航天技术概论范例6篇

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航天技术概论

航天技术概论范文1

关键词:航空航天材料;专业英语;教学;改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)40-0092-02

航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一,也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计,不断地向材料工程提出新的课题,推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性,极大地促进了航空航天技术的发展。因此,先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术,关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此,各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展,但仍然与发达国家存在较大的差距。因此,需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版,这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力,以完成获取专业所需信息等任务。

材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点,而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是:掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组,并掌握一定的构词法知识,具有识别生词的能力,能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决,目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此,迫切需要完善教学内容,优化教学方式,改编教材,以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。

一、改编现有专业教材,扩展学生专业视野

浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现,内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编,实际是英文版的专业教材,不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢,与国际上材料科学的快速发展不相适应,学生阅读起来单调、枯燥。因此,在现有教材的基础上,急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识,既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。

从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手,按照从难到易的教材内容顺序,突出航空航天行业背景及新技术特点,完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上,按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节,简单介绍材料的基础理论知识,学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇,让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后,在材料学的专业知识内容上,结合专业基础课程,着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容,例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时,为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力,提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力,教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且,从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿,学生也易于接受。这样,既提高了教学效果,也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。

二、丰富课堂教学内容,夯实学生基本功

调研各高校材料专业的本科生教学计划,发现专业英语课程设置在第七至第八学期,大四学生对英语学习逐渐变得陌生,如果直接面对专业英语的学习,势必会造成学生学习的困难。因此,教师除了教授教材的内容外,可以适当拓展相关内容的英语学习,提高学生的学习兴趣。

从知识结构设置上,可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要,突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流,可按照先读后写,先听后说的思路,来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式,重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外,还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写,展开介绍和讲评。“学以致用”,而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益,便会提高学习的积极性,促进专业英语的教学。

为了增加教学内容的趣味性,在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业,其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业,因此除了完成教材的教学内容外,还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时,可以从互联网上搜索最新的文字资料,也可以搜索最新的视频资料,其中视频资料更生动,因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时,可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频,加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此,通过利用多媒体技术的视频资料,不但可以提高学生的英语听力,扩充学生的词汇量,还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿,深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。

三、改革课堂教学方法,提高课堂教学质量

材料专业英语是一种正规的书面体,专业词汇多词形复杂、句子长,且与专业知识结合紧密,相对于基础英语来说,缺少文学作品中的韵律、节奏感,读起来抽象、枯燥,造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法,势必不能有良好的教学效果。因此,应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点,采取多元化的教学方法,对学生进行课堂教学。

可以采取英语课堂的教学,让学生随堂朗读教材内容,学生在读的过程中,既熟悉了教材内容,又对英语的“说”有提高。随后,对学生进行分组,讨论分析教材内容,或者也可以提出一个小话题,学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样,既提高了学生的英语口语技能,也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业,可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译,通过英汉互译的环节,巩固课堂教学内容。在课程结束前,还可以穿插学生就自己的毕业设计方向,做一个简短的英文讲座,既可以对课堂教学效果进行测试,也可以提高同学们的口头表达能力,增加同学们英语交流的信心。

在进行课堂教学的时候,如前所述,可以围绕课堂教学时的内容,充分利用互联网技术,为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例,可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时,可以采用先朗读后分析、翻译的方法,逐步分解。进行视频资料的学习时,教师应提前将语音资料转换成文本资料,课堂上可以进行边视听边进行讲解,让学生在愉快的氛围中进行学习,进而达到良好的课堂效果。

四、结语

我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展,密切和国外学术交流,才能保障材料领域的不断进步,这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此,通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力,增强学生的国际竞争力,为航空航天材料技术领域输送优秀人才。

参考文献:

[1]李成功.航空航天材料[M].国防工业出版社,2002.

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航天技术概论范文2

关键词: GPS技术;测绘工程领域;应用研究

中图分类号:P24 文献标识码:A 文章编号:

GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息,具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,除广泛应用于军事、民用交通导航等方面外,还能在地籍测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查等测绘工程领域发挥出无可比拟的测量优势。利用GPS技术进行测量可以在特定情况下不受通视、气候、白昼等条件的限制,提高了测量工作的效率,降低了劳动强度。因此,测绘工程的发展离不开GPS技术的应用。

1.GPS技术的概论

GPS又称为全球定位系统(Global Positioning System),由美国在20世纪70年代进行相关系统研制,在1994年全面完善,是海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。

1.1GPS系统组成

卫星空间部分、地面控制系统和用户终端设备就是GPS系统的组成成分。卫星空间部分是由21颗工作卫星以及3颗在轨备用卫星组成的,这些卫星采用与运行轨道倾角55。平均分布在6个距离地球表面2.02*107m的轨道面的方式,借以覆盖整个地球表面空间,便于全方位的定位;地面控制系统设施主要有监测站、主控制站点以及地表电线等等;用户设备有GPS接收机、数据处理软件和终端设备等构件组成的。现阶段我国采用的是WGS84坐标系统。

1.2 GPS技术定位原理

此系统的运行原理为:卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息用户接收到这些信息后经过计算求出接收机的三维位置三维方向以及运动速度和时间信息;将高速运动卫星顺势位置当做已知的起算数据,运用空间距离后方交会的形式,达到确定待测位置的目的。

1.3 GPS技术特点

GPS系统具有以下主要特点:高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。其所体现的功能有:一是能够任意加载不同的遥感影像图、原有矢量图、扫描地形图等,还能自行进行接边和智能化生产缩略图;二是可以开展资源调查属性库自定义、点线面土层定义管理等操作;三是能够进行高精度面积、两点间距离等参数的测量;四是合理确定高精度的野外测点与配准;五是有效进行不同数据之间的格式转换、不同坐标体系的相互转换,从而实现了信息资源勘探的无纸化和自动化。

2.现代测绘工程领域测绘系统的形成

2.1形成动因

在现在测绘技术不断改进与应用过程中,测绘工程中那种凭借经纬仪、水准仪、平板仪等原有测绘工具而开展各项测绘工作方式已经不再适应时代的进步,需要运用全新的测绘技术来推动测绘工程领域的全面发展。

2.2技术核心

现代化测绘技术核心内容就是GPS技术、遥感技术以及地理信息系统。GPS技术以及遥感技术能够将先进的卫星系统、航天技术、现代化通讯系统、传感器研发技术等有效整合,而发挥出强大的测绘作用;地理信息系统包含计算机技术、网络技术、数据库技术、空间分析学科、模拟学等多个方面的内容。这种技术是现代化空间技术以及信息技术的综合体现,已经成为我国高新技术体系中重要应用技术之一。

2.3发展方向

测绘工程所用测量仪器正逐步走向自动化、智能化、网络化、数字化的发展道路,原有的那种光学测量仪器渐渐被更换。例如,全站仪就是将测距仪与电子经纬仪综合一起而形成的测量仪器,在具备电子测距以及测角功能的同时,还拥有自行对数据进行记录、运算以及保存的功能,提升测绘工程的工作效率。

