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装备技术论文范文

装备技术论文

装备技术论文范文第1篇

关键词:教育技术论文

现代教育技术装备作为教育媒体应用于教学,它的核心和首要任务在正确的办学理念指导下,探索和建构新型教学模式。现代教育技术装备与传统教育技术装备相对而言,是指在教育、教学中应用的现代技术手段,以前也称作‘电化教学’。也就是说它是把现代教育理论应用于教育、教学实践的现代教育手段和方法体系。是实现现代教育媒体的物质基础。其设备构成主要是:计算机(是指广泛意义上的计算机包括计算机网络)和计算机课件、电视、广播、投影、录音、幻灯、等。

现代教育技术主要是充分运用各种信息技术。在当前,应用于教育中的现代教育技术主要包括:计算机技术、媒体技术、网络技术、信息技术、整合技术等。

1、计算机技术既是其他应用技术的基础,也是我们探讨教育技术能力的前提。换句话说就是,没有计算机技术,教育技术能力就无从谈起。计算机技术分硬件技术和软件技术两大类。硬件技术主要是指硬件的设计、制造和装配技术(包括硬件的基本原理、构成、组装、以及各部件的性能、作用等方面的知识)。软件技术主要是指软件的设计、制作和应用技术。教师对计算机技术的了解和掌握体现了他所具有的最基本的教育技术能力。对硬件一般只需掌握基本原理、构造和各部件的性能、作用即可。对软件则要有更深入的了解,不仅对软件的设计原理、结构、功能及作用有所了解,还要熟悉软件的类型,掌握软件的制作方法和应用技巧等。也就是说,一名具有教育技术能力的教师不仅会使用软件,而且还会制作软件,分析和评价软件。

2、媒体技术媒体技术的概念更宽泛些,计算机技术只是媒体技术的一种(当然是最主要和最重要的一种)。媒体技术也可分为“媒体硬件技术”和“媒体软件技术”两类,它和计算机的“硬件技术”和“软件技术”类似。所谓“媒体硬件技术”是指,对幻灯机、投影机、录音机、录象机、电影机、电视机、计算机以及各种胶片、光盘、磁带、磁盘等光电、磁电存储转换设备的基本原理、性能、构造和使用特点的技术性了解。“媒体软件技术”是指那些能用来设计、制作、生成和演示教学信息的技术。如视音频编辑技术、摄影摄像技术、平面造型技术、多媒体软件制作和应用技术等。

3、网络技术主要是指网络应用技术,包括对网络的一般性了解,如:网络的基本构成、主要特点、常用功能及网络的使用技巧等。作为教师,起码应该知道怎样上网、使用浏览器、检索资料、上传下载信息、发E-mail等。对个别能力较强的教师而言,可以学习使用网络软件制作工具制作网络版的多媒体课件或建立自己的教学网页。当然,对于大多数教师来说,在日常教学中更多的则是如何充分利用网络提供的现成软件或工具来达到教学目的。

4、信息技术即以计算机多媒体和网络为基础的数字化技术。它的主要特点是信息的数字化、网络化、智能化和多媒体化。网络化使信息资源可共享、活动较少限制、人际合作容易实现;智能化使计算机能够做到自动识别和传递教学信息、促进个性化学习和自主学习的发展;多媒体化则使人能够充分利用多种感觉器官来接收处理信息,极大地提高了学习效率。对广大教师而言,重要的不是了解信息是如何数字化、网络化、智能化和多媒体化的,而是信息的利用。不但要掌握检索、识别、选取信息的要领,还要学会分析、评价、重组信息的方法。

5、整合技术需要说明的是,这种整合并不是指技术之间固有的那种相互依存、相互渗透,相互包容,相互交叉的自在关系,而是指技术之间、技术与学科或教学内容之间的优势互补的人为关系。整合技术包含两层意思:其一,技术之间的整合。即,网络技术、信息技术、媒体技术和计算机技术因教学上的需要有机地组合在一起。其二,技术与学科或教学内容的整合。技术整合不是技术堆砌,而是根据具体教学需求有选择地使用不同的技术组合来发挥技术本身最大的优势。这种整合的意义更大,它可以创造出优异的教学环境,使学生的学习效率得到显著提高。

在教学实践中,教师的理性认知能力和实际应用能力往往是密不可分的。任何一个历史时期的教育媒体教育技术装备,都是代表着当时科学技术水平,并且在教育领域发挥其历史作用。以辨证唯物论的观点看问题,任何事物都具有正反两个方面的矛盾,在应用运用现代教育技术辅助教学的过程中,必须要处理解决好现代教育技术在教育教学中与其他有关方面的几个问题:

1、处理好现代教育技术装备与传统教育技术装备之间的关系:现代教育技术装备,特别是计算机是一种优秀的教学媒体,它在教学上的广泛使用,使学校大力开展素质教育成为可能,对于提高教学质量和教学水平推动教育改革都具有非常重要的意义。在当前教学中,计算机已经表现出可以替代或部分替代一些传统的教学媒体,但在使用中不要过分强调计算机媒体的作用,计算机可以代替传统的教学媒体,不等于传统的教学媒体的在教学中就不再有它的使用价值和存在的必要。计算机应用于教学领域也应该是目前教学媒体的一个补充和发展。

2、处理好现代教育技术装备与理科实验教学仪器之间的关系:利用计算机极强的虚拟技术,可以变微观为宏观,变抽象为具体。在理科教学中,有很大一部分实验,尤其是微观实验和理想化实验是无法实现的或较难实现的。不做实验就会影响学生对知识的理解和掌握,影响教学效果的实现。利用计算机则可以化小为大,化远为近,化机械抽象为生动具体,使本来看不见或看不清的东西变为具体、形象。从而可以给学生提供大量的感性材料,丰富教学内容,帮助学生形成科学概念,深刻理解抽象和复杂的内容。但并不等于所有的实验都要由计算机来完成,应该充分利用那些科学实用、现象直观、性能稳定可靠、能正确反映科学规律和自然现象、体现教学思想的实验仪器,决不可用计算机的虚拟技术替代实验仪器。形象生动、真实可信的实验更有利于学生通过动手动脑来训练实验技能,培养学生观察和分析问题、搜集信息和处理信息的实践能力和创新精神;有利于启发学生思维,增加学习兴趣。

装备技术论文范文第2篇

近年来,我国石油行业的发展紧随世界经济发展的潮流,产业规模在不断扩大,大型石油化工装置纷纷上马,大型石化装置的重要性在新一轮经济增长中的意义毋庸多言。在这些纷纷上马的大型装置中,一系列技术问题的解决体现了我国石油产业自主创新能力的增强。在这些大型装置中的压缩机组联轴器对中过程中,是以一台设备转子的轴心线为基准,调整另一台设备的相对位置,来使两台设备运行时的误差限定在一定的范围。

但是还存在一个问题,就是我们在运行机组时,机组的转子在转动时都会发生一定的位移,双表对中法的局限性就体现出来了,这时三表对中法就应运而生。所谓的三表对中法就是利用三只千分表或百分表分别测量联轴器对轮的位移跳动程度,其中,一只表测量径向的位移,另外两只表同等距离分布在同一直径上,测量轴向的位移。然后按照赵赏鑫博士发表于2007年第35卷第10期《石油机械》上的《三表对中法在天然气压缩机组安装中的应用》一文中所讲进行论证测量和偏差量计算。采用“三表对中法”进行大型机组的对中,不仅能解除对中时转子轴向位移对对中数据的影响,而且能够提高机组的安装效率,节约工期,取得良好的社会效益和经济效益。

其危险性来自于:操作压力高、装置规模大,主要部分露天化,易遭到雷电的攻击。所以石油化工装置在不同的部位对雷电进行了不同的设防。首先是石油化工装置中建筑物防雷的分类设置:建筑物不仅要对直击雷、感应雷、雷电波的侵入进行设防,还要对这些侵入的高压电反击进行设防,装有计算机电子信息设备或自动控制装置的建筑物还要对雷击电磁脉冲进行设防。其次是石油化工户外装置的防雷设计:对高塔、储罐、储槽等及其管道直接接地,两接地点距离不应大于30m,如果大于30m,则必须增加接地点;对于排放爆炸危险气体、蒸汽或粉尘的放散管,要考虑装阻火器或装避雷针、架空避雷网,是放散管排出的危险介质不能因雷击而引燃。第三是石油化工原油钢储罐的防雷设计:将储罐内各金属构件通过一根横截面不小的软铜复绞线与罐顶做电气连接,并通过罐壁接地。

装备技术论文范文第3篇

随着环境污染、能源危机和气候危机等问题的日益严峻,低碳经济已经成为当前世界各国应对这些问题的首要选择。目前,中国的名义碳排放量位居世界第一,来自国际社会的减排压力越来越大。装备制造企业是工业化进程的主导部分和推动国民经济发展的重要力量,然而它的高能源需求和高能源消耗极大地阻碍了低碳经济的发展。据统计,我国装备制造业能源消耗量占工业用能源和行业总能源消耗量的比例均超过一半,远远超过交通、民用和商业用能源的消耗量。低碳时代的到来必定会使装备制造企业面临越来越多的环境限制,如何应对低碳经济带来的挑战已成为装备制造企业要解决的关键问题。Magat最早指出技术创新是企业在解决环保问题的同时保持经济绩效的重要手段,企业通过技术创新能降低污染治理成本,以最小的成本解决环境问题,还可以通过开发新产品、改进生产过程等技术创新行为来提高生产效率和利润率。技术创新行为与知识积累、信息共享等企业创新个体的行为密切相关,这些创新个体的行为正是企业进行技术创新的源泉,因此,系统研究技术创新行为的影响因素对促进装备制造企业在低碳经济中不断技术创新具有重要的理论意义和实践意义。技术创新作为一种能够实现环境绩效与经济绩效“双赢”的战略选择一直是学术界关注的焦点。关于技术创新的研究已经具有一定的深度和广度。近年来越来越多的学者开始关注装备制造业技术创新问题,主要集中于其技术创新能力影响因素和技术创新效率评价)等方面。从这些文献中可以发现,关于技术创新的研究更多的集中在产业层面上的,对企业技术创新行为影响因素研究的文献较少,而且鲜有以低碳经济为情境对装备制造企业技术创新行为展开的研究。目前,学术界大致从三个角度来界定技术创新行为。第一种角度是从组织的角度对企业技术创新行为进行定义,把企业看成是一个具有独立行为能力的整体,认为技术创新行为是由人参与并控制的,包括决策、计划、实施、绩效评价等多个阶段的群体行为和组织行为,具有较强的目的性和计划性。第二种角度是从系统的角度,把企业看成是外部系统中的一个子系统,认为技术创新行为不是一个孤立的行为系统,它是由企业内外部环境要素共同决定的,是内部要素与外部环境等相互作用的结果,具有紧密性、动态性和开放性。第三种角度是从社会网络的角度,把企业看成是社会网络中的一个个体,认为技术创新行为是一种存在于社会网络结构中的技术行为和社会行为,它会受到经济网络和社会网络等多个网络的综合影响。综合上述观点,本文认为企业的技术创新行为是管理者和员工为了寻找、开发和执行新技术、新流程、新技巧或新产品等进行的一系列活动的总和,这些活动受到企业内在本质和外部环境的共同影响。在借鉴前人研究成果的基础上,本文结合计划行为理论,分析在低碳情境下影响装备制造企业技术创新行为的因素,提出理论假设,并运用结构方程模型验证低碳情境下装备制造企业技术创新行为影响因素的作用机理,为指导我国装备制造企业在低碳情境下实施技术创新行为提供依据。

2研究设计

2.1理论基础

计划行为理论(TPB)是在理理论(TRA)的基础上提出的,它最大的特点是在TRA的基础上引入知觉行为控制这一概念。根据TPB,行为受到行为意愿和控制因素的影响,其中控制因素包括内在因素(如能力、情感等)和外在因素(如状态、环境等);而行为意愿又受到态度、主观规范和知觉行为控制这三个因素的影响;态度、主观规范和知觉行为控制又受到个人以及社会文化等因素的影响。一个装备制造企业是由投资者、管理者、研发人员、技术人员和生产人员等不同个体所组成的具有行为能力的主体,它具有与外界沟通和交流并在沟通交流中获取信息、积累知识、不断改变自身行为方式以适应环境变化的能力。企业在沟通交流、获取知识信息和适应环境等过程中,会产生一种整体行为模式,这种整体行为模式不能从个体行为推测出来,但可以用相关的人、群体等行为主体的行为或变化程度来表示。低碳情境下的装备制造企业技术创新行为是企业创新主体如研发人员基于环境分析而做出的各种技术创新活动的总和。因此,用计划行为理论研究装备制造企业技术创新行为具有合理性和可行性。装备制造企业技术创新行为基本遵循计划行为理论,技术创新意愿是指在低碳情境下个体愿意实施技术创新行为的动机和愿望强度,行为态度是指创新主体对企业在低碳情境下实施技术创新行为所持的正面或负面评价的程度,主观规范是指创新主体所感知的政府规范、社会环境和组织内部环境等影响力,知觉行为控制是指创新主体感知的在低碳情境下实施技术创新行为的难易程度。

2.2研究假设

本文在计划行为理论的基础上,拟对装备制造企业技术创新行为进行研究,构念出低碳情境下装备制造企业技术创新行为影响因素的概念模型,得出以下假设。

2.2.1技术创新意愿与技术创新行为

遵循TPB理论,行为意愿是态度到行为的连接桥梁,它是行为主体从事某项特定行为的态度、准则、可控性和动机的主观表达,反映行为主体为从事某项行为而愿意付出的努力程度,是决定行为是否发生的重要因素之一。技术创新意愿是用来衡量企业是否进行技术创新的主观因素,反映了个体对引进新技术、研制新产品和改进生产流程等技术创新行为的接受程度,一个企业的技术创新意愿越强,采取技术创新行为的态度就越积极,就越容易接受新思想、新观点、新事物,技术创新活动就会越多,更倾向于通过技术创新来应对不断变化的外部环境。提出假设:H1:技术创新意愿对技术创新行为存在正向影响。

