时间:2023-06-21 09:05:36
导语:在新能源技术创新的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
能源是经济增长的基础,所有的发展中国家都面临两难境地,既要发展经济,又要应对、减缓气候变化。在现有理念和技术条件下,如果减少碳排放,就意味着它们要承担经济放缓甚至停滞的巨大成本。这无论从现实和道义上都讲不通。对于中国特别不是一件容易的事情。即使采取较积极的能源政策,包括提高可再生能源和油气等清洁能源的比例,到了2020年我国煤炭消费仍占约60%。
本文将通过用一种新的角度对碳排放现状进行重新分析,提出系列创新理论来减少碳排放、加大碳固定,并以资源化高效利用来保证减排全过程的市场化动力,实现可持续的碳资源循环利用和经济的低碳发展。
一、碳排放现状成因的创新分析
现在学术界认为森林、海洋吸收二氧化碳的能力是有限的,只能吸收人类活动新增排放的很小一部分。但事实上,人类活动产生的碳排放和自然界本来已有的碳循环总量相比只占很小的一部分。仅仅土壤碳呼吸过程中对环境的碳排放就达到3000~5000亿吨,是人类每年约500亿吨碳排放的8~10倍。在2010年时,这个比例曾经是12~16倍。每年全球由于毁林造成碳循环破坏所产生的二氧化碳排放与同期化石燃料燃烧释放量相当,也能证明这一观点
我们也都知道,不论是陆生植物还是水生植物或藻类,都是碳水化合物,绝大多数植物的碳元素的唯一来源就是二氧化碳,植物每生成1kg干物质就要消耗二氧化碳约1.6kg。在进行无土栽培植物的过程中,只要营养液中有少量必要的无机盐,不需要任何有机物,也就是说不需要碳元素,就可以完全保证植物正常生长发育。那么我们在粮食作物种植的过程中施的有机肥为什么能促进作物生长发育呢?其作用主要是有机物在微生物作用下分解产生二氧化碳和热量。没有有机肥,作物不是不能生长,而是长不好,究其原因也是没有足够的二氧化碳来进行高效率的光合作用。试验研究表明,人类生产生活的环境大气的二氧化碳浓度约在100~2000ppm(0.01%~0.2%)内,作物产量随二氧化碳浓度增加而提高。如果把二氧化碳浓度降到50ppm,光合作用就会停止。生产实践中发现,农业温室大棚中夜间二氧化碳气体因植物呼吸作用和土壤有机物分解释放的积累,达到较高水平,在日出前一般都在600~1500ppm之间,日出后作物开始光合作用,温室内二氧化碳浓度迅速下降,如果没有充足的补充,2小时左右二氧化碳浓度将降至100ppm以下,作物处于二氧化碳饥饿状态!
一般认为植物光合作用最适宜的二氧化碳浓度是800~1500ppm,温棚中喷施二氧化碳,将空气中二氧化碳浓度从野外平均浓度200ppm,提高到1200ppm,即达到或接近我们办公室内的二氧化碳浓度,不同品种农作物的生长速度和产量提高了60%~200%。也就是说提高二氧化碳的浓度可以大大改善植物光合作用的条件,促进光合作用,改善植物的养分合成和加工。当然,也意味着植物固定二氧化碳的能力成倍增加。
显然,大自然植物的主要碳元素来源,不是依靠人类活动提供,植物吸收、再利用的碳元素主要来自其附近土壤因其含有的有机物分解,释放的二氧化碳。通过空气对流、扩散带来的二氧化碳只是占有很小的比例。即便是地球大气层二氧化碳浓度上升50%,从280ppm达到现在的约380ppm,这个浓度还是难以让植物的光合作用有大的变化。因此,靠增加水生、陆生植物面积来大幅度增加环境固碳能力的思路是行不通的。
我们曾经到数个化工厂调研,这种工厂通常都有大量的二氧化碳排放,规模都达到每小时数十、数百吨碳排放。交流中,工厂的朋友都不约而同说到一个现象,工厂建成开工短短几年内,周边小环境、小气候发生很大改观,没有进行人工的特殊干预,不毛之地很快变得郁郁葱葱,风调雨顺。感觉植物非常容易生长、发育。我们分析,这应该就是二氧化碳“气肥”起到的“意外”作用。
因此,我们大胆的提出一个结论:自然界的植物碳汇的潜力是巨大的,远远大于人类活动产生的排放。森林植被破坏能造成碳排放快速增加,而通过植树种草产生的碳固定效果则是缓慢和长期的。利用、影响、恢复碳循环来解决碳排放问题,远比通过减少石化燃料消耗、化学利用二氧化碳、直接物理存贮封存、增加森林植被面积吸收等方式更快速有效。
让我们把新产生的碳排放尽可能“捕集”起来,输送到海洋、森林、草原,农田、温棚里去,造成局部二氧化碳浓度大幅度增加,影响碳呼吸、碳循环过程,让植物固碳的作用成倍提高,同时也促进植物的快速生长,农作物产量也大幅度增加。实现低碳、减排、增效多赢的局面。
二、碳排放来源的创新控制
我们现在还有必要分析一下人类工业化过程产生大量碳排放的历史成因。即使到了今天,工业领域和人们日常生活中都把排放二氧化碳当成一件理所当然的事。进行环境评价的时候,排放物里面如果没有特殊化合物,如硫化物、氮氧化物、粉尘即达到清洁排放的标准,排放物含有二氧化碳、水蒸气、热量其实都是局部环境空气的增量和干扰,也将影响局部环境指标,本应同样得到处理。
每个锅炉都有烟囱,煤炭燃烧后碳排放成为习惯,但是仔细分析一下,煤炭的燃烧过程是一个化学反应过程,在生成近4倍重量二氧化碳的同时,释放燃烧热。排放的二氧化碳其实是比燃烧过程释放的热更有价值的资源,目前市场批发价每吨高达500~800元,淘宝零售价更达到每吨一万元。化学产物的价值比释放的热能价值高2~3倍,人们长期以来都是抓了燃烧热这个“芝麻”,扔了燃烧化学产物这个“西瓜”。
造成这个结果也有其历史原因,倒退几十年,烟气中二氧化碳几乎无法回收,回收了也没有什么太多用途,人类当时也没有减少碳排放的环境保护压力。但是今天则完全不同了,回收烟气二氧化碳的技术已经成熟,回收成本低廉,回收的二氧化碳用途广泛。人们也已经认识到碳排放对环境的危害,到了应该彻底处理碳排放、必须处理碳排放问题、可以从根本上解决碳排放问题的时候了。
我们再提出一个建议,对我们人类普遍使用的燃煤、燃油、燃气过程进行改革,让每一台锅炉、每台燃烧装置像化工厂的反应设备那样工作,既利用燃烧反应释放的热量,还要利用化学反应产生的化学产物,把化石资源的价值“吃光榨净”,在减少环境污染物排放的同时,实现效益的大幅度增加,实现低碳、减排、增效的有机统一。
我们还提醒,对于那些建设在远离城市的化工企业、大量碳排放企业,也许没有必要进行碳捕集,只要要求他们周围小环境加强植物培育,相信很快就可以和前面所说的化工企业一样,通过碳排放的“自产自销”,就地实现低成本、高效率、环境友好的碳固定。而那些周围没有大量植被实现碳固定的碳排放企业、碳排放设备,应该加强碳捕集、碳回收,通过城市捕集、野外排放的空间转移、冬季捕集、夏季排放的时间转移,借助绿色植物的光合作用,高效率实现碳固定,同时实现直接、间接创造新的经济效益。
三、碳排放资源化利用的创新
目前工业领域的碳排放比较容易集中捕集,捕集的方法很多,每捕集一吨二氧化碳的成本约合100多元人民币或更低。但近年来碳排放的资源化利用几乎没有大的突破,究其原因是理论界思想观念陈旧,需要进行观念创新和理论创新,才能彻底改变碳排放资源化利用的现状。本文将以干冰作为一种动力转化介质入手,探讨一下碳排放资源化利用的创新。
多年来,有无数的科学家试图让二氧化碳能再次逆变成为某种“燃料”。这些人几乎都在化学逆向反应上做文章。但是这样的过程,都是需要能量,实现燃烧逆向反应也非常困难,而且除了考虑采用太阳能、模拟植物光合作用的方案以外,即便实现逆向反应,也只能算是对高品位能源的储能再释放,得不偿失。
近年来,我们通过对热机的工作原理进行再认识,提出“让热机冷下来”的观点。热机的本质是热量引起介质升温膨胀、做功,加热升温是手段,膨胀增压是目的。人们不应该将热机的工作温段僵化、固定在从常温到高温,而从低温升温到常温也会引起某种介质升温、膨胀,推动活塞、涡轮叶片运动做功,将常温、低温的热量同样转化为机械能。
二氧化碳是个很神奇的物质,常压下,它可以以-78.5℃超低温、固态的形式“干冰”存在;到了约10个大气压的环境中,二氧化碳又会变成液体流动便于输送。用干冰作为工质,可以吸收利用环境介质空气、水的热量受热气化,如果限制在一个封闭的容器中,就可以得到数十个大气压压力的常温二氧化碳气体。这个高压、常温的二氧化碳气体完全可以推动气动机械输出动力做功。由于热机的原理没有改变,热机也无需大的改动,只需要对现有的汽车稍加改进,就可以使得原来消耗燃料,工作在高温温段的发动机,改为利用超低温工质,撬动环境热能参与,让气缸内产生同样大小的膨胀压力来推动活塞,让发动机在常温温段继续工作。
改造前,汽车是带着能源物质,吸入不需要付费的环境空气,燃烧后释放的热量让反应后的混合气体升温、膨胀,高压高温气体的膨胀势能在发动机内转换为动能,带动车辆运动,做功后尚有余热的高温废气被排放到环境中;改造后,汽车是带着超低温的工作介质干冰,通过换热器,吸收不需要付费的常温空气的热量,汽化、气化,升温膨胀,最后是高压常温二氧化碳气体推动发动机运转,带动车辆运动,膨胀释放内能后大幅度降温的低温二氧化碳气体则被排放到空气中。这个过程已经在实验中得到验证。初步估算,让发动机输出同样的动力消耗的“工作介质”体积虽是原来燃料消耗的5~8倍,而综合成本是使用燃料时的近三分之一,相当于又回到了蒸汽机时代,不同的只是工质从水变成了干冰,热量的来源不是依靠燃煤,而是取自于环境空气或水等常温物质。
改装实验中还注意到,干冰首次气化的过程,其实是一个吸热过程,也就是一个制冷降温过程,是一个非常不错的“冷源”,可以在提供动力的同时,为冷藏、冷冻运输设备提供大量冷量;为冷冻法海水淡化设备提供优质冷源。做功后,气体温度因为内能减少而再次下降,又达到-50℃或更低,还可以再次作为冷源输出冷量。
用于改造农用机械,在提供动力的同时,干冰气化后的二氧化碳也成为农作物的气肥,降低了农机使用成本,减少石化燃料消耗,还给农作物、农田施了气肥,一举数得。
冬季使用燃料燃烧供暖的时候利用新型可以回收制备干冰的锅炉回收烟气中二氧化碳,制作干冰的过程也实现燃料燃烧热量的高效率、最大化回收再利用。冬天没有植物,应将干冰储存起来;到了夏天,利用干冰吸热制冷,气化后高压二氧化碳气体推动汽轮机输出动力发电,最终排放的低压二氧化碳气体成为夏季植物的气肥,实现碳排放资源的跨时间、跨空间的高效利用、综合利用。
四、二氧化碳综合利用范例
