品质量分等分级新方法、生物监测及非定向筛查技术。 (二)农产品质量安全风险评估优先领域 开展对化学和生物等污染物的风险评估、控制与预警的食品安全风险评估方法和理论的研究,发展符合我国国情的食品安全风险评估技术方法体系。主要包括农产品中重要化学污染物的剂量-反应评估理论、暴露评估方法优化与模型、混合污染物联合暴露综合评估风险排序与模型、农产品累积性暴露评估方法与模型、主要农产品中危害因素风险评估模式及风险评估信息系统的整合与构建。 (三)农产品质量安全过程控制优先领域研究 污染物在农产品中的污染途径、成害机制及控制措施,构建农产品安全、清洁生产理论和典型模式,建立农产品质量安全过程控制技术体系。主要包括污染物在产地环境中的迁移转化及降解规律,农业投入品面源污染阻抗、钝化、消减技术,典型污染物生物修复理论和机制,典型污染物与品质指标的相关性研究,农产品产地污染物阈值及产地安全评价指标体系。 (四)农产品质量安全溯源优先领域 开展农产品质量安全溯源的理论和方法研究,主要包括矿物元素、同位素技术、生物组学技术的溯源新方法研究,不同生产模式农产品溯源技术,加工农产品溯源技术;综合溯源系统的构建。 (五)农产品质量安全标准研究 开展农产品质量安全标准研究和标准物质研究,健全农业标准体系。主要包括农兽药残留限量制定,小宗作物农药残留及风险排查,动物源产品中农药残留限量制定,产地环境污染物限量标准与安全评价分类,农产品安全与品质评价相关标准物质研制。 (六)农产品营养组分作用机制及分离基础研究 农产品组分的营养与功能的相关性及其作用机制、组分分离新技术,建立农产品品质营养功能解析与利用技术体系。主要包括农产品功能成分影响人体健康的分子营养学机制,农产品功能成分在人体内的代谢途径、吸收方式与作用机制,功能成分在农产品中的存在形态、结构及分布,农产品组分高效分离与重组关键技术,绿色、循环、多组分提取的理论和方法. 作者:金芬 郑床木 钱永忠 单位:中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 安全科技论文:当代网络安全科技研究 本文作者:宋佳苗作者单位:江西省统计局 控制访问权限 对于计算机网络的访问进行合理有效的控制,对于提高整个计算机网络的安全性有很大意义。对于访问网络人员身份进行严格控制,禁止非法访问和窃取信息的行为发生。控制访问权限的方法有很多,有控制属性控制、入网控制、服务器安全控制。登录控制等。控制访问权限可以有效的提升系统访问的安全行,防止恶意的对信息数据进行违规操作。控制访问权限可以保证系统不被非法和非正常的访问,是维护系统,保证系统安全的重要策略。 物理安全策略 物理安全策略是对计算机的硬件环境进行保护,保护计算机的服务器、网络设备、打印设备、计算机终端等硬件环境。对硬件环境进行严格的控制,避免人为和意外损坏,提高整体计算机网络正常运行的可靠性。在硬件管理中,维护人员对硬件做好相关维护工作,保证硬件的正常工作状态,降低故障发生的可能性。在机房和计算机的环境维护上,要注意对温度和湿度的适当控制,减少环境因素对整体系统的影响。在人员进出上,要进行严格的审查和管理,避免无关人员进入导致对设备进行恶意和无意的操作,避免相关损失。 数据安全 数据安全是计算机网络安全的重要目的,保护数据安全对于计算机网络的安全工作非常重要。在用户使用个人计算机时,要对计算机存储设备进行清理和杀毒工作,减少计算机病毒和木马等有害文件的来源。在数据的传输上,采用先进的数字证书技术。利用数字证书技术对终端和通讯用户进行身份辨认,保证通信系统的安全。才数据传送中采用加密技术,利用加密技术保证数据和信息的安全性。在对于数据库的管理中,要做好日常备份与维护工作。建立和完善防火墙设置,及时更新相关安全软件,减少系统漏洞,避免黑客的入侵和病毒感染。 安全管理 提高安全管理工作对于计算机网络安全也有一定的意义,提高安全管理要求,建立完善的安全管理制定是保证计算机网络安全的重要基础。计算机网络安全管理不只看技术应用,还要看管理措施的执行力度和与相关规范的符合程度。要将技术应用和管理进行紧密的结合,有效的做好计算机安全管理工作。加强计算机用户的安全认识,提高用户的法律意识,对用户的计算机操作进行培训,从管理角度上提高计算机网络的安全性。 安全科技论文:中国安全文化建设的时代背景—兼谈21世纪安全科技文化新观点 摘 要 虽然,职业安全卫生在其硬件、管理及人的行为规范方面取得了较大成效,但在世界范围内,意外职业伤亡事故的严峻形势仍令人十分担忧。随着科技进步、工业发展和社会文明的要求,本世纪80年代,有人提出安全文化的理论。在国内一些工业企业中,大量的实践证明,安全文化建设是做好职业安全卫生工作的基础,也是大众安全及社区安全的基础。 笔者分析了中国安全文化建设产生的背景,研究了弘扬和传播安全文化的途径,提出了当代人应树立跨世纪的安全科技文化新观点。 关键词 安全 文化 建设 科技 观点 1 概 述 不断提高职业安全与卫生的水平,保护劳动者在生产经营活动中的安全与健康,是当今政府和社会的神圣责任和光荣的义务,也是职业安全卫生工作者为之奋斗的目标和崇尚的伟业。随着工业发展、科技进步和社会文明的进程,对职业安全卫生的需求和标准提出了更高的要求,无论是安全科技界的专家、学者;还是工业界的企业家、安全管理人员都不断寻求新途径,以适应时代的要求,笔者认为,在以下三方面取得了成就: 1) 改善安全硬件的特性和功能:改善物(指广义的物:机械、设备、仪表、工具、生产资料等)的安全状态,即从设计、制造、应用方面提高设备、机具、工艺的安全性和可靠性; 2) 规范人的安全行为:提高劳动者的安全生理特性、安全心理素质以及对社会环境的科学适应能力; 3) 完善安全管理体系:调节人与人、人与物、物与物间的关系,达到安全、系统与匹配。 不难看出,在控制人、物、管理的安全理论与实践方面,取得了很大的进展,但根据国际劳工组织最近的统计表明,全球每年因工死亡人数高达110万。而全国每年也至少有10万人在意外事故中丧生(包括交通事故),世界范围内的意外死亡人数达350万。特别是高新技术应用的风险、工业生产与开发的风险、人民追求高质量的生活及生存面临的风险,对人类的安全与健康又构成了新的潜在威胁。因些,迫使当代人要用崭新的思维方法和跨世纪的安全科技文化的新观念来审视世界, 科学而客观地把握人生,珍惜生命,创造人类安全、健康、舒适、长寿,社会稳定发展的美好未来。 2 中国安全文化建设的时代背景 中国正从计划经济向市场经济转轨,经济发展的规律改变着人们的生产、生活、生存的理念和行为,特别是工业的安全生产,开始有了微妙而深刻的变化,一种新的价值观念、科学的思维方法、更广的视野和社会适应能力,更务实而珍惜生命的行动,善待人生而健康、长寿的追求,在国内工业界和居家社区正在形成一种弘扬和倡导安全文化,提高安全文化素质的潮流,企业安全文化和大众安全文化的兴起和发展有其特殊的时代背景,主要表现如下: 1) 人民的人生观和价值观发生了变化 人民的经济基础和生活水平有显著的提高,对物质需求、精神文明以及安全与健康都有了更高的要求,对自己的生活及人生的追求有了全新的内容。人们在解决温饱问题之后,更加需要安全、健康、舒适、长寿。人们的人生观、价值观发生了根本变化,安全生产、大众安全、生活安全、社会稳定、长治久安已成为社会文明和公民文化素养的重要标志。 2) 安全科学技术进步和科普水平的提高 在我国,安全科学技术已成为一级学科(见gb/13745—92),表明对安全的本质及运动规律有了深入的研究。特别是预测、预防和控制事故的安全科技的进步,大量的高新技术及科研成果转化为安全防护的设备和产品,通过科普及商品的质量安全的宣传、教育,增加了公众的安全科技文化知识,提高了自我保护意识,出现了大众对安全生产、生活、生存的安全科技文化新需求。 3) 劳动安全卫生的法规体系逐步完善,人民的法制观念不断增强 保护劳动者在生产过程中的安全与健康是劳动保护国策的基本内容,“安全第一,预防为主”的安全生产方针已深入人心,在国家宪法、劳动法、企业法、刑法、民法及地方政府行政法规或行业安全生产法规中,在近千种相关的标准中都涉及了有关改善劳动条件,保护劳动者的安全与健康的要求,并已成为强制性规定,劳动安全卫生的法规体系在逐步完善。公民都有权利接受初中程度的义务教育,大众的科技文化水平和法律意识在不断提高。因此,人民的法制观念不断增强,用法律保护自己的权益,维护安全与健康,已成为公众保护自己的有力武器。 4) 优生优育的政策更重视人的安全与健康 提倡一对夫妇只生一个孩子的独生子女政策已为全国人民普遍接受,与此同时,独生子女的生育、培养、成长和就业过程中的安全与健康,必然成为家庭和社会关注的热点。特别是在求职就业中,那些不安全,欠卫生的职业或工厂,那些危害性大,事故风险大的地方,将会面临招工难的困境,这就迫使企业和政府对劳动环境进行改造或更新,21世纪的中国人对自己的安全与健康视为生命一样重要。 5) 建国以来的四次伤亡事故高峰的惨痛教训 “安全第一,预防为主”的安全生产方针,虽已家喻户晓,而工业生产中的意外伤亡事故却经常发生。近50年内,中国大陆先后出现过四次伤亡事故高峰,均发生在政治改革和经济环境变化的关键时期,即“”期间(1958年)、“”期间(1970年)、“改革开放”初期(1978年)、重复建设问题突出时期(1994年)。忽视安全,不讲速度与效益的统一,既影响正常生产,又危及职工的生命和财产安全。 事故高峰的惨痛教训证明:人为失误是元凶。据专家、学者的统计表明,(60~70)%是人的“三违”现象所引发的事故,其中由于人的安全意识和安全素质差而致成灾祸就占80%。劳动者是一个生理人、社会人、经济人,其生理特性、心理特性、社会特性、人生观、价值观等直接影响着人的安全思维和行为后果,提高劳动者的安全文化素质才是预防人为失误的金钥匙。 6) 劳动者的安全意识及安全文化素质亟待提高 目前,企业的职工文化素质普遍偏低,技术能力有下降趋势,统计表明: ① 1.4亿职工中,初中文化程度以下的约占70%;② 新职工(多半数来自农村)主要靠人力、资源和时间的投入进行低效的生产;③职工中受过系统专业教育的职工只占(15~20)%;④ 国营企业中,技工、中高级工仅占(2~3)%。 很显然,改革开放以来,亿万农友涌向工业,成了低素质而廉价的劳动力,这些低技能、低效率的合同工、临时工、季节工、替换工,多半在最脏、最累、最危险、最不卫生的环境中劳动,这样就降低了职工队伍的总体安全素质,也增加了控制人为事故的难度。新职工是发生伤亡事故的直接受害者,其原因为: ① 缺乏安全生产基本知识和技能;② 缺乏安全生产的实践经验和对策;③ 不懂事故的应急办法,也不会保护自己;④ 对安全管理上的失误更无辨别能力。 在经济建设时期,把安全生产的重点真正转移到依靠科技进步,提高劳动者素质(包括安全技术、安全知识、安全文化素质)的轨道上来,在发展市场经济的过程中,亟待提高劳动者,甚至全民的安全意识和安全文化素质,这是社会文明的要求,也是政府和企业(雇主)不可推辞的义务。 7) 全国人民更加重视休闲活动的安全和卫生 全国职工已享受每周40小时工作的权利,改变了过去每天8小时生产,有时还要加班加点,甚至女工、童工也不能保证享有法定的权利的时代。每周5天的8小时工作之余,除每天保证8小时睡眠,至少还有96小时的自由支配时间。无论是职工或是公民均有充裕的时间从事各自喜爱的活动,由于休闲的方式、范围和领域的不同,学习和掌握有关的安全与卫生的知识,掌握自我保护和救护的方法,创造一个安全、舒适、卫生的休闲活动环境已成为大众的需求,也成了安全休闲文化的新内容。随着人们对休闲活动质量有更高的要求,实现安全、舒适、健康的活动计划、自然迫切地需要增长安全科技文化知识,需要创造休闲活动的安全文化氛围,大众安全文素质的提高,才能更自觉地去实现大众的身心安全和健康。 8) 高新技术风险进入家庭,消费者更需要安全文化 高新技术应用型产品进入市场,改变了人们的生活方式,给千家万户带来了方便、实惠、享受,同时也带来意外的事故和风险,由于缺乏安全科技文化知识,例如:不会正常使用家电用品;看不懂说明书;违反操作程序;不了解产品特性和易出事故的地方等,造成了许多意外伤亡事故。 1999年是中国的“安全健康消费年”,重点突出宣传了两大问题: ① 保护消费者的安全和健康不受侵害,保证产品的质量与安全; ② 消费者要提高安全科技文化素质,增长安全健康消费的知识。 据中国消费者协会有关人士透露:“在我国,损害消费者的安全与健康一直是一个突出问题。据悉,我国每年因家电漏电便造成8000多人死亡;而仅在1994年,燃气热水器质量问题又使173人命丧黄泉。(1985~1989)年5年时间,共发生大的假酒事件11起,不法分子用工业酒精制作假酒致使129人死亡,4966人中毒,33人失明;1998年山西朔州假酒案造成27人丧命的悲剧更令人触目惊心。此外,交通、旅游、环境污染、娱乐、玩具、药品医疗、化妆品等等,都存在大量不安全和不卫生因素,所有这些无不直接对消费者的安全与健康构成极大威胁”。 《消费者权益保护法》规定消费者拥有的“9项权利”,安全和健康是最重要的一项。因此,商品和服务是否符合人体健康和安全的要求,是消费者最为关心的问题。联合国《保护消费者准则》首先提出“要保护消费者的健康和安全不受侵害”。可见,抓住了商品对消费者的安全和健康问题,就抓住了落实消费者权益最重要的部分。要真正的保护自己,就必须不断提高安全科技文化素质,树立安全健康的消费观。 9) 非生产领域的安全与卫生问题需要警钟长鸣 从全国看,每年企业及矿山发生的意外事故,有(2~2.5)万人丧生,而非生产领域的意外事故却有(6~8.5)万人死亡。实际上,人们在生活与生存领域的活动遭遇的事故和灾害(洪水、地震、泥石流、气象等)而危及人民的生命的数字还在增大。根据1998年官方公布的资料,足以说明非生产领域因意外事故而死亡人数触目惊心: ① 公路交通事故死亡人数 7.8万人;② 铁路道口事故死亡人数 8402人; ③ 火灾事故死亡人数 2380人;④ 自然灾害死亡人数 5511人。 还不算每年因烟花、爆竹、喜庆气球、家电产品、休闲、旅游等意外伤害事故,保守的估计至少也有(1~1.5)万人。据最近报道:每年医生用药和自购用药而造成500至100万人的药物伤害,严重的致命死亡,为了安全用药,国家正对医药实行分类管理。因此,大众的生活、生存及社会活动领域的安全与卫生问题,决不容忽视。大众安全文化及社区安全文化建设已成为社会进步和文明的重要标志,非生产领域的安全卫生问题也应警钟长呜。 10) 安全文化素质教育要从孩童抓起 安全的意识、思维、习俗,安全防护、应急和自救等技能和知识应从幼童、从中小学抓起,通过安全科技文化的传播和渗透,提高下一代的安全文素质是具有现实意义和战略意义的。安全科技、安全文化能最深刻的影响孩童的思维和行为,从小就养成珍惜生命、自律安全的行为和品德。安全文化素质教育应纳入学生素质教育的总纲,成其重要的基础教育内容。 我国有中小学生1.8亿,据有关单位报导:近10年来,全国中小学生平均每年死亡人数为4万左右,其中死于交通、火灾、溺水、坠落等灾祸的为1.5万人,而1994年中小学生非正常死亡人数为17625人。对孩童和下一代的安全教育已引起了政府及社会的极大关注,1995年国务院7个部委联合发文,从1996年起,每年三月的最后一个星期一定为“全国中小学生安全教育日”,开展一系列安全教育活动,例如:1996年以来,每年安全教育日的主题分别为“全社会共同关心中小学生安全教育”、“交通安全教育”、“加强自救互救”、“消防安全教育”。专家们还编写了中学生安全知识(教材)、北京市民安全知识手册;同时,建议在大学开设安全科学技术选修课,举办安全科技文化讲座。提高孩童、学生及大众的安全文化素质是利在当代,功在千秋的大事。 11) 建立劳动安全卫生管理体系与国际市场接轨 众知,国际标准化组织(iso)已在世界范围内推行iso9000(质量管理与质量保证体系)、iso14000(环境管理体系),还计划在21世纪初推行iso18000(安全与卫生管理体系),客观上对我国经济、技术和国际贸易的发展,无形间形成一道壁垒。这些质量—环保—安全与卫生问题,其优秀是人类的安全、健康、生存的问题,也是安全文化、文明生产的问题。从安全伦理高度看,企业要生产出绿色的产品,要成为绿色工厂,进行国际贸易的商品应该从设计、生产、出售,到使用、回收的全过程,对人民都是安全、卫生、无害的,对生态环境也是无害的。中国政府已成立了国家iso14000认证领导小组,正推进全国工业企业建立环境管理体系达到国际标准化的进程,要实现这一目标,当然要付出很大的代价。为了响应iso的号召,推行职业安全卫生管理体系(oshms)标准化,全国企业界和政府必须从战略的高度,从全球经贸市场发展的观点,积极行动起来,开展前期准备工作,oshms是工业文明发展必须要跨越的屏障,也是工业安全文化的重要内容。据资料报导:台湾地区、新加坡、韩国、澳大利亚都为oshms付出代价,都将税收的一部分用于企业的改造,以便在世贸竞争中保持自己的实力。一种新的工业发展趋势,一种与国际市场接轨的经济大道已被工业界认同,质量—环境—职业安全与卫生一体化,即q*s*h*e的绿色通道,旨在努力满足人民的安全与健康需求,同时也促进了我国安全科技文化的繁荣。 12) 大众需要安全科技文化 本世纪末,中国人民要实现“小康之家”,大众生活水平提高,经济基础改善,安全与健康意识增强,更需用安全科技文化充实自己,保护自己,以实现身心安全与健康,享渡寿福天伦之乐。一种自觉追求安全文化、善待生命的安全与健康趋势正在形成,具体表现为: ① 一切活动中都以追求安全、舒适、健康、长寿为主要目标; ② 喜爱安全、卫生的文体活动和休闲、健身、旅游等活动; ③ 戒烟、禁酒、健美、礼仪、时装等吃、穿、住、行活动均以安全、健康为时尚;④ 愿意学会使用消防器材、家庭装灭火器,学会几种灭火方法和有关灭火常识;⑤ 积极学习急救、互救及逃生方法,参加野外、实地训练;⑥ 学会打急救(120)、火警(119)、匪警(110)、道路交通事故报警(122)、障碍台(112)、 天气预报台(121)、报时台(117)、查号台(114)等的电话,以防遇事不慌,临危不乱; ⑦ 自觉订阅、购买、学习有关安全、健康、灾害方面的书刊、报纸,增加灾害知识和信息;⑧ 用新的价值观指导消费,愿意花钱买安全、卫生、环保型的产品;⑨ 养花、种草、植树、爱鸟、注意公共卫生,保护生态环境已成为人民安全健康的重要活动内容。 3 弘扬和传播安全科技文化的途径 历史经验证明:要启发人的思维,树立唯物的观点,掌握科学的方法,塑造符合时代的文明人,最深刻、最有效的途径就是通过文化的弘扬和倡导,通过文化的宣教,启发人、影响人、教育人、塑造人,最重要的一步是从人的启蒙开始、从孩童抓起,为人类社会提供高素质的安全生产力。安全文化是随着人类生存、繁衍、发展和社会文明而不断继承、吸收、优化、繁荣的滚滚向前、奔腾不息的科技文化长流,笔者给出如下安全文化长流示意图。她教育和指引着人类从事安全的生产、生活、生存活动,保护子孙万代的身心安全和健康。 4 树立跨世纪的安全科技文化新观点 12亿人民的温饱问题基本解决之后,安全、舒适、富裕、长寿、珍惜生命、享受人生是新世纪的热门话题,当代人应以崭新的概念、意识和实践活动,树立跨世纪的安全科技文化新思想,营造和把握住人类的安全、社会的稳定,真正实现国泰民安。通过安全文化的宣教和传播作用,使大众从安全的人生观、安全的价值观中受到启迪,使大众对不安全的行为和习俗得以觉醒,达到人人都要力行安全、力创安全、力保安全的目的。笔者认为,全民应建立以下安全科技文化的新思路、新观点: 1)扩展和研究安全的领域: 仅研究以生产领域的安全是不完整的,必须不断扩展和研究生活、生存领域的安全问题,才可能全面地认识安全、事故、灾害的本质及运动规律。1993年,在“国际共同安全”大会上,专家们强调:“世界上所有意外死亡事故中,仅7%是职业事故,56%属其他事故。”而同年美国的生产事故(职业事故)为10%,其他事故(非生产性事故)为47.2%。80年代,日本每年非生产性事故死亡人数为生产性事故死亡人数的8倍。英、法、德的伤亡事故统计表明,生产性事故也只占总死亡人数的10%左右。而这几年国内的矿山和工矿企业生产性事故的死亡人数也只占总事故死亡人数的(15~20)%。因此,从安全科技文化的角度,要求人民建立安全的新观念,在重视安全生产的同时,把更多的力量投入家庭安全、消防安全、交通安全、产品安全、药物安全、保健和娱乐安全,以及环境保护与其他安全。 2) 保护从事一切活动的人的安全: 保护人所从事一切活动的安全观点,就要以安全生产和职工的安全与健康为目标,不断扩充到保护从事一切活动的人的安全。例如,人从事社交活动和日常生活活动的安全等,目的是保护人在从事任何活动时的身心安全与健康。人是一切活动中的最活跃的因素,安全和健康的人才能从事一切活动。 3) 大安全观的宣传和教育要极大影响公众,重点在培养和造就下一代: 利用一切宣传媒介和手段,有效地传播、教育和影响公众,使其建立大安全观,当务之急是培养和造就幼儿、中小学生或下一代,通过宣教途径使人人都具有科学的安全观、职业的伦理道德、安全行为规范,掌握自救、互救、应急的防护技术,把提高全民安全文化素质作为宣传与教育的长期战略和重要课题。 4)坚持倡导和弘扬安全文化,提高全民安全文化素质: 人人需要安全,人人有责任维护安全,人人有义务创造和保障安全。坚持不懈地倡导和弘扬安全文化,能激励和强化全民安全意识,推动安全文明的宣教活动,达到启发、教育、造就符合时代安全要求的大众。形成全球、全社会和谐的安全文化氛围,建造人类生存和发展更加安全、卫生、舒适的文明环境。 5)培养和树立超前、预防、科学的安全风险意识: 充分推广和应用安全科学技术和现代高新技术,对事故进行评价、预测、预报。提倡减灾、防灾、预防文化,培养和树立超前、探索、预防的安全风险意识,以主动、科学、系统的方法,来保障人类的安全、祥和、幸福。 6)树立城市忧患和综合减灾观点: 专家们推测,到2000年,全国人口的1/3,约4.6亿人集居于大城市,现代工业化、都市化也会给人类社会带来众多难以控制的灾难,例如,交通、用水、用电、防火、环保、楼群建筑、医疗保健系统等意外灾害问题,直接影响着人民的安全与健康。必须树立安全、减灾、环保相互渗透、交叉、综合的大安全观,主张共建安全、减灾、环保科技文化,使人民在天灾人祸大难临头时,能应变自如,把伤亡和损失减少到最低限度,保障社会稳定,城市及社区少灾,人民平安。 5 结束语 要实现安全、舒适、高效的从事一切活动的愿望,就要提高人民的安全科技文化素质,就要树立跨世纪的安全文化新观点,这是安全科技进步和市场经济发展的要求;珍惜生命,善待人生,通过安全文化的传播、宣传和教育,使公众觉醒、理解,这是人民的需要;保护人的身心安全与健康是社会的责任。只有全民为之奋斗,世代继承和发展,中国安全文化的长流才会滚滚向前,安全文化事业才会繁荣昌盛。但是,人们必须清醒地看到,中国安全文化建设仍任重道远。当前,倡导、弘扬和宣传安全文化,在全民、全社会还没有形成宜人的大气候,而国内安全文化的气息和全球的安全文化氛围,正在熏陶和诱发着中国安全科技文化的春天早日到来。中国一定会成为一个经济的、科技的实力强国,但大众的安全文化素质提高不能等待,安全科技文化需要不断地再宣传、再教育、再激励、再传播,要代代持续奋斗,也许要一、两个世纪,才能看到今天弘扬和倡导安全文化的功绩。万里征途始于足下,中国安全文化建设正在启动,只有全民的自觉投入和努力奋斗,才会给华夏儿女创造安全、健康、舒适、少灾的未来。
市政技术论文:市政给水管道施工技术论文 1市政给水管道施工的不足 1.1缺乏专业化施工体系 目前,我国绝大多数市政给水管道的施工企业存在缺乏专业性施工体系的问题,主要表现在责任认定方面,并没有实现利益与责任的挂钩,对于施工团队而言,专业化程度普遍较低,施工人员的技术水平和综合素质参差不齐,施工用机械设备缺乏完善的管理和检修制度,施工质量监督环节流于形式,相关的文件和材料无法得到及时的更新。专业化的施工体系是确保施工质量的重要前期,因此应该得到相关部门的广泛关注。 1.2监管力度不够 如今,我国对于市政给水管道的具体施工环节还没有形成完善的法律约束,存在执法不力的现象,与施工相关的执法行为通常在发生事故以后执行,丝毫不能起到约束的作用,具有非常严重滞留性,另外在执法的过程中,并没有与之对应的监管部门进行监督和管理,从而增加了市政给水管道施工问题出现的几率,施工的质量无法得到有效的保证。 2市政给水管道施工的准备阶段 2.1施工选材 (1)水泥与木料 在施工过程中,需要使用大量的钢材水泥与木料,因此水泥与木料的质量直接关系到管道的整体质量,在原材料的采购环节应本着货比三家的原则,结合施工的实际所需选取价格合理质量合格的原材料,并在进场之前对材料进行抽样检测,检测合格之后方可投入使用,另外还需要对原材料进行科学存储,从而减少不必要的损耗,在施工工程中还需要对剩余的材料及时进行回收和处理。 (2)混凝土块 通常情况下,混凝土块需要在施工现场制作。相关部门应结合混凝土块的特征妥善安排运输、储存及养护环节,从而避免混凝土块发生不必要的损耗,并对混凝土块标示的保护环节引起高度的重视,对于放置在库房中的混凝土块而言,需要由专业的质检人员定期的对其进行质量抽检,若发现质量不达标的混凝土块时,需要及时进行处理,从而确保施工的材料安全。 2.2混凝土及砂浆的试验 在市政给水管道施工之前需要对混凝土及砂浆进行严格的试验,试验的目的是为确定施工半成品的各项指标是否满足规范的要求,从而确定最为适宜的工艺和参数,为市政给水管理施工提供有效的技术指标控制手段。在对混凝土及砂浆进行现场试验时,按照相关设计方案规范的要求,对强度进行针对性的测试和调整,在室内完成各种种类水泥与外加剂添加量对混凝土抗压程度的影响试验,并进行砂率、用水量等多角度试验,试验完成以后整合试验结果,并结合施工的实际所需选取最佳的混凝土配合比,并将结果的书面形式递交到技术人员手中,形成施工制浆的重要依据和资料。 3市政给水管道施工技术 3.1开挖、回填沟槽 在沟槽开挖之前需要对施工现场周围的环境进行充分的考查,并根据施工工程的实际特点,充分掌握设计图纸的各项内容,从而确定沟槽的开挖坐标和高程。开挖要在放线结束后进行,禁止越级操作。在放管时应避免管体悬空现象的发生,以此防止不必要的返工,对于超深开挖而言,返工是绝对不允许发生的,因此在开挖及回填的施工过程中必须遵循规范的施工流程,并对施工活动进行严格的约束,提高施工人员的操作严谨性,从而保证市政给水管道的施工质量。 3.2大口径给水管道的连接技术 (1)机械连接法 大口径给水管道的机械连接法得到了十分广泛的应用,这种连接法涵盖了卡压实与卡箍式两种连接方法。为了满足经济方面的各项要求,在对大口径给水管道实施连接时,通常会运用完善的PE(聚乙烯)管道系统。一般而言,在室外进行大口径管道连接施工中,由于经济条件的约束,一般不会使用热熔连接法,而更偏向于使用机械连接法。另外,对于给水管道的维修施工而言,机械连接法具有便捷、影响小等特点,成为常规大口径给水管道的常用连接手段。 (2)电熔连接法 与机械连接法相比,电熔连接法适用于特殊环境下的大口径给水管道连接。这种连接法涵盖了电熔鞍型及电熔承插型两种连接方法。电熔连接法与常规的管道连接法相比,具有更高的施工效率和质量可靠性。但在施工过程中,电熔连接法需要的施工成本较高,造成这一缺陷的主要原因就是电熔管件具有非常高的技术要求和指标。电熔连接法凭借其高度的施工可靠性,在燃气管道领域得到了十分广泛的应用。 (3)热熔连接法 对于聚烯烃材质的管道系统而言,最为显著的特点就是可以使用热熔连接法。热熔法的实际上就是将聚乙烯管材进行热熔连接,而且连接部分的强度会得到显著的增加,通常会超过管材的主体部分。聚乙烯管道在进行热熔连接时,并不会对其直径造成影响,具有很大程度的灵活性,这项连接法为非开挖铺设技术的应用和普及提供了有利的支持。 4总结 市政给水管道是城市中重要的公共设施,在人们的生产和生活中起到至关重要的作用,因此,相关部门应该不遗余力的加强市政给水管道的施工质量,结合人民的实际所需和施工现状,采取行之有效的策略逐步完善施工技术,从而提高施工质量,为市民营造出良好的生活环境,相信通过不断的努力,市政给水管道施工的技术水平会上升到新的高度。 作者:周虎 市政技术论文:关于市政给水排水非开挖拉管技术研究论文 摘要:随着我国城市化进程的加快,非开挖技术在我国得到迅猛发展。本文结合工程实例,对拉管工艺在重力排水管施工中的技术特点、注意事项进行了分析,为非开挖拉管技术在排水工程中的推广应用提供参考。 关键词:管线工程;排水施工;钻孔导向;非开挖;拉管技术;质量控制 1.工程概况 某工业区的环境综合整治项目涉及50多家企业,约2.8km长的生活污水、生产废水管网及纳入城市排水管网的部分支管管网改造。为了最大程度地减少对企业的道路影响,厂区内外的污水纳管工程广泛使用了非开挖拉管技术,取得了显著的经济效益和社会效益。 2.前期调查 项目实施前,通过全面的调查,掌握拉管施工区域地表和地下地质情况,合理设计管线走向和进出洞口位置,在满足拉管施工控制需要的同时,注意满足企业正常生产的需要。 拉管施工区域调查的内容包括:一是地下管线的探查,主要是通过查阅原始资料和地下管线探测仪探测,力求避开和避免损害既有管线;二是地质勘察,主要对管线位置的地下暗浜、既往回填、地下设施以及土质情况进行调查;三是地表障碍物调查,地表面可满足导航设备通过,具有实施控制的基本条件。 3.拉管施工技术要点 3.1导向孔轨迹的设计 导向孔是扩孔拉管的母线,也是最终形成的管线孔。与其它管线不同,重力管对于深度、坡度允许误差均有较严格的要求,施工难度大。因此,对于正在生产的厂区,管线设计既要考虑厂区的实际情况,又要满足施工的基本条件,以确保管线钻进时有较小的入土角度。根据综合设计和实际需要,工作井区间一般按100~200m的间距设置。当管线较深时,为保证入土角度,入土工作坑设计见图1。 3.2回拉力的计算及定向钻机的选择 定向钻根据穿越长度实际需要的回拉力进行选型,回拉力的计算参考2007年福建省工程建设标准《水平定向钻进管线铺设工程技术规程》,具体公式如下: F拉=πLf[D2γ泥/4-dδ1(D-δ1)]+K粘πDL 式中:F拉——计算的拉力,kN;L——穿越长度,m;f——摩擦系数,f=0.1~0.3; D——生产管直径,m;γ泥——泥浆密度,kg/m3;δ1——生产管壁厚,m;K粘——粘滞系数,K粘=0.01~0.03。 本项目采用国产DDW—350铺管钻机、马克3导向仪。另配功率为45kW的不停钻射流循环泥浆搅拌系统,可快速制备钻进用泥浆;操纵台全功能数字仪表显示,具有独立的液压锚桩系统。钻机的主要技术参数:发动机功率为200kW,最大推力/拉力为380kN,最大回转扭矩为18kN.m,输出轴转速为0~110r/min,泥浆系统功率为45kW,泥浆泵流量为320L/min,泥浆泵压力为10Mpa,角度为8°~20°。 3.3管材的选用 根据设计文件,管材选用HDPE管,该管具有如下特点:①高韧性,抗拉能力强,抗刮痕能力好;②采用热熔对接一体化连接,密封可靠,连接强度高于本身强度,适于拖拉;③可挠性能好,管道走向容易按照施工轨道进行改变;④快速裂纹传递抵抗能力好。 3.4泥浆的配制 采用聚合物加强性泥浆,由优质膨润土泥浆加少量聚合物制成。该配方中膨润土和聚合物添加量约占泥浆质量的2%。扩孔拖拉中采用同样比例的泥浆,造壁性能良好,润滑和降低扭矩的效果明显,未发生塌陷等情况。 3.5导向孔的施工 根据测量定位的轴线,操作定向钻机水平钻进,路面上部采用控向仪等导航设备控制钻头的方向和深度,严格按设计轴线形成一条直径约为100mm的圆孔通道,孔道中心线即为所需铺设管道的中心线。开钻时采用轻压慢转,进人平直段采用轻压快转以保持钻具的导向性和稳定性。根据地层变化和钻进深度,适时调整钻进参数。施工过程中,密切注意钻进过程中有无扭矩、钻压突变、泥浆漏失等异常情况,发现问题立即停止施工,待查明原因并采取相应措施后再施工。导向孔完成后,对工作坑入土口、接收坑出土口的标高和方位进行复核,确保按设计轴线成孔。 3.6扩孔 导向孔完成后,卸下起始杆和导向钻头,换回扩钻头进行回扩。回扩过程中始终保持合适的泥浆量,对泥浆各性能参数进行不定期检测,以调整泥浆性能指标。根据地层的实际特点,合理控制回扩钻进速度,以利排渣。扩孔分3~5次完成,最后一次回扩需采用相应的挤扩式钻头,若回拖力和回扩扭矩较大,则需多回扩一次,以利孔壁成型和稳定。针对广东地区粉淤质土质的特点,实际操作时在泥浆混配系统中加入适量TERRA等稀释粉,该粉具有固化洞壁、润滑钻杆、塑管等作用并能起到防止管材变形等功能。在钻进回扩过程中,应及时做好施工原始记录,发现钻进时间、轴线角度、扭矩、顶拉力等异常情况,应立即停止施工,待查明原因并采取相应措施后再施工。 3.7回拖管材 HDPE管的管材连接要严格按电热熔施工要求施焊,回拖前应检查电热熔焊接质量,待焊接自然冷却、检查合格后方能进行拖管。在回拖管道过程中,密切注意孔内情况,钻机操作手应密切注意钻机回拖力、扭矩的变化。回拖应平稳、顺利,严禁蛮拖。管材要一次性拖入已成形的孔洞中,中途尽量避免停顿,以减小回拖的阻力。 4.拉管工艺的控制分析 4.1管线轨迹的设计 与其它管线不同,排水管道的重力流特征决定了其必须控制较小的坡度和标高误差,这对拉管的成孔控制提出了更高要求。为了保证引导精度,主要采取了以下措施:一是在管线设计时,充分考虑引导实施的可行性;二是适当设置工作坑,确保入土角度和标高;三是增加测定频率,精确换算管位深度,每0.5m测定一次;四是尽量减少测定干扰,尽量选择在生产间隙、车辆较少的时间进行施工。采取以上措施后,纳管工程约10km的拉管段,标高偏差基本上控制在50mm以内,满足了排水工艺要求。 4.2成孔质量的控制 重力流排水管成孔的主要特征是有一定坡度的直线段、较小的误差以及不设曲线段,这是与其它管线的根本不同,也是施工难点所在。为了达到这一要求,主要采取了以下措施:一是开挖相当的入出土工作井,以设计坡度或较小的入出土角度控制出入土点;二是在无法做到图1所示的工作坑时,必须对出入口附近的少量管段进行二次排管并接顺至检查井,确保有效段管线的顺直及一定的坡度。 4.3沉降预防 施工中遇到的另一个问题是防沉降。由于回扩头的质量、大小不同,加之不良土质的影响,在水管的外边产生间隙是必然的,这种间隙在管径较大、埋深较浅的管段容易发生沉降,主要需要防止、控制的地方是穿越主要道路下的管段。在拉管施工中,2m以下的较小管段基本上没有出现明显的下降,较浅的局部地方在一至两月以后有轻微下沉。为了杜绝在穿越道路时有下沉情况的发生,工程中主要采取的措施有:一是分多次完成扩管,这样可以尽可能消除土体受挠动后的变形;二是选择适于管径的刀头,尽量减小空隙;三是采取补救措施,对确定必须杜绝但有可能发生下沉的管段随管注浆。在这样的管段回拖管材时,外侧附带25~30mm的塑料注浆管,在完成拉管后封堵好井端管外缝隙,用注浆机注满水泥浆。这一措施对于短距离的管段简单可行,可有效杜绝路面下沉问题。 5.结语 非开挖作为一种新型的地下管线建设方法,最近几年在我国得到迅猛发展,随着我国城市化进程的加快非开挖铺管技术越来越受到人们的青睐。目前,在国际上非开挖技术的推进已经成为衡量一个国家地下管线施工科技含量高低的重要标志之一。发达国家非开挖技术的施工量有的已高达40%。笔者通过在某工业区环境综合整治项目污水纳管工程中的成功应用,并取得了良好的经济、社会效益,它对于大规模推广该项技术在重力排水管施工中的应用具有较强的借鉴意义。 市政技术论文:市政给水工程施工技术与质量控制要点 摘要:随着我国城市化进程不断加快,居民也开始对给水工程提出更严格的要求,其作为一项极为重要的工程,不光影响到城市的发展进程,而且,还会影响居民的正常生活与工作。由此可见,新时期的市政给水工程在城市化进程中占据着不可或缺的重要地位,尤其是给水工程的施工技术与质量控制,其重要作用都不容小觑。这就要求市政部门不断创新给水工程的施工技术,强化施工过程的工程质量,促进我国城市的发展与进步。 关键词:市政给水工程;施工技术;质量控制 1市政给水工程的施工技术要点 1.1沟槽开挖 开挖沟槽,要确定开挖断面和边坡坡度,为后续施工创造条件,保证工程质量和施工安全。其选择的依据有:土的种类及力学性质、地下水情况、断面尺寸、深度、施工方法、周边的环境条件。沟槽开挖槽底原状土不得扰动,控制好槽底的高程,不允许超挖。槽底局部扰动或受水浸泡时,采用天然级配砂砾石或石灰土回填,并且按设计要求进行地基处理。 1.2管道安装 给水管道在安装过程中要注意以下问题:①在正式安装管道以前,必须提前测量好,对管道沿线影响范围内地表或地下管线等构筑物设置观测点,进行监控测量。监控测量的信息应及时反馈,以指导施工,发现问题及时处理。②做好管节及管件下沟前准备工作。管节、管件下沟前必须对外观质量进行检查,排除缺陷,以保证接口安装的密封性。③保护工作必须做好。金属管道应按设计要求进行内外防腐施工,实施阴极保护技术,从而达到保护管道减少腐蚀的目的。④封堵管口。施工人员应在每日施工结束后将管口进行封堵,特别是大口径管道,避免小孩进入或动物闯入,防止意外事件的发生,并确保管内的清洁。⑤消除偏差。当连接管道时,如果出现错口或是管道不同心等问题,施工人员不能强行进行连接,否则有可能会出现其他不必要的问题。必须严格按接口的技术指标和设备的操作程序进行,严格控制中心位移偏差及管节接缝宽度和深度。 2市政给水工程在施工过程中面临的质量问题 2.1地下管线与设施出现相互交叉的情况 在改造市政道路的过程中,会涉及到多个施工部门,比如,热力、电力、燃气等,而且,都是在极为狭窄的工作环境下进行,有些可能是左右交叉,或是上下交叉。如果是在狭窄的有限工作面中,就有可能会出现质量问题,而且还无法和其他管线保持一定的垂直净距和水平净距,这样不仅会给维修作业带来困难,而且极易因应力集中而发生爆管现象,以致产生危害。管道交叉处理中应当尽量保证满足其最小净距。 2.2给水管道沟槽回填质量不符合要求 当开展沟槽回填工作时,由于施工人员没有严格依照设计要求进行施工,如回填土虚铺厚度过厚,且回填土土质不符合设计要求等。此外,还存在另一种情况,那就是阀门井室四周没有严格进行回填,且也没有按照要求进行夯实,故难以控制含水量。上述问题都会影响回填压实度,甚至还会出现路面沉降问题。 3市政给水工程的质量控制要点 3.1施工准备阶段 3.1.1全面了解设计图纸 无论是建筑施工,还是给水工程的施工,都应在第一时间熟悉设计图纸。因为只有熟悉设计图纸,施工人员才能掌握好管线的长度以及各施工细节,同时,还必须熟悉该地的工程地质、水文地质及周围环境情况等基础资料。 3.1.2检验管材 在施工阶段,施工人员除了要熟悉设计图纸以外,还必须要对管道的质量进行检验。如果管材的抗渗能力与抗压能力都不满足要求,就有可能会漏水或是变形,甚至还会引发爆管。为杜绝上述现象的出现,必须在正式安装之前对管道的外观质量进行检查,检查管内壁是否平整,承插口接口工作面是否光滑平正。此时,如果出现质量问题,坚决不允许使用,直到处理合格以后,才允许投入施工现场。 3.1.3测量放线 假如在测量过程中出现管道位置偏移或是积水倒坡等现象,就应在施工前严格依照测量要求对交换桩进行复测,且不允许随意变更管道的走向,哪怕是遇到建筑物,也要及时避让。在此过程中,必须灵活运用测量技术,并做好测量人员的安全防护。 3.2施工阶段 3.2.1拆除道路及恢复道路 当安装管道时,会涉及管道开挖工作,首先要注意过往行人的交通和出行安全,做好警示围栏。在管道施工前,必须依照设计图纸的要求,将开口宽度提前计算好,并用白漆画出来。施工中,要用切割机将路面切开,并用挖掘机开挖,紧接着,将砂层放好,以防不时之需。只要道路的性能受到沟槽质量的影响,就必须要及时进行处理。 3.2.2开挖 市政给水工程在具体的施工过程中,还需要进行开挖,这是一项非常重要的工作。而且,在开挖的过程中还需要进行正确选择施工方法和设备选型。因此,当开挖沟槽时,需提前将开挖的位置确定好,其次,检查地下是否出现其他构筑物。施工单位应仔细核对建设单位提供的工程勘察报告,进行现场沿线的调查;特别是已有地下管线和构筑物应进行人工挖探孔确定其准确位置,以免施工造成损坏。 3.3沟槽回填施工技术的质量控制 3.3.1对市政给水工程的具体施工情况进行分析 市政给水工程的施工是否有效、合理,会直接影响到整个工程的施工进展。所以,就需要对施工材料与设备加强检查力度,并做好记载,以便可以为日后的施工提供参考。在整个施工过程中,只要一出现回填土不足的现象,就要及时告知建设方,好让其做出调整,同时,还应对试验的土样进行检测,明确其是否符合要求。 3.3.2控制施工工序 市政给水工程中的沟槽回填施工技术是一项隐蔽的工程,且施工难度大,风险高,因而,就需要控制好沟槽的施工工序,确保该工程的施工质量。所以,在工程的施工过程中,必须要对回填技术引起重视,应该根据构筑物和管道的不同特点,确定回填与夯实顺序,应根据管子和管沟的强度确定回填方法来满足工程的要求。 4结语 综上所述,市政给水工程是一项隐蔽性强的工程,且管道埋设后看不见,只有在工程竣工以后才能对阀门井进行检验,此时,给水系统一旦出现问题,就有可能会影响到整个城市的正常运转,甚至还会引发安全问题,严重危及到行人的生命安全。所以,必须要提高给水工程的施工质量,不断改进施工技术,因为只有这样,才能保障城市给水功能的顺利运行,最终满足城市发展的要求。 作者:楼巧鸥 单位:浦江水务集团有限公司 市政技术论文:电子信息技术与智慧市政探讨 摘要:现今是一个信息化时代,信息技术渗透到各在各行各业当中。信息技术的发展为传统行业的发展带来了新机遇。大部分市政企业依旧采用传统方法进行管理,但这很明显无法满足现代化的发展。而信息技术无论是对市政工程的质量、进度还是成本均进行科学合理的控制,因此市政企业想要提升竞争力,就必须要利用好信息技术。本文从市政施工管理中信息技术应用的问题入手,进而提出了一些相关的解决措施。 关键词:电子信息;技术;智慧市政 引言 国内信息技术在近几年的发展迅速,逐渐渗透到了社会生产以及生活各个方面。现今,社会各行各业都需要借助信息技术来进行进一步发展的,这其中自然也包括市政行业。市政部门如果能够合理的利用信息技术这一先进管理手段,可以做到节约市政工程成本,合理的安排进度、确保施工质量,同时还能够减少许多不必要的浪费。所以,分析市政施工管理当中信息技术的应用就显得十分有必要。 1信息技术在市政施工管理中应用的意义 市政工程的施工内容多且杂,有着较广的涉及面,同时建设周期长以及经济环境复杂,造成和其相关企业所面临的潜在风险也较大。因为市政工程在施工的过程中有着较多的工序,内容相互交错复杂,大量的数据以及信息需进行交流以及处理,若无法进行快捷有效的反馈,就会导致决策滞后,进而损失大量的物力与人力。而传统的市政施工管理一般都是通过纸质文件来传递数据以及信息的,而靠书面通知之类的管理会降低各部门间信息传递的效率,从而直接降低管理水平和效率,但在利用信息技术后,不但提升了数据与信息传递的效率,还提高了当中内容的可靠性以及准确性,及时的问管理者提供管理依据,即使遇到了意外情况,决策者也能够做出迅速的反应,这从根本上提升了市政施工管理的水平和效率。信息技术能够将企业具有知识、技能以及资源进行有效的整合,从而提高其在行业当中的竞争优势。 2信息技术在市政工程管理应用中出现的一些问题 2.1信息技术应用的局限性 从现阶段我国市政施工当中信息技术的应用来看,其实并不是很乐观,信息技术的应用具有一定的局限性。其中包括市政施工单位没有正确的认识到信息技术的重要性等。存在较多市政施工单位在进行日常工作当中,采用计算机信息技术的仅占一部分,而采用计算机信息技术的单位也只是将信息技术应用于表面,如信息查询、电子档案的存取以及文件的编辑和打印等,没有真正的发挥出信息技术整合以及分析数据的功能,自然也就没有办法对市政施工进行现代化动态管理。通过现阶段的发展现状可知,施工单位只是在某个环节(往通常是市政工程施工前期的准备阶段)应用信息技术,而对施工进度管理等关键的部分所采取的方式依旧是传统的,如较多的市政企业在工程的造价预算等阶段通常会利用信息技术来对工程进行一个总体的分析,进而获得出一个大致的施工数据,在通过分析这些数据来完成工程的预算管理等。但是信息技术却很少用在工程的施工阶段,如施工安全的控制以及施工进度等方面。再加上市政施工本身的复杂性,若是市政行业无法做到将信息技术贯穿到整个过程的话,这将会严重阻碍到市政行业的未来发展道路。正因如此,可得出信息技术在国内市政施工管理中的应用还未成熟,管理者的思维还处在较为僵化的一个状态内,无法实现在市政施工管理中灵活的运用信息技术,导致其出现较为明显的局限性。 2.2具有较强的孤立性 根据相关调查数据我们能够知道,现今多数的企业和单位已开始重视信息技术,也对其进行了较好利用,同时也启动了局域网系统和项目管理系统。但是我必须要承认一点,那就是部分市政施工企业的信息流动都是产生于项目经理和工地现场的内部,其并没有做到和其他相邻企业间的有效互动和沟通。除此之外,因为市政管理信息化缺乏一定的标准,导致不同的软件在企业部门中无法进行共享,市政的施工各环节以及各阶段的数据无法进行及时的、有效的交流,造成信息资源在市政施工管理中无法实现全面的整合优化。上述均表明了信息技术在应用方面的孤立性,这也会在很大程度上影响企业的健康发展。 2.3缺乏专业的信息技术管理人才 信息技术本身就有着较高的含金量,因此对人才的要求也较高,如连操作先进信息技术的处理能力都无法具备,就更别提管理了。现阶段大部分的市政施工企业为了能够进一步的节约成本,没有认识到人才的重要性,忽视了对高技能人才的培养,导致信息管理缺乏人才,因而无法进一步的提高施工管理的信息化程度。 3提高信息技术在市政工程管理中应用的措施 3.1信息技术在市政工程进度管理中的应用 在市政施工管理中,第一步工作为合理的、科学的编制好工程总体进度规划,进而形成一个良好的网络计划。采用总网络支持子网络和项目工程分解结构确定好阶段性任务里程。建立在项目工程分解结构的节点之上,对各种资源进行科学合理地分配,且将其自动的导入到总网络。通过总网络工作任务,如此工作任务就能够成功的被各项目工程分解结构分解掉,同时承包单位也须将其完成的分包任务进度反馈给总网络,借此总网络可有效地计算以及分析出实际进度,从而将实际完成的任务进度和计划进度进行有效的对比,找出其中所存在的问题,进而提出具有针对性的解决方案。与此同时,进度管理模块可将其他信息模块有效的连接在一起,最终和预算申请模块、计划调整模块、采购模块以及合同管理模块等联合起来形成一个大型的管理网络,让企业能够真正的对市政施工管理实施现代化的动态管理。 3.2加强对信息化工程建设的正确认识 现阶段在信息化工程的认知方面,仍存在部分的市政行业停留在表面,这很大程度上降低了企业的整体信息化水平。决策管理者的思想正确与否直接关系到企业信息化的程度,所以,进一步加强培训企业管理者对信息化的正确认识十分重要,利用相关的培训来转变管理者在思想上的认识,使其能够充分的认识到企业离不开信息,利用信息技术能够更好的做出正确的决策,从而需要进一步加快对信息化的建设。信息化工程建设关系企业组织结构管理制度、未来发展规划和业务流程,故此,可知信息技术对市政行业的发展的重要性。 3.3实现信息系统的一体化 由于市政行业工作过程的影响,所以在招投标和工程项目的过程中会用到许多行业、地方乃至国家的配额,而这些管理内容和系统往往过大,因而在数据计算的难度也更大,所以施工企业必须的标准建立灵活的使用,严格遵守,这是企业开展的有力依据项目成本预算。此外,施工企业在项目实施过程中通常会涉及固定成本、计划进度、质量安全、物资设备、人事管理和财务核算等不可或缺的要素。和信息管理的项目中的应用和发展过程中必须充分考虑建设项目管理的物种可能涉及的内容和问题的研究,使这些项目与实际有效联系实际操作,更好的实现不同业务内容合作关系,建设项目不同部门之间的工作关系的有效协调,从而形成一个全面、系统、有效的工作环境。 4结束语 随着信息技术的不断前进以及提高,信息化在市政行业的应用也愈加广泛和成熟,建设施工部门以及单位需要重视信息技术在施工管理中的应用。合理的、充分的利用信息技术可大幅度的提高市政施工技术水平、安全水平以及工作效率。特别是在一些部分专业的施工中,应用计算机进行一些先进技术,如自动化的控制和信息处理等,不但可以将成本降低,减少工作强度,还能够解决一些在传统施工中无法进行处理的复杂问题。现阶段,信息化技术在国内的市政施工管理中虽存在较多的问题,但只要我们一直坚持努力的去研究信息技术,我国的市政施工信息化管理水平一定会不断的上升。 作者:许金生 单位:芜湖市市政工程管理处 市政技术论文:市政公用工程道路路基施工技术浅论 摘要:路基施工是市政公用工程道路的重要部分。本文对市政公用工程道路路基施工的特点和存在的问题进行了详细的分析,并提出了对应的改进措施。 关键词:市政公用工程;道路路基;施工技术 前言 随着社会经济的不断发展,城市建设的不断加快,人们对城市交通道路也提出了更高的要求。路基施工是道路建设的重要基础,直接关系着市政公用工程的建设质量,因此,应该加强对市政公用工程道路路基施工技术的研究,提高路基施工质量,进而保证市政公用工程道路的整体质量,更好地为人们的出行安全服务。本文在阐述了市政公用工程道路路基施工重要性的基础上,对目前市政公用工程道路路基施工中存在的问题和难点进行了分析,并对市政公用工程道路路基的施工特点进行了讨论。 1市政公用工程道路路基施工的重要性 路基是道路施工的基础,是重要的功能层面,起到承载、传递压力和支撑稳定的作用。而市政公用工程道路的路基施工更是关系着国计民生的大事,要高度重视。如何道路路基出现问题,造成道路铺面的不稳定,出现塌陷等问题,将会为城市的道路通行带来不利影响,还会影响到市政公用工程道路的其他建筑结构,并影响市政公用工程道路的整体使用寿命,对政府在人民心中的形象也是一个很不好的影响。因此,要加强对道路路基的施工要求,严格按照施工设计,遵守相应的施工规范,保证市政公用工程道路的质量达到技术要求,更好地服务人们的生活。 2市政公用工程道路路基施工中存在的问题 在目前的市政公用工程道路路基施工中还存在一些问题,严重影响着路基施工的质量,进而影响市政公用工程道路的质量。下面将对这些问题进行详细的分析,以便找出解决的办法。(1)市政公用工程道路需要保证路面行车的安全,因此其路基必须要具有一定的强度和使用寿命。但是某些地区的地下土层强度不够,甚至有的是天然的软土层,强度严重不足。因此在受到地震的自然灾害的冲击时就会发生下沉或者变形等问题,严重影响着道路的通行安全。所以需要对这些地下土层强度不足的地区进行补强。(2)市政公用工程的道路不可以都是笔直平坦的,如在城市道路中随处可见的边坡,在对边坡路基进行施工处理的时候,要想办法提高其抗雨水冲刷的能力,保证市政公用工程道路的整体质量。(3)针对路基土壤强度不足的问题,一般市政规划设计部门会采取在土壤中添加硬质土壤或者其他高强度材料的方法来增加土壤的强度。而这种补强的方式又会带来新的问题,就是对于路基的沉降和剩余沉降的比例难以控制。 3市政公用工程道路路基施工特点 市政公用工程道路的路基施工具有一些独特的特点,对这些特点进行分析对于更好地进行路基施工是非常有利的。下面将对市政公用工程道路的路基施工特点进行分析。①市政公用工程道路的路基施工多采取大型施工机械设备,因此需要专业的机械人员来进行机械操作,保证施工安全和进度。②市政公用工程道路路基的施工不但要考虑路基工程本身的设计要求,还要充分考虑周围其他结构的影响,比如路边边坡、路肩、挡土墙和排水管等等,因此,在路基施工设计是一项综合性的施工设计。③市政公用工程道路路基施工现场处于露天环境,易受自然环境的影响,同时由于施工现场涉及到多个专业领域,对于路基施工的现场管理也是不利的,因此,必须制定好管理规范,保证路基施工现场的顺利进行。 4市政公用工程道路路基施工技术研究 针对市政公用工程道路路基施工存在的问题和其自身的施工特点,本文提出了一些改进的措施,下面将对这些措施进行具体阐述。(1)做好施工前的准备工作。对于市政公用工程道路的路基施工一定要严格按照施工设计图纸进行。在施工前,要按照施工设计图纸对施工区域进行详细的测量标准,以便能够对结构物的位置做出明确的标识。因此,在测量时要对构造物的大小、形状和位置做出明确标记,保证施工符合图纸设计。(2)在市政公用工程道路路基施工过程中要做好对劣质土壤的处理。路基施工的土壤质量直接影响着道路最终的质量和车辆的通行安全,因此一定要保证土壤的强度。对于土壤强度不够的情况一般会采取夯实、添加硬质材料或者沉桩、预压等等方法。具体地来说,夯实就是采取大型的机械设备对土壤进行镇压,增加土壤的密度,进而改良土壤的硬度和强度。添加硬质材料主要是指在土壤中添加水泥、石灰等,通过添加这些功能材料增加土壤的硬度和防水性等,保障路基的强度。(3)做好边坡处理,预防塌方。在市政公用工程道路路基施工过程中要尽量做到不对周围环境进行大范围的破坏。因此,对于边坡的处理就尤为重要,在施工中要对边坡进行稳定性分析,并充分考虑边坡路段的地势、土质、水源的等等,采取合适的施工方案,降低边坡路段的滑动力,增加其抗滑能力,保证边坡路段的顺利施工。(4)市政公用工程道路路基的质量很容易受到水流侵蚀的影响,因此,在路基施工过程中要做好排水工作,避免水流对路基的侵蚀。一般情况下可采用以下的措施来进行路基排水,比如对于大面积的积水可以挖沟来进行排出,同时还可以在路基表面设置急流槽,对于路基的地下水,还可以采取盲沟和暗沟的方式来进行排出。 5总结 市政公用工程道路路基的质量直接影响着市政公用工程道路的质量,对于城市建设和人们日常生活以及出现非常重要,因此,应该加强对市政公用工程道路路基的施工技术研究,严格按照施工设计和相关规范来进行施工,保证路基施工的质量,使得市政公用工程道路能够更好的为人们服务。 作者:解侠克 市政技术论文:市政桥梁工程下部结构施工技术 摘要:国内近些年来有许多关于市政桥梁质量的问题,其原因不一而足。通过以往的经验表明,在施工的过程中导致桥梁质量问题的发生因素非常多而且复杂。但是很多时候我们并未对下部结构技术引起足够的关注,这大大影响了市政桥梁的施工质量。本文笔者对市政桥梁工程下部结构施工技术进行了分析,希望对相关从业人员具有借鉴意义。 关键词:市政桥梁工程;下部结构;施工技术 前言 众所周知,市政桥梁工程是市政建设的一个不可或缺的重要组成部分。它的施工工序很多,其中包括勘探、设计、施工、检修与维护等。其中,施工这一点是最为重要的,而下部结构施工则是重中之重,也是最为关键与优秀的地方。 1市桥梁工程下部结构的基本情况 一般地说,桥梁工程结构包括三个重要组成部分:桥孔结构、下部结构与支座系统。其中下部结构通常有三个重要组成部分:桥墩柱、承桥台和墩台基础。由于下部结构的特殊位置以及受力大,它在很大程度上直接决定着市政桥梁在建成之后能够长期、稳定、安全的发挥应有的作用。事实表明,下部结构的各个要素所起到的作用都各有不同,比方说桥墩柱,它作为桥梁中间的承接物,必须能够接受水压、风力以及上部最为主要的压力。而墩台基础会将上部结构的压力顺利的传导至地面位置,只有这样才能将桥梁加以稳固。而且桥梁工程的下部结构在很多时候还会受到雨水以及地震的侵袭。还有一点也是我们最为熟悉的,就是需要承担大量过桥物体的重压(尤其是后八轮、罐车等),这些重压都会由上而下将力传达至下部位置,这样一来就会给桥梁的质量提出了更高的要求。 2桥梁下部结构的相关施工技术 前面已经讲到,桥梁的下部通常会分为基础、桥墩、桥台这三大重要组成部分,这三大组成部分在施工中通常是彼此之间相互独立而存在的,下面对这几个方面分别加以阐述。 2.1基础施工 一般地说我们会按照埋置的深浅来划分,主要包括:深基础(桩基础、管柱基础、沉井基础等)和浅基础。而作为直接基础的一种重要形式——扩大基础,主要特点就是将基础底板直接安装在地基位置,然后通过扩大基础的底板自上而下的传递到地基上。它的施工工艺我们最为常用的是明挖,换言之,就是根据现场的实际地质情况选择合理的排水方式,同时采取行之有效的方式来防止渗漏现象的发生。接着我们需要根据之前的设计要求开挖基坑支护作业和基坑土方。通常而言,基坑的大小与基础施工的要求保持高度的一直,根据以往的实践经验表明,基底应大于设计平面尺寸每边的50~100cm,当然了,这个是需要相关测量人员通过使用仪器或者设备来正确测量边线位置、基础轴线和标高而得出的结论。做完之后,监理工程师要细致入微的审核数据和划线区,经过反复验证确保毫无差错之后方可开始挖基坑,值得注意的一点是,基坑的的深度要在小于6m。而沉井基础结构一般会以井筒状呈现在人们的眼前,施工工艺主要包括三大部分:下沉沉井、清理沉井基地与沉井封底。依靠桥梁自身重力来克服井壁摩擦力(在合理的范围内)一直下沉到设计高度为止,然后清孔干净,最后一步就是封底混凝土同时填塞井孔。然而桩基础通常由两大部分共同组成:桩和承台。其中桩在平面排列上通常会以一排或者多排的形式出现,桩顶会通过承台彼此联接成一个整体来传递一定的荷载,桩身会埋入地基土之中(部分或者是全部)。需要引起大家注意的是,在桥梁施工的时候使用最为频繁的是钻孔灌注桩,事实表明,这种方式对地质产生良好的适应性,机械设备操作起来与其他的方式比较而言显得更为简单,而且不容易产生挤土现象。通常的说,它的施工由以下三部分所共同组成:灌注桩成孔与清孔、制作及安放钢筋骨架地、浇筑水泥混凝土。其中第一部分是通过钻机作业来完成。值得注意的是,在安装钻机安装的过程中要根据实际情况确保转盘中心、机架吊点、桩位中心三点一线,而且在作业期间的速度一定要适中,切忌发生由于速度过快而撞损护筒的情况,等到作业结束之后要在第一时间认真仔细的检查各项指标是否达标,对于没有达标的要做好记录并且进行上报,要求施工单位以最快的速度予以解决,检查完全合格后方可进行接下来的钻孔的清孔作业。然后是制作钢筋骨架。据以往的实践经验显示,在这个过程中相关施工人员需要根据实际需要想方设法对骨架加强保护,通过这种方式来有效避免变形现象的发生。事实证明,不管是现场加工或者是加工后运到现场,都需要指派专人进行定期或者不定期的仔细检查,从而确保各项指标完全达标。最后一个部分就是浇筑水泥混凝土。这个部分主要包括两个重要步骤:导管施工和注入水泥混凝土。其中导管在使用前要进行必要的抗拉力测试,经过测试完全合格后才能进行使用。需要引起大家注意的是,在安装导管的过程中要在底部位置预留适当的空隙,这样做的一个最大的好处是为了便于灌入混凝土,然后浇筑混凝土,其中首批灌注的混凝土务必要埋住所有的导管,如果发现灌注的位置接近钢筋骨架时要根据实际需要适当减速。 2.2桥墩 一般地说,桥墩主要分为两种重要形式:柱式桥墩和钢筋混凝土薄壁墩台。其中柱式桥墩相对而言适用范围更广,而且操作起来更为简单。事实表明,在桥墩制作过程中的注意事项与上述的基础要求大同小异,但是细节方面还是要引起足够的重视才行。由于桥墩位置易受大气及水的侵蚀,鉴于这种情况在选择混凝土的过程中最好是选择耐腐蚀性比较强的混凝土,而且混凝土表面要尽量的做成光滑的清水混凝土。 3质量与安全管理的措施 3.1市政桥梁在施工的过程中,通过网络来进行管理 全面管理,逐步落实,各尽其职,各负其责。同时,还应该实行一票否决,工程师有一票否决权,每一道工序都有专门的检察人员、使工程的各个环节都能够较好的保证质量。 3.2严格管理材料的质量 各种原材料都需要有合格证书还需要进行逐个取样检测,检测结果合格之后才能在工程中使用。 3.3重视现场施工的调度 对于工程的进度进行合理的安排,让各工序之间能够协调高效的运作,对于生产过程中存在的疑难问题,及时进行探讨,及时解决。 3.4成立安全管理领组 在思想上明确安全的重要性,做到执行安全的技术规则,做到标志明显、进场教育、定期检查、防范周密。入场之前需要正确的佩戴安全帽,对于鞋子,禁止穿拖鞋或是高跟鞋、或是光脚进行施工,施工现场不能有闲杂人员随意进入。3.5对设施进行及时维修对施工的机械设备和机具定期进行保养维修,使之能够始终处于良好的状态进行工作。 4结束语 综上所述,市政桥梁的下部结构作为桥梁不可或缺的重要组成部分,它的质量高低在很大程度上将会直接关系着整个桥梁的质量以及往来车辆的行驶安全。因此市政单位在施工的过程中要将质量监管放在非常重要的位置来对待,从而确保整个施工过程顺利开展。 作者:李芳 单位:太原市市政工程总公司 市政技术论文:市政公用工程道路路基施工技术 摘要: 随着我国城市化发展进程不断推进,市政道路工程作为我国城市建设的重要组成部分,对城市发展有着重要影响。在市政道路工程施工过程中,道路路基施工是重中之重,路基施工质量直接影响着整个道路工程的整体质量。由此可见,加强市政道路路基施工研究工作有着重要意义。本文重点探究路基施工的质量要求,进而分析市政道路工程路基施工技术,旨在推动我国公共交通业发展进程。 关键词: 市政道路工程;路基;施工技术;施工质量 随着我国城市化建设进程不断推进,市政道路工程建设作为城市建设的重要组成部分,对我国城市建设与发展有着重要影响。市政道路工程中的路基施工质量会直接整个工程的质量性与稳定性,也是市政道路工程建设中的重要环节。因此,为了能够保障市政道路工程的质量,我们必须要加强路基施工技术,全面提高路基的性能。针对不同的施工环节,采用不同的施工材料与设备,并加强后续市政道路工程的保养工作,这样才能够保障市政道路工程路基施工的质量性与稳定性。 1路基施工质量要求 随着我国社会经济不断发展,人们对市政道路工程质量的要求越来越高。路基施工质量直接关乎着市政道路工程质量,如果路基施工出现质量问题,会对后续施工有着重要影响,因此,为了能够保障市政道路工程整体结构的稳定性与安全性,要求施工单位必须要加强对路基施工环节的重视程度。路基施工需要满足水温稳定性、强度、结构稳定性等要求。第一,由于路基会长时间受地面水、地下水的影响,在长期使用过程中很容易产生性能降低问题,这就要求能够保障水温的平稳性,从而提高路基性能;第二,路基结构必须要具备一定强度。由于市政道路工程在使用过程中会受到较强的外力作用产生形变,这就需要保障路基结构强度;第三,路基结构必须要具备一定的稳定性。市政道路工程结构在受到较大承载压力后,会产生娘路基结构变形问题,为了能够保障市政道路工程的整体质量,必须要加强路基结构的稳定性。 2市政公用工程道路路基施工技术分析 2.1劣质土壤处理技术 通常情况下,市政道路工程都建设在郊区,很容易遇到劣质土壤问题,从而造成路基出现不连续、不稳定问题,严重影响路基的结构与性能,影响市政道路工程的整体质量。因此,针对劣质土壤问题,施工单位必须要采用劣质土壤处理技术,从而提高土壤的稳定性,为后续施工提供保障。劣质土壤处理技术分为三种方法:采用机械设备与夯实技术,其中,夯实技术是改善劣质土壤性能的常用方法,并配合大质量机械,如压路机等,提高土壤密度、强度、硬度,这样即可加强路基性能与稳定性。化学处理技术。可以在劣质土壤中融入一些功能型材料,如飞灰、石灰、水泥等材料,通过化学反应来提高劣质土壤的防水性与弹性,从而减少土壤收缩系数与膨胀系数,提高路基结构稳定性。物理处理技术。通过加热、沉桩、预压、通电等方式,从而改变路基土壤的凝聚性,减少地质隐患和地下水对路基影响,在加压和挤密前提下,能够优化土壤性能,从而满足路基稳定性与功能性的施工需求。 2.2路基施工中填方改良 填方改良技术作为市政道路工程施工中常见的技术,能够极大提高路基施工的稳定性与安全性。融入填方改良技术的实质是利用土壤加劲来提高路基性能,辅面加劲主要是在路基辅面中融入施工合成材,利用合成材变形出现的部分荷重,从降低铺面受力后产生变形的几率,达到加劲的效果。提高路基承载力是路基施工中的重要环节,可以采用加劲片来提高路基荷载力,其填方改良原理为:第一,通过加劲材料改良能够提高土壤剪力强度;第二,由于土壤与加劲材料之间会产生摩擦,从而产生相应的剪力阻抗提高填方平稳性。通常情况下,路基加劲土设计更加适用于排水良好的颗粒土壤施工,避免空隙在凝聚性土壤造成不良影响,从而影响剪力强度。此外,由于路基变形问题都是因为荷载问题,但在此设计条件下,一旦路基受到荷载产生变形也会带动加劲材变形,加劲材变形会吸收很多荷载量,减少向下传递应力,从而强化加劲效果。 2.3挡土施工技术 由于市政道路工程施工都是露天进行,这就需要重点考虑自然环境问题,这样才能够保障市政道路工程的质量性与稳定性。在路基施工过程中,需要结合当地的自然情况,避免出现大挖大填现象,保障填方边坡、挖方边坡的稳定性,避免产生塌方问题。预防边坡崩塌作为路基施工中的重要一环,需要在施工前对边坡稳定性进行分析,如果存在产生塌方的可能性,需要结合当地实际自然情况采用相关处理技术。防止边坡崩塌,主要减少边坡的滑动力、提高边坡抗滑能力,结合施工地势、地质、水源、经济等层面合理选择施工方法。 2.4道路路基压实 想要提高路基的整体强度,就必须要强化路基压实技术。近些年来,我国市政道路工程多是采用大吨位压路机实施碾压。新型压路机与传统压路机相比,大吨位压路机能够有效的提高路基碾压强度,完全能够满足国家一级道路和高速公路的压实密度(大于95%),从而提高路基的稳定性与安全性。2.5填料控制在市政道路工程施工过程中,需要结合当地施工条件与自然环境合理采用过渡段合理填料,由于填料性能会直接影响到工程实际的平整性,同时也会对路基内部结构稳定性造成一定的影响,最终会关乎到行车的安全性宁问题。这就要求在选择填料过程中需要根据施工地区本土情况与土质合理选择填料。在填料选择中,不能选择空隙过大的填料,否则会在很大程度影响路基路面的压实度,而压实度也是影响市政道路工程质量与性能的重要因素。 3结束语 市政道路工程作为城市建设的重要组成部分,加强市政道路工程建设对社会经济发展与人们生活质量有着直接关系。路基作为市政道路工程中的重要组成部分,路基施工质量直接关乎着整个道路工程质量。因此,在路基施工过程中,需要严格按照设计规范与施工要求开展施工,施工单位、监理单位必须要树立“质量第一”的理念,严抓质量关,全面检测每一项施工的情况,从而保障市政道路工程整体施工质量。 作者:蒲智慧 单位:成都宜泊信息科技有限公司 市政技术论文:市政给排水工程设计中节能技术的路径 摘要: 目前,随着我国城镇化趋势的推进,市政给排水工程逐渐增多,市政给排水工程对于整个城市建设起着重要作用,故社会各界对于市政给排水工程的关注度很高。然而,诸多城市市政给排水工程设计中存在大量问题,无法很好实现节水目的,为了解决这些给排水工程设计弊端,则需要重视合理应用节能技术。本文笔者细致分析市政给排水工程设计中存在的问题,并提出了相应的节能给排水技术的应用路径。 关键词: 市政;给排水工程;节能技术;路径;研究 近年来,我国水资源愈发紧张,且呈现出分布不均现象,为了解决居民用水问题,市政给排水工程成为政府与居民的关注重点。市政给排水工程现已成为城市居民用水的保障工程,然而给排水工程再设计运行过程中突显出诸多问题,需要及时借助节能技术解决这些问题,完成市政给排水工程的优化完善,实现城市用水的节约目的。 1市政给排水工程设计中存在问题 1.1环保节能意识较为薄弱 市政给排水工程设计在过去重在发挥城市给水与排水功能,其注重实现给排水目的,未渗透节约用水意识。因此,传统的市政给排水工程在投入使用中引发大量的水资源浪费,如典型的传统供暖给排水工程,其设计忽视节能理念,设计的管线繁杂混乱,导致热水浪费较为严重。另外,城市居民生活与企业生产中产生的废水,由于处理不到位便通过管道排入江河,导致生态环境遭受严重的破坏,可见,市政给排水工程设计中必须强化渗透环保节能意识。 1.2设计无法适应城市发展 目前,我国城市发展速度迅猛,城市人口呈现激增趋势,因而城市供水具备巨大的压力,然而大部分市政给排水工程在设计时,忽视城市发展中突显的各类情况,脱离现实进行工程设计,导致设计施工建成的市政给排水工程不能适应城市发展需要,从而引发城市供水紧张的状况,故市政给排水工程设计需要正视城市发展实际问题,并借助设计有效解决这些问题。 1.3工程管道设计不够合理 市政给排水传统工程设计中,设计管道往往埋设较深,尤其针对废水排放的管道埋设更深,这一现象无形中增加了维护修理的难度。同时,废水排放管道埋设太深,也不利于废水排放。另外,由于传统管道施工设计中,针对城市需求、环境情况等方面分析较少,导致管道施工中突显诸多不科学问题,无法顺应城市供给水资源以及排水的需要。 2市政给排水工程设计中节能给排水技术的应用路径 2.1节能技术在给水系统中的应用路径 市政给排水工程包括给水与排水两大部分,故给水系统属于市政给排水工程的重要组成部分,其能够保障居民生活有序进行,能够确保城市持续生产,因而在给水系统中应用节能技术非常必要。首先,需要做好前期调研准备工作。设计人员需要细致调研城市的发展现状,明确居民的用水需求,合理确定居民用水量额度,进而为节能技术在给水系统中的应用提供研究材料,保障节能技术在给水系统中科学规划设计,确保节能技术发挥其实效性。其次,注重给水系统的科学高效设计。城市供水需要重视供水方式的选择与供水规模的把控。在城市节能供水方式上,其包括蓄水池供水法、直接供水法、分区平衡水压法以及其他供水法。对于蓄水池供水法,该法借助事先修建好的蓄水池,运用水泵施压,进而完成输送水资源的目的;针对直接供水法而言,其直接依托市政官网压力实现供水目的,因而方便快捷;关于分区平衡水压法,其依托支点缓解出水点水压,从而完成水资源的输送供给;有关其他供水法中主要突显出对于新能源的利用,新能源往往具有低碳环保、便于利用等优势,能够有效提升工程的社会效益与经济效益。如太阳能供水、风能供水等在给水系统中的应用。在供水规模的把控上,由于城市人口在飞速增长,土地资源尤为紧张,为了缓解居民生活与工作的场所需求,建筑设计高度不断提升,该现象为供水提出了新的挑战,在这种情况下需要有效借助市政官网,设计分区供水,针对不同楼层、不同高度分别设定供水方案,进而在满足居民生产与生活用水需要的前提下,有效实现节约水资源、保护环境的目的。 2.2节能技术在排水系统中的应用路径 市政排水系统在设计运行过程中,需要全面考虑可能存在的灾害影响,并制定可行的防治策略。同时,由于排水系统与给水系统是相互配套的,因此需要同步进行设计优化。目前,社会各界对于环保节能问题逐渐重视,故对于排水系统的设计提出更高的要求。市政排水系统在应用节能技术时,首先,需要关注自然环境现状,充分考虑自然降水对居民生产生活可能产生的不利影响,以及其他自然因素对排水系统的要求,进而有目的地选取节能技术,设计有效的排水系统。其次,需要充分考虑到防汛期间对于排水系统的要求,排水系统设计人员需要收集防汛期相关资料,全面分析防汛期间对于排水系统的具体要求,针对性地制定相关降洪措施,从而实现环保节能效果。再次,市政排水系统担负着排放生产与生活废水的重任,其关系着城市生产与生活的有序开展,故运用节能技术设计排水系统势在必行。为了高效解决废水排放问题,需要分析计算出污水排放量,确保管道施工建成后能够达到污水排放要求,同时,充分应用适宜当地环境需求的节能技术,尽可能降低污水对于环境的破坏,实现排水系统的节能环保效能。 2.3采取行之有效的节能技术保障路径 首先,提升民众的节能意识。由于城市部分居民节能意识薄弱,浪费水资源现象严重,故需要有效加强民众的技能意识。政府可以通过电视、网络等传播媒介节能节水公益广告与宣传片,也可以通过新闻宣传节能节水的重要性,从而使民众在耳濡目染间提升节能意识,进而促进市政给排水工程设计人员自觉主动应用节能技术,有效完成节能技术与给排水工程设计的融合。其次,政府可以制定更为详实的节能节水法律政策,并积极推动政策法律的实施,借助国家政策要求,强制民众形成节能节水习惯,从而确保市政给排水工程设计中,节能技术的应用成为民众的要求,进而实现节能环保技术在市政给排水工程设计中全面应用,最终达到节能节水的效果。 3结语 总而言之,节能技术应用于城市市政给排水工程设计中是时代的迫切要求,是顺应社会发展步伐而提出的重要议题,故研究市政给排水工程设计中节能技术的路径尤为重要。当然,我国节能技术在市政给排水工程设计中必然存在疏漏之处,故需要不断探寻出设计中存在的问题,并借助社会各界的力量解决突显的问题,从而确保给市政排水工程发挥其实际效能。 作者:白国路 单位:广西双建工程咨询有限公司 市政技术论文:市政给排水工程技术探寻 摘要: 城市给排水工程是隐蔽性工程,城市给排水工程质量直接影响到城市整体形象。给排水工程对于整个市政建设来说是一项重要的工程项目,其优秀管理就是技术性管理进程。具体施工技术管理要点主要包括:施工准备阶段、施工阶段、管道施工阶段、竣工及验收阶段。本文简要分析了市政给排水工程技术管理要点,希望能够提供一些有价值的参考意见。 关键词: 市政;给排水工程;技术管理;要点分析 市政给排水工程是由埋设在城区地下的给水及排水管网组成的给排水为主要功能的地下管网。通常情况下,现阶段市政给排水工程施工管理中主要存在着施工单位技术不过关、规范管理工程质量标准缺失等方面的问题。给排水工程对于整个市政建设来说是一项重要的工程项目。其优秀管理就是技术性管理进程。具体施工技术管理要点主要包括:施工准备阶段、施工阶段、管道施工阶段、竣工及验收阶段。 1现阶段市政给排水工程施工管理中存在的问题 现阶段市政给排水工程施工管理中主要存在着施工单位技术不过关、规范管理工程质量标准缺失等方面的问题。 1.1施工单位技术不过关 城市给排水工程是隐蔽性工程,有着维护不便的特点,在一般情况的施工中施工质量控制无法达到标准。究其根源主要是施工单位技术不过关。现在城市给排水施工单位大多数是原有的小型企业发展而来,没有过多的技术性积累,企业在获得整个工程项目的时候,没有达到相应的资质和技术水平,所以在整个施工过程中,很容易出现一些工程质量方面的问题。 1.2规范管理工程质量标准缺失 城市给排水工程质量直接影响到城市整体形象,在施工过程中有许多单项制度与方法不完善。部分施工单位对于规范管理过程中具体工程质量的把握不是很到位,将自身权利与给排水工程中的具体细化性的操作规范非原则性的调换,产生规范管理工程质量标准缺失,无法规范整个工程质量。 2给排水工程主要技术管理要点 给排水工程对于整个市政建设来说是一项重要的工程项目。其优秀管理就是技术性管理进程。具体施工技术管理要点主要包括:施工准备阶段、施工阶段、管道施工阶段、竣工及验收阶段。 2.1给排水工程施工准备阶段 施工准备阶段是给排水工程前期准备阶段,主要准备工作包括图纸的制作与审验、施工组织计划的编制、工程质量管理计划三个工程阶段。在给排水施工前要根据实际工程总量与给排水工程主要线路走向编制施工图纸。图纸要突出给排水管线的坡度的设计;给排水管线与其它管网的相互交叉要重点标注。在施工组织设计的编制阶段要根据实际施工现场情况来制定施工组织设计,不能为了简便生搬硬套其它工程项目的施工组织设计。要有组织、有计划的对重点工序进行重点设计,确定有效的给排水工程检验方法与检验程序。 2.2给排水工程施工阶段 市政给排水工程现场施工阶段是一项涉及到多个行业与部门协调的工程施工阶段包括材料检验阶段、现场管理、施工质量控制三个方面。基本材料的检验要严格依据设计要求,确定批次取样的标准与要求,不得将非合格产品应用到给排水工程施工中。通过合理、科学的现场管理手段可以促进施工质量的提升。在具体的现场管理工作中,要将基本施工单元的责任与整体的施工进度进行对照性比较,发现工程进度落后的工程单项负责单位,督促单项工程进度落后的施工单位,必要时重新布置施工任务,保证施工进度。统一管理施工过程中涉及到的工程用水用电。在施工质量控制方面施工单位要与主管单位进行质量保证体系的对接。结合给排水工程实际施工要求控制施工质量与进度,对不适合施工进度与施工质量的施工方法要严格给予取缔。给排水工程质量保证体系要施工单位与主管单位一起建立适合的质量控制体系,保证质量体系的运行。将给排水工程主要施工质量控制要点通过质量控制体系来保证施工质量,结合质量控制要点与技术目标共同制订隐蔽工程验收制度。 2.3管道施工阶段 在城市给排水工程管道施工阶段尤其重要,其质量直接影响到整体工程的进度与工程整体质量,直接影响给排水工程能否正常运行。在管道施工之前先要对进场的管材进行全面的重新检查,检查管材中是否存在质量缺陷的原材料,杜绝不合格质量原材料进入管道施工阶段。在管道施工前,要重新复核给排水工程先期工程质量,重新复核主要工程数据保证各项工程指标的正确性。在管道施工前做好管道基础处理工作,主要是处理好不适合管道铺设的软土基层。保证管道内管壁的清洁。 2.4竣工及验收阶段 在城市给排水工程施工任务完成后要进行给排水工程竣工及验收,解决城市给排水工程存在的工程问题。在管线密闭试验过程中,需要施工技术检验人员对管线以临时盲板密闭管道打压测试为基本施工检验手段。检验工程中要对管线的临时盲板使用情况做出详细的记录。在排水管道冲洗时要注意使用有效的防护措施,保护相应的工程防护部分。完成全部的给排水管道测试工作后,要详细的记录并完善相应的给排水技术资料,做好交接手续的办理。 3给排水工程质量控制要点 给排水工程是一个完整、系统的工程,在质量控制方面有着严格的标准与规定。在施工之前相关的管理部门要监督与检查安全生产工作,保证给排水工程顺利开展工作。在给排水工程施工期间要安排专职的安全检查人员,对施工安全进行全方位的检查,避免出现野蛮施工的现象。在给排水工程进入验收阶段时,相关的监理与施工管理部门要积极按照管理验收检验方案的方法和实施过程,专业分析施工单位的竣工验收工作,及时向公众公布竣工验收工作结果,跟踪监督后续使用过程中出现的问题,科学合理的控制给排水工程质量。结束语生活在城市中的人们需要一个舒适、安全和稳定的环境,国家一直在改善我们的生活环境,为了国家发展,市政工程的质量、市政给排水的工程质量与我们的生活环境息息相关。在工程施工过程中,相关施工单位应该具备良好的施工技术水平,同时也需要相关部门做好及时的质量控制工作,才能保证高质高效的完成任务。 作者:张妍 单位:黑龙江盛安民用爆破器材有限责任公司 市政技术论文:市政给排水工程设计节能技术措施探究 摘要: 市政给排水设施是城市中非常重要的基础设施。其不仅向城市提供着日常生活、生产用水,还肩负着城市排涝及城市污水收集、处理、排放的重要使命。市政给水和排水的过程也是资源及能源消耗的过程。为了有效降低给排水的能耗问题,应当在具体设计中合理运用节能措施。基于此点,就市政给排水设计中的节能措施运用进行浅谈。 关键词: 市政给排水;节能技术;工程设计;措施 水资源是我国相对匮乏的资源,分布极其不均,也是国民经济的重要基础,对水资源的浪费目前已经带来非常大的资源消耗,每天产生的浪费量足以维持一大部分人生活很久,为此,节约水能势在必行,不容忽视。目前,我国对节约用水非常重视,如何实行节能减少排放量,创造污染小的环境成为非常重要的问题,这就关系到日常人们节约用水的习惯以及市政给排水工程中对于节能的利用率,只有技术与实际相结合,才能实现水资源的合理化利用。 1市政给排水工程设计中常见的问题 1.1设计中缺少节能减排理念 传统给排水设计中,并未融入节能减排的理念,从而导致水资源及能源的浪费,同时增加了运营成本。如在汛期时,部分城市存在部分区域雨水无法通过自排进入水体,须设置低排区,但低排区的划分上,很多城市将能通过自排入河道的范围纳入低排区,导致泵站规模加大,电耗增加。生产生活中出现的大量污水,未经过污水处理厂处理后,直接排放下游水体中,这样不但不能重新利用,浪费了水资源,而且还会对生产生活环境及水环境造成严重污染。 1.2规划与城市发展实际不符 随着城市化发展进程的加快及城市人口的增多,部分已建给排水设施已不能满足城市发展的需要,从而导致城市的给排水问题加剧。在市政给排水工程设计中,老旧的管道设计已经无法适应城市的给排水需求,此时应利用相关道路改造的契机,依据相关专业规划,合理布置给排水管道。 1.3管道铺设和掩埋深度不合理 部分地区由于缺少规划做支撑,或施工时质量控制不严,导致部分排水主干管埋设深度较浅,上游支管无法接入,后期只能通过新建提升泵房的型式,将上游雨、污水接入主干管,这也在一定程度上增加了电能的消耗,造成了能量的浪费。 2节能给排水技术在市政给排水工程设计中的具体应用 2.1科学规划给水系统 依据城市标准制定合理的用水量的额度,可以在工程设计中科学规划给水系统。选用市政的管网压力供水,可利用分区对水压进行平衡,并利用支点减少出水点的压力;也可选用新型供水方式,利用可再生能源(太阳能、风能和生物能等)为城市居民服务,如可利用太阳能为居民供给热水,把太阳能和供水系统结合设计,替代传统的热水供应方式,达到环保节能的目的。 2.2合理设计排水系统 现有排水系统一般是经过严格的计算,并合理分配后的结果。在汛期,各市政部门应提前做好相关的排涝计划,并认真分析往年的数据,对可能出现的洪涝灾害实行预期处理,从而在城市水位出现猛增时,能快速解决洪水排放的问题。随着城市人口的增加,污水排放量也逐渐增多,污水排放问题治理不到位,就会影响整个城市的水文环境。在铺设污水管道时,需对经流管道的污水量实行估算,避免污水流量过大,导致管道爆裂。还需考虑节能技术,可选用经济节约的排水方式,减少污水排放导致的能源消耗和污水后续处理等。 2.3采用中水回用模式 中水通常是指人们在日常生活中使用之后的水进行收集转变成的生活污水,通过应用一些措施进行处理,可在再次进行使用,但是不能饮用。一般情况下中水的使用范围非常广泛,比如说可以用来清洗车辆、冲厕所以及花草树木的灌溉等,中水的再次使用有效的促进了水资源的再利用,不仅实现了水资源的充分利用,还在一定程度上减少了水资源的浪费,并且还起到了保护环境的作用。 2.4采用分区供水模式 水资源和其他资源有着明显区别,水资源液态特性非常强,在一定高度下能够产生压力效应,在从管道中流通时会对管道造成一定的压力,因此工程相关设计人员在设计给排水系统过程中,一定要对其充分考虑并且要合理运用,例如说可以直接对一些建筑物进行供水,部分建筑物采用间接供水,如果水压能够达到一定程度时可以选择加压处理进行,对可以用来二次循环的水进行重复使用。另外水资源能量的运用过程中,一般会选择管网叠加供水与变频调速供水的加压模式,这样可以有效的降低能源的损耗。 2.5给水管道选用限流减压方式 水具有的压力效应会使设备产生一定的压力,并且有可能会使管道出现磨损与破坏现象,对此应该对水系统中紧身区域进行保护管理,一些相应的给水设备一定要进行保护处理,合理对水压进行调整。比如说日常生活中经常用到的给水配件与卫生器具中的给水配件,在静止状态下的水压一般在0?6MPa之内,然而商店、酒店与医院以及共用住宅等公共设施通常静止状态下的水压在0-3到0?35MPa之间,这样就可以确保人们能够正常用水,还能实现节能节水的功效。 2.6合理运用太阳能 节能给排技术不仅仅要对水资源进行研究与利用,还要摆脱水资源本身的利用框架,挖掘出其它一些相关绿色且环保的自然资源。现阶段,太阳能已经被公认为是绿色清洁能源之一,太阳能的充分利用可以有效的缓解给排工程能量的损耗,尤其是在人们的生活中,可以运用太阳能将生活用水进行加热处理,这样不仅保护了环境,还在一定程度上节约了能源以及方便了人们的生活。在使用太阳能时,一定要依据建筑物的特点以及太阳能运用规律,选择对应的科学太阳能设施,这样才能充分发挥太阳能的作用。例如楼层比较低的建筑物,太阳能设备在布置过程中可以选择分散式,经过在公共楼梯间安排对应的管道井,将每个单元的井出水管道编排在管道井中,把集热板与热水箱安放在屋面上。另外对于高层建筑物,应该选择集中太阳能供热模式,直接或者间接的利用太阳能进行供热,比如说可以将集热的太阳能聚热板进行串联,在楼顶处的热水箱内部设置与电辅助相关的加热设施,或者是在地下室的设备房间内安放换热器与热水箱等。3总结 3总结 综上所述,虽然节能给排水技术在市政给排水工程设计中的利用率还不是很高,但是要意识到,累积的重要性,积水成渊,也将会是一笔非常大的节约。这为我们这样水资源贫乏的国家将带来不小的利用率,也为那些因水而影响生活的地区带去更多的水营养。我们在实际工作中,应该进一步研究出更好更高效的节能技术,应用到实际工程中。节约水资源是一项利国利民的大事,应充分合理科学的设计方案,严格的监督实际节约情况,不能将技术弃之不用,要采取综合节约的办法,让水资源带给我们源源不断的强大动力,向着更节约的方向前进。 作者:张煜 单位:上海市政工程设计研究总院集团第六设计院有限公司 市政技术论文:市政桥梁工程结构施工技术措施分析 摘要: 市政桥梁工程下部结构施工是施工中的重要部分,直接关系着市政桥梁工程的总体施工质量,并且对市政桥梁实际使用的安全性产生重要的影响。本文就市政桥梁工程下部结构的施工技术措施进行简要探索,以促进市政桥梁工程施工的质量得到有效的控制,仅供相关人员参考。 关键词: 市政桥梁工程;下部结构;施工技术 市政桥梁工程属于比较大型的建筑工程,其下部结构位置特殊且承担重要的受力任务,因此要积极做好桥梁工程下部结构的施工工作,以促进施工的顺利进行,并且最大程度上减少桥梁工程下部结构施工中的安全隐患。因而加强市政桥梁工程下部结构施工技术的研究和探索,满足桥梁工程的实际需求。 1做好桥梁工程下部结构的定位放线工作 在市政桥梁工程下部结构施工中,定位放线工作可以说是建设施工的基础性工作,在桥梁工程的施工质量控制中发挥着重要的作用,定位放线施工环节的规范化和标准化,为后续施工操作奠定了坚实的基础。 1.1提高复核测量的精准性。相关桥梁工程施工人员应当对桥梁轴线的控制点以及水准基点进行复核测量,采取适宜的措施来进行操作,以保证测量的实际精准程度满足桥梁工程的实际要求。复核测量后交由专业的工程监理人员进行确认,从而对桥梁工程桥墩的纵轴以及横轴进行合理的质量控制,以促进施工的顺利进行。 1.2对横纵向中心线进行妥善的处理。相关施工人员应结合施工的实际特点,对曲线上的各桥墩的纵向及横向中心线的位置进行明确,确保中心线的位置与法线位置相吻合。与此同时在中心线附近进行桩的埋设,将桩的数量以及桩的间距进行合理的控制,从而对桥梁施工质量进行有效的控制。 1.3严格按照施工操作规范进行桥梁工程下部结构的定位放线工作,通过比较明显的标志对各桩进行标注编号,并定期进行复核,从而保证桥梁工程的安全性和可靠性。 2做好桥台基坑开挖以及回填控制环节 2.1在桥梁工程施工中,应当对桥台基坑进行妥善的处理,将基坑的大小控制在合理范围内,确保桥台基坑的实际开挖质量满足施工要求。针对基坑土质比较特殊的,应当结合桥梁工程施工的实际特点,对基坑排水进行合理的设计,确保集水坑、排水坑等的设计满足桥梁工程的实际要求,在此基础上对桥台基坑的边线位置以及标高进行精准的测定,在获得监理工程师的复核确认后方可进行桥台基坑的开挖,以保证开挖质量满足桥梁工程的实际要求。 2.2对基坑壁坡度进行合理的控制,相关施工人员在桥台基坑开挖以及回填操作中,应当掌握施工操作的要点,结合基坑深度以及施工现场的地质条件特点对基坑壁坡度进行合理的控制,将基坑深度控制在合理的范围内,严格按照桥梁工程相关施工规范进行操作,确保地下水位以及土质构造等情况满足施工要求,对基坑壁的坡度进行合理的控制,以促进施工的顺利进行。 3做好桥梁工程下部结构施工中的模板配置工作 就桥梁工程施工的实际情况来看,固定式模板、拼装式模板以及组合式定型钢模板等是现浇混凝土墩台施工中比较常用的模板。结合桥梁工程施工的特点,在对模板进行设计和使用时应当充分衡量现浇混凝土对侧面模板的压力,并考虑倾倒混凝土时可能产生的水平荷载,在此种情况下,相关施工人员应当做好下部结构施工中的模板配置工作,确保模板的实际强度及稳定性等使用性能满足桥梁工程的实际要求,在有效承担桥梁施工荷载的基础上,确保模板板面平整且接缝紧密。在对模板进行设计时,应当对模板总装图以及细部构造图进行合理的规划和设计,注重细节处理,并对模板的荷载作用以及实际稳定性进行测算,对模板安装、使用以及拆卸的技术措施进行规划,在保证施工顺利进行的基础上提高模板施工的效果。对模板进行拆除时,应当严格按照施工操作规范进行拆除,尽可能减少安全隐患。在此基础上对模板的刚度进行准确的验算,将变形值控制在合理范围内,确保结构表面外露的模板挠度和表面隐藏的模板挠度都能够满足下部结构施工的标准要求,从而对桥梁工程下部结构施工质量进行有效的控制。 4对现浇混凝土墩台钢筋绑扎以及混凝土浇筑施工操作进行质量控制 4.1墩台施上前应在基础顶面放出墩、台中线和墩、台内、外轮廓线的准确位置,现浇混凝土墩、台钢筋的绑扎应和混凝土的灌筑配合进行。在配置垂直方向的钢筋时应有不同的长度,以便同一断面上的钢筋接头能符合《公路桥涵施上技术规范》的有关规定。水平钢筋的接头也应内外、上下互相错开。钢筋保护层的净厚度,应符合设计规范要求。 4.2浇筑混凝土的质量应从准备工作、拌合材料、操作技术和灌后养护这四方面加以控制。滑模浇筑应选用低流动度的或半干硬性的混凝土拌合料,分层分段对称浇筑,并应同时浇完一层。各段的浇筑应到距模板上缘100-150mm处为止。采用插入式振捣器时,应插入下层混凝土50-100mm。要防止下一斤顶和油管在混凝土和钢筋上漏油。浇筑混凝土要连续操作,如因故中途停止,应按施工缝处理。脱模后若表面不平整或有其他缺陷要予以修补。在明挖基础上灌筑墩、台第一层混凝土时,要防止水分被基础吸收或基顶水分渗入混凝土而降低强度。 4.3注意掌握混凝土的浇筑速度。混凝土的配制、输送及灌筑速度应符合规范要求,大体积混凝土应严格按施工规范的要求浇筑。 4.4在混凝土浇筑过程中,应随时观察所设置的预埋螺栓、预留孔、预埋支座的位置是否移动,若发现移位应及时校正。浇筑过程中还应注意模板、支架情况,如有变形或沉陷应立即校对并加固,高大的桥台,若台身后仰,本身自重力偏心较大,为平衡台身偏心,应随同填筑台身四周路堤土方同步砌筑或浇筑台身,防比桥台后倾或向前滑移。未经填土的台身施工高度一般不宜超过4m,以免偏心引起基底小均匀沉陷。 5强化市政工程施工质量安全保证管理工作 项目部建立安全生产领导小组从思想上重视安全工作,自觉执行安全技术规则。做到进场教育、标志明显、防范周密、定期检查;特种工作人员必须经考核合格,持证上岗。进入现场必须戴安全帽。禁止穿拖鞋、高跟鞋、光脚从事操作;施工机械要保持清洁,要有保护接地、接零装置的计漏电保护。油压泵上的安全阀应调至最大上作油压下能自动打开的状态。在张拉时,千斤顶后面不准站人,也不得踩踏高压油管,量测伸长值应站侧面。张拉时发现张拉设备运转声音异常,应立即停机检查维修。结束语从整体情况来看,桥梁工程下部结构施工工艺及安全措施的有效控制,对于提高桥梁工程下部结构施工质量具有重要的作用,有助于提升桥梁工程的施工效率,促进桥梁工程在社会发展中实际价值得到有效的发挥。 作者:吕洪福 单位:黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司 市政技术论文:市政给排水工程技术管理探析 1现阶段市政给排水工程施工管理中存在的问题 1.1施工单位技术不过关 在城市化进程逐渐加快的过程中,市政给排水工程施工单位越来越多,质量水平也在不断提高,很多总包企业都是由过去的分包企业发展来的;但是因为技术水平因素的限制,很容易有各种工程质量问题出现于分包工程质量控制过程中。 1.2主管部门没有规范管理工程质量 在施工过程中,部分单位对自身权利过于依赖,给排水工程中的基本办事程序遭到忽略。同时,因为制度、方法不够完善,虽然市政给排水工程的组织策划者是政府或者相关部门,但是却没有及时监督控制可能出现的问题,无法规范管理整个工程质量。 2市政给排水工程技术管理要点 在市政给排水工程施工管理中,优秀内容就是技术管理,在整个施工过程中都需要贯彻下去。具体来讲,需要从这些方面努力。 2.1准备施工阶段 1)科学制作、会审图纸; 在工程实施之前的准备工作中,非常重要的一个内容是给排水工程图纸的制作,要尽量统一工艺管线、设备、仪表等专业网的相互交叉处,不能够有矛盾出现,将有压让无压的原则贯彻下去,并且对排水管线的坡度严格控制。 2)合理编制施工组织设计; 相关工作人员需要科学勘察施工现场,在编制施工组织设计的过程中,需要严格依据相关的规范和设计要求来进行。 3)编制工程质量管理计划; 通过对工程质量管理计划科学编制,可以有效确定检验方法、检验程序、检验记录以及存档方法等。 2.2施工阶段 在市政给排水工程施工中,涉及到比较复杂的工程技术,需要借助于技术施工管理工作,促使工程效率和质量得到显著提高。 1)材料检验。 要严格依据相关设计要求对相应规格、型号和材质的材料科学选择;选择的材料需要与规定质量要求所符合,不能将劣质的施工材料运用过来;在具体实施过程中,需要对设计文件和施工规范充分了解,还需要对材料样品合理选择,并且严格试验其强度和密封性。 2)现场管理。 通过运用科学的组织协调措施,促使施工质量和效率得到提升;在现场管理过程中,需要将各施工单位的负责事项、施工日期等内容严格落实下去,对施工进度科学了解,对不同施工区域的工作任务统一协调,统一管理施工过程中的用水用电等,在雨季施工中,还需要将相应的预防措施运用过来。 3)施工质量控制。 为了促使给排水工程质量得到保证,施工单位需要与主管单位密切配合,将质量控制保证体系构建起来。同时,结合相应要求,施工单位对质量手册科学编写,将质量控制方针和技术目标制定出来,以促使质量控制体系的协调性和操作性等得到有效强化。此外,还需要从这些方面来努力,严格抽查材料,避免施工现场进入不合格的产品。结合具体施工情况,对质量控制点合理设置。在施工当中,监理单位需要将隐蔽工程验收制度严格执行下去;如铺设给排水管网,需要首先蔽水实验排水管,给水打压给水管线,监理仔细验收,没有问题之后进行回填。结合容易出现的问题,要针对性的防护给排水系统。如需要在马路穿越地下管网的非金属管道,挖深在1m以内,要借助于混凝土包接保护,如果挖深在1m以上,就需要撼沙处理管道山顶,也可以将水泥安全套管运用过来。 2.3管道施工阶段 在市政给排水工程中,管道作为神经系统存在,其质量对工程的正常运行产生直接影响。在管道施工过程中,首先要检查各类管材是否存在裂缝和漏洞,避免有问题出现于工程运营中;在下管之前,需要科学测量管道的中心线、边线、高程等,保证其符合图纸要求,同时,还需要检测管道的中心线、边线、高程等,保证其符合于图纸要求。同时,还需要检测井距、井位置、基础编号和砂浆等,保证其与规范要求所符合。如在某工程给排水施工过程中,因为在软弱地基上布置管道,施工单位就将一层土工布铺设于管道基础的底层。最后,要严格依据给排水工程的施工标准安装管道,在铺设管道及管道支座时,要避免在未经处理的松软土壤上铺设,避免有高低不一问题出现于安装过程中。在竣工之前,需要吹洗操作给水管道,促使管道有效清洁。如今,往往是顺路铺设市政给排水管道,如果有软弱的淤泥层存在于道路基础,就需要加固处理这些淤泥层。 2.4竣工及验收阶段 施工任务完成之后,需要验收检验整个给排水工程,及时解决存在的各种问题;在具体实施中,需要从这些方面来努力:在管线试验中,试验人员需要对管线临时盲板及时记录和拆除;在冲洗排水管道时,需要借助于镀铁皮来有效防护注水排水井壁和井底的水流冲击处;在冲洗循环水系统和供水系统的管网时,需要有机结合循环水系统和供水系统的各种水泵,同时进行两项工作;分段试验碳钢金属管道的强度和密封性,没有问题之后,需要将无探伤试验运用到管段与管道衔接连接焊口以及管网与管段相连接焊口,使各个焊口质量得到保证。循环水管道中部分管段有着较大口径,需要将相应的安全保障措施运用到人工处理中,避免管道中进入人员。完成全部设计内容之后,有着完善的技术资料,且与质量控制体系要求所符合,要对机械设备及时清理,对交接手续科学办理。 3质量控制要点 3.1安全管理要点 在施工管理中,非常重要的一个方面是安全管理,它直接影响到工程质量和工程进度,因此,需要引起人们足够的重视。在施工之前,相关部门需要监督检查各个施工单位的安全理事机构,保证其可以顺利开展工作;将施工之前的安全教育以及制定的各项安全措施严格落实下去;在给排水工程实施过程中,需要安排相应的人员开展检查和指导工作,避免违章作业问题出现。将安全上报制度科学构建起来,及时了解施工中出现的各种紧急事件,并且将安全处理措施提供出来。 3.2工程验收管理要点 在竣工验收时,相关部门需要监督管理验收检验方案的方法和实施过程,专业分析施工单位的竣工验收工作,及时向公众公布竣工验收工作结果,跟踪监督后续使用过程中出现的问题,将相应的补救措施科学运用过来。 4结语 技术管理在市政给排水工程中发挥着十分重要的作用,它对整体工程质量产生直接的影响;同时,技术管理工作比较复杂,需要结合具体情况,把握要点,科学开展技术管理工作。 作者:朱泽林 单位:江苏省华建建设股份有限公司 市政技术论文:市政排水施工的工程技术探索 一、市政排水施工工程的关键施工技术 1.排水管道的管理和铺设 要把地基变形的范围考虑到参考数值以内,这样才能够保证不引起建筑物的开裂或者倾斜等变化,与此同时,保证地基与基础的承载强度能够承受整个建筑物的荷载,为了使这一条件得到满足,需要充分考虑到基础的耐侵蚀性、耐压性、防潮抗冻能力等都要达到要求。对于地基较浅的建筑设施的具体情况来说,需要铺设岸坡,保证基准灰线的直边切割出一个带有槽边的轮廓线,然后再展开一系列工作和施工。对于地下水位较低的城市设施来说,在建造地面排水系统时,需要结合当地的地质情况资料以及挖方尺寸等进行考虑,这样才能够预防地基土结构被进一步的破坏。 2.加强对特殊地基处理技术的研究 特殊地基主要指淤泥质土,淤泥或其他含水量高,承载力低,压缩性高的土壤。这类土壤具有软塑或流塑状态。因为这部分是软土,遇到压力容易产生变形,滑移,挤压或横向扩展,将直接影响到建筑的上层部分的稳定性。应使用使用下面的方法:首先,采用固结法可以有效保持特殊地基软土沉降稳定性,主要由两部分组成的加压排水程序。其次,采用置换法可以把不能满足设计要求的土水泥,石灰,使用粗糙或沉井基础进行替换,这是地基处理最有效的方法。然后,桩基础保护法,这种方法主要是基于厚的淤泥质土,水分含量较高,孔隙比较大。面对这种情况,进行大面积的深加工非常困难,所以打桩加固方法的使用是最有效的治疗方法。最后,采用注浆法将水泥砂浆,粘土泥浆,水泥浆和化学浆液,然后浆注入的建筑物和基“础的间隙部分,从而加强软土地基。 二、市政排水施工注意的问题及改进措施 1.夹层的处理 采用软弱物质回填的技术方法,或者是对其灌注水泥浆和砂奖,在穿过特殊施工地带时要对其进行预应力的锚固。地基基础的特殊地带可以按照倾斜角度的大小分成高中倾角带以及缓倾角带,倾角不同,对建筑物的影响与处理的方法也是不同的。对于缓倾角带来说,应该先把缓倾角带开挖清除之后进行回填混凝土。如果上盘的岩体仍然坚硬完整,并且在全部开挖的工作量过大时,就可以利用竖井来进行开挖清除工作,同时要做好回填固结灌浆的工作。要设置穿过缓倾角软弱带的防滑齿墙,可以使用高压喷射来清对于高倾角软弱带的处理是应该先挖出软弱带再回填混凝土,形成混凝土塞。如果软弱带比较疏松并且宽度较大,就可以采用混凝土梁或者是混凝土拱来转移部分荷载。对于土坝坝基的软弱带来说,可以清除部分软弱带,然后在进行回填。 2.施工前后的注意事项 在施工之前应该有地基与基础的施工设计图纸和本地的地质勘查报告等相关文件与资料,要实时的掌握施工区域内部的地质情况。在开挖土方之前,要按照施工方案的具体要求,把施工区域以内一些妨碍施工的建筑物、道路、管线或者是沟渠、树木等做出妥善的处理。如果在山区施工,要对当地的地层岩性、水文条件、地质构造进行事先了解,当施工时发生了滑坡等情况时,方便采取合适的应对措施。要对施工机械进入施工现场所需要经过的道路、桥梁等事先做好加宽、加固等准备工作。要把施工现场的场地清理平整,按照设计的要求设计出坡度符合的排水坡度或者是临时排水系统. 3.对于施工质量严格把关 首先,如果不需要放坡,就应该先对基准线灰线旁边切出的槽边轮廓线进行测量,然后再展开作业面。其次,要想降低地下的水位或者是给地面排水,都应该按照当地工程给出的地质资料、挖方尺寸等进行施工,可以采用井点降低地下水位或者是集水坑降水的方法,以及两种方法的结合来降低地下水位。最后,要根据当地的土质与现场出土等条件,对施工作业的顺序进行合理的安排,对开挖与分段分层的工作面进行统一安排。 三、结束语 随着我国经济的迅速发展,我国市政对于城市基础设施的建设步伐也在不断的加快,尤其是市政排水工程得到越来越广泛的重视,城市的排水工程又是建设现代化城市中必不可少的一项基础设施。市政排水施工工程的施工基础质量会关系到整个建设工程是否能够安全使用,施工的质量会直接影响到城市的正常运转、城市汛期的安全、城市道路的恢复使用情况以及城市排水功能的充分发挥等,所以在基础过程中,要把握好施工技术与质量管理两方面的优秀工作,根据土质的情况而选个合适的施工方法,这样才能够防止城市排水通病的发生,从而能够提升市政排水的质量。 作者:闫云辉 单位:大连梭鱼湾商务区工程建设指挥部 市政技术论文:城市市政给水排水技术研究 施工单位在采购管材之前,应该挑选一批专业人才组成一个综合素质较高的采购团队,并且与信誉良好的管材生产厂家进行合作。另外,管材采购之后在进场之前还应该进行一次质量检验,检验的内容包括管材的外观、产品合格证书、出场日期等等,凡是有质量的问题的管材均不使用,若是已经投入到实际铺设当中,必须要进行拆除,并追究责任。 道路的拆除。市政管道铺设过程中必然会存在局部道路拆除的情况。首先,要做好宣传工作,要对需要拆除的路段进行预告,尽量不影响人们的正常生活与生产;其次根据施工图纸的科学测量来具体掌握需要拆除的路段与数据;再次,要做好拆除路段的标志工作,防止非施工人员进入施工场地,清除危险人身安全的隐患;最后,利用切割机将路段切开,再使用挖掘机将表层的破碎沥青层面与路基渣层清除,针对可以回收利用的砂层要按规定的方式进行堆放。 公共设施的保护。城市市政给水排水工作不仅会在地上施工,还会涉及到地下施工。地面上的施工可能会影响交通正常运行,而地下施工主要会影响到地下缆线的作业环节。因此,为了最大限度降低管道铺设给人们生活与生产带来的不利影响,要在施工之前对可能出现的破坏与影响进行评估,从而制定出保护公共设施的具体策略,例如:覆盖、加固安全管理外套等等。 1管道施工过程中需要注意的问题以及改善措施 (1)施工放线。将路面上可见障碍物排除之后就可以依照图纸进行打桩撒灰,然后放线的工作了,由于开挖限制的因素导致加深了边坡系数加宽的难度,开挖面会变窄,基于这种情况要在沟槽内安置支撑,进而保障施工的安全性,尽量杜绝由于塌方而出现的人员伤亡与经济损失。2)沟槽的开挖与支护。管道铺设过程中至少配置两台重型机械工具,分别是75kW的推土机配合开挖与耐轮胎式挖掘机。针对高压电线正下方或者不能够直接使用挖掘机的路段应该采取人工挖掘的方式,确保施工速度。3)施工测量。施工测量工作从管道铺设工作开始到结束都必须涉及到,而且需要专业的工作人员来完成,最大限度保障测量数据的准确性与可靠性。为了进一步保障数据的准确性,应该在自检自测的环节中,将允许偏差的精度提升50%,并且有复核程序。4)管道安装。垫层平基验收工作完成之后,只要达到了相关强度标准就可以开展管道安装了。a.在施工过程中,要对基础表面存在的杂物、淤泥以及积水进行清理,并做好高程样板中心位置与标高的复核工作;b.管材下降铺设时,需要采用吊车与人工配合的综合施工形式来完成;c.要对平基混凝土的高度根据相关标准进行严格的控制,不能高于设计高度也不能低于设计高度,一般标准在10mm;d.平基混凝土的强度超过5MPa时就可以进行铺设管道了;铺设管道过程中,要保持管材平稳落下,然后人工安排进行放置,对管节的标高与轴线进行调整,保持官节之间要做好平顺连接,间隙应该保持为10mm。5)闭水试验。管道铺设完成之后场地恢复之前要进行闭水试验,检验管道的严密性是否达到可用标准。a.做好闭水试验前的准备工作。此时的准备工作主要是检查,对多项环节进行检查,例如:管道以及井外的外观质量是否符合标准,保持管道没有进行填埋之前沟槽内不能存在积水;对预留洞口进行堵封,坚决不能出现漏水的情况;除开预留进水管以外,以他封堵兼顾并保持不能出现漏水情况;要确保管道两端的堵板承载力不能超过水压力的合力。b.闭水试验的方法。可以从上游注水,直至下游分断来进行排水管道的闭水试验。基于节约用水的试验理念,可以先对上游段进行试验,然后再将上游段的水引入下游段。并根据井距的分隔距离为标准来划分试验的管段,通常是每3~4个井段,由相关检验部门进行随机抽查试验,这是为了保障试验的效率。具体闭水试验过程中,当上游设计的水头没有越过管顶的内壁时,应该以试验水头从试验段上游管顶内壁2m来计算。若是超过了管顶内壁时,试验水头要根据试验段上游设计添加2m计。 2管道铺设之后的场地恢复措施 2.1沟槽回填 以后道路的使用安全将直接受到沟槽回填质量的影响,因此,这个环节必须得到我们的高度重视。首先,依然要做好沟槽回填之前的全面清理工作,清洁主要对象是:施工过程中存在的一些杂物、废弃建材等等;其次,沟槽内若是存在积水,应该及时清除,并且针对回填沟槽的过程中可能会出现积水出现的情况做好应急对策。 2.2恢复路面 摊铺沥青混凝土前2h~3h,在水泥稳定的砂基层,用汽车式沥青喷洒机洒浇透层沥青。粘层油可以采用60号石油沥与汽油掺配而成。在路面接搓或与雨水口接触处以及检查井应涂刷一层薄的沥青。适当调整好摊铺机的振夯频率以及振幅,是摊铺后的沥青混合料具有80%以上的初始密度。总之,城市市政给排水系统是关系到人们基本生活与生产的主要城市设施,因此,必须要高度确保给排水建设的质量,这样才能未来的实际应用中为居民的生活与生产带来更好的保障以及提供更优质的服务。 作者:芦涛 白洋 单位:洛阳市规划建筑设计研究院有限公司 市政技术论文:市政桥梁工程扩大基础施工技术探索 摘要:交通网络的发展是经济发展的命脉,拥有广阔的交通网络,才能保证经济商品的流通速度以及流通量。随着城市经济范围不断向周边扩散,市政桥梁工程的建设能够更好地将城市与周边的地区联系起来,在桥梁建设过程中扩大基础施工是保证桥梁质量的基础,对扩大基础施工的技术进行研究,提出改进措施与注意事项极具现实意义。 关键词:市政工程;桥梁施工;扩大基础;技术要点 桥梁建设可以有效缩短两地之间的交通距离,采用两点之间直接联系的方式发展交通运输,桥梁施工是促进我国经济发展的重要的交通建设。任何建筑施工的基础都比较重要,尤其是桥梁工程中基础问题关乎桥梁的载荷以及桥梁的使用安全问题,不容忽视。目前,大部分桥梁工程都会采用扩大基础技术进行桥梁的地基建设,确保桥梁的安全使用。一般扩大基础都采用明挖方式进行施工,所以扩大基础也被称为明挖扩大基础或者浅基础。扩大基础是桥梁基础重要的施工过程,一般地基土质不一样,施工准备也不一样:地基土质较软,主要的扩大基础就要放在护壁施工中,要确保基坑的基坑壁稳固,保证施工安全;而地基土质较硬时,就可以直接明挖,扩大基础。桥梁工程中扩大基础施工是一项比较复杂而且庞大的工程,为了保证扩大基础施工正确,保证桥梁质量,必须根据实际情况对设计出的施工方案进行进一步的优化。 1市政桥梁工程扩大基础施工技术控制措施 1.1浆砌块石基础施工技术要点 浆砌块石是桥梁扩大基础施工的一种方式,浆砌块石施工的主要技术控制点有四个:砌块前的必要条件准备(确保砌块的湿润、干净);确定施工环境的无水状态;禁止带水作业和不合理方式进行排水;最后还要保证基础边缘部分的密封性和防水性较好,确保施工后不会因为地下水或者其他水源渗漏影响施工质量。浆砌块石施工一般采用分层砌筑的方式进行,进行第一层砌筑时,如果基底层是岩石或者混凝土,必须对基地表面进行清洗、润湿工作,然后才能进行浆砌石块施工。对每一层进行砌筑时,都要按照从外到内的顺序进行,保证外圈砌筑的石块层与内层砌筑的石块层相互交错、成为一体。除此之外,还要注意每次砌筑时,都要安稳牢固地放置石块,保证石块之间的缝隙最小,同时进行砂浆灌注时,必须保证砂浆饱满,能够将石块之间的缝隙填充完整,确保黏结牢固。通常浆砌施工分为浆砌片石和浆砌块石施工,如果采用片石进行浆砌施工,一般以2到3层砌砖组成砌体的工作层最为合适,并且片石施工要注意每层的水平缝隙应该大致相同,还要注意每层的垂直缝隙相互交错,不能将缝隙对齐在统一垂直线上。最好选择形状方正、大小统一的片石进行外圈层的砌筑。还可以根据实际施工情况使用片石砌筑转角石,但是要注意与内圈砌层咬合衔接,要特别注意砌缝宽度不要大于4厘米。通常进行浆砌块石施工时,常把较大的石块或者片石放在下面,由大到小一次砌筑,确保砌体的基层稳定牢固。浆砌块石施工时要注意每层石块的高度大致相同,保证石块之间的缝隙不打超过3厘米,上下层的竖缝错开的距离要大于8厘米。 1.2片石混凝土基础施工技术要点 片石混凝土基础施工技术控制要点比较简单:(1)严格按照要求进行石块选材。要根据施工标准选择合适的石块,具体的选材要求是:必须保证石块表面无裂纹、无夹层,高度最好小于15厘米,并且要具有一定的抗冻性;(2)必须选择抗压强度较大的石块。一般的石块抗压强度不能小于25mpa。要根据桥梁设计的载荷量选择符合强度标准的石块;(3)混凝土中石块的比例必须严格要求。混凝土结构砌体除了石块之外还有其他的材料进行固定基础,要根据所需要的施工类型严格按照一定的比例加入石块数量。一般来说,石块数量不能超过混凝土结构体积的25%,但是采用片石混凝土进行砌体施工时,石块数量可以增加至50%到60%之间;(4)保证石块的干净以及距离。片石混凝土中石块必须保证表面干净,不能夹杂一些其他的杂物,影响片石混凝土砌体的质量。还要注意在混凝土中加入石块时,十块的距离不能小于1厘米,确保石块均匀分布,保证片石混凝结构承载力的均匀分布。另外还要注意石块要在捣实的混凝土中填入一半以上。 1.3钢筋混凝土基础施工技术要点 钢筋混凝土基础施工的适用范围比较广泛,也是目前桥梁工程扩大基础施工中比较常用的一种方式。因此钢筋混凝土基础施工技术控制要点比较复杂。(1)必须严格按照一定的施工顺序进行。通常钢筋混凝土基础要在基底施工以及对基坑的施工质量进行检查验收之后尽快放置和捆扎。在安放钢筋基础时,要注意在底部放置混凝土垫块,才能确保钢筋的混凝土的保护层厚度,并且要同时安放墩柱或者台身钢筋的预埋部位,保证在进行钢筋混凝土浇筑时的定位准确,提高工作效率和工作质量。在施工过程中要及时对放置的钢筋数量、直径、距离以及位置等进行验收,避免因为施工失误未被发现影响施工结果,造成不必要的经济损失和时间人员浪费。在进行混凝土浇筑时,要注意操作要求,一些高差不大的基础施工可以直接倾倒混凝土;但是对一些高差较大的基坑浇筑混凝土,必须设置串筒或者滑槽,确保混凝土准确浇筑,保证施工人员的安全;(2)混凝土浇筑必须分层持续进行。混凝土有一个凝固过程,在进行混凝土浇筑时,必须逐层进行,并且要连续施工,确保在前一层混凝土开始凝结之前,上层混凝土已经捣实完毕。才能保证混凝土浇筑的连贯性,确保混凝土浇筑牢固衔接。基础混凝土浇筑完毕后,最好铺设草袋或者砂子,还要适量洒水养护。一般硅酸盐水泥混凝土需要养护7天7夜以上;而矿渣水泥、火山灰质水泥以及含有塑化剂的混凝土则需要双倍以上的养护时间;(3)要注意水下灌注混凝土的施工条件。扩大基础施工过程中,如果基底有一些水源不能使用常用方法排出,为了保证基底的干燥,就要使用水下灌注混凝土施工确保基坑的安全稳固。水下灌注混凝土包括水下封底和水下直接灌注基础。水下封底还是要进行排水后才能砌筑基础,封底的主要作用是保持基坑底部的密封性,防止渗水。并且水下封底要根据实际情况选择导管,确保导管有效作用。而水下直接灌注基础要根据基坑底部的水量进行考虑混凝土的质量、水头大小、浇筑面积以及基地障碍物情况,在综合分析之后,才能使用。通常情况下,流动半径在3米到4米范围内可以保证封底混凝土的表面不会出现较大高差,并且可以实现有效防水作用。对一些大面积的封底,要分层进行灌注。 2检验扩大基础施工质量 2.1地基检验要求 地基深坑内的承载力必须满足预先设计承载力的要求,根据施工前的设计方案以及施工过程中的技术控制要点进行检验。要在基坑开挖完成后,相关的人员、单位进行实地查验,确保地基土质的承载要求符合设计标准。还要对混凝土灌注进行必要的查验:一般来说,水下混凝土只存在表面与水接触的情况,所以,必须保证其他部分的灌注状态与空气中灌注状态一致。 2.2基坑回填要求 基坑回填必须保证除了筑路以及管线上方回填土方之外,填方轻型基石压实度不能小于百分之八十五。填充材料必须符合设计要求,不能使用会影响填筑质量的杂物。同时基坑填筑必须分层进行、分层夯实。直接浇筑的混凝土填充基础要符合验收质量。基坑回填是保证基础施工质量的关键一步,在施工过程中施工人员必须严格按照相关的标准和规范进行。 3结语 桥梁工程中扩大基础是保证桥梁建设的最重要的施工工程,影响桥梁的承载力和使用安全,必须对扩大基础施工技术进行严格要求和验收,确保基础施工质量达标,保证桥梁施工过程顺利进行,才能进一步发展我国的桥梁设计与建设进程。 作者:丁新 单位:天津轨道交通集团工程建设有限公司 市政技术论文:市政公路桥梁工程软土地基处理技术研究 【摘要】我国这几年经济发展的十分迅速,随之城市化的建设也变得愈来愈快,城市对于我们的公路建设方面的要求变得愈来愈严格起来,所以也让公路方面的建设的方法变得多了起来,建设的规模也变得大起来了。软土地基处理技术作为在公路桥梁建设施工中的一个重点,本文从目前的现状和特点起,对软土地基进行分析其相关的技术处理。 【关键词】公路桥梁施工软土地基技术要点 软土地基是一种不是很好的地基,因为它有很大的不稳定性,所以对我们的公路桥梁工程的施工有很大的不足之处,如果在实际的工程施工中不对其采取一些有效的措施,就很容易出现路基不稳导致的很多不好的情况,对于我们的社会来说产生不好的影响,影响到人们群众的生命安全和正常的出行等,所以我们要对于施工技术方面进行重点的分析。 1软土地基的特点和现状 软土是一含水分量较大的土质,主要是由淤泥土质的土组成,其承载的能力不好,所以当外部的压力较大的时候,很容易让软土地基产生变形的现象,从而导致地基的不稳和下沉等不好的现象,当然,对于不均衡的受力,还可能导致桥梁路面的开裂等。 1.1软土地基的特点 特点一为含水量大,有些的软土还处在流动的状态下,所以这些都对于我们的工程建设常量了很大的困难。特点二是压缩性较大,这个对于工程施工的影响比较大,所以要及时的解决。特点三是渗透性小,所以固结的速度还是比较慢的,这样对于整个施工来说,比较耽误时间,不太利于施工。特点四是抗剪度不大,它的软土地基抗剪度方面会随着施工深度的增加而增加。 1.2软土地基的现状 对于现在的我国在市政公路桥梁工程施工中的软土地基方面,很多的承包商都不太很理解其中的很多地方,更不用说从专业的角度来分析我们的土地,对于这些方面的不足提出对应有效的解决方法,所以对于很多在施工中出现的很多问题,很多施工单位并不重视,而是粗略的进行处理,甚至有的直接绕过,很大程度上让我们的桥梁工程才使用很短的时间就又需要进行加固等的处理等。加上很多的施工单位仅仅都依靠着一套处理技术来处理,不能根据当地的各种情况进行合理的分析就盲目的处理,不科学的处理方式很容易导致很多的施工事故。 2软土地基对公路桥梁工程的影响 软土地基因为具有的稳定性很低,所以很多的地方不是很坚固和牢靠,抗压性也不太好,所以很容易在施工的过程里发生路面硬化等现象。对于我们的公路桥梁施工来说,很多的地方我们要用到水泥和沙子等的混凝土,所以稳定性不是很高,所以会在施工的过程里出现地面外部或者内部开裂的现象,有时也会出现硬化的现象。对于在软土地基在工程的施工中,很容易出现路面沉降的现象,这因为地下水对于我们的地基不断的冲击的原因,它导致了地基周围的土壤丢失,从而让我们的地基变薄到不稳,直到整个的工程发生沉降现象,而沉降的现象直接决定了我们的桥梁工程的使用寿命问题。 3软土地基施工处理技术 3.1前期的准备工作方面 在实际的工程中,要对于施工现场进行勘察,然后结合我们的工程现场的情况来制定具体的科学施工方案,才能更好的进行我们的施工。当然对于我们的施工工程来说,施工前期要有一定的准备工作,如对于地质的勘察并写相关的报告,收集施工现场的地质方面的信息,对于工程的地质进行相关资料的收集,最后才能制定初步的施工方案,但我们要根据我们的后期的现场施工中的各种问题来进行分析,最后确定出更佳的施工方案,进行相关的施工。当然在这个过程里,我们要对比各种方案的对比,来分析相关的不足和优点,然后借鉴这这些方案来制定出自己较好的方案。对于现场各种数据的信息进行分析,这样可以更好的发挥出我们的数据作用,通过实验来预测出我们的工程按方案实施的结果,然后结合这些实验和数据信息来进行施工方案的修改,可以得到更好的施工方案。 3.2压实处理相关的技术 通过相关的机械物理等各种碾压的方式来对于我们地基表层的土进行压实的处理,来说回血土基较为牢固的效果。在这个过程里,我们可以用重锤借重力从高处对于地基进行不断的压实处理,来提高我们土地基的强度,增加它的硬度。在这个过程里,我们要注意软土地基中的含水量,在含水量在一个最合适的数值时,压实处理相关的技术才可以有最好的效果,当然在施工的过程里要注意施工人员,避免一些意外施工的发生,保证我们施工能够顺利并正常进行。 3.3填土相关的施工技术 对于我们的软土沉降方面,来实现我们增加地基的强度来说,有一个很好的处理方法,就是使用我们填土相关的技术进行填土,从而很好让放置我们的填土周边发生沉降的现象。对于让我们的地基沉降固结方面,我们可以用在地基的上方进行压力,这样可以很有效的减小填充物之间的缝隙,可以很好的促进地面的沉降,也可以在地基的表面上铺细沙和水膜等。当然,在我们填土进行施工的过程中,我们一定要保证地基有不错的稳定性的条件下进行,要先进行我们的填土工作,将许多透水性较好及承载力较大的沙子等材料机芯叠加,然后在进行加载相关的工作。这样可以让我们的地基保证更好的承载能力,更好的提高我们的地基强度。 3.4其他的施工技术 在我们的施工过程里,会出现很多的施工问题,我简单的介绍了上面三个,当然还有很多的施工技术,它们在不断的发展和出新。但对于无论哪一种施工技术来说,最重要的就是能够很好的处理相应的施工情况,也就是说我们要根据不同情况下的软土地基来采用不同的施工处理方法,尽管这些处理方法不一样,但目的的医院的,酒店增加我们地基的强度,来增加整体的稳定性。软土地质的相关的处理很大程度上对于公路桥梁的建设有很大的影响,合理的处理很重要,所以我们要更加注重相应的施工技术。 4结语 对于我们的市政公路桥梁来说,我们的软土地基处理技术有很多,我们要在实际的施工中要注意很多的因素,要考虑周全,如当地的土壤和气候等方面。要科学的分析这些因素后,然后制定出合理的软土地基施工方案和计划,然后选择合适的材料来进行施工,在施工中确保我们的施工工程的高质量,为我们的人们提高出行安全,更好的让我们的公路桥梁进行不断的发展。 作者:刘宇 单位:株洲市政建设有限公司