2.2.2技术创新态度与技术创新意愿

遵循Bandura的观点,态度是主体因素和环境因素影响行为的中介变量,具有较高的主观性和可变性;行为主体和外界环境是态度的直接影响变量,揭示了态度产生的原因,因此,用行为主体(如企业家)和外界环境因素(如市场竞争状况和企业间合作情况)作为衡量企业技术创新态度的变量。企业家作为企业技术创新行为的最高决策者,其认知风格会直接影响其对技术创新的态度,进而影响企业对采取技术创新行为的愿望程度。适度的竞争压力和良好的合作关系能够促进企业进行技术创新活动,是企业对技术创新产生正面评价的动因。因此,本文用企业家认知因素以及合作和竞争因素来衡量技术创新态度。Philip认为个人因素特点是决定企业家是否进行技术创新的关键因素,例如具有高学历和自信心的企业家会更愿意采取技术创新行为。JintongTang等指出企业家的敏锐程度、成功欲望和风险偏好等认知因素的不同会导致企业家具有不同的技术创新意愿。Pia等认为一些认知变量如企业家对新技术的敏锐程度、对挫折失败的畏惧程度以及对自身能力的自信程度是企业技术创新意愿形成的重要因素。Brust等的研究表明,企业家价值观、管理能力和自身素质对企业低碳技术创新意愿的产生有重要影响作用。另外,企业间的合作关系可以激发企业技术创新意愿的形成,企业通过与外界的合作交流和资源共享,获得企业内部欠缺的、对企业技术创新具有补充作用的信息、知识等资源,促进知识转移合作效应和新技术、新产品的产生。Li等指出竞争的不断加剧会导致企业现有技术或者产品无法在将来为企业带来收益,从而产生创新压力,这种压力的累积会使企业认为只有通过不断的进行技术创新来获得更大的利益和保持竞争优势,进而转化成创新的愿望。Maria等通过实证分析验证了企业间的适度竞争和合作关系对技术创新意愿的产生和技术创新绩效的提升具有促进作用。提出以下假设:H2:技术创新态度影响技术创新意愿,进而影响技术创新行为。H2a:企业家认知因素对技术创新意愿存在正向影响。H2b:合作因素对技术创新意愿存在正向影响。H2c:竞争因素对技术创新意愿存在正向影响。

2.2.3主观规范与技术创新意愿

遵循Ajzen和Madden的观点,主观规范是个体对来自他人的“社会压力”的认知。针对低碳情境下装备制造企业的技术创新行为,其社会压力主要来自于企业外部的个体(如政府)对技术创新行为的约束和企业内部执行技术创新行为的原则(如组织文化)。本文用政府低碳约束和组织文化来衡量主观规范。在低碳情境下,政府制定的关于低碳的政策目标和法律法规对装备制造企业的技术创新意愿会产生重要的影响。Porter等指出环境规制能对企业的技术创新意愿产生极大的促进作用。Lanjouw等运用美国20世纪80年代的面板数据分析了环境管制和技术创新的关系,结果显示环境管制的加强使企业产生强烈的内部驱动力,即创新意愿,从而刺激创新。许士春等通过实证研究发现企业在环境规制下会更加倾向于寻求创新机会,提升创新能力。组织文化同样会影响企业的技术创新意愿。Robert指出组织文化的信念和规范对技术创新起到多方面的支撑作用,从而产生积极的创新愿望。Tesluk等认为共享的价值观、信念和组织成员的预期行为等组织文化的基本要素对形成技术创新意愿的影响是多方面的。郑海涛等认为创新型文化会加强企业中的创新个体(如研发人员)对技术创新的认同感,形成创新意识,不断调整自我行为,增强各技术创新部门的凝聚力,促进进行长期有效的沟通和合作愿景的形成,最终产生一股推进技术创新的合力。提出以下假设:H3:主观规范影响技术创新意愿,进而影响技术创新行为。H3a:政府低碳约束对技术创新意愿存在正向影响。H3b:组织文化对技术创新意愿存在正向影响。

2.2.4知觉行为控制与技术创新意愿、技术创新行为

遵循TPB理论,知觉行为控制通过影响行为意愿,直接或间接地影响个体行为。它是个体对促进或阻碍所从事行为因素的感知,由控制信念和感知强度共同决定。控制信念是个体对其所具有的能力、资源等因素的感知,感知强度是个体感知这些因素对行为的影响程度。由此可见,装备制造企业即使有技术创新的意愿,但若缺乏进行技术创新活动的有关能力,则创新也只停留在动机阶段,同样会影响技术创新行为的发生。良好的技术创新能力是企业成功技术创新的基础。本文用“技术创新能力”来度量知觉行为控制。Gerard等通过对61家生产企业的实证研究,结果表明这些企业技术创新能力越强,创新意愿就越强,能够支撑其在低碳情境下进行技术创新和节能减排的效果越显著。Ernst等对美国的钢铁生产企业进行了考察,发现为清洁生产而采用新技术的企业,对技术创新的投入都较大,具有较强的技术创新能力。

3实证分析

3.1问卷设计与修订

通过问卷调查的方法来获取本文的数据。经过文献研究、专家访谈、问卷调查和问卷反馈等阶段对问卷的内容、准确性等进行了多次修改,形成预测试问卷。在进行正式研究前,先取少量被试(n=50)对预测试问卷进行信度和效度检验,以进一步验证变量设计的有效性和消除问项的歧义,检验合格后进行正式调研。使用Cronbach’sα系数对预测试问卷的信度进行检验,使用探索性因子分析对预测试问卷的结构效度进行检验。小样本的预测试问卷经过信度和效度检验后,删除没有通过信度和效度检验的指标,最终精简为39个指标测度,形成正式调查问卷。

3.2问卷发放与回收

选取装备制造企业为研究样本,采用问卷调查的方式,并通过以下四种途径来发放调查问卷:访问EMBA和MBA学员;走访调研企业;参加企业中高层行业会议;发送电子邮件。本次调查共发放问卷400份,回收问卷316份,剔除无效问卷(企业所在行业不属于装备制造行业、数据缺失过多等问卷)29份,共获取有效问卷287份,有效问卷率为71.75%。

3.3实证方法选择

本文所建立的研究模型中,技术创新行为、技术创新意愿、企业家认知因素、合作因素、竞争因素、政府低碳约束、组织文化、投入能力、研发能力、生产能力等多个变量均属于无法直接观测的变量,通过调查问卷来间接测度这些变量会产生一定误差;另外,上述变量还可能存在多重共线性问题,如投入能力可以直接影响技术创新行为,同时也可能通过技术创新意愿间接影响技术创新行为。结构方程模型能够同时处理多个因变量,并且允许自变量和因变量具有测量误差,具有测量模型更有弹性的特点,因此,可以有效解决本文中的测量误差以及多重共线性问题。本文采用AMOS16.0软件进行结构方程建模,采用SPSS16.0软件进行其他的数据统计分析。

4研究结论和展望

装备技术论文范文第4篇

1、高速、高效

机床向高速化方向发展,不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本,而且还可提高零件的表面加工质量和精度。超高速加工技术对制造业实现高效、优质、低成本生产有广泛的适用性。

20世纪90年代以来,欧、美、日各国争相开发应用新一代高速数控机床,加快机床高速化发展步伐。高速主轴单元(电主轴,转速15000-100000r/min)、高速且高加/减速度的进给运动部件(快移速度60~120m/min,切削进给速度高达60m/min)、高性能数控和伺服系统以及数控工具系统都出现了新的突破,达到了新的技术水平

。随着超高速切削机理、超硬耐磨长寿命刀具材料和磨料磨具,大功率高速电主轴、高加/减速度直线电机驱动进给部件以及高性能控制系统(含监控系统)和防护装置等一系列技术领域中关键技术的解决,为开发应用新一代高速数控机床提供了技术基础。

目前,在超高速加工中,车削和铣削的切削速度已达到5000~8000m/min以上;主轴转数在30000转/分(有的高达10万r/min)以上;工作台的移动速度(进给速度):在分辨率为1微米时,在100m/min(有的到200m/min)以上,在分辨率为0.1微米时,在24m/min以上;自动换刀速度在1秒以内;小线段插补进给速度达到12m/min。

2、高精度

从精密加工发展到超精密加工,是世界各工业强国致力发展的方向。其精度从微米级到亚微米级,乃至纳米级(<10nm),其应用范围日趋广泛。

当前,在机械加工高精度的要求下,普通级数控机床的加工精度已由±10μm提高到±5μm;精密级加工中心的加工精度则从±3~5μm,提高到±1~1.5μm,甚至更高;超精密加工精度进入纳米级(0.001微米),主轴回转精度要求达到0.01~0.05微米,加工圆度为0.1微米,加工表面粗糙度Ra=0.003微米等。这些机床一般都采用矢量控制的变频驱动电主轴(电机与主轴一体化),主轴径向跳动小于2µm,轴向窜动小于1µm,轴系不平衡度达到G0.4级。

高速高精加工机床的进给驱动,主要有“回转伺服电机加精密高速滚珠丝杠”和“直线电机直接驱动”两种类型。此外,新兴的并联机床也易于实现高速进给。

滚珠丝杠由于工艺成熟,应用广泛,不仅精度能达到较高(ISO34081级),而且实现高速化的成本也相对较低,所以迄今仍为许多高速加工机床所采用。当前使用滚珠丝杠驱动的高速加工机床最大移动速度90m/min,加速度1.5g。

滚珠丝杠属机械传动,在传动过程中不可避免存在弹性变形、摩擦和反向间隙,相应地造成运动滞后和其它非线性误差,为了排除这些误差对加工精度的影响,1993年开始在机床上应用直线电机直接驱动,由于是没有中间环节的“零传动”,不仅运动惯量小、系统刚度大、响应快,可以达到很高的速度和加速度,而且其行程长度理论上不受限制,定位精度在高精度位置反馈系统的作用下也易达到较高水平,是高速高精加工机床特别是中、大型机床较理想的驱动方式。目前使用直线电机的高速高精加工机床最大快移速度已达208m/min,加速度2g,并且还有发展余地。

3、高可靠性

随着数控机床网络化应用的发展,数控机床的高可靠性已经成为数控系统制造商和数控机床制造商追求的目标。对于每天工作两班的无人工厂而言,如果要求在16小时内连续正常工作,无故障率在P(t)=99%以上,则数控机床的平均无故障运行时间MTBF就必须大于3000小时。我们只对一台数控机床而言,如主机与数控系统的失效率之比为10:1(数控的可靠比主机高一个数量级)。此时数控系统的MTBF就要大于33333.3小时,而其中的数控装置、主轴及驱动等的MTBF就必须大于10万小时。

当前国外数控装置的MTBF值已达6000小时以上,驱动装置达30000小时以上,但是,可以看到距理想的目标还有差距。

4、复合化

在零件加工过程中有大量的无用时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴的升、降速上,为了尽可能降低这些无用时间,人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上,因此,复合功能的机床成为近年来发展很快的机种。

柔性制造范畴的机床复合加工概念是指将工件一次装夹后,机床便能按照数控加工程序,自动进行同一类工艺方法或不同类工艺方法的多工序加工,以完成一个复杂形状零件的主要乃至全部车、铣、钻、镗、磨、攻丝、铰孔和扩孔等多种加工工序。就棱体类零件而言,加工中心便是最典型的进行同一类工艺方法多工序复合加工的机床。事实证明,机床复合加工能提高加工精度和加工效率,节省占地面积特别是能缩短零件的加工周期。

5、多轴化

随着5轴联动数控系统和编程软件的普及,5轴联动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点,由于在加工自由曲面时,5轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单,并且能使球头铣刀在铣削3维曲面的过程中始终保持合理的切速,从而显着改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率,而在3轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铣刀端部参予切削,因此,5轴联动机床以其无可替代的性能优势已经成为各大机床厂家积极开发和竞争的焦点。

最近,国外还在研究6轴联动控制使用非旋转刀具的加工中心,虽然其加工形状不受限制且切深可以很薄,但加工效率太低一时尚难实用化。

6、智能化

智能化是21世纪制造技术发展的一个大方向。智能加工是一种基于神经网络控制、模糊控制、数字化网络技术和理论的加工,它是要在加工过程中模拟人类专家的智能活动,以解决加工过程许多不确定性的、要由人工干预才能解决的问题。智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:

为追求加工效率和加工质量的智能化,如自适应控制,工艺参数自动生成;

为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;

简化编程、简化操作的智能化,如智能化的自动编程,智能化的人机界面等;

智能诊断、智能监控,方便系统的诊断及维修等。

世界上正在进行研究的智能化切削加工系统很多,其中日本智能化数控装置研究会针对钻削的智能加工方案具有代表性。

7、网络化

数控机床的网络化,主要指机床通过所配装的数控系统与外部的其它控制系统或上位计算机进行网络连接和网络控制。数控机床一般首先面向生产现场和企业内部的局域网,然后再经由因特网通向企业外部,这就是所谓Internet/Intranet技术。

随着网络技术的成熟和发展,最近业界又提出了数字制造的概念。数字制造,又称“e-制造”,是机械制造企业现代化的标志之一,也是国际先进机床制造商当今标准配置的供货方式。随着信息化技术的大量采用,越来越多的国内用户在进口数控机床时要求具有远程通讯服务等功能。机械制造企业在普遍采用CAD/CAM的基础上,越加广泛地使用数控加工设备。数控应用软件日趋丰富和具有“人性化”。虚拟设计、虚拟制造等高端技术也越来越多地为工程技术人员所追求。通过软件智能替代复杂的硬件,正在成为当代机床发展的重要趋势。在数字制造的目标下,通过流程再造和信息化改造,ERP等一批先进企业管理软件已经脱颖而出,为企业创造出更高的经济效益。

8、柔性化

数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是:从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段车间独立制造岛、FA)、体(CIMS、分布式网络集成制造系统)的方向发展,另一方面向注重应用性和经济性方向发展。柔性自动化技术是制造业适应动态市场需求及产品迅速更新的主要手段,是各国制造业发展的主流趋势,是先进制造领域的基础技术。其重点是以提高系统的可靠性、实用化为前提,以易于联网和集成为目标;注重加强单元技术的开拓、完善;CNC单机向高精度、高速度和高柔性方向发展;数控机床及其构成柔性制造系统能方便地与CAD、CAM、CAPP、MTS联结,向信息集成方向发展;网络系统向开放、集成和智能化方向发展。

9、绿色化

装备技术论文范文第5篇

摘要:简要介绍了当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状,在此基础上讨论了在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性,并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。1数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面[1~4]。1.1高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。

为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。

1.25轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。

当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。

在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。1.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、欧共体的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中国的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“ITplaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。1.4重视新技术标准、规范的建立1.4.1关于数控系统设计开发规范

如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定1.4.2关于数控标准

数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。

STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。

目前,欧美国家非常重视STEP-NC的研究,欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1~2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEPTools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(SuperModel),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。2对我国数控技术及其产业发展的基本估计我国数控技术起步于1958年,近50年的发展历程大致可分为3个阶段:第一阶段从1958年到1979年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期,国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统(普及型)也达到了10%。

纵观我国数控技术近50年的发展历程,特别是经过4个5年计划的攻关,总体来看取得了以下成绩。

a.奠定了数控技术发展的基础,基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术,其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础,部分技术已商品化、产业化。

b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上,建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。

c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。

虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要清醒地认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。

a.技术水平上,与国外先进水平大约落后10~15年,在高精尖技术方面则更大。

b.产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对差;可靠性不高,商品化程度不足;国产数控系统尚未建立自己的品牌效应,用户信心不足。

c.可持续发展的能力上,对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱;数控技术应用领域拓展力度不强;相关标准规范的研究、制定滞后。

分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。

a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及能力分析不够。

b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多,从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少;没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。

c.机制方面。不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。

d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。机床标准落后,水平较低,数控系统新标准研究不够。

3对我国数控技术和产业化发展的战略思考3.1战略考虑

我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要掌握先进制造核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价,交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”,而非掌握核心技术的制造中心的地位,这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。

我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题,首先从社会安全看,因为制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展不仅可提高人民的生活水平,而且还可缓解我国就业的压力,保障社会的稳定;其次从国防安全看,西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质,对我国实现禁运和限制,“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。3.2发展策略

从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展

强调市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等)带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等)的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。

在高精尖装备研发方面,要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合,以“做得出、用得上、卖得掉”为目标,按国家意志实施攻关,以解决国家之急需。

在竞争前数控技术方面,强调创新,强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品,为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。

参考文献:

[1]中国机床工具工业协会行业发展部.CIMT2001巡礼[J].世界制造技术与装备市场,2001(3):18-20.