本文提出解决碳排放的思路主要是设法通过大幅度提高植物生长环境周围二氧化碳的浓度,来充分发挥自然界的植物通过光合作用吸收、固定二氧化碳的巨大潜力来从根本上解决大气层二氧化碳气体积累、增加的问题。实现这个过程主要有碳捕集、碳运输、碳布撒等若干环节。其中碳捕集的有关技术已经相当成熟,本文不再赘述。
二氧化碳的运输曾经是一个较大的问题,因为这个过程中是个消耗能源、成本较高,没有经济回报的过程。现在,利用干冰作为介质,吸收环境的热量,并通过热机转化为动力输出,解决了碳运输过程的高能耗成本的问题。运输过程中少量的消耗其实也实现了某种意义的碳肥“布散”过程。下面通过几个利用二氧化碳的应用范例,来进一步解释说明。
(一)干冰用于森林灭火
森林火灾时有发生,常用的灭火方法很多,但都是常规的手段。以水灭火为例,如果喷洒的消防灭火用水、灭火干粉没有直接喷淋到火源,则几乎不能发挥降温和隔绝空气的作用,即便有条件大量使用,灭火效果也不好。
以前限于经济条件和技术条件,使用干冰灭火都是“高端消费”和“奢侈品”。但是到了今天,干冰容易生产、运输、储存,目前的成本也不高了,应该考虑大量采用干冰这个非常理想的灭火材料来实现森林应急灭火。采用干冰进行森林灭火,制作成一个个干冰炸弹,通过提前布设形成阻火带,通过定时、定温起爆,或者飞机空投,触地爆炸,或者巨型迫击炮抛射、近炸引信引爆。不管干冰是否能接触火源,只要炸碎的干冰颗粒布撒在火源附近、火源的上风口、火源的高处,都能迅速气化实现降低火场温度,隔绝空气阻止燃烧的作用。气化的二氧化碳就像一张巨大的“冷气毯”,覆盖整个火场,并且随着气流的流动自动流向火源,持续气化的干冰还能有效阻止火灾复燃,实现快速、彻底灭火。
最后残留在森林火场的二氧化碳气体,是森林很好的气肥,逐渐被周围的林木吸收,没有任何污染物残留,渗入地下土壤、水分吸收的二氧化碳气体,也有利于火灾现场的植被恢复生长,一举数得。人类使用水灭火,已经数千年历史了,今天该创新、改进一下了,该淘汰这种陈旧、低效率的传统灭火方式了,
(二)干冰作为动力介质
大型渔率在500马力以上,每小时消耗燃油数十公升。需要消耗大量的燃油作为动力。固体二氧化碳(干冰)吸收海水的热量可以气化为50个大气压以上的高压气体,为远洋渔轮提供动力;这个过程中,约10公斤干冰相当于1公斤燃油,输出的动力相当于2~4千瓦时电力。吸热的过程还相当于制冷,提供的“冷量”可以用于冰冻海产品、淡化海水,这10公斤干冰同时累计可以吸收的热量,相当于0.5公斤燃油做功制冷的冷量。10公斤干冰气化过程还能同时淡化产生10公斤以上的淡水。综合估算干冰替代燃油的重量比为6:1,即干冰的使用量比燃油大6倍。而干冰的价格是燃油的十分之一或更低,因此使用干冰的成本是燃油的二分之一,而且实现了真正的“零”排放。
使用干冰作为动力介质,是一个非常好的环保、节能、增效的方案。首先采用的干冰是从其他直接排放到环境中的二氧化碳捕集制取而来,不是增量排放。使用过程中能量的来源取自于环境,没有消耗化石燃料;排放的二氧化碳“尾气”增加了海洋、海平面的二氧化碳浓度,甚至可以直接注入水中,增加了水体的二氧化碳溶解度,促进海洋植物、藻类的光合作用,通过食物链促进了海洋生物、海洋水产资源的再生和恢复,实现安全、低碳、减排、增效、环境友好的综合效益。这种应用方案也同样适用于海岛、远洋货轮、邮轮采用。
我们现在的高铁的每一节车都叫动车,都有独立的动力系统,高铁的车头仅仅是控制室,反而没有动力,合在一起称为动车组。如果每节车厢都能携带5吨干冰作为动力工质,则在运行中可以提供500匹马的动力长达6~8小时。在列车进入人口稠密区域时使用电力牵引,行驶到旷野、草原、森林的时候切换到“干冰”介质的环境热能动力模式,既提供了一种清洁的动力,又实现了碳布撒、碳转移,强化、利用了绿色植物固碳能力,实现了绿色动力。
这些绝非科幻,具体实施过程不存在理论障碍和技术壁垒,推广应用就在眼前。马戏团里表演的大象,都是从小就开始训练的。小象很调皮,故常把小象拴在木桩上。由于小象力量小,经过很多次试验,它都无法将木桩拖出来,时间久了,只要把小象拴在木桩上,它就知道自己无法挣脱,也就会很安分了。小象长成了大象,力大无穷,可以轻松拔起一棵大树,但却能很老实地被绳子拴在木桩上。因为从小的经验告诉它们,木桩的力量比自己大,是唯一可以拴住自己的东西。
基础科学理论确实已经发展完善,但是我们是不是还存在对理论的认识偏颇或惯性思维?应用科学理论和历史生产力发展水平相关,早期提出并沿用至今的一些应用理论肯定存在时代和历史的局限性和不足。《国际歌》有一句歌词唱得好:“要冲破思想的牢笼”。而一旦冲破思想的牢笼,走出思维定势,甩掉那根“木桩”,我们的潜力将会得到极大释放,将会创造各种奇迹。
五、后记
在撰写这篇文章的时候,开始作者的思路是为了解决温室气体对环境的影响,而“科学家们”特别是掌握先进科技手段和话语权的国外“专家”们“一致”认为二氧化碳、水蒸气、臭氧层破坏是造成气候变暖、海平面上升、南极冰川消融的主要原因。但随着相关资料的收集整理,一个意外的结论出现了,碳排放真的是造成气候异常的主要原因吗?
关键词:能源; 技术创新;可持续发展;十大趋势
创新能力是能源行业发展的驱动力,特别是在可持续发展理念深入人心的时代,公共政策设计者和实践者的态度逐渐明朗,而消费者对创新的期望也逐渐凸显。
在技术变革的影响下,工业行业新的商业模式确保了自身的发展进程。正因为科技创新的驱动,这些商业模式逐步创建、运转并得以整合。
能源业务,特别是电力业务的发展目标,是通过可持续发展达到合理利用能源、开展良性竞争的目的。因此,在能源生产、运输、配送和消费的关键环节,必须保证安全性与可靠性。为实现这一目标,电力公司需努力改进技术,以降低运营成本、提高效率,从而赢得最大的竞争优势。
下表列举的十大科技发展趋势对实现2013年全球能源行业,特别是对电力市场的主要发展目标将起到一定的推动作用。
毫无疑问,为更好地加强能源生产商、运输商、配送商及消费者的互动管理,需要整合好各方数据。
当下,能源行业面临的首要挑战是进行旧网络改造,如有可能,应创建能量双向流动系统;其次是在传统能源基础上,满足不断增长的可再生能源的整合需求(尤其是风能和太阳能)。
应对这些挑战需进行技术革新,但至今仍处于摸索阶段,建立智能电网的双向解决方案并非易事。
关键词:知识密集型商业组织;外部知识源;创新能力;创新绩效;结构方程
一、 引言
自Burns和Stalker提出企业层面的创新能力概念以来,创新能力的构建和组成要素以及创新能力对提升企业绩效的影响已被学术界和业界广泛研究。尤其对广大中小企业而言,创新能力更是企业茁壮成长的重要驱动力。科学合理地评价中小企业的创新能力,有助于中小更好地认识自身的创新潜力、提升创新管理水平、完善创新机制,为企业可持续发展提供动力保障和方向指导。本文基于资源基础观(RBV),构建了从知识密集型商业服务、外部知识源,到企业科技创新能力,再到企业创新绩效的理论模型,通过结构方程模型,明确了中小企业创新能力对企业创新绩效的影响路径。
二、 文献回顾和假设
1. 基于资源基础观视角的创新。根据RBV,技术创新能力是一种具有因果模糊属性的能够带来竞争优势的最重要的资源,包括新品研发、流程创新和高效操作设备的能力。已有的实证研究表明技术创新能力是决定企业绩效的重要因素之一。在众多有关创新类别的分类中,经合组织(OECD)于2005年提出的创新四分法:产品创新、流程创新、营销创新和组织创新获得了广泛的接受。本文研究除营销创新外的其他三类创新。根据OECD的定义,流程创新是指部署一项新的或能够显著改善生产或交付的方法。产品创新是指引一项新的或对其特性、预期用途有显著改善的产品或服务。
在技术创新过程中,从外部获取有用的信息是一种简便而高效的途径。Souitaris将企业为建立知识流渠道和联系的努力分为两类:(1)扫描或审视外部信息;(2)与外部组织进行协作。创新源来自第一手外部知识的获取,这其中包括技术报告、使用专利数据库、参加会议和查阅科技出版物。在上述第一手外部知识中,专利被视为在技术层面对潜在创新最有用的知识源。使用专利数据库能够帮助企业了解具有潜在价值的研究领域的相关有价值知识。
第二类创新源来自与外部组织的合作。如我们常说的校企合作、研企合作等知识密集型商业服务机构(KIBS)就是企业通过外部科研机构和咨询机构获取新技术、新方法、新工艺的常用途径。
因此,本文提出如下假设:
H1:知识密集型商业服务机构与企业获取外部知识源之间存在正相关关系。
H2a:外部资源与流程创新能力之间存在正相关关系;
H2b:外部资源与产品创新能力之间存在正相关关系;
H3a:知识密集型商业服务机构与流程创新能力之间存在正相关关系;
H3b:知识密集型商业服务机构与产品创新能力之间存在正相关关系。
在生产过程中,流程创新通过降低提前期或减少运营成本来改组织生产和交付产品的模式。流程创新通过效率内部导向,促进企业采取成本领先策略,促进生产创新提升企业绩效。因此,本文提出如下假设:
H4:流程创新能力与产品创新能力之间存在正相关关系。
2. 组织创新。Armbruster等将组织创新分为两个维度,分别是组织内维度和组织间维度。组织内维度的组织创新发生在独立法人企业内部,而组织间创新则发生在相互独立的法人企业之间,包括跨越组织边界的新的结构或流程的组织创新,如签订合作协议等。
3. 组织创新、技术创新与创新绩效。Camisón与Villar-López的研究认为组织创新对产品创新起着积极的作用。关于组织创新与创新绩效的研究主要分为两类,一类研究将技术创新作为输入或结果,研究技术创新绩效或技术创新努力对企业绩效的影响。另一类研究基于RBV,将创新能力作为组织技能,研究它们与企业绩效之间的关系。当前的研究主要集中在第二类,即研究流程创新能力和生产创新能力对企业绩效的影响。
与生产能力对企业绩效的作用略有不同,流程创新能力直接和间接两种途径对企业绩效产生影响。首先,诸如物流水平的提高能够直接提升企业绩效;其次,生产工艺改进能通过诸如降低成本、提升产量等生产创新对企业绩效间接产生影响。
因此,本文提出如下假设:
Camisón-Zornoza等的研究表明,处于复杂环境下的企业,其科技创新投入对企业绩效提升的影响力较弱。在此,本文引入环境不确定性作为科技创新能力和企业绩效之间的调节变量。
因此,本文提出如下假设:
