工業(yè)智能技術(shù)范文
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關(guān)鍵詞:智能工業(yè);石油化工;技術(shù)變革
石油化工工業(yè)的轉(zhuǎn)型是當前的一個重要趨勢,主要因為石油石化工業(yè)受到新能源革命和頁巖氣技術(shù)以及化學反應工程新變化的影響。有關(guān)碳鏈變化的工業(yè)是石油化工工業(yè)的本質(zhì),石油化工就是對新物質(zhì)和新應用進行創(chuàng)造和發(fā)展,石油化工技術(shù)的變革真正開啟了新能源材料、新結(jié)構(gòu)和功能材料的時代。
1石油與石化工的現(xiàn)狀
將原油和天然氣從陸地或海洋的油井中進行提取,然后利用各種方法將其運輸?shù)綗捰蛷S。之后煉油廠通過各種物理和化學變化對原油和天然氣進行處理。蒸餾是整個工業(yè)處理過程的核心[1]。CDU和VDU是蒸餾的兩個進程,其中將有價值的餾分和汽油從原油原料中提取出來是CDU的主要目的。煉油廠裂解的原料就是石化行業(yè)應用的材料:天然氣的組成部分就是提取出的石腦油和丁烷。更輕和更寶貴的部分是通過對重油分子進行裂解得到的。蒸汽裂解和催化裂解是兩種分解的過程。當前全球提出的100%新能源計劃是最大的挑戰(zhàn),石油化工工業(yè)傳統(tǒng)的框架將會被全電動和太陽能汽車所改變,因此石化可能會被新能源全面代替,新能源將會成為能源新的提供者者,而將在非傳統(tǒng)能源方面集中石油化工的主要產(chǎn)品,如經(jīng)過創(chuàng)新的有機高分子材料。
2技術(shù)框架的進步
2.1空間維度的進步
目前從空間上來說。石油化工行業(yè)要從人類居住的核心區(qū)遷移到非適合人口生活的邊緣區(qū)域,這是石油化工行業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢[2]。同時海上或陸地上的油井要從傳統(tǒng)獲取原油過度到對原油產(chǎn)品進行制造的方向。石油化工技術(shù)進步最直觀的反應就是微型化的石化工業(yè)生產(chǎn)的過程,這個生產(chǎn)過程也是與地球表面的分布具有聯(lián)系。反應過程空間尺寸的縮小受到納米技術(shù)對催化反應貢獻的影響,這也從側(cè)面說明石化企業(yè)要從技術(shù)上對自己的工業(yè)空間進行重新設(shè)計。新石油石化工業(yè)空間的形態(tài)就是垂直工廠,當前的油井都是將陸地或者海洋內(nèi)部的原油向陸地表面和海平面上進行提升,但是在未來要在陸地內(nèi)部和海洋底部直接實驗整合石油反應過程的目標,因此石油工廠發(fā)展的基本方向在地球表面上是不應該出現(xiàn)的。根據(jù)當前的開采技術(shù)相應的油氣資源樂意在頁巖層上進行獲取,但是未來相應物質(zhì)成份的轉(zhuǎn)化可以直接在地下進行。其本質(zhì)就是將轉(zhuǎn)化與獲取的過程融合在一起。
2.2分布式的應用
石油石化工業(yè)趨管線化是改變當前油氣管線在地球表面遍布的一種必然趨勢。所謂的管線就是支撐流體力學服務的系統(tǒng),如果轉(zhuǎn)化物質(zhì)的過程在產(chǎn)油區(qū)本地進行,則會大大降低對管線的依賴程度[3]。從保護環(huán)境的方面來說,輸油管線也是一種重要的潛在污染源,所以管線化的實現(xiàn)也是在一定程度上進行環(huán)境的保護。
3工藝過程的無線化和無人化
工業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的主要代表形式就是工業(yè)無線化,無人工廠和機器人服務真正意義上的實現(xiàn)都是由無線化來完成的。本文主要是對無線網(wǎng)絡(luò)如何覆蓋全工藝的過程以及普及無線應用如何用創(chuàng)新的商業(yè)模式進行促進這兩方面進行重點研究。無線網(wǎng)線技術(shù)的演進速度對無線網(wǎng)絡(luò)服務外包有著決定性的影響,這并不是用簡單的投資回報問題就可以說明的[4]。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)自身無法實現(xiàn)運營無線工業(yè)網(wǎng)的主要原因是傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)的本質(zhì)是在有線通訊的基礎(chǔ)上進行建立的,其在管理理念和應用創(chuàng)新方面沒有積累有關(guān)無線化工藝過程的知識,對于處理無線化所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的能力也不具備。在傳統(tǒng)的概念中就存在無人工廠,但是隨著智能工業(yè)框架的發(fā)展對于當前各種技術(shù)挑戰(zhàn)帶來的需求無人工廠的本身已經(jīng)無法使其得到滿足,主要是因為在傳統(tǒng)的概念中無人工廠主要是工業(yè)過程完成以后預置管理流和過程控制流的總稱。但是在智能工業(yè)的框架中,需要對面向定制和迅速響應服務的系統(tǒng)進行建立,傳統(tǒng)的無人工廠模式對于這種實時的影響過程難以使其實現(xiàn)。在無人工廠模式為未來的發(fā)展過程中,其管理平臺的策略主要是利用模塊化的功能來實現(xiàn)的,其不同工藝過程的安排和實施的共線或則制造平臺化主要多是利用人工智能來實現(xiàn)的。
4結(jié)語
綜上所述,隨著我國經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展,對新能源的利用越來越重視,而石油化工傳統(tǒng)的框架將會受到新能源利用的巨大沖擊,因此石油化工的技術(shù)框架也要進行變革和進步,如對納米技術(shù)進行利用、對垂直工廠進行建造以及分布式的應用等,另外隨著我國技術(shù)的不斷進步石油化工的工業(yè)過程也會逐漸實現(xiàn)無線化和無人化,而且當前的石油石化工業(yè)對環(huán)境也會造成巨大的壓力,這些都加快了石油石化工技術(shù)框架的轉(zhuǎn)型,因此石油石化工技術(shù)的發(fā)展在一定程度上也是由環(huán)境決定的。
參考文獻:
[1]丁未.智能工業(yè)與石油化工技術(shù)變革[J].中國儀器儀表,2015,(01),02:15-18.
[2]鄭前賀.新疆石油管理局化工延伸加工的戰(zhàn)略研究[D].重慶大學,2004,(03).
[3]沈金國.石油化工過程人工介入控制系統(tǒng)的應用研究[D].湘潭大學,2005,(06).
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【關(guān)鍵詞】現(xiàn)狀;液壓技術(shù);機械智能化;發(fā)展趨勢
1、液壓技術(shù)
在電子信息發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)操控的時代,液壓技術(shù)在許多行業(yè)和不同層面上應用很廣泛,在近十幾年中得到了巨大的提高。它是將電子與機械結(jié)合起來,能更好的利用電子操作的便捷和機械的動力相融合的一個機械系統(tǒng)。
1.1液壓技術(shù)的現(xiàn)狀
1795年,英國制造了世界第一臺工業(yè)設(shè)備水壓機;19世紀末,德國制造出液壓龍門刨,美國也造出了液壓六角車床和液壓磨床。由于是剛發(fā)展的一門新的技術(shù),當時的條件都不成熟,導致液壓技術(shù)在當時發(fā)展停滯,直到20世紀,它才成為近代工業(yè)的一個重要的分支。
1.2液壓技術(shù)的優(yōu)勢
由于液壓技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中作為一種興起的技術(shù),但它的優(yōu)勢越來越受現(xiàn)代企業(yè)的接受。首先,通過對機械的改造,液壓技術(shù)在機械中的應用得到了很好的體現(xiàn)。機械組件結(jié)構(gòu)的微型化,使得機械運轉(zhuǎn)時消耗的功率減小,降低了耗電量,同時遏制了不必要的消耗;由于組件的功能存在多樣化,在機械運轉(zhuǎn)的過程中,使機械的操作更便捷、更人性化。其次,變量泵在機械中運用越來越廣泛,通過對變量定律的研究和使用,降低了能量的消耗,也增長了變量泵的使用周期。再有,由于新材料的投入使用,對電磁閥、比例閥性質(zhì)的提高起決定性的作用,可以提高閥的使用性能,通過閥所能操控的工作量更大、效率更高,使它的功能能夠得到更好的體現(xiàn)。
1.3電液控制技術(shù)的應用
工程機械工作裝置液壓控制系統(tǒng)的發(fā)展往往有3個階段,由操作桿手動直接控制換向閥芯到由手動先導比例減壓閥液控主換向閥發(fā)展到如今先進計算機控制的電液比例操控。這種操控技術(shù)的自動化程度越來越高。
其中,卡特992B裝載機應用了最為先進的工程機械工作裝置操作系統(tǒng),即利用電液比例控制系統(tǒng)來完成的。這是一項很重大的改革,實現(xiàn)了真正意義上的“指尖操作”,大大減小了勞動量。使產(chǎn)生的噪音、熱量和作用力由原來安裝在駕駛室內(nèi)部的手動先導式比例減壓閥轉(zhuǎn)移到了駕駛室外部。通過避免受電信號的影響,可以在不受干擾的情況下對機械工程工作裝置進行監(jiān)測,隨時對監(jiān)測的狀態(tài)與主控模塊進行通訊,并能夠?qū)嵤┤轿坏目刂?,這種便捷與強大的操作系統(tǒng)將是工程機械發(fā)展的一個新前景。
電液比例控制是指在液壓傳動中,能夠接收模擬和數(shù)字信號,使輸出的流量或壓力能夠連續(xù)的成比例的受到控制。為了對液壓系統(tǒng)的參數(shù)進行實時的監(jiān)測與控制,往往與計算機緊密相連,通過計算機來監(jiān)測,達到隨時控制的目的。
1.4自動變速技術(shù)的應用
在工程機械中,往往作業(yè)環(huán)境和條件制約了工作者的勞動能力,導致工作效率低下。為了提高勞動者對外在條件變化的適應能力,往往使液力傳動串聯(lián)一個液壓動力換擋的機械變速器,可以達到理想的效果。這種裝置合并了液力傳動與機械傳動的優(yōu)點,通過合理的配置,不僅可以提高了克服低速重載的能力,還能避免機械重載下發(fā)動機熄火的問題。但是新的問題又產(chǎn)生了,這種便捷導致了效率的低下,而且在高載或低載的情況下,機械運轉(zhuǎn)將大部分的能量產(chǎn)生為熱能。目前,駕駛員的經(jīng)驗與能力才能保證液力傳動在高效區(qū),但由于機械作業(yè)的條件相對復雜,作業(yè)的環(huán)境也很惡劣,而且需要駕駛員1小時換擋近1000次,這種高強度的勞動,也直接影響運轉(zhuǎn)時的效率。隨著科學技術(shù)的不斷革新,智能化漸漸的占據(jù)了人們的生活。通過自動變速器的使用,不僅提高了效率,更減輕了勞動者的勞動強度,對這一技術(shù),將會改善人們的生活。
1.5液壓CAD技術(shù)的應用
通過了解液壓CAD技術(shù)的發(fā)展過程,液壓CAD技術(shù)將會取得很大的進展。近幾年,在液壓CAD技術(shù)方面,建立了信息一體化的系統(tǒng)操作范圍,實現(xiàn)開發(fā)、制造、銷售、使用和開發(fā)等一系列的過程,并將計算機技術(shù)融合其中,根據(jù)實際的操作,可以提前進行預演,保證目標實現(xiàn)的最大可能性。利用CAD技術(shù)對液壓等產(chǎn)品的過程進行檢測和維護,讓液壓技術(shù)及操控技術(shù)得到質(zhì)的提高。
2、工程機械智能化
在當下快速發(fā)展的知識經(jīng)濟社會,原有的機械制造業(yè)的技術(shù)已經(jīng)不能給企業(yè)帶來更大的效益,為了走向更好的前景,企業(yè)的機械制造業(yè)在原有的基礎(chǔ)上有所提高,制造出更利于企業(yè)發(fā)展的機械設(shè)備,帶給工業(yè)技術(shù)和制造效率上的提高,從而實現(xiàn)低耗、高效,能夠在短時間完成項目。
2.1工程機械的現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的工程機械對人員的操作上有很高的要求,對人員的利用上也比較多,因為每一步工作都是在作業(yè)員的操作下完成的,才能保證機械的正常運轉(zhuǎn),這種機械操作對操作員的依賴程度很大,需要準確、準時的對機械進行操作,所以,在這種機械控制模式下制造的效率相對而言比較低下,人員的調(diào)動也是比較大的,往往操作上不能有任何的錯誤。隨著科學技術(shù)的不斷革新,各種制造技術(shù)的出現(xiàn),工程機械將產(chǎn)生來巨大的改革與效益的大幅度提高。
2.2工程機械制造技術(shù)的發(fā)展
由于傳統(tǒng)工程機械不能達到現(xiàn)代社會高效益的要求,落后的工程制造技術(shù)在一定程度上阻礙了企業(yè)制造業(yè)的發(fā)展,面臨這種技術(shù)上的問題,企業(yè)亟待解決,所以,對工程機械制造技術(shù)做出個更高的要求。由于計算機的快速發(fā)展,計算機在操作上對工程機械制造提供了一個很好的環(huán)境,尤其是數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展,它綜合科電子、計算機、自動控制等方面的眾多技術(shù),同時,數(shù)控技術(shù)在很大程度上使人員在機械的操作上變得越來越便捷,效率得到了巨大的提升,由于網(wǎng)絡(luò)化的不斷發(fā)展,利用計算機與工程機械技術(shù)使得CAD、CAM與數(shù)控技術(shù)融為一體,進一步提高了效率。
2.3工程機械智能化的發(fā)展趨勢
隨著科技經(jīng)濟的到來,企業(yè)的制造業(yè)在社會上扮演的角色越來越重要,企業(yè)的制造業(yè)正逐步走向智能化,工程機械智能化在一定程度上標志著企業(yè)效益的提高,也顯示了工程機械技術(shù)越來越跟隨時代的腳步。在我國,工程機械產(chǎn)品要獲得不斷的提高才能具備國際競爭力,實現(xiàn)并形成產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)模式。
1)對微電子、計算機、多傳感器、自動控制等技術(shù)進行綜合利用,對工程機械中的職能控制系統(tǒng)和集成操作技術(shù)進行控制,這些技術(shù)將是機械智能化的核心。
2)對工程機械中的故障診斷系統(tǒng)和技術(shù)研究開發(fā)。為了更全面的了解工程機械的工作狀況,需要在工程機械的關(guān)鍵零件上安裝傳感器,對實時檢測的數(shù)據(jù)進行收錄,并加以收集與整理。比如,發(fā)動機的油溫、油壓、變速器油壓、液壓系統(tǒng)中回油背壓和燃油量的運行數(shù)值等;并根據(jù)應該發(fā)生事故的類型安裝必要的警示燈、報警器等。
3)通過收集機械工程中出現(xiàn)的典型的運行故障,對產(chǎn)品容易出故障的典型零件進行檢測,對故障進行診斷方法與機理的研究,建立故障數(shù)據(jù)庫,能夠及時準確的對機械進行保養(yǎng)與維護。