3.GPS技术在现代测绘工程领域中应用

3.1实现测绘工程控制测量系统

在测绘工程领域中,GPS技术已经应用于大范围的控制测量方面。GPS系统中的接收机将数据传输的天线、线路电源等设施有效联系起来,形成一体化的控制测量系统。

3.1.1“超站仪”的应用

把全站仪与GPS系统整合一块就产生了“超站仪”,从而对测绘工程野外工作模式进行改变,完成相关区域的控制测量、碎部测量以及施工放样一体化作业模式,达到无缝衔接作业的目的。

3.1.2三维激光影像扫描仪的应用

这种仪器能够较为快捷、可靠、精确地收集到被识别物体的三维空间数据,可以有效应用于水坝监测、桥梁工程变形以及开挖容量监测、城市数字化测量等测绘工程领域的多个方面。

3.1.3其它仪器的应用

高精度高程测量现在虽然依然采用几何水准测量,但是水准测量的仪器实现了数字化以及自动化。在数字水准仪增设条码标尺,可以自动调整,实现观测过程自动化和测量结果数字化。

3.2 建立地面控制网点

采用GPS静态相对定位技术,在地面控制系统内部增设控制网点,可以有效应用于高层建筑形变监控、水利工程大坝形变监控、不同隧道贯通监控等测绘工程项目。测站间无须通视GPS测量不要求测站之间互相通视只需测站上空开阔即可因此可节省大量的造标费用。由于无需点间通视点位位置可根据需要可稀可密使选点工作甚为灵活也可省去经典大地网中的传算点、过渡点的测量工作。

3.3 GPS技术在工程测量中的应用

在各种测量工程中,采用GPS技术能够测量工程项目的时间、速度、地籍数据信息测绘,如水下地形测量、地壳形变测量,大坝和大型建筑物变形监测及浮动车数据。还可以利用GPS定期记录车辆的位置和速度信息,从而计算道路的拥堵情况。应用GPS RTK技术来绘制不同比例尺大小的地形图,有效解决一般地籍测量技术存在的局限性。GPS具备的网状结构并未对其技术测量的数据精度造成影响,这样调整GPS仪器精度与等级控制精度相一致,就可使GPS测量网点达到地籍测绘的标准。

3.4 GPS技术在地球动力学测量方面的应用

GPS可应用在全球和区域尺度的板块运动监控。在国内,科研工作者已逐渐将GPS技术用于监控南极洲的板块运动,青藏高原地区的地壳变动也得到了实时跟踪监测。

5.结束语

卫星导航将在众多领域如航空、海路、铁路、建筑、电信、电力等方面的应用都会有很大的发展空间。由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点,作为先进的测量手段和新的生产力,已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域,进而体现了的社会效益与经济效益。

参考文献

[1]吴晓伟.测绘工程GPS三维空间大地控制网的建设[J].硅谷,2013(2)

[2]田伟.GPSRTK技术在土地整理测绘工程测量中的应用[J].黑龙江科技信息,2012(30)

航天技术概论范文3

关键词:航空宇航;测试技术;教学改革;研究生

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)11-0001-04

测试技术课是工程类专业的主干专业基础课,对于学生的动手实践和试验探索能力培养具有非常重要的意义。该课程是一门综合性和实践性很强的课程,在教学过程中必须有效兼顾知识传授的广度和深度、试验探索的理论与实践两对矛盾[1]。通常在本科和研究生层次上都会开设相应的课程。

创新能力培养已成为研究生教育改革的基本问题,应将其贯穿于包括课程教学在内的研究生培养的各个环节[2]。研究生创新能力的培养不仅影响高等学校知识创新的水平, 也关系国家未来的整体创新能力[3]。近年来,随着航空宇航事业的迅猛发展和公众对航空宇航的认知提升,研究生学历已经成为从事航空宇航技术工作的基本条件,越来越多的学生跨专业进入航空宇航类专业的研究生行列。培养具有创新能力的航空宇航专业研究生对于提升我国航空宇航领域的技术实力和国际竞争力具有非常重要的意义。鉴于测试技术本身具有很强的实践性,因此有必要探索能激发研究生积极思维和主动参与、具有航空宇航特色的测试技术课程教学模式,使测试技术课程教学成为培养研究生创新和实践能力的重要环节。

关于本科阶段测试技术课的教学改革和实践,国内诸多学者进行了卓有成效的探索。针对机械工程与自动化及相关专业“测试技术”精品课程建设的需要,刘进志等从教学资源建设、师资队伍建设、教学内容革新、实践教学模式改革等方面进行了探索。王丰在“机械工程测试技术”课程体系优化、优质资源开发、教学技术改进、实验内容建设、工程素养和创新能力培养等方面进行了一系列改革与实践[4]。以培养学生综合应用能力为目标,李孟源等提出了强化测试技术实践教学的新思路,并在河南科技大学的教学过程中进行了实践[5]。贺德全对通信、电子信息、测控工程专业测试技术课“现代测试技术及应用”的教学改革进行了有益的探索,提出了课程改革的新思路[6]。王鹏等对应用电子技术、信息工程、测控技术与仪器等专业的测试技术课“自动测试系统”课程建设进行了探索,在教学队伍、教学内容、教学方法与教学手段、教材建设、教学管理和实践教学等方面开展了教学改革实践[7]。

不同于本科测试技术课程,研究生测试技术课更强调以创新和实践能力培养为核心的知识体系广度和试验探索实践。课程教学应充分借鉴国外顶尖高校的先进经验,强化前沿性、研讨性和实践性等教学环节,激发学生主动参与和积极思维的创新意识,为学生创新实践能力的培养提供充足的教学空间[8]。然而遗憾的是,如何对研究生测试技术课进行改革以适应创新实践能力的培养需求在国内还是空白,更遑论航空宇航这样具有鲜明专业特色的研究生测试技术课程的教学改革。

有鉴于此,本文以北京理工大学 “航空宇航测试与试验技术”课程为样本对航空宇航类专业研究生测试技术课程的教学改革进行了探索。在分析该课程的培养需求和教学目标基础上,本文提出了课程教学改革思路和详细的教学环节设置,总结了依托课程网站、科研课题和实验室设备进行课程教学改革的经验和实践效果,以期对国内高校航空宇航类专业及类似专业的研究生测试技术课教学改革有所启发。

一、培养需求分析

“航空宇航测试与试验技术”是北京理工大学宇航学院为航空宇航科学与技术专业开设的一门主干技术基础课,是学术型硕士研究生、全日制硕士专业学位研究生以及本科起点博士的专业必修课。课程课内计划学时为54学时,考核方式为平时考核与期末考试相结合的方式。其中,平时考核占70%,期末考试占30%。在测试技术、航天技术概论等课程学习的基础上,本课程旨在构建合理的课程知识体系,着力培养研究生在航空宇航领域的创新和实践能力,为培养肩负航空航天事业发展重任、理论与工程并重的高层次研究人才奠定必要的基础。