H6a:环境不确定性在流程创新能力与企业创新绩效之间起着调节作用;
H6b:环境不确定性在产品创新能力与企业创新绩效之间起着调节作用。
在控制变量方面,本文引入企业规模和行业属性作为工具变量。
至此,本文的理论研究框架如图1示。
三、 研究方法
1. 样本。本文的研究样本取自长三角地区,主要研究对象为中小制造型企业。企业规模属性标准参照《关于印发中小企业划型标准规定的通知》(工信部联企业[2011]300号)。此次调研,共计发放2 000份问卷,回收有效问卷1 010份,回收率为50.5%。
2. 统计分析。本文采用偏最小二乘回归作为研究方法,运用SPSS 19.0(常规统计分析)与SmartPLS 3.0(结构方程建模)作为分析工具对样本数据进行研究。
3. 测量变量。
(1)组织创新。本文采用OECD、Camisón与illar-López的定义对组织创新进行测量,将组织创新分为三个维度,分别是:业务实践中的组织创新、工作场地组织创新和与外部联系中采用新的组织方法。
(2)产品创新。本文采用OECD对产品创新的定义,并使用Menguc与Ozanne的量表,包含5个题项。
(3)流程创新。本文采用OECD的定义及Tuominen与Hyv?inen的量表对流程创新进行测量,共包含7个题项。
(4)企业创新绩效。任何创新的成果最终都需要通过财务指标进行衡量。财务指标可以测量一项创新是否对市场有效或最终取得成功。销售绩效可以通过最近三年,由技术创新带来的新产品或改进产品占企业总销售收入占比表示。这一指标被创新研究广泛采用。
(5)环境不确定性。根据Simchi-Levi等的风险定义和分类,影响企业运行的环境风险主要来自供应链风险,可测和可控程度是划分供应链风险的主要标准。而风险的可测和可控程度与供应链运行环境密不可分。相同的风险管理措施,在不同的环境中产生的效果截然不同。因此,本文考虑两个条件变量,环境的动态性和环境的复杂性。
四、 研究结果
1. 内容效度和一维性。数据的信度和效度检验问题在实证研究中非常重要,关系到研究成果的可靠性和有效性。因此,需要多角度对数据的信度和效度进行检验(表1)。
首先,进行探索性因子分析(EFA),采用主成分因子分析法,运用方差最大化旋转。由KMO和Bartlett检验可以看出,KMO为0.886,表明适合进行因子分析。显著性为0,表明检验可以接受。
其次,本文所研究的10个一阶构念,均不存在因子交叉载荷现象,即构念内的因子载荷大于0.4,且不存在交叉因子载荷现象。累计方差贡献率为81.327%,说明调研结果满足数据一维性要求。
最后,在信度方面,Cronbach's a为0.972,高于0.7门槛值,表明问卷内部一致性较好,即信度好,该问卷有很高的使用价值。
2. 聚合效度和区分效度。从表1的探索性因子分析结果汇总可以看出所有的组合信度(CR)均大于0.6,说明模型的内在质量理想。根据平均方差抽取值(AVE)的结果可以看出,各构念维度的AVE均大于0.5,聚合效度质量理想。根据构念维度的因子载荷大小,所有构念维度的测量指标在本维度的因子载荷均大于0.6,且在其他维度的因子载荷均小于0.3,表明不存在因子重叠。通过检查各构念维度内的AVE是否大于各构念维度间的决定系数,可以判断构念的区别效度,从表2可以看出,本文各构念的区别效度良好。
3. 主模型分析。通过使用SmartPLS 3.0,可以得模型的路径系数和显著性(图2)。
从图2可以看出,本文的4个内生变量的决定系数R2分别为0.874、0.551、0.638、0.718,均高于临界值0.10,且达到中或强水平,表明各构念具有良好的解释力。在所有假设中,除H3a拒绝外,其余假设均得到了支持。调节效应方面,环境不确定性的路径系数为负且显著,表明环境不确定性越高,流程创新和产品创新产生的创新绩效越弱。另一调节效应,组织创新的路径系数为正且显著,表明组织创新越强,流程创新和产品创新产生的创新绩效越强。本文的两个控制变量对研究未产生影响。
4. 异质性分析。结构方程模型的异质性问题源于调查数据中存在的亚群,参考Dong等的研究方法,采用分层聚类对样本按照供应链复杂度的高度程度进行分组,然后对路径系数进行t检验。结果表明,两类调节效应的作用不尽相同,环境产生逆调节效应,即环境复杂性越高,流程创新与产品创新所产生的创新绩效越弱。组织创新则相反,即组织创新越强,流程创新与产品创新所产生的创新绩效越强。这一点可以从路基系数差异上看出。
五、 结论
本文以资源基础观为基础,通过对1 010家中小制造型企业数据的实证分析,运用结构方程模型探讨了知识密集型商业组织、外部知识源、企业流程创新能力、企业产品创新能、企业创新绩效以及两个调节效应环境不确定性与组织创新之间的关系。主要结论如下:
首先,知识密集型商业服务机构对外部知识源的获取产生正面影响。说明企业应重视借助外部科研机构获取科技情报,利用第三方组织帮助企业及时获取前言信息,提高企业的市场应变能力。
其次,知识密集型商业服务机构对产品创新产生正面影响,外部知识源对流程创新与产品创新产生正面影响。企业在经营过程中,应善于与外部机构协作,通过外部机构提供的知识源,提高流程创新与产品创新能力。
再次,流程创新与产品创新对企业的创新绩效产生正面影响,是为众多学者研究所证明的,表明只有创新才是企业保持基业长青的源泉。同时也表明,作为中小企业,不应盲目做大,而应将眼光放在做强上,只有高质量的规模才能持久保持。
最后,环境不确定性与组织创新对企业创新能力与企业创新绩效产生不同的调节效应说明,企业在创新和将创新转化为绩效时,应重视环境和组织创新,适时地通过组织创新对环境做出反应。
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关键词:后发企业;外源性创新成果;实证研究;技术能力整合识别模型
中图分类号:F276.44 文献标识码:A 文章编号:1000-176X(2007)08-0090-07
一、引 言
技术创新来源于科学理论研究与经验(试验)活动。对于某个企业而言,技术创新活动中涉及的理论或经验(试验)活动,既可以来自企业内部,也可以来自企业外部。前者主要是通过根植于企业内部员工的知识以及有计划的研发活动来实现的,一般称之为内源性(或内部)创新投入(或导入),而后者则指存在于企业外部(如企业与大学、政府科研机构、实验室、供应商、下游企业、客户、公共知识来源等)的知识与技术研发活动。搜寻与有效导入这些活动所产生的成果,甚至是处在萌芽状态的,都是企业发展技术竞争力的有效途径。这些存在于企业外部的知识与研发活动,在国外通常被称为外源性(或外部)创新投入(Extemal innovative inputs)。
企业获得新技术,主要是通过内部研发和外部获取(包括合作研发)两条途径完成的。虽然在与核心能力理论相关的研究中,多数研究者仍然认为,企业应当将与核心能力相关的新技术研发活动集中在企业内部。但最近的一些研究和成功的案例也反映出一种新的趋势,即:企业在与其核心竞争力相关的领域内,也可以通过整合外部技术来源获取新技术。Pavitt曾对20世纪40年代中期到80年代初期的英国技术创新活动进行分析,结果显示在3013项重大技术创新中,59%产生于企业内部的研发活动。Faulkner针对北美企业所作的一项研究显示:在1989~1992年间,被调查企业中,用于内部研发活动的投资保持在60%左右。从20世纪90年代中后期以来,随着竞争的加剧以及技术发展的飞跃,充分利用外部新技术成为一种新的战略思维模式,增强企业内部研发能力和获取外部技术资源并重,成为企业获取新技术的“双通道”。另据美国于20世纪90年代之后一项对700多家企业的调查得出的结论,多数企业家认为有效地采用新技术是提高企业技术能力从而提高其核心竞争力的重要手段之一。技术创新的来源并不限于内部,通过建立广泛的外部技术网络,跟踪产生于组织边界之外的新技术甚至新技术的萌芽,企业可以将外部新技术快速与本企业的核心技术进行整合,提供新的产品和服务来不断取得新的竞争优势。
摩托罗拉公司的技术获取活动,非常具有典型意义,Hill和Yamada是这样描述这一现象的:“Motorola公司建构了复杂的技术搜寻体系,它的知识产权部门负责监察各种科学会议、技术杂志甚至是商业闲聊,从中发现可能出现的新技术,并且研究如何将这些新技术纳入到公司的技术活动中,研究通过什么渠道、花费多少成本才能取得该技术方案。”与摩托罗拉相似,IBM公司也设有类似的部门,负责管理并引进外部技术资源。“更加均衡地关注企业内外两个新技术来源”。
信息技术、通讯技术的普遍发展,为资源获取与应用的全球化提供了可能性。各种外源创新投入(存在于企业外部的各种创新投入)的广泛存在,也为企业实现技术竞争力发展的突破创造了条件。一些相关研究也证实,那些选择了“技术能力高度化战略”的企业,通过跟踪外部技术的发展,选择适宜的新技术,结合内部学习、研发活动,能够成功实现技术能力高度化战略。然而,由于企业技术能力的发展具有较强的路径依赖性,单纯地获取新技术并不能自动转化为能力;企业技术能力的发展尤其是高层次能力的发展是企业主动选择和学习的结果。这种学习的过程可能是相当复杂的,企业在获取、采用新技术方面比领先企业仍然存在较多的问题。根据丹麦奥尔胡斯商学院专门从事技术管理与技术战略研究的Anders Drejer教授的调查,这些问题主要体现在:“新技术采用的低效率、新技术实施的高失败率以及技术资源与企业其他资源之间的整合问题”等方面。相关资料显示,80%以上的技术引进项目都存在不同程度上的问题,其中多数可以被认为是基本失败的。企业实践的需要要求研究者们更多地关注和解答外部新技术获取与应用活动中出现的问题。
这些问题,对于后发企业来说就显得更为严峻。因为,在这一过程中,后发企业现有技术能力的薄弱成为制约外源创新投入获取与应用的主要瓶颈之一。准确识别、评价企业的技术能力及其对外源创新投入的导入绩效的影响,有助于破解这一难题。本文在实证研究的基础上,建立了一个新的框架模型,用于识别、评价以外源创新应用为导向时,企业所需的技术能力以及技术能力不同要素对外源创新投入的导入绩效的影响。从而可以帮助后发企业充分利用外部新技术快速提高企业技术能力,取得长期竞争优势。
