航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰,映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒,航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征,更拥有极为强大的战斗力,是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰,无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中,还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下,驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中,并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外,航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备,也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日,全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天,“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰,“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年,总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过,核反应推、发电机等部件的故障问题,导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称,“福特号”航空母舰在出海测试期间,将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后,美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰,美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰,以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前,“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰,且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后,美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进,属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米,宽度为40米,吃水11米,满载排水量在10万吨左右,可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同,航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别,通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机,平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说,“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强,是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过,航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外,其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击,直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域,并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外,以其为优秀的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者,但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代,舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如,“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构,不仅极为复杂可靠性较低,且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下,新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看,与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异,两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言,“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米,宽度为41米,设计的满载排水量为10万吨,这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升,但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如,“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架,大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术,“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初,舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力,进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时,这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过,随着喷气式飞机的普及,其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞,需要借助于外界的推力帮助,这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽,进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂,包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前,需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时,蒸汽由航空母舰上的锅炉输出,经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力,当蒸汽弹射系统一启动,飞机引擎的动力加之蒸汽的压力,令钢圈断开,飞机立即向前冲去,在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后,滑梭回到原位,并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样,都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时,其机翼已接近甲板边缘,这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力,“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进,从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统,其体积和重量均较大,不仅需要消耗大量的海水,还需要大量的人力和资金进行维护和更换,这显然不利于长时间的海上持续作战。此外,由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽,“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后,其航速就会受到较大的影响,从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性,还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式,决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机,难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制,只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射,很可能会造成飞机受力过大,从而影响其服役时限。 在此情形下,美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术,以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术,即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速,其起步与发展相对较晚,目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统,电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞,而是使用电来驱动。同时,电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻,对航空母舰上的辅助系统相对要求较低,且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面,电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后,飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握,并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的优秀技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外,如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落,其风险之大、难度之高,被全世界公认为“刀尖上的跳舞”!通常情况下,陆地机场的跑道会长达数千米,而航空母舰上的甲板长度不会大于300米,可供利用的降落距离仅有100米。然而,舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离,再加之随时处于颠簸中的航空母舰,如果没有航空母舰阻拦系统,现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统,能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时,其机尾钩挂上阻拦索后,阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度,另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐,从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过,液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效,但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落,航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换,这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重,在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此,在全新的“福特级”航空母舰上,设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中,阻拦机和电脑控制系统是最为优秀的两部分。阻拦机的构成较为简单,包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等,在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制,并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力,从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力,进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环,阻拦索采用了新型轻质合成缆索,这不仅可以减少结构载荷,降低系统惯性,并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时,舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后,其就会牵动阻拦索,进而带动换轮索牵出,并令旋转轴转动。这一工作的关键,是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后,第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时,其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下,水力涡轮和感应电机正常工作,即可吸收舰载机的动能,并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作,阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置,以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统,电磁阻拦系统更为简洁、可靠,且无需大量的人力、物力进行维护,令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术,还是电磁阻拦技术,都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机,前述新技术的应用,也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要:随着当前生产的发展需求,大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用;同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述,进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词:遥感技术;航空摄影测量;新技术;应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看,在近三十年来,摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业,在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起,摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来,已经进入了数字摄影阶段,摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 (一)摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始,我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量,并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段,也标志着我国的传统测绘技术体系的解体,新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先,从数字影像的类型来说,我国目前已经建立了数字正射影像(DOM,Digital Orthophoto Map)、数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)、数字线划图(DLG,Digital Line Graphic)、数字栅格图(DRG,Digital Raster Graphic),同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库,多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性,推动了测绘技术的发展。 其次,国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外,还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1:1000000、1:250000、1:50000比例尺级别的地理信息数据库;除了部级外,省一级的1:10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1:500至1: 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外,我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等,于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查,并建立了业务运行系统,具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据,开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究,并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 (二)摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展,我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台,以此为优秀建立了国产卫星遥感影像地面处理系统,并开展了定量遥感反演研究,为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先,从数据获取能力方面来看,在国家973与863计划的支持下,成功研制了一系列传感器,发射了50多颗对地观测卫星,包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等,组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系,从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测,可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像,并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次,在数据储备方面,已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 (一)GPS在航空摄影中的应用 (1)GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中,航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求,在一定的高度沿设计的航线飞行,以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用,已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 (2)GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置,将所测数据应用于摄影测量内业加密,以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法,其实时差分定位可用于摄影导航,而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2~3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 (二)LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术,可以减少地面控制点,缩短作业周期,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术,在有地面控制点的四角带,完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求;在地面特征丰富、影像较好时,可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 (三)机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线,随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面,进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点: (1)具有全天候工作性能; (2)分辨率高,所摄照片清晰; (3)覆盖面积大,提供信息快,把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图; (4)不易受干扰; 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:随着科学技术的进步与发展,航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中,并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程,分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项,从而推动我国航空测绘的发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;应用;发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄,绘制地形图的过程,其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步,以及社会建设中对土地利用的现状,航空摄影测量技术在不断得到创新和完善,并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时,我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘,以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中,大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天,数字化技术迅猛发展起来,在航空摄影测量技术上,涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备,为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件,不断推动着航测行业的发展。然而,受诸多客观因素的影响,我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱,其测绘精确度仍有待落实,航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢,无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品,它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想,由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域,从而确定一个大的镶嵌影像;四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此,航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时,在低空进行测绘时,DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量,其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写,主要是由陀螺、加速度、电路构成,它能够独立提供高精度的导航参数,同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行,否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大,被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此,将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统,能有效提高系统的导航精度与其测绘性能,就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作,提高了测绘效率,并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性,推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用,主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术,从而减少地面控制点,完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作,这一技术的应用有利于缩短作业周期,减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术,不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据,大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上,利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描,从而经过对空间坐标的计算,记录回波特性得出地面目标的空间特性,再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中,运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作,这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域;点位还要在视野开阔的地方,避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时,点位之间还要做好加密与联测工作,以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前,首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量,进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时,首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求,以及配套仪器的利用,综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的,这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划,一般要考虑达到如下工作的因素:检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线;检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%;采用直接定向法,使航测高度与摄区高度一致;对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天,我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善,取得了相应的进展。但是,我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时,找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题,有针对性的做好航摄工作,提高航摄效率,保证影像质量,进而推动整个数字摄影测量事业的发展,满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪;新技术;应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 (一)按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式,使测量达到最真实的效果,同时减少了使用过程中的出错率,用模拟的方式实现了对实际的掌控能力,使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解,使出现的问题和错误得到改善,并增加对具体内容的了解,让数据达到还原效果,增加图像的准确率,并通过分析和应用提供最真实的影像和数据,更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控,通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力,通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合,使摄影测量达到数字化和科学化,使数据更加准确,更加接近测量的实际。 (二)按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程,通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据,把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术,在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据,实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富,它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础,使各领域的技术得到发展,并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展,使非地形测量应用到这些领域中,取得更长远和丰富的发展。 (三)按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中,按摄影位置进行分类,包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量,要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远,技术水平也更难达到标准,对摄影及测量人员的要求也更严格,并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量,并对地形进行精准的勘测,来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程,航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理,使形状、大小等综合数据达到预期的效果,通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测,很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术,它攻克了地形勘测带来的危险,为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 (一)非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富,达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展,使生物医学领域可以通过对地形的利用,取得更多的生物医学资源,带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件,通过对非地形的勘测,了解罪犯的藏身之处,和犯罪窝藏点,使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展,很多文物就存放在复杂的领域内,通过测量可以找到它们的位置,开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查,通过非地形测量检查各军事地点,保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 (二)地形测量 地形测量指加强对地形图的了解,通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据,按比例尺进行准确的缩放,以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像,按照比例尺来还原真实的指标,要建立专题的图片,对各种地图要进行了解,掌握各种硬件条件,要了解具体的摄影影像,对各种图形要分类型掌握。第二点,要建立相关的数据库,通过对数据的掌握,通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同,了解测量的变化,使数据可以互相参考、互相借鉴,达到为测量服务的效果,达到测量的数字化。数据库的内容要系统化,方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 (一)质量检查准确,成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查,对整体的过程进行准确核实和分析,达到整体质量的准确性,在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系,区别各步骤的不同,对内容进行整体计算,并对结果进行重复的分析,使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查,检查的单位是质量检查机构,对检查和验收工作要合乎规定,以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作,当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门,提交过程中要把内容标记的详细些,确保相关部门能够根据数据开展以后的工作,作业方式也要列出相关数据和相关表格,使内容清晰易懂。 (二)空中采集准确,数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理,采集过程要正确,作业方式要符合标准,通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式,使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法,针对不同的高度,拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理,要经过科学的研究和科研人员的重复计算,实现对不同数据的合理分析和比较,使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪,对地面垂直拍摄,获取相片或影像,使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量,用模拟法和解析法测绘,使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容,并通过科学的数据处理,达到整体测量的准确性。 (三)航摄准确,航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算,促使其它指标合理发展,并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际,通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图,提高航摄的精度要素,提高航高、比例尺、焦距和影像质量,通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理,数据和图像设计也要有根据,要根据具体影像来开展数据和图像设计,测量不要局限在绘画图上,需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准,实现测量的目的,实现测量的高标准,使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究,航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化,从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘,令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词:数字航摄仪;DMC IMU/D GPS;激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器,进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展,地形变化的速度非常快,同时由于我国地形结构复杂,依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量,因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量,并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期,提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种: 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务,它是通过对测量地形的摄影,加强对地形的了解,并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放,以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作:一是要保证摄影图形的具体数据和图形,并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原,并且根据还原的数据图像,建立相应的图片库;二是要建立数据库,航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库,掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况,以此实现在航空摄影时实现测量的数字化;三是积极掌握测量地形的相关数据,并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量,最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工,保证摄影的图像数据真实、准确,使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域,其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的,而是通过对地形的摄影观察地形的变化,以此更加地形变化发现其中的问题,比如航空摄影技术应用在军事领域中,就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察,以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况;航空摄影技术应用在工程领域,通过航空摄影技术可以对地形进行勘测,分析该区域是否存在矿物质等,以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用,其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确,设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算,从而令别的相关要求都有一个很好的发展,同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况,利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原,此外还需要添加一个大比例尺的数字图,增加摄影的准确因子,增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度,经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面,对图像进行还原的方案必须要是科学合适的,图片以及数据的收集设计需要有根有据,需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计,测绘不能仅仅关注在绘制图像上,应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确,处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析,收集的方式要合理,满足相关的指标要求,利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的,从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识,根据摄影的高度不同,所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式,处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算,从而可以完成对于各种数据的科学统计分析,因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置,因此能够对地面实施竖直摄影,从而得到有关的图像视频,指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确,结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测,对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究,从而达到整体的质量准确性标准,此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系,能够分辨出各个操作单元之间的异同点,对于摄影的具体项目实施整体的计算,同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证,验证结果是否符合实际情况,增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证,而进行验证的部门都是相关的质量检测部门,对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求,将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证,如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据;而四个全色传感器分别捕捉的影像,依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中,通过调整相机的曝光时间,保证图片的质量,该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器,采用无人飞机进行低空航摄,具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像,另外对于天气以及机场的依靠性较小,目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS,即是全球定位系统,运用在航空摄影测绘后,利用空三素的办法得到角元素,从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS,即是惯性测量单元/差分GPS,运用在航拍之后,能够直接取得三个线元素以及三个角元素,极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘,从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算,从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置,进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号,接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素,把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差,因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果,这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置,之后再针对去实施变差的更正,因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术,能够减小地表的控制点,减短测绘时间,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展,为我国的经济发展提供了重要的贡献,带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用,突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端,促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”,中国人痛恨“地沟油”危害食品安全,却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步,给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油,也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”! 2014年8月14日,波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会,并在会上宣布,波音与中国商飞合作的“废气油脂”(包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等)研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段,最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日,波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心,中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段,试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油,波音-商飞并非首例,国外有荷兰航空的成功案例,国内也有中石油1号生物航煤的技术先例,波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线,是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线,比较适用于结构较稳定,成份较纯的餐饮废油,如肯德基,麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线,其目的是为了适应中国八大菜系,蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅,最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食,试想火锅废油的成份会何其复杂! 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线:“我们将首先对其进行去杂质处理,得到成份较纯的中间产品,之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前,中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油,转换比例在40%左右,即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认,该转换技术在成本上仍需进一步优化,因为相对普通航油,“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中,那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值,但事实并非如此。事实上,目前“地沟油”的收购并不容易,价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低,但现在并没有形成行业性的集中回收,而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利,转手又卖回餐馆,扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油,其成熟商业化运作仍需要企业技术研发,社会自觉回收,政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国,中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力,该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要:随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展,航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步,其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;DMC;LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型,为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展,各航测机构都开始增添航空摄影测量业务,在我国个城市测绘单位中,大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始,ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现,近些年,GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密,产生了很多新的航空摄影技术,比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ(POS)/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换,获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等,都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC,是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统(如图1)。基于替代胶片相机的设计思想,DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成:4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据,一个捕获蓝色数据,一个捕获绿色数据,一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域,区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品:全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品:真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据,可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求,其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下,用多种曝光时间来曝光,保证影像的质量。 (一)1:20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1:20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究,在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄,共30个像对。控制点的布设采取双五点法,基线数16条,运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密,全数字摄影测量系统进行量测,采用PATBNT光束法软件来平差,加密精度统计如表1。 表1 1:20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看,完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图,之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计,平面误差是0.167m,高程误差是0.15m。 (二)试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高,影像清晰,加密自动选点成功率较好,连接差小,碎玉提升加密精度十分有利,且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影,可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备,完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位,应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元(IMU,InertialMeasurementUnit)对航摄仪的姿态参数直接测定,通过联合IMU,DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 (一)直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元(IMU),获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位,通过校正系统误差,获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 (二)IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参和摄影测量区域网平差,获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging),是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器;天线是光学望远镜;接收机通过各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确,其测距精度可达几厘米,而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素,还由激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播,因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可能够对每一个地面光斑的座标X,Y,Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下,LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统,其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状进行精确测量,对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后,科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚,它用计算机代替“人眼”,在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展,在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势,而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革,并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升,我国航空领域取得重大成就,民航空管新技术在现代高新技术的带领下,逐渐走向成熟;同时民航空管局也在尝试着改变发展模式,提高运行的安全性,以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术;必要性;发展;问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来,我国在航空运输领域有了很大突破,与往年相比,不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高,同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测,到二零一五年,我国的机队规模将超过两千六百架,全国的机场总数将增加到大约二百五十个,而每年的飞行次数将达到1143万,与二零一零年相比,将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响,我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区,随着技术条件的提高,西部等地质环境恶劣的这些地方,也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加,对我国航空事业带来很大压力,这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战,更是一次难得的机遇,因此空管技术的应用在很大程度上,促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂,有待进一步改善 我国的大部分机场,在建设过程中以及航线制定中,会受到当地经济发展水平的影响;一般情况下,机场建设地区是经济较为发达,或者具有非常显著政治地位的城市或地区,或者作为中转站而建设的,在机场运行过程中,会产生一定的放射圈,其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等,这会在很大程度上影响到航空运输的安全性,再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高,就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中,由于其经济发展水平有限、人流量有限,再加上地区环境十分恶劣,就需要在航空运行中,花费大量的财力物力去进行维护和检修工作,不仅仅没有实现经济效益,同时由于传统空管技术的落后,使航空运输的安全性、可靠性大大降低,因此空管新技术的应用就势在必得,也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展,现在航空领域面对的最大难题之一,就是资源供应不足,将可持续发展作为航空行业的发展宗旨,能够在很大程度上为未来的发展打下基础,具有非常重要的实际意义。针对这个问题,民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率,但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下,对空域资源进行优化配置,缩短飞行距离、提高飞行准确率,尽可能的达到节能减排的效果,降低飞行成本,以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用,需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高,这就对新技术的推广提出了更大挑战,同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性,使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的,在成立之初就特别重视新技术的研发和使用,并还开设了相应的技术研究部门,在相关法律法规的严格督促下,以及相关政策的支持下,将一系列先进技术投入研究实验中,如卫星导航、自动监视等;2000年,经过一段时间的研究,在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路,即L888航路,这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础,到如今,短短的十几年的时间内,在民航局的大力支持下,加强对新技术的研发力度,并成立了一系列科研基地,取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中,所凸显的问题,要重视我们在实践中,积累的相关经验,并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲,是一个相当复杂的系统,不管是哪一种的新技术,在实际应用中,总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响,为了最大程度上确保飞行安全,在新技术投入使用时,要进行一定的测试工作,包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等,在新技术的应用中,我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能,在科学技术的快速发展的影响下,空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体,并且逐渐实现了自动化操作系统;对于软件功能来讲,其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上,提出了更高的要求,需要在严格的管理中,提高运行效率,这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面,一项新技术从研发到最后的推广,需要经过一个非常复杂的验证工作,任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的,而是在一遍遍的实验中,不断整理相关数据,而明确其是否能够达到可靠、可用的效果,是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应,是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中,我们要对评估、验证等工作进行严格的控制,并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式,为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性,从多年工作经验中,我们可以看出,很多新技术的投入使用,都需要进行非常长的一段时期的过渡,在此过程中,要充分考虑到技术应用的可行性,对外界环境进行准确的测量,对技术的成熟度进行精确测定,在多种综合因素的考虑下,制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标,以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上,我们要进行重点把握;纵观整个世界中的民航技术发展情况来看,每个国家之间在技术上都有一定的合作互助,但是国家与国家之间为了进一步保存实力,并不会将一些关键技术进行共享,一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势,对于我国来说,我们要在技术上加大投资力度,将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一,逐步实现国产化,并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展,我国民航空管新技术的研发和应用,取得良好成效,在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题,进行了简要的概述,希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 【作者简介】 于洋,男,出生于1981年5月,籍贯山东省海阳市,就职于济南民航山东空管分局; 靳红志,男,出生于1990年12月,籍贯山东省济宁市,就职于济南民航山东空管分局。 航空新技术论文:3D打印:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命,认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命,它以“制造业数字化”为优秀,并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务,生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”,被认为是推动新一轮工业革命的重要契机,已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术,正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命,它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域,因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术(3D Printing)是快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing)的一种,也叫做增材制造( Additive Manufacturing)。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面,然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起,形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种,表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年,美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备,1990年开始销售,短短几年中,形成了巨大的市场。近年来,美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量,明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年,以美国相关大学为主的“增材制造路线(RAM)研讨会”就未来5~10年的技术发展进行了广泛的讨论,并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议,由爱迪生焊接研究所(EWI)牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC(Additive Manufacturing Consortium)”,试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织,共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员,以金属材料的增材制造技术为主,每季度活动一次。目前,AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识,初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC(National Test Bed Center)”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度,促进相应的产业投资,在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起,AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外,近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛,希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球,但在基础研究设施、研发组织和政府支持上,欧盟明显领先。首先,欧盟在政府研发方面的投入要大于美国(不计不公开的国防军事投入),著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac(Rapid Production of Large Aerospace Components),全程专注航空航天的SMD(Shaped Metal Deposition)技术等。其次,欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群,开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国,但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业,澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线,南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发,日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中,专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前,快速成型技术的市场应用份额如图1所示,其中航空航天约占8%。目前,全球有两家3D打印机制造巨头,分别为3D System 和Stratasys,均在美国上市,2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司,并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后,一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后,又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动,在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利,并以此专利优势,在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始,3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底,3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步,但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初,我国开始推进增材制造设备,即3D打印机的研发,在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位,于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备,以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中,清华大学成功开发了无木模铸造工艺 (Patternless Casting Manufacturing),即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备,使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机,并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”,863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展,我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量,而我国在这方面的应用量则非常低。据估计,3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右,2010年以来年增速均为70%左右,市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类:1)外形验证,整机和零部件外形评估和测试、验证;2) 直接产品制造,例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等,美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造;3) 精密熔模铸造的原型制造,采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件,包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架,“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划,制定了一张“路线图”,从打印飞机的小部件开始,一步一步发展,最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统,比如仿生的弯曲机身,能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等,传统制造手段难以使用,3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业,计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资,认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力,对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望,近日与3D Systems签约,投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后,就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前,中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上,并起到关键作用。