时间:2023-03-23 15:10:02
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关键字:高层建筑 一般建筑 结构设计 建筑设计
中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:
本文从建筑建筑设计上深度剖析高层建筑和一般建筑在设计原理上的异同,既分析了高层建筑和一般建筑的相同点,也分析了其不同点,并在高层建筑设计原理改善上提出了建议,最后做了相关总结。近年来,我国的建筑设计行业迅速发展,不管是企业规模、经营规模、从业人员规模,还是管理者水平和经济效益都有了很大的发展,建筑设计趋于复杂化,逐步朝向艺术型、节能型、智能型、绿色型等方面发展。这些方面在高层建筑设计上更能体现。
面对建筑发展趋势,我国建筑设计方面越来越复杂,设计艺术新颖,逐步赶上世界建筑设计潮流,并不断发展。设计阶段决定了建筑的总体布局、建筑艺术性、功能性等,所以设计者在建筑设计方面特别的专注,在技术设计阶段是整个建筑的关键性。所以在高层建筑和一般建筑设计原理上都要其异同点,值得我们去分析总结。
1、高层建筑与一般建筑的设计原理的异同点
1.1建筑设计原理
人们在进行建筑设计时,必须考虑要遵循的规律。列如在建筑外形设计上,就要考虑运用艺术性的手法。还有在建筑结构的选择上,有钢筋混凝土结构、空间结构和框架结构;还有在建筑室外环境设计方面,要根据建筑或建筑群体组合。
建筑设计原理包括居住和公共建筑设计原理,还有建筑设计概要。涉及到建筑概论、建筑设计、建筑形态、建筑形式、建筑环境、建筑设备学概论等。在建筑设计中要从全局观点出发,综合考虑建筑物室的各种因素,作出总体安排。要使建筑物在内在和外界的功能条件上彼此协调,有机结合。建筑群设计时要在总体的构思下考虑到总体布局制约方面的因素,其次才能考虑次要部分。总体布局方面既要考虑到使用建筑功能、建筑结构、建筑经济和建筑艺术美观等内在因素,也要考虑到建筑当地的历史、文化、城市规划、周围环境等外界因素。根据外界条件来解决全体布局的问题,然后再进行各种空间的组合。
1.2高层建筑与一般建筑设计原理的相同点
高层建筑与一般建筑设计原理在建筑环境、建筑设计、建筑防火要求等方面都有其相同点。
在建筑环境设计方面,高层建筑和一般建筑都要考虑到建筑地的周围环境条件,建筑布置的环境条件,和建筑城市的历史、文化背景等城市环境。由于建筑物的特殊性和环境的复杂性,所以不管是高层建筑还是一般建筑在设计原理上都得考虑到相关环境因素,这样才能使建筑和环境相得益彰,不仅达到建筑美感要求,也满足人们的精神生活需要。
在建筑设计方面,不管是高层建筑还是一般建筑在设计时都要考虑到建筑的空间、外观、形态、结构、功能等方面的因素。好的建筑并不只是以外观和形态矗立在人们的视野中,还因有它的结构、室内设计、功能性、美感度等方面的先进设计。所以不管是满足一般需求的一般建筑或是满足特殊需求的高层建筑,在建筑设计方面都得考虑到这些东西。
在建筑防火要求上,一般建筑和高层建筑在设计时都要满足国家规定建筑防火要求。当然高层建筑由于其特殊性,在防火要求上不仅要满足国家规定要求,还得提高防火等级。任何建筑都要适合人类居住,当然人们在居住时也要考虑到建筑的安全性,所以不管是一般建筑还是高层建筑都得按照国家建筑防火要求设计。
1.3高层建筑与一般建筑设计原理的不同点
高层建筑与一般建筑设计原理的不同点主要包括建筑形态、建筑结构等方面。
在建筑形态上,高层建筑形态多样,设计方案多。高层建筑一般处于城市重要地带,在设计形态上,越新颖的形态,越能引起人们的关注,从而提升人们多整座城市的看法。所以高层建筑在设计时不仅要满足建筑的基本功能,还得有必要的创新外形形态。而一般建筑在形态设计时,只需在满足建筑的基本功能后稍加修饰,所以一般建筑的形态趋于简单、单一。
在建筑结构方面,高层建筑高度高,建筑结构必须采用适合的机构方式,例如钢筋混凝土结构、框架结构。由于其高度高,受外界自然环境影响大,所以在结构设计时必须要考虑到建筑的安全性。而一般建筑的结构比较简单,例如有砖木结构、土木结构等。只需满足其安全性。
2、我国高层建筑设计原理值得改善的几点建议
在我国,关于高层建筑设计方面虽然有所发展,但在技术上远落后与发达国家,对此本人对于高层建筑在设计提出几点建议:其一,要控制我国高层建筑高度与数量的建议;其二,关于对高层、超高层建筑消防安全加强防范的建议;其三,对高层建筑设计低级勘察技术标准的设想和建议。
在控制我国高层建筑的高度与数量上。近年来,随着我国经济的发展和城市化的快速进展,我国的高层建筑高度和数量都飞速增长,形成了很多摩天大楼建设的热潮。同时,给我国超高层建筑在建设时也带来很多新的问题。我们在高层建筑设计时必须考虑高层建筑的发展应该与国家经济发展相适应。我们要严格执行各地城市规划,适度的建设高层建筑和逐步地开发地下空间。同时国家应调整对地方政府考核指准,引导社会科学的发展。总之,高层建筑有其好处也有其坏处。
关于对高层、超高层建筑消防安全加强防范的建议。一座座高楼正在我国各地拔地而起,这也给我国消防部门的工作带来了巨大考验。随着我国城市化建设的不断推进,为了节约用地,在我国各地城区不断的出现高层、超高层建筑,而且越来越密集。对此我认为一是要政府和相关部门应该在从此类高层建筑消防事故中吸取其中的教训,尽快的制定和完善国家相关管理规章。二是要增强高层建筑业主的消防安全责任,加强对高层建筑内的消防安全监控。四是建设单位要严格监督建筑防火质量建设,达到设计和规定要求。
关于对高层建筑设计低级勘察技术标准的设想和建议。目前我国还没有任何关于高层建筑地基勘察技术标准的理论文本,对此我觉得高层建筑在地基建设时必须要努力创新勘探技术标准,做好建筑地基的勘探和建设,才能保证后期和整体建筑的质量要求。
3、总结
建筑设计的概念是指建筑物在所建造之前,设计者按照具体的建设任务,把建筑施工相关方面列出解决问题的办法、方案,并用图纸和文件把相关方面表达出来。所以不管是高层建筑设计还是一般建筑设计都有其相关设计原理。随着建筑行业在我国的迅猛发展,关于建筑问题,也引起了很多学者的关注。人们不紧更加了解了建筑的性质,也对建筑专业知识做出了更深的了解和掌握。随着建筑形态的多样,高层建筑越来越多,与一般建筑的有一定区别也需要我们分析其异同点。本文从多方面论述了高层建筑与一般建筑设计原理的异同。从建筑概论、建筑设计、建筑形态、建筑形式、建筑环境、建筑设备学概论等多方面分析了高层建筑与一般建筑设计原理的异同。还对高层建筑设计做出了一定的建议。
[参考文献]
[1]邢双军,建筑设计原理[M],机械工业出版社,2008,03.
1 背景
校园生态规划,指在生态学原理的指导下,贯彻可持续发展战略,遵循人与自然和谐发展的原则,通过对校园进行合理的规划设计和建设而形成符合主体生活和发展的生态系统。大学校园进行生态规划建设有利于大学城市化、开展生态教育、生物多样性保护以及可持续发展。国外很早就开始关注校园的环境质量,“花园式学校”“园林式学校”比比皆是。例如,著名学府康奈尔大学就被称为“山林中的乐园”,学校保留了大量农场和山地,善用野生动物栖息地进行农业科技实验研究,创造了很高的经济价值。
2 生态规划理论
生态规划的基本理论是生态平衡理论、可持续发展理论和生态适宜度理论。随着近年来生态理论和技术的发展,以景观生态学为指导的安全格局理论、生态足迹理论、生态系统健康等理论以及遥感和地理信息系统等先进技术开始出现,这些新理论和方法都将应用于今后的生态规划实践。
2.1生态敏感性分析
生态敏感性是指在不降低环境质量的前提下,生态因子对外界压力或外界干扰的适应能力。它是从否定与批判的角度来分析生态系统的稳定性,并用分析得出的数据指导现实的设计操作,实现对生态系统的保护。湖南大学的湘江学院山地环境复杂且尺度适宜,可对其进行生态敏感性分析,以了解具体地理情况。
2.2 GlS分析技术
地理信息系统(GeographicInformation System,简称GIS),是用来收集、存储、提取、转换和显示空间数据的一系列计算机软件工具。它使用空间的、描述性的图表,来表达山脉、湖泊或道路等真实元素的特征,能模拟多维空间的实际效果。GIS提供了丰富的地形分析和空间分析功能。本文利用空间分析中的代数运算、逻辑运算等方法得出湘江学院的生态敏感性结果。
3 湘江学院的生态校园景观规划设计研究
3.1项目概况
3.1.1场地周边生态资源 本项目位于伟人故里――湖南湘潭九华,东临湘江,与昭山风景区隔江相望,西临湘潭大学,南接湘潭市区,北连湖南省会长沙,距长沙市中心距离21 km。有沿江风光带经过,九华大道、滨江大道连接南北,地理位置十分优越。基地内丘陵起伏、湖塘密布、梯田跌级、民居散缀,面山临水,具有良好的原生态景观。
3.1.2开发与生态的平衡难题 开发建设是形成校园景观的前提,但要处理好与生态平衡的难题。首先,场地内遍布丘陵,如果将其开发为具有一定容积率的校园环境,势必会对山体造成一定程度的破坏,于是需要考虑如何在保证生态安全的基础上充分利用场地资源;其次,山上的雨洪系统原本是一个完整的生态系统,开发建设后系统遭到破坏,雨水无法通过地表迅速下渗而造成地面大量积水和排水管道压力陡增。怎样对这些雨水进行处理及利用、减小地表径流和排水压力、增加地下水补给也是必须解决的问题。
3.2 GlS地形分析
3.2.1高程分析 项目基地丘陵起伏,空间景观变化丰富,原始地貌具有很高的景观可塑性。依形就势,可登高望远,或围谷蓄湖,也可设山间小路绵延漫步,或田边溪谷闭目养神,景观的营造存在丰富的可能性(图1)。
3.2.2坡向分析 坡向是斜坡方向的度量,坡向是以度为量纲的方向,常分为正北、东北、正东、东南、正南、西南、正西和西北八个方向。坡向直接影响了场地的光线、风向以及建筑的选址和景观品质。场地中山体坡向分布较平均,不同坡向的景观资源是否适宜开发还需进一步分析。
