時間:2023-07-31 17:25:25
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇航空航天的技術(shù)領(lǐng)域,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
英文名稱:Acta Aeronautica Et Astronautica Sinica
主管單位:中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會
主辦單位:中國航空學(xué)會
出版周期:月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1000-6893
國內(nèi)刊號:11-1929/V
郵發(fā)代號:82-148
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1965
期刊收錄:
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻速報(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
Caj-cd規(guī)范獲獎期刊
第二屆全國優(yōu)秀科技期刊
聯(lián)系方式
期刊簡介
關(guān)鍵詞:航空航天產(chǎn)業(yè);技術(shù)效率;SFA;影響因素
一、 引言
目前測度產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)率的方法主要是總量生產(chǎn)函數(shù)、隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)(Stochastic Frontier Production Function Method,SFA)和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(Data Envelopment Analysis,DEA),適用于不同的條件,其中DEA法要求較高的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,SFA法考慮了隨機誤差對經(jīng)濟增長的影響,也允許存在無效率,能較好的模擬經(jīng)濟狀況。由于航空航天產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中存在隨機擾動和不可觀測因素,采用SFA法應(yīng)該更為適用。
技術(shù)創(chuàng)新要素是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新要素的核心,創(chuàng)新組織要素和創(chuàng)新環(huán)境要素圍繞著技術(shù)創(chuàng)新要素發(fā)揮作用。因此,文章采用SFA的方法對我國航空航天產(chǎn)業(yè)1995年~2011年的技術(shù)效率進行了測度,并分析了時間、地區(qū)特征、人力資本素質(zhì)、研發(fā)投入、企業(yè)規(guī)模及制度等對技術(shù)效率的影響,為航空航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)提升提供借鑒。
二、 模型與數(shù)據(jù)來源
1. 航空航天產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率基礎(chǔ)模型。文章采用Battese&Coelli(1995)提出的SFA模型 ,假定我國航空航天產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)函數(shù)為CD生產(chǎn)函數(shù),則隨機前沿生產(chǎn)函數(shù)模型為:
Yit=A(t)K?琢itL?茁itevit-uit i=1,…,I;t=1,…,17(1)
兩邊取對數(shù),(1)式變?yōu)椋?/p>
lnYit=?子+?仔?子+?琢lnKit+?茁Lit+vit-uit (2)
其中,Yit、Kit、Lit分別是i省t年產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)出、資本投入和勞動投入,?琢、?茁是資本、勞動的產(chǎn)出彈性;A(t)=e?子+?子?仔為t年各省市前沿技術(shù)進步水平,其中e?子是基年即1995年產(chǎn)業(yè)初始技術(shù)水平,?仔是前沿技術(shù)水平進步速度;vit-uit是隨機擾動項:vit是經(jīng)濟系統(tǒng)自身存在的隨機誤差,服從對稱正態(tài)分布,即vit~N(0,?啄2v);uit是技術(shù)無效率項,服從單側(cè)正態(tài)分布,即uit~N+(mit,?啄2u),mit是技術(shù)無效函數(shù)。
影響uit的因素很多,制度是重要的影響因素,此外還有企業(yè)規(guī)模、人力資本素質(zhì)、研發(fā)投入、能源消耗狀況、產(chǎn)業(yè)生命周期及產(chǎn)業(yè)密集度等。限于數(shù)據(jù)的可得性,將uit設(shè)定為人力資本素質(zhì)、研發(fā)投入、企業(yè)規(guī)模和制度的函數(shù),并考慮時間和地區(qū)因素:
mit=?漬+?茲t+?準(zhǔn)1Locit+?準(zhǔn)2Humit+?準(zhǔn)3RDit+?準(zhǔn)4Scaleit+?準(zhǔn)5Systemit+wit i=1,…,I;t=1,…,17(3)
其中,?漬i(i=1,…,5)是技術(shù)無效率函數(shù)中第i個因素的截距項;t為時間趨勢,系數(shù)?茲為正表明技術(shù)效率隨時間的推移遞減,反之亦然;Loc、Hum、RD、Scale和ystem是地區(qū)特征、人力資本素質(zhì)、研發(fā)投入、企業(yè)規(guī)模和制度,系數(shù)?準(zhǔn)i為正表明第i個因素對技術(shù)效率的作用是消極的,反之亦然。各個變量含義見表1。
(4)
式中?酌是指式(2)隨機擾動項占技術(shù)無效率項的比重,?酌越趨近于1,前沿生產(chǎn)函數(shù)和技術(shù)無效函數(shù)的設(shè)定就越合理,采用隨機前沿模型就更合適。
2. 數(shù)據(jù)來源與處理。文章主要數(shù)據(jù)來自《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒》,航空航天產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)最早可至1995年,所以研究期間為1995年~2011年,樣本是去除數(shù)據(jù)缺失較多的、海南、新疆、寧夏、云南、浙江、內(nèi)蒙古以外的其他22個省市。此外,價格指數(shù)來自各年《中國統(tǒng)計年鑒》。
各指標(biāo)數(shù)據(jù)選擇及處理如下:
(1)總產(chǎn)出(Y)選取了能大體反映產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當(dāng)年價總產(chǎn)值,并采用以1995年為基期的各省市第二產(chǎn)業(yè)價格指數(shù)進行縮減以消除價格干擾。
(2)勞動(L)選取從業(yè)人員平均數(shù),即年初就業(yè)人數(shù)與年末就業(yè)人數(shù)的均值。
(3)資本(K)的選取,1995~2005年為年末固定資產(chǎn)額,2006~2011年根據(jù)(5)式永續(xù)盤存法計算,即在上年折舊后加當(dāng)年固定資產(chǎn)投資額。航空航天產(chǎn)業(yè)是高技術(shù)產(chǎn)業(yè),資產(chǎn)提前報廢、更新、淘汰的可能性較大,設(shè)備的技術(shù)損耗也會導(dǎo)致固定資產(chǎn)價值驟減,在借鑒會計上飛機、電子設(shè)備等折舊處理方式將折舊率取值15%。之后,用各省市固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)將固定資產(chǎn)值統(tǒng)一折算到1995年不變價,其中廣東缺乏的1995~2000年價格指數(shù)數(shù)據(jù)用地理和經(jīng)濟水平接近的福建替代。
Kit=Kit-1(1-)+Iit(5)
其中,Kit、Kit-1、、Iit分別是i省t年固定資本存量、i省 t-1年固定資本存量、固定資產(chǎn)折舊率和i省t年固定資產(chǎn)投資額。
(4)無效率因素:①地區(qū)特征,將22個省市分為東中西3個地區(qū),分別取值1、2、3。②人力資本素質(zhì),是科學(xué)家和工程師占從業(yè)人員的比重。科學(xué)家和工程師知識水平高且實踐經(jīng)驗豐富,是技術(shù)創(chuàng)新的主要貢獻者,這一指標(biāo)能大致反映產(chǎn)業(yè)人力資本水平。③研發(fā)投入,是R&D經(jīng)費內(nèi)部支出占主營業(yè)務(wù)收入的比重,涵蓋了企業(yè)內(nèi)部開展R&D活動的實際支出,能準(zhǔn)確反映產(chǎn)業(yè)的R&D水平。其中,總產(chǎn)值以1995年為基期的第二產(chǎn)業(yè)價格指數(shù)進行了縮減。④企業(yè)規(guī)模,是產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值與企業(yè)數(shù)量的比值。產(chǎn)業(yè)內(nèi)企業(yè)的數(shù)量是衡量市場結(jié)構(gòu)和容量的重要指標(biāo),也能反映行業(yè)進入和退出的難度。⑤制度,用樊綱等(2011)的市場化進程指標(biāo)來刻畫,他從政府與市場關(guān)系、非國有經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)品市場發(fā)育程度、要素市場發(fā)育程度、市場中介組織發(fā)育與法律制度環(huán)境5個方面綜合測度了市場化進程,此外,用趨勢外推法估算缺失的1995年、1996年、2010年及2011年的數(shù)據(jù)。
三、 實證結(jié)果及分析
利用Frontier4.1軟件得出模型的參數(shù)估計值和檢驗結(jié)果,并得出各省市航空航天產(chǎn)業(yè)1995年~2011年的技術(shù)效率水平(見表2及表3)。
1. 航空航天產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)函數(shù)分析。據(jù)表2的結(jié)果,LR統(tǒng)計檢驗值的顯著性水平為1%,表明(1)式中誤差項vit-uit復(fù)合結(jié)構(gòu)明顯, SFA法比OLS法更恰當(dāng);估計量?酌=0.612統(tǒng)計結(jié)果顯著,表明技術(shù)無效率中隨機誤差項的影響高達61.2%、統(tǒng)計誤差等不可控因素比例低,模型設(shè)定合理可靠,有必要分析技術(shù)效率未能充分發(fā)揮的原因。截距和時間趨勢項系數(shù)為1.662和-0.061,表明1995年產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)進步水平為5.270(e1.662),之后以年均6.1%的速度下降。這可能的原因是:航空航天產(chǎn)業(yè)是國防科技工業(yè)中相對封閉、開放度小的行業(yè),盡管十五大以來進行了改革,但科研、生產(chǎn)兩張皮現(xiàn)象依舊存在,科技成果難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;國防科技工業(yè)改革是漸進式的,這也有可能是改革過程中出現(xiàn)的無序狀況。資本、勞動的彈性系數(shù)分別為0.350和0.712,表明勞動貢獻度是資本的2倍。這也說明航空航天產(chǎn)業(yè)是知識密集型產(chǎn)業(yè),科技人員在技術(shù)設(shè)備投入基礎(chǔ)上進行產(chǎn)品的發(fā)明、實用新型和外觀設(shè)計研發(fā);重大技術(shù)R&D中需要大量科技人員長期持續(xù)的共同開發(fā),勞動力及高科技人才作為稀缺要素發(fā)揮重要作用。此外,資本與勞動彈性系數(shù)之和大于1,表明產(chǎn)業(yè)具有容易形成規(guī)模報酬遞增的特征。
技術(shù)無效函數(shù)中,時間趨勢項系數(shù)值為-0.002,表明產(chǎn)業(yè)技術(shù)效率年均增加0.2%,但統(tǒng)計結(jié)果不顯著。前沿技術(shù)下降伴隨技術(shù)效率提高的原因可能是:①我國尚未形成自主創(chuàng)新的技術(shù)創(chuàng)新體制,還處于依賴國外先進技術(shù)的狀態(tài),如我國不具備生產(chǎn)渦輪風(fēng)扇發(fā)動機或先進火控系統(tǒng)的能力;②產(chǎn)業(yè)部分是國防科技工業(yè),具有公共產(chǎn)品的特征,會造成技術(shù)前沿下降的錯覺。例如某些航空產(chǎn)品或軍用航天器只是國防建設(shè)的需要,不參與市場流通,統(tǒng)計數(shù)據(jù)上無法顯示。地區(qū)變量系數(shù)值為0.079,統(tǒng)計結(jié)果略微顯著,表明東中西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)技術(shù)效率呈現(xiàn)遞減狀態(tài)。
人力資本素質(zhì)系數(shù)值為-0.010且統(tǒng)計結(jié)果較為顯著,表明人力資本能積極提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)效率,提高雇員中科學(xué)家和工程師人員的比重可以有效提高勞動生產(chǎn)率。Vandenbussche等(2006)的研究表明教育水平會使勞動力會對技術(shù)效率產(chǎn)生不同的影響,文章研究結(jié)果與其一致,表明科學(xué)家和工程師比重上升1%會提高1%技術(shù)效率水平,因為科學(xué)家和工程師具有較高的知識水平和豐富的實踐經(jīng)驗。可見,航空航天產(chǎn)業(yè)吸收的勞動力具有較高的素質(zhì)水平,對產(chǎn)業(yè)技術(shù)效率的提高做出了一定的貢獻。
研發(fā)投入系數(shù)值為0.022且統(tǒng)計結(jié)果顯著,表明研發(fā)投入對產(chǎn)業(yè)技術(shù)效率具有消極影響。研究期內(nèi)各省市及全國水平的研發(fā)投入總體上漲,但研發(fā)績效不高,這與鐘衛(wèi)等(2011)的研究結(jié)果一致,他認為在經(jīng)濟發(fā)展初期加大R&D投入能有效提高技術(shù)創(chuàng)新效率,但隨著企業(yè)深入發(fā)展應(yīng)重點調(diào)整經(jīng)費投入結(jié)構(gòu)。此外,航空航天產(chǎn)業(yè)企業(yè)大多由國家或國有控股,近年雖有下降但國有比例仍高達50%。雖然國有企業(yè)有規(guī)模、政府特許等優(yōu)勢,但激勵卻不充分。十五大以來中央對國防工業(yè)做出的多次部屬是對改革的進一步延伸。
企業(yè)規(guī)模系數(shù)值為-0.134且統(tǒng)計結(jié)果顯著,表明企業(yè)規(guī)模是積極的影響因素。產(chǎn)業(yè)具有高投入、高技術(shù)和高風(fēng)險等特點,進入的企業(yè)都有一定的規(guī)模。研究期內(nèi)各省市企業(yè)規(guī)模變化起伏:相對來說,黑龍江、江西、遼寧的企業(yè)規(guī)模曾較高(≥6億元/企業(yè))但變化急劇;大多數(shù)省市都在0~2之間。產(chǎn)業(yè)中大型企業(yè)比重不到20%,大中型企業(yè)比重在50%左右,并未形成良好的企業(yè)規(guī)模;此外,《2012年財富世界500強》排行榜中有12家航空公司,其中我國雖然有2家但上榜的中國航空工業(yè)集團公司在排名、主營業(yè)務(wù)收入和利潤方面都與排名第一的波音公司差距較大。
制度系數(shù)值為-0.148且統(tǒng)計結(jié)果顯著,是影響最大的因素。研究期內(nèi)各省市市場化程度逐年提高,東部優(yōu)于中部優(yōu)于西部;位于沿海的廣東、江蘇、福建、上海等省市的市場化程度最高,而西部陜西、甘肅等省市只有發(fā)達地區(qū)的一半。1964年推行的三線建設(shè)將44項中的21項國防工業(yè)企業(yè)投放在西部,可見產(chǎn)業(yè)半數(shù)左右企業(yè)在西部地區(qū);2001年實施的西部大開發(fā)政策一定程度上提高了西部省市的市場化程度,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供良好的市場環(huán)境。
2. 航空航天產(chǎn)業(yè)技術(shù)效率分析。根據(jù)計算結(jié)果(見表3-1及表3-2)對產(chǎn)業(yè)技術(shù)效率從區(qū)域角度進行分析。
(1)航空航天產(chǎn)業(yè)技術(shù)效率總體分析。依據(jù)測算結(jié)果(表3),表明研究期內(nèi)技術(shù)效率均值離效率前沿面較遠,僅為0.472,即實際產(chǎn)出水平只占最優(yōu)隨機產(chǎn)出水平的47.2%(表明既定產(chǎn)出水平下能節(jié)約52.8%的投入)。可見,產(chǎn)業(yè)未能發(fā)掘現(xiàn)有科技資源和技術(shù)潛力,資源使用效率、管理水平及產(chǎn)業(yè)技術(shù)實際利用率低。盡管產(chǎn)業(yè)平均技術(shù)效率不高,但總體是逐年增長的。