4)對機群進行控制的新智能進行研究開發(fā)。該系統(tǒng)除了一般的配置,還應該能夠故障的遠程診斷與維護、機載智能化的監(jiān)控、機群進行的監(jiān)控接收等。
為了更好的提高工程機械的效率,減小勞動強度。發(fā)展智能化是必要的趨勢。
參考文獻:
[1]斯琴花.液壓技術(shù)的作用與發(fā)展趨勢[J].科技資訊,2012(14)
篇3
關(guān)鍵詞:樓宇智能化工程技術(shù); 新專業(yè)設(shè)置;專業(yè)特色
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A
1.開設(shè)《樓宇智能化工程技術(shù)》專業(yè)的必要性
1.1 國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展的需要
加入WTO后,我國經(jīng)濟融入世界經(jīng)濟的步伐加快,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的國策,使得我國迅速成為世界經(jīng)濟發(fā)展最快的國家。雖說國際經(jīng)濟受到了沖擊,物聯(lián)網(wǎng)科技技術(shù)的日新月異的迅猛發(fā)展,我國建筑行業(yè)生產(chǎn)還能保持穩(wěn)定增長,良好的內(nèi)需環(huán)境為中國建筑行業(yè)提供了良好的發(fā)展機遇。隨著工業(yè)建筑智能化的快速發(fā)展和樓宇智能化工程設(shè)備應用領(lǐng)域的不斷擴大,專業(yè)人才的需求量也不斷增加。有關(guān)專家認為,今后幾年是樓宇智能化工程行業(yè)發(fā)展壯大的戰(zhàn)略機遇期。
目前我國國民經(jīng)濟穩(wěn)步快速發(fā)展,近十年GDP增長率一直保持10%上下的幅度。在樓宇智能化工程技術(shù)類方面,隨著現(xiàn)代化建筑行業(yè)的市場需求,樓宇智能化產(chǎn)業(yè)的規(guī)模空前龐大,業(yè)內(nèi)專家表示,隨著樓宇智能化工程技術(shù)的普遍應用,市場對樓宇智能化工程人才的需求量將不斷增加、價值不斷提升、領(lǐng)域不斷擴大?,F(xiàn)行業(yè)的培養(yǎng)機制和人才結(jié)構(gòu)遠遠不能滿足樓宇智能化工程業(yè)的發(fā)展需求,未來各類樓宇智能化專業(yè)人才需求量會很大。國內(nèi)樓宇智能化行業(yè)將迎來前所未有的發(fā)展局面。
1.2 本地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的需要
根據(jù)對鐵嶺地區(qū)從事各種樓宇智能化工程設(shè)備的開發(fā)、生產(chǎn)、安裝、調(diào)試及管理、營銷等進行詳細的調(diào)研,同時對國內(nèi)樓宇智能化工程技術(shù)行業(yè)進行了認真的分析和論證。得出如下結(jié)論:
市內(nèi)現(xiàn)有鐵嶺建筑集團、鐵嶺設(shè)計院、鐵嶺高壓開關(guān)有限公司、鐵嶺市建筑有限公司、鐵嶺電子有限公司、各企事業(yè)單位、各賓館、酒店、銀行、部隊等單位,他們都是從事樓宇智能化工程生產(chǎn)、研發(fā)、安裝、營銷等,生產(chǎn)經(jīng)營良好,專業(yè)技術(shù)人才需求量大;
市內(nèi)樓宇智能化工程制造、設(shè)計、施工、安裝、調(diào)試、維修、綜合布線和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的系統(tǒng)集成、銷售、售后服務、技術(shù)管理等專門人才每年需求量很大,每年新增專業(yè)就業(yè)人員300人以上。從發(fā)展的觀點看,每年還有很大的逾增空間。隨著沈鐵同城化的建設(shè),沈鐵輕軌的開通,沈陽這個龐大的建筑工業(yè)體系為我們提供了千載難逢的機遇。本市周邊北至四平、遼源,西至阜新,東鄰撫順,這個專業(yè)的開設(shè)具有很好的區(qū)域輻射作用??v觀國內(nèi)樓宇智能化工程市場的發(fā)展需求,每年專業(yè)技術(shù)人員缺口很大,就業(yè)前景看好。這都為開設(shè)樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)創(chuàng)造了廣闊的發(fā)展空間。
2.開設(shè)《樓宇智能化工程技術(shù)》專業(yè)的可行性
2.1師資隊伍
擁有一支高素質(zhì)的教師隊伍,樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)教師19人(外聘教師3人)。其中高級講師3人,副教授3人,研究生6人,雙師型教師6人。根據(jù)長期發(fā)展對高水平師資的需要,確定了改善教師隊伍結(jié)構(gòu)、發(fā)揮兼職教師作用、建立教師培訓制度、廣泛引進急需專業(yè)的高水平理論教學和專業(yè)實習指導教師等一系列政策、措施,作為可持續(xù)發(fā)展的智力保障。
2.2實訓條件
2.2.1基本實訓條件
本專業(yè)設(shè)施較為齊全,有計算機網(wǎng)絡(luò)中心、多媒體教室、計算機繪圖室、維修電工實訓室、PLC實訓室、單片機原理與接口技術(shù)實訓室、電工、電子實訓室。辦學條件較為完備。
2.2.2校內(nèi)實訓基地
《樓宇智能化工程技術(shù)》專業(yè)設(shè)有:維修電工實訓室;電工、電子實訓室、PLC實訓室、綜合布線實訓室、建筑智能化一體化實訓室等。
2.2.3、校外實訓基地
目前已與鐵嶺建工集團、鐵嶺建筑設(shè)計院、鐵嶺市泰華瑞電子科技有限公司、遼寧鐵嶺方向電子公司、鐵嶺世紀電力有限公司、等企事業(yè)單位、賓館、酒店、銀行、部隊簽訂作為校外實訓基地的協(xié)議。
3.《樓宇智能化工程技術(shù)》專業(yè)人才培養(yǎng)模式
3.1 培養(yǎng)目標
本專業(yè)面向各企事業(yè)單位、各建筑行業(yè)、賓館、酒店、銀行、部隊,培養(yǎng)具有與本專業(yè)未來工作崗位相適應的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)道德,較強的學習能力和創(chuàng)新意識,具備樓宇智能化設(shè)計、安裝、調(diào)試、綜合布線系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)應用的能力,能夠勝任樓宇智能化設(shè)備裝配檢測、建筑產(chǎn)品的樓宇智能化系統(tǒng)安裝調(diào)試、樓宇智能化系統(tǒng)的運行維護、樓宇智能化工程設(shè)備升級改造等崗位的應用型高技能人才。
3.2主干課程
設(shè)置電路基礎(chǔ)、計算機原理基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)、建筑工程制圖、PLC控制、現(xiàn)代檢測技術(shù)、通訊原理與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、單片機控制技術(shù)、綜合布線控制系統(tǒng)、建筑設(shè)備工程、建筑電氣等主干課程,輔以系列技能養(yǎng)成和實訓課程如機加工實訓、建筑電氣技術(shù)、建筑CAD、天正CAD技術(shù)、電子技術(shù)強化訓練、電子工藝實訓、綜合布線強化、單片機及接口技術(shù)等,以后還會根據(jù)發(fā)展需要增設(shè)新興專業(yè)課程。
3.3.1、職業(yè)崗位能力要求
(1)具備常用元器件識別能力、掌握元件焊接技能,懂得設(shè)備裝配工藝;
(2)具備識圖能力,熟練掌握綜合布線工藝,具備建筑智能控制系統(tǒng)的設(shè)計、施工安裝、調(diào)試、管理、維修、測試能力;
(3)了解建筑智能化生產(chǎn)線控制原理,具備典型生產(chǎn)線設(shè)備維護及故障的診斷排除能力;
(4)具有建筑智能化控制技術(shù)的綜合應用能力,能夠完成小型建筑智能化控制系統(tǒng)的升級;
(5)具備簡單電子線路的識圖能力;
(6)具備常用建筑智能化設(shè)備的檢測能力;
(7)熟練掌握典型建筑智能化生產(chǎn)線控制、安裝、調(diào)試技術(shù)。
(8)具備建筑智能化工程設(shè)備安裝能力;
(9)具備生產(chǎn)現(xiàn)場配電規(guī)劃施工能力,達到高級維修電工水平;
(10)掌握數(shù)控機床建筑智能化控制設(shè)備的安裝、調(diào)試及維護技術(shù)。
3.3.2、核心課程
(1)建筑智能化設(shè)備控制技術(shù)
(2)PLC控制技術(shù)
(3)樓宇智能化工程綜合布線技術(shù)
(4)計算機控制技術(shù)
(5)通訊技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
3.3.3、主要實訓環(huán)節(jié)
建立以綜合布線實訓室、建筑電氣實訓室為主要實訓場地,同時以企業(yè)實習為補充的格局,進行實踐教學。按實習教學計劃分階段進行整體安排。
3.4專業(yè)特色
根據(jù)社會發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)的需求,以提高學習者的職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)為宗旨,樹立以學生為中心的教育培訓理念,建立多樣性與選擇性相統(tǒng)一的教學機制,通過與企業(yè)工學結(jié)合而具體的職業(yè)技術(shù)實踐活動,幫助學生積累實際工作經(jīng)驗,突出高等職業(yè)教育的特色,全面提高學生的職業(yè)道德、職業(yè)能力和綜合素質(zhì)。以培養(yǎng)學生具備樓宇智能化工程系統(tǒng)設(shè)備的安裝、維護能力;樓宇智能化工程產(chǎn)品器件生產(chǎn)、檢測及維修能力;具備樓宇智能化工程工程施工能力;樓宇智能化工程設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護綜合布線系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技能。
篇4
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新實踐;校企合作;自主創(chuàng)新
樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的學生,以面向智能建筑設(shè)計、樓宇控制工程、建筑設(shè)備安裝、建筑物業(yè)管理等企業(yè)為主。學生就業(yè)主要是智能樓宇工程設(shè)計、安裝、調(diào)試和維護等方面的工作。因此,要求學生在學校過程中,能夠較為扎實的掌握專業(yè)技能,并且有較強的動手實踐和創(chuàng)新能力。樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)學生自主創(chuàng)新實踐平臺是學生課堂之外的有效補充,對提高學生的創(chuàng)新實踐能力,有著非常積極的作用。
一、自主創(chuàng)新實踐平臺的建設(shè)理念
以大學生素質(zhì)教育理念為指導,把提高大學生的綜合素質(zhì)作為創(chuàng)新實踐活動的出發(fā)點,通過本實踐平臺,把大學生創(chuàng)新實踐活動,規(guī)范化,系統(tǒng)化,制度化和組織化。
創(chuàng)新實踐平臺,始終強調(diào)學生主體作用的充分發(fā)揮,強調(diào)學生在實踐活動中的主體性,在整個活動過程中,通過相關(guān)制度和組織的有效管理,讓學生適應自主學習,學會自主學習,最終培養(yǎng)出自主學習創(chuàng)新的素質(zhì),為以后從事崗位工作,打下扎實的基礎(chǔ)。在平臺活動中,學生學會的不僅僅是專業(yè)技能,更重要的是學會主動學習的方法。
執(zhí)行“以教師為主導,學生為主體”的創(chuàng)新實踐活動模式,為此,教師也要改變以往一言堂的教學模式。通過不斷的自我學習和完善,切實有效的實踐新的授課方法,把傳統(tǒng)的“教”的模式,轉(zhuǎn)變成“導”的模式。
樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)學生創(chuàng)新實踐平臺,力求綜合配置學校的人力、物力資源;充分調(diào)動學生的學習自主性,最大限度的提高學生的創(chuàng)新實踐能力和綜合素質(zhì);是提倡自主學習的良好實踐場所,切實把提高大學生的綜合素質(zhì),提高大學生的創(chuàng)新實踐能力,作為平臺活動的最終目標。
二、自主創(chuàng)新實踐平臺的具體實踐方案
樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)學生創(chuàng)新實踐平臺的創(chuàng)建,旨在通過平臺活動,提高樓宇專業(yè)學生的專業(yè)興趣、專業(yè)技能、創(chuàng)新實踐能力以及綜合素質(zhì)。以下,將從教師隊伍建設(shè)、創(chuàng)新組織機構(gòu)、創(chuàng)新實踐基地、學生競賽基地、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地等五方面闡述樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)學生創(chuàng)新實踐平臺的建設(shè)具體實施方案。
1.學生創(chuàng)新實踐指導教師隊伍的建設(shè)
改變以往教于學的課堂教學模式。建立相對科學和靈活的,以“教師為主導,學生為主體”的創(chuàng)新實踐模式。建立導師負責制,參加創(chuàng)新實踐活動的學生,由指定教師指導,在導師的指導下定期完成相應的課題,并進行課題匯報。創(chuàng)新實踐活動的內(nèi)容,提倡學生根據(jù)興趣愛好自主選取,學生的任何相關(guān)課題教師根據(jù)企業(yè)工作崗位需求予以引導。為了提高教師的指導能力,努力構(gòu)建“雙師型”教師隊伍。鼓勵教師下企業(yè)鍛煉,掌握企業(yè)的最新專業(yè)技能,以便更有效的指導學生。
創(chuàng)建企業(yè)導師人才庫。企業(yè)工作人員由于長期從事工程項目的建設(shè),對專業(yè)技能的掌握往往更具實戰(zhàn)性,可以對學生的專業(yè)技能進行有效的指導。積極聯(lián)系企業(yè)員工,讓他們在課余時間指導學生的創(chuàng)新實踐活動。每學年舉行定期和不定期的企業(yè)導師指導活動。
建立“學長帶學弟”的傳幫帶機制,充分利用往屆畢業(yè)生資源。積極聯(lián)系已經(jīng)畢業(yè)的并從事樓宇專業(yè)工作的樓宇專業(yè)學生,并列入畢業(yè)生資源庫,安排特定的畢業(yè)生對參加創(chuàng)新實踐活動的學生進行一對一結(jié)對子,來幫助學生的實踐創(chuàng)新活動。由于協(xié)會活動包括各個年級的學生,安排高年級學生帶領(lǐng)低年級學生,進行實踐活動。