3.2.3坡度分析 坡度会影响土壤水份多少、矿物质流失程度、光照以及植物生长素的分布等。其中,影响最大的莫过于植物对水分的吸收。坡度越大,位于山坡上方的植物吸收到的水分相对下方的植物少,但有利于生根;而低洼处的植物则很可能遭受涝害。研究发现,坡度控制在15。以下将有利于植被的生长发育。本项目中大多山体坡度为34°-89°,不适宜开发,坡度在15°以下的山体很少。
3.3生态敏感性评估与场地开发强度
3.3.1选取评价因子 遵循因子的可计量、主导性、代表性原则,根据不同因子中不同要素对生态敏感度的重要程度分别赋予不同的等级值(高敏感、较高敏感、中敏感、较低敏感、低敏感),为便于进行地理信息系统分析,需将描述性的等级信息转换成生态敏感性指数,分别赋值9、7、5、3、1,以此建立等级评价体系(表1)。
3.3.2评价方法
1)单因子分析
采用GlS技术建立地形、土地类型、植被、水土流失、地质灾害、人工建设等六大因子的图形库和属性库,并进行单一因子敏感性评价。
2)叠加分析
使用专家打分法决定各单因子权重,对权重进行赋值、加和计算,最后将因子叠加,得到生态敏感性评价产生的综合分区图,用以表达生态敏感性的空间分布特征及其差异(表2)。
3.3.3评价结果 基地生态敏感性分析结果如图2,绿色区域为生态敏感性较高的区域,是原生植被和大量未开发山体的主要区域,所占比例较小。红色区域为生态敏感性较低的区域,多为已开发的建筑、广场和其它构筑物的分布地,所占比例较高。其余生态敏感度适中的区域为待开发绿地、建筑、裸地等。
为了使设计师对场地开发强度有直观的认识,本文根据生态敏感性结果将场地进一步分为适宜建设区(红色区域)、协调发展区(白色区域)以及控制开发区(绿色区域),如图3所示。下面根据三种区域分别讨论设计对策。
3.4设计对策
3.4.1控制开发区 控制开发区域的生态敏感性极高,应该尽量维持原地形、保护原生动植物、限制人为活动,可保留其原生态景观,使之成为具有一定科普教育意义的趣味场所。例如,本项目中的阡陌桑竹园便是从学生校园活动的需求出发,保留场地的肌理,形成生产性景观特色;又如风华并茂园(图4),由于山体已遭到建筑破坏,为了避免硬质景观受到二次伤害,便设计建立栈桥连接两座山脊,栈桥一路延伸直下。改造后的阡陌桑竹园为师生们提供了立体的户外交流、学习空间。
此外,对场地进行高程和生态敏感性分析之后,还应在高敏感度和较高区域中引入BMP(Best ManagementPractice)自然生态雨洪系统,用生态的手法营造景观,主要包括渗透控制、浅草沟、滞留塘、湿地、渗渠等技术措施(图5)。在技术条件有限的场地中,还可以利用丘陵的地形优势顺势引导,围湖蓄水。
3.4.2协调发展区域 协调发展区域的生态敏感性适中偏高,属于生态环境较为脆弱的地区,易受人为干扰,不宜建设大型广场和铺装设施。对于因建设开发而山体已被破坏的区域,建议应使区域内建筑尽可能退让,无法退让时可采用如下两步进行处理:首先应遵循自然野趣之美进行生态化处理,特殊景观应结合景墙、坐凳小品等进行设计,使开发强度最小化;其次应引入生态边坡技术,既可以广泛使用植物护坡,即选用根系发达的乡土树种并借鉴花境的手法进行设计;也可结合使用不同材料护坡,例如,西方园林造景中使用砾石处理边坡、我国国内使用泥土填充的生态袋进行护坡等。在本案中主要体现为对师生宿舍楼、教学楼山体进行适度开发,采用架空、退让的建筑灰空间处理,在山谷、山脊或池塘交汇处布局若干大草坪、园艺天地等。
3.4.3适宜开发区域 适宜开发区域的生态敏感性较低,可作强度较大的开发利用,其发展策略为:优化用地结构、控制开发强度、引入环境评价制度,在开发过程中坚持走可持续发展之路。在本案中体现为,在结合已开发的建筑区域周边与生态敏感性较低的区域,布局广场、平台、路桥或其它景观。例如,学院最重要的门户景观――东侧礼仪性大门的轴线设计,它启用“勒・诺特尔”属性,利用透视变形的原理,设计了长达195 m的树阵风景林带。整齐的草坪和模纹花坛既强化了轴线,又可供广大师生张贴宣传横幅和展示作品,10根校训图腾柱位于风景林带东西两侧,烘托学术氛围。又如对图书馆核心区域――碧水汀兰园(图6)的设计,其水岸线注重呼应山体边坡形态,集中布局亲水活动空间,加强硬质景观的优化,且注意后期的维护管理和进一步开发控制。
关键词:室内设计;材料;作用
人们对室内空间的要求不仅仅满足其功能,更多的是注重室内环境的艺术氛围。随着对室内设计的深入了解,要创作出好的室内作品首先必须要了解装饰材料的特性和其与室内空间之间的关系,其次要了解材料及室内设计的发展及未来趋势。通过对此论文的探讨与研究,自己也更加深入的了解到材料与室内设计的关系,在以后的工作和学习中也将大大受益。
1 室内设计含义
室内设计是运用技术手段和美学原理,创造满足人们物质和精神双重需要的科学。室内设计在很大程度上受到装饰材料的制约,因此,装饰材料是室内设计方案得以实现的物质基础,只有充分的了解或掌握装饰材料的性能,按照使用环境条件合理地选择所需材料,充分发挥材料的优点,做到材尽其能、物尽其用,才可以创造出环境艺术设计意想不到的效果。室内设计应该是艺术、科学与生活的整体性结合,通过物质条件的塑造和精神品质的追求,掌握时代的特征、地域的特点和技术的可行性,来创造出好的室内作品。
2 装饰材料与室内设计之间的关系
室内装饰材料作为室内设计、装修的基本载体和最基础元素,是传达思想、观念与艺术形式的物质媒介。它们作用于人们的视觉、触觉,能够影响人们的视觉和心理,同时承载着设计者的设计理想与观念的表达。设计活动中的一个重要现象是每一次新材料的出现,都会引发一场新的设计运动,形成设计文化发展的推动力。因为人类是在发掘和认识材料中提高设计的进取意识,材料提供了设计家创造的丰富灵感。材料是室内设计的重要因素之一,室内空间的功能和形态设计与气氛营造必须通过材料来维持,每一个设计最终都要落实到材料的应用上去,所以材料与室内设计是紧密相联的。材料性能的熟练掌握,加工技术与形体之间的配合,充分发挥材料的性能,合理有效的使用材料,可以创造出崭新的物质和精神享受的室内空间新形态。室内设计应结合现代装饰材料发展趋势,将材料重新进行拆分与组合,在原创设计的同时更多的融入人性化设计和本土文化的精髓,因地制宜,打造出具有自己民族特色的室内空间艺术形态。
3 如何处理材料与室内设计之间的关系
现代主义建筑大师密斯・凡・德・罗认为:“所有的材料不管是人工的还是自然的都有其本身的性格。设计师在处理这些材料之前,必须知道其性格。材料及方法不一定是最上等的。材料的价值只在于用这些材料能否制造出什么新的东西来。”材料通过一定的形式的体现出来,而材料又是形式的载体。在室内设计中,设计仅仅是赋予材料以一种形态的手段而非其他,材料只有经过造型才有存在的意义。在室内设计中,设计师们只有认识到材料本身特点,才能充分发挥材料在室内设计中的性能,创造出新的室内空间形态。材料是客观存在的,每一种材料都有其固有的特性。但是在室内设计中我们却可以通过改变它们的形式来营造不同的室内空间。粗犷或是细腻,坚硬或是柔软。在室内空间的设计中,每种材料都有适合表现的领域和形式,因此材料在室内设计中要扬长避短,使其在不同室内空间的表现中都能得到更充分的发挥。通常室内设计中,材料用法的对比与协调都是相对而言的。
室内空间的不同类型也将决定室内装饰设计的风格。住宅是人们生活的主要场所。除了工作时间以外,人的大部分时间是在住宅空间里度过的。因此,住宅的室内装饰应围绕着为人提供一个温馨舒适的环境而进行。办公室、图书馆、酒店、酒吧等一些公共空间,所选择材料的档次应有所不同。例如花岗石镜面板材耐磨,装饰效果好,适合用于高级宾馆中人流较多的公共部分;而一般住宅的客厅,则较适合铺设陶瓷地砖。木质地板舒适、保温,则适合铺设在卧室、起居室;塑料地板耐磨、有弹性,适合用于办公室;化纤地毯、混纺地毯防滑、消音、价格较高,适合用于酒店。一方面,材料有其自身固定的物理性质,万物万事都是以各异的形态不同的方式体现出来的,这样每种材料都具有自身的硬度、韧度、色彩及肌理特点。在具体的室内创作过程中设计师应考虑材料的物理特性,石材与木材的不同,陶瓷与金属的光泽。室内设计中,明与暗、光与涩、粗与细、纹质与肌理的对比与均衡,都蕴含了设计师表达情感的艺术语言。另一方面,材料的性格来源于人们的心理情感。同时,材料的肌理表现必然会对人们的心理产生一定的影响,可以形成材料的内在美。在现代室内设计之中,当材料作为独立的审美要素加以考察时,它是具有表情的,这种表情原本并不是材料固有的,因为有了人的参与,材料才有了令人感动的能力。情感性也是材料具有表现力的主要原因之一。材质美包括材料的物理性和精神性两个方面,二者且是共存的,同时对人们的视觉和心理产生作用。发现并体现材质美也是一个创造性的过程,材料个性不同,因此要取长补短,物尽其用。不同室内空间在选择装饰材料时,必须正确把握材料的性格特征,使之与所装饰的空间特点相吻合,从而赋予材料以生命。
4 结束语
随着科学技术的发展和新型材料的诞生,为室内空间的创造提供了更多的可能性,也丰富了其感染力、表现力。国外的室内设计更多的风格是个性化、天然化,对室内设计的熟悉是整体的,空间的,而非表面的、装饰的,注重创新设计,而非表面装饰,更多的运用新技术、新材料创造出生态的绿色设计。国内室内设计起步较晚,落后于国外。对设计方面的了解较浅最重要的是缺乏原创设计。室内装饰材料仅仅只是盲目的使用高档材料从而掩饰设计上的缺陷,但实际上材料不管高档还是低档,都有其本身的性格和魅力,我们应研究材料本身的特性和艺术表现力,以及给人带来的视觉和心理反应。我们应充分了解现代室内设计发展局势,学习国外新技术新材料,创造出属于自己的民族特色的室内设计艺术形式。
参考文献:
[1]张书鸿.室内设计概论[M].华中科技大学出版社,2007.
