2结合机械专业的能力培养目标
农业机械专业对于学生的能力培养目标是多方面的,包括动手实践的操作能力、科学研究的能力、科技开发的能力以及组织管理能力等,而其中最为核心的则是实践动手操作能力。而物理实验对于对于学生动手操作能力的培养具有不可忽视的作用。同一个理论可以用不同的材料、不同的方法来加以验证,那么我们可以通过物理实验让学生尽可能地用农业机械专业的相关知识来加以验证,让学生自己设计实验方案,自己制造实验用具,自己分析实验结果,这样既可以最大限度的锻炼同学们的动手能力,又加深了物理和机械之间的联系,可以极大地提高同学们的学习兴趣。
3结合农>！
农业机械专业要求学生具有严谨地科学精神、大胆地创新精神以及用于尝试和探索的精神。纵观物理史,我们就会发现物理的发展正是这样一些精神不断发展的过程,没有一批又一批的物理学家大胆地假设,严谨地考证,以及不断质疑和不断求索,物理绝不会有今天这样的发展结果,世界也绝不会是今天这个样子。所以在物理教学过程中为满足这种科学素养的培养要求,在讲到相关内容的时候不妨适当增加一些物理学史的内容。
1.堵复口门方案选定
“96.8”洪水期间，原阳武庄防洪路口门冲块恢复时，在石料，柳料运不进去情况下，利用滞留在工程上的机械和土工布做土袋抢堵，利用装载机和挖掘机结合土工织物纺织布做成土工袋进行口门复堵，取得了堵复口门的最终胜利。
1.1方法：在装载机斗容里铺一长5米、宽4米的土工织物纺织布，编制布的长宽可根据实际需要任意调整。用挖掘机向装载机斗容编制布上卸土，装满后利用电动缝包机和三股尼龙线将土工布上口往返两道缝严，用电动剪刀将多余的土工布剪掉，然后利用装载机的力量将一个长2米、宽1.5米，高1.2米的土工织物土袋倒入决口处，利用此方法层层叠压，步步进占。
1.2优点:比重大，在动水条件下充填，铺设比较方便，袋体柔软变形能力强，在压载作用下很好地服帖于基面上，便于储备、运输，且施工简单，操作方便，机械化程度高、速度快，效果好，劳动力强度低，节省大量石料和铅丝笼，并且闭气效果比石料、石笼更佳。
2.土工织物与机械设备的配合设计
2.1装载机斗容上的铲爪应卸掉，以防装卸时挂破土工织物土袋，斗容的大小可根据需要进行更换调节。
2.2土工织物可根据斗容的大小加工成适当的布块，也可以为增强土工织物的强度缝成双层或多层。
3.土载织物土袋尺度的确定
利用土工织物反滤土袋进行合龙后的闭气效果要比石块和铅丝笼好的多。
3.1单个土袋的长度:单个土袋的长度可视水流流速和水流动能系数及所做占体的宽度等因素通盘考虑。按《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》的规定，计算出土工织物土袋长度为2-3米，如此长度不能满足占体的宽度需要时可铺2-3排，甚至多排。可根据实际需要灵活掌握。
3.2单个土袋的宽度：单个土袋的宽度与水流速条件及装载机斗容体积有关。块体宽度大，搭接少且省料速度快，但需要和其配套的施工机械的斗容相适应，块体过窄，则排压多且费料，整体性能差。因此，单个土袋宽度更要根据具体情况适当选择，结合实践经验，笔者认为单个土袋的宽度在1-1.5米之间效果最佳。
4.土工织物工程材料的选择
4.1土料
土袋可用各种土料，包括取用附近滩地、提防后戗和淤背体的土料（沙土、两合土、砂砾石），情况急时可临时取用堤防超高部分堤身的土料。
4.2土工布
土工布要保证它的透水性，又要使细土颗粒不能穿过。
5.堵复口门工程的实施
5.1施工方法
首先探测口门水深、流速情况，如水深较深、流速过大，装载机在抛投土袋前可在土袋两端系上绳缆，在工作面两端适当位置打1.5-2.0米的木桩，打入后的木桩高出地面0.3-0.5米，用以固定绳缆，直到袋体露出水面不需系绳缆固定为止。如水较浅、流速较缓时，袋体抗滑稳定安全系数在于允许抗滑稳定安全系数时，可不系缆绳。
5.2工效分析
根据原阳武庄控导工程复串沟实验资料统计：由3名机械操作手和5名抢护队员及两台大型载机、一台挖掘机组成，串沟水深5米，宽10米，流速小于2米每秒的情况下，挖掘机配合两部装载机连续不断地装袋抛袋，经过2.5个小时，一个长10米、宽6米、高6米的土工织物占体顺利完成，如果增加几部机械两岸同时作业，进度则会更快。
6.结论
6.1堵复口门所用的土工布、缝包机、尼龙线、电剪刀的规格尺寸品种繁多，在市场上极易购到，为了满足紧急堵口或其他险情抢护的需要，应在黄河仓库中储存一定数量。
据陕西理工大学研究生院消息，2017年陕西理工大学考研专业目录及考试科目已经公布，详情如下：
院系所、专业、研究方向 招生人数 考试科目 复试科目 01 文学院 45 501 中国语言文学
（省级优势学科） 45 050101 文艺学 5 _01文艺社会学
_02文学阐释学 ①101思想政治理论
②201英语一
③610中国古代文学
④810文学理论 西方文论 050102 语言学及应用语言学 5 _01 汉语言文字应用
_02 对外汉语教学 ①101思想政治理论
②201英语一
③612现代汉语
④811古代汉语 语言学概论 050103 汉语言文字学 5 _01现代汉语
_02古代汉语 ①101思想政治理论
②201英语一
③612现代汉语
④811古代汉语 语言学概论 050104 中国古典文献学 5 _01中国古典文学文献学
_02地域文献与文化研究 ①101思想政治理论
②201英语一
③610中国古代文学
④811古代汉语 文献学基础 050105 中国古代文学 10 _01先秦两汉魏晋南北朝文学
_02唐宋文学
_03元明清文学 ①101思想政治理论
②201英语一
③610中国古代文学
④810文学理论 古代文学作品阅读与评析 050106 中国现当代文学 10 _01现代文学
_02当代文学 ①101思想政治理论
②201英语一
③611中国现当代文学
④810文学理论 现当代文学评论写作 050108 比较文学与世界文学 5 _01外国文学与文化研究
_02中外文学比较研究 ①101思想政治理论
②201英语一
③613外国文学
④810文学理论 比较文学 02 生工学院 35 0710 生物学 35 071001 植物学
（省级优势学科） 7 _01植物资源学
_02植物生物技术
_03植物天然产物研究
_04植物生态学 ①101思想政治理论
②201英语一
③620普通生物学
④820细胞生物学
或821生物化学 植物学 071002 动物学 5
_01动物生物多样性研究
_02动物资源研究与管理
_03动物生理生态学
_04动物分子生态学 ①101思想政治理论
②201英语一
③620普通生物学
④820细胞生物学
或821生物化学 普通动物学 071005 微生物学 8 _01微生物资源保育与应用开发
_02微生物代谢产活性物质研究 ①101思想政治理论
②201英语一
③620普通生物学
④820细胞生物学
或821生物化学 微生物学 071009 细胞生物学 5 _01维生素D类药物的研发
_02植物细胞逆境适应
_03细胞工程 ①101思想政治理论
②201英语一
③620普通生物学
④820细胞生物学 生物化学 071010 生物化学与分子生物学 10 _01食品生物化学
_02功能基因组学
_03应用生物化学 ①101思想政治理论
②201英语一
③620普通生物学
④821生物化学 分子生物学 03 机械工程学院 20 0802 机械工程 20 080201 机械制造及其自动化 5 _01机械装备的设计与制造研究
_02数字化制造技术 ①101思想政治理论
②201英语一
③301数学一
④830机械设计
或831机械制造技术基础 机械原理
或机械制造技术基础
中选一 080202 机械电子工程 5 _01机电控制及其自动化
_02机械设备检测与诊断技术 ①101思想政治理论
②201英语一
③301数学一
④830机械设计
或831机械制造技术基础 机械原理
或机械制造技术基础
中选一 080203 机械设计及理论
（省级重点学科）
5 _01机械强度分析及现代设计方法
_02新型机械传动的设计与研究
_03逆向工程与造型设计 ①101思想政治理论
②201英语一
③301数学一
④830机械设计
或831机械制造技术基础 机械原理
或机械制造技术基础
中选一 080204 车辆工程 4 _01汽车节能与能量转换技术
_02制冷系统优化设计、节能控制 ①101思想政治理论
②201英语一
③301数学一
④830机械设计
或831机械制造技术基础 机械原理
或机械制造技术基础
中选一 材料科学与工程学院
（省级优势学科） 10 080503 材料加工工程 10 _01功能材料的开发与应用研究
_02材料成型工艺过程及控制
_03复合材料的制备与应用研究
_04金属材料强韧化
_05新型节能环保材料的研究与应用 ①101思想政治理论
②201英语一
③302数学二
④840材料科学基础
或841大学物理
或842有机化学 高分子化学
关键词：相似理论；机械工程；应用