2.學生創(chuàng)新實踐組織機構(gòu)的建設(shè)
建立樓宇智能化工程技術(shù)協(xié)會,對樓宇專業(yè)學生的創(chuàng)新實踐活動進行科學統(tǒng)一管理。建立“以興趣為導向”的樓宇協(xié)會選拔機制,充分挖掘?qū)怯顚I(yè)有興趣,并有主動學習態(tài)度的優(yōu)秀學生;確保有興趣的學生能夠有機會進入?yún)f(xié)會活動。設(shè)立以學生為主體的協(xié)會活動管理機構(gòu),由協(xié)會會長和干事,組織管理協(xié)會日常事務。根據(jù)各個班級業(yè)余時間的情況,安排進行創(chuàng)新實踐活動。
對于不加入?yún)f(xié)會的學生,可以在協(xié)會的統(tǒng)一管理下,享受創(chuàng)新實踐平臺的各項服務功能,盡可能吸納更多的學生參加創(chuàng)新實踐活動。
3.創(chuàng)新實踐基地的建設(shè)
樓宇專業(yè)工程性極強,學生創(chuàng)新實踐活動對場地和設(shè)備的支持依賴程度高。本專業(yè)有與樓宇工程企業(yè)共同建設(shè)的“產(chǎn)學研用一體”的專業(yè)實訓室9個。這些實訓室,平時作為課堂教學用,課余時間空閑。是學生創(chuàng)新實踐的理想場所。實訓室的使用要做到合理規(guī)范,針對創(chuàng)新實踐活動,建立實訓室使用章程,并引入企業(yè)6S管理模式,提高學生的職業(yè)能力。
根據(jù)崗位工作需求,構(gòu)建創(chuàng)新實踐課題,課題的選取既要滿足企業(yè)工作崗位的需求,又要充分鍛煉學生的創(chuàng)新實踐能力,學生在課題的完成過程當中,要充分模擬企業(yè)項目的執(zhí)行過程,讓學生在課題的執(zhí)行過程中,充分體驗企業(yè)項目的各個環(huán)節(jié)。
“就地取材,活學活用”。樓宇智能化設(shè)備較為常見,整個學校校園,便有很多智能化設(shè)備,比如:樓宇消防、安防、供配電、以及綜合布線等項目,在校園中都有典型的應用??梢詫?chuàng)新實踐場所拓展到整個校園,通過與學校設(shè)備管理單位和基建單位合作,獲得校園樓宇智能化系統(tǒng)的工程應用案例,讓學生投入到系統(tǒng)施工、安裝與維護調(diào)試過程中去,提高實踐能力。
“校企合作,深入一線”。樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)面向工程項目,不同于科學研究,企業(yè)一線的鍛煉經(jīng)驗對能力的提高作用巨大。通過校企合作的模式,拓展企業(yè)實踐場所,讓學生能夠有機會從事更多的企業(yè)實踐活動。
三、自主創(chuàng)新實踐平臺的特色與創(chuàng)新
1.創(chuàng)新實踐平臺活動的組織化和制度化
建立樓宇智能化工程技術(shù)協(xié)會,通過協(xié)會的運行管理機制,有效的對學生的選拔、培訓、指導、課題實踐等活動進行管理。
2.采用“教師為主導,學生為主體”的指導模式
改變以往教于學的課堂教學模式。建立相對科學和靈活的,以“教師為主導,學生為主體”的創(chuàng)新實踐模式。充分調(diào)動,企業(yè)工作人員,本專業(yè)畢業(yè)生,專業(yè)教師等專業(yè)人員,給予學生多方面的指導培訓。
3.構(gòu)建學生自主學習模式
通過,一系列規(guī)范化的制度,引導學生,進行自主創(chuàng)新實踐活動。在創(chuàng)新實踐活動中,充分利用,“產(chǎn)學研用一體”的專業(yè)實訓室,企業(yè)平臺,以及校園智能化系統(tǒng)設(shè)備,構(gòu)建模擬企業(yè)崗位活動相關(guān)的課題。學生在創(chuàng)新實踐活動中,充當學習的主體,學會自主學習,并進行主動的自主創(chuàng)新活動。
4.學生競賽基地的建設(shè)
通過本平臺,積極為學生競賽創(chuàng)造條件,鼓勵更多的學生,參加各類學科競賽。通過學科競賽,提高自身的綜合素質(zhì)以及專業(yè)技能。
總之,創(chuàng)新實踐平臺是對課堂教學的有效補充,其活動內(nèi)容的要求“源于專業(yè),高于課堂”。樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)學生創(chuàng)新實踐平臺的創(chuàng)建和運行過程,是對學生學習觀念進行有效改造的過程,是教師教學管理水平不斷提高的過程,也是對教學資源,科學利用,有機整合的過程。
參考文獻:
[1]田新山,王領(lǐng).關(guān)于高校大學生創(chuàng)新實踐平臺建設(shè)初探[J].時代教育,2013.1
篇5
納米技術(shù)簡介
納米技術(shù)是以在納米尺度 (0.1nm-100nm)上研究利用原子、分子結(jié)構(gòu)的特性及其相互作用原理,并按人類的需要,在納米尺度上直接操縱物質(zhì)表面的分子、原子、乃至電子來制造特定產(chǎn)品或創(chuàng)造納米級加工工藝的一門新興交叉學科技術(shù)。
納米技術(shù)包括納米結(jié)構(gòu)和納米材料兩部分。納米結(jié)構(gòu)指的是在納米尺度上構(gòu)架功能性結(jié)構(gòu),比如單電子開關(guān)、納米元器件等;納米材料指的是構(gòu)成材料的結(jié)構(gòu)單元的尺度是納米尺度,并且用到的材料性質(zhì)是這個尺度上物質(zhì)特有的非常規(guī)性質(zhì)。納米尺度的物質(zhì)顆粒比宏觀尺度(nm)小,比微觀尺度(0.1nm)原子大,此時量子效應開始影響到物質(zhì)的性能和結(jié)構(gòu)。由納米結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的納米材料,在機械性能、光、電、磁、熱等方面與普通材料有很大不同,具有輻射、吸收、催化、吸附以及二元協(xié)同性等新特性。從某種意義上說,納米材料的出現(xiàn)極有可能改變能源消費與環(huán)境保護之間長期存在的矛盾。
納米材料的化學活性和大比表面決定了它超強的吸附能力。我們知道,紡織工業(yè)的污水中通常含有有毒有害物質(zhì),包括有機物和重金屬等,污水治理就是將這些物質(zhì)從水中去除。由于傳統(tǒng)的水處理方法效率低、成本高、存在二次污染等問題,污水治理一直得不到很好解決。納米催化技術(shù)的發(fā)展和應用很可能徹底解決這一難題。
納米材料在節(jié)能方面同樣有著巨大的應用前景。對于我國而言,煤 、石油 、天然氣在一個相當長的時間內(nèi)仍是主要的燃料能源,納米材料的引入能夠有效地提高能量利用率,減少有害氣體的排放。
納米材料在紡織領(lǐng)域節(jié)能環(huán)保方面的具體應用
納米催化劑
納米材料的比表面積大,表面活性中心多,為其做催化劑提供了必要條件,國際上已把納米材料作為第四代催化劑進行了研究與開發(fā)。納米二氧化鈦等催化劑具有獨特的晶體結(jié)構(gòu)及表面特性,如表面鍵態(tài)與內(nèi)部不同、表面原子配位不全等,因而,其催化活性和選擇性都大大優(yōu)于常規(guī)催化劑,甚至使原來不能進行的反應也能完全進行。目前的研究表明,納米催化材料對催化氧化、還原,裂解反應都具有很高的活性和選擇性,對光解水制氫及一些有機合成反應也具有明顯的光催化活性。
納米材料的催化劑在紡織工業(yè)中有諸多應用實例。例如,納米氧化鋅、納米二氧化鈦對于水中的鹵代脂肪烴、染料,硝基芳烴、取代苯胺、多環(huán)芳烴、雜環(huán)芳烴化合物,烴類,酚類、表面活性劑、農(nóng)藥等都能有效的進行光催化反應,通過除毒、脫色、礦化,最終分解為二氧化碳和水,從而消除有機物對環(huán)境的污染。不僅如此,納米二氧化鈦對水中的重金屬離子有很強的還原能力,通過光催化可使85%的六價鉻被還原,這在實際應用中對處理含鉻廢水有著重要意義。
納米油添加劑
納米技術(shù)吸收借鑒了生物骨骼滑液的減磨原理,模仿膽甾醇分子的分子結(jié)構(gòu)及納米尺寸大小開發(fā)出了納米油,并且加入活性納米金剛石滾珠,直徑僅約為10nm,并且都呈完美的球形。將其按1:1000的比例添加至油中后,在“布朗運動”的作用下,活性納米金剛石滾珠會有每秒十余米的熱運動速度,使其得以在油中均勻、穩(wěn)定的分布。
我校研究組申請了發(fā)明專利:“納米仿生自組織油添加劑及其制備方法”( 專利號 :200710099305)成功實現(xiàn)了納米的加工和制備。
為了驗證納米油的性能,我校研究組與英國利茲(LEEDS)大學歐洲油研究中心合作,對普通礦物油與加入納米添加劑的油進行摩擦系數(shù)測定。實驗結(jié)果如下:
試驗采用“pin-on-plate” 實驗平臺,采用的英國殼牌公司購買的礦物油 “XHVI 8.2”空白油樣,最后發(fā)現(xiàn)加入納米添加劑(1:300比例)的油摩擦系數(shù)平均下降17%,而且長時間試驗性能穩(wěn)定。實驗證實了納米添加劑減摩的效果。
為了進一步驗證納米油添加劑在實際工廠使用的效果,我們選擇了紡織工業(yè)企業(yè)最常使用的減速機試驗。
通過實驗發(fā)現(xiàn),加入納米油添加劑后,可以使得工業(yè)減速機的摩擦和磨損減小,也就是說反應在負載電流上,出現(xiàn)下降。通過基線比較,可以看出試驗添加前后,電流下降6%-12%,按照平均節(jié)能8%計算,每小時可節(jié)省3度電,每天可節(jié)省72度電,一年內(nèi)一臺這樣的減速機就可節(jié)省26280度電。
我們通過參考納米摩擦學的研究,對于到達節(jié)能減磨的納米添加劑原理進行初步的探討。認為在嚙合摩擦副表面的油膜中,由于呈完美的圓球形的納米金剛石顆粒的存在,當臨界摩擦產(chǎn)生時,納米金剛石會以類似“軸承滾珠”的原理變原本的“滑動摩擦”為“滾動摩擦”,摩擦系數(shù)大大下降。在降低摩擦和消除磨損的同時,由此帶來的摩擦性內(nèi)耗亦獲得有效控制。
其次,油膜中大量納米金剛石顆粒的存在會顯著提升油膜強度(支撐力),使異常極壓狀態(tài)下的油膜仍不至破裂,避免了齒輪表面膠合、磨損、塑性變形、齒輪疲勞和折斷等損傷。
篇6
關(guān)鍵詞:調(diào)研;典型工作任務;職業(yè)能力
高職教育培養(yǎng)的是企業(yè)所需的技能型人才,滿足化工生產(chǎn)一線對人才規(guī)格的要求是目前國內(nèi)基于工作過程的課程體系改革的目的。為此,我們對化工企業(yè)人事部門負責人、生產(chǎn)車間負責人、技術(shù)人員以及本專業(yè)畢業(yè)生進行問卷調(diào)查和座談,現(xiàn)場考察企業(yè)崗位的工作過程和企業(yè)日常管理運行情況。
本文探討應用化工技術(shù)專業(yè)崗位職業(yè)能力,為基于工作過程的項目化課程體系改革提供依據(jù)。
一、調(diào)研內(nèi)容及方法
從用人單位和往屆畢業(yè)生兩方面進行調(diào)研,調(diào)研企業(yè)人才需求狀況、就業(yè)職業(yè)崗位、崗位職業(yè)能力、知識和素質(zhì)的要求。
1.用人單位調(diào)研
對化工生產(chǎn)企業(yè)進行問卷調(diào)研和企業(yè)人事部門負責人、車間主任、生產(chǎn)一線技術(shù)員訪談,可以準確地把握用人單位對本專業(yè)人才知識和能力結(jié)構(gòu)的實際需求。
主要調(diào)查內(nèi)容包括:用人單位今后對本專業(yè)人才可能的需求情況;就業(yè)工作崗位群情況(1-5年可能的工作崗位);本專業(yè)的素質(zhì)、知識、能力要求;就業(yè)崗位群所需的專業(yè)技能要求,最需培養(yǎng)的專業(yè)能力;崗位工作過程。
2.畢業(yè)生調(diào)研
著重調(diào)研畢業(yè)3-5年學生,因為工作3-5年后,他們完全熟悉工作崗位要求,工作中最有幫助的知識、最有用的能力體會強烈;另一方面高職人才培養(yǎng)不僅需要崗位技能,更需要考慮職業(yè)的發(fā)展。
對畢業(yè)生進行問卷調(diào)查、訪談或者信函調(diào)研。主要調(diào)查項目包括:目前從事工作的性質(zhì),對目前所從事的工作最有幫助的知識,本專業(yè)畢業(yè)生最有用的能力。
二、職業(yè)崗位與典型工作任務分析
就業(yè)工作崗位調(diào)查是從兩個方面進行的:一方面通過企業(yè)問卷以及人事負責人、車間主任訪談,另一方面通過往屆畢業(yè)生問卷調(diào)查。企業(yè)問卷以及車間主任訪談是調(diào)查畢業(yè)生認真工作3-5年可能的工作崗位,問卷調(diào)查工作3年以上的往屆畢業(yè)生目前所從事的工作崗位。兩方面的調(diào)查情況統(tǒng)計如下圖:
兩方面的調(diào)查基本一致,就業(yè)崗位主要以操作崗位(現(xiàn)場操作、中控操作、班組長)為主,部分進入生產(chǎn)管理崗位(生產(chǎn)調(diào)度員、工藝員),個別從事產(chǎn)品銷售、分析或安全環(huán)保等管理崗位。
進一步對車間主任或車間技術(shù)人員訪談,從他們自身的職業(yè)成長經(jīng)歷了解畢業(yè)生職業(yè)成長的變遷情況:(1)應用化工(高職)學生剛在化工企業(yè)就業(yè),基本是副操作崗,在崗接受師傅培訓,學習崗位操作規(guī)程,期間不斷進行考核,3-5個月可以上現(xiàn)場主操崗,是化工生產(chǎn)的基本力量。(2)在現(xiàn)場主操崗工作1-2年后(對現(xiàn)場的設(shè)備、儀表熟悉后),可能進入中控崗。也有可能在副操崗培訓后直接進中控崗,但大多數(shù)是在主操崗鍛煉后進中控崗的。(3)在操作崗位認真工作3-5年,可以成為班組長。在這個崗位上可能工作較長時間,班組長需要進行生產(chǎn)操作,也要進行班組管理,是維持生產(chǎn)重要力量,但仍是操作崗位。(4)班組長熟悉整個車間的生產(chǎn)后,可能為生產(chǎn)調(diào)度員、可能成為值班長,若能力較強,可能直接作為工藝員。(5)若學生人際溝通能力強,也有可能在主操后成為化工產(chǎn)品銷售工程師,但不是主流,因此,沒有作為主要就業(yè)崗位考慮。(6)大企業(yè)高職學生要成為車間主任(分廠廠長)難度比較大,要經(jīng)過長期的學習、鍛煉;本科生相對容易些,容易成為工藝員,成為考察主要對象。
根據(jù)以上調(diào)查結(jié)果分析,考慮高職教育時間、學生特點,盡管有少數(shù)學生進入分析崗位,但考慮化學分析是高職的一個長線專業(yè),因此,我們認為應用化工技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的主要就業(yè)崗位應是:生產(chǎn)操作崗(現(xiàn)場操作、中控操作、班組長崗),生產(chǎn)管理崗(生產(chǎn)調(diào)度員或值班長、工藝員)。
三、職業(yè)崗位對畢業(yè)生職業(yè)能力要求