摘要:为提高物联网时代计算机硬件课程的教学质量,文章分析了当前高校计算机硬件相关课程教学存在教材、课程体系、实验条件和“双师型”教师等方面的不足,以计算机硬件课程建设为基础,以实现高质量就业为目标,提出了物联网时代计算机硬件课程系统结构调整、优化和改进计算机硬件的教学环境、教学方法等举措,不断提高学生创新意识和实践能力,努力培养出社会需要的高素质计算机硬件人才。 关键词:物联网;计算机硬件;课程建设 硬件(Hardware)是计算机硬件的简称,是指计算机系统中由电子,机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。计算机硬件业主要包括从材料、芯片、板卡、显示、存储到整机产品等各方面的研发、生产和制造。物联网(InternetofThings)是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术[1],将任何物体与网络相连接,物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信,以实现智能化感知、识别、定位、监管等功能[2]。随着物联网发展的产业化、标准化时代的到来,物联网广泛应用于各行各业。近几年,智能硬件(智能可穿戴、智能家居、智能医疗、智能交通等)市场规模逐年递增,2021年中国智能硬件终端产品出货量达8.8亿台[3]。以计算机硬件为基础的电子产品越来越被广泛应用于各行各业,支撑着电子产品软件的正常运行。因此,需要有更多的计算机硬件人才负责产品的硬件设计和维护维修。然而,计算机硬件人才不仅仅在社会上缺乏专业培训和教育,即使在一些高校对计算机硬件教学的重视程度明显落后于软件。 1计算机硬件课程教学存在的主要问题 1.1教材知识相对落后,跟不上计算机硬件技术的发展步伐计算机硬件技术发展迅速,到目前为止,计算机硬件的发展符合摩尔定律。然而,高校所使用的计算机硬件系列课程更新太慢、教材案例无法跟上计算机硬件技术的高速发展,有关最新计算机技术的教材内容变得过时和落后。例如:随着微电子技术的迅速发展,数字设计的规模也越来越大,而目前数字逻辑大多数教材的核心内容极少涉及大型集成电路,通常局限在中、小型集成电路,仅介绍成熟和传统的技术方法显然不符合时代发展的需求[4]。 1.2课程缺乏课程体系,课程内容衔接不足,教学效率不高计算机是一个由硬件和软件组成的复杂系统,课程的系统性很强。但在目前的教学中,课程知识缺乏足够的交叉和互补,学生无法理解计算机的基本工作原理和软件系统的影响,而在硬件系列课程教学中,教师通常在授课过程中一般更强调每门课程内容的完整性和独立性,比较容易忽视课程与课程之间的衔接和整体优化,部分课程内容易出现重复,部分知识点易出现缺失,导致教学效率不高、学生知识体系结构不全的现象。1.3教师教学过程和学生学习过程中存在着“重软件轻硬件”现象计算机软件教学相对简单,实用性较强,需要的设备资金投入较小,普通计算机可以选择大多数软件课程;硬件课程教学难度较大,需要投入大量设备资金,通常每门课程都需要配备特殊的实验设备,价格较贵,实验室人员指导和监督的要求相对较高。由于许多方面的影响,大多数高校在硬件实验室建设方面存在不足,这对计算机硬件课程的教学效果有着直接的影响。此外,计算机硬件知识不直观、抽象、乏味,不容易学习,导致学生普遍存在“重软件轻硬件”的现象。 1.4实验条件和设施缺乏,实践能力薄弱计算机科学是一门实践学科,实践教学是计算机硬件教学的重要组成部分。然而,在一些课程实践教学过程中,教师和学生对课堂教学的重视程度都大于对计算机实验实践,大部分的实验优先进行验证实验,综合实验较少,缺乏独立的实验课程,课程理论教学和实验实践的联系并不十分紧密,只是停留在巩固理论知识的边缘阶段。另一方面,学校没有建立固定的实习教学基地,企业提供给实习学生的岗位较少;有的高校对学生实习认识不足,造成松懈管理,导致实习敷衍,走形式;课程设计东抄西拼应付教师,其结果一定是毕业生缺乏解决实际问题的经验和分析解决问题的能力。 1.5有企业工作经验的“双师”型教师不足“双师”型教师是提高教学质量的重要环节,目前,大部分高校从事理论教学的专业教师比例较大,特别是职业院校、应用型本科高校,教师招聘时学历要求是首位的,大多数硕士、博士是应届毕业生,实践技能基础比较单薄,很少有企业、实际工程项目的经验,但为了提升学校师资学历层次总体水平,聘任后会安排进入教学队伍主要负责理论教学,因此,会出现“黑板上开机器,PPT上讲工艺”的现象。 2计算机硬件课程建设的思考 2.1计算机硬件工程师的基本技能 计算机硬件工程师主要是负责整个产品的硬件设计(包括:硬件电路设计、硬件设计开发流程)。按照工作能力计算机硬件工程师分为初级硬件工程师、普通硬件工程师、资深硬件工程师、专家级硬件工程师[5]。作为高校主要是培养具备初级硬件工程师能力的大学生,可以在别人的指导下完成硬件详细设计说明书、原理图绘制评审、协助指导PCBLAYOUT并制作BOM、硬件调试记录、参与相关测试、获取测试报告、缺席修复并输出相关案例等工作。具体的来说,计算机硬件工程师应掌握以下基本技能,一是由需求分析到总体方案、详细设计的创造能力;二是熟练运用设计工具,设计原理图、EPLD、FPGA调试程序的能力;三是运用仿真设备、示波器、逻辑分析仪调测硬件的能力;四是掌握常用的标准电路的设计能力,如ID电路、WDT电路、高速信号传输线的匹配电路等;五是故障定位、解决问题的能力。 2.2计算机硬件课程组的建设 课程组建设的基本思想是将课程建设为一个具有紧密关联、逻辑性强、属于同一范畴的课程组,打破了课程内容的归属。课程小组建设对于培养学生严谨的科学态度、严谨的逻辑思维能力和科学的世界观起着不可替代的作用,对提高学生的判断能力、分析问题能力和决策能力有很大的帮助。计算机硬件系列课程包括模拟电路、数字电路、微机原理、电路系统、单片机技术、汇编语言、集成电路设计导论、计算机接口技术、计算机架构、嵌入式系统及应用等课程。这些知识模块描述了从芯片到系统、从独立系统到多机系统,使学生可以从物理结构和系统结构建立计算机系统的完整性概念,并具有先进的应用能力。但在物联网时代,掌握计算机硬件基础技术还不够,还需要添加一些课程到突出的网络功能作为补充。针对物联网时代对计算机硬件技术的需求,本文提出了以下计算机硬件课程体系结构。课程架构由专业基础课程、专业课程、专业选修课和综合训练分四个部分组成,如表1所示。专业基础课程中,“计算机组成原理”介绍计算机的基本组成和原理,解决计算机的整体概念;“操作系统”、“嵌入式系统和接口技术”和“通信原则”是上下联系的纽带,是基本应用和系统课程。为了突出物联网的特点,在专业选修课程中,通过增加“Matlab仿真设计”、“嵌入式操作系统”、“PCB设计”、“信号完整性分析”和“M2M数据算法模型”以及一些实用的、高度集成的课程作选修课,拓宽了学生硬件设计的实践能力。每个课程都配有相应的实验环节,并通过最终的“物联网应用系统集成设计”综合实验,加强学生对基础知识和综合应用的掌握[6]。 2.3改进计算机硬件的教学环境和教学方法 2.3.1合理规划课程体系,建立课程教学大纲原来的硬件系列课程虽然都是独立的,但在某些内容上是交叉重叠的,但不同的教师往往有不同的教学计划和教学大纲。在有限的上课时间内,每门课程都无法讲得详细和透彻。为此,应该规划教学内容,课程组应该共同建立课程教学大纲,将课程知识点分到每门课程中,针对同一课程,教学计划和课时应该规范统一。在此基础上,还应选择最权威、最新版的教材,建立测试数据库和自动测试系统,实现教学与考试的分离,制定一套统一考试的实施规则[7]。 2.3.2积极建设网络课程数字化学习资源和线上仿真实验平台数字化学习资源平台的建设包括教学网站、APP的建设、网络教学资源的建设,教学网站,APP应该具有基本功能,还应该具有课堂讨论、课后作业、考试等功能,线上仿真实验平台建设需实现在线编程、综合仿真、仿真波形等实验功能。为了保证师生之间必要的课外交流,加强学生与教师的互动,提高学习效率,教师还可以开设微博课程、B站课程、微课直播课程,作为教学辅助的支持。教师和学生可以利用网络平台的留言、弹幕等方式进行互动交流,教师可以及时帮助解决学生提出的问题,并及时获得学生反馈的信息,及时调整和改进教学环节。 2.3.3注重实践过程,复习考试方法,加强课程设计实验课程是计算机硬件教学的重要组成部分。学生将掌握实验探索中的规律模式,在思维和实际应用过程中进行创新。实验教学质量直接影响着学生的理论学习课程和未来的工作表现。教师应加强线下实验课程和线上仿真实验的全程管理[8],将实验的分数比例提高至50%,以激励学生更加注重实验过程,从而提高自己的实践能力,使学生真正了解计算机系统的结构,拥有扎实的实践能力。 2.3.4深化校企合作,提升人才培养质量校企合作是当前学校和企业双方共同参与培养人才,以市场和社会需求为导向,培养企业所需人才的办学模式[9]。高校应与物联网企业建立合作,利用企业的设备优势和企业技术人才优势,开展学生实践教学和“双师”型教师培训。从设备优势上,比如:射频识别(RFID)的核心组件成本过高,大部分的高校在引进这些设备方面都遇到了资金困难,目前只有清华大学、上海交通大学等为数不多的大学拥有RFID的核心组件。因此,学校可以利用合作企业设施设备优势,解决高校在RFID原理及应用、嵌入式系统与接口技术课程的实践过程中存在的问题,教学效果令人满意。因此,深化学校与企业的合作,充分利用企业先进的设备、技术资源,把理论学习放在课堂上,实践放在企业,可以为学生掌握最新硬件知识能力起到至关重要的作用,同时为教师提供学习、实践的机会,使教师有机会不断提升实践技能,达到校企合作的互惠双赢。 3结束语 根据中华人民共和国人力资源和社会保障部发布的信息,计算机硬件人才供需比为1∶5,意味着计算机硬件人才十分短缺,每年嵌入式人才缺口达50万人左右[10]。随着互联网的迅速发展,物联网已经成为势不可当的浪潮,物联网相关企业对人才有着极大的需求,预计2022年物联网产业规模将接近72376亿元,人才需求将进一步扩大。高校在培养专业人才时一定要熟悉企业、社会对人才需求的现状,适时调整相关课程体系,努力培养学生的自身学习能力、动手能力和团队协作能力,进一步提升学生的竞争力,促进实现学生高质量的就业。 参考文献: [1]陈伟,曹海军,刘晓光,等.基于物联网思维框架下新型粮情测温系统研究[J].现代食品,2019(20):10-15. [2]戴春平.新一代信息技术赋能高职专业人才培养实施路径研究———以物联网技术导论课程为例[J].工程技术研究,2021,6(11):225-227. [3]李东波.可穿戴计算机硬件技术的应用研究[J].电子测试,2022,36(10):18-20. [4]聂跃光,户晓玲.基于物联网的实验室管理系统设计[J].物联网技术,2020,10(6):98-101,105. [5]刘曾辉.井下无线物联网与智能终端的有效应用[J].长江信息通信,2022,35(4):60-62. 作者:傅勇 单位:江西开放大学
生物技术及应用论文:高职院校生物技术及应用专业实验教学改革的思考 摘 要:生物技术对于我国农业、畜牧业、园林以及工业等方面的发展都具有非常积极的作用,其所应用的领域非常广泛,并且都占据着不可替代的位置。在新的经济环境下,我国社会飞速发展,这些领域对于生物技术以及应用人才的需求量也更大。为了能够为社会输送更多的专业人才,高职院校在生物技术以及应用专业实验教学方面进行创新改革是非常必要的。强化学生的操作技能以及理论知识的应用能力,实验教学起着决定性作用,通过进行实验教学,能够提高学生的观察力、分析能力以及动手操作能力。文章针对该专业的实验教学改革进行几方面的分析研究。 关键词:高职院校;生物技术;实验教学 一、实验教学方法的改革 1.适当的讲解 在进行生物技术以及应用专业实验教学改革的过程中,教学方法的创新和改进是一个重要的内容,在进行实验教学的时候,操作是一个不可缺少的环节,而操作行为的指导基础是理论知识,因此,教师在传授理论知识的过程中,要善于分析讲解,知识重点要由浅及深,注意主次之分,高职院校的学生特点就是知识基础比较差,因此耐心的讲解是非常必要的。在讲解理论知识的过程中,教师要注意采取设置疑问、悬念的方法,来激发学生的学习兴趣,然后再对学生进行合理的启发和引导,帮助他们自己找到问题的答案。 2.创造条件多分组 在我国很多高职院校,实验条件是有限的,缺乏实验器材、器材消耗过大等现象依旧比较普遍,这就要求教育工作者能够充分发挥有利条件,克服现阶段的种种困难,最大限度地满足实验教学的需求,为了能够使每一个学生都得到锻炼的机会,就应该突破以往的实验模式,将多人分组引入课堂,教师可以将一个班级的学生分为若干组,编排顺序,分批进入实验室,课内实验要与课外实验有机结合,虽然这样实验时间延长了,但是却使每一个学生都得到了实践操作的机会,增强他们学习的积极性与主动性。在实验设备有限的条件下,这不失为一种好的选择。 3.耐心细心地进行操作指导 实验过程中,适当的指导也是必要的,教师应该不断地到学生中观察他们的实验情况,看看他们操作是否存在错误,如果学生发现问题,也能够随时向教师咨询,一些不愿意实验的学生,在教师的巡视下,行为也会受到约束,教师对于这类学生,要给予他们信息,鼓励他们进入到实验中去,重点培养他们的实验兴趣。 二、注重实验教学内容的选择 1.掌握基本的操作技能 进行实验的时候,要根据课程特点进行内容的选择,要以培养学生的基本技能为目的,可以通过进行一些代表性强的实验操作,来帮助学生们提高调配试剂的能力,检测方法的掌握以及各种设备的操作等基本技能。 2.注重提高动手能力 选择能够提高动手能力并与生产实践密切联系的实验,如在分子生物学实验中选择凝胶电泳实验,该实验的动手操作特别多,要进行试剂的配制,电泳槽的安装等操作,同时电泳在生产实践中的应用也非常多。通过这类的实验能有效地培养学生的动手能力和严谨的科学态度。 3.适当增加设计性实验 生物技术及其应用专业内容比较丰富,具有多样性与复杂性,因此在实验中,不可避免会出现一些意外情况,尤其是一些出乎意料的实验结果,在面对这些问题时,教师应该引导和帮助学生去分析其中原因,帮助学生提高发现问题、分析问题、解决问题的能力,也有助于学生独立操作能力的提高。设计性实验的开设为学生营造出一个用所学理论知识解决实际问题的环境,培养和提高了学生的创新能力和综合素质。 三、实验管理以及实验考核制度的改革 除了以上所阐述的教学内容和方法的改革之外,实验管理和实验考核制度的改革也非常重要,由于实验教学与理论知识教学相比,内容比较复杂,学生操作过程中涉及安全问题、器材以及药品的存放问题、清洁问题,等等。不管是哪一个方面内容出现问题,都有可能导致实验的失败,影响教学效果,甚至是威胁到人们的生命安全,因此管理改革是不可忽视的。现阶段,高职院校采用开放式管理是最为合适的,在保障各种器材和设备得到有效管理的同时,还要重视管理人员的素质培养,从而依据结果制定更加符合实际的教学计划、教学内容,一定程度来说,它是学校和教师开展下一部分工作的指导。 (作者单位:包头轻工职业技术学院) 生物技术及应用论文:生物技术及应用专业工学结合教学模式的研究与实践 摘 要:工学结合人才培养模式已经逐渐被大家所认识,在工学结合职业教育模式的研究与探索中,需要教师探索符合工学结合要求和本地区特色的新型课程模式。本文以宁夏工商职业技术学院生物技术及应用专业为例,以提升学生的职业素养和就业率目标,对人才培养方案与课程体系进行综合改革与实践,形成了鲜明的专业特色,实现了专业课程教学与企业需求的对接。 关键词:生物技术专业 工学结合 教学模式 教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16号文件)的精髓是“校企合作、工学结合”,指出:高职教育人才培养模式改革要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式,把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点,带动专业调整与建设,对课程设置、教学内容的选取、教学方法进行改革。学生职业技能和就业质量的提高,是职业院校发展的重点。我院的生物技术及应用专业2011年被确定为首批国家骨干院校重点建设专业应用化工技术专业群建设专业。 近几年,生物技术发展迅速,宁夏及周边地区在发酵工程、生物化工、生物制药等领域发展较快。大多数职业院校在生物技术及应用专业的设置上对地区经济特色和发展论证不够,存在专业定位不准确,设计领域过宽;课程体系设置雷同,缺乏自己的特色等不足。面对生物技术产业发展机遇,我们对地区经济发展深入调研并分析了宁夏及周边地区生物技术、生物化工行业背景、相关企业近两年的人才需求、地方资源优势、企业相关岗位对课程设置要求等。“以就业为导向,注重学生的能力培养”,把职业教育的五要素融入专业建设全过程[3],以生物技术专业人才培养方案制定以及课程体系的构建为突破口,对工学结合教学模式展开了深入的研究与实践,收到了良好的效果。 1 依托行业、企业确定人才培养方案 工学结合的职业教育课程有两个特点:一是满足技术、经济和社会发展对高技能人才的能力要求;二是适应学习者和职业发展需要,最大限度地实现有效的职业学习[2]。高等职业教育培养的是面向生产、建设、管理、服务一线的高技能型人才。高技能型人才的培养必须实现“三面向”(面向职业、面向岗位、面向生产任务),教学必须做到“三贴近”(技术应用类专业课程的内容要贴近生产、贴近技术、贴近工艺)[3]。高职教育不仅要承担职业技能的培养,又要注重职业素质的养成,因此,高职教育必须是校企合作、工学结合。人才培养方案要依托行业、企业,成立专业建设指导委员会。专业建设指导委员会负责审议专业人培方案,根据行业企业需求提出专业人培方案的调整意见,确保专业人培方案满足行业、企业和社会的需求。专业建设指导委员会参与课程建设,指导实训基地建设,开发多种办学模式,为学校提供岗位及企业、行业人才需求信息,做兼职教师,人才培养方案的设置。 宁夏工商职业技术学院化工工程系于2012年5月成立了专业建设指导委员会。本专业根据专业建设指导委员会确立人培方案,专业教学目前定位于生物技术的应用领域,主要方向是生物发酵及生物化工。专业建设指导委员会的成员主要来自区内生物发酵、生物制药和应用化工行业的一线专家或管理人员,他们确保了人才培养需求的实时性、实效性。校企合作共同构建适于行业发展和企业需求的人才培养方案,依岗位需求和职业能力需求重组优化课程体系,对一些课程(如生物化学与技术)构建多元化考核模式,注重学生操作技能的培养,通过这些方式提高生物技术专业人才培养的质量。 2 设置工学结合教学情境 以工作过程为基础,构建课程学习情境,每个情境下设若干工作任务,课程的教学以工作过程为基础,构建“教、学、做”一体化教学模式。实践教学环节主要培养学生的职业能力,即专业能力、方法能力、社会能力,而工学结合教学模式集中体现在实践教学中。教师上课时下达工作任务,学生通过完成各项工作任务,达到对知识和实践技能的理解和掌握。校内实践教学基地是工学结合教学情境实现的关键[3]。在教学过程中教师将知识模块化、技能项目化,不断更新教学内容,适时加入新的技能和技术,设置教学情境;并且学院重视校内实训车间和实验室的建设,有啤酒生产车间、发酵实训室、显微镜实验室、生物化学与技术实验室、仪器分析实验室、天平分析室等实验室。这为理论教学、实训、各种竞赛、技能鉴定、教师指导等相统一提供了保证,体现了学生、设备、任务、技能等的融合。校内实训基地和实验室是学生职业素质的养成的主要场所,也为学生考证、训练以及实现各项工作任务提供了必备的条件。 3 师资队伍的培养 一是师资队伍的培养是专业建设的重要保障,所以教师队伍建设要放在首位来抓。工学结合教学必须具有一支稳定的双师型教师团队。双师型教师可通过招聘行业、企业一线的技术人员通过培训成为学校的双师型教师,也可通过专职教师下企业进行挂职锻炼,增强教师的专业实践能力,教师大都具有较系统的学科理论知识,但实践技能相对缺乏,因此,安排教师到企业参加挂职锻炼,可以获得行业和企业的动态信息,掌握新知识和新技能。前两条在实施上很难做到,我院的教师主要是通过后一种办法来来增强自身的专业实践能力的,效果比较理想。 二是加强校企合作,通过与企业的联系,教师带学生参观和在企业进行顶岗实习,获得新知识与新技能,通过顶岗实习,学生实现了学校与企业零距离对接。 学校还根据教学需要,按照专业需求,投资一定的经费,选派教师进修学习,培养双师型教师(生物技术专业教师,80%以上都具有技师证,75%以上教师是讲师,这些教师都具有双师素质)。通过这种方式,可以提高教师的业务、科研和指导学生参加大赛等能力。通过多种途径培养教师的双师型素质与能力,不断完善工学结合的教学模式,教学效果显著提高。学校鼓励专职教师定期下企业挂职锻炼,可以获悉行业或企业的动态信息,掌握新知识新技能。 三是开展科研、教改和技术服务,提高教师业务水平。教师积极从事科研、教改和各项技术服务,通过这些方式不但能促进教师自身的知识更新,丰富教学内容,而且能提高自身的实践能力。 四是加强对外交流。学院鼓励教师参加国外、国内及省市的培训及学术团体活动,近几年,生物技术及应用专业的教师每年都有机会与同类院校进行相互交流,学习吸取新的知识。通过交流开阔思路,增长见识,丰富知识,推动和深化教学改革,为办好生物类专业发挥作用,专业教师的水平也有了较大的提升。 4 构建工学一体化的课程 专业建设的重点是师资、教学模式、实训室、校中厂、校本教材等,其关联模型如图1所示,课程建设是专业建设的基础,专业课程标准是课程建设的指南。课程建设主要涵盖图1中的教学模式实践、教材建设、实训基地建设。教师通过改革教学模式,将理论与实践相结合,促进学生认知能力发展和建立职业认同感相结合,科学性与实用性相结合,符合职业能力发展规律与遵循技术、社会规范相结合,学校教育与企业实践相结合[4]。使学生通过完成工作的任务并进行反思,把知识和技能、过程和方法等相结合。 针对专业的不同,工学结合的课程建设内涵也不同。生物类专业较适合模块化、情境化类教材[6]。无论哪种专业,高职的课程应该是行动导向体系课程,体现工作过程或岗位需求,必须实现学科体系的结构,完成教学体系的重构,在授课过程中应该体现行动导向教学体系课程的特点,通过完成各项任务,培养学生分析问题和解决问题的能力、团结协作能力和对知识的领悟能力。 校内实训基本能复现工作过程,我院有校内实训基地,教学过程突出了知识模块化、技能项目化的特点,完全满足工学结合的教学要求。教材是影响教学质量的关键因素,是教师推进教学活动、实现教学目标的依据。由于条件不成熟,教师自编教材不能完全实现,教师选用高职高专规划教材,经过集体论证对一些内容进行增加和删减;教师吸纳新知识、新工艺、新技能,不断调整教学内容。 5 教、学、赛、顶岗实习相结合,开展工学结合教学 工学结合教学的目的是培养岗位高技能人才,体现操作的高技能要求,尤其生物类专业是前沿发展学科,这方面更为重要。因此将课堂教学、创业教育、技能大赛、工种鉴定、顶岗实习等结合起来是培养应用能力和高技能人才的有效途径[3]。 教、学、赛相结合是工学结合在教学相长上的体现。一年一度的全区职业技能大赛和全国职业院校大学生技能竞赛等为学生技能展示提供了机会,也为工学结合能更好的实施提供了有利的保证。 宁夏工商职业技术学院生物技术及应用专业自2006年招生以来,专业教师与学生积极参与各种学生竞赛活动,多次获得院级、区级及部级奖励。2011年6月,10级生物技术班的黎燕在参加全国化学检验工技能大赛获得了二等奖,2012年6月,10级生物技术班的4名学生在宁夏工商职业技术学院大学生创业设计大赛中获得了二等奖;2012年5月,11级生物技术班的3名学生参加全区农产品检验技能大赛,分别荣获二等奖和三等奖;2013年5月,12级生物技术班的3名学生在全区农产品检验技能大赛中获团体二等奖;2013年6月,12级生物技术班杨丽在全国职业技能大赛高职组工业分析检验赛破格获得高级证书。通过这些方式,学生的应用能力和综合素质有了明显的提高。 6 结语 生物类专业实践教学改革和完善是一个长期的系统工程,需要多方努力,生物技术专业的教师团队相互协作,共同努力,打破专业界限,不断探讨适合本地区和学校的工学结合教学模式。在改革过程中,强调将专业知识综合运用,强调学生在实践教学中的主体地位,充分调动学生的学习积极性,加深专业理论与实践的联系,有利于提高教学质量与效果[5~7]。经过几年的实践证明,生物技术及应用实践教学体系的构建既符合专业自身的特点,又有助于培养学生应用所学知识和技能解决问题的能力,有利于培养学生的思维能力,创造能力,团结协作能力,应变能力和处理问题的能力,使学生的专业综合素质得到充分的提高。 希望本改革模式能为同行所用,促进生物技术专业工学结合教学模式的研究和实验课程体系改革的探索和思考,完善实践教学,培养更多的实用型人才。 生物技术及应用论文:浅谈环境生物技术的应用及发展前景 【摘 要】环境生物技术(Environmental Biotechnology)是指直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些功能,建立降低或消除污染物的生产工艺或能够高效净化环境污染,同时又能生产有用物质的工程技术。科技的发展充分证明了环境生物技术在解决环境问题过程中所示出的独特功能和优越性,它的纯生态过程,体现出了可持续发展的战略思想,它具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。 【关键词】环境生物技术;治理应用;固体废弃物处理 一、引言 环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点,兼有基础科学和应用科学的特点,在环境污染治理中,主要利用微生物、少部分利用植物作为污染控制的生物,是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其处理污染物通常能一步到位,最终产物大都是无毒无害、稳定的物质。在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、环境污染的修复和重污染工业企业的清洁生产等各个方面,环境生物技术都发挥着极为重要的作用。 随着细胞融合、基因工程、分子生物等技术的发展,环境生物技术得到了进一步的开发,研究领域不断扩大,已成为一种经济效益和环境效益俱佳的解决环境污染问题的有效手段之一。同时,随着人们环境意识和生态概念的不断加强,市场对生物技术、生物产品的需要明显增多,政府也更加重视生物技术的发展,环境生物技术本身也将更加成熟。 二、环境生物技术 在废气及大气污染治理中的应用采用生物技术控制和处理废气,将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质,从而净化空气,是一项空气污染控制的新技术。目前采用的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等,所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。 生物洗涤法分为废气吸收和悬浮液再生两个阶段,通常由一个装有填料的洗涤器(吸收设备)和一个装有活性污泥或生物膜的生物反应器(再生反应器)构成废气从吸收设备底部进入,向上流动,与顶部喷淋向下的生物悬浮液在填料床中相互接触,经传质过程进入液相,再进入微生物细胞内或经微生物分泌的胞外酶作用分解,净化后的气体从吸收设备顶部排出。吸收了废气的生物悬浮液从再生反应池的底部进入,通入空气充氧,废气被微生物氧化利用的过程也就是悬浮液的再生过程,再生后的悬浮液再进入吸收设备进行顶部喷淋,吸收与再生两个过程反复进行。该方法的特点是反应条件易控制、压降低、填料不易堵塞,但设备较多,需外加营养,成本较高,对溶解度小的化合物难以处理。 三、环境生物技术在水污染治理中的应用 环境生物技术中利用微生物的降解作用来处理水中污染物的方法,通常被称为生化处理方法或生物降解法,以植物吸收为主来净化土壤与水体的方法有土地生物修复、生物塘和人工湿地技术等。 (一)生化处理技术 由于生化反应的过程、条件和参与反应的微生物种类的不同,生化处理技术可简单地分为好氧与厌氧降解两类,两类生化反应的基本过程如下:好氧降解:有机物+氧气+好氧微生物/酶水+二氧化碳+无机养分+能量。厌氧降解:有机物+厌氧与兼氧微生物/酶降解的有机产物+无机养分+能量。自20世纪70年代起,就有一大批类似好氧降解的厌氧反应器被研制和开发出来,如厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床(AFB)、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)、厌氧内循环反应器(IC)、厌氧折流板式反应器(ABR)和厌氧序列式反应器(ASBR)等。厌氧技术的应用范围已扩展到高、中、低浓度的多类有机废水和生活污水的处理,其特点是废水处理和能源回收相结合,但出水水质难以达到直接排放的要求。 (二)生物自然净化技术 生物自然净化技术体系主要包括水体生物处理系统的生物塘(厌氧塘和氧化塘)和土地处理系统的人工湿地。生物自然净化技术投资少,运行费用低,但占地面 积大,出水水质不易控制。生物塘以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生植物,利用植物吸收等方式带走污染物以净化水体。氧化塘中除选育合适的水生植物外,还增加了曝气,以促进水体中生物的好氧降解。传统的生物塘占地面积大,污水停留时间长,处理效率较差。目前通过培育高效水生净化植物(水葫芦、芦苇、水莴苣等),建立组合曝气、水生植物、水产养殖为一体的复合生态系统,增强了生物塘的处理功能,促进了水体生物处理技术的发展。 四、环境生物技术在固体废弃物处理中的应用 利用生物技术处理固体废弃物中的城市生活垃圾和农业废弃物,主要方法是卫生填埋、堆肥和发酵沼气。卫生填埋是将城市生活垃圾存积在大坑或低洼地的卫生填埋场,填埋场下层应有不透水的自然隔水基质或人工隔水层,在填埋场设置排气口和监测系统,每天填入的垃圾压实后铺盖一层土壤,并通过科学管理来恢复地貌和维护生态平衡。其原理是利用微生物将垃圾中的有机物分解。垃圾通过卫生填埋还可产生沼气。 五、环境生物技术的发展前景 利用微生物脱去煤中的无机硫和有机硫,可控制燃煤中SO2等含硫气体的排放。这些微生物包括硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、酸热硫化叶菌等。日本利用氧化亚铁硫杆菌已使H2S脱除率达99.99%,我国利用该菌对炼油厂进行干气催化和工业废气脱硫,H2S脱除率分别为71.5%和46.9%。在燃煤的处理过程中,还可采用浮选与微生物脱硫技术相结合,对煤和黄铁矿进行分离,达到清除或降低燃煤SO2排放的目的。利用微生物还可将石油成分中的硫分离出来。虽然生物技术在大气污染治理中的应用时间尚短,但其具有技术简单成本低、安全性好、无二次污染等优点。今后,在微生物脱硫技术以及高活性脱硫菌种的研制和培养方面,配以清洁生产技术的研究,将会备受关注,也会成为解决原煤燃烧产生的SO2污染的最佳途径。 生物技术及应用论文:环境生物技术的应用及发展前景 【摘 要】环境生物技术(Environmental Biotechnology)是指直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些功能,建立降低或消除污染物的生产工艺或能够高效净化环境污染,同时又能生产有用物质的工程技术。科技的发展充分证明了环境生物技术在解决环境问题过程中所示出的独特功能和优越性,它的纯生态过程,体现出了可持续发展的战略思想,它具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。 【关键词】环境生物技术;生物治理方法;生物技术应用 环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点,兼有基础科学和应用科学的特点,在环境污染治理中,主要利用微生物、少部分利用植物作为污染控制的生物,是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其处理污染物通常能一步到位,最终产物大都是无毒无害、稳定的物质。在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、环境污染的修复和重污染工业企业的清洁生产等各个方面,环境生物技术都发挥着极为重要的作用。 随着细胞融合、基因工程、分子生物等技术的发展,环境生物技术得到了进一步的开发,研究领域不断扩大,已成为一种经济效益和环境效益俱佳的解决环境污染问题的有效手段之一。同时,随着人们环境意识和生态概念的不断加强,市场对生物技术、生物产品的需要明显增多,政府也更加重视生物技术的发展,环境生物技术本身也将更加成熟。 一、环境生物技术 在废气及大气污染治理中的应用采用生物技术控制和处理废气,将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质,从而净化空气,是一项空气污染控制的新技术。目前采用的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等,所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。 (一)生物过滤法 生物滤池内部填充活性填料,废气经加压预湿后从底部进入生物滤池,气体中的无机污染物、有机污染物或恶臭物质与填料上附着生成的生物膜(微生物)接触,被生物膜吸收,最终被降解为水和二氧化碳或其它成分,处理过的气体从生物滤池的顶部排出。该方法的特点是设备少、操作简单、不需外加营养物、投资运行费用低、去除效率高,但反应条件较难控制、占地面积较大。 (二)生物洗涤法 生物洗涤法分为废气吸收和悬浮液再生两个阶段,通常由一个装有填料的洗涤器(吸收设备)和一个装有活性污泥或生物膜的生物反应器(再生反应器)构成废气从吸收设备底部进入,向上流动,与顶部喷淋向下的生物悬浮液在填料床中相互接触,经传质过程进入液相,再进入微生物细胞内或经微生物分泌的胞外酶作用分解,净化后的气体从吸收设备顶部排出。吸收了废气的生物悬浮液从再生反应池的底部进入,通入空气充氧,废气被微生物氧化利用的过程也就是悬浮液的再生过程,再生后的悬浮液再进入吸收设备进行顶部喷淋,吸收与再生两个过程反复进行。该方法的特点是反应条件易控制、压降低、填料不易堵塞,但设备较多,需外加营养,成本较高,对溶解度小的化合物难以处理。 二、环境生物技术在水污染治理中的应用 环境生物技术中利用微生物的降解作用来处理水中污染物的方法,通常被称为生化处理方法或生物降解法,以植物吸收为主来净化土壤与水体的方法有土地生物修复、生物塘和人工湿地技术等。 (一)生化处理技术 由于生化反应的过程、条件和参与反应的微生物种类的不同,生化处理技术可简单地分为好氧与厌氧降解两类,两类生化反应的基本过程如下:好氧降解:有机物+氧气+好氧微生物/酶水+二氧化碳+无机养分+能量。厌氧降解:有机物+厌氧与兼氧微生物/酶降解的有机产物+无机养分+能量。 (二)生物自然净化技术 生物自然净化技术体系主要包括水体生物处理系统的生物塘(厌氧塘和氧化塘)和土地处理系统的人工湿地。生物自然净化技术投资少,运行费用低,但占地面积大,出水水质不易控制。 生物塘以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生植物,利用植物吸收等方式带走污染物以净化水体。氧化塘中除选育合适的水生植物外,还增加了曝气,以促进水体中生物的好氧降解。传统的生物塘占地面积大,污水停留时间长,处理效率较差。目前通过培育高效水生净化植物(水葫芦、芦苇、水莴苣等),建立组合曝气、水生植物、水产养殖为一体的复合生态系统,增强了生物塘的处理功能,促进了水体生物处理技术的发展。 三、环境生物技术在固体废弃物处理中的应用 利用生物技术处理固体废弃物中的城市生活垃圾和农业废弃物,主要方法是卫生填埋、堆肥和发酵沼气。 (一)卫生填埋。卫生填埋是将城市生活垃圾存积在大坑或低洼地的卫生填埋场,填埋场下层应有不透水的自然隔水基质或人工隔水层,在填埋场设置排气口和监测系统,每天填入的垃圾压实后铺盖一层土壤,并通过科学管理来恢复地貌和维护生态平衡。其原理是利用微生物将垃圾中的有机物分解。垃圾通过卫生填埋还可产生沼气。 (二)堆肥。堆肥是固体基质在有效的低温条件下的发酵过程,适用于生活垃圾的处理。其基本步骤是:废弃物―预处理―堆肥―后处理―存放。对堆肥处理器进行足够的通气是堆肥成功的关键。该技术安全性高,成本低廉。 (三)发酵产生沼气。主要利用畜禽粪便、农作物秸秆、生活污水等。其原理是微生物厌氧发酵使有机质降解,产生沼气,此法在农村有着广阔的发展前景,沼气不但可用作照明和燃料,还可建成以沼气工程为纽带的“猪、沼、果”生态农场等生态农业模式。 四、环境生物技术的发展前景 利用微生物脱去煤中的无机硫和有机硫,可控制燃煤中SO2等含硫气体的排放。这些微生物包括硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、酸热硫化叶菌等。日本利用氧化亚铁硫杆菌已使H2S脱除率达99.99%,我国利用该菌对炼油厂进行干气催化和工业废气脱硫,H2S脱除率分别为71.5%和46.9%。在燃煤的处理过程中,还可采用浮选与微生物脱硫技术相结合,对煤和黄铁矿进行分离,达到清除或降低燃煤SO2排放的目的。利用微生物还可将石油成分中的硫分离出来。虽然生物技术在大气污染治理中的应用时间尚短,但其具有技术简单成本低、安全性好、无二次污染等优点。今后,在微生物脱硫技术以及高活性脱硫菌种的研制和培养方面,配以清洁生产技术的研究,将会备受关注,也会成为解决原煤燃烧产生的SO2污染的最佳途径。 生物技术及应用论文:基于就业导向的生物技术及应用专业人才培养模式相关探索与实践 摘 要:以就业为导向、以能力培养为本位,是高等职业教育改革和发展的主要任务之一。山东职业学院生物技术及应用专业经过多年办学实践,以校企合作为平台,逐步形成了“学训交互,能力递进”的人才培养模式、符合产业需求的课程体系、项目导向、教学做一体教学模式和满足区域经济需要的多学期、分段式的教学组织模式,加强了学生的专业能力、职业能力和拓展能力培养。 关键词:人才培养模式 教学模式 教学组织模式 国家教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16 号)中明确指出:高等职业教育必须服务区域经济和社会发展,以就业为导向,加快专业改革与建设。这已经成为地方高职教育办学定位的风向标。学生就业状况好坏也反映出了高职院校品牌创立的高度与创新的深度。因此,如何以社会需求和高职人才培养目标为导向,依托自身办学条件,在特定时限内为学生达到一定职业人才的规格要求,是目前迫切需要解决的问题。 人们普遍认为,生物技术是21世纪的朝阳产业,与其相关产业的发展水平将决定一个国家的竞争力,我国出台了大量的政策和产业规划支持生物技术的发展。面对机遇,生物技术相关专业伴随着经济发展的需要应运而生。 然而,随着生物技术的快速发展,专业范围不断向多领域扩展,生物技术相关专业也出现了很多问题。例如,在专业设置上,对区域经济建设和社会发展需求调研论证不够深入,专业定位不准确,涉及领域过宽;学校间缺乏特色与差异化,课程体系设置雷同,同质化现象严重,办学效益不高;传统的实践教学环节与企业生产实际严重不符;学生职业素养较低,没有自己的职业规划等问题。企业缺乏生物技术专业的人才,而我们培养出来的毕业生又不满足用人单位的需要。总之,原有的人才培养模式还不能完全适应现代高职教育的发展需求及社会岗位群对人才的需求,迫切需要对生物技术类专业人才培养模式进行改革与实践。 山东职业学院2005年开始设置生物技术及应用专业,2011年被遴选为中央财政支持的高等职业院校提升专业服务能力的重点建设专业。在深入调研分析区域生物技术行业背景的基础上,以服务地方经济、对接产业、提高学生就业质量为导向,以能力培养为中心,以专业人才培养模式优化、开发课程体系构建为突破口,深入开展人才培养模式的探索与实践,内容如下: 1 继续开展“学训交互,能力递进”人才培养研究与实践 “学训交互,能力递进”人才培养模式是为了服务地方经济,支持生物制造产业发展,与产业对接,遵循教育规律和职业能力形成规律,将人才培养过程划分为专业“基本能力-优秀能力-综合能力”三个阶段。通过深化培养目标与社会需求相通,教学活动与生产过程相通,实习岗位与就业岗位相通;教学内容与职业标准相融,专业教师与技术专家相融,学校考核与企业评价相融,提升学生专业理论、专业技能水平和职业素养,使学生由“新手”转变为“职业人”。 专业基本能力培养:主要按照生物制造行业职业人的要求,培养学生的人文素养、职业素质。同时以项目、任务等为载体,通过“任务驱动”“项目导向”等方式,实施教学做一体教学,使学生掌握专业基本知识、基本技能,对岗位有所认知,使其成为基本满足企业岗位要求的新手。 专业优秀能力培养:在校内生产性实训基地和校外实训基地实施多岗位轮岗,工学交替,配合多学期教学组织模式,实现工学有效融合。学生在校内生产性实训室进行一体化教学,“做中学”、“学中教”,强化专业理论,提升专项技能,对课程中的综合实训模块和部分需使用高档仪器的实训项目则到校外实训基地进行,由基地兼职教师指导学生完成真实的工作任务,培养职业素养,使专业技能“熟练”,使学生实现新手到准职业人的转变。 专业综合能力培养:为学生聘请企业的技术骨干、专家做“师傅”,在校外实习实训基地实施。学生在校外兼职教师的指导下,按企业流程和标准完成岗位工作,工学融为一体,重点强化学生解决生产现场问题和优化生产过程的能力,提高学生综合职业素质,帮助学生实现从准职业人到职业人的转变。 2 推行任务驱动,项目导向,教学做一体的教学模式改革 按照“学训交互,能力递进”的人才培养模式,在不同的人才培养阶段推行不同的教学模式。在专业基本能力培养阶段,主要实施任务式实训、理论实践一体化教学模式,推行课堂与实习实训地点的一体化;专业优秀能力培养阶段,在仿真的教学环境,推行任务驱动,项目导向,教学做一体;专业综合能力培养阶段,根据学生顶岗岗位特点,做学一体、做教一体,培养学生的岗位意识、质量意识、责任意识。与三个不同阶段对应的教学模式保证了教学目标的有效实施。 3 以行业企业需求为中心,实施多学期分段式教学组织模式 为了适应“学训交互,能力递进”人才培养模式,合理安排轮岗和顶岗,根据合作企业生产周期及企业兼职教师工作特点,灵活设计学生校内学习时间和企业生产性实训时间。在企业生产旺季组织轮岗实训,淡季集中进行校内课程教学。 第1、2学期在校内完成专业技术平台课程的学习,并进入实训室,以专业基本能力培养为主,渗透专业优秀能力;第3、4学期完成专业方向模块、个性化模块的学习,并进入生产性实训基地顶岗实习,以专业优秀能力强化为主;第5、6学期安排学生到紧密合作企业进行10个月以上的顶岗,强化学生的专业知识、专业技能和养职业素养,在学生岗位能力实现阶段式增长的同时,企业对学生的岗位技能和职业素养等也有了较清晰的认识,利于企业选择优秀学生就业。 4 对接行业企业,构建符合岗位任职要求的“两个平台+两个模块”的课程体系 生物技术及应用专业建设委员会定期召开研讨会,邀请行业、企业专家、专业教师共同研讨本地经济发展和产业结构调整对生物技术人才要求的变化,及时调整专业人才培养规格,构建适合行业发展需求的课程体系,校企合作开发课程内容与实训项目,编写特色教材,建设教学资源库,使专业与产业对接。 根据地方产业特点和生物产业升级需要,及时调整专业方同和专业课程。例如,济南高新区在产业结构调整过程中,把生物医药确立为主导产业,以龙头医药企业带动产业发展。为满足生物医药人才需要,我们增加了生物制药技术等课程;并及时与相关企业合作,共同开发课程内容、实训项目,为学生更好地融入企业、服务地方经济奠定基础。 在生物技术及应用专业建设委员会的指导下,由专业带头人、行业企业专家、骨干教师组成的团队,按照“企业调研-专业定位-岗位分析-归纳岗位任务-提炼岗位能力-确定学习领域(课程)”的步骤,以生物产品的生产工艺过程为导向,共同分析职业岗位,参照岗位的工作任务和能力要求,设计十多个学习领域(课程),构建了“基本素质培养平台、专业技术平台+专业方向模块、个性化模块”的课程体系。 生物技术及应用专业人才培养模式的探索与实践,强化了能力培养,开发以岗位工作过程为基础的教学内容,构建突出职业能力和素质培养的课程体系,实现校企共育人、共发展,提高了学生适应未来职业变迁的可持续发展能力。同时,结合自身优势与社会需要,不断积淀凝练专业特色,提升了办学竞争力,彰显差异化办学,全面提高了专业建设的整体水平。 生物技术及应用论文:如何建立健全高职院校生物技术及应用专业实践教学体系 【摘 要】随着生物科技的不断发展,高职院校生物科技及应用专业应运而生,成为近些年来高职院校的热门专业。但由于相当一部分的高职院校健全教学设备、完善实践教学体系的速度远远跟不上招生的速度,因此如何建立健全高职院校生物科技与应用专业实践教学体系,培养出理论与实践操作相结合的现代创新型人才,成为了广大高职院校追求与探索的目标。 【关键词】高职院校;生物技术及应用专业;实践教学 步入21世纪,生物科技的快速发展使其在农业、渔业、牧业、工业、环保、园林、食品、医药等众多重要行业的地位和作用越来越重要,生物技术及应用专业的专业人员成为社会急需的人才。为了提高生物专业学生的就业竞争力,为社会输送掌握扎实的生物技术专业知识和实践技能、热爱生物技术领域的现代创新型人才,高职院校需在注重培养学生专业知识理论的同时,有必要加强学生的实际操作能力以及综合素质。这意味着高职院校需要创新实践教学过程,完善实践教学设施,在实践教学中提高学生的观察、分析、动手能力,从而培养学生的综合素质。构建科学合理的高职院校生物技术及应用专业实践教学体系主要从这几个方面进行改革: 一、完善实验室设备,构建合理配置结构 由于生物技术及应用这么专业设计的领域十分广泛,各个领域需要的实验设备、生物制剂、材料各不相同,因此实践教学设备的配置标准研究的难度较大。但是大部分高职院校的相关设备和配置没有这么完善和全面,为了让学生掌握的生物知识和实践技能与时俱进,了解现代先进的生物技术和接触到现代生物技术研究的前沿,高职院校有必要适当增加和更新实验器材、仪器和试剂的种类。很多高职院校的实验工位都很难满足学生的需求,普遍都是两三个学生组成一个小组共用一个工位,因此,高职院校应增设更多的工位,让更多的学生能充分体验实验过程中的乐趣、掌握实验的原理和基础实践技能,同时在实验中锻炼观察、分析、动手能力。 二、完善实验实习基地建设,增强学生社会竞争力 实践技能是所有理科学生衡量的标准之一,实践教学能有效提高学生的综合素质,同时在实践过程中能培养学生的创新和应急等综合能力。完善实验实习基地的建设,除了建立健全实验基地,还要建立全面的实习培训课程,不断提高学生的综合能力和综合素质。通过这种针对性的培训,能有效提高学生的实践操作能力和应对突发事件的能力,更重要的是能不断增强学生的心理素质和心理承受能力,从而提高学生的社会竞争力,帮助学生成为社会和市场所需的优秀人才。其次,通过这一系列的培训,能让学生尽早意识到社会竞争的激烈,让学生知道只有过硬的专业技能得到社会的肯定,才能真正融入社会经济市场中实现自己的人生价值。为此,建立完善的实验实习基地建设是广大高职院校未来一个时期的主要任务。 三、创设开放式的实验室 创设开放式的实验室不仅能让学生在课外完成实验作业,还可以让学生在课外复习实验的操作,熟悉实验仪器的操作方法,同时给那些敢于创新,对生物工程有着浓厚兴趣的学生探索研究的机会。总之,创设开放式实验室是建设实验室优秀能力人才队伍的有效途径,创设开放式实验室能激发学生对生物工程的激情和好奇心,培养出具有创新和探索精神的新时代人才。 四、革新实验教学考核制度 完善实验教学考核制度首先要细化和健全实验考核的方法,包括到场情况、实验报告的内容、实验数据的真实性和原始性、基本的实验操作过程是否规范、对实验结果的分析等考核内容。其次,实验教学考核制度除了对学生的专业技能进行评价之外,还要对学生的职业素质进行综合评价。评价学生的职业素质应以学生组内之间的评价为主,并结合教师对学生平时实验的表现的评价,应包括学生的敬业精神、团队合作等内容。这种基本技能和职业素质相结合的考核不仅能对学生进行全面而有效的评价,还能是学生之间的竞争公平化和透明化。 五、加强教师对学生的实验操作指导 在学生进行实验操作的过程中,教师对学生的指导尤为重要,不仅能及时纠正学生错误的实验操作手法,还能及时解答学生的疑惑和问题,从而达到充实学生的专业基础知识,激发学生的兴趣的目的。教师应在实验开始前和学生强调本次实验的注意事项和实验的基本流程,减少学生因错误操作而发生的事故。在实验开始的过程中,教师应到处巡回监督指导学生,及时纠正学生的错误以及解答学生的问题,确保实验的顺利完成。 六、结语 建立健全生物技术与应用专业教学实践体系是一个长期而艰巨的任务,需要广大高职院校专业教师的不断探索和实践,勇于创新打破传统的专业局限。在改革的过程中要注重培养学生的积极性,强化学生的主体地位;在教学过程中要注重中生物理论知识和生物实践技能的统筹兼顾,培养出理论与实践操作相结合的现代创新型人才。 作者简介: 王美霞(1971.01.24~),女,内蒙古包头市人,大学本科学历,包头轻工职业技术学院,研究方向:生物技术及应用。 生物技术及应用论文:高职院校生物技术及应用专业建设改革探索 【摘 要】生物技术及应用是一门涉及领域宽、涵盖范围广、应用性强的新兴专业,因此在专业建设中面临不少困难。本文分析了该专业目前存在的问题,并提出了专业建设改革的进行措施。 【关键词】生物技术及应用;高职高专;专业建设改革 生物技术及应用专业以生物技术产品开发和应用为优秀,培养从事生物技术产品开发应用、检验分析、技术监督、生产管理等工作的高级技术应用性专门人才,目前在我国高职院校中属于比较热门的专业之一。但是,我国的高职院校生物技术类专业办学时间较短,尚不足10年,属于一个非常年轻的专业。同时,近几十年来世界范围内生物技术产业始终处在一个高速发展的时期,这都使得我国高职院校的生物技术类专业建设速度一直滞后于产业发展速度。 1存在的问题 1.1 教学内容选取不得当 从教学内容上看,目前高职院校中存在着“唯学”型课程体系和“唯工”型课程体系两种偏颇的教学内容选取倾向。“唯学”型课程体系倾向只注重高等教育中的“学科性”、“系统性”,而忽略了其“职业性”的特征。“唯工”型课程体系倾向只注重单纯技术性培训,课程设置和教学内容缺乏一定的深度和广度。 1.2 教学手段不够丰富 从教学手段上看,黑板式教学仍然占据较大比例,使得学生认为枯燥乏味。多媒体课件主要是PPT形式,虽然可以在一定程度上展示教学内容,但是缺少最新的行业企业真实案例,更加缺少工厂车间的工作录像,使得学生较难以理解所授课程内容,学习兴趣、主动性都较差。 1.3 实践项目内容陈旧 一些综合性、生产性强与职业岗位所需能力吻合度较高的实践技能训练项目,由于涉及发酵工程基础、发酵食品生产技术、发酵设备与维护、生物分离纯化技术多门课程,在实践教学设计中往往很少开设。涉及基因工程、细胞工程、酶工程技术改造传统菌为工程菌的一些实践项目,由于技术难度大、耗材成本高、设备价格昂贵等原因也往往被取消。 1.4 硬件设备配置不合理 由于生物技术专业办学时间短,专业涉及面繁杂,有医药、食品、化工、农业、能源等多个领域,有些学校甚至是涵盖几个领域。导致实践教学设备配置上普遍存在数量少,设备布局上普遍存在生物工程中上游设备极其短缺,下游生产及检测仪器设备相对较多现象。 2改革的思路 2.1 深入推进工学结合 高职院校在生物技术及应用专业人才培养方案的制订与实施过程中,要立足于就业面向的工作条件和环境、工作内容和职责、需要的能力和任职资格等探索职业岗位要求与专业人才培养方案有机结合的途径和方式。在设计教学内容和选择教学方法时处理好社会需求与实际教学工作的关系。不断实践校企合作的办学理念,大力推进工学结合的教学模式改革,提高人才培养质量。 2.2 职业素质和职业技能培养融为一体 按照自入校至就业的人才培养进程安排,将具体素质和能力要求单独设置为课程的基础上,将相关内容融入到其他课程的讲授和实训过程中,强化和规范职业素质的养成。按照工作岗位要求,以典型工作任务为参照将职业能力培养所需要的教学内容进行项目等为载体的工作过程系统化重构。根据企业的用人需求,遵循以市场需求为中心的原则对未完成教学的课程进行调整。 2.3 完善实践教学项目 以职业岗位和工作任务所需职业能力和职业素质为优秀,按照职业实践活动进程及职业能力和职业素质层阶递进的方式,设计实践教学项目。食品生物技术方向的生物技术及应用专业则应以发酵工程、食品检验、功能食品加工为优秀能力并参照相应的国家职业资格标准系统地设计实践项目,发酵工程优秀能力培养可以构建以菌种培养、质量检测为基本技能,然后以啤酒生产、白酒生产等生产型项目进行重新梳理与整合。 2.4 优化实验设备配置 依据专业实践教学目标任务、实践项目的要求,参照国家有关仪器设备的相关规范,组织专家研究并制定仪器设备配备标准,明确专业必须建立的实验实训室及实习车间需要配备的仪器规格、主要参数和数量。 3结束语 专业正因为其不同的内涵才决定了它存在的价值。生物技术及应用专业建设应在统一规范的思路之上,以强化优势为根本、突出特色为优秀,充分体现专业建设管理、人才培养模式、教育教学改革等方面的差异,培养学生的就业竞争力和发展潜力。 作者简介: 宋健(1982~),男,山东淄博人,硕士研究生,生物技术专业,研究方向:食品药品生物工程。 赵雯(1982~),女,山东淄博人,本科,计算机科学与技术专业,研究方向:数据库开发 生物技术及应用论文:生物技术及应用专业人才培养模式及课程体系改革探索与实践 作者简介:韩秋敏(1976—),女,山东高唐人,江苏食品职业技术学院,讲师。研究方向:高职教育研究。 项目简介:国家示范(骨干)高职院校建设项目。 摘要:建立“校企合作”长效运行机制,构建“宽平台、多模块、可拓展”课程体系,基于工作过程系统化开发专业基础(平台)课程、专业优秀(模块)课程,并根据学生就业、创业及可持续发展需要开发专业拓展课程及实践创新项目,循序渐进地培养学生的综合素质及职业能力。 关键词:校企合作;培养模式;课程体系;课程改革 生物技术及应用专业主要面向微生物发酵、酒类酿造、生物制药等行业,培养从事微生物培养、生产操作、分析检验、生产管理、质量控制、产品开发等工作的技术技能型专门人才。近年来,本专业在学院“多元融合、学做一体”人才培养模式指导下,凝练形成了以校企合作、工学结合为主要特征的“四融入、四递进、学训交互”人才培养模式,构建了以“底层共享、中层分立、高层互选”为显著特色的“宽平台、多模块”课程体系,实施了基于工作过程系统化的课程开发。 一、建立了校企合作长效运行机制 1.探索实践“厂中校”校企合作模式 在校企合作委员会指导下成立生物技术及应用专业建设指导委员会,校企合作制定人才培养目标,合作构建人才培养模式及课程体系,合作开展课程建设、师资队伍建设、实习实训基地建设、社会服务能力建设。与华润雪花啤酒有限公司、扬子江药业集团有限公司等企业合作,探索实践“厂中校”校企合作模式,建立以企业专家、能工巧匠为主,专任教师为辅的管理团队。 2.“校中厂”运行机制建设 利用学校人才、技术、基地等优势,按照“共同投资、共同管理、共同育人、风险共担、利益共享”的原则,与华润雪花啤酒有限公司等企业合作共建啤酒、黄酒、葡萄酒生产“教学工厂”,引入现代企业制度,逐步实现“企业化运行”。 3.“订单式”培养 与今世缘集团有限公司等企业合作开设订单班,实行订单培养、顶岗实习、定向就业。校企双方共同制订人才培养方案,合作实施培养过程,共同开展考核评价。 4.在合作企业建立“教师工作站” 企业每年接受3-4名教师进行为期3个月以上的实践锻炼,一方面主动为企业进行新技术、新设备、新工艺的研发,促进科技成果转化,同时对企业员工开展新技术培训;另一方面把课堂建在企业,便于联系和指导学生进行实习实训,完成专业教学任务,实现互利共赢。 5.创建专家(教授)工作室 为进一步深化校企合作和工学结合提供新的载体,同时提高企业的区域竞争力,与合作企业共同创建专家(教授)冠名工作室(或工作坊),合作开展产品研发及技术服务,为生物技术及产品研发引入创新的源头活水。 6.校企合作联办二级学院 本着开放、共享、互惠、共赢的原则,与江苏今世缘酒业股份有限公司等企业合作联办江苏今世缘酿酒学院,实行“订单式”培养,校企“双专业带头人”,学生顶岗实习“双导师制”,技术人员与教师互兼互聘。先进技术共享,培训基地共建,顶岗实习与就业融合,合作开展职业培训与鉴定,企业员工继续教育,企业文化与校园文化渗透,不断拓展专业的社会服务功能,提升技术服务水平。 7.人才培养质量评价与保障体系建设 将毕业生就业质量、用人单位满意度作为衡量人才培养质量的重要指标,参照行业规范、职业标准及岗位要求,建立集行业、企业、学校、学生“四方”评价于一体的人才培养工作评价与质量保障体系。 二、深化“四融入、四递进、学训交互”人才培养模式改革 “四融入、四递进、学训交互”人才培养模式即将企业岗位要求融入人才培养方案,将职业技能标准融入课程教学内容,将企业优秀文化融入人才培养过程,将行业企业评价融入考核评价体系。在人才培养过程中,按照生物技术类专业知识、技术、素质培养规律,循序渐进地安排专业基础课、专业优秀课、专业拓展课、毕业辅导课,并按照职业技能形成与发展规律,循序渐进地安排单项实训、综合实训、生产实践、顶岗实习等实践性教学环节。通过理论与实践、知识与技能、校内学习与企业锻炼交互进行,促进学生的素质与能力不断提升。 三、完善“宽平台、多模块”课程体系 生物技术类专业群按照“底层共享”的原则统一设置公共基础课及专业基础课(专业基础平台);按照“中层分立”原则,根据各专业特点个性化地设置专业优秀课程(模块);按照“高层互选”原则设置“共享型”专业拓展课程及实践创新项目,形成生物技术类专业群“宽平台、多模块、可拓展”课程体系。 课程体系的主要特点:①学生从低年级接触专业课,激发学生的学习动机,使专业学习的时间、空间更有保证;②实践教学体系设计遵守由简单到复杂、由单项到综合、由低级到高级循序渐进的原则;③根据生产季节性强及教学任务安排需要,可实施跨学期、分段式教学;④在专业群范围内,学生可根据个人意愿无障碍地选择专业,体现课程体系的灵活性;⑤公共基础课实行理论教学与实践项目相结合,将素质教育贯穿人才培养全过程。 四、开展了基于工作过程系统化的课程建设与改革 1.专业基础(平台)课程建设 生物技术类专业基础课具有双重属性,一方面体现知识的基础性,讲究基础知识的传授,为后续的专业理论学习奠定基础;另一方面体现技能的服务性,练就娴熟的基本技能,为后续的专业优秀技能学习服务。注重《基础化学》《生物化学》等专业基础(平台)课程建设,培养学生的化学检验、生化操作、分离提取、微生物培养与保藏、识图绘图等基本操作技能,使学生具备宽基础、复合型、多方向、强技能的素质潜力,以便实现与专业优秀课教学的无缝衔接,适应生物技术产业结构调整及产品升级对高端技能型专门人才培养及学生可持续发展的需要。 2.专业优秀(模块化)课程建设 根据生物技术产业特点、区域经济优势、职业岗位及学生就业创业需要,重点加强与生物朝阳产业密切相关的《食用菌生产技术》,与国家新兴产业密切相关的《生物制药技术》等学习模块,同时安排微生物培菌工、发酵工、调味品酿造工、食品检验工等“实践专项”的技能训练与考核,实行“模块化”教学,使学生具备就业岗位的职业技能和综合素质。 3.专业拓展课程建设 为适应生物技术产业调整及产品升级,灵活运用所学知识及技能,拓宽学生的知识面和专业视野,有针对性地开设专业特色鲜明、行业背景浓厚的专业拓展课,完善学生的知识结构,培养学生的知识迁移及跨岗位能力,发展学生的兴趣和特长,提高学生的就业、创业及创新能力,增强学生的市场竞争力,提高学生的综合素质,增强学生的社会适应能力,促进其潜在能力和个性特长的充分发展。在掌握扎实的专业理论及优秀技能的基础上,选修《酒文化欣赏》《生物工程新技术》等专业拓展课程及生产实践活动,强化学生的专业知识及职业技能,同时培养学生的知识迁移及跨岗位能力;通过顶岗实习及毕业实践,培养学生的职业素质及综合技能。 生物技术及应用论文:生物技术及应用专业人才培养模式及课程体系改革探索与实践 作者简介:韩秋敏(1976—),女,山东高唐人,江苏食品职业技术学院,讲师。研究方向:高职教育研究。 项目简介:国家示范(骨干)高职院校建设项目。 摘要:建立“校企合作”长效运行机制,构建“宽平台、多模块、可拓展”课程体系,基于工作过程系统化开发专业基础(平台)课程、专业优秀(模块)课程,并根据学生就业、创业及可持续发展需要开发专业拓展课程及实践创新项目,循序渐进地培养学生的综合素质及职业能力。 关键词:校企合作;培养模式;课程体系;课程改革 生物技术及应用专业主要面向微生物发酵、酒类酿造、生物制药等行业,培养从事微生物培养、生产操作、分析检验、生产管理、质量控制、产品开发等工作的技术技能型专门人才。近年来,本专业在学院“多元融合、学做一体”人才培养模式指导下,凝练形成了以校企合作、工学结合为主要特征的“四融入、四递进、学训交互”人才培养模式,构建了以“底层共享、中层分立、高层互选”为显著特色的“宽平台、多模块”课程体系,实施了基于工作过程系统化的课程开发。 一、建立了校企合作长效运行机制 1.探索实践“厂中校”校企合作模式 在校企合作委员会指导下成立生物技术及应用专业建设指导委员会,校企合作制定人才培养目标,合作构建人才培养模式及课程体系,合作开展课程建设、师资队伍建设、实习实训基地建设、社会服务能力建设。与华润雪花啤酒有限公司、扬子江药业集团有限公司等企业合作,探索实践“厂中校”校企合作模式,建立以企业专家、能工巧匠为主,专任教师为辅的管理团队。 2.“校中厂”运行机制建设 利用学校人才、技术、基地等优势,按照“共同投资、共同管理、共同育人、风险共担、利益共享”的原则,与华润雪花啤酒有限公司等企业合作共建啤酒、黄酒、葡萄酒生产“教学工厂”,引入现代企业制度,逐步实现“企业化运行”。 3.“订单式”培养 与今世缘集团有限公司等企业合作开设订单班,实行订单培养、顶岗实习、定向就业。校企双方共同制订人才培养方案,合作实施培养过程,共同开展考核评价。 4.在合作企业建立“教师工作站” 企业每年接受3-4名教师进行为期3个月以上的实践锻炼,一方面主动为企业进行新技术、新设备、新工艺的研发,促进科技成果转化,同时对企业员工开展新技术培训;另一方面把课堂建在企业,便于联系和指导学生进行实习实训,完成专业教学任务,实现互利共赢。 5.创建专家(教授)工作室 为进一步深化校企合作和工学结合提供新的载体,同时提高企业的区域竞争力,与合作企业共同创建专家(教授)冠名工作室(或工作坊),合作开展产品研发及技术服务,为生物技术及产品研发引入创新的源头活水。 6.校企合作联办二级学院 本着开放、共享、互惠、共赢的原则,与江苏今世缘酒业股份有限公司等企业合作联办江苏今世缘酿酒学院,实行“订单式”培养,校企“双专业带头人”,学生顶岗实习“双导师制”,技术人员与教师互兼互聘。先进技术共享,培训基地共建,顶岗实习与就业融合,合作开展职业培训与鉴定,企业员工继续教育,企业文化与校园文化渗透,不断拓展专业的社会服务功能,提升技术服务水平。 7.人才培养质量评价与保障体系建设 将毕业生就业质量、用人单位满意度作为衡量人才培养质量的重要指标,参照行业规范、职业标准及岗位要求,建立集行业、企业、学校、学生“四方”评价于一体的人才培养工作评价与质量保障体系。 二、深化“四融入、四递进、学训交互”人才培养模式改革 “四融入、四递进、学训交互”人才培养模式即将企业岗位要求融入人才培养方案,将职业技能标准融入课程教学内容,将企业优秀文化融入人才培养过程,将行业企业评价融入考核评价体系。在人才培养过程中,按照生物技术类专业知识、技术、素质培养规律,循序渐进地安排专业基础课、专业优秀课、专业拓展课、毕业辅导课,并按照职业技能形成与发展规律,循序渐进地安排单项实训、综合实训、生产实践、顶岗实习等实践性教学环节。通过理论与实践、知识与技能、校内学习与企业锻炼交互进行,促进学生的素质与能力不断提升。 三、完善“宽平台、多模块”课程体系 生物技术类专业群按照“底层共享”的原则统一设置公共基础课及专业基础课(专业基础平台);按照“中层分立”原则,根据各专业特点个性化地设置专业优秀课程(模块);按照“高层互选”原则设置“共享型”专业拓展课程及实践创新项目,形成生物技术类专业群“宽平台、多模块、可拓展”课程体系。 课程体系的主要特点:①学生从低年级接触专业课,激发学生的学习动机,使专业学习的时间、空间更有保证;②实践教学体系设计遵守由简单到复杂、由单项到综合、由低级到高级循序渐进的原则;③根据生产季节性强及教学任务安排需要,可实施跨学期、分段式教学;④在专业群范围内,学生可根据个人意愿无障碍地选择专业,体现课程体系的灵活性;⑤公共基础课实行理论教学与实践项目相结合,将素质教育贯穿人才培养全过程。 四、开展了基于工作过程系统化的课程建设与改革 1.专业基础(平台)课程建设 生物技术类专业基础课具有双重属性,一方面体现知识的基础性,讲究基础知识的传授,为后续的专业理论学习奠定基础;另一方面体现技能的服务性,练就娴熟的基本技能,为后续的专业优秀技能学习服务。注重《基础化学》《生物化学》等专业基础(平台)课程建设,培养学生的化学检验、生化操作、分离提取、微生物培养与保藏、识图绘图等基本操作技能,使学生具备宽基础、复合型、多方向、强技能的素质潜力,以便实现与专业优秀课教学的无缝衔接,适应生物技术产业结构调整及产品升级对高端技能型专门人才培养及学生可持续发展的需要。 2.专业优秀(模块化)课程建设 根据生物技术产业特点、区域经济优势、职业岗位及学生就业创业需要,重点加强与生物朝阳产业密切相关的《食用菌生产技术》,与国家新兴产业密切相关的《生物制药技术》等学习模块,同时安排微生物培菌工、发酵工、调味品酿造工、食品检验工等“实践专项”的技能训练与考核,实行“模块化”教学,使学生具备就业岗位的职业技能和综合素质。 3.专业拓展课程建设 为适应生物技术产业调整及产品升级,灵活运用所学知识及技能,拓宽学生的知识面和专业视野,有针对性地开设专业特色鲜明、行业背景浓厚的专业拓展课,完善学生的知识结构,培养学生的知识迁移及跨岗位能力,发展学生的兴趣和特长,提高学生的就业、创业及创新能力,增强学生的市场竞争力,提高学生的综合素质,增强学生的社会适应能力,促进其潜在能力和个性特长的充分发展。在掌握扎实的专业理论及优秀技能的基础上,选修《酒文化欣赏》《生物工程新技术》等专业拓展课程及生产实践活动,强化学生的专业知识及职业技能,同时培养学生的知识迁移及跨岗位能力;通过顶岗实习及毕业实践,培养学生的职业素质及综合技能。 生物技术及应用论文:农业种植中生物技术的推广及应用 摘 要:随着农业科学技术的发展,生物技术也得到了不断进步,生物技术在农业种植中的应用,实现了我国农业的可持续发展。生物技术已经在农业中得到了广泛的推广,极大地改善了我国目前的农业现状,积极推进我国农业的发展。 关键词:农业种植 生物技术 推广 应用 农业种植中的生物技术是一门对生物体进行改造和利用的技术,在农业种植中,生物技术对生物机体以及细胞利用先进的生物工程原理,对生物体进行的改造,从而促进农业的生产。农业种植中利用生物技术可提高农作物的产量,增加农作物的抗虫病性,改善农作物的质量,对促进我国农业发展起到了重要的作用。 一.生物技术在农业种植中的运用与作用 农业种植中的生物技术就是转基因技术,就是在生物体外对DNA分子进行人工剪切与拼接,对基因进行改造和重新组合,再导入生物体内的基因得以表达。其优秀技术就是提取目的基因,是将供体生物的细胞内提取出来,从而达到最终目的。 其中一个关键的环节就是对多细胞生物的检测,就是将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体,检测个体是否摄入目的基因,摄入的基因是否已表达。进而再淘汰无变化的个体,保留有相应变化的个体来进一步培养。 通过转基因技术在农业上的应用,会使得农作物的品种得到改良,现在随着生物技术的发展,其应用也不断呈现广泛的趋势。我们知道转基因植物的种植规模在不断扩大,目前耕地面积的大部分都在采用转基因技术种植技术。 在当前的农业生产中,转基因技术是最为广泛的一种生物技术。转基因技术的应用,对农业种植有着极为重要的作用,其可将一种作物的优良基因转移到另一种的作物品种当中,使得农作物产量与质量得到提高。 除此外还有杂交育种技术的应用,其所为杂交育种技术就是在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,使其不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子会发生分离,分离后的遗传因子进入不同的配子中,随配子遗传给下一代。这也是一种十分常见的生物种植技术,其操作方式比较简单,且这种技术的推广时间比较早,我们对杂交技术的应用已经有了丰富的经验,这些生物技术的应用都使得农业种植的难度降低。 农业种植现代化过程中,怎样把高新技术同传统农业技术结合起来,走出一条符合中国特色的农业现代化道路,是我国农业科技工作者的任务,特别是在我们有限的耕地与人口不断增长的条件下,离开科学技术是不可能生产出足够的农产品来维持中国人口的温饱。 生物技术就是一项我国发展生态农业的领先技术,是被有关专家称为农业史上的第三次革命。生物技术可广泛用于种养业、林业与环境治理,维护人们的身体保健。它具有增产、除病等作用,是生产绿色有机食品不可缺少的新技术。通过生物技术在农业上的的综合使用,可以全面改善农作物生态环境以及农作物对各类营养成分的吸收能力,还有农作物自身对各种病害的抗病性能力,杀灭或抑制各种病害的滋生,降低或清除土壤环境中各类化学药物残留。 二.农业种植中生物技术的组织培养技术 组织培养技术在农业中的利用,不仅可以增加植物生长的速度,而且能够在有限的时间内,培育出更好的优良品种。利用组织培养技术,可以有效地防止病毒对作物农作物的侵害,保证植物种苗无病毒,促进良种经济作物的快速发展。 在现在农业种植中,对于组织培养技术的应用,其主要是建立在细胞的全能性的基础之上,是通过人工的诱导,保证植物组织在无菌状态下进行良好的发育,最终成为完整的一种生物技术。 在应用组织培养技术要注意保证在培养基组成、pH值、渗透压等各种化学环境条件,及植物组织培养中温度、光照以及湿度等各种环境条件,使得能够有效地促进组织培养育苗的生长和发育。当组织培养技术扩散到培养基后,就会抑制其他酶的活性,从而影响所接种外植体的培养。所以一定要加强对这个环节的处理。关于初代培养旨在获得无菌材料和无性繁殖系,即接种某种外植体后,最初的几代培养。要用诱导或分化的培养基,就是培养基中含有较多的细胞分裂素与少量的生长素。 三.农业种植中生物技术制作生物农药 生物农药是农业种植中生物技术的一部分,它的形成,简单来说,就是利用生物的新陈代谢,将它作为制作农药制品的有效成分,通过化学手段制作农药的方法,可以起到达到良好的使用效果,还可以良好的保护环境的作用,更加重要的是提高了植株的耐药性,可见利用生物技术制作农药,在具农业种植中有着深远的影响。 在农业生产中,很多药品的生产就是从生物组织中提取的。但大都受材料来源限制,致使其产量有限,价格也是非常的昂贵。而微生物生长的迅速比较快,容易被控制,适于大规模工业化的生产。所以我们可将生物合成相应药物成分的基因,最后导入微生物细胞内,使其产生相应的药物,这样不仅能够解决产量问题,也能降低生产的成本。避免了对环境造成的污染,同时也利于农业的可持续发展。 结语: 农业种植中的生物技术已经成为农民种植中不可缺少的法宝,大部分农民都开始使用,生物技术越来越受到欢迎。此后我们还会加大生物技术推广,加大资金的投入,加强科技宣传的力度,使广大农民都能应用生物技术种植无污染的农作物,促进农业增产与增收。 (作者单位:044000山西省运城市农业委员会) 生物技术及应用论文:现代生物技术在农业中的应用及前景 摘要:现代生物技术对农业产生着深刻而广泛的影响。本文综述了现代生物技术对农业的影响,着重介绍了现代生物技术在植物育种、植物抗逆、抗虫、生物农药等方面的应用,同时分析了我国现代生物技术在植物生产中的应用前景。 关键词:生物技术;农业;应用;前景 前言 随着世界人口的增长,农业将经历具有重大意义的革新。毫无疑问,生物技术作为科学和技术在这场变革中将起到关键性的作用。原则上讲,生物技术本身有能力帮助人们提高农业生产力和保护环境,但在实践中,生物技术作为环境保护的人其作用相对来说是微乎其微的。 一、发展农业生物技术的意义 农业生物技术是高新技术研究的重要领域之一,它是整个生物技术及其产业发展的基础,也是生物技术中应用最广、最直接,最具现实意义的领域。生物技术产业是知识密集型产业,它具有投资少、产量高、回报率高等特点;它可以利用自然界的再生能源,实现可持续发展。它的发展对于解决经济和社会发展中所面临的人口、资源、环境等问题具有重大作用。大力发展农业生物技术及其产业,对于改变农业生产现状,大幅度提高农产品的产量和质量,加快高产、优质、高效、可持续农业的发展,提高农业资源利用率,减少环境污染,保护良性生态平衡都具有重要意义。 二、现代生物技术在农业生产中的应用 1良种选育与品质改良 在品质改良上采取的主要方法仍然是杂交育种,但杂交育种周期长,效率低,经多次回交转育很难在短时期内选出优质又高产的新品种。随着生物技术的不断完善,尤其是分子生物学和基因组研究的迅速发展,为品质改良开辟了一条崭新的途径。Calgene公司的科学家分离到一种控制植物纤维素形成的酶的基因,将其转入特定的树种,可培育出纤维素含量高的对造纸业更有利的植物。 2提高植物的抗性 (1)抗虫 全世界粮食产量因虫害所造成的损失占14%左右。长期以来,人们普遍采用化学杀虫剂来控制害虫,全世界每年用于化学杀虫剂的总金额在200亿美元以上。但化学杀虫剂的长期使用造成农药的残留、害虫的耐受性、环境污染等严重的问题,而利用基因工程的手段培育抗虫植物新品种,除可以克服以上缺点外,还具有成本低、特异性强等优点,目前人们已获得多种抗虫基因,其中有蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因、昆虫特异性神经毒素基因、几丁质酶基因等,它们已被导入烟草、棉花、油菜、水稻、玉米、马铃薯等多种农作物,在抗虫方面起到了良好的效果,并得到了广泛的应用,有的已进入了商品化生产。 (2)抗除草剂 目前全世界约有除草剂2000 多个品种,在农药市场上占有最大的份额。然而除草剂的使用有着自身难以克服的局限性,如很多除草剂无法区别庄稼和杂草,有些除草剂必须在野草长起来以前就施用,而且由于抗性草类群落的出现,导致药剂使用量增大,对环境的危害也日益严重。培育抗除草剂的转基因作物是克服这些缺点的理想途径。 (3)抗重金属 由于人类活动、矿山的开采,工业化进程的加速,空气、土壤、水体面临着越来越严重的重金污染,严重影响作物的产量和品质,而且通过食物链危害人类的健康。土壤中的重金属主要有Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、As等。20世纪80年代,提出植物修复、超富集植物。通过基因工程技术改良植物对重金属的抗性,增加或减少重金属在植物体内的累积量,被认为是进行污染土壤的生态恢复以及减少食物链重金属污染的一条切实可行的有效途径。 3生物防治的应用 微生物农药具有对人畜安全、不破坏生态平衡、害虫不易产生抗性等优点,但也存在着药效速度慢、专一性强、受自然条件影响大的缺点。而利用基因工程改造微生物菌种,创造出自然界不存在的新型菌种就可以克服这些缺点。 生物技术就是利用一种生物对付另外一种生物的方法。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它利用了生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污染环境,是化学农药等非生物防治病虫害方法所不能比的。生物防治,大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫3大类。 4生物技术与环境保护 目前我国农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10a来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。 (1)污水的生物净化 污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术就是酶工程技术,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 (2)重金属的生物防治 重金属是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。 (3)化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防治病虫害和除杂草等功能的一大类物质的总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究,将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中,以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育,从而达到杀死害虫的目的。 四 结束语 当今,生物技术被世界各国视为高新技术,它对于提高国力,帮助解决人类所面临的食品短缺、健康、环境及经济问题至关重要,所以许多国家将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键性技术之一。近20 年现代生物技术的发展取得了世人瞩目的成就,在农业生产领域展示了广阔的发展前景。 生物技术及应用论文:生物技术在环境保护中的应用及前景 【摘要】生物技术是充分利用自然资源,有效发挥其作用的良好手段,它能够克服不少方法治污又致污的缺点。现代生物技术将会在21世纪的资源与环境保护领域中发挥重要作用。本文介绍了生物技术的特点,探讨了生物技术在环境保护中的应用以及对今后发展方向的展望。 【关键词】 生物技术;环境保护;应用;前景 前言 21世纪科学技术进入了高速发展的时代,为人类创造了巨大的财富。但是,传统的思维方式和单目标的决策手段,使人类尝到了只追求效益而不顾资源、环境的掠夺式生产的苦果,人类正面临着有史以来最严重的环境危机。生态环境是人类生存和发展的基本条件,是经济和社会持续发展的基础。我国政府十分重视生态环境保护,把可持续发展作为基本国策。 一、生物技术的特点 生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了希望。目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物,少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护巾应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。 二、生物监测技术在环保领域中的应用 应用酶联免疫技术、PCR技术、电子显微技术、基因差异显示技术、生物传感器、基因探针、生物芯片等现代生物技术对环境进行监测与评价,是近年来国内外科学工作者研究的热点,研究报道也日益增多。应用酶联免疫技术检测分析环境中的农药及其代谢物是90年代的一项新技术。目前,国内外已经开发出杀虫剂、杀菌剂、除草剂等农药以及多氯联苯、二恶英、抗菌素等污染物的酶联免疫分析方法,其中用于现场快速分析的酶免疫试剂盒已商品化。此技术具有快速灵敏,费用低,特异性强和适于现场大量样品分析等优点。我国在环境污染的生物监测方面也取得了一些新进展。一是广泛开展了生物监测方法的研究;二是各种生物综合监测指标的研究;三是利用生物监测手段和评价环境质量。 三、生物技术在废水处理中的应用 现代废水生物处理技术是利用水中微生物的新陈代谢功能,使废水中的有机物降解转化为无害的物质,使废水得以净化。属于生物法处理工艺的有活性污泥法、生物膜法、自然生物处理法和厌氧生物处理法等。 1、活性污泥法 活性污泥法是被广泛采用的传统废水生物处理工艺。它是在人工条件下,将空气连续鼓人溶解了大量有机污染物的污水中,对污水中的各种微生物进行连续混合和培养,形成悬浮状态的活性污泥,在活性污泥上生活着大量的好氧微生物,这些微生物在好氧条件下能以溶解性有机物为食料获得能量,并不断增长,使污水中的有机污染物得以分解去除,最后使污泥与水分离,大部分污泥回流到生物反应池,多余的污泥将被排出活性污泥系统。 2、生物膜法生物膜法 又称固定膜法,是一系列污水好氧生物处理技术的统称,其共同的特点是微生物附着在作为介质的滤料表面,生长成一层由微生物构成的膜。污水与之接触后,其中的溶解性有机污染物被生物膜吸附,进而被氧化分解,使污水得以净化。目前,生物膜法是一项在废水处理工程上被广泛运用的技术,采用这种方法的构筑物有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和生物流化床等。 3、自然生物处理法 利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术,称为自然生物处理法。其特点是工艺简单,建设与运行费用低,但净化受自然条件的制约。主要处理技术是稳定塘和土地处理法。稳定塘是利用塘中天然微生物的代谢作用氧化分解废水中的有机物,稳定塘中的氧由塘中藻类的光合作用和塘面与大气接触的溶氧提供,在稳定塘内废水停留时间长,对废水的净化过程与自然水体净化过程基本一致。 4、厌氧生物处埋法 厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机物的处理技术。用于厌氧生物处理的构筑物有消化池、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床、厌氧转盘、挡板式厌氧反应器和复合厌氧反应器等。 四、污染土壤的生物修复 土壤污染也是较为严重的环境污染问题之一。其最主要表现形式是土壤板结沙化、重金属污染,导致土壤无法利用,威胁农业生产。利用生物修复技术治理土壤重金属污染,主要是通过酶促反应等生物作用,对土壤中的重金属进行固定,由于重金属元素的化学形态发生了改变,其移动性也相应降低,通过有针对性的生物对其吸收、代谢,可以削减土壤中重金属的含量。达到净化土壤和降低毒性的目的。其中应用最广的属低温微生物修复技术。重金属的低温微生物修复是利用低温微生物的生物活性,对重金属亲和吸附或转化为低重金属的污染程度。此外,污染土壤经过生物修复过程后还可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失等同。 五、环境生物技术在预防污染上的应用 利用分子遗传技术筛选特定菌种将产品生产过程的废弃物直接转化为能源或副产品,如微生物化肥;利用DNA重组及蛋白质工程技术快速生成特定的酶,应用于生产环节,减少化学无机品用量,从而达到清洁生产的目的。 利用分子微生物族群、基因技术、DNA修复改变某些物质的分子结构使其具有可降解性或加速自然降解的速度。例如生物农药、生物肥料、生物可降解塑料薄膜等生物产品将会大量应用到生产实际当中,逐步取代对环境存在污染或者污染威胁的环境物质的使用( 如化学制成品的农药、化肥等)。 六、展 望 1、新工艺新方法将不断涌现 随着废水处理量的巨增和水质的复杂化,迫使人们不断研究开发新技术和新方法、构建高效反应器、优化运行条件。例如:刘建荣等在研究印染废水的治理时,为了提高生物处理效率采用三种新技术相结合的方法,即在厌氧流化床中投加高效脱色菌,采用聚集一交胶固定法,将脱色菌固定于活性污泥上;在反应器内投加磁粉形成稳恒弱磁场,对微生物产生正的磁生物效应来提高生化反应速率。 2、与其他现代科学技术相结合 近年来,现代科学技术尤其是IT技术的发展促进了生物治理技术的进步,电子计算机的广泛使用不仅使处理工艺控制自动化,而且在生物技术上也广泛开展数学模拟研究。 3、极端微生物和超级工程菌的研究应用将成为热点 极端微生物是指那些可在一般生物不能生存的条件下(如高酸、高碱、高温、低温、高压、高盐等)生存的生物,由于其特殊的生理机制,在环境保护中具有极大的应用价值。随着生物工程技术的不断发展,人们不仅能对现有的微生物进行改造,而且还创造出具有新的特殊功能的微生物。 3、从治理污染到预防污染 早期的工农业一味追求发展,忽视了其对环境的副作用,直到环境被破坏得相当严重才开始被动治理。现在,世界各国已认识到环境保护的重要性:生物技术对环境保护的作用将由单纯治理发展到防治结合,以防为主,最终实现清洁生产。 七、结束语 随着现代生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展为根本上解决环境保护问题提供了无限的希望。现代生物技术的迅猛发展无疑将会推动环境保护理论及技术的日臻完善,为人类治理和保护环境提供更多可行、可用、有效的方法。 生物技术及应用论文:浅议微生物技术在污水处理方面的应用及优势 [摘 要]随着社会的不断发展、工业的进步,大量的有害物资不断地排入江河湖泊,水源污染日益严重。这不仅造成生态平衡破坏,更直接危害着人类的健康。大量的污水如何处理已经成为亟待解决的问题。本文就微生物技术处理污水做了简要的论述,并就其与传统污水处理技术对比存在的优点以及发展前景也做了相应的阐述。 [关键词]微生物技术;污水处理;优势 1 我国水源污染现状 我国水资源短缺,全国目前有400多个城市缺水,其中100多个严重缺水。由于人口众多,人均水资源的占有量仅为世界人均占有量的25%,属世界贫水国之一。由于水源分布不平衡,更存在南多北少,东多西少,夏天多冬天少的时空差异。然而就在不利的条件下,工业废水和农业污水不加处理的任意排放,造成水源污染愈加严重,根据环境保护部的2010年全国环境质量数据显示,中国的地表水严重污染,七大水系(长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河)受到轻度、中度、重度污染,湖泊富营养化问题突出。近几年来,重大水污染事件频繁出现,发生率高达50%。缺水问题日益严重。 1.1 传统污水处理技术 水的污染通常指人为原因造成的水质恶化,降低水的使用价值,主要污染物是固体废弃物和化学物质(需氧有机物、难降解有机物、重金属、植物营养物质、酸、碱和石油类物质)。 我国目前常用的污水处理技术有: (1)物理法即不溶态污染物的分离技术(重力沉降、混凝澄清、浮力浮上、离心力分离、磁力分离等)。 (2)化学法即污染物的化学转化技术(酸碱中和法、化学沉淀法、氧化还原法、化学物理消毒法)。 (3)溶解态污染物物理化学分离技术(吸附法、离子交换法、膜分离法、蒸发、冷冻法)。 1.2 常用方法存在的弊端 物理方法占地面积大,基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求,单独使用效果不明显。化学方法运行成本高,消耗大量的化学试剂,易产生二次污染。多数情况下两者须结合使用。 2 微生物技术 如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提呢?微生物技术满足了以上的要求。 2.1 微生物介绍 微生物是一类形体微小的单细胞或个体结构比较简单的多细胞,甚至没有细胞结构的低等生物,是眼看不见,手摸不着,有生命的微小生物,只有借助于光学显微镜和电子显微镜才能看到。微生物包括细菌、病毒、真菌等。 2.2 微生物技术及应用 微生物技术主要是利用微生物的代谢反应过程和生物合成产物(包括酶)对污染环境进行监测、评价、整治以及修复的单一或综合性的现代化人工技术系统。它不仅包含了生物技术所有的特点,还融合了环境污染防治以及其他工程技术,目前已逐步发展成为一种经济效益和环境效益俱佳的、能解决日益严重的(尤其是水污染)环境问题的有效手段之一[1]。 按照微生物降解的过程和产物种类的不同,微生物处理主要分为好氧处理、厌氧处理和兼氧处理。 (1)好氧微生物处理,在氧气充足的条件下,微生物通过有氧呼吸作用将有机物分解。好氧微生物处理工艺主要有:①氧化塘,以自然界的池塘、湖泊作为参照物,仿照非流动水具有自身净化功能的原理,人为构建一个静态污水池塘,污水中有机物主要由塘中细菌降解,细菌所需氧气由藻类和其他光合微生物的光合作用以及水面上方的空气提供。方法简单易行,但只适合于轻度污染且量少的污水处理。②活性污泥法,具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。③生物膜法,即利用在固体载体表面附着生长的微生物所形成的生物膜去除废水中溶解性有机污染物的一类方法。生物膜法又可分为滴滤池法(或叫生物滤池)、生物转盘法、接触氧化法和流化床生物膜法等。 (2)厌氧微生物处理,在厌氧条件下,厌氧菌通过无氧呼吸或发酵作用分解有机物,有机物最终被转化为甲烷、二氧化碳、水及少量硫化氢和氨。厌氧微生物处理工艺主要有如下几种:①厌氧消化池,主要用于处理污泥和粪肥,不宜用于生活和工业废水的处理。②厌氧接触法,在厌氧消化池的基础上,提高处理效率。在厌氧滤器内有固定填料,其上附着生长的生物膜使处理效率得到进一步提高。目前在处理含有易降解可溶性化合物的工业废水方面得到了大规模的应用。 (3)微生物兼氧处理当好氧和厌氧在同一处理工艺中共存时即为兼氧处理,有时好氧和厌氧的共存反而会使处理效果更好,其中好氧菌起主体作用,但没有厌氧菌及少量的兼氧性菌种也不可能达到预期的处理效果。 2.3 与传统技术对比存在的优势 与目前采用的物理法和化学法相比,在污水处理方面,微生物技术具有一系列的特点和优势:①具有很强的吸附力和良好的沉降性,很强的降解能力,不需要高温、高压、温和的条件,污染物经过酶催化即可高效并相对彻底完成,处理水量大,处理费用低廉,仅为物理、化学法的30%~50%。②微生物物种丰富、资源广泛、具有多种代谢类型,几乎可降解或转化环境中存在的各种天然物质,易培养、繁殖快、对环境有较强的适应能力和易实现变异等特性,一旦新的化合物出现,它们也能逐步通过自发或诱导产生新的酶系,具备新的代谢功能,从而降解或转化那些新的化合物。适当地对其加以培养繁殖,特别是在一定条件下加以驯化,就能使之很好地适应各种有毒的工业废水、生活污水等环境。通过有针对性地对菌种进行筛选、培养和驯化,可以使大多数的有机物实现生物降解处理,应用面宽。③微生物处理不仅能去除有机物、病原体、有毒物质,还能去除臭味、提高透明度、降低色度等,处理效果良好。只要找到合适的微生物,给予合适的条件,所有的污染物质都可得到降解或转化。④对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少。⑤直接暴露在污染物下的机会减少。⑥就地处理,操作简便,可以避免铺设不雅观的机械设备,减少占地面积,基建费、运行费,能耗,管理等,且能满足高效低耗的要求。 人们利用这些微小的生物群体,加之人为作用就可以解决其他物理化学方法无法解决的难题。为今后的污水处理提供了一项高效、节能、环保的绿色途径。 生物技术及应用论文:高职生物技术及应用专业植物组织培养技术课程教学改革探讨 摘要 根据高等职业教育改革的基本理念,针对生物技术及应用专业的人才培养目标,探讨教师如何以高等职业教育有别于学科教育的教学理念为指导,转变思维,从制定课程方案、课程目标、教学单元设计、多样化的教学手段运用等方面设计开发《植物组织培养技术》课程,并采取多样化的教育方法和手段,突出以实用、够用为主,达到提高教学质量为目的的教改思路和方法。 关键词 高职;植物组织培养技术;课程教学改革 课程教学改革是当今高职教育加强内涵建设和提高教学质量的重要环节。随着教育资源的丰富和教育现代化的发展,对职业院校《植物组织培养技术》课程也提出了更新、更高的要求[1]。《植物组织培养技术》是高职生物技术及应用专业的专业优秀课程[2]。该文针对高职院校生物技术及应用专业《植物组织培养技术》课程如何从制定课程方案、课程目标,教学单元设计这几个方面进行改革创新,课程内容能更好地体现技术型、应用型、职业型的高技能人才培养模式改革的理念,课程内涵能充分体现职业教育特点等进行探讨。 1 课程方案的制定 课程方案是一门课程的纲,是一门职业教育课程科学建设的框架,它的制定为《植物组织培养技术》课程标准的制定奠定指导路线,体现目前植物组织培养行业发展状况和技术应用的情况,以及对此类人才的数量需求和质量要求。为了科学、真实地体现这一点,一是采用实地进入企业调研和网络调研方式,与企业相关领导和技术人员交流,参观生产,探讨课程建设思路。二是通过网络问卷,请企业中行家里手回答相关问题,并提出课程开发意见。通过调研来看,《植物组织培养技术》是一门突出实践动手能力的专业课程,企业对学生的动手能力要求很高,要能体现吃苦耐劳的职业素质[3]。调研发现,从全国来看,植物组织培养技术广泛应用于高档名贵花卉和特色苗木的生产,如蝴蝶兰、大花蕙兰、玉簪等,这类花卉经济价值高,生产周期快,故生产效益较高。 有了市场调研的一手资料,课程方案的制定素材就准备充分,但是根据学院课程改革要求,初步制定出来的方案不是直接就能应用到课程标准的制定中去,必须经过系部教研会汇报交流,通过讲述,与会教师的意见,专家的评审,这样的步骤才能确定是否能通过。如果方案达到与会专家各项指标的要求,获得一致认可才能通过。反之,如果方案被提出的意见较多,说明调研的内容和信息还不完善,需要进一步到市场行业中去加深调研,充实方案内容,故这门课的方案经过了3次汇报才通过系部的审核。 2 课程标准的制定 课程教学目标分为专业能力目标和职业能力目标。专业能力目标就是围绕通过调研制定出来的符合企业需要的岗位优秀技能,主要分为2块:一是达到能熟悉掌握制定的每个单元要求的知识目标和技能目标;二是积累经验,通过熟练的技能操作,能发现在生产中出现的问题,并通过查阅技术资料尝试解决问题的能力[4]。职业能力目标包括:积极完成布置的工作任务;培养与人交流沟通的能力;培养与他人合作的能力;具备职业素养。具体包括:①掌握植物组织培养的基本理论知识,并能通过自己或团队的合作解决植物组织培养过程中出现的问题。②能制定植物组织培养每个典型工作任务的工作计划和生产计划;③能够完成植物组织培养生产全过程;④能根据植物组织培养的工作任务,搜集、整理资讯等相关信息;⑤能够对植物组织培养工作任务的完成情况进行客观分析与评价;课程拓展知识目标是能够开展植物组培苗的基础技术研发和组培车间管理工作。 课程标准要制定出课程教学单元,该课程单元标准体现既相互独立又相互联系,突出从简单技能到复杂技术的学习路线。如从培养基配制、灭菌、外植体选择、移栽育苗、污染处理等单一技能到完成一个典型植物的无性繁殖体系建立,直至植物组培工厂化生产与管理[5]。 3 课程单元的开发与实施 根据课程标准的制定要求,以切实提高学生动手能力为目的,体现工学结合模式,开发《植物组织培养技术》课程的教师手册和学生手册。教师手册开发是以植物组织培养技术典型工作任务为载体设计课程单元,以任务驱动开展教学。每个单元开发的教师手册和学生手册,依据课程标准对教师讲授和学习有不同的分工和要求,教师手册包含的教学以资讯、实施、考核、评价、学生反馈5个过程展开,学生手册是以学生为主体,小组为单位,任务驱动为指导的学习素材,其中包含每个单元应掌握的知识目标、技能目标、考核目标。学生手册中配套内容有工作任务资讯单、工作任务实施单、工作任务考核单、工作任务评价单等辅助学习材料。每个单元实施前,就要求学生以小组为单位利用各类课程知识资源将本单元的资讯单完成,做好实施工作任务前的基础准备。 教学单元的实施采用多媒体教学手段,丰富教学内容,充分利用图书、网络、视频、电脑动画等各种教学资源,丰富学生学习渠道。教学开展以学生为主体,课堂放到实训室,放到基地,教师做示范,学生边做边学,并记录工作任务实施过程和出现的问题,针对各环节制定考核标准,予以考核,达到完整掌握植物组织培养基本技术的目的。工作任务(下完成时,同时也完成工作任务单的记载。通过工作任务方案设计、操作和结果检查,小组学生自评、互评,教师考核,教学总结和评价这样的步骤来完整实施一个单元工作任务,真实体现“教、学、做”合一的职业教育模式。通过课程考核,将掌握技能项目优秀的学生选拔出来,继续培养他(她)们参加全国的植物组织培养职业技能大赛。 4 一轮课改课程教学结束后的反思 课程开发是一项专业而又科学的工作,教师要以深厚的教学工作经验为基础,并能深入到企业岗位工作一线,了解行业发展动态,新技术的应用,在熟悉职业教育规律的基础上,才能开发制定出一套完整的实用性强的教学体系,这也充分体现一个职业教育工作者是否紧跟行业企业发展,是否与时俱进的改革教学内容和教学方法的责任心和职业素养。 总之,课程改革的目的是让学生增强学习《植物组织培养技术》这门课的兴趣,能主动学习,能真正学到适应岗位工作的技能,并热爱这项工作,满足行业发展对人才的质量需求。 生物技术及应用论文:微生物技术及应用专业课程教学改革的探究 摘 要 为了达到企业对高职微生物技术及应用专业的用人需求,对本课程从理论教学、实践教学、考核标准和教材建设等方面进行教学探讨,从而使高职生达到掌握理论知识,提高实践技能、培养创新思维能力、强化职业素质的目的。 关键词 微生物技术 理论教学 实践教学 微生物学是生命科学的一个重要分支,是微生物技术及应用专业的主要技术基础课。本课程主要教学任务是使学生掌握微生物学在微生物技术及应用领域发展中的作用,微生物的主要类群,微生物的生长规律及控制,噬菌体的危害与防治,菌种的退化、复壮和保藏,了解微生物的生态,污染食品的微生物来源、途径以及其危害,熟悉微生物学的实验检测方法和手段。以增强学生的理论知识和实践动手能力,以适应当前市场对高技能人才的需求。那么,教师如何教得好,学生怎样学得好,并能合理评价教学成果,充分体现高职高专教育特色,突出实用性,是我们需要思考的问题。包头轻工职业技术学院微生物技术及应用专业在1988年便成立,为自治区乃至全国培养出大量的微生物技术及应用专业人才,本专业紧密联系自治区的产业特色,被评为自治区品牌专业。为了达到企业对高职微生物技术及应用专业的用人需求,对本课程从理论教学、实践教学、考核标准和教材建设等方面进行教学探讨,从而使高职生达到掌握理论知识,提高实践技能、培养创新思维能力、强化职业素质的目的。 1 理论教学方面 根据高职教育的特点,理论的教学应根据学生要求掌握技能的需求,结合相关企业的所用知识进行讲解,使抽象的理论易于让学生理解和掌握,并能为就业做铺垫,为企业工作需要做基础。对于实践性较强教学内容,则要突出操作的步骤,保证学生进行课外学习的需要。在内容方面的取舍上,需紧密联系生产实际,并侧重反映生产与实践中的实际主要技术环节和存在问题,做到有的放矢,实用强,科学合理。 教学要切实应用媒体进行辅助教学,将课堂教学内容由死板变为图文声像兼备的有吸引力的变化过程,增加教学信息量,增强新颖度,激发学生学习能动性,提高学生的创新思维能力,提高了教学效率。微生物是一类肉眼很难观察到的微小生物,在显微镜下才能看清楚其形态。因此,在对微生物的形态做介绍时,利用多媒体技术可直观形象地让学生认知感受,加深印象。 另外,教师除了要向学生教授本专业知识,还要教会学生查阅有关专业知识,拓展知识面,引导学生进行分析和讨论,提出解决问题的办法。在教学过程中,重视增加师学间互动性,提高学生的积极性和参与度,这对高职学生自主学习能力的培养非常有利,也加快学生熟悉新岗位的工作环境有很大的帮助。 2 实践教学方面 搞好微生物学实验课教学对加深学生对微生物学理论知识的理解,培养学生的实验技能,提高学生独立操作的能力及分析问题和解决问题的能力是一个重要环节。我们把教学计划实训课时提高,压缩减了与实践要求较远的理论知识,将有关理论知识整合到实训内容当中。调整后突出实验和实训课,以强化技能训练为主安排实验课程,加强学生微生物基础操作技能的练习,这样保证科高职微生物技术及应用专业的学生毕业后能迅速胜任相关岗位的工作。同时,按照实验教学内容的特点,将课程教学分成几个模块进行,统一安排重点实验实训,培养并增强实践能力。 对实验教学进行调整改革,首先将学生进行分组,一般4~5人一小组,由老师参与,引导学生一起促成教学内容设计,每个小组成员都与组员互相配合,一起完成实验教学项目。小组间对实验结果进行评价,再由老师进行最后点评,总结本次实验项目的实验重点难点和疑难问题。在实验时,都按企业的标准执行,要求学生按章办事,强化学生的职业能力的培养,以提高学生综合素养。 3 考核标准方面 融教学做于一体的典型的高职教学过程必须有与之相配套的课程考核办法。因此,在教学做的基础上实行有效的评价机制,构建“教学做评”四位一体的教学模式,更能促进培养目标的真正实现。为了实现既定的学生培养目标,我校在微生物技术及应用课程教学上实行理论、技能、职业素养“三元化”的综合评价机制,突出了技能教学在教学计划中应有的地位和职业素养养成的重视,从而保证学生对实践技能的培养效果和快速适应企业工作的要求。首先,提高理论课程平时成绩的比例,避免期末考试成绩为主的死板评价方法,平时技能和职业素养表现均作为考核项目。其次,课程考核以职业技能考核为重点,即以能力和技能考核为主进行评定,转变过去凭死记硬背的考核形式,真正检阅学生的实践学习能力。另外,考核形式实行多元化。实践调查报告,实验设计方案等都可以作为考核方式应用到教学考核当中,从而保证考核的科学合理性。 4 教材建设方面 高职微生物技术及应用专业教学应着重讲解在实际生产中的实际问题,结合微生物技术岗位的需要,重点培养学生的实际操作能力,教学内容根据生产实际进行内容增减,增强实用性,以操作技能为侧重点进行教学内容的设定和安排。我们根据各专业方向的不同,编写了切合本校学生实际的,能够体现工学结合特色的《食品微生物》、《乳品微生物》和《生物化学与微生物学》等教材正在我校所设专业内部进行初试,并根据教学中出现的实际教学及实践问题进行灵活调整,不断进行改进和优化,形成行之有效的特色教材。 总之,为了培养面向生产一线所需的高技能人才,微生物技术及应用专业课程教学需要准确定位,并在理论教学、实践教学、考核标准和教材建设方面进行不断实践和探索,形成实用的教改理论,使高职生达到掌握理论知识,提高实践技能、培养创新思维能力、强化职业素质的目的,为高职教育更好地服务。