相似理论源自上个世纪前期，自问世之初就受到了国内外物理学科研究人员的广泛关注。众做周知，在现实生活中有很多极为类似的物理现象，他们的作用原理大多相同。由于该类作用本质或是现象之间存在着奇妙的联系，因此在众多科学研究人员的不懈努力下已经早在上个世纪就形成了独立的研究学科，也就是现在所说的相似理论。顾名思义，相似理论主要是对现实情况中相似作用的影响元素及其表现出来的物理性质进行分析。伴随着国内外科学技术的不断发展，相似理论也逐渐趋于完善。构建成了以“相似三原理”为基础的研究体系，另外我国也发表了与相似理论相关的工程理论论文，引起了极大的反响，并且获得国内外相关研究人员的一致好评，被高度誉为相似理论的新鲜血液。
1相似理论的实质与特点
相似理论其实质为对实际生活中各种类似现象进行分析解释的学说。也就是对相似现象的共同点加以研究的理论。而该理论在模型构建上有着极为重要的作用，可以借助现有计算机模拟技术以虚拟的形式，根据模型原型的预定功能、结构等，以相似理论为指导完成对应模型的构建。相似理论发展的基础为：（1）对自然界作用现象的合理定义；（2）对应现象所涵盖的物理原理符合于某一客观规律，不存在偶然性；（3）不能凭借主观臆断完成对现象中各个物理量的测定，它是客观事实。现今，相似理论已经不仅仅是对物理问题进行探究，还成为了机械工程设计的基础，并得到了广泛的运用。伴随着现今科学技术高速发展的趋势，相似理论在今后必定随之不断吸纳全新技术与理论概念，进而在各个适用的领域中都可以发挥出它的重要作用。相似理论通常是以物理作用现象产生的前提条件为入手点，对每一项条件及其所对应的现象进行深入探究，同时借助现有的数学算法对其进行系统的研究，进而以函数关系的方式得出相应的研究结果，在进行充分验证之后实现推广应用。相似理论的研究及其成果较为抽象，由于大多只是通过理论分析和数学运算的方法来得到结论，所以所得的结论大多只能给以研究者一个理论的研究方向。同时，由于其研究的物理作用范围极为广泛，因此在各个领域都有着一定的应用，不光是在机械方面，还在别的工业生产研究中有着极为重要的指导作用。相似理论在应用于机械工程领域时，能够有效的为所出现的问题给以一定的指导，在解决各类复杂工程问题时，起着切入点的重要作用，在处理实践问题上有着极大的应用价值。
2相似理论在机械工程中的应用
就我国机械工程的发展而言，相似理论起到了极为关键的促进作用，同时在各类机械研发、修理中也起到重要的指导作用。相似理论，又被称之为相似工程学，以一个独立学科来表示这一理论就充分说明其对于工程研究的重要作用。而就相似理论在机械工程的实践应用而言，涵盖了工程系统相似设计、成组技术、相似模拟制造、相似仿真以及机械相似模拟设计等等。其中现今最受瞩目的就是成组技术，它的实质也就是借助实物之间的相似性质，根据原来所存在的一定规则分门别类，对相同作用性质采用统一模式进行研究的方式。目前，依托于国内电子信息技术的不断发展，该技术已经和自动控制工程等相关技术进行了有效结合，已经初步实现了信息化生产。而就工程领域而言，在设计以及制造的各个环节中也得到了极为广泛的应用。而相似模拟技术则是借助对仿真电路中电流以及电势差等相关物理参数的合理控制，进而实现逻辑运算的目的。但是，该技术在实际应用的过程中过于依赖研究人员的经验，很难对系统运行的结果加以及时控制。而借助现有的数字化技术，能够有效地改善这一缺点。在机械工程零件设计的过程之中，相似理论也有着极为广泛的应用。首先，在对机械零件继续设计的过程中，可以预先对其需要实现的工程进行预估，借助相似理论对能够实现该功能的现有零件结构进行分析，初步模拟出零件的构造。进而通过仿真模拟整个机械系统的运转情况，对不合理的结构加以适当的修正，并再次进行仿真。依托于相似理论，在多次仿真之后就可以在实践中对零件的性能、结构以及完成预定功能的能力进行测试，并合理结合相似三准则的内容，不合理的地方加以修正，进而保证整个系统能够安全、高效的投入到运营环节中。相似理论在机械工程中最为重要的作用在于研究方向指导、机械问题研究切入点以及对系统整合分析等。在实际的机械工程中，借助相似理论可以对机械整体的运转方式加以详细分析，并合理结合相似的相关机械对其运行特点以及预定功能进行合理划分，并借助相似性对其进行模拟。其基本步骤与零件设计环节类似。但是由于在对整个系统进行相似性分析时，所涉及的数据量以及各类专业理论与实践知识过于庞大，一旦出现失误将会造成极大的人力物力资源浪费。因此，在进行模型仿真的时候，可以对其适当的简化，先对模型的整体框架进行构建。进而按照预定的功能，填充能够完成相似功能的各个组件，并且及时的对模型整体运作参数进行记录分析，对不合理的地方加以适当的调整，最终实现整个机械系统模型的构建。于此之后，则可以在实践测试之后投产使用。
参考文献
[1]仵锋锋，曹平，万琳辉.相似理论及其在模拟试验中的应用[J].采矿技术，2007（04）.
[2]宋，张贵文，党星海.相似理论内容的扩充与分析[J].兰州理工大学学报，2004（05）.
[3]易刚，龚代瑜.试论结构模型设计中的相似理论[J].国外建材科技，2004（05）.
[4]迟世春，林少书.结构动力模型试验相似理论及其验证[J].世界地震工程，2004（04）.
能源动力产业既是国民经济的基础产业，又在各行各业中有普遍的应用，也是国家科技发展方向之一。能源动力领域人才教育的成败关系到国家的根本利益。随着我国市场经济的建立，社会需求和经济分配状态的变化，科技发展的趋势等，都对本专业的生源、就业等形成了挑战。本期我们着重向大家介绍能源与动力工程专业，以及与其相关的一些信息，以供考生参考。
李学文，太原市48中高中语文高级教师，太原市优秀教师，太原市优秀班主任，太原市十佳百优教师，太原市语文学科带头人，太原市名师培养对象。
专业介绍・能源与动力工程
【历史沿革】能源与动力工程，2012年前称为热能与动力工程。该专业涉及传统能源的利用、新能源的开发和如何更高效地利用能源。能源既包括水、煤、石油等传统能源，也包括核能、风能、生物能等新能源，以及未来将广泛应用的氢能。动力方面则包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术。
【专业缘起】热能与动力工程专业形成于20世纪50年代。当时受苏联教育体制的影响，专业分割很细，比如热能与动力工程专业中就包括锅炉、电厂热能、内燃机、涡轮机、风机、压缩机、制冷、低温、供热通风与空调工程、冷冻与冷藏、水能动力工程、水电站动力装置、水电站动力设备、水能动力及其自动化、机电排灌工程、水能动力与提水工程以及工程热物理等几十个小专业。但随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题的出现，浙江大学率先将热能与动力工程专业改成能源与环境系统工程专业，得到广大青年学子和社会各界的认同。不久后，清华大学也将热能与动力工程专业改成能源动力系统及自动化专业。
【培养目标】（1）以热能转换与利用系统为主的热能动力工程及控制方向（含能源环境工程、新能源开发和研究方向）；（2）以内燃机及其驱动系统为主的热力发动机及汽车工程，船舶动力方向；（3）以电能转换为机械功为主的流体机械与制冷低温工程方向；（4）以机械功转换为电能为主的火力火电和水利水电动力工程方向。
【培养要求】本专业学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识，热学、力学、电学、机械、自动控制、系统工程等学科的理论基础，热能动力工程专业知识和实践能力，掌握计算机应用与自动控制技术方面的知识。
【毕业生应获得以下的知识和能力】（1）具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；（2）较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括工程力学、机械学、工程热物理、流体力学、电工与电子学、控制理论、市场经济及企业管理等基础知识；（3）获得本专业领域的工程实践训练，具有较强的计算机和外语应用能力；（4）具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识，了解其科学前沿及发展趋势；（5）具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。
【主干学科】动力工程与工程热物理、机械工程、流体力学。
【主要课程】工程力学、机械设计基础、机械制图、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、测试技术、燃烧学等。
【主要实践性教学环节】包括军训、金工、电工、电子实习、认识实习、生产实习、社会实践、课程设计、毕业设计（论文）等，一般应安排40周以上。
【主要专业实验】传热学实验、工程热力学实验、动力工程测试技术实验、流体力学实验等。
西安交通大学能源与动力工程学院的前身为创建于1921年的机械工程科动力组，1952年全国大规模院系调整时，脱离机械工程系变为动力机械系，1956年随学校主体迁往西安，是当时交通大学整体西迁的科系之一。
