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关键词:桩端岩石;质量缺陷;归零
Abstract: this article space zero method is applied to the karst area artificial dig-hole pile end bearing of rock quality zero defect), bottom rocks is established the basic principle of zero defects, zero requirement and responsibility division, zero, zero reporting requirements, the working of the zero review request. Goal is to build rock quality defect of the standardized treatment guidelines, remove bottom rock quality defects, reliable bearing capacity meet the design requirements.
Key words: rock pile end; Quality defects; Return to zero.
中图分类号:U445.31文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
随着我国城市化的加速发展,土地资源稀缺,高层建筑逐年增加,随之选择人工挖孔桩的建筑越来越多,而喀斯特地貌区在我国分布广,面积大,其中主要分布在广西、云南、贵州等,面积约为91-130平方千米。在这些区域内分布着大量暗湖、暗河、溶洞、夹层、破碎层、软弱层等,这将对建筑产生十分不利的影响。《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)10.1.6条规定对人工挖孔桩终孔时,应进行桩端持力层检验。单桩大直径嵌岩桩,应视岩性检验桩底3d或5米深度范围内无空洞、破碎带、软弱夹层等不良地质条件。若以上问题得不到及时的解决,这将对我们建设生产活动埋下重大的安全隐患,轻则造成财产损失,重者造成大量人员伤亡和财产损失。
航天质量问题归零方法就是我国航天技术实践过程中形成的一套有效解决质量问题的科学思维和程序,它是航天活动中处理质量问题的标准性规范,有专门的实施指南。这种解决质量问题的方法,与我们实际工作中桩端岩石质量缺陷问题的解决程序基本相同,都是针对质量问题按要求按程序进行处理,但航天质量问题在技术归零的同时,要求管理也同时归零(即双归零)。本文重点应用技术归零方法研究岩石质量缺陷归零,重点探讨处理岩石质量缺陷的标准化模式,建立归零的原则、归零的要求、归零的职责分工、归零的程序、归零报告的要求、归零评审的要求。提供岩石质量缺陷处理的参考标准,规范建设生产活动中重大质量缺陷问题标准化处理模式。
一、桩端岩石质量缺陷需要归零的方面
岩石质量缺陷问题是指建设、勘查、施工、监理、检测中发现的未勘查到和验证中发现的岩石质量缺陷。
岩石质量缺陷归零就是通过标准化的归零程序后,有效排除岩石质量缺陷。
桩端岩石质量缺陷种类:暗湖、暗河、空洞、夹层、破碎层、软弱层,岩石厚度不足(具体桩端的岩石质量缺陷可能是其中一种,也有可能是两种甚至是多种的组合)。
二、桩端岩石质量缺陷归零的原则
1、岩石质量缺陷归零工作应问题的严重程度和后果,分层次,分阶段进行;2、建设单位为桩端岩石质量缺陷的归零单位,监理、设计、施工、勘查和检测单位为协助单位,按合同按规范完成各自的归零工作;3、不做处理原则(即穿过岩石缺陷部位有完好持力层的,严则上不做处理,直接穿过岩石质量缺陷部位到持力层完好的部位);4、归零工作应满足“定位准确、原因明确、验证清楚、措施有效、举一反三”的要求; 5、监理单位向质量监督站报告桩端岩石质量缺陷问题。
三、归零工作的具体要求
1、凡桩端岩石质量有缺陷的都应归零:a、一般问题可以以技术文件的方式处理(工作联系单,整改通知书);b、单桩、或者两桩出现岩石质量缺陷,按(定位准确原因明确验证清楚措施有效举一反三归零报告)逐步进行;c多桩出现岩石质量缺陷:按(定位准确原因明确验证清楚措施有效举一反三归零报告归零评审)逐步进行。2、凡有下列情形之一的桩端岩石质量缺陷,都应开展归零工作: a、桩端有暗湖、暗河、空洞、夹层、破碎层、软弱层,岩石厚度不足的;b、检测中出现一次或多次陡降并且不能稳定,有潜在暗湖、暗河、空洞、夹层、破碎层、软弱层的可能;c、抽查验证或全数验证桩端岩石质量缺陷再次发现暗湖、暗河、空洞、夹层、破碎层、软弱层,持力层厚度不足的。3、各责任单位应把质量归零工作纳入本单位质量管理体系活动中,协助归零工作的具体实施,给予足够的资源保障;4、在下列的关键点上,建设单位(或监理单位)应对岩石质量缺陷进行阶段性统计、分类,并视具体情况组织全面的检查和必要的评审:a、开工前,审查勘察报告中的钻孔数量和深度是否符合规范的要求,是否存在不足,各责任主体人员到位情况,归零工作的建设情况,资源、资金的落实情况;b、实际开挖中,发现两处以上与地勘报告重大不相符的;c、孔桩大部分已满足深度要求,已进入持力层,将要进行持力层厚度检验前;d、检测中出现一次或多次陡降,并且不能稳定的;f、验证或扩大验证,发现桩端持力层存在暗湖、暗河、空洞、夹层、破碎层、软弱层,岩石厚度不足的。5、各责任单位应积极配合质量监督管理站的监督检查;6、各责任单位应按规定做好归零工作的文字记录和影像记录(包括施工中和监理中形成的单桩实物柱状图,岩基缺陷平面分布图,岩石质量缺陷统计表),并由监理单位汇总上报质量监督管理站;7、归零报告按要求进行归档并上报。
四、归零工作的责任划分
依据法律法规的责任划分,建设单位对整个建设活动负总责,设计、勘查、监理、施工、检测按合同约定承担相应的责任来划分归零工作如下:
1、建设单位法人及负责人职责:组织岩石质量缺陷问题的归零工作,落实所需经费及调度其他保障条件;
2、总监职责:全面主持未探明岩石质量缺陷的归零工作,批准归零工作实施计划,并在归零报告和评审报告上签署独立的监督意见后,上报质量监督管理站;
Wen Xin, Zhang Wenhao, Qin Yuqi
Shenyang University of Aeronautics and Astronautics, Shenyang, 110136, China
Abstract: Discussed the problem of knowledge structure which Chinese colleges and universities facing problems at the present stage, combining with the aerospace and aerospace general education. By their own personal experience, the author summed up the content, meaning and purpose of the aerospace and aerospace general education. Based on the analysis of various problems related to the “Introduction to aerospace technology” as a liberal textbook, this article given the teaching improvement and reform proposals about the textbook of aerospace and aerospace.
Key words: quality-oriented education; general education; aeronautics and astronautics
随着高校课程改革的不断深入,通识教育在高等教育中的地位和作用越来越受到重视。与此同时,由于科学技术和经济的飞速发展,航空航天技术开始走进人们的日常生活,并影响着人们的思维和观念。特别是近几年来我国航天事业取得了世界瞩目的辉煌成就,更加引起人们对航空航天技术的关注。为了适应时展的需要,目前国内很多知名高校先后成立航空航天专业,如清华大学、北京大学、浙江大学和西安交通大学等高校。与此同时,一些普通高校,如南京财经大学,也将航空与航天(也有的学校称为航空航天技术概论或航空航天技术博览)作为通识课。笔者结合自己的授课经历和体会,并参考欧美高校开设通识课的教学模式,探究航空与航天通识教育教学内容、目的和方法等。
1 我国专业化教育模式的问题与通识教育
1.1 现阶段我国高校人才培养模式面临的问题
我国现阶段的专业化教育模式是高等教育在特定时期(20世纪80年代)和特定社会背景(生产力亟待恢复)中的选择,这个选择尽管在当时有合理性,并对我国社会发展起到了积极作用,但却不适应今天社会发展的需要。
我国目前的高等教育过分强调专业划分,把学生的学习限制在一个狭窄的知识领域内,不利于学生全面发展。过去大学毕业生就业中的“专业对口”已经不再是一个最优目标了,高等教育的专业化做得越好,学生就越难适应变换了的工作,面临的情况可能就越糟糕。
社会和技术发展日新月异,旧的工作岗位不断消失,新的工作岗位不断出现,高校里专业调整的步伐,无法跟上社会职业更新的速度。应对工作岗位的变化,既要培养学生的专业能力,又要培养学生的“一般”能力。
1.2 通识教育起源和目的
通识教育,国外称“General Education”,也称为“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。
通识教育源于19世纪[6-8],当时大学的学术分科过于精细、知识被严重割裂,于是提出通识教育,目的是让学生对不同学科的知识有所了解,将不同领域的知识融会贯通。20世纪,通识教育成为欧美大学的必修科目。今天,欧美大学仍在不断完善其通识教育。如哈佛大学的通识教育有着悠久的历史,目前已经经历五次较大的通识教育改革[7-10]。
在我国,通识教育的思想源远古代。《易经》主张“君子多识前言往行”,《中庸》主张做学问应“博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之”。古人认为博学多识就可达到出神入化,融会贯通。《论衡》认为“博览古今为通人”。所以,通识教育旨在培养“通才”,它的培养目的是提高人的整体素质,强调整合不同领域的专业知识,重视培养人的思维方法及敏锐的洞察力,同时也重视培养人的情志等。
2 航空与航天通识教育的意义
航空与航天课程在我国一直是航空航天专业院校的公共必修课[1,2],其目的首先是为学生未来从事航空航天及其相关领域工作培养兴趣,更主要的是为学生专业课学习奠定基础,它在很大程度上起到了专业导论的作用。
近年来,我国一些普通高校将航空与航天课程纳入通识教育,其教学目的包括如下几个方面。
2.1 提高大学生的整体文化素质
大学教育的目的是培养全面发展的高素质人才,开展通识教育不仅能增加大学生专业课以外的知识,还可以拓宽学生的眼界。航空与航天课程,不仅可以帮助学生了解有关航空航天的基础知识,同时还能潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观。
2.2 提升大学生的民族自豪感
中国作为东方的文明古国,向往飞翔的梦想由来已久,嫦娥奔月的美丽传说,万户飞天的勇敢实践,表明了古老的中国人渴望飞向蓝天的美好愿望。通过航空与航天课程的学习,让学生了解中国航天事业的发展和取得的瞩目成绩,学习伟大的航天精神,增强学生的民族自信心。
2.3 鼓励大学生在困难面前勇于攀登
学生通过航空与航天课程的学习,了解航天先驱身上所具有的优秀品质和坚忍不拔的毅力。在航天开拓者的眼里,“只有想不到的事情,没有做不到的事情”,通过这样的教育,激发学生努力奋进,敢于开拓创新。
2.4 启发学生规划未来人生
航空与航天知识可以启发和拓展人们的思维,尤其是航天器的出现,极大地推进了人类对宇宙的探索,人们对宇宙了解得越多,就越能感受到重新思索自身存在的价值的意义。飞过天的宇航员大多存在一个共识:“地球在宇宙中是非常渺小的,生命仅仅是宇宙形成过程中的一个产物。”记得有位美国宇航员说过,“昨天的梦想是今天的现实,今天的梦想是明天的现实。”随着人类对宇宙的认识,很多人开始重新思索这些问题,人类存在的意义何在?人类怎样存在?