除了军用飞机,中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最优秀技术之一——整体叶盘应用市场,以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作,瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求,历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统,已经受近十年的工程实际应用考验,使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日,王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业,3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1)定制成为新标准。制造模式上,过去是生产线规模化生产,今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产,不再需要库存大量零部件,也不需要大量生产。2)缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期。3)更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4)开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品,这个互动是双向的,消费者也可以自己设计产品。5)改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响,选择生产地时,劳动力成本不再那么重要,而是考虑如何接近消费者,传统过程的供应链就变得短了,使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景,业界普遍看好。作为全国工业的主管部门,工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略,推动完善3D打印技术规范和标准制定,研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中,近期即将公布。高德纳( Gartner )公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,在5~10年的时间内将迎来发展高峰(见图3)。 据Wohlers Associates报告分析,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元,到2016年产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元,其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域,则市场更为广阔。2012年,全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元,2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着一些瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽如人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国,3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪,积极为迎接此技术革命做好准备。 (1)推进“产学研用”结合,拓展应用领域,延伸产业链,提高产业化程度。 (2)改变产品,如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 (3)改变制造过程和方法,将现有制造系统智能化自动化,引入3D制造系统,形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成,复合制造体系在今后将成为主流。 (4)改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式,及相关的流程设计,资源配置和组织机构的形式。 (5)提前专利布局,在发展初期就要将目光放长远,不能满足于现有已经被国外企业掌握的优秀技术,而是要更多的走自己的专利之路,努力发展创新技术,抢占技术先机,积极进行合理的专利布局,包括国际市场专利布局,同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖,避免陷入不必要的专利泥潭,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 (5)GE收购3D打印企业,某种程度上给航空企业提供了借鉴:通过一些资本化运作手段,兼并收购一些具有优秀技术的3D打印企业,以优秀制造能力为重点,打造航空企业自身的价值元宝曲线,或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 (作者单位系中国航空工业发展研究中心) 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室,主燃烧室是发动机优秀机的三大高压部件之一,加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力,使飞机加速,在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件,除去带动压缩部件所消耗的功之外,剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进,或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗,因此在涡轮后可以设置加力燃烧室,再次喷入燃料燃烧加热燃气,进一步提高燃气能量以增加发动机的推力,主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展,发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高,燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻,突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下,满足高的燃烧性能和轻的重量要求,在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室,这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室,后来发展为环管燃烧室,上世纪60年代,环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择,随着燃烧技术的发展,短环形燃烧室是目前普遍采用的方案(图2)。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点,发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求,对于军用发动机主燃烧室而言,要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围;而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求,以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展:高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室;为应对上述挑战,提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室(图3)。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小,在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点,每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合,每个喷射点有自己的回流区和燃烧区,燃烧时有多个火焰,由于每个喷射点的回流区长度短,燃烧驻留时间短,在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在,可以将喷射区域进行分区燃烧,兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧,适合于工作范围宽广的高温升燃烧室;还可以对喷射点进行控制,具有温度场主动调节能力,能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室(图4)。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室,其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来,最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成,其主要特点是可以实现分区分级燃烧,发动机在点火、慢车等小工况状态时,燃烧室只驻涡区工作,保证了燃烧室低工况稳定性;而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作,保证高工况下的高效燃烧性能;驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内,不易被吹熄,点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧,能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位,通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室,并开展了相关的试验,GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证,拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环, 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%~40%,但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数,只能用于理论研究。在本世纪初,由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式,在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室(Inter-stage Turbine Burner,ITB)及超紧凑燃烧室(Ultra-Compact Combustor,UCC)。 涡轮级间燃烧室(图5)是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室,由于有涡轮级间燃烧室的存在,可以拓展压气机总增压比的设计范围,适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命,实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响,需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程,所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室(图6)是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展,其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合,实现在涡轮导叶内燃烧,实现近似等温燃烧循环,提高发动机的热效率,此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如:凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧,周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一:以替代主燃烧室为目标的研究;阶段二、阶段三:以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作;阶段四:以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作,最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证(图7),其贫油熄火油气比只有目前系统的25%~50%,同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体,实现涡轮内燃烧构想,并且已经开始实施,更设想用以取代主燃烧室,实施定温循环,实现高效率动力输出,并且作为下一代燃烧室技术,减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括:贫油预混预蒸发燃烧技术;富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括:一氧化碳(CO)、未燃碳氢(UHC)、氮氧化物(NOx)和冒烟等4种燃烧产物,目前除氮氧化物以外,其他排放物指标已相当低,低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放,直接的措施是缩短燃料的燃烧时间,降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气,并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧,相对于传统的旋流扩散燃烧,燃烧均匀,燃烧温度低,因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物(NOx)显著降低,贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案,目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流(TAPS)燃烧技术(图8),燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级(预燃级)和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式,保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界;主燃级为贫油预混燃烧模式,主要工作于大工况,以减少NOx的生成。 目前,TAPS燃烧室已发展了三代,分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%,成功用于GEnx发动机上;TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%,主要是针对总增压比大于40的发动机,比CAEP2标准NOx排放降低70%,首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上;TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%,比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量,当燃烧区为富油燃烧时,因燃烧不完全,燃气温度较低,NOx生成量也较低,但是经过富油燃烧后,有大部分燃油未燃烧完全,随着燃气向下游流动,必定要在化学恰当比附近燃烧,此时,燃气温度很高,是NOx大量产生的区域,为了跳过该区域,通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度,此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧,从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧(RQL,图9)技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验,其结果比当时的排放标准低50%。之后,PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发,他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室,分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室,已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行,发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件,它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下,将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧,产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室(图10),大都采用V型稳定器来稳定火焰,这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区,从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣,性能要求更高,主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下,进一步提高加力温度和燃烧效率,降低流体阻力,缩短长度,加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求,未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计,变得更加紧凑,以减少长度和降低重量,提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器,将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上,形成超级紧凑的一体化结构,加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧,涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于:合理的安排燃油喷射,既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配,又避免燃油的自燃与结焦,还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源,同时保证加力燃烧室较低的流阻损失;一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷,具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性,在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机,其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧,以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片,燃油喷杆内置在叶片内,形成旋流器的流场结构,取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合,提高燃烧强度和燃烧稳定性,缩短燃烧段长度,降低尾喷流火焰辐射强度,从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量,提高发动机隐身性能,但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋,会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧,外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比,外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑,有利于发动机减重设计;外涵空气含氧量高,有利于组织燃烧,但由于进气温度和压力较低,燃油蒸发困难,不利于油气混合,影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同,采用喷油杆喷油与空气混合,钝体稳定器稳定火焰,原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面:垂直/短距起降(STOVL)发动机技术和变循环发动机(VCE)技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡技术,验证了涡重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(罗罗公司参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机优秀机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR优秀机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119优秀机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡技术,验证了涡重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(RR参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展,制造水平的提高,复合材料的大量使用,以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求,而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题,对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修;人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展,自动化检测技术,计算机技术,复合材料等新技术的大量应用,大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题,不仅会增加企业维修成本,而且会严重影响企业的生产效率,使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性,航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量,提高航空产品的竞争力,在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修,发展为数字化的维修,这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前,新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术,即应用飞机的通讯寻址和报告系统(ACARS)实时下载飞机系统故障(CFD)和飞机性能参数(DFD)报文,把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理,形成与维修信息系统格式一致,可以相互交联对话的数据,再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策,生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门,在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间,降低飞机航班延误率,减少维修费用开支,提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统(IMS) 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高:飞机维修人员队伍尚待成熟,缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调:据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%,小龄化现象造成维修经验严重不足,不能进行深度维修等工作,深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题:飞机维修人才储备不足,飞机维修人员的培训不够,机务人员待遇低,人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家,加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外,一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位;在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题;航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出,国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训,在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化,由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料,对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此,新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家,易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着:工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求: 1.多学科开展,由基本的结构课程为主,发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流,及时与先进技术接轨,倾听企业对维修人员的要求,与企业合作办学,学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作,做到与世界同步,学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课,以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统,可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间,降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养,以满足工作后的再学习;加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格-19歼击机和图-16轰炸机,就其技术水平来说,两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外,苏联的导弹威慑观使其认为图-16作为轰炸机已无实际意义,歼击机也将被导弹所取代,因而同意进行转让;在转让最新装备的同时,苏联在科学研究上对中国严格保密,以便限制中国超越苏联;航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中,重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让 飞机 中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日,中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》,简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前,学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让,鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料,厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平,进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出:“议定转让制造权的航空产品有米格-19歼击机、图-16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格-19有多种改型,按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称:徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格-19C)、米格19坡(米格-19л)和米格19坡埃母(米格-19лM)飞机,并选定米格19坡(米格-19л),于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格-19л。 《当代中国空军》记载:20世纪50年代,中国空军装备的歼击机有米格-19C、米格-19л。1959年4月,沈阳飞机制造厂仿制米格-19л成功,未正式生产。根据空军需要,转而仿制米格-19C,1963年12月仿制成功,命名为歼-6。不过,中国最后大规模仿制的是米格-19C而非协定中规定的米格-19л。这是因为1958年7月,中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后,认为米格-19л机动性差,提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格-19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起,112厂在米格-19л的基础上进行改型设计,综合米格-19C和米格-19л的特点,利用米格-19л的后半部,并对米格-19c的机头稍作改进以提高机动性,自行设计了一个新型号,命名为东风-102。1959年2月投入试制,9月30日首次试飞。但后来由于东风-102质量不过关,于1960年停产整顿。从1961年起,重新选择原样仿制苏联米格-19c,1963年,飞机仿制成功,即后来有大量改型的歼-6。 事实上,转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日,赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓,主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国,由苏联飞行员驾驶,以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日,拒绝了此建议,但同时表示:中国决定提前制造图-16。10月,就提前试制图-16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏,主要落实各项技术资料和物资供应安排,经过谈判,苏方同意加班生产,备齐物资和资料,及时发货。1959年4月,中苏签订补充协议,苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P-3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此,根据中苏《国防新技术协定》的规定,苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机,包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为,对中国国防新技术的转让是毫无保留的,赫鲁晓夫甚至声称:“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上,我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出,苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么,苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格-19的技术性能 就当时而言,一般认为是很先进的:“以爬升快,加速性和机动性好,能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”;“米格-19的机动性能极其出色”;“米格-19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战,争夺制空权,也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格-19,1953年首次试飞,1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年,米格-19首次公开亮相,由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能,先后有多种改型:c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型),1961年停产。米格-19C没有雷达,于1956年投产、服役,中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格-19п于1955年投产并装备部队,加装了雷达;而米格-19пM则由米格-19п改来,从携带火炮改为可发射导弹,由于采用了米格-17пM上的RP-2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术,该型很快于1957年底生产。 由于米格-19п与米格-19пM都装备了雷达,但这两种雷达都存在不少问题,有时甚至因雷达故障使战机无法升空,而且加装雷达的米格-19п机动性较差。通过实战检验后,中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格-19C,并在此基础上做了大量改型。在实战中,歼-6表现良好,曾击落多架美制RF-101,并以负速度差击落过RF-104,还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM-147G)的世界纪录。