職業(yè)崗位對畢業(yè)生職業(yè)能力的要求也通過企業(yè)和畢業(yè)生兩方面進行調(diào)研,內(nèi)容主要是崗位職業(yè)能力、職業(yè)素質(zhì)。
對于職業(yè)能力兩方面的調(diào)查統(tǒng)計基本一致:100%認為化工單元設(shè)備操作能力很重要;100%認為單元設(shè)備常見故障的判斷、處理能力很重要;68%左右認為化工單元設(shè)備維護能力重要;48%認為化工單元設(shè)備選用能力重要;100%認為儀表會讀識、電氣設(shè)備會安全使用很重要,而選用能力不重要;100%認為自動控制操作很重要,而只有20%左右認為自動控制系統(tǒng)原理及組態(tài)等重要;100%認為產(chǎn)品分析、新品開發(fā)能力一般就行;100%認為識讀工藝圖能力很重要,65%認為畫圖能力重要;78%認為物料計算能力重要,30%認為熱量計算能力重要,58%左右認為設(shè)備工藝計算能力重要,100%認為危險化學品防護能力很重要,65%左右認為安全裝置、安全設(shè)施選用能力、安全措施的制定、化工三廢處理方法的選擇能力一般(認為由相應專業(yè)做);100%認為發(fā)生事故時的應急處理能力很重要;50%認為生產(chǎn)組織能力重要(僅對應屆生)。
對于職業(yè)素質(zhì)兩方面的調(diào)查統(tǒng)計也基本一致:100%認為規(guī)范操作、吃苦耐勞、誠實守信、敬業(yè)愛崗、團隊合作能力很重要;90%左右認為自我學習、提高能力、獨立思考能力、與他人交流能力、信息分析、處理能力很重要。
對于計算機能力、英語能力兩方面的調(diào)查統(tǒng)計不是很一致:95%以上企業(yè)要求能熟練地進行文字處理,45%企業(yè)要求能進行CAD繪圖,而只有20%畢業(yè)生認為要能進行CAD繪圖;對英語水平的要求,不同的企業(yè)顯示出較大的差異,但100%以上企業(yè)要求能看懂工廠所涉及的專業(yè)(儀表、設(shè)備、化工原輔材料)英語單詞,65%以上企業(yè)要求能借助字典較熟練地閱讀化工專業(yè)文獻,外資企業(yè)要求畢業(yè)生達到江蘇省A級或B級及以上水平。
對于職業(yè)資格證書,企業(yè)看重的是真材實料的能力,如證書與職業(yè)能力相一致,則企業(yè)職業(yè)資格證書認為很重要,若僅是一張證書,企業(yè)認為職業(yè)資格證書不重要。
四、建議
1.以職業(yè)活動為導向,構(gòu)建基于工作過程的項目化課程體系。以職業(yè)崗位由現(xiàn)場操作員至車間工藝員的崗位變遷設(shè)置項目課程內(nèi)容,參照相關(guān)的職業(yè)資格標準確定教學內(nèi)容、標準制定考核標準。
2.項目教學中以新手到行家里手的個人職業(yè)能力的上升設(shè)計任務訓練。以職業(yè)能力訓練為明線、理論知識為暗線,形成相對完整的職業(yè)能力,理論知識也需要相對完整,因為本專業(yè)更重視心智技能,沒有理論基礎(chǔ),難以實現(xiàn)。
3.大班教學中難以實施項目化教學,必須大量引進、聘請行業(yè)企業(yè)具有豐富實踐經(jīng)驗的技術(shù)骨干作為專兼職教師。構(gòu)建“雙師型”教師團隊平臺,通過企業(yè)掛職、國內(nèi)外培訓、科研、技術(shù)服務等方式,提高在職教師專業(yè)實踐能力。
篇7
關(guān)鍵詞: 變電站;關(guān)口;電能計量;管理
0 引言
關(guān)口電能計量裝置的技術(shù)管理,是電網(wǎng)經(jīng)營管理的一項非常重要基礎(chǔ)工作。關(guān)口電能計量裝置技術(shù)管理的目的,就是確保關(guān)口電能計量裝置的準確可靠、安全穩(wěn)定運行及關(guān)口電量數(shù)據(jù)的實時準確、可靠完整和電力交易的公平公正。
關(guān)口電能計量裝置是指安裝運行在發(fā)電企業(yè)(包括風力、火力發(fā)電等企業(yè),以下簡稱發(fā)電企業(yè))上網(wǎng)、跨省聯(lián)絡(luò)線及省內(nèi)下網(wǎng)等關(guān)口電能計量裝置中的電能表、電壓電流互感器、二次計量回路及附屬計量設(shè)備組成,主要用于貿(mào)易結(jié)算和電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部經(jīng)濟指標核算。計量關(guān)口,主要包括跨省輸電關(guān)口、發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口、省級供電關(guān)口、內(nèi)部考核關(guān)口。
關(guān)口電能計量裝置的技術(shù)管理是一個全過程管理,分為投運前管理和投運后管理。投運前管理包括計量方案的確定、電能表和互感器及計量附屬設(shè)備的選用、安裝竣工驗收。投運后管理包括運行維護、現(xiàn)場檢驗、周期檢定(輪換)、故障處理及與電能計量有關(guān)的遠方計費系統(tǒng)的管理。
按照DL/T448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》要求,關(guān)口電能計量裝置按其所計量對象的重要程度分為以下三類:
Ⅰ類電能計量裝置包括發(fā)電企業(yè)上網(wǎng)線路和200MW及以上發(fā)電機及省級電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)間聯(lián)網(wǎng)線路和內(nèi)蒙電力集團公司與各盟市供電局之間供電關(guān)口輸電線路的電能計量裝置。
Ⅱ類電能計量裝置包括發(fā)電企業(yè)100MW 及以上發(fā)電機及發(fā)電企業(yè)廠用變的電能計量裝置。
Ⅲ類電能計量裝置包括用于內(nèi)蒙古電力公司內(nèi)部考核電網(wǎng)損耗的輸電線路和主變損耗及計算變電站220kV及以上母線有功電量不平衡率的電能計量裝置。上述關(guān)口計量點及關(guān)口電能計量裝置大部分設(shè)置和安裝在500kV變電站內(nèi)。
1 關(guān)口電能計量裝置投運前的管理
1.1 關(guān)口計量方案的確定
主要包括計量點、計量方式(電能表與互感器的接線方式)、電能表的類別及裝設(shè)套數(shù)、電量采集與傳輸方式的確定,電能表與互感器的型號、規(guī)格、準確度等級、制造廠家、互感器二次回路及附件等的選擇。具體要求如下:
1)關(guān)口計量點的設(shè)置要求
省級電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)之間、發(fā)電企業(yè)上網(wǎng)的電量交換關(guān)口點應設(shè)在產(chǎn)權(quán)分界處,產(chǎn)權(quán)分界處設(shè)置主關(guān)口計量點,對端設(shè)置副關(guān)口計量點。220kV、500kV線路和主變高中低壓三側(cè)及變電站站用電變壓器高壓側(cè)應設(shè)置考核網(wǎng)損、線損、變損、母線電量不平衡率等經(jīng)濟技術(shù)指標的關(guān)口計量點。
2)關(guān)口計量方式和接線方式
關(guān)口計量采用高供高計方式,對于中性點接地系統(tǒng)的關(guān)口電能計量裝置采用三相四線的計量方式,對于中性點非接地系統(tǒng)的關(guān)口電能計量裝置應采用三相三線的計量方式。
3)關(guān)口電能表的配置要求
同一關(guān)口計量點應裝設(shè)兩只相同型號、相同規(guī)格、相同等級的電子式多功能電能表,其中一只定義為主表,一只定義為副表。
關(guān)口計量點應裝設(shè)能計量正向和反向有功電量以及四象限無功電量和分時電量、失壓計時功能的多功能電能表,對于同時計量上網(wǎng)和用網(wǎng)電量的發(fā)電企業(yè)關(guān)口計量點電能表還應增加需量計量功能,用于計量其用網(wǎng)需量,對于向電網(wǎng)注送諧波的關(guān)口計量點電能表還應增加諧波計量功能。多功能電能表還應具有紅外通訊口和兩個及以上RS485通訊口,用于多功能電能表參數(shù)設(shè)置和與遠方計費系統(tǒng)的電量采集終端進行電量數(shù)據(jù)傳輸。
Ⅰ類關(guān)口計量點應配置準確度等級為0.2S級(或0.1S級)有功和1.0或2.0級無功的電子式多功能電能表,Ⅱ類關(guān)口計量點應配置準確度等級為0.2S級有功和2.0級無功的電子式多功能電能表。Ⅲ類關(guān)口計量點應配置準確度等級為0.5S級有功和2.0級無功的電子式多功能電能表。
多功能電能表的額定電流值應根據(jù)電流互感器二次額定電流值的1.2倍選擇,標定電流值應根據(jù)電流互感器二次額定電流值的1/4倍選擇(如電流互感器二次額定電流值為1A,電能表的標定電流值則選擇0.3A額定最大電流值選擇1.2A,電流互感器二次額定電流值為5A,電能表的標定電流值則選擇1.5A額定最大電流值選擇6A),以提高多功能電能表輕負載時的計量準確度。用于貿(mào)易結(jié)算計量點,應配置具有失壓報警計時功能的電能表或失壓計時儀。
4)關(guān)口計量電壓互感器的配置要求
Ⅰ類關(guān)口計量點應配置準確度等級為0.2級(或0.1級)級的電壓互感器,Ⅱ類和Ⅲ類關(guān)口計量點應配置準確度等級為0.2級的電壓互感器。關(guān)口計量電壓互感器應有獨立的計量專用二次繞組。
關(guān)口計量電壓互感器二次額定上限負荷應參考電壓互感器二次所接入的實際負荷(包括接入二次的電能表、附屬計量設(shè)備、二次計量回路及二次回路接點的接觸電阻)核算值的兩倍選擇,額定二次負荷下限值按2.5VA選擇,電壓互感器額定二次功率因數(shù)應與實際二次負荷的功率因數(shù)接近。關(guān)口計量電壓互感器在實際負荷下的誤差不得超出其基本誤差限。對于中性點接地系統(tǒng)的電壓互感器,應采用Y0/y0的連接方式。對于非中性點接地系統(tǒng)的電壓互感器,應采用Y0/y0或V/V的連接方式。
5)關(guān)口計量電流互感器配置要求
Ⅰ類關(guān)口計量點應配置準確度等級為0.2S級(或0.1S級)級的電流互感器,Ⅱ類和Ⅲ類關(guān)口計量點應配置準確度等級為0.2S級的電流互感器。
關(guān)口電流互感器應具有計量專用的二次繞組,如果二次繞組具有中間抽頭的,每一個抽頭的誤差都應符合電流互感器準確度等級誤差限值要求,計費計量點嚴禁采用主變套管式的電流互感器。關(guān)口電流互感器的額定一次電流應保證其在正常運行時的實際負荷電流達到額定值的60%左右,至少應不小于30%,否則應選用高動熱穩(wěn)定電流互感器以減小變比。
關(guān)口計量電流互感器二次額定上限負荷應參考電流互感器二次所接入的實際值負荷(包括接入二次的電能表、附屬計量設(shè)備、二次計量回路及二次回路接點的接觸電阻)核算值兩倍選擇,對于二次額定電流為5A的電流互感器,其額定二次負荷下限值按3.75VA選擇,二次額定電流為1A的電流互感器,其額定二次負荷下限值按1VA選擇,額定二次負荷功率因數(shù)按核算值或0.8~1.0選擇。對于二次繞組有中間抽頭的電流互感器,每個抽頭的額定二次負荷容量均應滿足上述要求。關(guān)口計量電流互感器在實際負荷下的誤差不得超出其基本誤差限。
6)計量二次回路配置要求
計量二次回路的連接導線、導線截面、專用接線端子和接線盒配置應滿足DL/T825-2002《電能計量裝置安裝接線規(guī)則》的要求。
每一組電流互感器計量二次繞組(或500kV3/2斷路器和電流接線方式的兩個計量二次繞組),只能對應一個計量點。主、副表應使用同一個電壓和電流互感器二次繞組和計量二次回路(見圖1-4)。
圖1 500kV二次電壓回路原理圖
圖2 220kV二次電壓回路原理圖
圖3 500kV二次電流回路原理圖
圖4 220kV二次電流回路原理圖
500kV3/2斷路器接線方式的電流互感器兩個并聯(lián)二次電流回路的和電流點,應設(shè)在電度表端,和電流并連接線必須保證其相別和流入電能表電流極性的一致(見圖5)。
( )二次側(cè)并聯(lián)于電能表端 (b)二次側(cè)并聯(lián)于電流互感器測
圖5 500kV3/2斷路器接線方式并聯(lián)二次電流回路的和電流點示意圖
計量二次回路嚴禁裝設(shè)可分離二次回路的插拔式插頭接點。220kV以上的電壓互感器二次回路宜裝設(shè)空氣開關(guān),嚴禁采用熔斷器。對單母分段、雙母帶母聯(lián)接線方式的母線電壓互感器,為防止電壓反饋,計量用電壓二次回路可接入經(jīng)隔離開關(guān)輔助接點重動的繼電器電壓切換回路(見圖2)。電壓互感器每相二次回路電壓降應不得大于其額定二次電壓的0.2%。
計量二次回路上除了裝設(shè)電能表、附屬計量設(shè)備外,嚴禁接入任何與計量無關(guān)的其它儀器、儀表等負荷。計量用的電流、電壓互感器二次回路應一點接地。其中500kV3/2斷路器接線方式的電流互感器二次回路接地點應設(shè)在電度表屏內(nèi)兩個計量二次繞組N端短連接線端子上。
1.2 關(guān)口電能計量裝置設(shè)計方案的審查
關(guān)口電能計量裝置設(shè)計方案審查的依據(jù)是DL/T448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》、GB/T50063-2008《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》、DL/T5137-2001《電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T5202-2004《電能計量系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T 743-2001《電能量遠方終端》及用電營業(yè)方面的有關(guān)管理規(guī)定。關(guān)口電能計量裝置的設(shè)計必須經(jīng)電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)電能計量主管部門組織有關(guān)電能計量技術(shù)機構(gòu)的專業(yè)管理人員審查通過。凡審查中發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定的部分應在審查結(jié)論中明確列出,由原設(shè)計部門進行修改設(shè)計。
1.3 關(guān)口電能計量裝置的安裝要求
關(guān)口電能計量裝置的安裝必須嚴格按通過審查的設(shè)計方案進行。
關(guān)口電能表、計量用電壓電流互感器安裝前,必須經(jīng)政府計量行政管理部門授權(quán)的法定電能計量技術(shù)機構(gòu)檢定合格。關(guān)口電能計量裝置的安裝應嚴格執(zhí)行電力工程安裝規(guī)程的有關(guān)規(guī)定和DL/T448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》的規(guī)定,必須由有電能計量裝置或電網(wǎng)輸變電設(shè)備安裝資質(zhì)的施工單位進行。關(guān)