[2] 王峰.设计材料基础[M].上海人民美术出版社,2006.
[3] 李瑞君.环境艺术设计概论[M].中国电力出版社,2008.
[4] 矢代真己(日).田所辰之助.滨崎良实.20世纪的空间设计[M].中国建筑工业出版社,2007.
关键词 土木工程专业 创新人才 人才培养模式
中图分类号:G642文献标识码:A
Creative Talent, Creative Talent Training Mode of Civil Engineering
Major in Higher Undergraduate Universities
LI Jia
(Civil Engineering School, Hu'nan Engineering College, Xiangtan, Hu'nan 411101)
AbstractThis paper, begin with the current situation and existing problems of Civil Engineering Undergraduate’s Creative Talent training in applicational college, to explore Civil Engineering priciple for innovative talents, also put forward several proposals for this.
Key wordscivil engineering major; creative talent; creative talent; training model
引言
在创新型应用人才培养教育大力发展的今天,社会经济的发展对创新型人才的能力范畴提出了更高更多的要求。简单地说,符合当前社会经济发展要求的创新型人才应具备各种综合素质,主要包括:品质素质、心理素质、知识素质、能力素质,同时应具备战略眼光和科学的思维方式等。其中,综合性创新能力是综合型人才素质的核心能力。当代大学生创新意识的高低、创新思维的好坏和创新能力的强弱,对国家未来经济的发展有着至关重要的影响作用。面对21世纪知识经济的挑战,在高等教育中,如何加强学生创新能力的培养,己经成为当前我国高等教育改革的重要课题之一。
1 当前我国高校土木工程专业人才培养模式现状
纵观国内高校土木工程专业的人才培养模式,主要有两种:一种是研究型的人才培养模式,注重培养宽厚的基础知识、扎实的理论基础、较高的综合素质的研究型人才。另一种是应用型的人才培养模式,注重培养必备的知识和技能,较强的动手能力,毕业后能基本上从事土木工程项目的设计、施工和管理的应用型人才。
2 当前我国高校土木工程专业人才培养模式中存在的问题
(1)注重理论教学,忽视实践环节教学。长期以来,我国高等教育受前苏联高等教育模式的影响,教学过程中一般重视对基础理论知识的讲解而忽略了实践环节教学,基础理论课课时的安排远超过实践环节课时的安排。这样培养出来的学生对专业理论知识的掌握比较扎实,但缺乏动手能力。
(2)课程体系的设置陈旧,缺乏与时俱进的改革。各高校现有的课程体系设置过分注重德育课程的教学,《思想道德修养与法律基础》、《中国近现代史纲要》、《基本原理》、《思想》和《中国特色社会主义理论体系概论》等课程所占的课时比重比较大。特色课程和体现环境理念的课程比较少,部分高校还是空白。这样的课程体系设置不利于培养新形势下应用型的土木工程专业人才。
(3)注重“通才”的培养模式,忽视“专才”的培养模式。现有的人才培养模式注重“通才”的培养,强调“厚基础、宽口径、强理论”。但是,过分强调“通才”教育显然不适合21世纪土木工程专业人才培养的要求。随着社会对土木工程专业人才提出的新要求,土木工程专业课程的设置和教学环节的安排应该要有新的变化。
(4)现有的实践教学环节中,教学内容的安排不合理。实践教学环节中内容缺乏新知识、新技术和新材料的应用,实验设备比较陈旧,而且大部分设备的使用率不高,实验室的管理体制不健全,学校内部各实验室之间的横向交流较少,更谈不上学校与学校之间的相关实验室的交流。
(5)土木工程专业教育中缺乏环境保护知识的讲授。注重环境保护、打造绿色建筑已经成为全世界建筑业的共识和潮流。因此,土木工程与环境保护的关系在土木工程专业教育中日显重要性。当前,国内各学校在土木工程专业的教学中忽视了环境保护方面课程的设置,大多数只将环境保护作为通识课程。国外一些知名大学的土木工程专业与环境保护的关系上结合的十分紧密,比如,麻省理工学院土木与环境工程系设有土木工程、环境工程学及土木与环境工程三个本科专业;加州大学伯克利分校的土木与环境工程专业设有更多的主修专业领域,包括施工工程、环境工程、土木工程、结构工程、结构力学、结构材料工程和交通工程等七个专业领域。
3 完善我国高校土木工程专业人才培养模式的对策
(1)重视理论联系实际的同时,适当增加实践教学环节的比重。土木工程专业是一个实用性非常强的专业,应注重培养学生的实际动手操作的能力,应进一步强化专业应用能力的培养,使之符合土木工程专业应用型人才的培养规律。坚持理论教学与实践环节教学相结合,把实践环节的教学内容融入到土木工程专业应用型人才培养体系的各个环节中,进一步建立和健全合理的、科学的土木工程专业应用型人才培养的课程体系和人才培养体系。在注重完善实践环节的教学同时,进一步加强理论基础课程的教学。坚持理论教学和实践环节教学两手抓,两个教学体系取长补短、优势互补。进一步建立和完善对所培养的学生掌握理论知识和实践知识的考核评价标准体系,从培养体系的效果来逐步完善人才培养体系的构建。
(2)与时俱进地完善课程体系的设置,体现时代对土木工程专业的要求。各高校应对土木工程专业的课程体系设置进行重新的审视和调整,应紧密关注市场对土木工程专业人才需求的变化,各高校对土木工程专业人才的培养应随市场需求的变化迅速做出相应的调整,对现有的课程适时地更新课程内容,遵循市场需求的规律增加新课程。调整后的课程体系设置应适用当前社会经济发展的特点,做到既要涵盖本专业所必备的知识领域又要重点突出土木工程专业独具的特点:对基础理论和基本知识要求高,所涉及的相关知识领域应当广泛和实用。新的课程体系可以考虑以下三个方面:建筑设计方面、建筑经济方面和施工工作方面,但不局限于这三个方面。学生可根据自己的专业基础情况、兴趣爱好和将来发展的方向有选择性地进行相关的专业课程的学习,使之符合时代对土木工程专业人才的要求。
(3)建立和健全“通才”培养模式与“专才”培养模式的相结合培养体系。随着科学技术的飞速发展,学科与学科之间的交叉现象越来越频繁,学科的边缘现象和边缘效应也逐步凸现。土木工程专业也不例外。土木工程专业与其他学科之间的相互交叉、相互渗透,使得土木工程专业的发展趋向于综合化发展。各高校在当前的形势下,应进一步结合自身的优势建立和健全“通才”培养模式与“专才”培养模式的相结合培养体系。这样,培养出来的毕业生就更能符合公司或企业人才的需要:具有一定专长的、应用型的土木工程专业人才。
(4)进一步完善“产、学、研”的联动培养机制,注重两个联合培养模式。各高校应进一步完善“产、学、研”的联动培养机制,注重学校与学校之间的纵向联合培养模式、注重学校与企业、社会横向联合培养模式。要使培养出来的应用型人才适应社会和经济发展的需求,加强学校与社会、企业的联系,经常组织教师和学生深入施工一线。按照用人部门对应用型土木工程专业人才的需求来进一步修订教学计划,改革教学内容。学生深入施工一线可以亲自了解工程技术人员是如何组织施工的,是如何把专业知识融入到组织施工的实践中。在人才培养的周期内,各高校也可以定期或不定期地邀请一些公司、企业的专家来学校给学生做专题讲座,确确实实让学生了解本专业的相关知识和发展动态。
4 结语
现代土木工程专业的发展,充分展现了该专业的个性和综合性相结合的特点。土木工程专业作为一门古老而传统的专业,随着我国建筑业的不断升温,随着环保理念在建筑业中的不断深入,在新形势下必将进一步焕发出蓬勃的生命力,建筑业对创新型人才的需求必将更为迫切。因此,逐步完善应用型创新人才的培养将面临的诸多亟待解决的问题。将学生的创新能力培养推上新一轮的发展轨道,必须加强对土木工程专业人才培养的各环节中注重创新能力的培养研究和管理,努力推行对土木工程专业的教育和教学改革,尤其要加强对大学生创新能力培养模式的探素和改革。
参考文献
[1]沈祖炎.土木工程专业创新型人才培养的思考.第九届全国高校土木工程学院(系)院长(主任)工作研讨会论文集.2008.11.
[2]武建军,周又和.建设培养创新型人才的土木工程专业.高等理科教,2008(4).
[3]郝雅翰,徐加春.论创新型人才的素质特征与培养环境.科技资讯,2008(22).
关键词:康复医疗空间;材料选择;美观设计;种植结构设计;园艺疗法
Abstract:The thesis gives an analysis of selection of plant materials, Plant design Planting structure Design and Horticultural therapy, which provide the basis for complete and scientific landscape design, for Improving space environment quality ofmedical rehabilitation and The auxiliary effect of medical rehabilitation.