3 航空与航天通识教育的教材问题与改革
3.1 教材方面的问题
航空航天技术在非专业大学生眼里,是十分神圣的,因为宇宙的奥秘神秘莫测,很多大学生对航空与航天课程比较感兴趣。作为通识课,目前我国没有一本适合通识教育的教材,大多采用“代用”教材,如《航空航天技术概论》《航空航天技术》等,由此带来很多问题。
(1)专业性很强
翻开《航空航天技术概论》教科书,插图不少,可是大部分是平面图、结构图、流程图和设计图。对于非工科专业的大学生而言,内容过深,尤其是文科学生,没有工程概念,理解起来非常困难。
(2)内容单调乏味
细看“代用”教材的文字内容,大多是定义和概念,枯燥乏味,对非专业学生而言,即便把这些内容熟记于心,又有何意义?另外,由于书本的空间有限,介绍性的内容往往类似于纲要。
(3)课后练习或思考题没有价值
思考题是运用大脑思考后得出答案的题目,而目前的“代用”教材章节后的思考题,不适应时代的发展,以第一章课后思考题为例,“试述直升机的发展史,试述火箭、导弹发展史”,很多学生认为是“百度题”,学生只要灵活运用手中的工具,就可以“百度”到答案,这类题能算是思考题吗?
(4)条理性很强带来的问题
航空与航天是两个明显不同的概念和领域,尽管有联系,但对于非专业的学生而言,不能混为一谈。目前的大部分“代用”教材在内容安排上每章都是以飞行器设计为主线,航空器、航天器和导弹与火箭等内容相互交叉[1,2]。如不管是火箭发动机还是航空发动机,统统纳入同一章节,对于非专业学生,理解起来稍显费力。再如,《飞行器构造》这章内容中,既有航空器的构造,也有航天器的构造,根据整体教学效果分析,这种航空航天结构的相互交叉会导致概念的混淆。
另外,由于中国基础教育多年形成的以学科为主导的教育模式,加之应试教育的长期导向作用,使基础教育在单一学科教育上越来越深入,学科分化加剧,基础教育功利性越来越明显,而在人文、心灵和智慧等通识教育方面却越来越弱化。基础教育已经走向思想单一、思维狭窄、僵化,缺乏思辨性、创造性思维的模式,对中华民族的智慧培养是非常不利的。
综上所述,航空与航天作为通识教育课程,不是必修课的陪衬,更不是专业课的附庸,其重要性并不比专业课低。“君子性非异也,善假于物也”,学好航空与航天课程,掌握其相关知识,有助于学生在以后的生活与工作中更好地开阔思维。
3.2 教材改革的建议
对于航空与航天课程,只有拓宽知识面,全面介绍不同学科研究对象的特点,才能更准确地反映这门课的内涵。为使学生具备开拓新领域的基础,课程内容应具有前瞻性,把本学科领域的最新学术成果、最新技术引入教学内容。在反映学科前沿的同时,拓宽学生的知识面。
航空航天技术涉及领域之广是其他学科无法比拟的。因此,如何保持课程的完整性也值得探讨。作为面向非航空航天专业学生的通识课,该课程内容应集知识性、趣味性于一体,需要教学内容丰富多彩,由风筝飞行延伸到飞机,由早期火箭延伸到各种导弹,由嫦娥奔月延伸到阿波罗飞船,由恐龙灭绝延伸到宇宙探索,让学生在感兴趣的实例中汲取航空、航天和航宇知识。国外有一本航天知识方面的书,名字起得非常好,叫“没有公式的航空航天技术”,值得我们借鉴。
以笔者在神舟飞船、卫星及空间防御领域的工作体会以及在北京、南京几所大学讲授航空与航天知识的教学经验来看,对于航空与航天的通识教育,其知识与内容应该注重“启蒙”,致力于开展大众化的教育,太过学术化反而会让人失去兴趣。教材应该具有趣味性,可以漫画的形式展开。现在已经有的《漫画线性代数》《漫画统计学》等一系列的趣味教科书,以漫画的形式将知识传授给学生,让学生在欣赏之余学习到很多知识,两全其美。航空与航天通识教育课程的教科书可以参照这种形式。
一晃43年过去了。2003年恰逢人类发明飞机100周年,北京航空航天大学、中国航空运动协会、中国航空学会联合举办了一个纪念航空百年暨庆祝北航航空科学与工程学院成立的高规格会议――早期航空教育及航空模型研讨会。组委会委员汪耆年推荐了我参会,不久便接到了北航万志强博士打来的电话,希望我能交两篇有关航空模型活动的论文。我一时没有思路,只好把在《航空模型》杂志上已发表的两篇文章――《航模运动有益于青少年的身心健康》、《翱翔在空气的海洋里》上交。想不到两篇都被收入《早期航空教育及航空模型研讨会》会议文集,陈肇和教授还亲笔在文集扉页题词,将一本样刊赠送与我。看到少年时代偶像的亲笔题词,我内心激动不已。
2003年10月,我来到北京参加会议,终于第一次近距离见到陈肇和教授。他与记忆中的形象相差不大,高高瘦瘦,人还是那样精神。会上各位专家的发言让我大开眼界,会后陈教授单独找到我:“早期航空教育的口号大家都说得很好,建议你回去后找一个有条件的学校尽快开办一个早期航空航天教育基地,充分落实这次会议的精神”。
该如何完成陈教授交给我的任务?2003年10月15日,中国发射了“神舟五号”载人航天飞船,将我国第一个宇航员杨利伟成功送上太空,举国一片欢腾,民众渴望了解更多的航空航天知识。我马上向一位教育界的老专家请教,她推荐我找到原华师大一附的李水生校长,在他创办的一所民办学校――武汉睿升学校建立早期航空航天教育基地。李校长十分赞同我的提议,经过层层统筹审批,“中国航空学会早期航空航天教育基地”揭牌仪式于2004年4月24日上午9点在武汉睿升学校顺利举行。基地成立后,通过邀请航空航天领域学者演讲、租用直升机带学生领略祖国风光、进行大型航空航天模型表演等方式,不仅在全国范围内引起了广泛反响,还得到了国外媒体的持续关注。学生们乐在其中,非常愿意接受这种独特的科普教学方式。
在基地成立大会上,陈肇和教授发表了热情洋溢的讲话,从中国古明风筝开篇,谈到开展航模活动的意义,讲到早期航空航天教育的重要性,完全忘记了时间。老实说,陈教授的口音不太好懂,口才也不是顶好的,但谈吐之间无不流露出他对航空模型的一往情深。时至今日,我还保留着陈教授演讲的录音和录像。
关键词:竞争力;比较优势;占有率
中图分类号:F74文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)12-0021-04
1 引言
我国航空航天器制造业从建国以来从无到有、从小到大,以惊人的速度不断发展。航空航天器制造业长久以来被誉为制造业之花,是因为其的技术含量远远高于一般机械制造技术,因此其技术状况成为衡量一个国家科技综合水平的一个重要标志。随着神五神六神七的成功,我国的航空制造业取得了很大的成就。是我国综合实力的标志性成果。2002年中国正式实施的《国民经济行业分类》国际标准,把航空航天器制造业分为飞机制造及修理、航天器制造和其他飞行器制造三部分。根据我国颁布的《高技术产业统计分类目录》,航空航天器制造业也是高技术产业的重要组成部分。此外航空航天器制造业更是关系国家安全 、国民经济发展的战略性产业。不仅在军用方面不可替代的地位,在商用和民用方面也是提高生活的科技水平的重要战略产业之一。因此,提高我国航空航天器制造业的国际竞争力,有着及其重要的意义。
2 我国航空航天器制造业国际竞争力的评价体系
2.1 出口竞争力
关于产业国际竞争力,我国学者金碚认为,产业国际竞争力的实质可以这样定义:在国际间自由贸易的条件下,一国特定产业相对于他国的更高生产率,向国际市场提供符合消费者或购买者需求的更多产品 ,并持续地获得盈利的能力。
(1)贸易竞争指数
贸易竞争指数是指某一产业或产品的净出口与其进出口总额之比。用公式表示:
TSC=(Ei-Ii)/(Ei+Ii)(1)
其中Ei为产品I的出口总额;Ii为产品I的进口总额。贸易竞争指数表明一个国家的I类产品是净进口国,还是净出口国,以及净进口或净出口的相对规模。贸易竞争指数为正,表明该国I产品的生产效率高于国际水平,对于世界市场来说,该国是I类产品的净供应国,具有较强的出口竞争力;贸易竞争指数为负则表明该国I类产品的生产效率低于国际水平,出口竞争力较弱;如果指数为零,则说明该国I类产品的生产效率与国际水平相当,其进出口纯属与国际间进行品种交换。
(2)显示性比较优势指数