(2)航空航天產(chǎn)業(yè)技術(shù)效率區(qū)域分析。由于地域稟賦、國家政策不同造成我國東中西部經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)東強西弱。產(chǎn)業(yè)區(qū)域技術(shù)效率的具體情況(見表4):各個區(qū)域技術(shù)效率存在顯著差異;東西部增長較快,中部略微增長,所以2000年前原本領(lǐng)先的中部被東部趕超。各省市技術(shù)效率排行中,中部的黑龍江和江西排在第一和第三,技術(shù)效率值分別為0.85和0.75;大部分東部省市排名都很靠前;西部省市排名全部靠后,甘肅和山西技術(shù)效率值最低只有0.23。
航空航天產(chǎn)業(yè)區(qū)域技術(shù)效率差異顯著,最高省市和最低省市相差高達0.62。黑龍江、廣東、江西高效利用了現(xiàn)有技術(shù),效率值都在0.75以上;吉林、甘肅和山西效率最低;9省市技術(shù)效率不足0.4。從各省市的變動趨勢來看:高效率省市(≥0.60)除遼寧2003年前增長快速外的變化起伏;陜西、四川、甘肅、貴州、河北等低效率省市(≤0.3)正逐步釋放內(nèi)部潛力保持低速持續(xù)增長。
黑龍江研發(fā)投入處于中等且逐年增長、企業(yè)規(guī)模領(lǐng)先,產(chǎn)出水平很高,因而技術(shù)效率最高。黑龍江是工業(yè)發(fā)展的搖籃,產(chǎn)業(yè)全國影響大,其中哈爾濱民航產(chǎn)業(yè)發(fā)展也很突出。廣東位于沿海地區(qū),能吸引眾多外資和高技術(shù)人才,企業(yè)規(guī)模雖然遞減但處于全國領(lǐng)先,即使研發(fā)投入不高但產(chǎn)出規(guī)模大。盡管廣東沒有被納入軍事航空制造業(yè)布局,但在航空關(guān)聯(lián)制造業(yè)相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)市場占有率名列前茅,并在2010年推行《廣東省航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2010~2025年)》促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
山西、甘肅位于內(nèi)陸或經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū),產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對較為緩慢,技術(shù)效率值偏低。山西技術(shù)效率值總體下降;吉林技術(shù)效率大致維持在同一水平;甘肅的技術(shù)效率逐年緩慢提高;這些變化一部分是由于受當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的影響,一部分也與國家政策支持力度和國防科技工業(yè)布局有關(guān)。
四、 結(jié)論和建議
航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程應(yīng)重點關(guān)注技術(shù)效率問題。文章用SFA法實證測度了1995年~2011年航空航天產(chǎn)業(yè)的技術(shù)效率,并對時間、地區(qū)特征、人力資本素質(zhì)、研發(fā)投入、企業(yè)規(guī)模和制度等技術(shù)無效率因素進行了分析,得出如下結(jié)果:
1. 我國航空航天產(chǎn)業(yè)技術(shù)效率水平較低,研究期內(nèi)均值只有0.472。技術(shù)效率各年均值波動增長,雖然從0.374上升到0.539,但仍有46%的上升空間。從無效率因素來看,時間趨勢不是很顯著;人力資本素質(zhì)、企業(yè)規(guī)模、制度因素對技術(shù)效率具有積極的影響,應(yīng)適當(dāng)加大或提高這部分的水平;研發(fā)投入作用消極,應(yīng)對投入結(jié)構(gòu)進行調(diào)整。
2. 航空航天產(chǎn)業(yè)技術(shù)效率存在區(qū)域差異,區(qū)域效率均值排序為東部>中部>西部,黑龍江、廣東、江西技術(shù)效率值排名前三,吉林、甘肅和山西排名最末。值得注意的是,研究期間內(nèi)西部技術(shù)效率持續(xù)穩(wěn)定的增長,中部是早期處于領(lǐng)先的情況下后期被東部趕超。
綜上所述,人力資本素質(zhì)、企業(yè)規(guī)模和制度等因素對航空航天產(chǎn)業(yè)技術(shù)效率具有積極影響,研發(fā)投入的作用是消極的。為了加快我國航空航天產(chǎn)業(yè)的增長,不僅需要完善教育、培訓(xùn)和人力資源開發(fā)體系,也應(yīng)當(dāng)擴大企業(yè)規(guī)模、使之形成規(guī)模效應(yīng),并推進市場化改革,保證所需人才、基礎(chǔ)設(shè)施和制度支撐條件,此外也應(yīng)改革國防科研體系,在改革研發(fā)投入結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提高研發(fā)投入,最終促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
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[關(guān)鍵詞] 高技術(shù)產(chǎn)品;國際分工;貿(mào)易模式
[中圖分類號] F752 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號]
一、引言
我國自實施“科技興貿(mào)”戰(zhàn)略以來,相繼制定了一系列鼓勵高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的貿(mào)易政策和產(chǎn)業(yè)政策,這些政策極大地促進了我國高技術(shù)產(chǎn)品國際貿(mào)易的開展。我國科技部《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)(2012)》顯示,2011年中國高技術(shù)產(chǎn)品進出口總額突破萬億美元,貿(mào)易順差達856億美元;中國香港、美國和歐盟是我國高技術(shù)產(chǎn)品的前三大出口市場,共占據(jù)61.4%的出口份額,而香港地區(qū)多為轉(zhuǎn)口貿(mào)易,最終消費地則主要以美國和歐盟為主;我國高技術(shù)產(chǎn)品的進口主要來自于亞洲的韓國、中國臺灣和日本,三者之和占據(jù)我國高技術(shù)產(chǎn)品進口市場45.1%的份額,而歐盟和美國則位居其后。
金融危機爆發(fā)后,美國推出創(chuàng)新戰(zhàn)略,提出“再工業(yè)化”之路和清潔能源計劃,重振美國經(jīng)濟;我國一直將高技術(shù)產(chǎn)業(yè)列為重點發(fā)展和扶持的產(chǎn)業(yè)之一,金融危機后我國制定了《電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》,并將加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)作為應(yīng)對金融危機的重要舉措。鑒于美國在全球高技術(shù)領(lǐng)域的重要地位,以及我國與美國經(jīng)貿(mào)關(guān)系的相對重要性,分析我國與美國高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易,具有重要意義。
二、數(shù)據(jù)來源與分析指標(biāo)
(一)數(shù)據(jù)來源
我國科技部和商務(wù)部參照美國先進技術(shù)產(chǎn)品(Advanced Technology Product, ATP)進出口目錄,確定了中國高技術(shù)產(chǎn)品進出口統(tǒng)計目錄。該目錄包括生物技術(shù)、生命科學(xué)技術(shù)、光電技術(shù)、計算機與通信技術(shù)、電子技術(shù)、計算機集成制造技術(shù)、材料技術(shù)、航空航天技術(shù)和其他技術(shù)共九大技術(shù)領(lǐng)域,突出了高、精、尖的技術(shù)特點。按照國際可比性原則,本文依據(jù)海關(guān)合作理事會《商品名稱及編碼協(xié)調(diào)制度(HS)》,選取六位數(shù)《HS2002》版本的上述九大領(lǐng)域高技術(shù)產(chǎn)品年度進出口統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為研究對象,樣本區(qū)間為2002-2011年,數(shù)據(jù)來源于聯(lián)合國商品貿(mào)易數(shù)據(jù)庫(UN COMTRADE),其中報告國選擇中國,伙伴國選擇美國,貿(mào)易流向包括進口和出口。
(二)分析指標(biāo)
1.GL指數(shù)
Grubel和Lloyd(1975)年提出GL指數(shù),作為衡量產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易(Intra-Industry Trade, IIT)水平的重要指標(biāo):
其中Xi與Mi分別表示i產(chǎn)業(yè)的出口額和進口額,GLi∈[0,1],0表示完全產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易,1表示完全產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易。若i產(chǎn)業(yè)中包含n種產(chǎn)品,則以每種產(chǎn)品的進出口額占i產(chǎn)業(yè)進出口總額的比重為權(quán)數(shù)計算的i產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易指數(shù):
當(dāng)產(chǎn)品分類不夠精細時計算出的GL指數(shù),容易產(chǎn)生產(chǎn)業(yè)匯總偏誤,虛高產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平,影響實證研究的解釋力,因此學(xué)者建議至少采用SITC三位數(shù)層次或HS四位數(shù)層次的貿(mào)易數(shù)據(jù),衡量產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平;由于UN COMTRADE數(shù)據(jù)庫中對于商品成交數(shù)量單位的統(tǒng)計,HS統(tǒng)計數(shù)據(jù)要比SITC統(tǒng)計數(shù)據(jù)記錄得詳細,例如對于不同的商品采用升、千克、件數(shù)等具體單位,計算進出口單位價值時相對科學(xué)。所以,本文選取HS六位數(shù)編碼統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為研究樣本。
2.貿(mào)易特化系數(shù)
GL指數(shù)只是衡量了產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易的水平,不區(qū)分國際貿(mào)易流向,因此可以借助貿(mào)易特化系數(shù)(Trade Specialization Coefficient, TSC)加以補充。i產(chǎn)業(yè)的TSC表示為:
一般而言,TSCi∈[-1,1]。TSC越接近于1,說明該產(chǎn)業(yè)出口額遠超過進口額,該產(chǎn)業(yè)的國際競爭力就越強;反之,若TSC越接近于-1,則說明該產(chǎn)業(yè)出口額遠小于進口額,該產(chǎn)業(yè)在國際市場上的競爭力就越弱。
3.FF份額指數(shù)
Fontagné和Freudenberg(1997)將貿(mào)易類型劃分為產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易、水平產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易和垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易,進而可以計算不同類型貿(mào)易所占的份額。
一般而言,各國出口統(tǒng)計以FOB價格計值,進口以CIF價格計值,考慮到運費、保險和利潤等因素,在FOB價格基礎(chǔ)上加成25%是合理的,即質(zhì)量相當(dāng)?shù)耐N產(chǎn)品的出口單價和進口單價之比( )應(yīng)位于合理的區(qū)間內(nèi),此時雙方開展的貿(mào)易類型為水平型貿(mào)易;若 超出該區(qū)間,則雙方進行的貿(mào)易為垂直型貿(mào)易。表1體現(xiàn)了這種思路。
4. FF份額指數(shù)擴展
盡管FF份額指數(shù)能夠顯示出產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易、水平產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易和垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易的份額,但不能衡量出貿(mào)易國出口產(chǎn)品的價格水平和競爭力水平,從而無法判斷在垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)分工中所處的位置。鑒于中美高技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易以垂直型為主,因此可以在FF份額指數(shù)的基礎(chǔ)上,進一步將垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易劃分為兩種類型:低端垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易(VIITL)和高端垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易(VIITH)。若 1.25,則貿(mào)易類型為VIITH。從事VIITL的國家以生產(chǎn)和出口低質(zhì)低價產(chǎn)品為主,在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈國際分工中處于加工制造環(huán)節(jié);而從事VIITH的國家則以生產(chǎn)和出口優(yōu)質(zhì)高價產(chǎn)品為主,在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈分工中處于研發(fā)設(shè)計和品牌營銷環(huán)節(jié)。
三、中美高技術(shù)產(chǎn)品分工與貿(mào)易模式分析
(一)產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平
九大技術(shù)領(lǐng)域中,生物技術(shù)和其他技術(shù)的產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平偏低,樣本區(qū)間內(nèi)GL指數(shù)均低于0.1,年度均值分別為0.06和0.04,標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.01和0.03;生命科學(xué)技術(shù)和材料技術(shù)的產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平相對較高,年度均值分別為0.35和0.44,標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.02和0.22,材料技術(shù)的產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平波動相對較大,2011年和2012年產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平較高,分別為0.75和0.81;計算機與通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平呈下降趨勢,由2012年的0.29逐漸降至2011年的0.05,轉(zhuǎn)變?yōu)橐援a(chǎn)業(yè)間貿(mào)易模式為主;光電技術(shù)和電子技術(shù)的產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平基本穩(wěn)定;航空航天技術(shù)的產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易水平近年來略有增長。
(二)產(chǎn)品競爭力
九大技術(shù)領(lǐng)域中,計算機與通信技術(shù)、其他技術(shù)產(chǎn)品TSC歷年均為正,均值分別為0.88和0.66,說明我國該兩類產(chǎn)品具有較強的競爭力和比較優(yōu)勢;電子技術(shù)、計算機集成制造技術(shù)、材料技術(shù)和航空航天技術(shù)四類產(chǎn)品歷年TSC均為負值,說明我國這四類產(chǎn)品在國際競爭中處于比較劣勢;光電技術(shù)產(chǎn)品由負值逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檎担f明我國此類產(chǎn)品正逐漸建立起比較優(yōu)勢;生物技術(shù)產(chǎn)品逐漸由正值轉(zhuǎn)變?yōu)樨撝担f明該類產(chǎn)品的國際競爭力惡化;生命科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品整體而言呈處于比較劣勢。