工业科技论文:云服务科技资源工业设计论文 1工业设计科技资源共享平台概述 1.1工业设计科技资源共享平台的云服务功能 工业设计科技资源共享平台通过标准的虚拟化与基于面向服务架构,利用资源即服务(RAAS)和软件即服务(SAAS)的思想,采用可扩展语言(XML)技术,提出面向服务的资源描述标准,即将平台中共享的科技资源视作能够提供服务的单元,并按照定义服务的模式进行标准化描述,从而实现异构平台中的资源和服务,能够通过统一的标准接口进行访问和组合,只要遵守架构中提出的标准接口,其他科技服务平台均可实现与本系统的对接,并与本项目平台进行资源和服务整合。在此基础上提供资源搜索引擎,实现科技资源的垂直搜索和数据挖掘,结合科技资源呼叫中心,以达到快速、高效的跨系统、跨平台的资源和服务精准匹配,以此实现工业设计科技资源共享平台集成化、智能化的管理和运营,通过智能化的共享和协同,为工业设计供需双方提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的、优质廉价的云服务功能。 1.2现有工业设计科技资源共享平台存在的问题 ①现有的工业设计科技资源共享平台虽然也集成了大型仪器、科技文献及科技数据资源,并建立了呼叫中心,一定程度上满足了设计师的很多需求,但是其仍为多功能的独立系统,彼此之间无法实现智能化信息交流,也缺乏与其它系统间信息的输入输出机制。②目前国内大多数工业设计科技资源共享平台提供的远程租赁服务模式由于技术成熟度不够,虽然也能提供工业设计信息与软件解决方案,但是鉴于托管平台安全性技术、用户身份管理技术、企业内外数据集成技术、企业内外应用集成技术等多方面的问题,其实际应用中信息化程度仍然较低,导致无法进一步推广。③目前国内工业设计科技资源共享平台缺乏合理的商业运作模式。工业设计科技资源共享平台理想的运作模式是将工业设计相关的大型科学仪器与文献资源、技术评估与转移服务、工业设计共性技术支撑、科技检测服务等方面的相关资源集成,并通过互联网交付给终端用户,以流化收费的方式获得收益。而目前国内这类型共享平台大多数的做法还是依赖用户自身的软硬件基础,通过在线检索,租用服务等方式进行对外服务,这些没有从根本上改变传统的服务模式,因此提升企业的工业设计能力帮助不大。 2云服务平台及其体系架构 云服务平台采用面向服务的开放架构,利用Web服务和本体(Ontology)技术对科技服务的质量进行系统、标准的描述,包括通用描述(如服务提供商的信誉、服务所需的时间和服务价格等)和特有描述(如对仪器而言,包括其用途、性能参数和已使用年限等)。基于上述描述,设计相应的资源匹配算法,实现根据用户提出的服务质量需求,快速、高效的跨系统、跨平台的资源和服务匹配,并在此基础上实现基于服务质量的资源搜索引擎,从而实现科技资源的垂直搜索和数据挖掘,结合科技资源呼叫中心,为用户提供高效便捷的工业设计科技资源共享增值服务。 2.1云服务平台 针对工业设计行业所需的关键共性设计技术,将现代设计方法(模块化设计、智能设计等)融入数字化设计中,建立模块化的设计方法及资源信息库,形成一套贯穿与工业设计、中试和制造的一体化支撑系统。主要包括高精度、高效率大规模仿真计算方法与分析技术、CAD/CAE/CAPP/CAM/ERP一体化技术,KBE理论与方法,数字化、智能化管理和制造过程技术等。基于面向服务的架构的技术路线,通过标准化的数据和服务接口,实现异构系统和平台的数据共享和服务整合。该平台通过承接工业设计、中试项目、试验测试、技术引进、租赁委托等方式开展工业设计共性技术服务,建立“项目开发费+服务费+技术转让费+销售收入”的多元化盈利模式。 2.2云服务平台的体系架构 基于云服务的开放式工业设计创新技术服务集成平台,重点突破了科技服务垂直搜索与精准推送、大型仪器动态数据采集与监控、基于SNS的技术专家协同咨询、技术价格评估、技术技能在线交易等技术,用户通过SSO单点登录享受大型科学仪器与文献资源、技术评估与转移服务、工业设计共性技术中试开发、科技检测服务等所有子平台的服务,系统根据用户需求动态选择和匹配相应服务,并实现服务收入的按需分配,从而创造了一种清晰的商业运营和利润分成模式。引入C2B(需求者-技术方)等商业模式,提供仪器租赁、科技检测、软件与资源等团购服务,通过降低服务消费单价,提高用户使用度,增加平台收益;通过平台会员费、技术供需对接及成果转移佣金、服务资源租用费用、信息定制费、平台广告费等多元化创收模式,确保平台可实现可操作性强、可扩展性好、可持续发展性高的规模化运营。云服务平台包含大型科学仪器与文献资源、技术评估与转移服务、工业设计共性技术中试开发、科技检测服务等4个子平台。 2.2.1大型科学仪器与文献资源子平台 该子平台采用C2B模式,通过与工业设计产业企业建立紧密联系,充分收集聚合这些企业的科技基础条件资源需求,通过筛选分类后,将形成一定规模的相同需求,以团购方式寻求资源提供方,并积极与担保、保险公司加强合作,建立服务质量保证体系,形成公信力,构建“资源需求方———资源提供方———担保机构———平台管理方”共赢的商业运行模式,将有效解决需求分散、资源供需双方信息不畅的问题。 2.2.2技术评估与转移服务子平台 该平台基于SAAS这种软件即服务模式,提出技术转移应用服务模式的理念,并针对工业设计业的产业链结构,制定该行业的技术转移服务业务电子化标准,研究并开发支持技术供需者和中介的技术转移应用服务,构建一个具有强大功能的技术转移推广平台。用户可通过低廉的价格获得先进的技术数字内容制作、主题技术展示、技术精准推送、技术转移渠道拓展、技术专家协同咨询、技术科学评估、技术在线交易等强大的服务功能。同时,面向工业设计的技术评估指标体系包括技术价格、先进性、成熟度、转化可行性等评估指标等,为工业设计领域的技术价值量化提供科学和系统的评价依据。针对技术评估流程进行深入研究,开发支持流程化业务管理的在线评估管理系统,实现技术评估工作的科学化和信息化,有效地提高技术评估的规范化管理水平和工作效率。主要包括用户管理、项目信息管理、项目评估流程管理、在线评估等子系统。 2.2.3工业设计共性技术中试开发子平台 针对工业设计模块标准化与模块的划分方法,根据产品各零部件的不同功能,将零部件进行模块分类,综合考虑设计、工艺、制造和采购等多方面的需求,形成一套具有较宽应用范围内产品模块设计与制造方法。在此基础上,搭建模块化设计与制造系统,为零部件的模块化设计与制造提供技术支撑。 2.2.4科技检测服务子平台 该子平台利用现代信息技术,收集并规范科技检测领域的相关数据和信息,形成检测资源信息管理数据库,在此基础上构建“网上检测超市”,制定科技检测服务平台准入机制,制定检测机构加盟“超市”的规范性制度,进一步扩大科技检测超市加盟户数,聚集更多的优质检测资源;利用现代物流技术,完善“检测超市”物流配送体系,打通检测及关联服务中的物流、信息流和资金流;依照电子商务模式改进“检测超市”运行手段,建立检测超市信息管理系统,提升服务能力与水平。 3结语 鉴于目前现代制造服务业的发展趋势和目前国内工业设计科技资源共享平台存在的种种问题,本文提出通过集成工业设计有关的检测支援服务、仪器与文献共享服务以及技术转移服务,以资源及服务的理念,搭建的跨系统、跨平台的科技资源的云技术服务平台,从而促进传统产业结构升级,加速现代服务业的发展。 作者:高超 杨帆 李雷霆 单位:重庆市科学技术研究院 工业科技论文:国防科技工业战略资源论文 摘要:人才是国防科技赖以发展的根本。面临世界新军事变革的严峻挑战,国防科技工业必须加速建设一支具有现代知识和创新能力的人才队伍,才能跟上机械化、信息化的军队建设和发展步伐。从营造以人为本的科技环境、强化人才培育的力度、推进人才队伍的制度创新和机制创新、建立安全保障制度和政策研究体系几方面提出新时期国防科技工业自主创新人才培育的对策与建议。 关键词:国防科技工业;自主创新;人才 人才是科技发展之本,是科技发展的首要资源。国防科技自主创新人才队伍建设,是促进国防科技发展的长期而重要的战略任务,也是当前亟待解决的问题。国防科学技术的尖端性、系统性和复杂性决定了科技队伍建设和高端专家群体形成的艰巨性、长期性和科技人才队伍稳定的重要性。只有切实解决国防科技自主创新人才队伍建设存在的问题,优化队伍结构,提高整体素质,才能从根本上保障国防科技持续发展,提高自主创新能力的人才需求[1]。 一、国防科技工业自主创新人才的重要地位 1.自主创新人才是国防科技工业发展的重要战略资源 国防科技工业是国家的战略性产业,牵涉现代高新技术发展最前沿、最敏感的领域,事关国家安全,再加之国际军备竞争的激烈性与不相容性,这就必然决定了我国武器装备现代化的关键技术不可能依赖引进,而主要立足于自主研发。自主创新人才已成为当代国防科技工业的发展最强大的动力源泉和最重要的战略资源,具有不可替代的决定性作用,只有充分挖掘人才的潜力、发挥人才的能力,才能将人才资源转化为物质财富、将人才优势转化为实力优势,最终提高国防科技工业自主创新能力[2]。 2.自主创新人才是推进国防科技工业整体跃升的关键因素 当今时代,国家之间的较量与竞争,其实质就是人才的较量与竞争,特别是拔尖自主创新人才在国际竞争力和国家安全方面具有战略上的对抗性,并引领一国乃至世界国防工业的时展。作为稀缺资源,国防科技工业拔尖自主创新人才是实现国防科技工业整体跃升与跨越发展的关键因素。要抢占21世纪高新技术武器竞争的制高点,必须超前培养大批适应未来武器发展要求的创新人才,造就知识经济和高技术武器背景下的自主创新人才,满足国防科技工业跨越式发展的需要。 3.自主创新人才是国防科技工业全面振兴的重要保证 “十一五”至2020年,是我国国防工业发展的重要转型期。国防科技工业的结构形态、运行机制和管理模式都将发生重大的转变,实现由军民分离向军民融合转变,由机械化向数字化转变。在这一战略机遇期内,会遇到许多新的问题与难题,并主要依靠自己的力量来探索并加以解决,一支素质优良、技术过硬、锐意进取、无私奉献的自主创新人才队伍,是成功实现国防科技工业的战略转变的根本力量,是国防科技工业全面振兴的重要保证。 二、当前国防科技工业自主创新人才建设存在的问题 1.“以人为本”的全新人才观尚未真正得以牢固树立 由于历史原因与计划经济的影响,国防科技工业系统官本位思想依然严重,重仕途、轻技术,重文凭、轻技能,重引进、轻吸收的现象还普遍存在,而人才是国防科技工业和经济发展的战略性资源,“人才资源是第一资源”的重要性没有得到广泛认可和充分肯定;现有国防科技工业的人才政策措施贯彻执行不力,“以人为本”、尊重人才、爱惜人才的人才政策取向未能充分体现;在人才政策制定和出台时缺乏创新性与灵活性,与市场经济没有实现有效对接,二者不和谐的矛盾依然突出。 2.人才队伍结构和分布与国防科技工业可持续发展要求之间的矛盾突出 一是知识结构不合理。传统技术领域的人才相对过剩,而适应武器装备发展要求、以信息技术为代表的新兴学科和交叉学科的专业技术人才不足,特别是在一些重大基础研究、关键技术和重大工程、重点学科领域中,国内公认、国际知名的原创型和复合型的高层次人才严重缺乏,高层次的优秀经营管理人才、拔尖创新人才和高级专门技能人才的数量和质量不足;二是年龄结构不合理。高级职称中55岁以上所占比例过大,人才老化明显,且新老交替任务艰巨;三是层级结构不合理。尚未形成合理的以高层次人才为塔尖的梯级结构,老、中、青创新人才比例失调;四是区域分布不合理。在部分领域和地区人才结构逐步优化的同时,三线地区和边远地区人才“引不来,留不住”,人才匮乏的情况依然严重。 3.人才管理体制、机制与新时期国防科技工业发展要求之间的矛盾突出 国防科技工业人才管理体制、机制受企业、院所制度改革滞后的制约,科学评价、合理使用、有效激励人才的体系尚未形成,人才激励主要依赖于行政推动,内生、长效、规范的机制尚需不断完善;未能有效盘活现有人才资源存量,冗员较多,人才工作距法制化、规范化尚有明显差距,不能有效指导经营管理人才、专业技术人才和专门技能人才按各自的成长渠道发展。 4.人才资源配置体系与新时期国防科技工业发展要求之间的矛盾突出 国防科技工业系统内仍存在狭隘的部门拥有人才观,合理的人才流动机制不健全。尚未实现国防工业科技人才从无序向有序合理的双向流动转变,在人才流动过程中,缺乏诚信、恶意竞争、近亲繁殖的现象还比较严重,存在严重的人才浪费和人才匮乏并存现象,以市场为导向的人才资源配置体系尚未形成,还不能充分利用社会资源和人才市场配置人才资源,吸引人才的机制不健全,人才出口不畅,流动不规范,特别是人才流动中人才安全的问题比较突出,重要人才安全保障机制有待完善。 三、国防科技工业自主创新人才培育的对策建议 1.营造以人为本的科技创新发展环境 “以人为本”是国防科技工业发展的优秀理念。国防科技工业实现向创新导向型发展模式的转变,其关键在于自主创新人才的培育与开发,把“人才兴业”、“人才强企”作为基本战略选择。要始终坚持营造以人为本、广纳群贤、人尽其才、人才辈出的科技社会发展环境,形成“尊重知识,尊重人才”的良好风尚,确立自主创新人才在国防科技发展中的主体地位;强化作为创新人才基础的全民教育和终身教育,逐步建设创新性产业学习体系,提高国防科技产业的科学素养和创新意识;尊重自主创新人才的首创精神,激发自主创新人才的潜能;尊重科学发展规律,鼓励大胆探索,形成允许适度失败的良好宽松的自主创新氛围。 2.强化对自主创新人才培育的投入力度 在国家财政继续不断增加对人才队伍建设的物质资本投入与软投入的基础上,还要投入专项资金强化对自主创新人才的培育。 设立国防科技工业自主创新人才建设基金,为国防科技工业高层次自主创新人才培养和团队建设提供资金支持。其重点应用于以下几个方面:(1)通过对国防系统基础性研究和关键共性技术的支持,造就一批在重大科技与工程技术领域把握世界科技发展前沿的优秀科技自主创新人才;(2)支持一批国防科技重点学科建设,形成相对稳定的自主创新人才培育基地,并逐步构建和完善国防科技自主创新人才终身教育体系;(3)通过对优秀人才、特别是海外归国人才的资金支持,制定特殊政策,保障其合法权益,提高其工作、生活待遇,吸引他们在国防系统开创事业,自主创新,形成不同领域的高级专家群体;(4)积极开展国际科技合作与交流,支持军工科研单位参与国际重大科技项目与工程,加强引进技术的消化与吸收,提高自主创新的起点[3]。 设立国防专业奖学金,扭转报考军工特殊专业优秀生源少的不利局面,吸引和鼓励品学兼优的学子积极报考国防专业,学成为国防服务,为国防科技工业自主创新人才建设不断凝聚和蓄积后备力量。 制定军工人才特殊津贴政策。在以国家为投资主体的军品及国防战略高技术、产品科研生产领域,要按市场价值规律,建立和实施对国防科技工业各类人才的国家补偿制度,研究将人才特殊津贴作为国防科技工业特殊人才的长期激励政策,形成长效激励机制,最大限度地激发自主创新热情。 3.推进自主创新人才队伍建设的制度创新和机制创新 深化人事制度改革。重点抓好人才队伍建设中的“整体规划,合理使用,科学考评,有效激励,适时培训”五个环节,对于急需的高层次创新人才,其引进可不受单位编制、户口和工资级别的限制。 改革人才选拔制度。按照公开、平等、竞争、择优的原则选拔任用人才。在人才选拔任用过程中,坚持市场配置、组织选拔和依法管理相结合。 改革分配制度,完善奖励制度。以充分体现人才资源价值为出发点,健全保障制度,对自主创新人才实行分层分类管理,逐步建立和完善市场化收入分配机制,坚持按劳分配与按生产要素分配相结合、短期激励与中长期激励相结合、激励与约束相结合的原则,推进分配方式向多元化转变。 建设富有激励作用的人才评价机制,建立一套体现自主创新人才特点的、多元化的高层次人才评价指标体系,改革不利于自主创新人才发展的评价制度和做法,建立健全贡献和成果回报机制。 建立有效的人才引进与交流机制。通过公开招聘、成果转化引才、建立协作关系引才、成立博士后流动站引才等多种形式,选拔引进优秀自主创新人才。 4.建立国防科技自主创新人才安全保障制度 从保障国防科技工业创新人才合法权益,充分发挥创新人才的聪明才智,规范创新人才流动程序等方面,对涉及国家武器发展和国家安全的重要创新人才加以法律保护和制约,通过法律法规对自主创新人才进行引导和规范。建立掌握优秀技术秘密的自主创新人才不能随意脱离国防科技工业系统,以防止人才流失,确保国防军工的安全[4]。 5.建立国防科技工业自主创新人才政策研究体系 建立自主创新人才政策研究体系,为自主创新人才工作提供必要的理论支撑,积极组织和开展国防科技工业创新人才工作热点问题和难点问题的研究讨论,进行国防科技工业自主创新人才安全预警机制研究,提升创新人才管理手段,改变创新人才管理静态、死板、简单、僵化的管理模式,实现人才管理的人性化、动态化、科学化、信息化[5]。通过创新人才问题研究,为制定相应的自主创新人才政策提供科学依据,避免政策制定的盲目性和局限性。 工业科技论文:对目前国内工业建筑工程科技走向的分析 摘要:在我们国家加入WTO(世界贸易组织)以后,许多别国的建筑设计理念和工业建筑工程科技都进入国内,我们国家也随着开展了工程科技的革新,国内的工业建筑工程科技正以向科技化及健康的走向发展着。本文针对目前国内工业建筑工程科技走向进行分析。 关键字:工业建筑;科技;走向;分析 1 目前国内新型科技的使用情况 1.1建筑装饰工程科技的革新和走向 近些年来,国内的建筑事业获得了迅猛的发展,为我国的社会经济的进步提供了非常大的贡献。与此同时,建筑装饰工程科技在科技与环保理念之下,同样获得了巨大的进步。20世纪末,国内的装饰工程科技开始与外国的先进科技不差上下,但在可持续走向的过程中碰到了瓶颈时期,导致装饰工程科技最终于国内当下阶段,造成国内装饰行业得不到快速的发展进步。 自21世纪以来,装饰行业的企业市场理念开始加强,针对国内日益提升工业建筑的准求,企业的眼光投在了盲目追寻世界上先进科技上,引用和选用了先进的工程科技。譬如:背栓系列、石材干挂科技、组合式单体幕墙科技、点式幕墙科技、金属幕墙科技、微晶玻璃与陶瓷复合科技、木制品部品集成科技、石材毛面铺设整体研磨等。在先进科技的作用下,导致高科技因素在装饰行业蜂拥而至,不少的工业产品直接在装饰工程中所使用,金属材料装饰、玻璃制品的装饰、复合性材料的装饰、木制品部品集成装饰等先进科技的出现,从根本上使得装饰工程发生变化,时代感越来越强,产品精度高,工程质量好,工程工期短,无污染的独特优势导致他们在装饰工程中得到获得越来越多的展现契机。这些先进的装饰材料和工程科技,在工业建筑中为工业生产的提升发挥了很大的帮助作用。 接连和固定是装饰工程作业必然会濒临许多方面的矛盾,各种高性能的黏结剂的出现完全使得传统的模式得到变化更新,在确保使用强度的前提之下,弹性黏结消除了钢性黏结的弊端。免漆饰面工艺与环保油漆的使用,本质上改变了现实中油漆作业造成的化学污染的情况,免漆饰面的形成,现场全部取消油漆工的作业,从生产方式的变革直接反映工程水平的提高与走向。环保油漆的运用,不光造成工程工作者的身体安全获得了保证,而且成功预防了由油漆造成的有害气体而延误工程竣工时候的正常运用,同时材料的耐火性也获得了大幅度的提高,工业建筑自身的安全性能和使用年限获得了提升。 1.2 更多的新科技新材料在混凝土工程中的使用 1.2.1清水混凝土工程科技 因当下国内人口在不断的增多,每个人所占有的空间在不断的降低,为了得到更为优越的居住环境,高层建筑走向变成必然。为了满足高层建筑对工艺的要求,现浇钢筋混凝土结构在建筑工程中的投入开始增多起来。清水混凝土科技是现浇钢筋混凝土科技中的一项新科技,它是将原始浇筑面直接作为装饰性表面的混凝土,质朴自然,展现了人们重归于大自然的科学认识。 除此之外,遵从装饰所达到的效果分为3类:普通清水混凝土、饰面清水混凝土、装饰清水混凝土。清水混凝土科技是混凝土科技的一项全新科技,因其直接以原始浇筑面作为装饰表面,使得整个工程建筑变得简便快捷,减少了工程建筑成本,使得整个工程的速度也增快了不少,同时也减少了工程竣工之后的维修费用问题。这种类型的工业建筑工程提升了整个建筑的稳定度,减少了工程成本,对当今的工业建筑是有益无害的。 1.2.2 混凝土工程的新材料――钢纤维砼 随着建筑行业的不断走向,人类对建筑的要求越来越高,不仅仅只为了居住性和生产适用性,而且还要求具有强烈的时代气息,让建筑呈现出艺术美感。标志性的住宅和工业建筑也成了人们追求的方向,为了达到艺术效果,建筑工程中对混凝土工程科技的要求就提高了。为了使建筑的艺术感和实用性都能得到体现,我国建筑行业的专家研究出了钢纤维砼。钢纤维砼是在普通砼中掺入适量钢纤维经拌合而成的一种复合材料,它不仅能改善砼抗拉强度低的缺点,而且能增强砼构件的抗剪、抗裂能力、耐久能力,能使脆性砼具有较好的延性特征。另外,钢纤维砼具有较好的能量吸收能力,因而它使构件具有优良的抗冲击能力,对于结构抗震性有极大改善。钢纤维砼的应用,是混凝土工程科技中的一项突破,它弥补了建筑工程中建筑材料抗拉能力不足的问题,推动了建筑工程科技的走向。 1.3 新型防水工程科技在工程中的大区域使用 1.3.1防水混凝土结构 防水混凝土结构是指以本身的密实性而具有一定防水能力的整体式混凝土或钢筋混凝土结构,它兼有承重、围护和抗渗的功能,还可满足一定的耐冻融及耐侵蚀要求。与卷材防水层等相比,防水混凝土结构具有材料来源广泛、工艺操作简便、改善劳动条件、缩短工程工期、节约工程造价、检查维修方便等优点,在工业建筑中经常采用。 1.3.2 防水材料的更新走向 运用防水材料达到防水效果的传统作业方式是沥青防水,现在通过科研专家的不懈努力,已经走向出高分子卷材、新型防水涂料、密封膏等高效弹性防水作业。防水工程在向冷作业方向走向,综合机械化水平也在不断提高。新型防水材料的应用以水泥基渗透非结晶型防水材料为例,它是以高强度水泥为载体,经特有活性物质和微硅粉改性而成,以此为基础,我们已经开发了聚合物改性水泥基渗透非结晶型防水涂料、混凝土外加剂、结构修补砂浆等多种产品。 目前在我国建筑工程中已经得到大区域使用。通过在建筑工程中的应用实践验证,水泥基渗透非晶防水材料渗透性强,防水性能持久,具有其他材料无法比拟的自我修复功能,整体防水性强,能抵御化学物质的侵蚀,并对钢筋起保护作用;而且环保无毒,不产生危害气体,工程简单,对复杂混凝土基面适应性好。任何复杂环境尤其是水位经常波动、变化,以及经常受到机械震动的环境下,如溢洪道、水池、地铁隧道、地下室等结构,水泥基渗透型非结晶防水材料优越性能更加突出,解决了一般防水材料无法解决的难题。 2 现代工业建筑工程科技的走向 以最小的代价谋求经济效益与生态环境效益的最大化,是现代建筑科技活动的基本原则。在这一原则的规范下,现代建 筑科技的走向呈现出一系列重要走向。剖析和揭示这些走向走向有助于认识和推动建筑科技的进步。 2.1 高科技化走向 新科技革命成果向建筑领域的全方位、多层次渗透,是科技运动的现代特征,是建筑科技高科技化走向的基本形式。这种渗透推动着建筑科技体系内涵与外延的迅速拓展,出现了结构精密化、功能多元化、布局集约化、驱动电力化、操作机械化、控制智能化、运转长寿化的高新科技化走向。建材科技向高科技指标、构件化、多功能建筑材料方向走向。在这种走向中,工业建筑的工程科技也随之向着高科技方向走向,利用更加先进的工程科技,使整个工程过程合理化、高效化是工业建筑工程的优秀理念。 2.2 生态化走向 生态化使得建材科技奔向开发高质量、低消耗、长寿命、高性能、生产与废弃后的降解过程对环境形成的作用是比较小的建筑材料方向走向;追求建筑设计目标、设计过程以及建筑工程的未来运行,一定要兼顾到对生态环境形成的不良影响,争取选择那些低污染、耗能少的建筑材料与科技器械,提升建筑物的运用时间,争取使得建筑物与周围生态环境相统一。在这样的走向中,建筑的灵活性将成为工业建筑工程科技首先要考虑的问题,在使用高科技材料的同时也要有助于周围生态的和谐走向,另外在建筑使用价值结束后建筑的本身对周围环境的影响也要在建筑工程的考虑之中。 2.3 工业化走向 工业化是当下建筑事业的走向方向,它试图将互换性和流水线引到建筑活动,以准化、工厂化的系统科技改造建筑业的陈旧生产模式。从建筑构件到外部脚手架等都能够由工业生产完成,标准化的实施使得建筑的高效率提高,为以后的工业建筑工程科技的一体化提供了条件。 3 结束语 工业建筑工程科技的走向跟许多的因素都有着密切的联系,但最终的方向决定在当下生产的需求、科技的进步、外界环境的要求。只有满足这样要求的建筑工程科技才可为工业建筑提供最好的需求。工业建筑工程科技的走向将奔向高科技和一体化的走向发展。 工业科技论文:陕西农产品加工业科技发展的问题、需求与对策 [摘要]陕西农产品加工业逐渐成为国民经济发展颇具潜力的增长点。但总体而言,与国际国内先进水平相比,陕西农产品加工科技水平普遍落后。因此,分析陕西农产品加工业科技发展存在的问题及需求,并寻求解决对策,具有重要的现实意义。 [关键词]农产品加工业;科技发展;问题;对策 1陕西农产品加工业科技发展存在的问题 1.1农产品加工企业技术水平整体落后 陕西农产品加工业的技术水平普遍落后,初级加工占有重大比例。2008年,全省大中型粮食加工企业中,从事粮食储藏、面粉和淀粉加工等初加工的企业占到粮食加工企业总数的63.1%;肉类加工企业中,从事初级屠宰的企业占到肉类加工企业总数的74.3%。 1.2农产品加工装备整体水平及其机械性能低 同其他先进水平省份比较,农产品加工业在陕西的装备普遍落后,原因可能是受机械工业发展水平和科技水平的整体制约。目前,技术装备处于20世纪80年代的世界水平农产品加工企业占80%以上,只有5%的技术装备处在世界先进水平。另外,大部分农产品加工企业设备简陋、规模小,加工装备的机械化程度低,必然造成加工能力低下。 1.3科技投入及成果转化不足 农业科技资金投入少,农业创新能力弱。农业科技投入只占农业总产值的17%~27%。这使得农产品加工技术和水平很难得到快速提高,使得企业科技创新能力弱,优秀企业竞争力不强。多数农产品加工企业没有独立的研发中心和专门的研发经费,各级政府对农业科研经费投入不足,科研机制不完善、科研队伍人才资源作用发挥不充分、示范带动作用不强,这些都严重制约了农产品加工技术的发展,不能很好地为地区农产品加工业服务。 科技转化能力低,高新技术未能很好转化。全省食品产品万余种,90%以上属初加工和粗加工产品,精深产品少,产业链条短,产品附加值低,对相关产业带动力不强,科技转化能力低成为产业快速发展的瓶颈。 1.4缺乏科技创新意识,企业持续发展后劲不足 陕西农产品加工企业起步晚、起点低、规模小、整体实力较差,在科技创新意识、产品质量控制、研发条件、科研开发投入、知识产权拥有的数量、员工培训等方面与发达国家的公司相比,差距大。多数大中型农产品加工企业的所谓“科技投入”或“高科技驱动”等,多是从国外进口设备,而不是用于产品和技术的创新与开发,没有独立的知识产权,抵御风险的能力十分脆弱。因此,建立和完善高效的科研创新体系十分必要。 2陕西农产品加工业科技发展的需求 根据农产品加工业科技发展趋势及陕西农产品加工业科技发展现状,陕西农产品加工业的重大科技需求有如下几个方面: 2.1农产品深度加工关键技术的需求 2.1.1大宗农产品传统加工技术的提升改造 陕西农产品重点需要开展肉制品、粮油、果蔬、乳制品、烟酒茶胶等大宗农产品的深加工关键技术的研究,重点突破酶工程、生物工程以及高效分离、杀菌、防腐、干燥等农产品精细加工技术,引进开发一批深加工新技术、新工艺、新设备,创出一批有较高市场占有率的名牌产品,建立若干农产品深加工示范生产线,扶持一批农产品加工龙头企业,形成一批科技创新基地,培育新的经济增长点,增强陕西农产品及加工产品的市场竞争力。 2.1.2需要农产品产后保鲜、深加工、资源多层次利用、产品系列开发生产的综合配套技术陕西农产品生产存在用途不专、品质不高、定位趋同、效益低下等问题,迫切需要农业科技为优势农产品生产提供系列优质专用良种,区域化、专业化、系列化、标准化的优质、高效、栽培(养殖)技术,以及配套的收获、仓储、运输、加工、包装等技术。 陕西农产品目前仍以鲜食、原料和初级加工品消费为主,产品的精深加工和资源系列多级化综合利用水平普遍较低,产业链短、经济规模小、附加值低,严重制约着农产品的市场竞争力,这迫切需要农产品产后保鲜、深加工、资源多层次利用、产品系列开发生产的综合配套技术。 2.2技术装备方面的需求 目前,陕西农产品加工业的重大技术装备主要依赖进口,因而具有多方面的局限。一是设备进口,成本高,加大了产业发展的投资。而受投资影响,中小企业的技术改造得不到发展,制约了规模加工的发展。导致高技术、高附加值产品生产工艺和关键技术装备的落后,影响企业的综合经济效益和产品质量,削弱了企业的竞争力。二是设备进口,维修麻烦,配件价格高,更换配件费钱又费时,影响了加工企业的生产能力。因此,现阶段陕西农产品加工业的技术装备需要质量好、性能强、技术高的国内自主研发产品。 2.3技术创新方面的需求 陕西农产品加工业起步较晚,许多企业重引进、轻研发,重设备、轻技术。因此提高全省农产品加工业技术创新的能力,新时期有下列需要: 2.3.1技术创新方面的投入需求 投资在技术创新方面具有风险性,它需要巨大的一次性投入。陕西农产品加工业的发展,需要建立健全相应的金融体制,为企业的技术创新提供广泛的融资渠道。 2.3.2企业应成为技术创新主体的需求 技术创新主体是指参与技术创新活动过程、并在技术创新活动中占主导地位。我国绝大多数加工企业技术却不是技术创新的主体。陕西情况也一样。长期以来,技术创新主体本末倒置,企业在这个过程中扮演着次要的角色。而研究开发机构和政府成了创新的主体,这是很不正常的情况。 2.3.3技术创新信息服务作为中介的需求 在市场经济条件下,由于传播技术的局限性很大。因此就必须用中介信息来搭起在确定何时创新、创新什么、如何创新,市场并不能提供明确的信息的情况下一座桥梁弥补不足。而陕西目前对中介信息机构的基础设施建设发展不到位,许多加工企业还没有建立计算机网络设施,还不能进行快速多渠道的信息联络,这样,科研院所和高校与市场在创新技术方面难以直接联系,这一方面造成企业的技术创新过程受到了较大限制。另一方面高校和科研单位的创新成果也难以及时地转化为现实生产力, 2.4食品安全、标准体系与质量控制关键技术的需求 2.4.1食品安全关键技术 针对陕西农产加工食品安全方面存在的关键问题和“入世”后所面临的挑战,研究开发食品安全检测技术与相关设备,建立食品安全监督与评价体系,构建陕西食品安全科技支撑平台,满足对农产加工食品安全保障和进出口贸易的需要。 2.4.2农产品加工质量标准与全程质量控制技术 陕西农产品加工业尽管已采用国家或行业标准,但普遍标准旧,在有害微生物及代谢产物、农药残留量等食品安全与卫生标准上与国际标准相比差距大,不能与国际市场接轨。针对这些问题,迫切需要开展重点农产品技术标准及检测技术的研究,借鉴国外推行GMP、HACCP、ISO9000质量管理规范的先进经验,构建陕西大宗农产品主要加工产品的质量标准体系,提出与国际接轨且适合陕西实际的大宗农产品加工全程质量控制技术规程,促进加工产业的健康、有序发展。 3陕西农产品加工业科技发展的对策 3.1技术创新的推进和增加科技资金投入是农产品加工业发展的根本出路科技和市场一样,是农业产业化的起点,也是农业产业化得以腾飞的双翼和升级的阶梯。农产品加工业只有以科技为先导才会持续发展,成为实现农村现代化的有效途径。政府要加大农产品加工的科技投入力度,全面部署农产品加工业科技的发展,切实提高技术创新能力,扭转产后科技投入不足的问题。同时,在“十二五”期间的各项科技计划中重点予以支持,实现重大突破。 3.2采取投入主体多元化的形式,建设一批农产品加工业技术创新及产业化发展示范基地农产品加工发展的重要前提应该是加强农产品加工基地建设,逐步实现质量标准化、加工原料规格化、生产规模化、品种专业化、运营一体化。建议科技厅在全省范围内,选择一些关系国计民生的重点农产品种类,在重点生产区域,采取多元化投资的形式,重点抓一批农产品加工技术创新及产业化发展示范基地。 3.3引导科研单位的参与,实行产、加、销一体化,推进农产品加工业的产业升级实行产销一体运行,以市场为导向,从而获得比较丰厚的回报,是农产品加工业发展的必然要求和必由之路。实行“公司+农户+科研院所(高校)”的新型运营模式,促进三者的紧密结合,探索出以企业为龙头,以科技为先导,以农户为依托的新型产业化、规模化运营机制,实现合理的利益分配机制,促进农业产业化的深化与升级。 3.4建立健全农产品市场与技术信息服务体系 市场、技术、信息三者都是农产品加工业发展的重要因素,要尽快建立健全可辐射陕北、关中、陕南的市场、技术网络,并在此基础上建立相应的专家咨询系统,指导全陕西省农产品加工业健康发展,尽量减少一哄而上、盲目重建的现象。 工业科技论文:南通市工业企业科技创新绩效评价 摘 要:科技投入产出效率无疑成为科技发展评价中的关键环节。采用DEA方法对南通市规模以上工业企业的科技投入产出效率进行评价,指出了南通市工业企业科技创新中存在的投入产出效率总体不高、行业综合效率差距较大、重点行业存在投入冗余等问题,建议工业企业技术创新应在优化结构、提高效率、加快传统产业转型升级、推进科技创新成果转化等方面下工夫。 关键词:工业;科技创新;评价;DEA模型;传统产业 科技支撑发展,创新引领未来。足够的科技投入强度和合理的科技投入结构是提高科技产出效率、增强地区创新能力、促进经济社会发展的必要条件。科技对经济的支撑和引领作用不仅取决于科技投入的总量,更为关键的是科技投入产出的效率,因此,科技投入产出效率无疑成为科技发展评价中的关键环节。本文有针对性的从工业行业角度出发,采用DEA方法对南通市规模以上工业企业的科技投入产出效率进行评价,找出存在问题,提出对策建议。 一、现状分析 科技活动包括科学研究与试验发展(R D)、科学研究与试验发展成果应用及相关的科技服务3类活动,其中科学研究与试验发展(R D)又分为基础研究、应用研究和试验发展,R D资源的合理配置是推动科技发展的一个重要条件和前提。 1.科技人才队伍不断壮大 科技活动人员是企业开展科技活动中最主要的因素,是开展科技活动的前提和基础。2012年底,全市规模以上工业企业从事科技活动人员达到6.07 万人,其中,研究与发展活动人员(R D人员)3.63 万人,分别比2011 年增长16.8%和13.0%;R D人员占科技活动人员的比重为65.0%,比2011 年(61.8%)提高3.2 个百分点。科技活动人员中R D人员所占比重上升,反映了企业自主创新人力投入力度的不断加大。分行业看,电气机械和器材制造业、纺织业、化学原料和化学制品制造业中科技活动人员均超过5 000人,这三个行业R D人员占科技活动人员比重分别达到60.1%、58.9%和55.1%。 2.科技经费投入不断加大 科技经费投入是确保科技活动人员开展各项科技活动的必要条件。2012 年,南通市共有规模以上工业企业4 941家,其中,有R D活动的1 191家,比2011年增加298家;占全部规模以上工业企业的比重为24.1%,比2011年提高6.1个百分点。规模以上工业企业R D经费内部支出96.10亿元,比2011年增长23.4%,占地区生产总值比重由2011年的1.9%提高到2012年的2.2%。其中,大中型工业企业R D经费投入主体作用明显。2012年,全市大中型工业企业R D经费内部支出为59.99亿元,比2011年增长23.5%,占全市规上工业企业R D经费内部支出的比重为62.4%;小微工业企业R D经费内部支出为36.11亿元,比2011年增长23.4%,占规模以上工业企业R D经费内部支出的比重为37.6%。 分行业看制造业是规模以上工业企业R D经费投入的绝对主体。2012年,全市规模以上制造业企业R D经费内部支出95.35亿元,占规模以上工业企业的比重为99.2%,R D经费投入超亿元的行业有17个,其中超十亿元的行业有2个,分别是电气机械和器材制造业、化学原料和化学制品制造业。 3.科技产出水平不断提升 二、绩效评价 (一)DEA模型的选取 数据包络分析(DEA,Data Envelopment Analysis)是美国运筹学家A.Charnes和W.Cooper等学者提出的以相对效率概念为基础,根据多指标投入和多指标产出对相同类型的单位(部门)进行相对有效或效益评价的一种新的系统分析方法。结合国内DEA研究的实际应用,本文选取使用较多的两个模型模型C2R和BC2模型。其中,C2R模型可以用来评价决策单元是否同时达到规模有效和技术有效,BC2模型则是用来评价决策单元的技术有效性。 1.C2R模型原理及评价 2.BC2模型原理及评价 C2R模型假设分析主体在固定规模收益下运营,但若存在变动规模收益,则会导致技术效率与规模效率不可区分。BC2模型将综合效率分解为技术效率和规模效率。综合效率表示投入产出项资源配置及规模大小是否适当,在固定投入下,实际产出与最大产出两者之间的比率。纯技术效率指投入与产出之间的配置比例,用于衡量是否有过多的投入造成浪费,或过少的产出而生产能力不足。规模效率表示整体投入资源的规模大小是否适当。规模收益是指投入要素等比例增加时对总产出的影响,共有3种形式,最适当的形式为规模收益不变,即投入与产出成等比例增加;规模收益递增是指产出增加的比例大于投入增加的比例;规模收益递减是指产出增加的比例小于投入增加的比例。DEA无效除了来自资源配置(投入产出)不当的因素外,也可能源于投入的不适度规模,可以通过调整投入规模改进其无效的状态。 (二)评价指标体系的设计 工业行业的科技投入产出效率评价系统比较复杂,在评价指标的选取中,既要考虑到科研创新能力又要考虑到效益性。评价体系分为科技投入和科技产出两大部分,在科技投入指标中,包含人力资源投入指标和经费投入指标。其中,R D人员是由参加R D项目人员的全时当量及应分摊在R D项目的管理和直接服务人员的全时当量两部分相加计算而来,更能有效地衡量对人力资源的实际投入;经费投入指标中,R D经费内部支出反映了对科技活动的实际支出;技术改造经费支出反映了工业企业引进吸收新技术和改造落后产能的力度;新产品研发投入反映了工业企业科技创新的能力。在科技产出指标中,专利申请量是体现工业企业研发能力的重要指标,新产品产值和新产品销售收入则是了反映工业企业的产出效益以及投入增加所带来的产出成果。具体评价指标体系如下(见表1)。 工业科技论文:以科技进步推动石化工业循环经济发展 [提要] 近几年来,巴州石化工业经济发展迅速,2012年巴州主要大宗工业品原油产量585.2万吨,同比增长0.2%,原油加工量64.8万吨,同比增长12.5%;天然气产量开采量195.2亿立方米,同比增长13.4%。石化产业的废水、废气排放占到全州总排放的70%和59%以上。本文结合巴州实际,对如何运用科学技术推进巴州石化工业循环经济发展提出建议。 关键词:科技进步;工业;循环经济 原标题:科技进步推动石化工业循环经济发展――以新疆巴州为例 收录日期:2013年6月23日 一、巴州石化工业经济现状 在巴州工业经济发展中,石油天然气开采占本地工业的主导地位,短期内这种工业格局仍将继续。2011年巴州主要大宗工业品原油产量584.12万吨,天然气开采量1,721,723万立方米,2009~2011年石油、天然气企业的利润率仍保持继续增长态势,分别为48.38%、49.78%、49.84%。2012年石油天然气工业增加值占巴州工业增加值的75%,石油天然气工业的主导地位预计在今后几年仍难以撼动。几年来,当地通过科技进步发展石化工业循环经济虽取得一定成效,但压力巨大。因此,无论从经济质量还是从环境承载能力看,加快科技进步,运用先进适用技术改造传统工业,特别是提升石油天然气等化工主导产业,是巴州发展工业循环经济、实现可持续发展的迫切选择。 二、科学技术在推进巴州石化工业循环经济发展中的作用和问题 (一)发展石化工业循环经济对科学技术提出了新的战略性需求。2011年全州万元生产总值综合能耗、电耗,规模以上工业万元增值综合能耗等各项指标较上年同期已有所下降,但与其他地市相比,还很不理想。2012年巴州工业发展取得了骄人的业绩,但还存在一些不容忽视的问题。石油工业所占比过高,受到国际经济大环境因素影响较大,地方难以左右,因而在经济运行中不确定、不稳定因素较多。石油天然气产业中所运用的新材料、新技术、新能源等产业规模小,贡献偏低。对经济增长和结构调整有明显带动作用的大项目、好项目偏少。劳动力等要素成本增加造成石油天然气生产成本上升,压缩了利润空间,生产效益下降。通过发展循环经济可以提高产业效率,延长产业链,提升产业的利润率,但这同时需要科学技术的进步来推动。 (二)巴州石化产业结构不合理,产品技术和附加值低。巴州石油天然气主要靠数量增加的粗放式发展模式,走以质取胜的集约化发展之路。近年来,巴州通过科技创新发展石化工业循环经济成效已初步显现,但总体形势不容乐观。一是运用新技术改造提升传统产业成效初显,但整体产业结构的调整还有一个较长过程。科学技术的创新运用对巴州石化工业领域节能降耗、工艺改进、污染减排等影响非常明显,但还需进一步提高;二是巴州运用新技术改造传统产业虽然在节能降耗、废物利用等点上取得了初步成效,但从面上情况来看,整体产业结构不合理,不仅缺少高新技术产业,而且传统产业不大不强。石油天然气等总量比较大的行业门类,也只是依赖1~2个产业,且一个产业又往往依赖个别大企业,产业基础很不稳定。加之区域特色不明显,县区之间产业同构现象比较突出,影响了区域竞争力的提高。 (三)工业增长方式仍然比较粗放,在石化工业循环经济中科技创新不足。2011年,巴州石油、天然气开采业用电量为118,261.00千瓦,比重占全社会用电量的17.34%。2011年巴州每万元工业增加值能耗高于全疆平均水平,居全疆倒数第二位;每亿元工业增加值废水、废气、固体废物排放分列全疆倒数第四、第二、第三位。由于石油石化产业中的科技创新不足,科技投入不够,许多石化工业循环经济的关键技术,重点节点得不到突破。由环境污染导致的事件时有发生,将会对环境带来极大的、无法弥补的破坏。粗放式的生产模式,造成能源巨大的浪费,在能源生产的过程中也存在技术落后,管理不到位,进行简单开采,造成能源基地的污染、浪费和环境破坏。造成环境巨大的代价,生产大量投入,能耗水平高,环境压力大,社会和谐稳定问题不容忽视。循环经济可以解决能耗和污染的诸多问题,发展的好还可以降低能耗水平、提升企业效益,产生新的增加值,但这需要在科技创新上投入更多的资金和技术,来解决石化工业循环经济中存在的难点问题。 因此,我们发展石化工业循环经济,不仅仅是解决企业生产问题,更应通过规划引导、政策扶持、科技推动,在巴州石油天然气行业、重点领域形成一批符合可持续发展的示范区、工业园等等,以逐步形成巴州特色的工业循环经济发展模式。 三、对加快巴州科技进步发展工业循环经济的对策建议 发展工业循环经济是一项科学性、技术性、经济性和战略性很强的决策。对我们政府管理部门而言,要发挥“看得见这只手”的作用,为工业循环经济的发展创造良好的社会生态环境。对于企业来说,要以政府为主导、市场为导向发展工业循环经济产业。循环经济不可能在现有低技术水平上得到可持续发展,科技创新是工业循环经济发展的必由之路。 (一)强化规划引导,促进产业结构向石化循环经济调整升级。按照巴州已有的工业发展规划和生产力布局规划,加快产业结构调整,鼓励开发高技术含量、高附加值、低能耗产品,促进传统产业优化升级,提高石油天然气中高新技术产业在工业中的比重。特别是在招商引资工作中,有意识地根据现有产业结构与石油天然气产业定位有选择的招商。