农业科技创新能力探讨:农业科技创新能力管理论文 论文关键词思想政治工作;科技创新;长效机制 论文摘要思想政治工作创新对促进农业科技创新具有重要作用,要从内容、方式和方法上创新思想政治工作,着力构建长效机制。 随着农业科技的不断创新发展,农业科研单位思想政治工作也必须适应变化了的新情况,大胆进行探索和创新,增强思想政治工作的针对性,突出实效性,争取主动性,加快科技创新步伐,为现代农业和“三农”经济发展作出应有贡献。 1充分认识思想政治工作创新的重要意义,增强主动性 新的形势下,充分认识思想政治工作的重要性,切实加强和改进思想政治工作,实现思想政治工作创新,是关系到农业科研单位科技创新的重大问题。一是思想政治工作创新为科技创新提供精神动力。思想政治工作的对象是人,而人是有思想的,思想是行为的先导和动力,有正确思想才有正确的行为,有积极的思想才有积极的行为。因此,科学技术的发展和创新必须依靠思想政治工作提供精神动力。思想政治工作通过做人的思想工作,可以极大地激发人们的积极性、主动性和创造性,为科技创新提供巨大的精神动力。二是思想政治工作创新为科技创新提供思想保证。思想政治工作是用正确的理论武装人、先进的文化教育人,传授给人们科学的认知方法,提高认识世界和改造世界的能力,保证正确的政治方向。科技创新离不开科学的理性思维,需要先进的哲学思想提供正确的指导,只有掌握了正确的理性思维工具,才可以更好地揭示事物的发展规律,才能不断开辟认识真理的途径。因此,思想政治工作必须根据科技创新的实际,主动适应科技创新的新形势,主动把科技创新的内容融入到思想政治工作之中,以此促进和推动科技创新深入发展。 2创新思想政治工作的内容和方式方法,增强实效性 当前,随着社会主义市场经济的进一步深化发展,党员的思想观念发生了重大变化,作为科技人员集聚的科研单位的党员,思想更呈现出复杂性、多样化。面对农业科研单位内外诸多新问题、新情况,思想政治工作必须在内容、方式方法上进行创新,必须改变以往传统的空洞说教和死板灌输的刻板模式,善于寻找载体,通过不同载体和不同形式,使工作变无形为有形,变抽象为具体,变空洞为生动,增强工作的感染力和说服力。一是要围绕中心,服务大局。农业科研单位的中心任务就是要推进科技创新,提升农业科技在社会经济发展中的科技支撑作用。农业科研单位的任何一项工作都要自觉融入到科技创新工作之中,服从和服务于科技创新工作的这一中心任务,思想政治工作作为一项“软任务”尤其要善于找准与中心任务的结合点,注重改进教育活动的内容和方式,做到围绕科技创新抓思想政治工作,为科技创新提供坚实有力的思想保证和政治保证。二是创新思想政治工作的内容。要充分利用党建理论最新成果,不断充实思想政治工作的教育内容,提高科研人员的思想道德素质和科学文化素质。当前要着重抓好科研人员的“信仰、信念、信任、信心”问题,加强共产主义远大理想、中国特色社会主义理论体系和社会主义优秀价值观的宣传教育,自觉用科学发展观武装科研人员头脑。大力开展科学精神、科学观念、科学思想、科学方法、科学知识教育,围绕和谐社会、社会主义新农村、科学发展观、区域经济等内容,开展形式多样的时代主题教育活动。三是强化民主空气。要结合科研人员思想敏锐、观念超前以及敢想敢说的特点,进一步强化思想政治工作的民主气氛,通过开展形式多样、丰富多彩的活动,融政策、理想信念、理论知识、团队精神、形势教育于一体,寓教于乐,使科研人员在“春风化雨、润物无声”中受到教育,从而促进相互之间的沟通和理解,达到理顺关系、化解矛盾、统一思想、增进友谊、增强向心力的效果。 3创新机制体制,构建思想政治工作长效机制 思想政治工作机制体制创新是新形势下科技创新的需要,也是增强思想政治工作生机和活力的迫切要求,思想政治工作机制创新包括责任机制、考核评价机制和保障机制。一是要建立健全责任机制。要进一步突出党委在思想政治工作中的领导地位,明确领导职责,同时还应根据科研院所的特点,着力体现行政班子和职代会在思想政治工作中的重要作用,进一步构建思想政治工作网络化工作机制,确保科研单位思想政治工作健康、有序、稳步地发展。二是要建立健全考核评价机制。要紧密结合农业科技创新和思想政治工作实际,建立和完善多形式、多层次、多方面的综合性考核评价体系,逐步建立和完善有效的激励奖惩机制。三是建立健全保障机制。要建立规范的、有效的保证制度,完善思想政治工作的投入机制,加强思想政治工作部门的软硬件建设,实现思想政治工作手段的现代化和信息化。 总之,农业科研单位要根据现代农业发展的新形势需要,立足科技创新新情况,深入研究思想政治工作的特点和规律,不断探索有效途径,主动适应科技创新,为提高农业科研单位综合竞争力、推进科技创新、提升科技支撑作用提供坚实的思想保证、精神动力和智力支持。 农业科技创新能力探讨:农业科技创新能力对策研究 福建省农业科技进步贡献率从“七五”期间的21.94%增长到“十五”期间的50.19%,“十一五”期间增长至59.92%-69.94%之间(福建省科技发展报告,2008),以此说明福建省农业科技进步对农业总产值增长的贡献率有很大提升。但是,福建省科技进步始终没有成为农业发展最重要的推动力,农业发展还处于依赖物质资料的大量消耗阶段,农业科技进步与农业发展需求的矛盾仍然比较突出,农业科技自主创新能力还有待加强,农业科技推广体系仍需进一步完善。“十二五”时期是福建省加快发展现代农业的重要机遇期,而农业科技创新则必然成为农村经济全面发展和农业快速增长的主要原动力。为此,对福建省农业科技创新能力现状及存在的主要问题、农业科技创新的关键技术等进行深入研究分析,为进一步提升福建省农业科技创新能力,推进现代农业和特色效益农业的发展提供建设性的对策建议。 一、提升农业科技创新能力的重要性 林毅夫(2008)提出技术变迁是农业增长所依赖的最重要因素之一。现代经济增长理论表明,技术进步是促进经济增长的重要源泉之一,农业科技创新是农业发展的动力源泉。福建省农业科技进步面临着农业科技创新能力较弱与农业科技创新需求较大的矛盾,无法为现代农业发展指明方向和提供强有力科技支撑的现状。为全面推进福建省农业科技创新,必须不断加强对农业科技创新的政策引导与扶持,努力突破福建省现代农业发展的技术瓶颈,着力解决农民增收缓慢、农药残留浓度高、优势特色农业整体效益不高、农业标准化建设滞后、农业面源污染较重、农业生产低碳化转型不力等现实问题。同时,切实提升福建省农业科技创新水平,也是推进农业现代化、提升农产品竞争力、提高农业综合效益和促进农业可持续发展的重要支撑,是建设社会主义新农村,促进农业增效、农民增收、农村繁荣的迫切需要,是建设创新型省份的重要组成部分。 二、福建省农业科技创新存在的主要问题 农业科技创新是一个复杂的综合体系,是农业经济发展的内生变量,不仅包含硬技术创新和软技术创新,同时还包括农业科技在农业生产方面的多次应用。福建省农业科技创新受自然资源、人力资源以及创新资金和创新团队等多重因素的影响和制约,虽然已经建立了比较完善的农业科技创新体系,创新平台不断趋向完善,企业主体作用日益凸显,但是提升农业科技创新能力仍然面临着一系列困难和障碍。农业科技创新资金投入不足。由于农业科技投入带有开放系统的许多明显特征,农业科技投入的内涵和外延差异性较大,导致统计口径具有较大区别。本文采用福建省科技年鉴(2011)统计的统计数据,2010年福建省R D经费内部支出总计为1708982万元,按行业来分,其中农林牧渔业为5357万元,占总数的比例仅为0.3%;在农林牧渔业中基础研究支出为45万元,应用研究支出为807万元,试验发展支出为4505万元。数据表明,福建省农业科技创新投入不仅总量较低,且存在资金投入结构的问题,即基础研究、应用研究、开发研究或试验发展经费投入比例失调等问题。由此,福建省在农业科技创新资金投入方面还存在较大的局限,仍需加强和完善,同时在全省范围内也尚未能形成以企业为主体、官产学研民(民:指农民及农业经济合作组织)相结合的农业技术创新资金多元化投入机制。农业科技创新成果和农业技术供需问题凸显。农业科技创新成果的供需存在较大矛盾,一方面是农业科技成果的质量和结构存在问题。主要是由于农业科技的有效需求不足造成的,其中质量问题主要表现在能够显著增产、增收的突破性成果少,一般性成果占主要部分。而品种类成果比技术类成果多、生产类成果比加工类成果多、粮食作物类成果比经济作物类成果多、农作物成果比畜牧业成果多以及农民应用新技术的积极性不高等则是结构问题的主要表现。另一方面,农业技术提供的质量和结构也存在问题。由此导致农民(企业)无法获得生产中迫切需要的技术与服务,存在着产前愁信息、愁资金、愁种苗;产中愁技术、愁服务;产后愁加工、愁运输、愁销路等问题。农业科技成果中试示范仍是一个薄弱环节。目前制约农业科技成果转化为现实生产力的主要制约因素是中试示范环节的不足。在当前的科研推广体系中,科研与推广由两个系统来完成,而成果的中试熟化却没有专门的部门来承担。尽管农业科研部门通过艰苦努力取得了大量成果,但相当部分成果由于缺乏中试熟化的条件,在生产应用中效果不显著,加之农作物品种与栽培技术不配套,且处于不同类型生态区,新品种产量潜力发挥的配套栽培技术存在较大差异,大部分农作物新品种在大面积生产上仅能发挥其产量潜力的60%~70%。 三、提升福建省农业科技创新能力的对策建议 (一)坚持改革,创新农业科技体制机制 坚持解放思想,坚持改革创新,着力构建充满活力、富有效率的新型农业科技体制机制。1、加强农业科研与农业生产的紧密联系。在实践中,基于充分调研的前提下,合理统筹和配置区域、产业间的技术难题和创新资源,以确保农业科研能满足农业生产需要的目的,建立合理、规范的农业科研项目审批和立项制度,使科研与生产能够顺利对接,从而形成科学、高效的农业科技管理机制。2、加强农业科技研发机构建设力度。农业科技研发机构是农业科技研发的重要载体,农业领域基础性研究以及相关共性技术的研发都离不开农业科技研发机构在人力、物力等方面的大量投入。为保障农业领域科技创新活动的有效实施,弥补农业科技研发机构在基础性和共性技术研究方面资金不足等现象,在政府财政支持的同时,以委托企业承担科研任务等形式和方式来拓宽投入渠道。3、充分发挥各级农科教协调领导小组的作用。按照农业科技管理统一规划、地方和部门共同实施的原则,完善由科技、教育、农业、计划、财政、金融、林业、水利、环保、气象等政府主导、市场多元的农业科技协商机制,切实加强农科教、产学研结合。 (二)完善条件,建设区域农业科技创新体系 农业科技创新是一个投入大、周期长、风险高的复杂、连续动态过程,且成果具有公共产品特性。因此,农业科技创新活动呈现创新参与主体多元化的特征,多元化主体诸如政府、高校、农业科研机构、推广机构、中介组织、农户以及涉农企业等众多创新主体各自承担着特有的创新功能,并相互产生合力来推动农业科技创新的进程和成效。1、建设农业科技创新平台。农业科技创新活动需要一定的物质条件和信息资源作为基础,构建具有区域特色的农业科技创新平台有利于优化农业科技资源配置以及科技资源开放共享。建议以省农科院、农林大学、省林科院等省级科研机构为依托,构建具备农业科技研发、成果转化、中介服务等功能为一体的区域性农业科技创新中心,坚持以“政府主导、部门协作、产业导向”为平台的工作导向及原则,重点突破一批具有区域优势的重大农业科技成果。2、建设高素质的农业科技人才队伍。农业科技人才是农业科技创新和农业科技进步的重要组成部分和主要推手。实践中,福建省可依托重大农业科研项目、重点学科、科研基地,加强农业科技创新团队建设,培育农业科技高层次人才特别是领军人才;同时通过农业重点实验室、重点学科建设,结合重大科技项目计划和人才培养计划,造就一批精干的、在科学前沿勇攀高峰的学术带头人和科研骨干,以任务带动人才培养。努力培育一批有文化、懂技术、会经营的农村实用型人才,充分利用农村地区的普通中专、农民中专、中央农广校和高等农职校资源以及县、乡科技人员,进行多形式、多层次的职业技术培训和教育,培养农民植保员、防疫员、水利员、信息员、沼气工等农村技能推广服务型人才和种养大户、农机大户、经纪人等农村生产经营型技术人才;以企业为主体,依托高校、院所资源优势,尤其是高等农林院校,培养和打造一批精研发、懂市场、懂生产的企业科研人才。 (三)加大投入,建立多元化农业科技投入体系 王安国等(2003)认为,农业科技投入是指一个国家或地区一定时期内每年用于农业科学研究与技术推广的总支出。吴文元等(2006)认为,应该对农业科研投入机制进行创新,以鼓励和引导企业对农业科研进行投资。在目前农业科技创新产出高效的前提下,确保财政科技投入稳定增长,明确以政府引导全社会投入农业科技创新的新方略,形成以政府为主导、企业为主体、银行等金融机构和农企农户广泛参与的多元化科技创新投入机制,以保障可持续的农业科技创新资金投入。1、强化农业科技创新的财政资金投入力度。福建省各级科技、农业等涉农部门按照“目标统一、渠道不变、有效整合、管理有序”的要求,整合福建省现有的各项建设投资和财政专项资金,重点向提升农业科技自主创新能力方面倾斜,加强衔接,形成合力。2、探索完善符合农业科技特点和规律的支持机制。调整农业投入结构,加大支持农业基础性、前沿性科学研究,力争在关键领域和优秀技术上取得突破。同时,更要加大对农业科技创新和成果中试熟化的投入,建议对农业综合开发、防护林建设、“菜篮子”工程等重大农业建设项目经费,提取5%~8%用于解决重大项目建设中的科技难题和相应的技术进步与开发工作,使科技创新、转化和推广都得到有效支持。3、积极引导金融机构对农业科技创新的贷款扶持。协调好各类性质的银行机构的职能,改革完善农村商业金融、政策性金融、信用合作金融的业务种类,合理分工。同时,通过贷款贴息、税收优惠等政策,支持发展农业科技创新基金,积极引导和鼓励金融信贷、风险投资等社会资金参与农业科技创新创业,鼓励银行、信用社等金融机构提高对农业科技创新的资金贷款幅度。4、建立及完善创新型农业科技企业的扶持机制。企业是农村科技创新主体与成果应用重要载体,政府可以适当的增加由企业承担科研项目的形式来增加财政科技投入,如委托农业企业进行技术创新、鼓励农业企业与高校或科研机构合作申报农业科技创新项目等;同时在落实税收减免、企业研发费用加计扣除、高新技术优惠等政策的同时对涉农企业给予较大幅度的优惠额度。通过一系列优惠政策的实施,不仅能促进政府引导农业企业对科技创新资金投入,更重要的意义是使科研成果更符合企业实际和市场需求,从而提高科技成果的转化效率。在全省范围加快培育农业产业龙头企业,鼓励龙头企业建立企业研究中心或内部科研机构,增加企业在科技创新的投入,并积极组织开展各种形式和层次的科技创新活动。 (四)开展合作,加速现代农业科技创新进程 从福建省农业科技创新体系的运行现状看,农业科技创新活动在产学研合作以及省际、国际之间的合作程度均呈现比较滞缓的趋势,既无法实现科技创新资源的全面共享,也还难以达到与世界接轨的水平。1、强化闽台农业科技合作的深度与广度。福建与台湾地理、气候、土壤等相近,农作物种类、耕作制度、栽培技术相同,开展农业合作具有得天独厚的优势。在种植业、养殖业、农产品加工业合作的基础上,加强闽台农业信息、科技、教育、农产品贸易和农产品运销体系建设的合作,建立一批以高新技术为主的农业合作示范区和出口生产加工基地,加速福建省农业高新技术及其产业的形成和发展,不断拓展合作的内涵。福建省应积极争取中央有关部门对福建省闽台农业合作项目的资金支持,努力营造“亲商、安商、富商”的投资环境,为闽台农业合作项目提供优质高效服务。2、完善农业科技创新的产学研合作机制。鼓励与支持农业企业与高校、科研机构通过成果转让、委托开发、联合开发等方式,开展技术项目合作,通过提供研发所需部分资金、联合攻关等方式,提前介入高校、科研单位的应用研究,取得知识产权和成果优先转化权,促进企业经营效益和经营目标的实现;鼓励与支持产学研共建技术研发机构,组建多种形式的技术研发中心,包括重点实验室、中试基地、工程技术研究中心、技术开发中心和博士后流动站等多种形式的合作研究机构,以强化农业科技创新合作的深度与广度。3、设立福建省农业技术引进与合作专项资金。专门用于农业育种新材料、新品种、先进技术和设备等的引进、创新;鼓励企业、社会力量投资农业技术引进工作,用于引进技术的费用可全额计入生产成本;鼓励省内企业与高校、科研机构进行科技创新合作、实验与应用开发合作、推广产业化合作。 (五)提供决策参考,强化农业科技创新管理 领域的社会科学研究福建省农业科技创新领域还存在农业技术供需脱节,农业企业创新投入低,高校和科研机构科技成果转化率低,产学研合作程度低等问题;同时,学术界对全球气候变暖、低碳约束背景下,农业企业或农户低碳生产技术、环境友好型生产技术等应用程度的研究结论不够广泛,无法为政府推广环境友好型农业技术提供有效决策参考。因此,为了准确把握福建省农业科技创新领域问题产生的根本原因,了解农业企业或农户环境友好型技术和低碳技术的应用意愿,需加强对农业科技创新管理领域的软科学研究,加强对农业企业或农户技术采纳行为和农业企业技术创新投入机理等进行深入研究,有助于政府把握政策制定的侧重点和落脚点,提出有效的农业科技创新与推广政策,提升福建省的农业科技能力,也有利于更好地应对气候变化和低碳约束背景对农业生产提出的新挑战。 (六)明确目标,突破重点领域及攻克关键技术 1、重点领域。围绕福建省现代农业发展目标,将重点领域集中在关系当前经济社会发展和民生建设的范畴中,推进农业技术不断取得新突破,促进农业技术进步和产业升级。一是粮食作物高产优质育种领域;二是农产品优质高效安全生产领域;三是设施农业工程建设领域;四是农产品精深加工领域;五是节水农业发展领域;六是农业生态环境保护和资源综合利用领域;七是农业高新技术和基础研究。2、关键技术。福建省发展现代农业和特色效益农业对提高农业科技创新能力的需求主要包括:提高保障食品安全的科技创新能力;提高发展特色效益农业的科技创新能力,提高推进农业产业化的科技创新能力;提高农业生态环境保护的科技创新能力等,这些能力的提高必将促进福建省农业科技创新能力上新台阶,而这些能力的提高必须细化到具体的技术上。一是为提高保障食品安全的科技创新能力需要攻关的技术。具体包含优质超高产植物(动物)新品种选育(培育),农产安全与质量控制技术研究,重大病虫草和自然灾害防治技术,土壤肥料技术研究。二是为提高发展特色效益农业,推进农业产业化的科技创新能力需要攻关的技术。具体包含食用菌产业化关键技术,茶叶产业化关键技术,农产品加工产业化技术。三是农业面源污染防治技术和低碳生产技术。 作者:罗雪英郑庆昌李坚义工作单位:福建省农林大学福建省科学技术厅 农业科技创新能力探讨:农业科技创新能力建设对策 编者按:本文从农业科技创新的战略意义;我国农业科技创新存在的问题;我国农业科技创新的对策;这三个方面阐述了农业科技创新,包括农业科技创新的意义是农业科技创新是应对日益激烈的国际科技竞争的需要与农业科技创新是建设社会主义新农村的需要,农业科技创新存在农业科技成果转化率较低;农业科技创新投入严重不足;农业科技创新人才匮乏,农业科技体制不完善,要加快农业科技创新,要求我们大幅度增加农业科技创新投入,加快构建国家农业科技创新体系,进一步深化农业科技创新体制改革,本文对加快我国农业科技创新有生要指导意义。 摘要阐明了农业科技创新的战略意义,总结了我国农业科技创新过程中存在的主要问题,指出解决问题的基本对策。 关键词农业科技创新 1农业科技创新的战略意义 1.1农业科技创新是应对日益激烈的国际科技竞争的需要 进入21世纪初,知识经济与经济全球化进程明显加快,科学技术发展突飞猛进,科技实力的竞争成为世界各国综合国力竞争的优秀,农业科学技术已成为推动世界各国农业发展的强大动力,以农业生物技术和信息技术为特征的新的科技革命浪潮正在世界各国全面兴起。在这场新的农业科技浪潮中,美国、日本、德国等发达国家,印度、巴西等发展中国家,近年来都在制定实施新的农业科技发展战略,改革农业科技体制与运行机制,加大农业科研投入,加快农业科技创新步伐,抢占农业科技发展的制高点。这既对我国农业科技提出了严峻的挑战,更提供了迎头赶上新的农业科技革命、实现农业科技跨越式发展的历史性机遇。 当前我国正处于加入WTO后的过渡期,农业面临的国际竞争更加激烈,经济全球化的发展不仅使国内市场国际化,而且使国内农业国际化。在世界农产品和贸易方面,对高科技含量和高附加值的农产品的需求比重会提高,对农产品卫生和质量标准的要求也越来越高。因此,加快农业科技创新、提高农业的科技含量,是提高农业国际竞争力的根本措施。 1.2农业科技创新是建设社会主义新农村的需要 建设社会主义新农村,要求我国农业由传统农业向现代农业转型,现代农业的典型特征是高产、优质、高效、生态和安全,这些都依赖于农业科技的不断创新和支撑,农业科技创新与应用已成为增强农业生产能力,提高农业生产效率,转变农业增长方式和推进现代农业建设的关键因素。党的十六届五中全会明确提出了建设社会主义新农村的重大历史任务,党中央国务院出台了《关于推进社会主义新农村建设的若干意见》,为做好当前和今后一个时期的“三农”工作指明了方向,为解决农村、农业和农民问题迎来了新的发展机遇。同时也应清醒地认识到,当前农业和农村发展仍然处于艰难的爬坡阶段,构建社会主义和谐社会,统筹城乡经济社会发展,建设现代农业,发展农村经济,增加农民收入,离不开现代农业科技提供强有力的支撑。农业科技创新是解决我国农业问题的根本出路,只有加快农业科技进步与创新,才能提高我国农业综合生产能力,推动我国农业和农村经济结构战略性的调整,提高我国农业的国际竞争力,促进我国农业的可持续发展,保证我国的经济安全。 2我国农业科技创新存在的问题 2.1农业科技成果转化率较低 据有关专家介绍,我国农业科技创新水平在大多数领域仍落后于发达国家10~15年,从而严重地阻碍了我国的农业现代化和国际竞争力的提高。近几年,我国农业科技对农业生产的贡献率已经提高到了45%,但同发达国家相比还有很大差距,发达国家农业科技对农业生产的贡献率都在75%以上,德国、法国、英国等甚至达到90%,以色列也达到了90%以上,世界农业的快速发展主要是得益于农业科技的重大突破和农业科技的创新。我国农业科研成果转化率也比较低,据资料显示,2000年以来,我国每年取得科技成果6000多个,但转化率不足50%,真正形成规模的不到20%,而发达国家农业科研成果转化率已经达到80%以上。科研成果与农业需求的脱节,造成了我国农业科技创新滞后。现在,新一轮农业科技革命已经在全世界范围内兴起,生物技术、基因重组技术和信息技术开始应用于农业科研生产领域,但是对于高新技术的研究和开发,我国目前还只是刚刚起步,与发达国家还有很大差距。 2.2农业科技创新投入严重不足 农业科技具有很强的公益性和社会效益,世界上许多国家都非常重视对农业科研的投入,自20世纪80年代以来,世界上许多国家用于农业科研的投资与农业总产值的比重为1%以上,而我国仅为0.17%~0.27%。根据《中国统计年鉴》的统计数字来看,我国农业支出占财政支出的比重远远小于农业GDP的比重,如全国农业支出/财政支出1991~1995年为9.486,1996~2000年为8.758,2001~2002年为7.71;而农业GDP/总GDP1991~1995年为21.38;1996~2000年为18.42;2001~2002年为15.80,这说明国家在财政上对农业发展重视不够。特别是政府对农业科技创新的投资强度增长缓慢,总量不足。在1988~1999年间,我国农业科研政府投资强度平均增长率为-2.47%,投资强度平均为0.193%,1997年后有所增加,2002年达到0.339%,但2003年有下降到0.312%,还不到1981~1985年期间世界平均水平0.76%的一半,也明显低于低收入国家的平均水平0.35%。近几年,国家对科技投入的力度有所加大,但由于现有科技经费归不同部门掌握,条块分割严重,配置比例不合理,难以集成使用;仪器设备重复购置,档次不高,浪费严重;重点实验室开发度低,难以共享。由于农业科技投入严重不足,导致农业科技创新基础条件薄弱,至2003年底全国农业科研机构设备总值仅17.35亿元,全国农业科研机构基建投资实际完成额仅为5.55亿元,比2002年减少0.4%。 2.3农业科技创新人才匮乏 农业科技创新高层次人才总量不足,流失严重。目前,全国农业科研机构具有大学以上学历的人员3万人,仅占职工总数的1/3;具有硕士以上学历的科技人员仅占农业科技人员总数的3%,比全国平均水平低8.5个百分点。与此同时,人才流失严重,2003年全国农业科研机构减少人员4806人,是新增人员的1.7倍,除了离退休人员外,人才流失占较大比例。据有关统计资料,我国平均2000多个农业劳动力中才有一名农业技术推广人员,而发达国家平均不足400人就有1名。缺乏农业科技尖端人才和学科带头人,导致高新技术研究乏力;缺乏市场意识强、管理水平高、开拓能力大的开发型人才,导致农业科技产业化发展滞后。 2.4农业科技体制不完善 我国传统的农业科技体制宏观管理条块分割、组织布局分散、研发层次重叠、管理效率底下、学科设置陈旧、专业单 一、跨专业综合性的项目较少、研发方向与市场需求脱节,运行机制、分配机制、激励机制僵化落后,传统的农业科技体制已经远远不能适应我国农业转型的现实需要。农业科研工作的最终目的是促进社会主义市场经济的健康快速发展,科研方向应当反映当前和今后经济发展的需求。但是长期以来由于受到科技体制和运行机制等因素的影响,我国农业科研与经济发展未能紧密结合,农业科技与农业生产、农村经济发展和农民增收脱节状况比较严重。这反映了在农产品短缺时期建立的科技体制和运行机制难以适应农业市场化、国际化和现代化的发展形势和需要。 3我国农业科技创新的对策 3.1大幅度增加农业科技创新投入 社会主义新农村建设,需要大幅度增加对农业科研的投入,加快建立以政府为主导、社会力量广泛参与的多元化农业科技创新体系,形成稳定的增长机制。国家的科技投入要不断提高用于农业科研的比重,有关重大科技项目和攻关计划要较大幅度增加农业科研投资规模,尽快使我国农业科研投资强度提高到1%,力争到2010年左右达到1.5%左右的世界平均水平,到2020年左右达到2%,使农业与国民经济其他部门的发展相协调。 政府在加大科技投入的同时,要改善农业科技创新的投资环境,通过体制改革深化和政策引导,逐步形成以企业为主体,全社会、多渠道的科技投入新体系,引导工商资本、民间资本和外资流向农业高技术产业,发展农业科技创新风险投资,把政府资金投向技术集成度高、市场前景广阔、经济效益巨大的重大项目。 3.2加快构建国家农业科技创新体系 建立国家农业科技创新体系,应当是一个系统全面的创新体系,主要任务是加强农业科学研究,强化农业技术推广与服务,推广农业科技成果产业化,培养造就高素质的农业科技人才队伍。因此,要坚持以人才使用为本,以技术创新为优秀,以科技推广为纽带,以服务“三农”为最终目的。 农业科技创新体系分为国家和区域两级体系,通过协调两级体系的关系,形成层次分明、结构优化、分工明确、有机衔接的适应现代农业科技发展需要的新型农业科技创新体系。国家农业科技创新体系是国家农业科技优秀竞争力的基础,以知识创新为主体,以原始创新为重点,着重解决全局性、基础性、战略性农业科技创新问题;区域农业科技创新体系是国家农业科技创新体系的重要组成部分,体现国家体系的层次性,以技术创新为主体,重大关键技术系统集成为重点,着重解决区域性、地方性农业科技创新问题。提升农业科技创新能力,就是要增强农业基础研究和高新技术原始创新能力,提高农业重大关键技术集成创新能力,强化优势农产品及其产业发展的科技转化应用能力。在创新模式的选择上,应确立自主创新与引进技术相结合,高新技术与常规技术相结合,基础研究、应用研究与技术开发相结合的农业科技创新模式。 3.3加强农业科技创新人才队伍建设 加强农业科技创新人才队伍建设,一是需要聚集和培养一批站在国际农业科技前沿、推动重大科技创新的战略科学家、中青年学术带头人和创新骨干力量,打造一批具有国际竞争力、精干高效的科技创新优秀团队;二是实施人才目标管理,建立激励和约束相结合的竞争协作机制,营造有利于人才成长的氛围,提高农业科技创新单位和团队的整体绩效;三是要实施人才结构管理,建立合理的首席专家和高层次人才梯队结构,稳定农业科技创新队伍;四是实施人才增量管理,建立高质量的教育培训体系和开发型的人才流动机制,增加农业科技创新人力资源总量,构建农业科技创新人才高地。 3.4进一步深化农业科技创新体制改革 在农产品由短缺到结构性过剩、农业生产从数量型到数量质量型、从面对国内市场到国内国际两个市场的转型时期,应及时调整和改革农业科技体制和运行机制。深化科技体制改革,需要逐步完善农业科技自主创新机制,建立首席科学家负责制、建设跨区域、跨学科、跨专业的创新团队,积极探索以任务分工为基础,权益合理分配和资源信息共享为优秀,项目为纽带的协作攻关机制;要建立人员能进能出、职称能上能下,有利于各类人才脱颖而出、施展才能的选人机制;重在社会评价和业内认可的人才评价机制;体现岗位绩效,促进人才资源合理流动以及适应分级分类管理的收入分配机制;鼓励科技人员大胆创新、创业和深入农村第一线的激励机制。要加快农业技术推广体系改革和建设,积极探索对公益性职能与经营性服务实行分类管理的办法,完善农技推广的社会化服务机制,鼓励各类农科教机构和社会力量参与多元化的农技推广服务。 农业科技创新能力探讨:农业科技创新能力的建议与措施 摘要: 分析在基层科技创新投入,促进农业经济发展中遇到的问题,提出从管理体制、创新机制、推广体系、人才培育等方面推动农业科技创新成果的转化。实现依靠科技创新发展农业,促进农民增收,最终达到区域农业经济长效增长以及加速农业发展现代化进程的目的。 关键词: 农业;科技创新;建议 农业发展的根本出路在科技进步。面对新的发展形势,只有加快农业科技进步,才能推动农业农村发展走上又好又快的科学发展轨道;只有依靠科学技术,走“稳定面积、提高单产”的路子,才能确保粮食安全;只有依靠科技,降低农业生产成本,提高农业附加值和经济效益,才能不断拓宽农民持续增收的渠道;只有大力推进农业科技进步和创新,发展循环农业和农村循环经济,才能不断提高农业资源的利用效率,提高农业生产的质量和效益,促进农业农村经济的可持续发展。笔者根据基层科技创新投入,促进农业经济发展中遇到的问题,提几条建议。 1加强基层农技推广体系建设 要建立完善农技推广机构,明确农技推广公益性职能和定位,推进乡(镇)农业技术推广(含水产、农机、能源)、动植物疫病防控、农产品质量监管等功能“三位一体”的公共服务机构建设,落实工作经费和报酬待遇,加强考核奖惩,加强农技推广人员的专业培训,提高队伍素质。农技人员要立足于农村,建立以科技示范户为纽带连接周边农户的农业技术传播网络,开展农技试验、示范、推广、培训、咨询等服务。以“一乡一业”、“一村一品”为方向,建设一批服务于区域优势特色产业的科技示范基地、科技示范村、科技示范户,包装一批科技示范项目,建立一批农业科技示范网络。大力推进现代农业产业技术体系建设,健全县有专家组、镇有技术指导员、村有科技示范户、组有辐射带动户的四级农技推广体系,不断提高农技推广水平。 2建立农业科技创新投入保障机制 按照“三个持续”加大,确保资金投入增量和比例均有提高,进一步发挥政府在农业科技投入中的主导作用,建立投入稳定增长的长效机制,确保财政对农业科技投入增幅明显高于财政经常性收入增幅,逐步提高农业研发投入占农业增加值的比重。要探索建立推进农业科技创新奖励办法,尤其对来丰城市进行农业科技推广的江西农大、江西农科院等科研院校的专家和专业技术人员,要积极实施“暖心”工程,使他们来得了、留得住、用得上、干得好。探索建立农业科技创新和示范推广的投入保障机制,降低投入风险,调动和提升各类社会力量投入农业科技创新示范推广和发展现代农业的积极性。 3建设农业科技创新团队 培养大量聚集在农业企业生产、工程开发等环节的创新型人才,帮助树立扎根农业经济主战场,服务“三农”发展的理念。通过优惠的项目资助、成果转化、创业服务等措施引进高端农业科研人才,发挥农业院校、科研院所、龙头企业、各类技术推广机构、农村实用人才培养基地的人才资源优势和主渠道作用,建设农业科技创新团队。按照“六个一”计划(即组建一个团队,集成一套技术,建立一片基地,支持一群示范户,带动一个产业,致富一方农民),通过深化股权激励、人力资本出资注册、专利所有人技术入股、高层次人才薪酬个税返还等激励政策,优化农业创新人才创业环境,促进创业兴业计划的完成。 4培养新型职业农民 农民始终是农业的主体,现代农业呼唤现代农民。把塑造有思想、有文化、懂技术的现代新型农民作为发展现代农业和建设小康社会的基础工作,加大科技培训力度,提高农民的科技水平和应用能力。深入实施“农业科技促进年”活动,围绕“培养有文化、懂技术、会经营的新型农民”要求,以实施阳光工程新型农民科技培训、实用技术培训、科技入户和科技示范村(场)建设为平台,以“五业”(特色产业、农村服务业、农产品加工业、转移就业、自主创业)培训为重点,大力开展新型农民培训,努力提高农民科技素质。 5加快农业科技示范园区建设 整合示范园资源,完善功能定位,集农业研发与推广、体验与科普等功能于一体的现代农业科技示范园区,发挥示范、引领、辐射作用。突出区域优势特色产业,以农产品生产和开发为主线,熟化优秀技术,组装集成关键技术和配套技术,延伸产业链条,建立农业科技示范基地。 6强化农业科技自主创新 强化科技人员的创新意识,在全社会营造学科技、用科技、支持农业科技发展的良好氛围,提高科技创新水平和能力。积极开展“三品一标”的申报和认证,推进全国著名商标和知名品牌创建工作。加强自有知识产权保护,加大知识产权保护知识的宣传普及,提高企业自身知识产权保护、运用能力,专利技术保密能力、驰名商标开发能力。鼓励科技人员以成果、技术、管理、资金形式投资入股,推行股权激励。对农业科技人员在职称评聘、荣誉评选上给予倾斜,对于做出成绩的农业科技人员和科研单位,进行奖励。通过进修深造、联合培养、人才引进等方式加强人才培养;通过项目支持,把各类人才推向农业科研、推广和管理岗位,立足实践培养人才。 作者:陈解群 吕庆春 单位:江西省丰城市曲江镇畜牧水产站 丰城市孙渡街办农业综合服务站 农业科技创新能力探讨:农业科技创新能力评价研究 摘要:运用因子分析法,提取了影响中部六省农业科技创新能力的四个共同因子,并在此基础上使用聚类分析法对中部六省农业科技创新能力的发展现状进行了分类,分析结果与中部六省实际情况大致吻合。最后,得到中部六省农业科技创新能力的综合排名,并给出了相应的建议。 关键词:农业科技创新能力;中部六省;因子分析;聚类分析 现代农业的发展离不开科技创新,科技水平的高低从根本上决定了农业、农村发展的前景[1]。农业科技创新能力决定着区域的经济发展态势、农民生活水平的高低。从2004-2013年,中共中央连续出台了10个“一号文件”均把农业科技创新作为重要的建设领域。2012年中央题为《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》的一号文件中提出,农业科技是实现农业持续稳定发展的根本出路,是确保国家粮食安全的基础支撑,是突破资源环境约束的必然之路,是加快现代农业建设的决定力量。中部六省作为中国主要农业产地,近年来农业取得了良好发展,增速较快。但是,中部六省在政策制度、地域、资源禀赋、环境等方面存在差异,因而六省在农业科技创新能力发展水平上仍存在显著差异。因此,加快中部六省农业科技创新能力建设,对支撑地区农业经济增长,提高农业整体竞争力,并实现经济社会的可持续发展具有重要意义。目前,对农业科技创新能力进行评价的相关研究有:陈丽佳[2]用多指标多层次综合评价法对广东省各市农业科技创新能力进行综合评价,根据综合评价值计算出各市综合排名,进而将广东省的农业科技创新能力划分为4个层次以及创新层次;以柳卸林等为代表的中国科技发展战略研究小组[3]对2000-2004年的中国各省的区域创新能力进行了评价;纪邵勤[4]系统全面地研究了中国农业科技创新体系的活动主体、相关要素以及运行机制,提出构建新时期中国农业科技创新体系的思路、原则、目标、结构设计、功能定位以及体制和运行机制创新等;魏康宁等[5]以安徽省为实例,用T0PSIS模型对其创新能力进行了简单分析,并提出了相应建议林伯德[6]提出以科技创新的链环—回路模型作为评价农业科技创新能力的依据,并基于该理论分析了其对农业科技创新能力评价的启示,构建了农业科技创新能力评价模型;王林[7]论述了农业科技创新必须重视知识经济的挑战,以及知识经济时代农业科技创新的主攻方向;马利华等[8]以形成“目标-建设-评价-建设-目标”系统的科技建设指导理论和模式机制为出发点,以县域农业科技创新能力及其指数定义为基础,研究了县域农业科技创新能力的构成体系;朱玉春等[9]运用多元统计学中的主成分分析和聚类分析的方法,分别对中国31个省份的农业科技创新能力进行了评价与比较;陈奇榕等[10研究了农业科技创新水平评估原则、指标体系以及建立综合评估模型与评估指数的计算方法步骤,同时进行了农业科技创新水平评价指标测算实证与分析。近年来,因子分析和聚类分析结合的应用较广泛,但就现有文献来看,因子分析和聚类分析在中部六省农业科技创新能力的评价上鲜见报道。本文将用因子分析法准确客观地找到影响中部六省农业科技创新的共同因素,分析中部六省农业科技创新存在的差异以及导致差异的主要原因,为中部六省有针对性地制定农业发展政策提供理论依据。 1评价指标体系的确定 构建科学合理的农业科技创新能力评价指标体系,是农业科技创新能力综合评价的基础和前提,也是做好农业科技创新能力评价的关键。但影响农业科技创新能力的因素多而复杂。本文在严格遵循设计指标体系科学性、可比性、综合性、易操作性和代表性等原则下,查阅大量文献,借鉴相关评价理论与方法,并结合中部六省实际状况,从农业科技创新投入能力、农业科技创新支撑能力、农业科技创新产出能力以及农业科技创新可持续发展能力等4个方面建立了指标体系(表1)。 2农业科技创新能力评价与结果分析 2.1样本数据来源 本研究的数据来源于中部六省2012年的统计年鉴,各项指标的具体数据如表2。2.2因子分析法的基本原理因子分析法(Factoranalysis)是以回归方程的形式将变量表示成因子变量的线性组合,它根据研究变量内部之间的相互关系,以最小的信息缺失,把信息重叠的诸多关联性较强的原始变量归纳为数量略少的几个因子,即运用少数公因子来阐明关联变量之间繁杂结构的多变量统计分析方法。因子分析法的目的是寻找变量的基本结构,简化观测系统,削减变量维数,用较少的变量来解释问题。运用这种研究技术,可以方便地找出影响区域经济发展的主要因素是哪些以及它们的权重。 2.3因子分析的过程以及分析结果 本文的数据分析过程采用SPSS19.0统计软件。2.3.1原有变量进行因子分析的可行性检验由于数据量较大,首先借助SPSS统计软件对数据进行标准化处理,计算得出相关系数矩阵。从结果可知,相关系数矩阵中大部分相关系数均大于0.3,且通过了KMO和Bartlett的球形度检验,因此用因子分析法对中部六省农业科技创新能力进行分析是合适的。2.3.2确定主因子变量通过计算得到相关矩阵特征值和特征向量的总方差解释表(表3)。根据主成分的选取原则,由于前4个特征值的累积贡献率为96.556%,已经超过了85.000%,所以提取前4个主因子对中部六省农业科技创新能力进行综合评价。2.3.3建立因子载荷矩阵因子载荷值即成分得分系数,可体现主因子与原始指标体系之间的关联程度。本文采用最大方差法对因子矩阵进行正交旋转,经过5次迭代后收敛,得到总方差解释表(表3),并且在经过具有Kaiser标准化的正交旋转迭代后实现收敛,得到旋转后的因子载荷矩阵(表4)。结合表4可以重新定义4个主因子:主因子F1包括:第一产业从业人数(X1)、农业机械总动力(X6)、农村用电量(X7)、第一产业固定投资(X8)、农业机耕面积(X9)、农田有效灌溉面积(X10)、农业总产值(X11)、地方财政科技拨款(X2),这些指标都与农业科技创新物质装备与投入相关,因此F1代表农业科技创新基础因子。主因子F2包括:科技活动人员(X3)、R&D人员(X4)、R&D经费支出(X5)、农业受灾面积(X17),这些指标基本与农业科技创新发展的科技投入相关,因此F2代表农业科技创新科技因子。主因子F3包括:恩格尔系数(X15)、第一产业贡献率(X12)、人均纯收入(X13),这些指标与社会经济效益以及人民生活质量有关,因此F3代表农业科技创新效益因子。主因子F4包括:技术市场成交合同金额(X14)、森林覆盖率(X16)、环境污染治理投资总额(X18),这些指标与农业可持续发展有关,因此F4代表农业科技创新可持续发展因子。依据成分得分系数矩阵写出综合得分以及F1、F2、F3、F4主因子的因子得分:综合得分F=(39.792%F1+25.438%F2+20.929%F3+10.397%F4)/96.556%,F1=0.098X1+0.092X2-0.061X3+…-0.164X17-0.130X18F2=0.042X1+0.022X2+0.230X3+…+0.331X17+0.083X18F3=0.002X1+0.133X2+0.020X3+…+0.010X17-0.184X18F4=0.001X1+0.105X2+0.118X3+…-0.193X17+0.301X18其中,Xi(i=1,2,…,18)为各省各指标数据的标准化数值。通过综合评价函数,得出中部六省各因子的综合得分(表5)。 2.4聚类分析 聚类分析(Clusteranalysis)是对样本(个体)以某种相似性为度量标准对指标或因子进行分类的一种多元统计分析方法。根据分类对象的不同,聚类分析分为R型和O型两种。R型聚类分析用于指标聚类,Q型聚类分析没有对度量数据之间的亲疏程度给定分类的标准,也没有硬性规定所有数据应该分成几类,而是比较客观地从数据自身出发进行分类。在因子分析的基础上,本文采用R型聚类分析方法,即对变量进行分类处理,然后将标准化后的数据输入到SPSS19.0统计软件中,选择欧式距离的平方法进行统计分析,最远距离法为聚类方法,最后输出聚类结果列表和聚类树状图(表6和图1)。根据表6聚类后的结果,当分为4个集群时,可以把中部六省农业科技创新能力分为4类:第1类:河南省。河南省以0.668的综合得分独占鳌头,远远高于其他5个省份,属于领先类层次,农业科技创新能力在中部六省中具有明显优势,这体现了其传统的农业大省、人口大省以及新兴的经济大省和工业大省的地位。其中,河南省在农业科技创新基础方面最为突出,位居首位,农业科技创新基础指标的各项数据均名列前茅。但在农业科技创新效益、农业科技创新科技、农业科技创新可持续发展方面得分偏低,分别为-0.08,-0.43,-0.26,排名靠后,严重影响到了河南省的农业科技创新能力。第2类:湖南省、安徽省。湖南省和安徽省具有一个共同特点,即都在某一个因子方面有绝对优势,同时在某一个因子方面也有绝对弱势。湖南省综合得分0.322,综合排名第二,在农业科技效益方面排第一,原因是湖南省在农业总产值(4904.1亿元)以及技术市场成交额(44.2亿元)位居第二;但在农业科技创新可持续发展能力方面排名第五,原因是其农业受灾面积排名第二,以及环境污染治理投资总额投入少,位居倒数第二。安徽省综合得分0.069,综合排名第三,在农业科技创新可持续发展方面位居第一,其中环境污染治理投资总额投入高达212.2亿元,排名第一,但其农业科技产出效益却严重拉低了其排名。第3类:湖北省。湖北省综合得分0.017,综合排名第四。在农业科技创新科技投入方面优势显著,位居第一,其中,科技活动人员、R&D人员和R&D经费支出分别为339786人、185703人、3845239万元,这与湖北省是中国的教育大省是分不开的。农业科技创新效益位居第三,也处于前列水平,但是农业科技基础还很薄弱,农业科技可持续发展方面也很落后,与农业大省还有一定的距离。第4类:江西省、山西省。这两个省份均有至少两个严重制约其发展的因子,因而从整体方面拉低了其排名。江西省综合得分-0.12,排名第五,其中农业科技基础薄弱,农业科技创新科技排名最后,需要在科技投入方面加大力度,提高其农业科技创新整体能力。山西省综合得分-0.96,排名第六,其原本就很薄弱的农业基础、生态环境的制约以及经济落后导致其农业科技创新能力处于显著的落后地位,因此农业科技创新能力需要统筹规划,不断进行摸索进步。 3结论与建议 3.1主要结论 1)科技创新能力是农业科技创新能力的关键因子,科技创新能力的强弱一定程度决定着农业科技创新能力的强弱。湖北、湖南以及安徽省的创新能力为中部六省中较强者,综合排名仍是中部六省中较强的。江西省和山西省创新能力为中部六省最弱,综合排名同样如此。这说明创新能力的主体地位逐步得到重视,与因子分析的结果是一致的,在一定程度上表明这种分析是合理的。2)农业科技创新能力发展不平衡,存在显著差异。综合来看,河南省最强,湖南省、湖北省、安徽省、江西省居中,山西省最差。其中,河南省自古以来就属于农业大省,其农业基础好,因而其农业科技创新拥有良好的基础以及后盾;湖南、湖北、安徽以及江西等省也有较高的得分,四省各有其农业科技创新能力强项;而山西省排名最后,并且其各项指标都靠后,与其他五省差异显著。 3.2建议 本文基于影响中部六省农业科技创新能力的4个主因子提出以下建议。河南省作为中国传统的农业大省,在农业科技创新发展的过程中,除了要稳固其强大的农业基础优势外,还应注重加大对科技的财政拨款,进行技术革新,降低能源消耗,提高农业效率,实现农业发展模式从粗放型到集约型的转变,从而提高其农业科技创新能力。湖北、湖南以及安徽各省均有其在农业科技发展中的绝对优势,应不断扬长避短。以湖北省为例,湖北省是中国中部地区经济、文化、教育、科技、交通枢纽,因此,湖北省政府应充分利用其科技教育优势和区位优势,推动农业科技创新进一步向前发展。继续增加农业科技投入,一方面是要充分发挥政府在农业科技投入中的作用,不断加大各级政府对农业科技创新的战略性投资,另一方面要通过政策引导社会民间资本加大对科技创新的投入,积极引导民间资本和民间公益资金投资农业研发,逐步形成以政府为主导、多元化的农业科技投入机制和投融资机制。同时,建立新型的农业科技中介服务机制,使农业科技活动按照市场经济规律获得持续发展。对于江西省和山西省这两个优势不显著或者缺乏优势的省份来讲,应对农业科技创新的整体布局做一个统筹规划,找到新的农业经济增长点,完善相关政策以及科技投入体系,使各方面又快又好地发展。在农业科技发展的同时,农业可持续发展能力也逐步提高,走一条科技含量高、环境污染少的新型农业科技创新之路。 作者:吕阳 李成标 单位:长江大学管理学院
机电安装工程施工技术研究:浅谈机电安装工程施工技术 摘要:随着社会经济的快速发展,我国的建筑工程行业也突飞猛进,机电安装在建筑工程中处于很重要的地位,机电安装工程的质量决定着建筑工程的整体质量和使用功能,它和人们的生活息息相关。所以说提高机电安装工程的施工质量是非常重要的,本文章对机电安装工程施工技术做了简单分析,旨在不断完善机电安装工程。 关键词:机电安装工程;施工技术;质量控制 在建筑工程施工中,机电安装工程占有很大的比例,所涉及的内容也是很广泛的,其中包括各类设备、电气、管道和锅炉安装、空调、洁净系统的安装以及一些通信和消防系统的安装等等。机电安装工程技术也涉及一些设备的购买、安装、验收等部分,其最终的目标是使建筑工程达到既定的要求和满足使用功能。 一、机电安装工程施工技术的特点 建筑工程的机电安装施工技术涉及的内容和范围很广,涵盖了机电相关专业,所涉及的施工工序也很复杂。所以对于建筑工程的机电安装技术,需要每个施工人员对各个环节进行了解,才能减少和避免施工中出现的问题。有些机电安装工程还可能涉及土建问题,所以必须要谨慎的对待,尽量减少不必要的问题。 现在,随着科技的发展,很多新型的材料和技术也被运用到机电安装工程中,这就使得建筑工程的效用得到很大提升,既改善了使用环境,也提高了人们的生活质量。但是也存在一些问题:新材料和技术的使用扩大了专业范围,也增加了安装的难度。因此要保证安装质量和施工质量,施工人员必须要提高自身的专业技能和素质。 为了保证建筑工程的质量和满足工程的设计要求,在机电安装施工过程中还需要加强设备的采购和管理方面的措施。 二、某机电安装工程实例分析 (一)具体的工程概况 某项工程总的供热面积是8万平方米,工程主要由室外热力工程和换热站工程组成,室外热力工程主要是直埋管道的安装,换热站工程主要是换热机组和相关设备的安装。一次热源的介质是蒸汽,是来自市政热力管网。一次热源是通过管道进入换热站,在换热机组中和二次热源交换热量,二次热源获得后供人们使用。 该项工程所涉及的工作量很大,专业性极强,需要土建、仪表、暖通和电气等专业的交叉施工和配合,涉及的管道种类也比较多,还有地上和地下的施工,施工相对来说很困难。要想保证工程的顺利施工,施工时要调用经验丰富的施工人员和管理人员,才能使工程保质保量的完成。 (二)施工程序 这项工程的施工程序主要是由工程的降水、测量放线、基底施工、沟槽的施工、检查井的建造、管道的下放和对口、焊接和焊接的检验、压力试验、发泡保温、回填管道土和夯实土、管道的冲洗和验收竣工等组成。 (三)热力管道的施工分析 在进行管道的下放施工时,一定要先检查管沟内的标高、管道的坡度和基槽底部的施工准备是否达到既定的标准。在施工中尽量使用吊车等工具,不要人工搬运,主要是为了减少危险。吊装时应该采用合格的吊装带,为了避免破坏,管道外表面不能捆绑。 在进行管道的对口时,要保证表面干净,清除铁锈和油漆等碎屑。在施工时不能使用加热、用力旋转。在对口时也要保证内表面的整齐和平坦。完成热力管道的对口之后就要进行焊接工作,焊接是采用点焊的方式,用手工电弧焊,焊点要保持均匀,数量要四个以上,要保证焊接强度,管道的底部要焊接结实。在填补焊缝时,也使用手工电弧焊,保证厚度,引弧仅局限于焊接的表面。焊接工作结束后,及时清理附近的垃圾,进行焊接口的检验,发现不合格的地方进行重新焊接。焊条使用前要进行烘干,烘干后放入保温筒,进入焊接场地。为防止焊条受潮,不用的焊条要一直放在保温筒中,对于筒内一天没有使用的焊条,在第二天用时,也要先烘干,焊条烘干不能超过两次,超过的就废掉了。保存焊条时要注意通风、保持干燥,焊条的放置位置要和墙面和地面要保持距离,分类摆放,为了避免损伤,运送时要小心。 热力管道中要安装补偿器。安装前,要进行均匀受力抻拉,保证补偿器的方向正确且不能反装;管道的中心和补偿器的中心要在轴线位置重合,不能偏离;焊接的过程中要保护补偿器,为防止意外发生,进行水压测试的前期,要加固补偿器,水压测试试验完成后,去除加固设备。水压试验由两部分组成:分段试验和总体试验。分段试验的压力要是工作压力的1,5倍,总体试验仅需要1,25倍的压力。操作时,将干净的水注满管道,排除空气,打开所有的阀门,用打压泵升压,升压要均匀,不能过快。压力上升到规定的标准时,要有十分钟的稳压过程,如果在这个期间,没有出现漏点,就表明测试达到合格标准,然后降低管道的压力,降到正常的压力,最后检查焊缝周围,用小锤小心敲打焊缝附近的各个焊点,半小时内没出现漏点,就说明管道达到了既定的标准。 安阀门时,要先核对型号,检验阀门是否满足质量要求,使用的阀门必须是水压测试合格后的,阀门的开关位置要设在明显的位置,安装阀杆时保证垂直。安装结束后,保持关闭。和补偿器一样,阀门的外表要尽量避免焊接时残渣的损坏。 当水压测试结果合格且管道的敷设完成后,就进行保温工作。首先将管道外面的淤泥、垃圾清理干净,在聚氨酯发泡前,进行气密性监测,气密性合格之后再进行发泡。发泡时要充分填满,避免缝隙存在,最后清理掉剩余的聚氨酯,保持现场的整洁干净。 清洗管道时,在水压测试合格后进行,主要是用水力冲洗,采用循环且密闭的水流。如果管道较脏时,可以多次换水冲洗,直到清洗流出来的水和平时的水差不多的时候才是合格。最后要排干净管道中的水。 三、机电安装工程施工技术的控制要点 (一)室内配电箱的安装 室内配电箱的盘面漆要光滑整洁,低压配电装置的标志要涂在明显的位置,牢固盘架,安装时保证所有电器都不能安装在低压配电箱的底板下。要保证配电箱的安全运行和使用,要安装防燃防爆的配电箱,配电箱和地面的距离应该保持1、2米左右,配电箱电度表要和地面保持1.8米的距离,立式铁架盘和地面保持2.1米以上,为了便于日后管理,配电箱的母线要用红黄绿三种颜色标明。 (二)室外配电箱的安装 安装室外配电箱时,要考虑防雨的因素和防雨罩的安装位置。如果安装位置处在公共场所,应该安装箱门,并安装上锁,保证配电箱的正常、安全运行,避免事故和人为破坏因素。 (三)机电安装系统的安装和调试 机电工程安装技术中,安装是重要的环节,保证安装质量是保证后期运行的关键因素,所以安装时应该严格按照规定的标准执行。安装结束后,为了保证后期的运行,还要进行安装调试工作。机电安装的调试工作要遵循以下四个步骤进行。第一是要做好调试前的准备工作;第二是进行机电系统的运行测试;第三是进行机电系统的调试工作;第四是停止机电系统的运行。调试前的准备工作主要有核对各项数据,检查系统运行所需要的环境,比如通风状况等。试运行时,重点检查供电情况,检查全部设备的运行情况。 结语: 综合来看,机电安装工程技术是很复杂的,需要各个专业的密切配合,因此还需要加强质量控制和安全管理,进一步完善施工技术,不断创新,才能保证工程的质量。 机电安装工程施工技术研究:机电安装工程施工技术的探讨 【摘 要】随着科学技术的不断发展,很多现代企业都配备了自动化程度很高的机电设备。由于机电设备的应用越来越多,必须重视机电安装工程施工技术的应用。为此,本文主要对机电安装工程施工技术的应用与质量控制进行了分析与探究。 【关键词】机电安装工程;技术应用;质量控制 一、机电安装工程电气施工技术的应用 1、强电工程 电气工程在施工之前要做好万全准备,准备施工图纸,各种工具、设备、材料应清点完毕,一应俱全,确保质量没有问题后方可投入使用。在进行底板、结构施工时,要进行预埋和预留工作,主要是针对各种管线、孔洞的预埋,根据要求和规定,将不同材质的线管进行合理预埋。进行浅表预埋时,需要留下标记,防止线管受到损坏。 进行楼道暗敷管线工程时,除了要按照要求敷设管线,还要注意敷设的先后顺序。楼板中有两层钢筋网,需要从第一层开始,逐层敷设。楼道暗敷管线工程是一项需要未雨绸缪的工作,敷设之前,要结合实际,在经过充分的各项准备之后方能开始工作。管线除了要在楼道暗敷,还要在墙壁内暗敷。墙体砌筑后,线盒的位置已经固定,因此要确保线盒位置准确,方便管线敷设。敷设管线之前,最好是等待墙体砌筑完全干硬以后再进行,利用界石机沿墙壁划分出管线敷设前的沟,敷设完毕后再进一步修正即可。 2、防雷工程 在防雷工程施工过程中,首先要注意防雷接地体环节的工程实施。此工程包含三个阶段:焊接、防腐与隐蔽验收。需要根据要求进行上述工作,每个阶段都要严格控制,焊接工作要注意接地体的长度;防腐工作是为了防止防雷接地体受到外界因素的影响而被腐蚀;在进行隐蔽验收时,必须要严格监督和监测,验收通过方可继续开展施工。其他防雷设施的设计和施工均要根据要求和实际情况进行,并结合建筑物的特征进行施工。 3、照明电气安装 在照明电器安装过程中,要着重考虑照明的效果,尤其是在进行开关、灯具等安装操作时,照明效果至关重要。将灯具等设备统一布置,根据灯具安装的位置采取合理的安装方式,确保灯具安装顺利,美观大方,这样整个天花板的外观就会十分自然。其他用途的灯具要注意密封效果,尤其是与线管连接处的封闭措施要到位,并做好线路敷设工作。此外,不管是开关还是插座,要按照正确的方式进行安装。 针对照明配电箱进行安装时,要保持面板线孔的光滑程度,防止导线出入时受到损伤,同时要加设绝缘护套。照明配电箱在安装时要保证其稳固性,不能有缝隙,同时做好防腐工作。 4、弱电工程 与强电工程相比,弱电工程的工期较短,需要大量的资金购买设备,因此对于设备的采购和维护需要认真谨慎,采购前要进行仔细检查,确定合格以后方可投入使用。其中,管槽、末端设备、中央设备安装要安排在工程的不同时期,一般来讲,前者在工程早期安装,后两者在工程后期安装。弱电系统的中央主机与末端设备安装一般是在工程后期开展,中央主机集合了多种技术,结构非常复杂,安装时要小心处理,按照安装程序逐一进行。 弱电工程在施工之前同样要做好万全准备,包括施工人员的选择与确定,施工设备与材料的采购和检查,施工图纸的确定与施工环境的检查。在进行预埋工作时,要暗敷部分线路,确保线路能够顺利敷设。进行导线敷设时,要注意线路的材质和敷设的距离满足要求,敷设以后做好标记,避免损坏线路。此步工作完成以后,要进行必要的测试,确保线路保持正常状态。 二、机电安装工程施工技术的质量控制 机电设备安装工程的质量控制是根据相关要求和规定监督、衡量工程过程,保证工程质量。在监督和检查的过程中,要认真负责,有理有据,确保工程顺利交工。对于施工的各个环节,都要严格进行审批、监督、验收,确保项目可以更加顺利开展。审查承包商的信誉度,是否具有完善的组织机构和稳定的施工人员,招标之前,剔除所有企图浑水摸鱼的承包商,还要根据规定对分包商进行严格审查。对承包商进行有关工程需要的设备、设计图纸等内容的交底。要建立完善的质量管理体系,各项检验制度、审批制度要健全,严格把关、审核承包商提供的各项资料和报告。 工程质量的好坏是由许多因素影响的,每个阶段的施工都要严格把握,否则就有可能导致前功尽弃。机电安装工程的质量管理需要参照标准的质量管理体系,从施工前的准备到开始施工,从施工的每个阶段到竣工,都要进行详细、全面的策划和监督。要成立专门的项目负责团队,由项目经理带领,各个环节都要有相关负责人,切实将责任落实。 施工人员要严格按照设计要求进行施工。设计是整个工程的灵魂,而材料、设备与技术是决定工程质量的硬件。操作这些项目的关键因素就是人,因此提高机电设备安装工程工作人员的能力与素质是非常必要的。工作人员在上岗之前,需要进行专业的培训与考核,考核通过才能上岗。工作人员要掌握必要的机电设备安装知识、操作规范、操作流程,并具备正确的安全意识,树立正确的价值观,从而更好地开展工作。在安装的过程中要互相监督,确保每个环节顺利完成。 三、结束语 综上所述,机电安装工程是较为复杂的工程之一,机电安装工程是负责这机械设备安装的工程。现代各种设备具有很高的自动化以及智能化,因此,在进行安装的时候也要求有较高的施工技术。随着科技的发展与社会的进步,我国建筑工业亦在迅速发展,当智能化建筑越来越受到人们欢迎时,机电设备安装工程质量将直接影响到整个工程的质量。为此,施工企业必须提高施工技术水平,才能确保工程质量。 机电安装工程施工技术研究:浅谈机电安装工程施工技术与质量控制 【摘要】机电安装工程是建筑工程的重要组成部分,涵盖了工业、民用、公用工程中的各类设备、电气、给排水、采暖、通风、消防、通信及自动化控制系统的安装。机电安装工程的施工活动覆盖设备采购、安装、调试、试运行、竣工验收等各个阶段,最终是以满足建筑物的使用功能为目标,因此要不断提高机电安装工程的施工技术及质量管理水平等。本文从工程技术、施工流程、质量控制等方面对机电安装工程施工管理作简要探讨。 【关键词】机电安装;施工技术;质量管理 近几年来我国的建筑行业一直处于蓬勃发展的阶段,同时机电安装工程也在很大程度上的发展,机电安装工程的施工是建筑施工工程中的重要组成部分,其中就有电器工程、给排水工程等系统的施工。可以认为机电安装工程施工质量的优劣直接的会影响到建筑的使用质量。随着社会的进步,人们生活水平的提高和建筑水平的发展,对建筑机电安装工程的要求也越来越高,建筑机电安装工程的主要任务是为用户提供安全、高效、经济、舒适的生活和工作环境。 1、机电安装工程施工技术管理与质量控制的重要性 对机电安装工程施工技术管理与质量控制关系着机电安装工程施工企业的经济效益、机电安装质量等。因此必须予以极大的重视,在现代机械安装工程中,加强机电安装施工企业的技术管理对于提高企业的综合技术实力具有重要的意义。其不仅能够为企业积累更多的施工经验,也能够有效的提高工程施工人员的技术水平。提高机电安装工程的施工质量。进而扩大机电工程安装企业的业务范围。提高企业的经济效益 企业技术管理工作也能够促进企业其他管理工作的进行,如企业技术部门对现有的施工技术进行革新后,就能够间接的提高机电安装工程的施工质量。辅助了企业施工质量管理部门的质量管理工作。因此,机电安装工程的施工技术管理与质量控制工作具有一定的联系性。它们是能够相互促进现代机电安装施工企业必须认识到技术管理与质量控制工作的重要性。以立足于竞争激烈的市场环境中,且在提高企业自身管理水平的同时促使企业获得长足的发展。 2、机电安装工程施工技术 机电安装工程涵盖的内容非常多, 主要包括机械设备工程、电气工程、电子工程、自动化仪表工程、建筑智能化工程、消防工程、电梯工程、管道工程、动力站工程、通风空调与洁净工程、环保工程、非标设备制造工程等。主要工程活动包括设计、安装、调试、竣工验收几个阶段。 机电安装工程基本上贯穿于整个建筑工程过程中, 但其主要部分是在主体结构工程结束以后才进行施工, 因而具有工期短、边施工边进行的特点。因此,不仅需要健全的工程项目组织,而且要建立严格的工程施工管理体系、机电安装应急预案, 同时还要为工程施工过程中所涉及的人力、物力、资金等所需资源提供有力的、充分的保障。 (一)、机电安装工程中机械设备安装程序 机电安装工程中首先要掌握机械设备安装的施工程序。在机电安装工程中,机械设备按照功能分为通用机械设备、专用机械设备和标准设备三类。按照组合程度分为单体设备和生产线。在安装机械设备中分为整体安装和解体安装。不管是哪一类的安装设备,在施工前要对设备进行开箱检查,清点数目和种类是否齐全;将机械设备定位,做基础放线;对设计进行初步的基础检验,测试性能;施工的准备步骤到此就可以把设备就位,调整设备的精度并固定好设备;在施工结束后,按照正确的步骤把设备科学的拆卸和清洗。在这一过程中,对解体设备和已经超过了防锈保存期的整体安装设备尤其注意拆卸、清洗和装配,并为设备涂好润滑油,加好油,再一次调试设备,进行工程的验收工作。 (二)、机电安装过程中母线的安装技术 插接母线运到现场,放置在室内通风干燥的地方,防止受潮,密集型插母线必须做绝缘检查。母线安装前应督促土建完成母线所经过信道的一切湿作业,以免以后成品受到损坏。母线连接后与开关设备连接,不应受到额外应力,各连接部位均应密封好。 (三)、机电安装过程中的弱电系统安装技术 一般工程设置了多个弱电功能系统,包括消防自动报警系统、闭路电视系统、电话系统、电视系统、停车场管理系统、内部对讲机系统。 3、机电安装工程施工质量控制 建筑工程质量的好坏,对社会治安、经济发展、人民生活的影响非常巨大,建筑机电安装工程质量的控制,与建筑工程社会价值息息相关,并直接影响建筑工程的社会效益和经济效益。 (一)施工前图纸设计质量的控制 应注意图纸设计的合理性和简洁性,保证施工人员能够读懂图纸,并根据实际情况随时补充、完善图纸中的不足; (二)机电安装设备的质量控制 机电安装设备的质量,是影响建筑机电安装工程质量最关键的因素,施工所用的材料、设备必须经过严格的质量检查和评定,严格控制不符合质量标准的原材料进入施工阶段,并建立完善的原材料追溯制度; (三)工程施工中的质量控制 施工工程中的质量控制也是质量管理的重要方面,施工者必须严格按照设计图纸进行施工,并注意施工操作的规范性,不能随意变更作业方式和作业操作范围,质量控制者要对施工工程进行全面、系统的质量检查、登记、考核制度,对质量不符合标准的工程不能进入下一道施工程序; (四)工程施工进度控制 建筑机电安装工程的施工是在装修施工开始之前进行的,并需要在装修开始时结束,所以其进度会影响整个建筑工程的施工进度。建筑机电安装工程施工的进度管理是反映整个施工队伍组织水平的高低,反应能力的快慢,施工设备的利用率等各个方面。建筑机电安装工程的施工进度管理需要将施工总计划中的各个小部分目标和控制点按施工工程分解到每一项、每一天的工程目标中,并严格按照计划编制详细的日计划、周计划、旬计划、月计划,并在明天休工之前半小时召开施工总结、协调会议,总结当天的工作完成情况,安排接下来的工作开展计划。项目管理者必须不定时检查施工进度,督促施工者按照计划完成相应工作。保证机电安装工程按期竣工。 (五)施工后期的调试阶段控制 施工后期的调试阶段,应严格按照要求对设备、系统进行调试,不能精简步骤、跳跃式调试,并建立完善的调试记录,记录必须真实、准确、完整、详细,对不符合要求的设备要予以及时更换。 (六)加强安全管理 安全管理是所有工作最重要的管理,建筑机电安装工程也不例外。建筑机电安装施工工程中如果安全管理不当,将会造成严重的财产、人身损失,其后果是无法想象的。建筑机电安装工程的安全控制,可以从以下方面入手:首先做好施工操作者的专业技术和安全知识培训,增强安全防范意识;其次,建立完善的安全保障体系,充分配置安全控制所需要的消防设备,并不定时的对消防设施、设备进行全面的检查和更换;第三,施工管理者要严格按照相关标准进行安全体系建设,做好安全防范,及时发现并消除安全隐患,将建筑机电安装工程施工过程中一切安全问题扼杀在萌芽状态。 三、结语 综上所述,在机电安装工程管理工作中,机电安装工程施工技术及质量控制工作应该作为重点,即作为整个工程项目管理中的关键,基于上述的分析可知,机电工程施工企业必须完善自身管理体系,建立规范化的技术质量管理标准,才能够有效的提高企业的综合实力。此外,也需要结合机电安装工程现场施工情况进行分析,运用现代质量管理理念指导安装过程的质量控制工作,以技术管理与质量控制的相互作用实现工程项目管理的最终目的,保证机电工程设备安装质量。 机电安装工程施工技术研究:小议机电设备安装工程施工技术 【摘要】在现代化建筑工程项目中,机电设备安装的重要性不断提高,犹如建筑的心脏一般,其安装质量的优劣直接影响到整个建筑工程功能的发挥,也是整个建筑工程功能的衡量依据。因此,本文针对建筑机电设备安装工程施工存在的问题,并对施工技术进行探讨,旨在为完善机电设备安装工程提供借鉴。 【关键词】建筑工程;机电设备;安装施工;问题;分析 引言 随着社会的进步及人类生活水平的提高,越来越多的业主不仅关注居住场所本身的功能,也开始渐渐重视建筑物附属物的施工质量,如机电设备安装质量等。人们往往要求这些设备不仅不影响建筑物的整体形象,还要做到震动和噪声的最小化。因此,在设备安装过程中要加强和完善技术的管理,确保设备安装质量,提高工程的经济效益和社会效益。 一.机电设备 机电设备是当前建筑工程的重要组成部分,其安装质量的好坏已成为人们关注的重点之一,也是整个工程质量标准衡量的关键因素。建筑机电设备的安装是包含了一个综合性的工程模式,在施工的过程中更是一个综合、系统和全面的管理措施及工作模式。在目前的机电设备安装工程施工中,需要我们从多个角度去入手分析,从而使得工作中各个环节都能够形成深入系统的工作模式和工作流程,给后期工程的施工与维护工作提供一个科学的、可靠的理论基础和依据。 二.机电设备施工过程中的常见问题 1.螺栓连接时遇到的问题分析 螺母和螺栓的连接是建筑机电设备施工中最基本的配置,螺栓、螺母联接的主要作用在于电气工程中的电流传导。因此在机电设备安装过程中,除了需要考虑机械设备的效应之外,还要考虑到设备所具有的电热效应。 (1)在对螺母和螺栓进行连接时,如果连接不紧,很容易导致接触面的电阻增大或装配部件出现松动,使机电设备在通电时出现发热现象,其接触表面氧化,进而导致接触电阻增加,从而造成恶性循环。 (2)如果螺栓、螺母联接太紧,在电磁力与机械力的长期作用下容易产生金属疲劳情况,进而导致剪切、螺牙滑丝等联接过松,使部件装配松动,为事故埋下隐患。 2.电气设备安装过程中的常见问题 (1)在安装机电设备的隔离开关时,常常会出现施工操作方法不正确,动触头和静触头的接触压力不够大等现象,十分容易造成接触表面的氧化,从而增大接触电阻,导致触头烧灼、烧蚀等。 (2)对于断路器弧触指与触头的装配,没有严格按照规范来操作,插入行程、接触压力、同期性、分合闸速度等没有达到规范要求,容易造成触头过热,从而延长熄弧的时间,进而导致绝缘介质分解,压力升高,很有可能造成断路器爆炸等事故。 (3)在安装高压管的过程中,由于不小心掉入一些诸如螺帽、钥匙等琐细物品,或者因为套管内部未经过充分排水等,都会使主变压器绝缘程度降低。在机电设备正常运行过程中,容易造成局部绝缘遭到破坏,损坏处逐渐扩大,导致完全击穿。 3.机电设备出现噪声和振动现象严重 物质生活水平的不断提高,使人们对生活和工作环境提出了更高的要求,尤其是高级办公场所、高级酒店、医院、学校等建筑。由于这些建筑物使用功能的特殊性,对机电设备震动和噪声的控制有着更为严格的要求。建筑物中的震动与噪声主要来源于设备机房,在机房内部安装着空气处理机组、空调循环永泵、冷冻机组、冷却塔、变压器等设备。在这些机电设备运行过程中,由于偏心不平衡而出现的扰力,会导致设备部件出现强迫性震动,同时还可通过管道等和建筑联接处产生噪声、震动,噪声向周围空间辐射传播,给人们的学习、生活和工作带来了很大的困扰。 三.机电设备安装工程施工技术分析 1.合理布置各类管线 施工人员要严格按照通风管道、消防喷淋、电气线槽、照明的设计要求对机电设备安装工程中的各类管线进行合理布置。在操作过程中,尽可能避免把喷淋管道、通风管道、电气线槽安排在居中位置,以确保有充足空间用于灯具安装。在安装风口、喷淋头及灯具时,要在走廊两端上方的中间位置拉线安装,其位置应和吊顶上的机电设备呈一条直线。综合布置客厅、房间的各类管线、阀部件,在安装风机盘管时尽可能使其位置贴近楼板,确保冷凝水管的坡度符合规范。防止由于集水盘溢水,将吊顶面板淋湿,并留下水痕,影响建筑物的美观。 2.机电设备安装工程中的通电调试 通常情况下,机电设备在刚出厂时往往还未进行总装和负荷试验,因此要尽早对新安装好的机电设备进行调试。不仅是在设备被解体装运后重新安装需要调试,经过改造、更新或是自制,新增的机电设备在投入使用之前也要进行调试。并且在通电调试之前,应对机电设备安装的安全性及合理性进行再检查,以确保调试过程能够顺利安全。进行通电调试的目的主要是检查设备的工作质量及可靠性等,因此要运用正确的方式来检测机电设备性能,保证其达到相关规范。 3.采取有效的保护成品的措施 在安装卫生洁具、风口、五金配件、喷淋头、插座面板等机电产品时,施工人员需要戴上手套,运用专门的工具正确安装,防止破坏机电设备表面。在完成安装后,需要根据具体情况采取有效的保护措施,以保证机电产品完好地移交给业主。 4.机电设备出现震动和噪声的解决方法 要解决机电设备的震动过大和噪声问题,可采用以下几种方法。 (1)合理选择良好的隔振元件,同时要采取有效的隔振方法,以实现隔振效果的最优化。在机电设备下面布置隔振基座,使隔振元件均匀受力,从而降低隔振系统重心位置,增加机电设备整体的稳定性,进而控制设备震动情况,减少机组的振幅,保持机电设备的正常运作。 (2)在设备机房内部的墙面与吊顶上采取吸声、隔声处理措施,并在机房门边,使用具有良好隔声性能的门。对于室外的机电设备,要设置消声百叶或消声器。若对隔音的要求较高,可考虑隔音吸声屏等。针对建筑物内部的通风系统、空调出现的噪声震动等,要配备有消声器等消声配置。同时要对管道内气流速度进行严格控制,避免气流再生噪声。 (3)对设备层的平面做好合理布局工作,尽可能把机电设备放在结构刚度较大处,以减轻由于机电设备震动对周围环境的影响。为了减轻或避免水泵、冷却塔、空调机组、冷冻机组的震动沿着梁柱、墙体及层面进行传递,可将隔振元件安装在机电设备的底部,例如橡胶隔振器、弹簧隔振器等。 四、结语 机电设备安装工程是一项工序较多的复杂施工过程,在当前的机电安装中,要通过对上岗人员专业技术的严格审核,提高其施工的质量意识,确保在施工的过程中能够有效的、认真的进行安装施工。作为建筑工程机电安装施工企业,要想增加企业的经济效益和社会效益,提高市场竞争力,就必须抓好机电安装工程施工技术与施工过程的质量管理,做好机电设备安装工作,确保机电设备系统工程的正常运行。 机电安装工程施工技术研究:谈机电安装工程施工技术与质量管理 摘 要:随着经济社会的不断发展,机电设备在人们日常生活中的应用越来越普遍,因此对其施工技术和管理上面也提出了更高的要求,其不但关系着机电工程的发展,还关系着人们生活的安全问题,必须要加以重视。笔者通过对机电安装工程进行介绍,提出加强其施工技术和质量管理的几点措施,仅供参考。 关键词:机电安装;施工技术;质量管理 无论是人们的日常生活还是工业生产都离不开对机电设备的使用,其关系着人们的正常生活,机电设备的出现在节能环保方面还发挥了重要的作用,减少了对不可再生气体的使用,对大气环境起到保护的作用,因此,要想更好地发挥其实质作用,就必须提高其施工的技术和质量管理的方法。 1 机电安装工程质量控制的重要性 机电工程要想有效地运行离不开对电力资源的使用,要想保证工程质量的安全,必须要加强对其质量的管理。而且随着人们环保意识的增强,对机电设备的需求也越来越高,对机电设备的使用不仅仅局限于工业生产,而是普遍到人们的正常生活,机电设备带来便利的同时也存在着自身的危险性,如果管理不当很容易发生火灾或者爆炸的现象,所以在生产机电设备的过程中,必须要加强对其质量的控制,以保证设备的安全运行。 确保机电设备的安全,首先要在购买环节上加以控制,要查明生产厂家和产品的质检证书,以明确设备的身份,确保合格后再进行购买。然后是在安装的过程中,由于科学技术的不断发展,机电设备越来越先进,在安装的过程中出现了很多新的技术,所以必须要按照操作流程进行安装,不要以自己的经验为准,以免出现安全事故。很多大型的机电设备企业,在生产的环节上就开始做好对质量的控制,从生产设备的检查到生产的操作流程到最后的产品验收,每一个环节都会做好对其质量的把关,因为机电设备的安全标准和建筑工程的质量标准不同,对于机电设备而言验收和评估工作是其质量的重要保证,所以相关部门必须要明确工作责任,做好验收工作,在出厂环节上保证机电设备的安全。 2 机电安装工程的施工技术 在机电安装工程中,施工的技术很多,下面对以下几种技术做简要的介绍: 2.1 在对机电设备进行安装的过程中,首先必须要掌握好安装的技术,因为机电设备的组成十分复杂,特别是在工业生产中的机电设备,由于其工作的工作比较特殊,对机电设备的安全性要求极高,所以在安装设备之前,要对设备本身进行检验,看其零部件是否和出厂时的质检标准相符,以免安装以后在使用的过程中出现安全事故,在检查过后,再对设备进行定位放线,这是安装之前的准备工作,保证设备在安装过程中位置是准确的,然后在使用过后要对设备进行清洗,定期进行维护保养,对其零部件进行检查,然后在进行验收工作。 2.2 机电安装工程母线的安装施工。在对机电设备的母线进行安装的过程中,首先要注意母线不可以放在潮湿的地方,因为潮湿的环境会引起漏电的事故,要先对其进行绝缘的处理,在对机电设备进行安装之前,要确定在工程项目已经完工的情况下,因为如果工程项目没有完工,就会影响机电设备的安装,容易对设备造成损坏,在处理好母线以后进行连接,这时要注意对连接的地方进行检测,以保证使用过程的安全。 2.3 系统的安装技术。一般情况下,机电工程中有许多是进行弱点维修的,例如,民用住宅中的电视系统和自动消防报警等都是通过网络进行功能实现的。 2.3.1 在对电梯进行安装的过程中,首先要对安装之前的环境进行检查,看其是否符合安装的环境,及时发现存在的问题,然后在安装时要注意对每一个环节的把关,一方面是为了确保安装过程的安全,另一方面是确保使用过程的安全,根据相关规定,电梯在运行的过程中,必须要有两个供电系统来作为保障,以免在通电的时候影响电梯的正常使用。 2.3.2 对于弱电工程来说,工程的工期比较短,到那时其设备的影响是非常重要的,在安装的过程中也要加以重视,加强对安装技术和操作技术的监督,更好地完成工程项目的施工。 2.3.3 在对机电设备进行安装的过程中,首先就要对设备进行加固处理,因为如果防腐蚀工作处理不当,就会在使用的过程中出现生锈的现象,影响设备的正常使用,所以在安装之前要做好对设备的保护工作。 2.3.4 调试系统,在系统的调试过程中,需要对线路、电源等进行检查,对于单独系统和整体的系统都要进行调试。在如今的机电安装工程中,需要不断的提高自身的安装技术,不断的增强质量管理,只有这样才可以保证建筑中设备的使用功能。 3 加强机电安装工程是施工质量管理的措施 3.1 施工准备阶段的质量管理 3.1.1 在机电安装的施工准备过程中,需要对施工图纸进行全面的熟悉和掌握,对设计的要求以及施工中的步骤要进行了解。 3.1.2 想要获得好的施工质量就需要有好的施工队伍和合格的施工管理人员,所以,在施工之前对施工队伍和施工人员进行评估,要有一个合理的施工组织。 3.1.3 根据工程情况对施工组织进行编制和审查,在施工过程中要有完整的保障体系和措施,在施工过程中,每一个项目都要符合国家的规范要求。 3.1.4 在选好施工队伍之后,对于每一个班组的人员要进行上岗前的培训,给施工队伍进行技术交底。明确每一个施工步骤和规范要求,对于那些人员流动较大的工程步骤,要加强监督,保证质量。 3.2 施工过程的质量管理 机电安装工程的质量管理和控制十分重要,在安装过程中,要严格保证安装步骤和施工质量。 3.2.1 控制施工进度。在如今的机电安装过程中,要控制好施工的节奏,减少过慢的进行施工,从而出现窝工的情况,与此同时,也不要过快的进行施工,以免由于追赶进度影响了施工的质量,只有合理的进行工期的安排才可以保证施工质量。 3.2.2 严格按照有关技术文件施工。在机电安装过程中,需要对图纸进行会审之后才可以根据施工图纸进行施工,施工图纸要符合国家的有关规定,保证工程质量符合验收要求。施工过程中如果发现问题要及时的处理,与设计单位进行沟通,不要擅自的对图纸和设计进行整改。 3.2.3 实行严格的质量检验制度。在机电施工过程中,要对施工过程进行不定期或定期的检验,关键部位还要进行监理旁站。实行规范化的工程管理和监理制度,编制施工规范和质量抽查规定。 3.2.4 做好技术资料的整理和签证。注意收集有关的资料,对于隐蔽工程的验收要及时的进行监理签字。没有监理签字或有关人员签字的工程步骤不得进行,与此同时,还要做好施工日志,做到有据可查,保证施工质量。 结束语 随着社会的不断发展,人们的日常生活都离不开机电设备的使用,所以必须要做好机电设备在安装过程中的质量管理。首先在生产的过程中要确保设备的安全,然后在安装的过程中按照操作顺序进行,虽然我国的机电体化产业已经取得了很大的进步,但是还是在使用的过程中还是存在着一些问题,需要在实践的过程中不断改进,以确保机电安装的安全。
1引言 光纤是一种重要的媒介,可以实现光传播的低损耗,这对于还原输入信息,实现信息低损失传递具有重要意义。由于我国光纤通信技术的发展正处于起步阶段,在其发展中还存在这一定的不足,这些问题的存在,极大的阻碍了光纤通信技术的发展。基于对我国现阶段光纤通信技术发展现状有所把握后,笔者将对光纤通信技术的发展应用和未来发展趋势进行讨论,以求为光纤通信技术研究的相关学者和工作人员提供切实、可行的参考建议。 2光纤通信及其相关概念 光纤有芯层、外层和包层这几部分组成,其中芯层的折射率要大于包层折射率,一般采用硅化物这种物质。当光入射进光纤内,由于芯层介质的折射率大于外层折射率,当入射角满足一定的条件时,就会发生全反射,这时的入射光就不会进行折射,使得光能量的传输可以接近100%。外层的主要目的就是提高光纤的韧性,降低外界对光纤的损害。光纤通信是基于光纤的上述特性实现的通信技术,主要是通过以光波为载体,将信息加载到光波上,然后通过光波在光纤中的低损耗传输,实现信息的有效传递。可以说光纤通信的发展史十分丰富,从最早的1966年起,就有学者对二氧化硅光学纤维进行研究,这项工作的进行为光纤通信的发展起到了重要的推动作用,开启了光纤通信技术研究发展的先河。随后,随着光波放大技术的不断发展,光纤放大器应运而生,这对于实现光纤光波信号的光放大,提升光波信息传输效率具有重要意义。现阶段的光纤通信技术主要包括信号是输出,信号光波耦合、光信号的传输放大、光波信号的解离、信号的输入这五大方面。光纤通信技术的主要特点体现在以下几个方面,首先,我们知道,完美的单色光波是不存在的,光波都是含有一点带宽的,当带宽值小于人眼分辨极限时,我们所看到的就是所谓的单色光波。光波的频带越宽,其信息含量越大,而光纤介质相比于铜线具有很好的传输带宽,可以极大的提升信息容量,这对于大数据的传输具有重要意义。其次,由于实现了光的全反射,可以极大的降低光信息传输的损耗。再者,石英材料的化学性质不活泼,不易被腐蚀,具有很好的绝缘性质,可以极大的避免雷电、水露、辐射带来的影响,这对于确保光纤寿命具有重要意义。除此之外,光纤的柔韧性较好,易于铺设,降低了工艺难度和成本,对于实现高保密传输具有重要意义。 3光纤通信技术的发展应用及其趋势展望 光纤通信技术的发展极大促进了有线电视网络的发展,特别是广播电视网、电力通信网等。采用SDH光纤可以有效保护网络信号的传输,提升信息传递的安全性能。由于光纤通信的信息容量十分大,可以实现电视台节目的广播,增进电视节目的关注度。加密传输的特点又可以实时保障电磁波信号的安全传递,极大的推动了电话通讯的完善发展。光纤的发展经历许多重要的转折,其主要线路就是围绕如何降低光纤损耗展开的。随着材料学的不断发展,学者进行了光纤介质的不同掺杂,将介质的损耗大大的降低了。现阶段,我国光纤光缆的制作中,其生产量过大,市场上出现了供大于求这一消极现象,与其他国家光纤出售相比,我国与其他国家光纤的主要性能指标相差不多,价格上不能与其他国家光纤价格拉开一定距离,造成了我国光纤光缆在国际市场上没有较大的发展空间,这一原因使得我国光纤光缆的出口量不高,加重了国内光纤光缆销售饱和的现象。所以,要想打破现阶段我国光纤光缆市场的窘境,应该注重于光纤生产优秀技术的研发,深入拓展光纤应用的领域。现阶段,光纤的应用已经成功从干线网拓展到了接入网,这是因为随着xDSL系统的发展,使得当前通信网路可以有效利用当前铜线资源,降低了系统研发工艺成本的同时,减小了干线网和接入网之间的优秀技术差别,使得二者之间的过度更为简易,有效的清楚了了全网发展的现有阻碍。当然,上述的解决方法都是从如何减小二者过度差异为优秀,要想真正实现全网发展,目前看来,必须要使用光接入网这一科学技术手段,真正做到光纤入户,进而推动网络全面发展。可以说数字体系是光纤通信系统的重要组成部分,但由于准同步数值体系(PDH)不够完善,存在一定的局限问题,所以如何解决PDH体制存在的弊端成为了光纤通信系统发展的关键。1988年,同步数字体系(SDH)首次被提出,这是具有严格保密传输的网络技术体制,可以实现同步复用、便于管理等。从这一体制被提出起,得到相关工作人员以及研究学者的广泛关注。但由于其网络安全性能还有待进一步开发,所以这一网络体制还没有被完全应用到我国信息网络中。现阶段,这一网络技术主要朝向速率端向发展,以求开拓更加广泛的市场。以IP业务为主的数据业务可以说是当前信息发展的主要源泉,三种IP传送技术在信息发展中起到了不尽相同的作用,如何提升技术的使用寿命将会是未来主要的研究着重点。 4开展光纤通信技术发展应用及展望研究的重要意义 光纤通信技术的发展,全面推动了通信网络的全面化,为我国信息发展奠定了良好的基础条件。可以说,一个国家只有实时掌握各个领域的发展最新动态和前沿信息,才能审时度势,在信息时展中站稳脚跟。开展光纤通信技术发展应用以及展望研究,可以帮助开展光纤通信技术研究的学者和相关人员深入了解光纤通信技术的发展历程,并为光纤通信技术的未来发展方向提供科学、有效的参考建议。这对于进一步推动我国光纤通信技术发展,提升信息网络安全性能具有至关重要的研究意义5结语光纤通信的出现是电信发展的重要转折,现阶段,世界上接近90%的信息都是以光纤为媒介输出的,由此可见,光纤通信占据了信息网络发展的重要部分。在光纤通信中最为关键的环节就是光纤通信技术,这是因为优秀技术的发展将为光纤通信的发展提供最强有力的支持。光纤通信技术的发展历经了很长的阶段,学习起发展历史,以及当前应用情况,可以为其未来发展提供强有力的依据,由此可见,开展光纤通信技术发展应用以及展望研究对于推动我国光纤通信技术,乃至世界光纤通信发展都具有极其重要的研究意义。 作者简介:赖思牧(1990-),女,汉族,吉林长春,本科,助理工程师,研究方向:程控交换。
石油化工自动化技术研究:浅析我国石油化工自动化的构成及关键技术 摘要:几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 关键词:石油化工自动化关键技术 化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCs(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCs)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MEs(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:AdvancedModelingTechnologies)、先进计划与调度技术(APS:Adv用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由(RTO:Real timeopfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MEs)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的优秀,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为0)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导全企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化技术研究:我国石油化工自动化技术理论的几点研究 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、我国石油化工自动化技术的现状 我国石油和化工自动化经过50年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。随着我国经济建设的快速发展,我国的石油化工工业遇到了前所未有的发展机遇,同时也面临着越来越严峻的挑战。与先进国家相比,我国的石油化工工业还普遍存在着能耗大、产品质量差、生产过程工艺落后、自动化水平低、管理水平低、信息集成度低、综合竞争力弱等问题。而企业综合自动化系统是将先进的工艺装备技术、现代管理技术和以先进控制与优化技术为代表的信息技术相结合,将企业的生产过程控制、优化、运行、计划与管理作为一个整体进行控制与管理,提供整体解决方案,以实现企业的优化运行、优化控制与优化管理,从而成为提高企业竞争力的优秀高技术。 国外大型流程企业、特别是石油化工企业均重视信息集成技术的应用,纷纷以极大的热情和精力,构架工厂级、公司级甚至超公司级的信息集成系统。1995年美国、日本、西欧等国已有100多家炼油、化工企业在实施CIMS计划,推动了流程工业综合自动化技术在实际生产中的应用,如日本三井石油化学工业公司、美国德曹达公司、高尔公司等化工企业都相继建立了综合自动化系统。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的优秀,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化技术研究:我国石油化工自动化技术的若干探讨 摘要:化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 关键词:石油化工 自动化 关键技术 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的优秀,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化技术研究:石油化工自动化技术分析 1实现信息集成共享 石油化工产业具有自身的发展特征,在石油化工产业的生产过程中存在着大量的数据。这些数据是生产的实时状况的集中体现,对这些数据的有效控制、管理及应用,不仅能够实现对石油化工生产过程的有效监督,而且对于石油化工产业的科学有效管理和长远发展同样具有积极的促进作用。因此,实现石油化工自动化技术的良好发展,首先应该注重对这些数据的分析和管理,实现信息集成共享。总之,信息集成是综合自动化的优秀技术,也是石油化工业自动化技术的主要载体,为了促进我国石油化工自动化技术的发展首先必须注重信息集成,实现信息共享。 2模拟自动化技术应用的流程 一方面,石油化工产业的炼油及后续利用过程非常复杂,石油化工自动化技术的直接应用具有一定的风险性,需要做好前期准备工作;另一方面,石油化工自动化技术应用本身也是一项系统性工程,具有一定的复杂性。因此,为了保证石油化工技术的有效应用,应用之前最好进行流程模拟。所谓流程模拟,是指对石油化工自动化技术的应用过程加以模拟,即建立能够反映石油化工生产过程的模型。进行流程模拟,在石油化工产业正式综合运用自动化技术进行生产之前首先将生产的工艺原理与整个系统化炼油生产过程紧密结合,可以为自动化技术的实际应用打下坚实的基础,对于提高石油化工生产过程的结构优化能力也具有积极的促进作用。 3综合考虑各项因素 在石油化工生产中采用自动化技术,除了技术本身的优秀竞争力之外,还应该综合考虑安全、效率与成本等各项因素。首先必须考虑安全问题。安全是一切产业发展的最基本准则,石油化工自动化技术的应用也不例外,一方面要保证自动化设备和装置本身的安全运行,另一方面还应该对这些设备和装置进行定期检查,做好设备和装置的维护工作。其次,应该考虑自动化技术的运作效率。石油化工自动化技术是在综合评价传统生产方式的基础之上提出的,应该具备比传统生产方式更好的工作效率,否则就失去了采用自动化技术的意义。因此,在石油化工自动化技术的实际应用中,企业应该通过先进的工艺流程模拟技术和科学的管理方式不断提高自动化设备的生产效率,实现石油化工产业的最优发展。第三,应该考虑自动化技术的应用成本。先进的技术设备和技术工艺显然能够促进石油化工产业生产效率的提高,但是如果自动化技术的应用成本过高则不符合企业追求经济效益的初衷。因此,在石油化工生产中采用自动化技术还应该考虑投入自动化技术的研究与应用所需要的总体投资,权衡自动化技术应用的利弊,实现企业生产效益的最大化。 4结语 石油化工是我国经济发展的支柱性产业,我国高度重视石油化工自动化技术的应用和发展。在石油化工工程中采用自动化技术,将先进的工艺技术、科学的管理技术、现代化的信息集成技术有机结合,对于促进我国石油产业乃至整个国民经济的发展具有重要的意义。 作者:孟凡彬 石油化工自动化技术研究:石油化工仪表中的自动化控制技术 摘 要在石化生产中,化工仪表构成了其中的优秀部分,运用化工仪表可以测定石化工业的数据及信息,从而为自动化的石化工业控制提供根据。近些年来,石化企业更多运用了新型的自动化技术,在自动化控制的前提下改进了工业仪表,进而确保了化工仪表具备更高的可靠性与精准性。由此可见,自动化控制的充分落实有利于保证石化生产符合基本目标,从而创造优良的石化生产效益。为此对于石油化工领域而言,有必要明确自动化控制的基本特征及其内容;结合自动化仪表技术的运用现状,探究可行的技术措施。 【关键词】石油化工仪表 自动化控制 技术措施 现阶段经济正在迅速进步,与之相应的石化行业也扩大了规模。面对信息化的新形势,石化企业有必要运用自动化控制的基本技术来实现仪表改造,在此基础上明确实时性的石化生产信息。从目前阶段来看,石化企业通常面对激烈的行业竞争,与此同时也应当满足现阶段较大的石油消费总量。同时,石化生产通常包含了较复杂的流程,各个环节都表现出较高风险性。面对新的石化工业趋势,企业需要致力于升级改造自动化仪表,完成智能化以及自动化的仪表操作与控制。因此可以得知,对于石化行业进行的日常生产有必要全面加以控制,对此应当选择自动化控制的方式,确保在根本上提升石化行业日常运行的实效性。 1 自动化控制的基本技术特征 在传统的生产控制中,石油化工行业通常运用批量控制的自动化策略来实现生产控制,典型技术为DCS的化工控制系统。在自动化控制中,DCS系统有助于简化流程;然而不应当忽视,这种控制流程也耗费了较高资金。近些年来,自动化控制相关的技术手段正在更新,这种现状也突显了自动化控制的重要价值。具体而言,自动化控制应当具备如下的技术特性: (1)自动化的仪表控制有利于优化技术措施。近些年来,自动化控制的具体措施正在获得改进和提升,这种现状在本质上优化了现阶段的控制技术。从化工领域来讲,对于仪表控制通常可以选择PID方式。相比于DCS方式,PID设置了独立性的软件包,在此基础上密切联系了软测量技术与动态变量技术。目前的状态下,很多化工企业已意识到PID技术的价值,因而也开始尝试运用串级控制的仪表测控方式。 (2)化工仪表控制构建了交互界面。化工仪表实现自动化控制,这个过程不能缺少交互性的人机界面。运用人机交互的措施来显示实时性的数据,这样做在根本上符合了集成性的化工生产。具体的措施为:在显示器的辅助下,人机交互设备就可以显示信号灯信息,进而为化工决策提供必要的参考。从现状来看,人性化的交互界面正在逐步推广与普及,这种模式具备直观化以及人性化的特性,因而有助于构建人机交互的框架。 (3)自动化控制在本质上保障了安全性。石化行业表现出较强风险性,这是因为各项生产操作都蕴含危险性。为了消除风险,自动化的化工x表有必要确保安全,对于各项风险都应当予以控制并且尽量消除。对于安全性加以综合考虑,自动化控制最根本的目标就在于保证安全,在此前提下提升利润并且杜绝频繁发生化工事故。 2 具体技术运用 从化工生产的角度来讲,化工仪表应当体现重要的价值。自动化和数字化技术与化工生产实现了紧密结合,这种趋势下也诞生了安全性良好、分辨率与稳定性更高的化工仪表。同时,自动化仪表具备更简单的仪表结构,有助于进行实时性的化工生产监管。对于在线分析而言,可以运用自动化的仪表控制来提升化工生产效能。从现阶段来看,自动化控制在化工仪表领域应当包含如下的具体运用: 2.1 在线的自动检测 化工仪表的基本性能就在于自动化检测,对于实时性的化工生产流程应当予以检测。因此,自动化控制的措施符合了在线检测需求。例如在生产中,通常需要调节为最适当的温度,对此就可以借助在线仪表检测的方式来实现。具体而言,自动化控制下的化工仪表能获得实时性的生产温度,精确显示各类化工设备的实时温度。这样做,就可以方便实时性的化工控制。技术人员可以运用液位计的方式来完成自动测量,确保可视化的化工生产进程。 2.2 分散式的生产控制 化工仪表实现分散式的生产控制,指的是有效分化半成品以及成品油,从而确保各流程的精确性与可控性。从现阶段的石化行业来看,多数企业已经具备了分散式的自动化控制仪表,因此也构建了分散控制所需的化工系统。近些年来,新兴技术正在迅速涌现,在此前提下诞生了智能化的数字操控仪表系统,例如兼容性的OPC化工系统。由此可见,网络辅助下的自动化仪表控制有助于提升化工生产的精准性,在最大限度内减少投入成本。 2.3 现场总线的自动化控制 在智能化的趋势下,现场总线控制也逐步运用了自动化手段来确保控制实效。近些年来,某些化工企业已经引入了微型化与数字化的新式总线控制,自动化控制下的现场总线系统还可以共享信息,通过实时性的手段来传输化工信息。因此在现场总线的帮助下,企业内部各部门都可以随时沟通,提升智能化层次。对于综合性的化工管理成本进行了降低,同时也在根源上提升了化工生产中的自动化水准。 3 结论 石化生产的根本目标就在于保障安全性,对于生产效能进行全面提高。从仪表控制的角度来看,如果能运用新时期的自动化技术实现控制,那么就可以在根源上提升企业获得的综合效益,同时也杜绝了仪表控制中的误差。由此可见,自动化技术与仪表控制应当实现密切结合,运用自动化的手段和措施来检测各项生产指标。截至目前,自动化控制运用于化工仪表的具体实践并没有达到完善,因此仍有待长期的改进。未来的化工生产中,关于自动化的仪表控制还需要摸索经验,在此基础上服务于石油化工综合效能的提升。 作者单位 上海中曼石油装备有限公司 上海市 200120
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电气自动化技术研究:电气工程电气自动化技术应用 摘要:随着我国电气工程发展速度的不断提升,其对电气自动化技术的水平要求也在不断提高。本文主要从电气自动化技术的特点出发,探讨其在电气工程中的应用策略。 关键词:电气自动化;电气工程;应用分析 随着我国人们生活水平的不断提高,各类电气的需求量也在不断增加。在这一背景下,电气工程发展进入了快车道,原有的电气化技术存在着一定的局限性。基于此,电气自动化技术在应用的广度与深度方面都获得了很大水平的提升。因此,本文从电气自动化技术的内涵特点出发,探讨其在电气工程中的具体应用策略。对于促进该领域相关研究有着积极的借鉴作用。 一、电气自动化的内涵 电气自动化是科学技术发展到一定阶段的产物,是充分借助现代计算机来对相关的电子元件进行自动化控制的总称。电气自动化有效的降低了原有的电气工程成本,将电气工程推向更加智能化方向发展。电气自动化在发展过程当中逐渐形成了以下几个方面的特点。首先,应用范围日趋广泛。由于电气自动化技术本身所具有的优势,因此,它被广泛应用在电气工程的诸多领域。可以说,在社会生产生活的各个方面,都能看到电气自动化技术的应用。在具体的应用过程当中,电气自动化技术越来越呈现出高端化、智能化、人性化的发展态势。随着其综合技术指标的不断提升,电气自动化的技术也将给人们的生产生活带来很多积极的改变。其次,对电子技术有较强的依赖性。电气自动化技术需要借助电子计算机技术来完成相关的功能。无论是在信号的采集,还是在相关数据的处理都离不开电子计算机的辅助,可以说,现代的电子计算机技术的快速发展在客观上也为整个电气自动化水平的提升提供了良好的技术支撑。 二、电气自动化技术在电气工程中的应用现状 从整体上来看,电气自动化技术在电气工程应用中得到了突飞猛进的发展。但是,由于诸多方面的原因,我国的电气自动化技术在电气工程应用中还存在着科学技术创新不足以及与国际合作交流机会不多、助推民生发展中作用不够凸显等方面的问题。具体来说,在科技创新领域,我国的电气自动化技术虽然在某些专业方面取得了一定的成绩,但是,无论是从技术的优秀性上,还是技术专利的拥有量上,我国电气自动化技术所具有的优势并不是很突出,这充分体现出我国在科研创新领域还存在着一定的短板。其次,国际交流有待强化。科技是助推整个人类文明向前发展的主要动力。当前,我国在电气自动化技术方面还在不同程度上存在着闭门造车等方面的问题,由于缺乏国际高水平的对话与合作,这在一定层面上严重影响了我国进行电气自动化研发的前瞻性与创新性。因此,不断加强国际交流与合作,是未来我国电气自动化技术在电气工程应用中水平的主要思路。最后,电气自动化技术还需要更多的向民用方向倾斜。从整体上来看,我国很多电气自动化技术主要聚焦高精尖领域,与一线的民生关联度有待进一步的提升,让科学技术更好的造福大众的生活,改善他们的生活质量,是我国科技未来发展的重要落脚点。所以,从这个角度上来看,不断的提高我国电气自动化技术在民用领域的利用率是我国电气自动化技术未来很长一段时间需要关注的主要方向。 三、电气自动化在电气工程中的应用改进策略 在上文中主要探讨了电气自动化技术的基本内涵与特点,围绕其在电气工程应用领域的不断扩大,其在具体的操作过程中的稳定性上、安全性上、智能性上以及人性化上都面临着诸多的挑战。因此,本文在借鉴相关研究成果的基础上,从以下几个方面来探讨今后提升电气自动化技术在电气工程中应用水平的具体实施策略。首先,注重技术创新。当前,科技发展日新月异,尤其是云计算、大数据等新兴领域的发展,为电气自动化技术的科技创新奠定了良好的基础。当前,我国电气自动化技术在电气工程应用过程当中还存在着借鉴有余,创新不足的现象,尤其是一些电气自动化技术的优秀技术,还没有拥有绝对的优势。这不仅影响着我国电气自动化技术的发展,也影响着其在电气工程应用水平的提升。所以,在这一背景下,要加大电气自动化技术科技创新力度,大力培养电气自动化技术创新人才,为其搭建良好的技术研发平台与环境。为电气自动化技术创新以及电气自动化技术在电气工程中的创新应用提供必要的支持。其次,积极开展国际合作。在电气自动化技术应用在电气工程当中难免会存在一些技术层面的问题,一方面,我们需要攻坚克难,突破技术难关。另一方面,我们需要加大与国际电气自动化技术相关组织的合作力度,通过他山之玉可以攻石的方法,来更好的缩短中国与国际电气自动化发达国家之间的差距。例如,可以通过成立电气自动化技术国际交流平台的方式来定期的举办论坛,讲座,经验交流,学术讨论等,在这一系列的举措下,今后的电气自动化技术在电气工程中的应用将会得到更大层面的技术与理论支持。最后,不断的从问题出发来解决当前在电气工程应用领域中存在的诸多问题。例如,人工智能问题、远程控制问题以及人性化的设计问题等等。通过这种方式,可以不断的将电气自动化技术不断应用在民间领域,助推大众生活水平的改善。总之,在我国今后电气自动化技术应用在电气工程过程当中,需要不断的在技术创新领域、国际交流与合作领域以及满足公众电气工程需要领域进行诸多层面的提高。只有这样,我国电气自动化技术才会更好的发挥出其应有的价值与作用。 四、结语 本文主要探讨了电气自动化技术的基本概念与特点,以及当前当前电气自动化技术在电气工程中应用的现状。在此基础上探讨了电气自动化技术在电气工程应用中的改进策略,希望本文的研究能为我国电气自动化技术在电气工程相关问题中的研究提供一定的借鉴。 作者:冯国庆 单位:辽宁省政兴集团工业工程有限责任公司 电气自动化技术研究:电气自动化节能技术浅析 摘要: 随着社会的发展,科学技术水平和经济水平不断增长,我国的信息技术也处在不断发展进步之中,同时也推动了电力行业的不断发展。当今社会人们对电力的需求不断增长,电力系统也发生了和以往很大的差别,在太多的领域中电力已经占据了一个比较重要的地位。 关键词: 电气;自动化;节能;研究 电气自动化在当今社会也不是一个冷门的话题,相反成为当今社会比较流行的一门信息科学,开始变得与人们的生活产生紧密的联系。在我国,在工业发展中电气自动化占领着一个非常重要的地位,是其他科学技术无法取代的。但是在现在已经不仅强调电气自动化,随着时代提出的新的要求,节能成为电气行业中一个不可忽视的重要问题[1]。在当下的一些新的研究当中,节能建设成为人类经济发展过程中的一个优秀问题。无论什么技术,首先会考虑到节能性。其实在过去的几年中,我国相关部门已经能够对电气节能技术开始应用,并取得了相当大的成就。但是受到很多因素的制约,节能技术在发展中仍然存在很多实际问题,为了减少这种制约,进一步发展电力业,本文将根据我国电气自动化提出一些现状中存在的问题并就不足提出意见和建议。 1电气自动化和节能设计技术简介 在当今科学技术的支持下,电气自动化在我国经济水平不断发展的前提下迅猛发展,逐渐成为电气信息领域的一个新的学科。经过长时间的研究我们发现,电气自动化和工业之间的发展是非常密切的,这是因为电气自动化为工业发展提供很多契机,也使工业发展变得容易。电气自动化让一些工业生产中的需要艰难劳动力的情况变得容易,因为电气自动化可以提高生产率和工作效率。现在,绿色革命得到很多人和企业的重视,所以在发展经济时,也应该把节能当成当下的发展准则,响应时展的浪潮。人们的思想道德水平不断提高,对环境的保护意识也在不断增强,越来越多的人开始认识到生产过剩的重要性,并且已经开始实施。但是要真的做的节能型社会,推动电气自动化是很重要的一个步骤,利用电气自动化减少环境污染更是重中之重。 2我国电气自动化中节能设计技术的应用现状分析 随着经济全球化的深入,我国城市的发展也是不断加快,生产力水平和以前相比有了明显的提高,与此同时,电气自动化成了日常生活中一个不可缺少的技术。节能型社会在不断的推广之中,各种节能设计开始在社会中得到广泛的接受,节能减排的理念也开始应用到电气自动化之中,这对我国的电气自动化的发展是非常有利的。但是因为一些现实的原因,电气自动化发展之中还存在一些问题,一个是从事相关工作的工作人员的素质普遍较低,他们对电气自动化系统节能技术还没有一个好的认识和理解,据报道显示,目前很多正式单位的电气工作人员都不是来自正规的学校,他们也没有接受正规的训练,对节能技术并不了解,导致节能技术无法得到广泛的应用。还有一个原因就是电气自动化系统中缺乏节能系统的应用,这导致电能的转化率相当低。在一些工业生产中,一些企业为了获取更高的利益,缩短生产时间,在选择电气自动化组装材料的时候,选择电阻率大的导线,这造成很大的电能被浪费掉。第三个原因就是缺乏严格的管理体制,这让一部分工作人员在电气化生产中违规操作。 3电气自动化的技能设计技术合理应用措施研究 3.1注意电器系统中节能技术的应用,降低电能传输消耗 电气系统中存在大小不同的电阻,在传输过程中消耗有用功率造成对电力资源的浪费。因此在日常生活中对一些电阻的使用中,要适当降低电阻率来提高有用功。因此工作人员在选择导线的材质时要尽量选取电阻率小,导线长度较短的电线。除此之外还应该选取横截面积大的导线,这样更能降低电阻消耗率。 3.2提高员工的专业素养,增加对节能设计技术的认识 人是工作的主题和优秀,工作人员的素质直接决定工作效率,在日常的工作中要加强对工作人员的培训,让他们切实体会到节能在当代生产发展中的重要性,符合时代的发展。一些和电力有关的部门也要自己的职责,多开展一些增强节能知识环保类型的讲座。 3.3制定合理的节能设计技术管理制度 合理科学的规章制作对整个企业的发展有着非常重要的作用。在电气化中合理的制度是电气自动化有效发展的基础,对企业内部每一个工作人员都有着重要的引导作用和制约规范作用。这种约束力非常有利于电气自动化技术的发展和推广。因此,电气自动化发展在生产中必须制定严格的规章制度,遵循电气系统循环节能的理念,要杜绝浪费任何一种形式的浪费和污染环境的行为。 4结语 在二十一世纪,节能经济在中国已经全面展开,国家的经济战略也已经全面推行,尤其是对一些企业,开展节能经济出台了更加优惠的政策,对节能经济的开发也提供更加积极的支持。我国在节能方面正在提高自主创新能力,对各种先进的节能技术不断地探索和研究,各种各样的先进的节能技术将被开发。在这种形势之下,中国的电气自动化的发展也应该抓住时机,迎着节能技术全面发展的浪潮,积极发展电气自动化,开发和研究电气自动化技术和相关产品,促进电气自动化的发展,为经济发展奉献一份力量。 作者:刘伟 程海军 单位:中国石油西气东输管道公司 电气自动化技术研究:电力工程电气自动化技术解析 摘要: 我国在实现经济实力不断提升的同时,在科学技术领域也取得了十分瞩目的成绩。电力行业的发展与其他行业发展息息相关,是国家社会经济、文化等各项事业发展的基础力量。随着科学技术的不断发展和应用,其在电气行业中也得到十分广泛的运用。本文主要分析电气自动化技术在电力工程中的应用,旨在为促进电气行业实现健康发展提供一定的借鉴。 关键词: 电气自动化技术;电力工程;电网调度 由于新技术在电气企业中的广泛运用,电力自动化技术不断成熟起来,而且在电力工程的发展过程中发挥着举足轻重的作用,促使电气自动化持续发展。电气自动化技术能够有效利用其自动控制和自动检测功能,实现对电力系统的实时监控与远程性调节和控制。当前,我国的信息化技术水平逐渐提升,运用信息监测技术实现对整个电力工程的远程化操控。但是,电气自动化技术如何在电力工程中实现有效运用成为影响其发展的重要问题之一。 1电气自动化技术概述 电气自动化技术涉及到的电气装置功能有自动控制及检测功能,其能够有效实现对电力系统相关的远程性控制以及远程调节、监控。社会经济的不断发展带来电气企业的新生命,很多新型技术层出不穷,促使电力工程的自动化技术明显提升,电气自动化开始发展起来。后来,在信息化技术不断推进的过程中,电力工程不仅能够实现远程管理及控制,还能够运用信息技术监测完成大量工作。电气自动化技术可凭借网络对工程相关信息展开全方位分析及整理,使得电力系统实现稳定运作和发展。在运用电气自动化设备的过程中,电力工作人员的工作压力大大降低,在遭遇紧急情况的时候可采取有效的措施进行处理,进而保证电气工程实现稳定运行和发展。此外,电气自动化技术的使用范围相对较广,从电气的开关一直到整个电气工程都可运用,是推动电气工程持续进步的重要条件。 2电气自动化技术的实际运用意义 2.1提升电力系统自动化水平 我国总体科技水平的提升带动了电气自动化相关技术的发展。电气自动化技术在实际运用的过程中能够有效提升电力系统的自动化水准,利于电力工程的健康发展。电气自动化技术的运用对于电气设备的相关性能有更高的要求,需要对于现有的一些设备进行更新和升级,带动电气企业相关设备的更新换代。此外,电气自动化技术能够明显提升电力工程管理水准,使得企业管理工作更具有科学性、合理性,与现代的信息化标准相符[1]。最后,电气自动化技术在电力企业中的有效运用可有效促进其自身的发展,并迎合电力系统实际运行的相关需求。 2.2便于维护 电气自动化技术在电力工程中的运用,使得其维护工作更加便利。该技术在技术水平上要求相对较高,但维护工作较为简单。电气自动化设备和计算机等相关终端设备互相连接,可通过计算机进行操作,完成对电力设备的维护工作。在日常维护的工程中工作人员需要输入自身的数据和信息,促使电力系统可实现对相关运行数据等的科学调整,从而达到设备维护的相关要求。这种维护方式不但能够有效提升企业中对人力资源的有效利用,还能够降低工作压力,提升工作效率,利于实现企业的可持续发展[2]。 2.3提高工作效率 电气自动化技术的有效运用能够明显提升电力企业相关管理部门的工作效率。电气自动化技术的运用需要首先具备一定条件,需要电气工程相关企业能够在日常管理等工作中积极创造良好的环境。因此,企业为了能够真正发挥电气自动化技术的运用效果,努力实现电气设备的更新及有关技术的完善,从而促进管理人员工作效率的提升[3]。 3电气自动化技术在电气工程中的运用 3.1电网调度 电气工程在实际运行的过程中主要以显示器及计算机相关设备为工具展开电网调度工作,这种工作方式能够为以后电网调度工作的发展和研究提供信息依据。加入电气自动化技术之后,工作人员能够针对电网的实际运行状况展开实时监控,并快速传递相关信息数据等,促使电网调度的工作稳定开展。电网调度在整个电气工程中能够发挥重要作用,要想实现电气运行的有序发展,就需要高效完成电网调度工作[4]。传统意义上的电网调度工作中,一些工作人员不能及时对电力故障了解到位,导致一些安全事故发生并造成重大经济损失。运用电气自动化技术之后,工作人员可有效借助屏幕对电网实际运行的情况进行实时监控,尽快发现故障,并寻求解决办法,降低电力运行风险。 3.2变电站 由于电气自动化技术属于以计算机、现代化通信技术等相关电子技术为基础的技术类型,其能够使得电力企业实现对变电站设备的有效整合及优化设置,促使相关企业的人力资源利用率得到明显提升,并减少工作人员的工作量,降低工作压力,使得电力企业实现更快发展。因此,电气自动化技术运用在变电站的工程中,工作人员能够有效检测变电站设备日常的运行状况,促使电气设备的相关性能得到更为有效的发挥,保证电力系统的安全和稳定发展[5]。此外,电气自动化技术的有效运用促使一些传统设备开始被淘汰,变电站相关的电力运行状态被更好地管理和控制,实现电气设备的智能化发展。变电站运行过程中涉及的大量任务都需要借助电气自动化技术来得到实现,这为促进电力现代化的健康发展提供了良好的条件。 3.3分散测控系统自动化及计算机系统 分散测控系统属于发电厂日常运行系统的一部分,其主要通过高速数据通讯网络及工程师工作站等针对其日常生产的状态实现全程监控及测试。工作人员能够凭借过程控制单元在实际生产时有效接收电气量等相关信息,对运算得到的结果及相关参数等进行分析和处理,并完成对电网的监控工作,促使电气自动化的维护和控制等相关性能取得持续性提高。此外,电力工程中电气自动化技术的运用,有效引入了计算机操作系统,及时记录电力信息,并反馈电气设施的具体运行状况。计算机系统的有效运用还能够有效确认相关工作人员的具体工作信息,及时控制信息误差,提高所得数据的准确性。计算机操作系统还能够用于电力工程的日常管理工作中,监控电力运行情况,对相关的数据和信息展开详细分析,监督人员的工作情况。 4结语 在未来的发展过程中,电力系统将更多地运用电气自动化技术,逐步实现人工智能化等发展,为促进电力行业的可持续发展提供技术支持。如今,在国家经济水平逐步提升的过程中,电气自动化技术发展水平随之提高,促进电力系统实现健康发展。笔者先阐述电气自动化及其实际运用的意义,接着分析电气自动化在电气工程当中的有效运用,希望为促进电气行业的可持续发展提供帮助。 作者:胡诗和 单位:成都理工大学 电气自动化技术研究:电气自动化技术电力工程应用 摘要: 社会生产的提速和人们生活水平的提高,使能源需求量不断增加,电力作为最主要的能源,在社会生产和人们生活中起着重要的作用,更是生产生活的基本保障,电力运行的好坏,直接影响到社会发展与经济建设。只有全面创新工作,强化技术导向,通过电力电气自动化改善,才能全面提高电能质量,进一步促进电力系统高效运行。基于此,文章主要通过对电气自动化技术概况进行简析,重点探讨了电气自动化技术在电力工程中的优秀作用,在此基础上,提出电气自动化技术在电力工程中的应用措施与方法,全面提升电力运行能力。 关键词: 电气自动化技术;电力工程;技术应用 1概述 电气管理越来越重要,随着用电量的增加,需要管理精细化,才能稳定用电市场,维护用户利益,电气管理项目繁多,任务艰巨,单纯依靠人力不可能完成管理任务,就需要不断创新,引进智能化、自动化技术,才能实现管理科学化系统化。电气自动化管理越来越受到重视。电气管理主要是集合了信息处理技术、网络通信技术及现代电子技术内容,通过协调一体的配合,完成电能管理,电气自动化管理是一门现代化的综合技术,越来越多的应用到各项管理工作中。通过电力电气自动化流程控制,取代了传统意义上的电气系统手工操作程序,使电力控制更加有效,监测更加精准,推动了电力系统高效运行,保证了电力系统安全稳定运行。 2电气自动化技术对电力工程的重要作用 电力自动化技术作为现代化技术,在电力工程建设中均起到重要的作用,主要表现如下: 2.1全面提升技术运用能力 保证电力设备运行时更加高效、经济和安全,实现优质供电能力。能够从根本上提升电力体系自动化水平,电气自动化技术自身隶属先进科学技术,在电力运用过程中,主要是电力设备和技术升级,当然也可以提升电力项目网络化管理控制能力,促进了电气自动化技术水平的不断创新与提升。 2.2满足安全要求 自动化技术运用到电力项目中,具备良好的优势,特别是与计算机联合使用,确保了设备运行的安全,要想对设备进行维护与保养,只需通过电脑操作便可以达到维护要求。工作人员联系相关数值,依托电脑运行来实现对有关设施运行养护,使生产故障不断降低,维护好人身安全,保证了用电供电稳定性。 2.3保证了电气系统的稳定运行 电力系统运行中产生大量的数据,需要对各类数据及时进行整理与分析处理,提前预知系统问题,有效解决,解决运行稳定性的问题,可以显著提升管理成效,顺应电气自动化运用需求,电力设备和技术管控均需进行不断的持续改进,不断提升流程再造能力。 3电气自动化技术具体应用 电气自动化技术较为复杂,其应用较为广泛,需要根据不同的工程需要,选择不同的技术配合,只有这样,才能发挥最大效用,保证电气运行稳定安全。 3.1自动化补偿技术应用 在电力工程中,低压无功补偿技术是相对传统的补偿技术,主要是通过采集三项电容器和单一信号的方式进行补偿。但是这种传统补偿方式有一定的问题,特别是在对单相负荷用户进行补偿时,极容易出现三相负荷不平衡,导致欠补或过补问题,如果不加以解决,就会形成恶性循环,造成运行不稳定。而通过自动化补偿技术的实施,能够有效解决上述问题,将动态补偿与固定补偿相结合、将分相补偿与三相共补结合、将快速补偿与稳态补偿相结合,不断调整并能够适应负荷的变化,大大提高补偿精度,使运行更加稳定可靠。 3.2现场总线技术在电力工程中的应用 现场总线技术应用较为普遍,其兴起于20世纪80年代末、90年代初,这类技术的兴起与推广,在国际市场范围较广,是较为现代的电气自动化技术之一。通过现场总线技术的良好应用,可能把智能仪器仪表、控制器及电力执行系统有效进行连接,形成一个有机的整体,各部件能够相互配合,完成整体活动,使现场各控制设备能够保持交流与传递,实现信息间的流通,从而确定了电力工程系统的数字通信模式。现场总线技术是应用范围非常广泛的技术,具有运行安全、操作简单、维护方便的特点,整体优势非常明显,能够对电力工程系统主变器用电总量进行实时有效搜集,通过搜集得到相应数据,快速整理并汇总,及时将数据汇集到主控电脑内,然后启动计算系统,按通用格式形成数学计算模型,对所收集到的数据信息做最后的计算和判断,形成一系列可用信息资讯,向电力工程相关控制设备快速传递,得到维护指令后,对设备进行评估与修复,有效提高了系统维护效率,从根本上防止总电量过高造成电力系统短路、崩溃等现象,实现电力工程系统整体安全可靠的运行。通过现场总线技术应用,还能够极大的方便电力工程系统控制,实现系统分散管理的目的,依然是通过计算机实现对电力工程系统各部分相关控制数据的监控和搜集,保持随时连接、实时监控,对发现的问题快速实行反馈,并形成解决方案。现场总线技术导入和导出的数据,不仅能够提高安全性,更能对信息进行共享利用,使数据应用范围不断扩大,有效保证了系统维护与更新,为电力工程建设提供强有力的技术支持。 3.3主动对象数据库技术在电力工程中的应用 主动对象数据库技术应用较为广泛,是电力工程自动化技术的主要内容。电力工程数据非常重要,其统计、管理、共享和使用需要不断创新。主动对象数据库中的应用,需要面向对象提前设立出一个符合实际的条件,就是说,一定要在一个具体的时间内、设定条件下,而出现的一个事件、最后执行的行为是什么,通过一系列的反馈与评估,实现对数据自动化处理的结果。通过快速、简单、高效的处理过程,对事件进行最后评定。整个电网应用的均是主动对象数据库技术,这类技术涉及范围面大,对整个电网信息实现综合统计,设置条件信息包括面宽,也就是当电网在运行的时候,运行信息在一定的条件下,满足触发条件,执行了某个行为,这就从根本上解决了人力操作不精准的问题,大大提高了准确度,有效缓解了迟滞、缓慢的问题。 3.4光互连技术在电力工程中的应用 光互连技术组成部分较为复杂,按常规划分,可将光互连技术分为自由空间光互连技术、光纤互连技术和波导光互连技术等多种类型。光互连技术有着较好的优势,能够在使用过程中,全面达到抗干扰效果,能力大大得到提高,同时,也可以在较短反应时间内提供强大的带宽,这种技术被广泛应用,与其强大的优势是分不开的,在电气工程系统中实现普遍与推广。通过采用光互连技术,可以在根本上解决数据收集的问题,实现信息数据有效采集、对系统实时监控及相关数据快速精准分析等,对计算结果实现应用,也就是说,可以通过人机界面实现对系统的便利操作,实现网络系统重组,表现出实际、灵活、高效的状态。 3.5变电站及配电自动化技术在电力工程中的应用 变电站自动化技术包括的内容较为广泛,主要是指电子技术、网络技术、信息处置技术、电脑技术和现代通讯技术等。通过各种技术的合成与统一,形成综合型技术能力,使变电站二次设施实现整合设计、降低无谓消耗、减小变配电工作量、提升运行安全等。电力系统不断发展,未来的发展过程中,能够更加完善,使配电管理系统更加科学简便,建立起实用的网络基础平台,从而实现110kV以下配电系统自动管理,满足电力系统自动化需求,优化电气设备的保护,与此、自我调整。 4结束语 综上所述,电力工程关系着国计民生,是经济建设与社会发展的基础,只有不断总结经验,完善技术能力,才能有效做好技术布局,改善工作环境,切实保证运行整体安全。 作者:潘海涛 孙利华 单位:国网内蒙古东部科左中旗供电有限公司 电气自动化技术研究:电气自动化节能技术论文 一、自动化节能技术设计 (一)优化配电设计。 随着我国经济的发展,对能源的需求量也是非常大的,尤其是对新能源的开采利用量更是很大,电能作为新型能源,逐渐的激怒了人们的视野。越来越成为人们备受关注的焦点,国家对电能的运用给予了厚望,当然社会也不例外,在这种情况下,国家投入了大量的财力,对电力系统进行升级改造,并达到了预期的效果。在整个配电网络中电力系统的正常运转发挥着重要的作用,我们也把该电力系统与整个配电系统匹配作为重要的环节。在确保电力系统的运转能实现高效的前提下,把可操控性和稳定性作为重要的控制因素,当然安全性和实用性也必不可少。我们要把电力系统的安全问题放到第一位上,将其作为尚方宝剑悬挂在企业的战略思维中,全员明确电能的功效强大,和在一定情况下造成的可怕之处,所以,我们要采取相应的措施,把电线网络的绝缘性落实到实处,其次是在进行线路规划时,也要将其因素全部考虑进去,其设计和规划要从全局的角度出发,确保导线之间都能够实现绝缘距离,从而将危害降到最低。当出现一些恶劣的天气时,尤其是雷雨天,这个时候最容易出现一些人们不愿意看到的现象,如用电设施的损坏,看似简单的损坏,它就会影响到人们的日常生活,带来经济上的损失,更有甚者会付出生命的代价,因此,我们要把安全意识放到第一位,严格落实各项规章制度,使其作为没有人敢碰的高压线。 (二)减少电能的传输损耗设计。 由于我国区域的特征,各个地区各不相同,大小不一。电能通过遍布各地的网络进行输送的过程中,电阻在导线上会带来一定的损失,这损失量每年都是很大的,让电能在输送的过程中就白白的浪费,从而使电能的利用率大大的降低了。如何解决上述的问题,那就在电能的利用率放在首位,降低输送中的消耗率,这就要从减小导线的电阻这下功夫。下面介绍方法来解决上述问题,方法一是根据对供电网络线路进行合理的设计与布局,本着一些能够把握的原则,对线路进行相应的规划,尽可能的做到简单的直线分布,这样就能在一定程度上缓解损耗的浪费;方法二是要在变压器这个器件上做足功夫,让它尽可能靠近负荷中心,这样就能在一定程度上缓解损耗的浪费。也在一定程度上解决了损耗的问题; 二、电气自动化节能技术功能分析 通过上述的分析,我们发现电气自动化的技能设计尤为重要。我们希望采取一定的措施进行保驾护航,新技术和新思路是必不可缺少的,只有这样才能保证设备的安全运行,运行的成本在一定程度上也得到了有效控制。在实际的应用过程中,我们要考虑到设计与施工过程中的各个环节,从以下几个方面出发,进行相应的优化。 (一)无功补偿。 在电气自动化系统中,无功功率是相关行业面临的一个严重的问题,也是现实面临的一个问题,这个问题的出现在一定程度上影响了作业的效率,它占有供配电设备的容量,容量要根据实际情况来确定,其数量也不是小的,而是非常的庞大的,这种现象的出现必然会带来一系列的影响,这种占有必然会增大了线路的损耗,损耗也带来一系列的问题,电网的电压的呈现出来下降的趋势,电压一出现下降的趋势,必然会在一定程度上大幅度影响到电能的质量,电能的质量受到影响后,电网的正常运行是很难保证的。因此,为了实现无功就地平衡,减少各个环节的损耗,我们可以根据实际情况,采取系列的措施,对无功补偿设备根据实际情况有针对性的选择,这样就会出现一定的成效,能够有效提高社会和经济的双重效益。具体按照下列的情况进行相应的操作,在使用电容器补偿时,也要考虑相应的具体参数,不能泛泛的去考虑参数,并且通过调整这些参数来进行相应的确定;也可以有另外的一种选择,就是选择无功功率作为投切参数物理量,这样它会带来很多的好处,不仅可以有效防止投切振荡,而且还可以使无功倒送等情况的发生。此外,还要考虑无功补偿装置,要选择好安装的方式是非常关键的,最好就地安装,在就地安装的基础上实行就地补偿,这样会带来一系列的良好的连锁反应,它既减少了无功传输,又减少了损耗,从而实现了节能效能的目的。 (二)选择电压等级。 电压等级是一个关键的指标,所以在日常的操作当中,我们一定要把握好这个指标,它是否合理配置关系到了系统的正常运转,它也起到了较好的节能效果,所以,在实际的操作中,我们要选择高压和低压配电是一个非常重要的环节,当然处理好高压和低压配电的电压等级的关系就显得更是重要了,另一方面,如何确定供电电压,这也是该领域重点关注的一个问题,我们不能孤立的看待这个问题,要站在全局的角度来看待,它不是考虑单一的因素,我们要根据处于的实际环境重要的考虑,这里讲的考虑是指要考虑全面的因素,要把设施的整体情况一并考虑进去,根据设施的自身特点,进行相应的配套匹配。 (三)照明节能。 在电气自动化的使用过程中,节能设计一直贯穿始终,照明就是一种很好的方式,我们在实际运用中是可实现的,在具体的操作过程中,照明节能可通过以下两种方式来实现,一种方法是把高效光源作为利用对象,来改造传统的白炽灯,虽然它有简单便宜的优势,但是它的发光的效率低下是难以改变的;另一种方式就是把自然光充分的利用起来,这就需要对构筑物进行相应的改造,把门窗进行扩大,或者是对建筑物朝向进行改造。以上两种方法都能实现电器自动化。 三、结束语 随着社会的进步,我们的生活方式也发生着翻天覆地的变化,我们的生活的各个环节也受到不同程度的影响,对各类能源的需求量也是逐年攀升的,可谓消耗量大的惊人。尤其是对电能的需求量远远超乎了人们的想象。电气自动化节能技术的使用在一定程度上缓解了上述的压力,能够有效的增加电能的利用率。人们也随着社会的进步对电气自动化的要求越来越高,尤其节能技术方面,要求更是逐年攀升,随着时候的发展,必将会有很多的企业进入这个领域,为电气节能做出贡献,一定会引领时代的发展。 作者:吴振 单位:华北科技学院