從全部高技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)品來看,對美貿(mào)易中,我國具有弱比較優(yōu)勢,這似乎與上述按領(lǐng)域分析的結(jié)果相矛盾,因而需要做進一步分析。通過計算每個技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)品進出口額占所有高技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)品的進出口額的比重,可以得到我國高技術(shù)產(chǎn)品對美貿(mào)易的結(jié)構(gòu)。
由表4可以看出,我國九大技術(shù)領(lǐng)域中,計算機與通信技術(shù)產(chǎn)品的進出口額占據(jù)絕對優(yōu)勢,歷年平均比重達67%,其次是電子技術(shù)產(chǎn)品和航空航天技術(shù)產(chǎn)品, 歷年平均比重分別為12%和8%,由此不難解釋我國對美貿(mào)易高技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)品的弱比較優(yōu)勢。
(三)貿(mào)易模式
采用FF方法計算的同一產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易份額、水平產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易份額和垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易份額三者之和等于1,因此,可以采用三角形圖直觀地分析上述貿(mào)易類型,離頂點越近,說明該類型貿(mào)易份額越多;離頂點越遠,則該種類型貿(mào)易份額越少。
圖1顯示出各標(biāo)志點離水平產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易頂點較遠,說明整體而言,我國高技術(shù)產(chǎn)品水平產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易比重過低。生物技術(shù)、其他技術(shù)以產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易為主,這與GL指數(shù)相符;材料技術(shù)產(chǎn)品以產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易為主,2002年,材料技術(shù)產(chǎn)品以垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易為主,而2011年水平產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易則占據(jù)近40%的份額;電子技術(shù)產(chǎn)品2002年三種貿(mào)易類型均占據(jù)一定比例,到2011年則發(fā)展為以垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易為主,兼有少量產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易;航空航天技術(shù)、計算機與通信技術(shù)、計算機集成制造技術(shù)和光電技術(shù)產(chǎn)品以產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易和垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易為主,產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易份額要大于垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易份額;生命科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易和垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易均有,但垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易份額要明顯大于產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易份額。
(四)產(chǎn)業(yè)分工
由于生命科學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)和材料技術(shù)產(chǎn)品垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易份額較高,因此,進一步計算這三類產(chǎn)品VIITL和VIITH在垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易中所占比重,從而可以判斷出,我們在產(chǎn)業(yè)鏈分工中所處的位置。
由表5可見,各年份我國生命科學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)產(chǎn)品VIITL的比重明顯高于VIITH的比重,說明這兩類產(chǎn)品出口單位價格明顯低于進口價格,在中美產(chǎn)業(yè)分工中處于產(chǎn)業(yè)鏈低端,對美貿(mào)易中,以出口低價格低技術(shù)含量、進口高價格高技術(shù)含量的產(chǎn)品為主;材料技術(shù)產(chǎn)品起初處于產(chǎn)業(yè)鏈高端,然而,近年競爭優(yōu)勢逐漸喪失,2011年對美貿(mào)易中,主要出口低端產(chǎn)品。
四、結(jié)論與建議
依據(jù)樣本數(shù)據(jù)計算,2002年中美高技術(shù)產(chǎn)品進出口總額243億美元,順差41億美元;2011年進出口總額則增為1150億美元,順差擴大至591億美元。雖然整體而言,我國對美高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易呈現(xiàn)順差,但是我國高技術(shù)產(chǎn)品競爭力不均衡,只是在計算機與通信技術(shù)和其他技術(shù)領(lǐng)域建立了比較優(yōu)勢,對美貿(mào)易以產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易模式為主,互補性較強;光電產(chǎn)品領(lǐng)域正逐漸建立起比較優(yōu)勢;而其他6個領(lǐng)域均處于比較劣勢,此外,我國高技術(shù)產(chǎn)品對美貿(mào)易順差與美國對華技術(shù)出口管制有很大關(guān)系。
中美高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易模式以產(chǎn)業(yè)間貿(mào)易和垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易為主,而垂直產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易份額較多的生命科學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)和材料技術(shù)產(chǎn)品分工中,我國處于產(chǎn)業(yè)鏈低端,以加工制造為主,缺乏核心技術(shù)和自主創(chuàng)新產(chǎn)品,缺乏國際知名品牌,出口產(chǎn)品附加值很低,國際競爭力不足。因此,建議采取如下對策:
(一)多角度入手解決中美高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易失衡問題
在我國具有比較優(yōu)勢的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,如計算機與通信技術(shù)領(lǐng)域,鼓勵企業(yè)積極參與國際分工和和國際市場競爭,擴大對美直接投資數(shù)額,實施“走出去”戰(zhàn)略,進行國際化經(jīng)營,有助于減輕對美貿(mào)易順差壓力,減少貿(mào)易摩擦;改善對美高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易結(jié)構(gòu),適度降低加工貿(mào)易所占比重,促進加工貿(mào)易轉(zhuǎn)型升級,使其由簡單的組裝加工向研發(fā)設(shè)計、營銷物流等高端環(huán)節(jié)延伸;重視進口對于外貿(mào)協(xié)調(diào)發(fā)展的平衡作用,在技術(shù)管制相對寬松的領(lǐng)域,可以根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,擴大產(chǎn)品的進口規(guī)模,在技術(shù)管制相對嚴(yán)格的領(lǐng)域,只要技術(shù)條件允許,可考慮進口其中間產(chǎn)品,在國內(nèi)加工成成品銷售,有助于減少貿(mào)易順差;加強與美國在知識產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域的溝通與協(xié)商,敦促其放寬對華技術(shù)出口限制,為雙邊高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易營造良好的氛圍,有助于扭轉(zhuǎn)高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易失衡的局面。
(二)鼓勵我國高技術(shù)企業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈上游攀升,提高在國際分工中的地位
建立有利于企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的微觀激勵機制,加大對高技術(shù)企業(yè)的扶持力度,增加對高技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)投入。引領(lǐng)企業(yè)加快轉(zhuǎn)變外貿(mào)發(fā)展方式,注重產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)營效益的穩(wěn)步提高,使企業(yè)從依賴低成本競爭向依靠綜合實力競爭轉(zhuǎn)變,從規(guī)模擴張向集約化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變,不斷提高自主創(chuàng)新能力,提高產(chǎn)品的附加值,提高擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高技術(shù)產(chǎn)品的貿(mào)易比重,這既是我國開展高新技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易的關(guān)鍵所在,又是增強我國高技術(shù)產(chǎn)品國際競爭力的根本途徑。此外,積極探索技術(shù)引進新模式,提高技術(shù)引進的有效性,打破技術(shù)引進中的不良循環(huán),不斷提高外資項目的技術(shù)含量和層次,制定優(yōu)惠政策引進我國真正需要的高技術(shù)項目。鼓勵美國高技術(shù)企業(yè)來我國直接投資,設(shè)立研發(fā)中心,不但可以繞過美國設(shè)置的高技術(shù)產(chǎn)品出口壁壘,而且能夠在技術(shù)引進的基礎(chǔ)上加快消化吸收與開拓創(chuàng)新進程,提高國內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新的起點和水平,在產(chǎn)業(yè)鏈國際分工中爭取到有利地位。
(三)政府應(yīng)為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)營造良好的制度環(huán)境
首先,加快推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,使高技術(shù)產(chǎn)業(yè)成為我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和升級的重要推動因素。其次,加快研究和制定符合WTO規(guī)則的產(chǎn)業(yè)和貿(mào)易政策體系,并根據(jù)我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的不同發(fā)展階段和技術(shù)特征,實施有差別的政策,著力培育和發(fā)展技術(shù)先進、競爭力強的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系。與美國相比,我國生物技術(shù)、計算機集成制造技術(shù)、航空航天技術(shù)等關(guān)鍵領(lǐng)域明顯處于比較劣勢,在今后的政策中應(yīng)予以傾斜。第三,落實科技興貿(mào)規(guī)劃,建立和健全國內(nèi)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的稅收和投融資政策,適當(dāng)加大對部分高技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)品的出口退稅力度,強化對高技術(shù)企業(yè)尤其是小微企業(yè)的信貸支持和風(fēng)險資本投入,發(fā)揮出口信用保險對高技術(shù)產(chǎn)品貿(mào)易的支持作用等,解決高技術(shù)企業(yè)的融資困境問題。第四是加強與國外政府、企業(yè)間的交流與合作,堅持以人為本,完善高技術(shù)產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)、培訓(xùn)和激勵機制。
[參考文獻]
世界航天工業(yè)經(jīng)過五十多年的發(fā)展,目前規(guī)模已相當(dāng)可觀。在不同程度上建立了航天工業(yè)的國家和地區(qū)已有20多個,但在能力與水平上,各國的相互差距仍然很大。目前,世界航天工業(yè)主要分布在一些發(fā)達國家和大國,以美國最為發(fā)達,俄羅斯、歐洲和日本的航天工業(yè)也相當(dāng)發(fā)達,發(fā)展中國家中,中國、印度、巴西等國的航天工業(yè)都有一定的能力和水平。
一、美國的航天工業(yè)
美國的航天工業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展已形成了龐大的科研生產(chǎn)體系,從事航天工業(yè)的員工人數(shù)近百萬人,其中科研和工程技術(shù)人員約占到總數(shù)的近80%。美國從事與航天有關(guān)的研究與咨詢活動的研究機構(gòu)及學(xué)會等約有200多家。按照航天產(chǎn)品和導(dǎo)彈的總體、動力系統(tǒng)和電子設(shè)備三大部分的主要承包商統(tǒng)計,約有370多家公司;如果將有關(guān)設(shè)備、儀器儀表、地面設(shè)備、電子元器件及原材料企業(yè)也計算在內(nèi),則為航天產(chǎn)品配套的公司有1000多家。美國大型航天和導(dǎo)彈公司大多從事航空航天業(yè)務(wù),同時經(jīng)營多種業(yè)務(wù),有雄厚的技術(shù)開發(fā)設(shè)計能力。
美國將空間開發(fā)與利用作為綜合國力新的增長點,確立了發(fā)展空間能力為基本國策,不斷加強國家對航天工業(yè)的協(xié)調(diào),實施商業(yè)化空間政策,對民用和軍用航天計劃在技術(shù)開發(fā)、發(fā)射和服務(wù)支持方面進行最大限度的協(xié)作,并廣泛參與世界范圍的競爭。美國已形成了一套比較完善的航天與導(dǎo)彈工業(yè)管理體制。總統(tǒng)與國會為決策層,總統(tǒng)負責(zé)航天和導(dǎo)彈工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略決策和方針政策,國會進行航天和工業(yè)管理的立法,監(jiān)督政府有關(guān)部門的航天和導(dǎo)彈工業(yè)管理工作,并通過預(yù)算撥款和政策對航天和導(dǎo)彈工業(yè)進行宏觀調(diào)控。國防部與國家航空航天局(NASA)為計劃層,國防部是軍用航天和導(dǎo)彈的主管部門,NASA是美國民用航天活動的政府主要管理部門,并承擔(dān)部分軍用航空航天計劃,NASA還與其它政府部門負責(zé)商業(yè)航天規(guī)劃的實施。承包商(工業(yè)界)、科研部門、大學(xué)等為實施層。
美國在航天工業(yè)上的投資遠遠超出其它國家,2001年達到288億美元,約占世界所有國家航天預(yù)算總和的75%。