巴拉萨(Balassa,1965,1989)提出的“显示性比较优势(revealed comparative advantage, RCA)”指数,认为,国家在I产业或产品贸易上的比较优势,可以用I产业或产品在该国出口中所占的份额与世界贸易中该产品出口占总出口的份额之比来显示出来,即:
RCAia=(xia/Yit)/(Xwa/Ywt)(2)
式中,Xia是国家A在产品I上的出口,Yit是国家A在T时期的总出口,Xwa是产品I在世界市场上的总出口,Ywt是世界市场上在T时期的总出口。这一指标反映了一个国家某一产品与世界平均出口水平比较来看的相对优势,自20世纪80年代开始进行国际竞争力的比较以来被广泛采用。一般而言,若RCAia1,则处于比较优势,取值越大比较优势就越大。
如果一个国家或地区的某类产品对这些工业发达国家或地区的出口具有优势或市场占有率高,则说明该国的这类产品确实具有很强的国际竞争力。这时,RCA指数可用公式表示为:
RCAkij=(Xkij/Xkij)/(Ykij/Ykij)(3)
式中,RCAkij表示在产品I上K国对J国的显示性比较优势指数,xkij表示在产品I上J国对K国的进口额,∑Xkij表示J国对K国的进口总额,∑Ykij表示J国在K产品上的进口总额,∑∑Ykij表示J国所有产品进口总额。
一般而言,RCA>2.5表示该类产品具有极强的出口竞争力;1.25
2.2 市场占有率
(1)国际市场占有率的定义为:
A国I产品的国际市场占有率=A国I产品出口额/世界I产品出口总额。(4)
该指标反映的是一个国家或地区出口的产品在国际市场上占有的份额或程度。一个产业的国际竞争力的大小,最终将表现在该产业的产品在国际市场上的占有率。在自由、良好的市场条件下,本国市场和国际市场一样,都是对各国开放的。一种产品在国际市场上的占有率,就可以反映出该产品所处产业的国际竞争力的大小。国际市场占有率越高,该产品所处产业国际竞争力就越强;国际市场 占有率越低,就说明该产品所处产业国际竞争力越弱。
(2)国内市场占有率:
Qi=(Si-Ei)/(Si-Ei+Ii)(5)
式中,Qi表示产品I的国内市场占有率,Si表示全国产品I的销售收入,Ei表示全国产品I的出口总额,Ii表示全国产品I的进口总额。
2.3 质量与附加值
(1)进出口价格比
同类产品出口价格与进口价格比较,可以间接地反映出一国产品的质量(附加价值)的差别。用公式表示如下:
价格比=出口商品单位价格/进口商品单位价格(6)
同类产品出口价格与进口价格比较,可以间接地反映出同类产品中出口品与进口品的质量或附加价值的差别。通过价格比这个指数,可以在一定程度上对我国出口商品的质量与国外商品的质量进行比较对本国而言,一种产品的进出口价格比越高。说明出口品的质量和附加价值高于进口品的质量和附加价值,那么该产品所处的产业国际竞争力就越强;反之则弱。
2.4 劳动生产率
市场竞争的实质主要不是数量的对比,而是效率的较量。劳动生产率是反映产业效益的重要指标,是衡量一个国家经济竞争力的关键尺度之一。我国是一个劳动力资源丰裕的国家,劳动生产率的提高对产业的发展,乃至经济增长极为重要。并且,劳动生产率不只是一个经济问题,而是很大程度上反映了一个民族素质的高低。因此,有必要对我国的航空航天器制造业的劳动生产率进行实证分析和国际比较。
全员劳动生产率的定义为:
A国i产业劳动生产率(元/人)=A国i产业增加值A国i产业从业人员平均人数
该指标反映的是劳动者的生产效率。它作为衡量产业国际竞争力的指标,研究的是产业技术进步与劳动生产率提高的关系。往往是产业技术进步越快,其产业劳动生产率越高,竞争力越强。为直观起见,我们用全员劳动生产率即各劳动者在一年内生产出来的产品价值总额来反映产业的竞争力大小。其值越高产业的竞争力越强;反之则弱。
3 中国航空航天器制造业 国际竞争力的实证分析
3.1 产品选择及数据来源
本文根据海关理事会(CCC)制定的《商品名称和编码协调制度》六位分类法“HS2002”的分类,采用联合国统计署历年的《国际贸易统计年鉴定》(Yearbook of international trade statistics(各类产品海关数据的详细汇总,由各国海关提供数据)。主要计算了下列所示主要航空制造业产品:
88011000滑翔机及悬挂滑翔机
88019000汽球、飞艇及其他无动力航空器
88021100空载重量不超过2吨的直升机
880212102吨<空载重量≤7吨的直升机
88021220空载重量>7吨的直升机
88022000小型飞机及其他航空器
88023000中型飞机及其他航空器
880240101025吨≤空载重量<45吨客运飞机
8802401090其他大型飞机及其他航空器
88024020特大型飞机及其他航空器
88026000航天器(包括卫星)及其运载工具
88031000飞机用推进器、水平旋翼及零件
88032000飞机用起落架及其零件
88033000飞机及直升机用其他零件
88039000其他未列名的航空器、航天器零件
88051000航空器的发射装置及其零件等
88052100空战模拟器及其零件
88052900其他地面飞行训练器及其零件
84071010输出功率≤298KW航空器内燃引擎
84071020输出功率>298KW航空器内燃引擎
84091000航空器发动机用零件
对于劳动生产率及利润指标两类数据的来源,本文采用了由中国统计局编制的《中国高技术产业统计年鉴--2004》及美国《财富(Furtune)杂志历年公布的全球企业500强的财务数据。
为了保持数据计算口径的统一,本文计算各指标的原始数据均来自于联合国统计属的comtrade.省略/网站。
3.2 出口竞争力
(1)贸易竞争力
从表5、6、7的比较优势指数来看,和发达国家相比我国航空制造业的优势很小,其中航空器发动机用零件类的产品表现最好,说明要赶超世界先进国家的水平,还有需要进一步的努力。
3.3 国际市场占有率
本文选用2000-2004年中国航空航天器制造业6位商品分类目录产品的国际市场占有率来进行中国航空航天器制造业国际竞争力的比较研究。
表8给出了2002-2006年我国航空制造业出口的6大类产品的国际市场占有率。从结果可以看出,从2002-2006年我国航空制造业在国际市场上的占有率非常低,国际市场占有率达到1%以上的产品只有航空器内燃引擎、航空器发动机用零件。从国际市场占有率的发展趋势上来看,我国航空航天器制造业的在浮动中都略有上升。
3.4 质量与附加值
为反映中国航空制造业产品相对于国外航空航天器制造业产品质量的国际竞争力,本文计算了02至06年航空制造业的进出口价格比
计算结果表示,这6大类产品中,没有产品的进出口价格比大于l。说明我国制造的这些产品的质量和附加值低于国际一般水平。尤其是无动力飞行器的进出口价格比都非常低,有的甚至接近于零。
从我国航空航天器制造业产品进出口价格比的发展趋势来看,零部件变化不大,航空发射装置及甲板停机装置及类似装置及零件06年显著下降,航空器发动机用零件逐年下降,其他的都在浮动中略有上升。说明我国的航空制造业产品的附加值普遍低于国际水平。
3.5 劳动生产率
本部分关于劳动生产率的数据表10表11为网上摘录特此声明
由于数据的可得性,表10中数据偏老,2003年我国高技术产业全员劳动生产率为航空航天器制造业全员劳动生产率的2.5倍,而我国航空航天器制造业全员劳动生产率只达到我国制造业全员劳动生产率的平均水平的60%,可见,我国航空航天器制造业的全员劳动生产率较低。从劳动生产效率的提高比率来看2000~2003年间,我国制造业全员劳动生产率从4.3万元/人提高到7.0万元/人,提高比率为162.8%,高技术产业全员劳动生产率从7.1万元/人提高到10.5万元/人,提高比率为147.9%,而我国航空制造业全员劳动生产率从2.3万元/人提高到4.2万元/人,提高比率为182.6%。可见我国航空航天器制造业劳动生产效率提高速度慢于高技术产业平均水平,也慢于制造业平均水平。