学院师资力量雄厚，荟萃了国内外能源与动力工程、工程热物理、核能科学与工程等学科领域享有盛誉的教授、专家和学者。现有教职工258名，其中教师172人，实验技术人员62人，行政管理人员24人。其中中国科学院院士2名、中国工程院院士1名、部级教学名师2名、部级有突出贡献专家8名，教授75名、副教授59名。教师队伍中博士学位获得者占73.3 %。
学院拥有动力工程及工程热物理、核科学与技术等2个一级学科博士点和博士后流动站。拥有包括工程热物理、热能工程、动力机械及工程、流体机械及工程、制冷及低温工程、化工过程机械、核科学与工程、核技术与应用、化学工程等在内的9个二级学科博士点以及2003年增设的能源环境工程、后续能源与能源新技术、航空动力与空间环境工程3个博士备案点，其中动力工程及工程热物理一级学科，热能工程、流体机械及工程、动力机械及工程、制冷及低温工程、工程热物理、核能科学与工程6个全国重点学科，热能工程、流体机械及工程2个二级学科是我国最早批准的首批全国重点学科。下设热能工程系、制冷及低温工程系、流体机械及工程系、动力机械及工程系、化工过程机械系、核科学与技术系、化学工程系、环境工程系等8个系和热与流体中心、教学实验中心。完成了大量国家和省部级科研项目以及与企业的合作项目，作为首席科学家和主持单位主持国家973重大项目2项，并与多个国家与地区的研究机构和企业建立了合作关系，承担了与美、英、日、韩、希腊、香港等国家和地区的多项合作项目。
在有史以来的多次部级评估中，该院热能工程、流体机械及工程2个二级学科的评分均始终名列全国第一，动力工程及工程热物理一级学科博士点的评分也始终在全国名列前茅。
有问必答・关于报考
问题1：能源与动力工程专业的学生应有怎样的知识和能力？
（1）具有较扎实的自然科学基础，熟练掌握高等数学、工程数学、大学物理、工程化学等基础性课程的基本理论和应用方法；具有较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力。
（2）掌握一门外国语，具有较好的听、说、读、写能力，能较顺利地阅读本专业的外文书籍和资料。若外语为英语应达到国家四级以上水平（含四级）。
（3）系统地掌握本专业必需的技术基础理论，主要包括力学理论（理论力学、材料力学、流体力学），热学理论（热力学、传热学等），机械设计基本理论，电工与电子基本理论，自动控制理论，能源动力工程基础理论等。
（4）熟悉本专业领域内1～2个专业方向或有关方面的专业知识，了解其学科前沿和发展趋势。
（5）具有本专业必需的制图、计算、测试、调研、查阅文献和基本工艺、操作、运行等基本技能。
（6）具有一定的计算机知识和较强的计算机应用能力，较熟练使用计算机工具，解决工程中的有关问题。
（7）具有较强的自学能力、分析能力和创新意识。
问题2：能源与动力工程专业的学生就业方向？
根据专业方向不同，毕业生可在大型企业、相关公司以及相关的研究所、设计院、高等院校和管理部门从事热能工程、动力工程、制冷工程方面的研究与设计、产品开发、制造、试验、管理、教学。或发电厂、内燃机厂、汽车制造厂、物流调控、锅炉厂、大型机械厂、造船厂、空调厂、制冷设备厂、暖通工程等领域工作。也可从事能源与动力工程及相关方面的研究、教学、开发、制造、安装、检修、策划、管理和营销等工作。还可在本专业或其他相关专业继续深造，攻读硕士、博士学位。
问题3：能源与动力工程专业人才培养目标和培养规格，专业方向的不同有差异么？
根据专业人才培养目标和培养规格，因专业方向的不同而有所差别。
（1）热能动力及控制工程方向（含能源环境工程方向）
主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。
（2）热力发动机及汽车工程方向
掌握内燃机（或透平机）原理、结构、设计、测试、燃料和燃烧，热力发动机排放与环境工程，能源工程概论，内燃机电子控制，热力发动机传热和热负荷，汽车工程概论等方面的知识。
（3）制冷低温工程与流体机械方向
掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统，制冷空调与低温各种设备和装置，各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。
（4）水利水电动力工程方向
掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识，以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。
问题4：能源与动力工程专业的学生需要系统掌握哪些知识？
掌握高等数学、大学物理、工程化学、生命科学、环境科学等方面的知识。
掌握工程制图、工程数学、理论力学、材料力学、机械设计基础、金属工艺学、电工学、电子技术基础、工程流体力学、工程热力学、传热学、计算机原理与应用、自动控制原理等方面的知识（对水利水电动力工程方向，工程热力学、传热学知识要求可适当降低）。
问题5：能源与动力工程中的能源动力系统及自动化专业主要研究什么？
研究将煤炭、石油、天然气等一次能源转化为电力、热能等二次能源的生产和利用过程；研究人工环境、制冷空调、低温生物医学等领域的科学技术问题；还研究风能、太阳能、生物质能等新能源的开发利用。能源转换与利用过程排放的有害物质将造成环境污染，因此能源的生产必须高效、清洁。能源与环境系统专业不仅对自动化控制十分依赖，而且是一个复杂系统工程，集合了热科学、力学、材料科学、机械制造、环境科学、计算机科学、自动控制科学、系统工程科学等高新科学技术。能源与环境系统工程专业具有很宽的专业知识面，是一个能源、环境与控制三大学科交叉的复合型专业。
【意林散文】
羞 涩
文/刘心武
在我的艺术世界里，羞涩几乎无处不在。
我羞涩地画水彩和油画，不仅是因为我没受过扎实的基本功训练，也不仅是因为我害怕别人对我的画作鄙薄，而主要是因为我对色彩、明暗、笔触、韵味等充满了虔诚。对于我来说，那相当于宗教信徒走进了教堂。
我更常常羞涩地面对着大自然。
更具体地说，是常常羞涩地面对着大自然中最琐屑的细部。
本文选取俄罗斯的莫斯科国立鲍曼技术大学（以下简称鲍曼大学）机械方向的学士培养方案，及中国的哈尔滨理工大学（以下简称哈理工）机械类方向的学士培养方案为研究对象，在对两校培养方案分别解读的基础上，对比分析两校培养方案的异同。本文的研究结果可以帮助国内相关领域的从业人员了解俄罗斯机械方向的学士培养模式及内容，为中俄两国进一步在该方向联合培养人才方面提供借鉴。
一、培养目标比较
（一）鲍曼大学机械方向学士培养目标
鲍曼大学机械方向学生主要学习机械方面的基础理论，包括机械设计与机械制造；掌握微电子技术、计算机及信息处理技术的基本知识，具备现代机械工程师的基本技能，进行具有机械产品设计、制造及设备维修、生产组织管理、分析和解决实际问题的基本能力。[1]
莫斯科国立鲍曼技术大学从综合素养及职业素养方面分别对培养目标提出要求。
1.综合素养方面。具备良好的信息处理能力，能够领会信息，并对其进行总结、分析；善于制订近远期目标并为目标的实现进行有条理的规划；逻辑思维能力强，具备较好的口笔头表达能力；有团队合作精神，组织协调能力优秀，并勇于承担责任；在个人工作中懂得使用法律条文及标准性文件；懂得在工作中提升个人业务水平，加强个人工作能力；能够开展自我批评，对个人优缺点有清晰认识，善于取长补短；相信本专业对社会的意义，有强烈的愿望完成个人工作；在完成社会及职业任务时掌握社会、人文及经济学的方法，善于分析问题的社会意义及进程；在工作过程中运用自然科学学科的基本定律，在理论及计算实验中掌握数学及计算机现代化的方法；善于把握信息社会发展中各种信息的本质和意义，并预知此过程中可能出现的危险，遵守信息安全要求，包括保守国家秘密；学会获得、保存及加工信息的方法，会使用计算机及互联网；掌握一门外语，要求能够阅读及理解外语科技语体，用外语进行口笔头交流；掌握保护工作人员的基本知识及方法，预防自然灾害和其他可能的灾难；在工作中掌握大自然基本规律、自然科学及机械学的规律；尊重并保护俄罗斯历史遗迹及文化传统，理解其他国家的与本国社会文化差异及特点；在个人生活及职业活动中遵守有关国际关系，人与社会、人与自然的规定；能够理解社会普遍及个体的哲学问题；了解历史进程中的各项的规律；了解经济史发展进程，及过程中的各项重大事件；了解俄罗斯在人类历史及当代世界中的作用及地位；善于分析社会重大问题，社会进程，预测社会发展前景；身体健康，能够胜任社会及职业活动的需要。