表1给出了近3年来课程的选课情况。需要说明的是:除表中明确列出的四个方向外,学术硕士生和本科起点博士生的研究方向还包括航空宇航制造及其自动化和振动与噪声控制两个方向,专业硕士生的研究方向还包括发射理论与技术、材料与结构力学和空气动力学三个方向。因人数较少,为简化需求分析,表中将这些方向统一归入其他项。从表1可以看出,本课程的选课研究生逐年阶梯式上升,课程的重要性和效果得到了研究生的广泛认可;选课研究生涵盖了北京理工大学航空宇航科学与技术专业的主要研究方向和三个不同层次的研究生。因此课程内容需要精心设计,以满足不同方向和不同层次研究生的学习需求。

与其他类型专业不同,航空宇航科学与技术是针对工程应用背景设置的专业。各研究方向的基础知识和应用领域涵盖很大的技术范畴,跨越机械、电子和信息等多个不同的领域,相应的测试需求也存在很大的差异。表2给出了主要研究方向的专业背景和测试需求。事实上,就本科层次而言,机械、电子信息、测控与仪器等不同专业类型的测试技术课程教学的侧重点和教学内容也存在很大的差别。本课程的教学目标需要充分考虑相关方向研究生在专业基础、应用背景和测试需求等方面的差异。

表2 主要研究方向专业背景及测试需求

鉴于航空宇航科学与技术专业具有专业涉及面宽、创新性强和测试需求明确等特点,本课程的教学目标定位在:(1)深化有关测试的基础知识和理论,介绍相关研究方向测试技术发展前沿,兼顾深度与广度、经典与现代两对矛盾,构建合理的课程知识体系,激发研究生的主动参与热情;(2)以测试系统设计和调试为手段,强化以知识应用为特征的实践能力培养;(3)以文献阅读和

探索研究为手段,通过体会和体验方式培养创新能力。

二、教学改革思路与措施

根据以上教学目标,本课程在北京理工大学精品课程建设项目的支持下,对“航空宇航测试与试验技术”课程的教学进行了改革,期望通过优化课程教学过程,适当压缩理论教学课堂授课内容,借助科研和实验室优势强化前沿性、研讨性和实践性教学环节,提升课程教学效果。

本课程的教学主要由理论教学、专题讨论、测试系统设计和自选试验四个环节组成。

根据教学计划,理论教学应着力于深化测试与试验的基础知识和理论以及介绍本专业测试的工程需求,主要包括测试基础理论及其应用和航空航天试验技术两个部分。具体内容为测试基础理论、数据采集与虚拟仪器技术、测试系统设计及评估、航空航天试验概述、航天测控系统、空间环境试验技术、飞行试验技术。其中,前三者主要着眼于深化测试与试验的基础知识和理论,后四者主要是帮助研究生了解其所在研究方向的测试需求。理论教学在实施过程中主要存在两个方面的问题。一方面,选修本课程的研究生的基础有较大的差异。在选修本课程的研究生中,部分是本校本专业的本科毕业生,选修过类似课程,对专业应用背景和测试需求已有一定的了解,但也有相当部分的研究生是跨专业的,对测试基础知识和理论了解较少,对专业应用背景和测试需求了解不多。另一方面,理论教学学时有限和不同方向的研究生兴趣差异也是需要考虑的问题。基于以上考虑,理论教学采用课堂讲授和课后自学相结合的方式进行。对理论性较强的、各研究方向有共同兴趣的内容采用课堂讲授;对其他内容,依托精品课程项目支持建设的课程网站开展教学,以自学为主,通过网上测验和答疑等方式帮助研究生检验和巩固学习效果。

专题讨论是兼具研讨性和前沿性特点的综合性重点教学环节,对构建研究生课程知识体系广度、提高创新意识以及体会创新过程具有重要的作用。根据研究生人数的不同,本环节占本课程的教学总学时的1/3―1/2。专题讨论要求研究生结合专业方向、课题组科研项目、参研课题或者个人感兴趣领域的测试需求进行调研,以近5年内发表的重要文献为主,完成专题报告,并在课堂上进行时长为20分钟的讲述以及现场质询。现场质询时,先由其他研究生根据自己的理解提出问题,教师补充提问和做最后的评价总结。原则上,专题报告必须有与测试相关的思考和分析,并应提交最终的电子文档。教师根据研究生的报告以及现场回答情况给出相应的评定成绩。研究生在他人报告的现场质询环节所提出的问题的质量将作为其成绩评定的重要组成部分。为便于研究生完成选题、搜集材料以及准备专题报告,教师会在课堂上结合自身的科研积累进行相应的专题报告,并给出选题方向和专题范例供研究生参考。

测试系统设计是针对实践能力培养的教学环节,目的在于强化测试系统设计能力,是在本科课程基础上对研究生知识应用能力的进一步深化。该环节分为两个阶段。一是教师在课堂上对若干个典型设计范例由浅入深地讲解,采用互动教学方式加深研究生对设计难点的理解。课堂教学时共选用3个设计范例。其中,第1个范例较简单,教师通过仔细讲解使研究生对设计流程有所了解;后面进行更接近工程实际的两个范例教学时,教师先给出设计题目,研究生若干人为一组讨论后推荐1人作为代表在黑板上写出设计结果,教师在课堂上组织学生对各组的设计结果进行充分讨论后给出参考答案和总结,以突出设计难点和其解决思路。二是在上述基础上,研究生自主选择设计题目,教师通过对研究生提交的设计作业存在的典型问题进行点评,有针对性地纠正存在的共性问题。

不同于本科测试技术课程的实验环节,自选试验环节属于研究性的试验项目,是兼具前沿性和实践性特点的综合性环节,也是研究生体验创新的重要途径。整个试验过程,研究生自主选题,自由组合,自行组织管理。试验没有确定的答案和结果,要求研究生若干人(一般4―6人)1组围绕课题组科研项目、参研课题、实验室特定设备和自己感兴趣的主题开展试验。自选试验中发现问题、分析问题和解决问题的过程即是研究生体验创新的过程。根据需要,学校可以适当资助研究生自行购置试验器材,搭建测试系统开展试验。教师通过选题讨论、疑难解答和报告评定等方式管理和控制试验进程和教学质量。

各教学环节与教学目标的关联如图1所示。由图1可以看出,改革后各教学环节更有利于强调知识广度和现代前沿的课程知识体系构建,并且设置的测试系统设计、专题讨论和自选试验三个环节大幅增加了前沿性、研讨性和实践性教学内容,有效加强了研究生创新能力和实践能力的培养,形成了鲜明的航空宇航教学特色。这具体体现在以下几个方面。