随着我国社会经济的发展,尤其是在国家大力倡导发展清洁能源的大背景下,水电行业也步入高速发展阶段。[1]一方面与核电、风电、光电等清洁电能相比,水电相对安全,技术也更加成熟。另一方面我国河流众多,蕴藏着丰富的水能资源,但是我国的水电开发率较低。[2]中小型水电站是针对大水电站而言的,根据相关数据的统计,目前中小型水电站数量已占总量的99.4%,弥补了电网难以延伸或延伸不经济的缺点,然而由于历史遗留问题以及自身的特点,中小型水电站暴露出越来越多的安全问题,已经引起了社会的广泛关注。 一、中小型水电站安全的主要内容 中小型水电站安全包括人身安全、设备安全和发电安全。首先从人身安全来看,又可以分为内部人身安全和外部人身安全,内部人身安全主要是指水电站对运行和管理人员造成的安全,例如电站的作业环境中存在大量的危险源,容易出现机械伤害、高空坠落等事故。[3]从外部人身安全来看,一旦发生大坝事故就会造成严重的灾害。其次是设备安全,水电站是一个复杂庞大的系统,部分设备在超负荷的工作环境下设备的故障率较高,一旦发生设备事故就会造成巨大财产损失。再次是供电安全,供电安全也越来越受到人们的重视,电力使用的同时性特点,决定了事故影响大,不仅会给电力企业造成重大的经济损失,甚至会引起社会的混乱。 二、中小型水电站安全因素分析 影响中小型水电站安全的因素众多,可以概括为以下几点:一是人的行为对安全的影响,近年来,随着电力技术的发展,设备的可靠性不断提高,因而大部分事故都是人因而造成的,根据统计数据表明从六十年代到九十年代,人为因素由原来的20%增加到80%,美国杜邦公司统计95%的电力安全事故时人为造成。不难看出,人的行为与水电站企业安全有着密切的关系,因此,必须规范人的安全行为,随时对其进行监控预警,尽最大努力消除或控制事故隐患。二是设备技术对安全的影响,根据相关数据统计2016年水电机组(361)台共发生非计划停运578次,在对原因的调查中发现产品质量不良处于第一位,其次才是检修质量不良和运行处理不当,中小型水电站虽然比大型水电站要简单,但是设备仍然是非常复杂的系统。[4]三是管理机制对安全的影响,尽管所有的中小学水电站都制定一系列的运行规范和事故预防措施,但是安全管理水平存在差异,事故发生的概率也出现了很大的变化,因此要使保障制度的失效概率尽可能的小。四是企业安全文化对安全的影响,安全文化具有企业特色的安全思想和意识,在长期安全生产和经营活动中,逐步形成的,小水电安全文化,包括生产技术、安全法规、设施设备等内容,是更高一级的管理理论和方法,倡导用文化的力量去凝聚人,达到水电安全生产长治久安的目的,因此通常是通过法律法规、采取科学技术和工程技术来保障安全生存和安全生产。 三、中小型水电站安全管理模式初探 经过近几年安全制度的相对完善和先进技术的投入使用,中小型水电站安全生产条件有了一定程度的改善,但是由于先天条件不足,与现代水电站的安全技术规范还不能同日而语,因此要加强安全管理,就要从影响安全的因素着手,制定针对性的策略。 (一)人的安全行为控制体系 人的安全行为控制体系主要包括激励体系和培训体系。首先从激励体系角度来看,中小型水电企业管理人员应该明白,员工们所真正关心的问题是工资福利,普通工人就是为满足生理需要而奋斗,因此要通过提高员工的劳动报酬、增加员工的福利对员工进行激励,当员工基本需求得到满足后,就会考虑通过变换工作性质尽可能的从事相对安全的工作,此时管理者就可以强调遵守规章制度,开展安全文化建设。在激励的过程中要注意组织目标与个人目标相结合原则、物质激励与精神激励相结合、区别对待,灵活激励、坚持激励的公正性,激励方式也要以安全生产目标为导向、以奖惩为杠杆、情谊沟通式激励。其次从培训体系来看,电企业安全培训是灌输水电行业安全生产理念的重要渠道,培训时要注意现场条件和职工素质相结合、专业性培训与综合性培训相结合、安全理论培训要与事故案例教育相结合、安全技术知识培训要与法律法规常识培训相结合、阶段集中教育与经常性教育相结合,完善培训管理与考核监督机制。培训的方法也可以多样,例如根据实际情况进行在职教育与脱产教育、班组讨论法、视听方法、安全活动月等培训方式。 (二)设备安全管理体系 从现实情况来看,中小型水电站的设备老化相对严重,因此要从以下几个方面做好设备安全管理。一是加强设备巡视工作,首先要掌握设备特性,有针对性进行巡视,例如对发电机,重点检查设备有无异音、异味,有无剧烈振动;对水机设备,重点检查运行中水轮机振动、声响、油色是否正常;另外也要做好对辅助设备、二次设备、开关室内设备和户外电气设备的检查。其次要掌握季节气候特点,有重点进行巡视,例如春季,巡视时应注意设备柜门是否关严,电缆头有无破损。二是设备缺陷管理,在检查过程中发现的缺陷,要制定统一的上报程序,检修部门要对危急缺陷迅速组织力量及时进行抢修。 (三)安全文化建设体系 思想是行为的先导,因此在建设安全文化要充分体现以人为本的宗旨,贯彻抓领导、领导抓的思想,结合水电站的生产实际,以良好的现场管理为基础,制定严密的检查考核制度,对查出的问题要制订详细地整改措施,为安全文化建设提供牢固的平台。 参考文献: [1]王培郦.基于TPM的中小型水电站设备集中控制管理模式设计及关键技术研究[D].重庆大学,2009. [2]马仕文,陆向阳,陈星豪.应用现代网络技术实现我区农村水电站安全管理年检系统的解决方案[J].红水河,2011,30(06):126-129. [3]章明旭,李南,何江,马国辉,肖珍珍.小型水电站全过程安全管理模式研究[J].中国水运(下半月),2013,13(11):223-225. [4]刘毅.浅谈中小型水电站生产技术管理存在的问题及改善措施[J].机电信息,2013(30):166-167. 作者:刘伟 单位:青海黄河中型水电开发有限责任公司
电气工程智能化技术研究:建筑电气工程智能化技术的施工策略研究 摘 要:随着我国建筑行业的飞速发展,其中建筑施工技术也在不断进步,呈现多样化的发展趋势。同时,随着现代科技的发展,电气工程与智能化技术之间的关系也越来越密不可分,智能化技术贯穿着整个电气工程。为了不断提高建筑电气工程中智能化技术的应用水平,我们必须对这一课题进行深入的研究。本文首先对建筑电气工程进行阐述,接着对建筑电气工程中智能化技术施工的重要意义进行分析,最后,结合我国建筑电气工程智能化技术的应用现状,提出对应的施工策略。 0 前言 在整个建筑工程的施工过程中,作为建筑工程的关键组成部分,电气工程的建设涉及到整个工程的各个方面,其主要施工的内容是电气的相关设备、装置等。在一定的程度上,电气工程施工的水平直接影响到整个建筑工程的进度与质量。因此,我们一定要重视电气工程的施工。随着我国科技的飞速发展,在建筑电气工程的施工过程中,我们逐步引进智能化技术,通过研究我们发现在电气工程中引入智能化技术具有十分显著的成效,可以不断提高电气工程的施工准确度与工程的质量。但是,通过研究我们发现在建筑电气工程智能化技术在施工过程中存在一些问题,这严重影响到我国建筑电气工程的发展。因此,本文选择这一课题进行研究。本文首先对建筑电气工程进行阐述,接着对建筑电气工程中智能化技术施工的重要意义进行分析,最后,结合我国建筑电气工程智能化技术的应用现状,提出其施工策略。 1 建筑电气工程概述 随着我国人民生活水平的提高,居民对建筑物的要求也在不断地提高,尤其是建筑电气工程的施工水平。随着我国科技的飞速发展,相关新技术也被广泛的应用于电气工程中去,为了居民的生命安全,我们必须不断提高电气工程中智能化技术的应用水平。在建筑电气工程施工中主要工序包括以下几个方面:变压器的安装、电缆线路的铺设、灯具及其它照明装置的安装、避雷设置的安装、架空线路、变压器及动力装置的安装、建筑电气工程的最终验收等。 2 智能化技术在电气工程中应用的重要意义 通过研究我们发现,智能化技术在电气工程的应用具有十分重要的意义,例如,它可以提高电气工程的质量,方便人们的生活,详细内容如下。 2.1 智能化技术具有灵活性 在电气控制器这一方面,传统的控制器操作较为繁琐,同时,它也过多的依赖于人的主观性,因此,很容易造成人为的失误,智能化技术就可以弥补这一点。通过智能化技术的应用,我们不仅可以保证电气工程施工的准确性,同时,它还能减少技术人员的工作量,从而不断增加电气工程施工的灵活性,在没有相关技术人员的指导下,我们也能利用相关智能化技术来完成任务。 2.2 智能化技术一致性高 这一特点主要体现在对不同数据的处理上。通过智能化技术的应用,其再输入陌生的数据形式,它也能在输入之后完成相关评估,进而实现电气工程自动化的标准。而对于不同的控制对象,其产生的作用也会随之改变,虽然它有时候没有及时作出相应的控制动作,但是也会产生相同的效果。但是,我们也要清楚地意识到当控制对象被更换了之后,预期的效果可能就不会实现。因此,我们在进行设计工作的时候,就一定要足够的谨慎,加强对工作细节的处理,防止错误的出现,控制好误差。 2.3 提高相关控制器的安全性 通过研究我们发现,每年居民因电气系统的安全问题而出现事故的人数有所增加,尤其是在一些较为老旧的建筑物中。出现这一现象的主要原因是在老旧的建筑物中,电气系统的工作效率较为低下,安全性差,从而导致事故发生。通过智能化技术的应用,我们可以发现其安全事故的发生明显减少,主要原因是智能化技术较为敏感,其灵敏性较高,因此,一旦居民出现操作不当或是其它工作人员出现操作不当时,相关智能化技术就会立即感应出来错误,并给予及时的控制,从而预防事故的发生,提高相关控制器的安全性,进而保证了人民的生命安全。 3 建筑电气工程智能化技术的施工策略 为了提高智能化技术的应用水平,本章节结合我国现阶段建筑电气工程智能化技术的应用现状,从而提出具有建设性的建议。 3.1 利用传感技术实现资源共享 在建筑电气工程施工过程中,我们要利用传感技术实现资源共享。例如,建筑电气工程部门在利用传感技术将整个工程的施工和工作状况收集到一起后,可以利用计算机系统,并结合电机设备、电磁场以及电路等专业性质较强的学科知识对所收集到的数据进行综合分析 。然后,相关管理人员要对其分析结果与工程最初设置的数据进行分析、比较,对实际运营出现的结果进行自动化控制,进而更好地进行智能化技术在电气工程中的应用。 3.2 进行目标管理 无论是什么工程在开始之前都要有一个明确目标,这一目标往往是由工程完成的效果来体现的。例如,我们在进行输电线路工程中,我们的目标完成主要体现在电网的架设以及变电所的建成等,除此之外,目标的完成还要考虑到工程完成的质量以及工期方面的问题。因此,我们在进行智能化技术应用过程中也要注意到目标的管理,从而提高电气工程的施工效率,促进电气工程高质量完成。 4 总结 通过以上对建筑电气工程智能化技术的施工策略的深入研究,我们可以发现在现在信息飞速发展的阶段,智能化技术在建筑电气工程施工过程中的重要性。通过智能化技术的应用,我们不仅仅可以提高电气工程操作的准确度,同时我们还能促进电气工程的质量的提高,提高相关电气控制的安全性。但是,通过研究我们可以发现,智能化技术在电气工程中应用存在较多的问题,这在一定程度上影响着电气工程的质量。因此,我们一定要重视这一方面的发展。本文选择这一课题进行研究,并结合我国现阶段建筑电气工程智能化技术的应用现状,提出以上施工策略,以达到提高建筑电气工程智能化技术应用水平的目的。 作者简介:潘书才(1972-),男,江苏扬州人,大学,副教授,高级工程师,主要从事:建筑工程管理及建筑安装工程咨询。 电气工程智能化技术研究:智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 摘 要:电已成为人类生活必不可少的资源,随着社会的进步和电气工程的发展,智能化技术也应用到了电气系统中。也可以说,智能化的发展水平决定着电气工程的质量。随着智能化技术应用到电气工程中,电气工程就进入到了一个新的时期,智能化的时代。本文主要对电气工程自控智能化技术的设计理念、优越性及具体的使用情况进行阐述。 关键词:智能化技术;电气工程;优越性;设计理念;具体应用 电子技术的发展带动了技术的智能化发展,智能化技术是一门新的科学技术,是社会发展的必然产物,它阐述了智能本质,利用智能反应创造出各类智能机器。电气工程使用智能技术,促进了电气工程智能化的发展。如今,衡量一个国家的科技水平主要依据其智能自动化的应用度。将来,智能化技术将会越来越广泛的被应用到电气工程中,并会向着其他的行业发展。它的发展缓解了劳动力短缺的现象,使人类工作更加高效快捷。 1 智能化技术在电气工程中的设计理念 1.1 电气工程的自动化控制的主要设计理念是集中监控,其优势是: ①运行方式和维护方式比较方便和简洁,操作性强。 ②集中监控较少受到限制性,不会受到外界的干扰。 ③与其他系统相比较,设计时较简单,不繁琐。运行该系统时,很容易体现出集中化这一理念,能用同一处理器处理系统中已改革部分功能。 1.2 远程监控式的应用 电气工程中使用远程监控带来了很多方便: 其一,可以大幅度的减少电缆的用量降低成本;其二,安装方便,省时省料省费用,物美价廉,是人们的理想目标;其三,可靠性强,使用功能强大,因此远程式监控能够广泛应有于电气工程的自动化控制上。当然也有一些缺点,比如通讯速度较为缓慢而且量大,绝大多数中小企业会选择远程监控系统。也有一些企业选择其他的运行系统。 1.3 现场总线监控式的应用 现场总线的监控是具有较强针对性的设计理念,能根据不同间隔和不同功能进行设计。此类监控系统不光具有自身的优势,还兼备远程式监控的优点,它能减少隔离设备、端子柜与模拟量等的数量,节省了运输电缆的费用和安装费用,也不需要过多的安装人员,使用起来也较方便,是理想的选择。 2 电气工程自动化控制中智能化的优越性 智能化技术应用在电气工程自动化控制中,非线性的函数相似控制器是由遗传算法与模糊神经两者组成的,对总体的了解这就非常方便,还能综合研究和开发控制策略。我们日常所见的函数估计器没有这些优势。使用人工智能化控制器,不需要控制对象模型,只要有下降与响应的时间,它就能根据实际情况进行自我调整从而提高自身性能。在没有专家的指导时,它也能根据显示的数据、语言与信息等完成调节设计。忽略驱动器对其产生的影响,可以估计出任意输入的数据。人工智能还体现出自动化特征,所以电气工程自控中广泛应用智能化技术,并发挥着极大的作用。让电气工程的设计更优化,诊断故障的能力更强更准,摆脱了人为操作的束缚实现自控化,让电气工程的工作效率更高,更好的服务于设计,生产。 3 智能化技术在电气自动化控制中的具体应用 大量的研究结果表明,电气工程自动化控制的前提条件是智能控制、优化设计以及故障诊断的合理使用。 3.1 智能控制 电气工程的自控中融入智能化技术,是人类智慧的结晶,是科技的一次质的变化,电气工程从此进入远程化、无人操作化、自主化和高效化时代,广泛被人们接纳和使用,给人们提供了方便,为智能化控制工作更进一步的发展创造了良好条件;智能化应用的广泛度证实了它的优越性、先进性,给我们工作和生活带来了便捷。各行各业相继使用了这种新技术,出现了智能手机,智能机器人等等,社会从此进入了智能时代。 3.2 优化设计 电气设备的设计技术在电气工程中经常用到,设计过程很复杂,质量要求也很高,非专业人员是无法做到的,所以对设计人员的素质要求也是极高的,不仅要求要懂得磁力、电气和电路等方面的知识,并把这些知识恰到好处地融入到设计中,还得要有丰富的工作经验,因为见的多就可能会懂得多。原来的设计师是把实验和经验结合起来用手工设计出来,速度慢效率低,还不易修改。采用智能化技术后,设计师们用CAD技术和其他辅助软件来进行设计,这样既节省了时间还提高了质量,所设计的方案不但使用功能强而且满足人们的需要。遗传算法是智能化技术在优化设计时的一种具体形式,它的实用性与先进性都非常的强,使用它优化了设计形式,提高了设计员的工作效率。 3.3 故障诊断 任何系统的运行都有发生故障的可能性,电气工程系统也不例外,但是任何故障的发生都不是偶然的,肯定存在一系列的征兆,当然这些征兆有时我们是无法用肉眼看到的,这时智能化技术就发挥作用了,它能及时准确地发现问题,锁定故障范围,帮助我们找出原因,缩短了时间并减少了对系统的伤害,我们就可以在第一时间进行更换或维修。电气设备中的变压器非常重要,而且价格不菲,它是整个系统的优秀,监测人员会特别重视它的运行情况,如果出现了问题整个系统都有可能瘫痪,所以选用智能化技术就是最好的选择,用它来定期检测诊断,出现问题及时维修,尤其是对渗漏油的检测,是把气体分解后进行分析,锁定范围找出故障的位置并对其进行检修。这样做就能很快找到故障原因,及时维修,缩短因故障而停工的时间,降低企业的损失,它还能避免电气设备因故障而造成严重的损失,如大量的维修费,机器无法运行而停工造成的损失等,这样就可以大大提升电气设备给企业运行带来的经济效益。 4 结语 人类社会已经进入到智能化时代,电气的智能化起到了重要的作用,在将来电气智能化一定会有突飞猛进的发展,如智能电饭煲,无人驾驶汽车会走入寻常百姓家。从而使我们的生活更加舒适,便捷。利用智能化技术会不断增强电气工程的自控能力,提高电气工程的安全性和质量,推进电气工程向着健康环保方向快速发展。 电气工程智能化技术研究:试论电气工程及其自动化的智能化技术应用 【摘要】伴随着我国社会经济文化水平的进步和发展,科学技术领域上的一些智能化技术手段已经在各个行业的发展中被广泛普及和运用,并表现出科技给人们生产和生活带来的优越性。本文主要从智能化技术在电器工程自动化领域的应用方面展开分析和讨论,主要分析了该技术在电器工程应用中具体情况和相关特征,并对技术的优化提出进一步的展望和要求,希望能够加快我国电气工程发展实现全面的智能化的进程的发展和转变。 【关键词】电气工程 自动化 智能化 技术应用 一、前言 在我国的电器工程行业的发展中,伴随着科学技术水平的不断提高,当今最新的一些智能技术自动化逐步地在该行业进行渗透和应用,已经发展成为其中重要的组成部分。但是受到了我国目前科技发展水平的制约,该技术在我国电气工程自动化的应用中还是存在一定问题的,一定程度上影响了企业的发展。本文接下来会对智能化技术手段进行全面的综合性分析,希望能够让该技术在电气工程的应用上更加科学和完善,促进我国经济的全面可持续发展。 二、智能化技术的发展 (1)智能化技术的涵义。智能化技术是一种时代科学发展的产物,早在上个世纪的五十年代,该技术已经出现萌芽和发展。并且会跟随时代的不断进步和发展,也在进行不断的更新和进步。在当前的社会发展中,智能化技术已经在社会中的各个行业和领域中得到了广泛的发展和应用,并在向更多的空间上进行渗透。智能化的技术主要涵盖了人文科学,语言科学,以及医药生物学等方面的技术理论和信息等学科领域。 (2)智能化技术的优越性。由于智能化的技术具有科学严谨的信息数据理论基础,在相关领域上的应用时能够为其提供更加科学的依据作为指导。让人们在进行生产操作和使用的方式上变的更加人性化和智能化,只要根据相关信息数据的录入和语言程序编排,就能够实现简单的智能操作,将相关的工作人员从原本复杂的人工操作中解放出来。弥补了人工操作时繁杂性,让工作变得更具条理性。在具体的操作中由于有了科学数据做基础,将原本的工作变得更具有精确性,有效减少了人工操作时出现的错误。一旦出现数据错误,还可以进行及时的修改,更具有实用性和操控性,大大提高了生产和工作效率。 三、智能化技术在电气工程自动化中的应用现状 (1)对电气工程中出现的故障做出正确的诊断。在电气工程自动化系统中引用智能化技术后,对电器化设备运行中出现的故障和问题能够做出及时的诊断和分析。在电气设备一旦出现了问题之后,智能化技术应用后就能够及对这些问题做出及时的诊断,及时的采取相关措施将问题迅速解决。将智能化技术运用到相关的检测设备上后,系统还会对相关设备做出科学的数据分析。如果是变压器出现了故障,智能化技术就会对变压器做出科学的分析,对其渗漏的一些气体形态进行分析,将故障出现的目标集中诊断出来,做到治标又治本,提高了工作中的效率,缩短了设备检修的时间。 (2)有效实现了电气工程中的自主化智能控制。将智能技术引用到电气工程自动化系统中,充分发挥了该系统运作中的自主化只能操控性能。在对于系统操控功能实现方式上,一方面可以对信息模型数据的使用量上进行有效的收集和录入,便于系统基于数据储存和管理。另一方面,通过智能设备的模拟画面的显示,可以将电气工程设备中各个设备之间的运行状况有了更加直观的反应。另外,在系统设备的运行和管理上,能够辅助系统生成相关专业的数据和表格形式,以及各种模拟图表的建立。将出现故障的的形态和过程做出实时的记录,生成相关轨迹,以便后期的运用。在系统的操作上也比较的简单,可以同直接通过鼠标的操作进行。减少了人员操作的工作负荷量,在一些关键隐私领域,设置系统的操作登录权限,有效保障了系统的安全性运行。在系统的运行中实现全程监控,一道出现状况,系统设备会自动开启警报装置,便于在第一时间发现问题,解决问题。 四、智能化技术在我国电气工程自动化中的特征 (1)加强了电气工程操作系统中的操作的便利性。在电气工程系统中采用智能化技术手段主要想通过借助这一技术来实现对于传统系统操作中的操作上的智能化调整,有效缩短系统操作的时间,确保每一步工作之间的及时衔接。让电气系统的运行更加稳定,促进电气工程行业的有序发展。 (2)简化了电气工程中建立的控制模型。在传统的电气工程操作中,首先需要建立一个完整的控制模型才可以进行操控,否则就会影响系统的整体操作。在引进了智能技术手段后,就省略了这一步骤,通过智能的操作手段直接实现对系统的操作并确保系统运行的精确性,大大提高了工作效率。 (3)加强了系统的整体操控能力。在电气工程的运作过程中,通过对智能技术的合理利用有效提高了电气工程设备的整体运作情况。对其实施过程实行全方面的监督和远程操控和管理,在系统运行时出现的问题做出及时的预警并作出相关解决措施。确保整体电力系统运行中的稳定性,提高了我国电力工程系统运行过程中的整体操控能力。 五、智能化技术在未来中发展趋势 在我国的电气工程自动化设备的设置上涉及到了很多的科学内容,这也就对系统相关的操作人员提出了更高的要求。相关的操作人员需要具备更加专业和丰富的设计经验和理论知识储备,在对智能技术设备的应用上才能够更加的熟练和精确,利用智能取代人类大脑达不到的领域,有效解决工作中的难点问题,提高工作效率。在未来智能技术发展的领域上,不断更新和扩展新的内容,建立更加完善的学科数据体系,对相关的科学理论知识进行全方面的搜集和收录,形成更加强大的数据知识储备,进一步促进智能技术在各个领域的渗透和发展。 六、结束语 综上所述,这种智能化技术会随着我国科学技术水平的不断进步和发展不断呈现出新的变化,赋予更多新的内容。其发展的速度更快,应用范围也更加广泛。尤其在我国的电气工程自动化系统的发展中发挥更加强大的作用,本文用来大量的文字对这一智能化技术在电器工程上的应用方面进行了全面的分析,希望能够给为我国的电气工程行业以及其他领域的工作带来新的思路,提供更具价值的指导意义。 电气工程智能化技术研究:智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 智能化技术是从计算机科学技术中分支出来的一项新兴技术。本文以智能化技术为研究对象,简要地阐述了智能化技术的理论基础,具体地分析了智能化技术在电气工程自动化控制中的优越性能和现实意义,并且深入地探讨了电气工程自动化控制中智能化技术的应用举措,以期为相关方面的研究者和工作者提供参考和帮助。 【关键词】智能化技术 电气工程 自动化控制 应用 智能化技术从兴起到发展所经历时间还很短,但在各个领域行业生产的实际应用中却收到了良好的效果和评价。将智能化技术应用于电气工程的自动化控制系统中,不仅可以实现信息数据的自动处理,减轻工作人员的工作负担和工作强度;还能在不断完善发展的过程中增强对信息数据的识别、判断、评估和处理能力,利用计算机的编程技术来维护系统内部的安全运行和稳定作业。 1 智能化技术的理论基础 从计算机技术中衍生出来的智能化技术涵盖了大量的文字语言、经济数据、生物医学、图像表格和音频视频等多种专业性知识,具有大范围的信息综合性。智能化技术主要的研究方向就是将具有良好实用性和适应性的人工智能应用到电气电子和数据处理等领域的实际操作中去。而电气工程自动化控制系统对智能化及技术的引进就是最好的一个实例。 2 电气工程自动化控制中智能化技术的优势和意义 2.1 电气工程自动化控制中智能化技术的优势 一方面,智能化技术采用的是高速运转的CPU芯片和处理复杂指令的RISC芯片。由多个芯片系统共同组成的计算机智能化技术,系统完善,操作简洁,精度和准确性都很高,具有良好的工作效率。而精度、准确性和工作效率是电气工程自动化控制系统最重要的三大指标。另一方面,智能化技术的工作结果可以在信息数据的记录上直观地表现出来。智能化技术可以迅速有效地处理大量复杂性的信息数据,并及时而精准地用图像动画、语言文字或者声音视频的形式来具象地展示抽象的数据形象,提高数据的辨识度。 2.2 电气工程自动化控制中智能化技术的意义 在电气工程自动化控制系统中引进智能化技术可以简化电气工程自动化的控制模型。智能化技术通过响应时间和下降时间来有目的地调节对电气系统的控制程度,提升控制系统自动处理临时状况的精确性、时效性和及时性。这样就减少了人力资源的投入,增强了电气工程自动化控制系统的精密程度。省去了建模的麻烦工作之后,也从源头上避免上一部分不稳定因素和不可控因素可能会带来的问题和故障。智能化技术还可以同时处理不同类型的复杂信息,满足电气工程对自动化数据控制的所有要求,使技术和系统之间达到极高程度上的一致性。 3 电气工程自动化控制中智能化技术的具体应用 3.1 优化设计过程 人们在设计产品的时候往往都会依赖于自身的操作阅历和以往的工作经验,但是这种完全依靠阅历和经验的设计方法并不是次次都能获得完美的成效,甚至还会出现质量方面和技术方面的重大问题。随着电脑的普及和推广而被广泛应用于社会各个生产行业和生活领域之中的计算机技术,在电气工程自动化行业的设计工作中也逐渐形成了自己的一席之地。通过不断的实验和开发,研究者们应用成熟的计算机技术研制出了一种名为CAD的电子技术。CAD技术指的是利用计算机辅助设计师完成整个设计过程的一种设计技术和应用技术。在电气工程自动化控制中应用这种CAD技术,可以大幅缩短生产产品所需的必要劳动时间和制作周期。以专家系统和遗传算法为例来详细地分析智能化技术在电气工程自动化控制系统前期设计阶段中的成功应用,不难看出,智能化技术大大提高了专家系统的工作效率和生产水平,为电气工程节省下了一大笔的成本支出。就当下的现实情况来说,遗传算法是目前世界上最先进、最现代化的计算方法之一。在这种算法中加入智能化技术就能持续性地提高计算的精确度,并将这种精度保持在一个较高的水平上。 3.2 模糊化控制设备的控制逻辑 人们在通常的情况下都会在电气工程自动化控制系统的内部安装一些模糊控制的设备。这些设备具有很多可以代替PID控制器进行操作的功能。当前的模糊控制设备主要有M型和S型这两种型号。M型号的模糊控制设备和S型号的模糊控制设备具有不同的规则库。M型模糊控制设备比S型的更为常见一些,使用频率也比S型的高,主要由知识库、推理机、模糊化和反模糊化这四个部分共同构成。四个组成部分之间协调合作,实现和控制设备中变量的数据量化和信息模糊化。在控制设备进行模糊性操作的工作时,知识库需要利用神经网络和模糊控制来控制操作对象,然后由推理机模拟人类的思维逻辑、设计决策和模糊控制的行为,最后再根据量化得出的数据信息来决定模糊化和反模糊化的具体用量。这是模糊化和反模糊化在操作过程中最常用的合作手段,也是整个智能化设计的过程中数据信息最庞杂最繁琐的操作阶段。电气工程在项目建设工艺流程的自动化控制中引入智能化技术,既保证了电气工程内部各个工艺的先后顺序和工期控制,又在一定程度上提高了电气工程的生产效率和产品质量。 3.3 实现自动化的机器故障检测 电气工程自动化控制系统内部电气设备的设置和安排相当复杂,而投入使用后按时检查修理的工作和定期维护保养的工作很难保证和落实,所以电气设备一旦长时间地操作运行,就会出现一些问题,发生一些故障。传统的维修方式非常麻烦,需要维修人员对电气设备进行逐一的排查之后才能确定问题原因和故障区域,耗费时间和人力的同时,效果还事倍功半。智能化技术的自动化管理功能可以实现电气设备运行过程中问题故障的自动化管理。利用计算机技术来监控电气设备的工作情况,对发生问题和故障的时间、地点进行精准的定时定位,不仅提高了检修故障的效率,还强化了对电气设备问题故障的预测功能和警报功能。 4 结束语 智能化技术是计算机技术中的一个新兴的分支技术,具有良好的发展前景。将智能化技术引进电气工程自动化控制系统,就要科学合理地优化电气工程的设计过程,实现监控和定位问题故障的自动化管理。 作者单位 许昌电气职业学院(许昌技师学院) 河南省许昌市 461000 电气工程智能化技术研究:智能化技术在电气工程自动化控制中的应用研究 摘 要:第三次科技革命开展以来,世界经济在高速发展的同时更加重视科技的进步与应用。我国作为世界上最大的发展中国家,在注重全面、综合发展的同时也要更加注重发展的质量和先进技术的应用。本文以电气工程自动化控制为例,探讨智能化技术在其中的应用。 关键词:智能化技术;电气工程自动化控制;应用研究 随着中国经济的复兴与崛起,我国对电力能源的需求越来越大,作为中国经济发展的基本动力,电力行业不断进步并试图通过新的发展形势、应用先进的科技以取得更加突出的进步。本文主要分析智能化技术在电气工程自动化控制中的应用与研究。 一、智能化技术在电气工程自动化控制中的理论基础 所谓的智能化技术,就是在人工智能的理论基础之上,建立以模仿和识别人的动作、语言、指令等为优秀的机器,通过利用新兴的计算机技术,结合大量的学科体系和逻辑思维体系,以帮助人完成基本的工作。 将智能化技术应用于电气工程自动化控制中,就是在电气工程系统运行、常规操作等领域投入智能化技术,在电气工程发展过程中加入智能化的因素,以促进行业的发展。 二、智能化技术在电气工程自动化控制中应用的优势 在现代社会发展和人们的生活实践中,电气工程是这些活动能顺利实现的重要因素,同时,控制器智能化是电器自动化控制过程中应用的重点,所以,通过改进技术,利用现代计算机技术最新成果,将智能化技术应用其中。通过建立信息收集、处理系统,通过及时的信息反馈和识别,提高电气工程自动化水平,同时将新兴的改进后的控制器应用其中,在改进工作质量、节省人力资源和时间的同时保障电力事业的发展。 (一)智能化技术更加易于调节 所谓的智能化技术,就是要求在某些方面由机器代替人,完成某些工作。对于电气工程来说,传统的控制器需要工作人员按照一定的步骤、遵循一定的操作方法,通过人工操作完成某些工作。通过利用智能化技术,建立智能化操作,即使专家没有在现场,也能通过数据的传导、资料的分析和信息自动识别系统完成工作。这样在避免了工作危险性的同时还提高了工作的效率,更加有利于电力行业的发展。 (二)智能化技术具有很强的一致性 智能化技术对于同一个控制对象具有很强的一致性,在输入不同数据的情况下,面对同一控制对象,能进行很高的估计,产生理想的效果。所以,在对智能化技术设计和利用时,应当把握重点,明确设计的对象,对各个工程的环节进行合理的估计和预期,以免影响工程的准确性。 (三)智能化技术不需要建立控制模型 在传统的电气工程中,被控制对象通常具有复杂的方程,这些方程中由于具有大量不确定因素,工作人员无法对其进行合理估计,计算出来的结果与设计模型往往具有不一致性,在不能合理估计的情况下,人们往往无法建立符合实际的模型。通过智能化技术,利用智能控制器直接忽略被控制模型的设计工作,通过省略这一设计,从根本上减少人为估计的误差,提高自动化控制的精密度,从而建立更加准确、有效的电力系统。 三、智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 (一)智能化技术对电气工程中出现的故障进行合理的诊断 对于电气设备来说,由于使用频率高、工作时间长,电气设备本身容易损坏,出现偶然或者是必然的问题,工作人员无法对其规避。例如变压器,作为电气工程系统工作的优秀,变压器本身就容易损坏,工作寿命短,容易出现各种各样的问题。当变压器出现问题时,利用提前设定好的自动化程序,对可能出现的范围及设备本身进行检测和估计,再通过缩小范围确定出现问题的地方,通过智能化技术对出现的问题进行排查和检修。在此过程中,减少了人力资源的投入量,节省了人员成本;通过一系列设定好的自动化程序及时发现出现的问题并应用相关的对策进行检修,减少人为出现的错误,在一定程度上提高了对故障的判断率,提高了工作的效率,减少断电对经济活动影响的同时提高了经济效益。 (二)智能化技术优化了电气工程的设计 电气技术与物理知识有关,需要具有专业知识的人员在相关的基础知识之上利用自身工作经验进行工作,在此过程中,涉及到电器、电路等知识,所以,这项工作本身就是高要求、严标准。而且,在智能化技术实施以前,都是由工作人员利用已有的动态公式、在手工设计的基础之上进行推导、估计,存在很大的误差。现在,在电气工程中应用智能化技术,通过计算机软件搭配智能化技术合成方案的设计,减少实验设计中的人为误差,提高该设计的准确度,同时通过合理的电脑程序提高设计过程中的时间,提高工作效率。 (三)智能化技术实现电气工程自动化控制中的智能控制 现代社会在追求经济高速发展的同时还要关注经济发展的质量和效益,科技的进步最关键的目的就是将科技转化为生产力,在生产前线加入最新的技术成果,以提高整个行业的整体实力。对于电力行业来说,关系到国家经济发展和人们生产、生活活动能否顺利进行,所以,在促进电力行业进步发展过程中,更应当主动先进技术的发挥和实现。在电气工程中结合现代计算机技术,使用智能化技术,利于实现电气工程的自动化、智能化操作,通过由机器代替人,在节省人力成本的同时尽最大可能的提高工作效率,减少人为失误,实现最大程度的经济效益。 四、总结 在现代激烈的行业竞争中,提高综合实力还是要依靠技术的进步,智能化是现代社会经济发展的导向。电力行业与人们的生活息息相关,在电气工程自动化控制中应用现代先进的智能化技术,通过加快实现自动化控制、加强电气设备工作效率以提高整体行业的竞争力,为电力行业的健康、稳定发展奠定基础。
智能交通系统论文:推进天津滨海新区智能交通系统建设的思考 摘要:本文概要地介绍了滨海新区道路 交通 现状及存在的主要问题,并站在全局的高度深入地分析了滨海新区交通运输的需求、必须解决的问题以及 发展 智能交通的必要性,提出未来几年中滨海新区智能交通发展的战略定位、阶段建设目标和建议,为进一步编制滨海新区智能交通系统的发展规划提供了依据。 关键词:智能交通系统;交通运输体系;综合信息平台 1引言 天津滨海新区位于天津市东部临海地区,包括塘沽区、汉沽区、大港区三个行政区和天津 经济 技术开发区、天津港保税区、天津港,以及东丽区、津南区的部分区域。规划面积2270平方公里,海岸线153公里,常住人口145万。 滨海新区确立的对外交通的发展目标是:"依托海、空两港,充分利用欧亚大陆桥头堡的优势,积极建设北方国际航运中心和国际物流中心,努力构筑与周边及'三北'地区紧密联系的综合交通体系,成为联系南北方、沟通东西部的综合交通枢纽。"目前,滨海新区随着城市建设的快速发展,已经初步形成了以海港为龙头,以空港为依托,公路、铁路、管道为骨架的综合交通运输体系。 2滨海新区发展智能交通系统的必要性 2.1 智能交通系统的概念 智能交通系统(its)是指把人、车、路等所有与交通有关的一切都视为一个整体,通过采用 计算 机、通信、人工智能、传感器等领域的先进技术,使交通参与者可以随时通过gps/gis、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大的智能化的系统。 智能交通系统可以有效地利用现有交通设施,彻底改变目前被动式的交通局面, 减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量。目前,智能交通系统建设因其能够推动社会信息化及形成新产业而受到世界各国的重视,已成为21世纪交通运输体系的发展方向。 2.2 滨海新区智能交通系统建设的必要性 目前,公路运输仍是滨海新区交通运输体系的主体,空运、铁路、管道运输只占总运量的10%-20%,因此,解决好道路交通问题是当前面临的首要问题。 道路交通拥阻会造成巨大的时间和经济损失。在我国的部分大城市,由于交通拥阻造成平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;滨海新区虽相对较好,但随着近十年来经济的迅猛发展,机动车拥有量以每年10%-15%以上的速度增长,而道路面积年均增长率只有3%左右。当前优秀区域内部分路段出现交通拥堵现象的频率也在急剧增加,交通状况呈迅速恶化趋势。据统计2006年中,仅天津港及周边集疏港通道就发生交通阻塞1075起,造成的直接经济损失高达3000万元以上,由此引发的间接损失更是难以计数。 道路拥堵也加大了环境污染。由于车辆行驶速度慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。 当前,造成滨海新区交通拥阻的原因归结起来有以下几点: 路网结构仍不完善。由于滨海新区是"多中心、组团式"的城市布局结构,受地理条件的影响,滨海新区的优秀区被京山铁路和海河,分别从东西向和南北向分割,造成道路网的东西不畅、南北不通,致使港口物流运输能力低,重要交通节点的流量过度集中。 新区交通的特点依然是混行交通。港城交通混行、客货交通混行、机非交通混行。疏港交通由中心城区穿行,一方面无法满足港口年吞吐量持续增长的需要,另一方面也造成了城市交通环境的恶化,机非交通混行极大地降低了通行效率。 公共交通分担率低。公交路网布局零乱,中心城区线路、市郊线路、外围长途线路相互重叠、分工不清,缺乏换乘枢纽的有效衔接。 道路交通设施尚不完善。近十年来,道路交通设施虽然有了较大改观,但跟不上机动车的增长速度,特别是 现代 化的交通管理设施缺乏,交通管理水平不高。虽然滨海新区界内的开发区、塘沽区、汉沽区、大港区以及天津港等地区已先后建立了自己的交通监控中心,但大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效果,更没有形成一个新区统一的系统,无法实现宏观的整体协调管控。 集疏港货运车辆的车辆状况差、技术性能低及违法超载已成为制约新区交通的重要因素。以塘沽地区的集疏港通道为例,货运车辆平均日故障次数达300次以上,给城市交通带来了巨大压力。 由此可见,要确保滨海新区 交通 发展 目标的实现,必须要有一个与之相适应的 现代 化的综合交通运输体系作为基础保障。因此,在加强道路基础设施建设的同时,大力推进智能交通系统建设是滨海新区大发展的必由之路。 3推进滨海新区智能交通系统建设的策略 3.1滨海新区智能交通系统发展的战略定位 根据新区目前所处的 经济 发展阶段,智能交通系统将作为重要的技术手段和信息化社会的切入点,改善滨海新区交通运输行业的服务质量,提高运营效率和管理水平,成为滨海新区综合交通运输体系建设、城乡交通一体化的支撑,促进滨海新区智能型大交通体系的形成。 3.2建立整个滨海新区的its协调组织机构 加强研究 统一规划 滨海新区目前仍然是条块分割的状况,各行政区、功能区及各自所属的行政部门分头发展自身的its,这将造成资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个统一领导的,有关部门、学者、 企业 和研究部门共同参与的智能交通协调组织机构,加强基础理论研究,统一制订整个滨海新区的its发展规划和规范标准,确保各分系统的兼容性,以便将来实现资源共享。加强政府的宏观调控,减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 在总体规划设计上应具有超前性,在综合考虑滨海新区公路、铁路、水运、航空、管道运输需求预测情况的基础上,统一规划好今后10-20年,甚至更远期的综合交通运输体系目标。同时,在城市道路、桥梁以及大型公共场所等重大建设项目中,应将智能交通建设作为项目的配套设施,同步设计、同步建设、同步竣工。 滨海新区应借鉴国内外智能交通系统建设的先进经验,以滨海新区现有的智能交通管理设施为基础,构建一个更高层次的、开放的、安全的智能交通运输体系框架结构,统一信息平台以应对各业务系统和部门对交通信息的不同需求,实现信息共享。变被动型、跟踪型的发展模式为主动型、适应型的发展模式。 3.3滨海新区智能交通系统发展的阶段目标 近期用3-5年的时间,充分利用现有条件,以天津经济技术开发区和塘沽区为示范区,主要解决中心城区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心系统,改善交通结构,减少交通需求,为its创造必要的技术条件和交通环境。完成its标准化的制定,建立综合信息 网络 平台,相关部门完成本行业its发展规划及信息化建设目标。加强宣传,发动有关企业开展its开发。加强国际交流,了解国际its的动态,消化、吸收国内外先进技术,推广应用its技术。 中期用5-8年的时间,完善现有系统,并推广应用到整个滨海新区。在综合信息网络平台下,实现人、车、路交通信息双向交互。实现真正的交通监视、指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 远期用3-5年的时间,完善交通基础设施,并达到世界发达国家水平。城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重;建立一个大范围、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化综合交通运输体系,实现各种交通方式的综合运输规划、管理运营智能化,形成its新产业,以此推动信息化社会的进程,实现可持续发展的目标。 3.4解决好当前its建设中的关键问题 滨海新区的its建设首先遇到的就会是资金问题,应根据现有条件以个别见效快的its项目入手选择恰当的切入点,。例如:大力提高公共交通服务水平,遏制非机动车和私家车的出行需求;充分发挥现有空运、铁路、管道运输方式的作用,分担道路交通压力;坚持以自主开发为主、引进为辅的原则,形成具有自主知识产权的智能交通技术和产品。 智能交通系统论文:谋求我军智能交通系统发展的几点建议 摘要:本文结合智能 交通 技术在美军交通运输中的应用,对比分析了军队与国家在智能交通系统方面的差距,从而提出了我军its建设的几点建议,对我军智能交通运输 发展 起到一定的积极作用。 关键词:智能交通系统; 交通运输 一、引言 its是将先进的信息技术、 计算 机技术、数据通信技术、传感器技术、 电子 控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造,通过加强车辆、道路、使用者三者之间的联系,从而形成的一种实时、准确、高效的综合运输系统[1]。目前,我军的运输保障高新技术含量还比较低,严重影响了运输保障效能的提高和军事斗争准备工作的落实,因此大力研究和发展“智能交通运输系统”,成为目前我军研究的重大课题之一。 二、 智能交通技术在美军交通运输中的应用 1 自动识别监测技术 1996年,美军提出了四项作战原则:“精确打击,制敌机动,全面防护,聚焦后勤”。其中,自动识别技术是美军“聚焦后勤”的一项重要内容[2]。自动识别监测技术在美国军队的应用包括二维条形码自动识别技术、射频技术跟踪定位系统、自动装货清单系统(ams)、运输车辆自动测量系统。 2运输定位技术 美陆军利用gps定位技术研制成功了运输跟踪系统,美军从2000年开始试用该系统,该系统能使运输控制人员和各种运输方式的指挥人员确定运输工具的位置;可根据战场需求的变化和战术部队的转移而让途中的货物与部队改变运送终点;可用来提供危险警报、给途中的车辆布置任务以及优化运输路线。 3 全球运输智能化系统 其中包括全球运输信息网、全球运输可视网和运输供应系统。该系统使运输过程全程“透明”,使各种包装的物资“透明”,能够提高空运、海运和预置的能力,减轻部署负担,减少运输过程中资源和时间的浪费,是支持“聚焦后勤”的强有力的系统。 三、 我军与地方在智能交通系统方面的差距分析 我国its的开发研究始于20世纪80年代后期。我国its的研究应用主要体现在:城市交通信号控制系统、高速公路监控系统、电子收费系统、路径导行系统、公共交通运营与管理、交通安全与紧急管理、交通信息化建设。这些系统在一些城市都已经成熟应用。而这些系统在部队的应用还比较少。我军在智能交通系统方面高新技术含量还比较低,如指挥控制手段落后,无法对运输线上的运输工具和汽车部(分)队实施实时的指挥调度;交通动员信息不畅,不能迅速动员和调集社会交通保障力量及时地投入到军交运输之中等等。这些问题,严重影响了我军运输保障效能的提高和军事斗争准备工作的落实。 四、 发展我军智能交通系统的几点建议 1 利用国家技术和力量,发展军队智能交通系统 可与国家交通部门统筹规划、同步建设、协调发展,确保军交运输指挥自动化系统纵横贯通、兼容共享,既减少了经费投入、缩短建设周期又能发挥指挥自动化系统整体效能。可对一些现成的信息软件进行改造,为军方所用。 1.1视频监控系统。现在好多城市已经在用这个系统,而这个系统只是地方政府在应用,部队用不了,这就造成部队车辆一旦离开本单位,就会失去对车辆的控制和监控。如果这个系统能和部队共享,那部队的车辆将会实现可视化的监控。 1.2 电子 不停车收费系统。通过在车辆上上安装预存缴费电子卡,可以使车辆在通过收费站时.不需要停车开窗,只需要放慢速度通过收费匝口,通过收费站的扫描仪对缴费电子卡进行扫描即可完成交费。这个技术其实可以应用在部队的营门,这样车辆进出营门就不用像以前那样复杂,只要车辆派出合理,驾驶员不用下车登记,营门值班人员就可以在电脑上做好登记并提前开门。 1.3先进车辆控制系统。也称为车辆智能驾驶系统,包括车辆自动导航、车辆自动控制和驾驶两大系统。为了防止泄密,可以建立一套军队运输系统与我国的(下转第81页)(上接第79页)北斗系统进行信息融合来对车辆定位,同时通过车载传感器和控制器实行距离控制。 1.4 车辆故障信息无线传输系统。基于无线数据传输的列车故障监测系统已经应用于某些型号的机车上,现场使用表明,该系统效果比较好。列车故障信息无线系统经过改造应该可以为部队所用,这样部队车辆就可以实现远程故障处理,对战场抢修的时效性将会起到很大作用。 2 加强汽车部(分)队的数字化建设 增强汽车部(分)队的数字信息化装备,在训练组织、作战指挥及遂行保障任务等方面,都能得到准确、全面、及时的信息数据,这样,可以实现汽车部(分)队全部信息数字化,实现单车、车队、分队、机关与指挥中心之间数据的快速交换与处理,提高了汽车部(分)队的快速反应能力。 3 加强its专业人才队伍建设 its是一个人机结合的系统,其中人的素质对整个系统功能的发挥起着决定性作用。在目前大力开展素质 教育 的前提下,有关院校要搞好教学内容改革,适当增加有关课程比例,为全面 发展 我军智能 交通 运输系统奠定坚实的人才基础。还要充分学习和借鉴地方在its人才培养方面的先进经验,与地方组织一些学术交流,共同研究,健康发展。 五、 结束语 its的发展对提高我军交通运输效能,实现“保障有力”的总要求势必会产生深远的影响。大力研究和发展我军智能交通运输系统迫在眉睫,也为我军解决军事运输保障中的一些现实问题提供了一次新的机遇。 智能交通系统论文:城市轨道智能交通系统研究与体系结构设计 摘 要 依据its理论与系统工程思想,在分析城市轨道交通特点的基础上,提出城市轨道智能交通系统(umits)的概念,并对umits的基本构成进行了论述。对umits体系中综合监控系统(iscs)的功能与结构进行了论述,对旅客向导系统(pis)的服务内容与功能重新进行了定义。 关键词 新交通系统,城市轨道智能交通系统,综合监控系统,旅客向导系统 智能交通系统(intelligenttransportationsys em,简称its)是最近十几年提出的新概念。从城市交通系统来看,无论是公共交通,还是非公共交通部分,its的研究还仅局限在道路交通,对于城市轨道交通鲜有涉及。 从另外角度讲,城市轨道交通系统作为先进的公共交通系统(apts)组成部分,已被纳入its体系。但由于城市轨道交通的独特性,城市轨道智能交通系统(urbanmassintelligenttransportationsystem,简称umits)各组成要素与传统its不同,可以将其作为独立的系统进行研究。its(主要指道路)所解决的本质问题是:如何将交通高峰时期的车辆有效地分布在道路网中,尽量缩短人们的出行时间[1]。城市轨道智能交通系统的研究对这一本质问题的解决提供了新的思路。即将交通高峰时的部分人流有效地分布在城市轨道交通网中,并间接影响与之相关的城市道路交通网。这意味着,u mits与道路its相结合,将构成相对完整的城市智能交通系统。对这一本质问题的解决将产生实质性的影响。 1 城市轨道智能交通系统及其基本构成 1.1城市轨道交通系统的特点 广义的城市轨道交通以轨道运输方式为主要技术特征,是城市公共客运交通系统中具有中等以上运量的轮轨交通系统,在城市公共客运交通中起骨干作用[2]。 城市轨道交通与地面常规交通方式相比,具有运量大、速度快、能耗低、污染少、可靠性强、舒适性佳、占地面积少等优点。另外,城市道路拥堵是世界性的通病。道路不可能无限地拓宽、增加,道路its也不可能从根本上解决交通拥堵。而城市轨道交通的建设,则可有效减少地面交通车辆,是缓减道路拥挤的方法之一。而随着城市交通中轨道交通客运份额的增大,对其智能化、系统化的研究也就日趋重要。 1.2 城市轨道智能交通系统的提出 城市轨道交通系统涉及的科技领域相当广泛,包括通信、电子、计算机、车辆、供电、环控、防灾、机电等。应该运用系统工程的理论与方法,将城市轨道交通系统各组成部分有机地集成,使其呈现出各组成要素所没有的整体功能。 根据城市轨道交通的特点及其所涉及到的不同领域,umits的基本构成应包括如下内容:先进的通信系统,先进的供电系统,综合监控系统(iscs),旅客向导系统(pis),列车自动控制系统(atc),车站设备监控系统(emcs),防灾报警监控系统(fas),自动售检票系统(afc),管理信息系统(mis)等。其基本构成如图1所示。 综上所述,并结合国内外专家对its的定义,对umits的定义可归纳如下:在较完善的基础设施(包括车站、站台、车辆段和通信等)上,将先进的信息、通信、控制、传感器和系统综合等技术有效地集成,并应用于城市轨道交通系统,从而建立起在城市轨道交通范围内发挥作用的,并能间接影响城市道路运输系统的实时、准确、高效的运输系统。 2 综合监控系统 2.1 综合监控系统的功能 2.1.1 综合监控系统功能构成图 综合监控系统(integratedsupervisoryandcontrolsystem,简称iscs)在umits中的位置类似于its中的atms(先进的交通管理系统),但在具体内容上与atms有很大不同。iscs是以行车指挥与列车运行自动化为优秀的复杂大系统,它包括通信的综合网络管理系统(nms)、电力监控系统(scada)、列车自动监控系统(ats)、旅客向导系统(pis)、车站设备监控系统(emcs)、防灾报警监控系统(fas)、自动售检票系统(afc)、管理信息系统(mis)等。iscs将先进的信息技术、通信技术、控制技术和系统工程等运用到城市轨道交通中,对各个职能系统的运行管理和综合监控,从而最大限度地调动轨道交通系统内部各专业、各种设施、各营业线的内在潜力,使之成为完整的有机整体。 国外iscs的发展已有30多年,但大都局限在对几种重要职能系统的综合管理与监控。随着信息技术的飞速发展,有必要对iscs的功能进行扩展,将其更好地系统化、智能化。作为构筑umits体系的优秀部分,iscs的功能结构一方面应考虑u mits与道路its的衔接,预留与道路its的接口;另一方面,应符合我国国情和城市轨道交通的发展现状。据此,iscs的功能应如图2所示。 2.1.2职能子系统的主要功能 各车站设备通过广域网将信息实时传递给控制中心,各职能系统实时处理这些信息,并根据实际情况对各车站设备实时监控。 2.1.3关联子系统的主要功能 对处理过的信息进行综合、统计和对比后,将与城轨系统各级管理人员关联的信息筛选出来,提供给mis;将与旅客关联密切的信息筛选出来,实时反馈给pis和道路its中的atis,同时将atis传递来的实时信息反馈给pis。 2.1.4汇总子系统的主要功能 将联机综合处理后的重要信息定期向上级主管部门汇报,汇总功能也可通过mis来实现。 2.2综合监控系统的体系结构 iscs应是一种分布式控制系统。系统对于数据通信的要求可分四个层次:信息层、通信层、控制层和设备层。iscs可采用基于“生产者 消费者(product consumer)”模式的设备网和控制网,以及得到广泛应用的以太网作为优秀框架,满足系统从现场到互联网各层次的数据通信要求。 2.2.1 iscs体系结构介绍 (1)控制中心机房设备:包括数据库服务器、主服务器、通讯前置机及网络设备等。数据库服务器存放所有的数据信息;主服务器负责关联子系统、职能子系统的信息处理等项工作;通讯前置机负责同iscs的车站主机、时钟系统、无线列调系统等通讯并收集数据。 (2)控制中心调度设备:在控制中心,可设大型模拟盘(或表示屏)用于宏观信息的综合显示。可设ats监控台进行列车的集中控制和调度,设scada监控台监控各变电所供电系统,设旅客向导监控台用于旅客向导信息的和监控[4]。另外,可为其它系统(如fas、emcs、afc等)设一个综合监控台。mis工作台除在控制中心设置外,还可根据需要,通过局域网和广域网分设在各车站、办公室等各个部门。 (3)广域网通讯设备:控制中心同车站间采用点对点的备份通道,可由路由器构成广域网。 (4)车站设备:在各车站设iscs车站主机(可设双机热备份)。车站基本分为设备集中站、非设备集中站、停车场、车辆段等。车站内有一个统一的局域网,通过智能集线器或其他方式互联,再使用一些网络安全设施,将这些系统的监视及控制信息集成到一起发往控制中心,中心级系统再分门别类地进行数据处理。 (5)umits与道路its的接口:主要是pis与atis的信息交换接口,可由广域网通讯设备来完成。即在控制中心同交管局(atis主管部门)间,采用点对点通道,并用路由器构成广域网;另外,也可通过adsl等技术完成pis与atis间的信息交换。 2.2.2iscs体系结构的优点 (1)通道的充分共享:在iscs中,控制中心和车站间采用了广域网的连接,而且通道为各类信息共享,各职能子系统不必单独组网。 (2)监控设备和维护设备的共享:在控制中心,无需再为各职能子系统设立单独的主服务器来综合处理各类信息。由于实现了信息共享,在控制中心还可实现维护设备的共享,进一步提高设备的利用率。 (3)系统可靠性的提高和配置优化:该综合系统不仅可通过提供综合服务提高服务质量,同时由于系统设备的综合使用,系统配置得到优化,系统的可靠性得到提高。例如:数据库服务器、主服务器、通讯前置机、车站主机的双套设置、双局域网、双广域网等的采用,可以保证关键部位不易失效,系统的可靠性和系统的可用度得以提高[4]。 3 旅客向导系统 旅客向导系统(pis)是以“旅客”为中心进行设计与实现的。目前,在我国城市轨道交通中,还没有建立完善的旅客向导系统,给旅客带来诸多不便。 pis在umits体系中的位置,类似于道路its中的atis(先进的交通信息系统)。目前,国内外资料中涉及的pis通常是指站台导向装置。本文在借鉴atis的同时,对pis的内容进行了扩展。即pis为旅客提供的服务应包括:出行前信息服务、出行中信息服务、站台导向装置、个性化信息服务等。pis主要为旅客提供基本的城市轨道交通信息,但如果能与atis实现信息共享,对解决城市交通的本质问题将起到重要的辅助作用。 3.1行前信息服务 使旅客在出行前通过多种媒体(如网络、手机、电视、报纸等)在出行起点及时获取包括轨道交通在内的各种城市交通方式的出行路径、出行时间等相关信息,为规划最佳出行提供辅助决策信息服务。 3.2出行中信息服务 这部分功能主要通过iscs中的关联子系统,将与旅客关系密切的轨道交通信息,实时准确地反馈给pis,使旅客通过视频、音频、电子图文等媒体,在出行途中就能及时了解最新换乘信息、车辆运行状态信息、调度信息、到站时间、票价以及与目的地相关的一些信息等。这一服务的另一重要功能是交通流信息诱导。通过iscs中的关联子系统,将当前道路交通系统中atis传递过来的信息,反馈给pis,使旅客及时了解与自己出行路径密切相关的各种道路诱导信息,包括道路状况信息、气象信息、交通状况信息等。其中,交通状况信息包括交通事件和拥挤程度信息,以及交通流量、车道占有率、车速、行程时间等交通特性,为旅客当前出行决策和路线重新选择提供信息参考,从而避免盲目换乘造成的时间延误和交通堵塞。 3.3 个性化信息服务 通过各种媒体使旅客随时获取与出行有关的社会综合服务及设施的信息。旅客在获知这些信息后,就能制定或修正自己的出行计划,从而减少迂回出行和因此造成的延误[5]。 个性化信息服务还可提供文字、图像、动画等形式的商业广告,并与其他信息网互联,共享公益服务信息。此外,还可提供与城轨交通有关或无关的电子商务。城轨交通运营公司还可面向公众开设网上服务社区,接受旅客的各种意见、建议,并及时向社会公司有关信息(如各种承诺、投诉处理等)。 3.4 站台导向装置 导向装置是利用语言、文字、数字和符号,采用声、光、电等现代技术,在出入口、站台、列车等乘客经过的地方由广播、(电子)指示牌、电脑等组成的各种标志与设施所构成。 为引导和组织旅客乘车,从进站处到乘车处的所有过程和通道都应设有不同功能的导向装置。尤其是在几条线路交汇的换乘站,以及实行自动售检票、使用屏蔽门、不设站台乘务员的车站,导向装置尤为重要。旅客可以按导向装置的帮助,顺利快捷地完成进站、换乘、出站等程序,减少站台拥挤和旅客在站台的停留时间[6]。 4 结语 从另外一种角度划分比较常用的交通形式,大体可分为道路、轨道、航空和水路等几个部分。城市道路与城际公路系统在its的研究中有较多相似处,但它们与轨道智能交通系统的研究有很大的不同。它们之间的不同之处,正是研究轨道智能交通系统的意义所在。 轨道交通系统的构成比较复杂,除了城市轨道交通外,还包括普通铁路、电气化铁路、准高速、高速铁路、磁浮铁路等。电气化铁路、准高速、高速铁路与城市轨道交通有许多相似处,其智能化、信息化、系统化也相对容易实现。但对于大量普通铁路,要实现智能化、信息化、系统化,就必须进行大规模的改造,而这不是在短时期内能够完成的。 目前,国内外专家对铁路智能运输系统(rits)已有较多论著,但对于umits的研究还鲜有涉足。本文抛砖引玉,希望籍此引起更多人关注。 智能交通系统论文:智能交通系统发展现状探讨论文 摘要:智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国ITS发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词:智能交通;运输系统;发展;状况;对策 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目人手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统,先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。超级秘书网: 智能交通系统论文:智能交通系统发展 摘要智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词智能交通运输系统 智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道,美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50~500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距,如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:智能交通系统中无线通信技术的应用 摘要:本文首先介绍了无线通信技术和智能交通系统的相关概念,然后回顾了无线通信技术在智能交通系统中应用的改进历程,同时分析了几种通信技术的各自特点及其优缺点。最后分条列出了无线通信在智能交通系统中的各种应用情况,从而增进读者对于无线通信及其在智能交通系统中应用的了解和认识。 【关键词】无线通信;智能交通系统;网络通信 随着网络的出现,智能交通系统的功能越来越强大。由最初的语音传输、电路转换传输发展到网络通信、计算机技术和传感器技术高度融合的交通通信。技术的发展,使得交通管制更加快捷、智能、高效,在很大程度上为人们的出行提供了便利,而且为驾驶者的生命安全提供了一定的保障。 1无线通信技术与智能交通系统的相关概念 1.1无线通信技术 无线通信的基本工作原理是,信号经由发射器调制后发射出去,然后通过相同的频道由接收器收到信号后进行解调,使终端获得信息。现代通信通过不断的发展,改变了原有单一、单项的通信方式,形成了双向或中继站式的一对多通信方式。随着互联网技术的不断进步,由起初简单的电话通信,发展成了数字通信,然后到了第三代移动通信以及基于互联网下的更高效无线通信。 1.2智能交通系统 智能交通利用无线通信技术、计算机技术、传感器等高科技对车辆的运行状态和交通的通畅情况进行快速的掌握和调度,使得交通管制更加智能和高效。现在的交通流量相对以往有了飞速的提升,如果不能通过无线通信技术来管制和调度,将无法缓解交通压力和危险、提高人们的生活质量。 2无线通信技术在智能交通系统中的改进历程 2.1无线语音通信和数字通信 起初将无线通信运用到交通中,只为站与站间的接洽提供了通知服务,相当于仅有无线电话通信的功能,而其它数据信息不能够进行传输,并且两个站点的通信频道有特殊的规定。GSM全球移动通信就属于数字通信。数字通信相对于传统的通信增加了数据的功能板块,数据包括文本、图片、链接等内容。数据和语音双结合改变了原有信道占用的方式,从固定占用变成了通信时段的占用,大大的增加了频率的使用率,提高了通信的速度。并且驾驶员和控制中心具有了端对端的交流方式,即个体终端对控制中心的封闭交流,而不再仅限于广播的形式。 2.2GSM和GPRS系统的比较 GPRS分组交换系统是在GSM系统上发展出来的。GSM相当于无线电话和数字通信的产品,GPRS相当于准三代的和网络通信的产品。GPRS分组交换模式,在交通的通信上发挥着极大的用处。它具有随时在线、随时传播、按量计费,传播速度相对于GSM的电路转换来说速度更快。电路转换技术占用固定频道,延缓了整个通信的传播速度。GPRS不仅提高了传播速度,而且信息在没有电或网的情况下可以进行保存,特别是接入时间段不需要重复登录或者再次拨号。 2.3第三代无线通信 第三代无线通信实际上就是3G通信,它是在WiFi的影响下发明出来的,使得信号传输可以长期时间在线,随时传输。并且使得不同通讯终端可以通信,如电脑、手机、传真等等联网产品任意交换信息。同时网络的出现使得图片、文本等数据和语言传播效率和质量大大提升。在智能交通系统中,网络的通信方式,极大的丰富了获得信息的内容和质量,甚至可以做到远程视频监控、锁定嫌疑车辆、设计最佳援救路线等。 3无线通信技术在智能交通系统中的运用 3.1对车速和车流量进行监控 随着经济和技术的发展,我国的交通急剧膨胀。各种交通工具提速很大,加之司机遵守交通法规的意识不够,造成了我国交通管理的诸多不便。无线通信技术的出现,使得智能监控成为可能,大大的缩减了交警的工作量。通过路口和路段的传感器设备,控制中心的站点,可以联合计算机技术迅速的获得车辆的行驶情况。通过无线通信设备获得信息后,交警及时做出反应,对车速过快的车辆进行拦截,在车流量过大的路段增添交警管制或者重新设置红绿灯时长。只有将无线通信运用到智能交通系统中,才能保证交通管理的高效性和智能性。 3.2为交通工具导航 目前所有的导航仪器是在无线通信的技术支持下得以工作的。无线通信为车辆提供地图,标明车辆的所在地点,规划出最佳的出行路线,通过无线语音服务告知司机的行使路程和方向。即使司机不知道如何到达目的地,但是只要知道目的地的名称,使用的导航软件就会使用无线通信技术,锁定该车,进行地点和方位规划。所以无线通信技术可以保障人们安全出行,不至迷失方向。 3.3公交车监控技术 公交车具有实时报站的功能,公交车站台可以显示即将到站的车辆情况以及相应车辆距站台的距离。并且所有的公交车都有随时听从监控中心调遣的可能。这些功能都依靠无线通信技术得以实现。公交车与站台之间安装的有感应性,通过传感器技术获得的相关信息,通过计算机加以分析,然后运用无线通信来靠之终端服务器,使监视中心、司机、乘客了解到公交车的运行情况。监控中心通过无线信息传输了解到整个路段的交通流量后,对公交车辆进行增减和调度。因此,无线通信技术在公交管理上具有非常重要的应用价值。 3.4短信或广播推送 以往交通信息沟通主要为单向的,通过交通中心在特定的信号频率范围内推送短信或者广播消息,告知区域范围内的所有司机区段内出现了故障,以及整个区域的交通现状。这种单向、广泛的传播方式使得很多司机会收到无用的信息。在出现故障时,也不可以向中心和其他司机发出求救信号,获知交通路段的突发情况时也不可以上报给中心。现在互联网下的数字通信、第三代无线通信使信号传输具有了多向、快速的特点。在互联网技术的支持下,监控中心和司机可以时刻在线,随时传输信息、进行互动交流,并且语音服务系统和不占频率通道的无线传播使得信息间的传递更加快速,同时使得司机间的信息交流也成为了可能。 4结束语 智能交通系统运用在交通的各个方面,向着更加精细和广泛的方向发展。每一位司机在享用无线通信带来便利的同时,应该谨遵交通法规,这是交通安全流畅的基本条件和首要条件。在技术提高出行效率和保障生命安全的同时,不能完全依靠技术,而应该依靠内在的约束力保证自身的安全。 作者:卢鑫 单位:深圳信息职业技术学院 智能交通系统论文:无线通信技术在智能交通系统中的应用 1智能交通系统的发展现状 智能交通系统又称ITS,交通系统包含道路车辆运营、服务控制等领域,我们在这些领域中将综合运用计算机技术、数据通信通信技术、传感器等技术,从而使车辆、道路管理人员和使用者之间的紧密联系在一起,建立起一种更加高效、准确的运输系统。智能交通系统最先起源于美国,自1994年起全世界通称为ITS。20世纪80年代起,中国开始从治理城市交通秩序入手,运用高科技手段来发展交通运输。之后,一些高校和研究机构开始进行城市交通诱导系统的研究和尝试,开始了解国际上的智能运输系统发展状况,交通部也将智能运输系统的研究纳入了公路、水运科技发展“九五”计划和2010发展纲要。在“十二五”期间,高速铁路安全运行、移动通信理论以及运行环境感知与综合检测也被国家自然科学基金委员会列为信息科学部的重点研究项目。ITS将会成为中国高新技术产业的巨大市场之一,建设ITS对于中国实现高新技术的产业化,促进经济实现快速发展具有重要意义。 2无线通信技术 无线通信技术是近些年来发展最快和应用最广泛的一种通信技术,利用这种技术可以将移动中的车辆与指挥调度控制中心紧密地连接在一起,保证相互不间断地信息联络。无线通信技术涵盖很多方面,如:蓝牙、ZigBee、蜂窝移动通信等无线通信技术。这些技术相互结合渐渐应用于智能交通系统领域,这些技术的融合可以实现交通管理中对紧急事件的处理和紧急车辆的管理,对于出行车辆可以提供道路导航服务,对于运营管理中心的车辆可以进行有效监控、合理调度。本文主要介绍了ZigBee技术、蜂窝移动通讯技术,并简要分析了它们在ITS中的应用领域以求跟大家共同探讨。 3ZigBee技术 ZigBee是一种双向无线通信技术,特具有近距离、低功耗、低成本、低复杂度、低速率的特点,它主要用于距离较短、功耗较低并且传输速率低的各种电子设备之间进行数据传输,此外也可以用作间歇性数据、周期性数据和低反应时间数据传输的应用。近年来,ZigBee技术被广泛应用于工业控制、家庭网络、汽车自动化、消费电子、医用设备控制等多个领域。在智能交通领域,ZigBee技术主要是传递信息的通用传感器。特别是在公共交通领域,ZigBee技术与移动通信技术相结合,可以更好的进行公交车的运行位置检测和车辆调度。利用ZigBee技术的特点,结合数字移动通信技术,建立无线网络,将采集到的信息发送给监测平台,从而解决公交车到站、离站的时间监测和自动报站问题。具体实施方案是,首先在各个站台安装“站台监控器”,然后在公交车内安装具有ZigBee功能的“无线识别器”。站台监控器里必须包含具有ZigBee功能的网络协调器和GSM/GPRS模块。一方面,该模块可以接收车内无线识别器发来的信号,通过检测该车的唯一“标识号”,识别到来的车辆,并将该车的到达时间、车牌号等信息通过GSM/GPRS传送到控制中心;另一方面,向公交车发送站台标识号,公交车可以根据收到的标识号进行自动报站。之后,站台监控器应该不断的检测该车发送的信号的强度,如果信号强度小于某一临界值时,即可认定该车已驶离此站,并向监控中心发出相关信息。这样,监控中心就能准确掌握每一辆公交车的运行情况。 4GPRS移动通信技术 移动通信技术是目前无线通信技术中更新速度最快的技术之一,目前国内应用比较广泛的移动通信系统是GSM,GSM虽然可以满足ITS对语音通信的需求,但是在数据通信方面GSM则表现得比较弱,无法满足需求。GPRS、CDMA、LTE等技术近年来发展迅速,渐渐取代了GSM,成为逐渐发展成熟的新的移动通信技术。下面主要介绍一下GPRS在智能交通系统中的应用研究。通用分组无线业务简称为GPRS,它打破了GSM只能提供电路交换的工作方式,只需增加相应的功能实体,对已有的基站进行部分改造即可,这种改造的投入成本不高,但得到的用户数据速率却相当可观,其传输速率最高可达9.6kb/s。在智能交通系统中除了需要传输交通流量状态信息外,还需要传输数据量较大的报文或图片,利用GPRS业务,可以采用端对端、组播或广播等多种传输方式。进行信息传递。从调度中心发出的交通信息可以通过组播或广播方式传输给行驶中的车辆,以便提供路径导航信息,由于这类信息在一分钟内需要重复多次播放,因此驾驶员偶尔收不到也不会引起很大的问题。但是,信息从车辆驾驶员传递给调度中心就要采用单播方式,它为调度中心提供正在行驶中的车辆信息,所以每次播放的内容都非常重要,不能丢失,但由于它的传输速率很低,不会造成网络堵塞。由此可见,GPRS提供的数据业务有了很大的改进,不仅增加了业务种类,而且连网快、功能强、降低了成本。此外,它还具有连接计算机的标准接口,可以根据不同国家和地区的频率资源分配来定制使用频率。由于无线终端的体积很小,可以与手提计算机相连,提高了使用上的灵活性,扩大了市场份额,降低了成本。 5结语 本文介绍了智能交通系统中无线通信技术的应用情况,通过对上述无线通信技术的分析可以发现,无线通信技术对于ITS的实现至关重要,并随着通信技术的发展,它在ITS中的作用与地位也将日益提高。 作者:张静 单位:淄博职业学院信息工程系 智能交通系统论文:浅谈智能交通系统的分析与实现 我们所开发的基于GIS的智能交通管理系统硬件平台可为小型机或服务器,服务器操作系统可为Unix或Windows2000及以上版本。数据库管理系统为Oracle8.0及以上版本。系统开发平台为VisualC++6.0,GIS开发平台为MaPhifo及MaPX。该系统主要是针对是在湖州市交警支队的需求进行分析与实现的。 (一)系统总体建设目标 我们开发智能交通管理系统的目的是为了提高基层交警中队(包括镇区中队、省国道中队、农村中队)的实战能力、工作效率、服务质量和决策水平。具体功能目标如下:(1)在同一应用平台上,实现基层中队对机动车、驾驶人交通违法行为和交通事故信息的采集和处理,满足一线执法民警处理交通违法和交通事故的需求。(2)实现机动车和驾驶人的户籍化管理,建立辖区内机动车和驾驶人相关信息的更新维护机制。(3)实现对辖区内相关单位(机关、运输企业、学校、驾校)交通安全等基础信息的更新维护机制,确保基层民警及时掌握本辖区的交通安全管理情况。(4)实现基层大、中队对日常业务工作台帐的计算机化管理。(5)实现机动车、驾驶人、交通违法和交通事故等信息的关联查询,建立公安交通管理信息的综合查询机制。(6)建立有效的信息、业务监督和工作考核机制。 (二)数据采集与地理编码 将湖州市1:5000地图数字化并转换为MaPInfoTable文件格式的电子地图。在MaPInfo中完成了地图编辑、图层添加和地理信息编码等工作。该电子地图主要分为三层:基本层,信息层和详细层。电子地图与一个空间属性数据库关联,在空间属性数据库中存放与电子地图对应的相关属性信息。 (三)系统运行的网络环境 该智能交通管理系统运行的网络环境如图1所示。 (四)系统的功能设计 通过“智能交通管理系统”实现机动车/驾驶人相关信息!的关联查询,实现主要业务台帐的计算机管理,实现机动车/驾驶人户籍信息的采集、更新和汇总,实现交通违法信息、交通事故信息的采集、录入。系统具有以下基本功能:(l)数据采集功能1)交通事故的采集!录入功能:依据《交通事故处理程序规定》,实现交通事故数据的采集与录入。2)非现场违法数据的采集功能:能够将各类非现场车违法信息自动导入“交通违法业务系统”数据库。(2)系统管理功能系统管理主要包括用户权限管理、数据维护、功能维护、设备信息管理、口令修改、系统配置等功能。(3)信息查询功能1)机动车信息查询:提供本辖区内和全国范围的机动车登记信息查询,并可实现机动车违法记录/事故记录信息的关联查询。2)驾驶人信息查询:提供本辖区内和全国范围的驾驶人管理信息查询,并可实现违法记录/事故一记录等信息的关联查询。3)交通事故信息查询:提供本辖区内发生的道路交通事故信息查询,以及本辖区内的机动车/驾驶人事故信息查询。 (五)信息共享要求 在建设“智能交通管理系统”时,我们充分考虑了平台与现有的机动车登记、驾驶证管理、交通事故处理、交通违法业务处理、危险化学品运输管理等系统的互通共享。在录入和更新平台相关信息时,能自动调用现有的机动车登记和驾驶人管理等信息,实现路面执法与源头信息、管理的共享,提高执法效率和管控水平。如图2所示。 基于GIS的智能交通系统为现代化交通指挥中心提供了集控制、管理、决策于一体的软件平台。它利用先进的信息处理技术、导航定位技术、无线通信技术、自动控制技术、图像分析技术和计算机网络等技术,为加强道路、车辆、驾驶员和管理人员的联系,而建立起的一种在大范围内,全方位发挥作用的,实时、准确、有效的综合交通管理系统。将数据挖掘技术应用于智能交通管理系统,提取出隐藏在数据之中深层次的、关于数据整体特征描述和数据发展趋势的预测信息和知识,对于交警部门实时监测路面状况和交通流量,及时采取相关措施,有效疏导交通阻塞,减少交通违法、交通事故的发生都具有重大的意义。(本文作者:邢红刚 单位:浙江工业职业技术学院数字媒体与信息工程分院) 智能交通系统论文:计算机技术在智能交通系统的应用 摘要:借助智能交通系统,优化公共交通运行效率,为人们提供更大的便利。文章对智能交通系统内涵进行了简要分析,并从数据处理系统、交通监控系统、车辆导航系统以及车辆辅助驾驶系统4个方面对计算机技术在智能交通系统中的应用展开了讨论,旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议。 关键词:计算机技术;智能交通系统;优化 1智能交通系统内涵分析 智能交通系统(IntelligentTrafficSystem,ITS),主要是指借助计算机技术和信息数据传输技术,能对交通运行过程进行科学化的管理和指挥,在管理机制建立过程中,要对人员因素、车辆因素、道路环境因素等进行全方位考量和判定[1]。为了保证交通管理的高效性,将技术和管理体系融合在一起,确保交通管理系统的多元化发展。在智能交通系统建立和运行过程中,智能交通管理模块、智能信息管理模块、智能公共交通模块、车辆管理模块以及电子收费和应急管理模块是研究的重点[2]。 2计算机技术在智能交通系统中的应用路径 正是基于计算机技术的发展,将其应用在智能交通系统中,能借助交通监控提高整体技术的应用效果和管理效果。技术主要是利用射频设备,将其设置在道路上方或者是道路两侧,获取交通情况的远程图像,借助信号的转化和传递,实现图像处理,保证交通指挥中心能第一时间了解现场交通实况。在计算机获取信息后,能对交通事故以及交通拥堵问题进行及时处理,提高技术模型的实际应用价值[3]。 2.1事故检测系统 在交通系统中,事故问题需要引起注意,不仅会造成人身受到伤害,还会造成经济受损,因此,结合计算机技术,要践行更加系统化的处理机制,确保应用模型和管控措施符合标准。有一部分交通事故主要是由于路面交通堵塞所造成的,若是能对路面的情况进行及时预测和评估,就会一定程度上减少交通事故问题。正是基于此,在智能交通系统中,结合实际情况建立健全稳定的管控机制,能在保证技术模型优化运行的同时,提高交通质量。主要是借助摄像设备与计算机设备的连接,保证射频设备能有效对运动的车辆进行信息的采集和捕捉,能建立有效的视频跟踪,并且保证序列图像的完整性[4]。只有强化数据分析,才能真正发挥计算机的实际价值和优势,对运动目标的连续帧图像进行统筹整合,并且将移动参数组合在一起,从而有效计算出运动目标的实际速度。针对具体的运动参数提出有效的管理措施,确保结构完整性的同时,为项目升级奠定坚实基础。若是检测目标长期处于静止状态,则需要借助计算机技术中的图像捕捉功能,对其进行有效跟踪和图像反馈,确保信息的有效性和完整性。只有充分利用计算机技术,才能结合实际数据和信息,以最快的速率对交通事故展开深度处理,一定程度上减少事故发生频率[5]。 2.2交通监控系统 将计算机技术应用在车辆监控中,具有非常重要的意义,主要是利用计算机的图像处理技术,能对运动的物体进行实时监督和控制。目前,在智能交通系统中,应用图像分差的方式,对车辆展开静态监督和动态监控,其运行机理都是视频图像序列的分差机制,从而借助相关参数对车辆的运动状态进行集中判定。这种计量方式的运算数量较小,借助一般的软件就能完成,且计算效果较好。在实际应用措施建立后,主要分为两种:(1)当前帧与背景帧之间的差值,这种计算方式和应用模型更加的简单和直接;(2)相邻帧之间的差值,这种方式能有效判定车辆的动态和静态。除此之外,在对车辆和行人进行监控时,会采取分割的方式,保证能对不同群体进行不同监控。在对车流量进行分析和计算的过程中,则需要结合车辆的平均速度以及车辆的列队长度,对交通运行情况展开预测和分析,一定程度上建立健全完整的整合机制和管控措施,保证交通运行状态得以全面升级。由于车辆和行人是道路结构中的主要元素[6],因此,在对监控项目进行全程监督的同时,也要有效分割,保证图像中不同运动模型能映射相应参数。 2.3车辆导航系统 随着科学技术的不断进步,车辆导航系统得到了全面普及,也是计算机技术在智能交通中的重要应用措施。利用车辆智能导航系统,能对车辆行驶道路的界限进行有效判定和识别;利用计算机内部相关元件和操作模块,能有效引导车辆向规定路线行驶,不仅能对车辆的安全距离进行系统化分析,也能保证导航驾驶过程的稳定性,并且为摄像机运动化识别结构的优化提供动力。在计算机车辆导航系统中,借助摄像机能对不同车辆的运动状态进行集中识别,并且保证检测点运行方式能符合模拟匹配点,从而一定程度上确保车辆的智能导航系统充分发挥其实际价值,为计算机技术中信息的提取提供动力,也能有效维护安全距离和运行速率,保证车辆的安全和稳定性。 2.4车辆辅助驾驶系统 目前,许多智能汽车都开始配备智能辅助驾驶系统,能帮助驾驶人员对外界的环境和影响因素及时作出正确的反应[7]。例如,在城市市区环境驾车,计算机内部的车辆辅助驾驶系统能对周围路过的道路标记进行记录和分析,确保能对相关交通指示展开综合性识别。然后利用计算机技术中的筛选功能,对相关信息进行集中的选择和调配,避免出现和其他车辆以及行人拥堵的问题。也就是说,正是基于这种辅助驾驶功能,在实际技术应用模型建立后,能在增强车辆安全驾驶的基础上,保证人机交互的同时性和完整程度。驾驶人员只有充分掌握路况信息,才能对驾驶操作给予正确的判断,保证驾驶行为符合标准,减少车辆拥堵和车辆事故的发生概率。除此之外,计算机技术还被应用在车辆智能收费项目中,借助计算机内部的识别软件,对车牌进行集中识别,从而采取相应的计费和处理措施,保证车辆信息留存效果。其中,ETC的应用实现了车载标签和阅读器之间的有效连接,能保证车辆在进入到入口后,及时收取相应的费用,系统自动放行[8]。 3结语 总而言之,在智能交通系统中,要充分利用计算机技术,升级识别和管理效果,为技术模型的综合性优化提供保障。为了进一步提高技术的应用水平,要积极研发更加适宜车辆进行信息采集的模块,及时对路况数据展开分析,为智能化交通的发展奠定坚实基础。 作者:陆莲芳 单位:新疆交通职业技术学院 智能交通系统论文:无线网络技术在智能交通系统的应用 摘要:为进一步提升目前路网的利用效率,文中提出了研发一种依托于城市公交,以无线网络技术为优秀的现代城市智能交通系统,并且对这一系统需要的各类模块实施了硬、软件设计,并得出了理想的方案。本系统不仅能够提供非常及时的路况类信息,还可为公众推荐最为理想的公共交通出行线路。文章在对智能交通系统进行概述的基础上,分析了无线网络技术的运行模式,并提出了基于无线网络技术的智能交通系统设计方法。 关键词:无线网络技术;智能交通系统;设计;利用效率 引言 由于近年来我国经济持续发展,机动车数量飞速增加,造成了各城市交通流量的持续增加,以至于发生事故的频率不断上升。从上世纪八十年代以来,随着计算机与电子通信技术的不断发展,运用新技术将机动车、城市道路、驾驶员及乘坐人员、交通管理人员进行密切联系,以建立一种更加及时、快速、便捷的智能交通系统来解决上述问题。智能交通系统融合了计算机、无线通信技术以及全球卫星定位等技术,能在更大程度上发挥出智能交通的积极作用,让决策更富有时效性,使图像的传输更加稳定,为减缓拥挤的交通做出新的贡献。 1无线网络技术的运行模式 无线移动网络结构可以分成数据层、服务层、用户层。每一层都有其独特的功能,下面分别对其运行模式加以阐述:(1)数据层的运行模式。数据层主要包含了各类交通信息的获得、数据分析和发掘。数据层要确保所得到的交通信息能够准确及时,可使通信网络能够更加精准地传达各类交通信息;(2)服务层的运行模式。服务层为交通系统的中心层,同时它也是系统和用户层、数据层实施交互的重要接口。智能交通系统运用服务层为道路控制设施设备提供各类控制办法,为用户层提供各类信息,并且向数据层请求相关数据。与此同时,服务层还负责从用户层以及数据层之中接收相关信息;(3)用户层的运行模式。用户层一般需要配置一个无线终端接收类设备。以上三个层次的智能交通系统设备以服务层为优秀,并通过无线网络为用户层提供各类数据,可及时快速地向广大用户提供所需信息,同时还能拓展各类与查询有关的服务,从而较好地解决了当前我国各城市中出现的各类交通问题。 2基于无线网络技术的智能交通系统设计方法 2.1设计的主要目的 近年来各国学者对智能交通系统进行了大量研究,并取得了很大的成果。但我国国内的研究成果主要集中于公交车辆管理领域中,只能及时提供关于公交信息的和控制等内容,在智能分流、控制以及干预方面略显不足。事实上,我国城市的交通网络主要以安装于路口的高清摄像头以及设于监控中心的监控设备为基础来收集各类路况信息,之后进行堵情分析。其不足之处在于人力、物力等诸多方面的开支相对较大,对系统进行分析的成本相对较高。为此,笔者试图设计一个依靠目前已经存在的公交网络,利用无线网络技术提供实时路况信息、公交预报,并采用交通信号灯进行实时控制、路线推荐以及大屏显示等功能的现代智能交通系统。 2.2整体设计方法 智能交通系统整体设计如图1所示。智能交通系统以ITS主控中心为优秀,运用各线路的公交车来收集所在城市各公交车辆的具体位置和速度等相关信息,并结合GIS的地图数据提供最新的路况信息。依据全路网的负载状况图分别得出各具体路段的拥堵状况级别,并采用优化算法实施智能化分流。主控中心应当把分流解堵的信号发送至交警所持有的设备之中,并且指导交警及时排堵。还可依据道路优化办法直接控制本地的交通信号灯,以有效疏导交通状况。同时,还可运用短消息模块把实时路况信息发送至各驾驶员的手机上、显示在本市各主要路段的显示屏中,并把相关服务发送至网络,以指导社会公众更好地选择行车路线,提升路网的利用效率。 2.3硬件设计方法 2.3.1公交车模块的设计方法公交车的模块应当依据GPS测量出具体的位置以及速度等信息,并采用无线方式发送至ITS主控中心。公交车模块是主控中心最为重要的数据来源之一。因为公交车系统覆盖了城市中最为重要的交通网络,同时线路极为稳定,因此利用公交车来收集数据较为经济可靠,与高清摄像头的定点方式相比,该方法具备成本偏低、容易安装以及覆盖面较广等特点,其硬件结构图如图2所示。嵌入式微控制器是公交车模块中的中心设备,不仅需要对GPS接收模块所接收的GPS定位测速信息进行实时处理并打包,还应当把位置和速度等相关数据应用无线网络模块发送至主控中心。同时,对无线网络模块从主控中心所接收到的信息进行处理后再交由LED显示模块以及语音提示模块使用。无线通信网络主要负责公交车模块和主控中心之间的彼此通信。其位置、速度以及路况信息等均通过无线通信模块进行发送与接收。这样就能实现公交车辆和主控中心之间的交互。因为使用GPRS方式需要一定的带宽,而由于带宽有限,且国家在无线网络以及无线宽带上的投入持续增加,因此无线网络因其高效、经济、实用、安全的特点将成为今后网络产业发展的重中之重。笔者使用了无线网络技术进行接入通信,这样不仅能够有效降低投入,还能适应今后的发展所需。同时,LED显示以及语音提示模块被用以显示从主控中心得到的相关路况类信息,将“下一辆车进站所需时间、公交车前方的路况”等信息显示给驾驶人。图2公交车模块设计图2.3.2公交站牌模块设计方法公交站牌模块一般使用于公交车站点,主要运用LED显示本站信息及各条线路公交车的预计时间和到站时间等。公交站牌的硬件结构图如图3所示。无线通信技术能够接收到ITS主控中心所发的实时路况信息以及本线路公交车辆的运营信息等。输入模块能够对本站点的站牌信息、站点等进行初始化。因为站牌的位置一般都不会变动,所以完全可通过输入的方式获得,大大减少了GPS的开支。依据嵌入式微控制器所接收的具体路况信息、公交车的实时运行状况信息以及本站的位置信息等内容,可以分析并处理本站全部线路公交车辆的预计到站状况,并应用LED显示模块进行显示。LED显示模块不断滚动以显示出本站点中各线路最近所要到达的具体车况信息,从而显示出ITS主控中心所发来的各类路况信息以及新闻等。例如,某路公交车正行驶在A路上,线路畅通,约5分钟后可抵达本站:某路公交车正行驶在B路上,该线路拥堵十分严重,大约20分钟后才能抵达本站。2.3.3显示大屏模块显示大屏模块的设计类似于之前所述的公交站牌模块,其差别之处在于显示大屏并非安装于公交车站之中,而是设置于本市的各个主要路段以供社会公众了解当前本市的主要路况信息,并公布该大屏所处位置附近的具体路况信息,从而实现运用其指导与疏导交通的目的。2.3.4其他设备接入该部分包含交警手持设备的接入与交通信号灯的接入。(1)交警手持设备的接入。当前我国诸多地区的交警干警配备有专用的手持设备或通信设备。智能交通系统可以充分利用这些现有设备,并在此基础上实现功能的拓展设计。交警所使用的手持设备可以和ITS主控中心联结,而ITS主控中心可依据交警所处的位置把具体路况信息、疏导优化的方案等呈现在交警面前,从而帮助其更好地指挥交通。(2)交通信号灯的接入。城市中每一个交通信号灯的具体时间设置情况均会影响车流的急缓状况,进而影响到道路交通是否保持畅通。 2.4软件设计方法 ITS主控中心是智能交通系统的优秀,主要负责接收来自公交车模块的各项信息,并依据GIS地图所提供的信息,经分析和处理后掌握实际路况信息,找到最佳行车路线,并确定路线优化及排堵办法等。ITS主控中心使用了经典的三层架构设计,即表示层、逻辑层以及数据层。其主要功能结构如图4所示。 3结语 综上所述,将无线网络技术应用于智能交通系统中后,不但提升了当前交通系统的工作成效,还更方便现代人的生活。无线网络技术倚靠其在使用中所具备的灵活、便捷、组网方式多元化、不会受到环境影响等突出优点而倍受欢迎。接下来应在全面考虑目前各类交通情况的前提下提出全新的解决办法,很好地提升目前已有路网的利用率,有效缓解当前我国交通压力过大等社会现状。 作者:张晓东 单位:遵义职业技术学院 智能交通系统论文:物联网技术的智能交通系统 1物联网智能交通模型 物联网智能交通模型包括三个层面:首先是感知层,如传感器与末端设备;其次是传输层,主要进行信息的传输,有通信网络与网关;第三是应用层,主要是在信息接收端与端的应用软件,这种三层的结构模型称为DCM三层。智能交通系统包含交通管理系统、出行需求管理系统、公共交通系统、商用车辆系统、电子收费与应急管理系统等七大系统。在智能交通模型的感知层中,RFID技术已经在我国的电子不停车收费系统中取得了成功,并进行了广泛的应用。RFID技术能够迅速、准确地对特定的车辆信息进行采集。 2基于物联网技术的智能交通系统结构 2.1车辆检测、感知与识别技术应用基于物联网技术的智能交通系统中,每个车辆上都会装有RFID标签,方便RFID装置进行检测。RFID主要是利用无线通信方式把车辆信息通过标签进行收集,将会在控制中心显示车辆来源、品牌等相关信息,同时根据这些车辆的信息可以对道路的交通情况进行反映,计算出车流量。天线在接收RFID信号后传达给阅读器,阅读器通过解码后把数据传输进数据中心。在后台的交通管理控制中心就可以得到此时的路网交通流参数以及车辆的行驶轨迹,从而制定出相应的控制与管理措施。RFID不仅能够对正常的交通进行测算,同时对于交通安全也有一定的作用。通过检测技术对公安可疑车辆进行排查,将会大大节约人力、物力,提高工作效率与准确度。这一感知检测技术的前提是在RFID物联网上首先要对对象的信息进行输入储存。采用RFID检测技术,辅以其他的自动控制系统,可以不让一些不被允许的车辆进入特定区域,或者禁止一些存在违章记录的车辆进入到特定的路段与区域内部,形成有效管理,极大提高了信息技术在交通系统中的应用,降低人力成本。无线传感网络主要由无线通信模块、传感器与主控设备组成,无线传感网络被称为无固定设施的网络。目前我国的无线传感网络研究多在信息传送模式、网络底层协议、电池供电能力等方面,研究的深入与否将会直接关系到物联网智能交通系统规模应用。 2.2交通运行情况信息收集随着我国交通事业的发展,公路的长度不断增大,在不同的路段有可能会存在着不同的路况信息,这些信息通过智能交通系统进行有效传达。静态信息主要是指车辆或检测地点的对象信息,而动态信息则是指道路交通状况、环境信息以及交通异常事件等。动态信息的采集是交通管理与控制有效运行与控制的基础。动态的交通运行情况信息主要包括流量、密度、车辆速度与车型等车辆信息,违章、拥堵、碰撞等交通紧急信息,以及以恶劣天气、污染状况为主的交通环境信息。在交通运行情况信息收集与智能交通系统建设中,信息的传递非常重要。目前无线网络不断发展,智能交通要善于利用最先进的通信手段,把无线接入网与优秀网进行充分改造连接,满足感知层的功耗性要求。目前我国对于RFID、传感网与3G无线通信技术更为关注,4G牌照的下发将会进一步促进无线通信技术的发展。有线与无线两种通信方式将在物联网产业中互相弥补不足,提高网络传输的兼容性与规范性。 2.3交通事故自动检测技术随着交通系统中车辆数量的不断增多,驾驶员技能与素质参差不齐,非常容易出现一些交通事故,尤其是对于一些高速公路上驾驶经验不足的驾驶员来说,发生交通意外事故的概率非常大。一旦发生交通事故,将有可能会造成交通拥堵,甚至带来二次事故伤害,严重影响到驾乘人员的生命财产安全。目前对交通事故的直接检测主要是通过视频图像处理技术来对停止行驶的车辆进行发现。视频技术可以直观地对道路上发生事故的车辆信息进行收集,并向相关的救援机构发出请求信息。而一旦天气情况不佳,视频信号收集将会受到严重干扰,甚至失去监视作用。而利用声学技术对交通事故进行监听则是从另一个技术层面上对交通事故进行检测。车辆在发生相互碰撞时会产生一定的冲击噪声,这种冲击噪声属于广谱信号,其高频部分特征明显,小波变换的频率分辨率在时频平面上随着频率的升高而不断降低。小波包分析可以提高频率的分辨率,克服局部性差的缺陷。利用小波包的分析建立可以对系统状态进行反映的特征向量,采用模式识别的方法来对特征进行识别分类。在交通事故检测中,小波包特性的应用将会更加广泛。交通事故信号收集后会在控制中心经过一定的处理,从而对救援做出一定的指令。在救援方面,时间是非常宝贵的,在发生事故的驾驶人打电话求救前,救援中心就已经得到了事故信息,大大节省了救援时间,避免道路长时间处于拥堵状态,从而提高道路的利用效率,避免二次交通事故的发生。 2.4交通管理调度系统交通管理调度系统要在智能交通系统中发挥更大的作用,做到信息的收集与处理、指令与信息都具有高度的及时性与准确性。我国目前部分城市采用的C/S模式的指挥调度管理系统,功能相对单一,系统的维护升级困难,在多个业务系统模块间缺少集成管理,影响了整个交通系统的指挥调度效果,从而难以达到智能交通系统要求。物联网的智能交通系统需要对目前的多个交通管理子系统进行结合,如交通检测系统、视频监控系统、GPS调度系统等,采用友好的可视化界面,对控制中心与信息接收对象间实现良好的交互,将会提高工作效率,形成良好的调度效果。基于WebGIS的智能交通管理调度系统具有更加广泛的访问范围,对多个数据源进行管理与集合,系统的任何用户都可以通过Web浏览器来对数据库进行访问,实现远程数据共享,有利于车辆上驾驶员对路况信息及时掌握。同时基于WebGIS的智能交通管理调度系统可以充分利用网络资源,把基础性或全局性的处理交给服务器来执行,把数据量小的操作交给客户端完成,实现平衡计算负载,同时可以与其他的信息服务进行无缝集成,有利于后续的升级或添加其他的管理模块,不断对功能进行完善。目前该技术已经在杭州实施,并且取得了非常不错的效果。 3智能交通公安管理 我国公路交通事业发展与经济发展相比处于落后地位,公路总里程非常长,但高等级公路里程相对较少,一些交通安全设施不完善,车速和安全性能较低的机动车辆占到机动车总量的七成左右,车辆的构成结构不合理。公安交通管理法制建设不全面,宣传不到位,交通参与者的安全意识普遍较弱,随着我国公安交通管理力度不断加大,对于典型的违章案件进行专项整治,已经有相当大的改观。目前我国在北京、上海、广州等大型城市建立了以电视监控与信号控制技术为优秀的公安交通指挥系统,对城市的交通管理起到了很好的作用,提高了车管所的工作效率。通过公安交通管理系统对机动车进行核查,对进口车走私犯罪进行有效打击,有利于社会稳定,维护群众的生命财产安全。 4结语 智能交通系统是一个信息化的系统,以交通信息的采集、处理与为重点,准确地把交通信息进行处理,实现城市交通的智能化。基于物联网的智能交通系统要把车辆、驾驶者、路况与管理控制中心等多个节点进行连接,使公众能够更高效地利用交通设施与资源。基于物联网的智能交通系统要通过完善的技术与先进的设备、软件来实现,通过制度约束与规律遵循形成高度智能化的交通体系,从而促进现代交通事业的不断发展。随着我国物联网技术的不断进步,智能交通系统将会引进更多先进的技术与设备,提高对交通信息收集的准确度,以及对复杂数据的处理能力,同时对于信息的渠道将会更加广阔,让交通参与者更能够感受到现代智能交通系统的优势。 作者:梁卓宇单位:京珠高速公路广珠段有限公司 智能交通系统论文:智能交通系统发展对策 论文关键词:智能交通运输系统发展状况对策 论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。新晨 智能交通系统论文:智能交通系统发展对策 论文关键词:智能交通运输系统发展状况对策 论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:小议智能交通系统的发展对策 摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词:智能交通运输系统发展状况对策 智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:浅议计算机技术在现代智能交通系统中的应用 【摘 要】计算机技术在智能交通系统中具有广泛的应用,总结来看主要为基于计算机技术的车辆导航、基于计算机技术的交通监控以及基于计算机技术的交通管理。 【关键词】计算机;交通;管理;智能 引 言 随着世界经济的不断增长,汽车已经被看作是现代社会的标志,但随着汽车数量的不断增多,随之而来的便是交通环境的恶劣,交通事故不断发生,交通压力不断增多,给人们的日常生活带来了很大的影响。另外随着人口的不断增多以及城市化进程的不断推进,可用于交通使用的土地变得越来越少。在此环境下开始注重智能交通系统的研发显得十分重要。 1、智能交通系统概念 智能交通系统((Intelligent Transportation System,ITS)指的是利用现如今先进的计算机技术以及信息和数据传输技术等对交通进行科学的管理,在管理之中将人与路和车等因素进行综合考量,从而达到科学有效的交通管理效果,进而建立一类具有范围广、作用强并且运行高效的交通管理系统。在智能交通系统中,其主要由六部分组成,即智能交通管理系统、智能信息系统、智能公共交通系统、车辆管理系统、电子收费系统与应急管理系统。 2、计算机技术在智能交通系统中的应用 计算机技术在智能交通系统中具有广泛的应用,总结来看主要为基于计算机技术的车辆导航、基于计算机技术的交通监控以及基于计算机技术的交通管理。在导航中计算机技术主要应用于对交通路况的识别以及对交通线路中的障碍物检测等。交通监控主要是在对交通中行驶车辆、车辆跟踪以及闯红灯等方面应用。交通管理中主要在收费系统以及车辆牌照识别等方面应用。 所谓的云计算指的是利用网络强大的数据处理能力对所需处理的数据进行拆分,经过拆分后形成数量较多的子程序,并由多个服务器进行处理而汇聚成的一种系统,系统经过数据处理后将结果进行反馈。 目前我国智能交通系统需要面临大量的数据需要处理,如何对数据进行及时的处理以及挖掘是交通管理中的重要问题,在智能交通系统中引进云计算,通过虚拟技术、网络技术等现代化技术手段,提升交通管理的灵活性。交通云系统是一项较为开放的平台,主要包含云端、管道以及云基础。其中云基础是基于物联网的智能交通系统,而管道则包含提供信息传递的有线以及无线网络。云端指的则是智能交通系统中的所有参与者。 作为交通部门的管理单位,其为交通部门的管理以及群众的交通提供服务,具有一定的混合特点,针对需要具有一定保密性的交通管理,可运用私有云的方式实现,对于需要对外交通管理状况信息,提供交通状况可运用公共云的技术实现。 3、基于计算机技术的交通监控 基于计算机技术的交通监控主要是通过将射频设备放置于道路上方以及道路两边等,进而获取交通状况的远程图像,通过运用计算机中的图像处理技术,从而对交通车辆以及车辆跟踪等进行监控。其通过计算机获取的信息可用于交通事故的认定以及疏通路况等行为。 3.1 车辆监控 利用计算机的图像处理系统对运动的物体进行监控是一项非常重要的课题。在智能交通系统中,可运用图像分差法对车辆进行动态与静态监控,其基本原理是通过视频图像中序列的差分法用于检测图像序列中的车辆的目标有无运动,该方法运算量小,容易软件实现,实际效果较好。因此,也是实时交通监控系统的首选方法,差分图像法有两种:一种是当前帧与背景帧之间的差;另一种是相邻帧之间的差。 3.2 事故检测 在众多交通事故中,一些事故主要是由于交通堵塞所造成的,所以对交通事故进行预警以及发现是很有必要的。在智能交通系统之中,通过摄像设备与计算机相连,运用射频设备对运动车辆进行视频跟踪并且对序列图像进行分析研究,计算出运动目标在连续帧图像中的位移,给出运动目标速度等运动参数。当目标处于长时间静止状态时,利用图像捕捉进行长时间静止跟踪,并进行图像反馈,达到对事故检测的目的。从而尽快对交通事故进行处理,避免发生其他交通事故。 4、基于计算机技术的智能交通收费 在交通收费系统中,RFID信息技术系统应用较为广泛,RFID系统主要由电子标签以及读写器和天线构成,通过无线信号之间进行阅读器与标签之间的信息传递,可对车辆进行识别。经过采集、整理以及分析相应的信息处理,广泛用于路况信息的与收费。 ETC是RFID在智能交通系统中应用最为广泛的信息技术。当有车辆进入到ETC系统的入口时,车载中的标签将与阅读器之间进行信息传递和交换。其收费模式是:RFID阅读器对进入到入口的车辆进行车辆信息的识别并写入到车辆电子标签之中,当车辆进入到下一个ETC入口时,RFID阅读器进行车辆信息的读取,并通过系统处理形成相应费用,如果车辆信息与标签信息一致时,系统将在收费之后自动放行,反之则通知相应管理人员进行处理。
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1前言 承压类特种设备焊接接头的质量检测,一般采用NB/T47013《承压设备无损检测》中规定的射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测等5种方法,这5种方法各有优缺点。承压类特种设备的各种监察、检验规程也规定了相应的设备应采用何种检测方法、何种比例等,这是保障安全的最基本的要求。21世纪,随着计算机技术和人工智能飞速发展,传统的无损检测技术也得到了很大提升,无损检测方法也加入了很多新型计算机技术,特别是现代数字信号处理和信号模式识别技术的加入使现代无损检测技术飞速发展,不但检测的准确性大大提升,而且检测结果更加直观,甚至可以量化到缺陷的大小、深度位置。对比早期的无损检测,只能定性发现缺陷,现代无损检测在结合损伤力学的知识之后不但能发现缺陷,更能对构件的强度和使用寿命进行评估,这使得现在工件的安全性能得到大幅度保障。因此,对于开发出一种新型的焊缝无损检测的方法非常有必要,特别是在当代便携式移动设备的普及,让无损检测的发展方向发生了很大改变。即利用简单便捷的仪器实现对焊缝快速的检测。而现在简单常用的便携仪器都是手机,所以开发出一种新型基于安卓系统的焊缝检测系统非常有必要。目前,大部分的便携仪器都使用安卓系统,基于安卓系统的焊缝无损检测方法比较少,特别是基于弱磁技术的安卓系统焊缝检测,对比射线检的辐射性会导致工作量巨大,成本高昂。超声虽能检测出部分缺陷,对于表面难处理结构复杂细小的焊缝很难检测出来。磁粉检测由于检测的材料有所限制,所以磁粉检测适用范围相对较小。涡流检测由于要接受缺陷反馈电流,信号接收设备较大不太适合简单快速检测。基于上述原因,本文作者采用便携式微磁检测仪对承压类特种设备的焊接接头质量进行检测研究。 2微磁检测技术的优势 超声检测对于厚度较大的材料焊缝有非常好的效果,可以在短时间内精准地检测出焊缝大小、形状和所微磁检测技术在承压类特种设备焊接接头近表面缺陷检测中的运用喻德耀(江西省检验检测认证总院特种设备检验检测研究院南昌检测分院,江西南昌330000)摘要:焊接接头是承压设备中最薄弱的环节,其质量的好坏由各种因素共同决定,容易产生各种不同类型的缺陷。常规的检测方法对于近表面不开口缺陷灵敏度较差,这类缺陷也是工程人员较为头疼的问题之一。本文作者采用微磁检测新技术对承压设备焊接接头进行检测研究,结果表明,微磁检测技术对于这类近表面缺陷具有较高的检出率,是一种值得推广使用的检测新技术。在位置。但对于体积较小、质地轻薄的新型材料,焊缝不能很好地进行检测;射线检测因为对焊缝结构要求很多,结构复杂的零件不能很好地被检测出来,并且不便于快速检测;涡流检测由于只能对一定厚度的焊接板进行检测,所以对于焊接薄板的焊缝检测方法还不完善,特别小型薄板材料的焊缝缺陷信号非常难以提取;磁粉检测由于只能磁化铁磁性材料,非铁磁性材料就不能利用磁粉检测对其进行检测。渗透检测在制造厂内对于大型工件、批量化生产的小工件进行集体检测具有较大的优势,但是,它对于探究缺陷的内部形状和深度却无能为力。基于此,通过微磁检测在其他工程检测领域的实践,其具有如下特点,能够运用于焊缝检测。(1)对检测面的光洁度要求不高,比如,检测面通常存在的铁锈、油污等杂质对检测结果影响不大,这非常适用在役承压设备的检测。(2)利用地磁磁化所形成的磁场进行检测,不需要专门磁化。(3)仪器设备小,携带方便。(4)操作简单,易于入门。 3检测原理 所有经过磁化后的物体都会形成磁场,当工件表面光滑工件内部连续没有缺陷时,磁通全部从工件上通过,但是,如果工件有缺陷会使得这部分磁导率发生变化磁阻增加,其表面磁场发生异常形成漏磁场。微磁检测正是通过对这种异常的磁场信息进行捕捉,而达到检测出缺陷的目的。当材料内部存在与磁场方向垂直的缺陷时,原来材料均匀统一的磁导率会发生变化,缺陷的磁导率往往较小,而其磁阻较大,此时,磁力线会先选择通过磁阻较小部分,当这部分磁力线饱和后,不能接受更多磁力线,这时磁力线会泄漏出材料表面。通过对泄漏出材料的这部分磁场信号的检测,就是微磁检测的基本原理。为了便于探究漏磁场的特性,可以采用将其分解为水平分量Bx和垂直分量By的方法,此时,微磁检测缺陷的磁感应强度就可以分为水平部分和垂直部分测量了。这样就方便了对信号数据的提取。弱磁检测的检测原理是因为工件在加工制造或服役产生多种缺陷,而这些缺陷的存在会导致该部分的材料的磁导率发生变化。为更形象地分析磁感应线的传播原理,此时,假设磁感应线产生了折射,折射面为工件表面。在理想状态下,工件表面材质匀质无杂质,磁场折射率是不变的,因此磁场强度相同。假设工件内部存在缺陷时,缺陷部分的磁导率和磁阻发生变化和材料其他部分不同,在缺陷位置磁场会形成“折射”,材料同一部分不同磁导率会对这种“折射”现象产生干扰,干扰后的磁力线会发生路径的偏折,进而其磁感应强度也产生突变,这为微磁检测方法检测出这类缺陷提供了天然条件。当工件中的磁通量穿过不同介质时,它的量是不发生改变的。但当两种介质的磁导率不同两介质中的磁感应强度不在相同,无论其磁导率差异是何种情况,缺陷位置的折射现象都会发生,对于高磁导率杂质,磁感应线不会被挤压出工件,而是可以“借用”杂质的传导作用继续在工件中传输过去;然而,对于低磁导率杂志,磁力线会被挤压出工件,而从缺陷的上面通过。我们要检测和分析缺陷,那我们只要对这部分信号进行分析就可以达到检测的目的。 4试验研究 在压力容器制造监督检验时,让该厂的熟练焊工焊接一块有人工缺陷的钢板对接焊接接头,材料为Q345R,长25cm,宽10cm,板厚5cm,对于缺陷的相应部位,在钢板的背面进行了相应标记。用微型检测仪对该焊板进行检测,结果如下:开始检测和结束检测时都会发生信号有别于正常情况波动,这是因为焊缝的端头会存在磁场聚磁效应。对工件进行扫查时,在工件开始和结束两端存在加速减速过程,这种速度也会导致磁场值异常,将这种由于端头引起的电磁场信号异常变化现象称为端头效应。读取仪器中的磁通量值我们也可以看出在上下标准线、最大值上差异比较明显。其原因是每次使用仪器测量一个部分缺陷时,系统把这次测量部分材料数据进行求平均值,通过平均值和这次数据最大值来计算上下标准线。对比第一次扫查结果和第二扫查结果可以看出虽然两次扫查都有同一缺陷出现,但标准线却不同其原因是系统计算上下标准线不是依靠材料性质来定的,它是根据每次扫查部分和扫查速度共同决定的,哪怕两次扫查扫查很多相部分、扫查到很多共同缺陷、扫查速度相同其上下标准线也必定不同。为了让缺陷信号更好识别,本次研究用到了一种叫基于磁场梯度的方法,根据上述理论分析,把磁场强度这一矢量分解成了水平分量和垂直分量。本次研究采用的探头检测的信号正是其中垂直于工件焊缝表面Z轴方向上的磁场强度。从的扫查结果可以看出,焊缝表面的磁场信号起伏幅度较大,与工件中其他位置的磁信号截然不同。对于这种起伏不定的矢量信号,在数学中常用梯度法进行处理,即对焊缝表面的磁场信号波动量进行放大,让波动量更直观的在检测人员的视觉感官中,磁场梯度可以表示为磁信号的微分。其中,B(x)表示检测中磁感应强度,x为检测路径,ΔB即为磁场强度沿着这一检测路径的梯度大小。当工件是完整工件(无缺陷)时,磁场梯度变化及其微小,可以近似于一个定值。假设工件中存在缺陷时,根据式(5)可以得出该处的值将发生幅度较大的变化,这种幅度与无缺陷处相比是明显的,此时,我们根据梯度变化特性就可以提取出工件中存在的缺陷。本次研究正是利用这一原理,对缺陷处信号进行处理。对于本系统缺陷判断是通过扫查的信号线有没有超过上下标准线来判断,每次采集完数据信号后系统后台都会分析出每次不同的标准线从而来进一步准确判断缺陷出现标准线是每次初始数据不同而计算出来的所以每次的标准线都够非常清晰看到3条焊缝的出现,出现的问题就是为什么3条焊缝缺陷在仪器上扫查时出现位置这么相近而在我们实验工件上标记的位置(图1右)相差又比较远。原因是因为扫查的速度不同,手动扫查由于不能很好地均匀控制扫查速度会发生这种现象。而用常规超声检测也验证了这些缺陷的参数信息。为了验证微磁检测技术的可靠性,我们在一块焊缝中认为的设置了三个缺陷,分别在距离工件的顶端5cm处、10cm处、15cm处。运用该技术进行扫查发在工件的顶端往下分别在4.9cm处、10.1cm处和14.8cm处出现异常信号。整个时间过程方便快捷,在2分钟内对整条焊缝进行了初扫和精扫,其结果可以看出,位置的最大误差为0.2mm,这在检测系统中是完全可以接受的。为了形成对比,我们采用超声波检测对此工件进行了检测,结果是用时10min检测出两个缺陷,分别在从上而下)4.3cm、9.2cm,其准确性和效率性都不如微磁方法。但试验也突出了这套检测系统的缺点,这套检测系统不能很好地对于缺陷的大小和深度做出一个估算,仅仅只能判断缺陷存在位置,这也是要改进的地方。并且缺陷深度对于装置扫查有非常大的影响,特别是在近表面和表面之间差别很大。 5结语 综合上述理论和试验结果,我们可以得出以下结论:(1)微磁检测技术能够检测出承压设备焊接接头中的缺陷。(2)对于近表面未开口缺陷具有较强的检出率。(3)缺陷深度对于检测结果具有较大的影响,深度越深,检出率越低,深度越浅,检测率越高。 参考文献: [1]黄长辉,屈念文,窦铭瑞,李平,程强强.一种基于弱磁的单车车架焊缝缺陷快速检测方法[J]失效于分析,2018,13(60):355-365. [2]王海登.基于弱磁检测的小径管焊缝检测技术研究[D].南昌航空大学.2016. [3]杨志军.铁磁性平板腐蚀缺陷多通道漏磁信号的反演与重构[D].东北石油大学博士,2011. [4]李浩楠,汪洋,韩峰等.焊接质量的超声波探伤无损检测研究[J].工业,2016,19(5):306–315. [5]朱建美.基于安卓系统的液压液压转辙机油量监测系统设计[D].石家庄铁道大学,2016. 作者:喻德耀 单位:江西省检验检测认证总院特种设备检验检测研究院南昌检测分院