2.职业素养方面。善于发现工作中产生的科技问题的本质，并利用数学物理设备解决问题；能够使用数学物理设备，掌握理论、计算及实验的研究方法，掌握数学及计算机建模的方法；掌握最新科技成果，古典技术理论，物理数学及数学建模方法，并在此基础上解决应用力学领域的问题；善于利用现代计算方法及计算机技术（CAD/CAE、ANSYS、COSMOS、Femap、MSC.Patran/Nastran等）解决应用力学领域的工作；对所完成的计算实验工作及方案进行描述，对实验结果进行加工分析，并撰写报告、文章及其他科技文本；使用计算机软件进行科研活动，撰写报告、简述，利用现代办公软件完成学术文章；利用计算机软件（CAD系统、КОМПАC、AutoCAD、 Autodesk、Inventor、SolidWorks、Solid Edge 等），结合先进的CAD技术，完成СAE计算（例如，使用CAEсистем ANSYS、COSMOS、Femap、MSC.Patran/Nastran）；参与机器及设备的设计，以保障其稳固性、持久性、安全性。
（二）哈理工机械方向学士培养目标
哈尔滨理工大学培养目标从以下三个方面进行界定，包括业务培养目标、专业特点及要求、毕业生应获得的知识和能力。
1.业务培养目标：培养从事机械设计制造及其自动化方面的研究、设计、制造及营销等方面工作的工程技术人才，特别是在计算机辅助设计及制造、机械与电子相结合、车辆工程研发等方面具有较强创新能力的工程技术人才。
2.专业特点及培养要求：本专业学生主要学习机械设计制造及其自动化专业所必需的基础理论、技术基础知识和机电产品及设备的设计制造方法及营销知识。
3.毕业生应获得以下几方面的知识与能力：较好地掌握自然科学理论基础，人文、艺术、和社会科学基础，具备口笔头表达能力；全面掌握专业领域技术基础知识，包括工程力学、电工学、机械学、测试与控制技术、机械工程材料、计算机技术、自动化技术、数控技术机械制造技术等基础知识；具备本专业必需的基本技能，如制图、实验、文献检索计算测试等及计算机应用能力；掌握本专业方向所必需的专业知识，了解学科前沿及发展动态；具有初步的独立科学研究、科技开发及一定组织管理能力；有自学能力、综合创新能力和分析能力。[2]
（三）两所大学机械方向学士培养目标比较分析
1.业务目标培养的异同
相同之处：中国和俄罗斯两所高校都是以培养能够从事机械制造及其相关领域的研发、制造以及营销等方面的高级工程技术人才为培养目标。同时这些人才又必须都是新时代下能适应各种环境的高素质复合型人才，拥有在各种复杂艰难的环境中处理相关难题的能力。另外中俄两国机械人才还必须是具备较强的专业创新能力的新时代高级工程技术人才。
不同之处：首先，中国高校对于机械类人才的培养对于其专业知识的要求更高一点，相关人文学科能力的要求要略低于俄罗斯高校；其次，中国高校的机械类人才更注重各相关领域知识的学习掌握，这点与俄罗斯也略有不同；再次，俄罗斯高校机械类人才的培养更为重视学生运用计算机建模的能力，这点中国高校要求相对要低一些。
2.学生应获能力的异同
相同点：中俄两国高校都要求所培养的学生掌握牢固的较强的机械类理论知识，同时又都能够根据工作需要运用计算机知识，能够熟练运用计算机解决相关机械类问题；此外，两国高校都对于汽车及其相关知识有一定的倾向，要求学生学习并掌握相应的汽车知识；再次，两国高校都很看重实验的重要作用，要求学生根据实验进行相应的力学分析得出相应的结论。
不同点：除机械方向本专业外，中国的哈理工还要求学生还必须具备其他相应的一般社会类知识，如人际交往和相处，个人身体素质和心理素质等；其次，中国高校更为重视学生的专业素质的培养，专业类课程开设得更为多一些；再次，中国高校对于学生外语水平的要求相较于俄罗斯更高一点。而俄罗斯高校在开设相关机械类课程的同时对于人文学科也给予很大关注，开设了诸如历史、哲学等学科，注重学生的综合素质的培养；其次，在培养机械类人才方面俄罗斯高校所开设的课程相较于中国高校要更为深入一点；再次，俄罗斯的鲍曼大学更注重学生的数据分析能力，并且着重培养学生分析后下结论的能力，中国的培养方案在这方面的要求相对较低。
二、两校课程设置比较
（一）鲍曼大学机械方向学士课程设置
鲍曼大学课程设置分为社科、人文、经济学，数学与自然学课程，专业课三大板块。
1.社科、人文、经济学板块
学科基础课（4门）：哲学、外语、历史、经济学；选修课（6选3）：政治学、社会学、法律基础、管理学、专业导论/机械史、现代科技语言/外文机械术语。
2.数学与自然学课程板块
学科基础课（8门）：解析几何、数学、线性代数、信息技术、变分法基础、数学物理公式、物理、生态学；选修课（8选4）：计算力学、数学实践、物理实践、信息技术实践、工程分析软件系统/计算机机械软件系统、数学/数理统计与概率。
3.专业课板块
学科基础课（12门）：计算机工程制表、机械理论、电阻材料、液体气体动力学、机械部件及结构基础、设计自动化、材料学、动力学分析及小波理论、弹性理论、机械制造、计算动力学、生命安全；选修课（14选7）：机械理论补充、电阻材料补充、机械部件及结构基础实践、动力学分析及小波理论实践、弹性理论实践、机械制造补充、计算动力学实践、计量、标准及认证、电子技术及电子学、热动力及热传导、机械制造技术、机械实验设备、机械系统稳定理论基础、可塑及蠕变理论基础、应力分析实验方法、实验设计及实验数据分析法/随机过程及分析、可变性固体动力实验/复合材料力学实验。
实践性教学环节包括毕业设计及生产教学实习两方面。
（二）哈理工机械方向学士课程设置
哈尔滨理工大学课程设置分为公共基础课，学科基础课，人文、社科、经管类素质课，专业平台课和专业方向课5大板块。
1.公共基础课中包含有必修课（9门）：高等数学（一）、线性代数（二）、概率论与数理统计、复变函数积分变换、外语、大学物理（一）、物理實验、C语言程序设计、体育；同时还有3门选修课。
2.人文、社科、经管类素质课包括必修课（9门）：思想道德修养与法律基础、毛邓三概论、马克思主义原理、企业管理基础、中国近现代史纲要、技术经济学概论、军事理论、大学生就业指导及大学生健康教育；同时包含有3门选修课。
3.学科基础课包括必修课（12门）：现代工程制图、电工学、工程力学、金属工艺学、机械原理机械设计、机械精度设计及检测基础、机械工程材料液压与气压传动等；另有选修课9门。
4.专业平台课包括机数控技术、械制造技术基础、机械系统设计、工程测试与信息处理、CAD/CAPP/CAM这5门课程。
5.专业方向课包括必修课和选修课。必修课包括A、B、C三组必修课，其中A组必修课包括数字化网络协同设计技术、机械现代设计方法等4门，B组必修课包括先进制造技术、现代特种加工技术等4门，C组必修课包括汽车构造、汽车设计等4门；而选修课共包括专业外语、计算机信息系统、自动机械设计、机械设计学、UG应用基础、塑料成型技术、网络制造技术、图像处理技术等一共30门。
实践性教学环节包括的内容较丰富，包括军训、计算机实践、认识实习、金工实习、电工电子实习、课程设计、课程设计生产实习、毕业设计与社会实践、技能训练等。
通过以上培养方案欲实现培养能够从事机械设计制造及其自动化领域内的研究、设计、制造运行等方面工作的优秀工程技术人才，特别是在计算机辅助设计及制造、车辆工程研发、机械与电子相结合等方面具有较强创新能力的优秀工程技术人才。
（三）两国机械方向学士课程设置比较
综上所述，两所学校培养方案的课程设置不尽相同。鲍曼大学的课程设置为3个板块，而哈理工但是5个板块，相同点是两所学校都设有人文、经济学、社科课程，都开设专业课；不同点是鲍曼大学开设了数学与自然学课程，而哈理工开设的是公共基础课及学科基础课。[3]
在人文、经济学、社科课程方面政治、哲学、经济、法律、心理、历史等为2所学校都开设的课程，而因为本国国情，社会发展水平、文化积淀等方面的不同，哈理工的毛泽东思想邓小平理论、军事理论俄罗斯不开设，而俄罗斯的文化宗教遗产、逻辑学、神学中国不开设。[3]
实践环节两校也体现出不同，见下表[3]：
三、学生毕业条件
鲍曼大学要求学生上满8640个学时，修满240个学分。[3]其中，理论学习217个学分（7812个学时），体育2个学分（400个学时），生产实习9个学分（324个学时），国考12个学分（432个学时）。
俄罗斯教育部规定在用学分衡量高等职业教育基础教育大纲工作量时，须遵循以下几点：1.1 学分=36 学时（45分钟/学时）或27小时；2.大学生一周最大工作量为 54 学时，合 1.5 学分；3.用学分计算某门课程的工作量时，用该课程的学时工作量除以36 并将小数位四舍五入到 0.5 即可。在使用学分制的情况下，课程考查和学年设计（ 论文）计入课程学习的总工作量之中；4.一周的实践合 1.5 学分；5.一门课程的学期考试合 1 学分（包括 3 天的复习准备时间和 1 天的考试时间）；6. 毕业会考的工作量视考试的周数而定，1周=1.5 学分。[4]
哈尔滨理工大学要求修满199学分（其中包括理论教学159学分及实践教学40学分）。[3]
本文从培养目标、课程设置、毕业条件三个方面对中国哈理工及俄罗斯鲍曼大学机械类学士培养方案进行对比研究，揭示两校在人才培养方面的异同，为中俄联合培养机械类人才提供参考。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 机械方向（151600）学士培养方案[Z].莫斯科鲍曼国立技术大学，2010：1-28.