到目前為止,美國不僅形成了龐大的航天和導(dǎo)彈研發(fā)、生產(chǎn)和管理體系,而且不論是航天運載工具和航天器、還是各類導(dǎo)彈,均形成種類齊全、型號繁多的體系。美國具有世界上最強大的航天運載能力,擁有重型、大、中、小型等多種系列運載火箭,目前只有美國的航天飛機是世界上唯一投入使用的可重復(fù)使用的運載器,在研的及預(yù)研的可重復(fù)使用的運載器數(shù)量最多時達到十幾種;美國載人航天和空間探測技術(shù)發(fā)展成熟,目前領(lǐng)導(dǎo)和管理著龐大而復(fù)雜的國際空間站工程,數(shù)十個空間探測器探測了月球、行星和星際,各類在軌的衛(wèi)星門類齊全。自人類發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星以來,各國發(fā)射了5000余顆衛(wèi)星,其中美國占了將近一半。
美國的航天和導(dǎo)彈技術(shù)始終處于世界領(lǐng)先地位,這與其長期保持雄厚的航天工業(yè)基礎(chǔ)和持續(xù)的創(chuàng)新能力分不開。航天與導(dǎo)彈技術(shù)屬于綜合技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù),需要以各專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)。美國十分重視國防技術(shù)基礎(chǔ)的發(fā)展,國防部制訂的15項國防關(guān)鍵技術(shù),其中12項都用于航天和導(dǎo)彈的研發(fā)。而這些關(guān)鍵技術(shù)的絕大多數(shù)在世界居領(lǐng)先地位。
二、俄羅斯航天工業(yè)
俄羅斯繼承了蘇聯(lián)大部分航天與導(dǎo)彈工業(yè)的科研設(shè)計機構(gòu)和工業(yè)企業(yè),保留了規(guī)模巨大航天與導(dǎo)彈工業(yè)的基礎(chǔ),以及雄厚的科研、生產(chǎn)、試驗和應(yīng)用能力。獨立后,俄聯(lián)邦政府給航天與導(dǎo)彈工業(yè)的財政撥款銳減,許多已列入航天與導(dǎo)彈計劃的研制和生產(chǎn)項目被取消或推遲,航天與導(dǎo)彈工業(yè)受到巨大的影響。但由于蘇聯(lián)航天與導(dǎo)彈工業(yè)的龐大規(guī)模和堅實的基礎(chǔ),使俄羅斯至今仍然保持著一個實力僅次于美國、許多領(lǐng)域可以與美國并駕齊驅(qū)的航天與導(dǎo)彈工業(yè)強國的地位。
俄羅斯非常重視航天工業(yè)的發(fā)展,在經(jīng)費有限,航天與導(dǎo)彈發(fā)展規(guī)模縮小的情況下,突出保證國家航天與導(dǎo)彈重點項目的實施和發(fā)展,繼續(xù)保持重點航天與導(dǎo)彈技術(shù)在世界的領(lǐng)先地位。俄羅斯將核威攝力量做為國家安全的基石,保持和發(fā)展包括新型戰(zhàn)略導(dǎo)彈在內(nèi)的戰(zhàn)略核力量,確保獨立研制、生產(chǎn)先進戰(zhàn)略導(dǎo)彈系統(tǒng)的能力。鼓勵航天與戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈產(chǎn)品的出口,積極開展國際航天合作。
目前,俄羅斯航空航天局直接管理著從事航天與導(dǎo)彈系統(tǒng)及相關(guān)部件研制的研究設(shè)計機構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)一百多家,另有航空航天局內(nèi)外的45家企業(yè)通過合作參與航天器與導(dǎo)彈的研制生產(chǎn),還有一些俄羅斯與國外合資的航天企業(yè)。從事航天與導(dǎo)彈研制與生產(chǎn)的雇員近30萬。從獨立后的1992年至2000年底,俄羅斯共進行了316次航天發(fā)射,先后發(fā)射了454個各種軌道的航天器。近5年來,俄羅斯平均每年約進行20~30次航天發(fā)射,發(fā)射數(shù)量大約是蘇聯(lián)時期的1/3。俄羅斯的航天產(chǎn)品包括各種航天運載器、衛(wèi)星和深空探測器、載人飛船與空間站,建立了完整的航天飛行控制與測量系統(tǒng),開展了全面的航天應(yīng)用與豐富空間科學(xué)研究活動,是美國之外全球航天產(chǎn)品最齊全、設(shè)施最配套的國家。俄羅斯已經(jīng)形成種類齊全、產(chǎn)品配套的導(dǎo)彈武器系統(tǒng)。總體上說,在許多領(lǐng)域俄羅斯導(dǎo)彈武器系統(tǒng)在品種、技戰(zhàn)術(shù)水平上都可與美國匹敵。
三、歐洲航天工業(yè)
法國是西歐第一航天大國,也是美國和俄羅斯之后的世界第三航天大國。它擁有強大的運載火箭與航天器制造能力和類型較齊全、規(guī)模較龐大的導(dǎo)彈研制生產(chǎn)能力。法國航天和導(dǎo)彈工業(yè)的規(guī)模在西歐居第一位,從業(yè)人數(shù)和銷售額均高居西歐各國之首。法國能獨立或為主研制各種大型運載火箭,通信、偵察和對地觀測衛(wèi)星,較大型航天器以及各種類型的導(dǎo)彈,共研制過或正在研制約5個系列的運載火箭、約15種型號的衛(wèi)星、3種型號的航天器和約60種型號的導(dǎo)彈,具備總體設(shè)計、推進、制導(dǎo)、結(jié)構(gòu)、防熱等分系統(tǒng)設(shè)計與研制以及電池、火工品等零部件研制能力。法國研制生產(chǎn)的各種運載火箭、衛(wèi)星 、航天器和導(dǎo)彈具有較高的技術(shù)和應(yīng)用水平。其中,通信和遙感衛(wèi)星性能接近世界先進水平,并帶頭打破了美國對國際商業(yè)通信衛(wèi)星研制市場的壟斷,成為“阿拉伯衛(wèi)星”和“土耳其衛(wèi)星”的主承包商;反艦導(dǎo)彈、防空導(dǎo)彈、空空導(dǎo)彈的性能基本接近或達到美國同類武器系統(tǒng)的水平。法國航天大型企業(yè)的基礎(chǔ)雄厚、設(shè)備精良、技術(shù)先進,如在“阿里安”火箭總裝車間擁有現(xiàn)代化的機器人、加工中心、CAD/CAM、數(shù)學(xué)仿真、模擬仿真等設(shè)備,其設(shè)計、研制、管理手段均非常先進。
英國航天和導(dǎo)彈工業(yè)的規(guī)模,在西方國家中處于前列。英國有比較配套的航天工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),研發(fā)、生產(chǎn)能力與水平在西方國家中處于前列。英國航天工業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)注重選擇重點發(fā)展方向,主要是在對地觀測衛(wèi)星、小衛(wèi)星和衛(wèi)星軟件等領(lǐng)域的研發(fā)、生產(chǎn)中具有很強的實力;在通信衛(wèi)星技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)中處于世界先進水平;能獨立研發(fā)、生產(chǎn)衛(wèi)星整星和探空火箭,但不能獨立研發(fā)、生產(chǎn)運載火箭。英國雖然缺乏戰(zhàn)略導(dǎo)彈生產(chǎn)能力,但在戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈領(lǐng)域,除了不具備獨立研制生產(chǎn)巡航導(dǎo)彈的能力外,其它戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈不僅可以獨立研發(fā)和生產(chǎn),而且其水平位居世界先進行列,至今已經(jīng)生產(chǎn)了30多種型號的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈。英國的航天與導(dǎo)彈產(chǎn)品在國際市場上具有一定的競爭力,其中每年戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的出口貿(mào)易額達10多億英鎊。
德國近年來在航天器系統(tǒng)設(shè)計、制造、管理和工程總承包方面積累了豐富的經(jīng)驗,掌握了許多領(lǐng)域的關(guān)鍵先進技術(shù)。在單、雙組元液體推進系統(tǒng),硅太陽電池及復(fù)合材料電池板,衛(wèi)星姿控系統(tǒng),行波管放大器,光學(xué)儀器,電火箭發(fā)動機技術(shù)等領(lǐng)域擁有世界一流技術(shù)。在大型運載火箭第二級液體芯級、液體捆綁助推器、上面級液體火箭發(fā)動機、姿控發(fā)動機和火箭結(jié)構(gòu)件的研制上具有豐富的經(jīng)驗。德國具有應(yīng)用衛(wèi)星和科學(xué)實驗衛(wèi)星整星研制的能力,并擁有很高衛(wèi)星制造水平,尤其在衛(wèi)星太陽電池系統(tǒng)、姿控系統(tǒng)、光學(xué)儀器、衛(wèi)星通信有效載荷、衛(wèi)星單組元和雙組元推力器及電推進系統(tǒng)領(lǐng)域擁有先進水平。德國近年來積極參與了歐洲阿里安4、阿里安5運載火箭的研制和生產(chǎn),并自己研制了哥白尼德國郵政衛(wèi)星。德國不生產(chǎn)戰(zhàn)略導(dǎo)彈產(chǎn)品,研制的導(dǎo)彈產(chǎn)品主要有地空導(dǎo)彈、空地導(dǎo)彈、空空導(dǎo)彈、反艦導(dǎo)彈、反坦克導(dǎo)彈等。
意大利航天與導(dǎo)彈工業(yè)規(guī)模在西歐排名第四位。意大利的航天工業(yè)在歐洲具有較先進的技術(shù)水平,能夠獨立開發(fā)衛(wèi)星系統(tǒng)和輕型運載火箭。在大型運載火箭固體助推器、衛(wèi)星平臺、衛(wèi)星通信高頻技術(shù)、通信衛(wèi)星有效載荷、衛(wèi)星天線、遠地點發(fā)動機領(lǐng)域位于歐洲前列。意大利作為主承包商研制的典型衛(wèi)星型號有意大利衛(wèi)星-1、-2通信衛(wèi)星,阿蒂米斯先進中繼和技術(shù)衛(wèi)星,宇宙-昴星團衛(wèi)星,米塔科學(xué)小衛(wèi)星。與其他國家聯(lián)合研制的航天器有多種型號。意大利目前作為主承包商正在研制維加輕型運載火箭;參加了國際空間站項目,承擔(dān)了多功能增壓后勤艙(MPLM)等重大項目的研制。在導(dǎo)彈領(lǐng)域,主要通過與法國、德國、英國和美國等國家合作的方式研制生產(chǎn)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈,產(chǎn)品包括反艦導(dǎo)彈、防空導(dǎo)彈、空空導(dǎo)彈、空地(艦)導(dǎo)彈和反坦克導(dǎo)彈。
【關(guān)鍵詞】河北省廊坊市 航天戰(zhàn)略 新興產(chǎn)業(yè)
【中圖分類號】F276.44 【文獻標(biāo)識碼】A
我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè),經(jīng)過改革開放多年努力,已經(jīng)取得了重要實質(zhì)性成果,尤其表現(xiàn)在我國社會經(jīng)濟快速增長。但是,隨著全球經(jīng)濟和金融一體化趨勢不斷深入,我國各項產(chǎn)業(yè)正面臨著嚴(yán)峻考驗,2008年金融危機以來,國民生產(chǎn)總值和貿(mào)易出口額獲得了進一步增加,這一結(jié)果主要還是以高額資源消費為代價。世界各國都更加關(guān)注高新科學(xué)技術(shù)和構(gòu)建未來可持續(xù)發(fā)展的制高點,如何構(gòu)建符合我國國情的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和培植具有核心競爭力的新產(chǎn)業(yè),已經(jīng)成為國家宏觀政策制定的主要方向和學(xué)術(shù)界研究的一個熱點問題。
2012年,我國出臺關(guān)于《“十二五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,更加明確我國著力發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的相關(guān)政策和指導(dǎo)方針,由于航天產(chǎn)業(yè)從自身建設(shè)和功能性外延等特征,更加成為我國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性支撐石。2011年,河北省政府與中國航天科技集團公司簽署區(qū)域地方和航天產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略框架協(xié)議,在“十二五”期間,共同促進河北省社會經(jīng)濟和航天產(chǎn)協(xié)同發(fā)展,主要包括:運載火箭制造及實驗、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等五個主要內(nèi)容。而廊坊市在河北省具有得天獨厚的位置優(yōu)勢,廊坊航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)建設(shè),對于我國航天工業(yè)可持續(xù)發(fā)展、京津航天產(chǎn)業(yè)的拓展和延伸、地方傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)全面系統(tǒng)升級都有著關(guān)鍵性的實踐性理論意義。
航天戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是基于高新技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)相互融合,代表著我國科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,近年來,河北省在推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和突出新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)方面,推出了一系列具有導(dǎo)向性政策措施,而這些實踐性政策性策略,對于航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)長足進步起到關(guān)鍵性作用,并且取得一定的成效。但是不可回避的是,河北省產(chǎn)業(yè)調(diào)整和戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)培育過程中,受到理論和經(jīng)驗等多維度影響,以及實際客觀條件局部限制,產(chǎn)生很多新問題。
河北省航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要性
航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展將會直接帶動一系列戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)培育和學(xué)科技術(shù)的融合式發(fā)展,我國經(jīng)過幾十年的航天工業(yè)的探索和建設(shè),已經(jīng)構(gòu)建出我國航天產(chǎn)業(yè)體系結(jié)構(gòu),并且航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展邁入了一個新發(fā)展階段和歷史時期。
航天產(chǎn)業(yè)具有重要的戰(zhàn)略導(dǎo)向性。航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展直接關(guān)系到我國高端裝備制造建設(shè)和發(fā)展,是我國眾多行業(yè)中具有高新科學(xué)技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)之一,同時對于我國企業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,起到戰(zhàn)略導(dǎo)向性作用。①航天產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用,對于我國社會經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的技術(shù)支撐和推進性作用效果,在提升我國人民生活質(zhì)量、國際地位和綜合國力方面,更加強調(diào)其戰(zhàn)略性影響意義,一方面代表著我國在國際航天發(fā)展領(lǐng)域地位,另一方面也能夠表示我國核心國防實力。例如美國航天協(xié)會關(guān)于航空航天技術(shù)的相關(guān)說明,②即該技術(shù)是否領(lǐng)先于世界水平,直接關(guān)系到國家各個方面戰(zhàn)略性安危,發(fā)展航空航天技術(shù)是現(xiàn)在乃至未來長期投入和建設(shè)國家安全戰(zhàn)略。可見,航天產(chǎn)業(yè)在我國社會經(jīng)濟和軍事中占據(jù)核心地位,河北省航天戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)建設(shè),將會直接關(guān)系到我國航天產(chǎn)業(yè)整體規(guī)劃和可持續(xù)發(fā)展。