对后发企业技术能力的理论研究,可以追溯到对企业竞争力以及技术转移理论的研究,以Nelson与Winter的演化经济理论研究为最早。学术界对企业竞争力的研究大致可以分为两种观点:资产观与能力观。前者往往从战略性资产的角度来考察竞争力的来源,而后者则认为竞争力是一种能力。资产观主要强调资源的占有与取得,能力学派则强调能力的建构(capability-building)。Prahalad和Hamel是能力学派的重要代表,他们提出企业的长期成功必须依托于不断更新的核心能力的观点,并将核心能力定义为组织共同学习的能力,即协调不同技术和整合多重领域的能力,是“企业开发独特产品,发展独特技术和发明独特营销手段的能力”。最近二三十年,多数学者对企业技术能力的认识综合了资源基础和能力基础两种观点,将其定义为企业所拥有的特殊技能、资源以及应用技能、资源的方式。
二、研究模型与研究假设
1.技术能力构成的识别
有关企业技术能力构成,研究者的分析主要集中在两个方面:(1)从技术的构成成分以及技术能力发展的活动内容进行定义和评估;(2)从企业内外部资源利用与资源转换的角度来定义与评估。
其中,TAT(Technology Atlas Team)所提出的技术能力的技术体、人员体、组织体和信息体四维分析方法被广泛应用,国内学者如徐庆瑞等也采用这一方法对企业技术能力进行界定和评估,这种方法对于具体解析企业的技术能力构成及其发展活动是非常有意义的,尤其是对于具有独立技
术能力的后发企业,其作为分析工具的意义更为明显。
问题的另一个方面是,在技术后发企业试图提高自主创新能力的早期阶段,不可避免地必须在尽可能的范围中广泛采用各种外源创新投入,在这一阶段,外源创新投入的导入绩效主要依赖于企业转换外部技术资源并将其融合于本企业技术体系中的能力。TAT的模型显然是强调对于技术能力具体构成要素的结构,但并不着重关心其资源转换能力。
国内其他研究者已经很快地就注意到了这一问题,并试图探讨通过资源整合建立、发展企业技术能力的可能性及路径,但缺乏一种更为有效的科学方法。因此,建立一种相对于偏重资源转换能力识别的技术能力结构模型,用于识别和分析企业的实际技术能力,就可以帮助后发企业在导人自主创新阶段,更好地进行能力诊断就显得十分必要。
从资源转换的角度,企业的技术能力可以分解为吸收能力和内部研发能力,吸收能力主要来自企业的基本特性、技术发展的轨迹以及对外部技术发展的了解,企业通过广泛的扫描、提供持续的互动、培养技术守门员和跨界转移者来提高自身的吸收能力。吸收能力和内部研发能力相互依存,共同发展。
在此基础上,本研究将吸收能力进一步划分为外源创新投入的搜寻能力、外源创新导入后的技术整合与使用能力。
对外源创新投入的搜寻能力,能够代表企业对外在的科学技术变化趋势是否敏感、是否能够跟踪企业外部的技术变化。通常,后发企业在这方面的表现往往不尽如人意。如前所述,多数企业对外源创新投入产出的利用,缺少相应的信息渠道。这导致它们在引入外部新技术时往往仅依靠同业做法作为参考。具体表现为对技术变化缺乏敏感,引入的技术通常处在生命周期的后端,因此,造成企业被迫在价格、成本等方面进行竞争,而无法获取更好的创新收益。
与此相反,技术领先企业对外源创新投入及其产出的变化极为敏感,许多企业设置专门的机构对此进行管理。这种情况下企业能够对各种外援创新投入及其产出做出准确评估并将其导入到本企业中,从而获取长期的竞争优势。众所周知的杜邦公司对聚氨酯技术的追踪、导入和后期开发就是一例。因此本研究根据对国内外尤其是国外领先企业成功案例的研究,将企业技术能力假定为外源创新搜寻能力、整合与应用能力、内部研发能力的函数。即:
技术能力=F(搜寻能力、整合与使用能力、内部研发能力)
2.外源创新导人绩效评价
当外源创新投入所产生的成果被导入到企业技术体系中,首先是经由技术学习在团队内部个人层面发生了变化,组织成员的个人技能提高后,随着时间的推移,组织内部群体、部门和组织整体的绩效发生了变化。这种变化可能是正向的也可能是逆向的。
本研究所考虑的外源创新导入绩效,主要考虑某一项外源创新导人后对企业技术竞争力所产生的贡献。在指标选择方面涵盖效率、效果、创新性、工作满意、质量、劳动生产率、盈利能力、成本等七个方面的内容。
从企业竞争力长期发展的角度探讨外源创新绩效,则不仅涉及到外源创新对组织绩效的短期影响,还应当考虑其长期影响。因此,本研究在评估其导人绩效时,考虑四个要素,即:盈利能力提高贡献、创新绩效提高贡献、技术竞争力提高贡献和长期技术关系建立贡献等四个方面。
3.研究假设的提出
根据上述分析,本研究认为技术能力对外源创新导入绩效存在直接影响。技术能力构成的三要素(搜寻能力、整合与使用能力、内部研发能力)分别对应由外源创新导入而引致的组织绩效变化的不同阶段。见图1。
其中,搜寻能力影响所导入的外源创新的质量及导入成本,整合与应用能力、内部研发能力将直接影响企业技术学习的质量和效果,从而分别影响外源创新导入的最终绩效。
因此,本研究建立如下概念模型并提出相应的研究假设。
假设1:企业技术搜寻能力与外源创新导人绩效正相关。
假设2:企业技术整合使用能力与外源创新导人绩效正相关。
假设3:企业内部研发能力与外源创新导入绩效正相关。
三、研究方法
1.数据收集
本研究的实证对象为制造业企业,所涉及的具体行业包括:电子信息(不含软件业)、生物医药、装备、机械制造、化工(化学原料及化学制品、化学纤维)等,行业分类参照国家统计局颁布的GBT4754-94号文件《国民经济行业分类与代码》进行归并。
由于在全国范围内进行问卷调查难度过高,本研究主要以大连、上海两地制造企业为对象发放问卷。问卷发放对象包括:大连高新技术园区、上海科技京城园区、2004年大连市工业企业利税百强企业、中国技术经济研究会所属会员企业等。
企业名录来自政府网站、行业主管部门及企业协会会员录。共计214家企业同意接受问卷调查,实际收回问卷165份,其中:有效问卷126份,无效问卷39份。有效问卷回收率为55.75%,问卷无效的主要原因是漏项较多、整列选择相同答案。
在有效答卷中,答卷人为企业负责人(正副董事长、正副总经理)的有17位,占13.49%;总工程师(或技术主管)71人,占56.35%;主要研发人员19位,占15.08%;技协负责人13人,占10.32%;未注明职务的6人,占4.76%。在企业所属行业方面,装备及机械制造、电子信息企业占多数,分别占有效样本总数的42.1%;其次为电子信息行业,占40.5%;生物医药与化工企业分别占9.5%、7.9%。回收样本的比例基本上反映了抽样母本的行业结构特征。
在企业规模方面,以员工人数和销售额统计(分类以国家统计局制造业企业分类标准为准),大企业和中小企业所占的比例比较接近,大型企业12家,占样本总数的9.52%,中小企业则占90.48%。其中,从员工人数来看,有3个样本数据缺失,有效样本中2000人以上企业占14.6%,300人以下企业占52.0%,其余为301~2000人规模。从年均销售额看,有11个样本数据缺失,有效样本中年销售额在3000万元以下企业占46.9%,年销售额在3亿元以上企业占18.3%;其余企业年销售额在3000万元至3亿元之间。
2.变量的定义与测量
对技术能力的测量,本研究在Nieto&Quevedo、Trler & Steensma等人的研究基础上,经过小样本测试后,在9项备选指标中确定了7项指标作为对企业技术能力进行测量的备选指标。这些指标包括:员工技术、技能水平(TC1)、企业对外源技术的调试、整合能力(TC2)、员工在职培训比率(TC3)、企业建立广泛技术联系的能力(TC4)、企业了解竞争者技术状态的能力(TC5)、
企业研发密度(TC6)、企业拥有的专利授权总数(TC7)。TC1、TC2、TC3、TC4、TC5、TC6、TC7分别代表了企业的吸收能力(包括技术使用和整合能力、外部技术搜寻能力)和内部技术研发能力。
技术能力研究量表由前人提出的测量指标总结而成,首先经过小样本测试,经因子分析、项目总分相关和内部一致性检验后形成正式问卷。因此对量表进行检验,检验结果见表1。
其中,除客观数据外,对主观数据均采用likerr5点法进行测量。1=能力非常弱;2=能力比较弱;3=能力一般;4=能力比较强;5=能力非常强。要求答卷入将本企业与同行企业进行比较后再进行评估。
对外源创新导入绩效的测量,主要考虑企业导入外部新技术后企业绩效的变化程度。在测量企业引入外部技术后的绩效变化时,国外学者多数是从以下三方面的内容进行的:以客观数据为依据进行评价;以技术管理者和采用者的主观认知为依据进行评价;以目标达成程度作为评价依据。
以此为基础,本研究在22项评价指标中经过筛选后,确定了四类指标:盈利能力贡献度、创新绩效贡献度、自主创新能力提高贡献度和长期技术关系建立贡献度。
对盈利能力贡献度的测量主要考虑客观指标,包括三项指标:P11――降低研发成本比率(%);P12――不合格产品降低比率(%);P13――产能提高比率(%)。
对创新绩效贡献度的测量包括P21――内部创新成功提高程度;P22――新产品销售额提高程度。
对技术竞争力提高贡献度的测量由两个维度组成:技术积累和技术管理能力。技术积累测量指标包括:P31――人员能力的提高程度;P32――技术存量的增加程度;P33――技术独立的提高程度;对技术管理能力的测量包括:P34――技术组织能力提高程度;P35――信息技术支持能力的提高程度。
对长期关系建立的贡献度的测量有两个维度:关系满意度贡献、关系稳定度贡献。前者包括:P41――导入活动符合预定计划的程度(时间、预算及目标);P42――导入活动参与者对结果的满意程度;后者的衡量指标为:P43――与外源创新来源建立关系的问题程度。
外源创新导人绩效的评价,在对不同量纲的指标进行归一处理后,建立如下模型分别评价整体绩效和各个维度的绩效水平。
6个主要维度评价指标的得分值计算如下:
式中,Wij是系统指标的权重。
3.数据分析方法
本研究所采用的分析方法总结如下:
描述性统计分析,主要用来描述各研究变量的基本情况。针对技术能力、外源创新导入绩效的构成要素,用平均值、标准差(SD)进行描述。
对测量工具的分析,主要采用因素分析、项目总分相关系数方法,对测量工具的信度采用Cronbach’s α系数法进行检验。
对研究变量之间的关系(研究假设)采用典型相关分析进行检验。
四、研究结果分析
1.信度检验