[2] 本科专业人才培养方案（哈尔滨理工大学2006版）[Z].哈尔滨理工大学教务处，2006：1-13.
[3] 杨蕊. 中俄财会方向学士培养方案比较研究——以莫斯科国立交通大学与哈尔滨理工大学为例[J]黑龙江教育学院学报，2015（7）：45-47.
关键词：康德；判断力；机械论；目的论；二律背反
中图分类号：B516.31
文献标识码：A DOI：10.3963/j.issn.1671-6477.2016.06.0040
目的论判断力的二律背反是康德哲学中最具有价值和最富于争议的问题之一。这是因为：一方面，机械论和目的论之争依然是当前自然科学领域，尤其是生物学领域激烈讨论的话题，而争论的源头就是目的论判断力的二律背反。只有追根溯源，才能深入了解争论的来龙去脉及当代价值，为实现科学与人文的真正和解做作出贡献；另一方面，康德对这一问题的讨论是其体系中以判断力联接自然与自由立法的关键一环，直接关系到“批判哲学的完成”。但是，在这一部分，由于康德的语言表述晦涩模糊，讨论的问题域宽泛等原因，许多研究者都产生了误解。例如，有的研究者相信，目的论判断力二律背反的提出及解决，文本依据仅仅存在于康德的第三批判的§69、§70、§71三个部分内容。在他们看来，二律背反的产生原因只是错误地将判断力的范导性原理误作规定性原理，因此，只需要将问题的讨论视阈局限在范导性原理中即可解决矛盾。诚如保罗・盖耶（Paul Guyer）指出的那样，“许多论者认为目的论判断力二律背反的解决只需要注意到这种对比，也就是说，注意到第一对准则对于自然自身而言，仅仅是判断力的调整性而不是构成性原则的主张。Mclaughlin和Allison都持有类似观点”[1]360。然而，问题远非如此简单：§69、§70主要是介绍了 “什么是判断力的二律背反”及“二律非背反的表现”。§71的标题是《解决上述二律背反的准备》，既然只是“准备”，就不能将其视作解决问题的全部依据。否则，就会忽略康德对许多重要问题的讨论，例如对斯宾诺莎主义的批判。并且，在整个“目的论判断力的辨证论”部分，康德共花了10节的篇幅讨论二律背反，这就是说，我们还需要充分考虑同属于目的论判断力的辨证论部分的§72―§78，尤其是§78。事实上，结合《判断力批判》所要解决的总问题――“联结知性和理性的各种立法”可知，光凭§69―§71并不能完全解决二律背反并揭示出其中蕴含的重要意义。因此，本文需要解决的问题是，在澄清误读的基础上阐明：（1）什么是目的论判断力的二律背反？（2）如何解决？（3）有什么意义？国际著名康德专家盖耶，约翰・扎米托（John Zammito）和亨利・阿利森（Henry Allison）等人都对这一问题展开了研究，本文的讨论也将充分结合他们的观点。
一、目的论判断力二律背反的提出及表现
在《判断力批判》的第二部分“目的论判断力的批判”中，康德讨论了“目的论判断力的辨证论”，辨证论的核心即是提出并解决了目的论判断力的二律背反。那么，康德为什么要提出目的论判断力的二律背反呢？可能有三个原因：一是康德批判哲学体系的需要。依据其在《纯粹理性批判》中先验方法论部分提出的体系“建筑术”，辨证论如同分析论、方法论一样是不可或缺的部分。正因为如此，有学者认为康德的这一二律背反提的非常勉强，是为了凑体系。二是诚如扎米托指出的那样，康德不过是为了回应论敌的诘难，如赫尔德等。“康德的部分追随者被泛神论所诱导，康德决定在第三批判中亲自反驳……康德的计划是在目的论判断力的二律背反中否决这些危险的‘混合物’。”[2]247这一说法的文本依据在于，在辨证论中，康德确实有相当篇幅是在回顾目的论的历史并进行了批判，尤其是针对斯宾诺莎主义。三是批判哲学的体系发展和理论需要使然，这就需要进行更为详细的考察。
二律背反是康德批判哲学的重要组成部分。他所谓被“从独断论的迷梦中唤醒”，就是依靠二律背反阻断了理性的僭越。在《纯粹理性批判》中，康德写道：“（二律背反）毫无疑问地保护了理性，使其免受纯然的片面假象带来的虚幻的信念。”[3]先验幻象是知性超出经验运用的结果。二律背反通过表现出来的先验幻象，告诫我们要限制知识，给信仰留出地盘，不能逾越自然与自由之间的界限。但是，理性本身追求一个包括自身在内的总体理念，而这个理念是不可经验的，因此必然导致先验幻象。对应于心灵的三种认识能力及其先天原则――知性（合规律性）、判断力（合目的性）和理性（终极目的），在前两大批判中，康德已经分别讨论了纯粹理性的二律背反和实践理性的二律背反。第三批判中，康德着重考察审美判断力的二律背反和目的论判断力的二律背反。
判断力分为规定性的判断力和反思性的判断力，但并不是二者都有陷入二律背反的可能。对于规定性的判断力而言，它自身没有客体概念的基础的原则，并且是他律的，只能在作为原则的给定的法则或概念之下进行归摄，因此不可能陷入二律背反。对于反思性的判断力而言，由于法则并未给定，因此不允许认识能力的任何运用，只能充当合目的应用的主观原则，这样一来，反思性的判断力就有了自己的准则。但是，这一准则又要被用来帮助对自然的经验认识。于是，在§69中，康德指出，“在反思性判断力的必要准则之间就可能会有矛盾，从而成为二律背反，在其之上就会建立起一种辨证论。如果两个矛盾的准则中的每一个在认识能力的本性中有根据，这就会被称为自然的辨证论和一种不可避免的幻象。在我们的批判中，这种幻象必须予以揭露和解决，防止其欺骗人”[4]233。
那么，目的论判断力的二律背反有什么表现呢？对这一问题的回答，首先要考察二律背反提出的背景。在讨论目的论判断力问题伊始，康德就以有机体为例，提出了机械论与目的论的关系问题。在康德所处的时代，包括康德早期，深受牛顿物理学的影响。牛顿认为上帝作为第一推动者，在实施了第一次推动之后，就不再干预世界的运行。世界处在严格的机械规律之中。康德在前批判时期的许多关于自然科学和自然哲学的论文中都体现出浓重的牛顿思想的痕迹。然而，即便在当时，康德也敏锐地发现，哪怕是一只毛毛虫，也无法通过机械的方式制造出来。在《判断力批判》中，康德更是明确地提出了有机体的特殊地位，认为所有的有机体都不可能是机械原则的产物。这些有机体能够自我组织、自我修复、自我发展，仿佛是有意图设计的结果。但是这样一来，问题随之产生。康德意识到，机械论与目的论是不相容的。人们不禁要问，到底物质事物及其形式的产生究竟应该是机械论的还是目的论的呢？二律背反随之产生，在§70中，康德写道：
判断力的第一条准则是命题：物质事物及其形式的所有产生都必须被判定为是根据纯然机械法则而可能的。
第二条准则是反命题：物质自然的一些产品不能被判定为根据纯然机械法则是可能的。（要判定它们需要一个完全不同的因果性法则，即终极原因的法则。）
如果这些研究的范导性原则被转换成客体可能性的构成性原则，就会成为如下表述：
命题：物质事物的所有产生根据纯然机械法则是可能的。
反命题：物质事物的一部分产生依据纯然机械法则是不可能的[4]234。根据逻辑对当关系可知，两组不同原则下的二律背反的命题与反命题都处于矛盾关系之中。康德接下来的任务，就是要说明二律背反产生的原因并解决矛盾，从而将机械论与目的论一致起来。
二、康德对目的论判断力二律背反的解决
要解决目的论判断力的二律背反，我们首先要明晰其中涉及到的两个关键概念――机械论与目的论。
机械论是哲学与科学领域常见的概念，相对容易理解。不过，康德也作了一些引申和区分。按照阿利森的总结，实际上，“康德是在两个意义上使用了机械论概念及其同源词。一是在狭义的或是技术性的方面，也作物质机械论，指空间中通过运动的粒子之间的相互作用的因果性。这个意义上的机械论类似于机械论科学，其作为基本原则的主张是，所有变化都有外部原因。相比之下，心理学的主张是，运动的原因是非物质的和‘内在的’。然而，关键点是，这些因果关系的模式和解释同属于广义上的机械论的范围……机械论，在此处最主要是指依照他们组成部分因果性的相互作用的全体性的解释”[5]。由此可见，理解康德的机械论概念有四个要点：一是结构性，即各个部分组成整体；二是因果性的相互作用，例如物体A的运动是受到物体B撞击的结果；三是全体性的解释，即都是按照机械法则来解释，不能掺杂其他的解释原则，例如神的意志；四是机械论并不一定都是物质的运动，也可以包括心理学在内的非物质的运动，但属于同一类因果性。
相比机械论而言，目的论则要复杂得多，有不同的发展阶段和表现方式。康德回溯了哲学史上的目的论，并在§72中将其进行归类：“我们从纯粹理性的大多数思辨之物中可以看到，对于关乎独断论的主张，各哲学流派已经广泛地就某个给定的问题做出了一切可能的解答。为了解释自然的合目的性，人们要么尝试无生命的物质或是无生命的上帝，要么有生命的物质或是有生命的上帝。”[4]239其中无生命的物质指涉原子主义者伊壁鸠鲁和德谟克利特，无生命的上帝指涉泛神论者斯宾诺莎；有生命的物质指涉物活论，有生命的上帝则指涉有神论。康德将自然目的分为理念论的和实在论的，前者主张自然的一切合目的性都是无意的，包括了原子主义和泛神论；后者则主张自然的一些合目的性是有意的，包括物活论和有神论。伊壁鸠鲁和德谟克利特的观点本质上是一种自然的偶然性或者盲目的必然性，康德以其荒谬而不谈；物活论是物理学的，如果物质有生命的话，便与其惰性相矛盾，有神论虽然是超物理学的，但是同物活论一样，都没有任何的经验基础，这是康德所不能接受的。尽管物活论和有神论得到了康德更多的同情和青睐，但在理论上相对简单，比较复杂的是斯宾诺莎主义。