工业设计制造技术研究:工业设计(造型设计)对现代制造技术的影响 摘要:我国近年来经济发展迅速,国民富裕了,于是人们在选购产品时,不再只看重产品的使用性能,更看重的是一个产品的形态所能代表的文化内涵。因此,产品的形态对现代的制造技术提出了更高的要求,使得现代制造技术发展的总趋势是向着精密化、柔性化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。 关键词:造型设计 现代制造技术 前言 制造业代表了国家的国力,其中,制造精度决定了制造业的水平。而随着社会进步和人类审美能力的提高,冷漠的机械产品已经不能满足人们的需求,而具有情感因素的机械产品越来越受到关注。而现代制造技术的发展又离不开产品的造型设计,可以说产品造型设计推动该着现代制造技术前进。 工业设计简介 工业设计是一门综合性的学科,涉及的领域非常广泛,它以产品设计为优秀,同科学、艺术和经济有着密切的联系。 简单说来,工业设计不是简单的纸面效果设计,也不是单纯的产品外观设计,更不是不着边际、脱离实际的空洞设计。它必须以市场为契机、以企业为主导、以效益为基础,是源于生活、引导生活的前瞻性、挑战性的设计;因此,设计者要放眼于世界设计的流行趋向,着眼于激烈的市场环境,以满足多种消费者的需求,并以此推动企业和经济的发展。 工业设计在以人为本的人性化设计的基础上,还应提倡以大自然为本的绿色环保设计。人类要在不破坏大自然环境的前提下,充分利用现有资源,做到物尽其用,变废为宝,保护环境,减少污染,使废弃物品得到再生,造福于人类。以可持续发展的战略,将人性化设计和绿色设计的理念,应用于工业设计之中。这是工业设计工作者新的使命和不可推卸的责任。 同时,工业设计还应该是一种艺术性很强的设计方式。所设计的产品既方便应用,又要能给人以美的享受,无论从视觉、触觉还是从工艺、材质、结构等方面,都赋予产品艺术的属性,体现出尽善尽美的艺术特征。由于社会的进步、科技的发展、生活水平的提高,人们对物质的需求也随之提升,由往日的满足基本需求发展到追求新意、时尚和个性化,这就要求工业设计注入更大的科技和艺术含量,来满足社会的需求和目标群体的需要。 现代工业设计就产品设计而言,不再是单一的机械化大批量生产的概念,而是在此基础上将半机械化、手工操作、小批量生产、突出个性的单件产品囊括其中。但是任何产品的问世,都是按照一定的规范标准,经过严格的程序和要求实施完成的,是要受到现有的技术条件、工艺流程、材料、成本核算等诸多方面因素制约的,只有在此范围内进行产品的研制、改进、创新和开发,在最大程度上发挥创造力,使之成为易于生产、低成本、高利润、新颖独特、受到消费者喜爱并有一定市场份额的产品,才算得上是优秀的设计。 工业设计的重要性 工业设计是以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行的设计,其理念是“在符合各方面需求的基础上兼具特色”。工业设计在企业的发展中起着重要的作用。 25年前,美国哈佛商学院罗博特・海斯教授曾经预言:“现在企业靠价格竞争,明天将靠质最竞争,未来靠设计竞争”。实践证明:企业只有通过工业设计,将科学技术转变为受市场欢迎的商品才能赢得竞争优势。据国外权威机构测算,工业品外观每投入1美元,可带来1500美元的收益。日本日立公司的数据则更具说服力,该公司每增加l000亿日元的销售收入,工业设计所占的作用占51%,而设备改造的作用只占12%。 可以说,设计是企业与市场的桥梁,一方面将生产和技术转化为适合市场需求的产品,一方面将市场信息反馈到企业促进企业的发展。企业通过提高产品的科技含量与设计附加值来提高产品的利润空间,使得企业更具有活力,成为企业发展的不竭动力。 造型设计理念对现代制造技术发展所起的作用 说到造型设计,通常把外观形式、色彩与之联系在一起,认为产品的造型设计就是外观形式设计,外观形式是产品造型设计所要思考解决的主要问题,甚至于认为,只要产品的外观形式美了,产品就什么都好了。这是一种单纯的“形式美”的设计理念。在产品的造型美设计中,形式美(外观美)占据了重要的组成部分,但形式美指的是产品的外观、指的是形式,它与产品造型美是不同的。造型美不仅包括了形式美,而且把形式美的感觉因素、心理因素建立在功能、构造、材料、及其加工、生产技术等物质基础上。造型的设计理念有: 实用性:实用性是指产品具备先进和完善的多种功能,并且使这些物质功能得到最大限度的发挥。 美观性:美观即造型美,是产品整体体现出来的全部美感的综合。它主要包括产品的形式美、结构美、材质美及产品体现出的强烈的时代感和浓郁的民族风格。 经济性:好的产品造型离不了好设计,任何一个产品造型的实现都离不开材料和加工工艺,材料和加工工艺决定了产品的成本,也直接影响了产品的造型性格。 但是,随着社会的不断进步和向前发展,人们的生活水平得到提高,生存所需要的物质条件得到满足后,对精神需要的追求就显得突出了。人们对工业产品造型“美”的追求也是如此产生了。工业产品一般都具有物质和精神两个方面的功能,物质功能的要求是使产品具有良好的实用性和科学性。工业产品的艺术造型设计,侧重于精神方面的功能。功能、物质技术条件、艺术形象是工业产品造型的三大要素。正是由于造型设计方法中的这些设计理念,我们才能通过现代技术生产出人们需要的产品。在生产出的产品中将设计理念体现的淋漓尽致。 四、造型设计技术要求对现代制造技术的作用 随着技术的不断发展,对造型设计技术的要求也越来越高。这就要求制造技术必须得到保证才能满足造型设计技术的要求。 数控加工技术 随着科学技术的发展,产品改型频繁,在一般的机械加工中,单件和中小批量产品占得比重越来越大。为了保证产品质量、提高生产率和降低成本,要求机床具有较好的通用性和灵活性,而且在加工的过程中要具有较高的自动化程度。它已经成为现代制造技术的基础,它的广泛应用使普通机械被数控机械所代替,使全球制造业发生了根本变化。数控技术的水准、拥有和普及程度已经成为衡量一个国家综合国力和工业现代化水平的重要标志之一。 微细制造与纳米技术 随着人们对许多工业产品的功能集成化和外形小型化的需求,是零部件的尺寸日趋微小化。例如便携式的录音机的机械和电路仅为20世纪60年代的产品的1%。纳米技术的应用促生了纳米材料的一些科技,其中主要包括两个人方面:一是发展和完善纳米材料的科学体系;而是发展新型纳米材料,开拓应用领域并实现产业化。其中纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括:纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等 。这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。其中,纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。 新型特种加工方法的形成 特种加工技术是直接利用电能、热能、声能、光能、电化学能、化学能及特殊机械能等多种能量或其复合能量以实现材料切除的加工方法。其研究范围是电加工、高能束流(激光束、电子束、离子束、高压水束)加工、超声波加工及多能源复合加工。其特点是:①以柔克钢②以简运动可加工复杂型面,许多特种加工技术只需简单运动即可加工出三维复杂型面;③不受材料硬度限制。④可以获得良好的表面质量。特种加工过程中,工具表面不产生强烈的弹、塑性变形,故有些特种加工方法可以获得良好的表面质量和表面粗糙度。 结语 产品的造型设计的要求也越来越高,这是通过现代造型设计方法实现的。造型设计方法对现代制造技术发展起着促进作用,造型设计技术给产品提供外观的设计,以反映产品的性能与技术含量,而制造技术设计产品的优秀技术以及造型设计中的不同技术要求。产品的造型设计促进着现代制造技术的发展,反过来现代制造技术又影响着产品的造型设计,即两者是相辅相成,互相作用,不可分离的一个整体。 工业设计制造技术研究:浅析工业设计及机械设计制造技术的应用 【摘要】随着现代化进程的不断深入推进,我国逐渐进入了信息科技时代,工业设计作为一门通过艺术、工程等形式提高企业市场竞争力的设计门类,其在社会发展中的作用将会越来越凸显。而一个国家的科学技术水平与机械设计制造技术息息相关。本文对工业设计的特点和发展现状等进行了简要介绍,并分析了机械设计制造技术的发展现状,探讨了机械设计制造技术和工业设计之间的关系与应用趋势。 【关键词】工业设计;机械设计制造技术;制造 人们为了达到某种特定的目标开展的一系列创造性活动就是设计,其在一切人造物品形成过程中均有所体现[1]。工业设计是指综合运用工学、美学等对工业产品进行设计的一门学科,涉及的范围十分广泛。工业设计是一个非常重要的设计门类,在我们日常生活的很多方面都有所体现。工业设计作为一门通过艺术、工程等形式提高企业市场竞争力的设计门类,在扩展文化领域方面也发挥着关键作用。机械设计制造技术包含产品的设计、生产和加工等多个环节,是一个包括物流和信息等的系统而完整的工程,一个国家的科学技术水平与机械设计制造技术息息相关。 1.工业设计的特点与发展情况概述 1.1 工业设计的概念与特点 工业设计综合了美学、工学等多门学科,在工业革命后迅速兴起,一般分为传统和现代两部分[2]。传统的工业设计侧重于设计工业产品,通过一系列创造活动让产品符合人们预想的目标。随着社会的发展与科学技术的进步,人们已经不再满足于传统的工业产品设计模式,现代工业设计的理念也由此提出。现代工业设计通过制定完善的实施方案,运用合适的工程手段达到预定的目标,包含了服务设计与现代设计方法等过程。 工业设计的学科特点有: (1)学科知识高度综合。工业设计长期以来被人们片面地看成产品外形设计,同时人们很容易将其与机械操作环境、冰冷的机器等联系起来。其实工业设计不仅体现在设计产品方面,也能够有效解决产品制造和环境等方面的问题,具有很强的综合性,是一门艺术和技术高度融合的学科。工业设计中涵盖了生物学、经济学、美学和工程学等诸多学科,在心理学和社会学等领域也有涉及[3]。 (2)实践性和应用型较强。工业设计是人们在不断地创造和设计中形成的,其目的是探讨更加合理舒适的人类生活方式,其在日常生活中的应用可以让我们的生活变得更加自然、和谐。 (3)时代感较强。在不同的时代工业设计有不同的要求,而绿色、环保、节能是当代对工业设计的要求,可见工业设计具有很强的时代感。 1.2 工业设计的发展情况概述 工业设计在工业革命以后迅速兴起并得到了较快的发展,在电气革命之后世界各国逐渐加大了对这门学科的重视,促进了先进设计和制造技术的发展。我国的工业设计发展时间较短,并且发展的速度较慢,大致可以分为“拿来”、“模仿”和“创新”三个阶段。随着近年来我国对外贸易范围的不断扩大以及国际贸易进出口量的逐年增长,很多企业涉及到的经济纠纷越来越多,一些企业开始关注和重视工业设计创新,并且在工业设计中投入了大量人力和财力,希望通过工业设计创新提高企业的市场竞争力。目前我国很多高校也开设了工业设计专业,为社会培养了一大批工业设计人才。 2.机械设计制造技术的发展现状分析 机械设计制造技术包含产品的设计、加工等多个环节,并且涉及到销售和维修服务等过程[4]。我国的机械设计制造基础比较薄弱,与发达国家相比在机械制造方面还存在很大的差距。从整体的角度来看我国的机械制造技术还存在很多不足,目前我国的机械制造业主要依靠引进技术和制定赶超发展战略,但在自主研发方面还存在很大的空白,这也在一定程度上限制了机械设计制造技术的发展。同时我国有丰富的劳动力资源,但在资金投入方面还比较短缺,这也是机械设计制造行业发展滞后的原因之一。虽然在机械制造产品的数量方面我国已经排在了世界前列,但这些多为劳动密集型产品,自主研发的高、精、尖产品较少。此外,近年虽然我国机械制造产品的质量得到了大幅度提升,但在产品的外观设计和使用性能方面还存在很多欠缺。所以可以说我国是制造大国,但不是制造强国[5]。 3.机械设计制造技术和工业设计之间的关系与应用趋势 3.1 机械设计制造技术和工业设计之间的关系 工业设计是涉及到多学科、多门类,是一门综合性较高的学科。工业设计的首要条件就是科学技术,在工业产品设计和生产过程中都应该严格按照科学技术的要求执行,如果设计违背了科学技术的客观规律就很难实现。一些设计者能够设计出功能完备、外形美观的产品,但由于违反了科学技术和机械制造的客观规律,在实际生产过程中很难满足力学、机械学等方面的要求。我们可以说工业设计中的关键科学技术就是机械设计制造技术,工业设计者应该全面了解和掌握机械设计制造的基本知识,并在此基础上进行工业设计工作,然后运用工业设计理念从色彩、结构等方面对设计作品进行细致雕琢,并注意尊重机械设计制造的客观规律,以此设计出更容易被人们接受的产品。 机械设计制造中工业设计的重要作用主要表现在人机工程学方面。人机工程学在设计产品过程中树立了服务“人”的理念,在一切设计过程中均从人的角度出发,然后结合多种因素做出综合判断。人机工程学中涵盖了环境、人和机器这三个基本要素,同时对于消费者或者使用者等都有系统而深入的研究。在现代社会的机械设计制造中,但凡成功的机械产品中均可以找到人机工程学的身影。 3.2 机械设计制造技术和工业设计结合的应用趋势 工业设计与机械设计制造均有各自不同的特点,将两者有效结合在一起能够提高企业的经济效益和市场竞争力。从现有的情况来看,我国很多中小型企业由于受到生产技术和资金等方面的限制,在机械制造和工业设计方法的运用方面还比较落后,加上政府部门对于工业设计缺乏必要的投入,或者在企业的机械设计制造方面缺乏有效的激励,导致很多企业在工业设计发展方面存在很多困难。因此,政府部门应该充分利用宏观调控政策,对市场经济进行必要的调节,合理运用政府的干预职能引导企业向节能、绿色、环保的方向发展,并且鼓励中小企业联合应用机械制造技术和工业设计。对于中小企业结合应用机械设计制造和工业设计的战略方案给予一定的财力支持,引导中小企业转变传统的工业设计和机械制造理念。此外,在工业设计方面大力发展高等教育,建立相应的人才培养机构和研发中心,以此为社会培养更多的高层次人才。 4.结语 随着现代化进程的不断深入推进,人们对工业产品的要求将会越来越高,工业设计和机械设计制造技术也将得到进一步完善。设计者应该充分了解我国机械制造和工业设计的发展现状,学会抓住机遇、扬长避短,力争将我国打造成制造强国。 作者简介:周云清(1992―),男,浙江衢州人,现就读于丽水学院。 工业设计制造技术研究:浅谈工业设计及机械设计制造技术的应用 摘要:随着社会发展水平的提升,机械设计制造行业在我国得到了快速的发展。与此同时,在工业生产的过程中,传统机械设计制造技术已经难以适应现代社会快速增长的工业生产需求,因此对机械制造专业提出了新的要求。基于此,本文就工业设计及机械设计制造技术的应用进行分析与研究。 关键词:工业设计;机械设计制造;应用 引言 随着我国当前改革开放的步伐不断加快,为了更好的适应当前国民经济的发展现状以及国内外市场的特征,机械设计制造也进入至了一个全新的发展局面。在实践工作之中不仅需要全面的吸纳国内外的发展经验,同时还应当加强对现有资源的利用,以实现对企业先进技术的全面改造。在当前的工作现状之下,我国的机械设计制造工艺技术水准出现了全面提升的势头,同时产品的质量和水准也显著提升,有效的推动了经济的发展,使得国内的市场更加繁荣。根据相关资料和研究分析报告,可以从中发现当前在全球范围市场之内,均有中国的相关领域,所以在今后工作之中还应当加强对机械设计制造工艺的分析。 一、工业设计的特点与发展情况概述 工业设计综合了美学、工学等多门学科,在工业革命后迅速兴起,一般分为传统和现代两部分。传统的工业设计侧重于设计工业产品,通过一系列创造活动让产品符合人们预想的目标。随着社会的发展与科学技术的进步,人们己经不再满足于传统的工业产品设计模式,现代工业设计的理念也由此提出。现代工业设计通过制定完善的实施方案,运用合适的工程手段达到预定的目标,包含了服务设计与现代设计方法等过程。 1.工业设计的学科特点有 学科知识高度综合。工业设计长期以来被人们片面地看成产品外形设计,同时 人们很容易将其与机械操作环境、冰冷的机器等联系起来。其实工业设计不仅体现在设计产品方面,也能够有效解决产品制造和环境等方面的问题,具有很强的综合性,是一门艺术和技术高度融合的学科。工业设计中涵盖了生物学、经济学、美学和工程学等诸多学科,在心理学和社会学等领域也有涉及。 2.实践性和应用型较强。工业设计是人们在不断地创造和设计中形成的,其目的是探讨更加合理舒适的人类生活方式,其在日常生活中的应用可以让我们的生活变得更加自然、和谐。 3.时代感较强。在不同的时代工业设计有不同的要求,而绿色、环保、节能是当代对工业设计的要求,可见工业设计具有很强的时代感。 二、机械制造业的意义 机械制造业是我国社会经济发展的主要技术来源,在我国整体产业结构比例中占据了重要的比重,可以说是我国的基础产业,机械设计制造技术的发展与进步,在一定程度上反应了我国综合国力的发展水平,决定了我国工业发展的具体走向。在传统机械设计制造中,原材料的消耗量是比较大的,生产效益比较低,并且机械功能相对来说较为单一,人工成本较高。自动化技术的发展,有效的弥补了传统机械设计制造技术中的不足,并且通过新技术的应用,很大程度上提高了机械设计制造技术的发展速度,是现代工业发展的重要基础性力量。现阶段,我国的械设计制造专业已经由传统的发展模式,逐渐进入了自动化、智能化的发展领域。 三、发展机械设计制造及其自动化技术 环境问题的出现,已经严重制约了各个国家的经济发展进程,从某种角度而言,经济要想获得长久稳定的发展必须依附于资源环境生态平衡的良好发展。所以在机械设计制造业发展的过程中,必须注重环境对机械生产的影响,与此同时,要结合我国实际的生产环境以及客观存在的事实,发展绿色生产,促进资源的可持续发展,将经济建设与资源生态环境建设放在同能重要的地位,共同促进社会的发展进步。 (一)虚拟化 随着信息化的不断变化与发展,科学技术的大量涌现,大大推动了机械设计制造业的发展。就传统机械设计制造而言,从某种程度上不仅仅浪费了大量的人力、物力、财力,而且在一定程度上也影响了机械设计制造业的发展。尤其是在设计的过程中往往都是由设计人员凭借其以往的经验,进行产品设计,通过实验在完成产品设计的整个过程。一定意义上存在着与实际生产操作不相符的情况,利用计算机虚拟技术,不仅仅可以减少这种误差,更加能精准的进行图纸设计,大大减少了人力、物力等浪费的现象,因此,虚拟技术的使用将是机械设计制造业未来发展的主要技术之一。 (二)数字化 数字化的出现不仅仅是科学技术发展的必然结果,更是多种学科技术相交叉融合的结果,对于机械设计制造业而言,这种数字化技术不仅仅可以利用图片、数据等形式将信息资源进行有效的整合以及分析重组,更能清晰的对机械产品进行仿真模拟试验,以便更好的将产品设计以及功能准确的反馈给消费者,让他们清楚的了解到产品性能及其质量。对于机械设计制造的操作人员而言,更能准确的使用产品,从而进行产品生产设计的加工与使用。更大范围的来讲,可以利用数字化的发展模式,有效的聚集世界各地的先进生产力及其发展水平,利用网络信息动态,将同类产品进行分析对此,不断改革加以创新,这也是未来社会机械设计制造业发展的必然趋势。 (三)模块化 机械设计和制造的产品数目众多,在某种程度上将导致在对产品进行设计时各种复杂研发需求的出现,绝大多数新研发的产品在发展及其开发上均不可脱离标准单元的利用,模块化不仅具有良好的适应性和扩展性,而且模块化易于组织规模生产,从而保证质量,形成批量。 (四)智能化 智能化是21世纪机械设计制造发展的一个大方向。当前,机械制造技术的优秀功能即是智能加工,智能加工是一种基于模糊控制、数字化控制的机床加工,它主要是在加工过程中模拟人类专家的智能活动,从而解决以前需要在人工干预下才能解决的问题。智能化主要体现在机械设计制造及其自动化发展中的两个方面:一是提高加工效率的智能化;二是智能诊断、智能监控以及智能化的自动编程等。 (五)绿色化 随着科学发展观的贯彻实施,绿色产品的概念逐渐得到越来越多的人的认可,绿色产品主要指的是无污染的产品,这些产品对人体、对环境都是无害的。机械自动化的发展也要向这方面靠拢。无论是加工食品,还是进行工业生产,在国家倡导绿色消费的背景下,机械自动化产品应该是无污染的,只有这样才能得到越来越多的人的认可,才能在未来的市场上占据有利地位,提高产品的竞争力。 (六)微型化 由于新技术、新材料的广泛应用,很多机械设计制造及其自动化产品呈现出新的特点,比如,操作更为便捷,产品的体积也更为精细、精致。由于呈现出这些特点,使其作为占据经济市场的重要手段和特色,体积微小的机械设计制造及其自动化产品主要是指微电子机械。 (七)网络化 当前社会,计算机网络技术发展迅猛,这给人们的生活带来了极大的正面影响,而对工业生产方面的影响也极大。机械设计制造及其自动化产品都和计算机网络技术联系密切,使得这些产品在市场竞争中具有明显的优势。因此,在机械设计制造及其自动化领域会越来越凸显出计算机网络技术的有效利用和优势。 结束语 不难看出我国机械设计制造及其自动化发展水平与发达国家而言,仍存在很大的差距和距离。外部的生产环境不仅仅给我国机械制造业带来了一定的挑战,同时也带来了新的发展机遇。为了适应时代社会发展的需要,我国必须加强对技术管理水平的提高,利用先进的信息技术不断提升机械制造业的科技信息水平,同时也要结合相应的实际,共同促进我国机械设计制造业的发展。 工业设计制造技术研究:工业设计及机械设计制造技术的应用 摘 要:随着现代科学技术的不断进步以及现代化进程的深入,我国也逐渐的进入到了信息时代,而工业设计作为一种可以有效的提升企业优秀竞争力的学科,在社会生活中发挥了越来越重要的作用。一个国家的现代科技水平同机械设计的技术密切相关,文章通过对工业设计以及机械设计制造技术的特点进行分析,探讨了机械设计制造技术的发展情况,并且指出了几点机械设计制造技术应用的建议和趋势,希望能够对相关的设计人员提供一定的参考价值。 关键词:工业设计;机械设计制造技术;应用分析 所谓的工业设计指的是人们为了能够达到某一个特定的目标而开展一系列的创造性设计,对工学以及美学等进行综合的运用,对工业产品开展设计。工业设计涉及的范围很广,在众多的设计门类当中,工业设计是其中一个十分关键的学科,并且体现在我们日常生活的很多方面。 通过工业设计,可以有效的提升企业的市场竞争力,此外还可以在一定程度上对文化领域方面加以拓展。在通常情况下,机械设计以及制造技术的应用包括了产品的设计以及产品的加工等多个步骤,属于一项完整的系统工程。因此,可以说一个国家的科技水平同机械设计制造技术的应用水平密切相关。 1 工业设计的特征 工业设计将美学以及工学等很多相关的学科结合在一起,在工业革命之后取得了飞速的发展与进步,在通常的情况下可以分成两个部分,分别是传统的工业设计以及现代的工业设计。 ①传统的工业设计主要重视对工业产品的设计,而随着现代社会的不断发展与进步,传统的工业设计已经难以满足人们的实际需求,因此也就随之产生了现代工业设计的相关设计理念。 ②在现代的工业设计之中,可以通过事先制定出科学的方案,运用现代化的手段来取得预期的效果,达到设计的目标。因此工业设计具有以下几个显著的特征。 1.1 综合性强 很长时间以来,工业设计都被看做是对工业产品进行外形方面的设计,一提到工业设计,人们最先想到的都是冰冷的机器。由此可见,人们对于工业设计工作还没有一个准确的、全面的认识,存在一定的认识上的误区。其实工业设计不仅包括了对工业产品的设计,还包括了对产品制造过程中出现的问题的解决方法,因此这项工作具有较强的综合性质。将艺术同技术进行良好结合的一门学科,可以说工业设计不但涉及到美学、生物学以及经济学等学科,甚至还会在一定程度上涉及到心理学或者社会学等方面的内容。 1.2 实践性强 工业设计的一个重要的目标就是通过设计能够为人们提供一个更为舒适的生活方式,提升人们的生活质量,使得我们的生活更加的自然、环保以及和谐,因此工业设计这项工作还具有很强的实践性,需要有较强的应用性。 1.3 时代感强 应该注意的是,在不同的时代背景之下,工业设计应该有不同的需求。在当前新的形势之下,工业设计的基本需求就是绿色、节能,由此可见,工业设计还具有较强的时代感。 2 工业设计的发展现状 在工业革命之后,工业设计行业迅速发展起来,但是从总体上来看,我国的工业设计历史较短,发展的速度相对比较缓慢。近几年来,随着我国社会主义市场经济的发展,我国很多企业面临经济方面的纠纷也越来越多,这就使得一些企业开始意识到工业设计的重要意义,将更多的注意力转移到了工业设计当中。并且这些企业在工业设计中也确实投入了大量的财力和人力资源,他们希望能够通过优化工业设计来提升企业自身的优秀竞争力。 3 机械设计制造技术的发展情况 机械设计制造技术包括了很多的步骤和环节,例如:产品的设计以及产品的制造等,此外还涉及到了产品的售后服务等环节。我国的机械设计制造基础相对比较薄弱,同西方发达国家相比较还存在较大的差距,主要表现为当前我国主要依靠引进国外的先进技术来实现发展,自主创新能力不高,这也限制了我国机械设计制造技术的发展与进步。 此外,虽然我国的劳动力资源丰富,但是在投入的资金方面还不够充足,这也在一定的程度上造成了机械设计制造行业发展缓慢。我国工业产品的质量虽然在最近几年得到了一定的提升,但是在工业产品的使用性能方面还存在一定的不足,在产品外观的设计上还有所欠缺。 4 工业设计以及机械设计制造技术的应用 工业设计同机械设计制造技术有各自不同的特征,如果能够将这二者有机的结合在一起,那么就可以极大的提高企业的竞争力,提高企业的经济效益。但是从当前的实际情况来看,我国很多的小型企业在生产的技术以及生产的资金投入等方面还受到了一定的限制,这样就使得他们在机械的设计和制造技术上难以取得突破,技术水平相对比较落后,为企业的工业设计带来了难度。 所以在机械设计制造技术的应用过程中,政府的相关部门需要充分的发挥好宏观调控的作用,对市场经济进行合理的、适当的调节,从而更好的引导工业企业朝着节能以及环保的方向发展。 此外还可以对中小企业给予一定财政方面的支持,鼓励他们转变传统的设计理念。 5 结 语 综上所述,随着我国现代化进程的深入,人们对于工业产品也提出了越来越高的要求,因此工业设计以及机械设计制造技术也需要得到进一步优化和完善。这就要求工业设计以及机械制造的相关人员能够了解当前的发展情况,更好的抓住机遇,积极的迎接挑战。 工业设计制造技术研究:工业设计及机械设计制造技术的运用探析 摘 要:近年来,在科学和信息技术不断进步的背景下,人们的生活水平有所提高,对于各种商品的质量及功能要求也越来越高,在这种情况下,企业应积极加强工业设计,促使产品功能得到不断创新,从而创造更好的优秀竞争力。同时,在经济不断进步的过程中,对国家实力和经济水平进行衡量的一个重要因素就是机械设计制造技术,在这种情况下加强工业设计及机械设计制造技术的运用研究具有重要意义。 关键词:工业设计;机械设计制作技术;运用 前言:工业设计指的是,企业在日常生产经营过程中,为了提升自身竞争力,需要不断加强产品设计,促使产品质量及功能在不断创新的基础上赢得广大消费者的喜爱,从而创造更多的经济效益。工业设计过程中,需要结合美学及工学等多方面内容。现阶段,加强工业设计成为企业实现企业长期可持续发展的一个关键性因素。而机械设计制作技术在应用过程中需要进行多个环节的工作,如设计产品和加工产品等,对国家科技水平的提升具有重要意义。 一、工业设计特征 首先,较强的综合性。传统意义上的工业设计指的是对工业产品外形上的设计,而在时代不断进步的背景下,现阶段工业设计现阶段还包含一系列解决策略,促使产品生产能够顺利进行。由此可见,新时期工业设计具有极强的综合性。在对产品外形进行设计的过程中,需要应用美学、消费者心理学等知识内容,而在寻找系列解决措施的过程中,也需要用到生物学及经济学等方面的知识内容。 其次,较强的实践性。人们在进行工业生产的过程中,提供更高质量的产品服务是不断加强工业设计主要原因。通过有效的工业设计,工业产品的功能及质量得到提升,促使人们在对其进行使用的过程中能够更加享受生活,同时更主要的是能够实现人们现阶段所追求的环保及和谐的理念。由此可见在进行工业设计的过程中,需要进行加强的实践,通过实践不断提升产品的实用性是工业设计的最终目标。 二、机械设计制造技术使用现状 多个环节存在于机械设计制造技术当中,通常状况下首先需要对产品进行设计,之后便是制造,现阶段在市场竞争越来越激烈的背景下,该技术在使用过程中还需要进行有效的售后服务等内容。同西方发达国家相比,该项技术在我国发展相对缓慢,因此现阶段主要技术来源为进口[1]。新时期,为了实现我国经济的可持续发展,必须加强机械设计制造技术的创新。同时该项技术在我国发展相对缓慢的另一个主要原因是资金投入不足,近年来我国工业产品在使用过程中虽然显现出了一定的质量提升,但是其外形及功能方面还需要进一步加强设计。 三、工业设计及机械设计制造技术的运用 (一)二者相互影响和制约 从含义的角度来看,工业设计同机械设计制造技术相比分属于两种范畴,但是在经济不断进步的过程中,这两个领域中的内容能够有效结合于同一工业产品的设计当中,而二者所属领域的不同导致二者在共同促进工业产品生产的过程中具有相互影响和制约的一面。首先,工业设计在实施过程中需要充分应用机械设计制造技术,同时受其重要的影响。工业设计的综合性决定其需要经过复杂的过程和多学科的综合运用才能够实现,并发挥自身应用价值,而这一过程中机械设计制造技术发挥了重要作用。一方面,机械设计制造技术在应用过程中拥有较强的科学性、严谨性,能够有效指导工业设计顺利进行,促使工业产品在应用过程中充分展现自身价值,促使产品能够同时具有外形、性能及结构等多方面功效,从而能够良好的满足人们的日常生活需求,为企业的生产经营创造更多的经济效益;其次,机械设计制造技术应用过程中受到工业设计的影响[2]。大量机械及人力将投入于机械设计制造技术使用过程中,而保证其有效运行的基础就是人机工程学,该学科属于工业设计范畴,对该门学科的充分有效运用能够促使该技术得到更加充分的运用,从而生产出能够满足人类需求的产品。 (二)综合运用探讨 由于二者在工业生产过程中是能够进行互相影响的,因此,只有对二者进行有效的综合运用,才能够促使工业生产更加顺利,这两项内容也能够在充分应用和实践的基础上得以提升,为我国综合实力的提升做贡献。在实际应用过程中,生产厂家及专业工作人员应当不断丰富自身的工业设计及机械设计制造技术知识,在各个生产环节当中对二者进行充分的运用,促使整个产品生产过程中不能够从产品外形、结构及性能等多个角度得以提升,促使产品能够更加符合人类需求[3]。在综合运用这二者的过程中,机械设计和制造需要提高专业人员的工业设计知识,促使其更加了解制造技术同环境和人类之间的关系,同时还要充分考虑到市场需求等知识内容,在此基础上能够对促使生产出来的工业产品更加具有科学性及合理性。 结论:综上所述,在社会经济不断进步的背景下,我国工业生产过程中,应当充分运用工业设计及机械设计制造技术,逐渐丰富我国工业产品的种类及性能,促使企业优秀竞争力得以提升。因此相关专业人员应当在充分了解工业设计综合性和实践性强的特征基础上,在进行产品开发的过程中综合运用工业设计及机械设计制作技术,从而促使我国企业在世界市场激烈的竞争当中获得一席之地。
精细化工可持续发展研究:基于可持续发展精细化工技术研究 摘要:精细化工是指生产精细化学工业产品工业的简称,而我国经济在飞速发展,并且科学技术也在世界的前列,并且精细化工也在快速的发展,这就加大了精细化工技术的使用,我国在精细化工技术方面提出了可持续的理念,只有这样才能精确技术,使我国的精细化工为更多的国家使用,这篇文章就是基于可持续发展的精细化工技术来进行讨论的,希望能够对国家的发展带来一定的好处,也能够对学者有所帮助。 关键词:可持续发展;精细化工;技术研究 1国家精细化工现状 我国虽然许多科技在世界的前列,但是精细化工技术仍然处于发展阶段,并没有达到炉火纯青的状态,在使用的过程中还是会有许多的问题发生,所以这就要求我国的科学家们要不断的提高精细化工技术方面,我国在许多地方还是存在不足,比如说缺乏技术控制、精细化工技术对环境的控制,在使用的过程中消耗大量的资源同时还会产生许多的垃圾,这样就是在资源利用率上较低,所以这就与可持续发展相违背了,这就要求我们国家的相应研究人员来改善这种状况,才能算上可持续发展了,要做到尽可能的减少资源使用,并且研究二次使用率,这样一来大大降低了成本,同时还要增加安全性,使得在以后的使用中减少对使用人员的危害性,只有做到这几点,相信我国的精细化工技术会在世界上有较高的地位。精细化工技术不仅只是在化学发面运用到了,还有多个方面,比如在航天事业、工业发展和农业发展都有所涉及,所以有必要提高和改善可持续发展的精细化工技术。 2发展可持续的精细化工技术 绿色发展和低碳化是我国在倡导的,所以不论哪个方面都要坚持这一理念,当然精细化工技术也要如此,要实现绿色发展,只有在使用的过程中本着环保和安全这一想法,才能算上可持续发展吧! 3二次使用 所谓二次使用就是在利用的时候,所产生的废物能够再次利用,这一术语就是可持续的内容,在早期的精细化工技术中,对原料的使用率很低,并且会产生大量的废物、废渣,这样一来不仅降低了原料的利用率还会危害环境,这一问题让许多的研究者们很是头疼,所以经过他们的不懈努力研究发现,在精细化工生产中会产生大量的氨基磺酸,废弃硫酸,这些物质不仅有着较强的腐蚀性,还会对水质造成严重的危害,后来发现能够将这些废物全部转化为氢氧化钠,硫酸钠等物质,这样还能在以后的生产中用到,这就大大降低的成本,同时还不会产生大量的危害物质,使得以前的垃圾变废为宝,这种转化正在被许多企业所接受,并且被人们称赞,个人觉得这种改善算得上是可持续发展了。 4催化技术 在精细化工技术中太多的反应都是消耗大量时间的,这样一来就大大降低了生产效率,并且使得原料不会充分利用,这就与可持续不协调了,所以现在的大多数企业都会在生产中加入催化剂,使得反应更加迅速并且加大反应物使用,这样会加快生产速度,也会快速达到产业目标就拿酶催化为例子,酶在生产中属于生化物品,我们可以通过酶的剂量来调节反应的时间,这样就减少消耗所需要的时间了,同时还能降低反应中带来的污染物。反应酶不仅能够减少时间并且还能多次使用,因为酶在反应中不会被消耗,这样就不会因为买大量的酶而耗费钱力,所以在精细化工技术中要多多运用这个技术,这样才能达到可持续发展,研究人员还应该在此基础上发现催化技术在更大的领域中带来的好处,这样我国的精细化工技术才会在世界中站住脚步。 5合成技术 精细化工技术就是利用化学反应来达到人们所需的产品,而在反应中许多的反应都是比较单一的,如果需要一个东西,那么就需要大量的反应来解决,但是这样就会造成反应的浪费,所以作为研究人员就要解决这一问题,许多的人就发现可以用合成技术来解决这一问题,这样就不会造成浪费的问题出现,就比如拿SPE法来举例子,SPE法降低了反应带来的副反应,还会产生很少的污染物,这样一来很多的企业都在应用这个反应,给他们带来效益是他们没有想到的,只有研究者们发现这样的方法,我国的精细化工技术才会飞速的发展,才能说我们国家精细化工技术是可持续发展的,是绿色的。 6高效助燃 虽然我国精细化工技术处在发展中,但还是有很多方面优点,国家对此也有了很高的管理力度,尤其是在航天行业中,精细化工技术对此作了很大的贡献,因为在航天中助燃剂是非常重要的,助燃剂能够有效并且快速的让燃料发挥作用,这样就会提高了燃料的利用率,使燃料的燃烧很稳定,这样在航天器起飞过程中,会因为有足够的能量达到起飞的高度,这样精细化工技术给航天事业带来了很大的好处。 7储氢材料 精细化工技术应用在多个反面,所以在储氢方面也有所贡献,在以前的工业中吸氢能力很差,这样就导致了在实验中浪费太多的人力物力,还是很少的氢气供给人们使用,并且在储氢的过程中也是很费劲,但是随着精细化工技术的不断发展,问题也随之解决了,比普通的多晶体吸氢能力强太多了。这就帮助了需要氢气的工作人员,也正是技术的改进,才使得科技进步的更加迅速。这也就是可持续精细化工技术给人们带来好好处。 8结语 我们国家正在处于发展的,所以一切的科技和项目都要本着可持续发展的理念,在精细化工技术中可持续发展是指导思想,它指引着精细化工技术的前进方向,也在带动着我国科技的发展和改善,虽然我国的精细化工技术正在处于发展的阶段,但是只要沿着绿色和持续的发展方向前进,一定能取得好的回报,能够达到世界的前列,技术能够达到顶尖。我国正是因为在发展期间,所以环境被破坏,空气被污染,但是只要解决精细化工技术中存在的污染,我国的污染就会解决了很多。走可持续发展的道路是我国发展的必要条件。 作者:夏亚琴 单位:武汉工程大学外语学院 精细化工可持续发展研究:基于可持续发展的精细化工技术探析 摘要:我国作为一个制造业大国,与发达国家相比,我国的精细化工技术远远落后。要想提高产业的生产效率,就必须要把绿色、科学、可持续放在首位。本文将对精细化工的现状和关键的控制技术进行简要的分析并提出几点可行性建议,以供参考。 关键词:可持续发展;精细化工;控制技术 精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一,是新材料的重要组成部分。精细化工凭借着其科技含量高的特点,直接影响着高科技技术与国民经济的发展。因此,我国化学领域的发展需要依靠精细化工的技术来实现。 1国内精细化工发展的现状 精细化工是生产精细化学品的工业的统称,是衡量一个国家科学技术发展水平和综合实力的重要标志之一。但是目前我国的精细化工产业发展迟缓,并且一些在发展过程中存在的问题和受到制约的因素也逐渐暴露出来。 1.1生产技术水平低,浪费严重 与发达国家的生产技术相比较来说,我国的生产技术较为落后,有许多技术上的问题有待解决。由于我国现有的技术水平比较低,无法妥善处理加工过程中所产生的废弃物,因此也无法实现国家节能减排的要求,导致生产与环境之间的矛盾逐渐加深。同时,新产品的开发进度缓慢、科研力度低、投入人力物力较少,生产出来真正对社会有用的产品并不多。因此,精细化工技术的落后也造成了浪费现象比较严重[1]。 1.2企业分散,未能形成产业链 我国国内大部分生产化学产品的企业主要特点是小而分散,设备落后,管理松散,没有形成一定的产业链,因此很难生产出“高精尖”的产品。虽然在江浙和大连一带出现了一些大型的染料厂和工业场地,但是其总体规模距国外的企业来说还是有很大的差距的。因此,我国企业如果想要赶超国外的企业,首先需要形成自己的产业链,有自己的产业聚集区,扩大企业生产规模,提高资源的使用效率,保质保量的生产高科技产品。 1.3信息化落后,受环境污染制约严重 在社会经济的发展下,各种各样高科技的技术被发明出来。但是我国大部分企业领导人过于以盈利为目的,不注重将生产方式与信息化相结合,这使得精细化工得不到信息技术的滋养,导致落后。此外,精细化工产业的发展受环境的制约严重,部分企业只单纯的追求企业的经济效益而忽视了对环境的污染。我国大部分的企业还保留着原来的生产线,用最传统的方式生产着化工产品,不注重设备的更新换代与产业升级,导致环境问题越来越严重。目前,环境污染不仅成为了可持续发展的巨大障碍,也是制约精细化工生产最大的“绊脚石”。此外,传统的生产方式资源利用率低,造成大量的资源浪费。并且,企业生产过程中的“三废”,后期处理的费用大,也成为了企业的沉重负担[2]。 2精细化工的技术分析 精细化工技术要注重绿色环保,属于高密度的技术行业,有着更新换代快、专一性强的特点。在发展绿色精细化工的过程中需要注重这样几项技术的发展。 2.1绿色催化技术 催化剂是化工行业常见的辅助材料,它能够有效的抑制反应过程中的副反应,提升精细化工企业的生产效率,减少废弃物的排放,从而达到保护环境的作用。比如说相转移催化技术,它的反应比较温和,能耗低;生产效率高,并且使用这种溶剂的成本比较低,容易回收。另一种催化技术是利用酶来完成的。酶具有催化的特点,属于生物产品,我们可以通过控制酶的催化性来调整生产,达到能源消耗的控制,并且它还具有无污染,高度专一等特性。酶催化的技术作为精细化工可持续发展的代表技术,正在日渐走向成熟。第三种催化技术是不对称催化技术,它的特点是可以有效得到单一手性分子,而且可以提供对环境友好的绿色合成方法,也经常用于化学产品的生产之中[3]。 2.2电化学合成技术 电化学技术就是精细化工中最关键的合成技术,该技术是在电解池或者电池中进行的化学反应,可以利用此技术做到清洁合成,促进有机化学技术的推广。常见的方法有配对电合成法,自发电合成法等。目前,各种合成法层出不穷,精细化工的企业不能盲目借鉴其他企业的方法,要根据自身的企业特点,选择适合自己的合成方法进行生产,最大限度的提高资源的利用率,减少对环境的污染。 2.3超临界流体技术 目前,超临界流体技术得到迅速发展,原因是其作为流体技术最为优秀的部分,对精细化工的影响较大。它可以实现许多其他技术不能够实现的化学反应。因此,它被在精细化工领域中广泛推广使用。由于超临界流体技术的诸多好处,近几年来,我国加大了对此项技术的科技研究,使得它作为一种绿色的化工技术在医学领域、食品领域以及高分子材料等领域均具有广泛的应用。 2.4计算机分子设计技术 此项技术就是在准备研究开发新产品之前,充分掌握新产品的内在分子性能、内部结构等因素之后,利用计算机作为辅助,首先把绿色、创新、优化等要求输送进去,通过分子的内在结构将精细有机结合技术的生产过程中的变化在计算机中模拟出来,从中得出影响绿色生产以及产品质量的最关键因素。在现实生产中规避或者优化这些因素,从而实现绿色环保的精细化生产[4]。 3结语 无论社会经济发展的怎样迅速,绿色、可持续发展的理念永远不会过时,我国的精细化工技术将会认清现实,改正自身不足,积极研发新的绿色产品。我国企业在保证自身经济效益增长的同时也会更加注重对环境的保护,真正实现“零排放”,无污染的最终目标。 作者:王稳 范伟栋 单位:青海盐湖工业股份有限公司 精细化工可持续发展研究:可持续发展的精细化工技术分析 摘要:近年来,随着我国经济的发展和社会的进步,许多行业都得到了前所未有的进步,制药行业作为我国保证人们身体健康的重要行业,其发展速度同样也是越来越快。在我们的生活中,我们难免会遇到一些病症,此时便需要服用相关的药物来解除病痛。因此,化工制药生产工作的质量和效率便显得尤为重要,随着人们对化工制药技术和设备的要求越来越高,我们必须深入研究化工技术在制药设备及制药流程中的应用,从而有效促进化工制药工作更好的进行,努力提高化工制药产品的质量和效率,促进我国化工制药行业更好更快的发展。 关键词:化工技术;制药设备;制药流程;应用 先进的设备需要先进的技术来结合使用,在化工制药的过程中,化工技术不仅仅是保证制药设备正常运转的前提和基础,更是保证化工生产正常进行的关键。随着时代的进步,人们越来越认识到化工技术对于提高化工生产和质量的重要性,越来越多的化工制药企业通过不断优化化工制药工艺,在一定程度上促进了自身企业的发展和进步,推动了整个行业市场的发展。本文我们便将就目前化工制药技术的现状进行分析,并集合化工制药技术的一些普遍问题,从而有效探索出化工技术在制药设备及制药流程中的应用,促进化工制药生产工作更好的进行。 1化工制药技术的重要性 医药产业是是保证我国国民身体健康的重要行业,也是我国国民经济的重要组成部分。近年来随着我国经济的进步,人们的生活质量得到了很大的改善和进步,人们的医疗健康意识有了明显的提高,越来越追求更高质量的医疗服务质量,对于药品质量的要求也有了明显提高。而作为生产药品的化工制药设备及相关配技术,其重要性不言而喻。目前,我国以及逐步研发并引进了许多新型的化工制药设备和制药技术,这些新设备、新技术的引进,不但促进了我国化工制药生产工作的进行,提高了我国化工制药产品的质量,更是直接推动了我国医药工业现代化建设的进程,缩小了与世界先进水平的差距。因此,医药行业是我国一项前途十分的行业,是21世纪的朝阳行业。 2化工制药技术的现状 目前,我国绝大多数化工制药工厂都有一套比较完整的化工制药流程。一般来说,药物都是通过不断的化学反应得来的,在此过程中,不仅要保证药品的质量还应保证药品的无菌无毒,一是应对药品采取封闭式生产,二是应对药品采取定时定期的消毒灭菌,保证药品不与周围环境中的细菌、病毒等微生物发生反应,导致药品变质。因此,我国现有的大部分制药工厂都十分重视药品的生产环境,对于药品质量有很大的保障,但是仍有一些问题依旧存在。 3化工制药技术问题 目前,我国大部分化工制药工厂在对制药设备进行消毒灭菌时,都是运用灭菌水进行喷射处理,这种方式通过采用分立或轨道翻转的方式进行,可以起到良好的消毒灭菌作用。但是,一些企业采用粉针剂或冻干粉剂等抗生素进行清洁处理,这种处理方式便没有很明显的作用,尤其是采用瓶装抗生素进行处理时,很容易出现一些瓶子不能清洁到的空间。除此之外,在对药品进行质量检测时,由于我国大部分制药设备并不具备先进的药品清洁度自动检测技术,因此只能通过人工手动对药品进行抽样检测,既不能做到全面,造成一些不达标药品流入市场,又很容易在检测过程中对药品造成污染,影响药品的质量,使制药工厂的利益造成损害。 4化工技术在制药设备和制药流程中的运用 4.1微滤过滤技术。微滤过滤技术是精密过滤中的一种,其通过对药品的筛分、提纯可以有效提高药品的质量。一般来说,微滤过滤技术可以根据微滤操作的方式分为两种,一是无流动过滤,其主要应用于较稀的药液和小规模的药品生产中,滤芯多为一次性滤芯;二是错流,又称切线流过滤,其主要运用于工业较大规模的药品生产中,可以通过周期性的清晰和再生保证滤膜的过滤性能。4.2超滤膜技术。超滤膜是介于微滤和纳滤中的一种,其利用筛分原理,可以对有机物进行极为细致的筛选和提纯。4.3反渗透技术。反渗透技术也是化工药品生产中比较常见的一种,主要指通过对较浓溶液施加外部压力的方式,使其压力高于渗透压,从而促使浓溶液中的水排出,提高浓溶液浓度的工艺。4.4萃取蒸馏技术。萃取蒸馏技术适用于两种挥发性不同的溶剂之间的分离和提纯,也是提纯化学药物的一种非常重要的方法。 5结语 化工制药技术是研究、选择更加安全、更加经济、更加合理的化工制药生产途径的一门科学,是保障化工制药工作顺利进行的关键,也是保障万千中国百姓正常用药的基本。因此,广大化工制药工厂必须努力提高化工制药技术的先进程度,并使其更好的运用于实际的生产工作之中,从而切实促进药品质量的整体提高。 作者:姚兴宇 陈浩 单位:邵阳学院生物与化学工程系 精细化工可持续发展研究:浅谈精细化工的可持续发展 摘 要:当今社会最具活力的发展方向就是精细化工,它是新材料的重要组成部分。精细化工的发展水平对一个国家的科技技术和经济水平有很大的影响,现阶段我国精细化工的发展,突出了许多矛盾和问题,尤其是三废问题有待于我们进一步的解决。本文从绿色精细化发展的现状和存在的问题入手,提出了优化精细化工可持续发展技术的措施。 关键词:可持续发展;精细化工;措施 一、精细化工简介 精细化工,是生产精细化学品工业的通称。具有品种多,更新换代快;产量小,大多以间歇方式生产;具有功能性或最终使用性:许多为复配性产品,配方等技术决定产品性能;产品质量要求高;商品性强,多数以商品名销售;技术密集高,要求不断进行新产品的技术开发和应用技术的研究,重视技术服务;设备投资较小;附加价值率高等特点。 精细化工是化学工业中生产具有特定应用性能、合成工艺中步骤较多、反应复杂、品种多、产品附加值高的精细化学品的领域。我国精细化学品主要包括农药、染料、涂料、颜料、信息技术用化学品、化学试剂和高纯物质、食品和饲料添加剂、粘合剂、催化剂和各种助剂、日用化学品、高分子聚合物中的功能高分子材料等。随着化工技术的进步和应用领域不断拓展,业内又将精细化工进一步区分为传统精细化工和新领域精细化工。 二、精细化工存在的问题 我精细化工行业存在技术开发水平低、产品研发能力弱,生产企业规模小,装置效益低等特点,加之,管理层对环境保护的重视程度也不够,国内大多数精细化工生产企业在精细化学品的生产过程中所产生的三废组成成分复杂且三废量较大,对环境造成了很大的影响。截至2012年,化工行业排放废水、废气、固体废弃物数量分别占全国工业“三废”排放总量的16%、 7%和5%,位居第1、4、5位,和国外比,我国精细化工行业单位产品能耗水平明显偏高,而排放物处理率明显偏低,行业快速发展势必会带来资源环境问题。而建设三废治理装置、更新生产设备和提高生产工艺水平将会大大增加企业的生产成本,现在大部分精细化工企业对三废的治理问题还没有达标。 近年来,环境污染的问题越来越严重,我国对环境保护的要求将会越来越严格,因此,对于如果国内精细化工生产企业的三废污染问题不得到及时的解决,将会影响我国精细化工行业的健康发展。我国需要尽快完善关于环境保护的相关法律法规,加大监管力度。同时,国内相关精细化工生产企业也需要加大三废治理装置的投入、更新生产装置和提高生产工艺水平,以减少三废的排放量。 三、实行可持续发展的必然性 精细化工是一个汇集多行业,多产品,为国民经济各部门和人民生活各方面进行服务的工业,小到衣食住行,大到国防航天,化学工业的产品无时无刻不在为人类服务着。精细化工的发展虽然为人类带来了巨大的好处,但是精细化工高能耗、高污染也为人类的健康、资源的利用以及生态环境的良性循环带来了很大的危害。因此,可持续发展道路是化学工业的必然选择,这不仅仅关乎我们当代人的生存和发展,更关乎到整个人类的未来。 四、可持续发展采取的措施 (一)可持续发展是“既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。”实质上包含了两个方面:一是保证环境的可持续发展;二是确立经济发展的必要性,所谓环境的可持续发展是指环境作为资源可被人类持续利用;所谓发展是指经济的增长。由此可见可持续发展对于精细化工行业的重要性。根据国际上对可持续发展理论、指导原则及对实施可持续发展战略的要求,以及国外化学工业实施可持续发展的经验做法,精细化工可持续发展内涵应当包括以下四项优秀要素: ――在可持续发展理论指导下,努力在化学产品生命周期的各个阶段通过节约能源和不可再生资源,最大限度提高资源、能源利用效率。 ――通过推行清洁生产,从源头削减废物和污染物的产生,循环、回收利用废物并妥善处理处置生产中产生的废弃物以及设计开发出耐用的、能重复使用和环境友好的化学产品,预防和有效控制化工产品生命周期各个阶段对人体健康和环境的危害。 ――通过建立完善企业安全生产和环境管理制度,开展化学品危害鉴别和风险评价,散发化学品安全信息,实现化学品环境无害化管理。 ――主动承诺持续改进健康、安全和环境的各个方面,满足社会公众对化学工业安全和环境保护的知情权和关注、监督要求。 (二)实现精细化工可持续发展的措施。(1)大力推进科技进步,最大限度地提高原材料的利用率。采用消耗少、效率高、少污染的工艺、设备,使其能充分利用原料和能源,提高生产效率,已开发了一系列新的合成方法与技术,如生物化工合成法、利用太阳能合成和超临界状态下的化学合成等都取得了很大的进展。高新分离技术是实现清洁生产的重要手段,如膜分离技术是在无相变的情况下实现的,能节能和减少污染物排放。进一步推行资源综合利用。将废弃物进行回收和再利用,推进资源的深加工和综合利用,既可以减少环境污染,又能充分利用资源。 (2)大力发展新型化工生产技术。①新催化技术。我们可从催化剂入手,它有利于提高精细化工技术的生产效率,保障生产转化率。例如,酶催化技术的可持续发展,它是生物体内的一项物质,具有催化功能,根据催化的活性控制精细化工生产,既可以控制能源的消耗也可以消除精细化工生产中的污染,属于精细化工技术可持续发展的典型案例。因此,研究出新的、有利于环境保护的催化剂对于绿色精细化工的可持续发展具有很大的促进作用。②新分离技术。分离是化工生产过程中重要关键技术,是获得高质量、高纯度化工产品的重要手段。③新材料技术。通过物理、化学改性等加工手段,使化工材料具有各种预期性能,符合不同用途的要求,是实现化工材料品种多样化、系列化、功能化和高性能化的重要途径。④电子信息技术。用现代电子技术、计算机技术、传感技术和自动控制技术改造精细化工工业,是促进精细化工工业技术进步、提高行业整体竞争力的有效途径。例如,运用计算机分子模拟技术,这种技术可以将绿色精细化工企业中需求的产品按照其内在的分子结构、加工的流程以及产品性能等之间存在的规律用计算机技术进行辅助设计,在设计的过程中还要注意将绿色环保和创新的理念加入到模拟设计中去。这样一来就能够使绿色精细化工产品之间的分子结构有机的结合起来,从而降低了产品中有害物质的产生,符合可持续发展的要求。 (3)提高政策重视程度,加强监管措施。国家和地方加强对环境保护和治理的管理,着眼于未来,进一步提高国家和地方对可持续发展政策的扶植,加大资金投入和相关技术的研发和补助,如税收政策支持等有利政策。国家和地方还应该加强相关部门对企业污染情况的监管措施,并加大对污染的惩治制度。如若出现污染对象,要对污染企业和监管部门一并进行严惩,避免出现企业和监管部门狼狈为奸情况。 结语:可持续发展是以提高人类的生活质量为目标,当代人要保障未来人的生存与发展的要求,精细化工就必须要做到保护资源,节约和合理利用资源,大力发展新型化工生产技术,循环利用废弃物,同时要从源头开始控制污染,向污染预防、清洁生产和废物资源化、减量化方向转变,才能促使精细化工走可持续发展之路。实现以最小的环境代价和最少的能耗、物耗获取最大的经济效益,实现真正的可持续发展。
1影响道路与桥梁施工的各类因素 1.1施工材料对道路与桥梁施工的影响 施工材料是道路与桥梁施工质量形成的基础,对于道路与桥梁施工企业来说,施工材料一直是困扰技术、管理人员的重大问题。根据道路与桥梁施工经验来看,施工材料问题主要有:第一,来自市场竞争中“劣币驱逐良币”的实际,导致施工材料质量下降、参数下滑,传统的道路与桥梁施工企业采购制度没有对市场波动制定应对策略和方法,容易在管理不严格、不系统的情况下,产生采购不合格施工材料的风险。第二,一些道路与桥梁施工材料存在风化、水解、变性的渐变特点,如果没有严格的存储程序和堆放方法,很容易导致道路与桥梁施工材料出现质量下降的问题,在成本压力和进度压力的情况下,这些不合格施工材料会继续应用于道路与桥梁中,出现道路与桥梁施工各类风险和隐患。第三,道路与桥梁施工中还存在新材料应用和使用方面的不足与隐患,由于管理、技术和操作人员对新工艺、新设计没有准确的掌握,新材料使用上存在主观性和盲目性,极易产生新材料的浪费,也会造成材料应用上的质量隐患。 1.2机械设备因素对道路与桥梁施工的影响 道路与桥梁施工项目越来越多、结构越来越复杂,大量的多功能、大输出机械设备在施工中广泛应用,这些机械设备取代了道路与桥梁施工人力资源,提升了道路与桥梁施工的速度和质量,但是也给道路与桥梁施工造成了客观上制约和影响。一方面,机械设备依靠燃料、电力等外部能源,如果出现道路与桥梁施工现场的停电、缺油等问题,将导致机械设备不能发挥额定功率和功能,造成道路与桥梁施工工期的延误,甚至造成道路与桥梁施工质量损失。另一方面,机械设备需要以规范系统的使用、维护和保障为前提,如果出现辅助工作和养护工作的不系统、不全面、不及时问题,很容易造成机械设备的停机、怠速、带病运转等,甚至会随着时间的积累造成机械设备故障,影响道路与桥梁施工的进程。 2解决影响道路与桥梁施工管理因素的对策和方法 要从强化管理和提升质量等具体环节出发,这是解决影响道路与桥梁施工管理因素的基本对策和方法。 2.1提升道路与桥梁施工管理水平 管理工作必须要覆盖道路与桥梁施工的全过程,必须要结合道路与桥梁施工的具体情况。针对道路与桥梁施工实际,企业必须在获得施工合同的初期着眼管理体系的建设工作,要结合道路与桥梁施工设计、工程技术标准、施工技术规范、现场实际和环境约束,建立系统而科学的道路与桥梁施工管理体系,采取分级控制、分层管理的策略,将道路与桥梁施工管理责任落实在具体的个人身上,做到责任、权利的对等和明晰,将道路与桥梁施工企业决策者、管理者作为整个项目的主要责任人,指导道路与桥梁施工管理工作。在管理体系建设中,要激发项目经理的管理意愿和热情,建立完善的道路与桥梁施工组织结构,给予项目经理应有的资源支持和行动保障,确保道路与桥梁施工管理工作的落实和提升。 2.2强化道路与桥梁施工的质量管理环节 道路与桥梁施工质量,要以严格的检查和系统监督作为根本,企业应在建设初期针对道路与桥梁施工实际,建立和制定施工质量企业规范,严格实施道路与桥梁施工质量的监控和管理。道路与桥梁施工实际建设必须遵照制定的技术、质量、监控程序要求进行全面管理,不断整理和收集道路与桥梁施工质量信息和技术资料,以便施工报告和日后竣工使用。在道路与桥梁施工中,要以管理体系和技术体系为优秀,展开定期的自检与不定期的抽检工作,真正将质量作为道路与桥梁施工的优秀目标加以强化,以便取得对道路与桥梁工程监理工作的有效配合,进一步理顺道路与桥梁施工质量监理、管控和开展的关系与环节。施工后期质量管理要对道路与桥梁施工隐蔽部、交叉部位进行系统控制,提供质量上更多的数据支持和信息保障,以便在确保施工质量的同时,缩短验收时间。 2.3严格控制道路与桥梁施工材料质量 道路与桥梁施工材料是管理工作重要的工作对象和控制目标,道路与桥梁施工材料存在质量风险和性能问题,因此,施工企业必须严格控制原材料的质量和技术性能,以保证道路与桥梁施工的质量。要重点做好原材料采购工作,将钢筋、水泥作为控制优秀,进一步提升重要原材料的技术质量。要把控混凝土制备过程,有效调整配合比、水灰比的参数,正确使用减水剂、速干剂,提升道路与桥梁混凝土原材料的机械性能和功能质量。此外,要采取强化技术管理的方式,对重要原材料进行质量和技术性能检测,不能让不合格原材料进入施工现场。 2.4强化道路与桥梁施工检测工作 技术检测和参数控制是道路与桥梁施工管理的重要内容,管理人员必须结合道路与桥梁施工技术要求和质量规范,做实、做好技术和参数的试验与检测工作,全面把握道路与桥梁施工的状态,及时发现道路与桥梁施工存在的隐患,提出针对性的弥补和强化措施,做到对问题的有效控制,以严格的检测和控制工作实现道路与桥梁施工的安全和质量目标,形成道路与桥梁施工相关数据和信息平台,在进一步提升道路与桥梁施工管理科学性的同时,为及时调整管理措施、调控施工技术、优化参数系数作出理性、及时而准确的判断和建议。 2.5明确道路与桥梁施工管理的责任 道路与桥梁施工必须要将管理责任落实到具体的个人和层级负责人,这样才能更好地建构道路与桥梁施工管控关系和责任体系,充分做到道路与桥梁施工队伍内部的组织和资源整合,以确保道路与桥梁施工能够在科学管理条件下进行。在责任体系建设中,要明确道路与桥梁施工实际的复杂性,要正确看待道路与桥梁施工的具体情况和具体问题,真正落实道路与桥梁施工每个环节、过程和操作的责任制度和问责制度,建立明确的关联关系,以确保道路与桥梁施工的顺利高效。 3结语 道路与桥梁施工管理中,存在众多的影响和制约因素,道路与桥梁施工管理必须强化机制建设,实施最为严格的道路与桥梁施工管理,严格控制道路与桥梁施工的过程和质量,这样才能确保道路与桥梁施工的进程与安全,同时在内部更好地调整和控制人力、材料等因素,更好地协调外部条件,及时发现道路与桥梁施工管理问题,迅速调整和处理,在降低道路与桥梁施工成本和支出的同时,推进道路与桥梁施工管理的科学化、系统化进程。 参考 文献 : [1]王振杰.道路桥梁施工中存在的问题及对策分析[J].山西建筑,2018,(07):105-106. [2]王彪.混凝土施工技术在铁路桥梁施工中的应用[J].工程技术研究,2016,(06):158-160. [3]王俊巧.道路与桥梁施工中质量检测技术应用探讨[J].智能城市,2016,(11):315-316. [4]胡道川.道路桥梁施工中的裂缝成因分析及预防对策探讨[J].四川水泥,2016,(12):201-202. [5]郭雪梅,顿安巍,汪国好.解析预应力技术在道路桥梁施工中的应用[J].智能城市,2016,(12):98-100. [6]夏树林,周升斌.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].黑龙江交通科技,2016,(11):212-213. 作者:刘立繁 单位:黑龙江省工程咨询评审中心
1节能降耗的意义 在传输电力的输电线路中,很多电气原件都有电阻存在,当电流流过电路时,电阻就会出现功率的损耗,使得大量的电力都损失在了电力输送的过程当中,这样的电力损耗就是线损[2]。线损可以被分为不同的类别,分别是固定损失、可变损失和其他损失。固定损失是不会随着电网负荷变化而变化的,影响固定损失大小的是元件的产品质量、外加电压。可变损失的大小会随着负荷电流的变化而改变,比如变压器的铜损,一些线圈所产生的损失。其他损失主要由于电路的管理不善造成。对于电力企业而言,为了能够取得更好的发展,提高电力输送的稳定性,有效的解决线损,就成了一个优秀问题。通过解决线损,能够减少输电路的压力,减少事故的发生,还能够减少能耗,降低电力的生产成本,提高企业的经济效益。 2节能降耗技术在电力输配系统中的应用方法 2.1使用更多的节能设备和材料 电路中的铁磁材料的磁导率为250~1000,但是同样在电路当中的铜和铝的磁导率只有1,这就使得在同一个输配电线路中,不同材料产生的电磁干扰存在很大不同。金属的干生电动势和流过金属内部的电流成正比,金属导线内部的电流大小和技术的磁导率、金属导线的横截面积也成正比[3]。随着铁磁材料的感生电动势增大,铁磁材料内部也会产生很大的涡流,涡流会造成金属变热。这个过程是一个电能转化成内能的过程,传输的电能也因此被浪费掉了。同时,过多的发热还会引发线路出现烧灼事故,影响电路传输的安全。所以,减少电能的消耗就需要减小金属内部产生的涡流,这时就需要选择磁导率低的材料,从而减少电能的损耗。近年来已经出现了很多的无磁材料和地磁材料,并大量的是用在了新建的电路当中,比如高强度铝合金材料、低磁铜质材料。这些材料的使用,有效减少了电路的发热量,降低了线损,节约了电能。唯一的劣势在于,这些材料的价格相对较贵,会提高输配电线路的成本[4]。可以采用切断进出材料磁路的方法,减少输电路产生的热能,而且这种方式的成本非常低,还有这较快的建设速度。 2.2合理规划电网 通过对电网进行合理规划,也能降低输配电线路的电能消耗。当前,以此为途径的方法是检测技术、在线监控技术、自动化技术等等,通过对输电进行合理调度,降低电网产生的损耗。同时,这样的方式还可以和信息化技术相结合,根据电网内的参数,建立数学模型,选择合理的方式控制电网运行,对整个电网进行优化。比如,在电网的运行过程中,可以合理的控制电压,避免过高的电压引起安全事故,同时也保证不会因为电压过低导致用户无法使用。 2.3优化输电线路 在进行电路的设计时,需要避免线路绕弯或者大量走折现,保证输电线路尽量以直线为主,减少电路的总长度,从而减低可能的电力损耗。随着电线横截面积的增大,电线的阻止会有所下降,因此可以选择截面较大的线缆,有效降低线路自身的功耗[5]。但另一方面横截面积大的线缆的价格也非常贵,会导致输电线路的建设成本很高,这种方式要在经济实力足够的情况下使用。可以使用架空绝缘线的方式,在预算较低的情况下,减少电路的损耗。与普通的输电线相比,绝缘线有更低的阻抗,可以降低腐蚀对线路的影响。在架设电网时,需要把绝缘线放在高空位置,减少线路交叉,提高电路的稳定性,减低停电频率,避免在未来需要进行过多的维修,使输电路更加可靠。 2.4提高变压器的节能水平 变压器也是电网中存在能耗的重要原因之一,合理的使用变压器,能够明显降低电网的电力损耗。首先,可以将新型的变压器投入到电网当中,新型的变压器主要是非晶合金铁芯变压器,这种变压器噪音很小,并且能耗很低,和常规变压器相比,空载损耗只有常规变压器的20%。更重要的是,这种变压器通常都是全密封的,减少了维护的需要,因此有很低的运营成本。当前普遍受到推广的是S11系列,这种变压器的能耗只有S9系统的25%,负载损耗与S9系列相等。另一种方法是对变压器进行有效的控制,保证变压器经济的运行,从而降低损耗。在输电量相同的情况下,通过调整变压器的运行方式,就能将能耗降到最低。这种方式无需对输电路进行翻新,从而减少了输电路的成本,优秀在于有效的管理和控制。不同的变压器有着不同的容量、电压等级、铁芯材质,这使得变压器有不同的运行参数,为了能够让变压器合理的运行,就需要根据变压器的参数对变压器进行组合调整,减少变压器的电能消耗。 2.5优化无功配置 无功电流会浪费很多电网当中的电能,通过对无功配置进行优化,也能有效降低电网的能耗。当前采用较多的是无功补偿的方法,通过设置补偿点、确定不敞亮,能够稳定电压,从而降低输电线的能耗。还可以采用串联的方法对电网进行优化,这种方法主要使用在传输距离比较长的电网当中,通过使用串联的方法补偿电路的电抗,提高电路的容量,并改变电路的传输能力,还能有效提高系统的安全性。 3结束语 降低电路输配电线路的损耗,能够减少电力的浪费,提高电力输送的稳定性,通过优化输配电线路,合理规划电网等方法,能够有效减少电力在输送过程中的消耗,提高电网的稳定性,保证客户的用电质量。 参考文献 [1]王达.节能降耗技术在电力输配电线路中的运用[J].电子制作,2016(09):97~98. [2]丁奎.节能降耗技术在电力输配电线路中的运用实践解析[J].江西建材,2016(22):203+205. [3]张杨.节能降耗技术在电力输配电线路中的运用[J].通讯世界,2017(22):102~103. [4]王珏.电力输配电线路中的节能降耗技术研究[J].现代制造技术与装备,2017(11):47~49. [5]孙凯.浅谈节能降耗技术在电力输配电线路中的运用[J].黑龙江科技信息,2011(31):44. 作者:郭新谱 单位:国网江西省电力有限公司玉山供电分公司
经济社会的快速发展以及互联网信息技术的广泛运用都加快了信息经济诞生的速度,促进了经济领域改革创新的进程。信息经济与国际贸易具有紧密的关联性,提高各种信息的准确率和利用率是国际贸易快速发展的基础,而信息经济影响甚至改变了国际贸易发展的方向和规模,提高了国际贸易的信息化和高效化。重视信息经济学有助于扩大信息经济对我国国际贸易发展的推动作用,然而,我国信息经济产生时间较少,还有很多需要进一步完善的地方,可以通过完善信息经济发展措施等方式来保障信息经济的持续发展,为构建和谐社会和提高我国国际贸易竞争力奠定基础。 1信息经济学对国际贸易发展的影响 (1)信息经济学促进了国际贸易的方便快捷化。受多种限制因素的影响,原有国际贸易方式的效率较低。信息经济提高了人们获取信息的便捷性和快速性,可以让客户在最短的时间内全面了解产品的基础信息,选择最合适的产品运输和销售渠道,节省了国际贸易的时间,彻底打破了国际贸易的垄断以及空间对国际贸易的束缚。(2)提高产品的质量以及企业的国际知名度。信息经济的发展促进了企业改革创新的进程,实现了企业各种资源的重组和综合利用,降低了企业生产运营成本以及增加了企业既得利润。企业通过收集分析各种数据信息,可以及时发现企业发展过程中潜在的各种危险因素,给企业留下充足的时间来制定和完善应急预案,将企业发展风险降到最低。 2总结当前信息经济学在国际贸易发展中出现的问题 (1)搜集信息技术人员的专业素质和综合能力有待提高。与西方发达国家相比较而言,我国信息产业技术发展时间较短、发展速度较慢、发展规模有限。一直以来,我国都十分重视并采取了一系列的措施来促进信息经济的发展,比如,增加信息人才的培训频率、丰富信息人才的培训内容等,但这并没有从根本上解决我国信息技术人才紧缺以及信息技术人才平均素质较低的现状。高校信息技术专业教育教学模式比较传统僵硬化,过于重视信息技术基础理论知识的传授,忽略了学生信息技术实践能力的提升。还有许多信息技术专业人才缺少学习主动性,不断降低对自己专业能力的要求,以至于自身的信息技术理论知识体系并不完善,造成了信息技术专业人才的知识面和兴趣面过于窄小,这在无形之中降低了信息技术专业人才的岗位适应能力,最终导致许多信息技术专业人才根本无法按时完成上级领导安排的任务。许多信息技术专业人才对信息的收集整理以及分析存在轻视,忽略了数据信息的潜在价值,根本无法满足国际贸易发展对信息数据的需求。现如今,我国还没有完全掌握信息技术产业的优秀技术,这成为束缚我国信息经济持续发展的关键性因素之一,降低了我国国际贸易的综合竞争力,对我国国际贸易的健康发展产生消极影响[1]。(2)信息技术产业硬件设施发展水平有待提高。虽然我国政府为信息经济的发展提供了大量的资金和技术支持,但这些距离信息产业高速发展所需要的资金和技术仍然存在很大的差距,造成了信息产业硬件设施设备资源的落后。完善的基础设施对信息经济的快速发展具有积极影响,反之,落后的基础设施则会对信息经济的发展产生阻碍作用,毕竟,基础设施的不完善会降低信息技术研究环境的舒适度,让信息技术研发环境不断的恶化,造成信息技术研发速度与经济社会发展速度的脱轨,降低了信息技术的创造性。相关政府部门应认识到信息经济对增强我国综合国力的重要性,适当的增加信息技术的资金和技术投入,完善信息技术发展的相关政策,尽可能的缩短我国与西方发达国家在信息技术方面的差距[2]。(3)信息技术各领域发展水平不一致。我国信息经济发展现有环境距离信息经济发展理想环境仍存在一定的差距,增加了信息经济发展问题出现的几率。我国信息技术各领域之间的发展并不全面和平衡,不同领域信息技术适用于不同的范围,不同信息技术的基础特征和发展方向也各不相同,有些行业对信息经济的综合利用率较低,信息资源开发利用模式还不完善,比如,信息经济市场的研究力度较弱、信息经济对企业发展的积极影响力不大等。 3促进信息经济学对国际贸易发展促进作用的策略 (1)提高我国信息技术研发力度,掌握信息技术产业关键技术。信息技术蕴藏巨大的发展潜力,对经济社会发展的影响力也在逐步扩大,这也让相关政府部门更加意识到加强信息技术发展的重要性和必要性,不断地调整和完善信息技术相关的各种政策法规,提升了信息技术产业管理的制度化和规范化,另外,相关政府部门还不断地提高信息技术资金扶持力度,及时淘汰那些落后或者无法使用的信息技术设备,引进功能更加全面、性能更加强大的现代化信息技术设备,建立健全信息技术产业人才培训机制,提高专业技术型人才的培训速度和培训质量,激发信息技术人才的聪明才智[3]。信息经济的快速发展离不开良好的发展环境,政府部门以及相关人员可以通过提高信息技术产业管理模式的现代化和规范化来创造出最适合信息经济发展的外部环境,加快信息技术研发速度以及信息技术实践转化速度,提高信息产业的技术竞争力。加强信息技术的宣传力度,提高各行各业对信息经济的关注度和使用率,不断地扩大信息技术的适用范围,从而实现信息技术不同领域的共同发展。高校以及相关科研单位应重视信息经济的研究与发展,加强信息经济与互联网技术的融合,助推现代工业领域的发展,提高我国信息产业的国际化。(2)提高信息技术发明与创新的奖励力度。数据信息的收集分析是信息经济的主要内容,信息经济发展以将数据信息分析后的结果灵活运用于商业领域之中,并赋予信息数据一定的商业价值和促进社会生产力的发展为基本目标。信息经济与科学技术之间相互影响、相互促进,因而,增加科学技术研发的资金投入,完善科学技术研究的基础设施,通过完善各种奖励制度来强化和激发相关科研人员的研发意识,提高相关科学人员的创新能力,政府部门可以适当的放宽政策要求,提高科学技术与信息经济的融合度,促进我国产业结构的优化以及信息产业的持续发展。鼓励高新技术产业的发展,提高信息技术资源的有效利用率,不断的降低信息技术产业运营成本,增加信息技术产业的经济利润,为我国国际贸易的发展注入新的活力和动力[4]。(3)提高信息经济发展的政府扶持力度。经济全球化以及区域一体化趋势的加强给我国国际贸易的发展造成了巨大的冲击。只有积极主动的顺应全球经济的未来发展趋势,紧跟世界经济发展的节奏,才能在激烈的国际市场中占据一席之地,才能更好地维护自身的政治经济利益。我国政府重视并支持信息经济和国际贸易的发展,在国内,相关政府部门鼓励信息技术产业改革创新公司管理运营模式,加强信息经济的宣传力度,创新信息经济的宣传方法,拓宽人们深入了解信息经济的渠道,提高人们对信息经济的管理力和运用能力[5]。 4小结 信息经济在国际贸易中的有效运用促进了世界经济以及我国经济的快速发展,通过提高信息经济的有效利用率可以满足企业自身发展以及提高我国国际贸易竞争力的需求,为我国企业国际化、经济现代化发展奠定基础。 参考文献 [1]詹洪华.国际贸易理论发展对我国外贸政策的启示[J].中国市场,2005(36):22~23. [2]宋丽颖,张伟亮.财政支出对经济增长空间溢出效应研究[J].财政研究,2018(03):31~41. [3]周蕾.国贸专业(含国际金融方向)行业标准分析[J].经营管理者,2017(5). [4]郭大川.国际贸易发展对我国经济发展的影响探讨[J].现代商业,2012(21):198. [5]邢孝兵.寡头垄断条件下的贸易模式和贸易政策研究———基于“对称寡头”假定的分析[D].上海财经大学,2007 作者:王莉 单位:天津商务职业学院
产品品质论文:计算机视觉技术在农产品品质检测中的应用 随着科技的日益进步,计算机运行速度也在显著提升。这使得计算机视觉技术在农产品品质检测中的应用范围逐渐扩大,也提升了农产品品质检测工作的自动化成绩及工作效率,并更好的适用了复杂的工作环境,同时避免了人工操作失误等。为此,笔者从简述计算机视觉技术入手,探究该技术在我国农产品品质检测工作中的具体应用。 【关键词】农产品 计算机视觉技术 品质检测 农产品品质检测工作中除了采取人工检测法以外,还可以采取半自动或自动检测法,如在水果分级检测工作中的质量分级检测法、光电分选法以及大小分级法等。然而农产品品质会受到自然生长环境或人为因素等方面的影响,农产品的色泽、大小及形状等并不相同,无法采取单一指标进行检测。因此充分应用计算机视觉技术,对农产品的品质进行检测,极为重要。 1 计算机视觉技术 计算机视觉技术又被称为机器视觉技术,指的是通过人类设计,在计算机环境下,达到再现或模拟人类视觉相关的职能行为的一种技术,包括了印刷和手写文字的识别技术,图像模式识别技术,物体三维表面形状识别技术、距离识别以及速度感知等技术。该技术是诸多学科的结合与交叉,涉及到数学、生理学、信息处理、物理学、光学以及计算机等多种学科。探究计算机视觉技术的目的在于实验人类视觉的再现及延伸,即再现高等动物的视觉系统,并对物体形状以及类别进行识别。 此外,计算机视觉技术处理的原始资料多是图像,所以该技术和图像处理以及模拟识别等有着紧密的联系。现阶段,计算机视觉技术在诸多领域有着较为广泛的运用,包括了医学辅助诊断、资源调查、卫星图像解释、军事指导、灾害监测、气象以及工业产品的外观筛选及检测等。同时研究该技术在农业工程领域中的应用,也成为了热门话题。 2 在农产品品质检测中,计算机视觉技术的具体应用 笔者在查阅相关文献资料的基础上,探究在农产品品质检测工作中,计算机视觉技术在产品表面缺陷以及损伤识别工作中的具体应用;果形识别工作中的具体应用;农产品尺寸以及面积检测工作中的具体应用。 2.1 在产品表面缺陷以及损伤识别工作中的具体应用 在对农产品进行分级的过程中,依然存在着一大问题,即农产品表面缺损以及损伤识别。而早在1984年就已经出现了采取线扫描和模拟摄像机针对苹果表面损伤进行检测的实验报道,实验结果显示,采取数据技术能够检测出苹果表面损伤,其检测结果完全能够达到人工分级的精度。与此同时,还出现了一种机器视觉系统,该系统将不规则的图像信息与正常的图像信息区分开来,在去除蔬菜内的杂物以及检测农产品的污点等方面能够取得较好的应用效果。此外,在1989年,国外出现了一种全新的计算方法,即运用红外线扫描摄像机,处理苹果表面的灰度图像,既能够确定苹果表面的损伤面积,还能够区分不同损伤区。然而还技术是以机械装置的设定为基础,需要消耗2s的时间,对一个苹果进行检测,苹果表面缺陷分级精度以及损伤分级进度并不高。 我国在1997年,出现了运用计算机图像处理技术对苹果损坏自动化检测的试验研究,该试验结果显示,该技术的损坏检出率较高,能够规避果梗区以及花萼区对于坏损区域识别的具体影响,且该检测技术的鲁棒性较强。 2.2 在果形识别工作中的具体应用 果形识别是影响水果质量的重要因素之一,对于水果品质检测有着重大意义。当水果成熟后,水果的外形将会发生巨大的改变,且无法采取数学方法进行鉴别,采取其他方式进行果形识别极为重要。 在1981年,有研究人员就针对形状识别中的图像特征进行了探讨,提倡采取结构分析法以及外形轮廓曲线检测法,针对水果外形进行识别。并在1985年,以数字图像分析技术以及模式识别技术为依据,针对番茄定向、番茄形状、表面缺陷以及尺寸进行分类的特殊算法,运用灰度梯度曲线,明确番茄表面缺陷以及花萼位置等。而我国则在2000年,按照果实形状分析,通过连续性指标、半径指标、连续指标对称性、半径指标对称性等特征参数,表示果形,并首次采取参数形状分析法。 2.3 在农产品尺寸以及面积检测工作中的具体应用 农产品分级中,以农产品外形尺寸为依据。在1987年,国外就已经开始研究机械视觉技术在牡蛎肉分级以及尺寸检测工作中的具体应用。并在1992年,针对人工检测以及机器视觉检测进行进行了对比分析,试验结果显示,和人工检测技术相比,采取视觉检测技术,能够提高检测的精确度,减少检测消耗时间;同时在评价以及推广种质资源中,准确的测量以及详细的记录种质形态的指标,有着极为重要的意义。为了能够精确、快速地计算出玉米种质尺度,在1995年,有研究人员就提出了自动化选择技术,该技术在处理玉米种质图像中,其辨别精度极高。 而我国在2002年,有研究人员就针对水果品质进行动态、实时监测的智能化分级生产线进行了研究,该生产线,首先通过水果输送翻转系统,利用滚筒式输送翻转装置,将水果往前输送,在输送过程中,以水平轴为中心,保证水果表面能够被系统检测到,以此获得图像信息。然后利用计算机视觉识别系统,对水果等级进行判断,明确图像信息。该系统具备了视觉识别功能。最终通过分级系统,完成水果分级工作。 3 结语 在二十世纪七十年代以后,计算机视觉技术就已经得到了较为迅速的发展,在我国,该技术在农产品品质检测中的具体应用也得到了人们的高度关注,同时也取得了一定的成效。计算机视觉技术作为人眼的延伸技术之一,其具备了人脑功能,运用该技术代替以往的人工操作技术,已经成为了农产品品质检测工作的必然发展趋势。 作者简介 陈超(1995-),男,福建省福州市人。现为北京交通大学在校学生。研究方向为电子科学与技术。 作者单位 北京交通大学 北京市 100044 产品品质论文:肉类产品品质:何种市场营销策略可以创造肉品附加值? 摘 要:保证肉类产品的质量,是整个肉类产业链的一个重要任务。保证肉品质量对于食品生产和销售企业来说是应尽的义务,而对于消费者来说是应得的利益。过去发生的各种食品安全危机,质疑的不仅仅是产品内在和外在品质的保障途经,还包括产业链中产品或市场参与者的决策。从动物育种到产品加工、零售到消费及消费者在各方面的产品品质要求上都表达了新的期望。当今,市场营销在产业链保障产品品质方面发挥了重要作用。本文将着重介绍肉类产业的市场营销和商业运作。 关键词:品质;肉产品;食品安全危机;品质和原产地认证;推销 自从1996年食品安全危机以来,肉类品质成为真正意义上的一项挑战。无论是对于生产和销售企业,还是对消费者来说,品质保障不仅是理所当然的标准,也是增加产品附加值的战略主旨。各种品质和原产地认证标识是对消费者最好的品质和来源保证。Momont[1]认为,这些认证标识具有多重意义,如天然、可靠且具有很强的象征意义。实际上,品质认证这个环节消除了消费者的疑虑外,它们还成为了品质、特性、原产地和精湛加工技术的代名词。法国消费者愿意为信得过的产品支付更高的价格[2]。然而,最近一段时期以来大量出现的认证标识对于销售行业和消费者来说却很难轻易辨别[3]。 山区特产、乡村特产、本地特产等各种特色标识和自行标榜的其他品质保证标识在市场上显得名目繁多,且常常没有清楚的解释。 那么,品质保证是如何成为关键问题的呢?消费者对肉类品质的认识到底是怎样的?他们的真正要求和需求是什么?最后,销售策略在这个问题上可以起到什么作用? 1 肉类产品品质概念的演变和政策规范 20年来,人们对肉类品质的认知经历了巨大的变化。其中食品安全危机的出现是一项重要的推动因素(表1)。其实,从90年代以来,农业和食品业不断受到食品安全危机的冲击,特别是肉类产业中动物,如牛(如疯牛病)和禽类(如二恶英、禽流感等)。这些危机使得消费者对商品质量的不信任感增加[4],从而影响生产企业的运转。Ben?tre等[5]将食品安全危机(1996年在罗马举办的世界食品峰会)和食品的内在品质造成的危机归纳为“理智型”或“粗暴型”两类[6]。 40多年来的食品丑闻和危机,促使欧盟制定了93/43CE食品卫生条例,主张采用危害分析与关键控制点(hazard analysis and critical control point,HACCP)方法“识别食品卫生的关键因素,建立且严格遵守安全规程并及时更新”。最近的大范围肉品掺假(如2006年鱼肉和2013年马肉掺假)事件曝光以后,欧盟重新修订并简化了原来的食品安全条例,并于2013年5月公布和在2016年实施。该条例加强了食品卫生规范,尤其要求增加突击检查和加重处罚以防造假行为的内容。欧盟委员会(2014年7月,第六轮谈判)已讨论签订跨大西洋贸易与投资伙伴关系协定(Trans-Pacific Partnership,TTIP),旨在解除贸易束缚,并提高了肉产品的品质要求。市场和消费者对于伦理、环境和食品卫生的诉求,都将是争论的重点和关键挑战。 对照新法规的内容可以明显发现,公共机构和业界对食品的品质明显重视了(如卫生、微生物、原材料等)。法国消费者已经不能再容忍任何食品卫生问题,这些规定旨在重塑消费者对肉类消费的信心。 那么,品质的定义具体是什么?根据ISO 9000∶2000 标准,品质是指“一个产品、一套工艺或一项服务可以满足外在或内在需求的所有特质”。从营销上来说,品质是“一个物质、一项服务、一个品牌或一个企业,被客观或主观所公认的特性和价值”[7]。 然而,食品的品质在不同国家和地区的定义有所不同。欧洲消费者越来越注重品质和原产地认证标识如“原产地认证称号”、“原产地保护称号”、“产区保护标识”“红色标签”等。在法国,品质通常是通过符合法律法规标准的形式展现出来了。而美国的情况就完全不同,品质认证标识被视为一种非关税贸易壁垒,因此无法建立相似的品质保障体系。品质通常被诠释为对工业流程的遵守和无毒无残留。品质的概念缩小到了技术层面,且最终以企业的声望来代表,公共部门的介入也就没有必要[8]。 同样,生鲜乳、奶酪是欧洲传统和技术的标识,而在美国这完全不符合卫生标准。另外,欧洲支持对转基因产品在标签中强制标注,而美国则反对。这个分歧体现出食品品质概念上的分歧。在美国允许使用激素类产品饲养肉牛以加快其生长速度,这一事实也展现出食品品质的有关法规要求完全不同。 一些消费者对最新的科研结果有时表示质疑甚至抵制。他们要求加强食品卫生和品质规范以及监督措施。因此,提高品质是所有食品工业的必由之路。唯有提高品质才可以重树消费者信心。尽管一系列新法规已经或即将生效,消费者对于提高品质的诉求一刻也未停止。除此之外,他们还表达了对食品产业各领域更多了解的诉求。 2 消费者对肉类品质的认识、态度和要求 食品问题一直以来都是法国人重点关心的问题。随着经济的发展,人们的进食已经不再仅是满足生理和享受的需要,它还有其他层面的需要。例如,在家畜饲料中添加亚麻籽可以生产出对人体健康有益的ω-3脂肪酸;含胶原蛋白的酸乳可以减少成年人的皱纹;用芦荟制作的饮料可以改善皮肤状况;含类胡萝卜素的甜点可以使皮肤变成古铜色等。 尽管这些例子都通过产品形象或用途提升了食品的原有价值,但食品的相对价值还是降低了。1991年以来,居民用于食品消费的支出不断降低,而住房和交通用支出不断增长。1960年法国每个家庭平均支出的60%为满足饮食需要,如今这项支出只剩下13.5%了,饮食已不再是法国人生活的第一大支出(表2)。 2010年,法国居民肉类消费支出占食品消费支出总额的比重最高(达21%,表3)。每人每年肉类消费总量为90kg(这个数据在20年前是100 kg,表4)。 消费者对未加工产品的需求量在下降,而对加工产品(如便利食品和打包食品)的需求量(也包括对配套服务的需求)在升高。除此之外,他们也追求食品的品质和安全。无论是对养殖企业还是加工企业来说,产品的品质、可靠性和便利性都是必不可少的要求。然而,品质既取决于产品的客观特质,也取决于消费者的主观喜好。尽管后者不易得知,但了解消费者的满意度确实至关重要。它取决于产品的形象(如品牌和品牌形象)以及配套的售后服务。这些条件都是组成食品附加值的要件。 多项研究显示,肉类产业希望在销售环节更有效地满足消费者对品质的要求[10]。然而,在从前被认为是例行或习惯(锁定唯一品牌)行为的肉产品购买,在食品危机发生之后已经发生了改变,如考虑其他产品、或者减少甚至放弃对该肉产品的消费,但这又陷入了新的困境,如对产品的来源、价格和加工方式等必须重新审视[11]。 这个消费行为的改变会影响其购买标准,其中除了品质、风味或口感等内在特点外,又加入了产品来源、畜牧养殖模式和品质认证标识等外在的指标(表5)。 如今的食品品质特征除了营养价值、感官品质和卫生之外,还加入了道德规范(如环保和动物福利)和文化价值(如地域、传统文化等)[8]。这些新的品质概念涉及食品的生产条件,对特殊认证标识起促进作用(如原产地认证称号等)。这些认证标识使生产者和产地都获得了更多的附加值,但也增加了对生产过程中品质保障和可追溯性的要求。 食品品质对于消费者来说成为了理所当然的选择标准。相应地,肉类产业(特别是占70%销售量的大型销售企业)的战略主旨,很自然地集中到了大宗消费产品的价格上(图1)。目前,消费者对食品卫生的关注度很高,他们对食品生产过程的信息有更多的了解。关于原材料的来源、加工方式等信息,都成为了销售是否成功的要件。消费者认为,提供食品来源和畜牧养殖模式等信息是理所当然的。他们难以理解,为什么家畜可以在法国养殖,肉类加工却要送到国外,最后成品又卖回法国。国家跨行业组织主导的一系列措施,如法国原产地标识、法国猪肉标识等,旨在尽力满足消费者对品质、来源和可靠性的要求(表6)。消费者要求清楚的食品来源、工艺和卫生信息,而种类繁多的品质标识或原产地认证标识,又使得消费者难以辨认出他们需要的重要信息。因此,要尽量简化和集中这些品质认证标识。例如,水产行业就推出了统一的“法国馆”标识。 3 市场营销与产品形象 长期以来,市场营销在肉类产业链中都只是作为一个选项而非必要环节。而如今,营销与品质的结合成为了肉类产业的现实要求。营销具体是指什么?营销的定义是“选择和吸引市场、发展并维持顾客群,交付并传递价值的科学和艺术”[13]。它的作用是通过品牌策略、品牌形象和销售服务带来附加值,并且及时调整以满足消费者需求。尽管如此,购买欲望和购买行为有时并不一致。本文研究发现,在食品货架区决定购买的人群比例为53%。而以光顾货物的人群为100%时,只有23%购买者会注意到品牌,其中16%的购买者会取下货物观察,15%会决定购买,5%会购买该品牌的多样货物(图2)。 研究发现,在11 000 个参考产品中,购买者只注意到500 个,能记住的也只有50个。这是由于购买者在中等超市(面积400~2 500 m2)的购物时间平均为25 min,在大型超市的购物时间58 min。购买物品中1/3为生活基本用品,其余为冲动购买、享乐性购买和深思熟虑后购买。购买甜食平均花的时间为59 s,购买咸食时间为56 s,而液态产品为49 s。如果再看看购买常用品的时间,其数据更惊人:1 kg牛乳为10 s,面包为10 s,巧克力为30 s,鹅肝为59 s,而肉产品是90 s[14]。 如何向购买者传达产品以及加工品质信息呢?大部分肉品是在大型超市销售,也就是说这个“无声销售”要靠购买者自己来寻找满足其要求的内在和外在品质标准。而货架的陈列并不总是按消费者需求来安排,且品质标识的种类繁多(正式标识、集体标识或以销售品牌私设的标识)。另外,以销售量至上的低价策略,也会在一定程度上干扰消费者的选择。 现在的顾客已经不再沿用传统的推销模式决定购买货物了。既然已经知道他们通常都会提前准备购物(如47%的购物者准备购物清单),就要尽量采用适宜的、能影响他们购买决定的销售策略。因此出现了一系列促销方案:成套销售、即时折扣、加量不加价、赠送购物券、会员卡优惠等等。尽管这些促销方式在一定程度上发挥了作用,但不能忽视消费者在寻求便利、价格合理、简单便于选择但又不失多样化的产品(表7)。 现今消费者对肉产品的动物种类非常“忠诚”:36%的消费者在断货时选择延期购买,42%选择同种动物不同切块部位。确定动物种类后,切块部位便成为第二重要的标准,决定因素为颜色和包装情况[15]。对消费者的购买行为的研究至关重要,此时不能把消费者单纯看待成“购买东西的人”,因此需要引入“范畴管理”的概念,即购买者站在消费的角度定义其对产品的要求。“购物者营销”并非是一个革命性的方法,而是更加完善、更贴近购买者需求的促销手段。为了更好地满足购买者需求,销售企业和加工业确定了5 个重要环节: 1)类别;2)顾客;3)购买路线;4)量化的需求单元;5)购买欲望。 新的“营销”策略更加注重在消费瞬间通过统一形式和类别来促销。使用交易人数与交易量(people incidence transaction amount,PITA)方法,可以更好地满足购买路线和消费需求(图3)。 这个方法在对顾客浏览频率、购买品牌、年购买量以及分类别购买频率分析的基础上建立。新的促销手段(如即时折扣、买一赠一、加量不加价等)则用于吸引顾客的注意。 这个方法能更好地分析购买者在商店的购买行为,研究发现:70%的品牌是在商店内选择的,68%的购买决定并无事先规划,5%是同一品牌的忠实顾客,47%受销售地点的促销广告影响。 以上结果表明,购物者展示的是一个“即时处境行为”即购买行为同时受需求标准和购物环境的影响。 除此之外,购买者与货架的距离也是重要影响因素。营销中通常利用“5-3-1”原则来优化产品包装。这个原则主要考虑了消费者与货架距离对包装的视觉感知情况的影响。表8举例说明了不同距离时消费者对产品包装的感知情况。 今天的肉类产业应该配合零售商的需求来供货,要推陈出新,要建立起生产者与消费者的联系,并提升对购买行为的理解。大型零售商期待可以自行发展产品分类的供应商。所以,肉类工业要自行了解消费者对各种类产品的需求情况,以更好地为产品定位并丰富产品种类。然而,这个营销手段的推行并非轻而易举,因为大中型超市本身也通过加工半成品来推出一部分肉类产品。现有的肉类品牌已经“树立”,要建立新的品牌着实不易。如Charal、Socopa、Valtéro、 Le Gaulois 和 Loué 集团等。这些品牌已经根据消费需求改善了销售策略,提高了产品的外在品质(如包装、便利性等)。 最近推出的肉类新切块命名就是针对消费用途的一种改进。法国经济部下属的消费、竞争和打假管理处于2014年12月开始颁布实施的《牛肉、犊牛肉和羊肉新切块命名法》将激活肉类供应市场,促使提高产品的实用性和便利性,更真切地满足消费需求。但这还不够,肉类产业的营销潜力还有待进一步开发。 当前,营销的成功在于针对消费者需求的一整套措施:1)对货架色彩的戏剧化布置(如装饰、新品促销活动、季节主题促销等);2)优化产品种类划分、烹饪模式、量化和质化促销;3)优化不同种类肉产品在不同消费场所的用途、感官和营养价值;4)标注各切块的烹饪方法建议,同时提供切块部位的信息。 4 结 语 畜牧产品,特别是肉类的品质,透过消费者的信心来体现。它本身并不具附加值,但可通过品牌、标识、形象和实用性来回应消费者的需求。今天仍有47%的购买者在光顾销售点后放弃购买[16]。要使购买意图成为购买行为,就要通过以下几方面改善销售点:1)标清产品分类;2)标明切块部位及其烹饪方法建议;3)了解购物者的真实需求;4)分析购买者的购物路线。 当今肉类产业没有成功的捷径,唯有提高生产透明度、可靠性和生产技能。除此之外,还要让消费者明白并理解肉类产业的角色。众多的品质标识使消费者感到困惑,但它们却是使消费者放心的唯一途径。优化供货分类、戏剧化布置和创新促销策略,是满足顾客和食品工业需求的有效辅助手段。 产品品质论文:提高产品品质、创造管理亮点某项目工程精细化管理控制探微 摘要:本文简述了某项目的工程管控的措施和亮点,今后,笔者将在项目管理中不断探索研究新的管理方法,不断加强和提高工程的精细化管理手段,提升产品品质,通过良好的工程管控手段为业主提供更加优质的产品! 关键词:建筑产品;精细化管理;项目创新 1.工程概况 某项目位于南京南站的东南角,周边商业配套齐全,九都荟共有两期开发,总用地面积约为12万平方米,总建筑面积约为42万平方米,拥有沿街商铺,从拿地到开盘17个月,首次开盘,市民争先抢购,产品受到市场热捧,销售火爆。 2.质量管控措施 项目质量管控措施,主要包括:(1)质量管理可视化:每栋楼安全通道两侧张贴楼栋信息牌、质量可视化表、进度可视化表及安全巡更记录,质量按照实测实量要求按集团要求悬挂于楼栋通道处,充分显示出不同施工阶段各道工序指标的检查情况,数据更新务必及时。(2)工程实测实量可视化:现场施工必须严格执行三检制度,每道工序均要现场验收,每道工序均拍照留有映像资料,不经验收合格,不得进行下道工序施工。尤其是隐蔽部位,需监理验收并拍照留档,做可视化验收记录,严格控制现场工序质量。(3)落实工程“四化管理”:主体阶段设置砂浆、预制构件、模板、钢筋的集中加工区,装修阶段设置瓷砖、木工、防水材料及腻子集中加工区,进行“四化”管理,做到加工和安装分离,有效的进行了质量控制,确保了产品品质。(4)进行工序穿插施工:包括门框先行和主体未封顶之前,精装修单位进场穿插施工,主体结构分段验收,做好装修与土建穿插施工,总工期可以有效提升10%以上。(5)引入工程施工样板: 现场设置样板展示区,对砌筑、粉刷、防水、屋面等重要的工序进行展示,待主体施工阶段,在楼栋做实体样板间:土建样板、精装修样板、交付样板间。另还须做景观和外立面的工艺样板。工艺、工法样板先行,及时发现并解决问题,不把问题带到后期大规模工作开展当中。(6)深化图纸和制作户型手册:为精细化施工管理,现场编制每个户型的户型手册,内容有:定位放线图、墙体砌筑图、粉刷图、水电定位图、天花吊顶图、地坪竖向标高、瓷砖排版图等,为现场集中加工和移交提供依据,确保同户型同部位尺寸一致。 3.安全文明施工管控措施 项目安全文明施工管控措施主要包括:(1)统一安全文明施工策划:人车分流,场地布置清晰,包括外架 统一标语、出入口统一标语、安全施工统一标语等。(2)落实安全分色管理及安全文明标准化施工:可视化评估施工安全系数,确保施工安全。(3)制定安全巡更制度:施工现场每天专职小组安全巡查,发现安全隐患,登记公告并及时整改。(4)执行楼栋值长管理制度:执行楼栋值长制度,值长负责制,现场各个主要分包管理人员担当每栋楼的值长,值长负责协助总包单位管理人员管理本栋楼的安全文明落实工作。(5)现场进行人车分流管理:现场道路采用人车分流制,规范化管理,保障工人安全和施工道路通畅。(6)采用太阳能灯和引入雨水收集系统:为了积极响应国家节能减排的号召,合理利用能源、节约资源,项目不断引进新技术,在现场先后采用了太阳能灯和雨水收集系统。(7)现场晨会制度:每日早晨总包召集现场的主要管理人员、班组长及分包管理人员,在安全公示牌下面集中,对今天的施工内容、安全危险源及注意事项进行布置。 4.项目新工艺亮点 项目新工艺亮点主要包括:(1)PC工业化:九项目部通过对日式管理经验的学习培训以及对前期成功项目PC工程经验的借鉴和总结,进一步提升了项目对PC工业化技术的应用和管理,于2014年11月开始,在F-4、E-4、G-2 楼栋上采用PC全周期施工,前期做好产品定位研究,其中F-4、E-4两栋为柱、梁、墙、楼梯为全PC预制构件,楼板为叠合板,做绿色建筑。(2)铝木复合木板体系:为提高工程质量,提升实测成绩,项目研究并样板展示铝木复合木板体系,于2014年7月开始,在D-7、A-2以及EFG地块部分楼栋主体施工阶段开始采用此体系,铝模板砼成型质量非常好,实测成绩高,周转60次成本摊销和木模板持平。(3)免抹灰(薄抹灰)工艺:为减少空鼓、开裂,保证粉刷质量,在不改变墙体材料的基础上,采用石膏砂浆进行5-8mm的薄抹灰,已经现场制作圣戈班、普拉德等品牌材料的样板,进行对比研究后,随即在项目后续施工中推广。(4)精装修穿插及无尘化加工:精装修单位提前进场做门套先行施工,主体分批次验收。精装修单位提前进行单工种流水穿插施工,建立设置集中加工厂,瓷砖、木工、腻子、吊顶材料、防水材料,均集中加工加工安装分离,提高加工精度,缩短总工期,提升产品品质。(5)景观先行:做好景观图深化设计,对景观图纸和室外综合管网提前叠图,景观围墙和综合管网先行,在地库全部封顶、底层脚手架拆除后实施。 此外,项目也在做一些新工艺、工法的研究,例如高精度楼地面原浆收光找平、预制窗台板、保温反打工艺研究等,也分别取得了一些进展。 以上简述了某项目的工程管控的措施和亮点,在项目管理中将不断探索研究新的管理方法,不断加强和提高工程的精细化管理手段,提升产品品质,通过良好的工程管控手段为业主提供更加优质的产品,回馈社会! 产品品质论文:微生物农业对提高农产品品质及改善农业生态环境的影响探析 摘要:近年来,随着经济和科技的不断进步,使得我国农民所能利用的耕地面积在不断的减少。面对这样的情况,相关的工业、农业部门开始进行深入的探讨和研究,为了利用有限的土地资源创造出更多的财富,各种各样的化肥相继问世,以此促进经济作物的快速生长。但同时化肥的使用带来了很多问题,如:农产品质量得不到保障、严重影响农业生态环境等,通过大量的试验研究证明微生物农业在农业中发挥着重要作用,要加大微生物农业的推广力度,以提高农产品品质及改善农业生态环境。 关键词:微生物;农产品品质;农业生态环境 近几年来,面对我国农业生物资源的利用情况和我国农业发展情况,我国相关部门开始意识到微生物农业的重要性。从宏观上看,微生物农业属于一种工业型的农业,其主要通过微生物资源产业化实现的。微生物农业的广泛推广,不仅有利于提高我国的农产品品质,而且还有利于实现农业的可持续发展。 1.微生物农业的含义 微生物农业也被称为白色农业。这种农业是一种工业化的农业,微生物农业的形成主要以蛋白质工程、细胞工程、酶工程为基础,并在此基础之上通过使用各种高科技开发手段,对微生物资源进行开发和利用,这一过程就是微生物农业过程。微生物农业可以将微生物资源进行优化配置,就微生物本身而言,其具有超强的繁殖生产能力,并通过工厂化处理,能够生产出人类及动植物所需要的营养品和保健品。微生物农业属于一种新型农业。微生物农业的发展系数较大,其属于高增值农业。 2.发展微生物农业有利于提高农产品品质 通过对农业生产的实际情况进行调查和研究,我国大部分农业生产中需要投入大量的农药、化肥,这虽然提高了农作物的产量,但是无法保证农产品的安全。 在农作物生长的过程中,一定会遇到病虫害问题,如果通过农药进行防治病虫害,将不利于农作物的安全生产。生物防治病虫害是一项较新的技术,其具有很多优势,如:没有污染、没有公害、等。目前我国应用微生物进行病虫害防治的效果较好,其值得广泛的推广,其不仅能够有效的防治病虫害,而且还有利于提高作物产品的品质。 微生物还可以混配在化肥、微量元素、有机饲料中,从而形成了微生物复混生物肥料。微生物复混生物肥料不仅能够增加土壤的肥力,而且还能够为作物的生长提供充足的营养元素,从而使植物根际的微生物环境得到很好的改善。微生物肥料在植物生长过程中发挥着重要的作用,有利于植物对养分的吸收,进而促进植物生长,提高了植物抗病虫的能力。 3.发展微生物农业有利于改善农业生态环境 二十一世纪面临的最严峻的问题就是生态环境保护问题。微生物农业的发展前景比较客观。在实际的微生物农业生产过程中,能够将有机废物变废为宝,可以间接的促进生态环境的保护。在微生物农业中,微生物生态环境保护剂具有重要的作用,其可以将空气中的毒气及水、土壤中的有害物质清除干净,微生物农业是一项全新的产业,其具有较大的开发和利用价值。 在农业粮食生产过程中,农药和化肥对粮食的产量产生了很大的作用,同时也严重的破坏了农业生态环境。在不同程度上对水体、土壤、大气造成了污染和破坏。针对这样的严峻形势,为了能够促进我国农业长期稳定持续发展,我国相关部门已经发现了生物农药、生物肥料的重要性。微生物农业的大力推广和发展,不仅能够增加农作物的产量,而且还能提高农作物产品品质。微生物农业可以保证农作物的安全,有效的提高动、植物资源的利用率,进一步改善和保护生态环境。 4.微生物农业提高农产品品质及改善农业生态环境的实例 4.1简要介绍紫云英根瘤菌菌剂 紫云英是豆科黄芪属一年生草本植物,又称红花草,是重要的绿肥,饲料兼用作物。紫云英不仅能给土壤增加大量的新鲜有机质,还可以改善土壤理化性状,协调水、肥、气、热状况,提高土壤生产性能。因此,种植绿肥是一项必需的用地养地措施。紫云英固氮能力强,氮素利用效率也高,株体腐解时对土壤氮素的激发量很大,在我国南方农田生态系统中维持农田氮循环有着重要的意义。 高效的紫云英根瘤菌菌剂在提高紫云英产量方面具有重要作用。高效优质的紫云英根瘤菌菌剂,一方面在紫云英播种后能提高紫云英的产量,另外还能在土壤中形成多种有利菌株共生的良好根际生态环境,对水稻化肥利用率起到重要的效果。 4.2高效紫云英根瘤菌在选育时应注意的问题 紫云英根瘤菌的初筛:将粗筛出来的紫云英根瘤菌进行回接紫云英试验(水培法或沙培法)进行初筛,从播后结瘤时间、根瘤数、根瘤大小、根瘤颜色、植株含氮量和植株长势等指标筛选效果好的紫云英根瘤菌;紫云英根瘤菌的诱变育种:利用紫外诱变等生物诱变技术来选育出固氮效果更好、抗逆性更强的紫云英根瘤菌菌种。 4.3发酵生产工艺的研究 优培养基的筛选:利用摇瓶发酵、20L、200L自控发酵罐发酵,利用旋转组学设计和计算机技术筛选各功能菌种生长所需的氮源、碳源、矿质营养、添加剂和诱导剂营养配方,确定促进菌体生长的营养成分和最佳复合培养基配方。 高效吸附载体及其灭菌技术研究:通过考察菌种在不同灭菌条件(巴氏灭菌法,高压湿热灭菌法和γ-射线灭菌法)下的不同载体(褐煤,草炭,蛭石和珍珠岩)的存活时限以及载体中所含有的成分,将对菌体保存和对土壤的增肥及微生态作用等综合因素,确定载体最佳灭菌方法和最佳载体。 4.4应用技术研究 通过盆栽、小区和大田试验,检测紫云英根瘤菌产品的应用效果和稳定性,研究制剂不同剂型、浓度、用量、施用时间、施用方法以及环境因子对使用效果的影响,再反馈信息进一步研究和调整发酵生产工艺技术,生产出高效、持效的生物有机肥料产品。 5.如何运用微生物提高农产品品质及改善农业生态环境 5.1合理帅选菌株和应用联合菌群。 在深入了解有关微生物特性的基础上,采用新的技术手段,根据用途把几种所用菌种进行恰当、巧妙组合,使其某种或几种性能从原有水平再提高一步,使复合或联合菌群发挥互惠、协同、共生等作用,排除相互拮抗的发生。 5.2改善生产条件和生产工艺。 发酵条件、工艺流程、合适的载体、剂型、粘着剂的发展,尤其是在产品保质期方面需要开展深入的研究。 5.3应用价值较高的微生物产品 有机物料腐熟剂(或称发酵剂)、根瘤菌剂、生物修复剂(微生物区系、解毒、重茬等)、促生菌剂,生物有机肥等。其中根瘤菌剂作为微生物肥料中的一类重要品种,目前存在的根瘤菌剂产品质量不稳定、使用菌种的有效性低、接种后在种子上存活时间短、结瘤效果差、产品保质期短等问题未很好的解决。因此,这方面需要国家加大投入,开展相关的研究,加快新产品的开发与应用。由于接种根瘤菌剂还能有效降低和减轻豆科作物重茬的病害,根瘤菌剂在我国具有十分良好的应用前景。 6.结束语 农业在国民经济中起着重要的作用,同时也带动了其他行业的发展。但在农业实际发展中存在着严重的问题,例如:在农作物的生长中大量的使用化学农药是必不可少的,农药可以杀灭农作物在生产中的害虫和病菌,但不能保证农产品的安全,也使农业的生态环境遭到了破坏,严重影响了农产品品质和生态环境。通过对这样问题的研究,表明微生物农业将有利于提高农产品品质及改善农业生态环境,值得进一步的推广。 产品品质论文:基于结构方程模型建立汽车产品品质顾客满意度模型研究 摘要 :顾客满意度是影响企业增加优秀竞争力的重要因素,各大整车企业都非常关心该指标。本文将产品品质满意度从顾客满意度中解析出来,将与汽车产品性能相关的功能区域分解成20个底层因子,通过建立汽车设计相关的底层因子与产品品质顾客满意度的模型,将各因子对产品品质满意度的影响数量化。可以帮助企业在新产品设计策略制定或现有产品售后质量改进及资源配置优先级方面提供有力的数据支撑。 关键词 :汽车产品品质顾客满意度 底层因子 结构方程模型 数学模型 1 .研究的背景和意义 随着中国经济增速放缓,整车厂面临着巨大压力和诸多挑战。外资品牌在中国相继建立合资品牌,推出多层次品牌战略,利用中国低价位资源开发出经济性更有优势的产品。作为自主品牌,若想在合资品牌围攻的汽车市场中提升市场份额,就需要解决如何系统、全面、准确地获取用户对产品重点关注区域的需求。并对产品品质各维度的相关需求进行分析,与顾客满意度建立联系,识别关键影响因素。把顾客的感知质量需求输入给产品开发是连接市场、用户和产品开发过程的桥梁。 目前的中国顾客满意度模型,能识别顾客重点关注的方向,但范围较大对于企业真正落实到其产品开发设计有一定难度。顾客满意度模型中对于产品设计方面的底层因素对顾客满意度影响量的大小不能充分识别。与产品性能相关的不同区域各底层因子的权重也没有提出一个量化的测量手段。故本文提出利用结构方程模型,建立产品品质满意度与各底层因子相关性的模型。 2 .产品品质满意度与各底层因素模型建立方法 3 .研究结论 通过建立产品品质顾客满意度与产品性能各底层因素的结构方程,识别出不同影响因素的优先级及其影响关系。在项目开发和现有车型售后改进时可以根据调研分析数据,将有限的成本投入到顾客高感知的区域,提高产品性价比,提升产品竞争力。 产品品质论文:粉垄可自然性提高农产品品质 粉垄令作物产增品好 韦本辉和他的研究团队在研究中,提出的“粉垄栽培方法”,突破了千年“犁耙”耕种模式,实现合理利用耕作层及耕层以下土壤资源和天然降水,作物根系特别发达,促使作物大幅度提高单产和改善品质。 粉垄栽培方法在中国南方地区广西,已在水稻、甘蔗、木薯等12种作物应用,增产率达10%~30%;在北方地区的辽宁、河北等地试种玉米等表现良好,干旱地区的甘肃省定西县试种马铃薯增产率达35.4%,宁夏回族自治区在荒漠上首次试种准山药亩产达3477公斤;中部地区的湖南试种木薯、淮山药效果表现良好。 在广西玉林市福绵区粉垄栽培的稻谷,农业部稻米及制品质量监督检验测试中心提供的检验报告显示,其整精米率、蛋白质分别达50.9%、10.2%,比同一块田同一品种同一施肥管理条件的常规种植的稻谷分别增加了15.94%、14.61%,粉垄栽培的整精米率、蛋白质单项质量判定均为一等,常规种植的则均为三等。 粉垄给作物产增品好的奥秘 粉垄栽培方法,是韦本辉和他的研究团队,从他们在研究土壤疏松类型比土壤板结和表皮结膜两种类型增产15%以上得到启发,并从农艺和农机相结合上进行研究,2010年初正式提出并申报国家发明专利。 粉垄对作物增产和提高产品质量的奥秘,韦本辉认为,主要是由于耕地松土量和速效性养分增加及种植带下有U型储水槽(事实上形成了耕地天然水库),实现了作物对土壤、水分、光能等自然资源的最大化合理利用,是自然资源增量利用产生的效应;同时,土壤环境改善和充分利用天然降水,促进作物根系发达和以根系为主导的“根”本理论的作物栽培新理念的有效施行。在此条件下,作物在整个生长发育期间,可以稳定地、持续地吸纳土壤中各种矿物质元素,尤其是吸纳了传统耕作方式未能打破犁底层的土壤养分和未被旋磨激活释放的土壤中的矿物质元素,作物健康协调的生长,光合效率可提高10%以上,特别是生长后劲足、抗早衰,从而使得产量增加和品质改善。 绿色,健康的栽培方法 之所以能将品质和品位提高,是由于经粉垄后的土壤各种矿物质养分通过粉垄机钻头旋磨激活释放被作物吸收利用,加上光合作用的优势而获得的,是非人为因素促成的,因此是―种天然性的、绿色的、有机的,对人体健康的。 韦本辉率团曾在2011年1月到台湾考察,他认为台湾精细农业先进,粉垄可能让台湾的农产品品位更是锦上添花。 产品品质论文:水产品品质快速检测研究进展 摘要:本文通过对传统检测方法和指标的适用性和局限性分析,介绍了用于水产品品质快速检测的几种不同方法,包括图像分析、电特性和电阻抗特性测量以及用于水产品品质检测的三种类型生物传感器进行分析和总结。 关键词:水产品、快速检测、品质、传感器 1 概述 中国水产品总产量占世界水产品总产量的比重逐年上升。水产品生产、消费和进出口贸易得到快速发展,国内外市场对水产品的质量与安全提出了更高的要求[1]。新鲜水产品肌肉中水分含量高、组织脆弱、不饱和脂肪酸易氧化及可溶性蛋白质含量高,比一般的动物组织更容易腐败不易贮藏。 鲜度变化是反映水产品品质变化的一个重要方面,在捕捞、收购、贮运、加工和销售过程中常常需要对水产品的质量进行评价。如何通过合理的保鲜手段使得水产品保持较高的新鲜度是一个必须解决的难题;另一方面,使用正确的检测技术对水产品在保藏过程中的品质变化进行测定亦是极其重要的。水产品品质和鲜度的检测存在步骤繁琐、所需时间长、指标不统一等问题,若能通过分析鱼类死后生理、生化的变化,物理学、化学等指标的角度研究水产品鲜度品质的变化,从而实现水产品物流过程中鲜度的快速检测和动态预报。 2 水产品品质快速评价方法 2.1 图像分析 图像分析技术是利用不同波长的单色光照射样品,通过CCD(a charge coupled deviced 电荷耦合元件)镜头获取样品图像,对水产品外表及表面进行高速度的在线图像采集,通过对获得图像的进一步计算,消除背景和环境干扰,得到水产品的各项信息,包括变形、瘀伤、出血点等进行快速无损快速检测,可以直观反映水产品原料在养殖、捕捞等过程中对其品质的影响[2]。2003年Kroger对鲜鱼和鱼片外观进行图像分析检测,经CCD扫描获得图像,测定图像每个点周围微结构的相似度,通过测定鲜鱼表皮粘度浊度,以及冰冻鱼片表面的肌肉纤维粗糙度来确定鱼肉品质。 2.2 电特性和电阻抗特性参数测量 用于鱼肉鲜度检测的电特性参数主要有电导率、电容、电阻抗等。 电导率是指电解质溶液中离子在电场作用下,产生迁移而形成的导电能力,溶液的导电能力与溶液中的离子浓度呈正比[3]。Jason, A.C[4]等研究发现鱼死后,在自溶阶段,鱼肉的电容和通过鱼体的电流均会发生变化,分别测量流经鱼体的交流电或鱼肉电容大小来判定鱼肉的鲜度。电阻抗特性的测量是借助置于生物体表的电极系统向检测对象送入微小的交流激励电流或电压信号检测相应的电阻抗及其变化情况[5]。故生物阻抗模型可应用于鱼肉阻抗特性的鲜度研究。 2.5 生物传感器在水产品品质评价的运用 生物传感器由分子识别元件和信号转换器组成,分子识别元件由生物活性物质构成,直接和待检测物质接触,具有分子识别能力以及放大反应信号。信号转换器属于电化学或光学检测元件,它可以将生物识别事件转换为可检测的信号[6]。生物传感器法具有体积小、灵敏度高、检测步骤简单、快速、可现场检测等优点,是近年来水产品品质快速检测的热点。 2.5.1 ATP降解产物传感器 水产品的鲜度主要取决于ATP各种分解产物的含量。ATP按以下顺序分解ATP(三磷酸腺苷)ADP(二磷酸腺苷)AMP(一磷酸腺苷)IMP(肌苷酸)INO(肌苷)HX(次黄嘌呤)UA(尿酸)[7]。将HX作为鱼肉鲜度的测定指标是不充分的,因为它的浓度取决于鱼的种类、鱼死前的状况和鱼肉的部位。目前已报道的水产品鲜度传感器大多是通过酶的生化方法测定Ki或H值。这些代谢物发生酶的反应如下:[8-9] 林丽[10]等运用多壁碳纳米管、黄嘌呤氧化酶和Nafion一次修饰在玻碳电极表面,制成了一种新型的HX生物传感器,该传感器响应快速、灵敏度高,对HX有着良好的催化氧化性能。Carsol[11]和Park In-Seon[12]等学者又建立一种酶反应器系统,将NT、NP和XO固定在经戊二醛活化的壳聚糖微孔小珠上,装在聚丙烯反应管,两端用尼龙布封闭,连接氧电极、接收器和记录仪,从而建立了多酶反应器系统,测定结果和液相色谱法测定结果间有较好的相关性。 2.5.2 挥发性物质传感器 鱼肉质量发生变化时,其散发气味中挥发性化合物的组成及成分浓度也会发生变化,这些变化和鱼的新鲜程度相关。