[2]梁训王宣,周延佑.机床技术发展的新动向[J].世界制造技术与装备市场,2001(3):21-28.

装备技术论文范文第6篇

本系统方案设计采用B/S模式的三层体系结构,在SQLServer2000平台上设计开发,综合运用基于Web的中间件技术、应用集成技术、数据库及数据仓库技术、JSP技术、XML技术等实现系统功能。

2系统功能设计

本设计方案系统功能按用户权限,在Web浏览器可分成3种功能:一是普通用户(可以不登陆)可以实现气象技术装备许可证查询功能,查询生产厂家信息,气象装备目录信息,气象装备用户信息,气象装备许可证颁发记录档案;二是注册用户可实现基本气象技术装备许信息查询功能外,还可以进行可证申请和办理进度查询;三是系统管理用户进行数据录入、修改和变更,确保系统信息准确可靠,实现对各种气象技术装备许可证信息录入、修改、变更知识库的管理。系统功能按知识库和系统管理设计,可分为知识库管理管理、知识库查询和许可系统管理3个功能模块。系统模块设计包括:创建信息录入模块、信息统计模块、评估分析模块、到期自动提示模块和信息存储管理模块;设计许可证管理信息表;设计特定名称自动索引功能,特定名称索引不少于10种以上;设计许可证信息的快速查询和统计分析功能模块;设计装备许可证相关材料的打印功能模块。依据上述系统的功能设计方案,系统功能模块主要分为以下3个专题。

(1)创建气象技术装备使用许可证评估的知识库。主要从气象装备性能、业务运行率、观测数据质量、厂家的生产能力、市场占有率、售后服务、维修能力、技术升级情况等多方面对以往许可证评估管理的技术文档统一收集,集中管理,长期保存,归档整理,形成一套适用于现阶段使用许可证评估业务的信息管理系统。通过对现有使用许可证评估管理的业务需求进行分类深入研究,实现各类技术文档的无纸化归类管理,电子信息化管理。

(2)创建气象技术装备使用许可证信息检索系统。支持强大、灵活的信息检索功能,可以自定义信息检索、组合条件信息检索、快速定位查询检索及模糊查询检索,以图表产品的形式显示查询统计、分析评估的结果。

(3)创建自动判定许可证有效期的关键算法,设置首页自动提醒功能。形成各类气象装备使用许可证评估的知识库,集中展现和反映各设备厂家的整体研究实力和水平,供技术人员共享,提高自身水平;创建自动录入、查询、统计和分析评估信息管理系统,提高监督透明度;实现许可证有效期自动判定算法和提醒,提高装备管理的时效性和针对性。

3系统数据库表设计

3.1数据库表需求分析

我国气象技术装备主要包括地面常规气象观测仪器,高空探测设备及其探空器材,天气雷达,风廓线雷达,自动气象站,闪电定位仪,土壤水分观测仪,气象卫星,大气成分观测仪等等。所有这些气象装备均有确定的名称、规格、型号,气象装备生产厂家也相对固定,气象装备的建设标准、业务使用规定和考评方法都有标准规范,因此可以将这些信息归类到相应的字典表里面。系统主要实现对所有气象技术装备许可证申请、审核、发证、续期申请、终止的全程跟踪管理,必须将每次申请材料和审核批准文档详细记录在许可证信息表,形成每一种气象技术装备的详细行踪表。值得注意的是所有气象技术装备许可证都有使用期,本系统数据库还需要设定气象技术装备续期申请数据信息表。

3.2气象技术装备数据库表的组成

(1)气象技术装备字典表:用于记录所有气象技术装备的详细信息,包括装备设计功能信息和简捷业务说明等,可按天基、空基、地基和海基分类;也可以按遥测、遥感和接触分类。

(2)生产厂家信息表:记录气象技术装备生产厂家的详细信息。

(3)气象技术装备用户表:登记所有用户的信息。

(4)全国业务台站站点表:记录气象技术装备业务使用站点信息。

(5)气象技术装备许可证行踪表:记录每一个种气象技术装备申请、审核、批准、终止详细文档信息。

(6)气象技术装备表:记录该装备身份信息(含名称、型号、仪器号码等)、生产情况,销售情况、业务运行数量、仪器性能状况、业务质量情况、故障记录、检定情况、装备评估。

4系统实现

本文设计的系统开发语言环境基于当前主流的Microsoft公司的可视化编程VisualStudio2010开发环境和面向对象,运行于.NETFramework之上的高级程序设计语言VB或C#。系统软件开发使用Microsoft公司提供的可视化高级程序设计语言,采用中间件技术、数据仓库技术、数据图表等成熟的软件开发通用技术,进行功能模块编程,最后系统编译联调,实现气象许可证评估信息的自动化录入,按需进行检索、查询、统计、分析、打印等功能。本文在对全国气象技术装备许可证信息数据进行分析与处理基础上,利用SQLServer2000数据库和XML格式表建立装备许可证信息管理系统的服务器端核心数据库,管理装备许可证所有数据信息和装备一般属性信息(包括厂家、名称、型号、定型材料、应用评估等数据),以Web为平台在网络上所有气象技术装备许可证信息及一般属性信息,从而实现全国气象技术装备使用许可证息管理的网络化共享服务。

5结束语

本管理系统设计与原有的气象技术装备许可证信息管理相比,有以下5个方面的改进:

(1)实现各类技术文档的无纸化归类管理,电子信息化管理,大幅度提高了自动化管理水平;

(2)系统中各类气象装备使用许可证评估的知识库,集中展现和反映各设备厂家的整体研究实力和水平,供技术人员共享,可大幅度提高自身技术人员技术水平;

(3)使用电子化信息管理系统,提高气象装备质量监督透明度,规范化管理使用许可证评估业务,提高业务水平;

(4)实现许可证有效期自动判定算法,提高装备管理的时效性和针对性;生成的统计分析产品可为厂家技术升级提供依据,为各级管理部门决策提供依据;

装备技术论文范文第7篇

所谓Savant技术,其是一种对物联网当中的物品电子编码的相关数据进行传送与管理的分布式网络软件。Savant技术始终处在Internet与阅读器之间,而其主要的任务即是对阅读器的协调,对数据的校对、传送与储存,以及任务管理。一般情况下,Savant技术的实现首先就需要阅读器将电子标签上的信息读取出来,然后将其发送到Sacant之中,然后Savant再做相应的处理。从整体上来看,Savant具有对数据的平滑、校验以及暂存等功能。经过Savant处理后的数据传送到In-ternet之后,将更具精准性[1]。

2、信息智能分析与控制技术

所谓信息智能分析与控制技术,即是通过对先进软件技术的应用对各种物联网信息进行快速处理与海量存储,并且将处理的结果及时的反馈于物联网的各种控制部件当中。就目前的情况来看,模糊意识、人工智能以及云计算技术等都能够满足物联网的海量信息处理需求。

3、在通信装备管理中的应用

3.1库存通信装备管理

在物联网技术的应用下,人们通过对各种技术与设备的利用,有效的实现了对通信装备的识别、定位以及跟踪等。而如果将其应用在库存管理中的话,不仅能够实现对每一个装备的高效管理,同时还能够有效的管理与监控通信设备的入库与出库等具体的环节。具体而言,在入库时,物联网技术的应用能够对其装备进行信息的采集与录入,并且通过软件的利用,可以在固定的位置存储装备。而在出库时,则可以对其进行登记,并实现对整个装备存储过程的监控与管理,达到了预防丢失、保证安全性的效果。显然,在这样的环境下,针对于通信装备管理的水平必然将得到实质性的提升。

3.2通信网络管理

无线网、有线网以及计算机网等,即是现代通信网络的主要内容,其所涉及的装备种类不仅数量多,而且技术体制极为复杂,配置也高度分散。基于这样的情况,通信网络的管理俨然较困难。那么,物联网技术的应用将以更加透彻的感知、更加深入的智能化以及更加全面的互联互通方式来对各类通信网络进行管理。所谓更透彻的感知,即是通过嵌入在通信装备中的RFID技术与各类传感器的应用来对通信频率、数据流量、温度以及误码率等信息进行实时的感知,并对其进行快速的分析与处理[2]。所谓更加深入的智能化,即使指通过先进技术的应用来对复杂的装备运行数据信息进行良好的处理,并依据预设的参数来对各类管理以及警告信号进行自动的传递,从而形成决策,在联动相应处理预案的同时,第一时间通知相应的装备维护管理人员对通信网络的运行进行合理的干预、对突发故障进行紧急处理等。所谓更加全面的互联互通,即是通过互联网系统来实现各通信信息的分析与处理、交互与共享以及实时的监控。同时,还能够对在网运行通信设备进行远程调度与远程管理。

4、制约物联网技术应用的主要因素

4.1标准体系问题

就目前的情况来看,虽然物联网技术得到了积极的研究与应用,但对其的研究并没有形成一种统一的标准。在这样的情况下,物联网技术的利用价值就很难得到广泛的认同。同时,因为物联网标准体系不够健全,致使针对其的研发工作缺乏规范性,而对其的使用也没有形成一定的规模,存在着移植困难的现象。显然,只有进一步完善物联网的标准化体系,才能够让物联网技术在更多的领域中将自身的作用充分展现出来。

4.2承载网的实现问题

就目前的情况来看,虽然目前我国很多领域都逐步建立起了专用的信息网络,但从本质上来说,大多数信息网络依旧属于单一的IP网。显然,这样的网络根本无法满足物联网对承载网“资源可知、安全可信、可控、可管”以及支持多种技术模式的要求。因此,应该充分对新型分组交换技术的下一代网络(NGN)进行实际的部署与应用。只有这样,承载网无法满足物联网要求的问题才能够在根本上得到解决。

4.3军事安全问题

众所周知,物联网技术拥有极强的信息获取能力,能够实现对任何信息的扫描、识别及阅读。显然,目前很多领域在信息安全工作的开展上并不够完善,其信息很容易被泄露,而一旦泄露出去被不法分子所利用,那么通信的安全必然将受到严重的威胁。而诸如政府、部队等政治性领域而言,其军事通信安全如果受到了威胁,则很有可能对社会、国家的安全带来严重影响[3]。因此,必须不断的提高物联网系统的安全性,旨在让通信安全得到有力的保证。

5、结语

装备技术论文范文第8篇

1.1常见的问题

首先,机电设备的电气问题。在机电设备安装过程中,一旦断路器弧触头和触指出现装配错误,或是安装人员没有正常进行操作时,则会使绝缘介质出现分压、电压增大或是触头发热等现象,极易导致断路器发生爆炸。在对隔离开关进行安装时,一旦在安装过程中操作不当,则会导致接触面出现电热氧化现象,从而导致触头被煤坏。而在对电流互感器安装时,极易产生电压,从而给安全人员的人身安全带来较大的威胁。其次,机电设备的螺栓联接问题。机电设备安装过程中,其联结部分多以螺栓为主,但利用螺栓在联接过程中也很容易发生故障。特别是在联接过程中螺栓出现松动时,则会导致机电设备运行过程中部分部件出现松动的情况。而一旦螺栓联接过紧时,则极易导致金属出现疲劳的现象,从而为安全事故的发生埋下隐患。

1.2产生故障问题的原因

首先,机电设备安装设计不合理。在机电设备安装设计过程中存在着许多不合理的地方,这就使机电设备在正常安装过程中无法按照设计方案进行安装,不仅会对机电设备的正常使用带来较大的影响,而且还会导致一些安全隐患存在。其次,机电设备安装过程中缺乏监督。在机电设备安装过程中,由于监督力度不够,从而导致安装质量无法保障。同时在安装施工过程中,管理不严格,而且管理人员水平不高,很难发现安装过程中存在的问题,这就给安装工作带来较大的安全隐患,从而导致安装质量也达不到设计的标准要求。

2煤矿机电设备的安装技术

煤矿机电设备在进行安装施工的时候,主要的工序就包括了机电设备的清点与记录、机电设备的基础验收、机电设备的基础放线、机电设备的就位和安装、对机电设备的安装精度控制以及对机电设备的运行进行检查等。

2.1机电设备的清点和记录

当机电设备到货后,需要由建设方,施工方和机电设备供应商三方共同对设备进行检查,同时对机电设备及各零部件进行清点,并做好记录工作。对于机电设备中较为关键的部件还需要根据质量标准要求进行检查和验收,合格后才能进行签收。移交后的机电设备需要由相关人员签字后再对其进行详细登记。

2.2机电设备的基础验收

要对机电设备基础进行验收过程中,需要确保其能够满足相关的标准和要求。首先,需要对机电设备基础的表面进行检查,确保其不存在质量缺陷,在检查时可以利用锤子进行敲击,看其是否有裂缝及掉角等现象发生。其次,要对机电设备基础表面和地脚螺栓的预留孔进行检查,清除其表面的杂质,当基础表面需要放置垫铁时,需要对其表面进行处理,确保其达到麻面的效果,同时需要准确预埋一次性地脚螺栓的位置,同时还要确保地脚螺栓在外面的长度要与相关的标准要求相符。对于预留的地脚螺栓孔,需要其位置和深度都要与具体的设计要求相符,确保地脚螺栓孔的不存在任何质量隐患。再次,浇筑基础时,对于承重面需要预留出垫铁的高度,同时还要确保二次灌浆后垫铁的高度要与设计的要求相符。最后,对于地脚螺栓处的混凝土,需要确保其强度要与相关规范的标准要求相符,而且地脚螺栓之间的间距及坐标需要与设计的要求相符。煤矿企业一些较为重要的机电设备,在对其基础进行施工过程中需要做好预压强度的实验,确保实验过程中设备基础的预压力要比机电设备满负荷运行状态下施加给基础的作用力的总和要大。