再看我国航空制造业劳动生产率与我国高技术产业劳动生产率平均水平的差距来看,2000年航空航天器制造业劳动生产率占高技术产业劳动生产率平均水平的32.4%,到了2003年,该比例下降到40%,上升了7.6个百分点。相对于我国制造业劳动生产率平均水平,2000年航空航天器制造业劳动生产率占制造业劳动生产率平均水平的53.5%,到了2003年,该比例下降到60%,上升了6.5个百分点。可见,我国航空制造业的生产效率在不断提升。
4 结语
本文通过对中国航空航天器制造业国际竞争力的比较分析,可以得出以下几点结论:
(1)在本文分析的21种6大类中国航空制造业产品中,没有一项产品的RCA指数大于1,说明我国航空制造业总体国际竞争力很弱,难以全面参与国际竞争。可见我国航空制造业虽然已经成绩卓著,但还有待进一步发展,尤其是先进科技向生产力的转化方面有待提高。这要求我们一方面努力研发的同时,积极参与国际竞争,提高科技转化能力和速度。
(2)从各项数据的表现可以看出,认识到不足的同时,可以肯定我国航空制造业正在逐步发展,某些产品已经初步具有了一定的国际竞争力。
(3)在产品层次方面,我国总体上技术层次还比较低、附加值也较低,这表明我国航空航天器制造业的科技竞争力与国际水平存在相当的差距,有待提高。这显然同样基于科技创新,更重要的是技术向生产力的转化。
(4)我国航空航天器制造业的劳动生产率与发达国家存在巨大差距,而且,我国航空航天器制造业劳动生产率的平均水平低于我国高技术产业平均水平及制造业平均水平。因此这从劳动效率的角度来看,我国航空航天器制造业的国际竞争力还很弱,需要进一步提高。
综上所述,虽然我国技术上的巨大进步已得到广泛的认可,但是还需提高的地方依然任务严峻,本文提出以下几个建议:
(1)改革现行中国航空航天事业政府管理体制,我国目前主要是政府主持投资的,这有利于资源的有效集中,而适度的引住竞争,也许更加有利于技术向生产力的转化,从而提高效率
(2)能够根据航空制造业总体发展状况,即使调整战略和相应的产业政策,支持航空制造业进行产业结构调整与优化,加快我国航空航天器制造业的高技术产业化进程,进一步是指形成具有显著经济效益的支柱产业。
(3)在国际竞争中,发挥我国的比较优势,进步是一个过程,而过程中积极参与国际竞争是必要的,在进步的同时,注意根据目前的实际情况,发挥比较优势,从而获得经济效益,将对我国航空制造业的发展起到极大的推动作用。
(4)金融方面的的支持。这不仅包括产业发展所必须的资本投入及资本配置效率的提高,还包括国际贸易中能有力提高竞争力的金融服务等,例如:在国际市场上购买飞机使用买方信贷或租赁经营已是惯例,为推动我国民机尽快批量进入市场,应该建立一个国内外用户都可以使用的买方信贷和租赁系统,这将对我国民机制造业发展发挥积极作用
(5)另外,我国航空制造业应该注意把握世界高技术发展趋势,努力在一些重要领域接近或达到国际先进水平,并能够不断发出具有自主知识产权的技术。
参考文献
[1]迈克尔•波特.竞争优势[M],华夏出版社,2002.
[2]金碚.中国工业国际竞争力--理论 、方法和实证研究[M].经济管理出版社,1997.
关键词:“工程材料学”;航空航天专业;教学改革
“工程材料学”是航空主机类专业(包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等专业)的学科基础课程。该课程虽然仅有48学时,但承担着为未来的航空工程师构建材料知识体系的重任,对学生今后的发展起着重要作用。本文结合近年的工作实践,对该课程在教学要求、教学内容和教学方法等方面的改革进行研讨。
一、高度重视航空和材料领域发展对“工程材料学”课程教学的影响
材料学既是基础科学,也是应用科学。材料科学与技术的发展,解决了很多工程领域的关键问题,有力地推进了相关科学和技术的进步,使得材料科学成为最活跃的科学领域,材料产业也成为国民经济发展的重要支柱产业。“工程材料学”以物理学、化学等理论为知识基础,系统介绍材料科学的基础理论和实验技能,着重培养学生把这些知识应用于解决工程实际中提出的对材料结构、性能等方面问题的能力。作为一门重要的学科基础课程,“工程材料学”具有较长的开设历史,在人才培养中发挥了重要的作用。航空航天领域的发展对工程技术人员的能力素质提出了更高的要求,特别是“卓越工程师”教育培养计划的实施,对工程类课程建设的需求更加迫切,有必要以新的形势为背景反思该课程的教学改革。航空以众多学科知识、先进研究成果为基础,已发展成为一个由多个分系统组成的大系统,需要工程技术人员采用系统工程的方法进行综合设计。现代航空技术一百多年的发展,使得人们可以在更大的范围内探索天空,也使得飞行器的工作条件更加恶劣,工作环境更加严苛。现代飞行器不仅要具有速度快、航程大、载重多等特点,还要满足节能低碳等要求。材料科学技术的发展,为解决航空航天领域的诸多难题提供了可能,“一代材料,一代飞机”已成为飞行器发展公认的规律。这对航空航天工程技术人员的材料知识提出了更高的要求。在飞行器及其主要部件的设计、制造和维护工作中,要全面认识材料的性质和特点,才能挖掘材料的潜能,充分利用材料的特性,满足工作需要。面对航空航天迅猛的发展形势,仅了解和掌握已有材料的知识是不够的。具有创新素质的工程技术人员,要了解材料科学与工程的发展方向和趋势,分析材料领域的发展对航空航天领域的影响,同时要认真研究具体工作对新材料、新工艺的要求,明确材料发展的需求。在新型飞行器的研发过程中,要综合考虑用户对飞行器总体性能的多种要求,对各项技术参数进行统一的优化。在落实对飞行器性能的要求时可以发现,很多要求是相互矛盾的,比如飞机的航程和机动性就存在着较大的矛盾。为了获得较好的综合性能,需要对飞机进行一体化设计,要及时掌握各种设计方案对飞机主要材料和工艺的要求,对飞机整体结构进行综合优化。在此过程中,各部门工程师都需要和材料系统密切配合,才能实现信息和资源共享,降低全系统的风险,提高系统的可靠性和综合性能。材料科学技术的迅速发展也对课程教学提出了新的要求。材料科学与技术是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中,材料科学是发展最快速的学科之一,在金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等主要方向上的发展日新月异,促使“工程材料学”课程内容的不断充实。“工程材料学”课程要系统讲授材料科学与技术的基础理论和实验技能,使得学生掌握工程材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面的知识。早期的航空工程结构以自然材料为主,如在美国莱特兄弟制造出第一架飞机上,木材占47%,普通钢占35%,布占18%。随后,以德国科学家发明具有时效强化功能的硬铝为代表,很多优质金属材料被开发出来,使得大量采用金属材料制造飞机结构成为可能,也使得研究者们投入了更多的精力于金属材料的探索。相应地,这一时期“工程材料学”课程内容也以金属材料为主。上世纪70年代以后,复合材料开始在航空领域应用。复合材料具有较高比强度和比刚度的优点使得工程技术人员对其抱有很大的希望。航空工程师首先采用复合材料制造舱门、整流罩、安定面等次承力结构,而现在复合材料已广泛应用于机翼、机身等部位,向主承力结构过渡。复合材料因其良好的制造性能被大量应用在复杂曲面构件上。复合材料构件共固化、整体成型工艺能够成型大型整体部件,减少零件、紧固件和模具的数量,降低成本,减少装配,减轻重量。复合材料的用量已成为先进飞行器的重要标志。相应地,复合材料必然要在“工程材料学”课程中占重要地位。钛合金的开发和应用使得飞行器具有更好的耐热能力,提高了发动机、蒙皮等结构的性能,有效解决了防热问题。“工程材料学”课程的教学内容应该及时反映材料科学在提高飞行器性能方面的新应用与新进展。与此同时,其他相关学科也取得了长足的发展,使得主机专业教学内容大幅度增加,“工程材料学”课程的教学内容和学时之间的矛盾愈加突出。
二、认真分析专业教学对“工程材料学”课程的不同要求