鱼肉组织降解产生的挥发性化合物有低级醇、羰、酯、二甲胺、硫化氰、甲基硫醇、二甲基乙硫醚等。在电子鼻的检测中,是将样品放在密闭的容器中,传感器对样品顶空的挥发性化合物产生响应,这种响应通常由电导率或电流等参数来衡量,最后进入数据处理系统进行特征参数的提取,获得鱼体质量状况的信息。用于电子鼻仪器的传感器主要有石英微平衡器、金属氧化物半导体传感器等[13]。 Daffsson[14]等采用M0S传感器检测了冷冻贮藏的黑线鳕和鳕鱼的鲜度。他们发现随着鱼体挥发性化合物浓度增人,传感器的响应呈线性变化,并且能够及时地检测到鱼的早期腐败。Schweizer-Berberich[15]等用8个电流传感器检测了冷藏蹲鱼的气味变化,发现传感器的响应随贮藏时间而变化,并且与气体成分中的胺类和硫化物之间存在很好的相关性。 2.5.3 微生物传感器 微生物传感器又称BOD(生物需氧)传感器,由溶氧传感器和微生物膜组成。酵母或腐败细菌固定在膜上,贴在BOD传感器表面的透气膜上。当BOD传感器浸入含有有机物的样品液中时,渗到膜上的有机物被酵母或腐败细菌细胞吸收。该过程需消耗O2,从而引起传感器输出电流下降。微生物膜上消耗的O2与样品液中的有机物浓度成比例,样品液中的有机物浓度可通过BOD传感器测定。Watanabe,E等就用微生物传感器和常规K值测定进行比较,分别测定了冰中贮存两周以上的鱼肉鲜度,发现两种方法测定的数值间有较好的相关性[16]。 3 展望 水产品品质评价发展方向是将使用快速测量技术的不同标准方法结合起来对各种原料的鲜度进行评价以建立数学模型,预测未知品种的鲜度或剩余货架期。据悉,美国专家已在研制一种可检测食品鲜度的“Flesh-Check”指示片,该指示片可置于包装食品中,涂有对温度敏感的聚合物,人们可根据指示片颜色判断食品新鲜与否。在不远的将来,人们能够运用各种模型和传感方法进行水产品品质评价和预测,甚至提供在线的品质评价。 产品品质论文:合理施肥提高农产品品质 [摘 要] 合理使用肥料是指建立在植物营养学基础上,根据作物、土壤、肥料性状确定肥料的使用量及合理使用方式。无公害农产品突出解决农药安全问题,优质农产品生产关键在于合理使用化肥。 [关键词] 合理选择肥料 合理施肥方法 合理使用化肥既有安全问题,又有质量问题。,所谓合理施肥,就是针对植物营养特性、土壤特性、作物生育期需要选择肥料,坚持有机肥与无机肥相结合;坚持因土壤、因作物合理施肥,坚持缺素补素,平衡施肥;确定合理的轮作施肥制度,合理调配养分;采用合理的施肥技术,提高化肥利用率。 一、针对土壤特性选择肥料 中国南北土壤差异很大,南方地区的红壤、砖红壤、黄壤、黄棕壤、棕壤呈酸性或微酸性,磷肥宜用偏碱性的钙镁磷肥;北方土壤黑钙土、栗钙土、灰钙土、褐土等多呈碱性,磷肥宜用偏酸性的过磷酸钙;连续施肥多年的大棚、老菜田也逐步酸化,且钙镁缺乏,磷肥宜选用碱性钙镁磷肥、磷矿粉等,既可调节土壤酸度,又可供应钙镁元素;有盐渍化特征的碱土、盐土,尤其是滨海盐土,易施用磷石膏,钾肥宜选用硫酸钾。 二、针对植物营养特性选择肥料 按植物种类、品种不同对养分需求不同,同一植物品种不同生育期、不同产量水平对养分需求数量和比例不同;不同植物对养分种类有特殊反应;不同植物对养分吸收利用能力也有差异,选择化肥品种应根据作物营养特点来科学选择。据研究,铵态氮肥与硝态氮肥对蔬菜硝酸盐含量的影响没有显著差异。 一般蔬菜是喜硝态氮的作物,氮肥宜选用硝酸铵、硝酸钙等;鳞茎类蔬菜对硫的需要量较大,宜选用含硫较多的肥料,如过磷酸钙、硫酸镁、硫酸钾等;十字花科的蔬菜对硼的需要量较大,宜选用含硼较多的硼酸、硼砂等;鲜食性的瓜菜如西瓜、甜瓜以及茶叶等对氯毒害敏感,不宜选用氯化铵、氯化钾等含氯化肥;大白菜、番茄等易出现缺钙症状(干烧心、蒂腐病),宜用含有效钙较多的过磷酸钙和硝酸钙;水果、茶叶需要大量的有机肥。 三、针对作物生育期选择肥料 作物生长的不同时期对肥料的吸收不同,因此,需要针对不同的生长时期选择不同的肥料。 1.种肥选用中性高浓度的复合肥料,拌种肥一般选择专用性强的肥料; 2.基肥可选用低浓度肥料,也可选用高浓度复合肥料; 3.追肥多选用高浓度速效化肥如尿素、磷酸二铵,磷酸二氢钾等; 4.灌溉施肥及叶面喷肥时,要选用高浓度、易溶解、残渣少的肥料如尿素、硝酸铵、磷酸二氢钾及种类繁多的叶面肥等。 有机肥与化肥配合使用增施有机肥对发展可持续农业、无公害农产品生产更显重要。研究表明,有机肥与化肥配合使用,有利于土壤有机质更新,激发原有腐植质的活性,提高土壤阳离子的代换量,有利于提高土壤酶的活性,增加作物对养分的吸收性能、缓冲性能和作物的抗逆性能;有利于协调氮素均衡稳定、长效,提高氮、磷、钾肥利用率,缓解施肥比例失调状况;有利于改善农作物品质,提高蛋白质、氨基酸等营养成分含量,减少蔬菜、水果等中的硝酸盐、亚硝酸盐含量 四、选择合理的施肥方法 蔬菜中硝酸盐含量与蔬菜种类、品种、不同部位有关,又与施肥技术和环境条件有关。在育种方面,把低硝酸盐含量作为育种目标之一是有意义的;在施肥技术与环境条件方面,蔬菜中硝酸盐含量与土壤中氮的浓度和氮的种类等有密切关系,土壤中氮浓度越高,蔬菜中硝酸盐含量越高,尤其在后期。所以,施用氮肥宜早,且不宜过多。 五、发展专用、复合、特种肥 由于优质农产品对土质、肥料要求不同,更需要专用肥。例如,生产大蒜需要含硫较高的肥料,生产啤酒大麦需要减少氮肥的比例,生产500公斤水稻与900公斤水稻的配比不同。 另外,针对人体营养需要可生产特种肥。据中国科学院、卫生部、地质部和国家环保局调查,中国有22个省市的部分和大部分地区缺硒,影响2.5亿人的健康。有研究表明,施用含硒有机复合肥,可以提高食品硒的含量。在菜花上施用含硒有机复合肥,菜花中硒含量可达0.149mg/kg,是普通菜花含硒0.002mg/kg的75倍。 六、总结 中国现在化肥使用量达4200万吨,约占世界的30%左右,但当前化肥利用率只有35%左右,与世界45%左右的水平存在较大差距。因此,改善中国现存的肥料生产结构、改善施肥结构、改进施肥方式,合理使用化肥、提高化肥利用率尤为重要,特别是在当前石油危机的情况下显得更加迫切。 产品品质论文:如何合理施肥提高农产品品质 所谓合理施肥,就是针对植物营养特性、土壤特性、作物生育期需要选择肥料,坚持有机肥与无机肥相结合;坚持因土壤、因作物合理施肥,坚持缺素补素,平衡施肥;确定合理的轮作施肥制度,合理调配养分;采用合理的施肥技术,提高化肥利用率。 1 针对土壤特性选择肥料。中国南北土壤差异很大,南方地区的红壤、砖红壤、黄壤、黄棕壤、棕壤呈酸性或微酸性,磷肥宜用偏碱性的钙镁磷肥;北方土壤黑钙土、栗钙土、灰钙土、褐土等多呈碱性,磷肥宜用偏酸性的过磷酸钙;连续施肥多年的大棚、老菜田也逐步酸化,且钙镁缺乏,磷肥宜选用碱性钙镁磷肥、磷矿粉等,既可调节土壤酸度,又可供应钙镁元素;有盐渍化特征的碱土、盐土,尤其是滨海盐土,宜施用磷石膏,钾肥宜选用硫酸钾。 2 针对植物营养特性选择肥料。植物种类、品种不同对养分需求不同,同一植物品种不同生育期、不同产量水平对养分需求数量和比例不同;不同植物对养分种类有特殊反应;不同植物对养分吸收利用能力也有差异,选择化肥品种应根据作物营养特点来科学选择。据研究,铵态氮肥与硝态氮肥对蔬菜硝酸盐含量的影响没有显著差异。 一般蔬菜是喜硝态氮的作物,氮肥宜选用硝酸铵、硝酸钙等;鳞茎类蔬菜对硫的需要量较大,宜选用含硫较多的肥料,如过磷酸钙、硫酸镁、硫酸钾等;十字花科的蔬菜对硼的需要量较大,宜选用含硼较多的硼酸、硼砂等;鲜食性的瓜菜如西瓜、甜瓜以及茶叶等对氯毒害敏感,不宜选用氯化铵、氯化钾等含氯化肥;大白菜、番茄等易出现缺钙症状(干烧心、蒂腐病),宜用含有效钙较多的过磷酸钙和硝酸钙;水果、茶叶需要大量的有机肥。 3 针对作物生育期选择肥料。作物生长的不同时期对肥料的吸收不同,因此,需要针对不同的生长时期选择不同的肥料。种肥选用中性高浓度的复合肥料,拌种肥一般选择专用性强的肥料;基肥可选用低浓度肥料,也可选用高浓度复合肥料;追肥多选用高浓度速效化肥如尿素、磷酸二铵、磷酸二氢钾等;灌溉施肥及叶面喷肥时,要选用高浓度、易溶解、残渣少的肥料如尿素、硝酸铵、磷酸二氢钾及种类繁多的叶面肥等。 有机肥与化肥配合使用增施有机肥对发展可持续农业、无公害农产品生产更显重要。研究表明,有机肥与化肥配合使用,有利于土壤有机质更新,激发原有腐植质的活性,提高土壤阳离子的代换量,有利于提高土壤酶的活性,增加作物对养分的吸收性能、缓冲性能和作物的抗逆性能;有利于协调氮素均衡稳定、长效,提高氮、磷、钾肥利用率,缓解施肥比例失调状况;有利于改善农作物品质,提高蛋白质、氨基酸等营养成分含量,减少蔬菜、水果等中的硝酸盐、亚硝酸盐含量 4 选择合理的施肥方法。蔬菜中硝酸盐含量与蔬菜种类、品种、不同部位有关,又与施肥技术和环境条件有关。在育种方面,把低硝酸盐含量作为育种目标之一是有意义的;在施肥技术与环境条件方面,蔬菜中硝酸盐含量与土壤中氮的浓度和氮的种类等有密切关系,土壤中氮浓度越高,蔬菜中硝酸盐含量越高,尤其在后期。所以,施用氮肥宜早,且不宜过多。 5 使用专用、复合、特种肥。由于优质农产品对土质、肥料要求不同,更需要专用肥。例如,生产大蒜需要含硫较高的肥料,生产啤酒大麦需要减少氮肥的比例,生产500千克小麦与600千克小麦的配比不同。 果树施肥要进行叶色诊断,对症补充肥料。而且除氮、磷、钾肥外,还有各种钙、镁、硫肥,微量元素肥料、叶面肥等。肥料的专用化、复合化、多样化是世界肥料发展趋势。 另外,针对人体营养需要可生产特种肥。有研究表明,施用含硒有机复合肥,可以提高食品硒的含量。在菜花上施用含硒有机复合肥,菜花中硒含量可达0.149毫克/千克,是普通菜花含硒的75倍。 6 提高化肥使用效率。中国现在化肥使用量达4200万吨,约占世界的30%左右,但当前化肥利用率只有35%左右,与世界45%左右的水平存在较大差距。因此,改善现存的肥料生产结构、改善施肥结构、改进施肥方式,合理使用化肥、提高化肥利用率尤为重要,特别是在当前石油危机的情况下显得更加迫切。 051430 河北省栾城县农牧局土肥站 王书巧 产品品质论文:产品细部设计对产品品质的重要性探讨 摘要:从对于细部设计认识的建立谈起,从现象到本质,以大量例子层层深入。论述了产品设计过程中细部设计的必要性和重要性,指出细部设计是最终赋予产品以形态、功能、使用方法等存在方式的产品设计的不可分割的有机整体,是其不可或缺的组成部分。和所有的造型艺术一样,造型比例确定之后,决定的因素就是细部。论述了产品设计与细部设计的概念在本质上的一致性,细部设计的不同使产品表现出巨大差异,指出细部设计是描述和表达产品不可缺少的语言之一,是塑造产品风格、特点的重要手段。 关键词:产品设计;细部设计;整体;局部 1、对于细部设计认识的建立 对于细部设计的认识我想最初根植于世事不谙的孩童时代的记忆。好像是头一次自己倒开水。我很谨慎的用双手托着玻璃瓶(家里一直是用一个大玻璃杯凉开水的)微微倾斜,却不想水顺着瓶壁全淌在了手上。玻璃瓶“砰”的摔在了地上,开水溅了我一脚。后来家里换了一个新的凉水瓶,我却再也不敢触碰。妈妈一再鼓励我重新尝试,我才终于鼓起勇气,然而这次很顺利。后来我仔细端详了这新水瓶,原来它有一圈稍稍外泛的瓶口,这样水便不会轻易沿外壁流下来了。我欣然于这个惊人的发现,确也使我认识到了事物一些细微部分的重要性。如今自己已是一名产品设计专业的大学生,儿时的经历记忆犹新,经过了多年的学习积累,对于细部的认识亦深了许多。 我国产品设计对细部设计的重视不如国外(欧美等发达国家),拿轿车来做一个比较,轿车的外形给人一种规则整体的速度之美感,而车门线对于轿车的整体美感与规则感来说无疑是不利的。车门的门楣线因为与腰线、车裙等平行,所以细微的偏差就容易影响整个轿车侧面规整感。若再加上与后门楣“错落有致”的排放,那更是大刹风景。而这却是我国自行设计开发的小轿车常有的现象。而拿我国引进的德国大众公司80年代的技术生产的桑塔纳轿车来看,门楣上畜意处理了一条由A柱(前柱)底端引出的一条黑色橡胶门楣条,使得门楣线对侧立面的影响太大降低,同时起到防止车顶雨水滑入车门的作用。再观之其它进口车,本田轿车的门楣多与车窗玻璃内架一体,加之白亮的电镀窗框亦极巧妙地掩饰了这一问题,还有的则是把车上门楣线翻到了车顶面,从而在侧立面上回避了这一难题。这些细部设计处理的精妙不得不让我们佩服有加。 2、细部设计的必要性和重要性 2.1产品设计与细部设计的概念在本质上是一致的 所谓细部,是指事物细微的局部,亦指事物细微的方面。细部是任何一件事物都不可缺少的,没有细部当然不会有所谓的整体。因此作为赋予产品以形态、功能、使用方法等存在方式的产品设计,对于产品细部的设计处理当然与之是不可分割的有机整体,是其不可或缺的组成部分。细部设计是在即定的产品已规划好的大的形态、功能、使用方法等的基础上进行的再创造,使产品在加工工艺、制造成本、设计定位等方面以更合理的方式存在,是产品设计的继续、深化和发展。从总体上讲,产品设计与细部设计的概念在本质上是一致的,是相辅相成的,不能简单割裂。二者都以满足物质使用功能和精神品格要求为目的,都受到经济、技术条件的制约,设计时都要运用一定的造型规律、视知觉规律和形式美法则等。而细部设计是设计即定的具体的形态关系,它和人的关系更为密切,所以设计时更重视生理效果和心理效果。通过色彩、质感的设计,创造出理想的设计,感染人的心灵,与人的心灵进行沟通和对话。它更加细腻入微。 2.2细部设计是塑造产品风格、特点的重要手段 当今世界,科学技术的高速发展,人类文明的空前进步使人们的思想观念发生了巨大转变。在经济繁荣的信息化时代,人们渴望用代表他们品位的物品装饰他们的房间,用具有特点的产品表达他们的个性。购置家庭用品的过程成为个人风格的不断清晰化的过程。人们开始强调产品的个性化和个人风格,提出了“生活环境个性化”口号,消费者对那些具有创新设计思想并与他们的想法有关的产品表现出强烈的兴趣。IDEO公司相信,就像现在人们已经可以随意改变电脑屏幕的保护图案那样,人们今后也希望能够根据自己的方式来制定产品,设计师将在产品的外观和质地上要为消费者的品位留有余地。而谈及风格特点,我们更习惯于联想到形状离奇、色彩夸张的概念产品,然而他们中的大多数都只能成为我们羡慕的“梦中情人”或是巨富们的收藏品。由于他们的适应性、技术含量及成本方面的不成熟而很难被制造商们立即进行大批量地生产。在效用功能、技术条件及制造成本的制约下,大多数相对成熟的普及产品的风格特殊是在细部设计上体现出来的。我们所见市场上的彩电、冰箱、音响以至汽车等无不是如此。 企业基于坚守市场份额以至拓展更大的市场空间的目的,常常也在所生产的产品外观造型上突显一定的风格特点,并形成自己独有的形式语言和风格传统以树立自身品牌形象,扩大知名度。而多数的这种形式语言和风格传统也往往是在产品细部设计上形成的。奔驰轿车前端条形的进气格栅,对比宝马轿车双肾形的进气口形成了他们各自独特的造型语言和传统,绘人们留下了深刻印象,成为世界高级轿车的形象代表。索尼产品硬朗、简洁中又不失丰富变化的产品形象加上优良的品质,吸引了一大批痴迷的追随者,使得每推出一款新品都能够创造销售的奇迹。 3、如何进行细部设计 关于细部设计的方法,我想作为设计师都有自己独到的见解,以下谨以我的一些心得体会以及所思所想提出与大家共勉。 3.1从整体出发,避免相互矛盾 一件产品是细部的集合体,正是各个细部的协调搭配才最终构成了产品本身;而且产品对于使用者来说永远都是作为一个整体而存在的,是各零件、细部的有机组合构成了产品的功能、形态等。因此细部设计必须遵循从整体出发,局部服从整体需要的原则,绝不应该为了细部的造型、色彩的美观而破坏了产品整体协调与平衡,以至功能有所损失,更不应该喧宾夺主。 细部设计还应特别注意不同细部间的相互关系,不能造成参差不齐的感觉,更不能形成互相矛盾的状况。譬如,奔驰轿车的前脸和美洲虎轿车的后尾都堪称是现代轿车设计的精致之作。那么试想一下,把他们结合到一起组成一辆车的话。或许谁都不会再那样认为了。 3.2从产品的功能需求出发,避免盲目行事 产品形式的审美创造一般都是以功能需求为取向原则的。作为产品细部的设计当然也应该服从这项原则,而且由于细部设计是发展与完善,涉及产品具体的形态关系,它和使用者的关系更为密切。因而更应该从产品的实际功能需求出发思考问题的合理解决方式。细部设计应该不断的深入生活去体验生活,对生活细致入微的观察,以得到真切而准确的信息反馈,而后不断完善之前的设计。细部设计切忌抛开实际而一味孤立地进行,不然就会像寓言中的那把弓一样是得其反。曾有位同学作过停机坪牵引车的设计。为了起到醒目的作用,他最后把车身大部分设计成为黄色,然而没有考虑到停机坪开阔的地面上黄色容易反射阳光形成耀眼的眩光而影响飞行员的视线,这一个小小的细节问题,却造成了一个很大的错误,使其设计丧失了说服力。 3.3讲求恰到好处 设计的好坏主要取决于设计师对于该设计的尺度把握得如何,是不够,是过分,有偏差,还是恰到好处。因此对于细部设计的“度”的把握更显重要。由于细部设计的相对独立性,致使我们在处理细部时极易脱离产品本身陷于孤立。因此在处理细部时一定要本着整体地看待全面地思考的原则恰如其分地进行。过分的细节设计会使产品显得繁冗复杂,甚至使产品脱离设计的初衷,有矫揉造作、故弄玄虚之感;而缺少必要的细节又会使产品显得简单空洞、沉闷而无生气。恰倒好处的细部设计则能增添产品的情调、方便产品的使用,甚至弥补产品造型及功能上的不足。这里需要说明的是所谓过分与欠缺都应是相对的概念,而且应该视具体情况而定,不应孤立的看待。有一个案例,广东某厂生产的一种收录机,以日本三洋收录机外型为基础却在上面添加了许多闪光彩灯、电镀边榧等细节。在我们看来,繁琐之极,反倒破坏了原来的简洁的形象,有点“画蛇添足”的味道。然而这种收录机却在市场上取得了骄人的销售成绩。评价一件成功量产产品而非作品,即应以其市场表现为主,所以这种产品的设计开发是成功的,它适应了市场需求,为商家创造了利润。因此其设计是恰到好处的。 4、结 语 孔子云:“轻忽小物,积害毁大,故君子慎其微。” 和所有的造型艺术一样,造型比例确定之后,决定的因素就是细部。一件产品的设计开发在大的创意形式确定之后,往往正是通过细部的处理,才最终形成了产品的功能和使用方式,形成了独特的风格和艺术趣味。恰当的细部处理可以弥补造型和比例的不足,低劣的细部能使本来不错的创意变得不堪入目。作为设计院校的学生,我们不仅要在产品的外形上追求创新,更要对其细部设计进行推敲,使产品在功能上实现创新,唤醒对设计的再认识。 产品品质论文:食品、农产品品质无损检测新技术和融合技术的开发 该获奖项目属现代食品检测技术、现代电子信息技术、人工智能与模式识别等技术交叉渗透的新领域技术,是理论和技术高度融合、基础研究和应用开发并重的基础应用型项目,该研究属于国际热门研究,也是我国着力发展的方向之一。 技术创新点 1、发明了一种新的食品气味无损检测方法。 开发了国际上第一台气味图像化识别系统。气味既能闻也能用眼睛看了,与人工感官相比,嗅觉可视化技术是“鼻子”加“眼睛”,更形象、更直观,一致性更好。与国内外现有的电子鼻相比,检测精度更高,速度更快。 2、针对不同对象,解决了食品无损检测中信息的更全面获取问题,使检测指标更多。发明了3台装置: 视觉信息全面获取的苹果在线检测装置,利用三个摄像头从不同角度连续拍摄9幅照片,杜绝了信息的遗漏,从源头上保证了检测精度。同时,信息量激增造成的机器处理速度降低问题也得到了充分的解决,在数学建模和软件技术上取得了突破性进展。 多种指标全面获取的牛胴体等级检测装置,一改目前国内外牛胴体质量评定全部依靠人工检测的现状,在国际上第一个通过近红外光谱分析和计算机图像处理两种无损检测技术的信息融合对牛胴体质量进行多项检测指标的评判。 国内外首台外观,糖酸度,气味三种信息全面获取的水果检测装置,突破了国际普遍采用的单一技术的局限,一次可检测指标更全面,精度更高,使“多类型传感信息融合的层面选择原则”,“不同量纲,量级数据的融合及加权方法”,“检测装置的微型集成”等技术难点得以解决。 3、在拓展应用对象方面,发明了2种自动分选机器。 首先,项目组发明了国内外第一台智能化软胶囊分选机,首次将图像处理技术用于软胶囊的分拣,生产率30万粒/天,提高了检测速度和精度,降低了劳动成本,高标准地保障了产品质量,在我国最大的醋业集团恒顺集团得到应用。 其次,国内外第一台小型水果智能分选机的出现,使水果分选装置不再局限于较大水果(苹果、柑橘,梨等),也开始囊括南丰蜜橘、冬枣,李子及小西红柿等小型水果,如今已在江西农业大学农场应用。 成果价值 该项目成果具有自主知识产权,其申请发明专利20项,其中8项已授权,其余均进入实质性审查程序。另获实用新型2项,计算机软件著作权2项。出版著作3本,在国内外期刊发表的论文被引用361篇次(其中它引296次),有89篇次被SCI、EI收录。 项目的实施使我国食品农产品无损检测的科研水平、技术水平总体达到国际先进,部分项目研究成果达到国际领先水平。成果提升了行业自主创新能力,以信息技术引领传统装备的升级换代,直接促进了农产品产后处理水平的提高。对实现加工增值、促进农民增收、发展现代农业,现代食品加工业做出了贡献。成果科技含量高,通用性强,可广泛用于食品,农产品加工,运输和销售过程的质量监测和评定。多项成果得到转化,应用前景广阔。 产品品质论文:家畜理想蛋白的供给与畜产品品质的关系 摘要:在整个人类的历史中,我们从来没有像现在这样拥有如此丰富的食物选择。但是,我们似乎却越来越多地陷入到对食物的抱怨中。随着人们生活水平的提高,吃饱、吃好已不能满足大众的消费水平。当今猪肉吃不出肉香,鸡蛋索然寡味,鸡肉吃得像馒头。究其原因只有一条就是规模化养殖和饲料品质单一。担心猪肉、鸡蛋、牛奶里有各种各样的有害物质不敢吃;因为有脂肪肝、高血压、糖尿病不能吃;吃新鲜青菜和食用菌,成为最新时尚。在当今的时代,人们对吃开始有了更高的、更健康的要求。由此可见对于畜产品的营养和品质的提高势在必行,饲料的营养平衡和营养价值也必将引起重视。 关键词:规模化 畜产品 养殖 品质 畜产品的品质受畜禽遗传特性、营养和饲料、饲养环境以及加工贮存等众多因素的影响,是一个涉及面广、影响因素复杂的问题,其中营养和饲料是影响畜产品品质的重要因素。 一、家畜理想蛋白的供给 理想蛋白这一概念是用于合理评价动物的氨基酸需要量提出的。虽然当时理想蛋白是以生长猪为动物模型提出的,但亦适应于其它动物。动物的氨基酸需要量包括维持需要和生产需要两部分。生长期氨基酸维持需要只占总需要量的1%~3%,不同品种、性别、和体重的家畜蛋白质需要量主要取决于其体蛋白沉积量,沉积1g体蛋白所需必需氪基酸的数量是一致的。因此,在满足动物合成非必需氨基酸所需氮源的条件下,就能建立起满足生长需要的必需氨基酸模型:即所谓的“理想蛋白模型”。用可供选择的原料配制日粮时.不一定都能满足理想蛋白的氮基酸平衡,当日粮满足了动物所需的某一特定养分后,其中氨基酸可能会过剩或不足而影响成长。同时,日量中氨基酸总量应与能量水平保持一定的比例。配制家畜日粮时,第一限制性氨基酸-赖氨酸首要保证供给,加上适宜的赖氨酸/消化能水平,同时近可能满足理想蛋白的氨基酸平衡,使用必须氨基酸含量高的原料作日粮,这是保证畜产品品质的营养关键。 二、提高饲料品质 国人饮食结构从传统的植物性食物为主,迅速转为动物性食物尤其是牲畜肉类和蛋类占据极大比例,对价格和数量的敏感性要远超出对内在品质的苛刻追求。绝大多数人对营养的认识,依然是多即是好的层面。当等值的付出可以量化为最大化的蛋白质、脂肪、维生素、矿物质时,人们习惯性地向“性价比最高”的一端倾斜。造成碳水化合物、蛋白质和脂肪这三大能量来源总体呈现全面过剩状态。但如果具体到膳食纤维、各种维生素、微量元素、矿物质,以及直至今日仍未被科学界完全认识了解的各种萜类、酯类、多酚类、酮类、异硫酸氰盐类,却因过度追求效率而放弃了杂食传统,促成严重不足。尤其是对人类有益的不饱和脂肪酸。 所以优化饲料结构提高饲料品质成为提高畜产品品质的关键,饲料原料来源天然、多样,效果明显;添加增加蛋白成沉积率的药物降低脂肪含量已十分普遍;添加有益于人体的矿物质、氨基酸、不饱和脂肪酸成为常规手段。为了提高畜产品风味这些手段还远远不够的。 三、调整养殖模式 养殖结构平衡,数量适度,近于自然的养殖模式逐渐成为提高品质的新途径。散养好于圈(笼)样,山林放样优于散养。能进一步改善外观体脂硬度、胭体瘦肉率、肉品色泽和口感风味等。反刍动物的体脂硬度受饲料的影响较小,但猪饲料中脂肪的性质直接影响着体脂的硬度,因此,育肥后期猪的日粮中不宜过多地搭配玉米、燕麦、米糠等富含不饱和脂肪酸的饲料,应适当搭配含饱和脂肪酸较多的饲料,如大麦、高粱等。畜禽胴体瘦肉率的高低,除因畜禽的品种和经济类型不同而胴体瘦肉表现高低不一样外,一般认为,同一品种和同一经济类型的畜禽,在饲料消化能值相同的情况下,饲料蛋白质相对较高的,胴体瘦肉率就高,脂肪相对较少。因此,要提高畜禽胴体瘦肉率,必须相对地提高饲料的蛋白质水平,同时,可在饲料中加入适量的合成氨基酸来调整饲料中氨基酸平衡,限制脂肪的沉积,提高畜禽的瘦肉率。畜禽肉品色泽也是决定畜禽肉质的重要因素。饲喂黄色玉米的鸡,鸡体就呈黄色,其品质高于白色鸡。因此在配合日粮时应适当添加含有较高氧化类胡萝卜素或叶黄素的天然着色剂类饲料,如苜蓿粉、松针粉、槐叶粉等。影响畜禽肉品的口感风味的因素很多,饲料中可添加多种化合物、中草药用于改善风味。 动物油脂和畜肉中富含的饱和脂肪过多摄入对人体有害,而植物油和鱼肉中的不饱和脂肪却似乎对人有益。这主要是因为它们可以提供人类自身无法合成的不饱和脂肪酸,人类必须从外界食物中摄取,它对维持人体机能、抑制癌症和心血管疾病有很大作用。随着人口增长和对食物供能效率的追求,现代人的膳食营养比例发生了很大变化。人们越来越多以谷物和畜肉为食,问题恰恰因此而起。 林下养特种野猪 、林下养蛋(柴)鸡、草原牧场养奶牛,成为时下风味食品的热门来源: 1、特种野猪(家猪和野猪杂交的后代)放养,特种野猪肉肉质鲜嫩,营养丰富,瘦肉率高,脂肪含量低,后腿肉的脂肪只有家猪的50%。野猪肉含有17种氨基酸,亚油酸含量是家猪的25倍。而亚油酸是被科学界认为唯一的人体最重要和必须的脂肪酸,,它对人体的生长发育有着极为重要的意义。 2、柴鸡蛋、富硒鸡蛋、维生素鸡蛋风行一时,鸡蛋的品质包括其营养成分、蛋黄色泽、蛋重等。鸡蛋中营养成分的差异,完全取决于不同鸡龄的鸡所产的蛋的自然规律:鸡龄较小的鸡下的蛋,个头不大,蛋黄相对蛋清的比例较高;鸡龄较大的鸡下的蛋,个头大些,蛋白质含量高些,胆固醇少些。除蛋白质外,饲料中维生素和微量元素的种类以及含量的多少,将随着饲料中维生素和硒、铁、锰、碘、铜的含量多少变化,饲料含量高则蛋内这些元素的含量就高;家禽补饲青绿多汁饲料或维生素A,可提高蛋中维生素A的含量;勤晒太阳或补充维生素D的家禽,可提高蛋中维生素D的含量;饲料中添加矿物硒,可相应增加蛋中矿物硒的含量;在日粮中适量搭配黄色玉和青饲料,或加入草粉等,均可加深蛋黄的色泽,从而提高禽蛋品质。其他营养完全来自饲料。饲料含量高,产品含量就高,品质自然好些。 3、天然牧场养牛奶,牛奶的品质一般指乳蛋白、乳脂、维生素和无机元素的含量,以及奶类的风味。特别是乳脂乳含量,受饲料影响很大。传统饲养都是粗饲料加精料,这种情况下如果粗饲料质量很差的话,乳脂率会偏低。国内外大量的研究都表明,如果使用优质牧草,如苜蓿、羊草等,乳脂率就会大幅度提高。另外,乳蛋白率虽然受遗传影响更大,但是饲料也能对其产生一定影响,要获得较高的乳蛋白率,精料中必须含有优质蛋白。因此,日粮中应适当搭配玉米、燕麦、花生饼、豆饼、鲜草等,尽量减少棉籽饼、菜籽饼饲喂量。 由此可见饲料和饲草的品质直接影响畜产品的质量。家畜在近乎自然环境下自由采食多种牧草和矿物以及增加运动量也可以明显提高畜产品品质,究其原因也是摄取了多种氨基酸、不饱和脂肪酸、无机矿物和增加胭体瘦肉率及体脂硬度。以上措施对提高畜产品品质效果显著,引领养殖新模式,值得借鉴推广。(作者单位:河北省诼鹿县农牧局) 产品品质论文:园艺产品品质分析课程教学改革的思考与实践 摘要 园艺产品品质分析课程是高等学校园艺专业的一门重要课程,但随着园艺产品种类日渐丰富,品质分析的内容也不断更新,传统的教学模式已不能适应新的社会需求。针对教学过程中部分教学内容陈旧、教学方法单一、实践教学不足和考核模式单一等问题,笔者所在教学团队提出了相应的改革方案,以期为本课程教学改革提供参考,适应教育改革的新形势、提高素质教育、提升教学水平、培养符合时代需要的专业型人才。 关键词 园艺产品品质分析;教学改革;教育改革 园艺产品作为我国仅次于粮食的第二大类农产品,在我国国民经济及人们生活中发挥举足轻重的作用。园艺产品品质的高低至关重要,一方面,园艺产品走向市场后品质的高低直接决定着产品的价格;另一方面,随着人们健康意识的提高,对园艺产品品质提出了更高的要求,不仅注重营养,而且更加关心产品质量安全[1]。因此,大多数高等院校园艺专业开设了园艺a品品质分析课程,该课程包括园艺产品品质组成、产品安全、品质分析与检测等内容,理论知识点较多、实践性较强,与食品科学有一定的学科交叉[2],通过该门课程的学习,使学生了解园艺产品品质的构成、理解品质分析的原理、掌握品质分析的方法和技术,为学生从事园艺相关工作奠定良好的理论和技术基础,更好地服务于学生就业。该课程对任课教师也有一定的要求,除了讲授园艺产品品质分析基本理论及基本技术,还需要介绍国内外园艺产品品质分析新技术,同时需要带领学生开展一些相关实践活动,最终培养出基本功扎实、具有一定创新精神的实用型人才[3]。 随着科学技术的发展,园艺产品种类日渐丰富,品质分析的内容也不断更新。在该门课程的讲授上,由于市场形势的改变、社会的不断进步,传统的教学模式已不能适应社会新的需求,这就要求课程的教学大纲、课程体系、教学方法都要做出相应调整,这是每位从事园艺产品品质分析教学和研究的教师首先应考虑的问题,更是培养新一代大学生、满足就业市场的要求。为了该目标,河南科技学院园艺园林学院园艺产品品质分析课程教学团队在多年从事该课程的教学和研究的基础上,分析该课程的特点与教学中存在的问题,提出了相应的教学改革方案,以提高教学效果,适应新形势。 1 教学中存在的问题 1.1 部分教学内容陈旧 目前,各农业院校采用的课程教材不一,笔者所在教学团队在充分比较商讨之后,采用叶志彪教授主编的“十二五”规划教材《园艺产品品质分析》作为教材。该教材选题合理、内容详实、课后复习题和实验内容丰富,比较适合三年级本科学生学习。但随着科学技术的快速发展,新技术和新品种不断涌现,教材中部分内容比较陈旧,如“园艺产品质量管理和标准化”一章中,一些质量管理和标准需要更新;园艺产品品质仪器分析方法需要改进,实验内容中部分仪器和方法较为落后,如有机酸和VC含量的测定,现在基本不再采用滴定法,取而代之的是精度较高的比色法和色谱法。这些需要教师在授课过程中对陈旧内容进行调整和更新,以适应社会发展需要。 1.2 教学方法单一 教学方法是实现教学目标的重要手段,该课程主要采用传统教学模式,即“教师讲解,学生接收”[4]。教学形式单一,容易造成教师授课积极性降低,学生学习兴趣下降,教学过程中师生缺少交流,教学效果差。 1.3 实践教学不足 本科教学在人才培养整体思路上提倡“厚基础,宽口径,高素质,强能力”,专业课教学在讲授理论知识的基础上,应该注重培养学生的实践能力[5]。园艺产品品质分析课程是一门实践性很强的课程,但在教学过程中,普遍偏重理论知识教学,轻视实践实验内容,造成实践教学严重不足。由于缺少实践,学生积极主动性没有得到激发,仅学习了理论知识,而无法对园艺品质分析相关技术形成系统而深刻的认识,缺乏相关的实验实践技能。 1.4 课程涉及的相关内容范围广,部分学生学习存在困难 园艺产品品质分析课程涉及的内容非常广泛。一方面,受限于课程教学时数和教材,教师无法大量讲授所涉及的相关内容,只能选取课程优秀理论和知识;另一方面,受园艺专业所限,学生自身的知识面存在差异。这些问题的存在造成了部分学生学习困难。如园艺产品品质生化分析和检测一章,大型仪器分析的原理需要分析化学相关知识才容易理解;园艺产品加工和食品添加剂相关内容需要一定的食品专业知识。 1.5 考核模式单一 该课程主要采取以考查理论知识为主的考核方法,即课程结束后仅一次开卷考试,考核模式单一。造成学生平时上课不够认真积极,临考前进行突击复习以应付考试,最终的卷面成绩难以体现学生掌握知识的真实水平和技能,可能出现“高分低能”现象。这种考核模式不适应高等教育创新型人才培养的要求。 2 教学改革方案的提出与评估 针对园艺产品品质分析课程中存在的问题,笔者所在教学F队教师依据多年的教学经验,积极思考与实践,从课程内容的更新与优化到教学方法和教学手段的更新,都进行了大量探索,努力建立适合园艺产品品质分析课程教学新模式,充分发挥教师和学生的积极性,培养学生独立思考能力和创新精神,提高教学质量。 2.1 更新部分教学内容 根据部分课程内容陈旧问题,修订教学大纲,对其进行更新,相应地调整教案和多媒体课件。如园艺产品质量管理和标准化一章中加入新的标准及质量安全管理体系;园艺产品品质分析方法一节中加入了更多丰富的实例;实验部分内容作出调整,去除部分较为陈旧的实验,加入一些先进的测定分析实验。 2.2 多种教学方法并用,提高学生学习主动性 单一的教学形式使学生学习主动性受限,造成学生学习兴趣低,教学效果较差。团队根据园艺产品品质分析课堂教学内容和学生学习的实际情况,布置相应自学内容并进行课堂讲解,讲解过程中要求学生提出问题,参与讨论。让学生在自学中进行思考,学生通过查阅资料或教材,课前完成对基础理论知识的自学,既加深了对基础理论知识的理解,又锻炼了查阅资料的能力,开拓了视野。同时,对学生提出的问题进行解答,对理论知识进行归纳,提高了学生分析问题和语言表达能力。 在教学过程中,将学生进行分组,同组学生集中就坐,方便对教师提出的问题进行讨论,教师在授课过程中,对教学内容进行铺垫和引导,提出相关问题,留给学生讨论,讨论后学生分小组进行汇报总结,最后由教师对学生的讨论结果做出分析、评价和总结,最终达到学生自己总结课程内容的目的。通过这种以讨论为主的学习方式,加深了学生对课程内容的理解和记忆,提升了学生的主观能动性,收到了较好的教学效果。 充分利用多媒体设备,将相对枯燥的理论知识以生动的图片、音频和视频等方式展现出来,将多媒体应用于实际教学能使课堂教学更加形象生动,突出了形象化教学,加强了学生的主观感知,提高了学生的学习兴趣[6]。如园艺产品安全一章,果蔬中有害物质残留相关内容以生动的视频资料展现出来,学生的关注度和学习兴趣均有所提升。 2.3 增加实验实践教学 针对实验实践教学不足的情况,笔者提出在原有实验教学时数的基础上,增加2个实验(即4个教学时数),加强学生的实验技能和动手能力。实验过程中,通过教师提问,要求学生提出解决方法,检验学生对课程内容的掌握情况。实验完成后要求学生撰写实验报告、分析实验数据、讨论实验结果、总结实验经验。增加实验内容有助于提高学生的动手能力和分析解决问题的能力,加深对课程内容的理解,提高实验技能。增加实验内容后,学生的相关实验技能均得到不同程度的提高。 增加实践教学,如参观园艺产品质量检测中心,观摩园艺产品营养成分、农药残留、硝酸盐及重金属的检测过程,要求学生了解与检测相关的原理及技术。参观园艺产品生产企业或农业生产合作社,并结合企业存在的问题要求学生提出解决方法,使学生参与实践教学的积极性有所提高,为培养符合时代需求的实用型人才奠定基础。 2.4 建立课程相关支撑资料库,供学生课下阅读和学习 园艺产品品质分析为大学三年级学生的一门选修课,在无法增加教学时数的情况下,笔者提出建立支撑课程相关内容的资料库,供学生课下阅读和学习,以帮助学习有困难的学生掌握课程的相关内容。教师和学生共同查阅和收集资料,做成短文、图片、课件或者视频资料共享于互联网,让学生课下自行下载学习。通过对资料库中相关内容的阅读和学习,学生普遍反映知识得到了扩展,学习困难度下降,学习兴趣提高。 2.5 增强平时成绩考核 针对本课程考核模式单一的问题,教学团队提出增强平时成绩的考核,将平时成绩占比提高到50%,并丰富平时成绩的评定方式。在教学过程中,让学生参与到教学当中,安排任务,学生自行选题,要求学生完成课件制作、汇报准备。抽出部分授课时间,安排学生上讲台汇报,其他学生进行提问和讨论,并参与成绩评定,学生参与到教学中,积极主动性得到提高。对课程中的重点和难点内容以留课后作业的方式要求学生完成。最终的平时成绩由实验报告、课堂教学演练和课后作业3个部分组成。增强平时成绩考核有利于客观评价学生的真实水平、能力及付出。 3 结语 高等学校课程教学改革的最终目的是适应教育改革的新形势、提高素质教育、提升教学水平、培养符合时代需要的专业型人才[7]。对园艺产品品质分析课程的教学要求在不断调整,课程改革也将持续跟进,教师应在教学内容和教学方法上大胆进行改革,结合学校、专业的实际情况努力推进改革,无论是理论还是实践教学,都要加大学生的参与度,努力提高教学效果,最终培养出具有创新精神的实用型人才,适应社会发展。
摘要:针对我国旅客联运产品发展现状和存在问题,从运输方式、运输速度、运输距离等维度,设计了以高速铁路为核心的旅客联运产品谱系,充分发挥了各种运输方式的比较优势,提高了综合运输组合效率,对于加快推进综合交通运输体系发展具有重要意义。 关键词:综合交通;高速铁路;旅客联运;产品谱系;产品设计 引言:经过多年的建设,我国交通运输已经由各种运输方式独立发展、基础设施总量快速增长、运力投放大规模增加,进入了各种运输方式融合交汇、统筹发展、建设现代综合交通运输体系的新阶段[1]。随着我国高速铁路的逐步成网,以高速铁路为核心的旅客联程运输正面临着前所未有的发展机遇。高速铁路作为综合交通运输体系的骨干,应着眼于各交通方式优势领域,有机衔接航空、公路和水路运输,形成优势互补、服务融合、互利共赢的空铁联运、公铁联运、铁水联运等旅客联运产品,将旅客无缝衔接到“最后一公里”,为旅客提供全程“一站式”、“一单制”服务[2],不断满足旅客稳步增长的高品质、多样化、个性化的出行需求[3],进一步提升高速铁路客运网整体效能,提高交通运输运营效率和质量,推动铁路供给侧结构性改革,促进综合交通运输体系一体化发展。 1旅客联运产品的内涵 旅客联运产品属于无形产品,是高速铁路有机衔接航空、公路、水路等多种运输方式,为旅客提供空铁联运、公铁联运、铁水联运等产品和服务,不仅仅是高速铁路客运产品和航空、公路、水路等客运产品的简单叠加,还包括产品之间的接续过程、延伸服务以及提升旅客感知体验等服务要素。旅客联运产品形式(见图1)包含核心运输产品、形式运输产品和附加运输产品三个层次[4]: (1)核心运输产品是指旅客联运方案、运力资源配置、运营保障基础设施、综合枢纽换乘接续等运输服务基本功能,能够满足旅客基本位移需求; (2)形式运输产品是指联运信息系统、运营保障服务、行程规划服务、联运产品销售等基础性运输服务,是核心运输产品的实现形式; (3)附加运输产品是指信息咨询服务、行包服务等辅助性运输服务,是核心运输产品的服务延伸和价值提升。 2旅客联运产品发展现状 2.1旅客联运产品的实践探索 基于高速铁路的旅客联运作为综合交通运输体系的重要组成部分,我国运输企业开展了一系列实践创新,局部地区进行了空铁联运、公铁联运、铁水联运多种有意义的探索[5-7]。2010年,成都局集团公司与重庆机场在全国首推空铁联运服务。自2012年开始,部分铁路局集团公司与东方航空公司、中国国际航空公司、春秋航空公司等在上海、重庆、成都、武汉、海口、石家庄、天津、北京大兴等机场设计了多种联运产品和服务,推出了“空铁通”、“空铁快线”、“空铁畅行”、“川行通”等空铁联运产品。2018年,广州局集团公司率先推出“公铁海联运”产品,旅客乘动车组列车到达湛江西后,不用出站即可无缝换乘,实现从我国内地城市至海南岛的一票跨海通行。2020年,广州局集团公司推出广东湛江至海南海口“公铁水联运”服务项目“湛海联程”,旅客从湛江西站仅凭一张票,就能换乘汽车、轮船,横跨琼州海峡抵达海口,实现过海无缝接续。2021年,12306APP上线全国到海南“铁水联运”产品,实现“一次购票”即可完成火车、轮船、巴士之间无缝换乘,轻松跨越琼州海峡。2020年,山东商河依托山东省道路客运联网售票数据资源,在基础设施、公铁联运中转站、设施设备、信息系统等方面,建设了高铁无轨站、智慧汽车站、电子客票、电子发票、定制出行等公铁联运项目。 2.2旅客联运产品存在的问题 尽管我国旅客联运产品和服务取得了良好的经济效益,引起了积极的社会反响,但仍存在联运产品体系不健全、联运产品竞争力不强、联运资源配置不合理等严峻问题,亟待研究解决。 (1)联运产品体系不健全。目前,旅客联运产品设计没有明晰联运市场需求,并未以旅客出行需求为出发点,而是仅仅围绕出发地或目的地开展,缺乏系统的联运产品规划,联运产品体系不健全,无法满足旅客差异化、多元化、个性化、波动性的出行需求,联运供需双方难以达到双向均衡,导致旅客满意度较低,联运产品运行效果不佳。 (2)联运产品竞争力不强。高速铁路、航空、公路等运输方式在交通线路、时刻表、换乘节点城市、交通接驳条件等时间、空间结构方面差异性较大,铁路与其他运输方式之间缺乏协同,目前尚未形成标准统一的联运信息管理平台和技术服务标准体系,导致多种运输方式之间未能形成有效联运服务网络,无法实现联运客流“无缝衔接”,联运产品竞争力不强。 (3)联运资源配置不合理。基于高速铁路的联合运输网络已经形成,但主要联运方式的网络覆盖度与可达性研究不足,与其他运输方式基础设施衔接不畅,无法为联运产品设计提供基础设施条件信息,且联运网络流量分配与联运系统供给水平评估方法研究不足,换乘接续枢纽布局规划与服务水平不高,影响联运产品设计与换乘接续方案编制,旅客联运资源供给与联合运输需求的适配问题突显,联运产品效用偏低。 3旅客联运产品谱系化设计 3.1设计原则 旅客联运产品谱系采用标准化设计,坚持标准统一化原则、功能模块化原则、产品系列化设计原则[8-9],有利于缩短联运产品设计周期,合理发展联运产品新品种,持续满足旅客日益多元化、个性化出行需求,不断提高铁路运输企业规模经济效益,促进社会资源优化配置。 3.1.1标准统一化原则 旅客联运产品设计,首要任务应统一各交通运输方式之间联运接口标准,通过搭建联运信息管理平台,规范技术服务标准体系等,加强高速铁路与航空、高速铁路与公路、高速铁路与水路等交通方式有机衔接,为旅客提供“一票制”联程服务,实现旅客“零换乘”目标,提升联运产品竞争力,促进旅客联运系统持续有效运行。 3.1.2功能模块化原则 旅客联运产品可分为核心运输产品模块、形式运输产品模块和附加运输产品模块。旅客可在核心运输产品模块、形式运输产品模块和延伸运输产品模块中选择若干个服务模块,组合形成出行效用最大化的联运产品,进一步优化配置旅客联运资源。 3.1.3产品系列化原则 根据运输市场需求和技术经济要求,对旅客联运产品系列进行横向或纵向设计,扩大联运产品和服务范围,以尽可能少的联运产品种类,最大化满足多样化、定制化的旅客出行需求,形成体系完整、结构合理、更具灵活性的旅客联运系列化产品,健全旅客联运产品体系,提高产品吸引力,全面提升旅客出行体验。 3.2设计维度 从运输方式、运输速度、运输距离等维度(见图2),全面分析旅客联运产品谱系的主要影响因素。 3.2.1运输方式 旅客运输方式主要包括铁路运输、航空运输、公路运输、水路运输等,根据各种运输方式的技术经济特点,通过有效协同两种以上运输方式,可形成衔接顺畅的空铁联运、公铁联运、铁水联运等产品体系。 (1)空铁联运 空铁联运产品主要是服务于高速铁路相对劣势的运输市场,不适合在高速铁路已经具有较高占有率的运输OD提供空铁联运产品。同时,空铁联运在送达时间上也应具备一定的优势,应该选择在市内交通便利,同时具备高铁站和机场的城市作为换乘衔接城市,最好选择在具有综合交通运输枢纽的城市进行换乘。从空铁联运的组织形式考虑,空铁联运主要有“铁空”、“空铁”、“铁空铁”、“空铁空”等形式。 (2)公铁联运 公铁联运产品主要是服务于高速铁路未完全覆盖的运输市场,不适合在高速铁路已经具有较高占有率的运输OD提供公铁联运产品。同时,公铁联运在送达时间上也应具备一定的优势,不适合选择运输距离过短的运输市场提供公铁联运产品。为确保旅客顺利完成高速铁路和公路的接续换乘,可以采用汽车直接进高铁站等衔接方式,提高公铁联运产品服务水平和市场竞争力。从公铁联运的组织形式考虑,公铁联运主要有“铁公”、“公铁”、“公铁空”、“空铁公”等形式。 (3)铁水联运 铁水联运产品主要是服务于因地形条件影响高速铁路不能实现便捷出行的水路运输市场。在海峡等水路运输具有明显优势的运输市场,通过铁路、港口、公路各方开展全面合作,采用汽车直接进高铁站和港口码头的衔接方式,促进铁路、公路和水路运力资源共享、优势互补,实现铁公水换乘无缝衔接。从铁水联运的组织形式考虑,铁水联运主要有“铁公水”、“水铁公”等形式。 3.2.2运输速度 按运输速度,可划分为高速运输、中高速运输以及低速运输。 (1)高速运输 在各种运输方式中,速度最快的是航空运输,其最高速度可达800km/h以上,单次航程可以超过10000km。由于机场距离市区较远,去往机场所需时间较长,并且机场办理登机程序较为复杂繁多,影响了整体航空运输速度。 (2)中高速运输 高速铁路最高技术速度可达200~350km/h。然而,列车在运行过程中,可能存在列车停站、列车越行、列车跨线等铁路技术作业,运营速度一般低于技术速度。公路运输短距离的运营速度较高,一般可达到80~120km/h。 (3)低速运输 水路运输是速度最慢的运输方式,客轮平均速度只有46~55km/h。在海上航行中,为了节约燃料消耗和提高营运效益,根据航线条件、运输合同等特点,采取减速航行,一般低于额定船速。 3.2.3运输距离 按运输距离,可划分为长距离运输、中长距离运输以及短距离运输。 (1)长距离运输 长距离运输是指运输距离在1500km以上的运输。航空运输和水路运输在长距离运输中具有较大优势。然而,机场通常建设在具有一定人口规模的大城市,其正常运营需要一定的客流支撑,许多城市难以直接通过航空运输完成出行。而水路运输和实际地理位置有较大关系,不仅受运输条件约束,需要依托沿海城市发达的水系,而且运输速度慢,相比其它运输方式不具备速度优势。 (2)中长距离运输 中长距离运输是指运输距离500~1500km范围内的运输。由于高速铁路在车站位置选择上通常会考虑城市的人口密度、当地地形、对周边地区经济的辐射能力等因素,因此,高速铁路对中长距离出行需求具有较大吸引力。 (3)短距离运输 短距离运输是指运输距离在500km范围内的运输。公路运输覆盖范围最广,被称为“门到门”的运输方式,通常其他运输无法通达的城市或地区主要依靠公路运输完成出行,其在短距离运输中具有较大优势。 3.3产品谱系化设计 基于时效性、经济性、便捷性、可达性等旅客需求,在综合考虑运输方式、运输速度、运输距离等维度的基础上,设计了基于高速铁路的旅客联运产品谱系,如图3所示。 3.3.1空铁联运产品设计 空铁联运出行需求通常需要综合考虑运输时间、联运票价、接续换乘、行李托运服务等多方面因素。面对长距离、中长距离运输市场,通过设计空铁联运产品,充分发挥航空和高速铁路比较优势,利用高速铁路作为航空的支线服务,优化接驳组织,提升空铁衔接顺畅性,将客流转移到空铁联运,为旅客节约时间成本或经济成本。 (1)既有高速铁路直达也有航空直飞的OD 面对长距离运输市场中既有高速铁路直达也有航空直飞的OD,高速铁路直达的时间较长,且航空直飞的票价较高,降低了旅客的出行需求。因此,在此OD开行空铁联运服务,将时间/价格敏感型旅客运输到可以提供低价航空服务的机场,帮助其享受更加经济的航空运输服务,客流从高速铁路直达或航空直飞转移到空铁联运,为旅客节约时间成本和经济成本。 (2)只有高速铁路直达的OD 面对长距离运输市场中只有高速铁路直达的OD,由于OD间仅存在高速铁路直达服务,没有航空直飞服务,过长的出行时间降低了旅客的出行需求。因此,在此OD开行空铁联运服务,将航空运输以空铁联运的形式提供给时间敏感型旅客,客流从高速铁路直达转移到空铁联运,为旅客节约时间成本。 (3)只有航空直飞的OD 面对长距离、中长距离运输市场中只有航空直飞的OD,由于航空直飞的票价较高,降低了旅客的出行需求。因此,在此OD开发票价较低的空铁联运产品,将价格敏感型旅客运输到可以提供低价航空服务的机场,客流从航空直飞转移到空铁联运,为旅客节约经济成本。 (4)既无高速铁路直达也无航空直飞的OD 面对长距离、中长距离运输市场中既无高速铁路直达也无航空直飞的OD,由于OD间既没有航空直飞服务,也没有高速铁路直达服务,只能通过航空转航空、高铁转高铁或其他运输方式出行,低效换乘方式降低了旅客出行体验。因此,在此OD开行空铁联运服务,将高效便捷的连续运输服务提供给诱增客流,为旅客节约时间成本或经济成本。 3.3.2公铁联运产品设计 公铁联运出行需求主要受客运枢纽衔接程度、运营时间、客车班次密度、购票便捷程度、客车品质、行李存放服务等因素影响。面对短距离运输市场中不具备高速铁路直达条件的OD,依托现有长途客运站,建设具有购票、取票、候车、旅游咨询服务等功能的高铁无轨站,并通过开通专线、班车等直达客车,实现与高铁站无缝接驳,延伸高速铁路运输服务范围,有效缩短旅客出行时间,促进高速铁路与公路有机结合,打造零距离换乘、“门对门”、时刻精准的空铁联运直达通道。 3.3.3铁水联运产品设计 铁水联运出行需求主要受特殊的地理因素所决定,是必须经过水路运输的刚性需求。选择铁(公)水联运的旅客,往往对运输时间、联运票价、舒适度、接续换乘和便捷化设施要求较高。面对长距离、中长距离运输市场中有普速铁路直达但需跨水运的OD,由于运输时间过长,极大降低了旅客的出行效率。因此,通过在此OD开行铁水联运服务,借助一段短距离公路运输,便可轻松实现高速铁路与水路无缝换乘,将时间敏感型旅客从普速铁路直达转移到高速铁路,延伸“门到门”服务链条,从而有效节约旅客出行时间。 4结语 科学有序推进以高速铁路为核心的旅客联运产品发展,在旅客联运产品谱系结构的基础上,健全旅客联运产品技术标准体系,完善联运基础设施,构建联运信息管理平台,提升联运服务网络质量,促进高速铁路与航空、公路、水路高效协作和融合发展,营造多种交通方式主体共赢的市场格局,打造“一站式”、“一单制”全行程服务生态链,满足人民群众日益增长的高品质出行需求,对于加快构建现代综合交通运输体系具有重要意义。 参考文献: [1]陈硕,汪健,闫超,等.我国旅客联运发展必要性及推进路径研究[J].综合运输,2017,39(7):22-27. [2]中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要[EB/OL]. [3]中共中央、国务院印发国家综合立体交通网规划纲要[EB/OL].http://www.gov.cn/zhengce/2021-02/24/content_5588654.htm. [4]菲利普·科特勒,加里·阿姆斯特朗著,楼尊译.市场营销原理(第13版)[M].北京:中国人民大学出版社,2010. [5]王洪业.基于区块链技术的空铁联运售票模式研究[J].铁道运输与经济,2019,41(11):32-39. [6]单杏花,朱建军,朱颖婷,等.综合交通下的旅客多式联运智能出行研究[J].铁路计算机应用,2019,28(12):1-4. [7]聂磊,佟璐.建立空铁旅客联运服务标准体系的思考[J].铁道技术标准,2020,2(4):91-99. [8]常捷,何逵.标准化原理与方法[M].北京:机械工业部《推进技术》编辑部,1982. [9]朱宏斌.型号工程标准化[M].北京:航空工业出版社,2004. 作者:汪健雄 肖玉兰 阎志远 王炜炜 朱建军 张启蒙 单位:中国铁道科学研究院集团有限公司 电子计算技术研究所
生物科技论文:浅谈生物科技活动对素质教育的促进作用 开展丰富多彩的生物课外科技活动,可以激发学生的学习兴趣,培养学生的创新精神和实践能力,培养青少年热爱祖国、热爱生物科学、热爱大自然的美好情感,启发青少年认识科学与人类生活的关系,学习科学研究的基本方法,为发现、培养生物后备人才奠定基础。 生物科技活动素质教育作用素质教育就是遵循教育规律,面向全体学生,对学生的思想道德、科学文化、劳动技术和身体心理素质进行培养。生物科技活动是指在课堂以外开展的生物学方面的研究行为。开展丰富多彩的生物课外科技活动,可以激发学生的学习兴趣,培养学生的创新精神和实践能力,培养青少年热爱祖国、热爱生物科学、热爱大自然的美好情感,从小关心农业和生态环境,保护这些人类共同关心的重大课题,启发青少年认识科学与人类生活的关系,学习科学研究的基本方法,为发现、培养生物后备人才奠定基础。课外科技活动以其较强的实践性和极大的灵活性,对素质教育的贯彻有极大的促进作用。 一、开展生物科技活动,激发学生的学习兴趣 课外生物科技活动的内容丰富,形式多样,符合中小学生活泼、好动、有强烈的求知欲和好奇心的年龄特征及心理特点,能有效地调动学生的积极性,激发其学习兴趣。 选择生物科技活动的课题,要符合学生的年龄特点和知识水平,力争做到课题具有新颖性、实用性和趣味性。例如,针对当今社会的热点问题、环境问题,组织学生调查学校附近的环境保护情况,在调查过程中,同学们根据当地的情况收集了当地关于空气质量的报道,以及有关治理空气污染和水污染的报道;调查了农田或菜园中施用农药和化肥的情况,重点了解施用农药的种类和毒性;了解了当地汽车尾气超标情况及为治理尾气超标所采取的措施;走访了学校附近的工厂和餐馆,了解了这些单位产生的废气、污水和固体废弃物及其处理措施。调查完成后,对调查情况做出调查报告,在班级内报告调查结果和提出建议,经过讨论汇总,对当地的环境质量进行了初步的分析和评价,并提出改进当地环境保护工作的书面建议。这项活动对增强学生的环保意识起到了一定的积极作用。我们还结合初中生物课的教学,开展课外采集动植物标本的活动,同学们兴趣高涨,积极参与。使他们对科学文化知识、生物科技活动产生了浓厚的兴趣,更乐于探索自然界的无穷奥秘。 二、开展生物科技活动,提高学生科学文化素养 生物科技活动是需要动脑、动眼、动手的活动。通过生物科技活动可使学生加深理解和巩固课堂上所学的知识,提高多种能力,受到了科学方法、科学思维训练,使学生从小养成严谨求实的科学态度,锤炼坚韧不拔的科学精神。 在校园周围的田野林地有很多生物资源,我们在每年六月份组织学生到校外去采集植物标本。捕捉昆虫标本,同学们兴趣盎然,路边、田野的小草、林地的树木,草丛中的昆虫、蜘蛛等小动物,都引起他们极大的兴趣。他们细心的观察各种植物的生长环境,认真研究植物各个器官的形态结构,认真观察各种小动物生活习性、形态结构等特点,并与课堂上所学的知识对照加深理解。将采集到的植物、昆虫经过整形、压干、上台纸等一系列过程制成腊叶标本和昆虫标本。切实掌握了植物腊叶标本的制作技术和昆虫标本的制作技术。提高了动手能力。生物科技小组制作的标本,作为直观教具在课堂上运用,也促进了课堂教学。生物科技小组的同学还饲养了蜗牛、蚯蚓、河蚌、金鱼等,以观察软体内动物、环节动物、鱼类的形态结构特征。同学们还观察到了蜗牛的生殖。通过查找资料同学们还知道了蜗牛的形态结构特点和生理特点,通过观察知道了蜗牛的生殖过程。蜗牛是雌雄同体,异体受精的动物。蜗牛的生殖器官位于头部触角的稍后处。生殖季节,蜗牛的生殖器官向外突起,在寂静的黎明或黄昏时间,两只蜗牛的长触角互相摩擦,身体前端互相交叉,完成异体受精。蜗牛的受精卵大小如红豆,外包有卵膜、白色。若将完好的受精卵放入装有沙土的塑料袋或罐头瓶内,卵上盖以湿纱布,并保持纱布湿润。容器口盖一块玻璃板,在室内温度适宜的情况下,约经7d-14d卵即孵化成小蜗牛。同学们通过饲养和观察了解了蜗牛的形态、结构、生活习性和生殖,并写了观察日记。通过这些活动,提高了学生的观察能力、思维能力和运用所学知识进行综合、分析实际问题的能力。如针对“种子萌发条件的实验”观察效果不好的问题,组织学生对此实验进行了改进,同学们自行设计,分成小组采取不同的方式进行对比试验。在实验过程中,有的小组学生提出对固定方法进行改进,把教材中的“捆式”改为“夹式”。将两根铁丝互相拧在一起,在不同位置预留三个较大的孔用来夹种子,这样改进易固定种子,可反复利用。有的小组提出增加对照试验,把两组实验增加为四组,第一、二两组使用完好的种子,第三组使用煮熟的种子,第四组使用不完整的种子。然后将第一、三、四组放在温暖的地方,第二组放在寒冷的地方让其萌发。然后将萌发情况作对比,最后分析、讨论、总结,得出种子萌发条件。通过这些活动,使同学们受到了科学方法的训练,学会了观察、分析、对比、综合等科学的思维方法,培养了学生的实验能力,也培养了他们严谨求实、一丝不苟的科学态度,以及不怕挫折、勇于战胜困难的科学精神。 三、开展生物科技活动,培养学生的劳动技能 课外生物科技活动具有较强的实践性,通过野外实习和参加生产劳动,学习一些实践技术,使学生在实习实践的过程中掌握劳动技能,培养学生热爱劳动的情感。 接受义务教育后的农村青少年,大多数将直接参加农业生产劳动。因此要非常重视对学生劳动技能素质的培养,使他们毕业后能适应当地经济发展的需要。为此,在课余时间,组织科技兴趣小组到大棚去学棚蔬菜栽培技术;到食用菌栽培专业户学习食用菌栽培技术;到果园学习果树嫁接技术等。在这些实践活动中,学生不仅获得了一定的劳动技能,有了一技之长,而且也使他们看到生物科技在农业、林业生产上大有用武之地,更加激发了学生的学习兴趣。同时,他们从自己的劳动成果中体会到了成功的喜悦,感到劳动的光荣,受到了劳动观念和劳动态度的教育;进而培养了学生热爱家乡、热爱劳动的感情,以及改变家乡面貌的强烈责任感。 四、开展生物科技活动,向学生渗透思想品德教育 课外科技活动提供了丰富的思想教育的契机,教师若能及时点拨,可对学生进行潜移默化的思想品德教育。 我市地处松花江沿岸,有丰富的植物资源,我们抓住这一有利条件,开展课外生物科技活动。组织生物科技活动小组,开展对我市境内松花江沿岸植物资源的调查活动,同学们的积极性很高。他们利用星期天、节假日走遍松花江沿岸的广大地区,观察记录、采集植物标本。根据调查情况,写出调查报告,开阔了学生的视野。在这次活动中,同学们既看到了家乡丰富的植物资源,又领略了松花江沿岸的秀丽风光,激发了他们热爱家乡,热爱大自然,保护自然资源,保护环境的美好情感。 实践证明,开展生物科技活动对巩固加深理解课堂知识,拓展学生的知识,开阔学生的视野,增强学生的科技意识,加强理论和实践相结合等方面均有较大的促进作用;同时也培养了学生团结协作精神,锻炼了学生勤奋刻苦,勇于克服困难的意志;在科技活动中,还可以激发学生的创造性,发展个性特长,促使学生全面发展。 生物科技论文:校内外相结合进行农村高中生物科技教育的尝试 摘 要 探索校内外相结合进行农村高中生物科技教育,有效提高农村高中学生的生物科学素养的途径:抓住课堂教学主阵地、积极开展探究性学习、宣传生物科学新成果、重视开展生物学实验、进行生物科学史教育、认真落实好STS教育。 关键词 校内外 农村 高中生物 科技教育 生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。提高生物科学素养是《高中生物课程标准》提出的四个基本理念之一。生物科学素养反映了一个人对生物科学领域中优秀基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身的科学素养的能力。生物科学素养包含的主要内容是:生物科学知识与技能、生物学科学方法、生物科学精神与态度、理解科学技术社会(STS)的关系。生物科学素养是一个人综合素质和能力的体现,需要在长期的学习、工作和生活中逐步培养和建立起来。作为一名从事一线教学的农村高中生物学教师,要深知自己的责任和义务,必须更新观念、改进教法、与时俱进,重视理论和实践的联系,校内外相结合进行农村高中生物科技教育,全面提高学生的生物科学素养。 1 抓住课堂教学主阵地 生物学基础知识包括基本的生物学概念、原理和规律。让学生掌握一定的生物学知识既是生物课程所规定的基本任务之一,也是学生具有生物科学素养的基本要求和标志。学生在高中阶段,要在义务教育的基础上,进一步学习分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境等生物学的概念、规律和观点,对生物学的优秀知识有更深入的理解和掌握,进而形成科学的自然观。农村高中学生生物科学素养的提高是建立在掌握生物学的基础知识之上的。 培养和提高农村高中学生的生物科学素养,主渠道是生物课堂教学。为了抓住课堂教学主阵地,最大限度地提高课堂教学效果,教师要从五个方面着手:(1) 锤炼自身,终身学习。新课程把教师地位确立为主导,是对教师素质提出更高的要求。教师不再仅仅是无错误地传授知识和解除疑惑,必须是有智慧地、创造性地让学生获得知识,体验学习,学会学习。这就要求教师要不断学习新的教育教学理论、吃透课标、研读教材,锤炼自身,终身学习。(2) 分析学情,精心备课。认真分析学情,精心备好每一节课,每一节课都有具体、明确、可操作性的教学目标。(3) 发掘教材,开发素材。发掘教材中蕴含的基本技能,积极开发利用教材等教学资源,为学生提供丰富多彩的学习素材,使课本知识鲜活起来。(4) 创设情境,有效参与。在课堂教学中,把教学过程变成学生发现知识的过程,创设有吸引力的问题情境,将学生的注意力引导到最佳的思维状态,使学生真正有效参与学习。(5) 优化教法,巧用媒体。优化教学方法,巧用现代教学手段,使宏观与微观、静态与动态、抽象与直观能够轻易地实现相互转化,通过声音、图画、视频等多种刺激,调动学生的多种感觉器官。这样让学生能够更轻松地理解生物学知识,使课堂教学富有时代气息。 教师通过课堂教学,使学生在知识、能力、情感、态度价值观等方面获得协调发展,为提高农村高中学生的生物科学素养奠定坚实的基础。 2 积极开展探究性学习 普通高中生物课程标准在分析我国理科课程改革的基础上,借鉴世界各国科学课程标准及教学改革的实践经验,把“倡导探究性学习”作为基本的课程理念,以期将我国生物课程改革推向深入。科学探究技能不仅属于科学家的本领,也是对具有科学素养的现代公民的基本要求。学校的科学探究活动通常是指学生积极主动地获取生物学知识、领悟科学思想、领悟科学研究方法而进行的各种活动。每个高中学生都应该学习和掌握科学探究的基本技能。高中生物教材为学生提供了充分的科学探究素材。 教学中,教师要经常结合学校所在地、学校和学生的实际,指导学生自己提出生物学探究课题、制定计划、实施计划、收集证据、分析研究、写出报告、交流展示,积极开展探究性学习活动,使学生在解决实际问题的过程中达成学习目标。2011年4月,指导学生探究性学习的活动项目“远离农药污染 维护生命健康――西关村莲花菜菜青虫防治调查及无害化防治研究”获甘肃省青少年科技创新大赛优秀科学竞赛项目二等奖。2012年4月组织学生开展的探究性学习活动项目“渭源县脱毒马铃薯培育和栽培研究”在甘肃省青少年科技创新大赛中荣获优秀科技竞赛项目二等奖。教师要组织学生进行辩论、专题讨论、项目设计等多种多样的探究性学习的方式。通过开展探究性学习活动,广大农村高中学生在知识、能力、情感、态度与价值观方面得到较快发展,收到较好的学习效果。 3 宣传生物科学新成果 在平时生物学教学中,教师要注意搜集一些生物科学的新成果,适时地与课堂教学知识点有机结合起来,使教材基础知识与生命科学发展的最新成果相衔接,有利于培养学生热爱生命科学、从事生命科学研究的志向。当代中学生思想活跃、思维敏捷,对新事物、新观点特别感兴趣,且易于接受。生物学教学应符合学生的这一心理特点,教师要尽量选用最新的资料,激发学生的学习兴趣,有针对性地补充一些最新的生物科学成果,缩小教学内容与现实生活的“距离感”、“时间差”,用新鲜的信息刺激学生。如:在学习基因工程一节时,教师给学生介绍以基因芯片为代表的生物芯片技术;在学习艾滋病的流行和预防时,介绍美国科学家最近研制出一种新型抗艾滋病药物,该新药能够阻止艾滋病病毒(HIV)插入正常细胞的染色体,这是艾滋病药物研制领域的一大突破,将为越来越多的抗药性HIV感染者和艾滋病患者带来希望;在学习免疫缺陷病时,介绍利用航天高科技为医院无污染空气环境的新方法,可以祛除空气中与SARS、埃博拉、天花、结核病等恶性传染疾病相关的微生物,从而满足医院里身患免疫系统疾病的病人的特殊需求。 教师在高中生物教学中渗透生物科学新成果,不仅能拓展学生的生物科技视野,增进学生对生物科技与社会关系的理解,而且开阔学生视野、启发学生思维、激发学习兴趣,唤起学生的时代感,使其树立生命科学意识,最大限度地提高学生的生物科学素养。 生物科技论文:当代农业生物科技发展新走向 在当今世界各国纷纷建立以基因为优秀的知识产权保护,抢占21世纪国际生物技术制高点的新形势下,参加北京“国际周”现代农业高层论坛的专家呼吁,要密切关注现代农业生物技术领域日益显现的研究成果商品化、研究方式规模化和基因资源争夺白热化的趋势,在即将到来的生物世纪里,真正占据自己的位置。 农业生物技术的主要研究内容包括:增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要,发展最快。根据统计资料,到2000年,全世界转基因作物推广面积达4420万公顷,比1996年增长了25倍;种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广,达到了3030万公顷,占68%;其次为阿根廷,1000万公顷,占23%;加拿大300万公顷,占7%;我国为50万公顷,占1%。 根据有关专家的看法,现代农业生物技术的最新发展趋势表现为: 研究成果商品化产业化进程加速。目前,农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成,并处于一个高速发展时期。有关专家预测,本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10%以上,而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元,2005年60亿美元,2010年200亿美元;国际农业生物技术应用机构(ISAAA)的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。 研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时,众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点,私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例,民营机构1992年对这一领域的投资为5.95亿美元,而1999年则达到15亿美元。与此同时,世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮,并购金额从1997年的12.37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成,过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。 据业内人士分析,促成公司并购的原因,一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合,而更重要的原因,则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业,小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场,与其它企业抗衡。 基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下,发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺,其优秀就是对基因的争夺。谁掌握了基因,谁就掌握了生物技术的制高点,就掌握了未来竞争的主动权。有专家称,转基因植物技术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。 有报道表明,为了获取我国丰富的生物基因组资源,国外公司已在我国境内悄悄地开展活动。中国农科院的专家指出,基因资源是有限的、可视专利的战略资源,是可持续发展的重要保障。不建立自己的生物信息技术平台,指望在别人的公益性研究完成后捡便宜的想法,会对我国生物技术产业和可持续性发展带来不可估量的隐患。加快生物资源信息化的研究,保护、利用和开发我国丰富的生物多样性资源是当务之急。 生物科技论文:国内生物科技和产业发展决策和建议 1抓住机遇,加速我国生物技术及其产业的发展 近20年来,我国生物技术取得了长足的发展,培养了一支约2万人的从事生物技术研究、开发、生产和管理的科技队伍,其中有一批留学海外学成回国的中青年生物技术专家;建立了相当数量的研究开发机构及产业化基地;初步形成了医药生物技术、农业生物技术、轻化工生物技术、海洋生物技术等门类齐全的生物技术研究、开发、生产的体系。作出了一批具有较高水平的生物技术研究开发成果,开发出一批生物技术产品并投放市场。继1996~1997年第一个基因工程产品上市的高潮之后,预计在2003~2005年我国将出现生物技术产品上市的第二个高潮。由此可见,与其它高技术领域相比,我国的生物技术总体水平及产业化程度与国际先进水平的差距明显缩小。在我国重要的高技术领域中,从目前基础条件、资源优势和发展态势来看,生物技术最有希望取得创新性进展,最具参与国际市场竞争的潜力。因此,建议国家将发展生物技术及其产业作为21世纪加速发展我国高技术产业、提高国际竞争能力的“突破口”。把握有利时机,进一步把发展生物技术及其产业放在突出的战略地位,力争在21世纪的前10年内使我国生物技术及产业跻身于世界先进行列。 2制定发展战略、明确战略目标、选择发展模式总体战略 我国的生物技术及产业发展应改变以往跟踪为主的战略,实施积极创新为主集成应用的战略方针。基于目前我国生物技术及产业发展的实际状况、水平和能力,在未来10~15年内,我国宜采取“立足创新、集成应用、需求导向、重点突破”的发展战略。 关于集成应用,主要是指把现有的已成熟的先进技术(不管这些技术源自何处)组合集成起来运用于生物技术的研究开发和产品生产。充分借助和合理利用现代科学技术所取得的成就,对于我国生物技术产业以及其他高技术产业的发展都十分重要。 (1)战略目标 21世纪初我国生物技术及产业的发展目标应定位在:努力提高生物技术在我国国民经济和社会发展中的贡献率,增强我国生物技术的创新能力和国际竞争能力;争取在21世纪初的10年内,使我国生物技术的整体水平跻身于世界先进行列,生物技术新兴产业发展成为我国的支柱产业之一。 (2)发展模式 我们认为,在未来10~15年内,我国的生物技术及产业发展宜采取“政府引导,企业为主,官、产、学、研、资相结合”的发展模式。 众所周知,产、学、研的结合是促进科技进步,加速科技长入经济,提高研究开发效率的良好方式。结合现阶段我国实际情况,为保障生物技术及产业得以迅速发展,政府的作用十分重要。政府应该对全局研究开发及产业化的发展方向、目标、策略和措施进行系统的规划和设计,对各类各层次不同机构的研究开发工作给予重要的引导;对于一些重要的领域,国家应给予一定的资金支持,可以更加有效地引导企业界、金融界以及地方政府的资金和支持,各方面力量形成的合力将加速国家目标的实现。 高技术是基于多种学科的综合技术,而高技术产业则必须加上科学的经营管理和营销策略。发展高技术产业只有以企业为主,才能有效地将分离的科学与技术、科技与产业、产品与市场紧密地有机地联系在一起。同时生物技术产业的发展需要技术资本和金融资本的联合运作。没有一个良好的资本市场,生物技术产业将难以迅速发展。 3主要对策 (1)健全和完善管理体制、加强整体协调、形成优势集成 总体而言,我国目前尚没有全国性统管生物技术研究开发及产业化的组织管理机构,缺乏全局性的战略部署。目前国家各类科研计划虽然都在不同程度上注重基础性创新性研究,但在具体实施和操作过程中,往往倾向于选择短期能产生效益的研究项目,导致创新的源头匮乏。更为严重的是,各类计划之间缺乏必要的沟通与协调,各部门、地方自成一体、封闭运行,导致科研力量分散,形不成合力,而且造成低水平重复。 现阶段我国正处在从计划经济向市场经济过渡的转轨期。发展我国的生物技术及其产业,必须结合我国具体国情,同时运用计划和市场两种资源配置的调节手段,采取“两弹一星”+利益捆绑的新机制,盘活我国技术、设备与设施、人才等方面的存量,使各方面的优势系统有效地集成;必须同时调动国家、地方和企业以及科技人员的内动力和凝聚力;必须下决心解决部门地方条块分割、低水平重复的顽症。为此,建议国家适时成立全国性的组织管理机构,对全国生物技术及产业发展进行总体规划和协调发表,从而做到整体协调,避免多头指挥和政出多门,实现决策、协调和实施系统的统一、简便和高效。 (2)进行战略布局,形成产业聚集区 国外生物技术及其产业发展的经验表明,在一些地理、交通、信息、政策等环境较好的地域,容易形成生物技术研究开发和产业的“聚集区”。这种“聚集”促进了不同研究开发领域的交流与合作,不仅加速了生物技术研发及产业的发展,同时通过“聚集”进一步吸引人才、技术和资金,起到了“聚集”带动“聚集”的作用,形成了良性发展的循环。根据目前我国生物技术及产业发展情况,结合现有部级高技术产业开发区,可选择技术力量比较雄厚、投资环境好并已有一定生物技术产业基础的上海、北京、广东(深圳)、长春等地作为生物技术产业化基地,给予更为优惠的财政和税收扶持政策。集中力量有选择地发展3~5个生物技术产业聚集区(如以北京为中心的京津冀聚集区、以上海为中心的江浙沪聚集区、以深圳为中心的粤港聚集区、以长春为中心的长沈大聚集区等),发挥生物技术产业发展的聚集效应,尽快形成较大的生物技术产业规模。对上述生物技术产业聚集区,国家应积极发挥引导作用,充分调动地方和企业界的积极性,以国家重大项目为纽带,促进优势互补的联合与协作,逐步形成既有合作(包括跨国和跨地区合作)又有竞争的社会化的生物技术研发与生产的格局。 (3)选择部分重点产品,目标定位国际市场 对于某些我国有较好基础、接近或达到国际先进水平或是我国有资源优势的技术领域,例如转基因动物反应器、转基因植物、功能基因组、生物芯片、组织工程、中药等领域,应选择部分重大项目,目标瞄准国际市场,通过运用优势集成、整体设计、分段实施的操作方式,加大协同攻关力度,尽快将一批拥有自主知识产权的生物技术和产品推向国际市场,增强并确立我国生物技术及产业的国际竞争能力和地位。 4建立国家生物技术重大项目孵化器 我国科技成果转化难、转化率低制约了高科技产业的发展,影响了科技作为第一生产力作用的发挥,已成为普遍关注的问题。生物技术因其自身的综合性、多学科特点,生物技术转化更具有特殊性。在目前我国资本市场尚不完善的条件下,孵化器的作用尤为重要。孵化器的作用是,通过与研究开发机构建立广泛联系,并有力地引导企业介入,密切生物技术上下游的结合,有效地使单一技术的突破尽快孵化为成熟配套的技术和工艺,向产业进行技术转移和辐射,从而加速具有商业前景的技术和产品尽快形成商品化和产业化。为此,应在已有的工作基础上,择优建立数个生物技术国家重大项目孵化器,结合具有自主知识产权、独特性的生物技术重大项目和重大产业工程的实施,力争在5~10年内开发出一批具有自主知识产权和国际竞争力的重大生物技术产品,同时走出一条生物技术成果转化的成功之路。 5加强生物技术产业相关技术及装备的产业化及国际化 我国在生物技术及产业发展所需的重要仪器、设备、试剂等支撑技术与装备方面十分落后,主要依靠国外进口。在国外,生物技术的支撑技术与装备本身就是一个巨大的产业,其产值占生物技术产业总产值的20%以上。生物技术的支撑技术与装备具有两大特点,一是涉及多学科、多技术领域的交叉;二是绝大多数生产经营专用仪器、装备的公司都拥有国际市场,只有占有国际市场才能在国际竞争中生存和发展。目前我国尚不具备自主研制和生产并占有国际市场的能力。因此,对重要的生物技术仪器、设备和装备,应采取“桑塔纳”模式,走与国外大公司合资合作的发展道路。第一步通过合资合作,引进建设组装线或生产线,这样一方面可以迅速提高技术水平和管理水平,另一方面可以与外国公司共同参与国际竞争;第二步加速引进技术的消化吸收,逐步加大国产化比重,同时加强新型号、新设备的研制开发,进而逐步增强参与国际竞争的能力。在此方面,应注意避免自己闭门造车、封闭发展,所开发的产品性能不稳定,测出的数据不可靠,别人不用,自己也不用的尴尬局面。 6大力发展生物技术中介组织 国外成功经验表明,中介组织在高技术产业发展过程中发挥了重要作用,中介组织是创新体系的重要组成部分。我国应大力发展从事生物技术信息咨询、技术评估(包括生物安全评估)、专利(特别是国外专利)、投融资等方面的中介机构。 我们认为,应尽快组建生物技术产业协会。组建生物技术产业协会有利于信息沟通和协作,有利于规范市场和公平竞争,亦可避免不必要的重复,有利于逐步形成社会化发展的格局。协会组成以企业法人和高级主管为主,吸纳大学和研究机构的技术、管理、营销专家参加。政府主管部门可以通过协会进行全局性组织协调工作。 7充分利用和合理保护我国丰富的生物资源 我国国土辽阔,特殊的地理、气候、人口、人文、历史以及多民族等原因,使我国具有丰富的动物、植物、微生物及人类遗传资源,包括历史悠久的中医药宝库,为我国在生物技术领域的研究开发提供了得天独厚的有利条件。但从目前情况看,我国在生物资源的保护和利用方面还存在着明显的不足。大量的生物资源没有得到有效的保护和利用,甚至一些重要的资源流失严重。例如,我国虽有丰富的微生物资源,但由于资金和管理上的一些因素,导致研究、保藏和开发工作都处于非常困难的境地,至今没有一个明确的主管部门,也没有一部微生物资源管理的法规。因此,建议国家有关部门象重视人类遗传资源一样高度重视对所有生物资源的保护和利用。一方面应抓紧制定和完善有关各类生物资源管理的法规和规章制度;另一方面应尽快建立健全国家生物资源的保藏及服务体系,其中包括细胞库、菌种库、毒种库、种质库、信息库等。此项工作可在相关计划的基础上,给予专项经费支持。虽然需要花费一定的资金,但这是一项具有战略意义的基础性工作,因此必将起到事半功倍的效果。 8加强国际合作,建立战略联盟 中国改革开放实践证明,不开放就没有出路。高技术需要在合作和竞争中求发展。一方面是在合作中竞争,另一方面又要在竞争中合作。国际上,企业间的联合与建立战略伙伴关系越来越成为一种重要的发展趋势。我国在发展生物技术及产业的过程中,必须加强与国外政府间和民间的合作与交流。此外,还应利用国内巨大市场的吸引力,积极与某些大型跨国公司建立战略伙伴关系,在国内合作建立合资企业,合作开发新产品,合作开拓国际市场。 发展我国生物技术及产业要充分重视利用海外资源,特别是信息及人才资源。在这方面,即使是十分发达的美国也不例外,十分重视利用国外的信息,并吸引别国的优秀人才为其服务。我国除应采取相关措施积极吸引海外留学生和科学家回国为国效力外,还应选择重大技术领域,在国外建立联合工作站。863计划生物领域在“八五”、“九五”期间已试行,效果良好。实践表明这是实现技术跨越的有效途径。国家应积极引导支持有条件的科研机构和企业,特别是企业在国外建立研究开发机构,这样将会大大提高信息采集、技术引进、智力引进、人才培养和国际合作与交流乃至产品出口的效率。 9高度重视人才的培养和引进 高技术的竞争归根结底是人才的竞争。为参与21世纪生物技术国际竞争,培养优秀人才是一项十分重要而紧迫的战略任务。目前我国的教育体制和课程设置不适应生物技术及产业发展的要求。生物技术是多学科交叉的综合性技术,生物技术人才的培养要注重掌握广泛的知识以及多种相关技术技能。因此,建议在大学本科阶段,增设专门的生物技术课程,课程的内容包括广泛的相关领域的综合性知识。同时在研究生阶段,应开设有关管理和经营方面的课程。没有多学科的交叉汇集就没有生物技术的发展;没有管理和经营的理念就没有生物技术产业的发展。同时还应特别重视毕业后的在职教育,及时扩展新知识。特别需要强调的是,应注意培养既懂科技又懂经营与管理的两栖人才。建议国家设立专门的奖学金,资助具有博士学位或高级技术职称的人才,同时选拔具有丰富经验或担任一定的行政领导职务的优秀中青年骨干进修MBA课程,包括遴选其中部分突出人才赴海外攻读MBA学位。 在充分发挥现有国内生物技术人才重要作用的同时,应积极引导和吸引海外留学生和科学家回国发展,这是一项涉及人才资源争夺的战略任务。建议国家有关部门制定出台更加明确的有关鼓励和吸引海外留学生和华人科学家回国发展的具体政策措施。 生物科技论文:生物科技专题试题分析 一、近五年课标甲卷第 40题试题要素分析笔者对近5年的全国考试中心命制的全国高考理综课标甲卷第40题进行了试题要素分析,结果见表1。分析结果显示,近五年甲卷第40题有以下特点:问题情境相对简单。仅2010、2011两年使用了全新情境,但同时也融入了部分学生熟知的情境。近五年知识考查点相对集中。除2011年考查了生态工程,其他四年的考查点集中在了基因工程和植物细胞工程。考点覆盖了各项生物工程的重要概念、技术流程、在生产实践中的应用等。并与必修模块之间适当综合。能力要求以理解能力为主。主要考查学生是否能说出所学知识的要点,以及知识间的内在联系。仅在2010年的考题中(4)设计了曲线图,考查学生获取信息的能力。考题设问中“是何”问题比例偏高。“为何”“如何”“若何”问题只有1-2个。由此可见该题设问难度总体偏低。 二、“现代生物科技专题”备考建议 1.备考指导思想基于上述近五年的全国高考理综课标甲卷第40题的试题要素分析,形成“现代生物科技专题”的备考指导思想:要求学生达到“是何”问题得满分的学习目标。应对比例居高的“是何”问题,要做到“记得牢”“记得准”,“怎么记”是关键,教师需要引导学生建立各专题的知识体系,实现结构化记忆。要有效突破“为何”“如何”“若何”问题。教师需要引导学生加强知识间的内在联系,还应提供给学生一些较复杂的问题情境,让学生有机会运用分析综合及应用所学解决实际问题的能力、读题审题方面的能力,在能力运用中提升能力,从而达到高考试题考查的能力要求。 2.教学建议高三复习课,应该将学习的主动权交还给学生,同时教师要提供机会和帮助,让学生能够学的科学而高效。(1)梳理与构建知识体系梳理与构建知识体系是选修3复习的优秀任务。要根据学习内容,选用多种形式梳理知识并构建知识体系,如建构概念图、画流程图、看图讲述,列表比较等。无论哪一种形式,必须强调教师引导下的自主梳理与建构。借助教材图解,突出主干知识。教材中各生物技术相应的流程图、示意图等在复习中要充分利用,并通过这些图突出主干知识。教学中,教师提醒学生各环节应注意的细节,并指导学生在流程图中加以标注,这样就把细节知识定位于一定的结构中,以主干带细节,帮助学生有效的记忆。应对试题时,学生能很快提取相关的基础知识解决实际问题。问题驱动丰富理解。问题驱动是围绕着教学目标,通过设置一系列有针对性的问题引导学生反应,教师在识别学生反应的基础上,采取有效指导,促进学生不断达成教学目标的一种有效教学策略。在高三复习中,尤其选修3的复习,问题策略是最有效的引导学生自主复习的方法。教师抛出问题后,可以根据学生的回答,识别他们的想法,通过恰当的引导,引发质疑,丰富、调整学生的理解,使学生的思路更加明晰。学生在问题的指引下,逐步将复习主题下的概念及概念间的联系梳理清晰,知识自成体系。每一节的复习都要设计出一系列问题,问题尽量覆盖所有知识点,并要有一定的总结性和归纳性。关注专题间联系。各个生物工程是紧密相关的。如转基因植物的培养,杂种细胞形成杂种植株都需要用到植物组织培养技术;单倍体育种也需利用植物组织培养技术。转基因动物需要运用动物细胞培养技术来培养受体细胞,并最终通过胚胎移植技术完成转基因动物的孕育和生产;转基因生物和转基因食品的安全性亦可以进行联系等。克隆动物的诞生也离不开早期胚胎培养、胚胎移植技术。通过各专题的相互联系,整本选修教材的知识体系更加清晰。(2)精读教材,用规范的语言表达争取满分强调准确记忆并表述各个生物工程的概念、基本操作步骤、术语等。对于一些易混概念,如基因库和基因文库、原生质体和原生质层、植物组织培养和动物细胞培养等。通过对比,有助于使基本概念、原理清晰化,突出专有名词和术语的合理使用,避免张冠李戴。(3)关注各生物技术的应用前景社会生活中与生物技术有关的热点问题及前沿领域都可以成为命题的情境。复习中,我们需要利用好教材中各项生物技术应用前景的介绍。一方面,通过列举要点的方法帮助学生建立结构化的知识体系,易于记忆。如基因工程的应用,可以列举农业、畜牧业、生物制药、广阔前景等几个要点,再进行分论点的列举。不必拘泥于教材的编排,如可以用转基因植物、动物、微生物来生产药物,分别对应教材中的实例:转基因烟草、乳腺生物反应器和工程菌。另一方面,引导学生进行各主题之间的交叉联系,如解决器官移植中供体器官短缺及免疫排斥问题,人们设想创造转基因克隆猪器官,进行自体移植等。此外,要重视教材呈现的热点应用,如微型繁殖、单克隆抗体、试管动物、干细胞的分离和培养、转基因生物的安全性等。 3.习题精选及讲评建议复习中阶段检测必不可少,既能督促学生扎实知识基础,又是提升解题能力的契机。(1)习题精选建议教师在选取习题时,至少要覆盖这三类:“基础回扣类”,侧重训练“是何”问题的解答,要求精确作答,不能丢分;“全新问题情境类”偏向基于新情境的能力考查点、“各专题间综合类”侧重训练流程图的识别,如哪一步骤具体运用了什么样的生物技术。后两类习题需突出能力训练,侧重“为何、如何、若何”问题的解答。一轮复习中,以非选择题为主,为使知识要点的复习更加全面,可适当增加选择题。有时也可以将易混考点、重要考点变形为判断题进行训练。二轮复习中,以非选择题、高考真题为主。选题大致两个方向,一为查漏补缺,二为准确的语言表述。(2)习题讲评建议一是及时反馈,试题归类讲评,提高效率。根据试题要素分析,讲评习题时,帮助学生拆解问题情境,快速有效地审题。如果是文字,逐行阅读,划出关键字或词,找出突破点。如果是图解,沿着图文箭头的方向,读懂技术流程,并且注意细节。二是针对习题中的“能力”测量目标,应指导学生如何获取信息。讲评时不应局限于试题本身的设问,教师可以在原有基础上,设计其他角度的设问,以点带动面的复习,激发学生的主动思考,事半功倍。这些补充的问题,事实上起到了反复刺激学生,完善其知识体系的作用。 作者:刘香梅慕晓茹单位:辽宁师范大学附属中学大连教育学院高中教师教育中心 生物科技论文:基于校本选修课程的生物科技活动初探 [摘 要]生物科技活动是培养和提高青少年生物科学素养的重要途径。由于受生物科技活动自身特点以及应试教育等因素的影响,传统的生物科技活动长期以来一直以课外小组的形式在小范围内进行,这种教育形式难以面向全体学生,把很多喜爱生物科技活动的学生拒之门外。因此,如何为热爱生物科技活动的学生提供更多参与科技活动的机会,是当前从事生物科学教育工作的教师关注的重要问题。本研究对生物类校本选修课教学中融入生物科技活动的容进行了探索和尝试,旨在为学生创造参与生物科技活动的机会,探求生物类校本选修课程与生物科技活动有机结合的方式和方法,构建一种既体现校本课程特色又满足发展学生生物科学素质需求的生物科技活动新模式。 [关键词]校本选修课程 生物科技活动 科学素质培养 生物科技活动是生物学科教学的重要组成部分,是培养和提高青少年生物科学素养的一条重要途径,在发展青少年科学探究能力,帮助青少年理解生物科学技术与社会的关系,增强青少年对自然和社会的责任感,促进青少年形成正确的世界观和价值观中起着重要作用。由于受生物科技活动自身特点以及应试教育等因素影响,学校生物科技活动长期以来都是以课外小组的形式进行着,这种教育形式把绝大多数喜爱生物科技活动的学生都拒之门外。一方面,大部分学生没有时间和精力参加生物科技活动,另一方面,课外小组活动只能接纳少数学生。这也从侧面反映出科技教育中存在的一种不公平现象。在目前中学生特别是高中生课业负担依然很重的情况下,如何为热爱生物科技活动的学生提供更多参与活动的机会,使更多中学生参与到生物科技活动中来,通过生物科技活动弥补生物学科教学重知识轻实践而造成的学生素质结构缺陷问题,使学生科学素质得到真正提升,这是从事学校生物科学教育工作的教师都在思考的一个问题。校本课程的开发与实施使生物科技活动走进普通中学生的学习生活成为了可能。在校本选修课程教学中,我利用教师自主决定校本选修课学习内容、学生学习时间有保障的优势,将生物科技活动与校本选修课教学结合起来,在生物类校本选修课中融人生物科技活动的内容,丰富了校本选修课程的内容与形式,拓展了生物科技活动的途径,促进了学生兴趣、个性和特长的发展。 一、生物科技活动的意义及特点 生物科技活动是以青少年对大自然和生物知识的兴趣爱好为基础,通过辅导教师精心设计,青少年亲身参与,培养并提高青少年观察能力、实验操作和思维能力,培养其社会责任感、交流协作精神和应用生物知识解决实际问题能力。学校开展生物科技活动,有利于学生理解生物知识,补充、完善生物知识结构,有利于满足广大青少年探求自然界和生物世界的渴望,激发青少年的生物学习的特长,为培养生物科技人才奠定基础。与学科教学相比,生物科技活动具有以下特点:首先是实践性。生物科技活动主要是青少年利用所学知识,通过实验、调查、参观等实践性活动,解决生活中的实际问题并培养其实践能力。其次是自主性。生物科技活动是以青少年的兴趣和爱好为基础。在教师指导下自主组织实施的学习活动。生物科技活动的另一个特点就是探索性。生活科技活动的内容大都是青少年在生活中发现问题,在教师指导下把这些问题提炼成研究课题,用科学方法进行探究得出结论。生物科技活动的价值体现在以实践活动为主要形式的学习方式上。 二、校本选修课程的特点 校本课程是国家基础教育课程设置实验方案中的一部分,是我国三级课程管理的重要内容。它是在中小学多年来实施活动课、选修课和兴趣小组活动基础上继承和发展而来的课程开发策略,是学校根据自己的办学理念和实际情况自行规划、设计、实施的课程。校本课程以发展学生个性为目标指向,课程开发的主体是教师,教师可以自己确定开设课程的内容。 自己设定教学目标,自己决定教学组织形式,自主决定教学效果评价方式。学生也可以根据自身需求,选择自己感兴趣的课程,在课程选择和学习中,掌握基础知识、基本技能,发挥个性和特长。 三、结合校本选修课程开展生物科技活动的可行性分析 1 有利因素 校本选修课有固定课时,对于那些热爱科技活动但是因为课业负担较重而没有时间和精力参与课外活动的高中生来说,提供了时间保障。 校本选修课的教学内容、教学组织形式、教学效果评价等都由任课教师自主决定,教师可以根据学校实际、学生需求、自身专业特长等灵活制定教学计划,自主安排有利于培养和提高学生科学素质的活动。 与学科教学不同,参加校本选修课程学习的学生都是经过谨慎思考后选择了这门课程的,学生对课程目标和内容已经有了一定程度的了解,对参与课程学习充满了期待。学生的这种学习状态有利于科技教育内容的实施,有利于实现在教学中培养创新精神和创新能力的教育目标。 开展生物科技活动需要场地以及各种仪器设备和用具用品。怀柔一中是北京市金鹏科技团成员学校,学校建有占地600平方米的生物科技园,科技园内有无土栽培室、生态种植园、植物组织培养室、环保实验室、室外种植园、生物教学厅、成果展示区等,并配备有相应的设施设备和用具用品。生物科技园现为我校学生生物科技活动和生物类校本课程教学的主要场所。 2 不利因素 生物科技活动内容丰富多彩,有些活动需要在较长的时间里进行,而校本选修课程每一轮课一般安排9个课时,且每周只有]课时,教师在选择教学内容时需要考虑到这个问题。 生物科技活动的一般组织形式为小组活动,活动小组人数一般在10人以下。校本选修课的班级学生容量一般都在30人以上,怎样组织课堂教学,使教学既体现生物科技活动开放、多样、互动的特点,又能秩序井然,对任课教师来说是个不小的挑战。 四、结合校本选修课程开展生物科技活动的教学实践研究 1 总体思路 立足怀柔地处北京远郊区县、大多数学生来自农村的实际,结合学校生物科技园场地条件和任课教师的专业特长,我把自己所承担的校本选修课程确定为《现代农业技术》。课程内容包括无土栽培技术、食用菌栽培技术、芽苗菜生产技术和植物组织培养技术等几个单元。 立足于种植活动,着眼于科技活动内容,以种植活动为载体,开展生活习性观察、生产技术创新等生物科技活动。课堂教学采取小组合作与集体探讨相结合的组织方式。基础知识准备、实验方法技能和研究课题确定等采用集体探讨的方法,然后再按自愿原则分小组进行探究实施。学生在参与课程内容的学习期间必须选择一个自己感兴趣的科学问题进行深入探究,通过探究性学习活动中掌握科学研究方法、获得科学研究体验。对学生的考核和评价主要依据学生在学习和探究活动中的态度以及活动成果。 2 研究目标 探求生物类校本选修课程与生物科技活动有机结合的方式和方法,构建一种既体现校本课程特色又满足发展学生生物科学素质需求的生物科技活动新模式。 3 课堂教学实例 《设施农业与无土栽培技术》的教学 “设施农业与无土栽培技术”是《现代农业技术》校本选修课程中的一个教学单元。本单元教学分两课时进行,第一课时的学习内容为“设施农业”,第二课时教学内容为“实习:植物无土栽培”。结合第一节课的教学,我布置了制作无土栽培简易装置的作业,我给学生提出的要求是充分利用生活中的废旧物品。从学生带来的作品看,有的学生是用罐头瓶做的、有的学生是用装洗涤剂的容器改做的、有的甚至还是利用废旧玻璃灯罩改制的。说明在制作无土栽培装置过程中。学生们充分开动脑筋发挥出了创造潜能。这个教学环节也是本节课中体现创新教育的一个亮点。 在“植物无土栽培”的教学过程中,我是这样安排教学过程的:用大约10分钟时间由老师讲无土栽培技术的优点、无土栽培生产系统构成、无土栽培的一般方法、无土栽培的技术要点等基础理论知识。用大约15分钟时间供学生讨论小组或个人的实验研究方案。另外20分钟时间学生分组活动。有研究课题的学生按照自己计划进行实验,其他学生按老师要求进行植物无土栽培的实习活动。为了让学生体验种植的乐趣和掌握无土栽培的管理技术,我让学生把栽培好的装置带回家进行管理和观察,但要求学生填写管理日志,目的是培养学生良好的科研习惯。下面是我要求每个学生都要填写的活动记录表。类似这样的学习资料是我对学生进行学习效果评价的重要依据(见表1)。 在本节课的科技活动中,学生设计的研究课题有“比较完全营养液与缺氮营养液对无土栽培吊兰生长的影响”、“有机基质(杂木屑)和无机基质(珍珠岩)栽培金叶甜菜的效果比较”、“肥料预混法与营养液直接浇灌法在植物无土栽培中应用效果的比较”等。学生选择的这些研究课题能够与教学内容紧密相连,并且具有一定可行性和科技含量。 《食用菌栽培技术》的教学 “食用菌栽培技术”也是《现代农业技术》校本选修课程中的一个教学单元。这个单元包括食用菌概述、菌种制作技术、平菇栽培技术三个内容,分3个课时进行教学。生物科技活动的内容主要安排在菌种制作和平菇栽培节课里面。 在“菌种制作技术”的教学中,除了讲解菌种制作技术要领和指导学生进行组织培养法制作菌种的实践活动之外,我还引导学生主要从母种培养基配制和由于实体形成菌丝两个地方着眼进行科学探究。在老师引导下,学生设计了 “杏鲍菇菌盖、菌柄不同部位形成菌丝能力的比较研究”等课题,并进行了实验研究。 在“平菇栽培技术”的教学中,学生的学习任务是学习平菇熟料袋栽技术。有课题研究计划的学生从栽培方式、栽培料配方、出菇方式、环境因素对子实体形成的影响等方面着手设计研究课题。例如学生设计了“平菇熟料栽培与生料栽培生产效率的比较研究”、“平菇直接开袋出菇与覆土出菇生产效率比较研究”、“平菇出菇期光照强度对子实体颜色影响的研究”等课题,并分小组进行了实验研究。 《芽苗菜栽培技术》的教学 “芽苗菜栽培技术”是《现代农业技术》校本选修课程中另一个教学单元。这个单元包括芽苗菜及其种植设施、芽苗菜栽培技术等教学内容。生物科技活动的内容主要安排在芽苗菜种植容器以及基质选择、芽苗菜种类、芽苗菜种植技术改进等方面。例如有的学生设计的研究课题是“不同栽培容器栽培对豌豆苗生长影响的研究”,有的学生设计的研究课题是“怀柔芽苗菜产业发展现状调查”、有的学生设计的研究课题是“豌豆苗生产过程中光照时间和强度对菜品质影响的研究”等,这些课题都具有研究的实际意义和价值。 五、研究体会 我从2009年开始进行校本选修课的教学工作,至今已进行了3轮。在实践过程中,有如下体会和收获: 第一,有意识的加人生物科技活动内容能够为校本选修课注入活力。我的第一轮教学是按常规学科教学的方式进行的。进行完一轮之后我感觉这样的课过于平淡,不能把学生学习积极性调动起来,达不到校本选修课发展学生个性和特长的课程目标。从第二轮开始加入生物科技活动的内容。通过与前一轮教学比较,我感觉到,有意识的加人生物科技活动内容,犹如给校本选修课注入了新鲜血液,使课程鲜活起来了。最明显的变化是学生参与教学活动的积极性提高了。例如我对学生提出的要求是在选修课学习期间每人完成一个小课题的研究任务。但有不少学生都是在每个学习单元里搞一个研究课题并且积极主动地完成研究任务。同样内容的课堂上学生为什么发生了这么大的变化?原因在于加入生物科技活动内容让学生找到了自主学习的感觉,满足了学生表现和发展自身能力的需要。一个学生在学习体会中这样说: “通过现代农业技术课程的学习,使我对农业科技产生了浓厚的兴趣。这门选修课程使我在愉快的心情中学习了知识,想必是我感到收获最大的地方”。这说明他们进行课题研究已经不是为了完成老师布置的学习任务,而是把研究问题当成了一种生活态度和学习乐趣。这正是我们进行科技教育期望达到的教育效果。 其次,培养青少年的科学素质是一项长期任务、系统工程。学校教育所起的作用只是培养青少年对科学的兴趣,做的只是培养科学素质的起始工作。如果从这样的角度来看,在校本选修课学习中学生们研究的问题虽然简单、缺乏难度和深度,有的问题甚至有些幼稚,但学生通过参与这样的科学探究活动对科学产生了兴趣,对科学研究的方法有了一定了解。对科学研究的意义有了深切的体会。在许多学生写的学习体会中,谈的最多、感受最深的也是这一点。这正是我们期望达到的目的。从这些方面来说,这样的活动还是非常有意义的。 再次,校本课程开发是社会进步、科技发展、教育变革的客观要求。校本课程开发的主体是教师。教师在校本课程开发与实施中,应该把促进学生的发展作为终极目标。有了这样的认识,校本课程才能真正成为发挥学生不同兴趣、个性和特长的渠道。也正是基于这样的认识,我才敢在校本选修课程的教学中做大胆地改革尝试。 生物科技论文:课外生物科技活动与中学生科学素质的培养 摘 要: 提高中学生的科学素养是新的基础教育课程改革的要求。中学生为应对各种升学考试,科技实践这一块相对来说不够重视,实践经验相对不足。在校期间对他们进行一系列的科学教育,培养他们的科学能力是非常有必要的。在培养青少年的创新意识和实践能力方面发挥着不可替代的作用,是实施素质教育的重要载体之一。①通过课外科技实践活动的开展,可培养学生的科学素养。课外科技实践活动不受教学计划的限制,为学生的个性形成和发展提供了广阔的空间。开展课外科技实践是一种很有效的途径。 关键词: 课外科技活动 中学生 科学素质 培养 有关调查表明,我国公民科学素质水平与发达国家相比还有很大差距。劳动适龄人口科学素质不高,大多数公民对于基本科学知识了解程度较低,在科学精神、科学思想和科学方法等方面就更为欠缺,一些不科学的观念和行为在一些地方普遍存在,愚昧迷信在某些地区也较为盛行。全民科学素质水平总体低下,已成为制约我国经济发展和社会进步的瓶颈之一。 中学教育是我国学校教育和终身教育的重要组成部分。中学教育肩负着培养青少年科学素养的重任,提高中学生的科学素养是新的基础教育课程改革对中学教育的要求。虽然目前的基础教育改革十分活跃,但是中学教育在培养学生科学素养方面却相对滞后。因此,只有通过开展课外科技实践活动,才能更进一步培养学生的科学能力。课外科技实践活动不受教学计划的限制,为学生的个性形成和发展提供了广阔的空间。目前我国的初、高中为应对各种升学考试,科技实践这一块相对来说不够重视,实践经验相对不足。在校期间对他们进行一系列的科学教育,培养他们的科学能力是非常有必要的。开展课外科技实践是一种很有效的途径。 科技活动是指中小学生在学科课程之外的各种以科技为主要内容的教育活动,在培养青少年的创新意识和实践能力方面发挥着不可替代的作用,是实施素质教育的重要载体之一。②课外科技活动是指教师组织、指导学生利用业余时间在校内、校外(野外或家里)进行的一种生物科技实践方式。由学生亲自管理、亲自动手、亲自观察和亲自记录等。学生对实践会产生更深刻的印象,有利于学生独立学习、独立工作的能力的培养,更有利于培养学生的创新能力,激发学生学科学、用科学的兴趣。 一、课外科技活动的特点 1.基础性。课外科技多数实践活动的原理和实践方法都比较简单,所用的设备也不复杂,要求具备的条件也比较容易满足。只是有些实践活动所需的时间长,需要较长时间的培育或观察才能完成。这些实践活动作为课外科技实践是非常恰当的,不受课堂教学时间的限制,学生可以在课外或家里完成。 2.实践性。课外科技实践的整个实践活动过程都是由学生亲自动手、亲自管理和亲自观察下进行的,更能加深理解和印象。并能有效地培养学生独立实践学习、独立工作的能力,加深并巩固课堂学到的基础理论知识。有利于培养学生的创新能力,激发学生学科学、用科学的兴趣。 二、课外科技活动的意义 1.动手操作能力的培养。21世纪是创造的世纪,教育必须以传授知识为基础,以智力开发为前提,以培养创造性人才为目标,为当今社会培养出一批勇于创新、创造的新型人才,在中学开展课外科技实践活动有其必要性。整个实践活动过程都是由学生亲自动手、亲自管理,并在学生亲自观察下进行的,培养学生的创造性思维能力和动手操作能力,更能加深理解和印象;并能有效地培养学生独立学习、独立工作的能力,加深并巩固课堂学到的基础理论知识。 2.激发学生对科学的兴趣。兴趣是最好的老师,是学生萌生创新意识和展开创新思维最原始、最直接和最强力的动力。在这种动力的驱使下,学生的自主性和积极性才能充分得到激发③。例如鼓励学生设计“让西瓜长成方形”、“让桃子上长出带‘寿’字的寿桃”等趣味生物科技实践。激发学生学科学、用科学的兴趣。 3.扩展学生的创新空间。适时地开展课外科技实践,课内外有机结合,可以有效地扩展学生的创新空间,在实践活动过程中引导和鼓励学生发现、解决问题。在科技实践活动的创新既包括实践材料、实践过程的创新,又包括实践条件、实践方法的创新。 4.有利于培养中学生的终身学习能力。当今世界科学知识正以前所未有的速度剧增,科学技术以空前的规模迅猛发展。国外的研究表明,在农业经济时代,7―14岁接受的教育足以应付其后40年的工作和生活;在工业经济时代,人们求学的时间延伸为5―22岁;而在当今知识经济时代,学习已经成为人们的终身需要。美国教育心理学家巴斯(Barth)指出,在半个世纪前,人们从大学毕业后,大约70%的所学知识一直可以在其退休前运用;而在当今时代,这个数字缩减为2%。这意味着,当今的中学生在大学毕业后从事某项职业所必需的知识技能有98%需要从社会这个大课堂中获得。因此,建立终身教育体系成为社会发展和个人成长的共同要求。终身教育体系彻底打破以一次性教育定终身的观念,使教育成为伴随终身的持续不断的活动过程,成为工作、生活甚至生命的有机组成部分。终身教育的实现必须以个体的终身学习作保证。他们必须改变在正规教育中以教师为定向的学习方式,更多地采用自我定向的学习方式,来获得工作、生活所需的知识和技能。自主实践学习是中学生在走出校门后所采用的主要学习方式。这就要求中学生必须通过自主实践学习来不断掌握、更新知识、技能,这样才能适应社会的发展,完善自己的生活。华罗庚曾告诫年轻人:“每一个人都应该养成自学的习惯,没有自学习惯,一出校门就完了,将来就会一事无成。在人的一生中,进学校靠别人传授知识的时间毕竟是短暂的,学习的绝大部分时间要靠自己坚持不懈地刻苦努力,才能不断地积累知识。”④ 在当今课改形势下,各科的教育教学都发生了很大的变化,学生的科学素养、学生角色等方面也有了新的定位。基础教育课程改革对学生的科学文化素质、思想素质、创新素质等方面有了更高的要求。从这个角度出发,中学生物教育不仅要对中学生进行学校教育,而且承担着对中学生终身实践学习能力和素养的培养。课外科技实践学习成为必然的高效率求知形式,为中学生终身实践学习能力的培养、科学素养的不断提升打下基础。 5.利于学生个性的形成和发展。开展课外科技实践活动,培养了学生的科学能力,科学能力是科学素质教育的优秀,课外科技实践活动重在培养学生的科学能力,科技实践活动是在课外或家中进行,不受教学计划的限制,为学生的个性的形成和发展提供了更广阔的空间。 三、课外科技活动的学习方式 1.实践性学习。实践性学习是一种在全新教育理念指导下,符合时代要求,符合学生心理认知、成长规律,符合我校学生实际的学习方式。我们研究实践性学习,旨在探索改变学习方式的途径,让学生能主动地进行实践性、探究性学习,在实践中学习、在学习中实践,全面提高学生的综合素质,让每一位学生都能在实践中求发展,最终能主动地发展。因此,中学生物教学中开展课外科技实践具有必要性和现实性。 2.合作学习。合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务,有明确责任分工的互助性学习。合作学习强调同学之间在学习过程中展开真诚的合作,学生不仅可以从教师那里获取知识,还可以从同伴身上获取知识。有利于学生互助协作精神的培养,有利于发展人的社会性。通过小组合作实践学习使学生学会交往,增强责任性、合群性,培养合作精神;学会正确地认识自己和评价别人,在相互交往中加深理解、沟通和包容,在相互交往中表现出尊重和信任,懂得成果的分享,可以克服过去在传统意识下的被扭曲的竞争意识。 在课外科技实践活动中,教师和学生的地位是平等的。要遵循教学规律和中学生身心发展的特点,处理好教师为主导和学生为主体的关系,使教师和学生的双边活动得以顺利开展,更好地提高课外科技实践活动的质量。 课外科技活动的开展,应根据学校及其周边的科技活动的资源,建立一些较固定的科技活动基地。对本校及当地的特色科技或较规模化的科技内容优先筛选出来,对这些地方进行实地参观、见习、研究,从而获得新知识或巩固、验证已学知识,是结合思想教育的一种教学好方法。能扩大学生的眼界,激发学生求知的欲望,使学生在接触社会实际过程中受到生动的思想教育。 生物科技论文:“探究性学习”教学方法在生物科技活动中的应用 摘 要:新一轮生物学课程改革倡导探究性学习,不仅是学习方式的简单转变,更包含着促进学生素质发展的深意和期待。 探究性学习是学生在老师的指导下主动地去探究问题的学习模式。在探究性学习中,学生以类似科学研究的方式发现问题,主动地去获取知识、应用知识,其目的是改变学生的学习方式,引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生自我获取知识的能力。探究性学习这一新的学习模式,要求师生改变传统的教师、课本、教室三中心教学观念,改变传授型的教学方式,以适应以学生发展为本。笔者是一名中学生物教师,除了在生物课堂上实施探究性学习来引导学生主动参与之外,近年来,为适应探究性活动的需要,我在生物课外科技活动中实施探究性学习的教学方法上也作了一些探索和尝试。 关键词: 生物; 探究; 学习; 应用 一、创设探究性问题情境,拓宽探究思路 创新并不神秘,这种求异思维的冲动和能力,可以说是人人都有的,是与生俱来的天赋,是人生下来能够适应环境的天然保障。而问题意识、问题能力可以说是创新的基础。早在上世纪30年代,陶行知先生就言简意赅地说,创新始于问题。有了问题,才会思考;有了思考,才有解决问题的方法,才有找到独立思考的可能。有问题虽然不一定有探究,但没有问题一定没有探究。因此,在教育过程中一定要创设好问题情境,以拓宽学生的探究思路。笔者在生物课外科技活动的辅导中就如何创设问题情境上尝试着改变一些旧的教学方法。 传统的生物课外活动教学方法与一般的校内课程一样,也是传授型的。比如,教师先向学生讲解如何制作植物叶脉标本、腊叶标本、透明浸制标本、蝴蝶标本等,然后示范。接下来学生依样画葫芦,做得一丝不差的就是最好,学生不必动脑筋。其效果是学生思维呆板,活动结果都在预定之中,学生自然少有兴奋、更无创新。 为改变这一状况,笔者在“探究植物叶脉标本的制作”是这样创设问题情境的:河沟里往往有一些烂叶片,捞起来用水一冲,也可得到叶脉标本,这是为什么?能否考虑用浸泡的方法来腐烂叶肉?浸泡的溶液会有哪些?浸泡的过程须多长时间?哪些植物叶片适合用浸泡的方法来制取叶脉标本?这一下,学生的思路开阔了,思维的火花闪现了,他们调动了原有的知识结构去探究该情境中的问题,并积极地从多角度去思考问题、发现问题。众说纷纭,兴奋异常!有的说用自来水来浸泡树叶、有的说用池塘水浸泡、有的说用食醋溶液浸泡、有的说用洗衣粉溶液浸泡、有的说用碱溶液浸泡等等。这些方案体现了学生思维的广阔性,体现了问题情境创设的重要性,教师应及时鼓励,以拓宽学生的思路。 二、塑造鲜明的探究个性 从某种意义上说,没有个性就没有探究,探究过程往往表现出鲜明的个性。教师应该承认学生的个体差异,尊重学生的不同兴趣爱好,同时深入了解每个学生的性格特征、兴趣爱好及特长。在此基础上实施个性教育,引导学生发展具有探究性的人格特性,鼓励并积极创造条件帮助学生发挥特长,给学生留有更大的选择余地和自由发展空间,塑造鲜明的探究个性。 1.只有科学方法,没有标准答案 非对即错,学习只追求一个标准答案和最高得分是传统的应试教育的一大弊端,这一弊端不仅体现在学生身上,也反映在教师的教学中,严重阻碍了探究性活动的开展。笔者在生物课外探究性活动教学中,对学生们强调只有科学方法,没有标准答案。对各种问题的讨论只重视你思考问题的科学性、陈述问题的逻辑性,不强调结果的对或错。这样,打消了不少学生怕答错问题让同伴笑话的顾虑,引导学生进行独立思考,逻辑推理,把精力放在寻找论据上,广开了“言路”。学生的思路渐渐活跃起来,敢于各抒已见,慢慢地进入了主体角色。为此,笔者在课外科技活动的辅导过程中,只要学生能提出自己的想法,而不完全局限于课本,就及时予以充分肯定和鼓励,尝试塑造鲜明的探究个性。 2.培养学生动手动脑 著名教育家陶行知指出,在用脑的时候,同时用手去实验,用手的时候,同时用脑去想,才可能进行创造。探究性学习必须给学生提供既用脑又用手的机会,让学生动脑动手亲身经历问题探究的实践过程,从而获得研究的初步体验,加深对自然、社会等各种问题的思考与感悟,激发起学生探索问题的求知欲和体现自身价值的创新精神,并养成独立思考和重视解决实际问题的学习习惯。 通过以上教学方法不但使每个学生体验到探究性活动的魅力和乐趣,体验到思维方法和实践操作的重要性,也培养了学生细心认真、凡事要思考的良好习惯,养成尊重科学的道理和重视实践出真知的科学素质。探究性学习是一种全新的学习方式,在探究性学习中,一个好的教师要采取科学有效的教学策略,精心设计一个让学生感到无忧无虑的空间、一个可以探索、表达、分享思想的自我完善的空间,牢牢记住和把握“学生为主体,教师为主导”这一教学原则,唯有如此,才能进一步提高探究性学习的实效性,才能使探究性学习这一重要课程理念发扬光大。 生物科技论文:开展生物科技活动提高学生的探究能力 【关键词】 观察;探究;结果 1开展生物科技活动的目的 根据新课程标准下,结合生物课的特点,以培养学生的动手操作能力,观察能力,分析综合能力,合作探究能力,有效地提高学生兴趣和学习效率。进一步提高学生收集和处理科学信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决问题的能力,以及交流和合作的能力等。让学生分组进行探究活动,充分发挥学生的主动性和实践性。 2联系生活实际,激发学生课外探究 开学两周后,本人指导学生分组进行实践活动,布置学生利用假期间的时间到社会实践中进行科学探究活动,一个月后到课堂上进行演讲,然后分组进行评价,让学生带着问题到社会生活中进行科学探究,让学生把书本知识和社会实践互相联系。有利于激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率,发展了学生的创新能力。 3来自学生的课外实践探究报告 通过学生利用假期间的时间,一个多月后,学生把观察到的事物进行整理,然后各小组在课堂上进行演讲。 A组:我们小组探究的是“酸雨的形成和危害”。我们利用周末休息的时间,到我县的冶炼厂去观察。冶炼厂离县城有十几公里,座落在我县的西南部,这个冶炼厂主要是冶炼铅矿、硫化锌矿。我们来刭冶炼厂,与冶炼厂的领导说明情况,冶炼厂的领导’,简单的给我们介绍。冶炼厂建于80年代末,经济效益好,为我县的经济发展贡献很大。但是带来了自然环境的污染。我们看到冶炼厂周围的树木枯死,流出的污水进入大河,河里的鱼类如今几乎没有了,当地农民的庄稼叶色枯黄:老百姓多次请求当地政府把冶炼厂搬迁,最后当地政府给老百姓经济补助。在冶炼厂的上空,看到黑色的浓烟。我们这时想,这黑色的浓烟中,含有大量的二氧化硫和氮氧化物,它们在空气中被氧化,进而形成硫酸和硝酸,随着降雨落到地面。这种pH小于5.6的雨水,被称为酸雨。酸雨的危害很大:酸雨对入眼和呼吸道产生刺激作用;酸雨降落到地面,会影响农作物的生长,导致减产;酸雨降落到河流,湖泊中,可使水呈现酸性,影响鱼类和水生植物等的正常生长;酸雨还会腐蚀建筑物。为了我们美好的家园,我们请求当地政府把冶炼换到离城市和森林比较远的地方,减少环境污染。 B组:我们小组探究的是“土壤污染”。 近年来,由于人口急剧增长,大量使用农药;工业迅猛发展,固体废弃物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透;大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落;同时,大量森林受到破坏,人类生存的自然环境受到污染,本来森林中的植物通过光合作罔,蒸腾作用有利于氧循环,同时,森林中的植物还能吸收有毒的气体,降低噪音和强光对人体的伤害,促进人体身心健康。