对石油、石化上下游产业招商给予支持,特别是能接通石化上下游的产业、产品、生产工厂和技术要积极引进,鼓励用各种新技术来解决上下游在循环经济利用上的瓶颈和难题,落实循环经济所需的各项要求。 (二)科学分析当前形势,进一步加大科技创新在巴州石化工业循环经济中的投入。我们发展新型工业化的优势条件就是拥有资源,这是巴州实现工业加快发展的现实基础。这为巴州发展石油天然气化工、特色工业产业提供了很好的资源条件。一是库尔勒区域中心城市建设进一步加快,城市功能不断完善,影响力和吸引力都明显增强;二是自治州相继出台了实施“工业强州”的意见和加快工业发展的指导意见,进一步加大推进新型工业化发展的支持力度,形成良好的政策环境;三是随着自治州“创新发展环境”活动的深入开展,大大改善了巴州的投资环境,有力地促进了招商引资工作的开展。这也为加大科技创新在石化循环经济的投入奠定了一定的基础。 (三)发挥好政府的协调职能,加大对石化工业循环经济的支持。除了借助政策手段进行间接调节,巴州地方政府和各级主管部门要转变职能,加强和石油天然气企业的沟通与联系,排除企业顾虑及消极思想,为企业利用创新技术发展循环经济出谋划策,加大对石化工业循环经济的支持。发展和改革委员会、工业经济、科技、环保等部门要进一步强化主动服务意识,积极创造条件,为区域间的技术经验交流与合作提供平台。可尝试建立资源循环利用新技术项目库,积极为企业收集、提供最新科技信息。组织消化吸收和创新,促成国内外已有科研成果向生产力的转化。充分运用市场机制将企业培育成为技术运用与推广的主体,将有利于巴州石油、石化循环经济发展的产业和技术落地给予更多的支持。 (四)探索扶持机制,营造发展循环经济的政策环境。巴州对鼓励推广新技术运用的各项制度已初步建立,但系统技术创新体系有待健全和完善。巴州制定出台了部分政策措施,指导工业循环经济的发展,但从总体来讲,促进工业循环经济发展的政策体系还不够完善,配套措施不全,缺少有效的激励政策、资金支持、回收处理体系和合理费用机制来鼓励企业发展循环经济。 我们需要通过深化改革,形成有利于促进石油天然气循环经济发展的体制条件和政策环境。综合运用财税、投资、信贷、价格等政策手段,调节和影响企业主体行为,建立自觉节约资源和保护环境的机制。调整和落实投资政策,加大对石化循环经济发展的资金支持。除对一些重大项目作为政府投资的重点进行直接投资外,对一些符合国家环境和资源综合利用的项目,可通过积极组织科学技术项目、科技贴息项目、节能减排示范项目和国债项目等,争取国家预算内专项资金支持;对有利于促进循环经济发展的重点项目,也可引导各类金融机构给予贷款支持。 (五)坚持科技创新与资源环境保护相结合,坚持发展循环经济,实现可持续发展。近年来,巴州坚持把发展循环经济、建设节约型社会作为调整产业结构、加快增长方式转变的重要抓手;坚持优势资源开发与资源环境保护相结合,实现可持续发展;坚持协调发展和重点突破相结合,集中精力优先发展支柱产业;坚持大企业大集团战略与促进中小企业发展相结合。坚持新型工业化和城市化相结合;坚持新型工业化与科技创新相结合;坚持新型工业化和扩大就业相结合。制定了节能降耗和清洁生产工作目标,坚持把工业领域的循环经济发展作为构建节约型社会的抓手。目前,巴州发展工业循环经济工作已取得初步成效。需要把保持良好的生态环境作为巴州最突出的竞争优势之一,遵循先规划后开发的原则,科学合理地进行产业布局和石油天然气资源开发,坚决防止无序开采资源,绝不走先污染后治理的老路。推进石化重点领域节能减排和环境综合整治,加强石油天然气资源的科学管理,加大科技创新力度,加大科技创新在石化产业的投入,加大科技创新在循环经济的投入,利用循环经济促进石油石化产业的进一步升级。 工业科技论文:衡阳市工业园区科技创新公共服务平台建设研究 摘 要:基于科技服务能力是后金融危机时代开发园区重要优秀竞争力的认识,就建好公共服务平台、强化科技创新硬件支撑,整合建设科技文献平台,建设园区技术产权交易平台,集中力量建设一批专业测试和行业检测平台,着力打造全流程的投融资平台等方面,提出一些操作性建议。 关键词:工业园区;科技服务平台;建设路径;衡阳市 园区是一种发展规模工业的新兴载体,是推进新型工业化的工作重心,是一种集研究、开发、生产、交换于一体的新型组织,是区域经济发展到一定阶段整合利用资源、提高产业聚集度的有效形式,同时又是推动招商引资和城镇化建设健康发展的重要载体。产业园区的发展有利于资源整合、提高土地利用率、增强企业的产业关联、延伸产业链、提高资源综合利用率,因而对发展“两型社会”和实现新型工业化有很好的促进作用。经过多年的发展,衡阳工业园区建设取得了显著成效,已成为衡阳经济发展的重要支撑、推进城市化进程的重要力量、招商引资和外向经济的重要载体、产业集聚的重要平台。 目前,中国沿海地区、中东部地区正处于产业转型,升级换代阶段,大量的劳动密集型企业迁往中西部地区,我们衡阳地区毗邻珠江三角洲,在这次的地区扩展、产业升级换代过程中,有着得天独厚的优势,我们应当把握这一千载难遇的机会,促进衡阳工业园区的建设,大力发展衡阳工业。虽然衡阳工业园区取得了诸多辉煌成绩,为衡阳发展作出瞩目的贡献,但是目前,衡阳工业园区无论在数量和质量上都和沿海城市、中东部地区工业园区对比有着较大的差距,例如,规模相对较小、享受的优惠政策较小等等,但最为突出的是缺乏科技创新公共服务平台,这也在很大程度上制约了工业园区的加速发展。本文欲结合衡阳市工业园区的特点,探讨如何建设适合衡阳工业园区科技创新服务平台。 一、创新科技服务平台建设意义及需求 创新科技平台是工业园区的重要组成部分,是服务于工业园区企业进步与创新的基础支撑体系。衡阳市工业园区科技平台建设工作经过长期努力,取得了一定进展,具备了较好的基础。2011年,高新区成功获批省知识产权试点园区,以此为契机,高新区大力推进企业知识产权试点工作,对接省、市知识产权局、高校、研究所、企业,形成了官、产、学、研相互联动,互转化科研成果的良好机制,做强了一批知识产权保护先进企业。此外,衡阳高新区还依托部级工程实验室、企业技术中心、博士后科研工作站和院士工作站,积极推进产学研合作。在增压器领域,湖南天雁机械有限责任公司以其强大的科研和生产能力,制定实施5项行业标准,成为国家涡轮增压器行业标准的主导企业;中钢集团衡阳重机有限公司凭借其良好的自主创新能力被认定为国家企业技术中心。但从总体上看,衡阳市园区科技平台建设仍然相对滞后和效率低下,存在着诸多亟待解决的突出问题:一是缺乏有效的资源共享机制和相关制度保障;二是对外交流与合作不够;上是缺乏技术支撑人才队伍及产学研合作机制;三是没有建立多途径的企业科技创新资金的融资途径。衡阳市科技平台建设的滞后与薄弱,制约了科技创新活动的开展,使许多重大关键技术的突破难以实现,重大原创性科技成果难以形成。 二、建设园区科技创新服务平台和对策 1.建好公共服务平台,强化科技创新硬件支撑。价格高昂、日常使用率却不高的大型高档科学仪器,往往是中小型高科技企业发展的瓶颈。工业园区科技服务平台应当以“共享、共用、共建、高效”的运行机制为优秀,建立大型科学仪器设备资源信息库,对园区内企业现有科学仪器设备运行和管理的信息化;制定灵大型科学仪器协作共用、共建共享的办法,节约企业购置大型仪器成本,避免园区内企业重复购置大型设备,降低设备的闲置率,拓展仪器设备的使用范围,提高仪器设备的使用效率。 2.整合建设科技文献平台,提供深加工增值服务。加强文献平台的软硬件系统建设。科技文献资料是科技创新的基础和保障,建议政府加强园区数字化图书馆建设,扩充科技文献资源的种类与服务范围,努力使园区文献资源基本覆盖园区企业类型,建立科技综合情报咨询与信息分析支持系统,并与部级、省级科技文献信息服务机构挂钩联盟,让园区内的企业低费用或免费的共享各类科技文献信息。另外园区应当根据企业科技发展需要建立专业对口的博士后流动站,或是成立一批高水平的专家队伍及专业咨询机构将科技情报文献资料针对园区企业进行有针对性的二次加工,结合产业发展方向,为企业量身定制研发各类文献、专利、标准等数据,为创新创业提供腾飞“跳板”。 3.科技企业孵化器体系建设。构建科技企业孵化器体系,进一步完善中小企业创业服务环境,降低中小企业创业风险和成本,提高创业成功率,为中小科技企业提供包括政策、管理、金融、人力资源、开办场地以及专业化支撑等在内的综合性企业孵化服务,提高孵化能。建立衡阳工业园区高技术创业中心,进一步完善科技企业孵化服务功能;充分利用以衡阳财经工业职业技术学校牵头成立的职教服务集团,培育一批具有特色优势和较强竞争能力的科技企业孵化器。 4.成果转化公共服务体系建设。发展与成果转化相关的网上交易,建立一批园区技术交易服务机构;进一步完善为中小企业提供信息、技术、鉴定、和认证、人才、专利服务的科技咨询服务机构;结合科技管理职能的转变,加快科技评估机构建设,推动一批科研机构转制为科技中介服务机构。加快建立适应科技事业发展及高新技术产业化的创业投融资体制,发展各类科技创业投资机构,营造有利于风险投资健康发展的政策环境。 5.高起点建设产学研合作交流平台。一是积极地搭建产学研联网平台,搜集并公布园区辖区及衡阳地区高校和科研院所专家学者的研究方向及成果、产业发展导向、企业技术需求信息等,便于供需双方及时沟通了解信息。二是建立并扩大产学研联盟,加强企业与地区内各高校的联系与合作,共同开发课题研究,这样使得高校课题研究更有实用性,也能弥补企业因为缺乏专业科研人才在科研方面的欠缺。 6.组建园区技术产权交易中心,并不断扩大覆盖范围。要创新科技成果的交易模式和运作机制,完善认证、评估,公证、会计等中介服务体系,推动专利技术成果的社会化和市场化交易,使之逐步成为面向园区辖区及周边地区、乃至更大区域的技术交易平台。还要加强技术产权交易中心与国家专利服务等方面的对接,推动与上海、深圳两大证券交易所的合作,支持高新技术企业和科技型中小企业开展质押、风投、上市等多种融资活动,更好地为企业融资服务。 7.集中力量建设一批专业测试和行业检测平台。结合衡阳市经济社会发展需求,开展新材料、现代中药、食品安全、先进制造与自动化、生物制药等高新技术领域的重要技术标准研究,在将具有自主知识产权的科技成果及时转化为技术标准的同时,将衡阳市优势产业的标准转化为国家、国际标准。以衡阳科技检测中心建设为重点,进一步整合衡阳市现有的较为分散的分析测试中心和行业检测机构,提供系统全面、质量可靠的行业检测和专业测试服务,将科技检测中心建设成为衡阳市乃至湖南省的科技检测服务窗口。 8.建立投融资服务公共平台。一是建立以园区高新技术风险投资公司、中小企业信用担保公司、信托投资公司为基础,灵活多样的创业企业孵化机制和多方位的金融服务平台。园区也应与国内外风险投资公司共同建立风险投资网络信息平台,及时园区内企业项目资金需求情况,为国内外风险投资公司与园区企业建立合作的桥梁。二是完善科技创新投融资中介服务体系。大力扶持科技中介机构发展,降低其设立的门槛,鼓励其向创新活动的中上游延伸,并与大学和科研机构建立长期的合作伙伴关系。联合一批有实力的投资公司、会计、审计及法律事务所等其他中介机构,建立科技中介服务战略同盟,发挥各自优势,提高科技中介的调控能力和管理水平。三是完善园区内企业发行股票和债券的体系。园区内企业发行股票和上市,可以迅速为企业融资,同时也能降低企业本身的风险,且资本将在社会监督下使用,是一种非常可取的良性融资渠道。但是目前国内对企业发行股票和债券都有着非常严格的要求,园区应建立相应的服务体系,为企业提供企业上市的法律咨询和辅导服务工作,且为企业和证监会起到一个沟通的桥梁作用。 工业科技论文:江北区工业行业科技投入有效性分析 摘要:随着时代的进步,科学技术在经济增长中发挥着越来越重要的作用。增加科技投入的总量,为促进经济发展提供了基础和可能性,但科技投入虽然重要,其投入的针对性、合理性和使用的有效性更为重要,科技投入能否提高整个社会的科技水平,促进经济增长,关键还要看科技投入的效率如何。因此,本文依据近几年全区工业各行业科技投入与产出数据,分析各行业科技投入的有效性,并提出相关意见建议,供领导参考。 关键词:工业;科技投入;有效性分析 一、江北区工业行业科技投入现状 (一)江北区工业行业科技经费投入现状 全区工业R D经费投入水平整体呈现上升趋势。2006-2010年期间,全区工业R D经费投入年均增长23.4%,增幅远高于GDP增长水平。工业R D经费投入占GDP比重也逐年提高,2010年达到2.15%,与世界先进国家、地区的差距进一步缩小。 全区工业行业R D经费投入存在较大差异。2010年,全区26个工业行业中,有R D经费投入的有17个行业,且主要集中在有色金属冶炼及加工业和装备制造行业。该两类行业10年R D经费累计投入3.6亿元,占全部工业的86%。 (二)江北区工业行业科技人力资源投入现状 2006-2010年期间,全区工业科技活动人员总量保持较快增长,年均增长达到了16.2%,表明全区在科技人员投入方面力度相当大,同时也说明全区在人才对经济增长中的重要作用方面有了实质性的认识和大力支持。 但与此同时,科技活动人员占从业人员比重增幅相比其总量增长,差距明显。有色金属冶炼及加工、交通运输设备制造、通用设备制造等主要行业比重均维持在5%-9%左右,上升趋势缓慢。一方面说明科技人才的培养还相对较为缓慢,相对于快速增长的劳动力,人才资源匮乏;另一方面,人才的流动性较大,如何处理好保持科技活动人员的稳定是一个值得深思的问题。 二、江北区工业行业科技投入有效性分析 根据科技投入分析情况,本文采用了数据包络分析中的BCC模式进行分析。在应用DEA模型进行有效性测度时,如果决策单元评价值为1,就判定有效,小于1则判定无效。 (一)科技投入有效性评价指标 对于科技投入有效性评价指标的选取,本文结合江北实际及指标数据的可获取性、可操作性等原则,将评价指标分为人力投入有效性和财力投入有效性一级指标,分别下设四个二级指标:科技活动人数 (投入)、科技活动人员占从业人员比重(投入)、每百名科技活动人员拥有专利数(产出)、科技活动人员人均新产品产值(产出);以及R D经费投入总额(投入)、R D经费占销售收入的比重(投入)、新产品产值占总产值的比重(产出)和万元R D经费新增增加值(产出)。 (二)江北区工业行业科技投入有效性评价 由于科技活动从投入到产出,需要一个过程,具有一定的时滞性,因此,为更加准确的评价全区工业行业科技投入产出相对效率的好坏,我们采用2006-2010年五年的平均数,从而使数据更加平稳,减少峰值数值的影响。 1.科技财力投入有效性分析 对全区17个工业行业的科技财力两投入两产出系统,利用DEA软件分析求解,得出以下评价结果。 从上述评价结果中可以看出,全区17个工业行业中,科技财力投入仅有2个行业为有效(综合效率值①评价值为1,农副食品加工业和塑料制品业),其他15个行业中,9个行业为纯技术有效②,仅有两个行业的规模效率③值接近1,且14个行业处于规模报酬递减(Drs),一个行业(食品加工业)处于规模报酬递增(Irs)。 从行业来看,全区几大重点行业,如有色金属冶炼及加工、交通运输设备制造、通用设备制造等装备制造业的科技财力投入的纯技术有效性已达到DEA有效,但规模效率普遍偏低,最高的有色金属冶炼行业也仅达到0.74,而且均处于规模报酬递减阶段。说明几大重点行业相比其他行业,科技财力存在投入冗余。 传统的几大劳动密集型行业,如纺织业、食品加工业、文教体育用品制造等行业的纯技术有效性偏低,食品制造业仅为0.6,而纺织业更是仅有0.17,而规模效率接近最优。这说明此类劳动密集型企业要想通过增加科技财力投入,依靠扩大规模来提高产出效率的空间已经不大,要从技术层面提高效率,即此类企业要在现有科技投入水平下加大对于设备的更新,科技技术含量的提高。 2.科技人力投入有效性分析 对全区17个工业行业的科技人力两投入两产出系统,利用DEA软件分析求解,得出以下评价结果。 从上述评价结果中,可以看出,全区17个行业中,科技人力投入有4个行业为有效,分别是纺织业、农副食品加工业、文教体育用品制造业和有色金属冶炼及加工业,与财力投入相反,这几个传统的劳动密集型制造行业人力投入均达到了有效。其余13个行业中,纯技术有效的有一个,为金属制品业,规模有效的一个,为家具制造业。 全区几大重点行业中,有色金属冶炼及压延加工业人力投入达到有效,通用设备制造业、电气机械及器材制造业、专用设备制造业等人力投入规模效率均达到了0.9以上,即接近效率水平但在投入的纯技术效率上普遍偏低。 3.科技投入总体有效性分析 上述分别对财力和人力两方面投入产出效率进行了分析,现将两方面的投入和产出融合,将其作为一个整体,进行评价。 从上表中可以看出,全区17个工业行业中,8个行业科技投入为有效,纯技术和规模都无效的有三个行业,分别为电气机械及器材制造、化学原料及化学制品业制造和食品制造业,其余行业(多为装备制造行业)均为纯技术有效,但规模无效,这也进一步反映了全区企业特别是重点行业企业科技投入资金利用率不高,存在投入冗余。 三、结论 科技投入是调整产业结构,转变经济增长方式的重要支撑,因此其一直以来都是政府部门、企业及社会各界关注的热点。上文通过对江北区工业各行业科技投入的相对有效性进行了横向比较发现: (1)全区工业重点行业科技投入总体有效性不足。17个行业中,科技投入有效的占47.1%,重点行业中,仅有色金属冶炼及加工业科技投入为相对有效,包括交通运输设备、通用设备等装备制造行业科技投入效用均存在不足。 (2)不同行业在科技财力投入和科技人力投入有效性方面表现不一。重点行业中,有色金属冶炼行业的科技人力投入有效,但科技财力有效性不足;交通运输设备的科技人力投入效用值仅为0.07,为各行业最低;其他各大主要装备制造行业的科技人力投入和财力投入均表现为非有效。 工业科技论文:发挥专业优势 为国防科技工业人才继续教育服务 摘 要:为满足国防科技领域建设学习型企业、增强企业自主创新能力、促进企业可持续发展的需要,发挥北京理工大学在高层次人才培养等方面形成的综合优势,为国防科技工业企业在职高层次人才提供系统的、针对性强的、前沿的继续教育培训服务,北京理工大学继续教育学院开发国防科技领域高级研修班项目,以促进企业学术带头人科研领导能力提升、管理干部能力提升、专业技术人员知识更新和科研开发能力提升、高技能人才专业技能提升。该项目坚持以需求为导向,设计了完整的课程体系、技术平台和教学管理与服务体系,形成一支由国内本领域的知名教授、本行业的领军人物以及行业内、军方知名专家组成的专业师资队伍。建立培训质量监督和考核机制,开创了一条科研合作带动人员培训的新校企合作模式,取得良好的社会效益,也为高校探索如何发挥专业优势为特定行业企业和特定人群提供终身学习服务,提供了有益的借鉴。 关键词:示范基地;北京理工大学;继续教育;培训 一、与国防科技工业企业合作继续教育的背景 在科学技术突飞猛进、知识经济已见端倪的今天,继续教育越来越受到人们的高度重视,它是已经脱离正规教育,已参加工作和负有成人责任的人员所接受的各种各样的教育,是对专业技术人员进行知识更新、补充、拓展和能力提高的一种高层次的追加教育。由于课程是随着学科发展以及社会经济发展进行动态调整的,因此可以满足企业对员工常态的继续教育以及晋升职称对知识、能力提升的需求。国防科技领域人员在科研能力提升、管理能力提升、知识更新等方面具有广泛的需求。为国防科技工业人才“学习创新、协调沟通、演讲报告、总结提炼”等能力的全面提高,北京理工大学责无旁贷,与国防科技工业企业合作开展继续教育,对工作在企业技术研发、生产、管理一线的工程技术人员以及需要晋升各种高一级职称的工程技术人员等进行培养、培训,充分发挥北京理工大学的军工专业优势,开发继续教育高级研修班项目,该项目立足国防、面向全国、服务地方,为全国军工行业学术带头人(含型号研制领导、项目负责人等)科研领导能力提升、专业技术人员知识更新科研开发能力提升、企业中、高层管理者管理能力提升、高技能人员技能提升提供高级研修课程。基于企业高层管理人员学习时间少、专业性强的特点和需求,有针对性的开设中、短期强化课程,向其提供相应的补充性和前瞻性知识。研修班项目既有偏重综合管理技能、开阔管理者专业视野、提升和完善管理者素养的课程,也有偏重某一具体管理或技术领域的知识与技巧、为企业迅速提高竞争力及管理能力的课程。 该项目的目标是紧密围绕经济社会发展和科技进步的需求,以能力建设为优秀,以培养高层次创新型人才为重点,以坚持针对性、实效性为原则,为企业科研一线的工程技术人员搭建知识更新平台,开发人才的潜在能力,提高队伍整体素质,不断提高不同专业技术人员的素质和能力,使专业技术人员紧跟日益快速更新的知识的步伐,更好地适应本职工作;通过高层次人才培训促进产业升级和结构调整,为保企业的平稳较快发展培养、积累人才和智力资源。 二、与国防科技工业企业合作,构建继续教育互利双赢模式 国防科技工业企业人员专业技术能力提升培训项目以北京理工大学雄厚的学科建设为基础。北京理工大学具有兵器科学与技术、工程力学、机械工程、 车辆工程等多个全国重点学科,而这些学科与国防科学技术发展密切联系,北京理工大学在这些学科领域与国防科技工业企业具有广泛而深入的科研合作。 北京理工大学继续教育示范基地依托学校重点学科,以学校专业教学实验基础为龙头,整合学校优势、办学经验等多方面资源,与国防科技工业企业合作,充分利用双方优势,构建了真正的互利双赢模式。 一方面,对学校而言,与国防科技工业企业联合开展继续教育办学,可以使我们的继续教育走上开放办学的路子,扩大办学规模,提高办学水平,提升高校社会形象;还可以通过面向企业来探索继续教育的其他途径和模式,获得第一手资料。高校教师在教学过程中能够与一线职工进行直接交流,接受生产实践锻炼,从而为培养“双师型”教师提供了良好的机会和平台。由于继续教育所特有的高层次性、创造性、新颖性、实用性等基本属性,决定了继续教育的内容必须是“最新知识、最新技术、最新研究成果、最新的教材”,这必将对学校的教学科研起着巨大的拉动作用。 另一方面,对企业而言,企业要发展,人才是关键。一个企业要取得长足稳定的发展,就要依靠人才来实现。实现校企联合开展继续教育,不仅能够提高企业职工的技能水平和专业知识水平,进一步促进企业的发展,而且通过利用高校的教育资源和师资,可以节约企业的培训成本,提高培训质量。同时,通过培训开展学术交流和研发活动,相互促进各自关切问题的解决。 三、项目特点 (一)制定培训方案,体现军工特色 与国防科技工业企业合作开展继续教育项目坚持为学员服务的原则,紧密结合学员的科研工作,认真组织校内、外专家反复研究,制定培训方案,设计和精选培训内容,突出培训重点,体现职业教育培训特色,突出案例教学。为企业高级管理者、技术人员量身订作,立足企业管理、生产、科研过程中面临的实际问题,呈现丰富的实战案例,通过分析和演练,掌握专业技巧,即学即用。 (二)组建一支经验丰富的教学团队 针对国防科技工业企业培训学员这一学习群体的特点和需求,为学员配备了最好的教室、师资力量以及优质的班主任。每期培训班开学前,都对学员进行需求调查。为了保证联合培训项目的可持续发展,必须保证培训质量和效果,师资队伍是关键。由于参加培训的专业技术人员本身具有较高的专业水平和学术水平,且长期工作在科研生产一线,因此培训项目的师资必须具有较高的学术造诣,同时具有本领域高瞻远瞩的视野,还应具备解决实际问题的经验。北京理工大学充分发挥其兵器科学与技术等专业全国领先的优势,充分利用大学教学资源的优势,汇集国内本领域的知名教授、本行业的领军人物以及行业内、军方等其他科研院所的知名专家,进行了精心的安排和组织。 (三)组建一支专业化的培训管理队伍 为了保证培训效果,在项目计划、实施、督导和评估阶段都由专业人员完成。在项目计划阶段,由培训主管完成需求分析、确定主题、确定培训目标和评估标准、设计和实施行动计划等。在项目实施阶段,由培训主管把握、由培训助理主要完成资源(讲师、课程、地点、费用)准备、确保学院做好受训准备、营造积极的学习环境等工作。在项目督导阶段,管理团队通过完善的规章制度、规定来进行资源使用控制、教学质量保证等工作。在项目评估阶段,管理团队跟踪计划实施与评价、项目效果评估(反应评估、学习成果、行为改进、业务结果、POI)、培训项目改进等工作。 (四)建立培训质量监督和考核机制 建立培训质量监督和考核机制,是保证和提高培训质量的重要保障。在各期培训过程中,学校都严格选派培训教师、制定教学教案、改进教学手段和方式,来保证每一个培训项目的质量和效果;通过定期召开培训教师座谈会、学员意见反馈会、教师学员联席会等形式,切实做好培训质量的监督;制定相应的考核制度,加强各个教学环节的内外部考核,加强对培训教师和学员的双向考核,保证学员的到课率和培训合格率,切实保证培训质量。 四、丰硕的培训成果 北京理工大学充分发挥国防特色,已为国防科技领域专业技术人员、管理者举办多期培训班。为中国兵器工业集团公司西安现代控制技术研究所举办的某军工专业技术人员研发能力提升研修班使该企业科研人员的科技研发能力、专业视野以及团队建设能力等方面更上一个新台阶。学校举办的国防科技工业集团人力资源主管培训项目,通过培训,大大提高军工从业人员整合和利用的力度,提升国家军事工业整体实力,提高国防科技工业人力资源的科学管理水平。北京理工大学与中国兵器北化集团达成战略合作关系,为中国兵器北化集团举办了多期中青年干部培训班,为企业的发展起到更好的促进作用。受国家国防科技工业局安全生产与保密司的委托,举办多期军工安全生产培训班,来自兵器装备集团、地方军工企事业单位的安全责任人及安全管理人员参加了培训,增强了学员的安全生产责任意识,提高了安全生产技能。北京理工大学在与国防科技领域企业合作中,走出一条通过科研合作开展继续教育的校企联合之路。 立足国防、面向全国、服务地方,北京理工大学与政府、地方、行业、企业签署合作协议,不断提供优质教学资源与高水平服务,为国家建立终身教育体系、建设学习型社会做出新的贡献! 工业科技论文:应用科技大学模式下的工业工程专业英语教学初探 摘要:在应用科技大学教学模式下,为实现工业工程专业英语教学目标,针对专业英语特点,思考专业英语的教学现状及存在问题,设计以学生为中心的教学模式,搭建专业英语教学资源共享平台,丰富、整合和延伸教学内容,基于任务驱动学习,从教材选择、教学方法、考核方式方面进行改革,提高专业英语教学质量。 关键词:应用科技大学 模式 工业工程专业英语 教学 “3+1” 企业对人才的需求趋向于多面手,需要既要懂技术又要会管理还要能够用外语进行沟通交流的复合型应用型人才。通过纯粹校园学习和实践培养的人才已不能满足企业对“多面手”人才的需要。培养学生需要进入企业培养。当今优秀的的人才是企业和学校协同培养的结果。学生在规定学制内进入企业实践催生了新的教学模式,也即应用科技大学教学模式。 工业工程学科具有交叉性、目的性、人本性、综合性等五个特点,工业工程专业重视培养沟通能力强的复合型应用型人才。熟练运用外语进行专业交流是成为应用型人才的必要条件。专业英语在应用型人才的培养进程中起到了至关重要的作用。 企业对人才的外语要求呈现多元化、专业化的趋势,趋向于要求外语与某一专业或学科结合起来。工业工程专业英语是工业工程专业的学科基础课。工业工程专业自身就是一门注重交流的学科。随着国内诸多企业加快国际化步伐,英语的运用在行业内的应用日益普遍。专业英语课程正是为适应这一需要而开设,力图使学生通过课程学习掌握专业英语的学习方法,并能提高阅读英语专业文献和英语交流的水平。此外,工业工程专业英语课的学习还有其他意义,一方面可以保证大学英语的延续,另一方面使英语知识和工业工程专业知识有机结合,对加强国内外的学术交流,学习国内外的先进技术和管理方法都具有积极的推动作用。 1 应用科技大学模式 应用科技大学教育的培养目标是培养掌握科学方法、擅长动手解决实际问题的工程、技术专门人才。为保证这一培养目标的实现,应用科技大学的学制规定为4年,其中包括两个学期即一年的实习期,因此简称为“3+1”学制。作为有法律保证一年的实践学期,充分体现了应用科技大学高度重视实践教学,这也是决定并影响其教学质量的关键因素[1]。 应用科技大学模式下的课程体系和教学模式都面向职业和实践,从实际效果出发,“企业需要什么,学校就教什么,学生就学什么”。现阶段我们也认为应用科技大学模式也为“3+1”教学模式。 2 工业工程专业英语教学目标与特点 2.1 专业英语教学目标 专业英语的教学目标是使学生理解专业英语的语法特点、专业英语的词汇特点及专业英语的各种文体中常用的符号、公式及其他;培养学生能够读懂各种专业英语资料,迅速获取所需信息;能在专业领域中用英语进行交流;掌握专业英语翻译的基本方法,进行一般翻译;具备用英语进行简单专业技术交流的能力。 2.2 专业英语教学特点 工业工程专业英语是以工业工程专业为背景,以英语作为载体,涵盖工业工程专业理论主要术语的一门课程。工业工程专业的特点是特别注重沟通的有效性,专业英语的学习和掌握是学生将来面对国际交流的保障。因此,工业工程专业英语的学习绝不是以单纯会背专业英语词汇,而是以提高口语表达,尤其是专业词汇的英语表达能力,同时具有良好的阅读能力,并为毕业设计的论文摘要撰写和外文翻译打下基础[2]。 3 教学现状及存在问题 3.1 课程安排与专业课衔接不合理 专业英语安排在专业课之前,学生们不具备相应的专业知识,对教学的内容理解困难。教师往往先用中文讲解一遍相关的专业知识,接着才进行专业英语课程的教学,浪费大量的时间。 3.2 专业英语教学呈非系统性 为了增加学生的课外实践学时,压缩专业理论的学时。上级重视不够,课时不够,有些学校工业工程专业英语只有36个学时。面对大量的教学内容,专业英语教学无法完成规定的教学任务。关于专业英语的教研活动极少,各位专业英语教师按照自己的思路组织教学,没有形成系统教学模式。 3.3 教学内容单调枯燥缺乏趣味性 国内工业工程专业英语教材比较匮乏,一些重点大学采用的是国外的原版英文教材,或者是自己院校编写的内部教材。随着企业对工业工程人才需求的增多,出现一些工业工程专业英语的教材,但多数以专业阅读为目的,内容难以满足专业英语功能性、交际性、任务性的要求,教学效果不理想。 用得比较多的专业英语教材主要有周跃进、任秉银主编的,以及由王爱虎主编的工业工程专业英语。这两本教材内容全面、理论性较强,能够及时反映工业工程领域的新成就,有较强的拓展性、先进性和实用性。但有些内容是原中文教材的直接翻译,缺乏新鲜感和挑战性,不能激发学生的学习兴趣;而有些内容来源于专业文献或科技期刊,文章科技性较强,除了专业词汇之外,往往还有较多的生僻词汇,学生们难以理解[3-4]。还有,未能够正确处理专业知识和语言训练之间的关系。 3.4 教学方法机械化单一化 传统的工业工程专业英语教学都是以教师为中心的填鸭式教学。教学形式主要以专业词汇讲解、文章翻译为主。这样教学的结果是,不能调动学生参与学习的积极性,往往是老师讲得费劲,学生听得无趣。 3.5 考核方式单一化、结果化 以期末试卷考核的方式为主,以专业词汇和翻译为主。此种考核方式对于教师而言简单省事,但是通过这种考核方式仅能检测出学生掌握专业词汇和翻译的能力,无法得知学生的听说能力和写作能力。仅仅以期末考试进行考核,会给学生一种期末考试比平时重要的错误信号。一些平时不爱学习的学生,最后突击复习仍然可以取得好成绩,对其他学生而言,不公平。这种以结果为导向的考核方式不利于专业英语教学目标的实现,对提高运用英语进行专业交流的能力有限。 4 “3+1”教学模式下的专业英语教学 4.1 转变教育思想观念实现教学方法多样性 应用科技大学的教学模式是“3+1”模式,其实质是以学生就业能力的培养为优秀,以学生为中心。按照这样的指导思想,在专业英语教学过程,采用以学生为中心的教学模式而非填鸭式的教学模式。采用“3+1”教学模式,学生在校的理论学习时间只有三年,要在三年之内学完原来四年之内要学习的内容,学习任务紧张。此时,教师需要给学生更多的自由。教师必须实现角色转换,由教育的操纵者、主宰者转变为引导者、激发者和指导者。同样学生的角色由被动的受体者转变为自主学习的主动者。 构建以学习者为中心、以学生活动为基础的新型教学过程,大力推进活动教学法在专业英语教学中的应用,使学生的活动真正建立在主动探索的基础之上。采用任务型的教学方法,使学生处于一种紧张的要完成任务的心理过程中。以学生为导向模式并不意味着教师完全对学生放任自流。教师作为主导者,课堂上随机转换角色,保证张弛有度,提高学生的主动性和积极性,并通过情景对话方式真正提高学生的口语表达能力和考察学生对专业词汇的正确运用。 师生互动,协作发展,改变师生关系。由依附式的师生关系变成民主、平等、朋友式的师生关系。淡化教师的权威性和书本的权威性,鼓励自由思考、自由发现,使学生养成质疑提问和批评争论的习惯,重视学生独立学习能力和创新精神的培养。借助广东白云学院建设应用技术大学的东风,进一步深化专业英语教学改革,支持探究性学习,构建生动、科学、多向互动的教学环境,把教师从繁重的重复性劳动中解放出来,把学生从灌输式教学中拯救出,充分激发教师与学生的创造性[5]。 4.2 搭建专业英语教学资源共享平台 搭建工业工程专业英语教学资源共享平台,集中优秀课件资源供师生使用,突破传统教学时间和空间的限制,实现教学资源更大范围的共享。消除资源配置的孤岛现象,做到工业工程专业英语教学资源共享平台与其他专业英语教学资源共享平台的集成。优化专业英语教学资源的配置,使专业英语教学资源发挥最大的功效,整合更新创新共享专业英语的教学内容,提高资源利用率,提高教师教学质量,学生学习效率以及学习积极性。 实现与同学们的知识共享、信息交流和疑难问题指导。如此,课堂趣味互动教学和课后指导双管齐下,由课内转向课外,全面提升学生学习的自主性和参与性,顺利完成专业英语的教学目标。 4.3 考核方式的多样性 考核是进行教学效果评估的重要手段,及时有效地进行教学考核,可以准确掌握学生的学习动态和知识接受程度,以检验教学效果。传统的教学考核往往以结果为导向,不注重考核的过程化,缺乏有效性。“3+1”教学模式下的考核方式应随着教学内容、教学方法的优化而优化。考核方式更应注重过程,而非注重结果。 笔者在教学实践过程中,设置了新的考核模式,学生们的综合成绩=共享平台上的活跃程度×30%+论文摘要写作×20%+专业口语×20%+文献翻译×20%+专业词汇×10%,事实证明该考核方式有利于专业英语教学目标的实现,调动了学生们学习专业英语的积极性。 5 结语 本文针对企业对“多面手”应用型人才的需要,在分析专业英语教学目标和教学特点的基础上,借鉴应用科技大学教学模式的优秀思想,探讨了工业工程专业英语教学过程中存在的诸多问题。针对存在的问题,在建设应用科技大学的大潮下,改革教学模式,更新丰富创新共享教学内容,采用以学生为中心的教学模式,任务驱动的方法,改革考核方式,注重考核过程,实践证明应用科技大学模式下的工业工程专业英语实现了教学目标,提高了学生们运用外语进行专业技术沟通的能力。实践证明教学效果良好,值得推广。 工业科技论文:在杭高校工业设计专业学生课外科技竞赛与创新培养研究 摘 要:工业设计专业课外科技竞赛众多,作为课堂教学的有利补充对于学生创新培养有着独特的作用。本研究对在杭高校工业设计专业师生进行实地访谈与问卷调研,寻找对于学生参与课外科技竞赛的动机、过程,提出培养的方案建议,为各高校提供教学参考。 关键词:工业设计;科技竞赛;创新培养 0 前言 设计类专业强调学生的创新能力培养,工业设计专业尤其注重设计创意与实际产品的结合。课外科技竞赛作为课内学习的重要补充,有力的检验和提高学生的实际创新能力,对于学生创新培养有重要意义。工业设计专业除了培养学生广泛扎实的理论知识之外,还要通过科学的教学改革,尤其是借助种类众多的设计大赛,大力提高学生的设计创新能力。[1]本研究旨在对在杭代表性高校工业设计专业学生的课外科技竞赛现状进行调研,分析各类型高校培养模式差异,提出学生竞赛创新培养的意见建议。 1 研究方法 问卷与访谈是调研的重要方式,本研究选取在杭开设工业设计专业的代表性高校进行实地调研(浙江大学,浙江工业大学、浙江理工大学、中国美术学院、浙江科技学院等5所高校),以问卷和访谈的形式采集各高校师生的态度和想法,为后期培养方案的制定提供参考。 2 调研分析 通过对在杭几所高校工业设计专业学生的问卷调查和访谈,收集在比赛各阶段的信息,更好地服务于创新培养。本次调研共发放问卷324份,回收296份,有效问卷278份,回收率91.4%,有效率85.8%。参与调查男女比例为51.85%∶48.15%;各年级比例(大二、大三、大四)17.41%∶52.96%∶29.63%;学科类别(艺术类与理工类)之比37.04%∶62.96%。在调研问卷的设计上按照竞赛时间节点分为赛前、赛中、赛后,各项目数据及分析见下:赛前获知渠道的方式上,8成多(81.48%)的学生选择通过老师和同学得知比赛信息,剩余选择网上查询、通过学校官网报名。一半学生参赛想获得对未来有帮助及发展的项目,并获得一定的奖金,其次是荣誉和锻炼自己的机会。在选择参赛的具体项目时候较多考虑的因素分别是是否有兴趣、是否有奖金和荣誉、对未来是否有帮助及重在参与。由此可知学生参赛动机基于兴趣及赛事的奖金之上,获奖是否对未来有用也是一个重要考虑因素。比赛习惯上近半学生选择个人和团队皆有的形式(48.15%)其次是个人参赛(37.04%)和组队参赛(14.81%)在竞赛类别选择上22.22%学生倾向概念设计类、未来产品,25.93%学生倾向企业实际产品类,近半学生(51.85%)以上皆有。学院是否将竞赛融入教学环节,8成同学持肯定态度,否定者主要是大二学生,这应该与课程进度有关。遇到问题时候的处理上,7成学生请教专业老师,其次是网络查询、高年级同学、班内同学。竞赛用时的统计为每周少于10小时占四成、10~20小时占三分之一、剩余的为20小时以上。随着时间的增加呈递减的趋势。赛后的体会和收获中,参加课外竞赛会不会耽误学习的选项中选择偶尔会的占48.15%、不太会占33.33%、完全不会占18.52%。8成学生表示已经参加过省内设计比赛,如市长杯、省工业设计大赛等,5成学生参加了企业类设计比赛,14.81%同学参加了国外设计比赛(红点,IF等)。未参加的比赛原因中,觉得没有希望占37.04%、没有兴趣29.63%、报名费太高17.41%觉得没有必要15.92%。竞赛结果是否符合期望一项结果为一般符合最多(77.78%)、不符合(14.81%)、完全符合(7.41%)。参赛收获最多的是独立思考及解决问题能力(74.07%)、团队协作意识(17.52%)、课外知识(7.41%)。 3 培养对策 通过以上各时间点各题目结果统计,显示了在杭高校工业设计专业学生对于课外竞赛的赛前、赛中、赛后对于竞赛的认知和体会等情况。以下从创新培养的角度就课外科技竞赛与工业设计的教学进行说明和阐述: (1)课程设置与课外竞赛的衔接。调查显示各高校已经将课外竞赛与本院专业课程相结合,在课程设置上需要进一步根据社会需要和竞赛实际进行部分课程的增补,或相关课程内容的升级改进以达到适应需要的目的。在大三、大四学年开设弹性度高的设计课程,如设计竞赛专题、设计workshop等[2]在课程的具体衔接上有设计调查、计算机辅助设计、产品设计、设计方法等课程,可以和学生参与的各类型设计比赛相结合。这一方面可以进行实际的项目操作,另一方面可以在课上及时对疑问进行解答和处理,同时及时掌握学生参与进度和动态。 (2)探讨各年级及本研学生互动交流的学习模式。课外竞赛的参与不分年级,促进各年级互动可以有效调动各年级积极性,在互动交流的过程实现互补与项目促进提高,中国美术学院已经建立研究生创新平台机制,在各实践操作间建立优先使用及负责制,协助本科生进行创新实践活动。浙江工业大学艺术学院结合杭州市工业设计创新服务平台建设,进行产学研结合及本科生研究生协同创新的培养机制。 (3)导师工作室、平台一体化自由选择机制。以往的实践显示导师负责制下本导师所带学生只能在其自己的工作室或小组内进行实践等活动,将各工作室及平台打通后实现学生自由选择,可以更加有针对性地让学生根据兴趣选择适合自己的设计竞赛进行参与并由相关项目熟悉的导师进行指导,可以最大限度地发挥各自优势,实现优势最大化发挥。浙江大学在各导师下进行工作室整合,实现学生互动交流的便利化和常态化。 (4)竞赛经费激励与赛后二次奖励。从实际调研结果看,学生较为看重竞赛的奖励和荣誉,院系在经费上给予一定支持,鼓励学生参加去感兴趣的项目进行深入设计和讨论。设计竞赛的主题大多是企业的实际项目或社会需求,让学生参加设计竞赛,意味着让他们进入“实战”状态。设计竞赛又均设有奖金和证书,学生的参赛积极性非常高。[3]进行二次奖励以鼓励学生积极参与赛事,在学生获奖后及时将其纳入到奖学金评比及各类评优的加分并适当增加权重。 