对斯宾诺莎主义的批判看起来有些离题了，或者至少这一部分不应该耗费过大的篇幅。实际上却恰恰相反，这是康德批判哲学中十分关键的环节。“业已存在的康德主义中大量泛神论论争清晰地表明为什么斯宾诺莎主义的主题会成为目的论判断力辨证论的核心。诚如阿利森所指出的那样，康德对斯宾诺莎的驳论是判断力批判的整个讨论的中心，而不是次要的部分”[2]248。为什么康德如此重视对斯宾诺莎的批判？这是因为，一方面，斯宾诺莎主义在当时具有非常重要的影响，许多哲学家都试图在其基础上构建哲学体系，如康德论战的主要对手、泛神论之争的重要角色――雅各比和门德尔松等颇有影响力的人物。另一方面，斯宾诺莎主义与康德的思想体系在很多方面都是不相容的，其中之一便是，斯宾诺莎主义是泛神论，必然导向无神论和宿命论，这是康德的先验哲学所不愿意看到的。扎米托认为，康德对于斯宾诺莎的责难主要是关于原始存在者概念，在康德看来，“斯宾诺莎的上帝是无生命的：（1）斯宾诺莎否认上帝是理智；（2）斯宾诺莎否认上帝是合目的性；（3）斯宾诺莎否认上帝是自由；并且（4）上帝是因果性”[2]251。由此可见，在斯宾诺莎那里，自然完全是一幅机械论的图景：由于实体、上帝、自然是等同的，对上帝的诸多否定实际上就是对自然的否定。否定的内容偏偏都是目的论视野中的重要组成元素，如理智、合目的性、自由、因果，这样一来，自然变成了僵死的机器。对于这样的机器而言，文化、道德无从谈起，或者即使要谈，也要将自由与自然分开来谈，这就违背了康德创作第三批判以统一体系的初衷。在斯宾诺莎那里，目的论根本没有生存空间，因为他的目的本质上是机械，是必然。在这个意义上，如果康德不对斯宾诺莎主义进行彻底地批判，那么批判哲学的体系就无法建立起来，阿利森对其的高度重视，原因也在于此。事实上，在斯宾诺莎主义的视野中，不存在康德所说的目的论判断力的二律背反。因为用必然性、机械论等就可以解释所有的问题，解释原则单一，矛盾无从谈起。
康德之所以要回溯哲学史上的目的论思想，是因为一方面，要加强讨论二律背反问题的意义；另一方面，则是要试图解决一直以来机械论与目的论之间存在的深刻矛盾，从而超越既有的目的论。在§71中，康德指出，只要将机械论与目的论的矛盾问题置于范导性原理的视阈中，意识到此处无论机械论还是目的论都不是规定性的，就为彻底地消除矛盾作好了准备。“物理学的（机械论的）与目的论的（技术性的）解释方法的准则之间的二律背反的表现是基于：我们混淆了反思性的基本命题与规定性的基本命题。前者（在特殊经验法则中，我们的理性的运用具有纯然的主观有效性）是自律的，后者是他律的。对于后者而言，必须根据知性给予的法则（普遍的或者特殊的）调整自身。”[4]236划清了反思性原则与构成性原则的界限，机械论与目的论的关系就可以重新作出解释：
一方面，我们在认识中要尽力使用机械论的原则去认识自然规律。康德在§79中指出，“我必须根据自然的纯然机械论原则来反思，从而尽我之可能地去研究。因为，除非研究的根基中蕴含有这一原则，就不存在任何真正的自然知识。”[4]234在这个意义上，自然科学拥有毫无疑问的不可替代性，因为要获得知识，只能依靠机械论原则。但是，康德同时告诫，机械论的解释方法并不是完全的，甚至于有可能陷入谬误之中，因此，还需要使用目的论的解释方法作为补充。在§78中，康德说，“希望完全排除目的论原则而仅仅追寻简单的机械论――在自然形式的可能性通过他们的原因所作的理性研究中，合目的性向自身显示出了完全不能否认的与不同类型的因果性的相关――这样做的话必然会使理性陷入幻觉，将其置于不能思维的自然能力妄想中徘徊的境地，就像不顾及自然机械论的纯然目的论模式的解释一样，使理性变成幻想。”[4]260在这个意义上，康德说明了机械论的使用范围及超出范围使用可能导致的后果。
另一方面，我们无法摆脱目的论原则的影响，因此要正确看待。康德在§75中指出，“如果我们要研究自然，就不可避免地要把意图的概念加之于自然，尽管只是在有机体中通过持续不断的观察；并且，这个概念成为了我们的理性的经验运用的绝对必要的准则。”[4]245-246实际上，当我们在说“为什么”的时候，就已经是一个目的论式的发问了。例如我们可以问：植物为什么会存在？动物为什么会存在？甚至追问人为什么会存在？而答案可以是自然向人生成，都是为了人而存在，因为人是能够自我设定目的并达到目的的理性存在者。康德认为有机体无法用机械论的方式解释，而只能将其视作合乎目的的，是从可思维的角度而言的。正如以上的发问，并不导致知识，但是可以思维。因此，目的论并不能使事物变得可以认识，要达到这一目标，依然只能使用机械论的解释方法，例如“解剖麻雀”。在§78中，康德告诫，“如果，从经验对象的形式开始，从下而上（后天地），我们希望去解释合目的性。这种合目的性，我们相信是通过诉诸根据目的而起作用的原因在经验中找到的。我们的解释是同语反复，并且我们仅仅是用语词欺骗理性。实际上，在超验中，当我们迷失在这样的解释时，自然知识不能追随，理性被引诱到诗意的夸大其辞，而避免这种情况正是理性的特别目的。”[4]259在这一部分，康德明确了目的论的使用范围及超出范围使用可能导致的后果。
那么，究竟应该如何看待机械论与目的论的关系呢？康德在§75中总结道：“再明白不过的是，一旦这样一条研究自然的导索被承认和证实，我们必须至少尝试在整体意义上的自然中运用判断力的准则。因为，根据这一准则，许多自然的法则将会自我发现出来，否则，由于我们对于自然内在的机械作用的洞察力限制，这些法则将继续处在隐蔽中”[4]246。这就是说，目的论是启发性的原理，可以引导机械论探求知识，因为机械作用的洞察力是有限的；但绝对不能越俎代庖，以目的论取代机械论。由此可见，在这里，问题仿佛解决了，在反思判断力的范导性原则中，机械论与目的论实现了相容。
不过，问题显然更为复杂，因为以上的讨论只是在说要把反思的判断力看作范导性的而不是规定性的，也就是说仅仅只关注到主体性的层面，不涉及客体。“只讨论判断力而不讨论客体并没有避免二律背反：自然中的一些客体仅仅只能被目的论地判断与自然界中的所有客体都能被机械论地判断并不一致”[1]360。也就是说，在涉及到客体时，以上的解决方案就失败了。因此康德才把反思判断力范导性原理和构成性原理的区分当作解决问题的准备，而花了大量的篇幅继续深入讨论。实际上，要真正彻底解决这一问题，只有将机械论与目的论归属于同一个来源。如果二者同出一源，机械论与目的论自然就是相容的，这就是说，无论是涉及主体还是客体，问题都被解决了。那么，这一来源到哪里去寻找呢？康德在§78中指出，“使得两种判断自然的解释方式相容的可能性的原则必须被安放于这两种解释方式之外（并且从而在可能的经验的自然表象之外），但是仍然包含着它们的根据，就是说，在超感性的东西中。并且，两种解释方法中的每一种都必须与之相关” [4]260。这就是说，这一共同来源应该具有这样的特征：一是无论机械论还是目的论，都不能来源于自身；二是在可能的经验的自然表象之外，否则就无法超脱于两种解释方式之外；三是机械论与目的论都必须与这一共同来源相关，而不能各自有来源。这样的共同来源只能是不能认识的作为现象的自然的基础的超感性的东西。“机械论的和目的论的共同来源的原则是超感性的东西，我们必须将其置于作为现象的自然的基础。对于这一超感性的东西，从理论的观点看，我们不能形成丝毫的确定的规定性概念。”[4]261换句话说，要解决自然中的机械论与目的论的二律背反，只能依赖于超出自然又成为自然基础的超感性的东西。
有了这一共同来源，就有了调和机械论和目的论解释的方法，或者按照盖耶的说法，是“唯一方法”。在这里，机械论与目的论实现了一致：“调和机械论和目的论解释的唯一方法就是通过作为理智和合目的性的原因的产物的作为整体的世界概念。机械论的解释完全占据在现象界的自然中――我们无法知道其作用机理，并且我们有理由认为，我们永远也无法完全知道――合目的性则归到世界的超越性的基底中，被设想为通过现象界的自然的机械法则而达到目的的手段。”[1]362直到这里，才可以说目的论的二律背反得到了解决。即机械论与目的论都来源于超感性的东西，但二者的“分工”有所不同：机械论只能用于认识现象界的自然，而目的论则把机械论当作达到目的的手段。全部自然都是在目的论上从属于终极目的①，康德在“目的论判断力的方法论”中进一步阐述了这个观点。
三、目的论判断力二律背反的意义阐释
目的论判断力的二律背反具有十分深远的理论意义，尤其是在当代世界的大背景之下，这主要体现在以下两个方面：