2.3机电设备的基础放线

在对机电设备基础进行放线的时候,应该要根据机电设备的安装详细图纸以及建筑物的轴线来放出施工的控制轴线,同时还应该要使用水准仪来复核和检验机电设备的标高,并且应该要做好相应的记录。

2.4机电设备的就位和安装

对于需要安装的机电设备,需要将其运到安装现场,当机电设备就位后,则需要选择适当厚度的垫铁将其放置在设备的底座和基础之间,确保安装后的机电设备水平高度及标高能够与设计的要求相符。在大体安装完成后,还需要进行找平和找正,确保一切无误后,机电设备的安装工作才算结束。

2.5对机电设备的安装精度进行控制

在对机电设备进行安装过程中,垫铁质量、安装位置、基础施工质量、地脚螺栓质量及位置、安装人员技术水平等诸多因素都会对机电设备的安装精度产生较大的影响。所以在对机电设备进行安装过程中,需要对这些影响因素进行有效地控制,有效地降低各因素的影响力度。在安装过程中需要充分的考虑到实际情况,同时根据机电设备自身的特点来选择科学合理的安装方法,并采用先进的调整技术,有效地降低设备在安装过程中的误差,确保将累计误差降至最低。

2.6对电气设备试运行的检查

当电气设备安装完成后,对其进行检查后,则需要开始进行试运行。在电气设备试运行过程中,需要对转轴传动装置进行详细检查,确保传动装置在运行上要具有较好的灵活性和可靠性。对于试运行过程中出现滞卡现象时,则需要停止运行并对导致出现滞卡现象的原历进行查明,及时排除故障,确保运行的继续。另外,还需要对机电启动设备做好检查工作,对设备的规格和线路进行检查,确保与设计的要求相符,线路完好。电气设备运行过程中,检修人员还需要做好日常检查和维修工作,及时排查机电设备故障,确保机电设备能够安全、可靠的运行。

3结束语

装备技术论文范文第9篇

显然,在机遇与挑战面前,原有的教育模式已不能适应社会发展的需要,教育必须实行改革,人才素质必须更加优化。因此,实施素质教育已经成为时代的呼唤、科学技术和社会发展的需要。但是,必须充分认识到,在教育、教学活动中,即使运用了最先进的现代信息技术,也并不一定意味着教育就现代化了,从传统教育向现代教育的转变,最根本的是教育观念的转变。

这反映出应试教育观念的影响仍然很深,人们(尤其是教育部门的教师与领导)还没有从实质上理解素质教育或接受素质教育。显然,在这种模式下,学生完全是认知的主体,学习强调的不再是对知识的记忆,而是重视培养学生的创造性思维和创造能力,以及获取信息、分析信息、处理信息和利用信息的信息能力。

因此,lnternet网巨大的信息量,多媒体技术图、文、声、像并茂的特点以及它们所共同具备的友好的人机交互能力,为创建这种以“学”为中心的教学模式提供了最好的技术上的支持。

在我国,对于那些现代教育技术设施还不够完备的广大学校和地区来说,实现基于建构主义理论的学习模式尚有困难;而且,建构主义特别强调探索学习和发现学习,忽视了接受学习,根据奥苏贝尔的理论,发现学习有助于培养学习者的想象力和创造力,但获得的只是初级概念,因此,并非适合于所有课程的学习,而接受学习仍是学习者获得知识的主要途径。在这里有必要说明一点:接受学习不同于机械学习,它同样可以实现意义学习,学习结果到底是意义的还是机械的,这要取决于学生的“学”和教师的“教”。

我国教育技术专家也提出了一种以教师为主导、以学生为主体的“双主”教学模式。双主”教学模式强调对以计算机为基础的现代教育技术的应用,强调学习的目的是实现学生对学习内容的意义建构,即实现意义学习。显然,“双主”教学模式更适合我国国情,有助于实现我国的素质教育。

因此,教学中必须增加培养学生对信息获取、检索、分析、处理能力的内容,信息能力也要作为教育的培养目标。可见,合作学习是以“学”为中心的教学模式的必然要求。我们已跨迸21世纪的门槛,我们的社会即将跨入一个崭新的经济时代。科学技术发展速度加快,新领域不断增多,学科高度分化又高度综合,科学技术转化为生产力的周期大大缩短,计算机的普及和Internet网的崛起大大改变了人们的工作方式,学习方式、思维方式乃至生活方式。显然,在机遇与挑战面前,原有的教育模式已不能适应社会发展的需要,教育必须实行改革,人才素质必须更加优化。因此,实施素质教育已经成为时代的呼唤、科学技术和社会发展的需要。

一、教育改革必须以教育观念的转变为先导

简单说,教育改革就是要使教育走出应试教育的误区,完成由以书本为中心、以课堂为中心,以教师为中心向以直接经验为中心、以活动为中心、以学生为中心的转变,以及由培养经验型人才向培养创造型人才的转变。我们所说的素质教育既是一种教育观念,又是一种教育模式,其实二者在本质上是相通的,因为教育模式实质上就是具有实际操作功能的教育观念。教育观念主要有四大功能:(1)对特定集团的教育主张、教育秩序、教育行为加以正当化、普遍化、社会化;(2)使与自己集团对立的教育观念解体;(3)使教育诸要素在统一的整体中各尽其能;(4)赋予教育者以使命感。教育观念具有一般导向功能,在教育、教学中占据指导者地位。素质教育观是与传统的应试教育观根本对立的。传统的应试教育观是在社会“升学热”中自发行成的,这种教育观念只见考分不见人,考什么就教什么,怎么考就怎么教,一切以考试作为指挥捧,引导学生“死扣书本、死记硬背、死追分数”相反,素质教育是根据社会发展的需要而提出的,它重视素质,需要培养什么样的素质就教什么,怎样教有利于提高人才素质就怎么教,一切以培养出符合时代要求的人才为依据,重视学生的“全体发展、全面发展、个性发展。

现代教育技术是以现代教育理论、学习理论为指导,以计算机为核心的信息技术在教育教学领域中的应用,是当前教育教学改革的制高点和突破口,“信息技术在教育领域的全面应用,必将导致教学内容、教学手段、教学方法和教学模式的深刻变革,并最终导致教育思想、教学观念、教学理论乃至整个教育体制的根本变革”

在未来的教育、教学活动中,网络和多媒体技术取代传统的黑板和粉笔是大势所趋。但是必须充分认识到,在教育、教学活动中,即使运用了最先进的现代信息技术,也并不一定意味着教育就现代化了,从传统教育向现代教育的转变,最根本的是教育观念的转变。

很普遍的一个现象是:在很多学校中,现代教育技术的硬件建设已相当完备,计算机已成为基础课程,但计算机操作方面的考核,仍然用笔答试卷进行,仍以考试分数来评价学生的创造能力和操作能力。这反映出应试教育观念的影响仍然很深,人们(尤其是教育部门的教师与领导)还没有从实质上理解素质教育或接受素质教育。也就是说,人们的观念不能更新,物质条件再优越,教学方法再先进,也不可能从根本上改变应试教育的现状。

近年来,我国在素质教育方面已取得了令人瞩目的成就,但还有很多不尽人意之处,一个重要的原因就是部分人对素质教育的理解还不够深入,教育的观念还没有深入人心。当前,知识经济的大潮汹涌而来,新的世纪强烈地呼唤创造型的人才,因此,在全民范围内(尤其在教育部门内部)普及素质教育观念,使素质教育深入民心,是加速教育改革的重要前提。

二、素质教育要求建构新型教学模式

教学模式是在一定的教育思想、教学理论的指导下,在某种教学环境和资源的支持下,教与学环境中各要素之间稳定的关系和活动进程中的结构形式。传统的教学模式是一种以“教”为中心的教学模式,这种教学模式以课堂、教材和教师为中心,排斥一切课外活动,忽视劳动职业训练;以传授课本知识为惟一目的,忽视学生创造能力的发展和个性的培养;忽视学生在学习中的主体地位,忽视学生认知能力的培养。显然,这种教学模式已经滞后于社会的发展,与素质教育的原则背道而驰,不能适应科学技术和社会发展的需要,必然要为社会所淘汰。

在建构主义学习理论指导下的教学模式,强调以学生为中心,在整个教学过程中教师作为学习的组织者、指导者、帮助者和促进者,为学习过程创建必要的学习情境,使学生在相互协作中充分发挥自己的主动性、积极性和创造精神,主动参与到学习过程中,实现意义学习(即达到对知识的深刻理解,而不是机械记忆)。显然,在这种模式下,学生完全是认知的主体,学习强调的不再是对知识的记忆,而是重视培养学生的创造性思维和创造能力,以及获取信息、分析信息、处理信息和利用信息的信息能力。

基于建构主义理论的教学模式强调“情境创设”协商会话”、“信息资源提供”。因此,lnternet网巨大的信息量,多媒体技术图、文、声、像并茂的特点以及它们所共同具备的友好的人机交互能力,为创建这种以“学”为中心的教学模式提供了最好的技术上的支持。

在我国,对于那些现代教育技术设施还不够完备的广大学校和地区来说,实现基于建构主义理论的学习模式尚有困难;而且,建构主义特别强调探索学习和发现学习,忽视了接受学习,根据奥苏贝尔的理论,发现学习有助于培养学习者的想象力和创造力,但获得的只是初级概念,因此,并非适合于所有课程的学习,而接受学习仍是学习者获得知识的主要途径。在这里有必要说明一点:接受学习不同于机械学习,它同样可以实现意义学习,学习结果到底是意义的还是机械的,这要取决于学生的“学”和教师的“教”。

我国教育技术专家也提出了一种以教师为主导、以学生为主体的“双主”教学模式。这种教学模式是“以教为中心”和“以学为中心”的揉合与优势互补,它基本保留“传递一接受”的教学过程,以接受学习作为主要学习方式,教师有时处于中心地位,但更多时候是在教师的指导下,学生进行自主学习。

双主”教学模式强调对以计算机为基础的现代教育技术的应用,强调学习的目的是实现学生对学习内容的意义建构,即实现意义学习。显然,“双主”教学模式更适合我国国情,有助于实现我国的素质教育。

素质教育的目标是使学习者全体发展、全面发展、个性发展,无论是建构主义教学模式还是“双主”教学模式,都有利于这个目标的实现,到底应采用哪种形式,还需要因地制宜,因校制宜。

三、应用现代教育技术创建新型教学模式

如前所述,新的教学模式重视培养学习者的认知能力、创造能力,而能力只能在掌握必要知识的基础上(,主要在实践中做”、“应用”)培养。因而教学中要增加实际练习、自由操作、社会实践等以学生亲身体验为主的学习内容,在课堂教学中必须运用具有交互性的教学和学习工具,把粉笔加黑板的教学变成以实践为基础的教学。而且,随着现代信息技术的发展,人们的生活方式和生活内容正在发生改变,计算机文化、网络文化已逐渐成为一种基本文化,信息能力也日益成为现代社会中人们的一种基本生存能力。因此,教学中必须增加培养学生对信息获取、检索、分析、处理能力的内容,信息能力也要作为教育的培养目标。可见,构建新的教学模式,必须应用以计算机为核心的现代教育技术。

1.把现代教育技术作为工具

在新的教学模式中,教学空间不再局限于黑板和讲台,借助于多媒体工具和平台,教学可以从视,听、触,多个维度展开。不仅教师的授课、指导、辅助要通过各类媒体进行,而且学生的学习和探索也要借助于各类媒体来实现。另外,各类计算机网络还构成了师生之间、学生之间互递信息的工具,教师的指导与学生的反馈都要在此基础上进行。

2.招现代教育技术作为资源

素质教育重视知识与能力,不再片面强调对知识的记忆,因此,在这种基于“学”的环境系统中,必然要选择与应用大量的教与学的资源。现代教育技术能够提供多样化的学习资源,如磁带音像教材、多媒体教学软件、校园网等,而且,Internet网本身就是一座世界上最大的教学资源库。

3.把现代教育技术作为环境

应用现代教育技术可以构造各种教学环境,如多媒体综合教室、多媒体计算机网络教室、电子阅览室、校园网、基于Internet网的远程学习系统等。在课堂教学中,应用多媒体技术、网络技术和虚拟现实技术能够创造和展示各种趋于现实的学习情境,把抽象的学习与现实生活融合起来,激发学生的思维与探索。

4.用现代教育技术实现合作学习

装备技术论文范文第10篇

一、教育装备人才现状与需求

2012年3月,中国教育装备行业协会为了准备《中国教育装备行业蓝皮书(2012版)》的编撰而进行数据收集工作,从而向我国东部、中部地区的各个省市发放了调查问卷,其中的部分问题是用于了解各省市一级教育装备管理部门的人员配置现状的。据不完全统计,在职称方面,各省市教育装备管理部门的工作人员平均副高级以上职称人员占总人数的22.30%,中级职称人员占35.81%,初级及以下职称人员占41.89%。在学历方面,平均研究生以上学历的人员占6.01%,本科学历人员占49.73%,专科及以下学历人员占44.26%。从职称结构上看,感觉还是基本合理的,但是如果从学历结构上看,就显得学历层次过低了。进一步还了解到,工作人员的知识结构与工作经历也显得与教育装备人才需求存在较大差异。目前,教育装备管理人员所学专业较为复杂,其中管理学与教育技术学专业毕业的人员所占比例稍微多一些;在工作经历方面,从事过基础教育教学工作的占有一定比例但数量不多。在全部参与调查的人员中,教育装备专业本科或研究生毕业的如凤毛麟角。一方面是教育装备事业的迅速发展,另一方面是教育装备人才缺乏的现状,教育装备人才培养问题已经到了非常关键的时刻。

目前,教育装备的人才需求主要表现在3个方面:(1)研发方面的人才;(2)管理方面的人才;(3)理论方面的人才。教育装备研究的核心问题是教育,所以这3个方面的人才首先应该在教育教学上具有足够的知识和经验,不懂教育教学是不具备成为教育装备人才基本条件的。若从学历层次考虑,一般地讲,研发方面的人才应该具有本科及以上学历,管理方面的人才应该具有硕士研究生及以上学历,而理论方面人才应该具有博士研究生学历。