Key words: Medical rehabilitation space; plant materials; Plant design and Planting structure Design; Horticultural therapy
中图分类号: F763文献标识码: A
一、前言
随着社会的不断发展,高节奏、高效率的现代生活使得人们的身心处于极度紧张的状态,健康成为人们日益关注的话题,保健品消费一直呈现攀升状态。随之,人们对康复医疗环境也提出了更高的要求。康复医疗空间以其特殊的地理环境、气候条件等,将植物景观与人的行为密切结合。从人的心理感受出发,对构成景观的基本要素、各要素的变化及组成等方面进行分析,深入研究环境与人的关系,充分利用植物景观要素防治疾病、增进健康具有十分重要的意义[1]。
植物对病人的康复医疗作用主要体现在生态作用、康复作用、景观作用、参与作用等方面[2]。植物绿化对于改善环境有重要作用,可降低气温、调节湿度、阻挡烟尘、阻隔噪声、杀灭细菌等,为患者创造安静休养和治疗环境,营造一个防护隔离地带[3]。康复医疗空间丰富的植物种植,不仅能带给人以色、香、姿、韵等方面美的享受,还能通过人体的感官刺激以及人们的园艺活动,起到调节情绪、预防和治疗疾病的作用[4],对人体的身心健康有积极的促进作用。植物本身具有观枝、观叶、观花、观果等景观效果,并且不同的植物配置,表现出韵律感、层次感。随着季节的变换,植物吐芽叶落,开花结果,色彩交替,变化的景观给病人带来不同的身心感受[5]。不同的植物配置能营造不同的环境,从而既能起到提示的作用,也能起到引导作用;既能为阻挡视线的屏障,又能为人们提供遮阴地[6]。
二、康复医疗空间植物景观的现状问题
目前很多康复医疗空间的绿地率较低,没有足够的空间充分的进行植物配置,营造绿色屏障;应用植物种类单一,缺乏季相、色相等变化,比如缺少色叶植物、芳香植物、药用植的应用;无科学性、艺术性的配置,景观效果差;将无共生关系甚至不能生长在一起的植物搭配在一起,形成不稳定的植物群落[7];草坪面积小,植物空间密集,很多绿化空间只具有观赏性而不具备进入性,大大降低绿化空间的使用率。
三、康复医疗空间植物的景观设计的原则
1、自然生态的原则。康复医疗空间植物种植设计要因地制宜,合理的选择植物种类、搭配方式及种植密度,满足植物生态要求,做到适地适树。通过改造地形、丰富植物品种,创造出配置方式多样、层次丰富、季相变化明显的复合式立体生态环境,充分展示植物景观的自然之美。
2、以人为本,充分发挥植物对康复医疗的辅助效果。康复医疗空间植物景观设计贯彻以人为本的原则,强调绿地植物环境对患者的特殊作用,合理布局,充分发挥景观的感染力,创建出具有特色的绿地植物环境。设计根据患者的心理、疾病状况、身体需要等考虑绿地植物景观的布局、体量、功能、效果等,在消除患者对疾病恐惧的同时,达到配合患者休养的目的[8]。
四、康复医疗空间植物的景观设计
康复医疗空间的植物景观设计,应根据场地的性质、场地的功能特点、服务的人群选择乔、灌、草的搭配类型,注意保健效果与景观效果相兼顾的原则,达到生态上的科学性、配置上的艺术性和保健功能的显著性。
1、植物种类的选择
(1)根据不同植物的保健功能的选择
康复医疗空间重点选择改善环境作用强和具有防病、治病、保健等功能的植物。同时,植物选择以乡土植物为主,应用抗性强、生长健壮、管理粗放的植物。常见的不同保健功能的植物种类如表一:
表一:不同保健功能的植物种类
(2)根据不同植物对五官作用选择
植物通过刺激视觉、嗅觉、听觉、味觉、触觉这五感作用于人体而产生积极效果[9,10]。色彩是植物的视觉体系中最敏感的影响因子之一,在人们感知周围事物的过程中发挥重要作用[11],许多植物的花、果、枝、叶均有很高的观赏价值,花色、叶色变化丰富,适当进行植物色彩的搭配,可以消除疲劳,抑制烦躁,控制情绪,调整和改善人的肌体功能,起到治疗的作用。现代医学发现,花香不但可以杀灭细菌,使环境清新。不同的花香有不同的疗效,其中所含不同的挥发性芳香分子与人们的嗅觉细胞接触后,会产生不同的化学反应,对人们的情绪有不同的影响。植物的叶片或枝干在风雨中能发出各种不同的声响,如荷清蝉鸣、雨打芭蕉、万顷松涛等,在听觉上给患者提供一个宁静、祥和、愉悦的环境,达到调节情绪、保健的效果。某些植物除了具有观赏价值之外,还有很好的食用价值和保健功能,对味觉具有刺激作用,起到一定的治疗保健效果。触觉能刺激大脑皮质的直觉区运动区,对记忆和感性有很深影响,被认为是一种新型的、具有发展空间的、有益身心的接触自然的感觉方式[12]。一方面,植物的花、茎、叶的质感(光滑、粗糙、毛茸茸)对触觉都有刺激作用,可以使人在自然界感受生命的形式,放松心情,达到愉悦的目的;另一方面,一些植物经触摸后,挥发出来的物质可经过皮肤毛孔直接吸收,从而起到健身治病的作用。如抚摸桃叶珊瑚能治肾炎,跌伤扭伤可用接骨木涂擦,营草花、洋苏叶等能消炎退肿。
2、植物美观性设计
康复医疗空间的植物景观设计遵循统一、调和、均衡、韵律四个原则,注重植物本身的美感以及季相变化等,植物本身与周边环境的融合,运用乔、灌、草类植物,结合各种生态因子的作用,充分发挥植物本身的形体、线条、色彩等自然美,创造出与环境适宜、协调,并表达一定意境或具有一定功能的艺术空间,通过艺术构图原理体现植物的个性及群体的形式美、意境美[13]。
3、植物种植结构设计
康复医疗空间通过植物划分、完善空间,创造开放、半开放、私密的空间,增加空间的多样性,采用似连似分、多分少连、变化多样的配置方式,构成丰富的空间景色,完善成一系列亲切的、富有生命的次空间,满足患者各种活动的需要[14]。结合地形,利用植物材料创造出各具特色、相互联系、欲扬先抑的空间序列,使患者获得生机和乐趣。
康复医疗空间需合理安排植物种植结构,保持良好的通风条件。建立松柏类疗养区、银杏林以及其他保健功能区,以树阵式和自然式为主,形成具有一定规模的益生型植物群落[15]。如松柏类具有杀菌作用,可以杀灭病原体、疏通经络、增强器官的生化功能,起到辅助治疗的作用;哮喘病、高血压、动脉硬化等患者,如果在银杏林中呼吸,有助于益气敛肺、化湿止泻,对胸闷、咳嗽等效果较好。
4、园艺疗法的应用
随着人民生活水平的提高,人们对身心健康的关注逐渐增加,园艺疗法作为一项提高人们生活质量的活动越来越受到重视[16],国内的学者和相关机构也已经获得了很多研究成果,园艺疗法在我国的研究必将日趋成熟。从广义上讲,园艺疗法是指利用植物或者围绕植物开展各项活动,促进人们身心健康和精神焕发的一种手段,可适用于不同年龄、各种身体状况和不同心理健康水平的人[17]。园艺疗法是利用植物栽培与园艺操作活动从其社会、教育、心理以及身体诸方面进行调整更新的一种有效的方法。其对象除了残疾人、高龄老人、精神病患者等,还包括精神抑郁、情绪低落、工作压力大的现代人,通过园艺劳动缓解精神上的压力, 恢复自信 [18]。比如园艺劳动可以增加老人间的友谊,使老人不再感到孤单。精神忧郁的人选用发芽和成长快的植物,通过对植物生长的不断变化来恢复病人的自信心。
五、结论
著名学者乌尔里希针对压力产生的特点,提出了 “压力缓解理论”,他认为自然环境能够帮助人们缓解精神压力,对生理和情感方面具有积极作用[19]”。研究证明,一个人观察自然景色4-6分钟,血压和肌肉张力会降低,精神系统能得到放松[20]。因此患者在康复医疗空间中散步或者通过门窗向外眺望,都可以获得内心的安静。
康复医疗空间的植物景观设计,首先要进行场地性质、患者类型的调研,分析患者的生理、心理需求,紧扣植物的康复性,选择合适的植物种类,充分发挥植物的观赏特性、生态效益和保健作用。针对植物的不同配置形式和空间形式,结合病人的行为做进一步的观察研究。设计需要广泛而深入的理论研究,做足充分准备工作,为康复医疗空间的植物景观设计进行强有力的理论支持,为患者提供更好的康复医疗环境。
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Wu Wen'gang
(Hebei University of Science and Technology Tangshan Branch,Tangshan 063000,China)
摘要: 本论文通过对城市轨道交通站引入自然环境元素可能性的探索,打破这种简单的物质空间划分理念,通过创造多元化、多层次、相融合的空间,来满足人们全方位的身心需求,探索真正的“以人为本”的设计理念,创造和谐、舒适的生活环境。
Abstract: This paper elaborates on the possibility of introducing natural environmental elements to the railed traffic stations. It breaks with the simple concept of dividing space physically, and explores a real "people-oriented" design idea aimed at creating coordinated and comfortable living environment for people. This idea focuses on an all-round satisfaction of human being by means of creating spaces of diversity, multi-level and integration.