本研究所采用的量表在正式问卷前,已经通过文献研究、焦点群体访谈、专家咨询对初步拟定的指标进行删除。在此基础上,通过小样本(67份)测试,所保留的指标均符合以下标准:特征值大于1,因子载荷大于0.5且与其他因子载荷之差大于0.3;简单积差相关系数在0.3以上并且达到显著水平。
各指标的可靠性系数均大于0.7,且与预试阶段的结果比较接近,说明量表有不错的稳定性。信度检验结果如表2所示。
2.假设检验
技术能力各要素与外源创新导入整体绩效之间的相关系数参见表3。从技术能力与外源创新导人整体绩效之间的相关系数分析,除搜寻能力外,其余两个要素均与整体绩效显著线性相关。
为了更准确反映技术能力不同要素与外源创新导人绩效不同维度之间的相互关系,本研究拟用典型相关分析法作进一步的诊断。分析结果整理见表4。
由表4可知,技术能力与外源创新绩效之间对第一典型因素的相关性达到显著水平,典型因素间的相关系数为0.655,相互之间的解释量为42.9%。从这一对典型因素还可以看出,技术能力中的整合使用能力、内部研发能力两个要素对第一典型因素的贡献较大,而搜寻能力对第二典型因素的贡献较大,但第二典型因素相关系数为0.287,没有达到显著相关水平。
检验结果表明,假设2、假设3获得支持,而假设1没有获得支持。
3.结果讨论
与研究假设1的预期不同,外源创新搜寻能力同外源创新导人绩效的相关性并不明显。而在技术能力构成识别方面,外源创新搜寻能力则是其中的一个重要因素。这种看似矛盾的现象,可能与两方面的因素有关系:
其一,外源创新搜寻能力虽然可能决定所导人新技术的质量和成本,但搜寻能力的高低无法决定具体导入活动的效率与效果。从相关系数分析,搜寻能力与内部研发能力、整合使用能力并不显著相关。搜寻能力虽然是技术能力的重要要素之一,但对外源创新导人绩效的影响不显著。
其二,从均值分析可以发现,受访企业在搜寻能力一项上的得分较低,说明企业在导入外源创新仍然缺乏相应的信息渠道。外源创新搜寻能力薄弱,也可能使搜寻能力与导人绩效之间关系不明显。未来研究可以选择技术搜寻能力较强的企业做进一步分析,以验证二者之间是否存在显著关系。
与研究假设预期相同,企业技术的整合与使用能力、内部研发能力对外源创新导入绩效有显著影响。
描述性统计结果分析表明,受访企业在技术整合与使用能力方面得分较高,内部研发能力得分中等。在相关性分析中,也显示技术整合与使用能力对外源创新导入绩效的影响更为显著。这显示企业内部研发能力有待进一步提高。
虽然技术能力的两个要素与外源创新导人绩效之间显示出显著相关性,但整体上看,受访企业在各要素上的得分仍然偏低,基本上维持在中等及中等偏上水平。随着各要素得分的提高,技术能力和导人绩效之间的相关性可能会进一步增加。
五、结论与建议
本项研究显示,从资源转换的角度解读企业技术能力,可以将其分解为:外源创新搜寻能力、技术整合与使用能力以及内部研发能力三个方面。虽然外源创新搜寻能力与其导入绩效之间的
相关性不明显,但这并不意味着搜寻能力不重要。相反,国际上的技术领先企业,都十分强调这种搜寻能力的培育和管理。
从企业技术能力发展的角度分析,我国企业目前普遍关注的仍然是技术的整合与使用能力。对搜寻能力的培育,显然未受到应有的重视。
从外源创新导入绩效方面分析,盈利能力和创新绩效的提高更受企业的重视,相比之下,对技术竞争力的影响以及对长期技术关系建立的影响,企业重视程度仍然不足。
根据上述研究结果,本研究认为,应当在以下三个方面做进一步的努力,以提高企业技术能力和外源创新导人绩效水平,并在二者之间形成良性循环,从而促使企业提高其自主创新能力,最终获得长期的竞争优势。
第一,政府相关部门或行业协会应当建立外源创新搜寻的公共平台,帮助企业提高搜寻能力。后发包括一般性企业在搜寻能力方面得分较低,一方面是企业本身重视程度不够,另一方面在访谈中也有很多企业表示由于自身能力的限制,企业无从获得相应的渠道。作为政府主管部门或者行业协会,应当发挥这方面的作用。搭建公共信息水平,可以帮助企业提高整个行业的技术发展水平,从而使得单一企业能够以较低的成本迅速发展起自己的搜寻能力。对多数技术后发企业来说,如无外部支持,技术搜寻能力的提高是比较困难的。在这方面,也可以借鉴美国半导体产业联盟的经验,在平台搭建支柱由政府支持,吸引相关企业加入。随着企业联盟的逐渐成熟,政府可以分步退出联盟的运作,最终实现企业自主运行。
第二,企业应当站在资源全球化的高度,抓住历史机遇,加大对外部资源的有效利用,克服内部能力不足的缺欠。强调自主创新、强调内部研发能力的作用,并不意味着仅仅依赖内部资源完成研发和创新工作。相反,随着资源利用的全球化,国内企业应当学会从全球化的角度,吸纳外部技术资源为我所用,例如在全球市场上招揽人才、聘请独立技术顾问等也都是克服内部资源不足的有效方法。
关键词:教学改革;新能源发电技术;创新人才培养
作者简介:韩杨(1982-),男,四川成都人,电子科技大学机电学院电力电子系,讲师。
基金项目:本文系电子科技大学中央高校基本科研业务费资助(项目编号:2672011ZYGX2011J093)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)14-0046-02
“新能源发电技术”是电子科技大学电气工程及自动化、机械设计制造及自动化、工业工程三个专业课程体系中的一门重要课程。该课程属于高年级本科生的专业选修课,共32课时、内容多、知识面广、综合性强。[1, 2]由于三个专业的学生知识体系存在一定差异,在教学理念、教学内容、教学方法等方面,需要做出系统的设计和创新。笔者在教学过程中,充分吸收国外高校模块化教学模式、凝练教学内容,充分利用交互式教学方法,采用课堂讲授、提问与解答、课程项目、研究报告等手段,把互动式教学方法成功应用到教学实践中。课程以电能变换与控制为主线,鼓励不同专业背景的学生组成研究小组对课程项目进行协作研究,提升了学生的学习兴趣,培养了学生的自主创新能力。[3, 4]
一、国外“新能源发电技术”教学内容与模式回顾
1.麻省理工学院(MIT)的模块化教学模式
课程简介:课程评估当前和未来潜在的能源系统,包括资源提取、转换和最终使用技术,重点区域和全球能源需求。研究各种可再生能源和传统能源的生产技术,能源最终用途和替代品,在不同国家的消费习惯。
第一部分:能源的背景。欠发达国家日益增长的能源需求、发达国家可持续的未来能源。能源概述、能源供给和需求的问题;能源转换和经济性分析,气候变化和应对措施。模块1:能量传递和转换方法。模块2:资源评估和消耗分析。模块3:能量转换、传输和存储。模块4:系统的分析方法。模块5:能源供应,需求和存储规划。模块6:电气系统动力学。模块7:热力学与效率的计算。
第二部分:具体的能源技术。模块1:核能的基础和现状;核废料处理;扩建民用核能和核扩散。模块2:化石能源的燃料转换,电源循环,联合循环。模块3:地热能源的类型;技术、环境、社会和经济问题。模块4:生物质能资源和用途,资源的类型和要求。
第三部分:能源最终用途,方案评估和权衡分析。模块1:汽车技术和燃料经济政策。模块2:生物质转化的生命周期分析;土地使用问题、净能量平衡和能量整合。模块3:电化学方法电能储存、能量转换,燃料电池。模块4:可持续能源,非洲撒哈拉以南地区的电力系统的挑战和选择。
2.瑞典皇家理工学院(KTH)课程内容与要求
课程内容:替代能源和可再生能源的全方位的介绍和分析,包括整合这些解决方案以满足能源服务的要求。包括现有和未来的替代能源,如水能、风能、太阳能、光伏、光热,燃料处理;可再生能源系统面临的挑战;动态整合各种可再生能源。在整个教学过程中,学生的读、写和研讨主题是“先进的可再生能源系统技术”,特别是通过项目工作和多个为期半天的研讨会对相关专题进行研讨,每个人都参与演讲和讨论,并邀请有行业工程背景的专家和政策制定者来课堂参与探讨,丰富课堂内容、提升教学质量。
课程要求:在课程结束时,学生应能够分析和设计能源系统,利用风能、生物能源、太阳能产生电力或用于加热与冷却。完成课程后,学生能详细说明风能、生物能、太阳能基本原理和主要特点,以及它们之间的区别。能掌握这3种可再生能源系统的主要组件,了解基于化石燃料的能源系统对环境和社会的影响。
3.威斯康星大学(UWM)课程内容与要求
课程内容:学习有关国家最先进的可再生能源系统,包括生物质、电力和液体燃料,以及风力、太阳能、水电。学生们将对可再生能源电力和能源供应做工程计算,并要了解可再生能源的生产、分配和最终使用系统。能源存储、可再生能源政策;经济分析,购买和销售能源;风能理论与实践;太阳能可用性,光热和光伏发电系统;水电;地热,潮汐能和波浪发电;生物能源、生物质燃烧热力和电力;生物质气化,生物油热解;生物燃料的生命周期评估。
课程要求:掌握基本的可再生能源系统的工程计算,了解可再生资源评估和能源基础设施一体化。确定可再生能源系统的环境影响。设计和评估可再生能源系统的技术和经济上的可行性。了解能源在社会中的关键作用。了解可再生能源发展的公共政策、市场结构。卓越学生的学习成果:能够运用数学、科学和工程原则进行实验设计,并能分析和解释实验现象。有能力设计一个系统、部件或过程,以满足预期要求,具备解决工程问题和有效沟通的能力。
二、创新人才培养模式下“新能源发电技术”教学设计
通过对该课程的学习,使学生了解中国的能源现状,掌握电源变换与控制技术的基本原理,掌握光伏发电和风力发电的基本原理及系统的构成,加深对中国风力资源和风力发电基本原理的认识,理解生物质资源的利用现状、转换与控制技术的基本原理,了解天然气、燃气发电与控制技术的基本原理和应用情况。吸收国外经验,设计教学模块。
1.电源变换和控制技术
内容要点:电力电子器件的概念、特征和分类,不可控器件——电力二极管,半控型器件——晶闸管,电力场效应晶体管——电力MOSFET,绝缘栅双极型晶体管——IGBT;AC—DC变换电路:二极管整流器——不控整流,晶闸管整流器——相控整流,PWM整流器——斩波整流;DC—DC变换电路:单管不隔离式DC—DC变换器,隔离式DC—DC变换器;DC—AC变换电路原理、分类、参数计算;AC—AC变换电路。
课堂提问:晶闸管的导通和关断条件是什么?相控整流与PWM整流电路区别是什么?交流调压电路的基本原理是什么?什么是逆变?如何防止逆变失败?