航天產(chǎn)業(yè)的技術(shù)多樣性和鏈條可擴性。航天產(chǎn)業(yè)建設(shè)和發(fā)展具有戰(zhàn)略現(xiàn)代性作用,主要體現(xiàn)在航天產(chǎn)業(yè)技術(shù)的構(gòu)成技術(shù)多樣性和鏈條可擴展性,一是技術(shù)多樣性,航空航天產(chǎn)品制造和生產(chǎn)是一項高精端、多學(xué)科技術(shù)融合而成,從某種程度上講,航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平能夠直接代表我國先進科學(xué)生產(chǎn)力的基礎(chǔ)建設(shè)情況。由于航天產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性要求,制造生產(chǎn)需要在特定環(huán)境下完成,涉及多個學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域的協(xié)調(diào)配合,例如要求航空航天材料具有高可靠性新材料、新工藝和新技術(shù),這也能夠進一步說明航天產(chǎn)業(yè)在我國各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域前瞻性地位。同時技術(shù)多樣性還體現(xiàn)在,生產(chǎn)航天產(chǎn)品需要小批量和多零件構(gòu)成,這也要求在加工工藝選擇和技術(shù)上,呈現(xiàn)出明顯柔性生產(chǎn)力。二是鏈條可擴性,據(jù)有關(guān)部門相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,③航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動我國80%的新材料研發(fā),促進多產(chǎn)業(yè)鏈條企業(yè)之間融合式發(fā)展,技術(shù)能夠直接提升企業(yè)核心市場競爭力,能夠更加有效促進其他產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的有效調(diào)整。未來10年,一個航天項目與產(chǎn)業(yè)效益的比值為1:180,推進國民生產(chǎn)總值增長值為 0.714%。
河北省航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題
河北省在航天性戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)培育和發(fā)展方面,具有獨特發(fā)展優(yōu)勢。一是區(qū)域位置屬于京津經(jīng)濟的三角區(qū)域,符合產(chǎn)業(yè)延伸和資源互相滲透互補的要求,河北省航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將帶動區(qū)域多元新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并且能夠具有影響和被影響的區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展優(yōu)勢;二是河北省的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,2012年底,河北省物流產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出快速增長趨勢,同比2011年增加23.4%,物流產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為河北省現(xiàn)代服務(wù)性的優(yōu)勢性產(chǎn)業(yè),這也為航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)全國協(xié)同發(fā)展,提供重要基礎(chǔ)性保障,同時河北省在推動我國“十二五”新興產(chǎn)業(yè)方面,具有明顯的發(fā)展成果,尤其是先進制造、新材料和高科技電子信息技術(shù)等;三是河北省航天產(chǎn)業(yè)政策性優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在“十二五”綱要中明確指出進一步促進和實現(xiàn)河北省沿海地區(qū)發(fā)展,這也為河北省航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提供上層政策性保證。由于河北省航天產(chǎn)業(yè)建設(shè)過程中基本無樣本參照,屬于探索性發(fā)展模式,目前,河北省航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中,依然存在兩個重要問題。
航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)集群模式偏低。從國家統(tǒng)計據(jù)的相關(guān)數(shù)據(jù)分析可知,④河北省是我國一個重要經(jīng)濟型大省,但是從河北省國內(nèi)生產(chǎn)總值產(chǎn)業(yè)分布情況看,不屬于一個以新興產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)經(jīng)濟強省。主要體現(xiàn)在河北省的基礎(chǔ)性還是以粗放式、高資源消耗為主的,例如鋼鐵等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),企業(yè)規(guī)模雖有所增加,但是系統(tǒng)化歸類集成程度不明顯,低水平生產(chǎn)現(xiàn)象還很明顯,這也是河北省產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中一個基礎(chǔ)性問題。河北省航天產(chǎn)業(yè)有其自身特有發(fā)展模式,航天戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)需要從布局上,充分考慮集中性,并通過相應(yīng)產(chǎn)業(yè)集群模式,進行統(tǒng)籌式發(fā)展,構(gòu)建出航天產(chǎn)業(yè)企業(yè)之間協(xié)調(diào)、多贏和技術(shù)互補促進融合的創(chuàng)新發(fā)展模式,并積極帶動與之相關(guān)輔產(chǎn)業(yè)發(fā)展,初步形成以廊坊市為主的新興航天產(chǎn)業(yè)集群,而對比河北省其他產(chǎn)業(yè)來說,還是屬于較小規(guī)模產(chǎn)業(yè)集群,并且還需要進一步完善系統(tǒng)框架上的組織協(xié)調(diào)發(fā)展,形成航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展機制,形成大產(chǎn)業(yè)鏈條下的規(guī)模性循環(huán)經(jīng)濟,從而形成以河北廊坊為中心的航天產(chǎn)業(yè)集群基地。
缺失高新核心支持性技術(shù)。全球范圍內(nèi)已經(jīng)掀起了新一輪航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展新時期,我國航空航天產(chǎn)業(yè)雖然在一些關(guān)鍵性技術(shù)領(lǐng)域,例如載人和火箭技術(shù),已經(jīng)達到國際航空航天的世界領(lǐng)先技術(shù),但是從整個航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展上,卻具有明顯的缺點和不足,主要體現(xiàn)在兩個方面:一是航天產(chǎn)業(yè)原始創(chuàng)新能力還存在著明顯的差距性,尤其是一些關(guān)鍵性核心支撐技術(shù),不能滿足我國社會經(jīng)濟發(fā)展要求,例如民用和軍用飛機在我國社會生產(chǎn)生活中需求量急劇增加,而我國大型航空工業(yè),還承接一些國外外包業(yè)務(wù),嚴(yán)重影響航空科技技術(shù)創(chuàng)新資源。同時航天產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)研發(fā)過多關(guān)注于數(shù)量而不是質(zhì)量,2012年航天制造產(chǎn)業(yè)的申請專利數(shù)達到908件,但是具有整個行業(yè)高新技術(shù)比例不足2%,美國申請8654項,核心技術(shù)占26%,這一數(shù)據(jù)顯示,我國航天產(chǎn)業(yè)原始創(chuàng)新能力和驅(qū)動力存在著較為嚴(yán)重問題,這也是河北省航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個關(guān)鍵性問題。二是創(chuàng)新體制上存在著一定問題,尤其是在航天產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)研發(fā)和市場結(jié)合方面的問題,河北省政府與中國航天科技集團具有戰(zhàn)略性協(xié)同發(fā)展關(guān)系,在航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,已經(jīng)感覺到中國航天科技集團具有明顯的計劃經(jīng)濟體制形態(tài),企業(yè)之間管理上還存在行政領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系,各個企業(yè)的自主經(jīng)營權(quán)受到了重要限制,這也是導(dǎo)致原始創(chuàng)新動力不足的一個重要原因,同時,中航集團強調(diào)科研是主要,直接影響科研成果的市場性技術(shù)轉(zhuǎn)化,導(dǎo)致與河北省航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的資源浪費和技術(shù)擱置情況,這也是河北省以及廊坊市航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的一個關(guān)鍵性抑制性問題。
促進航天戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對策和建議
河北省航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展是一項多技術(shù)、多企業(yè)相互融合,協(xié)同發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)模式,在河北省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和新興產(chǎn)業(yè)配置中,具有特殊的重要作用和意義。
地處京津兩大城市之間的廊坊市其地理位置優(yōu)越,并且具有較好的航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)和條件,已建成的固安航天科技城正在成為對接北京、借勢發(fā)展的契合點,預(yù)計在未來幾年,固安航天科技城將形成航天技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用、服務(wù)一條龍的完整產(chǎn)業(yè)鏈,搶占戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點。此外,廊坊市還擁有較好的科學(xué)研究平臺,“河北省航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展軟科學(xué)研究基地”和“河北省航天遙感信息處理與應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心”均設(shè)在廊坊市北華航天工業(yè)學(xué)院,這將為我省航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供高質(zhì)量的研究成果。在我國“十二五”規(guī)劃的指導(dǎo)推動下,廊坊市航天產(chǎn)業(yè)必然會成為河北省社會經(jīng)濟發(fā)展的新的增長點。因此,在促進河北省及廊坊市航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,可以以廊坊市航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展為著眼點,集中一切優(yōu)勢資源,制定符合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展可行性政策引導(dǎo)和支持,完善航天產(chǎn)業(yè)鏈條發(fā)展支持性渠道,運用多維度協(xié)同共進機制和手段,加大培養(yǎng)和促進航天戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。具體建議及對策如下:
促進廊坊航天產(chǎn)業(yè)集群模式和產(chǎn)業(yè)鏈條協(xié)同創(chuàng)新。航天產(chǎn)業(yè)自身特點是一個大型復(fù)雜、多技術(shù)、多產(chǎn)業(yè)組合,要實現(xiàn)國家航天戰(zhàn)略創(chuàng)新導(dǎo)向目標(biāo),不斷創(chuàng)造和提升航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展增長點,就要更加關(guān)注和強調(diào)航天產(chǎn)業(yè)集群模式合理化構(gòu)建和產(chǎn)業(yè)鏈條中各個相互企業(yè)之間協(xié)同創(chuàng)新能力。廊坊市航天戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,需要產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)良好外界政策性環(huán)境和產(chǎn)業(yè)鏈條中各個企業(yè)創(chuàng)新,兩者直接相互協(xié)調(diào),直接影響航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展實質(zhì)性效率,也制約著航天產(chǎn)業(yè)價值鏈條各企業(yè)均衡性發(fā)展。因此,河北省及廊坊市航天新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,就要不斷完善和優(yōu)化航天產(chǎn)業(yè)各企業(yè)外部發(fā)展環(huán)境,即給予政策性的引導(dǎo)和稅收支持,構(gòu)建出符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展航天產(chǎn)業(yè)鏈條各個企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新和共生平臺,加大對于產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵性核心共性產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)突破,作為其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)導(dǎo)向和配套支持,從而更好服務(wù)于河北省傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
實現(xiàn)廊坊特色航天產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)創(chuàng)新。河北省航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展要充分和依靠自身,地理、科研和政策性優(yōu)勢,強調(diào)和突出以廊坊市為產(chǎn)業(yè)中心,支持和培養(yǎng)企業(yè)核心技術(shù)發(fā)展。核心技術(shù)企業(yè)發(fā)展是航天產(chǎn)業(yè)鏈條中心臟組成部門,直接代表著航天產(chǎn)業(yè)專業(yè)化和高信息技術(shù)性,這也直接需要政府政策性導(dǎo)向和引入社會資本進行長期可持續(xù)建設(shè)和發(fā)展。例如,國際上航天產(chǎn)業(yè)的一些核心技術(shù)都是由寡頭企業(yè)壟斷,由于利益驅(qū)使,其更加注重核心技術(shù)保護,使得其他國家難以獲取。而我國在掌握航天產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)中,具有較好產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢,核心技術(shù)研究就是要依靠企業(yè)原創(chuàng)性,要耐得住長期投入和風(fēng)險,建議河北省構(gòu)建出航天產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)創(chuàng)新保障平臺,增加航天產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)研發(fā)抗風(fēng)險能力,關(guān)注國外航天同類技術(shù)反向工程求解、結(jié)合我國本土技術(shù),進行核心技術(shù)再創(chuàng)新。在實現(xiàn)以河北省廊坊市為代表的航天產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)創(chuàng)新的過程中,要始終明確兩個支持問題:一是結(jié)合國內(nèi)外航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形勢,解決關(guān)鍵性技術(shù)核心問題,以點蓋面,充分把握住航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展必要性和特殊性,建立廊坊市航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展合理化機制,形成一種產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢發(fā)展穩(wěn)定環(huán)境。二是以中央國企混合制改革為背景,不斷整合河北省航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)鏈條,推進航天產(chǎn)業(yè)軍用和民用相結(jié)合模式,更好地實現(xiàn)航天產(chǎn)業(yè)研發(fā)性向服務(wù)性模式轉(zhuǎn)化,促進河北省及廊坊市區(qū)域社會經(jīng)濟航天新興產(chǎn)業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動協(xié)調(diào)發(fā)展。