(1)通用与特色有机结合的教学内容、基础与前沿并重的教学思路是构建课程知识体系的保障。一方面,本课程的教学内容在强调通用测试技术的基础上更注重航空宇航特色,大多与专业应用背景有关,能够有效激发研究生的专业学习兴趣,并为研究生从事相关试验工作奠定基础。另一方面,理论教学安排注重夯实研究生的理论基础,专题讨论可使研究生了解先进测试技术的发展情况及其在航天领域的应用前景。

(2)高度参与互动的教学模式是创新能力培养的前提。创新意识是创新能力的基础,独特的互动教学模式有效激发了研究生的主动参与和积极思维的创新意识。本课程超过1/3的学时是围绕专题讨论展开的,课程要求研究生必须主动参与讨论,同时,教师要将提问情况作为考评标准之一。此外,试验环节也要求研究生相互协作,共同完成预定的试验项目。

(3)理论与应用紧密结合的教学方式是实践能力培养的基础。测试技术课程是一门以知识应用为导向的实践型课程。本课程设置的专题讨论、测试系统设计以及自选试验三个环节占整个课程学时的2/3以上,为研究生应用测试理论和基础知识的学习提供了充分发挥想象力和创造力的展示平台。

三、教学改革的成效

改革后的课程学时分配及考核情况如表3所示。借助于图2所示的具有良好互动性的课程网站,课程的理论教学学时被压缩到10学时。除了《测试基础理论》、《测试系统设计与评估》以及《航空航天试验概述》三章在课堂上讲授以外,其余的理论教学内容均被安排为自学。这种安排方式充分保证了其他三个教学环节(特别是专题讨论环节)的学时,为优化课程教学奠定了基础。

表4给出了近三年专题讨论选题的统计分析结果。需要说明的是:表中的“结合研究方向”是指研究生所选的题目能够结合本学科各研究方向的应用需求。“结合前沿”是指研究生所选的题目能够结合测试技术的发展前沿。“结合科研”是指研究生选题为所在课题组此前开展的科研工作。研究生可通过查阅前人公开发表的论文和已毕业研究生的学位论文了解,也可通过与导师或者高年级研究生的交流理解项目深层次的技术问题。“结合课题”是指研究生所选题目与该研究生作为主要参与人参加的研究课题有关。由表中数据可以看出:绝大多数专题都能够结合研究方向,有助于研究生对专业前沿和工程需求的理解与把握。这主要得益于专题准备阶段指导教师对选题的严格把关和有意引导研究生尽量选择与研究方向相关的题目。专题中也有相当比例的题目结合科研或者课题。尤其是结合课题的专题,由于研究生亲自参与了课题,有深刻的实际体验,报告效果极佳,也易于激发课堂讨论。需要说明的是:结合课题的选题数量基本保持不变,这主要是后续选课的飞行器总体设计和航天器系统与自主技术方向研究生相对接触试验性质科研项目较少以及部分研究生课题暂时没有确定的缘故。

表5给出了2014年度自选试验分析结果。由统计结果可以看出:绝大多数试验选题都是结合科研、课题和实验室设备进行的,并且有相当部分试验使用了专业实验室的重大实验设备。自选试验的调试过程对研究生发现、分析和解决问题的能力提出了挑战。通过参与自选试验,研究生了解了先进设备的用途和前沿课题的试验需求。由于所参与的课题是前沿的,部分试验获得的结果本身就具有创新性。这表明,通过依托专业实验室的科研仪器设备,自选试验取得了良好的教学效果。

依托互动良好的课程网站、反映学科前沿的科研课题以及强大的实验室科研设备,“航空宇航测试与试验技术”课程教学改革压缩了理论教学的学时,并通过专题讨论、测试系统设计和自选试验等三个教学环节,为研究生构建了合理的课程知识体系,加强了研究生创新能力和实践能力的培养力度,取得了良好的教学效果。本课程的教学改革探索开辟了新的航空宇航类专业研究生测试技术课教学模式,也可为类似专业教学改革探索提供有益的借鉴和参考。

参考文献:

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[6]贺德全.现代测试技术及应用课程教学改革探索[J].高 等教育研究,2011,(3).

航天技术概论范文4

1物理习题教学的重要性

1.1物理习题能帮助学生巩固、深化物理概念、规律。

物理学科的教学存在学生看懂、听懂容易,而做题难的现状,而一定量的物理习题教学可以使学生对概念、规律的理解更为透彻、全面,并得到加深和拓展。

学生在新授课上初步掌握了所学的概念和规律,但是在理解上往往只是表面的、片面的、孤立的。只有通过对适当的具体物理习题的解答才能从不同侧面、不同角度完善对概念、规律的理解,巩固与深化所学概念、规律。

1.2物理习题可以培养学生解决实际问题的能力。

物理练习是学生运用理论知识解决实际问题的起点,物理定律和公式是用物理量的符号表示的函数关系,学生在做物理练习时,要将学过的物理定律、公式应用到个别的具体情况中,这样就很自然地建立了理论与实际的联系。如果习题的题材取自于学生周围的生活、生产、交通或军事技术,那么这种联系就更加明显了。在解题的过程中,通过教师的积极引导和学生的独立钻研与总结,可以逐步培养学生分析、处理、解决问题的思路和方法。

1.3物理习题是教学效果反馈的主渠道。

靠课堂上的“察言观色”和简单的提问,远不能全面了解学生对概念、规律的掌握情况,需要通过学生完成习题的情况来捕捉教学信息,准确地抓住学生学习中问题的症结,才能对症下药,及时采取有效措施,进行教学补救,以便为下一步教学活动铺平道路。

2物理习题教学的现状

2.1当前的物理教学中,物理习题受到师生的普遍重视。

应试教育模式下的物理教学,教师讲题目,学生做题目占物理教学活动中相当高的比例,有些教师重结果,轻过程,把大部分的时间花在规律、公式的应用,力图通过例题的讲解,学生习题的练习来达到掌握规律的效果。另外,由于高考、统考的竞争压力,教师企图通过布置大量作业以提高所教学科的成绩。

2.2物理习题的选编与课堂教学的实际脱节。

学生对初次接触到某个概念、规律有一个逐步学会的过程,如果把过难的习题“一次到位”地摆在学生面前,有的甚至把经典的高考题放在新课教学中讲解,这样会挫伤学生学习的积极性,丧失学习物理的自信心。在课后习题中,布置的作业中同类型的题目过多,有的题日综合性过强,使得学生对做物理作业有种恐惧感,进而产生一种厌恶心理,在下次课中教师要化较多的时间和精力去分析前一天的作业,影响新课教学的进度与计划,形成恶性循环。