课程项目1:让学生设计一个50kW的相控整流和PWM整流电路,进行MATLAB仿真分析,比较两种整流电路的区别,要求分组讨论、制作PPT演讲,撰写研究报告。
2.风能、风力发电与控制技术
内容要点:风的产生、特性与应用;风力发电机组的结构、分类与工作原理;风力发电的特点、控制要求和功率调节控制;风力发电机组的并网运行和功率补偿:同步发电机组、异步发电机组和双馈异步发电机组的并网运行和功率补偿。
课堂提问:简述风能转换的基本原理。风力机的空气动力学参数有哪些?具体怎么求解?风力机有哪几种分类方法?
课程项目2:让学生设计基于全功率变换器的风力发电系统,在课程项目1的PWM整流电路的基础上,设计整流和逆变电路及其控制算法,进行MATLAB仿真,验证工作原理,要求分组讨论、制作PPT演讲、撰写研究报告。
3.太阳能、光伏发电与控制技术
内容要点:太阳能利用方式、分类及原理,中国光伏发电的历史和研究现状;太阳能电池的工作原理,太阳能电池材料的光学性质、等效电路、输出功率和填充因数,太阳能电池的效率、影响效率的因素及提高的途径;太阳能电池制造工艺,多、单晶硅制造技术;太阳能光伏发电系统设备构成,正弦波PWM技术,逆变器基本特性及评价;独立光伏发电系统的结构及工作原理、系统构成;并网光伏发电系统的分类、特点、结构、供电形式和设备构成。
课堂提问:多晶硅和单晶硅的制造工艺有什么不同?根据制作工艺的不同它们各有什么特点?什么是正弦波PWM逆变技术?并网光伏发电系统由哪几部分构成?
课程项目3:让学生设计小功率并网光伏发电系统,在课程项目2逆变电路的基础上,设计单相及三相逆变电路及其控制算法,进行MATLAB仿真,验证工作原理,要求分组讨论、制作PPT演讲、撰写研究报告。
4.生物质能的转换与控制技术
内容要点:生物质能的定义、生物质资源特点及类别;生物质能转换和发电技术、生物质能转换的能源模形式,城市垃圾、生物质燃气发电技术;生物质热裂解发电技术的分类、生物质热裂解机理,生物质热裂解技术及装置简介;我国生物质能的利用现状及开发生物质能的必要性,生物质能发电前景。
课堂提问:生物质能的优缺点是什么?根据其优缺点如何扬长避短充分利用生物质资源?生物质热裂解的机理是什么?请详细分析说明。影响生物质热裂解的因素有哪些?具体是如何影响的?
5.天然气、燃气发电与控制技术
内容要点:天然气水合物的概念,形成机理及化学性质;天然气的综合利用、环境价值与发展前景;小型燃气轮机发电机组的原理及用途、主要形式及应用前景;燃气轮机组的电能变换与控制系统、电网供电及控制;燃气发电机组的并网运行与控制策略,DC-AC低频并网逆变技术,DC-AC/ AC-DC-AC三级变换高频环节并网逆变技术;燃气发电机组高频并网逆变的控制策略。
课堂提问:小型燃气轮机组并网发电的原理是什么?简述燃气轮机组电能变换系统的结构和工作原理。燃气发电机组高频并网逆变是如何实现的?
三、结束语
在充分吸收国外高校“新能源发电技术”模块化教学模式的基础上,以人才培养为中心,凝练教学内容、改革教学方法,提高了学生对该课程的学习兴趣,课堂互动得到明显改善,不同专业背景的学生能够对课程项目进行协作研究,发挥各自的特长收集和吸收国外前沿技术,在PPT演讲、研究报告撰写方面锻炼了学生的综合能力,取得了良好的教学效果。
参考文献:
[1]何瑞文,谢云,陈璟华.电气工程及其自动化专业建设与实践模式探讨[J].中国电力教育,2012,(3):72-73.
[2]王三义.浅谈新能源发电技术[J].中国电力教育,2011,(15):92-93.
论文摘要:文本首先提出陕西科技资源共享严重不足对于高科技企业创新能力的直接影响,接着时于陕西科技资源共享不足的原因进行了深入分析,最后研究指出加强科技资源共享,提升陕西高科技企业技术创新能力的方案与对策。
陕西是我国重要的科技创新基地,现有各类科研机构1061所,其中省部级独立科研院所、国家与省级重点实验室、国家级工程技术研究中心等科研资源非常丰富;高等教育、科教综合实力位居全国前列.全省共拥有各类专业技术人员陕西科技人员众多,综合科技实力居全国前列,科技成果层出不穷。这些优势为提升陕西高科技企业技术创新能力创造了良好条件。尽管陕西综合科技力量强大,但是陕西在评价经济发展的主要指标人均GDP排名中仅位于26位(2005年),由此不难发现陕西经济在全国各地区排名严重滞后,可见陕西经济发展状况与科技实力很不合拍。表现在科技资源共享、科技成果产业化等方面暴露出了诸多问题,特别是企业、研究院所和高校各行其是、严重脱节。当前必须要加强陕西科技资源共享,实施科技资源共享战略,实现“科技成果向现实生产力转变、科技优势向经济优势转变、科技大省向科技强省转变”的目标。实践证明,科技资源是科学技术发展的基础和条件,是国家科技进步和科技创新的保障和物质支撑,而高科技企业创新能力又是先进生产力以及自主创新能力的集中体现,本论文着重来研究“加强陕西科技资源共享,提升陕西高科技企业技术创新能力”,对于促进陕西科技发展以及提升创新能力具有重要的现实意义。
1映西科技资该共李存在的问.
1.1科技资源共享机制不够完善
科技资源共享的本质就是资源的合理流通和优化配置,而科技资源共享的有序建设和持续发展关键在于共享机制的建立。根据国际经验,企业要成为技术创新的主体,企业技术开发投入占销售收入的比例要达到3%以上,高技术企业技术开发投入占销售收入比例应该达到1既以上。而我国企业的这个比例很低,2003年只有0.75%。陕西省的许多被列为高科技的企业甚至没有专门的技术开发机构,其中的多数更没有开展技术开发活动,产品技术完全依赖于引进,而对引进的技术并没有促进其进行消化、吸收或者创新,更有很多企业仅仅只从事高科技产品的销售业务,企业的生产和经营没有任何的科技含量。在这种状况下企业根本就不是技术创新的主体,怎么能够具备创新能力、具备竞争力呢?而我们国家长期以来计划经济体制下形成的科研、产品开发和生产系统彼此隔离、相互脱节、条块分割、部门垄断的状况对于科技资源共享影响严重,适应市场经济体制的科技资源流动共享机制尚不完善,限制了创新要素的流动和共享。
陕西具有非常丰富的军工科技资源,高校研究资源,这些单位它们真正具备引进技术、消化技术的创新能力,可是地区内部、产业内部由于缺乏协调,虽然科技资源比较丰富,但引导和动员更多社会资源投入科技创新的市场机制尚未建立,也就是科研院所和企业严重脱节。由于技术创新存在诸多的技术风险、市场风险,生产企业因为追求短期经济效益而采取了跟踪模仿、技术完全引进的做法,缺乏以科技进步谋求可持续发展的长期规划。而这样的造成科技资源不能充分共享、科技资源的配置和利用效率低下,制约了创新要素的流动,严重地阻碍了高科技企业的技术创新。
1.2高校、科研机构科研资源利用率低下
大量的技术专利、科研成果、科技情报等科技资源,离散地分布在不同的高等院校、科研院所、情报机构和政府部门,使得从事创新活动的高科技企业和个人无法快速有效对这些资源进行引用和开发。根据有关报告,自上世纪90年代以来,国内有些大学每年发表的SCI(《科学引文索引》)论文数量甚至超过美国一些名校。但值得关注的是,我国有8既的国际论文却分布在低引用区和零引用区,这表明作为重要创新要素之一的科研院所,包括高等院校内设科研机构,未能受到市场机制的有效牵引和驱动,造成大量的专业科技人才沉积,知识应用水平不高,实用技术推广普及率低下。由于科研机构、大学和企业间的创新链条尚未真正建立,缺乏将研究开发和产业化应用有效衔接起来的运行机制,长此以往,必将严重影响到高校、科研结构等创新资源丰富的陕西地区的科技创新的局面。
高校与科研机构绩效考核机制过于单一。政府和高校人事管理机构设计教师职称认定绩效考评的主要指标为科研工作量,科研工作主要组成为纵向课题和各级刊物发表的论文,如此的考核指标对教师的科研方向是个错误的导向,误导教师仅仅为评定职称而关起门来完成科研任务,为了完成科研工作量而写论文、写报告,这样的研究自然失去市场实际应用价值,也大量的耗费了教学与科研人员的有限精力,容易形成学而无用的不良的学术风气。
而高校和科研机构的研究课题多来源于政府计划项目。使得研究是为计划和完成任务而研究,而不是面对市场的需求,可转化为现实生产力的技术成果很少。同时,高校和科研机构游离于企业之外,缺乏转化资金和中间试验环节,而企业没有研发能力,导致本应以企业为主体、市场为导向的产业技术进步缓慢。科技成果难以有效转化导致科技人员所具备的潜能不能正常发挥,是对科技人力资源严重的浪费。
2加强科技资洲共享,提升映西离科技企业技术创新能力
政府、企业、高效和研究机构是科技资源共享的利益相关者,要推动以政府为主导、企业为主体、市场为导向科技资源共享的技术创新体系建设,各利益相关者在科技资源共享中如何作为则是需要研究的重点。
2.1政府积极发挥主导作用
政府应采取有力政策措施,推进科技成果转化,实现产业化。各级政府及相关部门要把推进科技成果转化,实现产业化,作为科技创新的重点环节来抓。进一步研究制定促进科技成果转化的政策措施和有效工作机制,狠抓落实。要产学研互动,多渠道、多层次地推广应用新技术、新成果,开发新产品。
一是推进政府科技管理体制改革,构建区域创新体系。充分发挥政府在科技资源共享机制中的支持和引导作用,由政府为企业、高校或科研院所交叉提供信息,政府协调组织企业、高校或科研院所联合,组建行业技术联盟,形成广泛的、多层次的创新合作机制。二是建立成果共享及转化平台。由政府引导,依托高科技企业、高新技术开发区和高等院校、科研院所,建设一批产学研相结合的工程技术研究中心,力争在科技成果转化特别是在关键技术和核心技术攻关方面取得更多突破。
2.2发挥企业主体地位,促进产学研资源共享
开放式研发平台是整合科技资源、实现技术突破的至关重要的途径。开放式研发平台要求企业在产学研科技资源共享中处于主体地位,即构建以用户为主导的紧密型产学研合作模式,其特点是确立企业出题、企业出资、企业决策、企业获利、企业参与全过程的合作模式。有效的产学研合作一方面要充分实现产、学、研三方的紧密结合,另一方面要处处体现企业的主体地位,强化企业的主体地位和主导能力是能否保证和提高合作效率的决定性因素。