4 结语 创新意识的培养对于设计教育至关重要,工业设计学生的创新意识培养,是长期而艰巨的任务,需要师、生、校三方坚持不懈、共同努力。竞赛创新的培养需结合各校现有的教育资源和平台基础,通过加快培养模式的改革不断打造一种符合其自身发展需要,同时适应现阶段设计教育规律的环境氛围,使其逐渐形成具有创新性设计思维和行为习惯,进而提高创新能力,实现自身价值并为社会创造价值。 作者简介:刘德(1985―),男,山东临沂人,硕士,浙江工业大学艺术学院,研究方向:工业设计。 工业科技论文:科技创新的社会价值与第三次工业革命的兴起 【摘要】科技创新的社会价值表现为内在的认知价值和外在的应用价值。在科技创新与工业生产结合越来越紧密的今天,前者在其认知价值与应用价值之间的矛盾与统一的交互作用下,深刻地影响了第三次工业革命的发生。全面认识当代科技创新的时代特征及影响,能促进当代科技创新价值的充分体现和第三次工业革命发展蓝图的实现。 【关键词】科技创新 第三次工业革命 社会价值 随着支撑工业文明的基础能源日渐枯竭及其带来生态方面的“副产品”日益严重,传统化石能源经济及建立在此基础上的工业发展模式日渐衰退,并给全球可持续发展带来了危机。这种危机连同经济危机一起,成为人们寻求进入“后碳”时代新工业模式的动力。人们迫切需要更加智能、更可持续、更符合自然和社会伦理的生产方式,这一新愿景的实现需要依靠科技创新的力量来推动。建立在数字化制造技术、互联网技术和再生性能源技术融合基础上的科技创新及扁平化的创新模式正带来生产、消费方式和生产组织方式等方面的重大变革,第三次工业革命初露端倪并即将发生,这一事实充分彰显了当代科技创新的社会价值。 科技创新拉开第三次工业革命的序幕 第一次工业革命使19世纪的世界发生了翻天覆地的变化,第二次工业革命为20世纪的人们开创了新的世界,第三次工业革命同样会对21世纪产生极为重要的影响。①每一次工业革命都会催生重大的科技创新与突破,进而又推动“科学―技术―生产―经济―社会”这根链条循环发展,并彰显出其追求社会价值的本质内涵。 科技创新的本质在于追求社会价值。科技创新是科学创新和技术创新的融合体,科技创新的本质在于其所体现出来的社会价值。对科技创新的社会价值可从两方面考察,就内在价值而言,科技创新的社会价值即人类在科学创新中的认知价值。科学创新是指通过科学研究(包括基础研究和应用研究),获得新的基础科学和技术科学知识的创造性发现活动。科学创新本质上是发现新现象、提出新问题、创造新知识、建立新理论的认知活动。因此,科学创新的求真、求善、求美以及人的全面自由发展的价值性贯穿逻辑论证、实践检验和价值评价的全过程。就外在价值而言,科技创新的社会价值即人类在技术创新中的应用价值,主要涉及经济价值、伦理价值和文化价值。随着科学技术逐渐成为主要生产要素,工业发展越来越依赖科技创新并成为科技不断创新的重要载体,科技创新的应用价值也得到极大彰显。 科技创新与工业革命的循环累积效应。科技创新与工业革命之间的循环累积效应的形成主要源于科技创新的内在价值与外在价值之间的矛盾与统一。这一效应更深刻地体现在我们正身处的旧工业时代向新工业时代转变的过渡时期。 首先,认知价值与应用价值的矛盾使旧工业时代面临终结。科技创新是一个创新与破坏共生并存的过程,随着科技创新的深入,其应用价值往往首先表现为经济上的实用价值,在推动经济空前增长的同时,也悄然颠覆并重构人类传统的生活方式、生产方式和价值观念。自20世纪中期以来,技术创新的经济价值被迅速放大,甚至遮蔽了科学创新的初衷,为探求真理而献身的认知价值取向转为功利的单一的经济价值取向。技术异化使科技本身逐渐背离了其作为“实现人的本质力量”的特征,科技创新真正的社会价值遭到扭曲,原本旨在追求人的全面自由发展的科学技术本性也逐渐丧失。人类面临着能源危机与生态环境危机,旧工业时代面临不可逾越的“增长的极限”,并在接近这一极限后转为衰退甚至衰亡。 其次,新工业时代的生产方式转型创造需求拉动科技创新。随着自然资源存量的锐减,旧工业生产方式的资源优势逐渐丧失殆尽,经济发展支柱发生倾斜,生产方式转型成为可持续发展的必由之路。转型必然带来对科技创新的旺盛需求,在需求的诱导下,基本科学问题、能源与资源、信息网络、先进材料和制造等新的科技领域出现快速增长的趋势,并改变了传统知识传播与共享的方式,触发了扁平化创新模式的探索,为科技创新模式的嬗变提供了新的机遇。在此意义上,工业生产方式转型内生地决定着科技创新及其社会价值。 第三,社会价值的内外统一拉开第三次工业革命的序幕。工业化危机需要新的工业革命来化解,新一代科技创新在认知成果上的突破与经济、伦理与文化价值的统一,为第三次工业革命提供了强大的驱动力量。杰里米・里夫金(Jeremy Rifkin)设想的建立在互联网和新能源相结合基础上的可持续、分布式发展的第三次工业革命即将到来,并在今后几十年将迅猛发展,大概在2050年达到顶峰,然后在21世纪下半叶保持平稳状态。② 第三次工业革命中科技创新社会价值的特点 数字化制造技术、互联网技术和再生性能源技术的融合凸显科技创新的生态价值。这是一场多维突破、交汇融合式的科技创新。科学的认知价值,曾经并且依然不断推动着人类的思想进步与解放,促使数字化制造技术、互联网技术和再生性能源技术等组成一个复杂的“科技簇群”并相互交叉和渗透,导致了一系列重大关联技术的协同进步和群体突破,进而能够灵活、快速、低成本、低能耗地满足消费者的个性化需求,凸显了科技创新的生态价值,并将有力推动物联网、云计算、新能源和数字化制造等新兴产业的诞生和新一轮工业革命在全球范围内非线性团聚式地发生。 互联网技术成为实现科技创新应用价值的主要交流平台与渠道。在新一轮科技创新多点突破、交叉汇聚的态势下,无论是新能源还是数字化制造的发展都需要互联网技术作为支撑,并与之交叉进行。不论是保罗・麦基里(Paul Markillie)所指的:在第三次工业革命中,生产系统借助网络信息技术全面趋向数字化和智能化,从而使生产设备能够更快地自我反应、计算判断、分析决策和操作;或是里夫金关于“可再生能源的转型、分散式生产、新储存方式、能源互联网和零排放式交通等五大支柱产业”的升级与重构,都将迫切需要依托互联网技术作为终端来进行连接与通讯,并能够实现智能管理。互联网成为技术创新成果交流、转化与贸易的关键性渠道,同时也构成了整个经济社会发展的重要基础设施。 科技创新社会价值的实现载体将由金字塔式转向扁平化。传统意义上的科技创新实现的基本方式是金字塔式的,即“基础研究―技术开发―技术应用”这一从上至下的、串联式转化的模式,基础研究是创新的原动力和创新链条的最高端。在第三次工业革命中,金字塔式的创新模式将逐渐向扁平化转化。首先,科技创新主体从基础理论或权威科学专家那里转化为全社会的共同参与。其次,科技创新的推动力从基础研究转向全社会的需求。总之,第三次工业革命将在继续延续金字塔式创新模式的基础上,进一步将垂直纵向的系统与扁平化水平式系统结合,形成一个矩阵式的新创新模式,还将再从矩阵式模式转向立体的创新模式,这将使创新的能力和水平有大幅度的提高。③随着科技创新的日益深入,第三次工业革命中的科技创新将在各创新主体、创新要素交互复杂作用下发生,成为认知价值与应用价值的“双螺旋结构”共同催生的产物。 科技创新带来的变革 当代科技创新的变迁不仅使其呈现出全新的面貌,也将导致第三次工业革命在生产、消费方式与生产组织方式方面的变革,进一步展现出当代科技创新的社会价值与影响。 生产方式向大规模定制转变。麦基里认为,工业革命主要体现为由技术范式转变引发的生产方式的革命。第一次工业革命使机械生产取代了手工制作,第二次工业革命开创了规模化生产时代,不论是蒸汽机的发明还是流水线生产的采用,都导致工业生产经营与能源生产经营方式的集中化和批量化。当前正在发生的第三次工业革命,其优秀是数字化制造,表现为大量高新技术“聚合发酵”和综合应用,包括“更聪明”的软件、“更神奇”(重量更轻、强度更高、更加耐用)的新材料、功能更强大的机器人、更完美的程序设计与3D打印技术、更全面的网络服务,从而实现生产成本更低、生产周期更短、生产过程更灵活、产品从设计到生产再到销售的关联更紧密,以及从“福特制”下的传统“大规模流水线生产”转向更适应“个性化需求”的“大规模定制”等。④ 消费方式向个性化体验式转变。以互联网为支撑的智能化大规模定制的生产方式,标志着个性化、体验式消费时代的到来。随着人们的收入不断提高,从消费能力与消费意愿上都更加倾向个性化的消费品。同时,出于环境保护和节约能源考虑,人们需要3D打印这样的生产制造方式,它既能大规模生产,同时又能满足定制,生产出个性化产品。重要的是,生产的过程就是消费的过程,消费的过程就是生产的过程,在3D打印店里的体验式消费的同时就是生产。随着人、机、物的逐渐融合,消费者将在更大程度上参与设计和制造过程,甚至成为生产过程的一个重要环节,实现个性化、实时化、经济化的生产和消费模式。 生产组织方式向虚拟化转变。产业集群是重要的产业组织模式,传统工业命脉掌握在少数拥有重型机械和大量蓝领工人的高资本、大规模、集中化的工业企业手中。互联网技术的飞跃发展使大量物质流被成功虚拟化为信息流,第三次工业革命中的产业集群将借助发达的信息、通信技术和网络平台,突破传统地理集群的空间局限,逐渐形成网络意义上的集聚,使产业集群发展虚拟化。相比传统意义上的产业集群,虚拟产业集群中的企业对市场和技术变化的反应更为敏感,可以在较短时间内以较低成本整合各种资源,具有很强的开放性与灵活度。这种开放式创新从依靠蓄积创新资源转向通过组织间创新资源的交换与创新收益的分享获取竞争优势。这一新的资源配置方式会在很大程度上影响产业内部组织形式,众多中小型企业和个体企业家将借虚拟产业集群突破资源困境,以低制造成本快速推出新产品而获得成长。同时,鉴于可再生能源分布广泛并以不同比例和频率分布于世界各地,分散式能源生产使之成为分散合作式模式,从而鼓励越来越多的中小型企业挑战在第一次和第二次工业革命经济中处于中心地位的大型制造公司,与国际商业巨头一道共同发挥作用。 实施创新驱动发展战略,迎接第三次工业革命 当代科技创新范式的加速形成与应用使第三次工业革命的轮廓日益清晰。党的十八大明确提出“实施创新驱动发展战略”,强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的优秀位置。这对于理清我国科技发展的方向与着力点,把握第三次工业革命的历史机遇具有重大意义。 处理好科技创新的认知价值与应用价值之间的关系,实现科技创新的综合价值。科技创新不仅是科学、技术与经济相结合的过程,也是其与自然和社会相互整合的协调发展过程。实施创新驱动发展战略,必须首先处理好科技创新的认知价值与应用价值之间的关系,从单一地面向经济转变为面向经济、自然、社会、伦理和文化等全面协调可持续发展。第三次工业革命的发生要求我们将科技创新的生态价值理念根植于科技创新全过程,以人的全面自由发展作为科技创新追求的根本目的,尊重和遵循科学规律,着力构建符合生态文明要求的社会制度,并以此考察所有的科技创新成果,杜绝急功近利、竭泽而渔,才能解决物质文明与生态文明的矛盾,避免重蹈旧工业生产模式的覆辙。对人本价值的回归是第三次工业革命的灵魂,“活着是为了游乐将成为人们生活的主流理念”。从时代价值角度说,科技创新只有对人的进步发挥正能量,科技创新的内外价值才真正得到统一。 处理好经济价值与文化价值之间的关系,将STS融入科技创新。科学技术本是文化的一种形式,彰显科技创新的社会文化价值有利于端正科技创新的价值取向。开展科技创新归根结底是为了提升社会文明程度,实现科技与社会、科技与自然、科技与人文协调发展。只有处理好经济价值与文化价值之间的关系,将科学理性与人文理性相结合,用人文理性约束与指引科技创新,才能避免科技的单向度发展、破解“斯诺命题”、结束工具理性与价值理性的分离甚至对立。科学、技术与社会(STS)研究为我们提供了基本的思考方式。STS把科学和技术放到(本来就在)社会生产(物质生产、精神生产、社会关系生产等)和生活(物质生活、政治生活、精神生活等)中,把本来就由科学、技术参与或支撑的社会生产、生活视为(本来就是)科学、技术的活动场域、生成条件和整合基础。⑤这种思维方式作为人类把握现代世界的一种基本方式,深刻揭示了人类科技认识的选择性、人本性、时空性和相对性,将STS融入科技创新,从STS角度揭示科学、技术与产业间的互动关系,能更深入地认识科学、技术与社会的本质联系。 处理好社会价值载体之间的关系,大力发展自主创新与协同创新。科技创新的社会价值的实现载体即科技创新链,主要包括企业、研发机构、政府和中介组织四大主体,涵盖科研人才、研发投入、平台载体、技术成果四大要素。第三次工业革命背景下的科技创新需要围绕产业链部署创新链,消除科技创新中的“孤岛现象”,实现科技创新与产业创新资源的合理配置及其要素的合理流动。一方面,要坚持以企业为创新主体,提升企业的自主创新能力,重视关键技术的原始创新和系统集成创新,重视引进、消化、吸收基础上的再创新。加大对数字化制造及新能源领域的基础研究与优秀技术突破,实现自主知识产权、自主品牌和产品的高附加值。另一方面,要打破筒仓效应,大力推进协同创新,构建完整的科技创新体系。处理好政府的主导作用和市场在资源配置中的基础性作用,明确不同创新主体的功能定位,完善协同创新的创新体系。 从科技发展的角度说,对于认知能力有限的人类而言,浩瀚的宇宙及复杂的社会永远都是“黑箱”,科学技术永远是一定社会条件下具体的、历史的、相对的和暂时的认识。我们只有坚持不懈地进行科技创新以适应当代科学、技术与社会发展的趋势与要求,才能牢牢把握这场工业变革的机遇,实践未来经济社会可持续发展的蓝图。 (作者单位:河南师范大学政治与公共管理学院) 连云港市规上工业科技实力在苏北五市中的比较分析 近年来,连云港深入贯彻落实科教兴市和人才强市战略,不断完善创新体制机制,依靠技术创新推动产业结构升级,创新型城市建设取得新进展。 1.苏北五市规上工业科技实力基本概况 从企业个数来看,徐州企业数最多达2849个,是我市的2.05倍,其次是盐城、宿迁、淮安,我市最少,过两千家的有徐州、盐城和宿迁。从资金投入来看,徐州R D经费投入最多达60.12亿元,是我市的2.84倍,其次是盐城、淮安、连云港、宿迁。从人力投入来看,徐州R D人员投入最多为23602人,是我市的2.55倍,其次是盐城、连云港、淮安、宿迁,过万人的有徐州、盐城。从产出来看,经费投入多的地区产出也高,徐州发明专利申请数多达1007件,是我市的2.47倍,其次是盐城、淮安、连云港、宿迁。(见表1) 2.苏北五市规上工业科技实力详细比较 上文从企业个数、资金投入、人力投入和发明专利申请数简要比较了苏北五市规上工业科技实力概括,下文将从科技投入、科技产出和研发机构投入方面详细比较苏北五市的科技实力状况。 2.1科技投入能力比较 2.1.1 R D经费投入状况。 (1)从总量来看,连云港R D经费投入21.17亿元,苏北排位第四。五市 R D总经费158.93亿元,占全省14.73%,我市占苏北总量13.32%,位列第一的徐州是我市的2.84倍,盐城是我市的1.94倍,位列第三的淮安是我市的1.02倍,我市与淮安的差距越拉越大, 2010年总量多于淮安0.78亿元,2011年开始被赶超,2012年总量少于淮安0.45亿元,宿迁少于我市6.28亿元。 (2)从增速来看,连云港低于苏北平均增速,排位第四。苏北平均增速26.80%,盐城、淮安、连云港、徐州增速均低于平均水平,分别为26.76%、25.50% 、25.34%和22.29%,总量最低的城市发展速度最快,宿迁增速最快且过半,达到54.89%。 (3)从构成来看,大中型企业经费投入高于小微型企业,徐州、连云港、淮安、盐城均呈现此特点,两者之比分别为2.36、2.19、2.07、1.54,宿迁与此相反,投入比为0.85;苏北除淮安以外其他市经费投入均用于应用研究和试验发展,而且重点放在试验发展方面,用于应用研究方面的投入微乎其微。 2.1.2 R D人员投入状况 (1)从总量来看,连云港R D人员0.93万人,未及1万人,苏北排位第三。苏北R D人员6.76万人,占全省15.13%,我市占苏北13.69%,位列第一的徐州是我市的2.55倍,位列第二的盐城是我市的2.15倍,总量相差1万多人,差距甚大。 (2)从增速来看,连云港低于苏北平均增速,排位第四。苏北平均增速16%,宿迁遥遥领先,高达82.22%,淮安高于平均增速1.78个百分点,我市和盐城增速分别为10.49%、13.05%。 (3)从人员投入强度来看,连云港最高。苏北平均达到3.07%,我市和盐城、徐州人员投入强度均高于平均水平,分别为4.01%、3.67%、3.22%,分别高0.94、0.60、0.15个百分点,我市高于淮安、宿迁1.83、1.93个百分点。 (4)从全时当量来看,连云港7616.4人年,居中。苏北总计53355.5人年,占全省15.50%,我市占苏北14.27%,绝对量还不到徐州和盐城的一半,仅为他们的41.57%、46.15%,绝对量是淮安和宿迁的1.31倍、1.49倍。 2.1.3 研发机构投入状况 (1)从总量来看,连云港最少。苏北研发机构3682个,占全省22.58%。徐州市1501个,过千家,我市仅为363个,占徐州的24.18%,比淮安少53个,宿迁和盐城分别是我市的1.77、2.09倍。 (2)从增速来看,连云港仅快于徐州。苏北平均增速48.11%,宿迁增速最快,高达246.24%,宿迁和淮安增速分别高于平均水平198.13、98.01个百分点,盐城、连云港、徐州增速差距不大,分别为23.86%、23.05%和22.63%。 (3)从研发机构投入强度来看,连云港居首位。我市平均每个研发机构人员数为31人,平均经费投入为805.44万元,徐州研发机构人员最多,达2.10万人,平均每个机构人员数最少,为14人,少于我市17人,宿迁机构经费投入最少,为19.28亿元,平均每个机构经费投入也最少,为299.32万元,我市经费投入强度是宿迁的2.69倍。 2.2.科技产出能力比较 2.2.1新产品产出状况 (1)从总量来看,连云港突破400亿元,苏北第二。苏北新产品产值1680.28亿元,占全省9.36%,其中徐州503.47亿元,占苏北三分之一,列第一位,我市425.45亿元,占苏北四分之一,少于徐州78.03亿元,其次是盐城、淮安和宿迁,绝对量占连云港的62.87%、61.95%和51.79%。 (2)从增速来看,连云港排位第四。苏北平均增速16.08%,除徐州(-17.86%)以外其他市均为正向增长,宿迁增速领先于其他市,高达132.06%,其次是淮安为83.48%,盐城和连云港增长差距不大,分别为27.09%和23.86%。 (3)从投入产出比来看,连云港新产品项目经济性最好。我市投入23.98亿元,产值425.45亿元,投入产出比为0.06,其次是宿迁投入产出比为0.11,依次是淮安(0.12)、徐州(0.14)、盐城(0.18)。 2.2.2专利产出状况 (1)从总量来看,连云港申请专利最少,有效发明专利处于中游水平。苏北申请专利9396件,有效发明专利3389件,徐州均居首位,分别占36.83%和29.80%,我市申请专利仅占8.76%,还不到徐州的四分之一,有效发明专利占22.31%;盐城、宿迁和淮安申请专利分别为2186件、1487件和1439件,有效发明专利分别为894件、292件和437件。 (2)从增速来看,连云港专利申请数增速最慢,有效发明专利数增速第二。苏北申请专利和有效发明专利平均增长41.70%、61.30%,徐州、淮安增速均超过50%,徐州分别增长62.64%、53.50%,淮安分别增长65.59%、58.33%;我市两项增速分别为6.74%和69.13%;盐城拥有的有效发明专利数增长最快,为82.08%,快于我市12.95个百分点;宿迁申请专利和拥有的有效发明专利分别增长32.06%、27.51%。 (3)从构成来看,连云港申请的发明专利和境外授权专利都是最多。苏北五市申请发明专利3084件,境外授权发明专利3389件,分别占申请专利的32.82%、有效发明专利的2.60%。徐州申请专利最多,但只有三分之一是发明专利,连云港申请专利最少,但申请的专利中有近一半专利为发明专利;徐州拥有的有效发明专利最多,但境外授权的只有12件,连云港拥有的有效发明专利处于中游水平,但境外授权的最多。 3.提升连云港市规上工业科技综合实力发展路径 上叙详细比较分析了连云港与苏北四市在科技投入产出和R D项目开展方面存在的差距,下文针对差距提出几点建议: 3.1加大规模工业企业培育力度 连云港规上工业企业数最少,没有规模企业载体支撑,科技创新举措无从谈起,需构建大企业龙头带动、小企业互联互助的运行机制,鼓励和支持大企业改变“大而全”的组织观念,在技术、标准、市场开发等方面对小企业开放,将非优秀竞争业务外包给小企业,推进大小企业深化协作配套,延伸产业链,努力在产业链各个环节培育出更多从事专业化、精细化生产的小企业。 3.2进一步健全技术开发机构 技术开发机构是企业赖以开展技术开发活动的重要基础。建立健全科技机构将有利于项目、人员和经费投入的稳定增加,有利于增加与外部科技力量的合作交流,有利于外部科技发展的信息获得,关系到企业的长远发展。企业要增强科技意识,实现技术开发机构的彻底独立,集中力量搞技术开发,增强企业的科技竞争力。 3.3加大政府税收政策的支持力度 政府进一步完善优惠的税收政策,鼓励企业加大R D投入。对重大R D项目全过程给予系统、完整的扶持,税收优惠政策的重点应前移。在企业所得税方面,进一步扩大税收优惠的范围,对企业的税收政策应根据弥补风险的原则,及时加以调整。 3.4大力推进“产学研”相结合的技术创新模式 只有具备自主知识产权的优秀技术,才能在竞争中立于不败之地,因此企业需进一步加强与科研院所、高等学校的合作,积极引进创新人才,强化自主创新能力,开发具有自主知识产权的优秀技术,增强企业的市场竞争能力,提高企业科技进步对工业经济增长的贡献份额。 3.5加强R D活动开发力度 我市R D项目数是苏北地区唯一一家减少的地区,比上年减少40项。科技创新能力影响地区科技创新体系的完善及经济发展的动力和后劲,而R D活动起着先导和优秀的作用,是企业创新活动的幅射源,需合理配置资源,设立研发项目的长效机制。 工业科技论文:世界国防科技工业发展预测 世界国防工业经过冷战时期的扩张及其之后近20年的调整,现在仍保持着相当大的规模,不仅分布于世界近百个国家和地区,而且覆盖了核、航天与导弹、 航空、兵器、舰船、电子等多个行业,产品范围极其广泛。目前,美国、俄罗斯、英国、法国、德国、意大利、瑞典、以色列、印度等9个主要国家直接参与国防工业的从业人员超过400万人。 按防务收入计算,2010年,排名世界前100名的军工企业(未统计中国企业)的防务收入总值约4188亿美元。在上述世界军工百强企业中,美国、俄罗斯、英国、法国、意大利、德国、日本、以色列等8个重要国家的80多家最大的军工企业在防务领域2010年的总收入达4017亿美元,约为这些国家国内生产总值(GDP)总和的1.26%。在世界各国中,以美国的国防工业规模最大,其40多家军工企业在防务领域的年销售收入超过2700 亿美元,约占美国GDP的1.85%。其次是英国,英国军品生产年销售收入超过500亿美元,占英国GDP的2.17%;英国在其国防工业收入中,超过150亿美元的收入来自英国BAE系统公司的美国分公司。法国最大的5家军工企业的武器装备研制生产年销售收入超过190亿美元,加上其在欧洲航空防务航天公司(EADS)和MBDA公司等合资企业中所占的军品生产收入份额,其军品生产年收入远远超过280亿美元。俄罗斯8家最大的军工企业2010年和2009年防务产品销售收入分别为120亿和97亿美元。俄罗斯也拥有众多的国防工业企业,保持了较大的军品生产规模。日本军工企业的军品生产年收入在70亿~100亿美元之间。国防工业产值占GDP百分比最高的国家是以色列,仅以色列最大的4家防务企业的军品生产年收入就占该国GDP的4%左右。近些年来,美国、俄罗斯、法国、英国、德国等5国的国防研究与开发费的总额超过900亿美元。其中,美国国防研究与开发费大大高于其他国家,2006~2010财年国防研发、试验与评估(RDT E)经费达720亿~800亿美元/年,占国防预算的13%~15%。欧洲国家国防研究与开发费在80亿~100亿欧元。根据欧洲防务局提供的数据,2007~2009 年欧洲防务局26个成员国国防科研费总计分别为95亿、86.4亿和84亿欧元,占各成员国国防采购费总和的20%~25%,占国防经费总和的4.3%~4.8%。2009年,国防采购费最高的3个国家英国、法国、德国的国防科研费合计为75.62亿欧元,占26个成员国国防科研费总和的90%。日本、印度、韩国的国防研究与开发费保持在10亿~20亿美元/年,其中增长最快的是韩国,近几年从9亿美元增长到近15亿美元。需要指出的是,虽然经过20世纪90年代以来的重组、收缩,但主要国家现有的国防工业生产规模仍然大大超出了满足各自武器装备采购的需求,美国、俄罗斯以及英国、法国、德国、意大利等欧洲主要国家国防工业产值远远高于本国武器装备的采购经费,因此依靠本国武器装备市场根本无法支持国防工业的发展,各国国防工业都以相当大的规模和能力生产出口军用产品,通过大力争取国际军贸市场份额,保持本国国防工业的不断发展并为本国的经济竞争力做出贡献。 进入21世纪后,世界形势正在发生深刻变化,新军事变革的步伐加快。各国在进行军事战略调整的同时,也积极制定新的国防工业政策和发展计划、规划,继续推进国防工业的转型和良性发展。可以预期,国防工业的战略地位和作用会继续加强,产业结构和产品结构的调整将持续进行。最近10 年,主要国家武器装备的生产可望继续增长,国防科技的创新能力将不断增强。 各国将继续推动国防工业转型 进入21世纪,为满足新环境下军事变革对国防工业的需求,各主要军事国家分别调整国家军事战略和国防工业发展战略及相关政策,改革管理模式,加大国防研发的投入,评估新的国防工业政策所产生的效果和效益。美国颁布了《国防工业基础转型路线图》,提出按照“基于能力”的战略构想发展国防工业基础,并开展国防工业基础能力的研究和评估,以推动国防工业转型;修订了5000 系列采办文件,提出采用“螺旋式发展”和“递增式发展”概念,充实“渐进式采办”策略;鼓励和吸引更多的中小型企业进入国防工业领域,促进传统的国防承包商进入新领域、开发新产品,以增强国防工业的创新活力,从而推动了国防工业从“武器系统提供者”向“所需作战效果提供者”的转变,这些政策对国防工业的发展产生了重要影响。英国国防部颁布的《国家安全战略》(2010年)、《国防工业战略》(2005年版、2010年新版)、《面向21世纪的国防技术战略》(2006年)、国防部《国防计划2009~2013年》等战略性文件和重要计划,使工业界对军事变革环境下国防部未来武器装备的需求有更深入的了解,并以技术路线图为基础,为工业界和学术界对国防科技的投资提供导向,从而保证军方对先进武器装备的需要和国防工业的健康发展。法国2008年公布了《国家防务与安全白皮书》,明确了2025年前国防工业与技术优先发展重点,提出了2025年法国工业的技术优先目标;同时,法国对国防工业企业进行持续调整和重组,积极参与和推进欧洲国防工业的发展,以满足21世纪军队对武器装备的需求。除此之外,西方许多国家也都卷入了为适应军事变革的需要而进行的国防工业的战略转型和结构调整。目前,这场由军事变革引起的国防工业转型还在进行之中,未来主要军事国家的国防工业转型将继续深化,并对国防工业的发展产生深远的影响。 企业并购整合与结构调整将继续深化 冷战后,世界国防工业进行了全球范围的兼并重组,21世纪初基本形成了相对稳定的格局,但国防工业企业的并购整合与产业结构调整从未停止,未来将继续深化并呈现新的特点,主要体现在:新军事战略成为影响企业调整与发展战略的重要因素,主要军事国家大型军工企业内部结构的调整和优化,将顺应军事转型和联合作战能力建设的需求。大型军品制造商将继续推进优势互补策略,包括采取强强合并,共建专业化合资企业,大型企业之间收购对方的子公司或部分业务等举措。 军品制造商将继续深化内部结构,剥离部分非优秀业务,增强在主要优势领域的优秀竞争力。大型军工企业注重对信息技术领域公司的并购,以适应企业从“武器系统集成商”向“武器体系集成商”发展的需要。大型系统集成商对分系统或专用部件供应商垂直收购,增加主要业务领域的竞争力。部分武器系统的平台供应商自身定位为系统集成商,其优秀能力集中于研发、设计及总装和集成,下属的制造部门被逐步剥离。分系统或主要部件供应商通过并购扩大规模、扩展业务,呼应主承包商层次的变动;一些分系统承包商和零部件供应商在专业化重组的同时,通过并购向集团化方向发展。更多的中小转包商和供应商则突出专业化,向“专、精、特、新”的方向发展。 从“武器系统集成商”向“武器体系集成商”发展 第二次世界大战以后逐渐建立起来的世界各国国防工业基础的基本结构是“行业”式构型,政府管理、研发采办活动、公司业务与运行等,都呈现出航天与导弹、航空、舰船、兵器、电子、核工业等不同的行业特色,无论是苏联/俄罗斯还是美国和西欧各国,均不例外。这是作战能力与相应装备需求按军兵种设定的必然结果。 20世纪90年代以来特别是进入21 世纪,围绕联合作战能力建设,美国等主要军事国家已经开始从按军兵种需求转变为按联合作战需求来规划和发展未来能力。美国将国防工业按照作战功能概念,分为“战场感知”、“指挥与控制”、“兵力运用”、“防护”、“集中后勤”等5个作战功能领域,这一战略构想改革了按照产品属性或行业划分国防工业领域的传统做法。美国大型军工企业为适应联合作战对武器装备的需求,尤其是从“以平台为中心”转向“以网络为中心”的作战需求,开始从制造舰艇、导弹、飞机和坦克等武器系统进一步转向研制生产武器与网络及信息技术结合的武器网络体系,从“武器系统集成商”向“武器体系集成商”发展,打破了国防工业以平台为中心的行业划分局面。未来,美国和欧洲等国国防工业的发展和转变将继续顺应联合作战能力建设需求,大型军工企业进一步转变成面向多个军兵种需求、横跨多个工业领域,提供平台、系统、武器的装备和服务的系统集成商,国防工业的行业界线将逐渐模糊。 民用现成技术的军事应用和创新型中小企业的重要作用 主要军事国家在推动新军事变革、建设新的军事能力体系的过程中,要求技术更快地成熟,要求武器装备研制生产建立在更成熟技术的基础上,这就需要跨越国防工业传统的圈子,在整个国家的工业基础中,发现和发展创新成果与创新力量。民用现成技术(即所谓的COTS技术)的军事应用和掌握创新性技术的中小企业成为新的依靠对象。利用民用现成技术,尤其是信息系统技术、材料与器件等基础产品,不仅可以大量节约武器装备研制费用,而且由于有众多用户购买力的支撑和使用考核,相关产品价格低,技术成熟度高。 私有化、私营化继续进行 在国防工业以国有制为主的俄罗斯、以色列和印度等国,将逐步推进国防工业的产权私有化和国有企业的私营化进程。法国将在股份制大型国防工业企业中逐步降低国有股的比例。出于对私有化利弊的不同考虑,这些国家进一步实施国防工业私有化的态度相对谨慎,因而私有化的进程还将持续一段时间。预计各国国防工业的私有化将从两个方面继续进行:一是国有制的国防工业企业实行私有或私营,如法国在混合所有制的国防大型工业企业中逐步减少国有股份的比例;二是允许国防工业以外的私有企业和部门进入国防工业。 军民两用产品和民用产品生产保持高比例 由于军民两用技术、两用产品经过多年的持续发展,国防工业在国家经济和科技发展中的作用不断增强。2006~2008年,世界军工百强企业的军品收入占这些企业总收入的比例分别为37.72%、33.43%和37.76%。预计未来国防工业企业的军民两用产品和民品的比例仍然较高,尤其在民用飞机、商业卫星及其他民用航天系统、民用核工业以及电子产品等领域将继续占有广大市场,保持大规模的生产和高额销售收入。 国际化发展将进一步加强 为了扩大融资渠道、降低风险、增强竞争力,各国国防工业国际化的发展将进一步加强,尤其是国防工业的跨大西洋合作、欧盟内部或欧洲防务局成员国的跨国合作、俄印合作等将持续进行或不断加强,成为未来国防工业国际化发展的必然趋势。国防工业国际化发展主要体现在: 大型军工企业将继续推进跨国并购。进入21世纪,大型军工企业跨国并购日益增多,典型的跨国并购案如英国BAE系统公司收购美国联合防务公司、意大利芬梅卡尼卡集团收购美国DRS技术公司、德国蒂森・克虏伯船舶系统公司兼并瑞典考库姆公司等,未来将继续保持这一趋势。 一些国家在武器装备的研制生产领域继续推进和扩大双边或多边合作,不同国家防务企业大量合作进行武器装备项目的开发、研制和生产,特别在美欧之间、美日之间、欧盟各国之间、俄印之间,这种合作将持续发展和加强。 大型军工企业跨国设立的子公司日益增多。许多大型军工企业经过多年并购和对外投资,在国外都拥有若干子公司,从而实现全球范围内资源的优化配置,增强国际竞争力。随着国防工业国际化的发展,越来越多的大中型军工企业将扩展海外业务,跨国设立的子公司日益增多。 产权为多国投资者所有的国防工业企业逐渐增多。国防工业的国际化正在模糊以往对其产权所有国构成的界定,例如欧洲航空防务和航天公司、MBDA公司、欧洲战斗机公司、海上发射公司等均为多国企业所有。随着国防工业的国际化发展,产权为多国投资者所有的国防工业企业还有可能增多。与此同时,一些国家制定了有利于将外资吸引到本国国防工业的政策,以便在技术创新、知识产权和就业机会等方面为本国带来效益,这也将促进国防工业企业产权国际化的发展。例如,英国政府在保留每个国外股东持股比例不得高于15%的前提下,取消了外资所持英国国防工业企业股份不得超过50%的限制。印度政府决定以合资公司的方式允许外国企业直接投资印度国防工业,并限制外资控股的比例不得超过26%。 需要指出的是,国防工业事关国家安全,其国际化发展有明显的界限,并且这一领域的所有国际合作都需要合作国之间建立相互信赖的政治基础。法国明确表示,涉及国家主权和根本利益的核武器及其相关技术装备,必须保持完全独立自主的研究、研制、生产和开发能力;在某些涉及决策和作战指挥的具有战略意义的敏感技术领域,适当地考虑与盟国合作,但必须保持独立研制和发展的能力和技术优势;其他主要的常规武器装备均可以考虑同欧洲盟国分享技术成果和共同研制;普通的常规武器装备则充分实行来源多元化。 主要国家的武器装备发展 主要军事国家在武器装备研制和国防技术开发方面,均制定了发展战略或相关的规划计划,确定了重点发展领域和技术。网络中心战系统、精确打击系统、C4ISR系统、全球力量投送平台和作战平台、无人系统、电子战装备、战场感知系统、空间对抗系统、核威慑力量、防御核生化武器等成为各国近期重点发展的领域。表1和表2对美国和俄罗斯武器装备或国防技术的近期发展进行了归纳和介绍。 (选编自《世界国防科技工业概览》) 工业科技论文:面向国防科技工业开展协同创新的路径思考 摘要:开展协同创新是高校提升创新能力的必然选择,也是建设先进国防科技工业的现实要求。高校面向国防科技工业开展协同创新,面临着重大机遇和挑战,同时也对高校提出较高要求,以满足国防现代化建设要求的高技术武器装备研制供给能力,为国防科技工业创新发展提供持续支撑和引领,成为国防科技工业重要的创新基地。 关键词:协同创新;国防科技工业;人才培养;路径选择 一、引言 2012年3月,教育部、财政部决定启动实施“高等学校创新能力提升计划”(即“2011计划”)。该计划以高校人才、学科、科研三位一体的创新能力提升为优秀任务,大力推进协同创新。协同创新已经成为大势所趋,是高校提升创新能力的战略机遇。 国内众多高校,如工信部所属高校、国防科工局共建高校及部分教育部直属高校中都具有军工学科或军工背景,多年来与国防科技工业有着深入的合作基础,在国防武器装备科研生产体系中承担着重要任务,发挥着重要的作用,是国防科技创新体系中不可或缺的重要力量。国防科技工业作为国家战略性产业,是国防现代化的重要物质基础。高校要以实施“2011计划”为突破口,发挥自身特色优势,面向国家战略及国防科技工业创新发展优秀共性问题,依托与国防科技工业结合紧密的优势特色学科,吸引集聚国防科技行业内优秀创新团队和优质资源,建立多学科融合、多技术集成,服务国防科技工业发展的协同创新平台,积极推动高校和国防科技工业创新发展。[1]二、高校在国防科技工业创新发展中 的历史使命 1.高校承担国防科技创新发展的历史责任 协同创新是高校提高创新能力的必由之路。开展协同创新也是高校提升创新能力的题中应有之义。新时期国防科技创新体系建设的使命任务,要求不断提升高新技术武器装备的自主创新能力。而且国防科技工业“优秀技术是市场换不来,也引进不来的”,已成为新共识。国防科技发展也存在诸多不足,基础性科研和关键技术自主创新能力不强。国家急需高校发挥基础研究、技术探索、学科交叉融合、人才培养等优势,支撑建设先进国防科技工业的要求,促进国防科技工业快速发展,在国防现代化建设中承担更大责任。 高校是科学研究的重要力量,具有人才密集、学科综合交叉的优势,是国防基础研究的主力军、应用研究的重要方面军,承担着为国防科技工业创新发展提供人才、知识和技术支撑的重要任务,而且在解决国防安全重大科技问题,实现技术成果转移、转化方面担负着重要使命。从历史责任理解和国防发展战略考虑,站在建设先进国防科技工业这一历史新起点,高校必须以自身的使命,融入国防科技创新发展体系中,勇于承担国防科技创新发展的历史责任。[2] 2.高校是国防科技创新体系重要力量 高校拥有基础理论和基础研究领先地位和优势,围绕国防科技人才培养、科学研究、技术开发等方面开展协同创新,实现理论引领和技术突破,对提高国防科技工业优秀技术能力将发挥重大作用。 国内众多高校,特别是一些具有军工背景高校,国防特色学科鲜明,科研方面与国防研究院所、企业有着深度合作关系。在“十二五”期间,这些高校承担了大量国防科技工业基础研究和预先研究,参与了众多型号和重大工程研究,承研项目的体量与层次均有大幅提升。据统计,2011年度教育部直属高校中有15所高校的国防科研项目到位经费超过亿元。高校“服务国防”的意愿不断增强,从事国防研究的科研队伍逐年壮大,已成为国防创新体系的重要方面军。这是对高校在国防科技发展中的战略地位和作用的高度概括,推进协同创新必将充分发挥高等教育作为科技第一生产力和人才第一资源重要结合点的独特作用,在国防科技创新体系建设中做出更大的贡献。[3] 3.建设先进国防科技工业需要协同创新 总书记高瞻远瞩、统揽全局,深刻把握世界新军事变革和新科技革命的发展态势,提出了建设先进国防科技工业的目标要求。发展与之相适应的国防科技创新体系,满足国防现代化建设高技术武器装备研制供给能力的现实要求。 先进的国防科技工业需要有先进的科技实力支撑。我国国防科技工业的发展,与欧美军事强国相比还有一定差距,国防科技工业创新能力有待加强,主要是武器装备研制创新能力存在一定差距,在军工关键技术、关键材料等方面还存在瓶颈。其次是军工科研体系主要以满足武器装备发展需求为取向,尚未形成适应军民结合、高技术发展的科技支撑和创新体系。三是基础研究和前沿技术发展存在一定差距。 当前,高校、国防科研院所、国防企业的科研子系统独立运行,长期处于“封闭”状态,未能形成良好的协同创新体制机制,导致国防科技创新能力不强,因此,建设先进国防科技工业,提升国防科技创新能力,要加强协同创新。只有推进协同创新,才能促进高校体制机制改革,使人才培养和科学研究更能紧密地与国防科技工业需求结合起来,服务于建设先进国防科技工业的需要。 三、面向国防科技工业开展协同创新 的目标和定位 1.明确高校开展协同创新的目标 高校在国防科技创新体系中承担着提供知识源的任务,要以国防科技工业发展需要为创新目标,探索紧密结合国家战略需求和国防科技工业发展需求的协同创新机制。总书记在清华百年校庆大会上的讲话中就明确要求,“要积极推动协同创新,通过体制机制创新和政策项目引导,鼓励高校同科研机构、企业开展深度合作,建立协同创新的战略联盟,促进资源共享,联合开展重大科研项目攻关,在关键领域取得实质性成果,努力为建设创新型国家作出积极贡献”。[4] 高校面向国防科技工业开展协同创新,需要明确三个目标:一是应面向制约国防科技工业发展的重大科技问题,在基础科学前沿领域实现原创性突破,在战略高技术领域实现重点跨越,突破基础理论和关键机理。二是以解决制约国防科技工业发展的关键性、共性技术为目标,围绕提升军工优秀能力升级换代,不断加强对武器装备科研生产中制约性关键共性技术的研究攻关。三是着力推进体制机制改革,促进资源共享。四是以培养造就领军型军工优秀人才为重点,着力提高武器装备型号研制人才、国防关键技术人才、国防基础科研人才、国防先进技术应用人才以及年轻后备人才的整体素质和专业能力。 2.明确高校在协同创新体系中的定位 协同创新实质也是一种管理创新。开展协同创新需要高校与科研院所、企业以及政府和相关部门的配合。因此,构建协同创新平台中不同的主体,拥有不同的创新资源,也有着不同的利益诉求。高校要在协同创新中,要做好顶层设计,明确自身定位,处理好与企业的合作,这至关重要,关系到协同创新开展是否成功的关键。 面向国防科技工业开展协同创新,高校作用是有限度的,不能无限扩大。在协同创新中,不同的阶段需要有不同的主体。协同创新系统中内容和环节很多,存在从解决国防面临的重大问题或关键共性技术,到基础理论研究到技术研发,到产业化,到服务社会等一系列问题。高校的优势是基础理论研究、人才培养和学科建设,因此高校要在协同创新系统中定位清楚,发挥自己优势,能够起到引领作用。这样才能促进资源共享、成果共享、实现多方互惠共赢。[5] 3.明确高校开展协同创新的基本要求 高校面向国防科技工业开展协同创新,在协同创新中将触及国防科技工业的优秀技术和优秀内容,应该具备特殊要求:一是要取得从事国防工业武器装备科研生产的“军工三证”,即“军工质量管理体系认证、武器装备科研生产单位保密资质认证和武器装备科研生产许可证认证”。这是高校面向国防开展协同创新的基本要求。二是强调安全保密意识。三是要树立质量意识,以质量为生命线。 四、高校面向国防科技工业开展 协同创新的路径选择 开展协同创新就是要围绕国家战略,实现更高层次的创新,从而提升高校创新能力。高校要把握协同创新的内涵和精髓,在建设协同创新过程中,切实肩负起解决重大科技问题,培养领军型军工优秀人才,解决行业共性关键技术,推动先进国防科技工业建设的重任。 高校创新能力的提升将通过协同创新平台的建立而实现。高校面向国防科技工业应在以下几个方面着力推进协同创新。 1.以解决制约发展的国防科技重大问题为着力点开展协同创新 协同创新必须结合国防科技工业发展的需求。当前国防科技工业仍然面临着制约发展的重大科技问题,自主创新能力不高,需要在基础科学前沿领域实现原创性突破,需要在战略高技术领域实现重点跨越。针对高新技术武器装备科研生产中的深层次问题,科研院所和企业基础理论研究能力仍然薄弱,从事基础科研活动的科学家和工程师相对有限。而高校在高层次人才、学科、基础研究、人才培养等方面具有优势,需要高校集聚资源,集智攻关,建立协同创新平台,以基础理论的突破推动国防科技重大问题的突破,在协同创新中解决国防科技重大问题,形成可持续发展的各具特色的创新平台和创新模式。[6] 2.以破除体制机制束缚促进创新要素有效融合为着力点开展协同创新 当前,高校的创新能力和创新模式还处于相对封闭、分散状态,高校自身的体制机制仍然存在大量问题,这也是制约高校在国防领域发挥更大作用的重要原因。高校与国防科研院所、企业之间基于共同利益驱动的自愿协同创新机制尚未形成,造成当前国防基础研究、应用基础研究、开发研究没有形成完整的链条,导致国防科技工业创新能力不强。 因此,要着力突破高校内部和外部存在的壁垒,有效调动和汇集多学科、多部门的创新力量,打破高校和国防科研院所、企业之间的体制壁垒,按照中央关于建设军民结合、寓军于民的国防科技创新体系的要求,交流整合国防工业各方面的创新资源,充分释放彼此之间的人才、资本、信息、技术等创新要素的活力,促进创新要素和资源的有效融合,推动国防科技创新体系的发展,造就体制机制的协同创新平台,支撑和引领军工优秀能力建设和发展。 3.以产学研的深度融合为着力点开展协同创新 目前,高校、国防科研院所和企业之间建立了不同的产学研合作平台,取得了一定效果,但还没有形成有效的创新资源共享和利益分享机制,合作主体之间缺乏沟通协调,合作平台创新机制不够灵活,创新效率不高,创新能力有待加强。长期以来,高校与其他高校、科研院所和企业等创新主体多为资源竞争对手,创新要素互相封闭,难以实现深度合作。与欧美等科技强国相比还有很大差距。 高校面向国防科技工业,以学科交叉和创新资源共享为纽带,有效解决基础理论研究与应用研制需求之间不合拍的问题。产学研合作应以武器装备、科研生产关键共性技术开发为目标,致力于突破体制机制束缚,打破高校部门之间、高校与行业之间界限,整合跨学科、跨领域的研究力量,建立深度合作的协同创新平台,进而推动国防科技自主创新能力提高。这种产学研合作协同创新平台,各主体要有着共同目标和追求,能够把创新主体、创新要素和创新环境有效结合起来,能够建立一种利益有机结合、市场融合、分工明确、风险共担的开放式合作机制。通过市场机制和利益驱动,有效整合产学研各方资源,充分激发和调动产学研合作创新的积极性,这也是产学研应用平台健康发展的保证。开展产学研协同创新过程,要坚持各主体定位清楚,优势互补,完善创新合作链条,促进协同创新,实现国防科技工业创新体系发展。[7] 4.以搭建高层次复合型人才培养和科技创新平台为着力点开展协同创新 人才培养是高校的首要和根本任务,必须是贯穿到高校任何工作之中的任务。开展协同创新也不能偏离培养人才的主线,这也是协同创新的重要任务。在协同创新的模式和环境下,不同学科间的交流要更加顺畅,学科融合也更加频繁,这显然有利于推动高层次复合型人才培养,有利于利用协同创新平台打造并锤炼领军人物,促进高层次复合型的创新人才的成长。 实际上,协同创新融合学科优势,构建交叉学科平台,也是科技创新的有效组织模式,具有科技创新活动最为鲜明的特征。因此通过搭建人才培养和科技创新平台,形成有效载体,有效汇聚协同创新中心的优质教学资源,通过为跨学科高层次复合型人才培养提供支撑和保障,才能为国防科技工业培养领军型优秀军工人才,从而为国防领域源源不断地输入充满活力的重要力量。