口電能計量裝置安裝完工應填寫竣工單,整理有關(guān)的原始技術(shù)資料,做好驗收交接準備。
2 關(guān)口電能計量裝置投運后的管理
2.1 關(guān)口電能計量裝置運行檔案管理
關(guān)口電能計量裝置投運前應及時在營銷信息系統(tǒng)建立運行檔案,實施對運行電能計量裝置的管理并實現(xiàn)與相關(guān)專業(yè)的信息共享。運行檔案的內(nèi)容包括關(guān)口電能計量裝置的基本信息、原始資料、安裝地點、投運時間、歷次輪換(檢定)、現(xiàn)場檢驗、技術(shù)改造、故障情況記錄等。
2.2 關(guān)口電能計量裝置運行維護處理
關(guān)口電能表的現(xiàn)場校驗采用標準電能表法,應使用可測量電壓、電流、相位和帶有錯接線判別及自動改變量限、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)上傳營銷信息系統(tǒng)通訊功能的智能型電能表現(xiàn)場檢驗儀,準確度等級至少應比被校電能表高兩到三個準確度等級。為保證關(guān)口電能表的現(xiàn)場校驗數(shù)據(jù)的正確性,電能表現(xiàn)場儀應至少每三個月在試驗室比對一次。
新投運或改造后的關(guān)口電能表、電壓互感器二次壓降、電壓電流互感器二次負荷應在一個月內(nèi)進行首次現(xiàn)場檢驗。220千伏關(guān)口計量點上移后,220千伏及以上電能表均為關(guān)口電能表,校驗周期為每3個月現(xiàn)場檢驗一次,現(xiàn)場檢驗時不允許現(xiàn)場調(diào)整電能表誤差,當誤差超過電能表準確度等級限值時,應及時更換。
關(guān)口計量電壓、電流互感器現(xiàn)場檢驗項目包括計量繞組的誤差測試(包括在現(xiàn)場實際二次負荷下按實際接線對互感器誤差的測試)、測試二次回路實際負荷、一次和二次更換變比接線方式及變比核對、極性測試、以及電流互感器的退磁試驗。關(guān)口計量互感器的現(xiàn)場校驗采用比較法,標準互感器的準確度等級至少應比被?;ジ衅鞲邇傻饺齻€準確度等級。
關(guān)口計量互感器每10年現(xiàn)場檢驗一次(其中電容式電壓互感器每4年現(xiàn)場檢驗一次),當誤差超過互感器準確度等級限值時,應查明原因及時更換。運行中的電壓互感器二次回路壓降應至少每兩年檢驗一次,當二次回路負荷超過互感器額定二次負荷或二次回路電壓降超差時應及時查明原因及時處理。
3 結(jié)束語
隨著特高壓電網(wǎng)、智能電網(wǎng)、智能營銷、數(shù)字化變電站的推廣應用,電網(wǎng)經(jīng)營和發(fā)電企業(yè)對關(guān)口電能計量裝置的技術(shù)管理工作要求越來越高,對提高關(guān)口電能計量裝置的整體準確度、計量性能和真正做到公平貿(mào)易、合理計費的要求非常迫切,為此,不斷推廣應用電能計量新技術(shù)和提高關(guān)口電能計量裝置的全過程管理水平有著十分重要的意義。
參考文獻:
[1]DL/T448-2000《電能計量裝置技術(shù)管理規(guī)程》,國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會.
[2]《電能計量新技術(shù)與應用》,湖北省電力試驗研究院.
篇8
關(guān)鍵詞:林業(yè)工程類專業(yè);人才培養(yǎng)質(zhì)量評價;研究現(xiàn)狀;難題
項目基金:本論文為國家林業(yè)局林業(yè)軟科學項目“林業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量評價研究(編號2014-R06)”子課題“林業(yè)工程類專業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量評價研究”階段性研究成果。
G642
根據(jù)《普通高等學校高等職業(yè)教育??疲▽I(yè))目錄(2015年)》專業(yè)設(shè)置的要求,林業(yè)工程類專業(yè)特指木材加工技術(shù)(含人造板自動化生產(chǎn)技術(shù)方向)、木工設(shè)備應用技術(shù)、森林防火指揮與通訊、林業(yè)信息技術(shù)與管理等4個專業(yè)。目前國內(nèi)開設(shè)木材加工技術(shù)的高職院校有9所,在校生約1200人,企業(yè)人才需求約50000人/年;開設(shè)木工設(shè)備應用技術(shù)專業(yè)高職院校有1所,開設(shè)森林防火指揮與通訊、林業(yè)信息技術(shù)與管理專業(yè)高職院校有3所,此3個專業(yè)在校生較少,市場人才缺口較少。高職林業(yè)工程類專業(yè)的主要特點即行業(yè)工作環(huán)境相對艱苦,主要從事設(shè)備操作、設(shè)計、制造、管理、銷售等工作,需要學生具有較高的職業(yè)素養(yǎng)。
一、林業(yè)工程類專業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量評價研究現(xiàn)狀
21世紀是知識經(jīng)濟時代,對高素質(zhì)人才的需求更是多層次、全方位的。從社會經(jīng)濟和科學技術(shù)發(fā)展的基本趨勢以及對就業(yè)人群的質(zhì)量標準看,人才的素質(zhì)問題越來越成為整個社會關(guān)注的焦點。針對高職高專林業(yè)工程類專業(yè)技術(shù)技能人才的培養(yǎng)質(zhì)量進行評價是專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)的需要,有助于明確專業(yè)人才培養(yǎng)的發(fā)展目標,提高人才培養(yǎng)的針對性和實用性,因此,建立行之有效的林業(yè)工程類專業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量評估體系是刻不容緩的。
1.國內(nèi)研究現(xiàn)狀
以林業(yè)工程類專業(yè)木材加工技術(shù)專業(yè)為例,在人才培養(yǎng)質(zhì)量評價研究方面還處于真空狀態(tài),還未構(gòu)建和制定科學、公認的人才質(zhì)量評價體系和標準,方法、途徑、體制與機制等缺乏。企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級過程中,高素質(zhì)技術(shù)技能人才匱乏,需求旺盛,但畢業(yè)學生基本不能立馬上崗,未能表現(xiàn)出其明顯優(yōu)勢。提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和標準成為職業(yè)教育發(fā)展新階段,探索與建立專業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量評價體系,是貫徹落實教育規(guī)劃綱要迫切之需。技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量評價研究刻不容緩。
開設(shè)有相關(guān)林業(yè)工程類專業(yè)的院校主要進行了人才培養(yǎng)模式、教育教學改革及專業(yè)建設(shè)等方面研究較多。在國內(nèi),眾多的研究都還停留在探索階段,側(cè)重人才培養(yǎng)質(zhì)量評價結(jié)果的管理作用與導向功能,至于結(jié)構(gòu)、內(nèi)涵、評價指標體系構(gòu)建及實施等重要問題研究較少。傳統(tǒng)的職業(yè)院校人才評價體系主要以卷面考試作為考察學生掌握知識的標準,這種方式單一、缺乏科學性。為了更好地促進技能人才培養(yǎng),國內(nèi)學者提出了構(gòu)建以“職業(yè)能力”為重點、以“學生發(fā)展檔案”為載體的綜合評價體系;以項目為主導的“多樣化評價”體系;工學結(jié)合人才培養(yǎng)質(zhì)量評價體系;第三方人才培養(yǎng)質(zhì)量評價體系;以能力或決策為導向的人才培養(yǎng)質(zhì)量評價體系等理論。
2.國外研究現(xiàn)狀
在國外,對于技能人才培養(yǎng)質(zhì)量評價研究已經(jīng)形成相對成熟的評價體系,各個國家根據(jù)實際情況,形成獨有的體系。德國采用“雙元制”教育制度,即學校教育和企業(yè)在職培訓相結(jié)合;英國主要采用“三明治體系”及BTEC模式考核評價制度,由培訓企業(yè)協(xié)會和培訓機構(gòu)緊密合作,提供就業(yè)支持和各種教育培訓;澳大利亞的AQF國家資格體系發(fā)揮著重要作用;韓國采用??平逃图寄芨傎惻囵B(yǎng)高技能人才;加拿大采用以能力為基礎(chǔ)的教育(CBE)模式和認證制度;以及國際上比較完善的人才培養(yǎng)質(zhì)量評價體系――柯氏四級評估模型的理論構(gòu)架等研究。
二、林業(yè)工程類專業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量評價研究的難題
針對高等職業(yè)院校技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量的內(nèi)涵研究已經(jīng)取得了較大進展,但理論無論多么完美,它最終歸宿還是實踐。評價林業(yè)工程類專業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量到底需要哪些指標、各指標的權(quán)重如何、針對個性化的人才培養(yǎng)質(zhì)量應如何評價等問題,只有通過深入的調(diào)查,才能獲得可靠的數(shù)據(jù),通過分析數(shù)據(jù)才能發(fā)現(xiàn)其特點,找出適合目前條件下的人才培養(yǎng)質(zhì)量評價體系。因此,人才培養(yǎng)質(zhì)量評價指標的確立和評價體系的構(gòu)建是研究的重點與難點。
1.人才培養(yǎng)質(zhì)量評價指標的確立問題
林業(yè)工程類專業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量評價指標的確立方式可采用具有全程性、過程性和反饋性等顯著特點的CIPP模型分析法,即全稱決策導向型評價模型。CIPP模型是美國教育評價家斯塔弗爾比姆提出的,包括背景評價、輸入評價、過程評價、成果評價四個方面,這四種評價可為決策的不同方面提供信息。
設(shè)立合理的評價一級指標和二級指標是專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量評價的關(guān)鍵所在。但是我們發(fā)現(xiàn),一些指標如“校企合作開發(fā)教材使用情況、學生實踐課程比例、雙證書獲得率”等指標是可以量化評價的,而有些指標如“學生的職業(yè)素養(yǎng)與能力” 想要量化評價是很困難的,評價過程中的許多現(xiàn)象還會受到多種因素影響的,因此,如何定性評價與定量評價相結(jié)合,是目前評價過程中的一個難題。
2.人才培養(yǎng)質(zhì)量評價體系的構(gòu)建問題
林業(yè)工程類專業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量評價是復雜的綜合性問題,確定評價體系的內(nèi)容原則應基于實踐調(diào)研與文獻檢索的基礎(chǔ)。實踐調(diào)研主要以問卷調(diào)查為主,調(diào)研問卷應針對職教專家、專業(yè)教師、企業(yè)代表、行業(yè)協(xié)會、學生、家長等進行分別設(shè)計。同時要對問卷的信度和效度進行分析。問卷的“信度”即可靠性,指采用同樣的方法對同一對象重復測量時所得結(jié)果的一致性程度;“效度”即有效性,指測量工具或手段能夠準確測出所需測量的事物的程度。問卷設(shè)計要保證信度的一致性和效度的顯著性。
評價指標體系中每個指標對于評價目標的意義和重要程度都是不一樣的,因此 ,在進行評價時 ,對每個指標賦予的權(quán)重也應該是不一樣的。因此,亟需建立一套相對合理的林業(yè)工程類專業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量評價指標體系,用客觀評價方法來分析指標間的相關(guān)性和各指標的權(quán)重,形成一套數(shù)據(jù)采集方便、指標權(quán)重分配合理、可操作性強的高職院校人才培養(yǎng)質(zhì)量評價指標體系。
三、小結(jié)
在我國高等職業(yè)教育發(fā)展的過程中,存在著許多亟待研究和解決的問題。高等職業(yè)教育林業(yè)工程類專業(yè)同其他專業(yè)同樣也遇到一些發(fā)展的瓶頸和亟待解決的難題。針對林業(yè)工程類專業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量評價的研究才剛剛起步,只有解決人才培養(yǎng)質(zhì)量評價指標的確立和評價體系的構(gòu)建問題,才能實現(xiàn)林業(yè)工程類專業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量的合理有效評價。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:音頻控制技術(shù);物理農(nóng)業(yè);植物聲頻技術(shù);音樂
中圖分類號:F303.2 文獻標識碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2017.01.009
Abstract: In this paper, the origin and development of audio frequency were introduced. It was summarized that influence of audio frequency on crops included promoting crop growth, increasing the yield, improving quality, improving the ability of pest resistance, and reducing fertilizer and pesticides application. This paper discussed the mechanism of audio frequency effects on the plants, including the regulation of growth hormone, stimulation of cell division, promotion of the photosynthesis, transcription of inducible genes in plants, change of the redox balance and antioxidant ability.