森林覆盖率越来越少,这样就造成了有害的物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,“通过土壤――植物――人体,”或通过“土壤――水――人体” 间接被人体吸收,达到危害人体 健康的程度,这就是土壤污染。土壤污染会使污染物在植物中积 累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人畜健康,引发 癌症和其他疾病等。因此,要减少土壤污染,我们必须行动起来。 大量植树造林,绿化环境,是我们每个人义不容辞的责任。 C组:我们小组探究的是青蛙的生殖与发育。 春天来了,天气转暖,雄蛙高声呜叫的春季,我们来到沟渠 或池塘旁,多次进行观察雌、雄蛙的抱对现象。不久,池塘边的 杂草上有许多蛙的受精卵,我们每隔两三天又去观察。结合学过 的生物学知识,青蛙的受精卵在胶质膜中进行细胞分裂,发育成 胚胎,胚胎继续发育,形成幼体―一蝌蚪。刚孵化出来的蝌蚪, 用头部两侧的外鳃进行呼吸。不久,蝌蚪的外鳃消失,长出内鳃。 经过一个多月后的观察。蝌蚪先后长出后肢、前肢,尾和内鳃逐 渐萎缩消失,肺逐渐形成,蝌蚪发育成幼蛙。青蛙是变态发育, 幼体蝌蚪生活在水里,用鳃呼吸,成蛙后能在陆地上生活,用肺 呼吸,同时也能在水中生活。蛙的生殖是雌雄蛙进行抱对后,进 行体外受精。蛙是典型的两栖动物。如今现存的两栖动物约有2500 种,它们是由水生过渡到陆生的脊椎动物,蛙是庄稼的好朋友, 蛙在繁殖过程中,能消灭大量的害虫。我们每个人都要保护好青 蛙。 D组,我们小组观察的是蚂蚁行为。 蚂蚁是昆虫类。我们利用假期时间,到野外找到两种蚂蚁, 一种是狼蚂蚁,另厂种是黑头蚂蚁。我们用小镊子夹起蚂蚁装如 塑料瓶中然后把它放入硬纸盒中,在硬纸盒的一端放入一些糖,’用放大镜观察蚂蚁的行动步伐,通过多次观察。蚂蚁运动时,一般是以一侧的前足,后足和另一侧的中足为一组,进行交替运动。蚂蚁的社群行为十会复杂,有雌蚁(蚁后),雄蚁,工蚁和兵蚁之分。工蚁不能生育,它们的’职能是建筑蚁巢,喂养幼蚁等。兵蚁的颚特别大,它们的职能是保卫蚁穴,雌蚁专职产卵。不同类的蚂蚁放在一起就要发生战争。通过我们的观察活动,我们把10只狼蚂蚁和10只黑头蚂蚁放在一个塑料瓶里,同时放入一个蝗虫,一段时间后,两种蚂蚁为了争夺蝗虫,进行了战争,第二天,我们去看塑料瓶里的蚂蚁,狼蚂蚁全部被黑头蚂蚁咬死,有几只狼蚂蚁咬成两节,黑头蚂蚁还有3只在塑料瓶里运动,那只蝗虫咬死后,肢体分散。这就说明不是同类的蚂蚁就要发生战争。 这节课,听了同学们各组的精彩演讲,我心里非常高兴,各组探究的内容虽然不同,通过你们去观察,去实践,获得了丰富的知识和体验。真正体现了把课堂交给学生,发挥了你们的主观能动性,合作探究的实践性,动手,动脑的主动性,以新课程理念来看,体现了以学生为主体的教学思想,让学生有目的地去观察,去探究,同时,让学生从中找出答案。不但培养了学生的实践操作的兴趣,而且发挥了学生合作学习的能力,乜培养了学生的观察能力和语言表达能力。 生物科技论文:新课改背景下高中生物教学中渗透现代生物科技知识的策略 【摘要】 在日新月异的科技时代,教育给我们提出了更严格的要求。新一轮的基础教育课程改革(简称新课改),要求我们的知识与时俱进,内容多样化,形式丰富化。那么,在新课改的大背景下,我们应该如何将现代科技渗透到教学中来呢?具体我们从高中生物教学中来看如何渗透现代生物科技知识的。 【关键词】 新课改 现代生物科技 高中教学 生物教学 新课程的优秀理念就是以学生发展为本,结合学科教育的特点,力争全方位的落实科学素养,为学生的终身发展奠定基础。这也就意味着今后学校的教育不仅仅是要学生被动的接受一些知识,满足升学的需求,而是要求他们能够学会全面自主的学习方法,能够真正的培养他们的学习兴趣。使他们具备学习的动力和找到适合自己的学习方法;使每个学生有特色、有个性的发展。为祖国培养更多新型的,全面的科技人才。因此,在新课改的背景下,如何将现代生物科技知识渗透到高中生物教学中去是生物教学中的一大突破,也是对现代生物教学与时俱进的要求。我们应该从以下几个方面着手。 一、从新教材的修订中渗透 俗话说"工欲善其事必先利其器",要想更好地将现代生物科技知识渗透到高中生物教学中,首先必须对现在已有的或陈旧教材进行一些修订,撤除一些说教性强的,过时的知识,因为这些东西都比较死板,枯燥无味。同学们对这些东西想要了解的欲望和学习的兴趣都比较低。要适当的引入一些新的、与现代生活相关的生物学知识,侧重引进一些报刊文章,增加一些小阅读,例如:将以往课本中对一些生物学家的生平简介,换成他们学习或者生活中的一些有趣小故事,增加阅读性。将对他们科学成就的歌功颂德换成他们最初研究时的兴趣或者动机,以及他们对生活中的现象所产成的灵感等等。激励着孩子们善于发现生活中有趣的现象,引导他们去探索去发现。同时在教育教学中,不仅仅只借助课本去传播知识,可以引导孩子去阅读杂志、报刊、文献。让他们主动去寻求知识,找到他们的兴趣点。 二、从提高教师素养上渗透 所谓教师就是"传道授业解惑"的主体,也是将现代生物科技知识渗透到教学中去的执行者。因而生物教学老师应该积极响应新课改的要求,提高教师的自身素养。积极主动的去关注生物科技知识的成果更新,发展方向和知识动态,以提高自己的专业能力。还要提高自己的教学技能,自己的职能有新的认识和定位,提升自身的魅力,善于除旧立新,形成学生接受的教学风格(如幽默风趣,轻松随和等)避免以前简单机械的"照本宣科",要善于用开放式的教育模式去引导和教育学生,积极调动学生积极性,开阔学生思维。最为一名高中生物教师,严格要求自己,积极自主学习,丰富专业知识,提高自身素质,是为了在平时的教育教学中能够言传身教,更好地将现代生物科技知识渗透到高中生物教学中去。 三、从教育模式里渗透 新课改的优秀理念是"以学生为本"。那么以老师在课堂主讲,学生被动接受的教育方式,显然不符合新课改的要求。这样,在生物教学中也就要求我们要更新教育观念,重建教育方式。以学生为主体,提高学生自主学习的积极性,培养他们自主学习的意识,善于培养学生自己发现问题和解决问题的能力,即培养他们的问题意识,然后积极引导,要他们积极寻求各种方法去解决问题。例如:Problem Learn教学方式(简称PBL教学),就是在每节课前一两天发一张问卷,提出下一节课的相关问题,让学生自主查资料解决问题,并在下一节课上分析讨论。例如:(1).克隆羊与试管婴儿的技术上的区别与联系时什么? (2)转基因食品能否解决全球的粮食需求?通过这些与生活,生产相关的问题激发学生课前主动学习的兴趣,探讨问题的能力和综合思维。在课堂上,各同学积极发言,创造一种人人参与的氛围,也提高学生的表达能力和自信心。最后教师解答问题,使同学们对生殖这一节课的内容有更深刻的了解,提高教学的质量。 四、从教学评价上渗透 教学评价是检验教学方法和模式的一个尺度,故若教学评比中渗透现代生物科技知识的要求,势必可以促进现代生物科技知识在教学中的渗透。要避免以前一切向成绩看齐的老方式、老观念。要侧重于对学生自主学习新的生物科技知识[4]的能力,综合素质的考察。同时要改变现有的考试制度进行改革,要进行自主命题和自主招生,对于考试的题目在符合大纲要求的前提下,要多选择开放性的现代生物科技题目,综合考察学生的综合思维。 五、结语 现在的我们正处于一个信息大爆炸的时代,各种知识、信息正以我们想象不到的速度快速更新变化着,尤其是现代生物科技技术飞速发展,生物科技知识快速传播[5],我们在高中的生物教学中面临太多的要求和挑战。我们要想在这样的大环境下提高教学质量,培养更多有用的新型的科技人才就必须响应新课改的要求,将现代生物科技知识渗透到高中的生物教学中去。让我们的下一代善于发现现代生物科技的发展方向,有更开阔的视野,更专业的知识支撑。 生物科技论文:开展生物科技活动对促进素质教育的作用分析 【摘 要】在教学中开展生物科技活动,能够很好的培养学生的综合素质,提升学生对于生物课程的学习兴趣,是在学校教育中开展素质教育的重要途径和方法。本文主要结合自身对于开展生物科技活动的理解,就生物科技活动开展的作用进行了阐述,以期能够为学校生物科技活动的开展提供一些可借鉴的思路,促进学生综合素质的有效提升。 【关键词】生物科技活动;素质教育;作用探讨 生物学和学生在中学阶段所接触到的其他的学科有着一定的区别,生物学主要是研究生命的一门科学,内容上以研究生命现象的本质为主,同时对生物的发生和发展规模进行探讨。近年来伴随着现代数学和化学的不断发展和渗透,电子计算机、电子显微镜技术的不断提升,促使生物学得到了快速的发展。生物学快速的发展和进步需要培养更多具有创新精神的高素质人才,在人才的培养方面应该从小抓起。在对学生的培养方式上除了利用生物课程的教学之外,还应该广泛的开展各类生物科技活动,促进对于学生开展素质教育的质量。以下主要结合实践,分析了利用生物科技活动促进素质教育的相关思路,以期能够为学校生物科技活动的开展提供一些可借鉴的思路,促进学生综合素质的提升。 1.紧密联系生活开展科技活动,提升学生的动手能力 地球上的生物种类有200多万种。他们的结构和形态不同,生活习性也有着很大的区别,这使得生物学的内容十分丰富。其中一些生物学的内容和人类的生活领域有着密切的关系。比如我们所吃的鸡鱼肉蛋、蔬菜水果来自于动植物,穿的麻料、丝布等也来自动植物,这为生物科技活动的开展提供了十分丰富的资源,有效的联系生活实际开展生物科技活动能够帮助学生获得更多的生产和生活经验,对学生的综合素质的培养有着十分重要的积极作用。如在开展生物科技活动的过程中,老师就可以让学生利用业余的时间,对自己家所养的花卉、小动物的形态行为和管理技术进行认真的观察和探究,对所观察到的结果进行详细的记录和整理。同时结合试验让学生写一些有关主题的小论文。如“豆芽的生长周期”、“家兔的饲养方法”、“金鱼的生活习性”等,使得学生能够在实践中获得一些生物知识和技能,增强学生学习生物知识的学习兴趣,从而更好的提升学生的综合素质。 2.结合教材的内容,培养学生的爱国主义思想 我国幅员辽阔、资源丰富,有着不少的珍惜野生动植物,如水杉、大熊猫、朱鹮、金丝猴等受到世界各地人们的喜爱。中学生通过参加生物科技活动,可以了解和认识更多的动植物,这能够使得他们更加的热爱祖国的生物资源,从而很好的激发起学生的爱国主义热情,使学生认识到通过学习科学知识报效祖国的重要性。通过生物科技活动的开展,还能够增加学生对于林业、农业以及畜牧业的认识,使得他们能够树立一定的职业理想,有的学生可能想长大做一名生物学家,有的则很想作为动物园的工作人员,也有的学生可能长大后想成为一名优秀的园林技师,生物科技活动能够帮助学生尽早的树立自身的人生理想,激发学习生物知识的主动性。 野外考察是指对于野生动植物个体或者是群体所进行的科技活动,是生物科技活动中的重要组成部分。野外考察主要是在动植物生长发育的过程中开展活动,在开展的过程中有着一定的季节性,一般不需要使用精密的仪器,只需要通过肉眼就能够完成考察,野外考察是获取第一手的生物资料的重要途径和方法。通过对中学生实施科技活动,能够帮助学生掌握实施野生动植物考察的基本方法,培养学生自身的野外适应能力和工作能力,使得那些有志于从事野外考察的学生提前有一些心理上和能力上的准备,能够提升中学生素质教育开展的效果,有利于学生综合素质的提升。 3.结合课外阅读,对学生普及基本的生物知识 课外阅读的内容一般主要是科普性的知识,涉及到的范围十分的广泛,有很多都有着知识性和趣味性,有的还能教会读者一些实用性的知识。同时一些中学生所阅读的课外阅读书籍还会介绍一些我国古代生物科学领域的重要成就,这对于增强学生学习生物知识,进行科学知识普及,提升学生综合素质都有着很好的促进作用。在生物科技活动开展的过程中,老师指导学生开展生物的课外阅读活动的时候,可以为学生举办一些专题性的讲座,向学生介绍一些国家在生物领域的最近成果,比如克隆技术、基因芯片等等,激发学生的学习热情。这种生物科技活动的开展的方式不仅仅可以很好的丰富学生自身的知识,帮助学生开阔知识的视野,同时也有助于学生自身阅读能力的和语言表达能力的培养。另外在活动开展的过程中,老师也可以邀请学生就自己在课外阅读中所学习到的一些知识进行分享,讲给同学们听,加强学生之间的互动和交流,学生在材料的收集和整理过程中可以很好的培养自身的创新思维和创新能力,进而提升学生自身的综合素质。 4.参加校内外的生物竞赛,做好活动的总结 在教学中组织学生参与各种形式的竞赛活动,不仅仅是生物教育和环境教育的重要形式,同时对培养学生严谨务实的科学态度也有着一定的积极作用。老师可以组织学生参与“环保知识竞赛”、“科学大众生物竞赛”等活动,使学生从对生物课程的不敢兴趣转变为热爱生物学获得,主动参与生物科技活动,在不断的竞争中培养自身的进取心,为以后更高阶段的学习打下良好的基础。参与校内外的生物竞赛不仅可以为学生提供一个和他人进行交流的平台和机会,另外如果学生能够在竞赛中获奖,将会是对学生自信心很好的一种鼓励,有利于学生的综合素质的提升。 在科技活动开展之后,应当注重对于成果的保存和积累。生物科技活动的一些资料有着一定的原始记录价值,特别是一些动植物的标本和视频等都会对学生日后的学习产生一定的积极作用。老师在指导学生开展科技活动的过程中,应当要求学生做好各项生物科技活动的记录工作,将所采集到的标本进行妥善的保管,以便能够在日后进行再次的利用。在开展生物科技活动的过程中做好总结是提升学生生物活动质量的关键步骤,在日后可以用来举办成果展览,召开成果的汇报会,撰写一些小论文等,这对于素质教育的开展有着十分重要的意义。 5.小结 总的来讲,在学校教学与开展丰富多彩的生物科技活动,能够使得学生将自身所学的知识用在生产之间之中,促进学生自身创新能力和创新意识的培养,帮助学生更好的认识企业和生物科技和个人之间的关系,同时也为学生提供了很好的与社会进行接触的机会,增强了学生热爱自然环境、热爱动植物的感情。另外在开展生物科技活动的过程中,还能够帮助学生树立服务社会的决心和信心,培养学生的动手能力,增强学生的综合素质,有利于素质教学的开展,为今后学生更好的适应社会发展的需要奠定了良好的基础。本文主要结合自身对于开展生物科技活动的理解,就生物科技活动开展的作用进行了阐述,从紧密联系生活、参加校内外的生物竞赛、结合课外阅读和教材进行了分析,希望能够更好的促进学生综合素质的有效提升。 生物科技论文:探讨现代生物科技合理发展的几个原则 【摘 要】现代生物科技给人类带来希望的同时也存在风险,近期“转基因是不是美国的阴谋”引发热议,现代生物科技一如既往的引人关注。现代生物科技的发展没有间断,遗留的问题没有得到很好的解决,现代生物科技的进一步发展也容易出现新的问题,对其合理发展的研究也应不断进行,并将研究所得到的成果用于规范现代生物科技的进一步发展,同时作为进一步研究的基础。本文从现代生物科技合理发展在伦理道德方面追求“真”与“善”相结合的要求出发,探讨现代生物科技合理发展的几个基本原则,并以此指引现代生物科技的合理健康发展,使其更好的造福于人类。 【关键词】现代生物科技;伦理道德;原则 现代生物科技在发酵工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程、基因工程、系统生物技术等各方面都取得了重大的进展。现代生物科技对人产生了深刻的影响,如何更好的规范现代生物科技的发展一直都是深受各界关注的一项艰巨而重要的任务,并随着现代生物科技的进一步发展这一任务将不断的进行。2010年5月,美国克雷格·文特尔研究所诞生了第一个“人造生命”引起了全世界的震动;2012年5月,英国的一个反对转基因团体仍扬言要摧毁转基因小麦(Nature杂志2012年消息);2013年1月,“转基因是不是美国的阴谋”引发广泛议论。诸如此类的同现代生物科技相关的事件时常出现。现代生物科技的争议性非常大,我们应该加强对现代生物科技发展的研究,以更好的规范现代生物科技的发展,使其更好的造福于人类。 一、现代生物科技的合理发展应该是“真”与“善”的完美结合 根据应用伦理学的研究,解决现代生物科技遇到的伦理道德问题,确保现代生物科技合理发展的伦理道德依据应该包括理论和实践两个方面,理论方面就是要回到伦理道德的基本准则上来,实践方面就是要密切结合现代生物科技的发展进行相应的伦理道德研究并制定可行的伦理道德规范,同时加以贯彻落实。总的来说,现代生物科技合理发展的伦理道德依据就是将科技的 “真”和伦理道德的“善”相结合、协调起来统一起来,确保现代生物科技完全的、更好的造福人类,同时促进人类整体安全的长远的健康发展。 随着现代科技的迅猛发展,科技对于伦理道德的作用也越来越大,科技的发展同伦理道德之间的冲突也越来越明显,就像爱因斯坦所指出的那样,“科学就其意义来讲从来没有象现在这样具有道德性质,因为科学发现的成果从来没有象现在这样影响人类的命运”。科学技术作为人智慧的一种实践方式,解放了人的思想,促进了人类社会的发展,科学技术本身就是同人的价值追求和社会的发展进步融为一体的,科学技术就体现着一种价值,是人类造福自己追求善的理念的一个重要的途径,所以科学技术就是人对伦理道德的实践,因此,科学技术的发展是真与善的统一,而且也必须是统一的,只是由于科学技术和伦理道德两者有各自的发展模式,有时就会出现不协调,但是从人类整体利益来讲,这种不协调不是本质上的,所以也是可以得到调和的,这就需要我们将科技的“真”和伦理道德的“善”协调起来,当科学技术和伦理道德出现不一致时,我们就有必要对科学技术作出伦理道德上的反省。现代生物科技作为现代科技发展的一个重要代表,更加突出的体现了对科技的“真”和伦理道德的“善”的相统一,而当前现代生物科技的发展对伦理道德所造成的冲击应该引发我们深刻的反省,我们应该加强对现代生物科技的发展和相关的伦理道德方面的研究,找出这一冲击问题的所在,并加以有效的规范,使得现代生物科技的发展真正达到“真”与“善”的统一,造福人类整体并得以安全的长远的健康发展。解决现代生物科技发展所遇到的伦理道德问题需要一个探索的过程,在达成统一的立场和看法,并形成统一的行之有效的行为规范之前,有必要先确立确保现代生物科技得以合理发展的基本原则,一方面可以作为当前现代生物科技发展的一种指导;另一方面也有助于统一的立场和看法的形成。当然,这些基本原则都是立足于现代生物科技群的整体而提出来的。 二、维护人的“目的性”原则 维护人的“目的性”原则就是要求人在发展现代生物科技的过程中始终将现代生物科技放在服从人的需要的位置,而不是相反,对于人的态度要做到像康德所说的那样,你的行动,要把你自己人身中的人性,和其他人身中的人性,在任何时候都同样看作是目的,永远不能只看作是手段。在现代生物科技的发展过程中,这样的要求是具有统领作用,一个最终目的就是这样一个目的,它的成为可能是不需要任何其他目的作为条件的。这就是现代生物科技发展要从属于人,而不能超越于人,更不能颠覆人性,违反人的基本伦理道德准则。现代生物科技的发展要时刻为人的生命健康和生存负责,而这种生存不仅包括物质方面,同时也包括意识方面的,是要人感到得到现代生物科技的帮助而获得更好,而不是感到受到现代生物科技的压迫甚至是奴役。 每一个社会成员,特别是从事现代生物科技工作的科研人员,都应该懂得人作为“宇宙的精华,万物的灵长”的可贵,都应该明白人是一个可尊敬的对象,这就表示我们不能随便对待他,我们都应该小心谨慎负责加以对待,对自己的每一个行为可能带来的结果有充分的估量并尽心负责,而不能随意对待,这也是统一科研人员的伦理道德认识的基础所在。 三、现代生物科技发展的前瞻性原则 现代生物科技的一个普遍性特点就是不确定因素比较多,这些不确定因素可能就是潜在的危险,而且同人的关系比传统科技更为密切,作用也更为直接,同时人们难以像对待传统科技那样更为准确的进行把握,一旦爆发不确定的危险,对于这些危险的后续处理也显得没有足够的把握。所以,对于现代生物科技的发展在开始之前就应该进行充分的估量,要有前瞻性意识,防患于未然,同时使得现代生物科技的发展符合人类社会可持续发展的要求。 科研人员应该提高自身的前瞻性意识,同时也要严格要求自己执行在道德方面所应承担的责任,要符合人类整体的利益要求,要做到如同《科学家宪章》(1949年9月国际学者联合会第五次大会通过)中所规定的那样:“科学家应保持诚实、高尚、协作的精神;要了解自己所从事工作的意义与目的,弄清有关道义问题;要使科学的发展有利于全人类的利益”。在责任追究方面,由于现代生物科技发展背景构成的是一种错综复杂、多变的情况,而其中可能潜伏着深层次的危机, 这种情况出现不得半点散失,而应该尽量的做到万无一失,对于责任追究的保护措施应该采用以预防为主的模式,这就是以未来行为为导向的前瞻性责任模式,前瞻性责任模式反映了人类对科技发展后果在责任上的长远性与人类整体性上的要求。对于现代生物科技发展的前瞻性责任模式的落实,需要从主观和客观两个方面同时展开,一方面是每一个社会成员,特别是科研人员的自律,一方面是通过社会的公共力量进行约束,其中一个重要的社会公共力量就是伦理道德的约束。 四、贯彻平等的原则 平等是人类一直追求的崇高理念,要求各主体之间要互相理解、互相尊重。现代生物科技的平等原则着重于国家之间、种群之间、人与人之间的平等,而根本就在于人与人之间的平等。现代生物科技作为现代科技发展的前沿,在各国的发展是极其不平衡的,因此在客观上也出现“侵犯”现象,比如对基因资源的掠夺,科技落后国家拥有良好的基因资源却无力开发,科技先进国家就能够通过其拥有的科技优势替它们开发但却以专利的方式据为己有,科技先进国家甚至将现代生物科技作为继经济手段后一种新的制约他国的手段,这些对于人类的共同发展是十分不利的。人类基因检测表明的种群之间的基因差异,也可能出现新的歧视而导致新的不平等出现。同现代生物科技有关的器官移植技术导致出现的器官买卖现象也侵犯了人的权利,严重违背伦理道德的基本准则,在人与人之间造成不平等。这些在可能出现的不平等现象是现代生物科技在发展应该予以特别注意的问题,并力求避免的问题。 为了平等理念得以贯彻,在现代生物科技发展的每一个环节当中都应将平等原则作为一个重要的指导,并时刻予以遵守。实践中,有必要打破现代生物科技的垄断行为,国际间应该加强磋商、协调和合作,力求淡化现代生物科技的经济利益色彩,使得现代生物科技在全人类得到普及,或者得到有利于人类整体的使用,旨在共同推进现代生物科技朝着有利于人类整体的方向发展。在种群和个体方面,各国应该加强宣传教育,在现代生物科技的发展进程中确立、巩固并提高人们的平等观念,在实践中用平等的观念来指导自己的行为,对象包括自己的同胞,也包括其他国家、种群的任何人,因为每一个人都是人类大家庭的成员。 五、恪守正义的原则 正义也是人类所追求的一种崇高的理念,是人类发展进程中的优秀问题,是人类社会追求的一个永恒的主题。对于正义的具体的内涵,在不同的社会发展时期会有所差别,可是在衡量标准上却存在共同之处,这就是在促进社会进步、符合社会发展规律和满足人们的共同体的需要。亚里士多德的正义观明确的强调了公共利益是正义的价值基础,正义是同公共利益秩序的要求相一致的,具有功利主义倾向的休谟甚至认为“公共的效用是正义的唯一起源”。 随着人类社会的发展,特别是在当前的现代生物科技发展的大背景下,人们的共同体已经上升为人类大家庭的整体,在正义原则的指引下,要确保现代生物科技确实的做到为人类大家庭的整体服务和负责。具体的说,就是要确保现代生物科技发展的安全与和平,避免现代生物科技出现任何危害人类的情况出现,保证现代生物科技只用于人类社会发展的正义用途上,坚决反对将其用于任何违反人类整体利益的用途上,特别是在武器方面的应用,比如基因武器。各国各界应该立足于人类整体,本着为人类整体长远利益负责的态度,以一种可持续发展的模式,展开具有广泛而深入的探索,为人类整体构筑出一套能够确实有效维护人类社会安全与和平发展的统一的行为规范,确保现代生物科技造福于人类,包括现在和未来,使现代生物科技的发展成为人类正义事业的重要组成部分。 生物科技论文:初中生物科技活动的实践探究 摘 要:本文把初中生物科技活动与初中毕业生生物学科学业考试大纲所要求考查的实验结合起来,突破乡镇初级中学开展生物科技活动的瓶颈,论述了结合考试大纲考查实验开展生物科技活动的实践探究方法,指出在初中生物科技活动应注意问题。 关键词:生物教学;生物科技活动;探究 一、问题提出 初中生物学科是一门实验学科,注重人与自然的和谐发展,又和日常生活密切联系,其课程的理念是面向全体学生、提高生物科学素养和倡导探究性学习。生物科技活动是结合课堂教学,运用生物学知识,组织学生设计开展的研究探索和实践创造性活动。生物科技活动在学校的开展,既可以给学生实践机会,锻炼他们的动手操作能力,增强社会责任感和社会实践能力,又可以培养学生科学的思维习惯和良好的合作精神,实现塑造人格、提高科学素养和创新能力的目标。当今世界各国把科技教育问题作为教育改革的重点。如美国的科技教育改革及《2061计划》在世界范围内也引起了巨大震动,美国“2061计划”以发展美国人的科学素质为目标,培养适应2061年发展水平的公民素质为目标,使其基础教育居于世界前列。 目前我国进行的中学教育教学的改革,也十分强调对学生科学素质的培养,注重提高学生的创新、综合能力,但与国外比较起来是远远不够的。从科技活动现状调查来看,我国的生物科技活动无论从质量、普及程度和场地设备条件等方面都存在一定问题。特别是对于象我校这样的乡镇学校,生物科技活动的开展,无论是从数量上,还是活动的深度与广度都是远远不足的,科技活动虽然在科学教育方面有着重要作用,却由于多方面因素的影响还很难取得真正的实效;还远远不能适应新世纪教学的要求。 因此,在初中生物教学中如何有效能开展生物科技活动。这是值得每一个初中生物老师思考的问题。下面结合教学实际进行说明。 二、初中生物科技活动的方法与内容 根据科技活动特点与新课标要求,开展初中生物科技活动的方法主要有:探究实验法、观察法、调查法与收集资料分析法等。 探究实验法的过程一般是提出问题、作出假设、讨论并制定实验计划、实施实验计划、得出结论和表达交流;观察法是科学探究的一种基本方法,利用它可以观察动植物人个体或群体的生长发育、繁殖和生命史;观察生命在相同条件与不同条件下的生长发育以及生理生化变化规律与活动现象;调查法也是生物科技活动常用的方法,调查时首先要明确调查目的与调查对象,制定合理的调查方案,调查过程中如实记录,最后是对调查的结果进行整理与分析;收集资料分析法是把有关研究内容的现状、专著、论文、资料搜集起来加以研究分析的综合论述,能对某一生命科学问题提供全面的知识。以上的方法既可单独进行又可综合运用。而初中毕业生生物学科学业考试大纲所要求考查的实验有28个,其中探究实验9个,观察实验7个,调查4个,属收集资料分析3个与其它的有5个,其中I(模仿)要求的有10个,II(独立操作)要求的有18个。如表1: 三、初中生物科技活动的实践探究 近几年来,开展了一些生物科技活动,如植物标本的制作、细胞以及生物模型的制作、调查学校植物的种类及分布、学生的饮食情况调查和传染病对相关资料收集等等,通过这些生物科技活动虽激发了学生的科学兴趣,提高了学生设计方案、收集资料信息,记录统计实验数据和分析实验结果等科学研究的能力,但并没有有意识地紧扣考试大纲的实验要求,未能做到物尽其用,以致更好地发挥生物科技活动对学业成绩提高方面的作用。总结这些年的生物科技活动实践经验,结合考试大纲实验考查要求,显然能收到较好的效果。 (一)创设问题情境,确定研究课题 确定研究课题是初中生物科技活动的第一步,也是极重要的一步。在这一步中,既要紧扣考试大纲,又要激发学生对生物科技活动的好奇心和兴趣。 因此,教师准备工作显得尤为重要。具体的做法是对实验内容进行整合,创设问题情境,确定研究课题。如准备一些稻谷、大米、米饭与碘液,介绍米饭的来源与米饭作为食物在人体中的作用后,取少量米饭加入少量蒸馏水于试管中并搅拌均匀,后加入少许碘液,这时学生会一直很专注地看着老师的实验操作,直至最后的颜色变化,这会让初中的学生感到很神奇,此刻趁机设问:什么物质与碘液混合时,会发生如此的颜色变化?这种物质是怎样来的?米饭的主要成分是什么?它在人的口腔内会发生变化,为什么?等问题。将知识的科学性与趣味性有机地结合,挖掘知识的固有趣味,激发学生提问题并巧妙地加以引导,于是顺理成章地确定生物科技活动研究的课题:1、探究光合作用的条件、原料和产物;2、探究食物发生在口腔内的化学消化。甚至还可联系出:种子萌发的营养来源与条件;探究不同食物的热价等等。 (二)根据活动内容,构建知识网络 根据新课标与初中毕业生生物学科学业考试大纲所要求,初中生必须能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络。在教学的过程中,教师会发现学生对所学知识的综合性与系统性理解不够,而生物科技活动的过程则为学生提供了相应的训练平台。 例如在上述课题中,学生可构建如下知识网络:1、米饭来源于大米,大米来源于水稻的种子,水稻的种子的结构,种子萌发时能量的来源,能源物质位于哪里?其它种子呢?2、米饭的主要营养成分是淀粉,淀粉在人体内的消化与利用,其它营养物质的消化与吸收等。3、米饭能为人的生命活动提供能量,能量的产生以及来源过程。4、淀粉是光合作用的产物,光合作用的条件、场所原料等等,如图1所示。 通过一系列的生物科技活动,帮助学生构建的知识网络,有利于学生终身学习能力的培养。 (三)评价活动过程,培养综合能力 初中生物科技活动更注重活动方案的设计与及活动方案的实施,而与课标和考纲要求相吻合,其要求学生能独立完成考纲中的生物实验,包括理解实验的目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将所涉及的方法与技能进行综合运用。生物科技活动的一般过程可概括:提出问题,作出假设,设计方案,制订合理的活动步骤;进行有效实践,依靠实验获取资料,结果分析,归纳概括,得出科学结论。针对探究过程进行有效科学的评价,能有效地提高学生的综合能力。评价是要针对活动过程制订具体的评价标准,对学生活动过程表现进行评分,如表2所示。 当然,在此过程中老师要注意具体的方法指导,引导学生学会科学取样,取样的代表性是收集材料的可靠性的重要因素,应随机取样,以保证科研结果的科学严谨;学会设置对照实验,对数据的记录、整理、处理和分析,引导学生设计表格、曲线,能为学生进行数据的收集和整理铺设桥梁,获得设计表格整理数据的方法;帮助学生通过归纳和演绎判断事物之间的因果关系,使学生从具体、个别的事物中抽象概括出一般的原理等等,能使学生的实验能力、分析和解决问题的能力得到有效的提高。 四、开展初中生物科技活动应注意事项 首先要精心制订活动计划;再就是要根据学生能力梯度和实际合理设计与执行活动方案; 其次是认真指导活动的进行,放手让学生操作,真正地训练学生的各种能力。 要适时进行评价与奖励,以调动学生的积极性。要落实生物学知识的掌握,提高学业成绩,同时又要提升学生的科学探究能力,让学生在能动自主的活动中,全面提高自身生物科学素养,以适应学生社会发展的需要。 五、结论 开展初中生物科技活动的探究,对学生有很重要的意义。生物科技活动能提高学生对生物学基础知识与基础技能的运用能力、特别是科学探究能力的培养,提高学生的生物科学素养,培养学生的科学精神和科学态度,提高了学生学习成绩。 参考文献: 1.中华人民共和国教育部制订.全日制义务教育生物课程标准(实验稿)[M].北京师范大学出版社,2003(5). 2.(美)国家研究理事会著,戢守志等译.美国国家科学教育标准[M].科学技术文献出版社,1999(1). 3.黄祖荫编.中学生物科技活动资料[M].广东高等教育出版社,1994(8). 4.广东省教育考试院编.2011年广东省初中毕业生地理、生物学科学业考试大纲[M].广东教育出版社,2011(3). (作者单位:广东东莞竹溪中学) 生物科技论文:浅谈新课改背景下生物科技活动课的开展 生物学科与其他学科一样,肩负着培养人才和提高新一代公民素质的重任。因此,高中生物教学要利用新课程改革的良好契机,发挥生物学科优势,培养学生的创新思维能力,提高学生的综合素养。教学上,要更新理念,运用多种教学方法,在抓好课堂教学的同时,借助生物科技活动课的开展,加深学生对所学知识的巩固、充实和运用,提高学生的观察、判断、分析、动手等各方面能力,下面结合实际谈谈生物科技活动课的开展。 一、 利用本地资源,增进学科兴趣 生物学是一门自然科学,与大自然有着非常密切的联系。为提高学生的学习兴趣,教师应充分发挥生物学科的特点,带领学生走出课堂,走向大自然。在我县的城乡结合部,建有现代农业示范园区、无土栽培基地、组织培养实验室等基地。因此,生物教学可充分利用这些资源,开展以“爱我家乡”为主题的社会调查活动,组织学生前去参观体验,让学生调查家乡丰富的物产及野生动植物资源。在调查过程中,不少学生发现了许许多多生物世界的奇妙现象,头脑中产生的一个又一个“为什么”,激发了他们强烈的求知欲。他们虚心请教老师和农业技术人员,积极查阅有关资料,既扩大了知识面,学到了生物课本上学不到的知识,又尝到了发现问题、分析问题、解决问题的乐趣。同时,通过对家乡丰富物产资源的了解,增强了热爱家乡的情感。 二、 理论联系实际,培养动手能力 根据生物学科的特点,可采取多种有效措施。如结合教材和生产生活实际,有计划地开设科学选修课程。为学生增加一些实用的科学技术,让学生学会理论联系实际,学以致用。如教会学生一些嫁接、扦插技术之后,把学校的花圃承包给各班级管理,学期结束时进行评比,评出最有创意的园丁班级。通过这些活动,既促进了学生的学习积极性,又美化了校园环境,也培养了学生的主人翁意识,使他们有了一个运用所学知识的天地。此外,还与校外的一些园艺场、养殖专业户联系,把那里当作学校的校外实验基地,每隔一段时间都带学生去实习,遇到问题可向这些校外辅导员请教,现场解决。再有,为适应现实社会需要,开设花卉栽培、盆景制作、切花保鲜等学习班,以培养学生的市场经济意识和竞争意识。这样,学生切身感受到学校所开设的生物科技活动课程是有用的。为此,我们学校的学生都非常踊跃地参加生物科技活动课的学习。 同时,为了完善生物科技活动课,还开展了研究性学习活动,让学生就平时遇到的有趣的生物现象展开课题研究,科技辅导员予以相应的指导,在学生成长记录手册中,填写学生每学期在科技创新方面取得的成绩,并让家长签上意见和建议,根据家长的意见和建议,不断调整课程结构,让学生学到最有用的知识。 三、 培养创新意识,提高科学素养 为培养学生的创新意识,学校成立了各种各样的科技兴趣小组,利用课余时间积极开展形式多样的科技活动。如每年三月的“爱鸟周”、四月的有奖科技知识问答、五月的“节水周”、六月的“环保日”、九月的校园“科技节”、十月的“爱科学月”、十二月的科技知识竞赛等活动,激发学生的探索热情。在每一个科技活动结束时,都要求课外兴趣小组的学生以小组为单位,开展讨论活动,写出活动报告、科技小论文,并通过学校的多媒体教室、学校科普长廊、黑板报、校园网等展出活动成果,评选出优秀科技作品,为次年的广西青少年科技创新大赛做准备。我校学生在参加青少年科技创新大赛活动中取得了优异的成绩,每年均有多个作品在大赛中获奖,在市、县内起到了带头作用。 通过科技活动课的开展,我深刻意识到:如果教学方法简单,以灌输的方式代替学生的思维,就会阻碍学生潜能的开发,框住学生的思想,不利于人才的培养。只有合理扩大学生的知识面,提高学生的生物科学素养、探究性学习能力,才能形成科学观点和科学精神,为学生的终身发展打下良好的基础。 中学生物学,尽管受到某些设备的限制,但也有自身的教学优势,只要在教学过程中做到理论联系实际,就能创造出最大的“生物实验室”,就能获得多种多样的实验材料,就能搜集到丰富多彩的教学新课题,将新课程改革真正落实到学科教学之中。 生物科技论文:浅论现代生物科技专题的教与学 摘 要: 高中生物选修3是实现新课改目标后以《现代生物科技专题》为主的一本教材,主要由基因工程,细胞工程,胚胎工程,生态工程四大块组成。分别以专题的形式介绍了现代生物科学和技术中一些重要领域的研究热点,发展趋势和应用前景。其目的是为了让学生进一步学习生物科学知识奠定基础。但是在高考中内容较多,考分较少也不知道哪里是重点,而且部分内容较深,技术细节较多不好把握深浅。因此作者利用教学之余总结了一些关于选修模块的学习和教学建议。 关键词: 现代生物科技专题 基因工程 细胞工程 胚胎工程 生态工程 新课程标本中的必修模块是生物科学的优秀,对于提高学生的生物知识必不可少,选修模块能够满足学生的多样化学习,为学生进一步学习生物科学知识奠定基础。因此这就要求高中生物教师具备一定的专业知识技能和素养才能在教学中起到引领的作用。尤其是选修教材,可能对于部分教师来说自己都是摸着石头过河,仍处于摸索之中。 选修课注重的是理解和应用,理论结合实际,所以教师在讲解的时候不需要过于深和专,只要学生能理解即可。每个工程的重点在于基本概念和原理的讲解,比如生态工程的原理就是一个重点知识,要求学生在记住这几个原理的同时学会应用。在教学中还要注意知识点之间的衔接,比如基因工程和蛋白质工程就是紧密联系在一起的,动物细胞培养和动物组织培养的区别,等等。有些知识点是比较难理解的,比如胚胎工程——《受精阶段》,所以教师要想办法把这部分内容以通俗易懂的形式呈现给学生。最重要的是要结合高考的要求,要求学生多做题,进行不定时的检测等有针对性的强化训练,以不变应万变。以下是我总结的每个专题的学习和教学建议,不足之处还请各位同仁批评指正。 1.基因工程 由于基因工程在必修教材的学习中已经打下了一定的基础,因此学生比较熟悉这部分内容,学习起来也容易得多。本章教学既要使学生应用已有的遗传学知识解决新问题,又要启发学生将理论知识应用于实践,懂得无论是获得目的基因,还是进行蛋白质改造,基因工程的最终目的都是造福人类。 本章的重点是基因工程的概念,工具和操作过程。在导入新课的时候可以从现实生活入手,例如:抗虫棉在当今社会生活中的应用,我们日常生活中吃的大米、植物油等好多都是转基因食品,引发学生的思考,从而得出基因工程的概念。基因工程涉及必修教材中DNA的结构、复制、表达酶等基础知识。所以在教学中教师有可以向学生提问:DNA是靠什么把一个个脱氧核苷酸连接起来的?要使DNA分子断裂需要用什么处理?等有关的问题,既复习原来的知识,又可以引出基因工程的工具酶等。由于基因工程的操作过程比较抽象,学生难以理解,教师可以借助多媒体辅助教学,使学生加深对基因工程的理解。 2.细胞工程 细胞工程包含了植物细胞工程和动物细胞工程两大块。突出了细胞工程的发展和基本技术在实际中的应用等方面的知识。重点在于微生物的细胞融合技术,植物体细胞培养,单克隆抗体的制备技术。本专题看似抽象神奇,但是也有很多我们熟悉的内容。 在教学中教师要注意不同知识之间的衔接,例如:植物组织培养和植物体细胞杂交的区别和联系,动物细胞培养和动物体细胞克隆的区别于联系,动物细胞融合和单克隆抗体的制备的区别和联系,等等。高考中不可避免会考查到相关知识。单克隆抗体的应用是个热点问题,与当今社会的生物科学发展联系紧密。学生要熟练掌握该项技术的原理和制备过程,因为这也是高考选修题的一个考点。 细胞工程是在学生学习必修一细胞与分子的基础上进行的,教学中可以引导学生先回忆细胞有关的知识,从而引出细胞工程的内容,对于比较抽象的部分尽量做到借助多媒体辅助教学,以动态直观的形式呈现给学生,使其便于理解。不要采用“满堂灌”的形式,给学生留出一部分的时间让他们理解。同时对学生提出一些问题如:(1)植物组织培养的过程中影响脱分化和再分化的条件有什么异同点?(2)动物细胞融合和植物细胞融合常用的促融合因子是什么?(3)杂交瘤细胞的特点是什么?单克隆抗体的优点是什么?(4)常用什么方法去除细胞壁?原生质体和原生质层有什么区别,等等。这样可以培养学生分析解决问题和交流与表达的能力,也加深了他们对知识的记忆能力。 3.胚胎工程 本专题是在动物生殖与发育的基础上,了解动物早期胚胎发育的规律,即哺乳动物胚胎发育的基本过程和胚胎工程的主要原理,技术,以及在生产上的应用。同时结合现代生物技术中的最新热点,阐述了胚胎干细胞及其研究进展。本节的重点是胚胎发育的基本过程,胚胎工程的原理和技术。该专题对于学生和老师来说都比较陌生,所以教学中要从日常生活中学生已有的理论知识出发,激发学生的学习兴趣。 受精过程的两个阶段是个难点,学生不容易理解,可以提出:必修教材中的受精过程,胚胎移植的基本程序,以及生理学基础,要求学生掌握,教学中应注意多举例子来说明问题。关于胚胎分割应强调分割的时期(桑葚胚或者囊胚)和注意的问题(胚胎分割时应注意对内细胞团均等分割且分割的分数不宜过多)。对于体外受精这部分知识,教师可以通过试管婴儿的介绍很自然地引入,教授过程最好图文结合,让学生明确这是有性生殖过程。 胚胎干细胞的技术及应用可以借助多媒体教学,同时让学生通过阅读教材总结交流三类干细胞的特点和功能。 4.生态工程 本专题的目的是要求学生在理解生态工程的概念,原理的基础上,对生态工程的基本原理灵活运用,举一反三。所以教学中应注意通过开展相关活动,尽量让学生参与实践活动,让学生自己动手调查一些当地生态工程的实力,明确生态工程和我们的生活息息相关,同时也可激发起学生对本节内容的学习兴趣。通过介绍一些当前生态工程的技术中的热点问题,去解决教学中的重点和难点。 在科学技术迅猛发展的今天,生物科技既为造福于人类开辟了广阔的前景,又反映了科学与价值的矛盾。无论是转基因技术还是克隆技术都存在安全性问题,同时也会带来一系列伦理道德的问题。因此让学生初步了解现代生物科技研究的进展及对现代社会和生活的影响,对他们直面人生,以适应现代社会和生活尤为有益。 生物科技论文:浅析重视学生生物科技活动与提高课堂教学效率 摘 要:生物学科正在全面实施探究性学习课程,生物科技活动在探究性学习过程中有非常重要的地位,对提高课堂教学效率有重要的作用。 关键词:中学教育 生物教学 科技活动 课堂效率 随着中学素质教育的不断深入,中学生开展生物科技活动越来越活跃。从我们渭南地区来看,不同县域、不同学校的活动开展得极不平衡,这种现象与教育事业的发展及社会的发展极不适应。根据我这几年来对生物课堂教学实践的经验,在这里我做一些小结,从以下三方面浅析如何做好生物科技活动: 一、要重视生物科技活动 生物科技活动在激发学生的学习兴趣、拓宽知识、提高能力、发挥特长和培养创新精神方面有着重要意义。我认为中学生开展生物科技活动是中学生物课程开展探究学习的重要途径,是中学生物课程的重要组成部分。所以在搞好课堂教学的同时,一定要重视课外科技活动,并把这项活动与课堂教学、探究性学习紧密结合起来。这样既丰富了学生的课外知识又提高了学生在课堂听讲的积极性,同时课堂效率也得到了保障。 开展生物科技活动,教师的组织和指导作用是不容忽视的,并且是不可缺少的。教师的重视程度直接影响着工作的开展和活动的质量。有的教师在观念、条件及其他因素的影响下,对科技活动重视不够,总以条件差、没有设备、学生积极性不高没兴趣、活动不好为借口。现在正大力推进素质教育,中学正在全面实施探究性学习课程,科技活动在探究学习中有非常重要的地位,对提高课堂效率有非常重要的作用,应该加强这方面的工作。 二、要做好选题 在活动开展中,注重实践、参与并力争有所创新,所以要根据科技活动的目的和特点选题。我是从以下几方面选题的:1.结合课堂教学和当地实际;2.联系各类科技夏令营;3.参与推荐项目;4.关注热点问题。只要适合中学生搞的科技课题,都可以让学生去做。 三、要做好指导 中学生开展生物科技活动,教师的指导非常重要。从选课题、找材料、进行实验的步骤、观察的内容到填写观察实验报告或撰写小论文,都要进行指导。例如尝试植物扦插的探究活动,我指导进行了如下的实验设计: 1.所用实验材料: 枝剪,标牌,挖土工具,浇水工具,平整好的壤土或沙土一块,杨、柳、月季、葡萄等植物,长约25厘米左右的枝条若干。 2.实验操作: (1)取预先准备好的枝条3根,芽向上,垂直插入土壤约枝条长度的三分之一左右。插入后对每个枝条浇足水并用布等材料适当遮荫,在观察的数周时间里要不断地补足水,保持土壤湿润。 (2)取3根枝条,去掉枝上所有芽,扦插方法同(1)。 (3)取3根枝条垂直插入土壤约枝条长度的三分之一左右,扦插方法同(1)。插入后可采取两种处理方式:如果阳光温度合适,对其采取不遮荫处理;如果阳光温度不能充分保证,则可以直接采取不浇水进行处理。 (4)分别对3组枝条作好记录和标记,观察生长情况。 3.结果与讨论: (1)结果:生长状况记录表: 全班统计表: (2)讨论: ①由统计结果思考,扦插时为什么要选带几个芽的枝条? ②为什么扦插后要适当遮荫? ③你认为提高植物扦插成活率的方法有哪些? 通过引导实验,让学生直观了解植物营养繁殖的原理和具体操作,培养了学生对实验的设计、动手试验和分析结果的能力。要注意在指导过程中始终把学生作为学习研究解决问题的主体,避免将教师的意志有意无意地强加给学生。实验和观察时,教师要向学生交待具体的操作方法和观察内容,并进行示范,等学生比较熟悉后,让学生自己观察和操作。 要注意总结和交流。在我们教育教学实践中,要提升学生的科学素养、提高课堂效率,还要注意建立长效机制,比如建立兴趣小组等。要重视对学生的传、帮、带,通过多种途径、采取多种方式对学生不断进行引导。此外,作为教师,还必须加强学习,并及时做好总结。 我认为,重视课堂教学的渗透,重视课外活动的开展,重视校园环境的熏陶,重视每个教育者的言传身教,这是培养学生科学素质和提高课堂教学效率的有效途径。 生物科技论文:开展生物科技活动积极推进素质教育 生物科技活动是中学生物课程开展研究性学习的重要途径,也是中学生物课程的重要组成部分。本文主要就如何结合课堂教学确立科技活动课题、开展科技活动、提升科学素养作初步的探讨。 生物教学 科技活动 素质教育 随着中学素质教育的不断深入,中学生开展生物科技活动越来越活跃。从临夏来看,不同地区、不同学校的活动开展极不平衡,对生物科技活动的重视和辅导工作存在着较大的差别。这种现象与教育事业的发展及社会的发展极不适应。 一、要重视生物科技活动 生物科技活动在激发学生的学习兴趣,拓展知识、提高能力、发挥特长和培养创新精神方面有着重要的意义。根据《九年义务教育全日制初级中学生物课程标准》里安排的探究性实验和实践活动,《课标》明确要求“教师因材施教”,培养学生学习生物学的兴趣和能力,积极组织和指导学生开展各种生物科技活动。中学生开展生物科技活动是中学生物课程开展探究性学习的重要途径,是中学生物课程的重要组成部分。所以在搞好课堂教学的同时,一定要重视课外科技活动,并把这项活动与课堂教学、探究性学习紧密结合起来。 开展生物科技活动,教师的重视程度和指导作用是不容忽视的,并且是不可缺少的。教师的重视程度直接影响工作的开展和活动的质量。有的教师在观念、条件、及其他因素的影响下,对科技活动重视不够,总以条件差、没有设备、学生积极性不高、没有兴趣、活动不好为借口。现在正大力推进素质教育,中学正在全面实施探究性学习课程,科技活动在探究性学习中有非常重要的地位,在素质教育中有非常重要的作用,应该加强这方面的工作。 二、要做好选题 没有做过具体辅导工作的教师认为,搞科技活动就是搞科学研究。现有条件下,由学生能取得什么成果呢?尤其是落后地区,设备这么差,能搞研究吗?感觉无处着手,无题目可搞。这里应当摆正科技活动和科学研究的关系。中学生搞科技活动与科学家搞科研不同,其主要的目的在于培养学生的观察能力、操作能力、培养收集和处理生物科学信息的能力以及应用生物学知识解决实际简单问题的能力。在活动开展过程中,注重实践、参与,并力争有所创新。所以,要根据科技活动的目的和特点选题。 首先,科技活动选题要结合课堂教学和当地实际。结合课堂教学开展科技活动,不但能提高学生的操作能力,激发学生的学习兴趣,还能拓宽知识面。教材上的“实践活动”和“探究性课题”是《课标》要求必须做的课外科技活动内容,应充分利用好这些素材。 其次,积极参加各类科技夏令营,作好活动选题。科技夏令营是开阔学生视野、陶冶情操、认识自然、了解社会、接触生产科技实际的极好途径。2000年全州青少年农学夏令营期间参观了太子山林农场,听专家介绍了林区病虫害发生的有关情况,提供了有关资料。由于时间仓促,未作充分调查,过后又赴太子山林场做了实地调查,进行了“太子山林区病虫害的初步调查”。 第三,参考推荐项目,选用合适选题。《中学生物科技活动》、《青少年生物与环境科学实践指导》、《中学生物教学》、《生物学杂志》、《生物学通报》、《中学生物学》等书中推荐了许多课题项目和相关资料,进行浏览以后,可将相关资料进行整理或选用。2006年进行的“香烟烟雾对金鱼的毒害实验”就是参照推荐项目“香烟烟雾对动物的毒害实验”来设计的。 第四,关注有关热点问题,也是选题的一项重要来源。教育学生热爱大自然,保护环境,保护动植物及自然资源,是生物教学的重要任务之一。结合课本环境保护方面的内容,让学生在节假日对本地区水质、环境、植被等自然资源进行考察了解,开展了参观污水、垃圾处理厂等丰富多彩的课余学习生活。大夏河是流经临夏市的一条主要河流,是临夏市区十多万居民的生活饮用水和下游河滩乡的农业灌溉用水,历来被称为临夏市的“母亲河”、“生命河”。由于市区工业废水、生活污水以及农药、化肥的污染,对下游群众的生产、生活造成极大的危害,人们要求治理的呼声越来越高。我们根据这一情况,结合环境教育,初步设计了大夏河水质污染监测的方法。结合本地区环境不断恶化的现状,教育学生做环保卫士,日常生活中,做到“两保护、三少用、四节约”;保护一草一木,保护各种野生动物;少用一次性制品,少用干电池,少用塑料袋;节约每一滴水、节约每一度电,节约每一张纸,节约每一粒粮食,形成“环境保护,人人有责”的良好氛围。还可根据当前的社会环保热点话题开展一些讲座,开展科技教学活动。 三、要做好指导 中学生开展生物科技活动,教师的指导非常重要。从选课题、找材料、进行实验的步骤、观察的内容到填写观察实验报告或撰写小论文,都要进行指导。例如尝试植物的扦插的探究活动,指导进行了如下实验设计: 1.所用实验材料 枝剪、标牌、挖土工具、浇水用具、平整好的壤土或沙土一块、杨、柳、月季、葡萄等植物,长约25厘米左右枝条若干。 2.实验操作 取预先准备好的枝条3根,芽向上,垂直插入土壤约枝条长度的三分之一左右。如果插入困难,可事先在枝条底部做斜切口或V字切口,3枝条相互保持25厘米以上的距离。按压土壤周围,保证枝条竖直、稳固。插入后对每个枝条浇足水并用布等材料适当遮荫,在观察的一数周时间中要不断适时补水,保持土壤湿润。 取3根枝条,去掉枝上的所有芽,扦插方法同上。 取3根枝条垂直插入土壤约枝条长度的三分之一左右,插入后可采取两种处理方式:如果阳光温度合适,采取不遮荫处理;如果阳光和温度不能充分地保证,则可直接采取不浇水进行处理。 分别对3组技条做好标记,观察生长情况。 3.结果与讨论 (1)结果:生长状况记录表: (2)讨论 由统计结果思考,扦插时为什么要选用带几个芽的枝条?为什么扦插后要适当遮荫?你认为提高植物扦插成活率的方法有哪些?通过引导实验,让学生直观的了解植物营养繁殖的原理和具体操作,培养了学生对实验的设计,动手实验和分析结果的能力,要注意在指导过程中始终要把学生做为学习研究和解决问题的主体,避免将教师的意志有意地或无意地强加给学生。实验和观察时,教师要向学生交代具体的操作方法和观察内容,并进行示范,待学生比较熟悉后,让学生自己观察或操作。在整理实验记录时,教师要引导学生对原始实验记录认真研究,针对具体问题,启发学生科学地加以分析。 四、注意总结和交流 在我们的教育教学实践中,要提升学生的科学素养,还应该建立长效机制。重视对学生的传、帮、带,通过多种途径,采取多种方式对学生不断进行引导。此外,作为教师,还必须加强学习,并及时做好总结,以便积累经验,使辅导工作更有起色。 重视课堂教学的渗透,重视课外活动的开展,重视校园环境的熏陶,重视每个教育者的言传身引,这是培养学生科学素质的有效途径。 生物科技论文:当工科大学生生物科技风险意识探讨 【摘 要】随着生物科技的推广运用,越来越多的生物科技风险事故引发公众的关注。本文通过理工科大学生这一生物科技研发主体入手,从背景分析、造成理工科大学生生物科技风险意识缺失的原因、提升理工科大学生生物科技风险意识的措施等方面对大学生生物科技风险意识予以探讨。 【关键词】理工科大学生;生物科技风险意识;问题;对策 一、概述 生物科技风险,是指由生物科技方面的不确定性给行为主体造成的损害的可能性。当工科大学生作为科研活动的行为主体,其科技风险意识对科研活动的开展、科技成果的应用至关重要,而具体到生物科技相关专业,大学生的生物科技风险意识决定着其是生物科技风险的规避防范者还是制造者。出于个人防范科技风险、提升生活质量的动机,理工科大学生也必须提升自己的科技风险意识,在科研源头规避生物科技风险。本文对北京部分理工科院校的生物科技专业学生进行调查,发现多数大学生对生物科技风险这一“被制造出来的风险”相当的木然,对生物科技风险的认知停留在普通民众的认知水平,大学生的生物科技风险意识现状堪忧。 近年来,生物科技风险在学术界、政界、社会公众等领域引发热议,如何有效规避防范科技风险成为重点议题。究其根源,我们应当在生物科技风险的源头寻找解决措施与方案,大学生这一潜在生物科研主体成为本文探讨研究的重点。唯有在意识形态层面注重科技风险意识的培育,才能正确的指导科研活动的开展与科技成果的论证,最终把科技风险扼杀于实验室,将具备科技性、效益性的科技成果在生产生活领域予以运用推广。 二、当工科大学生生物科技风险意识现状 1.大学生科技风险知识匮乏,生物科技风险意识薄弱。笔者对生物科学专业方向的大学生问卷进行分析,发现:近70.9%的学生对科技风险的定义认识不足,近41.6%的学生无视自身科技风险意识的培养。当前大学生对于科学技术“双刃剑”的特性认识还仅仅是停留于对现实科技后果的认知,缺乏对科技研发、应用过程中的理念风险、过程风险、结果风险的全面认识。对专业领域的科技风险意识缺乏主动性认知,对自身的理论素养及生物科技风险意识缺乏有意识的培养。 2.学校对大学生理论素养和实践环节方面的科技风险意识培养欠缺。笔者在对相关学校的课程设置分析后发现:理论性课程偏多,实践性课程偏少。大部分理工类高校十分重视专业理论知识的传授,对实践实验、企业实习、研发跟踪等利于开阔学生视野的第二课堂缺少设置。诸如自然辩证法、科技哲学此类方法论课程开设情况令人担忧,大学生在实践环节难以找到意识层面的指导。 3.社会大环境对大学生的科技风险意识的培养塑造缺少监督。大学生懈怠于自身科技风险意识的培养,为科技风险事故的滋生“营造”了空间。社会公众的科技风险意识具有滞后性,社会舆论往往是在事故发生后起到“追杀”的作用,这对于科技风险的预防规避效果甚差。理工科大学生作为生物科技研发的一大主体,在缺乏社会监督的模式下极易忽视科技风险意识的培养塑造,只是某些带有潜在风险的科研成果危害人类。 三、造成理工科大学生生物科技风险意识缺失的原因 1.学生个人层面 ①理工科大学生自身的学识积淀是影响其生物科技风险意识高低的重要因素。当前,大学生在学业方面的自我要求更加宽泛,不再单方面注重理论素养的积淀和专业知识的储备。大学生作为相关学术科研活动的基本认知主体, 在知识探索、科研成果的培育过程中起关键作用。大量的专业知识储备和较高的理论素养是指导大学生科研活动的必备条件。现阶段,大学生往往借助实验课题来开展自己的科研活动。但是科研选题具有不确定性,如缺乏完备的知识储备存在知识盲点外加现代生物科技的复杂性。有限的认知在此种情况下会忽视对科技风险的重视,进而难以具备指导科研进程的科技风险意识。 ②学术道德素养的高低是影响大学生生物科技风险意识的关键因素。在个人荣誉和物质利益等的诱惑下,学术界单方面追求学术建树,忽略学术成果的科技风险,造成严重科技风险事故的现象时有发生。具体在大学生的科研活动中,主要指实验材料的选取、流程的选择、科研成果的论证等方面。如若缺乏较高的学术道德素养,则难以对科技风险有系统的了解认知,对科研成果难以做理性论证。诸如:转基因食品的研发应用,我们看到了其积极方面却无形中忽视了对其给人类身体机能带来的负面效应。大学生只有具备较高的学术道德素养才能形成较高的科技风险意识,进而对生物科技成果的研发活动起到正确的引导与评判。 2.学校层面 ①相关实验室规章制度不健全,一定程度上无法正确的规范引导学生开展科研实验。大学生的科研项目大多是借助学校的实验室来开展完成的,但是没有明确细化的规章制度对相关实验流程进行规范,则会造成学生主观意识不重视客观实践不认真地现象的出现。表现最为突出的是,对实验废弃物的处理缺乏规范性和科学性,致使出现诸如:有害气体泄漏、病原体外泄等不必要的安全隐患。 ②课程内容设置偏重理论的阐述,缺乏与科技风险相结合的实践。教师以完成量化的教学任务为目的,对学生的科技风险意识培育不够。此种情况下,很多学生具备了一定的理论知识,但在运用时出现偏差,对相关科研成果的长期效益和负面效应考虑不足。在现阶段的科研进程中,教师扮演着引导者与评判者的角色,学生的生物科技风险意识与教师有很大关联。 ③对生物科技风险缺乏系统明确的评述。当前,伴随转基因食品、克隆技术、外来物种引进等热点问题的出现,社会公众对生物科技风险有了一定的认知。但回归到学校层面则由于教学计划的周期性,外加对学术界生物科技风险的论述缺乏系统规范的评述。致使学校难以将对生物科技风险的认知与规避上升到一定的理论层面,一定程度上严重影响了学生在意识形态层面树立科技风险意识,继而难以采取明确细致的措施应对生物科技风险。 3.社会层面 ①生物科技领域的法制建设不健全。近来发生的某些奶粉等生物科技风险事故,给广大人民的生命财产安全带来巨大的损害。但我们却难以用现有的法律规章去深究隐藏于生物科技风险现象背后的行为主体的法律责任,一方面让缺乏生物科技风险意识的犯罪分子逃脱法律惩罚,另一方面助长了片面追求物质利益而至科技风险于不顾的科研行为。 生物科技论文:在生物科技活动中提高科学素养 [摘要]《新课程》强调学生是教学的主体,旨在通过培养学生的创新精神和实践能力,从而提高国民的科学素养。在高中生物教学中,需要在课内外的生物科技活动中积极创造条件,综合运用方法,锻炼技能操作,模拟科学探索,总结活动成果,从而提高学生的创造力。 [关键词]科技活动 观察力 思考力 动手力 研究力 写作力 高中生物新课程以提高国民素质为宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,并强调要促进每个学生身心健康发展,强调要满足每个学生终身发展的需要,培养学生终身学习的愿望和能力。要实现这些目标,教师必须认识到生物科技活动在学生科学素养提高中的重要性,不能让科技活动只停留在说教中,而是要切切实实地指导学生们去实践。 1 课堂或实验室中的科技活动 1.1 创设条件,培养观察力 观察力的高低,是科学素质的一个重要指标。伟大科学家的诞生都不是偶然的,重要的是他们都有着惊人的观察力。如,牛顿发现万有引力定律,弗莱明发现青霉素等等。所以要培养学生的科学素养,首要的是培养他们的观察力,教师们在教学过程中,要能结合科技活动,刻意创设条件,有意培养学生们的观察力。例如,在做性状遗传试验中,让学生用肉眼或放大镜仔细观察装在两个培养瓶中的不同果蝇,要求每人写一篇观察记录,十分钟后公布自己的记录。公布后大家会发现,观察结果基本相同,都注意到了果蝇的体色、翅形、眼睛颜色等,但有少数同学却观察到一些细节,如某些果蝇腹部末端有一黑斑,另一些则没有。当老师告诉大家这是雌雄果蝇性别的区别时,许多同学会对发现者暗暗佩服。这时在他们的心中也会暗暗较劲,以期下次会有更好的表现。所以,以后观察事物会更仔细,也会更有耐心寻找一些细微的事物特征。 1.2 综合运用,提高思考力 通过观察发现了事物的特征后,还要会综合应用,积极思考,不然,科学发现后的真理将失之交臂。所以科技活动中,老师要善于引导学生进行知识的横向联系和综合运用,提高学生的分析思考能力,从而提高他们的科学素养。例如,某同学在制备琼脂培养基过程中发现琼脂没有凝固,不知原因何在。老师就应当引导学生们想一想其他学科知识进行分析思考。经过提示、引导,大家终于明白琼脂是胶体,加入的酸是电解质,由于加入了过量的电解质破坏了胶体的电离平衡,因而不能使琼脂凝固。这样,同学们懂得了知识的综合运用,学科间的相互渗透、彼此联系,在遇到新的问题时,就不再把知识局限于某一学科的内容上,从而才能综合运用、创新提高,甚至会提出新的见解。 1.3 技能操作,练就动手力 学生正处在青春期,对任何事物都有极大的兴趣和探索欲望,关键在于老师要积极引导,不能打消他们的热情。生物科技活动中,他们都喜欢独立操作,但又担心会损坏仪器,做得不好等,这就要求老师对学生们要积极鼓励,给他们以理解和信心,创造条件,使他们有更多的实践操作机会。如显微镜的使用。学生们在掌握了一定技能后,希望用“油镜”观察一下细菌,以期能看到细菌的更真实的面目,老师应欣然同意,并指导和帮助他们亲自动手操作,这将在他们的内心埋下科学探索的具有活力的种子。 1.4 重现探索,激励研究力 成为一名科学工作者,是每一个同学的夙愿,但科学的深奥和艰辛让他们慢慢选择了其他方向,他们渴望参与科学研究,但对自己没有信心,所以我们应通过多种形式,模拟科学理论发现的实验活动,这将极大鼓舞同学们勇敢的迈向科学探索的道路。如我们可以指导学生以果蝇为实验材料,进行基因分离规律的模拟实验,大家经过一个多月的艰辛工作,当看到通过自己的实验验证了这一基本规律时,可想而知,他们的内心是多么的受鼓舞,干是就会更有勇气,有能力对大自然进行探索和研究。 1.5 总结成果,锻炼写作力 科学的探索不是一蹴而就的,科学真理的出现是从大量、烦琐的工作中提炼出来的,所以学会整理资料是总结规律,撰写论文的基础,撰写论文应突出知识性和科学性,这不是文学作品,所以不能用过多的华丽词藻,所以老师们要指导学生学会使用准确的科学术语来体现论文的价值,老师们还要组织论文研讨、答辩,推荐发表等,让学生们开阔思路,提高撰写水平。 2 生活和大自然中的科技活动 生物科技活动不要只局限于课堂和实验室中,在这有限的空间中。学生的观察力、思维力和创造力等都会受到很大的限制,所以要让他们能够在生活的各个角落,清新的大自然中培养创新精神和创新能力,这样才更能让他们用敏锐的眼光发现自然科学的点滴, 在生活中处处都是奇妙的生物现象,例如我们小时候吃馒头、面包等时,会看到它们的内部有很多的小细孔,就会产生浓厚的兴趣,于是问大人们这是怎么回事,当然有些会解释“发酵”或进一步提到“酵母菌”,基本上也就到此为止了。教师就要利用这样一个对学生来讲一直犹如“雾里看花”的生活现象,让学生接合教材中的“细胞呼吸”自行设定课题,利用身边的工具和材料,选用合适的实验方法,合理设计实验步骤,进行实践探索。再让学生们围绕自己的劳动创意和制作过程等方面内容写一个小论文,从而解决他们心中的“迷团”,还有诸如“为什么成蛋黄会流油”、“怎样腌制糖醋蒜”等等。 学生对生物学的基本知识和基本技能的掌握来自教材,往往和大自然中的实物隔离在两个空间,如玉米、小麦、花生,各类瓜果等植物类型可以说都见过,但又有多少同学能真正了解这些植物的结构,又有多少同学会想到它们的生活环境、生理特性,甚至遗传规律等一系列问题,所以一定要让学生们有时间回到自然中去,如参观沼气池,温室大棚等从而把理论知识运用于实践中来。通过观察,类比,操作,思考真正把理论知识融会贯通,从而提高自身的科学素养。 生物科技论文:谈“探究性学习”在生物科技活动中的应用 探究性学习这一新的学习模式,要求师生改变传统的教师、课本、教室三中心教学观念,改变传授型的教学方式,以适应以学生发展为本。笔者是一名中学生物教师,又是一位科技辅导员,除了在生物课堂上实施探究性学习来引导学生主动参与之外,近年来,为适应探究性活动的需要,我在生物课外科技活动中实施探究性学习的教学方法上也作了一些探索和尝试。 一、创设探究性问题情境,拓宽探究思路 创新并不神秘,这种求异思维的冲动和能力,可以说是人人都有的,是与生俱来的天赋,是人生下来能够适应环境的天然保障。而问题意识、问题能力可以说是创新的基础。早在上世纪30年代,陶行知先生就言简意赅地说,创新始于问题。有了问题,才会思考;有了思考,才有解决问题的方法,才有找到独立思考的可能。有问题虽然不一定有探究,但没有问题一定没有探究。因此,在教育过程中一定要创设好问题情境,以拓宽学生的探究思路。笔者在生物课外科技活动的辅导中就如何创设问题情境上尝试着改变一些旧的教学方法。 传统的生物课外活动教学方法与一般的校内课程一样,也是传授型的。比如,教师先向学生讲解如何制作植物叶脉标本、腊叶标本、透明浸制标本、蝴蝶标本等,然后示范。接下来学生依样画葫芦,做得一丝不差的就是最好,学生不必动脑筋。其效果是学生思维呆板,活动结果都在预定之中,学生自然少有兴奋、更无创新。 为改变这一状况,笔者在“探究植物叶脉标本的制作”是这样创设问题情境的:河沟里往往有一些烂叶片,捞起来用水一冲,也可得到叶脉标本,这是为什么?能否考虑用浸泡的方法来腐烂叶肉?浸泡的溶液会有哪些?浸泡的过程须多长时间?哪些植物叶片适合用浸泡的方法来制取叶脉标本?这一下,学生的思路开阔了,思维的火花闪现了,他们调动了原有的知识结构去探究该情境中的问题,并积极地从多角度去思考问题、发现问题。众说纷纭,兴奋异常!有的说用自来水来浸泡树叶、有的说用池塘水浸泡、有的说用食醋溶液浸泡、有的说用洗衣粉溶液浸泡、有的说用碱溶液浸泡等等。这些方案体现了学生思维的广阔性,体现了问题情境创设的重要性,教师应及时鼓励,以拓宽学生的思路。 二、塑造鲜明的探究个性 从某种意义上说,没有个性就没有探究,探究过程往往表现出鲜明的个性。教师应该承认学生的个体差异,尊重学生的不同兴趣爱好,同时深入了解每个学生的性格特征、兴趣爱好及特长。在此基础上实施个性教育,引导学生发展具有探究性的人格特性,鼓励并积极创造条件帮助学生发挥特长,给学生留有更大的选择余地和自由发展空间,塑造鲜明的探究个性。 (一)只有科学方法,没有标准答案 非对即错,学习只追求一个标准答案和最高得分是传统的应试教育的一大弊端,这一弊端不仅体现在学生身上,也反映在教师的教学中,严重阻碍了探究性活动的开展。笔者在生物课外探究性活动教学中,对学生们强调只有科学方法,没有标准答案。对各种问题的讨论只重视你思考问题的科学性、陈述问题的逻辑性,不强调结果的对或错。这样,打消了不少学生怕答错问题让同伴笑话的顾虑,引导学生进行独立思考,逻辑推理,把精力放在寻找论据上,广开了“言路”。学生的思路渐渐活跃起来,敢于各抒已见,慢慢地进入了主体角色。为此,笔者在课外科技活动的辅导过程中,只要学生能提出自己的想法,而不完全局限于课本,就及时予以充分肯定和鼓励,尝试塑造鲜明的探究个性。 例如,柑桔是日常生活中常见的材料,用柑桔皮来喷杀蚂蚁也是小孩子常玩的游戏,在辅导科技活动时,有位同学突发奇想:能否用大剂量的柑桔油来喷杀蟑螂?在这种探究性思维的驱使下,我因势利导,先讲述柑桔油致死昆虫的原因,然后引导学生大胆尝试、大胆探究。同学们分别用类似的植物材料如大蒜、洋葱等来喷杀蟑螂,一个个兴致勃勃,没有被从书上找不到答案所吓倒。几经周折、几经苦难,消灭蟑螂的环保型材料“诞生”了,在此过程中,不仅有一次次的探究实验,还把环保型灭蟑液在小白鼠身上做实验(以防对人体有毒害作用),最后在家庭中试用成功。一系列的探究过程完全符合科学探究的基本思路,同学们的科学意识提高了,对科学家那种严谨致学的态度也有了一个新的认识。 (二)培养学生动手动脑 著名教育家陶行知指出,在用脑的时候,同时用手去实验,用手的时候,同时用脑去想,才可能进行创造。探究性学习必须给学生提供既用脑又用手的机会,让学生动脑动手亲身经历问题探究的实践过程,从而获得研究的初步体验,加深对自然、社会等各种问题的思考与感悟,激发起学生探索问题的求知欲和体现自身价值的创新精神,并养成独立思考和重视解决实际问题的学习习惯。 在生物科技活动中尝试让学生设计一顶适于野外捕捉昆虫用的帽子,要求该帽子集捕虫用具于一身,做到一帽多用。具体的设计方案由学生自定,这样,学生通过用脑—动手—再用脑—再动手反复交替,体会到有时想来很容易的操作问题,实际做起来不简单;反之,有的思考时很复杂的步骤,在实际应用熟练后,跳跃几步即可到位。强调动脑又动手、动手又动脑的教学方法,其结果不但灵活了学生们的双手,还活跃了大脑,给了他们跳跃式思维的体验,为日后的解决实际问题能力和创新能力提供了基础。 通过以上教学方法不但使每个学生体验到探究性活动的魅力和乐趣,体验到思维方法和实践操作的重要性,也培养了学生细心认真、凡事要思考的良好习惯,养成尊重科学的道理和重视实践出真知的科学素质。探究性学习是一种全新的学习方式,在探究性学习中,一个好的教师要采取科学有效的教学策略,精心设计一个让学生感到无忧无虑的空间、一个可以探索、表达、分享思想的自我完善的空间,牢牢记住和把握“学生为主体,教师为主导”这一教学原则,唯有如此,才能进一步提高探究性学习的实效性,才能使探究性学习这一重要课程理念发扬光大。
自然科学论文:高等教育自然科学教材特点 1.界面友好,便于自学 这可以从下述几个事实看出来: (1)全书分上、下两册出版,文字和示意图占了绝大多数,公式很少。即使有,只是列出一些公式,绝少公式推导。 (2)行文更显散文味。如第7章第3节讲述“水波”。文中开头是这样写的:“水波是很容易看到的,当你还是一个孩子的时候,你就在澡盆、湖和海里看到过水波了,毫无疑问,观看美丽而复杂的水波时,你一定体验到伟大的美的乐趣。现在我们希望享受理解它们的智慧的乐趣”。 (3)从日常生活中的现象入手,引导学生逐步迈人探求智慧的抽象的王国。例如,在讲解驻波这个物理概念时,该书描述怎样用一个矩形金鱼缸或某种容器来形成水驻波并观察之,最后采用数学语言进行描述。 教材如上述组织和行文,给大学生提供了尽可能多的从实际生活中观察问题、提出问题、分析问题、进而作第一步抽象(用数字语言)定量描述问题的训练和启发。这才是科学研究所本应遵循的认识路线,因实际生活中的问题既是科学研究的源头,又是科研为之服务的对象。如此编写大学低年级学生的教材,既能激发学生探求自然科学的强烈兴趣,又便于学生自学,有了探求钻研的兴趣,才有后续的艰苦科研的动力源泉。能够自学,就在一定程度上可以减少对教师授课的依赖性以及改变日积月累沉淀的思维定势和心理依赖,这样才能开启创新思维之门。 2.学以致用,激发学生探求智蔽的兴趣 例如,在第8章讲解光学的偏振概念时,则在课后补充了一个课外实验:“虹的偏振:它是偏振的吗?你可用花园水龙头中喷出的蒙蒙水雾来代替雨(做这个虹的实验)。”这样的课外实验其好处是明显的,既可以让学生真正掌握已学的书本知识,又可以从中发现新的问题,如是,则创新思维萌芽了。或许,更为重要的是,即便是对于自然科学一加一只能等于二,教材如此处理,也能启发学生从各个角度和路径去体会一加一等于二的真理性。这样做既有利于培养发散思维,有利于摆脱自然科学研究的思维单一性,也有利于创新。论文百事通 3.破解神话,培养学生坚持科学反对迷信的科学素养 例如,在第8章讲述光的偏振时,引述了下面一个传说:“九世纪的北欧海盗既没有罗盘也没有偏振片可供航海导航。晚上他们用恒星。白天,当太阳不被云层遮蔽时他们用太阳。(该传说前面还附有一个说明:在高纬度区如北极圈内,磁罗盘不再可靠了。太阳也很难用于航海,甚至在中午它也有可能低于地平线)。根据古代斯堪的纳维亚的传说,北欧的航海者采用的是不可思议的‘太阳石’,甚至当太阳被挡在云层后面时,也总是能够定出太阳的位置。这种太阳石是什么?长期以来是个谜”。接着作者介绍了一个10岁的小孩,如何在父亲的帮助下,破解了这个谜。问题到此还没有完结,著书者又进一步提出一个问题,“传说中不管天气怎样,太阳位置永远可以被不可思议的‘太阳石’所确定。你相信这种说法吗?”。 写到此处,笔者有些感触,应该说中国政府和国内出版同仁在坚持科学、反对迷信、反对伪科学方面做了不少努力和工作。但奇怪的是,居然会出现水变油的“发明创造”?该场闹剧牵涉范围之广也令人费解。或许国外同仁的做法能给我们一些启发。 4.提示惯性思维的误区 例如,((光缆》一书(福富秀雄编著?李先源等译.人民邮电出版社,1989年)在谈到光缆传输损耗时,“现在已经可以制作0.2dB/km的低损耗光纤,这一损耗值相当于能分辨100km远处的特体的大气透明度,即相当于从日本东京市看到富士山时的大气透明度。”国外教材一般在谈到一个抽象的概念时,总是想办法找到一个生活中的常识性知识以加深读者的理解,这似乎是他们的一个惯例。因此也就不难理解,在人类第一次试爆原子弹时,物理学家费米向空中洒一些纸片,就粗略知道原子弹的爆炸威力相当于多少吨常规TNT炸药。新晨 引述这个例子,笔者更想描述当时读到这段文字时的感触: (1)原来大气本身就是一个很好的光传播媒介,物像能传播那么远! (2)为什么中国古代的天文学家能够只凭肉眼就观察到许多天文现象。 (3)人类科技在进步在发展,但另一方面被污染的空气不但模糊了我们的视线,而且更为可怕的是形成了我们的惯性思维定势。 (4)为什么现代医生诊断疾病都越来越离不开仪器设备,有些本可以靠“望、闻、问、切”等传统手段就可诊断的小病,借助仪器设备却越弄越糊涂了。 乘坐过飞机的朋友可能会有这个体会:当飞机冲破云层,在蓝天白云之间飞行时,视野为之一新,心情为之一振。但愿读者诸君:即便在大多数情形下,天空上飘浮的是灰云,却不要错误地认为天空本来就是灰色的;而能够大胆地设想,或许其后面有一片无遮无挡的广阔的蓝天白云。 自然科学论文:性学习在自然科学教学中意义 【摘要】在初中自然科学教学中实施研究性学习,应结合实际,实施教育程序中要充分体现课题的开放性、实践性,注重实践与理论联系,充分发挥教师的角色作用。 【关键词】研究性学习自然科学教学 研究性学习是二十世纪八十年代逐渐兴起的一门全新的课程模式。其内涵是:学生在教师的指导下,以学生的自主性、探索性学习为基础,从学生的学习生活和社会生活中选择并确定专题进行研究,并在研究中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。从广义上讲,研究性学习是指学生主动探究的学习活动,是一种学习的理念、策略和方法,它适合于各学科的学习;从狭义上讲,作为一门独立的学科,在教学过程中以问题为载体,创设类似一种科学研究的情景和途径,让学生自己去感受,通过探究,主动地获得知识。其意义在于改变学生单纯地按教师传授知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,让学生通过亲身实践,从多种渠道获取知识,并将得到的知识加以综合应用于实践,使学生养成科学的学习态度和学习策略,掌握基本的科学方法,从而培养学生的创新精神、实践能力和终身学习能力。这种方式具有综合性、社会性和实践性等特点,需要通过较高水平的思维来学习,既强调理论知识又重视社会实践,最适合未来与现代化社会的需要。 1研究性学习实施的要求 1.1教师要转变观念发挥其应有作用 研究性学习是师生共同探索新知识的学习过程。在这一过程中,老师和学生的关系发生了新的变化,教师不再是知识的权威,而是学生的平等学习者、组织者、指导者,学生不再是被动接受,而是主动参与,带着各种疑问,怀揣各自兴趣,在教师的指导下彼此讨论学习,共同探索发现、解决问题。作为指导者,教师的作用应重新构建,教师要及时了解和帮助学生,有针对性地组织指导学生,了解学生在学习中的困难和对知识的需求,帮助他们树立信心,提高学习积极性,为学生提供信息,启发思路,补充知识,为学生创造良好的学习环境,引导学生质疑、探索和创新。同时研究性学习对教师也提出了严峻的挑战,随着研究性学习的不断深入,教师会失去对学生学习内容的垄断,且会使教师感到自身知识和能力的不足,再加上其他客观因素,将会使教师产生危机感,甚至会失去信心。因此,实施研究性学习,教师必须首先转变教育观念和教育行为,努力提高自身的综合素质,这是推行研究性学习的首要条件。 1.2课题的选择 选好课题是研究性学习活动成功开展的关键。课题的选择,既要符合教材的特点、学生的兴趣爱好和认知水平,又要考虑对学生的发展和能力培养,特别是创新精神和实践能力的培养,有利于学生思维的发展,为学生终身学习打下基础,同时还应考虑学校的研究条件。课题的选择难度应由浅入深,递进式发展,否则会影响学生的主动参与性,开始阶段由教师按学生的知识水平选择好课题,随着活动的不断深入,当学生的研究性学习达到一定层次时,应鼓励他们自主选题,使学生的主动性得到更大发挥.选题时应着重注意如下问题。 1.3课题的选择应具开放性 研究性学习强调以学生的自主性、探索性学习为基础,其内容来源于学生的学习生活和社会生活,立足于研究、解决学生所关心的一些社会问题或其他问题,涉及的范围广且要充分体现学生的主体性,要符合学生的年龄特点和认知水平。教师在整个过程中是参与者,是平等的学习者、指导者。研究的内容和形式要突破现有学科教学的封闭状态,在开放、主动、多元、合作的学习环境中进行研究性学习。对同一课题,由于个人的兴趣、经验和研究条件的不同,研究过程的设计、方法、手段、结果等都可能不同。这一切都有利于培养学生主动思考问题、探究发现问题、解决问题和交往合作的能力,为学生和教师的个性特长发挥提供了广阔的空间,从而形成一个开放的学习过程。自然科学教学中,可向学生开放实验室、图书室,深入社会调查,让他们自己设计、操作、完成实验,自己查阅资料,向社会选取研究素材。 1.4注重实践和理论的联系 研究性学习特别强调理论与社会、科学和生活实际的联系。初中自然科学本身来自于自然,研究自然界的形态、结构、性质和运动规律的学科,研究性学习方式适合自然科学教学,因此教师要引导学生关注现实生活,亲身参与社会实践活动,努力为学生参与社会活动提供可能条件。 2研究性学习的实施过程 2.1确定研究方案 学生在确定课题后,首先积极引导学生对课题进行认真分析,找出问题的所在,建立问题研究的基本框架,提出预期目标,进而组织学生通过查阅、访谈、请教专家等途径,有效地收集所需要的信息资料,并对资料进行分析、判断、归类,得出切实可行的研究方案。新晨 2.2进行探索研究 在探索性研究过程中,学生应根据个人或小组设计的研究方案和研究方法进行调查研究,调查中要仔细观察过程的每一个环节并作好调查记录,对涉及的问题进行认真的思考和分析,进而得出解决问题的思路或观点,形成初步的研究成果。 2.3进行交流、评价 学生在分别收集资料进行调查研究的基础上,把自己通过调查研究收集、整理的资料,以及初步研究的成果用书面材料或口头报告材料通过辩论会、研讨会、搞展板、编刊物等形式,在小组内或班集体上进行交流,发表各自的观点和见解,对研究成果进行评价,从而形成报告。通过实践、交流、研究,逐步培养学生科学研究的流程和方法,锻炼与他人进行交往合作的能力,学会客观地分析和辩证地思考问题,养成科学精神和科学态度,进而培养他们的创新思想和创新能力。 3结语 总之,研究性学习在自然科学教学中的运用,是符合课程改革发展的需要,响应了素质教学的要求。同时它更是一种学习理念的改变,这种改变会逐步融入学生的成长之中,是全面提高学生综合素质的必然选择。值得注意的是,研究性学习不同于传统的学科教学,它不必追求形式的完整性,只要达到探索的目的,能科学地解决问题就行。本文所论述的研究性学习,不是一蹴而就的,是一个逐步发展完善的过程,在这个过程中教师只有始终坚持学习探讨运用,才会真正起到学生学习观念的转变、教师教学能力的转变,最终为学生和教师的发展提供一个坚实的基础。 自然科学论文:自然科学地方文献资源内容 [摘要]地方文献资源是西部大开发中实现区域振兴赖以凭借的最具活力和最具潜力的信息支柱之一。西部地区的自然科学地方文献是西部地区自然知识和自然科学技术研究成果的主要载体,是地区文化战略资源的重要组成部分,但长期以来一直没有得到应有的重视。针对目前西部地区乃至我国自然科学地方文献资源研究和自然科学地方文献工作薄弱的状况,论述开展自然科学地方文献资源研究的理论意义与实践意义,并对研究的总体目标和主要内容进行探讨。 [关键词]西部地区自然科学地方文献研究意义研究内容 在20世纪末,我国政府作出了西部大开发的重大战略决策,这项宏伟的跨世纪工程,不仅关系西部地区的经济发展与社会进步,而且对于中华民族的伟大复兴具有重要意义。西部大开发,“资源”是不可或缺的重要因素。在信息社会和知识经济时代,“信息资源”尤为重要,而地方文献资源则是西部大开发中实现区域振兴赖以凭借的最具活力和潜力的信息支柱之一。 西部地区的自然科学地方文献是西部地区自然知识和自然科学技术研究成果的主要载体,是地方文献资源的重要组成部分。但是长期以来,不论从历史角度还是从现实角度看,无论在西部地区还是在全国范围,地方文献研究和地方文献工作还主要集中在人文社会科学方面。在地方文献研究领域,关于自然科学地方文献资源的专门性研究至今尚未有人问津,还没有真正纳入学术界的研究视野而得到普遍关注;在地方文献工作领域,自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用的力度、广度和深度非常有限,还没有完全纳入地方文献工作部门的重要议程而引起人们的足够重视。由于我国地方文献领域对自然科学地方文献资源的认识和重视不够,致使其理论研究薄弱,应用研究严重滞后,从而直接影响了自然科学地方文献资源的深入挖掘整理和广泛开发利用。这种现象的存在,既不符合地方文献学学科建设的客观规律,也不符合区域开发建设和地方文献工作自身发展的客观要求,而且严重制约了地方文献资源价值和功能的全面发挥。这是西部地区乃至我国地方文献资源研究和建设中的一个应该引起特别关注的重要问题。 1加强自然科学地方文献资源研究的重要意义 自然科学文献资源的挖掘整理和开发利用与科学技术的发展向来为我国国家领导所重视。早在1958年8月9日,总理在北戴河接见北京大学教授邓衍林时就指出:“图书馆为科学研究服务,除编印全国性的总书目外,还要根据科学家的需要,进一步把历史文献中的科学技术等重要资料,用最新最科学的方法,系统地迅速地整理出来,为国民经济建设服务。”1978年3月,邓小平同志在全国科学大会的开幕式上发表讲话指出:“四个现代化,关键是科学技术的现代化。没有现代科学技术,就不可能建设现代农业、现代工业、现代国防;科学技术是生产力,这是马克思主义历来的观点。”1988年,邓小平同志又进一步提出了“科学技术是第一生产力”的论断。地方文献资源是地区文化战略资源的重要组成部分,作为纵涉古今、横跨百科的综合性地方知识宝库,地方文献资源记录和反映的内容范围非常广泛。西部地区的地方文献资源中包含有极其丰富的自然科学文献,在西部大开发的伟大历史进程中,重视和加强自然科学地方文献资源的挖掘整理和开发利用研究,实现自然科学地方文献工作与西部地区开发实际的有机对接,进而有力地推动西部地区的科技进步和生产力发展,是地方文献领域面临的一项重大历史使命,具有重要的理论意义和实践意义。 2.1加强自然科学地方文献资源研究的理论意义 2.1.1完善地方文献学的学科体系建设目前,我国地方文献学的学科建设研究正处于方兴未艾的重要发展阶段。在2007年国家图书馆举办的第二届地方文献国际学术研讨会上,我国著名的地方文献专家来新夏先生发表了“地方文献学学科建设与人才培养”的重要演说,引起了与会代表的广泛关注。他提出了地方文献学“考究文献积存,辨识学术价值,力求经世致用”的学术宗旨,认为“地方文献目前已进展到可以建设专门学科的时机”①。 任何一门学科的建立都是以其研究对象的确立和学科体系的建构为内在要素和基本特征的,其研究对象是学科体系建构的逻辑基点,规定和制约着学科体系的内涵和边界。地方文献学是一门综合性质的学科,其学科建设的基础是由人文社会科学文献和自然科学文献共同构筑的庞大知识体系。地方文献学的研究对象包括各个学科的地方文献,其学科体系是由地方文献学这个主体学科和围绕这个主体学科的若干分支学科组成的学科群体。从学科构成看,自然科学地方文献资源不仅是地方文献学的主要研究对象之一,而且是构成地方文献资源的重要一翼。从学科分化的发展趋势看,未来的“自然科学地方文献学”与“人文社会科学地方文献学”,将分别是地方文献学“半分天下”的两个重要分支学科。截止目前,我国已经出版了一些地方文献专著,如《图书馆地方文献工作》(韩朴编著,文津出版社,1992年)、《图书馆地方文献工作》(金沛霖主编,北京图书馆出版社,2000年)、《地方文献研究与分论》(林天蔚著,北京图书馆出版社,2006年)、《中国西部地区地方文献资源论稿》(张利主编,内蒙古大学出版社,2007年)。2008年,骆伟编著的《地方文献学概论》由澳门文献信息学会出版,这是我国第一部以地方文献学命名的专著。但从总体看,这些著作关于自然科学地方文献资源的内容均不同程度地有所忽略和缺失。 忽视自然科学地方文献资源的研究,对地方文献学学科建设的综合性、系统性和完整性来说,无疑是一种严重缺憾。因此,针对地方文献学学科建设的薄弱环节,重视和加强自然科学地方文献资源的基础理论研究和应用研究,不仅可以为地方文献学的学科构建奠定坚实的基础,而且可以在理论上极大地丰富地方文献学的研究内容,对于完善地方文献学学科体系的建设具有重要的科学意义。 2.1.2促进地方自然科学的学术研究马克思说:“研究必须充分地占有材料,分析它的各种发展形式,探寻这些形式的内在联系。”孔子说:“夏礼吾能言之,杞不足征也;殷礼吾能言之,宋不足征也。文献不足故也。足,则吾能征之矣。”科学具有继承性,任何科学研究必须借助前人的研究成果,这是一个不争的事实,自然科学也概莫能外。 由于自然科学与人文社会科学的学科属性和研究对象不同,所以其研究方法亦有所不同。自然科学研究方法一般包括哲学方法、科学实验方法、数学方法、系统科学方法等,其中,运用科学实验方法是探索自然 ①来新夏地方文献学学科建设与人才培养//地方文献国际学术研讨会会务组地方文献国际学术研讨会论文集萧山:内部印界奥秘和创造发明的必由之路,也是自然科学研究的主要手段,但这并不表明自然科学研究可以忽视借助前人的研究成果和利用文献资料。牛顿说过:“如果说我比卡笛尔看得远一点,那是因为我站在巨人的肩膀上。”牛顿之所以被人们称为历史上最伟大的科学家,正是因为他在求知和研究过程中不断借鉴和修正前人的看法,使其达到更加完善的结果。我国古往今来的诸多自然科学研究成果也无一不是在参考利用前人研究成果的基础上才有所发现、有所发明和有所创新的。如我国传统的“中医学”,以阴阳五行作为理论基础,将人体看成是气、形、神的统一体,通过望、闻、问、切四诊合参的方法,探求病因、病性、病位、分析病机及人体内五脏六腑、经络关节、气血津液的变化、判断邪正消长,进而得出病名,归纳出证型,以辨证论治原则,制定“汗、吐、下、和、温、清、补、消”等治法,使用中药、针灸、推拿、按摩、拔罐、气功、食疗等多种治疗手段,使人体达到阴阳调和而康复。中医学萌生于原始社会,从现存最早的《黄帝内经》开始,通过几千年来历代中医学家不断地总结、借鉴和继承前人的研究成果,才逐渐形成今天具有独特理论风格和诊疗特点的医学体系。 开展自然科学的学术研究,必须了解前人已有的科学研究成果和凭借人类已掌握的各种实验和技术手段,这些主要通过研究过程中文献资料的调研和利用得以实现,其中包括研究选题调研、研究内容调研、研究方法调研、研究成果调研等。自然科学地方文献资源是一个地区自然科学知识和自然科学研究成果的总汇,充分利用自然科学地方文献资源,是了解和掌握地方自然状况与自然科学研究成果和研究动态的主要途径。加强自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用研究,不论对地区自然科学史的研究,还是对自然科学的基础理论和开发应用研究都起到重要的促进作用。 2.2加强自然科学地方文献资源研究的实践意义 2.2.1推动地方文献工作的全面深入发展系统深入地开展自然科学地方文献资源的研究,是全面提升地方文献工作水平的重要基石。众所周知,理论产生于实践,并用于指导实践。任何学科都有“学”和“术”之分,在地方文献领域,关于地方文献资源一系列基础理论和应用理论的研究为“学”;关于地方文献的收集、整理、保管、利用等有关的技术工作为“术”。无“术”即无“学”,无“学”则“术”很难有突破性进展,两者相辅相成,关系密不可分。地方文献学源于地方文献工作,地方文献工作是地方文献学术研究赖以开展的基础,地方文献的学术研究则是推进地方文献工作科学有序发展的根本动力。 我国的地方文献源远流长,地方文献工作由来已久。可以说,自从地方文献产生之后,即有与地方文献相关的工作产生,但把“地方文献工作”作为一个概念提出或作为一项专门工作来做,则为时很晚,且长期缺乏系统的理论指导。最初明确提出开展地方文献工作是在20世纪40年代,时任广东省图书馆馆长杜定友先生和国立西北图书馆馆长刘国钧先生,他们分别于1941年和1947年明确提出了地方文献工作在省级公共图书馆的地位、作用及工作内容,从而正式开拓了我国图书馆地方文献工作的处女地。1957年,杜定友先生撰写了《地方文献的搜集整理与利用》讲稿,就地方文献的基本理论和工作内容第一次作了全面论述,为我国的地方文献工作奠定了重要的理论基础。自上世纪80年代以来,伴随着地方文献工作的发展,我国地方文献的研究取得了一大批可喜的研究成果,对新时期地方文献工作的不断深入起到了积极的推动作用。但应该看到,目前在地方文献领域“重文轻理”和“厚古薄今”的现象普遍存在。从研究角度看,关于自然科学地方文献资源的学术研究成果非常稀见,其专门性和系统性的研究还没有开展;从工作角度看,无论在经费投入,还是在搜集整理和开发利用方面,自然科学地方文献工作在实践中还没有引起足够重视。 在西部大开发中,只有进一步加强自然科学地方文献资源的学术研究,才能更加有效地发挥学科理论指导工作实践的作用。深入开展自然科学地方文献资源的基础理论研究和应用研究,不但有利于规范自然科学地方文献的业务工作,促进自然科学地方文献资源的挖掘整理与开发利用,而且对于推动地方文献工作全方位的深入发展,从根本上全面提高地方文献的工作质量和服务水平,具有重要的实践指导意义。 2.2.2促进地方的经济发展和社会进步中国具有悠久的历史文明和许多重大的科学技术发明,世界上有不少创造发明的源头就在中国,这些在我国的历史典籍中都有翔实的记载,英国著名科学史家李约瑟把它称作是“绝对的金矿”。西部地区是我国古代文明的重要渊薮,其地方文献中蕴藏了丰富的自然科学信息资源,包括各地自然面貌的知识记录和古代的辉煌科学成就以及近现代的科学技术研究成果。 这些资源有的以专著形式出现,有的则广泛地分布和蕴涵于大量的各种类型和不同载体的地方文献之中,如书刊文献、方志文献、档案文献、文物文献、少数民族文献、网络资源等。这些文献和信息,不仅详尽地记录了从古至今西部地区各族人民进行长期生产斗争、科学实验的丰富实践经验和科学成就,而且客观地反映了西部地区自然环境、自然资源、科学技术等各个领域的历史发展和现实状况,在促进地方的经济发展和社会进步中具有不可估量的重要作用。如,据《白云鄂博矿区志人物传》记载,1927年,内蒙古白云鄂博铁矿的发现者,我国著名的地质学家、古生物学家,年仅28岁的丁道衡先生,随同瑞典著名地理学家斯文赫定等人赴中国大西北科学考察后写出的《绥远白云脑包铁矿报告》一文(见民国22年《地质汇报》第23号刊),在1950年新中国成立后政务院地质调查组赴白云鄂博矿区的考察中起到了重要的导示作用,如今的白云鄂博矿区已经成为占世界稀土储量90%的大型富矿,给地方经济发展创造了巨大的财富。 学术研究的终极目标在于“致用”,开展自然科学地方文献资源研究的根本目的是为了地方科学技术资源的有效开发和利用。自然科学地方文献资源是西部大开发中振兴地方经济、再造秀美山川、促进社会发展值得凭借的重要信息源,对于以区域振兴、科技强省(区、市)为主要目标的西部大开发的影响是不言而喻的。西部地区的振兴与发展主要取决于社会生产力的发展水平,既有赖于引进国内外的高新科学技术,同时也有赖于通过充分挖掘和利用自身本土化的自然资源,实现自然科学技术知识和研究成果与生产力的转换。因此,努力拓展地方文献资源基础理论研究和应用研究的新领域,不断加大西部地区自然科学地方文献资源整合揭示和开发利用的研究力度,对于西部地区的建设与发展将会产生重要的影响。 3西部地区自然科学地75-文献资源研究的目标和内容 自然科学地方文献资源的系统研究是一项十分艰巨的任务,其中涉及许多重大的理论和实践问题。准确把握西部地区自然科学的研究目标和研究内容,是促进自然科学地方文献资源全面深入研究的重要前提。针对西部地区与我国自然科学地方文献资源研究和工作的历史现状,当前西部地区自然科学地方文献资源研究的总体目标和主要内容应该是: 3.1总体目标 建立相对独立的自然科学地方文献资源研究体系,进一步丰富和完善地方文献学的研究内容,促进人们对自然科学地方文献资源的关注,推动地方文献研究和地方文献工作从侧重人文社会科学向人文社会科学和自然科学两者并重的方向转化。 对西部地区自然科学地方文献资源基本状况及挖掘整理和开发利用现状进行客观的分析、总结和评介,从加强地方文献资源整体化建设的目标出发,提出建议措施,为西部地区自然科学地方文献资源的挖掘整理和开发利用提供决策参考服务。 构建面向用户的西部地区自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用工作的知识技术体系,应用现代化的技术手段,从知识管理和集成角度推动西部地区自然科学地方文献工作的深入发展,更好地为西部大开发服务。 3.2主要内容 自然科学地方文献资源的概念、科学内涵及其价值与功能研究。自然科学地方文献资源的概念、科学内涵及其价值与功能是自然科学地方文献资源研究中最为重要的几个基础理论问题。但业界目前关于自然科学地方文献资源的确切概念和具体内涵尚没有比较精确的表述,关于自然科学地方文献资源独特价值与功能的研究亦未涉足。因此,应通过自然科学与地方文献概念和内涵的分析,对自然科学地方文献资源的概念及其内涵进行科学界定;同时,根据自然科学和地方文献资源的自身特质,结合西部大开发的实际,对其在区域振兴和促进地区经济发展、社会进步中的特殊价值、功能开展研究。 西部地区自然科学地方文献资源的特点、类型、分布研究。西部地区地域广袤、民族众多,自然环境、生产方式各具特色,自然科学地方文献资源名目繁多,数量庞大,分布广泛。应围绕西部地区的地域特征和民族特征,从文献的记录手段和载体形态、编撰方法和出版特点、语种等不同角度,从图书馆、档案馆、博物馆、科技馆、方志馆、专业科研机构及其它文献收藏单位等不同层面对其特点、类型和分布状况进行深层次的解析和研究,为自然科学地方文献资源的科学管理、挖掘整理和开发利用奠定基础。 西部地区自然科学地方文献资源基本状况及挖掘整理和开发利用现状研究。西部地区在自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用方面虽然做了一些工作,但深度、广度非常不够,与其潜在的实际价值相比差距很大。应通过实地考察和文献调研,认真梳理,对自然科学地方文献资源基本状况,对前人特别是建国以来西部地区自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用的现状,进行历史性的分析、总结和评价,进而结合今天文献信息资源建设和发展的趋势,从宏观和微观管理角度为国家和西部地区加强自然科学地方文献资源的管理和建设提供决策性参考意见。 西部地区自然科学地方文献资源的数字化集成和特色化建设研究。在当代信息环境下,加快自然科学地方文献资源的数字化建设,是实现资源整合集成和开发利用的重要途径,加强自然科学地方文献资源的特色化建设则是充分发挥地区自然科学资源优势的必要举措。应结合西部地区网络化、数字化建设的现状和发展前景,针对各系统文献收藏机构特色化建设的基础和条件,开展自然科学地方文献资源的数字化集成和特色化建设的探索性研究。 西部大开发中用户对自然科学地方文献资源的需求特点研究。实现自然科学地方文献资源的知识价值,最大限度地支持西部大开发中各种社会组织或个人的活动,是开展自然科学地方文献资源研究的基本目的。用户的信息需求是自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用的原动力,是影响构建其管理模式、运作机制和技术路线的重要因素。应针对西部大开发中用户对自然科学地方文献资源的实际需求,对用户的构成、用户的需求特征、需求规律及其未来的发展方向等开展研究,以真正建立面向用户的自然科学地方文献资源的收集整理和检索报导体系。新晨 西部地区自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用的管理运作机制、方法研究。构建科学合理的管理运作机制,设计切实可行的技术路线和方法,是西部地区自然科学地方文献资源挖掘整理和开发利用取得实效的重要保证。在认真分析总结以往工作经验和问题的基础上,应深入研究和探讨自然科学地方文献资源宏观管理和微观管理业务运作机制的构建、挖掘搜集的主要途径、集成整合的技术方法、开发利用的主要手段等。 西部地区自然科学地方文献资源保障体系及共享服务平台建设研究。加强自然科学地方文献资源保障体系及共享服务平台建设,有利于整合地方科技文献信息资源,优化资源配置,激活资源存量、带动资源增量,形成良性互动发展,有利于打破条块分割的局面,实现自然科学地方文献资源的共建、共知、共享。应就如何构建西部地区门类齐全、结构合理的自然科学地方文献资源保障体系和网络服务体系,如何形成以用户需求为导向、以自建数字资源为特色、以资源共享为优秀、以自然科学地方文献资源整合和集成为主线的基础平台和共建共享运行机制开展研究。 西部地区少数民族自然科学文献资源的挖掘整理和开发利用研究。少数民族文献是地方文献资源的重要的组成部分,西部地区是我国少数民族集中的地区,在全国55个少数民族中,有52个民族生活在西部地区。在浩如烟海的少数民族文献中(包括汉文文献和民族文字文献),蕴藏着大量的自然科学文献资源,如天文历法、医药医学等,都是颇具特色的一笔重要宝贵财富和民族文化遗产。开展少数民族自然科学文献资源的挖掘整理和开发利用现状、对策等问题研究,是西部地区自然科学地方文献研究不可或缺的重要内容。 4结语 自然科学是提高人类认识世界能力的源泉,是推动社会变革和发展的强大动力,是建立科学世界观的重要基础,对人类思想文明的进步起着巨大的推动作用。自然科学地方文献资源是一个地域积累和创造的自然科学知识理论的结晶,是记录、保存和传承地方科技成果和科技文明的载体。在西部大开发中,不断加强自然科学地方文献资源的挖掘整理和开发利用研究,必将对西部地区的经济振兴和社会发展,对西部地区的自然科学研究,对地方文献工作的发展,对我国地方文献学学科体系的建立和完善起到重要的促进作用。 自然科学论文:自然科学教学反思 教学反思是一种有益的教学思维活动和再学习方式,每一位优秀教师的成长都离不开教学反思。如果一个教师仅仅满足于获得经验而不对经验进行深入的思考,那么,即使是有“30年的教学经验,也许只是一年工作的30次重复”叶澜教授说:一个教师写一辈子教案难以成为名师,但如果写三年反思则有可能成为名师。“反思教学”就是教师自觉地把自己的课堂教学实践,来反思自己的教学行为,总结教学的得失与成败,对整个教学过程进行回顾、分析和审视,形成自我反思的意识和自我监控的能力,不断丰富自我素养,进一步充实自己,提升自我发展能力,优化教学,不断对自己的教育实践的有效补充活动。简单地说,教学反思就是研究自己如何教、如何学;别人如何教、如何学;如何在教中学、学中教的问题,为此,怎样进行教学反思呢?,我想应从以下几方面重点去进行。 一、写成功之处 写自己的教学机智。一节课结束后,回顾教学过程,体会学生学习的成功之处,教师总有得意之处:或启发得当,或例证精辟,或情境创设成功,或过渡语言生动,或“灵感”顿悟……,不论是哪方面的收获,经过不断地积累和归类整理,势必对提高自己的教学能力,形成自己的教学风格将大有益处。教师一定能从中受到启发,总结成功的经验,如能及时记录,可作为日后教学工作的借鉴,有助于不断改进教学方法,提高教学能力。课堂教学中,随着教学内容的展开,师生的思维发展及情感交流的融洽,往往会因为一些偶发事件而产生瞬间灵感,这些“智慧的火花”常常是不由自主、突然而至,若不及时利用课后反思去捕捉,便会因时过境迁而烟消云散,令人遗憾不已。 写学生创新和独到之处。在课堂教学过程中,学生是学习的主体,学生总会有“创新的灵感”在闪烁,教师应当充分肯定学生在课堂上迸发出的一些独特的见解、精彩的问答、创新的思维,这样不仅使学生的好方法、好思路得以推广,而且对学生也是一种赞赏和激励。同时,这些难能可贵的见解也是对课堂教学的补充与完善,可以拓宽教师的教学思路,提高教学水平。因此,将其记录下来,可以作为以后丰富教学的宝贵材料,供以后教学时参考使用,也可在此基础上不断地改进、完善、推陈出新,达到教学峰点。 二、记教学中的“失” “智者千虑,必有一失”。即使是成功的课堂教学也难免有疏漏失误之处,何况教学过程是教师和学生双边活动的过程,教学中难免会出现教材因素处理不当、偶发事件估计不足、课堂气氛调控不好等情况。所以我们只有及时、客观地予以记载,系统的回顾、梳理,并对其作深刻的反思、探究和剖析,并分析出问题原因,研究解决的方法,才能避免在以后的教学中重蹈覆辙。因此,课堂教学中有所得也必定会有所失,学生的性格各异,知识水平和理解能力参差不齐,教师的教学设计与实际教学过程总会有不相适应的地方,如教法的运用,知识的讲解,例题的选择,板书的设计,学生的反应等方面,课后都会觉得有不尽如人意之处。对于教学工作的不足,要反复思考,仔细琢磨,采取措施,及时补救。如课堂中问题情景的创设有没有给学生思考的空间?学习活动的组织是否有利于学生的自主学习?小组自主学习有没有流于形式?有没有关注身边的边缘生?学生学习的兴趣是否浓厚?教学行为是否达到教学目标?教学活动是否“沟通”和合作?是否创造性地使用了教材?教学过程是否存在着内伤?教学过程是否存在“伪探究”和做秀现象。通过侧重审视自己课堂教学的失误之处,找到针对问题的解决办法和教学新思路,才是解决问题的真正办法和对策。 三、写出“再教设计” 一节课下来或一天的教学任务完成后,我们应该静下心来细细想想:这节课呈现的教学内容是否符合学生的年龄特征和认识规律,总体设计是否恰当,教学环节安排是否合理,教学方法运用是否得当,学生思维能力与动手能力是否得到了富有成效的训练,教学手段的运用是否充分,重点、难点是否突出;今天我有哪些行为是正确的,教法上有哪些创新;知识点上有什么发现,组织教学方面有何新招;解题的诸多误区有无突破;哪些做得还不够好,哪些地方需要调整、改进;启迪是否得当;训练是否到位,学生的积极性是否调动起来了,学生学得是否愉快,我教得是否愉快,其成败得失的原因何在?还有什么困惑?等等。及时记下这些得失,并进行必要的归类与取舍,考虑一下再教这部分内容时应该如何做,写出“再教设计”,这样可以做到扬长避短、精益求精,把自己的教学水平提高到一个新的境界和高度。这样就为今后的教学提供了可资借鉴的经验。经过长期积累,我们必将获得一笔宝贵的教学财富。 四、养成反思习惯 教师的成长过程也就是不断反思、重构自己对教育教学理论与实践基本掌握的过程。让教师真正意识到并切身体验到反思对其专业发展的作用,对于督促教师自觉进行反思、养成良好的反思习惯具有重要意义。教师自身也应树立高度的责任感、培养持之以恒的精神、创造良好的反思氛围,养成自觉反思的好习惯。因此,教学反思应贯穿于教师的整个教学生涯,而不是某一阶段的特殊任务。不单单是教学经验、教训的总结,它是伴随整个教学过程的监控、分析和解决问题的活动。就一节课而言,教学反思应贯穿于整个教学过程,而不应只是课后才做的事。课前反思可以明确目标,加强自觉实践;课中反思可以调控教学,提高教学效益;课后反思可以使教学经验理论化,促进教师专业可持续发展。一句话,时时、是反思之时,处处、更是反思之地。可见养成习惯在反思中的作用是如此之大。 自然科学论文:性学习自然科学教学 研究性学习是二十世纪八十年代逐渐兴起的一门全新的课程模式。其内涵是:学生在教师的指导下,以学生的自主性、探索性学习为基础,从学生的学习生活和社会生活中选择并确定专题进行研究,并在研究中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。从广义上讲,研究性学习是指学生主动探究的学习活动,是一种学习的理念、策略和方法,它适合于各学科的学习;从狭义上讲,作为一门独立的学科,在教学过程中以问题为载体,创设类似一种科学研究的情景和途径,让学生自己去感受,通过探究,主动地获得知识。其意义在于改变学生单纯地按教师传授知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,让学生通过亲身实践,从多种渠道获取知识,并将得到的知识加以综合应用于实践,使学生养成科学的学习态度和学习策略,掌握基本的科学方法,从而培养学生的创新精神、实践能力和终身学习能力。这种方式具有综合性、社会性和实践性等特点,需要通过较高水平的思维来学习,既强调理论知识又重视社会实践,最适合未来与现代化社会的需要。 1研究性学习实施的要求 1.1教师要转变观念发挥其应有作用 研究性学习是师生共同探索新知识的学习过程。在这一过程中,老师和学生的关系发生了新的变化,教师不再是知识的权威,而是学生的平等学习者、组织者、指导者,学生不再是被动接受,而是主动参与,带着各种疑问,怀揣各自兴趣,在教师的指导下彼此讨论学习,共同探索发现、解决问题。作为指导者,教师的作用应重新构建,教师要及时了解和帮助学生,有针对性地组织指导学生,了解学生在学习中的困难和对知识的需求,帮助他们树立信心,提高学习积极性,为学生提供信息,启发思路,补充知识,为学生创造良好的学习环境,引导学生质疑、探索和创新。同时研究性学习对教师也提出了严峻的挑战,随着研究性学习的不断深入,教师会失去对学生学习内容的垄断,且会使教师感到自身知识和能力的不足,再加上其他客观因素,将会使教师产生危机感,甚至会失去信心。因此,实施研究性学习,教师必须首先转变教育观念和教育行为,努力提高自身的综合素质,这是推行研究性学习的首要条件。 1.2课题的选择 选好课题是研究性学习活动成功开展的关键。课题的选择,既要符合教材的特点、学生的兴趣爱好和认知水平,又要考虑对学生的发展和能力培养,特别是创新精神和实践能力的培养,有利于学生思维的发展,为学生终身学习打下基础,同时还应考虑学校的研究条件。课题的选择难度应由浅入深,递进式发展,否则会影响学生的主动参与性,开始阶段由教师按学生的知识水平选择好课题,随着活动的不断深入,当学生的研究性学习达到一定层次时,应鼓励他们自主选题,使学生的主动性得到更大发挥.选题时应着重注意如下问题。 1.3课题的选择应具开放性 研究性学习强调以学生的自主性、探索性学习为基础,其内容来源于学生的学习生活和社会生活,立足于研究、解决学生所关心的一些社会问题或其他问题,涉及的范围广且要充分体现学生的主体性,要符合学生的年龄特点和认知水平。教师在整个过程中是参与者,是平等的学习者、指导者。研究的内容和形式要突破现有学科教学的封闭状态,在开放、主动、多元、合作的学习环境中进行研究性学习。对同一课题,由于个人的兴趣、经验和研究条件的不同,研究过程的设计、方法、手段、结果等都可能不同。这一切都有利于培养学生主动思考问题、探究发现问题、解决问题和交往合作的能力,为学生和教师的个性特长发挥提供了广阔的空间,从而形成一个开放的学习过程。自然科学教学中,可向学生开放实验室、图书室,深入社会调查,让他们自己设计、操作、完成实验,自己查阅资料,向社会选取研究素材。 1.4注重实践和理论的联系 研究性学习特别强调理论与社会、科学和生活实际的联系。初中自然科学本身来自于自然,研究自然界的形态、结构、性质和运动规律的学科,研究性学习方式适合自然科学教学,因此教师要引导学生关注现实生活,亲身参与社会实践活动,努力为学生参与社会活动提供可能条件。 2研究性学习的实施过程 2.1确定研究方案 学生在确定课题后,首先积极引导学生对课题进行认真分析,找出问题的所在,建立问题研究的基本框架,提出预期目标,进而组织学生通过查阅、访谈、请教专家等途径,有效地收集所需要的信息资料,并对资料进行分析、判断、归类,得出切实可行的研究方案。 2.2进行探索研究 在探索性研究过程中,学生应根据个人或小组设计的研究方案和研究方法进行调查研究,调查中要仔细观察过程的每一个环节并作好调查记录,对涉及的问题进行认真的思考和分析,进而得出解决问题的思路或观点,形成初步的研究成果。 2.3进行交流、评价 学生在分别收集资料进行调查研究的基础上,把自己通过调查研究收集、整理的资料,以及初步研究的成果用书面材料或口头报告材料通过辩论会、研讨会、搞展板、编刊物等形式,在小组内或班集体上进行交流,发表各自的观点和见解,对研究成果进行评价,从而形成报告。通过实践、交流、研究,逐步培养学生科学研究的流程和方法,锻炼与他人进行交往合作的能力,学会客观地分析和辩证地思考问题,养成科学精神和科学态度,进而培养他们的创新思想和创新能力。 3结语 总之,研究性学习在自然科学教学中的运用,是符合课程改革发展的需要,响应了素质教学的要求。同时它更是一种学习理念的改变,这种改变会逐步融入学生的成长之中,是全面提高学生综合素质的必然选择。值得注意的是,研究性学习不同于传统的学科教学,它不必追求形式的完整性,只要达到探索的目的,能科学地解决问题就行。本文所论述的研究性学习,不是一蹴而就的,是一个逐步发展完善的过程,在这个过程中教师只有始终坚持学习探讨运用,才会真正起到学生学习观念的转变、教师教学能力的转变,最终为学生和教师的发展提供一个坚实的基础。 自然科学论文:性学习自然科学教学运用 研究性学习是二十世纪八十年代逐渐兴起的一门全新的课程模式。其内涵是:学生在教师的指导下,以学生的自主性、探索性学习为基础,从学生的学习生活和社会生活中选择并确定专题进行研究,并在研究中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。从广义上讲,研究性学习是指学生主动探究的学习活动,是一种学习的理念、策略和方法,它适合于各学科的学习;从狭义上讲,作为一门独立的学科,在教学过程中以问题为载体,创设类似一种科学研究的情景和途径,让学生自己去感受,通过探究,主动地获得知识。其意义在于改变学生单纯地按教师传授知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,让学生通过亲身实践,从多种渠道获取知识,并将得到的知识加以综合应用于实践,使学生养成科学的学习态度和学习策略,掌握基本的科学方法,从而培养学生的创新精神、实践能力和终身学习能力。这种方式具有综合性、社会性和实践性等特点,需要通过较高水平的思维来学习,既强调理论知识又重视社会实践,最适合未来与现代化社会的需要。 1研究性学习实施的要求 1.1教师要转变观念发挥其应有作用 研究性学习是师生共同探索新知识的学习过程。在这一过程中,老师和学生的关系发生了新的变化,教师不再是知识的权威,而是学生的平等学习者、组织者、指导者,学生不再是被动接受,而是主动参与,带着各种疑问,怀揣各自兴趣,在教师的指导下彼此讨论学习,共同探索发现、解决问题。作为指导者,教师的作用应重新构建,教师要及时了解和帮助学生,有针对性地组织指导学生,了解学生在学习中的困难和对知识的需求,帮助他们树立信心,提高学习积极性,为学生提供信息,启发思路,补充知识,为学生创造良好的学习环境,引导学生质疑、探索和创新。同时研究性学习对教师也提出了严峻的挑战,随着研究性学习的不断深入,教师会失去对学生学习内容的垄断,且会使教师感到自身知识和能力的不足,再加上其他客观因素,将会使教师产生危机感,甚至会失去信心。因此,实施研究性学习,教师必须首先转变教育观念和教育行为,努力提高自身的综合素质,这是推行研究性学习的首要条件。 1.2课题的选择 选好课题是研究性学习活动成功开展的关键。课题的选择,既要符合教材的特点、学生的兴趣爱好和认知水平,又要考虑对学生的发展和能力培养,特别是创新精神和实践能力的培养,有利于学生思维的发展,为学生终身学习打下基础,同时还应考虑学校的研究条件。课题的选择难度应由浅入深,递进式发展,否则会影响学生的主动参与性,开始阶段由教师按学生的知识水平选择好课题,随着活动的不断深入,当学生的研究性学习达到一定层次时,应鼓励他们自主选题,使学生的主动性得到更大发挥.选题时应着重注意如下问题。 1.3课题的选择应具开放性 研究性学习强调以学生的自主性、探索性学习为基础,其内容来源于学生的学习生活和社会生活,立足于研究、解决学生所关心的一些社会问题或其他问题,涉及的范围广且要充分体现学生的主体性,要符合学生的年龄特点和认知水平。教师在整个过程中是参与者,是平等的学习者、指导者。研究的内容和形式要突破现有学科教学的封闭状态,在开放、主动、多元、合作的学习环境中进行研究性学习。对同一课题,由于个人的兴趣、经验和研究条件的不同,研究过程的设计、方法、手段、结果等都可能不同。这一切都有利于培养学生主动思考问题、探究发现问题、解决问题和交往合作的能力,为学生和教师的个性特长发挥提供了广阔的空间,从而形成一个开放的学习过程。自然科学教学中,可向学生开放实验室、图书室,深入社会调查,让他们自己设计、操作、完成实验,自己查阅资料,向社会选取研究素材。 1.4注重实践和理论的联系 研究性学习特别强调理论与社会、科学和生活实际的联系。初中自然科学本身来自于自然,研究自然界的形态、结构、性质和运动规律的学科,研究性学习方式适合自然科学教学,因此教师要引导学生关注现实生活,亲身参与社会实践活动,努力为学生参与社会活动提供可能条件。 2研究性学习的实施过程 2.1确定研究方案 学生在确定课题后,首先积极引导学生对课题进行认真分析,找出问题的所在,建立问题研究的基本框架,提出预期目标,进而组织学生通过查阅、访谈、请教专家等途径,有效地收集所需要的信息资料,并对资料进行分析、判断、归类,得出切实可行的研究方案。 2.2进行探索研究 在探索性研究过程中,学生应根据个人或小组设计的研究方案和研究方法进行调查研究,调查中要仔细观察过程的每一个环节并作好调查记录,对涉及的问题进行认真的思考和分析,进而得出解决问题的思路或观点,形成初步的研究成果。 2.3进行交流、评价 学生在分别收集资料进行调查研究的基础上,把自己通过调查研究收集、整理的资料,以及初步研究的成果用书面材料或口头报告材料通过辩论会、研讨会、搞展板、编刊物等形式,在小组内或班集体上进行交流,发表各自的观点和见解,对研究成果进行评价,从而形成报告。