一是哲学意义。从批判哲学的角度看，目的论判断力二律背反的提出是以判断力联结自然的立法和自由的立法的关键环节。不解决机械论与目的论的矛盾，康德就无法从最后目的（自然）过渡到终极目的（自由），也就无法进一步走向道德神学。因此，认识到目的论判断力二律背反的意义与解决二律背反问题一样，都十分重要。诚如盖耶所指出的那样，“康德对目的论判断力二律背反的最终解决是建立在这样的基础上：将合目的性归之于自然的超感性基底，但这并不是什么新观点。麦克法兰（McFarland）在《康德的目的论概念》（Kant’s Concept of Teleology，121-2）中已经有所陈述。不过，麦克法兰并没有强调，康德的观点是要阐明，以这种方式看待自然将无可避免地让我们发现，自然的机械法则是终极目的的实现手段，而这正是我试图表明的”[1]362。从整个哲学史的角度看，目的论判断力二律背反的提出和解决不仅回应了形形的目的论体系，更是成功解决了机械论与目的论之间的矛盾问题，是哲学史和科学史上的一次重要变革，从而在某种意义上在科学与哲学之间搭建起了沟通的桥梁。
二是科学意义。在自然科学，尤其是生物学领域，一直存在激烈争论的两个派别。一派持还原论和机械主义的主张，认为不论是物理过程还是有机体，无一例外均可以还原成最基本的机械规律，如物理过程和化学反应。他们打着科学万能的旗号，试图以科学统治和改变世界。另一派则认为，许多自然现象是不可还原的，许多事物的产生、发展过程是我们永远不可能知道的。他们以有机体为例，认为我们不可能使用纯粹机械的方式制造有机体，并且，我们也无法解释人的意识思维过程、灵性等问题。由此可见，这两派观点的争论与目的论判断力的二律背反如出一辙。康德的主张时刻提醒我们反思科学与人文的关系。目的论不是科学，但可以算作准科学，它能引导我们去认识和研究。复杂科学的兴起打破了简单科学线性思维的迷梦，从某种意义上证明了目的论的重要作用。有机体，包括人，体现出来的非机械性，如复杂的体征、自组织等，要求生命获得应有的敬畏。服从道德规律的人作为终极目的，更是道出了人之尊严。科学研究中已经有大量哲学家介入，反思科技伦理，提供启发性原则，也说明对机械论与目的论及它们之间的关系问题的思考远远没有过时，康德的思想依然是有力量的。如康德以后的科学家和哲学家围绕目的论与进化论的关系问题全面的讨论，就在很大程度上促进了人类学、考古学和生物学的发展；伦理学家对克隆人哲学性质的分析，也推动政府采取了不同的科技政策。
除此之外，在社会政治领域，康德的目的论判断力的二律背反也有许多“类比性”的运用。尽管其中有许多有意或无意的误读，但无可否认，这一问题带来的丰富思想资源是我们的宝贵财富。在新的时代背景下，继续深入研究目的论判断力的二律背反依然具有十分重要的意义。
注释：
①最后目的（Ultimate end）与终极目的（Final end）是康德哲学中十分重要的概念，具体的区分可参看康德《判断力批判》中的第82-84节。
[参考文献]
[1]Guyer P. Kant’s System of Nature and Freedom[M]. Oxford：Clarendon Press， 2005.
[2]Zammito J. The Genesis of Kant’s Critique of Judgment[M]. Chicago： The University of Chicago Press， 1992.
[3]Kant. Critique of Pure Reason[M]. trans by Marcus Weigelt. London： the Penguin Group， 2007：379.
[4]Kant. Critique of Judgment[M]， trans by J. H. Bernard. New York： Hafner Press， 1951.
[5]Allison H. Kant’s Antinomy of Teleological Judgment[M]∥Paul Guyer. Kant’s Critique of Power of Judgment. New York： Rowman & Littlefield Publishers， Inc.， 2003：221.
【关键词】低碳制造；机械制造；技术应用
在新世纪新阶段，我国的机械制造业无论从规模还是产值都有了重大突破，我国机械制造行业的低碳制造技术充分与低碳制造理论有机结合，早已形成了体系化的低碳制造技术体系。本文主要就低碳制造在机械制造行业中的理论和技术应用情况进行详细论述。
1.我国发展低碳制造理论与技术的现状和必要性
目前，我国低碳制造的高耗能、高耗原材料、高污染和高排放等能源问题凸显，这明显影响着我国机械制造行业的产业发展方式由粗放型到集约型的转变，也不符合当前国家节能减排任务的新标准、新要求。
我国在新世纪初，与其他几大国家联名签署了抑制温室气体排放量的《京都议定书》，共同决定限制二氧化碳等温室气体的过度排放。通过低碳制造技术的普及与应用，不仅对机械加工制造业的创新提供了直接驱动力，而且也是落实世界低碳标准的重要举措；同时，发展以低排放、低能耗、低污染为前提的生产制造模式——低碳机械加工制造模式，也会在较大程度上确保机械制造业可持续发展，进一步推动我国机械行业的发展方式转变，最终实现我国产业结构的优化和升级。
2.机械制造中的低碳制造技术体系的内容
低碳制造是包括在生产全过程中的所有生产步骤，主要有：资源利用、生产制造和物流运输等，以及产品生产的各个阶段都应当做到节能减排，提高资源的利用效率，最终达到低碳的目标。低碳制造作为一种综合评估能源消耗和资源利用率，以及碳排放构成环境破坏的前沿制造模式，其制造技术有着较为丰富的内容，主要包括：低碳设计技术。在本技术中，已有完整的低碳设计评价模型、低碳设计原则及方法、低碳评价的数据库和低碳化的设计评估方案等；由碳捕获技术和碳掩埋技术组成的碳汇技术；制造过程中有低碳制造技术，在此利用先进的低碳节能设备优化厂区及车间的布置、优化制造工艺，运用废弃物处理及循环利用技术加大废弃收集、污水处理和废旧产品处理等方面的技术改良；利用新能源，如风能、潮汐能、水能、生物能和沼气能技术进行清洁生产。
3.机械制造中的低碳制造的技术应用
机械制造中的一门先进技术要想发挥其应有的作用，就必然要在实践应用上下功夫。下面就低碳制造在机械制造产品方面的技术应用设计方法进行原则性阐述。
3.1模块化设计
机械产品的模块化设计作为技术较为先进、前沿的机械产品设计方法，根据功能的不同可以将系统划分为几个有差异的模块，模块会逐步优化，并加以整合，最终获得不同品种和不同规格的产品。若拿同一个尺度去衡量机械产品中的非功能性单元，能造成机械资源、能源的耗费，更不利于机械的运行和维护。对机械产品完全有必要开展每个功能性单元的划分模块的工作与任务，通过划分后的模块评估每个机械生产制造企业的降低能源、资源消耗方面的潜能，并认真检验企业应用低碳制造技术所获取的成效如何，才能对下一步低碳生产技术加强革新。一个典型的例子，德国Index技术企业研发的复合型加工设备，经由众多差异的模块整合可以达到铣削、车削、磨削和激光热等等多个生产环节的顺利完成，利用模块化设计这一应用设计方案，对全部零件的完整加工，切实提高了能源设备的利用率，用一台机器设备代替多台，大大地减少了整个生产过程中使用过多的机床数目，在很大程度上完成了低碳化的生产流程，降低了各项能源的耗费。
3.2生态化设计
当前我国提出了生态文明建设应当与物质文明、精神文明和社会文明建设并举的方针，一些机械制造企业开始由改革之初的盲目增加新的机械生产项目、片面追求机械行业总产值转变为在机械制造开展生产工作时，考虑资源与环境的成本，降低环境的负载压力，重视统筹对生态环境的保护，以实际行动做到既保持机械制造的经济产值，又减少了大量的原料的消耗与环境的破坏。在这一大形势下，生态化设计应运而生，它不仅保证了产品的使用功能，而且促进了生态效益的提高。通常意义而言，机械制造作业时一定有不同情况的废水、废渣和废气等污染物的排放，工业“三废”无疑会破坏生态平衡和生物多样性，基于此，机械制造企业不失时机地开展产品的生态设计，利用科技含量高、经济效益好、能源利用效率高、污染环境少的新技术产品，在其运营的同时降低了能耗、物耗和污染物的过度排放。在产品设计的途径中，要结合发展循环经济的需要，充分想到对废物的回收和再利用所创造的经济效益和环境效益，最终达到资源、能源的循环再利用。
3.3轻量化设计
轻量化设计是统筹了性能、重量、配套设备和成本等各种生产要素的优化设计方法。其优点在于降低了资源、原材料在生产中产生的碳排放量，也减少了机械生产中的能耗；降低了产品在运营途中的能源消耗与污染物的排放，减轻了噪声污染，有利于资源使用效率的提升。如：在德国奥迪公司生产新款奥迪跑车时，采用新技术、新工艺，将轻质铝合金材料与钢材的强度的优势释放出来，车的重量的大幅减少，不仅让公司降低了尾气的过度排放与油耗，而且还带来了较大的经济效益。
4.结语
当今世界各国都在走能源、资源的可持续发展道路，面对21世纪能源紧张的危机，我国要积极顺应潮流，在机械制造中对传统的制造技术进行低碳改进，降低企业生产成本，统筹生态环境的承受能力，以先进技术与管理经验提高能源、资源的有序、高效的应用，从而落实好低碳制造的目标。 [科]
【参考文献】
［1］周志勇,仲国庆．低碳时代森林生态学的教学新思维[J].中国科教创新导刊, 2010,(25).