Key words: audio frequency control technology; physical agriculture; plant acoustic frequency technology (PAFT); music
自改革_放以來,我國農(nóng)業(yè)科技發(fā)展逐年加快,并呈現(xiàn)出多元化特征,與此同時出現(xiàn)了環(huán)境污染、生態(tài)退化等問題。在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,化學農(nóng)藥很好地促進了農(nóng)作物產(chǎn)量的提高,然而在農(nóng)藥和化肥過量使用的同時也降低了農(nóng)作物的品質(zhì),危害到了人類的健康并且造成了環(huán)境污染,進而阻礙了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前,為了緩解環(huán)境污染、保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展趨勢,我國農(nóng)業(yè)正逐漸向生態(tài)農(nóng)業(yè)過渡。生態(tài)農(nóng)業(yè)需要遵循生態(tài)學和經(jīng)濟學兩方面的原理,將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中的有效經(jīng)驗、科技成果以及管理手段進行綜合運用,從而建立現(xiàn)代化高效農(nóng)業(yè)。它的核心目標是協(xié)調(diào)資源利用與保護、經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境之間的矛盾,有效地統(tǒng)一經(jīng)濟、生態(tài)、社會三大效益。而物理農(nóng)業(yè)在很大程度上能有利于生態(tài)環(huán)境的保護,是實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型至生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要途徑之一。物理農(nóng)業(yè)是以水、光、電、熱、聲、磁、核等物理學原理為基礎(chǔ)的綜合集成農(nóng)業(yè),它是一門通過使用能影響農(nóng)作物的特定技術(shù)方法,進而達到增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、防病蟲害等目的的新興農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)[1-2]。在實現(xiàn)物理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中,音頻控制技術(shù)逐漸被重視,成為音頻技術(shù)與農(nóng)業(yè)科學的契合點。
1 音頻控制技術(shù)在生態(tài)農(nóng)業(yè)中的應用和發(fā)展
音頻控制技術(shù)作為一種特殊的音頻技術(shù)手段,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的動植物能產(chǎn)生一定的影響,這種功能性逐漸受到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及研究者們的重視。對于動物而言,已經(jīng)有實例表明音頻在畜牧業(yè)中的作用,例如讓奶牛適度地聽舒緩的音樂,能夠促進奶牛的內(nèi)分泌,使其對食物的攝取量增加,這樣就會多產(chǎn)奶。在日本、英國等國家,已有科學家做過這方面的實驗,證明是有效果的。土耳其的養(yǎng)雞業(yè)者通過飼養(yǎng)經(jīng)驗得出母雞聽憂傷音樂(如莒塞斯的歌曲)產(chǎn)蛋多、品質(zhì)上乘,深受消費者歡迎。對于植物而言,近年來,越來越多的研究者從事了植物受音頻的響應效應(包括其形態(tài)及生理特征等)研究,并制作了相關(guān)的植物聲頻發(fā)生器用于農(nóng)業(yè)大田的操作,其結(jié)果呈現(xiàn)出多種農(nóng)作物在音頻控制技術(shù)的作用下,產(chǎn)量、品質(zhì)均會受到不同程度的影響[1,3]。
1.1 植物聲頻控制技術(shù)的應用和發(fā)展
植物聲頻控制技術(shù)在物理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用是最近幾年發(fā)展起來的一項新技術(shù)。它的基本原理是將特定頻率的聲波施于植物,使其與植物自身的發(fā)聲頻率相匹配,從而相互發(fā)生諧振,使植物光合作用效率得以提高,細胞分裂加速,對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、傳輸及轉(zhuǎn)化能力增強,促進植物的生長發(fā)育,最終達到增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和抗病等目的[4-5],在這個過程中可以最大限度地減少化肥和農(nóng)藥用量。音頻對植物生長具有一定的作用,一般來說,聲音尖脆,振動頻率很快,刺激的效果就較好。例如,國外有研究者采用了高頻率的超聲波(每秒鐘振動大約在2萬次以上)用來刺激馬鈴薯、甘藍等蔬菜類,麥類,水果以及樹木等,全部都獲得了明顯的增產(chǎn)效果。但是植物對超聲波的接受并不是越多越好的。實踐證明少量的超聲波能促進細胞的分裂;中量的超聲波可以抑制細胞的分裂;大量的超聲波則會引起細胞的死亡。關(guān)于音頻控制技術(shù)影響植物生長的研究,最早發(fā)生在法國,有報道發(fā)現(xiàn)利用音頻技術(shù)處理可以提高大麥的發(fā)芽率;隨后,在美國的Dan.Carlson公司采用Sonic Bloom技術(shù)來處理農(nóng)作物,其核心技術(shù)就是利用高頻(4~6 kHz)的聲波[6]。
在我國較早研究植物聲頻技術(shù)的研究人員侯天偵,在聲屏蔽室的抗震臺上利用多年研制出的N激光多普勒測振儀測定了植物自身的發(fā)聲頻率,并做出了相應的頻譜分析,初步探索了植物自身發(fā)聲頻率與環(huán)境因子的變化規(guī)律。在這些研究基礎(chǔ)上,他研制開發(fā)了不同型號的植物聲頻發(fā)生器,在北京、新疆、山東、山西、江蘇、天津、遼寧等地,在小麥、玉米、棉花、番茄、黃瓜、芹菜、豇豆、甜椒、食用菌、草莓、向日葵等30余種大田農(nóng)作物和果樹上進行示范試驗,均取得了較好的增產(chǎn)效果[7-9]。此外,姜仕仁等[10-11]通過音樂與蟲鳴混合研制的植物聲頻發(fā)生器對多種蔬菜(如蘿卜、白菜、青菜、芥菜、莧菜、黃豆、茄子、番茄、黃瓜等)起到了良好的增產(chǎn)作用。植物聲頻控制技術(shù)是一項較新的技術(shù),其發(fā)展時間較短,目前仍然存在許多不穩(wěn)定的因素(如溫度、光照、濕度等)的影響,其技術(shù)開發(fā)和設(shè)備的優(yōu)化仍有進一步研究的價值和上升空間。
1.2 不同類型音樂對植物生長的影響
相關(guān)報道研究表明不同類型的音樂對植物生長也存在著不同的影響,例如日本的先拓公司采用雅樂來處理蔬菜[6],而法國和俄羅斯等有報道采用古典音樂(莫扎特和貝多芬的音樂)處理番茄和甜菜均能增產(chǎn)[3]。有些音樂會阻礙植物的生長,而有些音樂則會促進植物的生長[12]。同一種音樂若對植物的生長具有促進作用,當其所處的環(huán)境、播放方式發(fā)生改變,其影響也會不同。植物聲頻控制技術(shù)正是基于這種原理而發(fā)展起來的,相關(guān)研究表明,利用這種播放不同類型音樂的音頻控制技術(shù)能顯著提高種子發(fā)芽率、提早開花結(jié)實、增強抗病性能、延長儲藏時間、加快后熟程度等,最終達到增加作物產(chǎn)量、提高營養(yǎng)品質(zhì)的目的[13]??茖W家們認為,音樂是一定頻率的聲波振動,能對細胞產(chǎn)生共振,原來處于靜止休眠狀態(tài)的分子就會和諧地運動起來,促進植物細胞的活化。實驗證明,植物伴隨音樂生長,葉綠素和根系會增多。不過也有例外的情況,例如給矮牽?;犞亟饘僖魳?,其葉子會下垂,4周后就會枯死。某些植物例如紅甜菜對音樂就沒有任何反應。不同風格的音樂對植物能產(chǎn)生不同的影響,其中優(yōu)美、輕柔的旋律可以影響作物的新陳代謝,從而促進作物生長??茖W家通過播放音樂影響植物的生長,培育出2.5 kg重的蘿卜、足球大小的甘薯、洗臉盆一樣的蘑菇;給番茄“戴上耳機”,讓番茄每天聽3 h的音樂,最后番茄猛長至2 kg多重。何金明等[13]采用不同類型的音樂(純音樂、搖滾樂、管弦樂)處理迷迭香之后,迷迭香植株普遍生長更旺盛,并且不同的音樂對迷迭香中的精油含量及組分影響不同。
音樂能促進植物生長是主要由于聲波的刺激。植物的葉片表面分布了很多氣孔,通過這些氣孔植物能與外界環(huán)境進行氣體交換以及水分蒸發(fā)。音樂在環(huán)境中播放的過程中,能經(jīng)過空氣的傳播產(chǎn)生有節(jié)奏的聲波,這種振動能夠刺激植物葉片表面的氣孔,可以增大氣孔的開放度。而當氣孔增大之后,相對增加植物吸收光合作用原料(二氧化碳)的量,使得光合作用變得更加活躍,從而使合成的有機物質(zhì)不斷增加;與此同時,植物的呼吸作用也增強了,這樣就為植物的生長提供了更多的能量,植物就顯得更加生機勃勃了。
2 音頻控制技術(shù)對植物影響的機制研究及進展
近年來,音頻控制技術(shù)逐漸被施加到植物的生理生長過程中,例如,種子發(fā)芽、愈傷組織的生長、內(nèi)源激素、光合作用以及基因的轉(zhuǎn)錄。有關(guān)人員研究顯示植物的自發(fā)聲頻率一般在50~120 Hz。此外,植物還可以吸收外部特定的聲音頻率產(chǎn)生共振。目前,聲波對植物作用的機制尚未明晰,但已有一些研究對此方面進行了探索和討論。
經(jīng)過音頻控制技術(shù)產(chǎn)生的聲波刺激后,植物體內(nèi)會發(fā)生一些變化,例如生長激素多胺類化合物(PAS)和吲哚乙酸(IAA)的含量增加,而這些生長調(diào)節(jié)物質(zhì)直接調(diào)控著植物生長發(fā)育過程中各器官細胞的分裂,影響著維管束、葉片、花芽、器官等的形成。聲波對植物蛋白結(jié)構(gòu)也存在一定的影響。例如在煙草細胞的質(zhì)膜蛋白結(jié)構(gòu)與聲壓和頻率有密切的關(guān)系。在頻率為0.4 kHz和聲壓級為90 dB時,聲波增加了α-螺旋,減少了β-轉(zhuǎn)角,明顯改變了膜蛋白結(jié)構(gòu)。聲波可以促進植物細胞的代謝。研究顯示,頻率為1 kHz且聲壓級為100 dB的聲音刺激可促進細胞質(zhì)內(nèi)可溶性糖和蛋白質(zhì)含量的增加,這表明藥用植物(如藥菊)的愈傷組織可在聲波的刺激下有較高的代謝水平和旺盛的細胞分裂狀態(tài)。聲波刺激能改變植物內(nèi)的氧化還原狀況,如提高超氧化歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物同工酶(POD)等保護蛋白的活性,減少帶負電的超氧離子(O2-)與過氧化氫(H2O2)等活性氧化物對細胞的傷害,從而增強植物的抗氧化、抗逆境和抗病毒等性能[14]。
此外,音頻控制技術(shù)產(chǎn)生的聲波還能促進植物葉片氣孔開放,從而使該植物吸收更多的噴肥和露水,同時,這種音頻技術(shù)還可以有效地使除草劑進入植物。若使用音頻處理成熟的雜草,可以使噴涂除草劑和殺菌劑的量減少50%,可見音頻控制技術(shù)的合理使用能減少農(nóng)作物生長過程中化肥和農(nóng)藥的施用。
音頻控制技術(shù)仍然面臨著很多需要改進的問題。首先,音頻控制技術(shù)對動物和人群(尤其是對于大田農(nóng)場和溫室里勞動的人們)易產(chǎn)生噪聲污染。因此,為了解決這個問題,在大農(nóng)場里聲頻的播放應短于清晨5:00―9:00,播放面積盡量超過2 hm2。然而,這種噪聲可能對一些植物有益。如國外專家發(fā)現(xiàn),因為紅嘴蜂鳥更容易在嘈雜的地方筑巢,在天然氣井區(qū)域95 dB左右的噪聲可直接提高蜂鳥授粉,對松樹生產(chǎn)松子有益。其次,該技術(shù)在頻率和處理時間上目前還存在許多爭議。此外,環(huán)境因素和聲波之間的相互作用γ恐種參鍔長的影響不同,植物對聲音頻率的響應亦不同。因此,未來工作應設(shè)置在一個完全的環(huán)境控制系統(tǒng)(空氣溫度、相對濕度、二氧化碳、光照、水、土壤和營養(yǎng)等因素),以避免任何其他環(huán)境因素的影響。同時,利用在聲波的葉面噴施營養(yǎng)液處理能取得較好的效果。因此,一些應用研究需要在野外進行大規(guī)模的實驗,量化聲波對植物的影響和發(fā)現(xiàn)一些促進經(jīng)濟效益的憑證,健全該技術(shù)優(yōu)勢。
人口的增加、環(huán)境的惡化使利用新的綠色技術(shù)生產(chǎn)糧食的可能性增加。音頻控制技術(shù)可以提高農(nóng)作物免疫系統(tǒng),降低化肥和除草劑的使用。之前的研究已經(jīng)表明,音頻的頻率、聲壓級和曝光時間不同對植物生長的影響也不同;聲波能刺激植物的生長、加速愈傷組織和細胞的合成代謝、提高蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)質(zhì)膜的流動性。音頻控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應用主要表現(xiàn)在:(1)聲波刺激植物光合作用效率明顯增加,刺激內(nèi)源激素增多。因此,音頻控制技術(shù)能促進植物生長,增加生產(chǎn)和提高產(chǎn)量質(zhì)量。(2)聲波能刺激葉片氣孔開放,增加其對養(yǎng)分的吸收,同時也有利于除草劑有效進入植物,減少其使用量。因此,音頻控制技術(shù)產(chǎn)生的聲波能減少對化肥和農(nóng)藥的需求,以及減少植物疾病和改善植物的免疫系統(tǒng)。
3 結(jié)論及展望