“工程材料学”课程是一门重要的学科基础课,是基础课与专业课间的桥梁和纽带,在航空航天主机类专业培养学生实践动手和创新创造能力,提高学生综合素质等方面具有重要作用。在多年的教学实践中,该课程对主机类各专业采用同一标准教学。虽然主机类各专业人才培养有其共性要求,但随着航空航天事业的发展,专业分工越来越细,差异化特征也越来越明显,因此“工程材料学”课程应该充分考虑不同专业的具体需求,结合各专业的课程体系安排教学。飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等主机类专业根据航空领域中的分工培养学生,毕业学生的工作要求有所不同,对知识结构的要求也不一样。就材料方面知识而言,不同专业学生也会有所区别,应按照专业特点纵向划分对“工程材料学”课程的要求。不同专业主要服务对象的材料特点是确定课程要求的主要依据。飞行器设计与工程专业要全面统筹飞行器产品及各部件的设计和制造,主要从事飞行器总体设计、结构设计、飞机外形设计、飞机性能计算与分析、结构受力与分析、飞机故障诊断及维修等工作,要求了解材料科学与工程的发展对现代飞行器设计技术的影响,因此要较全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知识,了解轻质高强材料的发展动态和发展趋势。飞行器动力工程专业要求学生学习飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面的知识,主要培养能从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面工作的高级工程技术人才。飞行器动力的重要部件对抗氧化性能和抗热腐蚀性能要求较高,要求材料和结构具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。因此,材料在高温下的行为、性能和分析、选择方法应该是该专业“工程材料学”课程的重点。飞行器制造工程和机械工程等专业要针对现代飞行器工作条件严酷、构造复杂的特点,采用先进制造技术,实现设计要求,并为飞行器维护提供便利。该专业要求学生理解飞行器各部件的选材要求,掌握材料的制造工艺。飞行器零部件形状复杂,所用材料品种繁多,加工方法多样,工艺要求精细。很多新材料首先在航空航天领域得到应用,其制造技术具有新颖性的特征,设计、材料与制造工艺互相融合、相互促进的特点非常明显,这就要求学生在“工程材料学”课程中把材料基础打好,适应工艺和材料不断发展的要求。虽然各专业对“工程材料学”课程的要求有所不同,但课程基础一致。该课程名称为“工程材料学”,即明确其重点在于将材料科学与技术的成果运用于航空航天工程,把材料基本知识转化为生产力。“工程材料学”是相关专业材料学科的基本课程,学生要通过该课程了解金属材料、无机非金属材料、高分子材料等微观和宏观基础知识,学习材料研究、分析的基本方法,掌握材料结构与性能等基础理论,研究主要材料的制备、加工成型等技术,为更好地学习专业课程创造条件,为将来从事技术开发、工艺和设备设计等打下基础。由此可见,在明确了各专业对该课程的个性化要求的基础上,更要明确共性要求。“工程材料学”课程要培养学生材料方面的科学概念,提升材料方面的科学素质,扎实的材料科学与技术知识基础是学生学习专业课程、提高综合素质、培养创新能力的必备条件,是进一步发展的基础。因此,“工程材料学”课程采用“公共知识+方向知识”的模式比较合适,即把教学内容划分为每个专业均要求了解的材料领域知识和根据各个专业特色需要重点介绍的知识两部分,既满足了宽口径、厚基础的教学需要,又注重了后续专业课程学习和能力培养的要求,促进了基础理论和专业应用的融合渗透,较好地满足了材料、设计、制造、维护一体化发展的需要,增强了跨学科、跨专业认识问题、思考问题和研讨问题的能力。
三、多管齐下建设丰富的教学环境
作为一门学科基础课程,“工程材料学”课程要根据学校人才培养创新目标和相关专业的人才培养标准、方案,结合卓越工程师教育培养的要求,注重与专业课程体系的融合,注重与工程实践教育的结合,注重对学生创新意识、创业能力及综合运用知识能力的培养。在充分调研与分析专业人才培养对课程教学要求的基础上,要对课程的教学大纲和内容进行修订,与相关教学环节有效整合,拓展教学活动的空间,营造良好的学习环境和氛围,加强与后续课程及实践活动的联系,解决学科基础课的教学与专业人才培养需求的脱节或不衔接等问题。“工程材料学”在第四学期开设,是一门承前启后的课程。在前期开设的课程中,“大学物理”和“航空航天概论”是两门直接相关的课程。“大学物理”提供了学习“工程材料学”的科学基础,认真分析“大学物理”知识点在“工程材料学”中的应用,有助于学生更好地理解相关概念。“航空航天概论”以航空航天领域的发展为主线,介绍飞行器的组成及工作原理。如果在“工程材料学”课程讲授之初让学生重新回到机库,从材料发展的角度再次审视航空航天的进步,结合材料学的概念研究飞行器的组成及工作原理,会使得学生对该课程有比较全面的认识。在相关专业的后续课程中,有好多课程与“工程材料学”密切相关,如“飞行器总体设计”、“发动机原理”、“先进制造技术”等,如果在“工程材料学”中对有关知识点作简单介绍,可以使学生更好地综合分析相关概念,加深理解。在主机类专业培养方案中,“工程训练”是集中式的工程能力培养环节,其教学内容与“工程材料学”密切相关。“工程训练”教学内容以机械制造工艺和方法为主,包括热处理、铸造、锻造、焊接、车削加工、铣削加工、刨削加工、磨削加工、钳工、数控加工、特种加工、塑性成型等,每一种制造工艺和方法都与工程材料密切相关。在以前的教学工作中,材料是加工对象,对材料的性能等的介绍很简单,学生的认识较浅。如果在“工程训练”教学过程中,针对不同的加工工艺和方法对材料作较深入的介绍,从应用的角度分析不同材料加工工艺和方法的适应性,可以促进学生把材料理论知识的学习和工程实际联系起来。通过让学生分析研究实际材料在加工过程中的表现来认识材料的性能,通过感性认识来体会材料变化的规律,把深奥的材料科学理论知识和生动形象的加工过程结合起来。这样不仅强化了工程训练效果,还能让学生把材料的知识学活,留下更深刻的影响,更好地发挥学生的潜力。航空航天主机类专业的课程设计是重要的综合学习环节。课程设计任务一般是完成一项涉及本专业一门或多门主要课程内容的综合性、应用性的设计工作,通过一系列设计图纸、技术方案等文件体现工作成果。很多主机类专业的课程设计涉及材料的选用、处理等方面的问题。按照教学计划,“工程材料学”先行开设。因此,在相关课程设计中,有目的地提出材料问题,引导学生在更广的范围里选材,在更加深入的层面上分析材料性能,可以更好地调动学生自主探究材料科学的积极性,帮助学生把材料知识转化为初步的工作能力,克服课程知识的碎片化倾向。
四、结语
航空航天是现代科学技术的集大成者,该领域发展很大程度上取决于材料科学技术的进步。材料学是航空航天工程技术人员知识结构的重要组成部分。“工程材料学”要按照现代大工程观的要求组织教学,才能实现教学目标,提高培养质量。航空航天领域和材料科学技术发展,极大地丰富了“工程材料学”的教学内容。要根据学科领域的发展需要选择教学内容,按照理论实践结合、突出工程应用的要求构建知识体系。在教学工作中,应根据不同专业的培养要求,深入研究材料学的基本要求和各专业的发展方向,形成“公共知识+方向知识”的“工程材料学”课程结构,提高教学效率。统筹考虑专业教学与其他课程的联系,以及课程设计、工程训练、毕业设计等教学环节,以“工程材料学”课程为中心,注重课程的纵向推进和知识的横向联系,不断加深对材料学的理解和掌握,培养多角度研究分析、跨专业交流合作、多学科解决问题的能力。
作者:汪涛 周克印 单位:南京航空航天大学材料科学与技术学院
参考文献:
[1]朱张校,姚可夫.工程材料[M].北京:清华大学出版社,2011.
[2]周风云.工程材料及应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2002.
[3]王少刚,郑勇,汪涛.工程材料与成形技术基础[M].国防科技出版社,2016.