多媒体技术论文:多媒体技术下计算机教学论文 1计算机教学中多媒体技术的应用问题 首先,多媒体技术当前正在呈现出滥用的趋势。当前很多计算机教学活动将多媒体技术作为灵丹妙药,认为只有在教学中多多运用多媒体技术才能提高课堂教学质量,才能说明计算机课堂够先进和现代化。这种多媒体技术应用误区,使其在计算机教学中出现滥用现象,计算机教学课堂被变相地转变为多媒体技术的展示阵地,容易使学生过多地被视觉形式吸引,而忽略了计算机教学活动的真正目的。其次,计算机教学中多媒体技术的普遍应用存在着忽略学生主体地位的情况。在实际计算机教学中,教师对多媒体的应用仅仅体现了个人在计算机教学中的主动性,在备课的过程中,只想着如何更好地将教学重点呈现出来、设计出来的课件往往忽略了与学生的互动,没有重视学生在教学活动的主体地位,自然无法真正快速提高学生的学习效率。最后,当前计算机教学中还存在着多媒体课件质量较差的问题。多媒体技术在计算机教学中的应用,增加了教师备课的任务和课件难度及负担。一些计算机教师为了节省时间、精力等,其多媒体课件制作仅仅是对书本知识的简单罗列,并没有根据教材精心布置罗列音乐、动画等,对学生缺乏吸引力。 2改善多媒体技术应用问题的建议 关于多媒体技术在计算机教学中呈现滥用的趋势,当前计算机教学中教师必须认识到的是多媒体的辅助性。教学中对多媒体技术加以应用确实能够转变理论知识的抽象和枯燥无味,通过音乐、图像等使计算机课堂变得更加生动、有趣,给学生营造更加逼真的计算机学习过程。相对传统计算机教学,多媒体技术的应用具有更多优势。但教师在运用的过程中必须掌握多媒体技术应用的度,避免计算机课堂沦为走马观花的空架子。教师在应用多媒体技术时,应将计算机教学内容放在首位,无论课件形式、内容如何,都必须围绕教学内容进行,进一步完善计算机教学环境。计算机教学对多媒体技术的应用应立足于学生,充分体现学生的主体地位。新课改以来,传统教学中的教师主体地位被打破,以学生为课堂教学主体成为教育潮流。计算机教学也不例外,教师应根据课改变化主动变革自身地位,在教学中坚持以学生为本。计算机教学中对多媒体技术的应用也应重视学生的主体地位,在教学中尽可能地给予学生更多时间,使学生能够在学习理论知识的过程中有充足的时间体会、学习理论知识。通过多媒体课件中问题情境的设立,提高学生自己动脑思考的概率,使学生在自我学习和思考中,不断促进自身动手、思考和动脑能力的提高,尽最大可能地发挥学生在计算机教学中的主体地位。计算机教学中教师必须将多媒体技术与计算机教材之间的关系处理好,提高多媒体课件制作质量。教师在计算机教学活动中不仅是一个引导者,同时还是一个组织者,学生对知识的学习几乎全部来自于教师课堂计算机知识的灌输。多媒体课件作为传递计算机知识的载体,其制作质量对学生的重要性不言而喻。在制作课件中,教师应立足计算机教材,精益求精地结合学生实际创设更加形象、生动的教学情境。中高职院校也可对以计算机专业为基础建立资料数据库,收集网络、杂志、书籍等中各种与计算机教学有关的资料,为计算机教师制作课件提供丰富的数据和资料,促进教师课件制作质量的提高。 3结束语 多媒体技术在计算机教学中的应用,不管是对准备过程、教学过程,还是对课后辅导过程,都带来了极大的方便,具有十分显著的教学效果。因此,计算机教学必须有效利用多媒体技术,从其应用问题入手,对多媒体在计算机教学中的应用不断改善,充分发挥多媒体技术的教学优势,促进计算机教学质量的提升。 作者:金玮 单位:北方机电工业学校 多媒体技术论文:美术欣赏教学下多媒体技术论文 一、多媒体技术在美术欣赏教学中的价值分析 1.改变美术欣赏教学展示手段 多媒体技术在美术欣赏教学中的应用从根本上改变了美术作品的展示手段,对从本质上依赖视觉听觉直观材料的美术欣赏教学而言,多媒体的应用在作品展示上是一项重大改革。传统美术欣赏教学过程中,由于美术作品信息获取、处理、展示的手段匮乏,学生只能够欣赏到教材中已有的图片和介绍,教学中授课的内容多局限在教师讲解的知识本身,深入和扩充不足,学生难以对美术作品全面了解。多媒体技术以计算机为基础,把图像处理功能、语音处理功能、视听操作技术集成在一起,而且把直观的语音、图像等信号转变成统一的数字信号,方便计算机对其进行处理、编辑、变换和存储,使得作品在展示时更加具体化、可视化和丰富多彩。因此,多媒体技术在进入美术教学中后就得到快速发展,使得美术欣赏教学手段得到快速改变。 2.激发学生的学习兴趣 兴趣是学习的动力,是学生积极主动学习的重要条件。采用集多媒体技术的图像、动画、音乐、讲解等于一体的教学方式具有鲜明的视觉效果和多彩的展现效果,容易激发学生的兴趣。通过多媒体对美术作品进行形象直观的演示,可以引导学生自由思索和想象事物的本质及内涵,加强了美术作品信息的欣赏广度和深度,使凝固在美术作品中的静态美升华为动态美,有效激发他们的审美主体因素和心理功能活动,从而产生强烈的美感吸引效应,进而提高其对美术欣赏的学习兴趣。多媒体美术欣赏教学可以巧妙地运用现代技术创造活跃真实的氛围,可以打破时间、空间的限制,将学生带入美术作品欣赏的独有意境中,使学生切身体会作品的美妙并产生强烈的求知欲,从而进入良好的美术欣赏学习状态。例如,服饰广告作品欣赏中,动态立体的场景可以促使学生感觉身在其中,从自身角度对作品进行欣赏和评价,学习兴趣和激情容易得到激发,从而喜欢上美术欣赏。 3.提高美术欣赏教学效率 提高美术欣赏教学效率即提高教师的授课能力,多媒体技术可以很好地解决这个问题。首先,教师只需要在课前做好备课,将课堂上需要欣赏和讲解的知识用高质量的图像、简洁的文字、美妙的音乐和吸引人的影像等进行多媒体播放,就可以节省教学中大量的讲解、作品的变换展示、问题的解释等所需的时间;其次,多媒体技术的使用可以让教师在有限的时间内展示和讲解大量的信息,可以留给学生更多的思考时间。例如,在欣赏意大利文艺复兴时期“三杰”的美术作品时,由于他们的代表作较多,多媒体技术的使用就可以弥补传统实体化作品尺寸小、清晰度低、切换慢的缺点,在一节课中可以完美展示几十幅作品,还可以对不同作品、不同角度欣赏画面进行对比分析和演示,可以使学生在欣赏过程中能够较多地、系统地、连续地欣赏他们的代表作品,根据欣赏进行思考和点评,达到学习的目的。又如,欣赏世界奇迹“兵马俑”,由于学生已在教材上看到过许多类似的图片和讲解,对其熟悉的同时又缺乏深层次的感受,可以利用多媒体技术制作“兵马俑”高清视频、图片、背景音乐、时代背景和风格讲解等于一体的课件,以明确的逻辑思维向学生展示大量的信息,可以减少教师的讲解,促进学生的探索和想象。 4.提高学生的学习效果和质量 多媒体技术可以为美术欣赏教学提供图像、声音等视觉和听觉的交互界面以及交互操作功能,便于创造出各种不同的丰富情景和意境氛围,能够对学生美术欣赏产生多种感官上的综合刺激,使学生可以通过人机交互界面方便灵活地操作学习状态和内容,以自我主动欣赏代替被动欣赏,提高学习效果。多媒体技术把电视电影播放机所具备的视听功能和计算机快捷方便的交互功能相结合,产生一种新的图像、声音、语言、操作于一体的人机交互系统,可以实时控制和立即反馈。在这种美术欣赏教学的环境下,学生可以根据自己的兴趣爱好和思维模式选择所要欣赏的内容和方式,可以选择适合自己水平的美术作品进行欣赏。这种利用多媒体技术的交互式新型教学模式可以有效调动学生的积极性,充分发挥其主体作用,促使其在美术作品欣赏中提升发现、思考和解决问题的能力,有效提高学习质量。 5.提高学生素质和理解作品内容美的能力 美术欣赏教学的最主要目的是提高学生的综合素质和思想道德水平,当前美术欣赏教学忽视了学生综合素质的培养,多媒体技术可以在美术欣赏教学中渗透道德教育和素质培养的内容。在美术欣赏过程中,可以利用多媒体技术制作和呈现纯洁、高尚的作品和氛围意境,让学生在欣赏作品的同时在不知不觉中受到美的感召和熏陶,自然而然地接受审美教育。如人物作品徐悲鸿《愚公移山》的欣赏,配上艰辛苦难的背景和辛酸的音乐,可以让现代学生体会生活的来之不易,由此产生动人的艺术力量。利用多媒体技术进行美术欣赏教学,可以有效展现出美术作品的内容美,内容美是指作者通过美术作品塑造形象,进而再现作品代表的现实生活。美术作品内容广泛,内涵深奥,令人难以理解,多媒体的运用有利于学生认识和理解作品的内容美。如对美术作品进行欣赏时,可以提前进行编辑,对关键部位和内容进行剪辑,逐步播放和欣赏,可以促进学生自我理解作品表现的内涵和背景等,提高其对事物内容美的理解能力。 二、多媒体技术在美术欣赏教学中的有效应用 1.美术欣赏教学中应用多媒体技术要先进 多媒体技术在美术欣赏教学中的应用具有重要的作用和意义,与传统美术欣赏教学手段相比更是体现了巨大的优势,体现在创设情境、美术信息资料详尽、欣赏效果直观、教学方便快捷等方面,这些优势也明显表现在多媒体技术在美术欣赏教学的应用中。多媒体美术欣赏教学手段技术先进、方法新颖,它由教师在课前做好电子课件和备课工作,课堂上可以直接与学生进入作品所展示的社会情景中进行互动,教师的知识得到顺畅教授和传输,学生的欣赏和学习自主、自觉。这种教学手段不但可以提高美术欣赏教学效率效果,还可以引导学生情感抒发,综合素质得到培养。 2.美术欣赏教学中应用多媒体软件要精选 多媒体技术在美术欣赏教学中的应用除了计算机硬件设备的强大功能外,更主要的在于多媒体软件多功能性,多媒体软件的精选主要包括计算机教学软件选择和美术欣赏教学课件制作。 (1)计算机教学软件的选择。 计算机教学软件主要是在提高美术欣赏教学效率、效果中起到辅助工具的作用,从教学软件在课堂中扮演的角色可将软件分为三类:第一类软件属于教学辅助工具。这类软件可以提高教师的教学效率和学习效果,如Word、PowerPoint、Photoshop等,这些简单常用软件在美术欣赏教学中应用较多,其中Photoshop应用十分广泛。由于美术欣赏需要大量相关的图片,同时需要在欣赏中展示出图像各种不同的效果,就需要通过Photoshop软件对其进行颜色编辑、特殊效果添加等处理,使得美术作品展现出更加抽象、逼真,具有观赏性的效果。第二类是教学功能软件的设计,一般包括教学和练习两个部分。教学部分是指由教师将需要教学的内容按类进行设计,分为不同单元模块,对各个模块嵌入美术作品的相关信息、需要传输的知识、提出的问题等;练习模块设计是指教师提供软件或端口,里面设计好美术欣赏后的题目,学生进入作答。这类软件主要促进教师与学生的互动交流,提高学生的主动性和操作能力。第三类软件是教学仿真系统,这种仿真教学主要是创造强烈的幻觉和真实的环境,使学生感觉自身处于美术作品作者所需要表现的思想环境下,在身临其境的感觉下对作品中的人物角色进行欣赏。虽然这种软件技术目前在美术欣赏教学中尚不成熟,应用较少,但是其效果和应用前景毋庸置疑。 (2)美术教学课件的制作。 教学课件的制作是多媒体技术在美术欣赏教学中最主要的应用。教师可以在课件备课时,运用感性的认识理念以轻松灵活的教学方法将美术欣赏的内容展现给学生,给人带来新的感受、新的观念和思想等。然而,受到市场经济、现代科技和教师素质的影响,现在教学中绝大多数只是应用PPT做出简单的课件,在课堂上播放给学生看,原本提高教学质量的多媒体技术却成了教师偷懒、完成教学任务的工具,达不到良好的欣赏效果。因此,教师要合理设计和制作课件,使其在质量和效果上满足美术欣赏的需要,这样的课件才能真正体现多媒体技术的应用。多媒体技术在制作课件中展现其强大的功能,可以根据教学需求制作不同格式、不同风格、不同模式的课件,如顺序讲解的PPT演示型、互动教学的交互型、激发兴趣和吸引性的视频播放型等,教师可以利用多媒体技术强大的人机交互功能,根据自身能力对应教学需求选择和设计不同的课件,确保美术欣赏的良好表现力和感染力。 3.美术欣赏教学中应用网络多媒体教学要灵活 网络多媒体教学成为E-Learning,是指利用多媒体技术和因特网相结合手段实施教学活动的过程,它充分利用现代科技和丰富的网络资源,实现的新型教学方法模式。网络多媒体在美术欣赏教学中的应用主要是以多媒体技术为基础,以网络为载体,实现美术欣赏在庞大的信息、多维的空间、创新思维等方面的突破。网络多媒体教学在美术欣赏中的应用是美术欣赏教学的飞跃,主要有四个方面的应用优势:一是美术欣赏过程中可使用的教学信息资源更为充分。它不受时间、空间、地域的限制,使用世界范围内的所有美术作品相关信息资源;二是学生自主控制美术欣赏作品信息资源的倍增。网络多媒体更加注重人机交互操作,学生在老师的教学传输知识外,还可以根据自身实际需要和知识水平选择不同的学习内容和资源,对喜欢的美术作品进行探索和欣赏;三是学生在美术欣赏时进行多向交流的机会增多。在自我选择美术资源进行欣赏时,可以在聊天室、论坛上发表和讨论自己的欣赏体会和观点;四是美术欣赏学习方式得到彻底改变,教学更具有开放性。网络信息的应用使得美术欣赏教学以自主学习为主,学生欣赏美术作品也不再局限于课堂教学。老师可以私下组建美术欣赏学习网络小组、虚拟空间室等平台,师生可以在不同地点进行实时视频语音交流,这种开放性教学平台可以使学生各抒己见而不受影响,学生的不同意见都会得到体现和参考,也可以弥补老师教学信息的不足。 三、多媒体技术应用的局限性和存在的问题 美术是造型艺术,美术欣赏教学的根本离不开大量的直观教学,多媒体技术提供了丰富的美术欣赏信息和教学内容,获得了美术教师和学生的喜爱,但是,多媒体技术在美术欣赏教学中的应用也由于其本身的特征和社会现状存在一定的局限性和相关问题,这些问题在美术教学过程中不容轻视。 1.局限性 多媒体技术在美术欣赏教学中的应用虽然带来了方便和丰富性,但是其局限性十分明显:一是多媒体技术在美术欣赏教学中的应用不彻底,设施完善后得不到全面发挥,许多学校教师教学时只重视硬件忽视软件,造成了多媒体技术的浪费;二是地区间经济差距导致贫困地区和偏远地区的学校难以配备多媒体设施,学生在美术欣赏时享受不到多媒体技术教学的乐趣和优势;三是师资力量普遍薄弱,难以掌握多媒体技术对应的图形编辑、软件编制、软件运用等,难以在美术欣赏教学中深入应用多媒体技术。 2.存在的问题 一是多媒体教学从多样化逐步向单一化转变,损害了学生的美术欣赏兴趣。多媒体教学虽然带来了新的教学方式和理念,但是绝大多数教师都是以“打开电脑多媒体→导入美术作品的课件→播放及欣赏”模式进行教学,缺乏互动教学和主动教导学习,降低了学生的兴趣;二是形式花俏、内容杂乱,学生欣赏时看得眼花缭乱,造成视觉疲劳,干扰了美术欣赏的真正内涵,影响了欣赏效果;三是网络多媒体资源信息量太多太杂,学生难以把握美术欣赏的主线和关键信息,容易接受错误的观点,不但降低了美术欣赏的艺术性,而且自身理解能力和新颖观点也受到被动影响。 四、结语 总之,多媒体技术的有效应用为美术欣赏教学提供了多元化的教学方式和丰富的教学环境。虽然它在某种程度上也存在一定的局限性和问题,但是从整体上对改变美术欣赏教学模式,对美术欣赏教学的发展产生了深远的影响。在未来美术欣赏教学中,要进一步引入多媒体技术,如果注意和改正存在的问题,将多媒体技术的各项功能逐步应用于美术欣赏教学各个对应方面,那么,多媒体技术在美术欣赏教学中的应用必将发挥更好的作用。 作者:赵民 单位:北华大学师范分院 多媒体技术论文:生物教学中多媒体技术论文 一、初中生物教学中多媒体技术的应用策略 初中生物教学当中,科学合理地应用多媒体教学,可以提高学生对生物课程的学习兴趣,使生物课程的教学效果显著提升。以下我根据自己的工作经验,探讨了初中生物教学当中多媒体技术应用的策略。 (一)应用多媒体必须分清主次 多媒体,是一种工具,是辅助课堂教学的一种手段,它并非教学当中的主体,也并非主要的内容。作为教师,我们必须避免盲目地应用先进的科学技术,将教学为主、多媒体为辅的主次地位颠倒。教师是生物课堂上的主导者与引导者,多媒体设备是生物教师运用的教学工具,教师要避免将自己变成多媒体设备的放映员,要使自己成为多媒体设备的掌控者,在操作多媒体设备的同时,使多媒体技术能够更好地为生物教学服务。 (二)多媒体技术的使用要科学合理 初中生物教学当中,应用多媒体技术必须抓准时机,科学合理地应用。例如,教师可以在教学之初,通过多媒体课件,给学生创设情境,也可以在教学当中遇到生点和难点时使用,通过形象生动的画面帮学生直观地理解教学的内容,提高教学的效率。另外,还可以在知识拓展时使用,将教学内容延伸到的一些知识通过多媒体课件展现出来,拓展学生的知识面。但是,多媒体教学必须避免形成多媒体展示课,多媒体教学需要适度,并不是越多越好。教师必须按照教学的内容与学生实际,选择多媒体教学的内容,科学合理地应用多媒体技术,才能使生物课堂教学提高有效性。 (三)精心设计多媒体教学课件 制作多媒体教学课件,教师必须将教学内容与学生的知识水平作为根本,精心地设计多媒体课件,使多媒体课件能够针对自己的教学内容和学生的知识水平真正实现多媒体教学的功能。教师不可将网络上他人的课件拿过来直接用,要根据自己学生的特点在原有基础上进行修改,避免追求方便和形式。例如,“血液循环”的教学中,生物教师可以制作3D动画,再给图像配上心脏跳动以及血液流动的声音,将整个血液循环的全过程给学生展示在大屏幕上。将比较难不容易懂的知识点,通过音频和3D动画的有效结合,将难以理解的知识通过直观、生动、形象的多媒体展示变得清晰易懂。在血液循环3D动画播放时,对于学生有疑问的部分,教师还可以通过慢放让学生详细地观察,教师再引导学生完成教学任务。丰富的多媒体课件,也替代了文字讲述的枯燥乏味,学生的注意力高度集中。多媒体课件吸引了学生的学习兴趣,使学生形成了主动参与到生物知识学习的心理。 (四)多媒体在生物实验中的应用 通过多媒体课件,可以将生物实验的过程快速的给学生进行展示,能够突破生物实验中的重点和难点。例如,受精卵的形成过程教学时,通过多媒体课件,教师可以将受精卵的整个形成过程给学生直观的展示出来:先是精子进入卵细胞,然后精子与卵子结合形成受精卵,再经过多次细胞的分裂形成胚泡,最后进入子宫着床。由于这一过程需要数天才能完成,而且还需要在显微设备下时刻观察才能捕捉到这一过程,初中生物实验课上短短的时间难以完成,经过多媒体课件的演示,轻松地化解了生物实验不能突破的难点,使教学内容变得生动、形象,也更易于学生的理解与掌握,教学效果非常好。还有一些动物解剖实验,很多初中生都难以接受,再加之整个社会保护动物意识的提高,这种活体解剖实验在学生看来显得很残忍。这种情况下,运用多媒体技术将模拟或是演示的动物活体解剖实验以正常播放、反复慢放等形式,真实地演示出来,让学生有如身临其境般的观察实验过程,这对于加强学生的环保意识,提高学生观察能力意义重大。另外,初中生物教学中多媒体技术的应用,还要求教师不断补充自己的知识水平,教师要在业余时间,深入研究多媒体技术,使自己能够熟练运用各种多媒体设备,多观看网络上的优秀多媒体课件,使自己运用多媒体技术的能力以及制作课件的水平得到有效提高。 二、结语 总之,多媒体技术的应用可以将抽象的生物知识变得清晰易懂,将枯燥乏味的文字内容以及难以突破的重点难点,变成直观的图像、视频和音频的多媒体课件,在吸引学生学习兴趣的同时,使学生能够轻松地掌握生物知识,有效提高初中生物教学的效率。 作者:牛得吉 单位:甘肃省定西市安定区柏林学校 多媒体技术论文:武器精确制导中多媒体技术论文 一、现代多媒体信息系统分析 随着经济的发展,计算机的普及,人们进入到一个多媒体时代,我们的生活充满了多媒体技术产品的应用,同样也为军事化能力的提高作了很大程度的铺垫。多媒体数据形式一种非结构化的或者是半结构化的数据,它包含了人们可以辨别的信息,例如录音设备、个人信息文本文件以及商业数据等,还有就是也包含着人们无法辨别的信息,需要进行算法计算,进行数据的解密才能进行辨别,也就是我们常说的数据的加密与解密,如语音信号的加密与解密以及图像的加密与解密等。因此可以这样总结到,多媒体数据一个包含特定特征、创建日期、含有语义、同时以音、视频或者静态图像的显示的数据包,人们从这个数据包中可以挖掘其它人不知道的信息,也可以直接查询自己想知道的信息,例如图像的颜色、文件夹包含的文件,文件的内容等一系列用户关注的内容。多媒体数据一般存储在多媒体数据库中,多媒体数据库系统对多媒体数据进行多元化管理,能够对所有数据进行有效的管理,以此建立文件与用户之间的关系,使得用户利用多媒体系统能够快捷的查询用户需要知道的信息,并下载相应的信息文件,并且这样一个系统也提供了全面的辅助功能,例如增加文件、删减文件、修改文件以及查询文件等。多媒体数据对计算机的存储容量是有要求的,不同的电脑硬盘格式,接受的文件大小是有限制的,用户通过压缩包压缩的文件进行拷贝也是有限制的,不同电脑以及不同的多媒体数据能够进行相互传递与拷贝依赖于多媒体系统的标准化规范,使得所有的电脑系统以及所有的数据格式遵循国际标准,特别是电脑技术的发展以及MPEG-7、MPEG-21等技术的应用,使得现代多媒体技术更加普及,很好的解决了前期多媒体数据的兼容性问题等。 二、多媒体技术在军事上的应用 军事技术作为作战力量的主要内容决定作战方式。在科技进步的影响下,军事技术快速发展,并最终导致了军事领域技术要素的庞大与繁荣,从简单的器械到庞大的武器系统,军事技术几乎要颠覆战争中人的主导性地位。在这种情况下,作战方式的制定与实施势必以军事技术作为主要标准。因此军事化信息分析以及武器的精确制导对军事现代化影响很大,而现代的军事化战争取决于多媒体技术的应用普及,以此多媒体技术扮演中决定性作用。现代很多国家致力于国家军事技术的开发,将军事技术的进步逐渐应用于民用,经过长时间的开发与研究,从而实现军事化新技术的大规模应用,现代军事化信息多依赖于多媒体系统,多媒体系统为作战人员提供一线情报以及及时的战情,友好的人机界面以及现代化的设施,使得军事化多媒体系统更加受到青睐,例如在军事化地理系统中,室内指挥官能够很清晰的知道攻击地方的地形地貌,即所谓的3D虚拟技术,用户能够身临其境,从而更好的消灭敌方,这是数字化地图库与传感器的巧妙集合的产物,在军事化信息处理中是不可或缺的关键技术,也为打赢现代化战争提供有力的技术保证。谈到信息化军事,我们知道,一旦攻击方知道了地形地貌以及获悉了攻击目标,攻击方更加关注的是如何精确的制导,精确的命中敌方,这也需要多媒体技术的支持,即基于多媒体技术的武器精确制导,运用多媒体技术进行攻击已成为战争的一个大趋势也是技术上的进步,现代的无人驾驶飞机、跟踪导弹,侦察机的协助调查等,没有这些调查装置的协助,制导武器也是无头苍蝇,根本无法精确的定位制导,这些侦察装置所获得的是静态信息,也是最基本的信息。其次,在实施打击之前,需要了解战场的动态情况,也就是在准备攻击的时刻,获得一些制导武器所需要的比如风速、空气状况、发射点与目标的距离等信息,从而充分利用这些经过多媒体技术处理的信息搜集,可以很大程度上增加制导武器的攻击准确性,目前多媒体技术下的武器制导已达到百分之九十以上的命中几率。因此多媒体技术在军事化信息处理以及武器精确制导上取到关键性的作用。 三、结束语 军事战争经历了肉搏作战、火力作战、机动作战、核威慑以及联合作战等不同的作战形式,然而一系列的战争方式,多依赖于当前的经济实力以及技术的更新,二十一世纪,各国均具备人工智能技术能力,从而使得作战方式变得更加快捷,并且极具危险性和针对性。现代化军事战争多依赖于多媒体技术的普及,并且现代的军事多依靠机器人为人类效劳,减小动用大规模的士兵作战,很大程度上大大降低了人员伤亡,多媒体技术是一种依靠数据进行操作判别的一种新技术,该数据包含了人们可以辨别的信息,多媒体系统也为作战人员提供一线情报以及及时的战情,因此多媒体技术广泛应用与军事信息化处理领域以及武器精确制导等,当然多媒体技术在军事上的应用远不止这几点,更多的应用还得依靠现代的技术的支持。 作者:王青 单位:沈阳市95979部队训练部电教资料室 多媒体技术论文:小学语文童话教学多媒体技术论文 一、小学语文童话教学的现状 从现用的教材选文情况来看,低年级的童话课文比以往教材中出现的要多,而且低年级的要比高年级的多,它是随着年级的递增而递减。但当前的童话教学幻想性缺乏,不利于小学生的想像力培养,而且从童话教学的目的来看,童话教学内容比较重教化而缺少能力的培养。与此同时,语文教师的童话素养也有待于进一步提高,教学过程当中与多媒体技术的结合还很不足。而且教师对于童话教学的课外拓展不足,明显缺少有益的补充和拓展。 二、在小学语文教学中应用多媒体进行童话教学的重要作用 小学生时期孩子们正处于创造性和想象力发展的最佳时期,他们常常借助幻想的方式来观察、理解和解释他们生活中的事物。而童话教学不仅可以放飞学生的想象力,同时还可以培养他们的创造能力。在《语文课程标准》中也强调:激发学生展开想象和幻想,鼓励写想象中的事物。所以,借助网络的共享性、交互性进行教学,无疑可以更加有效的达成教学目标,增进学生们的想像力和理解力。 (一)应用多媒体技术,可强化课堂童话教学过程 小学语文童话教学是为了正确引导学生理解童话的含义,掌握童话的表达特征和表现手法,指导学生欣赏童话并创作简单的童话故事。所以,在童话课堂上充分利用多教媒体技术,可以发挥其科学、准确、生动、形象、视野宽阔等方面的教学优势,起到优化语文童话课堂教学过程的教学作用。同进还可以更加吸引学生的注意力,激发起学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,给童话课教学打下良好的入门和认知基础。比如,在学习《雪孩子》一课时可以利用多媒体先播放进行导入,然后通过雪孩子牺牲自己勇救他人的动人场景,让孩子们形象的感受到它一点点被火烧融时还拼命去救小伙伴的感人画面,使学生在看的同时,增强内心的感受,从而明白这篇童话的精神主旨,认识到这则童话所要表达的中心思想。然后再进行学习,则更使学生有更加深刻的感受和兴趣,有更多的理解和思考。同时也为进一步学习理解课文内容打下坚实的基础。 (二)利用多媒体技术,可优化童话课堂的教学方法 语文童话课程教学质量的提升,有赖于强化其教学过程的直观性和形象性。所以,在其优化加强的过程中,多媒体的运用是其中积极有效的方式方法,利用多媒体可以使抽象的东西具体化、形象化,可以使一些深入的道理简单化、生活化,从而把枯燥的语文知识变得生动有趣。使童话易于理解和接受,引发学生们的共鸣,增强他们的学习兴趣,培养他们的注意力、观察力和理解力、思维能力,使他们在轻松愉悦的状态中完成学习的过程,加深对知识的印象,有效的提升教学效率。 (三)使用多媒体教学,可促进童话课堂时教学成效 首先,其可以激发学生的学习兴趣,提高语文童话教学质量。兴趣是最好的老师,是人们力求认识某种事物或爱好某种活动的倾向,所以,运用多媒体技术手段,可以全面、多层次、多角度地激发小学生们的好奇心与求知欲,使他们产生探索的欲望和学习的动机。多媒体技术可以突破传统的教学局限,以有声有形、视听结合、声情并茂、动静交错、富于感染力和吸引力的特点,将课文内容做文字、声音、图象、图形等方面的展现,通过图文处理、动画、视频音频等方面的有机结合,可以有效满足学生们视听感官的需要,吸引他们的集中注意力,以更佳的状态和更多的兴趣抽入到童话学习当中来。将其学习的积极性活跃性有效的运用到学习当中,生发积极的学习动机,达到良好的学习效果。其次,多媒体技术可以增强童话教学的直观性,易于理解和突破重点难点。多媒体技术的应用不仅有效应用于童话教学的导入部分,更贯穿于整体童话教学的过程当中。我国古代大教育家荀子早已提出:“不闻不若闻之,闻之不若见之”。所以,可以说闻和见在教学当中发挥着重要的作用,是教学的基础。怎样把童话课文中的一些静态场景以及一些抽象的图象、表情等生动的表现出来,这是教学当中的难点和重点。而多媒体的强大功能却可以解决这一问题,其可以将符号、语言、文字以及声音和图像综合运用,灵活多变,可以将抽象的事物变化的浅显易懂,将不好理解的问题变得生动形象,从而达到解决困难,形象思维的良好教学效果。再次,视听结合,多媒体教学让语文童话课堂“活”起来。多媒体可以将无声的语言和有声的口头语言及文字、图片、声音、动画、视频等有机统一起来,不受时间和空间的限制,将教学内容中涉及的事物、现象或过程生动地再现于课堂,并将教学中无法展现出来的东西呈现在学生面前,将文字、图像、动画、视频、音频等融于一体,把学生的各种感官最大限度地调动起来,从而拨动学生“趣”的心弦、使学生兴趣盎然地投入语文学习,这是传统教学中粉笔加黑板所无法比拟的。 三、结语 多媒体教育技术集声、形、色、动态于一体,可以变抽象为直观,极易营造学习情境,加深体验,使学生在最佳状态综合分析信息、处理信息、利用信息。也促进了学生在愉悦、宽松的情景中,无拘无束地、认真地读童话,说童话,写童话,深刻感受童话的魅力。所以,我们应当充分认识,积极运用,使多媒体技术有效推动小学童话教学之成效。 作者:谷艳蕊 单位:河北省赞皇县职工子弟小学 多媒体技术论文:多媒体技术初中生物论文 一、制作初中生物多媒体教学课件 1.教学思路设计要精巧。 完美的多媒体课件设计,好的教学思路是其灵魂。在生物课堂教学当中,教师要作为主导的地位,充分地发挥主导作用,通过巧妙的教学思路设计制作而成的多媒体课件,有效地引导并吸引学生注意力,并根据教学思路圆满完成课堂教学。多媒体教学当中,好的教学思路决定了课堂教学是否完美,在多媒体教学当中是非常关键的环节。 2.收集并整理生物教学的多媒体素材。 在制作生物多媒体教学课件时,收集并整理相关素材非常重要。所要收集的资料包括:视频资料、音频资料、图像资料等,教师也可以自己制作。例如,教师可以利用丰富的网络资源,在网上搜索学生都比较喜欢看的《人与自然》栏目与生物教学内容有关的专辑视频,也可以找到相关的科普网站,都有很多初中生物教学相关的内容。如教师需要自己制作课件需要的素材,可以自己拍摄学生实验的过程、校园内的各种植物、家里的小动物等等,学生看到这些内容会感觉很亲切,更乐于在多媒体资料当中学习知识,也会将注意力高度集中到教学内容上。 二、初中生物教学中多媒体技术的应用策略 初中生物教学当中,科学合理地应用多媒体教学,可以提高学生对生物课程的学习兴趣,使生物课程的教学效果显著提升。以下我根据自己的工作经验,探讨了初中生物教学当中多媒体技术应用的策略。 (一)应用多媒体必须分清主次 多媒体,是一种工具,是辅助课堂教学的一种手段,它并非教学当中的主体,也并非主要的内容。作为教师,我们必须避免盲目地应用先进的科学技术,将教学为主、多媒体为辅的主次地位颠倒。教师是生物课堂上的主导者与引导者,多媒体设备是生物教师运用的教学工具,教师要避免将自己变成多媒体设备的放映员,要使自己成为多媒体设备的掌控者,在操作多媒体设备的同时,使多媒体技术能够更好地为生物教学服务。 (二)多媒体技术的使用要科学合理 初中生物教学当中,应用多媒体技术必须抓准时机,科学合理地应用。例如,教师可以在教学之初,通过多媒体课件,给学生创设情境,也可以在教学当中遇到生点和难点时使用,通过形象生动的画面帮学生直观地理解教学的内容,提高教学的效率。另外,还可以在知识拓展时使用,将教学内容延伸到的一些知识通过多媒体课件展现出来,拓展学生的知识面。但是,多媒体教学必须避免形成多媒体展示课,多媒体教学需要适度,并不是越多越好。教师必须按照教学的内容与学生实际,选择多媒体教学的内容,科学合理地应用多媒体技术,才能使生物课堂教学提高有效性。 (三)精心设计多媒体教学课件 制作多媒体教学课件,教师必须将教学内容与学生的知识水平作为根本,精心地设计多媒体课件,使多媒体课件能够针对自己的教学内容和学生的知识水平真正实现多媒体教学的功能。教师不可将网络上他人的课件拿过来直接用,要根据自己学生的特点在原有基础上进行修改,避免追求方便和形式。例如,“血液循环”的教学中,生物教师可以制作3D动画,再给图像配上心脏跳动以及血液流动的声音,将整个血液循环的全过程给学生展示在大屏幕上。将比较难不容易懂的知识点,通过音频和3D动画的有效结合,将难以理解的知识通过直观、生动、形象的多媒体展示变得清晰易懂。在血液循环3D动画播放时,对于学生有疑问的部分,教师还可以通过慢放让学生详细地观察,教师再引导学生完成教学任务。丰富的多媒体课件,也替代了文字讲述的枯燥乏味,学生的注意力高度集中。多媒体课件吸引了学生的学习兴趣,使学生形成了主动参与到生物知识学习的心理。 (四)多媒体在生物实验中的应用 通过多媒体课件,可以将生物实验的过程快速的给学生进行展示,能够突破生物实验中的重点和难点。例如,受精卵的形成过程教学时,通过多媒体课件,教师可以将受精卵的整个形成过程给学生直观的展示出来:先是精子进入卵细胞,然后精子与卵子结合形成受精卵,再经过多次细胞的分裂形成胚泡,最后进入子宫着床。由于这一过程需要数天才能完成,而且还需要在显微设备下时刻观察才能捕捉到这一过程,初中生物实验课上短短的时间难以完成,经过多媒体课件的演示,轻松地化解了生物实验不能突破的难点,使教学内容变得生动、形象,也更易于学生的理解与掌握,教学效果非常好。还有一些动物解剖实验,很多初中生都难以接受,再加之整个社会保护动物意识的提高,这种活体解剖实验在学生看来显得很残忍。这种情况下,运用多媒体技术将模拟或是演示的动物活体解剖实验以正常播放、反复慢放等形式,真实地演示出来,让学生有如身临其境般的观察实验过程,这对于加强学生的环保意识,提高学生观察能力意义重大。另外,初中生物教学中多媒体技术的应用,还要求教师不断补充自己的知识水平,教师要在业余时间,深入研究多媒体技术,使自己能够熟练运用各种多媒体设备,多观看网络上的优秀多媒体课件,使自己运用多媒体技术的能力以及制作课件的水平得到有效提高。 三、结语 总之,多媒体技术的应用可以将抽象的生物知识变得清晰易懂,将枯燥乏味的文字内容以及难以突破的重点难点,变成直观的图像、视频和音频的多媒体课件,在吸引学生学习兴趣的同时,使学生能够轻松地掌握生物知识,有效提高初中生物教学的效率。 作者:牛得吉 单位:甘肃省定西市安定区柏林学校 多媒体技术论文:多媒体技术视域下健美操教学论文 1多媒体技术在健美操教学中的特点 健美操是一种新兴的集娱乐、观赏为一体的体育项目,越来越多的高校都开展了这个课程,在学生学到基本动作、基本要领的同时又达到了修身养性的效果。健美操将体育、音乐、舞蹈融合到一起,和传统体育项目不一样,即使没有专门机械也能达到健身、健美、健心的目的。教师在健美操教学过程中不遗余力的将自己所知道的理论知识、基本动作等都传授给学生,有利于学生培养广泛的爱好兴趣,拥有健康体魄、提高自身素质和综合能力。 (1)学员范围广,教学方式新颖,内容丰富。 健美操作为一项新兴的运动项目,没有周期性,不需要专门机械,可徒手做,练习场地也不需要固定,所以健美操吸引了来自不同年龄段,不同族群的人们投入学习。健美操融入大量的舞蹈动作,学习内容较为广泛,动作复杂多变,新内容较多,具有一定的挑战性,既有趣味性,又有时效性,容易提高学员的学习兴趣。在健美操教学中,教师有计划地合理安排身体各个部位的肌肉力量练习和控制练习,从而达到健美体型的效果,使身体得到全面的发展。 (2)练习者在健美操的反复练习和学习可以锻炼身体,开发智力。 健美操内容复杂多样,且和音乐一样具有节奏型,无论是在教师的教授中还是学院的练习中,都需要强大的记忆力来理解和记住多变的动作,同时健美操教学还能不断改善学员的身体机能,提高大脑血液和营养物质的供应,实现在运动的过程中同时达到教育和智力开发的整体效果。 (3)健美操练习有明显的健身功能。 健美操中有很多的舞蹈成分,对于学员尤其是是女学员而言,有利于塑造美的形体。健美操教学从准备动作开始就严格跟着节奏,进行反复地且不间断地练习,运动强度适中,促进人体的新陈代谢,与人体合理生理曲线的要求相符合,有明显的健身功效。 2多媒体的应用在健美操专项教学中的优点 多媒体是指教师在向学生传授知识时所运用的手段,而多媒体教学是教师根据授课目的有计划地运用现代计算机技术及一些电教设备,让学生在轻松有趣的环境下学习、练习。此教学结构突破了传统教学中老师一对一教授,并纠正动作这个繁杂的过程,改变了传统课堂枯燥乏味、持续重复的特点,最大范围的调动了学生学习的兴趣和动力。多媒体技术辅助健美操教学有以下优点。 (1)有利于学生听课效率的提高。 多媒体教学能够使得课堂学习氛围更加浓厚。多媒体是及其先进的传媒手段,在这个平台上,来自不同层面的网友分享自己的看法和知识,这有利于教师能够广泛、快速的搜索到有效教学资源,并运用丰富的教学形式将知识传授给学生。多媒体技术像电影一样将各种理论知识呈现出来,减轻了学生的学习压力。同时提升了学生学习兴趣,丰富了理论知识、开阔了学生视野,这有利于提高学生的听课效率和上课质量。 (2)有利于规范教师的教学内容。 在传统的健美操教学中一贯遵循老师就是模板,老师的想法就都是正确的这样想法,有时即使教学内容不规范也没有学生提出异议,这样教师的习惯和素质就决定了学生学习的内容和效果。然而在多媒体融入健美操教学之后,教师可根据网络内容纠正自己的错误,给学生传授正确的知识,这样可以减少教师对学生学习的影响,能够促进教学规范化。 (3)有利于进行个性化教学。 学习健美操的学生较多,正所谓有多少个人就有多少个哈姆雷特,所以教师在教学中不能一概而论,要进行个体化教学。让多媒体技术辅助健美操教学有利于教师根据学生的特点,制定不同的教学方案,有针对性、有计划地进行教学,让学生更够更深刻的认识到自己的错误,并加以改正。多媒体技术能够促进个性化教学,能够让学生严格的有求自己规范练习。 (4)有利于突破健美操教学的时空限制。 在传统健美操教学中,教师是唯一的教学资源来源,教师按教材讲解,学生也仅仅是模仿老师的动作,这限制了学生学习的时间和场地且因为上课时间有限,在课上学习的内容更是寥寥无几,而这些就大大降低了学生的学习效率。然而有了多媒体技术老师可以将上课讲解的或需要学生预习的内容放在电脑上,并通过网络资源共享平台让每个学生都可以看到,这样不仅解决了学生肢体不协调,学习能力弱等问题,还可以突破时间、空间的限制,在任何时间任何地方都可以学习。 (5)有利于学习内容和形式及时更新、与时俱进。 随着时代的进步,各国之间的交流也越来越频繁,当然也免不了文化融合。健美操作为以音乐、舞蹈为主题的新型体育项目,近些年来陆续增加了街舞、形体操等及具西方艺术特点的形式,使健美操运动形式丰富,节奏感强,动感十足。依托于计算机网络的普及和各种媒体的即视化,健美操教学也越来越跟随潮流发展,具备时代特征。 3多媒体技术在健美操教学应用中可能出现的问题 (1)传统教学观念的束缚。 传统的健美操教学主要以是老师示范,学生模仿为主,教师在备课过程中也只是将课堂分为三部分,即,示范、模仿、纠错,但这个过程让学生养成类比的习惯,不能够最大程度地提起学生学好健美操的兴趣,不利于学生独立思考,达不到学生创新学习和锻炼身体的目的,所以传统健美操教学方式已不适应时代的发展。必须进行改革。 (2)健美操教师的现有水平较低,不能够满足客观需要。 都说健美操教学是吃青春饭的行业,由此可见传统健美操教学理念的弊端。健美操教师观念的转变是健美操教学改革方案首要内容。现有的健美操教师来自不同的年龄段和生活环境,其素质,观念,能力也不同,随着健美操老师年龄的增长,许多的教师的观念并没有随着时代的发展而转变,对多媒体的使用不屑一顾,不想要去更深入的理解,因而各高校应对教师进行多媒体操作技术的普及,对多媒体教学持乐观态度。 (3)多媒体教学实践水平较弱。 多媒体虽然对教育有促进作用,但它毕竟只是辅助教学的一种手段,如若利用不好,依然会有弊端。有些教师在教学过程中仅仅是依靠先进的多媒体技术,只是将教学内容、材料、数据等做成课件,完全忽略了创新教学内容、教学形式依然要靠广大的教育工作者。所以为充分发挥多媒体在教学方面的积极作用,教师在用投影仪播放课件时也要加以辅助说明和讲解。并且因人而异,对学生进行针对性教学,提供良好的学习环境和学习氛围。 (4)部分学校设备不齐全。 各高校教学目标、教学对象、投入教学资金不一样,这就决定了多媒体技术在健美操教学中的普及收到了阻碍。多媒体技术是一个专业领域,必备配备专业转件和技术,然而这些需要健美操教学者就多媒体应用教学人员相结合,需要多方面的知识和操作技能,而实现这些需要一段时间。主要原因一个是经济的现实,我国现在还只是处于发展阶段,且人口总量多,为各高校配备专门设施需要耗费大量资金,辅助健美操教学软件也相当匮乏。 4建议 (1)普及多媒体教学知识、技术和作用,转变健美操教师传统教学观念,促进健美操教师素质和能力的提升。 随着信当代信息技术的不断发展,传统教学方式、教学内容、教学手段的弊端逐渐暴露,必然会被现代化教学方式所取代。教师作为学生的引导者,应积极应对挑战,转变观念,努力学习,提高自身素质和能力,用现代化手段传授知识,适应信息化社会的发展,引领时代潮流。 (2)对健美操老师加强计算机技术的培训,传授计算机的基本知识,让健美操老师能熟练应用多媒体技术进行授课。 (3)加大多媒体辅助教学软件的开发,软件公司应着眼于市场的需求,教学软件的开发应让专业的软件工作者和健美操教学者共同参与。 健美操教师也应当走独立自主的道路,与计算机工作和相互写作,学习计算机知识和应用,并开发出健美操教学辅助软件,服务于健美操的发展。 (4)在运用先进的多媒体技术的同时不能完全摒弃传统的教学模式,应当在教师和学生两方面进行教学。 在多媒体教学中学生自主学习放在主要位置,但也不能忽视老师的作用。将多媒体教学与传统教学相结合,用积极的态度看待传统教学方式,优化传统的教学手段,为其增添新的内容,共同促进健美操教学的发展。 5结语 传统的健美操教学方式已落后于时代的发展,必须进行改革,与现代化多媒体技术相结合,为健美操注入新的活力,充分体现多媒体教学人机交互、以学生自主学习为中心的特点,发挥多媒体教学在提高学生上课质量、促进个性化教学、突破时间空间限制、规范教学内容、促进自主学习等方面的优势,使多媒体技术不但成为健美操教学的手段,而且还是提高学生学习兴趣的工具。 作者:杨楠楠 单位:信阳师范学院体育学院 多媒体技术论文:焊接机器人实习教学多媒体技术论文 1多媒体教学 (1)多媒体教学节约时间、效率高 在多媒体实习课程教学过程中,教师利用计算机将教学目标和课题任务演示给学生看,节省了以往传统教学模式中的逐个示范操作,缩短了学生循环操作周期,争取了更多的操作练习机会。多媒体教学通过声音、文字、图片、视频,多角度、多方位地帮助学生理解知识使学生从以往的想象空间到图文并茂的课件,思维方式得到转变,理解问题的能力得到提高,对知识的把握更加精准,提高了学习效率。 (2)多媒体教学丰富课堂内容 焊接机器人多媒体教育的内容不光是对本课题知识的摘抄和复制,备课期间可以利用计算机对课程的内容进行多方面的获取,充分利用网络的资源对实习课题任务进行扩展,使学生学习知识的同时,了解该学科的某知识点发展的最新信息,开阔学生眼界,拓展学生思路。 (3)多媒体教学设计的优势 多媒体技术在教学设计方面的优势体现在两个方面:一方面,由于多媒体技术是将视觉、听觉信息通过多种媒体有机结合并由计算机进行综合处理和控制,因而能极大地调动学生的各种感官协同作用完成教学任务,这与我们以前所介绍的媒体的单一感官作用不同;另一方面,因为利用多媒体技术进行的教学是基于学生的特点,以学生为主体进行的,针对不同的学生群体或个体,多媒体教学的方式和内容有很大的不同,不同的学生接受能力不一样,动手操作能力也不一样,因此,通过多媒体教学可以更好的实现因材施教。 (4)多媒体教学的综合优势 以计算机为基本工具,以多媒体技术为依托,教师教学手段多样化,教学内容丰满多元化,教学的信息传达方式具有多样性,整体来说,是传统教学方式的进步。尤其是在实习教学中,计算机更以其自身的特点,辅助学生进行实习,理论与实际联系更紧密。 2多媒体技术在焊接机器人操作实习教学中的应用 焊接机器人操作作为实习教学,不单要使学生掌握理论知识,更要学生熟练应用到实际中。焊接机器人操作实习的多媒体教学可以结合课程特点,通过制作KUKA机器人实物模型仿真动画以及机器人实习多媒体教学系统进行教学,教师操作平台与学生计算机相连接,实时掌握学生的情况,能够起到更好的教学效果。机器人操作包括机器人编程及操作两部分的内容。编程部分的内容如果在机器人示教机上集中演示会导致部分学生看不到,因而无法理解,造成编程障碍。而机器人操作的时候存在的问题在实习现场我们只能一对一的传授,在集体讨论时我们无法具体探讨。采用多媒体教学我们可以很轻松的解决这些问题,下面分别结合焊接机器人编程以及焊接机器人基础操作加以说明。 2.1焊接机器人离线编程 采用多媒体技术进行教学,以计算机为教学平台,以VC编程软件为工具,通过机器人动画视频的播放使学生明确教学目标。学生观看视频后结合理论知识的引导,就能领悟机器人编程动作是怎么实现的。机器人焊枪沿着图形轨迹模拟四条直线焊道,在操作过程中要求学生掌握步骤: (1)确定base坐标系 (2)生成一条新的Sequence路径,在Teach页面,设置Base,Tool的编号及参数,编写直线语句时要求焊枪寻找的点的位置,并使焊枪沿着工件轨迹运行。 (3)焊枪在运行过程中注意焊枪焊接角度的调整。 (4)设置焊接参数 (5)生成焊接程序 运用任务驱动学生根据教师讲解的实习操作步骤结合理论知识自行在电脑上实现编程。在教学过程中可通过联网远程计算机对学生的编程情况进行了解,并作出相对应的指导。利用仿真软件,学生在实习中可以通过计算机进行仿真模拟,验证焊接路径是否正确,焊枪姿态角度是否合理以及检验焊接工艺。通过以上方法学生容易理解,机器人编程理解难的问题也就迎刃而解了。 2.2焊接机器人基本操作 由于焊接机器人实习设备有限,学生3人一组轮流操作,若每组都详细讲解演示,不仅示范时间有限,工作量大,而且教学效果较差,若使用多媒体演示操作,并详细指导在操作中容易出错的地方,学生一边记笔记,一边理清操作思路,为操作做好准备工作。这样不但节省了学生操作时间,而且通过总结的经验结合切身体验,起到事半功倍的效果。 3提高多媒体教学的措施 在中职学校,传统的多媒体教学运用在理论教学上较多,实习课程使用多媒体的概率比理论课程少的多,原因有很多,例如实习课的老师大多数具备较强的实践经验,但理论知识相对薄弱;使用多媒体能力有限;多媒体课件资源不足、课件质量欠佳等。因此,要进行高效的多媒体教学就必须对上述问题结合教学实践进行深入的分析与探究,这也是多媒体教学发展的要求,具体措施如下: 3.1组织教师学习多媒体软件制作 常用的课件制作软件有PowerPoint、Authorware、Director和Flash等。结合本课程的制作,主要是在PowerPoint的基础上插入Flash动画,主要目的使学生直观的通过动画形式来理解编程及操作原理,为本课程的实习操作打下坚实基础。学会了多媒体软件的制作,可以使理论及实习教学课堂更生动,内容更丰富。 3.2提高教师多媒体应用能力 教师是教学中的主导者,教师的水平高低和课件制作的质量,是多媒体教学的关键。教师一方面要提升自我工作能力,另一方面要提高多媒体使用的技能和技巧,这样才能发挥多媒体本身的优势,充分利用课件资源,更好的实现多媒体教学。 3.3提高实习教师的自身理论素养 通过参加培训,科研活动,比赛,继续教育等活动提升实习教师的理论水平,更好的为教学服务。 4结论 随着多媒体技术发展越来越快,应用于教学的多媒体教学,其覆盖方位越来越广,多媒体技术与实习教学相结合,更好地帮助学生进行实习的学习,调动学生学习的积极性,提高学生的动手能力,使实习教学的目的更明确,使学生更深层次将理论与实际相结合,真正实现教学的最优化,提高教学效率。 作者:丁肖 单位:江苏省徐州技师学院 多媒体技术论文:初中政治教学多媒体技术论文 一、多媒体教学应用的特点 1.直观展示,提高学生的兴趣 图文并茂能够直观的展示政治教学内容,这是多媒体技术的特点,它能够把抽象的理论很直观的传达给学生,因此,在应用多媒体技术进行教学,能够有效提高感官作用,学生在获取知识的过程中能调动多个器官,有效的把所学知识传递给学生,教学开展也由单一模式转变为多种方式,能够很好的促进政治教学,充分发挥其声像、动画特征,用图形、动画、文字、声音等形式,清楚直观地揭示事物的发展变化,增强课容量、教学条理性和形象性,更易吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,使学生积极参与教学,有利于教学目标的完成。 2.课件包含信息量大,节约课堂教学时间 在上课前,必须要充分准备多媒体课件,这就很大程度节约了大部分课堂时间,通过多媒体播放教学内容,让翻书的时间减少,有效提高了教学效率。政治课的教学内容素材比较多,在教学活动过程中,为了能够帮助学生更好的理解内容,还要补充很多材料。因此,把教学内容与事例联系起来,并且在课堂上完成教学比较困难,通过多媒体的技术合并,就能轻而易举的解决这样的难题。另外,多媒体教学课件可以保存大量信息,还能够回放,有助于学生复习和查找不懂的内容,这在传统的教学模式下是不能够实现。 二、初中政治教学的多媒体技术应用手段 1.多媒体技术可以使备课质量提高 政治教学的备课非常重要,用何种方式进行授课,备课起着决定作用,因此,应用多媒体技术备课能够优化教学内容,有利于教师在课上讲解重点内容过程中,可以通过增补知识来辅助教学;另外,教学内容的表现形式也可以用多媒体技术来实现,让单一的黑板白字模式得到改变,让授课形式变得丰富多彩,使学生在多元结构的教学环境下接受知识,提高学生的学习兴趣。 2.多媒体技术可以使授课形式更加丰富 好的授课形式对政治教学效率能有效提高,随着现代教育的发展,传统的授课形式已经不能适应现在变化的政治内容,尤其是在课堂教学过程中,有些政治材料不能很好的得到表现,因此,急需要多媒体技术来革新传统教学方式,多媒体技术教学就不受任何教学题材束缚,能够形象生动的反应政治的丰富教学内容,用这种直观的授课形式能有效提高政治教学氛围,学生通过视觉、听觉等感受政治教学题材,帮助学生理解和吸收相关政治知识。 3.多媒体技术能丰富政治教学内容 由于传统的教学方式,不能够丰富教学内容,而且授课形式单一,学生在学习过程中也不能对政治课产生兴趣,教师在课堂上施行满堂灌,所采用的形式也只有口述和黑板来表现,这中教学方式往往给学生催眠。通过多媒体技术的应用,可以在讲授教学内容的过程中播放一些电影素材,或者是通过生活事例视频来辅助教学,学生就会被贴近生活的知识所吸引,容易接受所学政治教学内容。多媒体在初中政治教学中,能够有效丰富政治教学内容,提升了初中政治教学质量,但是,由于教师的水平各有差异,在推广多媒体技术过程中出现很多困难,与其他学科相比较,如,数学,化学等,初中政治教学的多媒体应用还显得不足,不能够完全发挥多媒体的教学优势。 4.多媒体教学可以优化政治教学结构 初中政治教学如果只把课堂理论讲解放在首位,那么学生在获取知识的过程中很难掌握教学内容的重点、难点,在应用多媒体技术以后,可以把一些初中政治教学中重点、难点通过多媒体来归纳展现出来,并且用各种动画、视频等形式激发学生的思维,提升教学效果。例如,“身边的诱惑”这一内容,政治教师可以用多媒体技术展现一些视频、图片,让学生从中说出诱惑的种类,并结合自己的理解说说原因,然后在让学生讨论和自己生活相关的诱惑有哪些,分组进行讨论遇到有些不良诱惑如何去解决等。学生讲完后,教师加以点评。这样的课堂教学将教材上的观点与实际相结合,突出了教学重点,达到了优化教学结构、提高教学质量的目的。 三、结语 综上所述,多媒体技术已经是现代教学应用的趋势,其自身有信息量大、直观的视觉效果等特点。极大的丰富了初中政治教学课堂,有助于学生提高政治学习兴趣,提升政治教学效率。但是多媒体技术不是万能的,需要教师熟练掌握多媒体应用,灵活的把教学内容表现出来,这样才能发挥多媒体技术的作用,实现优化政治教学的目的。 作者:陈万清 单位:内蒙古赤峰市克什克腾旗宇宙地中学 多媒体技术论文:影视后期制作中计算机多媒体技术论文 一、传统影视后期制作存在的问题 (1)在传统的影视拍摄过程中由于受到技术的限制传统影视制作通常采用磁带进行拍摄纪录,磁带的不易携带,在搬运的过程中容易受到损坏。在影视制作的后期进行影视的剪辑工作中,由于技术和工作方式受到传统模式的限制导致影视作品在后期的剪辑工作中主要是进行线性剪辑,就是沿着影视作品拍摄的前后顺序开展剪辑工作,主要使用的组合剪辑的方法将拍摄的内容进行剪辑后形成连续的画面,在根据影视表达效果的不同进行画面的切换,由于技术有限画面只能进行删减修改而无法加长。 (2)传统的影视后期制作工作主要是对拍摄的影视作品进行剪辑,将拍摄的材料剪辑成画面。传统的影视剪辑工作主要依靠的是人工进行,剪辑的质量受到人员因素的影响较大。剪辑人员的水平决定了影视作品的质量。如果出现问题那就是严重的一般会影响影视画面的连贯性。 (3)传统影视后期制作过程中,进行影片的剪辑工作就是单一的将送来的拍摄材料进行剪辑同时对拍摄的材料不能进行增加,在剪辑的过程中一旦出现问题除了将演员召集起来重新拍摄外没有其他更好的办法。这就会导致影片的成本加大,同时也给广大的演员带来不便。 二、现阶段计算机多媒体技术在影视后期制作中的应用 2.1计算机多媒体技术在影视后期制作中的作用 影视作品在发展的过程中不断的引进计算机多媒体技术,并得到充分的肯定。现代技术同影视后期的制作工作的完美结合解决了影视作品在后期制作过程中存在的问题和缺陷。计算机多媒体技术在影视作品的后期制作中充当重要的作用。 2.2多媒体技术的运用充分的保证了影视节目质量 利用计算机多媒体技术进行影片的后期制作剪辑工作可以很好的发挥该技术的特点和优势。首先,利用计算机多媒体技术可以避免拍摄完成的材料在搬运的过程中受到的损坏。能够更好的保证信号的强度。其次利用计算机多媒体技术能够将剪辑的工作进行不同的分工,可以不按照传统的剪辑时间顺序,拍摄顺序进行剪辑工作,这就大大的提高了剪辑工作的效率,方便了剪辑人员进行剪辑工作。再次,数字信号同传统的磁带信号相比具有较强的抗干扰性,即便是进行多次的传输复制都能保证信号的质量,影片的完整性。 2.3多媒体技术的运用提高了影视剧的制作效率 传统的制作为线性编辑方式,而现在更加灵活有效的非线性编辑方式正在广泛应用于影视后期制作。这就使得影视在后期制作时抛弃了以往的方法,可以更加方便灵活的对影片进行剪切和编辑。即使剪切和编辑发生错误,也可以很容易地进行修复。 2.4提供更多的影视创作手段,丰富了影视的表现力 传统的拍摄方法更多的是对拍摄现场的记录和完全复现。现代的数字制作技术是将拍摄现场的所有信息转换为计算机能够识别的信息流,并记录在相应的存储设备之中,这就使得对这些信息流的更改成为了可能。运用计算机的相关软件,我们可以任意添加、删除和更改影视剧作品中的信息,利用影视数字制作技术的强大功能丰富影视作品的表现力,获得超凡的视听盛宴。 三、我国影视后期制作计算机多媒体技术应用策略 从我国当前所制作的影视作品来看,大多数都未达到预期结果。在我国数字影片制作道路中,还存在着很多的不足,因此,必须进一步加强对计算机多媒体技术的改革,确保计算机多媒体技术在今后影视后期制作中获得更长远的发展。 3.1不断提升数字制作技术能力 针对我国自行生产的影视作品分析,国内的影视制作水平是十分有限的。尽管已经取得了巨大进步,创造出一个又一个我们“看不见”的镜头,但在有些影片当中的特效镜头还是非常少的。目前国内影视制作技术依然比较落后,依然有大量先进设备不会应用。 3.2把握好数字制作技术的应用方向 通常情况下,影视作品都是利用图像与声音来叙事的,从而准确传达出创作者的内心情感思想。尽管数字技术可不断提升影视作品的表现力,却不能替代人思想与感情。而从对诸多美国所创所的影视作品我们不难发现,创作出良好的影视作品,并不只是因数字技术能够为人更神奇的视觉效果,更重要的是数字技术和故事情节的完美结合,这样才会使影视作品的主题十分逼真。 四、结语 总而言之,在影视制作的过程中利用计算机多媒体技术进行影视后期的剪辑制作工作不仅能够提高效率同时也可以将影视作品的质量进行很好的保存。事物的两面性告诉我们在看到计算机多媒体技术在影视制作过成中发挥的作用外还应该对其进行更深的了解以便更好的利用该项技术。而不是盲目利用此项技术。以保证影视作品的质量。 作者:王佳音 单位:哈尔滨铁道职业技术学院 多媒体技术论文:经贸知识中多媒体技术论文 1多媒体教学的优势 1.1改变传统教学模式 经贸俄语教学通常以教师讲课、学生听课方式为主,而多媒体教学可以将所授内容通过声音、文字、图形、视频等多种形式表现出来,教师也可以根据教学进度制作出内容丰富的教学课件及文本。在利用多媒体辅助教学的同时,教师能通过示例、练习、讨论以及边演示边讲解等多种教学手段,实现教与学、学与用的最佳结合。借助多媒体更有利于在课堂开展交际活动,活跃课堂气氛,营造出一种生动活泼,灵活多样的教学氛围。 1.2激发学生学习兴趣、提高学习效率 在多媒体教学中所要教授的经贸知识和对话情景等内容图文并茂,真实地呈现在学生面前,为学生创造了一个具有良好视听的语言交流环境,方便学生理解和掌握所学经贸知识。在课堂上,学生听、说、读、写、译五项技能都可以得到训练,充分调动了学生的学习热情和积极性。 1.3丰富学习资源 多媒体可向教师及学生提供内容丰富、包罗万象的相关中外信息。通过这个途径,学生可以了解到科技、文化、贸易、金融等多方面的信息资料。教师也可以随时更新和增减教学内容,多媒体教学内容的增减,可以由教师和学生共同完成,使教师以学生为中心,教师进行主动教育的主导意识增强。 2经贸俄语教学中多媒体的应用 2.1以经贸俄语中的专业词汇、术语、例句以及写作技巧为教学重点,通过多媒体教学,提高笔译能力 例如,教师可以借助多媒体课件搜集大量图像、示例材料,向学生展示各种外贸信件、单证、票据样本等,使学生更直观地了解相关知识;通过所设定的模拟商务环节,要求学生编写商务函电,如进行咨询、拟写信件、下订单、制作单据等,练习中要求学生能够正确理解、准确翻译、熟练掌握所学的短语、句型。教师可借助多媒体对学生的翻译及写作进行指导,锻炼学生独立拟写商务函电的能力。 2.2通过多媒体模拟外贸业务流程,创造直观教学情境,强化口译训练 教学中把理论分析和案例讨论相结合,播放真实的贸易谈判视频,引出本课主题,组织学生进行模拟谈判。教师可以设定一些简单的贸易谈判题目,让学生以谈判双方的身份模拟贸易谈判实景,共同讨论业务方案、谈判注意事项、策略及技巧。教学中教师及时引导学生发现和解决实际问题,加强对商务函电类公文语体口译的训练,使学生既可以提高经贸俄语的口译水平,又可以增长从事经贸活动的实际能力。 2.3多媒体直观展示贸易双方相关人文知识背景,扩大学生知识面 经贸活动中往往会涉及到贸易双方的文化背景,因此,在教学中可适当融入中俄两国的历史、文化、风俗习惯、政治宗教、经济政策、城市风光及名胜古迹等资料。通过多媒体选取合适的影音资料,以生动形象的课件取代以往单调呆板的教案,可以营造出的情景交融的课堂气氛,同时产生的教学效果是其它授课方式所无法比拟的。 2.4多媒体课件应用把握适度原则 在教学中,根据教学设计理论,适度运用多媒体教学课件,使学生通过多个感觉器官来获取相关信息,提高教学效率,增强教学的积极性、生动性和创造性。由于多媒体教学更加自由灵活,有时会因信息量过大,令学生应接不暇。因此,在运用多媒体教学中教师要进行主导教学,突出教学重点、难点,各种训练手段交叉进行,使之相辅相成,互为促进,让学生有一定的理解、思考时间。 3结语 在教学过程中,只有合理地使用多媒体资源,才能使经贸俄语课程授课效果达到最佳,使学生掌握基本的从事对外贸易活动所必需的知识和业务技能,为日后从事外贸工作打下良好基础。 作者:刘颖 张雪莹 单位:沈阳理工大学外国语学院 多媒体技术论文:多媒体技术下初中数学论文 一、多媒体在数学教学中的应用 (一)自主学习中的应用 二次函数教学时,抽象的图象问题让学生理解起来十分困难。尽管小组探索,也通过分析教材概括了一些绘图特点和函数规律,但效果不明显。鉴于此,老师可以用多媒体演示二次函数图象,来启发学生发现规律和特点。如此,学生就容易理解,能够准确地归纳概括内容。不管怎么说,多媒体提供的图形和模型演示能让学生更积极有效地学习。 (二)课外拓展中的应用 初中数学教学时,可以把多媒体技术运用到课外拓展任务中。工作人员使用多媒体建好拓展任务的数据库,教师运用该多媒体技术把各种初中数学问题逐个累积起来存放到数据库,学生通过下载使用获得学习的进步,这是指导学生学习的有效方法。并且通过该信息技术搭建的网络沟通的平台,师生间可以方便及时地沟通交流学习情况,及时有效地处理有关的数学问题。 二、多媒体教学中存在的问题及措施 多媒体教学能提高学生的兴趣,激励他们积极主动地学习。经过研究和实践证明,最终发现使用多媒体教学确也存在一些消极的问题。 (一)公开课与随堂课中的问题 日常随堂教学中,部分老师觉得传统板书教学方式更直接有力,因此很少使用多媒体。等到研讨课时才忙于制作课件,因此多媒体教学成了上公开课的工具用不到实处。措施:作为新课标的一线教育工作人员,应及时转变板书教育思维,接受社会进步所带来的挑战,学习多媒体幻灯片的设计制作,以便运用起来游刃有余,适时地把多媒体运用到随堂教学中,切实地服务好教学。 (二)板书与多媒体不能有机结合 多媒体使用不能片面化。如今有些教师、教育部门的部分领导觉得没有多媒体就评不了优质课,没有多媒体就不能称之为公开课”,于是发生了滥用多媒体的现象,既极大地浪费了资源,又使多媒体教学成为形式上的东西。有些内容像二次图象的呈现适合用多媒体来展现,有些标题就适合在板书上呈现出来,方便学生回顾所学小节的主要框架,因此对二者的选择不能一概而论,要根据教学内容的特点决定是选择多媒体还是选择板书。措施:尽管多媒体有很大的便利性,可有时其独立使用时又有很多弊端。传统的教学方式中,教师生动有力的语言和形象的肢体动作比多媒体更有感染力,师生交流也更融洽。所以要在教师的积极引导下,把多媒体有机结合到传统的教学方式中去,多种教学方式互相协调、互相促进。 (三)课件修饰 现在的课件按照传统的教学方式使用预设好的课件组织教学,如果遇到突发事件就难以应对。课件着重华丽、漂亮,减少了教学过程中师生间的情感眼神交流。看重演示的结果,对过程的展开常常不清楚。多媒体帮老师呈现出其他教学工具讲解不清楚的问题,可老师也忽视了帮助学生。为公开课使用多媒体,把多媒体作为容纳大量板书内容的黑板,学生独立思考的机会大大减少。措施:在教学时要选择低成本、高效能的教学工具,一些常规的教学内容应减少使用计算机辅助教学设备,尽量使用挂图、实物的教学工具、投影仪等具备各自优点的教学用品,勿多使滥使多媒体。 三、总结 总的来讲,运用多媒体教学工具,很大程度地拓宽了初中数学教学的渠道和范围,增添了初中数学课堂的教学方式和教学设备资源,生动活泼的新局面在向初中数学教学招手。不过,不管计算机技术多么的完美有效,传统的初中数学教学模式都无法完全地被多媒体教学替换掉。我们数学教师既要有扎实的数学功底,又务必彻底掌握多媒体教学是社会发展的必然需求,把多媒体教学与传统教学方式有机结合起来,抓住课堂使用多媒体的最好时机,做到有分寸不滥用,切实使多媒体发挥出其出色的作用,进而使初中数学课堂的多教学方式结合教学最优化,全面推进数学素质教育,对初中数学教学的发展做出巨大的贡献。 作者:韩想德 单位:武山县贾河初中 多媒体技术论文:高中体育教学与多媒体技术论文 1利用多媒体,激发学生学习动机,引发学生学习体育理论的兴趣 多媒体起到了很好的辅助教学的作用。比如在讲授田径的理论知识时,我自己制作了PPT教学课件,先介绍了大家熟悉的刘翔和王军霞,并播放相关视频,从学生的学情出发,引入新知识。接下来系统介绍了田径运动的定义和价值、田径运动的发展状况、田径运动的分类,并引导学生如何科学地运用田径运动来锻炼身体,为后续的实际训练提供理论指导。为了更好地进行理论教学,我先后自己制作了体操、足球方面的技术动作、运动生理学方面知识的PPT,起到了事半功倍的效果。 2巧用多媒体,将知识与问题、任务与活动相结合 在体育技能教学时,我通常先讲解动作原理和生理基础知识,把学生对动作的认识由感性认识提高到理性认识,同时利用多媒体创设出更富启发性的教学情景,选择更加优美的示范动作。比如在排球运动的正面双手下手垫球的技术这节教学中,我先领学生看排球实际比赛录像片段,然后自主体验,发现问题。体验失败的感觉后,教师讲解示范垫球技术动作,让学生了解垫球的重点难点,亲身体验技能的形成过程。然后组织学生进行分步练习,体会手臂夹、插、提的协调自然,分层讲解,由浅入深。教师创意性地给学生录像,让学生看自己动作的回放录像,找到不足,巡回一对一指导,再次讲解纠正学生易犯错误。接下来,分组训练,最后进入游戏环节。让学生们在自主、探究、合作的氛围下进行学习。学生通过交流,互相纠正动作,掌握垫球的技术,为后续的比赛打下坚实的基础。 3活用多媒体,增加课堂教学容量,拓宽教学的广度和深度 高中体育课程要求教师要充分注意到学生之间的个体差异,应该根据差异合理设置学习目标,选择学习内容和方法。为此,我们高中体育课有选修内容。有的选修羽毛球,有的选修篮球,有的选修健美操,体现了以学生为主体的教育理念。而太极拳是我校的传统体育项目,凡是我校的毕业生都应该掌握,还会经常进行全校性的展示表演。我们把一些学生必须掌握的体育教学视频放到学校的教学资源共享栏目里。学生可以根据自己掌握程度,回家登录学校的体育教学资源网,反复观看教学录像和动作讲解,逐步提高,保持对运动的兴趣以及养成体育锻炼的意识和能力。 4运用多媒体,在高中体育课堂渗透心理健康教育 在体育课中,鼓励学生不断进取,培养学生乐观开朗的生活态度,建立生理、心理和社会三维的健康观,形成良好的个性品质。新课程十分强调体育课程对促进学生心理健康和社会适应能力方面的作用。平时课堂上,在学生进行训练时,我常用手中的录像机记录下来他们精彩的瞬间,并给每个学生建立成长视频,放到我校的高中体育资源网上,设置学生登陆密码,并在视频的文字表述中给每个学生精心评价。评价促进每个学生的发展,关注不同学生在不同的基础上不断进步,并让学生相互评价,及时捕捉每个学生的闪光点。这样让学生在繁忙的高考升学中,不仅重视文化课的学习,更关注体育的学习与交流,使学生体育学习有目标。但目标不要太完美,既要积极进取,又要正视客观现实,有一定弹性的评价准则。体育课,以实际训练为主,而多媒体辅助教学则给体育教学起到了润色的效果。以往体育理论教学相当枯燥,而多媒体为其创设了良好的教学情境,激发了学生乐学情绪。同时在技能课上,多媒体辅助教学使学生看到了优秀运动员的动作示范,并能了解肌肉构造和动作的生理原理,再运用慢放、反复播放,掌握动作的来龙去脉,体育运动中所强调的体位感觉也得到了教育,整个技能课的授课质量达到质的突破。改变了“教得辛苦,学得痛苦”的现象,建立在学生“想学”和“愿学”的基础之上,激发了学生体育兴趣的养成,关注学生身体健康、心理健康和社会适应,使每个学生都能体验到体育的乐趣和价值,促进学生不断发展和进步,为培养全面发展的人才贡献我们的力量。 作者:陈壮 单位:吉林省梨树县第一高级中学 多媒体技术论文:高职美术教学多媒体技术论文 一、高职美术教学中存在的问题 1.在新技术上处于被动接受的状态 在高职美术教学过程中,由于部分教师对于多媒体教学缺乏足够的认识,使教学过程中多媒体的应用流于形式,甚至影响了课堂教学效果,使得学生对于多媒体教学产生排斥心理,课堂学习兴趣不高,教学质量也无法得到提高。 2.教学观念僵化 在美术教学过程中,由于部分教师的教学观念存在问题,虽然在课堂教学中应用了多媒体教学方式,但是仍然没有摆脱固有教学模式的限制,违背了应用多媒体进行教学的初衷,无法获得良好的教学效果。 二、多媒体技术在高职美术教学中的运用策略 1.利用多媒体创设教学情境,提高学生自主学习的积极性 以往的美术教学模式主要以教师为主体,这就使学生在课堂中缺乏主动学习的意识,进而制约了学生自主学习能力的发挥。多媒体教学方式主要是在传统教学方式的基础上,通过信息技术优化教学环境和方法。多媒体教学方式打破了知识传授在时间和空间上的限制,使教学内容更加具体、直观,弥补了传统教学方式的不足。教师可以激发学生对于教学内容的兴趣,提高学生的学习效率。如,在多媒体的教学过程中,教师可以借助动画、声音等实现教学内容的生动性与形象性,使教材内容体现出动态美,进而对学生产生视觉上的刺激,使学生形成一种积极向上的心理暗示,这样就能不断提高学生的学习积极性。 2.利用多媒体技术开展欣赏教学 从理论上来看,美术的欣赏属于一种视觉艺术。因此,在美术作品的欣赏过程中需要特别注重图像的质量。但是,在教材学习过程中由于作品的展示有限,并且在画幅等方面也存在缺点,使教材已经不能够满足学生知识上的需求,这就需要更多的信息和交流来实现艺术上的体验。因此,在多媒体教学过程中,教师可以利用点、线、面等信息的整合实现画面吸引力的提高,进而为课堂营造良好的教学环境和艺术氛围,从而提高学生的学习兴趣,最终实现课堂教学效率的不断提高。 3.通过绘画的模拟提高教学质量 在以往的教学过程中,教师在进行绘画示范时主要是通过在黑板上绘画进行直接的示范,这样既浪费时间,又很难在较短的时间内实现预定的效果。多媒体技术的运用转变了过去直接绘画的方式,通过课件设计的方式模拟整个绘画过程,这样的教学方式更加直观,教学效果也更加理想。如,在教学生画竹子的过程中,教师可以通过多媒体技术播放绘画步骤,这样不需要过多的语言解释,学生就能够掌握知识,也能够更加深刻地感受到绘画中的美,进而使得课堂教学事半功倍。 4.借助多媒体技术充实教学内容 在美术教学过程中,网络使得美术教学更加具有开放性和交互性,这就需要教师利用网络教学的方式实现学科与技术的整合,在教学过程中通过应用现代科技提高教学效率。多媒体转变了单一的教学方式,教师通过多媒体充实教学内容,拉近了教师与学生之间的距离,实现了学生对知识的探索以及师生之间的互动,最终提高了美术课堂教学效率。因此,教师在教学过程中需要根据教学内容选择最为合理的教学方式。 三、结语 网络是一个巨大的资源库,具有非常大的开放性。因此,教师在教学过程中可以利用多媒体技术实现现代教育观念与新课程观念的整合,进而改进固有的教学方式,使学生的学习与时代接轨,进而充实课堂教学内容。因此,借助多媒体直观呈现教学内容,能够提高学生的探究能力和主动学习能力,满足学生的需求,进而不断提高教学效率和教学质量。 作者:袁琛 单位:广州华夏职业学院 多媒体技术论文:物理教学与多媒体技术论文 1利用多媒体信息技术使物理教学更加具象化 1.1利用多媒体教学技术化抽象为具体,增强学生的学习兴趣 例如,中学物理教学中最为重要的知识点之一“凸透镜成像”问题,许多学生反映难以进行深入学习,一知半解的现象屡见不鲜.分析得知,凸透镜问题的抽象性成为了学生的主要学习障碍.利用多媒体技术设计这堂课,学生将获得不一样的体验.主要步骤为:学生先进行自主实验,进而发现凸透镜成像的一般规律.教师再通过多媒体的课件展示技术生动模拟物距逐渐变小的过程中物体成像的变化情况.而其他一些同样抽象的物理问题如牛顿力学、天体运动等也可借助多媒体信息技术使教学活动变得生动有趣. 1.2利用多媒体技术将动态的物理现象进行静态演示 物理世界变幻莫测,我们难以通过肉眼观察事物细微的变化,需借助专门的实验仪器进行深入研究.引入多媒体信息技术后,学生将能观察事物运动变化过程中的每一个环节,从而加深对物理现象及规律的理解.例如,在探究抛物线运动的规律时,由于抛物线运动过程非常短暂,学生难以切身体验,利用多媒体信息技术的拍照功能,教师可以向学生展示物体抛物线运动过程每一个时间节点物体的位置,最后将这些时间点连接起来组成物体总的运动轨迹,进而得出计算抛物线运动的一般公式. 2利用多媒体信息技术开展全面的、综合的教学 多媒体信息技术为拓宽学生的知识面也起到了关键性的作用.传统教育过分关注书本知识的传授,而忽视了学生其他知识的补充,一方面是传统教育存在的弊端,另一方面也是由于课堂时间有限.多媒体技术则通过声音、图像等形式单一或综合地向学生提供更多物理知识,并且不影响教学进度.另外,多媒体信息技术的超文本性赋予了物理教学更大的可操作性,主要表现为将具有相似属性的知识点整合成一个统一的整体,使学生获得全方位的学习体验.比如,教学者在讲解“自由落体运动”的知识点时,可将比萨斜塔实验等经典案例进行整合,并联系现实生活中体现自由落体规律的典型现象,最后展示给学生看,使学生深刻理解自由落体规律的发现过程及内涵. 3利用多媒体信息技术提升学生学习能力和师生互动 3.1利用信息技术增强教学的有效性,提升学生综合能力 以多媒体为代表的现代信息技术增强了教学的有效性,主要是因为它将丰富的信息通过生动而多样的形式展现在学生面前,为学生提供了多元化的选择.另外,它通过特殊的反馈系统可以迅速收集学生的学习反馈信息,从而指导教师调整教学思路和方法.在开放性的信息面前,学生都将获得平等发展的机会,学生之间的竞争也将更加公平有序.由于多媒体信息技术为学生创造了自主学习的环境,学生的主观能动性将被释放出来,将积极主动地发现物理学习中的问题,获取其中具有价值的信息并加以研究,从而增强发现问题和分析问题的能力.物理学习关键要使学生在大脑中形成一个模拟现实事物变化的情境,如“火车过隧道”问题,学生需思考车身大小在计算中不可忽视的重要性,应用多媒体技术可以很好地模拟火车的行驶过程. 3.2利用信息技术增强教学过程的互动性和生动性 多媒体信息技术由于其自身的特性将更有利于教师开展互动式教学.传统教育中,师生的关系处于一种机械的、单向的状态中,学生的积极性在很大程度上被抑制,不符合物理类理科学习的要求.使用多媒体教学虽然在前期的备课中需要花费大量的时间与精力,但却能极大地帮助教师提升课堂教学效率,增进对学生学习需求的了解.多媒体技术还可以创设属于学生的网络平台,让学生在这个平台里实现资源共享,开展各类学习活动,从而培养更加开放性的思维以及协作精神.利用多媒体信息技术还可以创设趣味性与实用性并存的物理学习情境,改变传统的机械学物理的方式,将课堂中学到的物理知识应用于实际生活中,增强学生应用物理知识的能力.另外,利用多媒体技术还可以向学生展示现实生活中发生的各种物理现象,向学生们展示大自然的无穷魅力,带领学生认识广袤无比的物理世界,主要以图片循环播放和视频播放等形式为学生呈现一个立体的学习氛围.利用多媒体信息技术进行物理教学还可以极大程度地提高课堂效率,学生可以在更加充裕的时间里发挥想象力,构建自己的思考图像.例如,在学习气体、固体和液体的相互转化规律时,雨雪形成原因成为联系实际生活并包含上述物理知识的自然现象,在此过程中,学生可以发挥想象力以一般常识解释雨雪现象,再通过学习相关物理知识进行专业而深入的分析,最后再将想象与现实进行对比,加深对固、液、气转化规律的认识. 4利用多媒体信息技术应坚持“人机结合” 以多媒体为代表的信息技术走进课堂之后一定程度上助长了部分教师的惰性,使其过分倚重工具教学而忽视了与学生之间的亲密互动,以及善于调动学生主动参与的积极性.物理教学中涉及的事物运动形态、声音变化等现象均通过多媒体技术进行模拟演示,而没有鼓励学生通过亲身试验去感受这些现象,就不利于学生自我探索和自我成长.因此,教师引入多媒体等信息技术开展教学时应坚持“人机结合”、“以人为主”,充分关注物理学科的特点.具体来看,就是要使信息技术成为挖掘教材深层次内容的有效工具,并以此来规范信息技术教学的原则和标准.比如教师要认识到多媒体教学的局限性,防止以模拟实验代替实际实验.如果某种物理现象通过观察不能得出结论,教师应组织学生开展实验,再利用多媒体技术模拟实验的结果与之对比,进而得出较为准确的结论.信息技术的引入只是从形式上革新了教学过程,但内容上还需教师严格把关、充分研究,还应避免过分依赖课件教学的思维方法,而应认识到师生才是教学的主导性力量. 5结语 总而言之,教学手段和教学理念的现代化是不可阻挡的发展潮流,学校以及教师都应深刻了解和顺应这种潮流,以信息化武装大脑,提升课堂魅力,但同时也要避免过度信息化而出现舍本逐末的现象. 作者:陈斌 单位:福清市龙江初级中学