关键词: 城市轨道交通 自然环境元素 灰空间
Key words: urban rail transport;natural environment element;grey space
中图分类号:U417文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)29-0325-02
0引言
随着经济的迅速发展,仅靠公共汽车这单一交通系统已无法承受公共交通需求增长的巨大压力。国家提出大城市应把发展轨道交通列为城市公共交通发展的重点。所以,健全和完善城市轨道交通系统的设施建设,创造舒适方便的交通空间,已经成为发展城市经济、改善居民生活质量、建设小康社会的紧要任务。
1城市轨道交通站概论
1.1 城市轨道交通系统在当今社会中的地位城市轨道交通的诞生和发展已有一百多年的历史,但被重视和大规模修建城市轨道交通系统则是在上世纪七十年代以后。
北京地面交通拥堵情况日益严重,已成为阻碍其经济发展,影响城市形象的主要因素之一,发展快速轨道交通是解决北京交通矛盾的当务之急。城市轨道交通系统可以建在地上、地下或高架在空中,具有客运量大、投资省、污染小、建设周期短、有利于环境景观等优点,另外,其准点、快捷、安全舒适,人均占地道路少的特点是解决我国大城市人口密度高、人流高峰对交通压力大、城市污染严重等问题的理想方式。能大大缓解大城市内交通压力、分解地区之间的通勤客流量、提高居民生活质量,被称之为“城市交通的主动脉”。
1.2 目前城市轨道交通站现状20世纪下半叶以来,伴随着我国的城市区域不断扩大,城市经济日益发展,人口逐渐上升。由于流动人口及汽车猛增,城市交通量急增。道路的相对有限性与汽车生产的相对无限性产生了尖锐的矛盾。汽车带来了交通堵塞、事故频繁、能源过度消耗、尾气与噪声污染等一系列社会问题。另一方面,现有地铁站内设施建设滞后、设备老化、维护困难,材料使用不当,设计上的生搬硬套,照明系统不尽合理,标识混乱不清等等,导致人们在使用时加剧了生理或心理的负担。这里有资金和管理的问题,也有不少是设计上的问题。为了满足社会需求,大力加强城轨系统建设,完善轨道交通软硬环境,是我国大中城市基础设施建设的重点。而完善城市轨道交通环境设计,为市民提供舒适的乘用空间,也成为建设和谐社会的重要一环。
2自然环境与人类社会
2.1 人类对自然环境的破坏人是自然的一部分,自然环境是人类生存、活动并表现自己的基本条件,几个世纪前,人类对自然心存敬畏,随着科学技术的发展,人类利用自然,改造自然的能力不断加强,现代工业社会空前繁荣,使人类错误的认为已经凌驾于自然之上,无节制的资源开采,对环境生态的破坏,对自然规律的熟视无睹,这一切的后果是大自然对人类的报复:厄尔尼诺显现、全球变暖、气候异常,物种加速灭绝……,人类也已为此付出沉重代价。据联合国环境计划署在新德里召开的气候变化公约缔约方会议报道,每年世界范围内的干旱、洪水及其他环境灾害,使人们付出约700亿美元的代价。
2.2 人类环保意识的回归随着环境保护意识的增长,长时间生活在城市环境中的人们向往回归自然,享受充足的阳光,清新的空气,使人们有机会从沉重的生活和工作中解脱出来,亲近自然,放松身心。人类有责任、有义务保护自然环境。麦克哈格在他的《设计结合自然》一书中强调了人类对大自然的责任,他的设计有两个目的:生存与成功,也就是健康的城市环境。麦克哈格认为,大多数的规划技术都是用来征服自然的,然而,自然是各种因素平衡的结果,因此,自然环境的破坏将对生态体系造成干扰。他认为设计应该与自然相结合而不是与自然相对抗。
国际生态环保设计流派兴起,在公共环境中创造田园似的舒适气氛,强调自然色彩和天然材料的应用,或采用许多民间艺术手法和风格;公众生活提倡环保,崇尚自然;在此基础上设计师们不断在“回归自然”上下功夫,师法自然,创造新的机理效果、运用具象的和抽象的设计手法使人们联想自然,这都证明人们环保意识的回归。
2.3 自然环境对人类的重要意义人的自然属性决定了人类对自然环境存在心理需求和精神依存,在提倡环保、崇尚自然的今天,人们愈来愈重视生活质量,愈来愈向往亲近自然的生活方式。促进人类社会与自然环境融合,加强生态环保意识,强化人们对自然生态环境的重视和依赖这个过程反过来可以进一步促进优质生态环境体系塑造和保持。通过这个良性循环,实现“以人为本”和“保护环境”的一体化目标。
3城市轨道交通站引入自然环境元素
3.1 城市轨道交通站引入自然环境元素的方式
内容摘要:为了使城市经济长期高速持久发展,必须建立并发展城市循环经济体系,这是推进城市可持续发展的必然选择,城市循环经济系统的构建是未来城市发展的必然趋势。本文重点对城市循环经济系统的构成要素及其评价模型进行介绍。
关键词:循环经济 绿色产业 技术
循环经济的内涵及原则
循环经济是针对工业化以来高消耗、高排放的线性经济而言,是人类为实现可持续发展而采用的旨在保护环境、维持生态平衡的一种闭环流动的经济形式。它以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再使用、再循环”为原则,来缓解资源、环境的有限性与经济、社会发展的无限性之间的矛盾,解决日益严重的资源短缺、环境污染、生态破坏等问题,保持经济、社会、自然系统的良性循环和可持续发展。
循环经济是运用生态学规律来指导人类社会的经济活动,是以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化(Reducing)、再利用(Reusing)、再循环(Recycling)”(即3R原则)为基本原则组织生产,实现资源利用“减量化”、产品的“再使用”、废弃物的“资源化”,节约自然资源,提高自然资源的利用效率,创造良性的社会财富,其实质是以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价实现最大的发展效益,以最小的经济成本来保护自然,实现人与自然的和谐。
城市循环经济体系的构成要素
城市循环经济系统是模仿自然生态系统来研究城市的发展,它全面体现了可持续发展的区域形态。城市循环经济系统的构成要素包括:
(一)绿色产业系统
绿色产业是指对自然生态环境不产生或很少产生危害的产业,包括生态产业和环保产业。表现在以下方面:
1.生态农业。目前,生态农业的主要做法是摒弃过去生产品种比较单一,不顾土地和生态环境的变化及要求,一味按照人的主观意志发展生产,从而对生态环境造成影响和破坏,又不考虑对其进行修复、建设的农业生产模式;注重按照生态环境和资源特点发展多种经营、多种农产品互补、轮种等生产手段,在保护环境同时,注重生态建设,使生态环境得到改善,建立生态良性循环。
2.生态工业。生态工业改变了传统的工业生产模式,通过源头控制和闭合物质流程达到降低资源和能源消耗的目标,减少了对外界的污染输出,维持生态环境对经济持续发展的承载能力。
3.生态服务业。随着经济的发展、专业化分工的加深、产业结构的调整、科学技术的进步,社会生产和人民生活都对服务业提出了新的要求。当前城市经济发展呼唤健康发展的生态服务业。
4. 环保产业。环保产业包括三个方面:环保设备(产品)生产与经营;资源综合利用;环境服务,指为环境保护提供技术、管理与工程设计和施工等各种服务。
(二)基础设施系统
城市基础设施是指既为城市物质生产又为城市人民生活提供一般条件的公共设施,是城市综合服务功能的载体,是城市赖以生存和发展的基础。城市基础设施在质和量、空间和时间上,必须与城市的经济、社会、资源环境等子系统协调发展。城市基础设施的设计、工艺、用材等都要尽可能用太阳能、天然气等自然、清洁能源,尽可能使用有利于提高各种设施性能的新技术、新材料,以减少能源、资源消耗,减少对环境的污染。
(三)技术支撑系统
我国国内大多数学者赞同循环经济的技术支撑体系由五类构成,即替代技术、减量化技术、再利用技术、资源化技术、系统化技术。替代技术:通过开发和使用新资源、新材料、新产品、新工艺,替代原来所用资源、材料、产品和工艺,以提高资源利用效率。减量技术:用较少的物质和能源消耗来达到既定的生产目的,在源头节约资源和减少污染的技术。再利用技术:延长原料或产品的使用周期,通过多次反复使用,来减少资源消耗的技术。资源化技术:将生产或消费过程产生的废弃物再次变成有用的资源或产品的技术。系统化技术:从系统工程的角度考虑,通过构建合理的产品组合、产业组合、技术组合,实现物质资金技术的优化使用。
(四)社会保障系统
社会保障系统是城市中人类及其自身活动所形成的非物质生产的组合,涉及人及其相互关系、意识形态和上层建筑等领域。建立社会保障系统首先要转变政府职能,加强建设政府宏观调控能力。包括建立生态法规政策体系;建立相关信息系统等。其次是树立绿色消费的理念。随着人类价值的转变,新的技术形式和新的能源方式的创造和采用,人类将走向一个新的经济时代。最后是建立有效的公共参与机制。具体措施包括建立公众参与的保障机制、建立公众参与的信息交流机制及实行强制性公众参与。
城市循环经济系统综合评价模型
(一)城市循环经济系统综合评价的基本步骤
城市循环经济系统综合评价的基本步骤如图1所示,具体内容包括:一是选择评价系统。在选择评价系统时,应根据地区特点,选择该地区具有代表意义、能够作为参照物的城市循环经济系统。二是系统结构功能分析。不同的城市循环经济系统具有不同的结构,不同的结构又会具有不同的功能。我们要根据系统的特点对评价系统的功能特性进行系统分析。三是建立指标体系。这是综合评价中的关键工作,要设计一套适用于具体情况的城市循环经济系统评价的一般指标体系,在实施评价时,要根据评价系统的特点进行指标体系的筛选,确定出具体的评价指标体系。四是选择评价方法城市循环经济系统评价是面向城市的,评价方法本身要具有可操作性。用于评价的方法很多,有层次分析法、数据包络法、投入产出法、人工网络评价法等。五是实施评价。关键是评价标准的选择,确定合理的评价标准才能保证评价的真实性和可靠性。六是制定发展对策。
(二)指标体系的筛选
在建立一般指标体系后,考虑被评价城市的自然环境特点和经济社会发展状况,以及指标数据的可获得性,确定具体的指标体系用于评价。然后选择出内涵丰富又比较独立的指标构成系统评价指标体系,指标筛选的程序如图2所示。
(三)指标权重的确定