关键词:航空;设计光纤;以太网;智能数据;采集装置
中图分类号:TP212;TP274 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)03-0070-02
1 背景概述
近年来,我国航空航天技术取得了快速的发展,智能数据采集装置也越来越多被应用于航空设计中,满足了我国航空航天发展的需要。智能数据采集装置是整个航空航天系统中的重要装置,它直接影响了我国航空航天设计的整体性能。将基于光纤以太网的智能数据采集装置应用于我国航空航天设计中,有利于我国航天设计整体性能的优化。
智能数据采集装置在航空航天设计中一般被应用于对相关直流电压及各种开关量进行采集,实现监控系统及告警节点的通信功能。监控系统对它们进行统一的监控和控制。但是,由于相关因素的制约,通信效率相对比较低,带宽也比较小,无论是监控策略还是相关装置的数字化都不够灵活。光纤的通信性能体积比较小,相对比较优越,带宽容量大,抗干扰能力很强。同时其改造成本相对比较低,有利于社会效益和经济效益的同步实现,能够从根本上提升通信质量。
2 智能数据采集装置的硬件设计
2.1 直流电压采集电路
直流电压采集电路需要直流电压采样通道对相关电路进行选择,然后对直流控制母线和合闸母线进行相应的电压采集。蓄电池组电压和霍尔线圈剩余电流所转换的电压采集电路都可以用这种方式进行电压采集。将其应用于航空航天设计过程中,能够保证其整体采集装置性能的优化,从根本上提高我国航空航天设计水平,实现航空设计过程中各项基础设备的优化[1]。
2.2 交流量采集电路
交流量采集电路由交流电压和电流的采集电路组成,能够对进线电源的电压、电流、有功和无功信息进行监控。交流采集电路的原理是在主备二路进线三相交流电压采集通过互感器降压和隔离之后,用AC/DC的有效值将芯片转换成直流电压,然后将相关结果输入芯片中来采集电压值[2]。
光耦继电器选择电路通过相关的芯片来实现,通过对输出管脚进行配置来选择合适的采样通道。降压与隔离电路对采集电流或电压通道的选择是通过电压互感器将输入端和采集端进行隔离,然后通过多路通道复用芯片CD4051实现的。有效值芯片AD736将交流电压转换成直流电压输出,然后经过电阻进行分压和电容滤波,进行相关采样。依据相关的采样数据能够进行相应的数据信息处理和有功无功的相关计算[3]。
2.3 开关量采集电路
开关量采集电路主要对各种开关的状态量、控制母线出线开关量、合闸母线出线开关量等状态量进行采集。在航空设计过程中,相关设计人员要认识到开关量采集电路系统的重要作用,结合开关量采集电路的实际发展情况和性能,对其进行优化设计。技术人员可以对开关量采集电路进行设计,依据不同的需求对路数进行不同的设置。
线路数量随着性能的需求变化而变化。设计人员在开关量采集电路的设计过程中要针对实际的航空需求来开展,避免线路设置的盲目性和不合理等。开关量输入的公共端都是相同的,其开入电源都是由内部电路依据相关情况提供的。
2.4 开出量控制电路
开出量控制电路是航空设计过程中的重要组成部分。它直接影响了设备的总体性能。开出量控制电路是结合相应的控制策略,对继电器的动作进行自动控制,以满足其告警、控制和状态等相关需求。可以对TLP521芯片的输入端引脚的高低电平进行控制,来实现继电器的相关动作,低电平控制继电器开出。设计人员在对开出量控制电路进行设计的过程中要结合设备的具体运行情况进行合理的规划和安排。
2.5 光纤以太网线路
本文通过对传统的串口通信模式进行改变,并将光纤通信应用于以太网线路中,提高整体通信质量。这些通信过程中,采用以太网数据报送文件对传输数据进行封装,以提高数据的传输质量和效率,并结合直流电源系统对数据吞吐量进行相应的要求。
光纤以太网线路主要由网络隔离变压器、光纤收发器、光电转换和收发一体化模块组成。通过相关的硬件电路实现以太网和光纤的桥接。网络隔离变压器采用的是TS6121C芯片,光纤收发器则是采用传输容量为的IP113A芯片[4]。
3 智能数据采集装置的软件设计
3.1 改进的控制策略
由于发展水平的制约,传统的智能数据采集装置不能满足相关的软件设计要求,通过监控装置实现的,智能数据采集装置对数据的反馈和相关控制命令的执行过程都相对比较复杂。不仅需要对下位装置进行逐个轮询,而且需要在下位装置的相关数据交换完成之后,才能进行下一个数据的交换,不仅浪费时间,而且不利于及时发现数据传输过程中的异常。
将光纤以太网应用于数据采集装置中,能够对控制策略进行相应的提升和优化。当智能数据采集装置在数据和信息的采集过程中发生问题,可以实现实时主动上传,并且对其他数据没有影响。
如果出现故障,能够及时将故障信息反馈给相关的监控装置。然后监控装置结合数据采集的具体情况对实时控制处理信息进行下放。
3.2 流程设计
软件流程设计由数据处理、采样和监控装置通信交互三部分组成。技术人员可以通过定时中断对开关状态量进行采集。并根据相关的采集数据和通信信息对相关数据进行解码,严格按照相关要求和流程进行相应的规划,从根本上提升整体设计质量[5]。
4 结 语
以光纤以太网为前提的智能数据采集装置不仅能够避免复杂电磁环境中受到干扰,而且能够实现数据采集和显示以及故障处理的实效性,有利于监控装置和采集装置进行相关的数据交流,实现了数据交换方式的多样化。
技术人员要充分认识到以光纤以太网为前提的智能数据采集装置在航空航天设计过程中的重要作用,从根本上对智能数据采集装置进行优化,以提高我国航空航天设计水平。
参考文献:
[1] 梁彩云,谢业平,李泳凡,等.飞/发性能一体化技术在航空发动机设计 中的应用[J].航空发动机,2015,(3).
[2] 陈起磊,王志新.基于DSP永磁智能断路器数据采集系统的分析与设 计[J].低压电器,2012,(1).
[3] 蒋莹莹,毛乃虎,张雷,等.基于光纤以太网的智能数据采集装置[J].低压 电器,2013,(18).
【关键词】通用技术课程;校本化;实践
通用技术课程的有效实施对于培养学生创新能力和动手实践能力尤为重要,是新课程改革的亮点。作为百年名校,我校秉承“进德修业,弘毅笃行”的校训,以“成就每一位师生的卓越追求”为引领,不断提升办学品位。学校在新的高度上力求办出特色,深化素质教育,促进学生的全面发展。通用技术作为一门新的课程,能够提高学生的技术素养,进一步提高学生的综合素质,适应社会发展的需要。我们根据课程标准,结合我校实际,整合已有的活动课程,加强特色基地的建设,积极稳妥地推进我校通用技术课程的校本化实施。
一、以“创新人才试点学校”为契机,促进学生创造意识和创新能力的培养
培养创新人才是建设人力资源强国和创新型国家的迫切需要。高中生正处在创造力发展的重要阶段,而通用技术课程又是培养学生创造欲望和开发学生创造潜能的重要内容载体。作为江苏省一所名校,我校学生的素质高,创新能力强,如何有效地教育和引导,我们一直在探索实践。从2005年实施新课程起,我校就积极探索适合我校的通用技术校本化教学,专门配备3名专职教师任教。不仅在课堂上注重学生技术素养的培养,促进学生创新意识和综合实践能力的提高;还经常进行活动指导,参加各级科技创新竞赛,指导的学生每年都有十多位获一二等奖,其中沈伟杰和张祥虎老师获“百佳创新型名师”称号。2011年起我校又以省首批14所“创新人才培养试点学校”为契机,进一步加强通用技术的校本化实践,制定了学生技术创新发明的申报和评比具体细则,修订了学生技术设计作品考查的创新具体要求等多项措施,探索通用技术的校本化实施办法。利用校内外教育、文化与科技资源,与其他学科密切合作,注重创新人才的培养,激发和增强学生的科学精神、创造性思维和创新能力,增强创新意识,提高创新能力。
二、以“航空航天课程基地”为抓手,促进学生团队合作、动手实践能力的培养
项目教学是通用技术课程教学的一种有效的教学模式,基于项目的学习能让学生主动参与到项目中来解决问题。因此,通用技术的项目设计不能仅仅局限于课本上的小板凳、小台灯等的创新设计。借鉴北京四中的项目设计教学,我校积极探索实践校本化项目内容,2011年江苏省开始申报特色课程基地,我校并没有申报语数外等传统学科的课程基地,而是从有利于学生全面发展角度出发申报并顺利通过了“航空航天课程基地”。航空航天技术充分体现信息、能源、材料、制造等综合性尖端技术,涉及数学、物理、化学材料等多门学科知识,更有利于学生素质的全面提高。我们以“航空航天课程基地”为抓手,加强通用技术校本化项目的学习和实践,自编航空航天基础知识校本教材,聘请南航大教授进行普及性讲座。参与相关的实践教学和竞赛活动,共建一个开放的、互动的航空航天科技体验馆。展览部分展出各种图片、飞行器、航天器模型,如天宫一号、神舟8号、航天飞机等;互动部分用现代互动技术和设备,提供互动的条件;体验部分包括模拟飞机驾驶,多维滚环、烟风洞、地球轨道运行模拟器、机载雷达、弹射座椅等。通过这一项目的学习,培养学生自主探究精神、团队合作意识和动手实践能力。以工程实践技能实训为载体,以航空航天社团为抓手,激发学生兴趣、发展创新能力、提高综合素质,实现发展学生特长,实现学校特色发展。
三、以“校本化技术活动”为载体,促进学生技术素养的全面提高