通过实践、交流、研究,逐步培养学生科学研究的流程和方法,锻炼与他人进行交往合作的能力,学会客观地分析和辩证地思考问题,养成科学精神和科学态度,进而培养他们的创新思想和创新能力。 3结语 总之,研究性学习在自然科学教学中的运用,是符合课程改革发展的需要,响应了素质教学的要求。同时它更是一种学习理念的改变,这种改变会逐步融入学生的成长之中,是全面提高学生综合素质的必然选择。值得注意的是,研究性学习不同于传统的学科教学,它不必追求形式的完整性,只要达到探索的目的,能科学地解决问题就行。本文所论述的研究性学习,不是一蹴而就的,是一个逐步发展完善的过程,在这个过程中教师只有始终坚持学习探讨运用,才会真正起到学生学习观念的转变、教师教学能力的转变,最终为学生和教师的发展提供一个坚实的基础。 自然科学论文:经验主义对自然科学 摘要:经验主义是近现代科学和西方哲学的理论基础,正确理解经验主义对科学研究和人类认识世界都具有重要意义。本文介绍经验主义在哲学及科学史中的发展历程,在揭示其内涵的同时不断将内在矛盾和问题呈现出来,以便人类能正确认识经验主义在科学研究中的作用、性质以及产生的正负面影响,从而更好的为科学研究服务。 关键词:经验主义;原则;科学研究 经验主义被认为是实证科学基础,它主要包括感觉优先原则、经验的客观性原则和经验证实原则三个方面。感觉优先原则强调感官经验是一切认知活动的起点,拥有对认知活动、经验和理论的科学资格的裁判权;客观性的经验作为实证科学研究材料的经验,是通过严格筛选及加工后获得的;经验证实原则是根据实验对理论的真理性的判定原则,由此对整个科学研究定性。正是如此,科学家们在从事科学研究的过程中,曾一度将经验主义当成从事研究的“神兵利器”,虽然经验主义在科学研究的历史中曾发挥过重要作用,但纵观科学技术史,经验主义带有不可遮掩的片面性,给科学研究带来了重重阴霾,阻滞了科学研究的进程。 一、经验主义在科学史中的发展 1.经验主义与理性主义的发生、发展 在欧洲科学技术史和哲学史上一直交织着经验主义和理性主义的斗争,它们就认识的来源和内容等问题进行了长期的争论,进而成为欧洲哲学史上两个基本的认识论派别。在科学研究未形成前,经验主义和理性主义的思想倾向自古就有了,认识论一开始就包含着矛盾,它是经验的与超验的矛盾复合体。在古希腊早期,哲人们已经表现出了经验主义和理性主义两种倾向。随着哲学的发展,这两种倾向的对立便逐渐展开,赫拉克利特的经验主义色彩比较突出,毕达哥拉斯派的理性主义色彩比较突出,从普罗泰戈拉和苏格拉底开始产生了经验主义和理性主义的直接对立。亚里士多德等人虽看到了经验主义和理性主义各自的片面性,但也未能克服这种片面性,最终表现为亚里士多德在二者之间的摇摆不定。到了欧洲中世纪,经验主义和理性主义的对立在经院哲学中以唯名论和实在论的形式继续存在。从近代的自然科学发展来说,力学、数学和天文学较其他学科发达,这就使得人们在用科学和理性认识世界时,必须付诸于当时的自然科学。不过当时人们并没有把经验和理性有机结合起来,建立科学的认识论。一部分人注重力学的实验和经验归纳法,并使之绝对化,形成了近代的经验主义;另一部分人则注重数学的理性演绎法并也使之绝对化,形成了近代的理性主义。根据当时资产阶级建立资本主义制度的需要以及当时自然科学发展的状况,在资本主义发展到一定阶段后,经验主义和理性主义作为认识论上的两种比较典型的形式全面系统地展开论争。他们在对认识论的发展作出巨大贡献同时,也暴露出自身严重的局限性。可以说16—18世纪是欧洲哲学史上一部经验主义和理性主义既相互斗争又相互促进的矛盾发展史。正是这两个认识论派别的哲学论争,也相应引发了科学研究中的认识论以及方法论的斡旋,从这个层面来说,哲学史上的经验主义和理性主义之争也是科学研究史上思维与方法论的斗争。厘清经验主义在科学研究史的脉络,有利于提升自然科学研究的思维能力。 2.经验主义在自然科学研究中外延、内涵的伸缩 经验主义强调认识对象的客观性以及感觉优先原则。在培根那,经验论仅是一个认识论原则,它的意义在于确立不同于神学知识的科学知识的来源。宗教知识来自于天启,而科学知识则来自于人的感官经验。起初人们只是要求一个科学知识应该有其经验来源,后来这个要求就演变为判定一个理论是否是科学理论的标准,即如果一个命题没有相应的经验背景支持,那么它就不能算是一个科学理论。到了洛克的时代,人们开始用科学知识来解释宗教知识。随着实证科学的发展,经验论逐渐成为解释人类知识来源的唯一理论,“经验”也仅指人通过感官获得的经验。比如一个人说“看到”上帝或“感到”上帝就在他身边等相关经验,是不能被科学家承认的。科学会判定类似经验是人类感觉器官的异常活动的表征或是观念的非科学的排列组合而否定其合法性。在这种认识论原则下,上帝、灵魂这类东西就渐渐地丧失了实体地位。正是在这种情况下,经验论逐渐越过自己的疆域,获得判定存在者是否存在的特权。也就是说,经验主义在自然科学发展中作用与职能均悄然发生了变化,一些非经验的素材将不能被其认可、真正的科学知识被拒之门外,阻碍了人类探索与认识自然的进程。 (1)经验主义在科学研究中判定的是理论是否是“科学理论”的资格问题,而不涉及是真假问题。但在现实研究中,经验主义却往往能根据经验给与那些理论以真假判断,扩大了经验主义的适用范围。且论按照经验论原则,凡是没有感官经验基础或来源的理论都不能认作是科学理论,故而在这里“科学”一词也不能称的上是真正称得科学上的正确或真理,而只能指一种归属性,隶属实证科学范畴之内的理论。 (2)就事物的存在性来说,经验主义原本并不具有直接判定事物存在与否的能力,一个事物是否存在和人们对它们是否有感觉是不能等同的,却在研究中或是生活中具备了这种“神力”,它对事物存在性的判定资格源于人们凭着个人经验主义或者大众认可的日常的朴素经验对其的误用。但抽象的反对并不能阻止人们日常思维中的“惯性错误”,人们在无意识中,依然很自然地用经验之有无来判断事物之是否存在,听到“这个那个不存在”之类的武断判断。所有这类断言都是与科学精神是不相称的。通俗点说,经验主义者只有断定某物存在的能力,而不具备断定某物不存在的能力。 (3)经验主义中的原则作为一个理论判定原则实质上是个程序原则,它重点关注的是认识事物的方式、程序,只有通过特定认知路径获得的经验、理论才能被承认,这无疑是抹杀了其他非经验等路径获取知识的可能性,哄抬了经验主义在获取真理中的作用。这也就是所说的感觉优先原则:即只有经过感官经验确认的事物才能被接受为客观的存在,成为科学研究的合法对象;它要求感官经验在认识过程中或科学理论建构过程中具有绝对的否决权,甚至一个理论或一组经验如果没有得到其他人的感官的确认,它也不能成为“科学理论”加工的材料,进入科学领域。所以,感觉优先原则是个程序性的资格认定原则,仅仅针对一个知识产生的来源、路径进行判断。这就是经验主义影响下的科学精神和科学方法的必要组成。正是由于经验主义酿成的恶果,才有了爱因斯坦相对论的复杂坎坷的命运,导致中医的科学地位至今不能被完全承认的悲凉局面。经验主义在科学研究中外延内涵的膨胀,指定特制的科学路径,导致“只手遮天”的科学结果,其实已经悄然违背了自然科学研究的初衷。 二、经验主义对自然科学研究的种种责难 1.经验主义在科学研究中强调经验的绝对“客观性” 以感觉优先原则作为实证科学基础的经验主义并不盲从直接的感性经验,它对“经验”有着特殊的要求,即必须是客观的绝对的经验。所谓客观的经验就是“可公共感知的”的普遍经验。 (1)在科学材料的对象选择上,经验主义设置外在的壁垒,对其加以筛选。“可公共感知性”是指某一经验必须是所有的人都可能感知到的,它强调的是“可能性”而不是现实性。即如果某经验是某人用身体感官直接感知的,那么它必须是其他人用感官也同样能够直接感知的。否则,该经验就不能成为科学研究的材料。如神话中的牛鬼蛇神的经验历来都属于个别人的经验,是不可公共感知的,是非普遍的,所以,它不能被科学承认为合法的研究材料,不能进入科学领域。即所谓的“可公共感知的”,才能成为科学研究的合法材料。只有这样的经验才能满足实证科学研究所要求的“可重复性”要求,并且成为最受实证科学欢迎的加工材料。这就是在实证科学中经验主义对科学研究中材料的外围限制。事实上一些“非可公共感知性”的事物依然可以成为科学青睐的对象,只是没有得到应有的重视而已。(2)在自然科学研究领域,在科学材料的处理程序上,经验主义强行添置复杂筛选工序,对其进行取舍。经验主义认为一个具有普遍感知性的经验虽然获得进入科学领域的资格,但由于经验的相对性,它还必须被进一步处理,把和主体有关的因素都过滤之后才能成为科学研究的对象。可公共感知的经验必须依托具体主体的感官、凭借一定的感觉方式、依赖于主体的感觉能力。我们知道人的经验受人的身体和感官的状态、心理状态、观察视角等多种个体因素的影响,它导致人的经验具有“可变性”。在同一环境中,不同的人对于相同的物体的感觉会是变化不一的。如何使参差不齐的具体经验达到齐 一、使之能够相互交流、相会认可从而成为科学研究的“客观”材料呢?人们采取的方法主要通过对经验的非主体化或外在化处理实现的。通过设立一个外在于所有人的衡量尺度,比如人们用气压计来衡量对象或环境的气压大小,而不再使用和人体感觉有关的压抑和舒张这类主体性较强的概念。这种经验就不再是传统意义的经验,而演化成一组数据。这样的数据既摆脱了具体个体,又可以在不同的参照系之间换算。这样的“数据”才是真正客观的经验。相关仪器以及参照系的发明成了科学发展的最重要的条件和成果。这正是经验主义对科学探究中科研工序的第二层限制。数据固然重要,固然客观理性,但理性的处理与非理性的遐想,也是伟大的科学发现必不可少的。 (3)经验主义在自然科学研究中对科学或是经验主体的特殊处理。忽视特殊群体(如极少数感觉特别敏感的人、感觉特别迟钝的人)所获得的别人或非感官性感知能力获得的经验,假设人的感知能力相同,经验的来源、渠道相同。这实质上是把普通人的感官能力作为衡量一切人的感官能力的尺度。这样主体之间的差别以及个体的特殊性被抹平了。这也使主体的因素被从经验中抽出,从而也使经验成为“与主观主体无关的”成分。这是经验主义对经验主体第三层限制。所以,在近现代科学和哲学的主体必然是以普通人为基准的抽象的人,人们相互之间没有任何差别,仅仅像一符号,经验的主体因素被彻底抽象掉了。实证科学中盛行的经验主义通过对科学和经验主体的限制,使普通经验论上升为科学经验论:实证科学所研究的经验是可公共感知的、与任何主观因素无关的被抽象的数据及符号。看似客观,却在无形中丢失了“被遗忘的角落”中的科学以及科研中关于人自身的意义。 2.自然科学研究中,经验主义中诸原则的冲突与紊乱 作为一个判定原则,感觉优先原则不同于经验证实原则。经验证实原则是对理论或命题真理性的判定,并由此对整个研究的科学性做出判定;而感觉优先原则是对认识对象或认识材料的“科学”合法性或资格的判定,而不是“真理性”。在严格的经验证实原则下,一个理论如果它本身或其推论能够在实践或实验中获得经验证实,那么就可以确认它为科学研究,而不是伪科学等。比如爱因斯坦的相对论就不是建立在可公共感知的经验基础上的,他的“理想实验”是公然对感觉优先原则的否定。按照感觉优先原则它必然不能被科学所承认,因此它曾四处碰壁。随着现代科学提供相对论所使用的概念、公式的科学运用,以及后来相对论在各个领域实践的成功,它才慢慢得到学术界的普遍地接受。如果说人们基于感觉优先原则不能承认,人们却基于经验证实原则给予承认,相对论就只有在科学门外徘徊的份儿了。因此,经验证实原则和感觉优先原则并不总是一致的,在许多重大问题上存在着冲突与紊乱,影响科学研究中的定性和判断。 总之,作为实证科学基础的经验主义是科学经验主义,它表现为感觉优先原则、经验的“客观性”原则和经验证实原则三个方面。经验的客观性原则实质上是要求作为科学研究材料的经验因“可公共感知的”而成为科学的材料。感觉优先原则具有对科学研究材料和理论“科学合法性”的资格认证权时,不能认证其真理性,是程序认证,当遇到“非可公共感知的”类的材料或是客观性经验时,难免会出现混乱;当遇到感觉原则自身无法认可而又被经验证实原则结果认证为具有真理性的科学研究成果时候,这两种认证方式以及这三个原则并不总是一致的,在一些关键性的重大问题上几者之间存在着严重的冲突与紊乱,人们至今也没有找到协调几者冲突的最佳方法。这不能不说是经验主义在实证科学运用中的一个无法回避的亟待解决的问题。 三、对自然科学研究中经验主义的批判 列宁在《唯物主义和经验批判主义》中反对的经验批判主义,是以唯心地曲解“经验”这一概念为基础的。经验批判主义者把经验理解为与客实在无关的人类体验、人类感觉的总和,他们断言一切现象的基础是“世界的要素”或“经验要素”,每个物体都是“要素的复合”。马赫主义在现代资产阶级哲学中有各种不同的表现形式,而他们没有真正理解经验主义,没有意识到即使是经验主义在自然科学发展史中发挥了重要的作用。 自然科学并不全是经验归纳的结果,它迄今具有的不可靠性、可错性、局限性、片面性等缺陷,主要是经验主义的过错。自然科学的重担不能只让理性来背负,作为“大胆假设”,非理性也经常起到重要作用。新中国建立后,一无所有的旧中国,科学技术突飞猛进,获得辉煌的科学成果。但是我们必须面对中国科学研究中,旧的经验主义始终笼罩着科学精英,束缚着他们的思想,阻碍着重大理论的构成的现状。事实上,科学史上但凡卓越的发明家和科学家都离不开对经验主义、权威主义和教条主义等的强烈对抗。特别是对经验主义,恩格斯早在19世纪就进行了严厉批判。观察、实验若没有正确的思想指导,非但不能获得科学真理,甚至会使科学家对经验的盲目崇拜,误入感性知觉的歧途,最终走向真理的反面。然而迄今在科学研究中,许多科学家依然一味地信奉经验归纳,较少注重各种非理性方法的应用。其实早自本世纪初,爱因斯坦的相对论打破牛顿的绝对时空观之后,研究中的经验主义和归纳方法就开始受到抨击。英国的罗素把一些科学家好比自作聪明的“火鸡”,仅凭经验归纳,常得出荒谬透顶的结论。库恩认为科学主要来自科学家的灵感和顿悟;而费耶阿本德则径直走向非理性和认识论上的无政府主义,使经验主义在科学研究中越来越没有立足之地。由此在科学研究中一些典型的非常规的方法和思想势如破竹般地流行起来,并直接对传统的经验主义针锋相对。 传统经验归纳的给科学研究设置的重重障碍。科学史上,从培根起,直到实证主义和逻辑实证主义,都认为科学理论是经验归纳的结果。先是通过科学实验获取经验事实,后对经验材料进行分析、筛选和分类,进而对筛选材料进行逐级的抽象和综合,直至得出一般的科学理论。而所有这些认识都不能超越经验范围,经验成了人类认识的惟一来源和界限。这种经验归纳方法直到20世纪50年代,才受到波普尔以及历史主义学派彻底否定。特别是费耶阿本德直接把批判矛头指向科学哲学中影响最大的逻辑实证主义,认为正是在这里存在最严重的经验主义。在他看来,认识史上没有一成不变的知觉和事实,即对着同一幅图像,由于不同的理论背景、文化经历也会产生不同的知觉印象和经验事实。如古希腊的“地心说”事实,到近代就发生根本变化,同一“感官印象”变成完全相反的“日心说”事实。所以科学家的劳动都是作为一种在复杂社会和物质条件下的决心和行为的结果而变化着的。因此必须去除那些僵死的、无所不包的原则、术语、概念及解释。对于那些与旧的知觉、事实相对立的新的知觉、事实,必须采用新的术语、概念和范式。人们正是用广阔开放的感官和丰富旺盛的智力探索世界,且取得了令人惊异的发现。费耶阿本德因此极力主张“怎么都行”的多元方法论,旨在摧毁形而上学思维方式,敦促人们锐意创新和采纳生动活泼的思维方法。经验主义推崇的经验的、固定的科学研究范式定位亟待变通。历史主义学派否定科学的经验性,企图用格式塔心理学和集体心理主义完全取代科学实在论。在库恩看来,科学家认识的世界内容是由科学家的共同信念所约定。既然范式的改变,不表明是人们对同一世界认识的加深,而仅是科学家心理信念的波动,新旧范式之间也没有通约和比较的必要了。美国科学哲学家范•弗拉森也从建构论的角度,否定了经验知识的可靠性和真实性,认为科学实在论对理论术语所作的形而上学诠释,并不能保证构成的科学理论就是对实在世界的真实描述。好的理论不一定为真,经验的真实性并不是衡量真理的标准;科学的证实也只是限于经验,不能说明经验之外的问题。历史和现实告诉我们:“人们总是通过这样或那样的概念框架的‘透镜’来了解自然。这些概念框架以及嵌在框架之内的语言,可能给我们所认识的事物染上一种不可避免的‘色彩’”。经验的、固定的科学范式也失去了它亘古不变的重大作用,对它的定位亟待调整与变通。 四、小结 因此,在从事自然科学研究过程中,经验主义并非是追求真理、探究科学的唯一形式,不能仅立足于感性经验来否定某项发明创造或假说。在研究中,切忌因经验主义就错失一项重大的科学发现。经验的不可靠性,早就给人类早早的上了一课。在一个由人为设置的理想世界里,人们可以将某个在探索科学奥秘时,也只能从尊重自然界本身开始,而决非人类的智力所能够完全办到的。科学具有可错性,即使卓越的科学家在下结论的时候,也不应该武断地下断语。即使在人们自以为已经完全掌控了必然性的时候,要懂得一切必然性和规律性都是在“茫茫的”偶然性中为自己开辟道路的。自然科学的揭秘过程,要正视经验主义的存在与内涵,一个完整的科学研究,不仅只需要经验,更需要辩证思维、理性及非理性去综合推敲、把握,也需要那么一些特殊的顿悟和直觉,它在自然科学研究中,常常能起到画龙点睛的作用。 自然科学论文:中等师范物理与自然科学教学论文 一、风趣讲课,创设轻松的教学氛围 教师是物理及自然科学教学的主导者,教师的一言一语都会受到学生的关注。教师只有提高自身的语言运用能力,采取风趣的讲课方式,才能营造出良好的教学氛围,减少学生上课的紧张感,同时也可以提高教材讲解的效率。如在正式开始上课前,教师可以问学生:“同学们,从古至今有三个有名的苹果,你们知道是哪三个吗?”大多数学生都摇头,纷纷说不知道。教师趁机解释:“第一个苹果,被夏娃和亚当吃了;第二个苹果,砸在牛顿头上了;第三个苹果,就是苹果手机啊!我们现在没有苹果,但是可以看看牛顿被苹果砸了之后,为物理及自然科学做了什么贡献。”教师的讲话会让学生觉得很有趣,同时对物理及自然科学课堂也有了更多的期待。这时,教师就可以讲解教材内容了。教师风趣的讲课不仅可以创设轻松的教学氛围,而且可以增加学生对物理及自然科学的喜爱之情,这都有利于物理及自然科学教学的有效开展。 二、实验导入,激发学生的学习好奇心 好奇心能够驱使人们积极思考,通过努力获得答案,从而得到心理上的满足。因此,在中等师范物理及自然科学教学中,教师应把握学生的心理特点,通过实验导入激发学生的好奇心,引导学生努力思考和认真听课。如教师可以问学生:“同学们,不同物体下降时的速度一样吗?它们会同时落到地上吗?”学生一时难以肯定地回答教师的问题,于是教师就可以做一个实验,选取几种不同的物体在同一时间从相同的高度抛下,然后与学生一起观察实验结果。当实验结果与学生的认知发生冲突时,学生一定很想弄清楚原因,这时教师就可以引入教材内容,解决学生的疑问,帮助学生学习和理解教材内容。 三、鼓励学生自己动手,加强对课本知识的理解 物理及自然科学教学之所以让学生觉得很难,主要原因是学生缺乏实践,难以验证和深入地理解所学的知识。动手实践有利于学生巩固课本知识,也有助于学生在实践中发现问题、解决问题,从而加深他们对知识的理解。因此,在中等师范的物理及自然科学教学中,教师应当鼓励学生多自己动手。如在讲关于摩擦力的知识时,教师就可以鼓励学生动手,采用不同的物体做实验,通过自己的实践发现摩擦力的大小与什么有关,然后再根据教材内容的讲解验证自己的实验结果和猜想。亲自动手可以让学生充分参与到教学当中,不仅体现了学生的学习主体地位,而且发挥了学生的主观能动性。所以,在中等师范物理及自然科学的教学中,教师应多鼓励学生动手,从而提高学生学习的自信心,强化学生对教材内容的理解和掌握。 四、总结 中等师范物理及自然科学教学的有效开展,对学生知识的增长和能力的提高都有重要意义。因此,在物理及自然科学教学中,教师应当运用风趣的语言授课,积极导入实验,鼓励学生多动手,从而降低教学难度,激发学生的学习主动性,促使教学的有效开展。 作者:缪彦单位:江西省上饶师范 自然科学论文:自然科学公共管理论文 1前言 目前,进一步实现建设创新国家任务所需的我们中央地方各级政府都大力加强对科技管理。在那之前对政府科技管理研究中,我们发现,大部分的研究都是科学技术活动的角度出发,科研管理开始,然后过渡到科技管理的微观层面和宏观层面中国茶。这样的话,就很容易产生的科学理论的科学结果不够宽广的视野中看待政府科技管理的角度。我只是因为经济社会整体发展战略中的位置宏科技活动和科技管理活动很难实际操作过程中,一方面需要我们政府的科学技术管理作为政府管理社会问题的重要工作之一就是认识到政府科技管理工作的政府关系社会发展各方面的影响力、渗透力;另一方面,政府将科技项目管理的内容设置科学技术管理范围内采取的管理方法,反而更像管理服务功能的公共管理的角度,政府科技管理活动进行重新定位,明确政府的新技术管理方式和新的内容有很大的意义。 2公共管理视野下的政府科技管理活动 2.1政府管理的内涵 公共管理的视野就是公共事务的管理活动。公共事务的管理本身是在一定的时间范围内,在一定的共同成员范围内对所相关的公共事务进行一定的管理,这是一种社会化的事务,也是一个社会化的流程,具体来讲就是要体现为一定的社会生活共同体对群体内部的成员进行普遍的公共物品和公共服务的管理。公共事务的管理本身有以下几个方面的具体特征:社会性,也就是公共事务的管理活动所针对的对象是一定社会范围内的公众利益共同体,是公共范围内的事物需求的产物;动态性,也就是在不同的地域范围内,在不同的时间范围内,公共事务的服务范围也会有一定的差别,同样的公共服务活动再不同的时空范围内也会有不同的表现形式;层次性,也就是说根据公共事务本身与不同的利益共同体之间的利益关系是有相关关联性的,在纵向上所表现出来的就是可以在社区性的地域范围内进行公共服务和地方性的公共事务管理;具有一定的公共利益外在表现性,也就是说公共事务本身是与一定的公众利益相互关联的,而且其本身也是公众所追求的共同利益的产物。 2.2以科技管理活动以及政府的公共管理 目前,我国的科学技术不断发展,科学技术对社会的影响也越来越大。在这种情况下,可以说,政府的管理手段和方法改善的重要方式,还可以有效促进社会生产力的解放和发展,促进国民经济发展和不断提高的趋势。社会转型。这不仅能有效促进当前国防发展国民教育水平???还可以再提高国民整体素质。同时国家文明建设,例如工业建设、农业建设和国防建设事业等依赖性。科学技术的发展。我国的社会主义精神文明建设也依赖性。科学技术的发展。但是,科学技术本身有很强的无法控制的有效性,消费社会,社会的发展也为比较大时,这样做,政府作为公共服务提供主体,需要对科学技术进行日程管理,促进科学技术的进步有贡献的方向逐渐使得社会经济、政治和文化发展的事业中去。因此,渗透到各个方面的功能范围,政府管理的重要目标。所以科学技术管理都政府管理工作的重要内容。 3合理定位政府科学技术管理工作 3.1政府与市场之间的科技管理平衡 政府与企业本身是科技活动的投资主体,必须要分清楚政府在科技管理工作中有效接入的范围才能够更好的发展科技。我们在日常的管理工作中,可以从科技产品本身的属性角度区分两者之间的范围问题。科技产品本身可以划分为私人性的或者是公共产品型的。公共产品包含了基础性的,研究周期比较长,研究的收益比较小,研究的规模比较大的科技项目。所以,公共产品本身就是公共性投资产出的。在这个过程中就要求必须要进行公共决策和公共监督。政府在管理的过程中要表现出比较高的公正性和信息透明性。而反观私人产品,其本身是在科技领域的研究中为了能够使得企业获得更好的竞争优势的项目。这些项目主要包含了一些专利性的项目和专有性的技术。由于不同的科技研究项目的特点不同,针对的方向也不同。在这个过程中就有必要针对市场的力量和政府的力量,作出有效的划分和研究。政府不需要设计的范围,或者是政府可以涉及但是也可以不涉及的范围,都要交给市场去管理。这样的话才能够有效的保证科技发展的自由度,也能够有效的提高科技发展的速度。 3.2充分明确科技管理工作在政府公共管理工作中的地位 在之前的科技管理工作中,其地位往往被认为是一种类似于医疗卫生以及文化教育等的事业性质的分类。科学技术管理本身的社会事业管理的范畴。目前,随着科学技术研究和生产周期不断缩短科技活动的利益也越来越大的利益相关者也越来越多,而科学技术本身还不如区域内的融合活动更加强烈。科学技术已经在社会各领域不可缺少的部分。科学技术的发展,不仅为社会各部分???提供智力上并有效改善传统的运营及管理手段,提高了社会财富的积累速度,也进一步提高了人民的生活水平。一个国家的优秀竞争力的主要标志。科学技术不断地大范围,以便不不同农业科学技术、文化、卫生等领域独立性的综合发展领域的复杂系统,这种系统对传统的管理模式已经失去的管理效果。所以我们要明确科学技术管理在政府管理中的位置需要的话,政府的管理活动中,在宏观经济、财政等系统的综合管理系统,是一种单一行业的经营手段。然后各领域中有关政府机构设置,不断促进科学管理本部门技术发展的一个重要组成部分。产业角度和社会角度不断促进政府管理科学科技提高政府科技管理的效果。 作者:胡庆红单位:鹤岗市科学技术局 自然科学论文:小析自然科学基金管理系统的构建 1.建立单位信息及人员信息库。 在新管理系统中建立了一套完整的单位信息数据,包括单位性质、单位名称、联系部门、联系人、联系方式、地址等信息,以便基金管理机构对全省110多家各类单位,包括高校、科研机构、医院、企业等进行分类管理。同时建立了依托单位管理员和项目负责人信息库.依托单位管理员账号由系统管理员分配,并由各依托单位自行完善单位信息。项目负责人账号由项目申请者自行使用身份证号进行注册,保证了每个项目负责人账号的唯一性。依托单位管理员和系统管理员可以对项目申报人员所有的项目信息进行管理,避免同一项目重复申报。 2.建立专家信息库。 建立了一套专家信息库,包括专家所在省市、所在单位,出生年月等,并按照国家基金代码的标准,为每个专家设置三个学科代码,并增加了一项专家当前主要研究领域的信息。并且每年在邀请专家进行项目评审的时候,会要求专家对自己的信息,包括最近的研究方向和擅长的领域进行完善和更新。在专家评审过程中,尽量使评审项目的学科与专家擅长的研究领域一致,做到评审的公平。当前的专家信息库已经收集了全国20多个省市的1000多名专家信息。 3.实现项目全程在线管理。 系统将一个项目从申请到结题的阶段分为项目申报填写、项目申报依托单位审核通过(未通过)、项目申报管理机构审核通过(未通过)、项目评审、项目评审通过(未通过)、项目结题等20多个状态,项目在不同状态下都只能进行相对应的操作。3.1项目申报。项目负责人在进行项目申报时按照国家基金的代码进行分学科申报,这样在进行评审分组按照研究领域进行科学分组。申请人在项目申请时,基本信息由注册信息自动生成,申请人只需要填写项目书的正文部分,并上传证明材料,之后由系统合成完整的申报材料文档。3.2项目评审。评审专家根据分配的用户名进入系统,查看申报材料文档,根据不同类型项目的评审标准,按照评审要求对项目进行网上评审。3.3项目立项。项目在经过相应轮次的评审之后,系统会将项目根据评审结果排序。确定立项项目后,申报人可以进行项目计划任务书的在线填写。系统管理人员可以设置项目计划任务书中的约束内容,比如项目执行起止时间,项目经费等内容。申报人填写完成后,经过依托单位的审核推荐后,再由系统管理员审核。3.4项目实施。项目在执行过程中在线填写中期检查报告,以便管理机构了解其实施情况,根据项目实施情况,系统管理员可以对项目进行终止等操作。3.5项目结题。项目到期后,项目负责人在线填写结题报告,管理机构组织专家在线对项目结题情况进行评审,最后根据评审结果实现对项目执行情况进行等级评定,实现了项目从申报、立项、实施到结题的全程在线管理。 4.依托单位管理的完善。 新系统完善了依托单位的管理功能,依托单位可以对本单位人员和历史项目进行统一管理,从项目申报、立项、实施到结题全程管理。比如对本单位的申报项目进行审查,并可以对项目进行推荐或退回等操作,对项目的实施情况进行检查,对项目结题进行审核。 5.系统管理的完善。 5.1按照学科代码对项目进行分组并匹配专家。在进行项目评审时,系统管理员按照项目申报人填报的学科代码进行分组。一级学科代码决定大的学科分类,之后按照项目的二级和三级学科代码进行学科内的分组。并根据相关研究领域进行评审专家的匹配,并遵循是每一小组的专家来自不同省市的原则。5.2根据不同类型的项目设置不同的评审方式。根据不同申报类型的项目,系统管理员可以自行设置不同的评审方式,比如打分、评等级和投票等,解决了原有管理系统评审方式单一的问题。并可以根据实际情况,设置某些情况下评审意见为必填,以便专家对项目评价的书面意见,给项目管理部门提供参考。5.3建立信息统计功能。新的管理系统建立了信息统计模块,可以按照学科、依托单位等信息对所有申报项目和立项项目情况进行统计,方便管理部门从单位、学科等方面掌握申报情况。并可以从项目申报人及项目组成员的年龄、学历、职称等方面统计项目申报人和项目组成员的情况,为管理机构了解并分析项目承担人员的情况提供了依据。四、自然科学基金系统使用过程中的体会作为一个服务平台,新的省自然科学基金管理系统从最初的提出设计需求到实际投入运行,已经经历了近两年时间,在使用中不断听取用户的意见,针对用户普遍反应的问题,在一些细节方面进行了修改,尽量做到了为广大科研人员服务,在系统的可操作性、简洁性方面进行了完善。虽然在系统兼容性方面还存在一些问题,但尽量在技术条件许可的情况满足用户的需求。作为一个管理平台,新的省自然科学基金管理系统基于《安徽省自然科学基金管理办法》,从项目管理的角度考虑了系统总体结构的构建,并针对实际使用过程中发现的问题,对一些模块进行了优化,使项目管理更高效更规范。但是随着自然科学基金项目资助量的不断扩大,以及对项目管理要求的不断提高,自然科学基金管理系统还有更多需要改进的地方。比如对于新的研究领域和交叉学科如何确定评审小组,项目结题后若干年后的社会影响的跟踪与评价等,都是需要考虑和解决的问题。 作者:谢敏檀朝满黄进单位:安徽省科学技术情报研究所 自然科学论文:诠释自然科学的经验基础与解释学 摘要:经验与陈述的关系并非归纳或演绎的逻辑关系,因此科学的经验基础就构成一个难题。仅仅把科学看作命题体系的观点不能解决这个难题,同时经验主义的平台也不能提供任何通道。科学本质上是一种实践活动,惟有语用学和解释学的平台才能为这个难题提供解决方案。科学的实践性、公共性、主体间性、情境性为理解库恩的范式理论提供了线索:自然科学具有解释学的基础。劳斯进一步主张:自然科学本身就是解释学的事业,科学是不断重构的叙事。科学的解释学与客观主义形成对立,而这并不必然使科学滑入相对主义。伯恩斯坦提出了超越客观主义与相对主义的方案:解释学本身就为这种超越提供了资源,解释学循环恰恰对科学范式的开放性提出了要求。 关键词:经验基础语用学解释学叙事重构 一、经验与陈述的逻辑鸿沟 自然科学被公认为经验科学,但是,科学哲学家对“什么是经验”、“如何进行检验”等问题并没有统一的意见。波普尔把经验基础问题界定为“关于个别陈述的经验性质以及如何检验它们的问题”。([1],30)经验基础问题涉及经验(或观察)与基本陈述(或观察命题)的关系、陈述与陈述的关系这两个层面的问题,它构成科学哲学的基础性的问题。 逻辑经验主义预设了某种中性经验或者说无主体的经验以及描述这种经验的中性语言。逻辑经验主义处理经验与陈述的关系的典型方式是逻辑原子主义式的,基本经验或原子事实与基本陈述之间存在着一一对应的关系。以此为前提,它用形式逻辑的方式处理基本命题与理论命题的关系,提出其科学检验和科学划界的原则即证实原则,主张科学理论与基本命题之间存在着归纳证实的逻辑关系。作为其弱化形式的概率论仍然坚持中性经验和中性语言的设定。 波普尔对逻辑经验主义的批判集中于基本命题与理论命题的逻辑关系层面,他对归纳主义的证实原则的驳斥在逻辑上是无可反驳的:任何普遍的科学的理论命题都是不能由有限数量的观察命题得到证明的。经验与陈述的关系这一层面并非波普尔的主要关注点,但他对此也有所反思。他认识到经验与陈述之间并不存在类似于陈述之间的逻辑关系,经验与陈述之间存在着一个似乎不可跨越的鸿沟。经验并没有直接的证明作用,“陈述只能由陈述从逻辑上加以证明”。([1],31)“由于要求基本陈述和其它科学陈述具有客观性,我们将剥夺了我们自己本来希望把科学陈述的真理性还原为我们经验的任何逻辑手段。”([1],33-34)简言之,一切基本命题(或观察陈述)的真值是无法从经验上予以确证的,所谓科学的检验——基本命题对理论命题的证明或证伪——就丧失了原有的基础。 拉卡托斯在《科学研究纲领方法论》一书中对经验基础问题作了富有启发的分析。他指出,独断证伪主义是站不住脚的,因为它的基础包含两个错误的假设。第一个假设是:理论命题和观察命题之间有着自然的、心理的分界。第二个假设是:观察命题是由事实得到证明的,正确的。实际上这两个假设对逻辑经验主义同样有效。拉氏驳斥了这两个假设。他认为,观察命题与理论命题并非如通常所以为的那样直接来源于中性的、纯粹的经验,观察渗透着理论预期,观察命题以更高层次的理论为背景。针对第二个假设,拉氏指出,“观察”命题的真值是无法明确决定的,“任何事实命题都有不能由实验得到证明,命题只能由其它命题导出;不能由经验来证明陈述,‘就象不能用敲桌子来证明陈述一样’”。([2],21)他进而断言:“因而,我们既不能证明理论,也不能证伪理论。软的,未经证明的‘理论’同硬的,业经证明的‘经验基础’之间的分界是不存在的:一切关于科学的命题都是理论的,而且都是不可避免地可错的”。([2],22) 科学的可错论无疑为怀疑主义、非理性主义敞开了大门。那么,如何实现可错论与科学合理性的调和呢?约定主义的策略似乎不可避免。波普尔既承认科学理论的可错性,又试图坚持科学的批判理性。他必须决定如何把受检验的理论与不成问题的背景知识区分开来,背景知识中的理论将获得“观察的”地位,作为检验其它可怀疑理论的基础。波普尔强调背景知识在科学活动中的地位并承认其约定性:“批判永远不会从无开始。…讨论问题时我们总是承认(但愿只是暂时地)各种不成问题的东西,它们暂时为讨论这个问题而构成我称之为背景知识的东西。在我们看来,这种背景知识很少始终绝对不成问题的,它的任何一部分在任何时候都可能受到挑战”。([1],205)批判总以特定时空下的背景知识为前提,并保留着对这些背景知识提出上诉的权利。科学知识的增长就处于这种约定与批判的循环之中。但无论如何新理论总是以其真值不确定的理论为基础,因而这样建构的理论大厦归根结底是缺乏基础的。拉氏很幽默地表达了这种怀疑:“我们的方法论证伪主义者骄傲地拒斥了这种逃避主义:他敢于不减可错论之威,且又敢于以大胆的、冒险的约定主义政策毫无教条地避开了怀疑论。他完全知道所冒的危险,但他坚持人们必须在方法论证伪主义和非理性主义之间作出某种选择。他提出了一场几乎没有希望赢得的战争,但声称说参加这场游戏比放弃这场游戏还是要好些。…有人甚至会说,方法论证伪主义与独断证伪主义的不同就在于它是空讲可错论!”([2],41) 可错论、约定论和对背景知识的实用主义的强调都是由科学的经验基础问题导出的合理结论,是对科学的理解的一种进步。而波普尔之所以有“空讲可错论”之嫌疑,其根源在于他仅仅局限于陈述间的逻辑证明(或证伪)层面,而放弃了对经验与陈述的关系作出合理说明。鉴于经验与陈述之间的逻辑鸿沟,任何回避而不予解释的科学合理性理论都是空中楼阁。 那么,科学的经验基础问题究竟能否被解决呢?答案是;在经验主义的平台上该问题无法得到解决。经验主义的根本性难题在于,它导致了唯我论的困境。经验主义所谓的经验不过是个人化、私人化的经验,而这种经验并非是主体间有效的:我的经验不同于你的或他的经验,所谓的经验检验也就不是主体间有效的。因此,摆脱该困境必须引入主体间性以及语言的公共性。当我用私人语言说“这朵花是红的”的时候,别人无法理解“红的”代表着什么感觉;而当我用公共语言说出这句话,并得到大家的认可时,这句话才变得有意义、主体间有效了。因此,惟有在语言学、尤其是语用学的平台上经验基础的问题才能得到解决,或者说该问题不存在了。经验主义考查命题是否为“真”,而在新的平台上则考查命题是否“有效”。这涉及科学观念的根本性的转变:科学是一种实践活动,其主体不是单个的科学家而是科学共同体,科学理性也是情境性的。 二、逻辑鸿沟的弥合:作为实践活动的科学 正如阿佩尔所言,“在分析哲学的发展进程中,科学哲学的兴趣重点逐渐从句法学转移到语义学,进而转移到语用学。这已经不是什么秘密。”([3],108)语言哲学的语用学转向彻底地了转变了我们看待科学的方式,科学的实践性(活动性)、主体间性和情境性或者说局域性都能在语用学的平台上凸现出来。语用学把句法学与语义学纳入对语言的整体性的语用分析之中,分析对象由名词性的“语言”变成动词性的“言语”。“言语”是一种活动,奥斯汀说“说话就是做事”。把语言视为言语行为同把科学作为活动来理解是一致的,科学本质上是一种由技术兴趣引导的介入世界的活动而非静态的知识。维特根斯坦明确指出不存在私人语言,语言总是公共的。同样,科学语言和科学活动总是在共同体中发生并获得有效性,科学的主体不是单个的主体而是共同体。“真”为“有效”所取代,“有效”即主体间有效:在主体间得到一致认可。维氏的“语言游戏说”把语言、生活形式和世界理解视为一个整体,各个“语言游戏”只具有家族相似性而不可通约。科学本身就是一种语言游戏,它同时还是在更广阔的日常实践的语言游戏中展开的。科学的情境特征和局域性可由此得到说明。以此为背景库恩也就好理解了。 如果说前库恩时代科学哲学的主流把科学作为既成的知识来考察的话,那么库恩的范式理论则是把科学作为一种活动来考察的一座里程碑。他在《发现的逻辑还是研究的心理学》一文中表达了这种取向:“我们都关心获得知识的动态过程,更甚关心科学成品的逻辑结构”([4],265),“要分析科学知识的发展就必须考虑科学的实际活动方式”([4],267)。 库恩对经验基础问题有比较清醒的认识,并对波普尔的证伪逻辑提出了批评。他认为,波普尔所谓的认识逻辑名不副实,因为它只局限于陈述间的逻辑关系而忽略了对陈述与观察之关系的探讨。在波普尔看来,理论要成为科学的,只能通过观察陈述而被证伪,不能通过实际观察。库恩认为,这种逻辑的证伪并不能给认识逻辑提供基础,而认识逻辑的规则及其逻辑要求“已不单是意义的符号关系。它要求认识论家和科研工作者把理论所导出的句子不是同其他句子相联系,而是同实际观察或实验相联系。这就是卡尔爵士‘证伪’一词必然引来的后果,但怎样才能做到这一点,他却始终保持沉默。…当一种业已公认的理论不是面对实验陈述,而是面对实验本身时,逻辑在什么条件下才要求科学家放弃这种理论呢”?([4],280)库恩很清楚,波普尔不能、他自己也不能为观察与陈述提出一种通常意义上的逻辑,在这个层面上,逻辑是无效的。他阐明,“提这些问题目的是要表明逻辑尽管是科学探索有力的、最后总是不可缺少的工具,但人们也有某种可靠知识在形式上并不需要逻辑。同时我还要提示,逻辑证明的价值并不是为了逻辑本身,只是在条件需要而且需要到一定程度时才有。”([4],281)这乃是对科学理解中的逻辑迷信的破除。 那么库恩针对上述经验基础问题提出了什么样的解决方案呢?他指出:“我曾引进‘范式’这个词以强调科学研究依存于具体事例,它可以跨越理论内容同理论应用之间的鸿沟”。([4],281)库恩强调范式作为范例的意义,他认为,科学共同体承认的合乎范式的范例是具体的题解。“共有事例即以发挥一般都归之于共有规则的认识功能。事例发挥这种功能时,知识的发展不同于知识在规则支配下的发展。”([4],313)作为范例的科学范式是一种具体的题解活动,科学家通过一系列题解活动的示范和训练而习得他所在科学共同体中科学活动如何进行的知识。科学的语言、概念和理论在具体的题解活动中、具体的科学实践中被赋予意义、可理解性和可操作性。理论化离开了活动便无法理解。因此,经验与陈述的连结要在特定的具体的科学实践活动中去寻找,唯有参与特定科学共同体的科学游戏,才能理解经验与陈述在该科学范式中的特定连结。归根结底,经验与陈述的关系不是一种逻辑关系,而是一种非逻辑的活动关系;经验与陈述间的鸿沟是靠“活动”来跨越的,具体的实践活动是连结二者的中介。 库恩的范式理论既不是指向单个科学家的活动,也不是指向无主体的知识增长的逻辑,而是考查科学共同体的实际活动。范式可以粗略地等同于科学共同体。科学有主体,但既非先验主体也非自我封闭的经验主体,而是现实的科学共同体。科学知识的有效性以能否在科学共同体获得主体间的认可为基准。而对于赢得这种认可来说,经验证实或证伪是不充分的,论辩、说服、修辞、宣传、权威甚至权力都在现实的科学共同体中发挥着重要作用。科学共同体首先是交往共同体,它是科学得以可能的条件,其中进行的意义沟通和理解使得科学语言和活动获得特定的意义。阿佩尔指出,“自然科学家的实验共同体总是表现为一个指号共同体。而这种主题间性水平上的沟通决不能由某种客观科学的方法程序来取代,原因就在于这种沟通是客观科学之可能性的条件。”([3],71)“一个交往共同体的存在是一切在主体-客体维度中的知识的前提;这个共同体本身乃是对世界材料的客观描述和说明的主体间性元维度”。([3],73) 科学活动也是维特根斯坦意义上的“语言游戏”。语言游戏同特定的生活形式与世界理解相联系,科学范式之不可通约不过是语言游戏之不可通约的合理结论。科学的语言游戏植根于特定科学共同体的实践活动。不存在中性语言,语言与经验世界相互耦合于特定的实践活动或者说生活形式中。逻辑分析在这个层面上是无效的,对这种经验与称述之间关系的把握需要深入地考查并理解特定的科学实践活动乃至作为其背景的更为广泛的生活世界。语言与世界的这种耦合关系可以说明科学范式的不可通约性。“为什么理论之间或是语言之间的翻译如此困难?因为,正如经常议论到的,各种语言以不同的方式把世界说成各种样子,而且我们没有任何道路去接近一种中性的亚语言的转述工具。…学习一种语言或一门理论就是学习描述世界,该语言就是随着这个世界而起作用的”。([5],362) 科学家总是在某个科学共同体中从事科学活动,总是从属于某个范式。库恩的范式由形而上学信念、理论框架、选择问题及解决问题的标准构成,不同的范式中的科学家是在不同的世界中工作的。不同的范式构成不同的科学世界,其中的科学家面对着不同的经验问题和理论问题及其相互连结。因此,科学家的工作本质上也是解释工作,其从属的范式构成他解释、理解世界的前见。范式是历史地形成的,既有的,构成科学家置身于其中的情境(当然情境不局限于自主的科学共同体),科学理性也只有置于情境之中才能得到真实的理解。对库恩而言,不存在不依赖于特定的科学范式和文化的、所谓客观的事实的宇宙。实际上胡塞尔早就揭露过科学的客观主义假象,他认为关于表面上客观的、由事实构成的世界的知识,实际上先验地植根于前科学的世界之中。科学分析的可能的对象,是事先在我们原本的生活世界的现实中形成的。哈贝马斯指出:“胡塞尔正确地批判了客观主义的假象。这种假象用合乎规律的、结构化的事实的自在现象蒙蔽科学,掩盖这些事实的构造,从而使人们无法意识到认识和生活世界的利益是相互交织在一起的”。([6],123)世界如何呈现依赖于主体的特定的实践活动,依赖于主体所属的科学共同体和生活形式。 对科学活动的主体间维度、公共性、不可通约性、情境特征以及局域性的揭示,一幅新的科学形象浮现出来。科学的解释学维度昭然若揭。科学无本质。科学总是文化的、历史的产物,科学的形象并非静止的、普遍的。正如夏佩尔所言,“在科学中不存在任何神圣的、原则上免受修改或摈弃的东西:所谓事实是如此,理论、概念问题、方法、思维方式,甚至包含在一些所谓免疫的‘元科学’概念群中的‘科学’定义也如此”。([7],446)库恩赋予范式过强的约束性,然而,即使在同一范式中也存在着不同解释之间的竞争。用解释学来区分人文科学和自然科学还有意义吗? 三、作为解释学事业的自然科学 在伽达默尔那里,解释学经历了本体论转向,理解成为人之存在的基本状态,这样,解释和理解的普遍性得到了确认。自然科学同样是解释学的事业。后经验主义科学哲学以及科学的文化研究都揭示出了自然科学的解释学维度。“科学的知识也像一切知识一样,涉及对某人揭示(诉说)某事。科学探讨意义,这些意义就是体现在语言中的、在经验中修改和实现的,并在实验室的特定的实践中和科学文献及文化中传递的社会存在物。…科学有某种与其自己的(历史的)令人信服的判断和论据有关有历史空间或‘此时此地’。解释学哲学为把历史和文化重新引入自然科学哲学提供了哲学基础。”([8],9) 狄尔泰把解释学方法作为区分人文科学与自然科学的根据。查尔斯﹒泰勒(Charls.Tailor)继承了这种区分,他坚持:人文科学的研究对象是人的行为,而人的行为天然就是解释学的;自然科学的对象没有意义,对不同的文化是一样的,不依赖于人的解释,因而解释学在自然科学中是没有位置的。库恩的范式理论表明,自然这本大书并非没有意义。恰恰相反,具有不同范式的科学共同体以不同的方式理解和解释着自然界。在与泰勒的争论中,库恩表明了其解释学立场,“自然科学和人文科学一样,其中没有某套中立的,文化中立的范畴,自然对象或行动能由这套范畴来描述”。([9],21)“我的观点一直是如此:任何时期的自然科学家乃是基于一套概念,当代的实践者从他们最近的先辈那里继承下这套概念。这套概念是历史的产物,包含在文化中,当前的实践者通过训练进入这种文化;对于非共同体成员来说,仅仅通过历史学家和人类学家理解其它思维模式的解释学技艺是不能进入这种文化的。同时,我已作为特定时期的科学的解释学基础提到过它。你们可能注意到,它非常接近于我曾经所谓的范式。”([9],22) 库恩强调了自然科学的文化历史性,科学范式是与特定的文化和历史相联系的,一种范式就是在特定的文化和历史背景下对自然的一种解释。因此库恩反对泰勒对自然科学与人文科学所作的简单区分:自然科学中没有解释学的地位。他认为自然科学研究同样需要解释学的解释。不过,他仍然相信可以从解释学角度去区分这两种科学。他认为,范式更替确实意味着解释和理解自然的新方式,具备解释学的基础。然而,追求一种新解释并非促使这种转换的产生的研究者的自觉意愿。与之相反,新的解释却是人文科学游戏的自觉目标。因此,他坚持其早期的观点:自然科学区别于其它科学的地方在于,自然科学有支持常规的解题研究的范式,而人文科学不存在范式或常规科学时期。“自然科学尽管要求我所谓的解释学的基础,但他们本身不是解释学的事业。另一方面,人文科学通常如此,它们别无选择。”([9],23) 劳斯(Rouse)的解释学立场比库恩更为坚决和彻底。与泰勒相反对,在承认自然科学也是处于历史与文化中的需要解释的事业的立场上他与库恩是一致的。劳斯认为:库恩坚持,在遇到外来的、不熟悉的文化或本文时,存在着一种特征性的解释行动,而进入一种外来文化或本文的方式基本上不同于我们或多或少毫无问题地生活于一种文化(包括我们自己的科学文化)中的方式。劳斯不赞同这种观点,他认为即使在自己生活于其中的、熟悉的文化中仍然存在着竞争的意义解释问题。“传统是由对传统的不同解释的冲突构成的,这种冲突本身有着一个易受相互竞争的解释影响的历史。”([10],615)他认为,在库恩所谓的常规科学时期同样存在着经常的对范式的解释,常规科学的共享实践就包含着对实践的多元解释。劳斯在《科学的叙事重构》一文中指出,自然科学的历史演变总是伴随着科学的叙事重构。共享历史的科学共同体成员总是微妙地、竞争性地用不同的方式理解以往的科学研究并筹划自己的研究工作,都希望自己的叙事能为更多的共同体成员所接纳,从而主导共同体的研究方向并确定自己的研究地位。“科学研究是一种社会实践,研究者由此构造叙事情景,过去的研究通过这种叙事情景被理解和认同,而进一步研究的重要可能性被筹划。这个叙事领域展示了对该领域的连贯的、共享的理解和在不同的筹划、解释威胁下的不连贯之间的持续紧张。”([11],179)劳斯主张解释的普遍性,“以解释学循环为特征的解释,以及理解与自我理解的纠缠,并不划出一个行动或探究的特殊领域,而是使事物清楚的一个普遍特征”。([12],55)他坚持解释学并不构成区分然科学与人文科学的依据:“我主张,无论自然科学,还是人文科学都不能形成一个天然的类别。...所有的学科为一个内在发展历史以及与其它科学领域和社会实践的互动的历史所形成。...不同科学的成功实践总是已经并将继续避开方法论者所施加于其上的限制和类型学(typologies),这些方法论者提供一门科学为了成功必须如何的最新描述。”([12],56) 劳斯坚持科学本身是历史的偶然的产物,并将随着历史的进程而产生变化,科学没有不变的本质;他反对任何全球性的(global)、普遍化的科学合法化叙事,他坚持科学是局域性的(local),隶属于特定的文化传统和历史阶段;科学的可靠性并不依赖于全球合法化,科学的局域性并不削弱科学的可靠性。 自然科学的解释学反对自然科学的客观主义的理解,尽管这种客观主义的自我理解促进了近代科学的发展。不过,反对客观主义是否必然滑向相对主义?如何超越客观主义与相对主义?伯恩斯坦认为,解释学提供了超越客观主义与相对主义的途径。“伽达默尔提醒我们,在传统、历史和语言属于我们以前,我们便属于传统、历史和语言。我们无法摆脱效果历史的动力学力量,后者决定了我们将生成为什么。”([13],212)历史、传统和成见并非人类理性的限制,而是本质上理性有限的人进行理解和解释的前提。库恩的范式不可通约性并不意味着范式的绝对封闭和自主性,仅仅意味着不能把特定范式的标准强加于其它范式,因为不存在超越的标准。不可通约性恰恰要求开放性。对特定的文化、传统和科学范式的隶属恰构成理解其它文化、传统和科学范式的可能性条件,构成这种理解的本质特征的是解释学循环。因此,解释学追求的并非是封闭和自足,而是开放性和相互理解。而惟有在与古老本文、外来文化的遭遇中才能促进自我理解和自我超越。“科学共同体使用的理性和论证以社会实践为基础,并且指导科学活动的标准和规范从本质上说来是开放的。人们对于解释在科学活动的每个阶段的认识已经有所发展,并且在观察和理论之间的任一固定的分界上开始探询。” 自然科学论文:我国自然科学基础研究论文 现代自然科学研究在我国起步甚晚,1915年,一批年轻学者倡议成立中国科学社,发行《科学》杂志,是在这片土地上自主从事现代自然科学研究的开端。20世纪20年代,中华医学会的一些学术刊物问世。1928和1929年,先后成立了部级的中央研究院和北平研究院。1935年,国民党政府通过、建立了博士学位制度,但从未实行。 起步甚晚的自然科学研究工作又受到急功近利、科技混谈的政策影响,多次在似曾相识的压力下挣扎。其实,不同时期政策要求的相似性,跨越了意识形态和政权更迭的差异,反映了历史文化传统的沉重束缚。 1953年朝鲜停战之后,中国第一次有可能在较稳定的环境中全力从事经济建设,当时工业部门的研究力量几乎等于零,中国科学院的许多研究所为工业部门解决过大量实际问题,以物理研究所(50年代初曾经称为应用物理研究所)为例,它承担过的任务包括:为黑龙江阿城仪表厂解决铝镍钴永磁合金浇铸余料的再利用问题,为鞍山钢铁公司解决延长耐火材料寿命问题,为建筑部门研究加速水泥凝固的方法,为飞机制造工业研究铝合金相图,为电机业研制单取向和双取向硅钢片等等,这些工作多数都没有总结成学术论文,留下来的完整记录很少。前辈理论物理学家彭桓武为冶金提出的连续轧钢中的钢锭冷却速度,专门解决了一个热传导问题。这篇文章30多年以后才发表在庆祝周培源先生80寿辰的文集中,可算是一个特例。总之,当时科学工作者们投身思想改造和经济建设,并没有十分强调自然科学基础研究的意义。1956年制定的12年科学技术发展规划,也没有把基础研究置于特别地位。这是符合当时的国情、国力的。 在1956年1月的知识分子工作会议上说:“在过去几年中间,我国的各种工作都在开始,我们在目前需要和技术工作方面多投一些力量,而对于长远需要和理论工作方面注意得比较少,这是难免的,也是可以理解的。但是到了现在,如果我们还不及时地加强对于长远需要和理论工作的注意,那么,我们就要犯很大的错误。没有一定的理论科学的研究作基础,技术上就不可能有根本性质的进步和革新。但是理论力量的生长,总是要比技术力量的生长慢一些,而理论工作的效果一般也是间接的,不容易一下就看出来。正因为这样,有许多同志现在还有一种近视的倾向,他们不肯在科学研究方面拿出必要的力量,并且经常要求科学家给他们解决比较简单的技术应用和生产操作方面的问题。当然,理论决不可脱离实际,但是目前的主要倾向,却是对于理论研究的忽视。”曾是何等清醒啊!然而,此后46年间,近视的倾向、简单的要求,何曾稍减。从积极的方面回顾,三年(1957~1960年)中发生的许多事情,在外国人和后人看来,近乎荒唐,却也反映着我们对于工业化、现代化的强烈愿望。毕竟中国科学院的规模是在那些年代奠定的,电子学、半导体、自动化、计算机的发展是从那时开始的。 到20世纪60年代中期,经历了支持经济建设和国防建设的我国自然科学,确实到了应当作加大纵深的战备调整的时刻。然而,十年“”(1966~1976年)不仅耽误了时机,还对本来就很薄弱的自然科学基础研究进行了全面冲击。看一看这后面的“社会舆论”,是颇富教益的。我国理论物理研究在“”期间的经历,正好用以典型地说明传统的理论实践观的作用。理论物理研究可以粗略地划分为四个领域,粒子和场、原子核理论、凝聚态和统计物理、天体和引力。粒子物理研究由于主席1964年同坂田昌一谈话中所表现的重视以及与“一分为二”哲学命题的关系,得以保存队伍,并以70年代初杨振宁、李政道相继访华和1973年高能物理代表团访美为契机,有所复苏。核物理因为有国际背景和“核参数”任务的要求,基本维持原状,还得以在“工农兵大学生”中要求一定的培养数目。凝聚态和统计物理是四个领域中最接近实际的,却从哈尔滨到广州,全部解散改行。正是因为接近实际,自认为有发言权的批评家也多。中国科学院军代表向越南科委主任介绍物理所情况时说,“从前有一个理论研究室,理论脱离实际的典型,解散了!”与此成为鲜明对照,最为“好高骛远”、“不食人间烟火”的天体和引力理论,在此期间有所壮大。那原因却也是理论联系实际。我国一些优秀的数学家转入这一领域,对“军宣队”这是联系物理实际,他们仍然可以作一点现代微分几何,同时训练了一些年轻人。工厂技术员到车间当工人,实验物理工作者下厂做技术员,理论物理人员去做实验,数学家来搞理论物理。这发生在“弯曲时空”中的“平移”,使许多人联系了“实际”。 我国目前经济繁荣的背后,存在着不少深层次的问题,其中一部分就涉及到自然科学基础研究。完成人类基因组1%和水稻全基因组的测序,确是值得称道的成绩;同时也要清醒地看到,所用的自动测序机器全系舶来,还不必提及所用原理。研制出每秒万亿次以上浮点运算的大型并行处理系统,当然是重大科研成果;然而,也不要忘记关键芯片仍靠进口。技术引进,可以加速起步;然而,邯郸学步、履人后尘,总难以真正技超群雄,“领导世界新潮流”。只有浓厚、广泛而持续的基础研究才能孕育出异军突起的技术革命,建立起自己的支柱产业。像中国这样的大国,更不能靠别人的基础研究来实现自己的技术创新。 “基础研究要有国家目标”是堂皇而正确的提法,问题在于由谁来规定这个“国家目标”。一位年轻的管理干部曾对我说,你现在从事理论生命科学研究就是符合“国家目标”的。他不知道,我早在1985年在非线性科学和复杂性问题中干得正欢时,参加了中国科学院生物学部关于生物学发展战略的常委扩大会,此后就开始思考和准备向更为非线性、更为复杂的生命系统作战备进军。从1991年以来,我所在的研究组就不断学习生物学基本知识,全力以赴做生物问题,现在其实还没有入门。怎么能做到一旦“国家目标”下达,三年之内就出成果呢? “管理出效益”是搬到自然科学基础研究领域的另一种错误概念。生产企业、工程项目、技术攻关,理应加强管理。而不恰当的“管理”,正在妨碍我国自然科学基础研究的根本进步。应当撤销一批管理和评估机构,解放生产力。特别要让大批年轻有为的学者“沉”下去做事,而不是“浮”起来当“官”,去妨碍别人安心钻研。 科学管理部门忙于改组机构、评议课题,却很少对科学研究的支撑体系下功夫。仅以中国科学院图书馆为例,它的读者范围远远超出基础研究。1980年订阅原版期刊5377种,买原版书7245种。到1991年,原版期刊数量砍到1277种,购入原版书降到642种,几年间期刊平均订阅价上涨8.6倍,平均书价上涨14.4倍,而该馆图书经费只增加了82%。多少高等学校图书馆停书保刊,还越保越少。我国加入世界贸易组织,影印书刊全面停止,究竟增加了多少图书拨款以兹补偿?有些领导强调国际互联网上有大量在线期刊资料,却不提大多数有用信息乃有偿服务。全球同行中,很少有人像不少中国教授那样,不敢放手让学生上网,就是因为计算机网络收费不在高处统一解决,而是往下层层加码。学界多次呼吁,陋规至今未改。目前广泛存在于学术界中的浮躁情绪、泡沫科学乃至学术风气问题,在相当程度上是由急功近利的政策所引发的。一些管理科学技术事业的负责人士,总希望在自己的任期之内见到成绩;掌管经济预算的部门要听见金元宝落水的“响声”。自然科学基础研究要有队伍、有物质条件,还要有时间积累,才能“于无声处听惊雷”。共和国成立50多年了,从生孩子、抓教育做起,足以培育出两三代基础研究人才。提法不断更新,实质上总不敢在基础研究领域旗帜鲜明地放开步伐的科学政策,已经使我们浪费了太多的时间。 还应当指出,我国自然科学基础研究的许多方面,还未能摆脱一种半殖民地的心理状态。某些已经作了大教授的人士,开口闭口“我的老板”如何如何;还没有跳出原来所学课题,却学会了美国“老板”作风,经费多了花钱雇人为自己出文章。有些研究情况对内保密、对外开放,国内同行只能偶尔从国外访问者中了解一二。许多课题论证实际上也是引用外国已有的论据和“权威”言论。 我国在SCI收录的论文总数世界排名,已经由1995年的第十五位上升到2000年的第八位。然而,这里面有多少高影响力的文章呢?2000年,SCI的美国科学信息研究所做了一项统计。它把1981年到1998年发表的论文分为22个领域,每个领域内部比较,用计算机挑选出200篇“高影响论文”。扣除重复后,总计有76998篇文章入围。这些文章中213篇至少有一个作者的工作单位在中国大陆,占0.27%,即不到千分之三。有47篇论文的全部作者的工作单位都在中国大陆,占0.061%,即略高于万分之六。这些数字同论文总数呈尖锐对照。其实,大量发表低质量的论文乃是人力和物力的浪费,却给某些科技界领导带来良好的自我感觉。 现在各方面都在强调“原始创新”。原始创新从哪里来?科学家同工人、农民一样,每天都要老老实实地劳动。没有持续不断的刻苦钻研,何来创新灵感?从1960到1980年,我们曾一直强调要保证科技人员每周要有六分之五的业务时间。那是针对过多的政治运动和体力劳动。现在应当在新的意义下再次强调“六分之五”,把科学工作者从论证、检查、评估、考核等无休无止的非科学浩劫中解脱出来。我们这个国家,如果少一些不作研究的“研究员”,不讲课的“教授”,不从事科学的科学院“院士”,少一些把学生交给“保姆”而自己实际上不予过问的“博士生导师”,则科学幸甚! 科学和技术不是一回事。只抓技术,不促科学,是竭泽而渔。从科学到技术,从基础到应用,中间需要多少次接力、传递、反馈,有大量的中间环节。应用研究确实是我国目前情况下最需要大量人去做的事情。它决不可能由一个人、一个单位去“一竿子插到底”。只有重视和保护相对少数的基础研究,才能使从事基础到应用到产品的广大中间地带研究和开发的人们,专心致志地工作。几十年来的经验一再说明,凡是过分强调应用、冲击基础的时期(而这样的时期太多了)、首当其冲的正是最需要人的中间地带,而并不完全是纯基础研究。多数人转去谋求经济效益,少数人撤到更为基础的领域、或者滞留国外,最需要人的中间地带反而成为无人缺人地段,这是我们从建国以来的多次反复中总结出来的重要教训,希望在新的世纪,能做得好一些。 自然科学论文:我国自然科学基础研究论文 现代自然科学研究在我国起步甚晚,1915年,一批年轻学者倡议成立中国科学社,发行《科学》杂志,是在这片土地上自主从事现代自然科学研究的开端。20世纪20年代,中华医学会的一些学术刊物问世。1928和1929年,先后成立了部级的中央研究院和北平研究院。1935年,国民党政府通过、建立了博士学位制度,但从未实行。 起步甚晚的自然科学研究工作又受到急功近利、科技混谈的政策影响,多次在似曾相识的压力下挣扎。其实,不同时期政策要求的相似性,跨越了意识形态和政权更迭的差异,反映了历史文化传统的沉重束缚。 1953年朝鲜停战之后,中国第一次有可能在较稳定的环境中全力从事经济建设,当时工业部门的研究力量几乎等于零,中国科学院的许多研究所为工业部门解决过大量实际问题,以物理研究所(50年代初曾经称为应用物理研究所)为例,它承担过的任务包括:为黑龙江阿城仪表厂解决铝镍钴永磁合金浇铸余料的再利用问题,为鞍山钢铁公司解决延长耐火材料寿命问题,为建筑部门研究加速水泥凝固的方法,为飞机制造工业研究铝合金相图,为电机业研制单取向和双取向硅钢片等等,这些工作多数都没有总结成学术论文,留下来的完整记录很少。前辈理论物理学家彭桓武为冶金提出的连续轧钢中的钢锭冷却速度,专门解决了一个热传导问题。这篇文章30多年以后才发表在庆祝周培源先生80寿辰的文集中,可算是一个特例。总之,当时科学工作者们投身思想改造和经济建设,并没有十分强调自然科学基础研究的意义。1956年制定的12年科学技术发展规划,也没有把基础研究置于特别地位。这是符合当时的国情、国力的。 在1956年1月的知识分子工作会议上说:“在过去几年中间,我国的各种工作都在开始,我们在目前需要和技术工作方面多投一些力量,而对于长远需要和理论工作方面注意得比较少,这是难免的,也是可以理解的。但是到了现在,如果我们还不及时地加强对于长远需要和理论工作的注意,那么,我们就要犯很大的错误。没有一定的理论科学的研究作基础,技术上就不可能有根本性质的进步和革新。但是理论力量的生长,总是要比技术力量的生长慢一些,而理论工作的效果一般也是间接的,不容易一下就看出来。正因为这样,有许多同志现在还有一种近视的倾向,他们不肯在科学研究方面拿出必要的力量,并且经常要求科学家给他们解决比较简单的技术应用和生产操作方面的问题。当然,理论决不可脱离实际,但是目前的主要倾向,却是对于理论研究的忽视。”曾是何等清醒啊!然而,此后46年间,近视的倾向、简单的要求,何曾稍减。从积极的方面回顾,三年(1957~1960年)中发生的许多事情,在外国人和后人看来,近乎荒唐,却也反映着我们对于工业化、现代化的强烈愿望。毕竟中国科学院的规模是在那些年代奠定的,电子学、半导体、自动化、计算机的发展是从那时开始的。 到20世纪60年代中期,经历了支持经济建设和国防建设的我国自然科学,确实到了应当作加大纵深的战备调整的时刻。然而,十年“”(1966~1976年)不仅耽误了时机,还对本来就很薄弱的自然科学基础研究进行了全面冲击。看一看这后面的“社会舆论”,是颇富教益的。我国理论物理研究在“”期间的经历,正好用以典型地说明传统的理论实践观的作用。理论物理研究可以粗略地划分为四个领域,粒子和场、原子核理论、凝聚态和统计物理、天体和引力。粒子物理研究由于主席1964年同坂田昌一谈话中所表现的重视以及与“一分为二”哲学命题的关系,得以保存队伍,并以70年代初杨振宁、李政道相继访华和1973年高能物理代表团访美为契机,有所复苏。核物理因为有国际背景和“核参数”任务的要求,基本维持原状,还得以在“工农兵大学生”中要求一定的培养数目。凝聚态和统计物理是四个领域中最接近实际的,却从哈尔滨到广州,全部解散改行。正是因为接近实际,自认为有发言权的批评家也多。中国科学院军代表向越南科委主任介绍物理所情况时说,“从前有一个理论研究室,理论脱离实际的典型,解散了!”与此成为鲜明对照,最为“好高骛远”、“不食人间烟火”的天体和引力理论,在此期间有所壮大。那原因却也是理论联系实际。我国一些优秀的数学家转入这一领域,对“军宣队”这是联系物理实际,他们仍然可以作一点现代微分几何,同时训练了一些年轻人。工厂技术员到车间当工人,实验物理工作者下厂做技术员,理论物理人员去做实验,数学家来搞理论物理。这发生在“弯曲时空”中的“平移”,使许多人联系了“实际”。 我国目前经济繁荣的背后,存在着不少深层次的问题,其中一部分就涉及到自然科学基础研究。完成人类基因组1%和水稻全基因组的测序,确是值得称道的成绩;同时也要清醒地看到,所用的自动测序机器全系舶来,还不必提及所用原理。研制出每秒万亿次以上浮点运算的大型并行处理系统,当然是重大科研成果;然而,也不要忘记关键芯片仍靠进口。技术引进,可以加速起步;然而,邯郸学步、履人后尘,总难以真正技超群雄,“领导世界新潮流”。只有浓厚、广泛而持续的基础研究才能孕育出异军突起的技术革命,建立起自己的支柱产业。像中国这样的大国,更不能靠别人的基础研究来实现自己的技术创新。 “基础研究要有国家目标”是堂皇而正确的提法,问题在于由谁来规定这个“国家目标”。一位年轻的管理干部曾对我说,你现在从事理论生命科学研究就是符合“国家目标”的。他不知道,我早在1985年在非线性科学和复杂性问题中干得正欢时,参加了中国科学院生物学部关于生物学发展战略的常委扩大会,此后就开始思考和准备向更为非线性、更为复杂的生命系统作战备进军。从1991年以来,我所在的研究组就不断学习生物学基本知识,全力以赴做生物问题,现在其实还没有入门。怎么能做到一旦“国家目标”下达,三年之内就出成果呢? “管理出效益”是搬到自然科学基础研究领域的另一种错误概念。生产企业、工程项目、技术攻关,理应加强管理。而不恰当的“管理”,正在妨碍我国自然科学基础研究的根本进步。应当撤销一批管理和评估机构,解放生产力。特别要让大批年轻有为的学者“沉”下去做事,而不是“浮”起来当“官”,去妨碍别人安心钻研。 科学管理部门忙于改组机构、评议课题,却很少对科学研究的支撑体系下功夫。仅以中国科学院图书馆为例,它的读者范围远远超出基础研究。1980年订阅原版期刊5377种,买原版书7245种。到1991年,原版期刊数量砍到1277种,购入原版书降到642种,几年间期刊平均订阅价上涨8.6倍,平均书价上涨14.4倍,而该馆图书经费只增加了82%。多少高等学校图书馆停书保刊,还越保越少。我国加入世界贸易组织,影印书刊全面停止,究竟增加了多少图书拨款以兹补偿?有些领导强调国际互联网上有大量在线期刊资料,却不提大多数有用信息乃有偿服务。全球同行中,很少有人像不少中国教授那样,不敢放手让学生上网,就是因为计算机网络收费不在高处统一解决,而是往下层层加码。学界多次呼吁,陋规至今未改。目前广泛存在于学术界中的浮躁情绪、泡沫科学乃至学术风气问题,在相当程度上是由急功近利的政策所引发的。一些管理科学技术事业的负责人士,总希望在自己的任期之内见到成绩;掌管经济预算的部门要听见金元宝落水的“响声”。自然科学基础研究要有队伍、有物质条件,还要有时间积累,才能“于无声处听惊雷”。共和国成立50多年了,从生孩子、抓教育做起,足以培育出两三代基础研究人才。提法不断更新,实质上总不敢在基础研究领域旗帜鲜明地放开步伐的科学政策,已经使我们浪费了太多的时间。 还应当指出,我国自然科学基础研究的许多方面,还未能摆脱一种半殖民地的心理状态。某些已经作了大教授的人士,开口闭口“我的老板”如何如何;还没有跳出原来所学课题,却学会了美国“老板”作风,经费多了花钱雇人为自己出文章。有些研究情况对内保密、对外开放,国内同行只能偶尔从国外访问者中了解一二。许多课题论证实际上也是引用外国已有的论据和“权威”言论。 我国在SCI收录的论文总数世界排名,已经由1995年的第十五位上升到2000年的第八位。然而,这里面有多少高影响力的文章呢?2000年,SCI的美国科学信息研究所做了一项统计。它把1981年到1998年发表的论文分为22个领域,每个领域内部比较,用计算机挑选出200篇“高影响论文”。扣除重复后,总计有76998篇文章入围。这些文章中213篇至少有一个作者的工作单位在中国大陆,占0.27%,即不到千分之三。有47篇论文的全部作者的工作单位都在中国大陆,占0.061%,即略高于万分之六。这些数字同论文总数呈尖锐对照。其实,大量发表低质量的论文乃是人力和物力的浪费,却给某些科技界领导带来良好的自我感觉。 现在各方面都在强调“原始创新”。原始创新从哪里来?科学家同工人、农民一样,每天都要老老实实地劳动。没有持续不断的刻苦钻研,何来创新灵感?从1960到1980年,我们曾一直强调要保证科技人员每周要有六分之五的业务时间。那是针对过多的政治运动和体力劳动。现在应当在新的意义下再次强调“六分之五”,把科学工作者从论证、检查、评估、考核等无休无止的非科学浩劫中解脱出来。我们这个国家,如果少一些不作研究的“研究员”,不讲课的“教授”,不从事科学的科学院“院士”,少一些把学生交给“保姆”而自己实际上不予过问的“博士生导师”,则科学幸甚! 科学和技术不是一回事。只抓技术,不促科学,是竭泽而渔。从科学到技术,从基础到应用,中间需要多少次接力、传递、反馈,有大量的中间环节。应用研究确实是我国目前情况下最需要大量人去做的事情。它决不可能由一个人、一个单位去“一竿子插到底”。只有重视和保护相对少数的基础研究,才能使从事基础到应用到产品的广大中间地带研究和开发的人们,专心致志地工作。几十年来的经验一再说明,凡是过分强调应用、冲击基础的时期(而这样的时期太多了)、首当其冲的正是最需要人的中间地带,而并不完全是纯基础研究。多数人转去谋求经济效益,少数人撤到更为基础的领域、或者滞留国外,最需要人的中间地带反而成为无人缺人地段,这是我们从建国以来的多次反复中总结出来的重要教训,希望在新的世纪,能做得好一些。 自然科学论文:经验主义对自然科学研究的影响分析论文 摘要:经验主义是近现代科学和西方哲学的理论基础,正确理解经验主义对科学研究和人类认识世界都具有重要意义。本文介绍经验主义在哲学及科学史中的发展历程,在揭示其内涵的同时不断将内在矛盾和问题呈现出来,以便人类能正确认识经验主义在科学研究中的作用、性质以及产生的正负面影响,从而更好的为科学研究服务。 关键词:经验主义;原则;科学研究 经验主义被认为是实证科学基础,它主要包括感觉优先原则、经验的客观性原则和经验证实原则三个方面。感觉优先原则强调感官经验是一切认知活动的起点,拥有对认知活动、经验和理论的科学资格的裁判权;客观性的经验作为实证科学研究材料的经验,是通过严格筛选及加工后获得的;经验证实原则是根据实验对理论的真理性的判定原则,由此对整个科学研究定性。正是如此,科学家们在从事科学研究的过程中,曾一度将经验主义当成从事研究的“神兵利器”,虽然经验主义在科学研究的历史中曾发挥过重要作用,但纵观科学技术史,经验主义带有不可遮掩的片面性,给科学研究带来了重重阴霾,阻滞了科学研究的进程。 一、经验主义在科学史中的发展 1.经验主义与理性主义的发生、发展 在欧洲科学技术史和哲学史上一直交织着经验主义和理性主义的斗争,它们就认识的来源和内容等问题进行了长期的争论,进而成为欧洲哲学史上两个基本的认识论派别。在科学研究未形成前,经验主义和理性主义的思想倾向自古就有了,认识论一开始就包含着矛盾,它是经验的与超验的矛盾复合体。在古希腊早期,哲人们已经表现出了经验主义和理性主义两种倾向。随着哲学的发展,这两种倾向的对立便逐渐展开,赫拉克利特的经验主义色彩比较突出,毕达哥拉斯派的理性主义色彩比较突出,从普罗泰戈拉和苏格拉底开始产生了经验主义和理性主义的直接对立。亚里士多德等人虽看到了经验主义和理性主义各自的片面性,但也未能克服这种片面性,最终表现为亚里士多德在二者之间的摇摆不定。到了欧洲中世纪,经验主义和理性主义的对立在经院哲学中以唯名论和实在论的形式继续存在。从近代的自然科学发展来说,力学、数学和天文学较其他学科发达,这就使得人们在用科学和理性认识世界时,必须付诸于当时的自然科学。不过当时人们并没有把经验和理性有机结合起来,建立科学的认识论。一部分人注重力学的实验和经验归纳法,并使之绝对化,形成了近代的经验主义;另一部分人则注重数学的理性演绎法并也使之绝对化,形成了近代的理性主义。根据当时资产阶级建立资本主义制度的需要以及当时自然科学发展的状况,在资本主义发展到一定阶段后,经验主义和理性主义作为认识论上的两种比较典型的形式全面系统地展开论争。他们在对认识论的发展作出巨大贡献同时,也暴露出自身严重的局限性。可以说16—18世纪是欧洲哲学史上一部经验主义和理性主义既相互斗争又相互促进的矛盾发展史。正是这两个认识论派别的哲学论争,也相应引发了科学研究中的认识论以及方法论的斡旋,从这个层面来说,哲学史上的经验主义和理性主义之争也是科学研究史上思维与方法论的斗争。厘清经验主义在科学研究史的脉络,有利于提升自然科学研究的思维能力。 2.经验主义在自然科学研究中外延、内涵的伸缩 经验主义强调认识对象的客观性以及感觉优先原则。在培根那,经验论仅是一个认识论原则,它的意义在于确立不同于神学知识的科学知识的来源。宗教知识来自于天启,而科学知识则来自于人的感官经验。起初人们只是要求一个科学知识应该有其经验来源,后来这个要求就演变为判定一个理论是否是科学理论的标准,即如果一个命题没有相应的经验背景支持,那么它就不能算是一个科学理论。到了洛克的时代,人们开始用科学知识来解释宗教知识。随着实证科学的发展,经验论逐渐成为解释人类知识来源的唯一理论,“经验”也仅指人通过感官获得的经验。比如一个人说“看到”上帝或“感到”上帝就在他身边等相关经验,是不能被科学家承认的。科学会判定类似经验是人类感觉器官的异常活动的表征或是观念的非科学的排列组合而否定其合法性。在这种认识论原则下,上帝、灵魂这类东西就渐渐地丧失了实体地位。正是在这种情况下,经验论逐渐越过自己的疆域,获得判定存在者是否存在的特权。也就是说,经验主义在自然科学发展中作用与职能均悄然发生了变化,一些非经验的素材将不能被其认可、真正的科学知识被拒之门外,阻碍了人类探索与认识自然的进程。 (1)经验主义在科学研究中判定的是理论是否是“科学理论”的资格问题,而不涉及是真假问题。但在现实研究中,经验主义却往往能根据经验给与那些理论以真假判断,扩大了经验主义的适用范围。且论按照经验论原则,凡是没有感官经验基础或来源的理论都不能认作是科学理论,故而在这里“科学”一词也不能称的上是真正称得科学上的正确或真理,而只能指一种归属性,隶属实证科学范畴之内的理论。 (2)就事物的存在性来说,经验主义原本并不具有直接判定事物存在与否的能力,一个事物是否存在和人们对它们是否有感觉是不能等同的,却在研究中或是生活中具备了这种“神力”,它对事物存在性的判定资格源于人们凭着个人经验主义或者大众认可的日常的朴素经验对其的误用。但抽象的反对并不能阻止人们日常思维中的“惯性错误”,人们在无意识中,依然很自然地用经验之有无来判断事物之是否存在,听到“这个那个不存在”之类的武断判断。所有这类断言都是与科学精神是不相称的。通俗点说,经验主义者只有断定某物存在的能力,而不具备断定某物不存在的能力。 (3)经验主义中的原则作为一个理论判定原则实质上是个程序原则,它重点关注的是认识事物的方式、程序,只有通过特定认知路径获得的经验、理论才能被承认,这无疑是抹杀了其他非经验等路径获取知识的可能性,哄抬了经验主义在获取真理中的作用。这也就是所说的感觉优先原则:即只有经过感官经验确认的事物才能被接受为客观的存在,成为科学研究的合法对象;它要求感官经验在认识过程中或科学理论建构过程中具有绝对的否决权,甚至一个理论或一组经验如果没有得到其他人的感官的确认,它也不能成为“科学理论”加工的材料,进入科学领域。所以,感觉优先原则是个程序性的资格认定原则,仅仅针对一个知识产生的来源、路径进行判断。这就是经验主义影响下的科学精神和科学方法的必要组成。正是由于经验主义酿成的恶果,才有了爱因斯坦相对论的复杂坎坷的命运,导致中医的科学地位至今不能被完全承认的悲凉局面。经验主义在科学研究中外延内涵的膨胀,指定特制的科学路径,导致“只手遮天”的科学结果,其实已经悄然违背了自然科学研究的初衷。 二、经验主义对自然科学研究的种种责难 1.经验主义在科学研究中强调经验的绝对“客观性” 以感觉优先原则作为实证科学基础的经验主义并不盲从直接的感性经验,它对“经验”有着特殊的要求,即必须是客观的绝对的经验。所谓客观的经验就是“可公共感知的”的普遍经验。 (1)在科学材料的对象选择上,经验主义设置外在的壁垒,对其加以筛选。“可公共感知性”是指某一经验必须是所有的人都可能感知到的,它强调的是“可能性”而不是现实性。即如果某经验是某人用身体感官直接感知的,那么它必须是其他人用感官也同样能够直接感知的。否则,该经验就不能成为科学研究的材料。如神话中的牛鬼蛇神的经验历来都属于个别人的经验,是不可公共感知的,是非普遍的,所以,它不能被科学承认为合法的研究材料,不能进入科学领域。即所谓的“可公共感知的”,才能成为科学研究的合法材料。只有这样的经验才能满足实证科学研究所要求的“可重复性”要求,并且成为最受实证科学欢迎的加工材料。这就是在实证科学中经验主义对科学研究中材料的外围限制。事实上一些“非可公共感知性”的事物依然可以成为科学青睐的对象,只是没有得到应有的重视而已。(2)在自然科学研究领域,在科学材料的处理程序上,经验主义强行添置复杂筛选工序,对其进行取舍。经验主义认为一个具有普遍感知性的经验虽然获得进入科学领域的资格,但由于经验的相对性,它还必须被进一步处理,把和主体有关的因素都过滤之后才能成为科学研究的对象。可公共感知的经验必须依托具体主体的感官、凭借一定的感觉方式、依赖于主体的感觉能力。我们知道人的经验受人的身体和感官的状态、心理状态、观察视角等多种个体因素的影响,它导致人的经验具有“可变性”。在同一环境中,不同的人对于相同的物体的感觉会是变化不一的。如何使参差不齐的具体经验达到齐一、使之能够相互交流、相会认可从而成为科学研究的“客观”材料呢?人们采取的方法主要通过对经验的非主体化或外在化处理实现的。通过设立一个外在于所有人的衡量尺度,比如人们用气压计来衡量对象或环境的气压大小,而不再使用和人体感觉有关的压抑和舒张这类主体性较强的概念。这种经验就不再是传统意义的经验,而演化成一组数据。这样的数据既摆脱了具体个体,又可以在不同的参照系之间换算。这样的“数据”才是真正客观的经验。相关仪器以及参照系的发明成了科学发展的最重要的条件和成果。这正是经验主义对科学探究中科研工序的第二层限制。数据固然重要,固然客观理性,但理性的处理与非理性的遐想,也是伟大的科学发现必不可少的。 (3)经验主义在自然科学研究中对科学或是经验主体的特殊处理。忽视特殊群体(如极少数感觉特别敏感的人、感觉特别迟钝的人)所获得的别人或非感官性感知能力获得的经验,假设人的感知能力相同,经验的来源、渠道相同。这实质上是把普通人的感官能力作为衡量一切人的感官能力的尺度。这样主体之间的差别以及个体的特殊性被抹平了。这也使主体的因素被从经验中抽出,从而也使经验成为“与主观主体无关的”成分。这是经验主义对经验主体第三层限制。所以,在近现代科学和哲学的主体必然是以普通人为基准的抽象的人,人们相互之间没有任何差别,仅仅像一符号,经验的主体因素被彻底抽象掉了。实证科学中盛行的经验主义通过对科学和经验主体的限制,使普通经验论上升为科学经验论:实证科学所研究的经验是可公共感知的、与任何主观因素无关的被抽象的数据及符号。看似客观,却在无形中丢失了“被遗忘的角落”中的科学以及科研中关于人自身的意义。 2.自然科学研究中,经验主义中诸原则的冲突与紊乱 作为一个判定原则,感觉优先原则不同于经验证实原则。经验证实原则是对理论或命题真理性的判定,并由此对整个研究的科学性做出判定;而感觉优先原则是对认识对象或认识材料的“科学”合法性或资格的判定,而不是“真理性”。在严格的经验证实原则下,一个理论如果它本身或其推论能够在实践或实验中获得经验证实,那么就可以确认它为科学研究,而不是伪科学等。比如爱因斯坦的相对论就不是建立在可公共感知的经验基础上的,他的“理想实验”是公然对感觉优先原则的否定。按照感觉优先原则它必然不能被科学所承认,因此它曾四处碰壁。随着现代科学提供相对论所使用的概念、公式的科学运用,以及后来相对论在各个领域实践的成功,它才慢慢得到学术界的普遍地接受。如果说人们基于感觉优先原则不能承认,人们却基于经验证实原则给予承认,相对论就只有在科学门外徘徊的份儿了。因此,经验证实原则和感觉优先原则并不总是一致的,在许多重大问题上存在着冲突与紊乱,影响科学研究中的定性和判断。 总之,作为实证科学基础的经验主义是科学经验主义,它表现为感觉优先原则、经验的“客观性”原则和经验证实原则三个方面。经验的客观性原则实质上是要求作为科学研究材料的经验因“可公共感知的”而成为科学的材料。感觉优先原则具有对科学研究材料和理论“科学合法性”的资格认证权时,不能认证其真理性,是程序认证,当遇到“非可公共感知的”类的材料或是客观性经验时,难免会出现混乱;当遇到感觉原则自身无法认可而又被经验证实原则结果认证为具有真理性的科学研究成果时候,这两种认证方式以及这三个原则并不总是一致的,在一些关键性的重大问题上几者之间存在着严重的冲突与紊乱,人们至今也没有找到协调几者冲突的最佳方法。这不能不说是经验主义在实证科学运用中的一个无法回避的亟待解决的问题。 三、对自然科学研究中经验主义的批判 列宁在《唯物主义和经验批判主义》中反对的经验批判主义,是以唯心地曲解“经验”这一概念为基础的。经验批判主义者把经验理解为与客实在无关的人类体验、人类感觉的总和,他们断言一切现象的基础是“世界的要素”或“经验要素”,每个物体都是“要素的复合”。马赫主义在现代资产阶级哲学中有各种不同的表现形式,而他们没有真正理解经验主义,没有意识到即使是经验主义在自然科学发展史中发挥了重要的作用。 自然科学并不全是经验归纳的结果,它迄今具有的不可靠性、可错性、局限性、片面性等缺陷,主要是经验主义的过错。自然科学的重担不能只让理性来背负,作为“大胆假设”,非理性也经常起到重要作用。新中国建立后,一无所有的旧中国,科学技术突飞猛进,获得辉煌的科学成果。但是我们必须面对中国科学研究中,旧的经验主义始终笼罩着科学精英,束缚着他们的思想,阻碍着重大理论的构成的现状。事实上,科学史上但凡卓越的发明家和科学家都离不开对经验主义、权威主义和教条主义等的强烈对抗。特别是对经验主义,恩格斯早在19世纪就进行了严厉批判。观察、实验若没有正确的思想指导,非但不能获得科学真理,甚至会使科学家对经验的盲目崇拜,误入感性知觉的歧途,最终走向真理的反面。然而迄今在科学研究中,许多科学家依然一味地信奉经验归纳,较少注重各种非理性方法的应用。其实早自本世纪初,爱因斯坦的相对论打破牛顿的绝对时空观之后,研究中的经验主义和归纳方法就开始受到抨击。英国的罗素把一些科学家好比自作聪明的“火鸡”,仅凭经验归纳,常得出荒谬透顶的结论。库恩认为科学主要来自科学家的灵感和顿悟;而费耶阿本德则径直走向非理性和认识论上的无政府主义,使经验主义在科学研究中越来越没有立足之地。由此在科学研究中一些典型的非常规的方法和思想势如破竹般地流行起来,并直接对传统的经验主义针锋相对。 传统经验归纳的给科学研究设置的重重障碍。科学史上,从培根起,直到实证主义和逻辑实证主义,都认为科学理论是经验归纳的结果。先是通过科学实验获取经验事实,后对经验材料进行分析、筛选和分类,进而对筛选材料进行逐级的抽象和综合,直至得出一般的科学理论。而所有这些认识都不能超越经验范围,经验成了人类认识的惟一来源和界限。这种经验归纳方法直到20世纪50年代,才受到波普尔以及历史主义学派彻底否定。特别是费耶阿本德直接把批判矛头指向科学哲学中影响最大的逻辑实证主义,认为正是在这里存在最严重的经验主义。在他看来,认识史上没有一成不变的知觉和事实,即对着同一幅图像,由于不同的理论背景、文化经历也会产生不同的知觉印象和经验事实。如古希腊的“地心说”事实,到近代就发生根本变化,同一“感官印象”变成完全相反的“日心说”事实。所以科学家的劳动都是作为一种在复杂社会和物质条件下的决心和行为的结果而变化着的。因此必须去除那些僵死的、无所不包的原则、术语、概念及解释。对于那些与旧的知觉、事实相对立的新的知觉、事实,必须采用新的术语、概念和范式。人们正是用广阔开放的感官和丰富旺盛的智力探索世界,且取得了令人惊异的发现。费耶阿本德因此极力主张“怎么都行”的多元方法论,旨在摧毁形而上学思维方式,敦促人们锐意创新和采纳生动活泼的思维方法。 自然科学论文:新课标理念引导下的小学自然科学教学 摘 要:新课改推广要求基层教育工作者积极践行,结合自身的教学实际情况,不断创新与发展。潜下心来认真研究新课标的优秀观点,并结合自身教学实际情况灵活运用。结合自身的教学实践经验,从“现代教育技术”“综合实践活动”及“开发教学资源”三个方面入手,进行了初步的分析与探讨。 关键词:小学;自然科学;新课标;现代教育技术;综合实践活动;开发教学资源 新课改运动的普及与推广要求基层教育工作者积极践行、落实其大力倡导的先进教学观点以及理念,并要结合自身的教学实际情况,对所运用的理念进行不断创新与发展。这就奠定了各学科教师学习新课标理念、贯彻新课标理念、革新新课标理念的重要基调。笔者身为一线小学自然教师,在平时的教学活动中,对如何更有效地运用新课标所提倡的优秀教育理论,进行了认真的探索与实践,现结合具体的教学实践,将个人的一些认识与见解归纳、总结如下。 一、恰当、科学地运用现代教育技术 信息化是现代社会最鲜明的时代特征之一,在此背景下,各行业各领域都对现代信息技术进行了最充分的运用。教育界也不例外。《义务教育小学科学课程标准》更是在其教学基本理念中明确指出:“现代教育技术为教育教学开拓了更为广阔的天地,教师应当从所在地区的实际情况出发,在教学实践中充分运用现代教育技术。” 笔者认为,新课标之所以如此倡导,是因为现代教育技术在小学自然学科中的恰当运用,能有效拓宽学生的视野范围,充分调动学生的学习兴趣,能有效兼顾学生的学习差异。以下的教学实践便可以充分证明这一点。如,在教学“人的进化”这一内容时,笔者就利用现代教育技术,为学生出示了一组猫、狗、大猩猩等不同动物以及人的幻灯片,要求学生认真观察图片,并回答哪一动物与人的亲缘关系最近。通过观看图片,学生很快就能回答出:“大猩猩与人的亲缘关系最为接近。”在此基础上,笔者又通过图片对比的方式,比较了人与大猩猩外部特征的相似之处。例如,人与大猩猩都能直立行走、五官长相位置大致相同、都具有丰富的面部表情、都能灵活地用手拿东西等。借助现代教育技术,不仅有效扩充了课堂容量,大大开阔了学生的视野,而且更为重要的是,还使学生对于“人的进化”这一知识点具有更为浓厚的探究兴趣,而这很显然为他们在高涨的学习姿态下积极、主动地融入“人的进化”的具体学习活动之中奠定了良好的感情基础。由此,我们不难看出,现代教育技术在小学自然与科学教学中的科学运用具有良好的效果。 二、灵活组织丰富多彩的综合实践活动 现代素质教育理念提倡“学中做”“做中学”的观点,即鼓励学生在丰富的实践活动中夯实理论知识、提升实践技能。与此相适应,《义务教育科学课程标准》持有相类似的教育观点:“教师应用丰富多彩的活动充实教学过程,这些活动的开展既能使学生亲身体验科学发现、科学探究、科学创造的过程,同时更有利于学生在丰富多彩的综合实践活动中切实发展、提升自身的自然科学修养及综合素质。” 笔者认为,小学自然科学教师在践行这一先进教育观点时,应当从所教内容出发,从所教学生的兴趣爱好出发,精心选择那些与学生生活实际紧密相连、能充分诱发学生兴趣的活动,同时,又要与学习内容密切相关,这样才能确保综合实践活动的作用得到最大限度的发挥。 对此,笔者感受颇深。例如,在教学了“种子植物与非种子植物”这一节的相关知识点之后,笔者就将学习的阵地由课堂转移到了校园这一广阔的空间,要求学生利用校园内丰富的植物资源,在认真观察的基础上归纳、总结哪些植物是种子植物,哪些植物是非种子植物。 这一学习形式新颖别致,因此学生的参与热情格外高涨,他们全都自觉且积极地投入到了实践活动之中。在这一综合实践活动之中,学生既懂得了植物可分为种子植物和非种子植物纱罄啵同时,更是通过认真观察植物落在地上或者是长在树枝上的种子,对其属性进行了科学、正确的判断。例如,广泛分布在校园中的松树属于种子植物,而潮湿、阴凉处的苔藓则是非种子植物;除此之外,有些植物的种子是裸露在外的,像银杏、云杉等;而有些植物的种子外则有果皮包被着,像玉米、菜豆、向日葵等;有果皮包被的最大意义是能对植物的种子起到很好的保护作用,进而有益于其传播……如此,通过这一综合实践活动,一方面学生的自主探究意识及能力得到了显著的锻炼与发展,另一方面学生在综合实践活动中对植物类别进行划分的过程,更是他们回顾、复习课堂所学理论知识,进而建立完善知识结构体系的过程。该项教学实践案例充分证明了小学自然学科灵活组织综合实践活动一举多得的良好教学效益。 三、合理开发一切可用的教育教学资源 《义务教育科学课程标准》强调:“各地区、各学校之间存在着一定的差异,统一、划齐的要求显然并不符合实际情况。小学自然科学教师应当积极挖掘、合理运用一切可利用的教育教学资源。”笔者认为践行新课标这一理念的优势在于,能使得小学自然与科学教学变得更为契合所在地区、所在学校的实际情况,进而显著优化、改善最终的实际教学效果,学生的自然科学素养也能因此得到更好提升。 笔者自身的教学实践便可以充分证明这一观点。如,在教学“保护大气”这一知识点时,就要求学生利用课余时间,同父母一起,对平时生活中常见的大气保护标志、环境保护标志进行充分的搜集与整理,这一社会生活资源的开发与利用,既使得学生掌握了更多的环保标志,更使得他们深刻认识到保护大气、保护环境的必要性及重要意义,教学反响异常良好。又如,“土壤的成分”这一内容涉及“土壤的保护”这一知识点,在教学了相关的内容之后,笔者就要求学生在课下自由结合成学习小组,并以小组为单位,利用互联网络技术对土壤遭到破坏的原因、土壤遭到破坏后的严重后果以及有效保护土壤的措施方法等进行相关信息的搜集与整理。这一网络资源的充分利用,既有利于学生信息搜集、归纳能力、问题分析、问题解决能力等综合素质的切实进步与发展,同时,更能使得学生自觉树立起“保护赖以生存的土壤”这一端正的价值观念,而这恰恰正是“土壤的保护”这一知识点的教学追求所在。 一言以概之,小学自然与科学教师在教学实践活动中,应当多渠道、多途径地开发、利用一切可利用的课程教学资源,这对于优化小学自然与科学的实际教学效果、真正促进小学生自然科学素养的更好发展,起到举足轻重的作用。 总而言之,新课标的先进教育理念为小学自然学科正常组织教学指明了前进的道路与发展方向。对此,小学自然学科教师必须潜下心来,认真研究新课标的观点,并结合自身教学实际情况,对其进行最大限度的灵活运用。这既是迎合新课改历史发展趋势的客观要求,又是切实优化、提升小学自然学科教学效率与质量的客观要求,同时,更是促进小学生自然科学素养显著进步的客观要求。 自然科学论文:自然科学方法运用于历史研究的可能与限度 [摘要]在20世纪中史学走向现代的进程中,自然科学方法入史的命运几经沉浮环境史学是以研究历史上人与自然互动关系为鹄的新史学,从治史理念到研究内容,再到研究方法,均不啻为世纪之交中史学研究范式的一次重大革新,同时,环境史学的兴起为自然科学方法名正言顺地入史提供了可能。环境史是历史学的一个分支,由历史学的学科属性决定,自然科学方法入史在存在可能的同时又存在限度。 [关键词]环境史 自然科学方法 可能 限度 20世纪中史学由传统走向现代的一个重要标志即是跨学科研究方法的出现。正如有些学者所指出的那样,“中现代史学从一诞生起就与借鉴其他学科的方法处于同步并行的状态,而且随着时间越向前推移,中史学自觉接纳其他学科渗透的步履频率就变得越快,以致于在当代史学所采取的各类‘方法’中,我们已经很难辨别清楚什么是纯粹意义上的所谓‘史学方法’”。此处的“其他学科”,恐怕还多局限于社会科学的范畴,而谈到自然科学与历史研究的关系,毋庸讳言,即使暂且抛开历史学究竟是科学还是艺术这一庞大的理论命题,我们也不难看出,自然科学方法与历史研究确实存在许多不易融合的地方。因此,由中史学的传统特点、治史理念等诸多因素左右,自然科学方法人史的命运在20世纪可谓几经沉浮。 环境史学是以研究历史上人与自然互动关系为鹄的新史学,自从西方兴起到现在已近半个世纪,然而从其传人中到获得长足发展却不过是最近一二十年的事情。但是就在这短短的时间里,一批有志于环境史研究的学者在积极译介外环境史优秀成果的同时,又力图去构建中环境史研究的学科体系。环境史作为历史学的一个分支,一方面,其治史理念、研究对象和研究方法决定了自然科学方法在研究中要扮演重要的角色;另一方面,受制于历史学的学科属性,环境史研究在为自然科学方法人史提供可能的同时又存在限度。笔者将从环境史学的理论基础、研究方法和研究误区等三方面来探讨这种可能与限度。 一 环境史学的理论基础是生态学。生态学作为一个生物学意义上的概念,是由德生物学家恩斯特?海克尔于1866年首先提出的,大约在7年之后开始在英语世界传播,但是其真正“运用到对人的研究上,开始探讨自然、技术和社会之间的关联,从而获得超出自然科学范畴的现代意义”,则是距其产生近一个世纪之后的事情了。在这一时期的西方,人们开始积极运用生态学的逻辑去反思和拷问工业发展带来的日益凸显的生态危机。代表性作品即有蕾切尔?卡逊的《寂静的春天》以及罗马俱乐部的《增长的极限》等,与之相应。环保思潮迅速兴起。同样,我们说“职业历史学家一般都不能不受自己所处时代基本哲学思想和普遍思潮的影响,不管他是否意识到这一点,而且这种影响还总会反映在自己的研究方向上”,而该时期史学研究方向上的一个重要变化即是环境史学的兴起。 如今,最为我们耳熟能详的美两位环境史大家即是唐纳德,休斯和唐纳德?沃斯特,两位学者都不约而同地强调了生态学对于环境史研究的重要性。例如休斯在其三部著作《潘神的劳苦》、《世界环境史》和《地中海地区:一部环境史》中就一再强调生态分析作为环境史研究一个手段的重要性。在其新著《什么是环境史》一书中,休斯在(环境史)“与自然科学的关联”一节专门论述了生态学对于历史研究的重要启发意义。休斯认为:“人类文明不可能将其自身置于自然法则之外,即使那些拥有先进的技术文化的文明也做不到这一点。生态学将人类物种置于生命网络之中,仰赖它而活命、生存。你不能否认科学素养在原则上对于环境史的重要性:完全撇开显而易见的实际困难来说,这为环境史学家如何准备并不断训练指明了方向”。唐纳德,沃斯特同样也认为生态学对于环境史研究具有非常重要的意义。 当前,内从事环境史研究的学者在尝试环境史理论建构的过程中同样表达了对生态学的重视,并达成了以下两点共识:其一,生态学是环境史的理论基础,其二,生态学的分析方法是环境史研究的重要工具。 针对学者们普遍强调的生态学与环境史研究的密切关系问题,鲁奇、李恩军提出了质疑。他们坚持认为,生态学与环境史一样,都是重点研究人与周围环境之间关系的学科,应该是平行的关系,而不能构成一个作为另一个的基础关系,并表达了一定的担忧:“在逻辑上,如果生态学可以成为环境史学的学科基础,那么就会出现以下的现象,环境史学反过来也可以成为生态学的学科基础,也就是说它们可以互为基础,轻易划分学科之间的隶属关系,就可能导致学科分类之间的混乱,从而阻碍学科的健康发展”。应该说,两位学者的担忧在很大程度上与他们对环境史的学科定位是有关系的。鲁奇、李恩军认为,“环境史就是环境史,它可以作为一门独立的学科存在”,而不是把它列为历史学的分支,所以才会导致他们对学科隶属关系的轻易划分表示担忧。而在我们看来,环境史仍属历史学的范畴,我们并无意于将生态学作为学科基础,而是要充分地吸取生态学的理论方法来建构环境史的理论,正如上文所述,历史学家不可能不受到其所处时代的基本哲学思想和普遍思潮的影响,环境史生逢其时,我们借助生态学来进行理论建构和展开研究是完全合乎时宜与情理的。 当然谈到这里,不得不提的是,最近一二十年来,生态学理论的转型给环境史带来的挑战。包茂宏和高荣都撰文谈到了这一问题,包茂宏指出:“现在崛起的、更强调对观察者依赖的混沌生态学和生态学多元主义或许预示着‘旧生态学的死亡’,因为它的诸如生态系统、平衡、演替等基本概念都受到强烈质疑。以生态学为基础的环境史自然也必须对这种‘不科学’的指控作出有效回应”。高荣亦指出:“90年代以后,占据主流地位的则是生态混沌理论、盖娅理论等新的生态学思潮,它们强调自然的混乱与无序。依照这种观念,人类及其文明不必对环境问题负担全部责任。生态学思想的这种转变,使以之为基础的环境史学的批判锋芒在90年代以后明显弱化”。 如何应对这一挑战,即牵涉到一个如何对待自然科学方法人史的态度的问题。我们在前文已经指出,既不能把自然科学方法看作洪水猛兽,同时也不能指望通过其建构一套颠覆既往史学思维的研究范式,同样,在环境史研究中引进生态学的理论方法亦是如此。我们不能指望照搬其理论方法来进行研究。一方面,直接运用导源于生物学的现代生态学方法来研究具有文化属性的人肯定存在问题,另一方面,一旦赖以“存活”的理论方法出现纰漏,将直接导致研究结论大打折扣,在这一点上,我们能够看到的不仅是前车之鉴,眼下的生态学理论转型所带来的挑战即给我们上了生动的一课。所以,生态学的理论方法固然要有所借鉴,但是如何将这一理论方法内化为可以供我们进行环境史研究的理论才是我们应重点考虑的问题。 笔者注意到,王利华在早期关于生态史学思想框架的探讨中,即充分论述到了生态学理论对于生态史学理论建构的重要意义。该文在2009年收入《中环境史研究》第1辑时,作者在文末作了一段补 充,而正是这一段补充,使其整个理论建构至臻完善。王利华指出:“在观察社会历史问题方面。现有生态学理论方法的解释力仍然有所不足,对于现代生态学概念、术语和技术方法在社会历史研究中的适用程度,不能期望过高,更不能简单机械地套用,而应在认真选择其适用部分的基础上,努力构建符合中历史研究需要的新的理论方法体系。如果将人类社会简单类同于一般动物系统,而忽略它的特殊性和复杂性,所得出的结论将可能是十分荒谬可笑的”。伴随着对生态学理论的反思,王利华在最近的一篇文章中又反思了引介西方理论方法与建构中环境史学的关系。他指出:“外的理论源于其自身的学术文化传统和生态环境现实,未必尽皆适用于中。我们应当鼓起勇气自行开展理论探索。一面向西方同行学习,一面从生态学等相关学科中直接借取,重要的是根据本的实际和史学传统提出‘中的’环境史学命题,创建‘中的’环境史学理论方法体系,从而向世界提供‘中的’环境历史经验”。 因此,我们只有合理地引人生态学的方法,并将环境史的研究与中的实际和史学传统充分结合起来,才能够在生态学的理论转型中“守得住”,才能够“走得出”,在际史坛发出中声音。 二 谈到环境史的研究方法,首先必须明确环境史研究是一项跨学科的研究,环境史的跨学科问题,表现为跨社会科学和自然科学两个方面。在具体的研究和操作层面,社会科学的方法已无需多谈,而自然科学方法在环境史研究当中亦扮演着重要的角色。关于这一问题,许多学者都谈了自己的认识,且已经达成了如下几点共识:其一,环境史是一项跨学科的研究;其二,在环境史研究中需要大量地借鉴其他学科的已有成果;其三,一个环境史家应该具备复杂的知识结构,甚至是文理兼备;其四,环境史的跨学科研究存在相当的难度,在环境史的研究中应该开展多学科的对话与合作。 如何理解环境史的学科特点即被定性为跨学科的研究?如何看待自然科学方法在环境史具体研究中的必要性?如何克服跨学科研究中存在的难度?这是我们应该进一步思考的问题。 环境史之所以被定性为跨学科的研究,必须采用或者说无法回避自然科学的方法。在很大程度上是因为。较之以往的历史研究,环境史的治史理念和研究对象发生了变化,即“人类回归自然,自然进入历史”。首先,环境史既反对人类中心主义,又反对生态中心主义,所谓人类回归自然,也即在肯定人的社会属性的同时,又要充分地挖掘人的生物属性,“回归”即意味着人与自然二元对立局面的结束。其次,既往的历史研究,基本上都是人的历史,而环境史则倡导把自然纳入到历史进程的研究中去,这是史学研究视野的一次重大拓展。综合以上两点,我们不难看出,从事环境史研究,如果不能深入地理解自然法则和自然特性将是无法想象的事情,换句话说,也即我们必须在研究中引入自然科学的方法。 关于目前众多的学者所谈到的跨学科难度问题,依笔者看,多局限在理论探讨的层面。因为讨论者都是基于一个基本前提――环境史是跨学科研究,需要这样那样的方法。也就是说,这些意见,多是在理论预设的范畴之内,而不是从实际研究中提炼总结出来的。这些探讨当然在一定程度上有助于我们认识环境史研究的特点和复杂性,但是过分渲染则无益。一下子把环境史研究可能要跨越的数十种学科都一一列举出来,除了令人望而却步之外,其他收效恐怕不大。关于如何应对环境史的跨学科研究,王利华总结了一句话――“取百科之道术”,笔者赞同这一提法,因为它不仅道出了环境史研究的跨学科特点,更重要的是它彰显了环境史学者应具备的学术气度。我们不妨将之称为当前学术研究中的一种“拿来主义”,也即我们要勇于探索和尝试跨学科的研究方法,尤其是自然科学方法,只要我们能够明确地界定自己的研究主旨和研究对象,不要过分自信宽泛地“插足”到本不属于我们的领域,跨学科方法运用起来没有想象的那么难。例如早期何炳棣的《黄土与中农业的起源》一书,即综合运用了气候学、植物学、地质学、土壤学等自然科学方法,被认为是“中环境史研究者的必读之书”。再如刚出版不久的王建革的专著《传统社会末期华北的生态与社会》,运用生态史学的分析方法,对传统社会末期华北的乡村社会进行了较为全面的研究,较之以往的华北地域社会史的研究成果,该书以其崭新的理论视角,提出了许多富于启发性和建设性的观点,堪称一部生态史与地域史研究相结合的佳作。 当然,克服跨学科研究方法难度的另一个重要途径即是展开多学科对话与合作。这一点不少学者已经提及。此处,我们不妨以Mark Elvin的新著The Retreat of the Elephants:An Environmental History of China为例,包茂宏详细地评述了该书在开展多学科对话与合作方面所取得的成功经验:“此书在方法论上比较突出的表现在三个方面:即跨学科研究、比较研究和综合分析与案例研究相结合。……伊懋可受的虽然是历史学专业训练,但有足够的科学知识与专业科学家合作。例如与他合作研究杭州湾环境变迁的苏宁浒博士就是来自中西北地区的水利专家;与他合作研究结核病史的张宜霞博士就是曾在中结核病防治单位工作的实验微生物学家。他用现代遥感成像技术来研究古代中海岸线的变化,用现代人口学方法分析历史上人口的生育率和死亡率。由此可见,不同学科之间虽然存在差异而且随着学科分化越来越严重,但是这些差异和障碍并非绝对不可逾越,而是可以相互渗透的。交叉研究与固守一门得出的结论是不同的。” 因此,我们可以通过积极的探索学习优化知识结构或者通过多学科的对话与合作来突破跨学科的瓶颈。但是,依笔者所见,其实跨学科的方法选择,在一定程度上,还是取决于环境史学者的个人研究路径。对于一个环境史学者来说,要掌握所有庞杂的知识,显然是不可能的。我们应该根据个人研究路径来自觉地选择不同的方法,这些研究路径可以是水利史、农林史、气候史、历史地理等等。正如当前许多学者已经认识到的,“在一份由环境史学者整理的论著目录索引中,论著的作者远不止是环境史家,他们很可能是历史地理学家、农史学家、生物史家、人类学家、地质史家、考古学家、社会史家……”,所以我们应当在尊重研究局面多样化的前提下,突出个性与特点,遵循不同的研究路径来有意识地补充相关知识和方法。 至于跨学科的培养模式问题,沃斯特曾经说过:“自然科学与历史学的鸿沟确实很难跨越。只有具备深厚的生物学与自然科学学科背景的学者,才可能在将来写出第一流的环境史著作”,“就培养学生而言,我总是认为他们需要更广博的历史知识,因为他们要在历史系求职。我总是想让他们更多地接触自然科学,参与跨学科项目,尽管这不是很成功”。由此可见,跨学科的培养模式在操作层面还是存在诸多问题,但它确实是我们造就环境史人才的必由之路。在中,这个问题尤为棘手和迫切,因为长期以来文理分科的教育体制使得大多数学生在进入研究生阶段之后才凸显知识结构的极大缺陷,而“例如在法几乎就没有分别,历史学家必须把学习地理学作为自己所受教育的一部分”,所以“补课”的任务 可能就会稍轻一点。当前我的环境史人才培养工作任重道远,但是我们应当积极地去探索和实践,只有通过培养储备人才,才能完善研究梯队。从而实现构建中环境史研究体系的学术愿景。 三 从环境史的具体个案研究和历史书写方式等角度来看,自然科学方法人史的限度主要体现在两个方面,一是自然科学方法不可滥用,否则会大大增加研究结论的危险性;二是在历史书写的过程中,我们要将研究旨趣和行文表达自觉地规范到历史学的范畴之内,防止历史作品的历史感被抽空。 在历史研究中引入自然科学方法,运用必须得当,否则将会得出极其滑稽荒谬的结论,从而使得研究本身变得毫无意义,乃至酿成严重的恶果。 首先,自然科学方法、规律本身存在问题或研究者对其理解不够,如果引入历史研究,必然导致错误的结论。一方面,我们不能迷信自然科学方法,不加辨别即加以利用;另一方面,如果理解不够深入,把握不好运用的尺度。同样无助于研究。例如,冀朝鼎在研究时发现,竺可桢的干旱与否的统计与其水利工程兴修频繁与否的结论并不一致,他指出:“虽然气候的变动可能会影响到某些灌溉计划的效力,但并不是说就不需要灌溉了,因为即使雨量的平均值很大,也还存在一个年际间的雨量差异问题,同时土壤的自然属性也不会因之而改变。所以,气候的变动,最多只能看成是一个使问题的研究复杂化了的因素,而不会严重地影响到现今研究结论的主要方向”。这是一个非常精辟的解释,得益于冀对自己大规模梳理方志资料得出结论的信心,另外,气候学上年际间的雨量差异现象很好地解释了“不一致”的情况。这就启发我们,要更好地研究环境史,就必须对所运用的自然科学方法有一个深刻的理解。否则。即使自然科学方法入史不存在客观上的限度,我们也会在主观上给自己平添麻烦。 其次,史料本身存在问题或者误读史料,套用自然科学的方法,也必然导致错误的结论。在2010年《历史研究》组织的环境史笔谈中,钞晓鸿就环境史资料的解读给人留下了深刻的印象。他通过对比分析明清时期一些重要的环境史相关史料,指出:“关于环境的记录或隐或现于各种典籍之中,且质量参差不齐,有的含有作者的主观臆测与倾向,有的存在错谬与疏漏。在环境史研究中,既需要广泛阅读查找,又需要审慎鉴别分析,然后才能根据文献是否适用研究对象而决定是否加以利用”。㈣在这里需要说明的是,钞晓鸿所指出的史料问题绝不限于明清,而是存在于整个历史时期。因此,在史料的解读和利用方面一定要审慎。 再次,史料和方法都存在问题,结论自不待言。赵治乐在反思古气候研究中存在的问题时指出,关于古代中气候方面的研究成果颇丰,但方法上仍有不尽人意之处。梅花、柑橘等与人类行为密切相关的生物物种,被过分强调,而特殊小气候下的个别现象往往被放大为普遍规律。相反,对雨雪霜等物理现象关注不足。研究者经常有意无意地以冬季温度来代表全年温度,而忽略了其他三个季节;对史料的理解过于片面,在作气候对比时出现标准的游移变换,论据与结论之间缺乏严密的逻辑必然性,运用理论时亦有随心所欲之处。当然。我们说这些问题不一定是古气候研究领域所独有的,其他领域同样存在类似问题,必须引起我们高度的重视。 因此,只有正确地运用自然科学方法,并对史料进行正确的解读,才能得出正确的结论。 在历史书写的过程中我们还要考虑如何防止历史感被抽空。其一,环境史将“自然”纳入研究视野决不意味着对“人”的轻视,我们引进自然科学方法来帮助我们更好地理解自然的目的还是为了探求人类整个历史活动的本来面目。所以我们应当时刻把握好自然科学方法人史的限度,必须明确我们不是为了纯粹研究“自然史”。其二,一部优秀的历史作品要想让读者产生兴趣,生动的情节、优美的文字、精彩的论述都是不可或缺的要素,环境史著作同样如此。如果我们不加节制、一味地将自然科学的图表、公式、模型充斥全书,恐怕距离一部合格的历史学著作也很远。 关于环境史当中“人”的问题,王利华曾多次强调:“尽管环境史将众多自然事物和现象纳入研究范围,且过去几十年的工作是以此为主,但决不轻视对人的历史探讨,相反,它要比以往更加全面地讲述和诠释‘人类的故事’,只是讲述和诠释所采用的立场和方式与以往历史研究有着明显不同。如果将人类排除在外,环境史将失去灵魂”,“撇开人类生命活动来讨论环境的历史是没有意义的”。笔者完全赞同这些见解,也希望讲述历史上人与自然互动关系的故事能不断地涌现出来。 综上,我们以环境史为中心,探讨了自然科学方法人史的可能与限度问题。在跨学科研究已成为诸多学科发展趋势的今天,史学研究同样无可避免,我们在与社会科学的交叉中已经取得了诸多的成就,而自然科学方法入史还是一个有待继续检验和拓展的领域。综观当前环境史学界的研究成果,对这一问题的探讨还多局限在理论层面。如果不进行具体层面的研究,我们就永远无法对自身的研究设想作出检验,也只有当我们运用跨学科方法作出经得起考验的环境史成果时,我们再回过头来进行检讨和反思,最终才能够建构起中环境史的理论大观。
矿产开采有其特定的开采标准和具体细则,经常在操作中出现一系列的细节性问题,导致开采过程效率不高、弊端较多。当面临自然地质环境复杂的情形时,必须严格制定高标准高要求的开采规范和具体细节措施,这不仅体现了矿产资源开采的行业标准,更体现了矿产开采与环境之间不可分割的关系,因此必须牢牢树立全面协调可持续的开采方针和原则。 1对不同结构的地质条件下矿井资源开采的硬件设施研究的实际价值 国内能源资源中矿产资源占比较大,在经济结构中也占有同样重要的比重和经济地位,近年来矿产资源开采面临的处境是浅层矿物储量急剧减少,一味开采将会破坏自然环境的地质结构和生态平衡。由国家能源部门统计数据可知,开采深度大于600米的矿井数量急剧增加,按照这种发展趋势将在2050年达到1500米左右,这表明矿物开采过程变得越来越难。但庆幸的是当前国内深层矿物储藏量丰富,但对其探明量和深层地质条件下的开采没有进行有效的利用。由于矿产资源属于不可再生资源,其储量有限,盲目开采使得资源储量急剧减少[1]。 2矿井开采的地质环境因素分析 影响矿井有效安全开采的地质条件是多种多样的,主要包括矿层的结构、岩层构造、易燃易爆气体分布、压力、温度差异等条件,上述因素对矿产资源的安全开采都发挥着重要的影响作用,但影响其安全开采的决定性因素还是矿区的岩层的构造以及矿区的生产环境。 2.1地质构造 断层和陷落柱通常是地质构造复杂环境最主要的两个方面。在实际的矿产资源开采过程中,断层这一过程具有很大的风险潜伏性和危害性,如果在开采过程中遇到特殊情况即地质断层时,则会给开采带来巨大的经济损失,更有甚者严重威胁到工作人员的生命财产安全[2]。 2.2陷落柱 陷落柱通过改变矿层地质构造,进而使得矿物的储量急剧减少,因此对矿物开采的有效安全进行造成危害。陷落柱场多见于大面积的石灰石岩层构造,通常是通过地下水的长期侵蚀造成的岩石溶蚀过程,因此早期的洞穴由此出现。由于地层表面物质重量的增加且地层下部结构的显著变化,使得洞穴之上的矿层下沉,间接大规模破坏了矿层结构。通常在实际矿物开采中,没有人会为规避陷落柱的影响而避开原来的开采路线,大多都是用顶板防止陷落柱给矿物开采带来影响。原方案对顶板和巷道的一系列的优化处理无疑阻碍了矿产资源的有效开发与利用[3]。 2.3水文以及地质条件的影响 我们通常所讲的水文地质可以狭义的理解为自然环境中地球表层下部水资源的空间分布与运动。我们再矿山开采的操作过程中往往会存在含水岩层与矿层相邻近的特殊情况,大多数含水层分布于矿层上部,中间是厚度较小的砂砾层。一旦操作不小心将会使得砂砾层断裂,造成含水层下沉,导致矿井被积水破坏,必须通过抽水的方式解决这些问题,造成了巨大的经济损失。必须对这一开采过程进行细致科学的研究和处理,进而消除这种隐患。 3地质结构相对复杂地区矿井开采新技术的研究与发展 基于上述不同影响层面的分析可知,国内对矿井开采过程的影响机制进行了大量的研究,基于此从以下几个方面重点研究新型矿井开采保障技术的发展与产生。(1)基于高分辨率模型的三维地震勘探技术。高分辨率三维地震勘探是煤炭资源主要技术,其特点是综合性、广泛性。这一技术可以有效的把矿区内的断层进行直观反映,能够有效规避落差较大的断层,基于这种断层的控制技术,使得煤矿开采的效率明显提升。(2)地质雷达探测技术。通过高频电磁波勘探矿井的地质结构,并根据波的反射信号对地层的特征信息进行分析的过程称为地质雷达探测技术。根据地质雷达对断层的敏感性,将其应用到矿产资源开采中可以显著提高开采效率。(3)新型钻探勘测技术。部分矿井开采过程通过利用瓦斯气体,探测巷道的内部结构以及特征,其结构复杂程度可用瓦斯气体的排放量来衡量。这样就可以在前方结构较小的情况下预先采取措施,避免在小构造的环境中出现瓦斯超限的事故。(4)无线电波坑透技术。无线电坑透技术其作用是为巷道的地质构造的勘探提供保障,大功率坑透仪可以有效探测巷道情况,并对前方巷道发生的紧急情况采取应对措施,有效防止矿井瓦斯事故的发生。(5)覆岩破坏探测技术。部分矿物开采使得矿物上方岩层被破坏,导致坍塌事故的发生,间接造成含水层破裂发生矿井水灾。网络并行电法CT探测正是在此种条件下提出的,旨在减少矿井开采中危险事故的发生率。(6)大范围提前勘测老空区水结构。部分矿井开采通常采取的做法是运用探放水措施来建造巷道,然而他们却根本没有注意到这一方法带来潜在的风险性,其导致的结果通常是老空区煤层聚集带发生自燃,进而阻碍了开采过程的顺利开展。由此可知必须将探访措施和挖掘过程进行有机的结合,严格按照老空区水的结构位置采取适当的排除积水措施,这一措施可以是借助老空区水下部巷道建造合理的放水孔,大范围提前勘测老空区水可以避免煤层自燃发生,并将巷道施工过程中的风险降低到最小。 4结语 由此可知,相对复杂的地质结构下进行矿井开采是一项极具挑战性的工程。有效合理科学的矿产资源进行开发利用,建立健全相关法律制度和行为规范对开采工作影响重大。在今后的矿井开采过程中对地质条件因素分析以及新型勘测技术的开发与研究将会成为国内勘测技术研究的重点方向和潮流。 [1]卢继平.采矿地质技术应用现状及技术探讨[J].大科技,2016(6). [2]牛田瑞,徐化林.论复杂地质条件下采矿掘进支护技术及应用研究[J].世界有色金属,2017(9):125-125. [3]程强,卢海平.复杂条件下地下采矿稳定性研究[J].工程技术:文摘版:00345-00345. 作者:杨帆 单位:河南中源化学股份有限公司