［2］齐培潇,郝晓燕,乔光华．中国发展低碳经济的现状分析及其评价指标的选取[J].干旱区资源与环境,2011,(12).
Liao Shengwen Wang Yuqin Zhang Xiaoying Wu Na Yang Jian
（ChaoHu University Chaohu city 238000）
Abstract： Fischertechnik model based on the conceptual design of the mechanical arm. Design of the main content including the overall design of the mechanical arm， complete mechanical system scheme design and model making， of mechanical arm in the process of cargo handling the operation parameters of the overall planning， the final preparation of the completed the overall control program and debugging. The experimental results show that the structure of the system is simple and feasible.
Key words： Fischer Technology；mechanical arm；control program
中图分类号：TP24 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）10-0270-02
引言
近年来，随着科技发展迅速，人们的生活节奏不断加快，越来越多的人不想从事体力劳动，进而企业出现“用工荒”的问题。在高校教学过程中，由于部分理论知识较抽象，教师讲解较难，学生理解掌握起来也较难，这样就达不到想要的教学效果。本次设计的机械手臂在生活中应用较广，如建筑工地上的旋转升降型机械手臂、吊臂，企业在生产制造过程中使用的机械手臂等。这些机械手臂在结构和控制上都比较复杂，所以我们在教学过程中的讲解就有一定的困难。机械手臂模型方案是基于慧鱼技术进行设计的，它的主要功能是将物品从某一位置移到另一位置，在这个过程中机械手臂共完成了对物品的夹起、移动、升降和旋转等动作。从某方面来说，机械手臂的出现代替了劳动力，进而为现代企业解决用工荒的难题。该模型与常见的机构相比具有体积小且易于移动，故灵活性强，可以在教学中的典型机构与它相结合演示给学生看，通过演示更深入理解各个结构之间是如何运转，采用理论与实践相结合的方法，让学生学习理论课程更具有生动性和形象性，达到掌握该课程理论知识的目的。
慧鱼创意组合模型是一个技术含量很高的工程技术类趣味拼装模型，其主要部件尺寸精确，不易磨损，可以保证反复拆装并不影响模型结合的精确度。它为应用型高校在教学过程中创新教育和创新实验提供了很好的实践平台。总体来说，慧鱼模型的使用，既让学生融汇贯通各学科多领域的综合知识，将其应用于实践过程中，又培养了创新的意识，最重要的是给予学生实现创新的平台。为此设计并制作拼接了机械手臂，文章主要对机械手臂的机械系统与控制系统进行了组装设计讲解。
一、机械系统设计方案
机械手臂的主要功能是将物品从某一位置移到另一位置，即：机械手臂从起始位置到物品所在位置后将物品夹起，再到指定位置把物品放下，最后返回原位准备进行下一动作。根据它的功能目标机械手臂的机械系统主要有旋转机构、伸缩机构、升降机构以及开合机构四大部分组成，模型实物如图1所示，该模型体积较小，各个机构的运转可清楚的看见，方便教师携带，可将其模型展示给学生观看，便于学生理解和巩固。
图1 机械手臂
Fig.1 multi-function robot arm
1.机械手臂的旋转装置
机械手臂的旋转功能在方案中是通过齿轮啮合传动实现的，并在起始位置和终止位置中放置行程开关来控制机械手臂的移动范围和旋转方向的变换。其传动简图如图1.1所示。图中小齿轮是主动轮，便于对旋转速度的控制。
（a）旋转装置简图
1―转盘 2―小齿轮 3―齿轮箱 4―马达箱图
1.1 实际旋转机构图
Fig 1.1 Actual rotating mechanism chart
2.机械手臂的伸缩机构
通过利用蜗轮蜗杆、齿轮之间的传动以及连杆与滑块杆之间的滑动来进行实现机械手臂的伸缩功能。并通过齿轮箱来控制它的速度。实现这一功能的意义在于，可以增大其工作范围，通过它的伸缩功能，机械手臂可以不用移动就能到达指定位置，其传动简图如图1.2所示。
（a）伸缩装置简图
1―马达 2―齿轮箱 3―蜗杆 4―连杆
图1.2 实际伸缩机构图
Fig 1.2 Actual rotating mechanism chart
3.机械手臂的升降机构
机械手臂的升降功能则是通过链传动和涡轮蜗杆传动之间的相互连接来进行实现的。它的传动简图如图1.3所示。
（a）链传动机构简图
1―小齿轮；2―链条
图1.3 实际升降机构图
Fig 1.3 Actual lifting mechanism chart
4.机械手臂的开合机构
物品的夹起与放开都是通过机械手臂的开合来完成，在设计过程中，选用涡轮蜗杆的结构作为运转的机构。将涡轮蜗杆固定在机械手臂的中间，通过马达带动蜗杆的转动，涡轮与手臂之间的衔接物会带动手臂向两侧张开或夹紧，实现机械手臂对物品的夹紧和放下的功能。
（a）夹紧机构简图
1-开关；2-销；3-机械手臂；4-涡轮；5-蜗杆
图1.4 实际夹紧机构图
Fig 1.4 Actual clamping mechanism
二、控制系统设计方案
1.总体运行过程
假设机械手臂现处于张开状态，且在最底层，手臂未发生移动，将物品放置于某一位置，高度与机械手臂高度一致。运行过程如下：一开始，先转动转盘至某一角度，由马达M2控制，其位置在小齿轮的齿轮箱旁边， 顺时针为正转。然后将机械手臂向前伸出一定距离，使其恰能触碰到物品，由马达M3控制，其位置在移动机构中远离机械手臂的一侧，顺时针时伸缩装置向前运动。接下来，用机械手臂夹紧物品，由马达M4控制，逆时针为手臂闭合。夹住物品后，利用升降结构将物品升至同货架高度一致的位置，由马达M1控制，逆时针为上升。接着，调节物品与货架之间的距离，通过向前或后退移动一定距离，直至两者之间距离为零，再通过旋转功能，旋转到货架上面，最后控制夹手张开，将物品放置在货架上，完成运输功能。系统的总体运行程序如图2所示。
图2 总体控制程序图
Fig 2 Overall control chart
（1）旋转功能介绍。物品的转移可以通过偏置一定的角度，使物品到达指定的地点，可通过编程控制马达M2实现旋转，顺时针旋转为正转。
（2）伸缩功能介绍。要想精确的定位重物在哪个位置放置，可通过移动装置，实现机械手臂的伸缩功能，编程控制马达M3实现机械手臂的伸缩，顺时针旋转为向前移动。
（3）升降功能介绍。要使物品放到货架上，则需要调节物品的高度不得高于货架且不能过低，装置通过链条传动，利用小齿轮将链条带动，然后控制涡轮蜗杆的升降，从而实现物品的升降，编程控制马达M1实现升降，逆时针旋转为物品上升。
（4）开合功能介绍。物品的夹取是在运输过程中的重要环节，通过涡轮蜗杆机构，编程控制马达M4实现夹手的张开与闭合功能，顺时针旋转为夹手张开状态。
三、结语