在现有的学习环境中,要切实提高学生的技术素养,必需注重课内外相结合,注重与学校已有的技术活动课程相结合,促进学生创新、实践、合作、交流等能力的提升。学校通过多年的特色活动课程,以校本化活动课程为载体,有效提高学生素质,培养创新和实践能力。我们结合通用技术课程学习要求和我校传统特色课程,定期开展校本化技术活动和实践。如今年我校第23届科技文化节开展了技术发明创新技术讲座,发明创新技术设计、技术模型的制作与设计等活动课程促进学生技术素养的全面提高。参加了省市技术创新设计大赛,工厂技术社会实践等等。在活动中提高学生对技术的理解,进一步认识技术学习的重要性,能够正确地掌握技术,使用技术,进而发展技术。此外通过学校已有的技术活动实验室,积极组建技术活动社团,如机器人搭建与设计社团,航空航天社团,现代雕刻技术与设计社团等。在社团活动竞赛中学生的能力得到了充分的发挥,能通过共同合作、交流,有效形成设计的头脑风暴,促进学生合作、交流、创新等能力的提升,促进学生的特色发展,自主发展。
关键词:社会主义核心价值观;大爱精神
谱写向善担当的时代赞歌,传承爱的接力
1.构建大爱精神坐标、筑牢理想信念基石
学校党委坚持育人为本,把德育放在学校教育的首位,以理想信念教育为核心,注重教育引导、舆论宣传、文化熏陶、实践养成、制度保障相结合,大力弘扬核心价值观,构建大爱精神坐标,铸牢师生的精神支柱。通过举办“两弹一星”功勋科学家事迹宣讲会、组织学生成才表率先进事迹报告会、连续10年评选“感动北航”人物,引导学生追求高尚的精神境界,把个人的人生价值融入到奉献他人、奉献社会之中;通过课内外相结合推进通识教育,构建了经典研读、人文素养、社会科学、科技文明四大版块通识课程体系,所占学分已达本科生人才培养方案总学分的30%;邀请了200余位知名专家学者来校做人文素质教育讲座,艺术馆、音乐厅高雅艺术展览和演出精彩不断,使学生们在浓厚的人文氛围中汲取文化的滋养和成长的力量;通过深入开展“知国情、察民生”社会实践和“助他人、作奉献”志愿服务,暑期社会实践达到了全覆盖,志愿服务实现了常态化,每年组织400余支社会实践队,先后组织14批支教团赴新疆、宁夏支教,《人民日报》在头版“行进中国・精彩故事”栏目中专门报道了学校学生在新疆支教的感人事迹,志愿服务正逐渐内化为北航人的人生态度和生活方式。
2.抒写大爱文化名片、传播校园正能量
长期以来,学校充分发挥大爱文化的育人功能,广泛凝聚校内外广大师生、校友力量,建立健全爱心捐赠的渠道和机制,通过捐资设立奖学金、助学金、创业基金等形式,帮助支持家庭经济困难学生、品学兼优学生或突发疾病需要救助的学生,形成了人人参与的校园大爱文化氛围。2015年3月,学校交通科学与工程学院周伟韬同学因急性肝衰竭并肝性脑病三期等病症入院治疗,短短两周,学校师生校友共捐款筹款100余万元,使他顺利完成了肝脏移植手术,脱离了生命危险。近几年,从新闻媒体报道《这个集体不能落下你》中患急性重度胰腺炎的刘婕同学,到《用爱汇聚延续梦想的力量》中患白血病的庞尚辉同学,再到已成功完成器官移植手术走上工作岗位的李金贵同学都得到学校师生校友的鼎力相助。学校还建立了家庭经济困难学生数据库,实现多渠道精准资助,使“济困、励志、强能”同步提升。例如:著名结构疲劳专家高镇同院士的个人捐款已逾110万元,老中青教师代表共同设立了“宏志清寒”奖学金,学校首届毕业生钱士湘夫妇捐资300万元……广大校友不忘初心,反馈母校不断改善办学条件:王祖同、杨文瑛夫妇先后捐资2,500万元支持晨兴音乐厅和大学生艺术团建设,以提升师生文化艺术修养。师生校友的关爱使家庭经济困难学生更加潜心学习、自立自强,从新生入学时的“绿色通道”走上一条人生发展的“绿色跑道”。
涵养肩负使命的空天情怀,强化爱的合作
1.唱响空天文化主旋律、培育拔尖创新人才
建校63年来,一代代北航人的理想与抱负,始终与国家利益和航空航天事业紧密相系,学校的大爱精神也正是在航空航天事业的发展壮大中得到传承和弘扬。例如:航空发动机领域的领军人物陈光教授、陈懋章院士、刘大响院士共同出资150万元,发起“航空强国中国心”基金,奖励全国高校发动机专业的优秀学生。张广军院士捐出“长江学者成就奖”奖金50万元用于奖励品学兼优的家庭经济困难学生。近年来,学校深入开展“爱祖国、爱航空、爱航天、爱北航”主题教育,定期举办空天文化节、航模大赛、航空航天企业进校园和高端访谈等主题活动,组织学生观看神舟、嫦娥等航天器发射实况转播,参观航空航天主机厂所,邀请航空航天领域著名专家以及航天员来校与学生们互动交流,大力培育学生的航空航天情怀。在两个校区新建了航空航天博物馆和主题文化长廊,建设了仰望星空、载人航天精神、钱学森像等20余座航空航天主题雕塑,使空天文化、北航精神艺术化、具象化。精心组织创作了以航空报国英模罗阳校友为原型的大型音乐剧《罗阳》,在校内外巡演20余场,社会反响强烈。“演罗阳、学罗阳、扬罗阳”已成为师生坚守空天梦想、弘扬大爱精神的文化品牌,也成为全校新生入学教育的必修课。
2.爱国荣校凝聚力量、自主创新追寻梦想
学校始终坚持服务国家战略需求,突出自主创新,强化协同创新,积极搭建国家级创新平台,组建大团队,承担重大科研项目,并将强化科技创新平台的建设,提升到建设国家创新体系一个重要措施的高度来认识;把“爱国荣校、无私奉献、创造卓越”的价值追求落实在学术前沿探索与团队集体攻关的有机统一中。近十年,学校先后获得9项国家级科技奖励一等奖、3项国家自然科学二等奖,创造了一所大学连续获国家最高等级科技奖励的“奇迹”,被社会誉为科技创新的“北航模式”。例如:王华明教授及其团队,在世界上率先突破钛合金大型主承力结构件激光快速成形技术,实现了“3D打印,让中国飞机中国造”;刘红教授及其团队,在生物再生生命保障技术取得重大突破,研制成功了世界上第三个生物再生生命保障地基系统,完成了我国首次长期多人密闭试验;房建成教授率领的“先进惯性仪表与导航技术”团队,先后获得“国家技术发明一等奖”1项、二等奖2项。在教育部学科评估中,该团队所在的仪器科学与光电技术一级学科排名全国第一。可以说,凝聚团队力量、强化爱的合作,已经成为北航以“大爱文化”组建科研大团队、催生自主创新重大成果不竭的源泉与动力。
塑造致真和谐的文化力量,提升爱的温度
1.加强师生沟通交流、打造真情互动平台
学校全面实施了本科生导师制,强化导师言传身教在学生人格养成中的关键作用,以导师的“导心、导学和导向”树立起学生的人生标杆。突出名师的榜样作用,组织学生与名师进行内容丰富、形式多样的交流。每月一次书记、校长与学生代表面对面沟通、每周一次陈懋章等院士领衔召开名师恳谈会、每时每刻李尚志等名师主持ihome网络互动工作坊,师生全时全方位思维碰撞、真情互动,构建了以情优教、以情优学的教学相长格局。积极探索书院制学生教育管理模式,成立了“知行”“汇融”“启明”“航天”四个书院,积极打造大爱传承、学学相长的文化育人社区,连续举办两岸四地现代高校书院制教育论坛,共同研究探讨书院育人规律,促进具有广博知识和优雅气质的“全人”培养,独具北航特色的书院制教育模式已成为传递大爱文化基因的新载体。全面实施朋辈辅导“梦拓”(Mentor)计划,1名高年级学生与5名~6名新生组成“梦拓”小组。目前,全校已成立了740余个“梦拓”小组,实现了新生全覆盖,开设了以欣赏高雅艺术、参观博物馆和专业特色展览、寻访名人故居等为主要内容的“梦拓”文化体验课,将“学梦拓、带梦拓、传梦拓”的新型学缘模式转化为传承北航大爱精神和培育人文情怀的互助平台。
2.厚实大爱文化底蕴、内化师生情感激励
[关键词] 创业教育;创新型人才;保障体系;实施途径
[中图分类号] G649.21 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2012)03?0058?03
一、创业教育是培养创新型人才的重要途径
(一)创新型人才培养需要创新教育
在当前知识经济高速发展的时期,培养创新型人才不仅是国际间竞争的重要手段,也是我国建设创新型国家的首要条件。创新型人才是指具有创新素质的人才,对已知或未知领域中的新知识、新事物、新方法予以发现或发明,并应用到社会生活中产生创新成果,以此推动人类的进步和发展。创新素质包括创新意识、创新思维、创新精神和创新能力这几个方面,拥有这些创新品格的人才通过对人类已知领域的改进和更新、对未知领域的发现和探索,来产生创新成果。创新型人才具有好奇、批判、执着、冒险等人格特征,对于新的问题,他们不拘泥于已有的思维方式和解决问题的方法,喜欢独树一帜、标新立异、卓而不群。由此可见,传统的教育模式已经不能适应创新型人才培养的需求,高等教育必须进行纵深层次的改革,以创新教育来取代传统的接受教育、守成教育,培养具有创新精神和创新能力的高素质人才。
(二)创业教育是实施创新教育的手段
相对传统教育而言,创新教育是指通过一定的教育活动,充分发挥受教育者的创造性和主观能动性,以此培养他们独立认识和发现新事物、新知识、新方法的创新品格。[1]创新教育特别强调个体的独立存在、人格的主体性张扬和人性的完满发展,其终极目标是激发受教育者的创新意识、确立受教育者的创新思维、培养受教育者的创新精神、提高受教育者的创新能力。广义的创业教育是指通过一系列的创业理论和创业实践活动来培养受教育者的开创精神、冒险精神和创业能力;而狭义的创业教育则是指通过传授创业理论和技能,培养受教育者开创新企业的能力,从而提升自我价值、创造高额财富并提供倍增的就业岗位。从二者的内涵可以看出,创新教育强调受教育者创新意识、创新思维、创新精神与创新能力的培养,而创业教育则通过一定的理论传授和实践活动来培养受教育者的创新性。因此可以得出,创新教育是创业教育的思想基础,而创业教育是创新教育的具体化、行为化,是践行创新教育的具体手段。[2]