結(jié)語
航天戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,直接關(guān)系到我國社會經(jīng)濟發(fā)展和國際地位,航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要性,主要體現(xiàn)在航天產(chǎn)業(yè)具有先天的戰(zhàn)略導(dǎo)向性和航天產(chǎn)業(yè)的技術(shù)多樣性和鏈條可擴性,戰(zhàn)略導(dǎo)向性是航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要前提,而產(chǎn)業(yè)技術(shù)多樣性和鏈條可擴性是航天產(chǎn)業(yè)推進自身和促進其他產(chǎn)業(yè)建設(shè)的著眼點,可見構(gòu)建我國大戰(zhàn)略背景下的航天產(chǎn)業(yè)航母,促進河北省航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有現(xiàn)實客觀需求。河北省在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和培育新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)上,具有更加突出的京津翼黃金三角區(qū)地域優(yōu)勢、更加完備的產(chǎn)業(yè)配套服務(wù)保障體系和航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策性扶持導(dǎo)向優(yōu)勢。
近幾年,河北省航天戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得一定成績的同時,也暴露出一些明顯不足和問題,主要是航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)集群模式偏低和缺失高新核心支持性技術(shù),而產(chǎn)業(yè)集群模式是航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)價值鏈條協(xié)同發(fā)展的保障性措施,高新核心技術(shù)支持是航天戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ),也是推進河北省其他產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新發(fā)展推動力。對于當(dāng)前所存在的問題,文中建設(shè)性提出促進航天戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對策和建議,主要包括,航天產(chǎn)業(yè)集群模式和產(chǎn)業(yè)鏈條的協(xié)同創(chuàng)新,及河北省具有特色航天產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)創(chuàng)新。河北省航天戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要來自各方面的多維度創(chuàng)新,只有創(chuàng)新才能走出一條符合我國實際情況的航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路。我國航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,是一項理論和實踐反復(fù)結(jié)合的工作,需要更多機構(gòu)和學(xué)者,進行系統(tǒng)性和關(guān)鍵問題研究,希望筆者文章關(guān)于河北省廊坊市航天戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題探究,能起到拋磚引玉之作用,更加有利于航天戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的進一步探討和研究。
(作者單位:北華航天工業(yè)學(xué)院;本文系2013年度北華航天工業(yè)學(xué)院科研基金項目“加速廊坊戰(zhàn)略性新興高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展,助推綠色崛起”階段性成果并受“河北省航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展軟科學(xué)研究基地”資助,項目編號:KY―2013―24)
【注釋】
①傅培瑜:《我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的研究》,東北財經(jīng)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2010年,第6~9頁。
②張春玲:“加快培育我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的對策研究“,《生態(tài)經(jīng)濟》,2013年第3期,第30頁。
③王新新:“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育與發(fā)展策略研究“,《生產(chǎn)力研究》,2011年第8期,第155~157頁。
這個國慶節(jié)里,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心為120對航天新人舉行集體婚禮。在載人航天發(fā)射塔架下,新人們揮動國旗,唱響《歌唱祖國》,請祖國見證幸福。
“欣聞航天新人喜結(jié)良緣,我們在中國空間站送上來自太空最誠摯的祝福,祝大家新婚快樂、百年好合、永結(jié)同心。”婚禮現(xiàn)場播放了神舟十二號航天員乘組聶海勝、劉伯明、湯洪波此前在太空錄制的祝福視頻,這份特殊禮物讓新人們無限感動。
據(jù)悉,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心已連續(xù)10年為950多對航天新人舉辦集體婚禮。前不久,該中心圓滿完成了神舟十二號載人飛船搜索回收任務(wù),即將迎來神舟十三號飛船發(fā)射任務(wù)的大會戰(zhàn)、大決戰(zhàn)。
航空航天基本知識
我們知道,人類的家園是地球,而地球的外面覆蓋著一層大氣,如果沒有水和大氣以及適宜的溫度和環(huán)境,生物是很難生存的。
通常,在人們的眼中,“天”很高,要想沖出厚厚的大氣層,進入太空非常非常困難。其實,與地球相比,大氣層是很稀薄的。
人們知道,地球的直徑大約為12700千米,而大氣層的厚度只有100 -800千米。如果將地球比作一個蘋果的話,那么,我們可以把大氣層看成是蘋果的皮,可這層“蘋果皮”本身卻是變化多端的。
比如最貼近地球表面的一層,叫作對流層,其高度從海平面起一直到大約11000米止,其頂界是隨緯度、季節(jié)等情況而變化的,在赤道地區(qū)為17000米,在中緯度地區(qū)(如北京、天津地區(qū))為11000米,在地球兩極地區(qū)則為7000-8000米。
對流層的主要特點是,空氣溫度隨著高度的增加而降低,因而又稱為變溫層,平均而言高度每上升1000米,氣溫約下降6.5℃。與此同時,氣壓也隨高度的增加而降低。由于地球引力的作用,在 5500米的高度范圍內(nèi),包含了大氣總量的一半,而整個對流層,大約占了全部大氣質(zhì)量的四分之三。
由于幾乎所有的水蒸氣都集中在這一層大氣內(nèi),再加上大量的微粒,因而,這里也是風(fēng)云變幻最為劇烈的一層。從大約11000米的高度起,直到30500米左右,其大氣溫度基本不變,平均保持在-56.5℃上下,因此被稱為同溫層(實際情況是:在25000米以下,氣溫隨高度的升高而上升。在同溫層頂,氣溫約升至-43至-33℃)。同溫層的氣溫之所以具有這樣的特點,是因為該層大氣離地球表面較遠,受地面溫度的影響較小,并且其頂部存在著臭氧,能夠直接吸收太陽的輻射熱等。
同溫層所包含的空氣質(zhì)量大約占整個大氣的四分之一弱。在這一層大氣內(nèi),沒有上下對流,只有水平方向的風(fēng),所以又叫作平流層。另外,該層大氣幾乎不存在水蒸氣,基本上沒有云、霧、雨、雹等氣象變化的現(xiàn)象,這對飛行器的平穩(wěn)飛行是非常有利的。不過,由于空氣密度很小,飛機在這一高度層上又不適宜機動飛行。
人類的航空活動差不多都集中在對流層和同溫層內(nèi)。為了保證飛機和發(fā)動機的工作效率,飛機飛行的高度一般不超過30千米的界限。
從30千米到80-100千米的高度范圍,被稱為中間層。這一層空氣的特點是:以 45千米為界,溫度先升后降。由于大量的臭氧存在,其氣溫先由同溫層頂?shù)?33℃提高到17至40℃左右;從45千米起,隨著高度的升高,氣溫又開始下降,一直降低到-65.5℃至-113℃。
中間層的空氣已經(jīng)很稀薄了,其空氣質(zhì)量約只占整個大氣層的1/3000。在80千米高度上,空氣的密度只有地面的五萬分之一;而在100千米高度上,空氣的密度僅為地面的一千萬分之八。由于空氣非常稀薄,并且氣體開始呈現(xiàn)電離現(xiàn)象,因此,人們一般把飛行高度達到80—100千米的飛行器,看成是不依靠大氣飛行的航天器。
1967年10月,美國試飛員約瑟夫·沃爾克駕駛X-15A火箭飛機飛出了 7297千米/小時的驚人速度,創(chuàng)造了有人駕駛飛機速度的世界紀(jì)錄。而且,他還曾多次飛到了80千米以上的高空,成為美國第一個“駕駛飛機的宇航員”。按照美國航空航天局規(guī)定:飛行高度超過80千米的飛行員即可稱為宇航員.
在中間層之上直至800千米高空的范圍,稱作電離層。其特點是:含有大量的帶正電或負電的離子,空氣具有導(dǎo)電性。并且,其溫度隨高度的增大而迅速升高,在200千米高度時,氣溫可達400℃。所以,這里又被人們叫作“暖層”。
在電離層頂端之外,便是大氣的最外層——“散逸層”了。由于地球引力的減弱,氣體分子和等離子體與地球已若即若離。
一、高分子材料與工程
高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)具備高分子材料與工程等方面的知識,能在高分子材料的合成、改性、分析測試和加工成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才。
本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)高聚物化學(xué)與物理的基本理論和高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能知識及高分子成型加工技術(shù)知識。
學(xué)習(xí)課程
聚合物加工原理、聚合物成型工藝、聚合物流變學(xué)、高分子物理、高分子化學(xué)、物理化學(xué)、有機化學(xué)
畢業(yè)生具備的專業(yè)知識與能力
掌握高分子材料的合成、改性的方法;
掌握高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系;
掌握聚合物加工流變學(xué)、成型加工工藝和成型模具設(shè)計的基本理論和基本技能;
具有對高分子材料進行改性及加工工藝研究、設(shè)計和分析測試,并開發(fā)新型高分子材料及產(chǎn)品的初步能力;
具有應(yīng)用計算機的能力;
具有對高分子材料改性及加工過程進行技術(shù)經(jīng)濟分析和管理的初步能力。
就業(yè)方向
該專業(yè)畢業(yè)生可到石油化工、電子電器、建材、汽車、包裝、航空航天、軍工、輕紡及醫(yī)藥等系統(tǒng)的科研(設(shè)計)院所、企業(yè)從事塑料、橡膠、化纖、涂料、粘合劑、復(fù)合材料的合成、加工、應(yīng)用、生產(chǎn)技術(shù)管理和市場開發(fā)等工作,以及為高新技術(shù)領(lǐng)域研究開發(fā)高性能材料、功能材料、生物醫(yī)用材料、光電材料、精細高分子材料和其它特種高分子材料,也可到高等院校從事教學(xué)、科研工作。
高分子材料與工程專業(yè)的20所大學(xué)
二、復(fù)合材料與工程專業(yè)
復(fù)合材料與工程專業(yè)培養(yǎng)具有良好的思想素質(zhì),強烈的社會責(zé)任感,健康的體魄和健全的心理素質(zhì)、德、智、體全面發(fā)展,掌握新型復(fù)合材料生產(chǎn)原理和生產(chǎn)工藝、能勝任無機材料、高分子材料、新型復(fù)合材料等生產(chǎn)企業(yè)基層管理工作和實際崗位操作,具有較高綜合素質(zhì),“用得上、留得住”的應(yīng)用型人才。
專業(yè)特色
該專業(yè)既重視學(xué)生數(shù)學(xué)、力學(xué)和材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論培養(yǎng),又重視學(xué)生的工程能力訓(xùn)練,并對有關(guān)專業(yè)課實行教學(xué)內(nèi)容的國際接軌。課程設(shè)置注重基礎(chǔ)理論與工程的結(jié)合、自然科學(xué)知識教育與文化素質(zhì)教育結(jié)合,理論與實踐相結(jié)合。學(xué)校會設(shè)有工程設(shè)計制圖課程設(shè)計、工程訓(xùn)練、下廠實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文等實踐環(huán)節(jié)。實驗有高分子物理實驗、高分子化學(xué)實驗、復(fù)合材料制備與加工實驗、材料性能測試實驗等 。
就業(yè)方向
本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可畢業(yè)生可以就業(yè)于與復(fù)合材料相關(guān)的汽車、建筑、電機、電子、航空航天、國防軍工、信息通訊、輕工、化工等有關(guān)企業(yè)和公司,擔(dān)任工程研究 人員、工程師和營銷管理人員,從事設(shè)計、研發(fā)、分析、生產(chǎn)、測試、評價、營銷、管理等工作;也可以在高等院校、研究設(shè)計院所從事科研教學(xué)工作。
開設(shè)院校
哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、華東理工大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、青島大學(xué)、青島科技大學(xué)、長江大學(xué)、中北大學(xué)、河北工程大學(xué)等
關(guān)鍵詞:CDIO模式;航天專業(yè);課程體系;大學(xué)生創(chuàng)新實踐項目
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)21-0051-02
一、引言
目前諸多高校針對空間工程、飛行器系統(tǒng)與工程、導(dǎo)彈工程等多種航天專業(yè)設(shè)置的本科生課程,可劃分為力學(xué)、航空宇航、電子、信息與控制等多個系列課程。同時,航空航天等技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)很多問題,其研究對象可能既是航天問題又是力學(xué)問題,具有與多學(xué)科多專業(yè)廣泛交叉、相互滲透,與實際工程結(jié)合緊密的特點。基于上述原因,為了提高航天專業(yè)本科人才的培養(yǎng)質(zhì)量,如何在有限的課時計劃內(nèi)、在有限的課程數(shù)目內(nèi)有效設(shè)計航天專業(yè)固體力學(xué)系列課程,是一個值得探討的問題。
隨著高校內(nèi)部增大學(xué)生的實踐比重、面向工程能力培養(yǎng)的呼聲日漸高漲,筆者所在的教學(xué)組借鑒了起源于美國麻省理工MIT的國際工程教育模式――CDIO模式,在航天專業(yè)的固體力學(xué)系列課程的設(shè)計與應(yīng)用中進行了相應(yīng)的教學(xué)探索與教學(xué)實踐,期望通過該模式在教學(xué)實踐中的正確引入與有效發(fā)展,更新教師教學(xué)理念與實踐手段,增加課程實踐比重,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)效率與積極性,為航天或力學(xué)專業(yè)工程師的培養(yǎng)提供參考。
二、CDIO模式與航天專業(yè)力學(xué)系列課程的結(jié)合途徑
國際工程教育模式CDIO,是以產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)全生命周期的開發(fā)與運用為背景,包含了構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行(Conception,Design,Implementation,Operation,簡稱CDIO)4個教育和實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)。它與航天專業(yè)力學(xué)系列課程的有機結(jié)合,可以考慮如下幾個途徑:
(一)CDIO模式的起源
CDIO是一種基于傳授航天領(lǐng)域技術(shù)知識與培養(yǎng)預(yù)備工程師能力而起源產(chǎn)生的工程教育模式,其創(chuàng)始人是美國麻省理工MIT航空航天系Edward Crawley教授,其發(fā)展初期在2004年左右。可見,將CDIO模式與航天專業(yè)力學(xué)系列課程的結(jié)合,則具有一定的合理性和先天優(yōu)勢,是一種積極有益的嘗試。
(二)基于CDIO教育理念形成課程觀
CDIO模式是基于“做中學(xué)”的教育理念,是一種將實踐過程與理論教育相結(jié)合的教育理念,結(jié)合該模式在航天專業(yè)力學(xué)系列課程的設(shè)計中可形成兩種課程觀:首先,是一種凸顯了“社會需求”的課程觀,即根據(jù)工程師的社會角色與責(zé)任,培養(yǎng)工科畢業(yè)生具備較好的工程能力與深厚的技術(shù)基礎(chǔ)知識,在課程體系與課程內(nèi)容上,并不是按照嚴(yán)密的學(xué)科知識體系來組織課程,而是強調(diào)基于社會現(xiàn)實需求來選擇和編排;其次,亦是一種強調(diào)了“學(xué)生為主體”的課程觀,即學(xué)生的學(xué)習(xí)效果側(cè)重于從學(xué)生的實踐感知和實踐經(jīng)驗出發(fā)來構(gòu)件知識和能力,基于“做中學(xué)”強化學(xué)生探究興趣和實踐能力,從而體現(xiàn)了學(xué)與做的結(jié)合、知與行的統(tǒng)一。
(三)明確實踐對象與執(zhí)行方案
CDIO工程教育模式主要特點是深化技術(shù)知識基礎(chǔ)和實際職業(yè)能力的二元學(xué)習(xí)經(jīng)驗?zāi)J剑以撃J降幕驹瓌t是反復(fù)強化實踐,因此CDIO模式的實踐必須包括兩個或者更多的設(shè)計與實施環(huán)節(jié)。具體來說,航天專業(yè)固體力學(xué)系列課程體系的實踐對象包括如下三類環(huán)節(jié):第一個是突出導(dǎo)論性基礎(chǔ)課程,即引導(dǎo)學(xué)生入門工程實踐,領(lǐng)略工程技術(shù)的魅力;第二個是初級的實踐環(huán)節(jié),即針對核心基礎(chǔ)課程《工程力學(xué)》開展課堂一線教學(xué)改革研究;第三個是高級的實踐環(huán)節(jié),即針對來源于科研任務(wù)的設(shè)計綜合項目進行教學(xué)改革實踐。
三、CDIO模式下航天專業(yè)固體力學(xué)系列課程的具體設(shè)計與教學(xué)實踐
教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變最終體現(xiàn)為課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容與實踐對象的改革。在我校2012本科人才培養(yǎng)方案中,我院結(jié)合CDIO模式對航天專業(yè)固體力學(xué)系列導(dǎo)論課程進行了具體設(shè)計與教學(xué)實踐的工作,主要包括如下三個方面:
(一)導(dǎo)論性課程的設(shè)置
導(dǎo)論性課程是一個早期的基礎(chǔ)工科課程,我院針對航天專業(yè)的大一新生設(shè)置了導(dǎo)論課程《空天工程導(dǎo)論》,要求選課學(xué)生具有一定的數(shù)理基礎(chǔ)即可。該課程內(nèi)容主要介紹飛行簡史、工程學(xué)簡介、航空器飛行原理、結(jié)構(gòu)與動力系統(tǒng)等基本概念、基本知識,通過它為入學(xué)新生搭建了航空航天器設(shè)計、構(gòu)造、應(yīng)用所需的知識框架。同時,課程還提供了一個初級的設(shè)計―實現(xiàn)的實踐,讓學(xué)員參與水火箭或LTA飛行器的設(shè)計與制作。
設(shè)置導(dǎo)論課程的主要目的快速引導(dǎo)學(xué)生了解航天器的基本構(gòu)造及工作原理,讓學(xué)生參與入門的工程實踐,從而激發(fā)學(xué)生興趣和后期加強學(xué)習(xí)的主動性。
目前,我院30學(xué)時的《空天工程導(dǎo)論》課程已經(jīng)成功申請為我校的精品視頻課程,主講教師的授課教案和講義腳本已經(jīng)完成,且授課視頻錄制已完成一半以上。
(二)《工程力學(xué)》課程的教學(xué)改革
首先,調(diào)研了近年來國內(nèi)高校在《工程力學(xué)》課程中的改革研究:例如,天津科技大學(xué)的李秋h在建構(gòu)主義教學(xué)基礎(chǔ)上建立“刨設(shè)問題情境”教學(xué)法[1],山東英才學(xué)院的來小麗實施項目驅(qū)動教學(xué)法[2],哈爾濱學(xué)院的張?zhí)锩诽剿髁搜芯啃越虒W(xué)法在工程力學(xué)課程教學(xué)中的實踐。上述內(nèi)容從不同方法與形式來提高學(xué)生處理分析和解決工程實際問題的能力,均可作為低年級核心力學(xué)課程改革的組成部分。
其次,調(diào)整了我院的《工程力學(xué)》教學(xué)內(nèi)容:在靜力學(xué)部分中重點介紹構(gòu)件的受力分析、簡化與平衡規(guī)律;在材料力學(xué)部分中以桿件的軸向拉壓、扭轉(zhuǎn)和彎曲三個基本變形為研究目標(biāo),以“內(nèi)力分析―內(nèi)力計算―應(yīng)力應(yīng)變計算”為邏輯分析主線,結(jié)合強度理論、穩(wěn)定性分析或能量法來優(yōu)化組織教學(xué)內(nèi)容,并刪除了圖乘法和摩爾圓等內(nèi)容。
然后,改革了我院的《工程力學(xué)》教學(xué)方法與成績評定:理論講授采用了習(xí)題講解、啟發(fā)式、研討式、案例式等多元化教學(xué)方法;實驗操作側(cè)重學(xué)生動手能力培養(yǎng),要求學(xué)生按照2~3人合作或單人獨立完成課程內(nèi)13項實驗內(nèi)容,同時實驗室采取了鼓勵課外開放式實驗的機制;成績評定是將考核點分布于教學(xué)全過程中,即由平時成績、課堂討論、實驗操作、實驗報告、科技小論文、期末成績等考核點綜合評定最終成績。
最后,給出《工程力學(xué)》課程近年內(nèi)取得的成績:2015年《工程力學(xué)》評為校優(yōu)課程;2015年委托科學(xué)出版社再版了《工程力學(xué)》教材;2015年成功申報了36學(xué)時的MOOC課程《工程力學(xué)》,目前主講人和授課內(nèi)容已確定,2015年完成了省精品課程《工程力學(xué)》復(fù)核工作,并向湖南省高校數(shù)字教學(xué)資源中心提交了課程教學(xué)視頻、課件、教學(xué)大綱、電子教案、教學(xué)案例、試題習(xí)題、文獻資料、教學(xué)成果、軟件工具等電子材料整理;2015年該課程主講老師分別獲得了學(xué)校教學(xué)質(zhì)量新星獎和學(xué)校本科教學(xué)優(yōu)秀個人一等獎;2015年實驗室新增加了XL3418K互動式普及型材料力學(xué)實驗裝置,完成了12個虛擬實驗的材料整理。
(三)大學(xué)生創(chuàng)新實踐項目與本科畢業(yè)設(shè)計綜合項目的優(yōu)化
CDIO模式將頂峰級實踐體驗作為本科教育的頂點。該實踐環(huán)節(jié)往往側(cè)重于學(xué)生對以前所學(xué)知識的綜合運用以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng),要求學(xué)生在大三或大四年級中申請了綜合項目實踐,以團隊或個人形式承擔(dān)來源于科研項目的、更為復(fù)雜的實際任務(wù)。
我院高年級本科生頂峰級實踐環(huán)節(jié)大多數(shù)包括大學(xué)生創(chuàng)新實踐項目與本科畢業(yè)設(shè)計綜合項目兩類。例如,為了優(yōu)化本科畢業(yè)設(shè)計模式,筆者所在課題團隊采取“雙團隊設(shè)計項目”的集成教學(xué)方法進行了如下實踐工作:首先,成立了以航天方面的學(xué)科帶頭人為核心,包括結(jié)構(gòu)動力學(xué)與設(shè)計、振動控制、姿態(tài)控制、電子電路共5人組成的教師團隊;將總體設(shè)計、主控分系統(tǒng)、姿控分系統(tǒng)、動力學(xué)建模與分析、帆板振動分系統(tǒng)、星體結(jié)構(gòu)設(shè)計等六個子項目形成課題任務(wù)書,讓學(xué)生自主選擇,并形成了自然分工、相互合作的學(xué)生團隊;之后,學(xué)生會在教師的指導(dǎo)下,按照任務(wù)書計劃在規(guī)定的時間段內(nèi)(兩個或多個學(xué)期)逐步完成開題審查、中期檢查、方案設(shè)計、理論推導(dǎo)與計算、設(shè)計制造、實驗驗證、撰寫報告、項目驗收或畢業(yè)答辯等步驟。
在課題團隊的努力下,近年來取得了如下可喜的成績:2015年課題團隊成員指導(dǎo)的省級大學(xué)生創(chuàng)新實踐項目《座椅彈性緩沖器等效剛度分析與實驗研究》順利驗收,并且驗收結(jié)論為優(yōu)秀;課題團隊指導(dǎo)了2015年國家級大學(xué)生創(chuàng)新實踐項目《非對稱復(fù)合材料拉伸-扭轉(zhuǎn)耦合結(jié)構(gòu)設(shè)計》,目前為在研階段;繼續(xù)完善了學(xué)校級的基礎(chǔ)力學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)分中心、應(yīng)用力學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)分中心、力學(xué)與航天工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心的工作,并且在省實踐教學(xué)示范中心的基礎(chǔ)上,實驗室2016年成功申請為國家級力學(xué)與航天工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心。
四、結(jié)束語
對航天專業(yè)固體力學(xué)系列課程進行設(shè)計與應(yīng)用的教學(xué)實踐表明,由于航天航空領(lǐng)域內(nèi)很多問題是多學(xué)科交叉融合、與實際工程聯(lián)系緊密的問題,應(yīng)用CDIO教育理念中深化技術(shù)知識基礎(chǔ)和實際職業(yè)能力的二元學(xué)習(xí)經(jīng)驗?zāi)J剑瑢τ趯W(xué)生掌握扎實的專業(yè)知識和技能,感受鮮活的科學(xué)研究過程,激發(fā)創(chuàng)新意識起到了良好的促進作用。
參考文獻:
【關(guān)鍵詞】 高端裝備制造業(yè) 產(chǎn)業(yè)集聚 江蘇省
裝備制造業(yè)可以分為傳統(tǒng)裝備制造業(yè)和高端裝備制造業(yè)。其中高端裝備制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)和先導(dǎo)產(chǎn)業(yè),在國務(wù)院2010年10月的《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》中被列為七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一。在《江蘇省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》、《江蘇省“十二五”培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》和《江蘇省“十二五”工業(yè)轉(zhuǎn)型升級綱要》中都提出將高端裝備制造業(yè)作為重點培育的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。重點發(fā)展電控裝備、高檔數(shù)控機床、航空裝備、軌道交通和海洋工程裝備、大噸位工程機械等,加快提高裝備的智能化、自動化水平,向大型化、成套化方向發(fā)展。然而,江蘇省高端裝備制造業(yè)發(fā)展中存在著一些問題,因此,筆者通過對其發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展中存在的問題進行分析,并提出相應(yīng)的政策措施,以期促進江蘇省高端裝備制造業(yè)的更好發(fā)展。
一、江蘇省高端裝備制造業(yè)發(fā)展?fàn)顩r
1、基于分析性指標(biāo)的分析
(1)工業(yè)生產(chǎn)總值
江蘇高端裝備制造業(yè)主要涉及航空航天裝備、軌道交通裝備、智能制造裝備、高端專用裝備和關(guān)鍵零部件等領(lǐng)域,現(xiàn)有企業(yè)近3000家,銷售收入過萬億元,整體發(fā)展水平居全國前列,是我國最大的高端裝備制造業(yè)的生產(chǎn)和出口基地。
從圖1可以看出,江蘇以及全國的高端裝備制造業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值一直呈現(xiàn)逐年上升的態(tài)勢,除2013年外,江蘇占全國的比重也一直在不斷增加。
(2)勞動生產(chǎn)率
全員勞動生產(chǎn)率反映的是勞動者的生產(chǎn)效率,在計量分析中,本文采用高端裝備制造業(yè)的從業(yè)人員一年內(nèi)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品總值,即用高端裝備制造業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值與高端裝備制造業(yè)年均從業(yè)人數(shù)之比來計算。
從圖2可以看出,2004―2013年江蘇高端裝備制造業(yè)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)全員勞動生產(chǎn)率呈現(xiàn)逐年上升的態(tài)勢。
(3)產(chǎn)業(yè)積聚
區(qū)位熵由哈蓋特(P.haggett)首先提出并用于區(qū)位分析中,是產(chǎn)業(yè)的效率與效益分析的定量工具,又稱專門化率,可以用來衡量某一區(qū)域要素的空間分布情況,用來反映某一產(chǎn)業(yè)部門的專業(yè)化程度,專業(yè)化程度實際上也代表了一個地區(qū)的產(chǎn)業(yè)集聚程度。區(qū)位熵指數(shù)是從行業(yè)角度來分析集聚狀況。本報告用區(qū)位熵的方法來計算江蘇省裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚狀況。區(qū)位熵的具體計算公式如下:
其中,βij表示j區(qū)域i行業(yè)對于高層次區(qū)域的區(qū)位熵指數(shù),qij表示j區(qū)域i行業(yè)的產(chǎn)值,qj表示j區(qū)域工業(yè)總產(chǎn)值,qi表示i行業(yè)高層次區(qū)域的產(chǎn)值,q表示高層次工業(yè)總產(chǎn)值。如果βij>1,說明j區(qū)域i行業(yè)的集聚程度大于高層次區(qū)域行業(yè)的集聚程度,βij越大,表明產(chǎn)業(yè)集聚程度越高。
根據(jù)統(tǒng)計資料,計算所得的2004―2013年江蘇高端裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚指數(shù)如表1所示。從江蘇高端裝備制造業(yè)分行業(yè)來看,產(chǎn)業(yè)集聚指數(shù)大小依次為船舶及海洋工程裝備、智能裝備、軌道交通設(shè)備、航空航天裝備。2004―2013年,大部分產(chǎn)業(yè)地方專業(yè)化指數(shù)都有下降趨勢,說明產(chǎn)業(yè)集聚在減弱。
2、發(fā)展現(xiàn)狀分析
(1)產(chǎn)品的市場競爭力進一步增強
高檔全地面起重機、高空作業(yè)車等國內(nèi)市場占有率排位第一;城軌和動車牽引制動系統(tǒng)、車輛和門系統(tǒng)、通信與信號控制系統(tǒng)、售檢票系統(tǒng)、內(nèi)裝飾等軌道交通裝備,交流電動機、變壓器、電力電纜、光纜等新型電力設(shè)備的產(chǎn)量居全國首位;固體廢棄物處理設(shè)備在全國的市場占有率為44.4%,數(shù)控金屬成形機床產(chǎn)量占全國的41%,儀器儀表總產(chǎn)值占全國的40%,金屬切削工具產(chǎn)量占全國的75%。
(2)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力進一步提升
近年來,江蘇高端裝備制造產(chǎn)業(yè)建立國家級企業(yè)技術(shù)中心26家,省級企業(yè)技術(shù)中心349家,分別占全省國家級和省級企業(yè)技術(shù)中心總數(shù)的38.8%和41.8%,位居全省各新興產(chǎn)業(yè)首位。在新型航空材料制造技術(shù)、高速軌道交通車輛牽引制動技術(shù)、高速大型精密數(shù)控機床制造技術(shù)、超大型施工機械設(shè)計制造技術(shù)、智能化網(wǎng)絡(luò)化機器人生產(chǎn)線集成技術(shù)等關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域,率先實現(xiàn)研發(fā)突破。
(3)各產(chǎn)業(yè)初步形成相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)