2.3物理习题教学重视知识与技能目标的训练,轻视过程与情感目标的实现。

物理习题的背景过于陈旧、模型化,与生活、生产、科技脱节,很难激发学生的求知欲及探究自然规律的好奇心。物理例题的讲解过程就题论题,急于得出问题的答案,忽视物理情景过程的分析,解题规律的总结,不能达到举一反三,触类旁通的目的,而是带领学生跳入茫茫题海中,使得学生苦不堪言。

3新课标下对物理习题教学的要求及设计方法

学生做物理习题是学好物理必不可少的环节,反对应试教育,并不是一概反对做习题。新的课程标准要求我们教学的着眼点是培养学生的素质,作为一名物理教师,应当更多地进行实验的研究,进行研究性的学习,进行自然规律的探索,应创造性地精心设计物理习题教学,使习题教学体现新课程标准。

3.1在习题教学中充分体现新课程的“三维目标”。

现行的物理习题教学对“知识与技能”的训练有余,对“过程与方法”的理解有失偏颇,忽视了“情感态度与价值观”在习题教学中的重要作用。在新课程改革的大潮下,为了学生更好地发展,必须克服传统习题教学的弊端,设计挑选体现“过程方法”,“情感态度与价值观”教学目标的物理习题。如:在复习力学时,学生对每一部分知识的理解与应用都有一定基础后,往往表现出对综合性的复杂问题感到无从下手,因此可以设计出“搭积木”式的长过程,分析物理问题。

题例1(1)如图1,质量为mA的物块A静止在光滑水平面上,质量为mB的物块B以速度v0向物块A运动,已知物块B与A碰撞后,以速度vB被反向弹回,求碰撞后物块A的速度。

(2)若在原来A物块静止的位置接一内壁光滑、半径为R的半圆形轨道.如图2,则物体恰好可以运动到圆形轨道的最高点,求此时A的速度大小。

(3)在圆形轨道的最高点时A对轨道的压力为多大。

(4)物体A从半圆形轨道的最高点滑出后,落至水平面上,求物体A下落的时间。

通过这样一系列的子问题,引导学生逐步逼近一个复杂问题的答案,不但每一个小问题学生都可以独立地完成,同时问题的设计符合启发式和循序渐进的要求,学生能体验解决问题的乐趣,增强了学生的自信心和求知欲,而且可以从中体会到解决复杂问题的基本思路。教师的分析引导过程充分体现了重过程,轻结果的新课程理念,体现了新课程的三维教学目标。

3.2物理习题教学的设计应体现将物理知识应用于生活、生产、科技的意识。

物理习题具有丰富的实践内容,应该尽可能地把物理习题跟生活、生产实际结合起来,与现代科技同步。

题例2某卡车在一条限速60km/h的公路上行驶,司机因疲劳开车,造成汽车与路边障碍物相撞的事故,处理事故的交警在路旁泥地中发现一个该卡车上运载的铁零件因惯性冲出后下落陷在泥地里,警察想像卡车刚刚和障碍物相撞时的情景,测量此时卡车上原铁零件的位置离泥地中陷落点的水平位移为13.3m,离地高为2.45m,请你为该车超速行驶的违规行为提供依据。

这是一个平抛运动求初速度的问题,由于赋予了实践背景,物理知识被活化了,抽象的平抛规律与活生生的生活一下子贴近了,在解决实际问题的过程中培养了学生解决实际问题的能力,同时又让他们切实地感受到了学习物理知识的必要性。

题例3(1)有一种高速超导磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装超导强磁体(磁场方向向下),并在两条铁轨之间沿途平放一系列线圈,下列说法中不正确的是:

A.当列车运动时,通过线圈的磁通量会发生变化。

B.当列车运动时,线圈中会产生感应电流。

C.当列车运动时,线圈中感应电流的磁场和超导体磁体的磁场相互排斥,使列车悬浮。

D.当列车高速行驶时,气流的浮力使列车悬浮。

(2)磁悬浮列车在行进时会“浮”在轨道上方,从而可高速行驶,可高速行驶的原因是列车悬浮后:

A.减小了列车的惯性。

B.减小了地球对列车的引力。

C.减小了列车和轨道间的摩擦力。

D.减小了列车的所受的空气阻力。

(3)提高铁路运行时速一直是人们孜孜以求的。1966年有人建议利用超导和路基导体中的感应电流之间的磁力把列车悬浮起来运动,使列车和轨道间的摩擦力减小到零。如果进一步减小运行中的空气阻力,可以设想列车在抽成真空的地下隧道中行驶,由于阻力极小,车速可达1000m/s。当然,列车起动与停站均需要一个匀变速过程,在该过程中,车厢内悬挂的一个小球偏离竖直方向θ角(设tgθ=0.1),如图3所示。假设从我国东海之滨的上海到西域名城乌鲁木齐之间修建这样一条笔直的地下隧道,整条隧道长度为4000km。

①求列车的加速度;

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②作出乘坐上述列车沿隧道横跨祖国东西的v-t图象,完成上述旅程要花多长时间?

③在匀速阶段,该列车的牵引力的最大功率是多少(设列车的质量为100t)?

④该列车只需要在加速阶段做功,而减速过程甚至可以利用特定装置回收列车释放的动能,把节省的能量用于产生真空,实现磁浮。若以理论上可达到的速度1000m/s运行,该列车每次可回收的能量为多少?

本题以磁悬浮列车为背景,实现了物理模型与现代科技的结合。实际问题是物理模型的回忆,在物理习题教学中注重培养学生运用课本知识解决实际问题的能力,正是新课标要求培养的能力之一。利用课本素材,如伦琴射线管原理,可以了解伦琴射线在医疗卫生、工业等方面的应用。新能源的利用与开发,航天技术的发展,交通工具的突飞猛进,生命科学的突破等等都是物理学科为新的科学、技术提供了可用的理论,实验手段和研究方法。对此类习题的分析解答活化了物理知识,加强了课程内容与现代科技发展的联系,培养了学生对科学技术的亲近感,提高了学生的科学素养,充分体现了新课程理念。

3.3物理习题教学的课堂形式应体现以学生为主体,以自主分析探究为主线的教学模式。

新课程强调学生的主体意识,重视培养学生的自主探究能力,因此在习题教学中,教师要能为学生创设一个生动、活泼、民主和谐的学习氛围,通过教师与学生,学生与学生间的交流与信息沟通,达到巩固知识,发展独立分析解决问题能力的目的。由于教学形式避开了教师的“一言堂”,并有意识地引导学生讨论,为不同层次的学生提供了参与的机会,因此便于调动学生的学习积极性,有利于学生的主动参与。另外,由于师生在平等的气氛中进行讨论,学生中的问题可以得到充分地暴露,有利于教师了解学生的学习心理活动,从而可以及时地进行反馈和矫正。再者,由于讨论过程中可以畅所欲言,学生的思维可以得到有效地发散,有利于培养学生的发散性思维和创新意识,同时学生讨论、发言表明自己的看法与见解,有利于培养他们的语言表达能力和与他人合作的能力。为达到以上目的,教师所设计的习题提问难度要适当,要切准学生学习的“脉搏”,要能激发起讨论的热情与兴趣,要能有成功的体验,要使不同层次的学生都能有所收获。