能够培养教育装备人才的人员应该是复合型人才,知识结构十分全面而且复杂;除了要懂得教育教学以外,他们应该懂得装备的工作原理和设计制造,尤其应该具有电子科学技术和信息通信技术方面的知识和设计制造经历,即应具有理科与工科的知识背景。同时,他们还要具备管理学方面的知识,特别是现代科学化管理(如项目管理、运筹学等)的理论与方法。另外,还要对一些交叉学科的知识有所掌握,如教育传播学、人机工程学、教育技术学等。当然,更重要的是教育教学方面的知识与经验,应该在教育学、教学论、教育心理学等方面具有研究造诣。之所以要对教育装备人才提出这样高的要求,是由教育装备的本质决定的,因为教育装备的作用对象是宇宙间最为复杂的人的头脑、人的心智(详见《中国教育技术装备》杂志2012年11期《教育装备的作用对象以及主客体关系》一文)。

二、教育装备学科建设历史与经验

2002年7月,首都师范大学开始建立教育技术系,并于当年9月份开始招收第一批本科生入学,专业为教育技术学,共计1个班31名学生。2002年下半年至2003年年初,北京市各高校开始申报新专业,教育技术系也开始考虑建设新专业问题。2002年年底,教育技术系聘请华东师范大学祝智庭教授为新建专业进行策划。在祝智庭教授的建议下,教育技术系决定申报两个新专业:教育装备技术专业和教育软件工程专业。其中教育装备技术的名称为祝智庭教授所起,并提议逐步建立教育装备学学科体系。2003年9月份教育技术系招收2003级本科生78名,教育装备技术专业和教育软件工程专业各一个班,每班学生39名。自此,全国第一个教育装备本科学科(3级学科)正式建立起来,专业定位为教育装备设计、开发、生产管理人才培养方面。

教育装备技术本科专业设定的培养目标为:“面向21世纪,培养德、智、体等全面发展的,在教育技术领域从事教育教学装备的设计、开发、管理方面的高级专业人才。其中包括各种教育设备开发公司、各种教学仪器公司、各大专院校条装处、政府机关设备管理部门。”确定的培养规格为:“(1)具有良好的政治品质和职业道德。(2)系统掌握教育装备技术专业的基本理论、基础知识和基本技能;具有现代教育理念和创新精神,掌握计算机、电子电气、通信技术、自动控制方面的知识和技能,并具有本专业领域科学研究的初步能力,能从事与职业有关的科研工作。(3)掌握一门外语,能够熟练地阅读本专业的外文书刊。(4)有良好的心理素质和健康的体魄。”在课程设置方面,为了体现知识的教育性与交叉性,同时还开设了教育学基础、教育技术学导论、教学设计、实验心理学、人体工程学等课程。

首都师范大学教育技术系于2002年开始申报教育技术学硕士学位授予权点,2003年获国家学位办批准,9月份开始招收教育技术学硕士学术学位研究生。首都师范大学教育技术专业研究生共分为3个研究方向:教育装备研究方向、智能教学系统研究方向、远程教育研究方向。2003年招收研究生总数22人,其中教育装备研究方向研究生共有6名,该方向研究生专业定位为教育装备管理人才培养方面。除了上述学术学位研究生以外,2003年由首都师范大学统一招收的教育技术专业学位研究生共计30人,他们的课程设置中有相当部分内容属于教育装备学。

研究生学段的教育不同于本科生,他们不是以完成规定课程为主,而是在学习期间主要学会问题研究,掌握科学研究方法。教学过程中需要训练他们去发现问题、提出问题、分析问题的成因、找出解决问题的思路和办法。2003年秋季入学的教育装备方向研究生,在2004年7月的“长春2004――教育技术国际论坛”上和该方向教师一起有12人分获优秀论文一、二、三等奖(如图1所示)。其中,研究生的《教育装备管理浅析》一文荣获一等奖,《教育技术装备管理体制初探》和《电力线通信技术在教育信息化中的应用》获得二等奖,《教育装备的发展特点分析》和《教育装备技术再认识》获得三等奖。

图1 教育装备方向师生获奖证书

三、教育装备理论发展历史与趋势

2003年到2009年期间是教育装备学科建立、建设、发展时期。在这一时期,国内教育装备理论的发展也十分迅速,到2009年则达到了该时期发展的顶峰。其特点是人们开始注重方法论的研究,大量属于教育装备管理方法的文章和著作涌现出来,主要表现在评价方法、测量方法、预测技术等方面。除此之外,这个时期还有很多专题会议出现,期刊文章水平也大幅提升。

国内外主要期刊上发表的教育装备相关文章在这段时期(2003年至2009年)内的总数已经达到2万多篇。从2003年全年正式发表1173篇发展到2009年全年正式发表7637篇,提高了近6倍,图2反映了这个时期教育装备期刊论文年发表量的趋势情况。除了数量以外,论文质量也大幅提升,相关文章开始在国内外一些重要刊物上发表,其中各种重要索引期刊文章的发表数量见表1。

表2开列了从2003年至2009年教育装备硕士研究生学位论文的情况。从论文题目上可以看出,这段时期内教育装备理论研究关注的重点是科学管理与政府采购问题。

四、教育装备学科发展建议与预测

从2003年全国第一个教育装备专业建立起,至今教育装备的理论发展已经历了11个年头,在认识论、方法论、道德论、历史观等各个方面的研究都有了长足的进步。但是作为一个独立的学科,其发展方向与模式还存在许多需要探讨的地方。首都师范大学教育技术系的教育装备技术本科专业已于2008年开始停止招生,该专业停办;但是硕士研究生层次的该专业仍然保留。通过对上述专业创办和经营经历总结,为我国高校教育装备学科建设提出如下建议。

(1)由于教育装备人才知识结构的全面性与复杂性,在本科生阶段开办教育装备专业是不合适的,建议从研究生阶段再开设本专业。

(2)教育装备硕士研究生专业招收的本科毕业生应该具有理工科背景,这对今后理解教育装备的工作原理和研发过程都是十分有利的。研究生阶段以学习科学管理理论为主,特别是在管理科学方法上的研究应加以重视。建议由师范院校开设该研究生专业,并为在读研究生提供教育教学实习锻炼的机会,让他们具有教学经历,懂得教学。

(3)如果能够进一步开设教育装备博士研究生专业,则该专业应该重点学习和研究教育理论。所招收的硕士研究生毕业生应该具有理工科的本科背景,管理学的硕士背景,这对于成为真正的教育装备人才是十分必要的。

装备技术论文范文第11篇

相对于“教育装备”一词,“教育技术装备”就显得比较含混,对它存在两种理解:第一,可理解为“教育之技术装备”,即教育的技术装备;第二,可理解为“教育技术之装备”,即教育技术的装备。

首先对“技术装备”进行分析,其中对于“技术”的理解非常关键。德国技术哲学家弗里德里希·拉普(Friedrich Rapp)在他的著作《技术哲学导论》中对技术一词做了明确的解释:“如果注意的不是活动过程而是从事这些活动的物质基础,那么可以把技术看作有目的引起的自然过程的结果。因为在人类未触及到的自然界中不会出现这样的技术对象和技术过程,所以说它们是人造的。……希腊词techne反映了这种两重性,它既指人造物品、精巧的器具,又指人的创造天才和技能。”[1]于是可以看出,人造物品或称为人工物就是技术物,就是含有技术成分的物品或事物。而装备被定义为“人类赖以生存的人工资源”(见本刊2014年5期《话说装备十一:教育装备概念的界定》),所以技术物就是人工物,也就是装备。因为装备本身已经含有技术成分,则技术装备其实就是装备,“技术”在此仅仅强调了装备的技术性,却没有改变装备的任何性质。这样就对“教育技术装备”的第一种理解“教育之技术装备”有了进一步的解释:教育之技术装备=教育之装备=教育装备,即教育之技术装备就是教育装备。

再来看对“教育技术之装备”的解释,这首先要了解教育技术的概念。国内教育技术界普遍采用的教育技术定义一直都是由美国教育传播与技术协会(简称AECT)所规定的。AECT在2005年为教育技术赋予最新的定义,称为AECT05定义。该定义的英文原文为:“Educational technology is the study and ethical practice of facilitating learning and improving performance by creating, using, and managing appropriate technological processes and resources.”被国内学者翻译成公认的中文形式是:“教育技术是通过创造、使用、管理适当的技术性的过程和资源,以促进学习和提高绩效的研究与符合伦理道德的实践。”按照通常的汉语语法理解,教育技术应该是一种研究与一种实践,而研究与实践都属于一种社会活动,在此处这个社会活动应该就是教育。进一步分析可知,这个研究的目的是为了促进学习和提高绩效,而这个实践则必须是符合伦理道德的。所以,教育技术是教育活动中的一种特殊的活动,属于教育范畴。于是可以断定,教育技术之装备属于教育装备的范畴,是教育装备中一种特殊的装备。

至此,对教育技术装备的概念有了一个较为清晰的认识,如果将其理解为“教育之技术装备”则就是教育装备;而如果将其理解为“教育技术之装备”则其属于教育装备的一个特殊部分。教育装备不等于“教育技术之装备”,教育装备是一个更大的概念,而教育技术之装备是教育装备这个概念下的一个小些的概念,是教育技术领域内的装备。为了使得概念更加清晰,同时也为了让概念所涵盖的范围最大化,在整个教育领域使用教育装备要比使用教育技术装备更好。

虽然教育装备作为一个正式启用的名词出现得比较晚,但是关于它的概念、作用、意义等早已被人们所熟知。为了能够对这个判断有比较客观、量化与可视化的认识,笔者在互联网上利用百度地图在全国范围内进行对比搜索,得出明显的结论。搜索时间为2014年3月29日,输入的关键词分别为“教育装备”和“教育技术装备”。

对“教育装备”一词的搜索结果如图1所示,全国共计有1562个热点。其中最多的是江苏省,省内有224个热点;最少的是香港特别行政区,仅有1个热点。

对“教育技术装备”一词的搜索结果如图2所示,全国共计有139个热点。其中最多的是北京市,市内有31个热点;最少的有安徽省、福建省、海南省、河北省、山东省、陕西省和重庆市等7个省市,各省市内均仅有1个热点。

将两个图的数据进行比较,对“教育装备”全国搜索的热点数是“教育技术装备”的10倍以上,可见人们对教育装备名称的认可度已经非常之高。至此,教育装备的名称之争可以告一段落。

参考文献

装备技术论文范文第12篇

Abstract: Equipment support mode transformation is development request and historical inevitability of equipment support, which is inseparable from the scientific theory to guide. In this paper, based on summarization of related concepts of equipment support transformation, the composition of equipment support mode was analyzed, and then from the support layer, the content layer and implementation layer three levels, the equipment support model transformation ways was promoted, as has certain significance to the smooth implementation of the equipment support mode transformation.

关键词: 装备保障模式;装备保障转型;构成;转型途径

Key words: equipment support mode;equipment support transformation;composition;transformation ways

中图分类号:E117 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)04-0299-02

0 引言

随着新军事变革的不断推进,以一体化联合作战、网络中心战等为主要作战方式的信息化战争逐渐代替以数量规模型阵地战为主的机械化战争,战争节奏快、杀伤力大且武器装备技术复杂,传统的装备保障模式已经不能满足信息化战争的要求,亟需进行装备保障模式转型。进行装备保障模式转型的构成与途径研究可以帮助全面梳理转型工作,具有重要的理论意义。

1 装备保障模式转型概述

当前信息化战争的基本形态是基于信息系统的体系作战。新的作战形态和作战样式,对新形势下的装备保障产生了重要影响。

军事转型从军事变革演变而来,二者具有一定的相关性。林建超[2]提出军事变革是“由科学技术的进步而引起武器装备的演进,进而引起军队编成、作战方式和军事理论等方面逐步发生根本性变化,最终导致整个军事形态发生质变的特殊社会现象。”军队建设转型是一场深刻的军事变革,是世界各国军队积极适应信息化战争需要,不断调整军队建设方向的共同选择。

由此可见,装备保障模式转型是随着军事技术和武器装备的发展,不断开发新的装备保障概念和能力,以信息系统为支撑,运用综合集成的方法,对各种装备保障力量和保障资源高度整合,建立新的编制体制,以便有效地应对新的战略和战役挑战的进程。

2 装备保障模式转型构成分析

装备保障转型不是信息技术的简单引入,也不单是通过新技术提高保障效率,而是对装备保障体系的全面提升,因此装备保障转型涉及文化、保障理论、编制体制、技术、设施设备、装备等装备保障系统全方位,并形成新型保障体系,全面提升装备保障能力。装备保障转型构成如图1所示。

2.1 文化思想 提高基于信息系统的体系作战装备保障能力建设首先需要解决文化思想问题,摒弃思想认识上的误区。充分认识装备保障转型对推进装备保障能力建设的作用,深入把握装备保障模式转型的科学内涵;建立创新型文化,不断深入转型工作;从上而下全员重视,保证装备保障模式转型的高质量。

2.2 保障理论 装备保障转型的过程也是装备保障理论不断创新的过程,随着信息化战争时代的到来,装备保障理论领域已经提出了很多创新性的新概念、新观点、新理论。作战装备保障理论是装备保障理论创新的重点,是推行装备保障信息化建设的依据和指针。装备保障理论创新上最重要的突破,是对装备保障最终发展趋势的研究。

2.3 编制体制 体系对抗是信息化作战的突出特点,信息化作战装备保障,必须打破条块分割、按级供给的保障模式,运用信息技术把保障单元、保障要素和指挥系统联为一体,树立“大需求、大供给”和“一盘棋”的保障思想,紧紧围绕作战行动,快速聚合各个方向、各个层次、各个专业系统的保障力量,使各军兵种及社会化保障力量成为相互联动、相互依托、相互增效的整体,形成综合保障优势。对各种装备保障力量和保障资源高度整合,建立新的编制体制,是装备保障建设转型的必然要求。在保障力量上,充分利用地方保障力量也成为新的发展趋势,也需要建立相应的体制来实现,使军队装备保障社会化程度得到提高。

2.4 保障技术 即充分利用以信息技术为核心的高技术。以信息技术为核心的众多高新技术在军事领域的广泛应用,使武器装备呈现出信息化、隐形化、精确化和一体化的发展趋势。这一发展趋势必然要求装备保障建设向信息化、数字化发展。信息化战争和数字化部队必然要求信息化、数字化的装备保障与之相配套。应把信息技术的运用作为装备保障建设的核心,研制和装备更先进的装备指挥与管理自动化系统,以提高整个保障系统中所有资源的透明度,从而实现对装备保障资源的动态跟踪和实时监控,以便准确、快速、高效地配置、调动和利用装备保障资源,对作战部队的装备保障需求做出快速反应。利用扫描器、射频标签、条形码、数据库及其依托的战术互联网开发的“全资可视化”技术,通过“全维可视”,达到“全程可控”,从而实现精确保障。依托信息平台,以信息流引导物资流、技术流,达到适时、适地、适量、高质的保障效能,实现保障的即时化、综合化、精确化和经济性。