到目前為止的研究結(jié)果表明,不同的植物在不同的生長階段對聲波刺激有不同的反應,但其機制目前尚不明晰,因此,需要進一步的研究和確認這些結(jié)果。通過音頻控制技術(shù),激發(fā)一些植物的生長,而不需要的植物(例如雜草)可以受到抑制,這是由植物電磁波引起的,在這種情況下,聲波脈沖頻率的設(shè)定對植物活力的影響進入到分子水平。此外,聲音如何影響細胞周期,從而影響植物的生長機制需要進一步的研究和比較以及科學的理解。音頻控制技術(shù)這項物理農(nóng)業(yè)技術(shù)還需進一步發(fā)展成為實用性技術(shù),并與其他學科和技術(shù)相結(jié)合,整合為對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益、減少環(huán)境污染的綜合技術(shù)。
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篇10
2015年12月,微軟亞洲研究院首席研究員劉鐵巖博士去蒙特利爾參加了NIPS年會(Annual Conference on Neural Information Processing Systems),這是人工智能領(lǐng)域的頂級學術(shù)會議。但與會期間,他印象最深的不是同行的專業(yè)進展,而是一位科學家告訴臺下的與會者,早些年,他的博士生根本找不到工作,今年卻被一搶而空。
這也是中國正在發(fā)生的故事。從硅谷到北京,人工智能都是熱浪滾滾。這個在上世紀50年代和80年代掀起過兩次的技術(shù),現(xiàn)在似乎真的到了產(chǎn)業(yè)化的臨界點?;ヂ?lián)網(wǎng)時代的思想家和預言家凱文·凱利宣稱,人工智能是下一個20年里顛覆人類社會的技術(shù),它的力量堪比電與互聯(lián)網(wǎng)。
人工智能(Artificial Intelligence),縮寫為AI。它是研究開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學。該領(lǐng)域的研究包括機器人(26.660, 0.12, 0.45%)、語音識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。
人工智能快速進入大眾視野,源于今年3月谷歌圍棋人工智能程序AlphaGo戰(zhàn)勝世界冠軍李世石。人機圍棋對弈只是普及人工智能的一個秀。它的背后是規(guī)模千億級的人工智能產(chǎn)業(yè)市場。BBC預測,2020年全球人工智能市場規(guī)模將達1190億元人民幣。
目前看,這一數(shù)據(jù)遠比不上2015年中國移動互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。但人工智能的意義不僅于此,人工智能技術(shù)的發(fā)展,還將帶動云服務、大數(shù)據(jù)分析、移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的升級迭代。它甚至將超越移動互聯(lián)網(wǎng),全面改變?nèi)祟惖纳詈凸ぷ鞣绞健?/p>
離人工智能最近的IT互聯(lián)網(wǎng)公司敏銳嗅到了這一機遇。從2011年開始,包括深度學習算法、計算資源和大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的成熟令人工智能技術(shù)實現(xiàn)飛躍,包括微軟、IBM、谷歌、Facebook、BAT在內(nèi)的國內(nèi)外企業(yè)都開始深度布局人工智能,試圖把握風口,成為下一個產(chǎn)業(yè)變革的巨擘。
已布局人工智能的IT和互聯(lián)網(wǎng)巨頭們,最有資格成為這一輪革命的獲益者。但這終究是一個漫長的耐力游戲,除了技術(shù)布局,產(chǎn)業(yè)布局和戰(zhàn)略視野也是決定成敗的關(guān)鍵因素,短視者將隨時出局。
BAT保守布局
中國的所有行業(yè)中,以BAT為代表的互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)在人工智能研究和商業(yè)化探索方面走得最早,也看得最遠。其中,技術(shù)起家的百度走在最前端。
2012年10月,百度董事長兼首席執(zhí)行官李彥宏參加了內(nèi)部的一個基于深度學習的語音識別產(chǎn)品研究會。當時該產(chǎn)品的主導者余凱回憶,那是李彥宏第一次知道深度學習,他非常吃驚,并給全公司寫信,讓所有產(chǎn)品經(jīng)理都要了解人工智能技術(shù)的發(fā)展。
當年12月,李彥宏開始和余凱討論成立深度學習研究院的可行性。次年7月,這個研究院成立,李彥宏任院長,余凱為常務副院長。這是中國公司里的第一個人工智能研究院。
李彥宏很快將相關(guān)技術(shù)投入到搜索的核心業(yè)務中。2014年的百度內(nèi)部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,深度學習技術(shù)的應用,讓百度和競爭對手的Diff(different,內(nèi)部叫Diff)指標提升了若干倍。
但人工智能的科研,尤其是基礎(chǔ)科學研究,是一個冗長寂寞的過程。此后,迫于財務數(shù)據(jù)和競爭壓力,百度的決策者們更加注重眼前的布局和資源。
“到了后期,太長遠項目,或是比較創(chuàng)新的項目,百度總部確實不太支持了。百度i站的項目、百度快搜這樣的項目沒了?!币晃徊辉妇呙那鞍俣热斯ぶ悄苎芯繊徫蝗耸吭u價。一位現(xiàn)任百度相關(guān)人士對《財經(jīng)》記者表示,百度前些年確實剔除了不少經(jīng)過驗證沒有商業(yè)化前景的分支項目,但最近兩三年,百度明顯加大了在人工智能上的投入,包括無人駕駛汽車等長期項目。
6月8日,在2016百度聯(lián)盟峰會上,李彥宏將百度無人駕駛汽車稱作“一臺帶輪子的電腦”。他現(xiàn)場播放了百度無人車路測的實況錄像,百度無人車已經(jīng)可以像正常車輛一樣加速、并線、超車,他同時表示,三五年之內(nèi),無人駕駛一定可以成為現(xiàn)實。
從整體來看,百度仍是BAT三家中首先完成有關(guān)人工智能技術(shù)體系整合的公司。目前,百度研究院、百度大數(shù)據(jù)、百度語音和百度圖像等技術(shù)都已歸入人工智能技術(shù)體系。李彥宏多次向外界強調(diào),百度未來的發(fā)展將嚴重地依賴人工智能。
IBM研究院一位人工智能專家告訴《財經(jīng)》記者,百度是被他們列入競爭列表的唯一中國公司。
硅谷尤其關(guān)心“百度大腦”的進展。百度大腦是百度在人工智能領(lǐng)域的核心。百度此前的諸多人工智能產(chǎn)品,如無人駕駛、智能搜索等,都是基于百度大腦的能力。
百度高級副總裁、自動駕駛事業(yè)部總經(jīng)理王勁稱,百度大腦已具備視、聽、說和預測、規(guī)劃決策以及行動控制的能力。在數(shù)據(jù)方面,百度有萬億級的網(wǎng)頁、移動和行為數(shù)據(jù)可供分析。在深度學習方面,百度的萬億參數(shù)排在世界第一。
2015年,百度的研發(fā)投入超過100億元。占百度2015年總營收663.82億元的15%。
百度正在計劃將百度大腦在金融、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域商業(yè)化。李彥宏稱,人工智能的“井噴式”創(chuàng)新,將推動互聯(lián)網(wǎng)進入第三幕,并將重構(gòu)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。比如“人工智能+金融”,可以快速地實現(xiàn)征信升級,實現(xiàn)“秒放”貸款。
阿里巴巴和騰訊的布局則更加克制?;蛘哒f,它們更代表中國公司的普遍做法,從業(yè)務驅(qū)動開始,逐漸加大檔位。
阿里從2011年開始布局互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療,投資收購和戰(zhàn)略合作的公司數(shù)以百計。圍繞醫(yī)院、醫(yī)保、醫(yī)藥做了大量布局。最新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,全國已經(jīng)有超過400家大中型醫(yī)院加入阿里的“未來醫(yī)院”計劃,覆蓋全國90%省份。阿里云人工智能首席科學家閔萬里博士告訴《財經(jīng)》記者,阿里在健康醫(yī)療領(lǐng)域的布局快慢,取決于阿里在人工智能領(lǐng)域的技術(shù)突破。
阿里的設(shè)想是,未來,在阿里遍布全國邊遠山村的醫(yī)院醫(yī)療點里,病患足不出戶,只需拍一張CT,通過遠程技術(shù)來完成專家級的診療過程。這種診療,依賴的就是基于阿里云的人工智能醫(yī)療系統(tǒng)。隨著學習數(shù)據(jù)的不斷增加,機器會變得越來越聰明,最終成為一個“永不退休的醫(yī)學專家”。
多位接受《財經(jīng)》記者采訪的專家評價,阿里這個技術(shù)并不復雜,醫(yī)療診斷是基于經(jīng)驗的專家型勞動,是機器擅長的經(jīng)驗學習,三年內(nèi)該技術(shù)便可成熟。
閔萬里告訴《財經(jīng)》記者,要實現(xiàn)這個目標,除了技術(shù)平臺,還需要整個醫(yī)療體系的打通,需要政府和社會共同推動設(shè)備和資源的開放。一旦打通,聚合在一個人工智能服務平臺之上,就將衍生出更多的應用服務場景,從而實現(xiàn)“商業(yè)和技術(shù)互為驅(qū)動”。
阿里是目前中國所有公司里,數(shù)據(jù)生態(tài)最完善、最健全的公司。iPIN創(chuàng)始人兼CEO楊洋認為,阿里的MaxComputer數(shù)據(jù)通道,是非常健康的數(shù)據(jù)大動脈,可以將阿里的所有數(shù)據(jù)資源非常高效地結(jié)合在一起。
此外,阿里云也是目前世界上最接近AWS(亞馬遜云服務)的云計算平臺。數(shù)據(jù)生態(tài)體系是做人工智能的重要基礎(chǔ)。因此,在這場有關(guān)未來的布局中,阿里云的主導地位清晰。
阿里的人工智能研究分散在其各個業(yè)務分支之中,有待整合。閔萬里說,阿里希望在算法能力上有所突破,這需要一個集中的技術(shù)機構(gòu)來整合阿里的所有相關(guān)技術(shù)資源。
騰訊和阿里的情況類似。騰訊在人工智能上的布局,以IM和SNS業(yè)務為基礎(chǔ)。例如語音識別主要是在微信部門、圖片識別主要是在QQ,支付和金融業(yè)務方面植入了人臉識別,搜索部門則關(guān)注自然語言識別。
其中一些技術(shù)已在騰訊內(nèi)部實現(xiàn)產(chǎn)品化。SNG(社交網(wǎng)絡(luò)事業(yè)群)的優(yōu)圖團隊聚焦圖象識別領(lǐng)域,推出了黃圖識別功能,并為騰訊內(nèi)部產(chǎn)品如圖片優(yōu)化工具“天天P圖”提供技術(shù)支持。WXG(微信事業(yè)群)則人機互動領(lǐng)域的拓展,也對圖像和語音識別進行了原發(fā)。WXG推出了智能機器人“小微”,用戶可以用自然語言與之溝通,解決此前語音助手智能機械應答的短板。對于未來,工程師希望“小微”成為一種“連接器”——與微信支付串聯(lián)起來,接入微信公眾號以及錢包內(nèi)的各種生活服務,打造完整的微信內(nèi)O2O閉環(huán)生態(tài)體系。
騰訊高級副總裁姚星在接受《財經(jīng)》記者采訪時表示,騰訊越來越重視在人工智能領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā),這包括兩個路徑:一是整合騰訊自身的技術(shù)資源,形成體系和重點;二是加快對優(yōu)秀公司的收購和合作步伐。
騰訊參與了多個人工智能項目的早期投資。騰訊投資并購部一直在為公司尋找需要的標的,服務于騰訊的整體戰(zhàn)略。騰訊日前與硅谷風投機構(gòu)Felicis Ventures領(lǐng)頭了人工智能創(chuàng)業(yè)公司Diffbot 1000萬美元的A輪。這家公司通過人工智能技術(shù),讓“機器”抓取網(wǎng)頁關(guān)鍵內(nèi)容,并輸出軟件可以直接識別的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。
BAT的人工智能技術(shù)研發(fā)從第一天開始就是商業(yè)需求驅(qū)動的,他們從業(yè)務入手,收購甚至模仿別人的東西,這種做法避免了漫無目的研究和不必要的失敗,但也無法保證在下一輪的人工智能平臺大戰(zhàn)中勝出。
今年,阿里和騰訊均有組建人工智能研究院的想法。姚星對《財經(jīng)》記者說,很快,騰訊人工智能研究院就會成立。
國際巨頭深入無人區(qū)
如果說BAT的人工智能布局處于對標和追趕的狀態(tài),那么以IBM、微軟、谷歌、Facebook為代表的美國巨頭公司已經(jīng)開始深入科技無人區(qū)。
這些公司技術(shù)和業(yè)務各有所長,面向的用戶也不同,但它們的目標一致:把人工智能機器做大、做強、再做沒。
IBM和微軟可能沒有谷歌、Facebook看起來那么酷,但在人工智能領(lǐng)域有深厚的技術(shù)底蘊,IBM甚至已經(jīng)開始用人工智能賺錢。
IBM人工智能研究可以追溯到1997年“深藍”戰(zhàn)勝當時的國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫。2011年,代表著IBM在認知計算領(lǐng)域最先進技術(shù)的Watson在一個電視節(jié)目中一戰(zhàn)成名,被認為是人工智能歷史上的一個里程碑。
今天可以代表IBM在人工智能領(lǐng)域最高技術(shù)水平的,是不斷進化中的Watson系統(tǒng),和已經(jīng)可以量產(chǎn)的人腦模擬芯片SyNAPSE(超大規(guī)模神經(jīng)突觸計算機芯片)。
Watson是一臺超級計算機,最初由90臺IBM的Power 7服務器并行組成。和Google、微軟的人工智能相比,它從硬件芯片構(gòu)架就開始模擬人類神經(jīng)元,基于IBM的“DeepQA”技術(shù)開發(fā)。2014年1月初,IBM宣布組建“Watson Group”,旨在進一步開發(fā)、商用和增強“Watson”及其他認知技術(shù),此外還投入10億美元用于其他相關(guān)項目。