(三)通过创业教育培养创新型人才
创业教育是一项实践性很强的教育活动,除了必要的理论知识学习和技能传授之外,还包括大量的创业实践活动。创业理论主要包括与创业相关的管理、法律、财务、营销、广告、风险防范等一系列相关知识的学习和掌握;创业实践活动则是指通过提供创业实践基地、组织产业实践活动,以使受教育者尽快掌握创业过程的实质,如开展创业计划大赛、通过软件模拟创业活动、提供场地鼓励学生进行自主创业等等。通过创业理论知识的学习和创业实践活动的开展,可以籍此丰富学生各方面的知识并培养他们解决问题的能力、抗挫折的能力以及创新思维、创新精神以及创新能力的发展,以此实现高素质创新型人才培养的目的。
二、北京航空航天大学的创业教育发展模式
北京航空航天大学开展创业教育是以培养学生的创业意识和创业精神,向学生传授创业知识、提高学生的创业技能为宗旨。[3]为了实践这一理念,北京航空航天大学从组织、制度、师资三个方面构筑了完备的创业教育保障体系,并结合创业人才培养体系、创业教学体系、创业实践体系建立了三位一体的创业教育实施途径。
(一)三项举措构建完备的创业教育保障体系
1.多部门联手开展创业教育,提供坚实有力的组织保障
强有力的组织保障、健全的机构设置、合理完善的领导体系是高校创业教育得以有效实施的必由之路,是建成多层次、立体化、全方位创业人才培养体系的必要保障。自从2002年北京航空航天大学被教育部确定为9所创业教育试点院校之一以来,创业教育就一直受到校领导的高度重视并专门成立了创业教育领导小组、创业教育专家组和创业管理培训学院等组织和机构。北京航空航天大学的创业教育由领导小组主抓,具体工作主要由创业管理培训学院负责,各专业院系、教务处、学生处、就业指导中心、团委、孵化器、大学科技园等部门协同承担。创业管理培训学院成立于2002年,是一个负责全校创业教育的顶层设计与组织实施的集管理与教学为一体的独立建制单位。创业管理培训学院除需完成与创业相关的教学和科研外,还承担向全校推广创业教育、管理创业教育的职能并开展学生创新创业实践等活动。学校自上而下的统筹规划和统一领导增强了各院系、部门之间的工作协调,确保了创业教育工作的顺利开展。
2. 制定鼓励政策与措施,为开展创业教育提供制度保障
北京航空航天大学在课程设置、师资配备和大学生自主创业方面制定了灵活、高效的激励政策和保障机制,健全了过程管理制度,营造了有利于创新人才培养的制度环境。
首先,完善课程设置与师资配备的管理机制是保障创业教育顺利开展的必要条件。教务处大力支持开设创业教育相关课程,由创业管理培训学院和就业指导中心以及其他部门联手推动创业课程的设置与教学工作。学校各职能部门和专业院系都非常重视创业教育,优先安排优秀教师讲授创业教育课程,并为教师参加培训、授课提供便利,此外学校对聘请校外创业导师从经费和政策上也给予大力支持。
其次,制定激励政策机制,鼓励学生积极进行自主创业。学校大力支持在校生保留学籍、休学创办企业,并且对于一些比较成熟的创业项目给予必要的创业孵化资金资助和政策指导。通过社团组织、公共活动策划、科技报告立项申请、学术报告、法律模拟、市场竞争模拟、电子创意大赛等活动为学生搭建创业的平台和机会,以此解放学生的时间、空间、双手和大脑。此外还允许学生在校内的商业经营网点提供合理的招标,从事经营活动,鼓励学生创业,使学生在创新、创业活动的磨练中培养创业人才的人格。
3. 建立“三业”导师制度,完善师资保障机制
具有创新精神的优秀的创业师资队伍是培养创新型人才、有效实现创新创业教育目标的必要保障。在目前创业教育师资极其匮乏的情况下,开展创业教育应该挖掘各专业领域教师在创业教育方面的潜能;组织学生辅导员和职业指导教师参加创业指导相关职业技能培训,扩大创业指导师资队伍;另外,聘请经验丰富、责任心强并且热心创业教育事业的社会各界人士担任创业导师,不但可以缓解现有创业教育师资匮乏问题,而且对于提高创业教育师资队伍的能力和水平有较好的作用。在这一理念的引领之下,北京航空航天大学创立了“三业”导师制度,即在现有创业导师制度的基础上,依托各专业院系现有师资,建立学业、职业和创业相结合的导师队伍。
首先,大力发挥学业导师在创业教育中的作用。培养各专业院系的教师成为学术型与实践型相结合的“双师型”人才,承担创业课程的教学任务,并使其在对学生进行学业指导的同时,结合专业知识对那些有创业意愿和潜力的学生进行创业方面的指导。
其次,培养创业团队指导教师。组织学生辅导员和职业指导教师参加创业指导相关知识和技能培训,扩大创业指导师资队伍,为创业团队提供“一对一”陪伴式创业辅导,提高创业指导工作质量。
最后,聘请成功企业家和正在草根创业的本校毕业生担任创业导师。具有丰富成功创业经验的企业家对大学生进行指导固然可以起到激励和引领作用,但处于创业阶段的本校毕业生的经历可以使大学生感觉创业实践更加贴近生活,创业并不遥远。
(二)三位一体建立全新的创业教育实施途径
1. 构筑全员覆盖与分类培养相结合的创业教育培养体系
广义的创业教育包含三个层面的意思:首先是培养学生具有创新意识、开拓精神和批判性思维;其次是培养善经营、会管理,具有突出组织、协调和交流能力的人才;第三是培养具有丰富创业知识和技能、能够创办企业的“未来企业家”。学校根据创业教育的不同层次和学生发展个性的不同需求,建立了全员覆盖与分类培养相结合的创业教育培养体系。
创业教育面对的群体是所有学生,即“全员覆盖”,在此基础上还要根据不同学生群体的具体需要,进行分类培养和指导。对于有创业知识需要的学生,通过开设系统的创业课程满足其创业基础知识方面的需要;对于有创业想法的学生,由创业指导教师就项目的可行性、资源需求、创业团队、开办方式、创业风险等方面的问题进行个性化指导,提供解决创业难题的思路和途径;对于有创业项目的学生,除了提供项目咨询、指导外,经过评估论证,由“双实?双业”基地或“大学生创业实践基地”提供场地、技术、管理、运营等方面的孵化支持;对于起点高、规模较大的创业项目,则可指导其进入大学科技园,由科技园参与投资和经营管理,也可指导其到社会上整合资源,创办企业。
2. 构筑特色鲜明、大胆创新的创业教育教学体系
创业教育作为创新型人才培养过程中贯穿始终的理念,与知识教育、专业教育融为一体,以专业教学为主渠道培养学生的创新创业能力和素质。作为与传统教育不同的一种理念,在教学过程中从课程设置、教学方法、评价方式等方面进行了改革和创新。
课程设置上,既以通识课程的形式面向全校学生开设公共选修课,又深入各院系开设专业知识与创业知识、技能相结合的课程。目前已经开设的通识课程有《科技创业》《创业管理》《大学生KAB创业基础》和《创业概论》等;此外,还在各专业院系开设有专业性很强的创业课程,如IT创业、生物工程创业、艺术创业等。
教学方法上,采取传统的讲授法与案例教学、课堂讨论、分组教学、参观访问等相结合的方式,以此激发和培养学生的求知欲望、创新思维能力和创造力,使教学过程成为师生互动的双向传导过程,成为学生学习与模拟相结合的过程。
评价方式上,建立能力本位的发展型、多元化、过程性的教学评价机制。对传统的单一的闭卷考试进行革新,采取多元化的考评方式:撰写阶段性课程学习心得;给定案例随堂考试;要求学生自选案例,指定时间集体研讨并撰写案例分析报告;创业小论文;以某一章或者某一节为依据以小组为单位起草创业计划书。
实践教学环节上,依托创业管理培训学院建立了“大学生创业实践基地”和“大学生创业实训基地”,引进“创业之星”等大学生创业模拟软件,使学生在虚拟商业社会中完成企业从注册、创建、运营、管理等所有决策,从而有效地将所学理论知识转化为实际动手的能力,提升学生的综合素质,增强学生的创新与实践能力。
3. 强化基地依托,构建创业教育实践体系
创业实践是创业教育的重要内容,它不仅是将创业理论付诸实践的平台,更是改善当前大学生高创业率、高死亡率现状的有效途径。北京航空航天大学依托大学科技园建立了“双实?双业”基地,设立了“种子基金”平台,此外还定期举办创业竞赛活动。
北京航空航天大学科技园充分利用并整合各方资源,联合学校研究生院、招生就业处、学生处、团委等单位,共同成立了“双实?双业”基地。该基地为北京航空航天大学有创业意愿的学生提供免费的创业场地,旨在鼓励大学生自主创业,并提供政策、技术、注册、管理等相关方面的咨询和服务。
北京航空航天大学还设立了“种子基金”平台,为技术创新项目和科技型创业企业提供权益性资本,直接参与其创业过程并负责具体实施。针对该平台,北京航空航天大学科技园成立了投资指导委员会与投资项目部,对拟投资的企业进行深入调查,编写投资建议书,决定孵化基金的投资方案,最终以股权投资的方式进行投资,并为遴选出的优秀创业项目提供创业场地及全程创业服务。
为提高学生的创业实践能力和创业实际操作水平,北京航空航天大学已经成功举办了若干届“科技园杯”和“冯如杯”创业计划大赛,以此遴选更多优秀的创业项目,培养高素质创新创业人才,推动科技成果快速向生产力转化。
参考文献:
[1] 眭依凡.如何培养创新型人才——兼谈美国著名大学的成功经验[J].中国高教研究,2006(12):5.