指标权重的合理与否在很大程度上影响综合评价的正确性和科学性。权重的确定方法常用层次分析法、专家评定法、两两对比法、尔菲法和统计实验法。城市循环经济系统评价属于多目标决策问题,各指标的权重应反映其对城市循环经济发展的重要程度,因此在此利用层次分析法确定各层次的权重。
层次分析法(AHP)是指决策问题的有关元素分解成目标、准则、方案等层次,在此基础上进行定性分析和定量分析的一种决策方法。具体步骤为:建立层次结构,将评价指标层次化;建立判断矩阵,求解权向量;层次单排序;层次总排序;一致性检验;根据分析计算结果,考虑相应决策。
(四)指标的量化及标准化
在对城市循环经济系统评价时,可根据评价指标的性质,将其分为定性指标和定量指标。定量指标一般可由统计数据或计算获得,定性指标很难量化,为实现定性指标的定量化,通常的做法是:首先给定性指标一个明确的定义,再根据该定义和具体的实际情况给该指标打分。由于指标的含义不同,指标值的计算方法也不同,造成各个指标的量纲差异。因此,即使各个指标都定量化了,也不能够直接进行计算,必须对指标进行标准化处理。
(五)指标体系的层次结构
指标体系分为目标层、准则层和指标层三个层次。本文列出指标体系的一些主要指标:
1.万元GDP能耗降低率。能源短缺已成为河南省突出的问题,制约着经济发展。因此,在考察城市循环经济系统时把万元GDP能耗降低率(%)作为其主要指标。其含义是万元国内生产总值的能源消耗量的降低比例,计算公式为:
2.万元GDP用水量降低率。随着工农业的发展和人民生活水平的提高,水的供需矛盾会日益突出,水源不足已成为城市发展中的一个重要限制性因素。万元GDP用水量降低率(%)是必不可少的指标,是衡量一个城市用水效率、节水潜力及经济社会可持续发展的重要指标。其含义是万元国内生产总值的耗水量的降低比例,计算公式为:
3.万元GDP典型资源消耗消减率。本文对典型资源的界定是指对城市发展起主要作用的资源,支撑着城市的主要产业,对城市的发展起着至关重要的作用。计算公式为:
4.万元工业产值废水排放量降低率。
5.未达标生活污水排放量减少率。如果大量的生活污水不加处理直接排放到环境中,会对环境造成损害。计算公式为:
未达标生活污水排放量=生活污水排放总量×(1-生活污水达标排放率)
6.城市噪声达标区面积增加率。城市中的人为噪声已成为城市的主要污染源之一,噪声不仅影响人的睡眠和休息、干扰交谈和通讯,还会损伤听力,引起人的生理、心理失调。它是反映城市居民生活质量的指标。计算公式为:
7.城市污水处理回用率。指城市内经过污水处理厂二级或二级以上处理且能够再利用的污水量与城市污水排放总量的百分比。计算公式为:
8.秸秆综合利用率。指综合利用的秸秆数量占秸秆总量的比例。秸秆的综合利用包括:秸秆气化、饲料、秸秆还田、编织、燃料等。计算公式为:
9.退化土地回复率。土地退化是指由于使用土地致使雨浇地、水浇地或草场、牧场、森林和林地的生物或经济生产力和复杂性下降或丧失。本指标计算以水土流失为例,水利部规定小流域侵蚀治理达标标准是,土壤侵蚀治理程度达70%。其他土地退化,如沙漠化、盐渍化、矿产开发引起的土地破坏等也可类推。计算公式为:
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关键词:无障碍设计;公共空间;人性化;可持续发展
中图分类号:J04 文献标识码:A文章编号:1005-5312(2011)24-0168-02
一、引言
每一个人在日常生活中都会遭遇到力不从心的阻碍,这不单单指有一些行为障碍的残疾人,对于正常人也是如此,于是便有了无障碍设计这一概念。
记忆中我第一次接触无障碍设计是在十多年前,那时我还在上中学,对无障碍设计没有任何概念,我在青岛旅行,发现青岛人行道的地面铺转有些不同,路中间有一条砖道有别于两旁的砖块铺设,这在我生活的城市是从来没有见过的。一旁的导游给我做了解释,“这是盲道,是为盲人提供行路方便和安全的道路设施,这种像条形的引导砖,可以引导盲人放心前行,而带有圆点的提示砖,便提示盲人前面有障碍,该转弯了。”我的心里立刻充满了温暖和感动。如今,盲道已经非常普遍的出现在我们的生活中,而类似的无障碍设计也在都市建筑、交通、公共环境设施设备以及指示系统中处处得以体现。
无障碍设计是一种设计的新主张,它强调在科学技术等各方面都高度发展的现代社会,一切有关人类衣食住行的公共空间环境以及各类规划设计,都必须充分考虑具有不同程度生理伤残者和正常活动能力衰退者的使用需求,配备能够应答、满足这些需求的服务功能与装置,营造一个充满爱与关怀的现代生活环境,使生活更方便、舒适,切实保障人类的安全。
下面,我想就公共空间中的无障碍设计谈一谈我的看法。
二、公共空间中无障碍设计的概念
公共空间是一个集体空间,随着社会的发展,设计不能只迎合少数人,而应该解决各类人群所遇到的问题。公共空间对于公众的权益有着特殊的责任,设计师应当努力使其适应人的各种需求,避免一味让公众去适应环境。
弱势群体因为自身的特殊性,无论在生理还是心理上都有不同的要求,而整个社会环境又缺乏专门针对他们的考虑,没有为他们量身而做的设计,所以他们的行为在某种程度上受到限制。无障碍设计,可以让残障人士能同等享受公共生活的乐趣,针对特殊人群的需要,在设计时给予体贴关怀。公共空间人性化设计就是要最大限度的消除由于身体不便带来的障碍,无障碍环境的创建其实就是设计本质的要求,是设计本源的回归。无障碍设计标志着人类社会的文明与进步。
三、无障碍设计的意义
顾名思义,无障碍设计的理想目标就是“无障碍”。随着人口老龄化的加剧、残障人士融入社会机会的增多以及人们对生活品质要求的提高,全社会对无障碍设计的需求都日益迫切,探寻和研究公共空间无障碍设计已经成为世界范围内普遍存在的社会问题,具有重要的现实意义。
其实我们每个人都经历过残障器,一个热的幼儿及老年时期都属于有障碍者,另当有某些意外发生,我们也会又不同阶段不同程度的“残疾”。当面临特殊时期有障碍的日常生活,我们就更能理解残疾人的痛苦。残疾人要生活自理、走出家门、享受教育、平等就业、融入社会,其重要前提和必要条件就是安全人性化的无障碍环境,在心理上让他们感受到被关怀的温暖,在生理上提供切实可行的方便和帮助,同时作为设计人员更应该能体会到无障碍设计的必要和迫切,我们应该将无障碍设计理念贯穿在以后的设计中。
无障碍设计不但方便了残障人士等相对弱势人群的生活与出行活动,而且对广大普通人群的生活品质提高都有重大的意义。
四、我国公共空间无障碍建设的现状
我发现,在我们的城市生活中已经有不少无障碍设施投入使用,除了开头提到的人行道上为盲人铺设的走道,还有公交车上的特殊座位、触觉指示地图、为轮椅者专设的卫生间、电梯里的特殊按钮、饭店的儿童座椅、兼有视听双重操作向导的银行存取款机等,在商场、火车站、汽车站、地铁、飞机场、社区内也设置了方便轮椅出入的无障碍坡道。
但从整体来看,我们国家的无障碍化建设程度还未达到国际大都市的要求,在欧美、日韩等一些国家,由于无障碍设施投入使用的较早,各类设施已经比较完善,我国在这方面还存在差距,很多是照搬国外的无障碍设计,没有考虑到本国的环境和具体方案的特殊性,在许多大型的公共空间也没有一套完整的、系统化的、以人为本的无障碍环境建设的解决方案。
所以我认为我国必须加强公共空间无障碍环境的建设,从物质环境和信息交流的无障碍方面着手,在以下细节方面多注意:城市街道中应建有各种完备的无障碍设施;各类道路和商业设施应当有清晰明确的指示系统,引导人们的线路;各道口、电梯不仅应设有盲文还应有语音提示系统;在医院里应当让患者在最短的时间内找到所需要的就诊地点,更合理的根据医院的环境和患者的需求来分布、传达各科室的信息;在旅游场所等处应当有设计良好的视觉导向系统,帮助外地、外籍旅客通过图形化的信息指示最快找到自己要去的方向,减少出行困难……还有很多方面需要加强,这需要我们在设计中用心不断挖掘。无障碍设计应该针对不同类别的残疾人的特点,与环境相联系,在设计中采取相应的对策。
五、公共空间无障碍设计的发展和前景
无障碍设计随着发展又被赋予了新的概念,不仅仅是传统意义上的硬件设施上的无障碍设计,广义的无障碍设计概念还包括了:图形化的信息指示,用色彩、材料、光影等手段多元化的信息传达方式,各种便捷的服务,人性化的视觉引导系统等软件上的无障碍设计工作。这就扩大了无障碍设计所定义的人群,无障碍设计关注、重视残障人士的特殊需求,但它并非只是专为残疾人、老年群体进行设计,我们的设计应该是适用于每个人的通用设计。
“无障碍”已是设计时必须考虑的要素,但也面临一个新的局面,那就是在探讨无障碍设计时,不单指生理层面的无障碍,还包含心理层面的无障碍设计。设计行为除了以艺术的感性与科学的理性为基础考虑人与环境的关联,同时也是为了应对人们多样化的需求。设计的最终目的可以归结为提高行动效率,使人与环境达到和谐,改善人们的生活品质。为了达到此目的,必须要重视使用者的使用意识和心理感受,所以公共空间的无障碍设计也是在探讨人与人的关系、人与产品的关系、人与空间环境的关系,在设计范围内让人-机-环境形成一个可持续的循环。无障碍设计从关爱人类弱势群体的视点出发,以更高层次的目标不断推动着设计的发展与进步,使设计更趋于人性化。
六、作为一个设计人员对无障碍设计的思考
从现有的资料看,无障碍设计就其本身而言并不复杂,也没有什么太深奥的理论,基本上不增加经济成本,更不妨碍总体设计布局,眼下关键的问题就是在于设计人员的无障碍意识。我们要在设计初期就能重视无障碍设计并且给予考虑,秉着安全性原则、易用性原则、系统性原则、公平性原则、合理性原则、环保性原则、审美性原则,考虑每一个群体的特殊需要,并贯穿于设计的每一个环节,与可持续发展相接轨。在设计人员进行系统、深入的研究和实践同时,也更需要全社会的支持、理解和尊重,努力提高全民的无障碍意识,这样无需花费过多精力和财力,就能够消除许多不便及障碍。?
七、结语
最后,我想强调的一个问题,也是我这次论文完成感触很深的一点,就是设计需要人性化,无障碍设计观念贯穿了一种以人为本的可持续发展观,体现了一座城市现代化水平的高低和对弱势群体的关怀,设计必须与人沟通才能实现它的价值。作为一个设计师就是应该具有责任感,让整个设计过程中既具有创新意识又蕴涵着人本主义的关爱,设计不全是艺术,设计是具有人性的,只有全面考虑不同人群的心理,充分满足每一类人的需求,这样的设计才是成功的。
参考文献:
[1]周文麟.城市无障碍环境设计[M]. 北京:科学出版社,1999.