Watson已經(jīng)開始為IBM賺錢了。法國農(nóng)業(yè)信貸銀行預測,Watson系統(tǒng)創(chuàng)造的收入將在2018年占IBM總收入的12%以上。Watson已經(jīng)被部署在IBM去年收購的云計算基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務Softlayer上,成為IBM與亞馬遜、谷歌、微軟等大型科技公司在云計算領(lǐng)域展開競爭的武器。
另一個代表性產(chǎn)品是IBM在2014年的人腦模擬芯片SyNAPSE。該芯片能夠模仿人腦的運作模式、低功耗,在認知計算方面要遠勝傳統(tǒng)計算架構(gòu)。和其他芯片公司的紙上規(guī)劃不同,這款芯片已達到量產(chǎn)要求。
IBM將其技術(shù)和商業(yè)實力總結(jié)為“認知計算體系”。IBM大中華區(qū)副總裁、戰(zhàn)略部總經(jīng)理郭繼軍向《財經(jīng)》記者表示,IBM推動認知計算體系,目標是把IBM在人工智能、大數(shù)據(jù)、深度學習、模式識別等所有領(lǐng)域里所做的積累應用到各個行業(yè)中去,幫助各行各業(yè)客戶提升效率,解決他們所面臨的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。
微軟人工智能技術(shù)的研究已超25年。1991年微軟成立研究院,最早的五個研究組,研究方向分別是人機交互、自然語言處理和機器學習、語音識別和語音合成、計算機視覺。這些恰恰是今天人工智能的幾個最重要的分支。
微軟的人工智能研究方向要寬泛很多,微軟研究院擁有超過1000位科學家,在包括深度學習的多個領(lǐng)域的技術(shù)布局處于世界頂端。
微軟最新的深度學習系統(tǒng)在2015年ImageNet計算機視覺識別挑戰(zhàn)賽中,將計算機視覺系統(tǒng)錯誤率降低至3.57%,相比于人眼辨識的5.1%,這是人工智能首次在識別圖像的錯誤率上超越人類水平。這些機器由微軟的Azure云服務提供支持。
微軟不僅將人工智能技術(shù)應用于如Windows、Azure等核心業(yè)務中,還構(gòu)建開放的平臺,將多年的技術(shù)積累開放給產(chǎn)業(yè)界,它的目標是打造一個人工智能生態(tài)圈。
它在無人區(qū)走得最遠,在現(xiàn)實商業(yè)世界中隱蔽得最深。
和前輩相比,年輕的谷歌在人工智能領(lǐng)域做的事情更讓外界看得懂,也更興奮。谷歌一方面不知疲倦地做底層人工智能技術(shù)的積累,研發(fā)更加高級的深度學習算法,增強圖形識別和語音識別能力。另一方面親力親為布局了包括智能家居、自動駕駛、機器人(2013年收購了8家機器人公司)等領(lǐng)域,前者為后者帶來基礎(chǔ)技術(shù)支撐,后者為前者提供數(shù)據(jù)和反饋。
值得一提的是,谷歌在無人駕駛汽車領(lǐng)域的技術(shù)積累,已經(jīng)遠遠超過傳統(tǒng)汽車廠商和其他互聯(lián)網(wǎng)公司。
更加年輕的Facebook,將人工智能視為未來的三大方向之一。Facebook天然擁有全球范圍內(nèi)的海量社交數(shù)據(jù),但在基礎(chǔ)科學的研究上依然不遺余力。2013年,F(xiàn)acebook在加州成立了Facebook AI Research (FAIR)。卡耐基梅隆大學機器人系博士、Facebook人工智能組研究員田淵棟稱,F(xiàn)AIR的研究方向自由寬松,研究所需的計算資源(如GPU)相對豐富,同時也沒有近期的產(chǎn)品壓力,可以著眼長遠做困難和本質(zhì)的研究。他稱,這樣的學術(shù)氛圍在各大公司是極其少見的。
如果說前述幾大巨頭都是從人工智能技術(shù)出發(fā),結(jié)合云計算賦予技術(shù)更多勢能,那么亞馬遜的路徑正好相反。亞馬遜是全球第一大云服務提供商,它的云服務收入超過微軟、IBM、谷歌、Salesforce等所有對手的總和。但亞馬遜目前的人工智能技術(shù),多數(shù)集中在提升購物體驗的深度學習領(lǐng)域。
人工智能技術(shù)有兩大要素:核心技術(shù)平臺和數(shù)據(jù)循環(huán)。只擁有技術(shù)是不夠的,需要業(yè)務和數(shù)據(jù)結(jié)合,才能打造好的技術(shù)。對循環(huán)數(shù)據(jù)的獲取,巨頭們也都不遺余力。
以最熱衷開源的微軟為例,去年,微軟了“牛津計劃”(現(xiàn)更名為“微軟認知服務”),這是一個基于微軟云平臺的智能API(應用程序編程接口),涵蓋了五大方向的人工智能技術(shù),包括了計算機視覺、語音、語言、知識、搜索五大類API。去年夏天火爆的How-Old.net,就是借助該平臺快速開發(fā)出來的一款應用,一共只有20多行代碼。
類似的工具包微軟還有很多,例如深度學習工具包(CNTK)和微軟亞洲研究院主導的微軟分布式機器學習工具包(DMTK)等。
這些對于創(chuàng)業(yè)公司和中小企業(yè)來說相當實用。他們不用從底層技術(shù)一點點學,在小集群上或者是云服務上就可以直接調(diào)用。
對于巨頭來說,算法已經(jīng)不再是競爭的障礙,數(shù)據(jù)和用戶習慣才是山頭。大量的初創(chuàng)企業(yè)會采用開源做很多垂直領(lǐng)域的業(yè)務,其中包括海量試錯和驗證,最終也會反饋回開源,而這正是巨頭們所期望的。
做B2B生意的IBM對數(shù)據(jù)的專業(yè)度要求更高,無法僅依賴搜索引擎和大量應用的交互來訓練Watson系統(tǒng),因此通過深度合作和并購來獲取專業(yè)數(shù)據(jù)。
以醫(yī)療領(lǐng)域為例,IBM和多家世界級頂尖醫(yī)院合作,向醫(yī)院部署Watson的智能系統(tǒng),通過分析這些醫(yī)院的病歷、專家的治療經(jīng)驗、現(xiàn)有的學術(shù)研究等,幫助它們制定、觀察和調(diào)整癌癥患者的治療方案。在這一過程中,Watson也就有了這一領(lǐng)域的數(shù)據(jù)積累。
2015年4月,IBM收購了Explorys,它是一家可以查看5000萬份美國患者病歷的分析公司。類似的收購IBM還有不少,并且出手相當大方。
Watson已經(jīng)可支持針對乳癌、肺癌和結(jié)腸直腸癌、皮膚癌等癌癥的初期診斷。在皮膚癌領(lǐng)域,在一項對3000幅皮膚鏡檢查圖像的研究中,Watson識別皮膚癌的準確率高達95%以上。而人類識別皮膚癌的準確率只有84%。
國內(nèi)的一位人工智能業(yè)者調(diào)侃,國際巨頭在人工智能領(lǐng)域真正有價值的是它們的那些你看不見的、沒開源的、國際會議上含含糊糊一筆帶過的技術(shù)?!澳切┎攀强梢灶嵏参磥淼膹椝??!?/p>
填補斷層
人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)可以分為三層:應用層、技術(shù)層和基礎(chǔ)層。應用層聚焦在人工智能和各行業(yè)各領(lǐng)域的結(jié)合;技術(shù)層是算法、模型和技術(shù)開發(fā);基礎(chǔ)層則是計算能力和數(shù)據(jù)資源。
BAT擅長第一層。BAT手中,天然握有全球最大的數(shù)據(jù)資源。但在第二層和第三層嚴重斷層。中國在人工智能領(lǐng)域的科研水平停留在工程數(shù)學、物理算法等工程科學的創(chuàng)新層面,基礎(chǔ)理論研究領(lǐng)域的人才和資源很少。
多位接受《財經(jīng)》記者采訪的中外業(yè)者認為,BAT的優(yōu)勢在于海量數(shù)據(jù),和國際巨頭的核心差距在技術(shù)。
騰訊高級副總裁姚星告訴《財經(jīng)》記者,今年初,他和騰訊的投資并購部達成了一個共識,開始大量考察美國的機器學習平臺類創(chuàng)業(yè)公司。一則中國這類技術(shù)公司不多;二則收購這種公司可以快速補足騰訊在算法領(lǐng)域的不足。
姚星向《財經(jīng)》記者分析,同樣提供10萬個樣本給機器,優(yōu)秀的算法平臺可能只需要幾個小時,速度慢的可能需要幾天時間。
對于海外收購,搜狗公司CEO王小川則更加直白:“國內(nèi)適合收購的標的公司很少,因為根是斷的,(技術(shù)和基礎(chǔ)研究)源頭在國外,要到國外看?!?/p>
在快速迭代的互聯(lián)網(wǎng)世界里,即便是互聯(lián)網(wǎng)巨頭,單打獨斗練獨門秘籍也會錯失良機。最佳方式,就是擁有數(shù)據(jù)和擁有技術(shù)的公司,通過各種結(jié)盟方式形成優(yōu)勢互補,快速搶占市場。
2014年11月,螞蟻金服宣布和曠視科技戰(zhàn)略合作,利用后者的人臉識別技術(shù)Face++軟件去確認開立在線銀行賬號的用戶身份,即“人臉支付”。
Face++在人臉檢測的多項指標評測中接連拿下世界第一。2013年,在極難識別的互聯(lián)網(wǎng)新聞圖片上,獲得了97.27%的準確率,這個指標高于Facebook團隊。三年后,這一準確率已提高至99.5%。
進行面部識別,需要處理大量來自面部的數(shù)據(jù)信息,包括結(jié)構(gòu)、五官以及肌肉等方面的數(shù)據(jù)分析。阿里云為這個合作注入自身的數(shù)據(jù)和分析能力。
“凡是花錢解決的問題都不是問題,阿里可以自己完成這些事情,但時間成本是相當昂貴的。”閔萬里對《財經(jīng)》記者說,“阿里有1000件同級別的事情要做,能做好的只有其中幾件,剩下的用投資+合作,這是時間和資本效率最高的做法?!?/p>
技術(shù)和數(shù)據(jù)的結(jié)盟并不限于BAT,更多的公司希望通過結(jié)盟方式獲得未來,新的巨頭或許從中誕生。
搜狗CEO王小川的思路是社交化,做更多連接,通過建設(shè)社群關(guān)系,把人大腦里的智慧表達出來,從而解決目前搜索技術(shù)存在的內(nèi)容不夠精準和實用性較差的問題。2013年騰訊入股搜狗后,先后向搜狗開放了微信公眾號數(shù)據(jù)和QQ興趣部落,為搜狗輸入數(shù)據(jù)資源。除此之外,搜狗還在去年11月戰(zhàn)略投資知乎1200萬美元,全面接入知乎內(nèi)容。
王小川想讓搜狗的人工智能機器不斷學習社群數(shù)據(jù),他對《財經(jīng)》記者說,“人工智能下一個五年不在于人工智能本身,而是讓機器找到人?!?/p>
今天,技術(shù)和數(shù)據(jù)的天然開放性讓各公司之間的競爭變得“我中有你、你中有我”,最終的贏家是可以將技術(shù)和數(shù)據(jù)平衡利用,達到平臺效益最大化的公司。
微軟亞洲研究院常務副院長芮勇認為,橫向?qū)Ρ?,中國和國際領(lǐng)先公司在核心技術(shù)上確實存在差距,國外更加注重基礎(chǔ)研究和技術(shù)研發(fā),國內(nèi)企業(yè)可以將國外的研發(fā)工具化、商業(yè)化;從縱向看,中國在人工智能領(lǐng)域的技術(shù)積累近幾年確實出現(xiàn)了飛躍,無論是最底層的計算機體系架構(gòu),還是智能硬件,或是上層軟件應用,都有質(zhì)的進步。
“只要不太急于求成,持之以恒地投入,中國的人工智能產(chǎn)業(yè)相當值得期待?!避怯抡f。
擠出泡沫
馬云在一次內(nèi)部講話中強調(diào):“全球都在講人工智能,到了風口浪尖,在創(chuàng)新面前,沒有第二只有第一,創(chuàng)新落伍了,你就輸了?!?/p>
焦慮的不僅是BAT,華為公司創(chuàng)始人任正非5月30日在全國科技創(chuàng)新大會上發(fā)言提到,“未來二三十年人類社會將演變成一個智能社會,其深度和廣度我們還想象不到。如果不能堅持創(chuàng)新,遲早會被顛覆?!?/p>
開放趨勢之下,人工智能也注定不是一場巨頭間的戰(zhàn)爭。
市場調(diào)研機構(gòu)CB Insights的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2014年風險資本對人工智能的投資增長302%,達到3.09億美元。
中國人工智能領(lǐng)域已有近百家創(chuàng)業(yè)公司,65家獲得投資,共計29.1億元人民幣,其中曠視科技、優(yōu)必選、云知聲、SenseTime四家公司登上艾瑞獨角獸榜單。
更多初創(chuàng)公司只是打上了人工智能的標簽。它們本質(zhì)上是用國際開源的平臺,用數(shù)據(jù)訓練一兩個模型,甚至照搬國際模型,這其實潛含危險,最大的風險是產(chǎn)品嚴重同質(zhì)化,尤其在人臉識別、語音識別等成熟領(lǐng)域,這些公司的產(chǎn)品沒有突破性創(chuàng)新,根本沒有繼續(xù)走下去或被收購的價值。
姚星常常為投資人鑒定真?zhèn)稳斯ぶ悄芄?。他說,辨識偽人工智能公司有兩個關(guān)鍵點:一是這家公司所采用的技術(shù)是否是最新、最前沿的技術(shù),如果不是,則是用人工智能概念包裝的偽人工智能。
其二,這家公司的技術(shù)和業(yè)務是否具備可擴展性?若否,則是采用部分機器學習算法或淺層人工智能技術(shù)的商業(yè)公司,而非真正的人工智能公司。
iPIN是一家擁有文本認知智能技術(shù)的公司,從去年開始,iPIN收到了不少投資機構(gòu)的投資意向,該公司創(chuàng)始人兼CEO楊洋告訴《財經(jīng)》記者,到目前為止,他還沒有遇到真正有能力鑒別人工智能技術(shù)水平的投資機構(gòu)。
“這對于做偽人工智能的公司絕對是一個好消息?!睏钛笳{(diào)侃說。
危險在于,就算是一些初創(chuàng)時期確實手握人工智能獨特技術(shù)和商業(yè)模式的公司,也在資本的脅迫下慢慢走形。
在資本的壓力之下,一些人工智能創(chuàng)業(yè)公司開始過早商業(yè)化,研發(fā)投入逐步降低,人員結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化,銷售開始主導公司,最終技術(shù)公司變成營銷公司,失去了被并購的價值。
投資人工智能公司,需要專業(yè)技術(shù)知識和長線投資眼光。根據(jù)Gartner的“智能機器炒作周期圖”,由人工智能驅(qū)動的應用中,語音識別產(chǎn)業(yè)化最高,自動駕駛汽車和智能顧問處于炒作最高點,智能機器人、自然語言處理/生成和虛擬個人助手則處于爬坡期。這些都屬于5年-10年內(nèi)能廣泛普及的顛覆性技術(shù)。而神經(jīng)形態(tài)硬件(如神經(jīng)元芯片等)屬于10年以后才能普及的技術(shù),但該技術(shù)可能還沒研發(fā)成熟就被淘汰了。