4总结

物理习题教学是教学过程的一个重要环节,教师要针对目前习题教学存在的问题,在习题的设计上,习题的讲评中,渗透新课程理念,激发学生成为学习的主体,自觉、主动、积极地参与课堂教学。在习题教学中提高学生各种能力和科学素养是每位教师值得思考、研究的问题。

参考文献:

[1]《中学物理教学概论》,阎全铎・田世昆,高等教育出版社;

[2]《中学物理教学建模》,苏明义,广西教育出版社;

航天技术概论范文5

关键词:新型工业化;范式;技术经济范式

中图分类号:F424 文献标识码:A 文章编号:1003-5192(2008)06-0001-05

Study on the Essence and Characteristics of New-type Industrialization

Based on Technological and Economic Paradigms

LIU Chang-nian, MEI Qiang

(School of Business Administration, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China)

Abstract:The paper makes some research on the essence and characteristics of new-type industrialization from paradigmatic viewpoint. Firstly,it put forward one fresh topic that new-type industrialization should be a new model of technological and economic paradigms. Secondly,it analyzes and proves the intrinsic basis theoretically about the paradigms of new-type industrialization. Finally,this paper explores some “sudden change”characteristics about new paradigms opposite to old paradigms from four ways.

Key words:new-type industrialization; paradigms; technological and economic paradigms

1 引言

新型工业化是基于科学发展观提出的,是对中国未来发展路径的深刻揭示和准确定位,其内涵十分丰富。本文认为,新型工业化是一种新的经济技术范式的确立,是发展观的科学演进。与传统的工业化范式相比较,不难发现,新旧范式之间存在某种承接和递进关系,但更重要的是新范式所具有的“突变性”和与旧范式的内在“冲突性”,使新范式具有熊彼特意义上的“创造性毁灭”的显著特征,范式转换意味着技术轨道、经济发展模式的变革和发展理念的整体性转换。因此,从范式的视角研究新型工业化的内涵与特征,对于建设全面、协调、可持续的中国特色的发展道路,具有特殊意义。

2 范式概念的提出及发展演进

2.1 范式概念的提出

范式(paradigm)这个概念在理论上的最早提出,应追溯到美国著名的科学学家Kuhn在其 1962 年出版的经典著作――《科学革命的结构》一书。在此书中,Kuhn[1]创造性地引入“范式”这一概念,并将之视为开展科学研究活动的基础,以及科学研究的思想工具和实用工具,进而描绘出基于范式及其变革的科学发展的动态图景,库恩关于范式概念的含义极其广泛。哲学家Lakatos[2]认为范式是一个多层次的结构体系,并将范式大致分为元范式(meta-paradigm)、社会学范式(sociological paradigm)和构造范式(construct paradigm)三个层次,包括内核和保护带两个部分。总体来讲,范式的概念有广义和狭义之分,郑雨、沈春林[3]研究认为:广义地说,可以把范式看作是某个时代人们对事物的共有的见解、思考方法及思维框架的总称;狭义的范式则可以只针对某一具体的学科领域。本文认为,范式就是指在特定时期内,根据科学共同体的理论体系和心理特征所制订的一整套理论、原则、定律、准则、假说、方法等的总和。

2.2 技术范式

继Kuhn之后,创新经济学家Dosi将范式概念引入技术创新研究中,他借助库恩科学发展范式来考察技术演化特点时提出了技术范式的概念,并将其描述为基于自然科学的高度选择性原理的、解决特定技术经济问题途径的“图景”(或模式),以及那些以获取新的知识为目标、并尽可能地防止这些新知识过快地扩散到竞争者的特定规则[4]。根据这个定义,我们可以看出,技术范式并非某种具体的技术,而是经济社会在一定时期由各种具体技术组成的一个技术体系。基于此,Sahal[5]把技术范式看成是技术路标(Technological Guideposts),即技术发展通过范式的形式能够获得一个比较准确的选择发展方向;同时范式又是已有知识的“蓄水池”,使得技术知识能够不断地得到积累并使企业通过汲取技术知识“存量”或“蓄水池”来产生创新的机会。在这里,技术范式显然是已有知识的积累,具有Rosenberg意义上的“聚焦器”[6]特征。

2.3 技术经济范式

1986年,Freeman和Perez在继承Dosi“技术范式”的基础上,提出了技术经济范式这一概念,从而将技术范式和经济增长直接联系了起来。Freeman和Perez[7]把一定类型的技术进步定义为“技术经济”模式的进步,并把影响经济发展的技术创新分为增量创新、基本创新、新技术体系的变革和技术经济模式的变革四种类型。

增量创新是指这一类创新并非经常性深思熟虑研发的结果,而是工程师和其他直接参与生产活动人员的发明和提出的改进意见的结果,或者在“干中学”、“用中学”时连续发生的结果,它有助于改进生产要素的使用效率,而且在时间上具有连续性。

基本创新产生于深思熟虑的研发,常常包括一种联合的产品、工艺和组织的创新,它在时间上是非连续的,其分布也是不均匀的。

新技术体系的变革指若干对经济领域产生影响,同时导致全新部门出现的影响深远的技术进步,它是增量创新和基本创新的一种组合,往往伴随着机构创新和管理创新。

“技术经济模式”的变革指技术体系的某些变革,由于它们的效果如此之大,进而它们对整个经济行为都有重要影响。一种这样的变革含有多组基本创新和增量创新,而且最终可能包含若干新技术体系。

在Freeman和Perez的眼里,“技术经济”模式变革与前三种模式相比,无疑是一场技术革命。这种革命的“一个极其重要的特征是,它具有在整个经济中的渗透效应,即它不仅导致产品、服务、系统和产业依据自己的权力产生新的范围;它也直接或间接地影响了经济的几乎每个其他领域”。它导致“相互关联的产品和工艺、技术创新、组织创新和管理创新的结合,包括全部或大部分经济潜在生产率的熟练跃迁和创造非同寻常程度的投资和盈利机会”[7]。显然, Freeman和Perez的技术经济范式已经突破了Dosi的技术范式所着眼的技术变革的轨迹,比创新“群”或技术系统的概念更为宽泛。

技术经济范式中的核心概念是“关键生产要素”,Freeman和Perez认为,“关键生产要素”是技术经济范式中的“一个特定投人或一组投入”,它可能表现为某种重要的资源或工业制成品,它决定着技术经济范式的特征并成为划分不同类型的技术经济范式的依据。依据Freeman和Perez的解释,成为“关键生产要素”需满足三个条件[7]:(1)使生产成本具有明显下降的能力;(2)在很长时期无限供应能力;(3)广泛被应用和易于扩散的能力。