2.5 设施设备 提高信息化条件下的装备保障能力,需要利用先进的保障技术,更加需要硬件作为支撑,需要加大设施设备的投入力度,完善目前的装备保障的硬件基础。建立健全信息采集手段、信息处理手段、装备管理手段、装备指挥手段、维修手段、供应手段等等,使装备保障转型落到实处,全面提高装备保障的效率和效能。

2.6 保障装备 加快发展和改造保障装备。随着探测技术、微电子技术、纳米技术、定向能技术、光电技术等一大批高技术取得重大突破,很多信息化保障装备将陆续问世,保障装备的信息能力、机动能力、防护能力、综合能力将会进一步提高。因此,改进和完善野战抢救抢修装备,发展故障自动诊断和检测技术,将检测设备的检测电路和传感器部分安装到装备上,不用外部设备,即可自动显示主要部件状况,一旦出现故障,即可换件修理。

2.7 保障训练 信息化条件下作战激烈复杂,装备保障点多、面广,任务繁重,对装备保障人员素质提出了更高的要求,以往的保障训练已经远远不能满足要求,因此,探索信息化条件下的装备保障训练已经成为装备保障模式转型的重要组成部分。

3 装备保障模式转型途径研究

依据武器装备保障转型的涵义、时代特征,考虑信息化战争对装备保障的直接影响,从当前保障系统实际出发,通过进行保障模式转型,形成适应信息化战争的新型装备保障模式,为达成此目标,需要科学规划实施途径,为全面展开装备保障转型建立基础。依照上述思想,从支撑层、内容层和实施层三个层次建立装备保障模式转型途径如图2所示。

支撑层主要描述装备保障模式转型的客观环境,包括科学发展观、科技进步、武器发展、作战理论、战争形态、保障需求等,为装备保障转型提供了理论指导、发展动力和物质基础;内容层主要描述装备保障模式转型的具体内容及相互关系,主要包括保障理论研究、编制体制调整、保障技术研究、方法手段开发、保障训练改进等,从而使装备保障模式转型顺利展开;实施层主要是从操作层面表明装备保障模式转型的实施步骤和逻辑程序,包括文化引领、路线规划、理论探索、试验验证、典型试点、分步实施等。

3.1 支撑层 装备保障模式转型是建立在一定基础之上,需要一定的思想、理论和环境作为支撑。首先,装备保障模式转型必须以科学发展观作为指导,将装备保障转型的全面、持久、可持续发展作为装备保障能力建设的主要目标;其次,装备保障模式转型是建立在科技进步、武器更新换代、作战理论发展、战争形态变化、保障要求提高的基础上,进行装备保障转型建设,必须考虑这些因素带来的多方面的影响。

3.2 内容层 装备保障转型主要针对传统保障系统的保障资源、保障程序、力量编配等要素,通过进行有机整合,在装备保障资源建设的基础上,通过进行保障理论研究、编制体制调整、保障技术研究、方法手段开发、保障训练改进,对保障模式转型进行深入分析、理论探索和组织实施,达成新型的具有信息化时代特点的装备保障体系,使新型保障体系主要具有组元改进、结构优化、功能提升、运行完善和适应环境等特点。

装备保障建设转型的根本目的是提高我军在信息化条件下的作战保障能力,在装备保障建设转型过程中,必须把装备保障训练放在战略地位,用训练检验装备保障转型实践是否符合实战需求,用训练检验新型装备战时的保障水平。保障训练转型目标主要是通过保障训练,强化装备保障的系统集成,主要包括保障要素集成训练、保障单元集成训练、保障体系融合训练等。在保障训练中,应加强快速反应训练,提高机动保障能力;加强战略战役投送训练,弥补投送能力的不足;加强联合保障训练,实现精确保障;加强技术保障训练,提高装备保障效能;加强基地化、模拟化和网络化训练,提高训练效益。

3.3 实施层 装备保障转型工作首先应该从文化转型开始,通过文化与信息化的融合,加强转型思想观念;按照路线图制定方法,制定装备保障转型路线图;在结合原有装备保障理论的基础上,融入新技术、新思想,对新问题提出创新性的解决方法,创新装备保障理论;充分利用现有实验机构,对保障转型方案、转型技术以及新型保障设备进行试验验证,以期发挥其最大效能;典型试点与分步实施相结合,按转型路线图制定步骤稳步推进,逐步实现全军范围的装备保障模式转型。

4 结束语

装备保障模式转型是我军面临的重要使命,从宏观层面分析装备保障模式转型的构成及途径,为装备保障模式转型提供重要的指导。

参考文献:

[1]陈春良.陆军装备保障模式转型研究[R].北京:装甲兵工程学院,2012.

装备技术论文范文第13篇

关键词 教育装备;起源;本质;教育技术装备

中图分类号:G40-057 文献标识码:A 文章编号:1671-489X(2012)06-0003-05

Nature and Origin of Educational Equipment//Ai Lun1, Xing Qiao2

Abstract This article from the nature and the origin of educational equipment, historical use of citation, logic analysis, and rational judgment method of educational equipment definition is discussed. By this argument, making the education equipment development history research is clearer, more according to dating.

Key words educational equipment; origin; nature; educational technology equipment

Author’s address

1 Capital Normal University, Beijing, China 100048

2 China Educational Technology & Equipment, Beijing, China 100081

教育装备可以定义为经人工打造的教育资源。一般认为,教育资源由人工资源(如各种教具)、人力资源(如教学人员)和自然资源(自然条件)3部分构成,而教育装备则特指其中的人工资源部分。教育装备是一个较大的概念,它既包括常说的教具、学具、图书、教学仪器、教学设备,也包括学校的建筑和各种设施,甚至包括用于教育的诸多工具(如校车这一交通工具)。一直以来,教育装备与教育技术装备在概念上总是纠缠不清,本文拟对这些概念进行较为深入的分析。虽然本文开篇明义地给教育装备下了一个定义,但笔者并非认为这个定义就是唯一正确的定义,正如德国技术哲学家F.拉普在他的《技术哲学导论》中引用与赞赏尼采在《悲剧的诞生》一文中所言:“只有无历史的东西才可以下定义。”[1]教育装备与教育活动有着深远的历史渊源,随着教育的发展和人们对教育装备逐渐深入的研究,以及人们从不同的视角看待教育装备,教育装备的概念其实总是在流变着,人们确实无法对它下一个大家都公认的确切定义。

研究教育装备的起源与研究教育装备的本质其实是一个问题的两个方面。如果说研究教育装备的起源是在寻找它的历史起点的话,则研究教育装备的本质就是探讨它的逻辑起点,而马克思主义认为,一个事物的历史起点与逻辑起点应该是辩证统一的。本文希望从教育装备的起源与本质出发,说明将教育装备定义为“人工打造的教育资源”的合理性。

1 教育装备的起源

教育装备这个词是由两个独立的词“教育”和“装备”构成的,其中“装备”是核心,“教育”用于修饰“装备”,限定了教育装备的属性。这样,教育装备的起源就涉及教育的起源与装备的起源两部分内容。下面要说明,教育装备是与教育和装备同源的。

1.1 教育的起源

先对教育一词做词源分析。在西方,教育一词来源于拉丁文动词educere。这个词是由前缀字母e和ducere两部分组成。前缀字母e在拉丁文中的意思为“出”,ducere为“引”,合起来是“引出”的意思。这就是说,教育要用引导的方法,来发展学生的身心[2]167。在中国,“教育”最早见于《孟子・尽心上》。但是在20世纪之前,很少有人直接使用这个两字连用的词,而是使用“教”或“学”[3]。其中,“教”在甲骨文中的常见写法如图1所示,左边下半部是表示孩子的人形,左边上半部是一个“爻”字(有卜卦或真相的意思);而右边则是一个成人手拿鞭子或棍子,表示正在督促孩子学习。

关于教育的起源,一般有4种学说[2]111-124。1)教育的生物起源说。法国的利托尔诺是教育的生物起源论发起者,在他看来,动物正是基于它们固有的天赋和保存自己种类的本能才把“知识”“技巧”传授给幼小的动物。2)教育的心理模仿起源说。美国教育史专家孟禄是教育的心理起源论的代表,他从心理学的观点去解释教育起源问题,认为教育起源于无意识的模仿。3)教育的劳动起源说。在20世纪30年代,苏联教育理论界认为劳动是从猿转变为人的根本原因,劳动创造了人,因而劳动必然是教育产生的最初的本源,于是在此理论基础上,建立了教育起源于劳动的新理论。4)教育的人类社会需求起源说。我国教育理论家胡德海教授认为:“从马克思主义观点看来,需要是人类社会生活中存在的一切现象的动因和根由,研究教育这种社会现象的起源问题,只有从其更深层次即需要的角度来考察和分析才是正确的……从人类学、文化学的观点来看,文化是人类群体和个体所共同需要的,并统一于教育这一社会文化传承的活动之中……教育起源于社会生活的需要乃是指起源于社会群体传递、传文化于个体和个体社会化这两方面的共同需求……我国著名教育理论家杨贤江、钱亦石等人在其三四十年代出版的著作中早已有所表述。”[4]

以上学说还仅是逻辑上的论述,真正要探讨清楚教育的起源问题,还需要考古学的支持。考古发现,西安市半坡村仰韶文化遗址(公元前4800~前4300年)有一间160余平米的大房子,里面有早期的图形文字。历史学家认为这是氏族活动的场所,而这些活动起着教育的作用,该场所被认为是最早的学校[5]。国外的考古学家则认为古巴比伦在大约公元前2100年建立了世界上最早的学校,这些学校主要使用泥板作为书写工具,因此称为“泥板学校”。这些学校纪律严明,“学生经常会受到老师的棒打和鞭笞的处罚”[6]。通过这些考古发现可以看出,教育确实是与人类的社会活动相关联的,自有人类起就有了教育,教育是人类的社会需求。

1.2 装备的起源

先对装备一词做词源分析。装备一词可以作为名词使用,也可以作为动词使用。作名词使用时,装备是被其概念规定的客体(相对于主体人)或实体,是装备物,对应的英文单词是名词equipment。而作动词使用时,装备则是表示对主体(人)进行客体装备物配备的行为,对应的英文单词是动词equip。其中名词equipment是配备、装备、设备、器械、用具的意思,但同时还有才能、知识、素养的意思。及物动词equip是动词装备、配备行为和使有能力、使有资格以及赋予的意思。在《辞海》中,对装备一词的注释是:“军队用于作战和作战保障的各种器械、器材等军事装备的统称。”而《现代汉语词典》的解释有3个:“①指给军队配备武器、军装、器材、技术力量等;②指为工矿企业配备机器和技术力量等;③指为工矿企业配备的各种机电设施。”显然,汉语中的装备一词更多的是作为名词使用。但是,将一个部队或一个学校“装备起来”这样的语言逐渐在被普遍使用,而且被人们所理解,其中装备是作为动词使用的。从国内各种传统词典中的解释可以看出,装备一词还仅限于军事和工业。随着科学技术的高速发展,当前装备一词已经广泛地用于各个领域,教育装备的概念已经被人们所接受。

现在讨论的教育装备是一个名词,其中的装备一词也是名词。所以在这里只分析作为名词的装备的起源问题。从上述装备的词源分析可以看出,所谓装备,应该主要体现在人类为了某个目的而生产制作的物品。生产制作的物品属于“技术物”或“技术工具”,而非生产制作或自然形成的物品则是“非技术物”。设想最早的人类在狩猎时需要工具,他可以从地上随便找一根木棍,这根天然的木棍是不具有技术含量的,可称它为“非技术物”;而当他对一根木棍进行修整和打磨(黑格尔在《小逻辑》中称其为陶冶)使它变得尖利后,作为狩猎工具它将更为有效,此时木棍具有了技术含量就变成“技术物”。技术物的功能有效性使人类对技术更感兴趣,于是技术得以继承、发扬、发展。装备是生产制作的物品,所以它是技术物。从这一点来说,装备与技术装备是同一个事物的不同说法,它们都是在说明具有技术含量的物品。但是由于装备已经是技术物品,所以技术装备中的技术一词就显得十分多余,技术装备其实就是装备。

人类是在漫漫历史长河中逐渐发展进化来的,他的生存对象也是有历史渊源的。西方哲学家称人类为“怕冷的动物”,因为他们不具有其他灵长类动物一样抵御寒冷的厚厚毛发。从达尔文进化论的角度看,由于人类缺乏这起码的生存条件,应该是被“劣汰”掉的种群。而人类之所以能够生存下来,并且发展成为今天这样,是因为人类依靠劳动制造装备而改变和优化生存条件的结果。原始的简单装备是抗寒的衣物和捕猎食品的工具,以及为了获得温暖而取火的器械。人类以外的其他动物都是“怕火的动物”,只有人类通过劳动获取火源,并利用火来加工熟食以便更加容易吸收营养而获得更多的热量。“人类学的研究表明,人与多数动物相比,是一种‘有缺陷的生物’。人的原始特性是他的未特定化,即人的本能的匮乏。我们知道,大多数动物出生后很快就能独立生存,其生存能力是通过遗传获得的,是本能的,而人之初生,赤身,孱弱无力,没有先天赋予的生存装备,因此人的生存装备需要外界赋予,具有人工性,例如抵御寒冷的衣服,对付野兽的武器,等等。”[7]可以看出,装备是伴随人类的出现而产生的,自有人类起就有了装备,装备是人类的生存需求。

1.3 教育装备的起源

教育装备是与教育和装备同源的,自有人类起就有了教育,教育是人类的社会需求;自有人类起就有了装备,装备是人类的生存需求,所以,自有人类起就有了教育装备。仰韶时期的大房子,古巴比伦时期的书写泥板,教化学生使用的教鞭,其实都是当时的教育装备,它们是现代人对教育进行考古研究的依据。在中国,教育一开始就与教育装备有不解之缘。甲骨文中教字的右边表示一个成人手拿鞭子督促孩子学习(图1),其中的鞭子即为“教鞭”,这就是最早期的教具或教育装备。先不要对这种说法简单否定,教鞭在早期的教育中确实起了促进教学的作用。时代不同、社会不同,现代人似不能理解这个带有强制性和惩戒性的教具,就像不能够完全理解奴隶社会的生产关系一样。外国早期的教育也是如此,在“泥板学校”里“学生经常会受到老师的棒打和鞭笞的处罚”,他们同样也是使用“教鞭”这种教具。当今社会引以为傲的教师职业,若干年后或许将不复存在,将不再让人理解。教育装备正是随着社会的发展而在不断的发展之中,教育装备的概念其实总是在流变着的。