用户主导紧密型产学研合作模式之所以有效,正是因为它满足了这两个基本要求,在合作过程中,参与合作的利益主体定位明确,通过高科技企业主动出击,企业主导全过程(包括基于企业需求选题、提供全部或者大部分经费以及参与整个研究过程),由企业自身主持技术和产品的总体设计,通过自身对技术方向和市场需求的深刻理解,把技术构架进行分解(或者对产品技术提出要求),并以合适的价格在大学或研究机构中找到合适的单位和人才,再将各项技术进行突破整合在一起,在合作中产生企业所需的成果,最终应用到产品中去。
2.3创新管理科研活动,促进高校科研成果共享
首先,高校应与时俱进地改革和完善教学科研人员的绩效考核指标体系,考核指标侧重于横向课题研究即高校与企业联合开发的项目,使广大教师和科技人员尽快从旧的科技管理体制“重成果、重论文、重评奖、轻知识转化”的误区中走出来,也使教师从单纯的论文写作中走进高科技企业,以市场为导向,同企业联合进行科研开发。
其次,大学的纵向课题也要结合陕西的产业结构特点和经济发展的战略部署,结合本校的学科优势,从而确定一批重点突破的科研领域和项目,鼓励教师进行技术创新和发明创造。第三,高校要建立鼓励发明创造的长效机制,设立科研创新基金,鼓励支持科研人员将具有创新水平的项目及时与企业联动,促成发明或实用新型技术不断产生,并大力推动其产业化。第四,大学可以邀请政府、企业家共同举行产学研合作论坛。通过系列活动,与地市签订科技合作和人才培养协议,与企业建立产学研合作基地。一方面有利于为企业提供科技服务,同时也有利于高校培养出应用型的专业性人才。
这样以来教师的科研项目来源于企业、市场的需求,来源于陕西经济发展的需要,科研成果又回馈于企业与市场并接受企业与市场在实践中论证,不断地修正和完善并最终成功地实现产业的转化。产业与科研的有机结合能够激发教师的研究潜能并调动其研发的积极性,同时其研发成果的转化也能进一步提升陕西高科技企业的创新能力,从而推动陕西经济发展向科技型、集约型迈进。
2.4以市场为导向,促进研究机构科技资源转化一方面科研机构包括军工研究院所应切实转变旧有的分割独立的观念,主动融入到市场经济建设和科技事业发展之中。通过政府协助,邀请相关的经济学家、企业家了解自身的科研能力,同时也要了解市场发展动态,主动向企业寻求研发项目,建立产研合作基地:另一方面,加快科研院所研究成果产业转化。根据市场的需求对自身的研发成果进行改进,并及时向企业进行宣传推广,积极寻求研发转化的合作机遇。
陕西特别是西安地区大学、科研机构众多,能够为技术创新提供充足的人力资源和试验、检测等技术设备。通过科技资源共享进行技术创新,能够使高校和科研机构的研究和开发工作因直接结合市场的需求而更具现实意义:也减少了各种资源的重复投入,提高了资源的利用率:降低了高科技企业单方面研发的成本和技术创新的风险,加速企业技术创新的效率从而使企业的产品及时投入市场,增强陕西高科技企业的技术创新能力。
参考文献
[1]科学技术部专题研究组.我国区域自主创新调研报告[M].北京科学出版社,2006,4
[2]丁巨涛.技术创新环境论[M]陕西人民出版社,2005,8
关键词:职业教育;色彩构成教学;创新能力
色彩构成是职业院校艺术设计专业必修的一门专业基础课。我国的色彩构成教育基本源于国外的设计教育体系,历史并不久远,就教育思想观念和教学方法而言与我国快速发展的设计理论和实践相比显得相对滞后。如何在色彩构成教学中渗入创新意识,在教学实施过程以及作业的安排中注重实践性和多样性是当前我们亟待重视和加强的教学问题。
树立全新教学理念,始终把
培养创新意识作为教学目标
应树立全新的教学理念,在强化基础知识的前提下,把培养学生创新意识作为教学过程中始终追求的目标,让创新思维的光芒闪现在每一次作业中,由此逐渐实现基础课向专业设计的过渡。
色彩构成课与设计有着密不可分的关系。创意是设计的灵魂,在每一次教学过程和每一个教学环节中,都要强调设计思维,强调创意的发挥,鼓励学生在作业训练中充分发挥自己的想象力和创造力,使创新意识渗入每个学生的头脑中并形成创新思维模式。
教师授课时必须有具体的训练目的。一方面,要强调基础知识的重要性,强化对知识点和基本规律的分析和总结,使学生深刻理解各种关于色彩的概念和规律。Www.133229.coM另一方面,要对每次作业提出具体要求,明确训练目标,要求凡作业必先进行设计,设计中必有创意,使每一次作业都能充分挖掘学生的创造潜力,实现基础课向专业课的逐步过渡。
在教学中采用多样化教学方法和多元化评价体系,是激发学生的创造乐趣、促使学生积极主动地探索问题、研究事物本质规律的良好途径。案例分析法可以通过对优秀案例的分析帮助学生理解色彩的本质、情感和规律,提高学生对色彩的感知力和表现力。课堂讨论法可以使大家针对一个作业主题展开“头脑风暴”,通过集体讨论集思广益,使每个学生都在争论中得到启发,有所受益。另外,针对职业院校学生基础较为薄弱的特点,在授课时要做到浅而实在,学以致用。教师在教学中要大量联系实际生活中的设计与制作,使理论知识浅显易懂,应把课堂时间多留给学生一些,以学生为主体,组织、引导学生开拓思路,自由地发挥创造力,解决色彩构成学习中遇到的各种问题。
多元化的评价体系也是激发学生学习兴趣和挖掘学生创造力的一种有效的途径。教师应在进行严格的基本技能训练的同时关注学生的个体差异,建立多元化的评价体系。在作业方面可从创意、图形设计、色彩组合、版式与构图、表现效果等多个方面进行尽可能多的正面评价,以鼓励学生互相学习,取长补短,使其潜在能力得到充分发挥。在教学过程中,面对不同层次的学生应有针对性地对他们各自的优点和不足进行个别化辅导和阶段性评价,对其在原有基础上取得的进步要及时表扬,激励其学习精神,促使其继续努力。
启发学生的色彩设计灵感
应教学生以探索的眼光从自然和生活以及艺术作品中感知和发现色彩美,启发学生的色彩设计灵感,并把对色彩的感受创造性地应用于色彩的主题性设计中,培养学生的想象力和创造力,为基础课向设计课的过渡搭建桥梁。
我们生活在五彩缤纷的世界中,大自然中存在着众多美妙的色彩,美术作品、设计作品和文学作品中也都在描绘和再现这些美丽的色彩。在教学中,应该引导学生用探索的目光从自然界中、生活中以及姊妹艺术中发现美的色彩表现,体会色彩给人带来的审美情感,并从中汲取色彩设计灵感,创造更新更美的色彩搭配。
“物色之动,心也摇焉。”(刘勰《文心雕龙》)色彩通过人的视觉对每个人的心理产生许多共同的影响。除此之外,还有属于个性的,即不同民族、年龄、性别、不同经历的人群对色彩的感受也各有不同。在教学中,教师可以利用学生对不同色彩所产生的联想、想象和心理感受,激发其创造性地进行色彩设计。“命题设计”是一种较好的个性化色彩训练方法。通过设立一些启发性的课题如春夏秋冬的联想,音乐节奏的表现,酸甜苦辣的联想以及对不同情感、不同性格的色彩表现等促使学生发挥积极性和主动性,开拓思路,大胆表现,创造性地完成课题设计。
中国传统色彩文化在世界色彩文化史上占有重要地位,并给予当代设计师以许多设计灵感。北京紫禁城的色彩令外国人惊叹不已,唐三彩、青花瓷的颜色为服装设计师所借用,京剧脸谱上的高纯度、强对比配色方式使平面设计师找到了新的配色方案……在教学中重视对民族传统色彩的研究不但有助于启发学生的色彩设计灵感,增加学生色彩设计知识积累,拓宽其色彩设计思路,提高学生自身修养,更能增强学生对民族传统文化的热爱,对设计出具有民族风格的现代艺术设计作品有指导意义。
运用现代化手段,把教学重点放在
思维训练和创造能力培养上
应运用现代化教学手段,把多媒体教学方式引入课堂教学,形象直观地分析介绍色彩概念和规律,并使学生学会用绘图软件进行作品表现。做到手绘与电脑表现相结合,既能提高教学效率,改善教学效果,又有助于把教学的重点放在思维训练和创造能力的培养上。
教师在用powerpoint或authorware等软件制作教学课件时,可以插入经典和优秀的色彩设计案例,使课件显得图文并茂。还可以在多媒体教学中使用photoshop或coreldraw等绘图软件,通过演示更直观地给学生讲解色彩构成的基础知识。比如,在讲色彩混合中的三原色时,教师常常难以出示准确的品红,因为在市场上很少有品红这种颜料,而靠言语表述或自己调色也很难准确表现,这个难题恰恰可以通过photoshop来解决。在photoshop中,我们可以轻易地找到品红色并向学生展示。另外,在讲有彩色的明度对比时,可以对彩色图形进行“图像——调整——去色”处理,完成由彩色图形向黑白灰明度秩序的转换,从而让学生很轻松地理解。
以往的学生作业基本全用手绘来表现,这种方式可以使学生通过大量的调色练习和作业训练积累色彩经验,但是学生在做作业过程中可能会因为过于追求画面的精细效果而忽视训练本身的目的。而如果在作业中把手绘表现与电脑软件操作表现两种方式结合在一起,则可起到事半功倍的效果:一方面通过手绘练习,学生可增加调色经验和对色彩的感性认识;一方面,电脑软件的使用既可快速变换不同的色彩组织,帮助寻找最佳配色方案,又能表现出比颜料更加鲜艳绚丽的色彩效果。这样对于拓展学生思维空间,开发学生创造力有很大的益处,并有益于提高学生操作电脑、应用软件的熟练水平。
职业教育的特点决定了艺术设计专业的整体教学思路必须围绕就业和实用的目的培养具有创造力、表现力等综合能力的应用型设计人才。对这些能力的培养并非一朝一夕之力所能完成,而是一个系统工程,需要各科教学形成合力,使学生创造力的发挥出现在每门课程的学习中。在色彩构成教学中,通过更新教学理念,改善教学手段并辅之以教师的积极引导,必将有助于学生创造力的培养,使学生的创造潜能得到充分发挥。
参考文献:
[1]赵国志.色彩构成[m].沈阳:辽宁美术出版社,1989.