一般来说,“关键生产要素”并不表现为孤立的投入,而是处于技术创新、制度创新和管理创新迅速增长体系的核心,其中某些创新与关键生产要素自身的生产有关,其他则与 “关键生产要素”的利用有关。关键生产要素既是所在技术经济范式中科学技术发展水平的集中体现,又决定着技术经济范式的生产可能性边界,因而在各种不同的技术经济范式中居于核心地位。如以棉花、煤炭和蒸汽动力为表现形式的“关键生产要素”映射出的必然是现代纺织业技术经济范式。

2.4 技术经济范式的演化形式

技术经济范式的演化方式分为两类:一是范式进步,它是一个渐变的过程,是一种常态。一种技术经济范式一旦形成,它将在相当长的时期影响宏观和微观经济的结构和运行,随着技术经济条件的变化,在既有范式内核基本保持不变的前提下,通过对保护带的调整来增强范式的适应性。二是范式转换,它是一个突变的过程,即抛弃既有的范式的内核,用一种新的内核取代原有的内核,由此形成一个新范式。范式演进的现实形态是范式进步范式转换新范式的形成的动态演进,是渐变与突变相统一的过程,如Dosi所言:“科技进步通常是新范式发展的一个必要条件,随着旧技术范式成本和改进的困难,新范式将变得富有吸引力”[8]。

新的技术经济范式是特定的经济、技术变量共同作用的结果,是有迹可寻的。新的技术经济范式确立的前提是:“只有当上一个周期的关键生产要素及其相关技术群,给出了收益递减或者对于进一步提高生产率或对于新的盈利性投资的潜力已接近极限的强烈信号时”[7]。Freeman和Perez认为,新的技术经济范式包括9种特征[7],其中核心是“关键生产要素”、主导技术群和适宜的组织形式等。

3 范式视角下新型工业化的本质与特征

3.1 工业化与新型工业化

工业化是一个历史的范畴,每一个发展中国家其追求现代化的征程都是从工业化起步的,工业化事实上已构成各国经济增长的主体。传统工业化范式诞生于以蒸汽革命为标志的第一次科技产业革命,它克服了既有农业技术经济范式在空间上的障碍,突破了手工生产的局限,极大地解放了生产力,实现了人类由农业经济向工业经济的转变。然而传统工业化范式是以生产要素的持续高投入、环境退化和经济粗放式增长为特征的,在实施工业化的过程中往往会遇到严重的资源瓶颈、技术瓶颈和环保生态瓶颈等,难以实现可持续的经济增长,其发展演进已到尽头,破解技术经济发展难题需要新的技术经济范式的确立。

我国提出走新型工业化道路的发展战略,这不仅是中国工业化路径的转型,更是一种新的技术经济范式的确立,是我国面对信息化、经济全球化等“多峰逼近”的新的历史条件下,发展观的创新性突破。它要求我们在加快完成工业化目标的同时叠加完成信息化时代的任务,坚定不移走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展之路,建设资源节约型、环境友好型的创新型国家。

3.2 新型工业化范式确立的内在依据

不言而喻,经济增长方式的每一次转变都是由内在的技术范式演进推动的,“技术进步是形成经济格局转换的基本动力”[9]。作为一种新的技术经济范式,新型工业化范式的确立有其内在的规定性,是范式演变的必然结果。如舒马赫所言[10],“现代工业体系尽管拥有它全部体现高度智力的先进技术,但却在摧毁自己赖以建立的基础。 而在旧技术范式中,靠新技术来解决旧问题是行不通的”。

新型工业化范式具有范式的一般性特征,主要表现在:

(1)科学性。范式是现实世界一定程度的客观映像,新型工业化范式是经济发展、科技水平、资源和环境的现实要求。当今世界已进入信息化时代,一些发达国家早已进入后工业化社会,与之相比,我国以及众多发展中国家所进行的工业化则是“迟到的工业化”,我国的国情是人口多、科技水平低、人均资源占有量少、环境污染加剧、就业压力大,所以,我国的工业化具有两大战略任务:一方面要充分把握信息技术革命带给我们的重大历史机遇,发挥后发优势,用信息化带动工业化,实现跨越式发展;另一方面要转变工业经济增长方式,深化工业化进程,提高经济发展的专业化水平和现代化质量,为加快信息化发展提供物质基础和需求源泉。可见,新型工业化范式是工业化与信息化的客观发展规律与中国实际相结合的产物,是中国现阶段的必然选择。

(2)阶段性。范式的演变是随着客观环境条件的变化而不断变化的。新型工业化范式既是传统工业化范式延伸和合理成分的传承,又是对旧范式的扬弃和超越,是特定历史阶段科技经济发展的结晶,是工业技术范式向信息技术范式转换的过渡阶段。目前,少数发达国家如美国,经济发展早已越过工业化的顶峰状态,而进入“信息技术范式”。信息技术革命是以互联网的诞生为标志,它使人类拥有了迄今最强大的信息整合平台,进而促成了传统的、物资能量型技术经济范式的质变。我国随着新型工业化目标的完成,技术经济的发展也必将全面迈入信息技术范式。

(3)地域性。由于历史和文化传统等因素的影响,在不同地域生活的人们观察问题的方式总是存在着一定程度上的差异,新型工业化范式的核心内核具有普遍意义,是当今发展中国家通过工业化实现现代化的一般规律,亚洲“四小龙”的工业化成功实践,为此提供了有力的佐证。然而,不同的国家和地区其资源禀赋、技术经济发展水平、制度环境的差异巨大,因而,各个国家或区域其新型工业化实践和实现路径必然不同,走出一条独具特色的新型工业化之路是范式进步的具体写照。

深入一步探求表明,新型工业化范式具有技术经济范式的特殊性特征,主要表现在:

(1)关键生产要素。Freeman和Perez[7]认为,“关键生产要素”的变迁是技术经济范式变迁的桥梁和纽带。新型工业化范式的“关键生产要素”是知识、计算机芯片和互联网等,不同于以钢铁、乙烯和矿产资源为“关键生产要素”表现形式的传统工业化范式。

(2)主导技术群落。一定时期内经济增长的方式、途径和规模是由一个或几个主导技术群所决定的。随着科学技术的发展,主导技术群也会发生变化,经济发展的技术基础也会因之改变。自20世纪80年代以来,一场新的技术革命正在世界范围内兴起,以信息技术、生物技术、航空航天技术、新材料、新能源和环保技术为主导的新技术群落已经形成,其产业化进程在深刻地改变着各国传统的社会经济结构,一些新型的工业化国家抓住了这一主导技术群发展的时机,大力发展高新技术产业,成功地实现了产业结构的转型和传统技术经济增长范式的更迭。