教育对教育装备的依赖性是显而易见的。不仅教育装备的水平可以如实地反映教育的发展水平,就是对于教育起源、教育历史的研究,从考古学角度说,也只能是通过对当时教育装备的遗留物来进行考查。所以,研究教育装备的起源,就是在研究教育的起源;研究教育装备发展史,其实就是在从另一个角度研究教育的发展史。

2 教育装备的本质

事物的本质应该是该事物的存在价值,即作为客体的该事物对于主体的作用和意义,或称“客体的主体化”[8]。教育装备的本质也应该是其在教育系统中的存在价值。与对教育装备起源的论述一样,教育装备的本质涉及教育的本质与装备的本质。

2.1 教育的本质

胡德海教授在《教育学原理(简缩本)》一书中归纳了国际上诸多学者对教育本质的阐释[2]168-170。1)捷克教育家夸美纽斯说:“教育在于发展健全的个人”,“只有受过一种合适的教育之后,才能成为一个人”。2)英国哲学家洛克说;“人类之所以千差万别,便是由于教育之故。”3)法国启蒙思想家、教育家卢梭说:“植物是由栽培而成长,人由于教育而成为人。”又说:“我们生而软弱,因而需要力量;生而无能,因而需要他人帮助;生而无知,因而需要理性。所有我们生而缺乏的东西,所有我们赖以成为人的东西,都是教育的赐予。”4)德国哲学家、教育家康德说:“人只有靠教育才能成人,人完全是教育的结果。”5)被称为近世儿童教育之父的瑞士教育家裴斯泰洛齐认为:“教育是人类一切知能和才性的自然的、循序的、和谐的发展。”6)美国实用主义教育家杜威说:“教育即生活”;“教育即生长”;“教育乃是社会生活延续的工具”。他还说:“教育是经验不断的改组或改造,这改组使经验的意义增加,也使控制后来经验的能力增加。”7)苏联教育家加里宁说:“依我看来,教育是对于受教育者心理上所施行的一种确定的、有目的的和有系统的感化作用,以便在受教育者的心身上养成教育者所希望的品质。”

胡德海教授在该书中表示更加认可《中国大百科全书・教育》对广义教育定义而反映出的教育本质:“从广义上说,凡是增进人们的知识和技能,影响人们的思想品德的活动,都是教育。”

通过上述对教育本质的阐述可以看出,教育具有两大功能:1)教人做人(影响人们的思想品德);2)教人做事(增进人们的知识和技能)。教育的这两大功能就是教育存在的价值,亦即教育的本质。

2.2 装备的本质

对一个事物本质的认识,在于该事物的不在场。某事物的不在场,使得它的存在价值更加清晰、明确。举一个人们经常使用的例子,假设桌子表面出现一个总是划破我手臂的钉子尖儿,而恰好我手边又没有锤子(即锤子这个事物不存在),则我就有可能用手上的手机去砸钉子,此时手机就被称为锤子而不再是手机,或是用手机做锤子。手机完成了锤子的功能,是因为虽然实际的锤子不存在,但锤子的理念作为真际还存在于我心,锤子的本质和存在价值此时充分地体现了出来。揭示装备的本质和存在价值也可以使用同样的方法,可以假设世界上所有的装备(技术物)都不存在了,则人类将会因为没有了这些衣食以及获取衣食的工具而失去生存条件,但是人类的反应是马上会根据自己头脑中装备的理念,通过有意识的劳动重新制造出一批新的装备来继续生存。从中可以看出装备的3个本质特征:1)装备是人类生存的条件之一;2)真际装备是人类心中的理念;3)实际装备是通过人类有意识的劳动获得的。

通过上述分析可以看出,装备的本质就是“人类通过有意识的劳动而制造出使人类得以生存的事物”,也就是人类的人工生存条件。生存条件在这里也可以称为生存资源,所以装备就是人工资源。但是,生存条件中除了装备以外,还需要其他条件。人类赖以生存的资源并不都是通过劳动制造出来的,除了劳动产品外,一些自然资源也是人类的生存条件,如河里的水、树上的野果、各种可以食用的小动物等。同时,由于人类是“社会性动物”或“怕孤独的动物”,相互之间的合作、协作也是人类赖以生存的重要条件,即除了自己以外的其他人也是生存资源,可以称为人力资源。这样,人类赖以生存的条件就应该包括自然资源、人力资源和人工资源3个部分,而装备则是指这些资源中的人工资源部分。

2.3 教育装备的本质

使得教育赖以生存的条件可以称其为教育资源,教育资源与人类生存资源一样,也是包括自然资源(如祖国山河)、人力资源(如教师学生)和人工资源(如教学设备)3个组成部分(如图2所示)。

教育大辞典中定义“教育资源(educational resources)是教育过程所占用、使用和消耗的人力、物力和财力资源,即教育人力资源、物力资源和财力资源的总和”。而“教学资源(instructional resources)是支持教学活动的各种资源,分为人类资源和非人类资源”。仔细分析可知,人类资源就是人力资源,非人类资源就是物力资源。从教育装备的角度看,财力资源并不是人们所关注的内容,在研究时可将其忽略或归入人力资源,同时将物力资源细分为自然资源和人工资源。其中,人工资源是人类为了教育教学的目的而生产、加工或改造的物力资源(教室、教具、实验仪器设备等),自然资源是未经加工的物力资源。祖国的山河是自然资源,当用于爱国主义教育或进行地理研究时就成为教育教学资源的一部分。图2反映了教育资源和教学资源之间的关系。教学资源是教育资源中的部分人力资源(教师、学生、专家等)、部分人工资源(设备、仪器、软件等)以及一些自然资源,由它们构建起教学环境。

3 教育装备概念的界定

虽然教育装备定义的多样性对教育装备理论的发展没有什么不良作用,但是教育装备概念的不清晰对教育装备发展历史的研究却是十分不利的。所以在这里必须将教育装备的概念尽量界定清楚,将教育装备与教育技术装备的区别尽量阐释明白。

3.1 概念界定的方法

概念的界定就是给概念下定义,概念清楚了,定义并不一定就是十分准确的。给概念下定义有各种各样的方法,一般认为有逻辑学定义方法与认识论定义方法。逻辑学定义方法根据形式逻辑中对概念与定义的规定,采用“属+种差”的定义方法;而认识论定义方法则采用“发生定义”的方法。除此之外,还可以细分为词法定义、情境定义、内涵定义、外延定义、列举定义等诸多方法。其中使用比较多的是“属+种差”定义方法、内涵定义方法和列举定义方法。“属+种差”就是先找到被定义概念的临近属概念,再找出其种概念之差,将它们合并成为该概念的定义。内涵定义是将一个事物与其他事物之间不同的所有特征描述出来。而列举定义是一种特别的外延定义,它列出一个概念所描述的所有的事物;列举定义只适用于有限集合,而且只有在这个集合比较小的情况下才有意义。

3.2 教育装备定义的多元化

教育装备学这个名词的出现,始于华东师范大学祝智庭教授,并据此于2002年首都师范大学教育技术系创建了教育装备学专业方向。自教育装备这一概念提出以后,教育装备理论研究经历了概念界定、内容划分、方法引进、历史考查等一系列活动。对教育装备的定义也多种多样,现将部分列出。其中,将教育技术装备的定义也部分地开列出来,其原因是从它们定义的表述中可以认为是“教育之技术装备”(请参阅下文3.4部分)。

①教育装备是在教育活动中支持承载和传递知识信息的配备物和配备行为。也可以更加具体地表述为:教育装备是指实施和保障教育教学活动所需的仪器、设备、资料、学具、设施以及相关软件的总称。(何智等:教育装备的发展特点分析;《长春2004年教育技术国际论坛论文集》,吉林大学出版社,2004年)

②教育装备是指在教育领域中为实施和保障教育教学活动而配备的各种资源总和以及对其进行相应配置、配备的行为与过程。(殷常鸿等:教育装备理论框架构建浅析;《中国教育技术装备》,2005年11期)

③教育装备是指实施和保障教育教学活动所需的仪器、设备、资料、学具、设施以及相关软件的总称。(艾伦等:教育装备与装备制品差异分析;《中国教育技术装备》,2006年2期)

④教育技术装备是指实施和保障教育教学活动所需的物质设施(包括教学仪器、教学设备设施、教学资料包括软件、工具和教育教学的环境)。(后有为:深化对教育技术装备的认识,用教育技术装备促进学校发展、促进教育教学改革、促进教师的专业成长;省略/old/article/view1240.aspx,2006年6月)

⑤教育技术装备是指为实现教育教学目的,在一定的环境下进行建设、配备、管理、使用、研究的各种物质条件和手段的总和。(马如宇:教育技术装备概念及内涵界定思考;《中国教育技术装备》,2009年23期)

⑥教育装备是整个教育资源中除了人力资源、自然资源以外的一切人工资源部分。(艾伦:教育装备学与教育技术学;《中国教育技术装备》,2009年29期)

认真分析上述6个定义可知:1)定义①和定义③属于列举定义,定义②④⑤属于内涵定义,而定义⑥属于“属+种差”定义;2)定义②和定义⑤除了定义物化的装备外,还限定了“行为与过程”和“手段”,所以它们是对名词教育装备和动词教育装备一并进行了定义;3)从定义①到定义⑥的顺序是按照文章发表年代排列的,从中可以看出对教育装备认识的渐进过程;4)因为“列举定义只适用于有限集合,而且只有在这个集合比较小的情况下才有意义”,而教育装备可认为是一个无限集合,所以定义①和定义③的列举定义是不够完备的,不满足定义规定;5)根据本文教育装备本质的分析,教育装备应该是物化的,所以定义②和定义⑤有些偏颇;6)定义②“实施和保障教育教学活动而配备的各种资源总和”中的“资源”如果包括人力资源、财力资源和自然资源,则显然是不对的,因为它犯了外延过宽的错误;7)定义④虽然属于内涵定义,但是在后面括号内的说明其实采用了列举定义的格式,有悖定义的原则;8)定义⑥也可以简化后描述为“人工打造的教育资源”,其中“教育资源”是教育装备的临近属概念,而“人工打造的”则是种差,完全满足“属+种差”定义的规定。因此,笔者认为定义⑥或其简化定义“人工打造的教育资源”对教育装备概念的界定更为合理一些。

3.3 教育装备逻辑起点与历史起点的辩证统一性

探讨逻辑起点与历史起点往往是针对一个学科或一个研究领域而言的,一般不会针对某个具体的物件。所以,本文中所谓教育装备的逻辑起点与历史起点问题,其实是将教育装备作为一个研究领域来看待,此处它并不代表具体的装备物。但是,对具体装备物本质与起源的研究,为探讨教育装备的逻辑起点与历史起点起到奠基的作用。本文开始说“研究教育装备的起源就是在寻找它的历史起点,研究教育装备的本质就是探讨它的逻辑起点”正是源于此。

黑格尔认为:“科学上最初的东西,必定会表明在历史上也是最初的东西。”[9]早期的教育无论是因生物起源、心理模仿起源、劳动起源还是社会需求起源,其本质上都是“增进人们的知识和技能,影响人们的思想品德”。这里的“知识”是显性知识,通过口耳传诵就能够达到知识传播的目的。但是口耳传诵会产生误差和丢失信息,所以在文字发明以后就采用文字记录的方式,而用于文字记录的泥板、竹简、兽皮、书本等就成为早期的教育装备。“技能”则是隐性知识,进行知识传授时往往必须借助一些实物或工具,即使是教育生物起源说中成年动物教育幼子学习捕猎,也是需要捕猎目标这一实物作为教育装备出现的。“影响人的思想品德”可以通过语言说教、榜样行为、制度约束与文化传承。其中语言说教与榜样行为在知识和技能传授中的作用都已经有所体现,在影响人的思想品德方面,其教育装备的作用也必然相同。而制度约束与文化传承过程则必须依赖信息的承载物,此时这些信息载体即为教育装备。

3.4 教育装备与教育技术装备的异同

与教育装备相比,教育技术装备是一个较为含混的概念,对它存在3种不同的理解,分别为:教育技术与装备、教育之技术装备和教育技术之装备。1)教育技术与装备应理解为教育技术与教育装备,在本刊2012年第3期《教育装备学与教育技术学辨析》一文中,笔者进行了较为详细的分析,不再赘述。2)教育之技术装备,强调限定于教育的技术装备。但是因为本文在1.2部分说到,装备与技术装备是同一个事物的不同说法,它们都是在说明具有技术含量的人造物品,所以装备就是技术装备,于是教育之技术装备其实就是教育装备。3)教育技术之装备,强调限定于教育技术的装备。教育技术之装备较为恰当的说法应该是教学装备,即教学资源中的人工资源部分(参见图2,是教育技术学的研究对象),一般是指构成课堂教学环境的各种现代化信息设备,如多媒体教室设备、计算机网络教学设备、电子教科书等;有时也指现代化自主学习设备,如手持移动学习设备(手机、PDA以及各种Pad等)。而传统的图书资料、各个学科的实验室仪器、操场的体育设备以及各种学校设施,则与教学装备一起构成教育装备。教育是个较大的概念,而教育技术是教育概念下的一个属概念,所以,教育装备是个较大的概念,而教育技术之装备是在教育装备概念下的一个属概念。

3.5 教育装备与教具的关系

刘济昌先生在《教具理论研究导论》一书中对教具所下的定义为:“教具是在教学过程中体现教育思想、教育目标、教学内容,运用直观教学、情景教学、实验观察、信息交流、操作训练等方法时所用器物和装备的总合。”[10]并在该书中多处特别地强调教具不包括教材。这与人们对教育装备的认识产生巨大差异。刘济昌先生对教具的定义属于列举定义,这就限定了他所描述事物的集合应该是一个有限集合而且是较小的集合。但是定义中说到教具是教学过程中“器物和装备的总合”,其规定了教具是包括教育装备的,可又是不能包括教材的。本文中对教育装备的定义是“人工打造的教育资源”,它既包括教具、学具、图书等,还包括学校与教育机构中的各种设施和工具,是一个无限集合,因为它属于教育资源。在这里不想对两个定义的合理性作深入的讨论,只想从实际的角度出发进行说明。如果现在需要建立一个专业,是将它称为教育装备学好呢,还是称为教具学好呢?作为一个学科,教育装备学具有一定的深度和广度,有较久远的历史,而教具学显然不能涵盖全貌。

本文从教育装备的起源和教育装备的本质出发,运用历史引证、逻辑分析、理性判断的方法对教育装备的定义进行界定,同时对一些相关概念进行论证。这些工作将对中国教育装备发展史的研究具有促进作用,使得这一研究更加清晰,断代更加有据,目的更加明确。

参考文献

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[7]韦毅.教育起源析论[J].南京晓庄学院学报,2002(3):108-112.