【摘要】人类正在发生一场新的产业革命,这场产业革命不是把互联网简单应用到传统产业领域,而是互联网、物联网、传统产业三位一体的革命,智能制造是这场革命的典型表现。作为新产业革命的主要部分,智能制造不是偶然的、孤立的,而是与新产业革命的三个要件――劳动力知识密集化、劳动工具数字化、劳动对象服务化不可分割的。以智能制造为重要内容的产业革命向包括中国在内的所有国家都敞开了窗口。为了积极应对产业革命,为智能制造准备充分而必要的条件,应采取人力资源超增长战略、轻资产优先增长战略、政企合作创新战略。
【关键词】智能制造 产业革命 轻资产优先增长战略 政企合作 工业4.0
【中图分类号】F43/47 【文献标识码】A
【DOI】 10.16619/ki.rmltxsqy.2015.19.005
今年,中国政府工作报告提出要实施“中国制造2025”强国战略,坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展,促进工业化和信息化深度融合,开发利用网络化、数字化、智能化等技术。据新华社报道:“《中国制造2025》的总体思路是坚持走中国特色新型工业化道路,以促进制造业创新发展为主题,以提质增效为中心,以加快新一代信息技术与制造业融合为主线,以推进智能制造为主攻方向。”简言之,“中国制造2025”的核心是智能制造。
智能制造的欧美版本
在“中国制造2025”出台以前,智能制造在国际已经有多种版本,其中最主要的是欧美三国的版本,即德国的“工业4.0”、英国的“高值制造”、美国的“先进制造”。
德国的“工业4.0”。“工业4.0”是德国面向2020年的高技术战略,核心内容是智能化生产系统,即在系统或产品的生命周期内,相关信息通过网络化实时传给产业链的各个环节,随时通过数据优化价值创造流。
根据《产品生命周期管理概论》作者乌尔里希・森德勒的观点,理解“工业4.0”有四个要点,即第四次产业革命、信息物理融合系统(CPS)、物与服务联网(IOTS)、机器对机器的通信(M2M)。
“工业4.0”是第四次工业革命。第一次工业革命被称为“工业1.0”,其标志是蒸汽机和机械生产设备;第二次工业革命被称为“工业2.0”,其标志是电动机和大规模生产线;第三次工业革命被称为“工业3.0”,其标志是电子、信息技术和高度自动化生产;第四次工业革命被称为“工业4.0”,其标志是信息物理融合系统(CPS)和智能化生产。简而言之,“工业1.0”是机械化时代,“工业2.0”是电气化时代,“工业3.0”是信息化时代,“工业4.0”是智能化时代。
信息物理融合系统是互联网发展的新阶段。信息物理融合系统也称之为智能技术系统,它不是独立设备的集合,也不是单纯的互联网,而是由具备物理输入输出功能且可相互作用的元件组成的网络。互联网原来只限于传统意义上的计算机,现在则是具备万维网接口的任意设备。信息物理融合系统的基础是数字通信技术,主要包括传感器、执行器以及网络化的智能组件技术。智能工厂就是把若干信息物理融合系统整合起来,形成更大的系统。
物与服务联网是物联网发展的新阶段。物与服务联网,就是所有的产品和服务都配备一个IP地址,通过标准协议彼此联网,同时也和人联网。物与服务的联网,实质是基于数字技术的智能化服务。
机器对机器通信是指终端设备之间的数据交换。机器与机器之间的通信在电缆和传统电器中早就存在,在“工业4.0”中,主要是增加了由无线服务和标准协议所建立的网络。
根据德国《“工业4.0”白皮书》,实现上述内容需要解决五个方面的问题:价值创造网的水平整合,全生命周期内工程学的一致性,垂直整合和网络化的生产体系,新的工作基础设施,跨领域技术。①
英国的“高值制造”。英国政府面向未来的战略是“高值制造”。“高值”是从价值形态上说的,“高值制造”就是高附加值的制造。“高值制造”是一场制造业的革命,它的产业形态是按需制造、分布式制造和产品服务化,它的技术形态是新兴技术群、数据网和智能基础设施。根据英国政府科学办公室前瞻水平扫描中心的定义:“这场革命由新技术、新方法和新材料驱动,同时伴之以基于三维打印技术的本地化定制生产,走向产品加服务的商业模式――‘产品服务化’。”②
“高值制造”战略的主题是资源效率、制造工艺、材料集成、制造系统、企业模式。在主题之下,又分为若干新兴技术群和产业领域。新技术、新工具、新方法、新材料使制造形态和商业模式发生变革。
数据网是第二次互联网革命的主要内容。互联网是第一步,数据网是第二步。数据网为数据和网络文本添加结构和意义,基于通用互联网协议实现各种数据、物体的互联,同时把互联网分成专属的“网络分区”,从而改变网络的价值。
智能基础设施与互联网革命密切相关。互联网是在现有的基础设施特别是固定电话网络的基础上发展起来的,而互联网的革命将深刻改变基础设施,不仅是数据传输基础设施,还包括数据处理、数据储存和电力供应,主要是智能电网、传感器网络的推广和应用,以及对现有基础设施的“拆拼再利用”。
美国的“先进制造”。美国面向未来的战略是高端制造。根据美国科技顾问委员会的定义,“先进制造系指一组活动,它们依赖于信息、自动化、计算、软件、传感和网络等的采用与协调,并运用物理学和生物学开发的前沿材料和新兴能力,例如纳米技术、化学和生物学。它既包括以新颖方式来生产已经有的产品,也包括制造基于新兴前沿技术的新产品”。③简言之,“先进制造”是指采用信息技术和网络技术,并利用新材料等新兴技术生产新产品的系列活动。
“先进制造”与数字革命相联系。美国工程院认为当前正在发生的数字革命有三个特征:计算能力的持续增长,通信和分析能力快速提高,机器人技术和控制系统的进步。数字革命使高速计算机、先进传感技术和先进材料不断进入生产过程,这必将变革价值创造方式和就业格局,极大地提高生产率。美国信息技术与创新基金会建议支持“数字驱动型创新”,包括数据收集、存储、处理、分析、使用和传播等技术研发。
据中国专家的实地调研,美国正在进入“新硬件”时代。“新硬件时代,是以美国强大的软件技术、互联网和大数据技术为基础,由极客和创客为主要参与群体,以硬件为表现形式的一种新产业形态。这里说的新硬件,不是主板、显示器、键盘这些计算机硬件,而是指一切物理上存在的,在过去的生产和生活中闻所未闻、见所未见的人造事物。”④
上述智能制造的三种版本,“工业4.0”最优。各个版本虽然表述、重点有所不同,但我们由此可以得出三点基本结论:
第一,人类正在发生产业革命,这场革命不是把互联网简单应用到传统产业领域,而是互联网、物联网、传统产业三位一体的革命,智能制造是这场革命的典型表现。
第二,此次产业革命的根本特征是智能化,即原子世界与比特世界全面融合,人与人、人与物、人与服务、物与物、物与服务全面链接,基础设施、生产过程和价值构成重新整合。
第三,数字技术是智能化的使能技术(或关键技术)。数字技术使云计算、大数据、互联网新应用、智能工厂、机器人、增材制造和软件设计等众多新技术成为可能,而众多新技术的突破又反过来为进一步数字化提供物理和生物基础。
智能制造与新产业革命
一段时间以来,智能制造成为热词,但同时也在很大程度上被简单化。很多人以为只要把互联网引入传统产业,智能制造就实现了。这是从传统发展方式理解的智能制造,而不是从新产业革命的意义上理解的智能制造。作为新产业革命的主要部分,智能制造不是偶然的、孤立的,而是与新产业革命的三个要件不可分割的。这三个要件,也可以说是智能制造的三大支柱,就是劳动力知识密集化、劳动工具数字化、劳动对象服务化。
劳动力知识密集化。所谓劳动力知识密集化,是指劳动力不仅接受过专业教育,而且还具有即时学习的能力,从而使专业知识交叉融合、知识与操作交叉融合。
在传统工业化的发展方式中,研发、设计、销售、服务等知识密集环节与制造环节相对分离,学科之间、理论与实操之间线性接续,互不交叉,因而需要的是专业型的员工。智能制造产业链是非线性的、矩阵式的,各个环节平行运行、交互作用、协同优化,生产系统的复杂性增强;由于分布式制造和产品服务化,产业链已不仅限于企业内部,而是跨企业、跨地域的。这就要求劳动力既要具有专业知识,同时又要有跨学科知识;既要有理论知识,又要有实际操作能力。跨学科、跨专业、跨领域的复合型、主动型人才成为主要需求。这种新型的劳动力既是设计者、研发者,又是协调者、操作者;既懂软件和硬件技术,又懂机械和制造技术。与自动化相适应的是专业化的人才,与智能化相适应的是复合型人才和能力型人才。
需要说明的是,智能制造并不取消专业性,而是在专业性的基础上要求全面性,能够融会贯通,理解全局。这种全面性之所以可能,是由于互联网使海量知识资源能够即时共享,只要愿意,人们可以在任何时间、任何地点获取所需的知识。E学习、APP学习、微信学习、游戏学习等新型学习、教育方式,为劳动力知识密集化提供了新的途径和机遇,据《欧洲产业和企业数字转型》报告,E学习市场在未来十年间将增加15倍,占全部教育市场的30%。
劳动力知识密集化在就业结构上体现明显。据美国布鲁金斯学会的一份报告,美国高端产业雇佣了全美80%的工程师。美国由“从事科学和工程学、建筑与设计、教育、艺术、音乐和娱乐的人们”构成的“创意阶层人士”,2000年已经占到就业人口的近1/3,欧洲平均也在25%~30%。美国创意产业的薪酬占到全美所有产业薪酬的将近一半,相当于制造业和服务薪酬的总和。⑤2011年,劳动年龄人口受过高等教育的人口比例,美国为61%,俄罗斯为54%,日本为41%。可以说,科学家、工程师等专业人员在就业结构中已经居于主导地位。
生产工具数字化。所谓生产工具的数字化,是指数字程序控制的生产工具和生产工具的虚拟化,以及生产工具与虚拟生产工具之间的交互结构。例如,数控机床就是生产工具由数字程序控制;计算机辅助设计系统(CAD)就是生产工具的虚拟化。
工业文明的生产工具是大机器,而且是自动化的机器,生产装置在无人干预的情况下自动运行,从而把人从繁重的体力劳动和有害的环境中解放出来。
这种情况在新产业革命中改变了。按照IBM工业研究院哈德・鲍姆的观点,智能制造或第四次工业革命的基础是五种技术创新,即移动计算技术、社会化媒体技术、物联网技术、大数据技术、分析和优化技术。它们相互影响,从根本上改变了增值、商业模式和产业形态,也改变了生产工具的形态。机器装备等劳动工具普遍使用信息技术、通讯技术和网络技术,形成信息物理融合系统,包括高端数控机床、工业机器人、柔性制造系统等。数字化工具在生产的每一个环节和生活的全部过程,实时感知、分析、处理和控制,相互交流并与周围环境交流,自动更改配置并存储信息,分布式地自我组织,提供和执行全流程最优化方案。
生产工具的数字化使软件具有了战略意义,软件的研发成本也占据了重要份额。西门子公司软件研发的支出占了整个集团研发预算的大约40%,达到了40亿欧元。据国外专家估计,当前纯工业软件的世界市场份额已达180亿欧元,预测未来每年还将上升8%;工业型软件在有关物流、安全和能源管理领域的额度已超过1000亿欧元。⑥
生产工具的数字化也使生态文明成为可能。数字化使技术体系能够通过提高单位资源效率的方法来增加产品总量,在生产、分配、交换和消费等全部经济、社会过程中减少资源消耗和废物产生,对废物进行资源化和再利用,把物质消耗和环境污染维持在自然界自我修复能力的范围以内。