(3)经济增长方式。传统的工业化范式下,劳动和资本密集型产业是主导产业,资本、原材料和能源是主要的战略资源,经济增长的目标主要是通过资本、设备等有形生产要素的持续投入来实现的,是一种粗放式的甚至是资源掠夺式的经济增长范式,在经济高速发展的同时也付出了沉重的环境生态代价,如巴里•康芒纳[11]所言:“美国战后技术变迁产生的,不仅是宣布了具有很多预示意义的国民生产总值上的126%的增长,而且有一个在比率上高于国民生产总值10倍的环境污染水平的上升”。新型工业化范式下,高新技术和信息产业成为主导产业,知识、智力和信息是主要的战略资源,经济增长主要是通过知识、智力等无形生产要素的投入来实现的,是一种集约式的可持续发展新模式。

(4)适宜的组织形式。传统工业化范式下,股份制公司成为最普遍的企业经营模式,企业的生产经营日趋规模化、标准化和国际化,企业的组织形式日趋复杂化,制造业成为国民经济中最重要的经济部门。新型工业化范式下,企业中人力资本和知识资本的价值将被高度重视和合理估价,企业的组织结构日趋扁平化、网络化和虚拟化,知识创造活动即知识创新成为组织最重要的活动,信息技术在企业生产经营各环节中所发挥的效能日渐增大,中小企业特别是高新技术中小企业大量涌现,并获得充足的发展空间,现代服务业在国民经济中的比重持续上升,信息产业将成为最重要的经济部门。信息产业的发展不但会带动传统产业的升级和转型,而且带来了一系列新型产业的蓬勃兴起,将极大地放大全球经济发展的步伐。

3.3 新型工业化范式的主要特征

新型工业化范式是传统工业化范式的“突变”,这种突变特征主要表现在:

(1)新型工业化是一种可持续发展的新模式

传统工业化范式其内在逻辑上具有逆生态性或与环境、自然的不和谐性。传统发展模式是以“资源产品废弃物污染排放”为基本特征的开放的、线性发展逻辑,它的开放性是指为追求经济发展,甚至可以不顾一切地掠夺资源、破坏生态环境。这种发展模式主要表现为“两高一低”,即高消耗、高污染、低利用,会造成资源的过度开采、大量浪费和严重的环境污染,而且经济发展速度越快,付出的资源环境代价越大,最终将会丧失发展的后劲,是不可持续的经济发展模式。

新型工业化发展模式是以人与自然、生态环境的协调发展作为根本目标,科学地利用、开发和保护资源,坚持技术的可持续发展、经济社会的可持续发展与生态的可持续发展相衔接,为人类可持续发展提供创新技术体系。经济发展以“资源产品再生资源”为特征,通过资源的节约和循环利用来达到缓解经济发展同资源环境之间矛盾的目的。其表现为“两高两低”,即高利用率、高循环率、低消耗和低污染,实现了物质、能量梯度和闭路循环使用,最终实现了经济系统与自然、生态与环境的和谐统一。

(2)新型工业化是一种工业化和信息化相融合的新模式

工业化和信息化是人类社会经济发展长河中不同的子阶段,社会发展的各个阶段之间虽然总体上是依次递进的,但各个阶段之间并不是完全独立和严格依次单列的,在相当长的历史时期中若干阶段是并列存在的,呈错落交织状态。工业化孕育了信息化,工业化是信息化的物质基础和主要载体,没有工业化的发展,就没有信息化兴起;信息化是工业化的延伸和发展,是工业化的提升动力和推动“引擎”,信息化能够助推工业化的跨越式发展,缩短工业的进程和时间。为完成工业化进程,英国花费了200年,美国、日本花费了100年,而新型工业化国家之一的韩国只花费了30多年。因此,将工业化和信息化相融合的新型工业化发展模式,对经济社会具有“重塑”功能。

(3)新型工业化是将知识视为最关键生产要素的发展新模式

由于知识资源具有边际收益递增等显著特性,从而使资本――这一传统的最稀缺的生产要素逐渐失去了其主导地位,知识成为生产要素中最具创造力和价值的核心资源。在新型工业化范式下,依赖稀缺物质资源的生产逐渐转变为依赖技术与知识的生产,社会生产围绕知识生产知识扩散知识应用的过程展开,产业之间以知识传导和价值实现为链条形成动态的经济结构体系(如图1所示),通过知识创新、技术创新推动高新技术产业群的快速成长和发展。

与此同时,又以知识共享效应和收益递增效益带动整个产业结构的优化和不断高级化,从而最终使整个社会经济得以长期持续增长和发展。因此,知识就是财富,知识就是价值,知识是组织核心竞争力的根本。

(4)新型工业化是“以人为本”的发展新模式

“以人为本”就是要把人置于经济和社会的核心地位,坚持发展为了人民,发展依靠人民,发展成果人民共享的科学发展理念,从根本上改变传统工业化“见物不见人”,片面追求GDP增长的做法。

20世纪50年代初,经济学家Schultz创立了人力资本理论,他认为人力资本是社会进步的决定性原因,并进一步指出人力资本就是指体现在人身上的技能和生产知识的存量[12]。1983年经济学家Romer[13]在其新经济增长理论中提出知识(即人力资本和新思想)是经济增长最重要的要素。可见,在现代经济中,知识是科学之源,知识创新是推动经济发展的原动力。在人类的社会实践中,知识与人始终是形影不离的,人既是知识的载体,又是知识创新的主体,知识资源的源泉是人力资源,良好的人力资源将为组织提供无穷的发展动力。因此,可以说组织通过知识积累获取核心竞争能力的过程,必然是组织获取人力资源优势的过程。

发展经济的目的是为了改善民生,我国的国情“特质”是人口多、劳动力资源丰富,然而Romer意义上的人力资本并非一般意义上的劳动力,认知科学的研究表明,在现代社会中,体能、技能、智能三者存在两组简单的等比级数规则,即对于体能、技能与智能的获得,社会需要支付的成本分别为1∶3∶9,而人的体能、技能与智能对社会财富的贡献则分别为1∶10∶100[14]。为此,一方面,引导、激励和强化个体和组织的学习能力,鼓励个体在团队中分享知识,加强知识的扩散和转化,不断提高组织的知识创新能力,通过不断提高劳动者的专业化素质,增加劳动者身上知识存量,特别是隐性知识的存量,加快普通劳动力向人才资源的转化进程。另一方面,在推进工业化的过程中,要千方百计地拓宽就业渠道,有效地解决好就业压力,实现劳动力资源的充分利用。

4 结束语

本文认为新型工业化的实质是一种技术经济范式的确立,是科学发展观的必然产物。21世纪人类必将全面步入知识经济时代,创新已经越来越成为世界经济竞争的基础,以工业化和信息化高度融合为特征的新型工业化范式,必将成为后发国家顺应世界科技经济发展趋势,实施跨越式发展,实现富民强国的现实路径选择。

参 考 文 献:

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