[8]李艺,颜士刚.技术的教育价值论[M].北京:教育科学出版社,2010:11.

装备技术论文范文第14篇

英文名称:Journal of the Academy of Equipment Command & Technology

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装备技术论文范文第15篇

关键词:轧制装备;视觉形象;视觉设计原理;后工业时代;色彩

现代钢铁工业发轫于19世纪初期,在20世纪得到大规模发展。两百年来,随着科学技术发展与国际市场变化,轧制装备发生了革命性变化和质的飞跃[1]。其间,轧制装备设计通常只重视对产品规格、力能参数、控制精度、年产量等性能方面因素的考量,而忽略对其视觉形象设计方面的考虑。21世纪后工业时代下的我国钢铁工业已进入全新发展模式,产品装备更新换代,工艺流程紧凑高效,更加向着绿色化、智能化方向发展,装备已具备质量性能好、技术含量高的特点,却仍存在外观笨拙、配色陈旧等问题,与其高精尖的技术特点十分不匹配。而轧制装备视觉形象设计在其视觉识别、人机优化、品牌影响等方面的功能效用愈发被时代所需。

一、概念阐述

(一)后工业时代。后工业社会,在20世纪中叶由美国哈佛大学教授D.贝尔首次提出,是一种人们依赖于信息,致力于发展服务业的社会形态。随着20世纪80年代电子信息技术的广泛发展与应用,人类迎来后工业时代。进入21世纪,我国也由工业化社会转向后工业化社会。后工业时代,是在工业发展到一定程度、具备优势地位后,由商品经济转向服务型经济,知识技术为社会主导因素的历史阶段,具有信息与科学技术飞速发展的鲜明时代特征[2]。(二)轧制装备。轧制,是通过轧机使钢坯或钢锭发生塑性变形而制成钢材的过程。轧制装备直接决定钢铁行业发展进程,目前,约有90%的钢材都是经过轧制而成的。轧制装备,是指完成轧制生产所需要的相关机械设备,轧制装备的核心设备是轧机。轧机,依据其功能分为不同类型,如板带轧机、型钢轧机、钢管轧机、棒线材轧机等,它们分别用于将钢坯或钢锭轧制成钢板、型钢、钢管、棒材或线材。不同类型的轧机结构也具有各自特点,比如,板带轧机主要由机架、压下液压缸、辊系相关装置等部分组成。(三)轧制装备视觉形象设计。轧制装备视觉形象是由轧制装备外观形式中所包含的视觉要素共同组成,轧制装备视觉形象设计是对其所包含的视觉要素进行设计,本文由其中色彩要素开展对轧制装备视觉形象设计的研究。

二、轧制装备视觉形象设计现状

进入后工业时代,钢铁工业在装备工艺、品种质量、节能环保等方面持续高速发展,轧制装备技术持续创新。主要体现在生产流程连续化紧凑化、产品品种多样化、性能高品质化、控制和管理信息化。如德国西马克设计的CSP薄板坯连铸连轧技术得到广泛推广和应用,2009年意大利阿维迪公司的ESP薄板坯无头连铸连轧生产线正式投产,大数据、物联网等核心智能制造技术被重视并相继应用到钢铁工业等。整个钢铁工业都在朝着绿色化与智能化方向发展。伴随着轧制装备技术不断取得进步和成熟,为轧制装备视觉形象设计提供了有利土壤,关于“形式追随功能”中的“功能”也不再只是工业时代下单一的生产功能,更有视觉识别性、审美性、文化性、人机交互性等附加价值的体现。同时,客户对以上阐述中附加价值的需求正在日益提高。在此时代背景下,目前国外轧制装备视觉形象设计略优于国内,但国内外轧制装备整体仍呈现出外形粗糙、笨重、缺乏视觉秩序性等问题,视觉形象设计发展严重滞后,显然已无法满足行业的发展需要[3]。

三、轧制装备视觉形象发展溯源与分析

19世纪以前,轧制装备设计处于起步阶段,且当时并没有成熟的涂装产品,几乎不存在视觉形象设计。进入19世纪,欧洲建成二辊可逆式中厚板轧机,美国建成三辊劳特式中厚板轧机和世界第一台四辊可逆式中厚板轧机,德国开始采用电动机代替蒸汽机驱动轧机。这期间轧制装备设计主要考虑功能性,虽然装备主体会进行简单喷漆,但轧制装备的视觉形象设计意识仍未成形,如图1所示。20世纪初到50年代,钢铁行业得到迅速发展,轧制装备在这一阶段最典型的特点是朝着大型化方向发展[4],轧制装备视觉形象设计的特点集中体现在涂装的色彩上。同时,因两次世界大战均发生在此时期,战争与和平成为这个时代的主题。当时多数机械装备,包括轧制装备的涂装均以军绿色为主色调,如图2所示,且这种视觉形象设计风格一直延续到20世纪末,至今我们仍能看到一些上个世纪生产的军绿色装备。20世纪50-90年代,技术发展推动钢铁行业加速扩张,轧制装备在这一阶段进行了很多结构设计创新。产能和能耗成为这一时期轧制装备的关键词,轧制装备技术方面出现突破性进展,这一时期具代表性的是无头轧制技术、连铸连轧技术和热处理装备技术等。与此同时,液压控制技术和PLC技术在这一时期得到迅速发展,对轧制生产自动化和产品质量的提升起到革命性作用[5]。随着技术发展,轧制装备在涂装上开始广泛采用带有科技元素的蓝色,如图3所示。同时,在满足功能的前提下,液压和电气系统的视觉形象设计已经引起了人们的重视,液压配管和电气控制系统布线条理性和相关颜色使用的规范性成为产品质量的重要考量指标,且一些颜色标识等相关标准在这一时期形成。进入21世纪,国内外在轧制装备涂装上,各设备供应商除了选取蓝、绿等传统颜色之外,在冷轧等工况相对较好的装备上也开始采用浅灰等具有时代感与科技感的色彩,控制系统界面多采用当今主流的扁平化设计理念,在液压或供水配管的分布、电气系统布线等造型组织方面也开始显露出对视觉秩序感的追求。就国内而言,目前全国钢铁企业都在推行5S管理体系,并且随着科技发展,产线自动化程度提高,生产现场的环境较之上世纪有很大改观,为装备的视觉形象设计创造了更好的技术条件[6]。综上分析,工业时代轧制装备视觉形象设计的发展会受各方面因素影响,如车间现场生产工况,并且轧制装备为生产性设备,其核心功能为高质高效的生产。在装备设计过程中,视觉形象设计一直没能引起足够的重视,力学、结构、能耗等技术方面成为主要考虑因素。进入后工业时代,信息与科学技术已飞速发展,工业装备无疑应是技术和设计的共同产物,设计赋能无处不在。在传统轧制装备的纯技术形态里加以视觉形象设计融入,以提高其视觉形象识别性、审美性与文化性,优化其人机操作关系,是轧制装备生产企业树立品牌形象,实施品牌战略的重要手段;是轧制装备朝着绿色化、智能化发展的时代需要。

四、轧制装备视觉形象设计理论与方法

纵观轧制装备视觉形象的发展历程,主要是一部色彩涂装的发展史。基于后工业时代下的轧制装备技术属性特点,其色彩设计可以在满足技术层面形态需求基础上,同时为轧制装备建立起良好视觉秩序与人机操作关系。可见,涂装色彩对轧制装备的影响不断提高与深化。因此,本文着重对轧制装备色彩视觉要素的设计进行理论与方法的研究,并运用色彩设计理论与方法进行设计实践研究。轧制装备,其构成要素分为材料、结构、形式、功能,其中以功能为核心,形式是材料与结构的外在表现,具有形式追随功能的特点。在轧制装备技术形态基础上,通过对其色彩视觉要素进行设计研究,将色彩理论、格式塔法则等视觉设计原理运用其中,实现技术与艺术的有机结合,优化人机功能,提高视觉识别性、审美性与文化性[7]。(一)建立轧制装备视觉形象设计思维。“设计需要论”认为设计自始至终是为人设计的,轧制装备在满足生产需要的同时,还应满足人的需要,人的需要正是通过轧制装备视觉形象设计产生的附加价值和人机功能优化来满足。应建立起对轧制装备色彩视觉要素的设计意识,通过设计赋能,使其具备满足人的需求属性。视觉设计思维的建立,为开展轧制装备视觉形象设计提供了必要的思想意识基础[8]。(二)色彩设计主体理论与方法。色彩在轧制装备视觉形象中的设计,应具有视觉识别功能、生理与心理功能、象征功能[9]。本文运用格式塔法则及相关视觉色彩理论构建轧制装备色彩设计理论与方法。“格式塔法则”,主要源于格式塔心理学,探讨整体及部分的有机关系,多用于视觉相关设计领域,包括:图形与背景、接近性和连续性、完整和闭合倾向、相似性等组织原则,它揭示了人类在接受事物形态时所蕴含的视觉心理内在规律。根据视觉组织原理,将上述格式塔法则与色彩心理学、生理学理论相结合,运用于轧制装备视觉色彩设计,形成如下理论与方法:1.轧制装备整体性色彩设计,奠定了其色彩主基调,根据其自身技术及其他方面属性等因素的综合考虑,其间不仅要考虑装备自身固有特征,还应考虑人的心理感受,而人的心理感受势必影响其行为,整体性色彩设计在此体现出了对人机交互性的影响。因此,对轧制装备进行整体性色彩定位,宜选择明度和纯度适中、中性及偏冷色调的色彩,如:蓝色、绿色、灰色等具有理性、冷静、高效、硬朗、敏锐特性的颜色,这符合轧制装备工业化、智能化、科技性特点,同时对人的心理产生积极作用。2.在保持色彩整体一致性的原则下,对轧制装备进行必要性区域划分设计,此划分可以是基于技术性或外观视觉性,以便于视觉的有效识别,可将同一功能属性区域或层级的色彩设计为同色相颜色,使其易被视为一个整体,不同功能区域或层级的区分则通过选择相邻色相或不同明度、纯度下的同一色相的色彩设计来实现。3.在同一功能属性区域或层级内部色彩设计中,利用“图形与背景”设计原则,将需要被强调的部分给予“图形与背景”关系中“图形”的属性设定,可将需要在视觉上加以强调的小面积区域做暖色设计处理,并与整体的中性偏冷色形成对比,而暖色在色彩空间感上具有前进性、体积膨胀感的视觉体验,可对其整体视觉色彩起到平衡与点缀作用。使其区域内部的色彩设计兼具功能的差异化和视觉的和谐统一性[10]。4.对于轧制装备整体而言的特殊功能部分或者需要被强调的部分,如:电气控制系统布线、液压或供水配管区域,通过色彩将其区分成矩形、三角形等常见简洁形状,可实现视觉形象的高识别度[11,12]。(三)色彩设计外在影响因素。轧制装备的色彩设计还应考虑其在不同地域、文化背景下,色彩具有不同象征性,如受众群体可能具有不同色彩喜好与禁忌,以及装备与其使用环境的协调性和匹配度等因素。

五、轧制装备色彩设计实践

顺应后工业时代背景下轧制装备自动化、智能化、绿色化的发展趋势,运用本文所研究的轧制装备色彩设计理论与方法,对轧制装备进行色彩设计实践研究。拟定实践方案:以四辊板带轧机为例,依托其技术形态,将其分为机架、辊系相关装置、压下液压缸三个各自独立又相互统一的部分,进行视觉形象色彩设计。

(一)机架色彩设计。机架,很大程度上展示着轧机整体视觉形象,其色彩设计奠定了轧机色彩主基调,宜选择冷色系或冷色偏中性色系,符合轧机理性化、重量感、科技感的内在固有属性。偏冷不宜过冷,色彩越冷,其色彩心理的硬度感越大,若色彩过于冷峻则不免使人产生麻木生硬之感,缺乏包容性与创新性。因此,在理性的色彩基调中适度融入柔和的色彩心理元素对其进行调节十分必要。(二)辊系相关装置色彩设计。辊系相关装置,作为轧机生产作业的主体结构,是轧机主色调的重点表达部分,其色相的选取无疑应保持在轧机整体色彩基调之内。同时,通过对辊系相关装置的色彩设计,对轧机固有属性起到进一步心理强化作用,进一步突出轧机的科技性。宜选择与机架颜色的相邻近色、或保持原有色相不变的情况下适当提高颜色纯度及降低明度来加大其色彩心理的硬度感与重量感,突出表达其强大的专业性能[13],使辊系相关装置的色彩设计成为轧机整体视觉色彩的核心。(三)压下液压缸色彩设计。压下液压缸,其造型上略有特殊,它与轧机生产作业主体部分相互协作共同完成生产,可对其色彩设计做轧机局部区域的偏暖色处理,压下液压缸所占色彩区域面积相对较小,宜选取明度适中、纯度较高的暖色,使其具有色彩的前进性与体积膨胀感,起到对轧机整体性色彩的平衡与点缀作用[14]。通过上述分析,制订三套四辊板带轧机视觉形象色彩设计实践方案,如表1所示,设计效果如图4~6所示。基于冷色系色彩的属性及功能特点,冷色系色彩的明度对其心理色温影响不大,而其纯度对色温影响较大,根据冷色系色彩纯度越高,色彩心理冷感度越强的理论,对方案1到方案3做出如下总结分析:(1)关于机架色彩设定逐渐变冷而纯度逐渐降低,以保持其色彩心理的冷感度适当;(2)关于轧机辊系相关装置色彩设定,在保持与机架整体色彩基调相协调一致的基础上,适当地将色彩明度调低,用以增加其视觉心理色彩的重量感,与此同时,给予色彩纯度的提高,增加其色彩心理冷感度,从而强化其作为轧机生产主体部分的功能性与核心性;(3)关于压下液压缸的色彩设定,均选取了各自方案主体色的对比色系,即:明度适中、纯度较高的暖色系,为其融入了柔和的色彩心理元素,对轧机整体的冷色基调起到了均衡作用,对轧机整体性色彩设计起到了点缀效果。同时,在轧机色彩设计的过程里,还应考虑不同轧机生产企业品牌发展需要以及不同国家地区轧机使用者的文化需求,在符合大方向色彩设计的前提下及时做出必要调整处理。通过以上对四辊板带轧机拟定的色彩设计实践方案,不仅准确传达了轧制装备的固有属性特征,还提高了其视觉识别性、审美性、人机操作性。顺应了后工业背景下轧制装备视觉形象色彩设计需要,为其发展提供了理论与实践的参考。

结语