[3]陈琏年.色彩设计[m].重庆:西南师范大学出版社,2001.
关键词:新能源产业;现状;发展对策
中图分类号:TU241.91 文献标识码:A
现代社会以低碳社会倡导的低排放、低能耗、低污染为基本原则的“低碳经济”成为主流思潮,而新能源在低碳经济发展中占有极其重要的地位,由此,发展新能源产业就成为进军低碳经济的捷径。尤其是在煤炭、石油、天然气等传统不可再生能源日益枯竭的今天,加速新能源产业的发展对我国实现可持续发展有着重要意义。
我国新能源的发展现状
新能源产业是一项新兴的产业,目前在我国正迅速崛起,太阳能、风能、地热能等等新型能源已经越来越多的从实验室走进了人们的生活当中,给我们带来极大的方便,但是由于发展时间较短,国内的新能源产业依然面临很多问题。
基础较为薄弱,技术落后,缺乏完善的政策指引
由于我国的新能源产业起步相对较晚,缺乏高素质的技术研发人员,以及完善的政策指引。目前,我国的能源结构还是普遍以传统能源为主,比如煤炭、石油、天然气。新能源虽然有所发展,但是基础还较为薄弱,技术手段也相对国外发达地区较为落后,处在实验阶段的较多,而实际应用的很少。
新能源市场把握不足导致经营欠佳
现今时期,我国的新能源企业经营状况普遍不佳,大多是以研究开发为主,而真正做成产品,能够在市场上畅销的却很少。其原因就是对新能源市场的把握不够,不了解我国消费者的消费习惯,不能根据新能源的长处和消费者的需求,将新能源技术转化成市场产品,导致新能源企业经济收益低下,普遍经营不佳,仅是出于新能源、高科技等一些市场“广告词”的利益驱使,而投身其中。
新能源技术人才匮乏,推广力度不够
由于新能源属于一项新兴的技术,发展时间相对较短,业内普遍缺乏相关的技术人员,此外,消费者对于新能源技术更是缺乏认识。而目前我国的新能源企业普遍重视新能源技术的开发,很少注重对开发出来的新技术进行推广宣传,致使市场消费有限,限制了新能源产业的发展。
我国新能源发展的对策
建立完善的政策,正确指引新能源产业的发展方向
一个产业的发展离不开一个良好的经济环境,而良好的经济环境依赖于完善的经济调控政策。作为对建设低碳经济,实现国家可持续发展有重要作用的新能源产业,国家相关部门应该制定一套完善的政策加以指引,并给予相应的优惠,比如减免税费,或是提供项目扶持资金,可以通过政策的指引,将新能源产业的发展和我国可持续发展战略思想结合起来,实现我国的低碳经济。
加强技术创新和引进,提高新能源技术的转化率
引进国外先进技术,加强自身的技术创新,同时,提高新能源技术向市场产品的转化率,可以有效解决技术落后,和经营欠佳的状况。可以设立对外交流部,和产品开发部,定期举行新能源技术的各种交流工作,以及新能源技术向产品转化的各种研讨会议,从而实现技术的引进和创新,优化技术向产品的转化方案,提高技术的经济价值。
加强新能源技术研发人才培养以及新能源技术的推广宣传
高素质的研发人才是新能源产业发展的基础,因此,我们应该和国内的一些大专院校和科研单位建立合作关系,开展多种形式的人才培养活动。另外,还要加强对外的推广宣传工作,提高消费者对新能源技术优势的了解,引导消费者需求,刺激新能源产品市场的增长,从而加速新能源产业的发展。
综上所述,新能源产业是建设低碳经济和实现可持续发展的重要保障,新能源产业能否快速、良好的发展将直接影响到低碳经济和可持续发展的实现。虽然我国的新能源产业发展迅速,近些年来取得了不少成果,比如节能电动车的普及,混合动力汽车的销售等,但是由于发展时间较短,依然存在很多问题。面对这些问题,我们应该引以重视,积极借鉴国外的先进技术和经验;同时,依据自身的实际,积极变革,加强各部门的协作,如此,我们就可以取得新能源产业的快速、良好发展。
参考文献:
[1]刘建中.浅析中国新能源产业的发展现状及传统能源行业的战略选择[J].中国煤炭.2010.36(1).21-23.
[2]吴琼,潘光杰.浅析我国新能源产业的现状及发展对策[J].黑龙江科技信息.2013.(8).172,61.
【关键词】环境保护;节能减排;美丽中国
伴随着全球变暖趋势的加快,国际社会开始关注于新能源建设,创建一个环保新环境。在这一过程中,低碳经济开始发展起来,整个社会都在试图打造低碳发展模式,形成一个低损耗、低污染、低排放的生态环保社会,促进整个社会朝着低碳环保的方向发展,形成新能源产业优势,促进整个社会经济发展的转型。从整个世界的经济发展与环境保护模式来看,新能源产业是一个非常具有潜能,并具有广阔发展前景的低碳经济发展模式。我国也应该顺应形势将新能源产业作为促进经济发展的一大动力,探究促进新能源产业发展的道路和途径。
一、我国新能源产业发展中的问题
(一)缺乏自主研究与创新能力
新能源产业化发展是一个必然趋势,然而这其中需要具备良好的自主研发能力,研究出一套属于自己的技术,能够支持新能源的产业化发展,打造属于自己的发展战略,凸显自身的优势地位。然而,从我国目前的新能源技术发展情况来看仍然令人担忧,虽然在新能源产业化建设中一些技术的应用以及达到了世界先进水平,然而这其中的核心技术却多数来自于国际社会,我国的新能源自主研发能力仍然值得提高和发展。
例如:生物能发电与发热技术仍然相对落后,能量转化能力有限,能源利用效率仍然需要提高。
同世界发达国家相比,我国的新能源技术发展依然处在自发且盲目阶段,科研成果转化困难,转化速度与规模都十分有限。
(二)缺少健全的制度环境
新能源作为一项新的低碳经济发展计划,已经作为一项全新的发展战略被部署给各个行业,然而却没有与之配套的有效的法律法规与政策做支持,这就使得新能源产业建设缺少有效的法律法规做保证,也就会导致各项政策措施在具体落实执行中举步维艰。
(三)新能源产业发展资金欠缺
新能源产业作为一项新兴的朝阳产业,其发展与建设必然需要大量的资金作支撑,从技术研发到成果转化再到市场推广都需要一定的资金量的投入,然而现实情况体现为:由于各地区经济发展水平不均衡,国家财政力量有限等等,无法满足新能源产业发展所需要的浩大资金量,这样的客观现实就制约了新能源产业的发展。
二、低碳环境下我国新能源产业发展策略
任何一个国家新能源产业的发展都必须参照本国的国情进行,根据自身的资源状况、环境特征以及国家制度等方面来制定新能源产业发展战略,结合国际形势,积极借鉴世界先进国家的能源技术等 世界来发现自身在新能源建设发展中存在饿问题,不断缩小中国同世界在能源产业发展方面的差距。
(一)制度先行、政策妥善
新能源产业化发展是一种必然的社会趋势,也是维护国家整体利益乃至整个人类生存空间利益的必要举措。因此,要想促进新能源产业化优良发展就必须首先获得国家政策制度的大力支持。
我国行政部门一方面要积极支持新能源自主朝着产业化步伐前进,另一方面也要有重点、有侧重地形成一套科学完善的、与新能源相关的法律法规系统。
首先,打造清晰的新能源产业规章制度,为能源市场的正常规范运转提供良好的制度环境。在确保新能源产业健康发展基础上要尽量控制和削减复杂的市场监管项目,完善资源配置工作,促进新能源产业结构的优化调整,技术的创新发展等等。
其次,规范市场准入指标。完善低碳产品的标准设计,加强对绿色产品与环保系统的科学认证,用这种方法来控制低等水平能源生产企业的介入。细化新能源市场目标,供应一些能够促进新能源发展的科学信息以及更加宽广的舞台。
再次,立足长远,形成强制性指标,确保制度约束性的长期发挥。新能源相关责任部门要革除新能源产业发展中的问题,科学灵活地运用相关政策,结合环境因素与社会条件,实现国家政策优势功能的发挥。
(二)加大技术创新力度
从目前来看,技术限制仍然是我国新能源产业发展的瓶颈。因此,要想促进我国新能源产业的快速发展,与国家化接轨,达到我国环保建设的要求,就要加大新能源技术的研究力度,争取实现能源技术成果的转化,发挥低碳技术的经济效益,为了达到这一点可以从以下方面入手:
1. 提倡自主创新、自行研发。国家政府以及能源企业要加大技术自主创新与研发支持力度,扩大资金投入,给予更多的政策与制度支持,通过创建科学的激励机制来鼓励行业人士自主创新,自行研发具有创造性、切实可行的新技术。
2. 行业合作,优势互助,共同研发。新能源技术的自我创新不是单存依靠企业的力量就能够实现的,同时需要大学以及相关科研机构的协助配合,在三方齐心协力的配合下形成一条产学研相结合的科研道路,不断完善技术创新能力,加快新技术的市场化运作,并逐渐朝着产业化方向迈进,要不断创造商业机会来加快技术市场的进步,促进新能源产业的快速发展。
3. 积极健全新能源技术配套政策。必须加强对新能源技术专利的保护,对于外来技术的引进需要创建一个健全细化的机制,尽量削减技术转让中的繁琐环节。
创设新能源技术信息中心,形成一个技术信息咨询机构,搭建一个新能源技术信息平台,实行能耗企业耗能水平与环保水平比拼制度,通过这种方法来约束更多企业接受与研发新技术,进而提高新能源产业发展速度。
(三)加强国际交流,促进合作
随着经济全球化步伐的加快,世界各国在各个领域的联系不断加强,无论在经济发展、资源交易还是在文化交流方面都形成了相互依赖、相互促进的趋势,整个世界成为一个密不可分的整体。
现阶段,环保问题已经成为世界问题,环境问题的日益严重加剧了世界各国在新能源研究方面的联系,新能源产业作为一个朝阳产业,具有无限的发展前景,在这样的国际形势下,世界各国只有密切合作、共同努力才能打造出一套科学的新能源发展战略,形成自身的优势,实现本国利益。因此,在全球化步伐加快的背景下,我国必须要在发挥自身新能源产业优势的基础上加强同世界各国的合作,试着引进世界发达国家已经创造的新能源技术,同时更要加快自身能源技术研究的步伐,积极开展同世界发达国家的交流合作,灵活利用世界先进技术推动本国新能源技术的研究与发展,同时也要善于将自身的专利技术推向世界,为中国的新能源技术开拓出更加广阔的国际市场。
三、结语
新能源产业作为一种低碳型经济,其发展具有十分光明的前景,然而从目前来看我国在新能源发展中仍然存在很多问题,必须正确认识和理解这些问题,针对问题采取科学解决措施,促进我国能源产业的优良发展。
参考文献
[1] 陈兴中,孙丽丽,李富忠.我国低碳经济发展之路探析[J].商场现代化,2009(10).
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