劳动对象服务化。所谓劳动对象的服务化,是指劳动对象特别是劳动产品从物质单体变成从物质单体诞生直至回收的系统,而服务是该系统的主要部分。
工业化发展方式中的劳动对象,从动力上看,是大规模的化石能源特别是石油、天然气和煤炭;从原材料上看,是大规模的钢铁、水泥等矿物质材料;从最终产品上看,是大规模的实物商品,所有产品都是物质实体,从研发、设计开始,在制造终端完成。
而在新产业革命中,产品变成与服务一体化的系统,这个系统包括实体产品,以及围绕实体产品的服务。据陕汽公司提供的数据,目前平均一辆卡车的售价为30万元人民币,但卡车使用以后产生的成本是500万,在卡车整个生命周期内,服务的价值占绝大部分。所谓整个产品生命周期,是指产品系统从产品设计、研发开始,经过制造、售后,直至回收再制造的全过程。
产品系统中的服务,主要包括单体产品服务――产前、产中、产后服务等,以及单体产品衍生服务――服务是主体,单体产品是载体或工具,还包括无产品服务――与单体产品无关、但经济上有关的结构。其中单体产品服务是最核心的服务,产前服务是指产品的研发和设计,这是一个以产品为核心,制造商、供应商、用户、创新者、投资者等利益相关者参加的设计、研发圈;产中服务主要是厂内和社会的相关生产;产后服务则是从产品诞生直到实体产品消失为止的服务“长尾”。据麦肯锡全球研究院的一份报告,发达经济体制造业服务类投入占到制造业产出的20%~25%,制造业岗位中30%~55%具有服务性职能,若加上外包服务,美国制造业服务类岗位已超过生产类岗位。据笔者实地调研,2014年,中国智能制造走在前列的陕西汽车股份公司,利润的44%来自于产品服务。2005年世界著名传统制造公司利润的50%以上来源于服务活动,全球500强企业中56%的公司从事服务业。而且制造业企业的生产,越来越依靠金融、电信、物流等服务性企业,据美国布鲁金斯学会的一份研究报告,美国高端产业每个工人每年从其他商业服务中采购23.6万美元的商品和服务,而其他产业的采购仅为6.7万美元。
智能制造与中国机会
以智能制造为重要内容的产业革命,向包括中国在内的所有国家都敞开了窗口。同时,向中国敞开的还有另外两个窗口,一个是巨大的经济存量的转型,另一个是工业化和城市化中后期带来的经济增量。如果说经济增长速度换挡期、结构调整阵痛期与前期刺激性政策消化期在同一时间重合出现,是老的三期叠加,那么,新产业革命的发生期、新发展方式的形成期、全面小康社会的建成期同时重合出现,则是新的三期叠加。如果说老三期叠加困难不少,那么新三期叠加则是机遇大于挑战。
新发展方式形成期提供的第二窗口。新发展方式形成期的机遇首先是大规模实体经济提供的载体空间。我国具有世界最大规模的实体经济,面临转变发展方式。物质消耗和环境容量已经走到临界区域;低端外部需求已经接近极限;单纯以廉价劳动力、廉价商品和薄利多销为内容的向下竞争,已经走到尽头,加速形成新的发展方式上升为刚性需求。巨大的经济存量要求经济发展方式必须从以物质资源投入为主转变为以人力和知识资源投入为主,即用无形资本替代有形资本,真正转型为一个知识型、创新型、服务型的经济体,实现智能型增长。
其次是大规模城市化提供的增量空间。2014年我国城市化率已经超过54%。如果按照每年转移1000万农村劳动力的速度计算,10年后还会有1亿人口城市化。城市化必然引起经济结构的转型升级和经济总量的巨大增长,也必然引起我国消费规模的巨大增长和消费水平的大规模升级,相应地也将对智能制造产生巨大需求。我国的城市化是在发达国家城市化完成以后开始的,又是人类历史上最大规模的城市化,有条件不重复、也不应该重复先发国家传统城市化的老路,即先污染后治理、先粗放后集约、先发展后转移的道路,而必须一开始就以智能制造、生态经济支撑。
全面小康社会建成期提供的第三窗口。我国已经度过了温饱阶段,实现了整体小康,正在建设全面小康。2012年的统计公报反映,城镇居民和农村居民消费的恩格尔系数都在下降,而且两个数值越来越接近。从经济规律来看,在温饱问题尚未解决的阶段,人们的需求主要集中在生活资料领域,生产和消费水平比较粗放;而在温饱问题解决以后,人们的物质消费不仅有较大的增长,而且会出现重大的升级,同时人们的非物质性消费也大幅度增长、升级。这就为智能制造、高端服务开辟了新的领先市场。
新三期叠加放大了智能制造的机会窗口。有一种观点,认为我国制造业整体水平处于中低端,发展很不平衡,存在大量“工业2.0”产业,因此,中国智能制造只能分两路走。一路是大多数弱势产业,必须循序渐进,从“工业2.0”上升到“工业3.0”,然后到“工业4.0”;另一路,是少数优势产业,有可能直接从“工业3.0”进入“工业4.0”。
除了上述两路大军以外,还有一路大军,他们已经处于智能制造阶段,虽然水平不一定是世界最高的。如华为、中兴、陕汽、海尔,等等,他们是我国智能制造的第一方阵。
处于“工业2.0”阶段的产业,以及城市化形成的增量产业,不一定按部就班地从“工业2.0”到“工业3.0”再到“工业4.0”,虽然也有这种可能性。由于新三期叠加,放大了智能制造的机会窗口,出现了“毕其功于一役”的现实可能性,即三路大军几乎同时进入智能制造阶段。我们既要看到老的三期叠加,同时又要看到新的三期叠加,而且我国经过30多年的高速发展,已经处于新的历史起点:整体上已经渡过温饱阶段,进入工业化和城市化的中后期,科教兴国和人才强国战略带来的科技人力资源红利正在显现,只要战略选择得当,经过扎实工作,三路大军完全可以平行实现智能制造。
智能制造的中国战略
新三期叠加的窗口已经打开,必须采取必要的战略,为智能制造准备充分而必要的条件,否则也可能丧失机遇。
人力资源超增长战略。人力资源超增长战略,就是在从2016年到2025年10年左右的时间内,通过投入和优化结构,急速使我国新增劳动人口普及高中阶段教育,55%达到大专及大专以上文化程度。
如果持续使新增劳动人口的55%达到大专及以上文化程度,就要求高等教育入学率,即在校大学生占该年龄段人口的比例,必须达到55%。国际上通常认为,高等教育大众化阶段的毛入学率在15%~50%,普及化阶段的毛入学率在50%以上。高等教育毛入学率超过50%的国家,全球有54个;⑦经合组织国家高等教育毛入学率为55%。
人力资源超增长战略具有现实可能性。一是由于新增劳动人口的减少,中国劳动适龄人口已经处于一个加速减少的时期。据专家预测,中国劳动适龄人口在2015年达到峰值,此后将开始减少,2020年后减少甚至会加速。实际上,从2012年开始,我国劳动适龄人口已经连续3年减少,分别减少了345万、244万、371万。新增劳动人口的减少是个劣势,但又是个优势,即缩小了受教育人口的基数。二是我国具有适当扩大教育规模的公共财力和社会资本。新增劳动人口的减少和教育规模的适度扩大,使较大幅度提升入学率成为可能。
2013年我国高中阶段教育毛入学率为86.0%。十一五期间,高中阶段教育毛入学率平均每年增加近6个百分点,十二五前三年增速放缓,每年增加1个百分点强。根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》,2020年高中阶段教育毛入学率达到90%,在此基础上,经过努力工作,每年增加2个百分点,到2025年普及高中阶段教育是可以做到的。
2013年,中国高等教育毛入学率达到34.5%,与全球平均水平(2012年为32%)⑧相当。从2014年开始,全国本专科招生总规模已达到当年年满18岁人口的46%。如果全国本专科招生人数每年保持在700万,那么到2020年,全国本专科招生总规模占当年年满18岁人口的比例将超过55%,当年的高等教育毛入学率也将超过50%。十二五前三年高等教育毛入学率平均每年增加近3个百分点。2020年以后,若使高等教育毛入学率每年增加1个百分点,到2025年中国高等教育毛入学率可以达到55%。
人力资源超增长具有重大战略意义,不仅可以使我国获得自主创新所需的人力和社会基础,而且还能够使这种基础从此长期延续。当新增劳动力资源50%受到大专以上教育以后,即使全社会劳动力走出减少期、再度进入增长期,新增劳动力受教育水平仍将保持在50%以上的高位水平,不会降低。这种社会遗传机制,是人类文明进步规律之一。
实施人力资源超增长战略的主要政策包括:
第一,实行中等专业学校义务教育。凡中等专业学校教育一律免费,争取在较短的时间内,实行12年义务教育。
第二,发展多层次应用型大学。除211等高校按研究型大学重点支持外,其他普通高校和大量高职高专院校都应向应用型大学转变。吸引社会资金特别是企业参加兴办多种所有制的高等职业和高等专业技术学校。应用型大学对人才的培养和科研活动经费少部分来自财政拨款,绝大部分是市场化的,根据企业订单培养人才,根据企业合同开展设计、研发等创新服务。
第三,建立全民即时学习平台。依托国家开放大学(中央广播电视大学),整合大学、中学、小学和职业教育优质资源,建立全民素质教育平台,普遍开展学历和非学历的自学教育,随时随地向全体公民开放,三网融合,免费学习,知识共享,最大限度增强科学文化的正外部性,使一切有学习意愿的人,特别是广大农民、工人、战士、老少边穷地区人民、低收入人群能够与条件优越的人群一样拥有优质教育机会。
第四,建立复合型人才教育模式。中学教育废除文理分科,大学教育、科研、实习采取矩阵模式,学生可以跨专业、跨学科选课,也可以跨院系参加科研项目,跨领域参加生产实习,培养学生发现问题和综合解决问题的能力。鼓励大学依托企业建立教学、科研、实习基地,企业依托大学建立人才培养基地。社会教育、职业教育学用结合,以用为主,为制造业源源不断地输送适用人才。
轻资产优先增长战略。轻资产优先增长战略,就是把知识性、技术性资产置于经济发展的首位,优先投资,优先形成生产能力,优先市场准入,使创新型企业在设计、研发、专利、版权、标准、品牌、培训、服务等方面的轻资产投资超过设备、材料等重资产投资。
轻资产优先增长,是国际经济转型的基本趋势。在制造业产业链中,重资产已经下沉到低端,而轻资产则上升到高端,而且以轻资产为核心的无形资产投资占比超过有形资产。据美国《科学与工程指标2014》显示,知识与技术密集型产业占GDP的比例,美国高达40%,欧盟、加拿大、日本和韩国等主要发达经济体为30%左右,而我国仅为20%左右。据英国学者的一份研究报告,2007年,英国私营部门无形资本投资为1330亿英镑,而有形资本投资为950亿英镑,无形资本投资占比58%,物质资本投资占比42%,前者高出16个百分点。2000年至2007年,英国私人部门生产率增长的2/3来源于无形资本投入。
我国具有轻资产优先增长的知识和技术资源。科技人力资源总量已经超过7000万,世界第一;年研究与试验发展(R&D)经费支出超过13000亿人民币,居世界第二;高等学校2500多个,科研机构3600多个,规模以上工业企业研发机构30000多个;2014年受理发明专利申请92.8件,连续4年位居世界首位;PCT专利申请量增长强劲,位居世界第三,占全球总量的11.9%;2004年至2014年(截至2014年9月)我国科技人员共发表国际论文136.98万篇,位居世界第2位。
我国已经具有充裕的公共财力和社会资本。经济总量位居世界第二,2014年财政收入11140亿元,外汇储备38430亿美元;24个省市的地方总产值过万亿。此外,还有庞大的民间资本。