江蘇已形成以徐工集團為龍頭的工程機械產(chǎn)業(yè)鏈,以南車浦鎮(zhèn)車輛、戚墅堰機車為龍頭的軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)鏈,以華恒焊接機器人、天乾科技等為龍頭的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)鏈等;已形成以南京、無錫、蘇州、鎮(zhèn)江為中心的航空裝備產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),以南京、常州為中心的軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),以南京、常州、蘇州、揚州為中心的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),以徐州、常州、無錫、南京、揚州、蘇州等為中心的專用設(shè)備產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。
二、江蘇省高端裝備制造業(yè)發(fā)展中存在的問題
一直以來,江蘇省的高端裝備制造業(yè)都走在全國前列。未來,在軌道交通、海洋工程、航空航天、智能裝備等高端裝備制造業(yè)的引領(lǐng)下,江蘇省的高端裝備制造業(yè)將迎來新一輪黃金發(fā)展期。但在發(fā)展的過程中,也出現(xiàn)了一些問題。
1、產(chǎn)業(yè)的集聚化趨勢中出現(xiàn)新的重復(fù)建設(shè)
在江蘇省高端裝備制造業(yè)逐步向園區(qū)集中的過程中,形成了一批高端裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),促進了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,但在部分地區(qū)的園區(qū)建設(shè)和高端裝備制造業(yè)的發(fā)展中,出現(xiàn)了低層次的重復(fù)建設(shè)。
2、重大裝備的成套能力比較薄弱
江蘇省重型機械工業(yè)的經(jīng)濟總量雖然名列全國首位,但重大裝備的成套能力仍然較弱,在涉及國民經(jīng)濟的重大關(guān)鍵、高端裝備方面,如大型電站、石油機械、礦山設(shè)備、核電裝備、航空航天等領(lǐng)域,江蘇省仍然是處于配套地位。
3、基礎(chǔ)零部件和關(guān)鍵通用機械比較薄弱,依賴進口
江蘇省很多基礎(chǔ)零部件和關(guān)鍵通用機械的經(jīng)濟總量,在全國都處于領(lǐng)先地位,但很多重大裝備的關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件和通用機械都要依賴進口,如機床行業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模全國領(lǐng)先,但機床的數(shù)控系統(tǒng)幾乎全部要依賴進口和外省。我國高端機床市場95%以上被國外品牌占據(jù),關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)高度依賴國外。目前,江蘇一些機床企業(yè)主要借用美國、德國、荷蘭、瑞士等國家的技術(shù)開展整合組裝,產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新性較低,競爭力較弱,這種局面最終會大幅提高高端裝備制造成本,從根本上限制了江蘇高端裝備制造產(chǎn)業(yè)綜合競爭力的有效提升。
三、促進江蘇省高端裝備制造業(yè)發(fā)展的政策措施
1、加強宏觀調(diào)控,加大政策扶持力度
在促進高端裝備制造業(yè)發(fā)展的同時,要加強行業(yè)的宏觀調(diào)控力度,盡可能避免新的重復(fù)建設(shè)。在政策扶持方面,既要用足國家關(guān)于進口設(shè)備關(guān)稅減免、國產(chǎn)設(shè)備抵扣稅及財政扶持等投資政策,又要充分發(fā)揮國家、省、市各級政府在扶優(yōu)扶強大中小企業(yè)和科技創(chuàng)新方面的政策優(yōu)勢,調(diào)動企業(yè)積極性,充分激發(fā)企業(yè)的投資熱情。大力實施新產(chǎn)品開發(fā)扶持政策,推動企業(yè)自主創(chuàng)新,加大新產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的投資力度。鼓勵企業(yè)自主創(chuàng)新、保護自主知識產(chǎn)權(quán)、積極參與國際競爭。
2、優(yōu)化特色產(chǎn)業(yè)集群,培育骨干龍頭企業(yè)
促進產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展,優(yōu)化現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)集群。現(xiàn)有基本形成的產(chǎn)業(yè)集群主要有:南京、蘇州、鎮(zhèn)江等重點航空產(chǎn)業(yè)集群;常州、南京、蘇州、揚州、泰州、南通等重點智能制造裝備產(chǎn)業(yè)集群;南京、常州等重點軌道交通產(chǎn)業(yè)集群;徐州工程機械、常州新型農(nóng)用機械、泰州醫(yī)用診斷醫(yī)療儀器儀表、金湖井口石油機械、建湖采油石油機械、宜興電力電纜等一批特色產(chǎn)業(yè)集群;南京齒輪、無錫內(nèi)燃機配件、常州刀具、泰州車用精鍛齒輪、昆山模具等特色產(chǎn)業(yè)集群。鼓勵國內(nèi)外企業(yè)進入產(chǎn)業(yè)集群園區(qū)內(nèi)新辦企業(yè)或新上項目,在土地或廠房使用方面給予優(yōu)惠,企業(yè)所得稅方面也給予一定減免,促進產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展。
大力培育骨干龍頭企業(yè)。鼓勵龍頭企業(yè)做強、做大主業(yè)。龍頭企業(yè)集中精力抓好產(chǎn)品升級換代的研發(fā)設(shè)計、產(chǎn)品營銷和品牌推廣以及關(guān)鍵零部件生產(chǎn)和整機組裝,從而提高專業(yè)化生產(chǎn)、社會化協(xié)作的水平。鼓勵龍頭企業(yè)延伸產(chǎn)業(yè)鏈,向上游的科技研發(fā)、工業(yè)設(shè)計和下游的營銷網(wǎng)絡(luò)、售后服務(wù)、為客戶提供安裝調(diào)試等鏈節(jié)延伸;由制造業(yè)向生產(chǎn)業(yè)延伸,以自身的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ),發(fā)展總集成、總承包、專業(yè)維修、檢維修等生產(chǎn)業(yè)。鼓勵龍頭企業(yè)組建戰(zhàn)略聯(lián)盟,龍頭企業(yè)應(yīng)選擇上下游企業(yè)、研發(fā)機構(gòu)中實力較強的合作伙伴組建戰(zhàn)略聯(lián)盟,實現(xiàn)優(yōu)勢互補,提高產(chǎn)業(yè)整體競爭力。
3、加強對高端裝備制造業(yè)的配套服務(wù)
大力發(fā)展與主機技術(shù)水平相協(xié)調(diào)的專業(yè)化、規(guī)模化配套企業(yè),鼓勵配套企業(yè)向“專、精、特”方向發(fā)展,提升基礎(chǔ)元器件、核心零部件及關(guān)鍵系統(tǒng)的配套能力,滿足高端裝備制造業(yè)發(fā)展需求。打造一批具有優(yōu)勢的專業(yè)化、特色化的生產(chǎn)和服務(wù)企業(yè)。建設(shè)產(chǎn)品全生命周期的服務(wù)體系和服務(wù)網(wǎng)絡(luò),發(fā)展具有高端裝備特色的現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè),形成制造與服務(wù)相互促進的機制,形成以具有總承包資質(zhì)、國際競爭力的大企業(yè)集團為核心,若干具有完整配套能力的中小企業(yè)為輔助的高端裝備制造業(yè)配套產(chǎn)業(yè)集群。
4、加強高端裝備制造業(yè)人才隊伍建設(shè)
牢固樹立“人才是第一資源”的理念,加強高端裝備制造業(yè)企業(yè)管理、研發(fā)、技術(shù)、行銷、品管、專利等相關(guān)人才的引進、培養(yǎng)和使用。建立人才引進基金、創(chuàng)業(yè)扶持基金,對人才給予政府專項津貼。高端技術(shù)人才對高端裝備制造業(yè)的發(fā)展尤為重要,要加強技術(shù)工人的技能培育和素質(zhì)提升,籌集技術(shù)工人培養(yǎng)專項資金,對相關(guān)企業(yè)的技術(shù)工人培訓(xùn)提供資金補貼。依托國內(nèi)外高校、大型企業(yè)集團,加強高端裝備制造業(yè)技術(shù)工人和經(jīng)營管理人才的培養(yǎng)。完善人才激勵機制,推動企業(yè)通過持股、技術(shù)入股、提高薪酬等方式,吸引優(yōu)秀企業(yè)家、經(jīng)營管理人才和技術(shù)骨干。
(基金項目:江蘇高校哲學(xué)社會科學(xué)研究項目(項目編號:2014SJD227)。)
【參考文獻】
【關(guān)鍵詞】高職;物聯(lián)網(wǎng);課程建設(shè)
0 引言
目前,it業(yè)界和學(xué)術(shù)界一致認為,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將帶來世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮,國家“十二五”規(guī)劃也已明確提出將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)作為新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。無論是在企業(yè)界、工程界還是在學(xué)術(shù)界,物聯(lián)網(wǎng)研究和應(yīng)用都受到了前所未有的重視,面對如此良好的發(fā)展契機,作為全國的首批示范性高職,我校對該領(lǐng)域的發(fā)展也非常重視,并已開始籌建物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)相關(guān)的的課程建設(shè),是專業(yè)建設(shè)的一個重要基礎(chǔ),是培養(yǎng)合格的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的一個必備條件,因此物聯(lián)網(wǎng)課程的建設(shè)就成了一個極其迫切的任務(wù)和亟待完成工作。本文以我校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的核心課程《物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)》為落腳點,探索適用于高職的物聯(lián)網(wǎng)課程建設(shè)方案,對于其他同類的課程的建設(shè)也有一定的借鑒意義。
1 課程建設(shè)的知識點涵蓋與難點
1.1 課程建設(shè)涵蓋的技術(shù)領(lǐng)域
物聯(lián)網(wǎng)是通過新一代的it技術(shù)(如rfid射頻識別技術(shù)、zigbee技術(shù)、云計算技術(shù)等)將傳感器裝備或者嵌入到全球各行各業(yè)的物體中,通過相互之間的鏈接形成“物聯(lián)網(wǎng)”,然后通過云計算技術(shù)和超級計算機對收集到的海量數(shù)據(jù)進行處理和分析,達到對物體智能化管理和控制的目的。
物聯(lián)網(wǎng)中的個體通過感應(yīng)器來感知信息,然后通過中間傳輸網(wǎng)來傳送信息,最后在數(shù)據(jù)處理中心進行智能處理和控制。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,我們將面對大量異構(gòu)的、混雜的、不完整的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。在物聯(lián)網(wǎng)的萬千終端收集到這些數(shù)據(jù)后,如何對它們進行處理、分析和使用成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵[1]。
因此,物聯(lián)網(wǎng)信息數(shù)據(jù)處理涉及到物聯(lián)網(wǎng)通信數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、zigbee協(xié)議算法設(shè)計和實現(xiàn)、ipv6技術(shù)、中間件技術(shù)、后臺數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和云計算與海計算技術(shù)。而就這些的技術(shù)相關(guān)的課程有《計算機網(wǎng)絡(luò)及ipv6技術(shù)》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《數(shù)據(jù)庫》、《算法設(shè)計》和《面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)》。其中我系開設(shè)的《物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)》課程就可以解決ipv6技術(shù)的問題,在該課教學(xué)中不再重復(fù)。
1.2 課程建設(shè)的難點
考慮到該門課程涉及的技術(shù)領(lǐng)域,我們將講授物聯(lián)網(wǎng)通信數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、zigbee協(xié)議算法原理與實現(xiàn)、z-stack原理和實驗部分,以及部分物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)和云計算技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。與四年制普通本科院校相比,要涉及這些內(nèi)容所開設(shè)的課程有《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法》、《面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)》、《中間件技術(shù)》、《傳感器信息融合云與計算技術(shù)》,由此可見需要開設(shè)的科目多而且內(nèi)容理論性很高。特別是《中間件技術(shù)》、《傳感器信息融合與云計算技術(shù)》這兩門課,均是大量的理論推導(dǎo)計算,通常在本科高年級或者研究生階段才講授。由于我們的同學(xué)在校學(xué)習(xí)只有兩年,該課程將在大二第二學(xué)期開設(shè),很多同學(xué)的知識也僅限于模電數(shù)電c語言,如果大量的講授抽象的中間件技術(shù)、傳感器信息融合與云計算技術(shù),很多同學(xué)會很難聽懂。同時高職學(xué)生的培養(yǎng)特點是加強他們應(yīng)用和實踐的能力,所以大量講解理論的效果會是事倍功半[2-3]。
2 課程建設(shè)的具體實施過程
結(jié)合我系對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)定位和學(xué)時分配,在充分考慮考慮課程技術(shù)內(nèi)容和重難點的基礎(chǔ)上,我們課程的重點放在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法編程實踐上,讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí),在編程中理解一些基本的數(shù)據(jù)處理方法和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),做到實踐中有理論,理論和實踐相結(jié)合。在pc端的編程,我們采用dev++的編譯環(huán)境,側(cè)重于常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的編程與理解,這部分內(nèi)容是課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),占到總課時的35%。在嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)方面,我們的技術(shù)落腳點選擇在了z-stack上。借助于z-stack物聯(lián)網(wǎng)實驗平臺,學(xué)生可以學(xué)習(xí)到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域中常用的數(shù)據(jù)處理技術(shù),同時有了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之后,就可以對z-stack協(xié)議棧中的算法實現(xiàn)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有更深的理解。該部分的內(nèi)容占到總課時的35%。對于云計算和中間件技術(shù),我們在課程中主要是以概念介紹和學(xué)生調(diào)研、小組匯報的方式進行學(xué)習(xí),該部分的內(nèi)容占到總課時的10%。最后我們針對課程開發(fā)了一個物聯(lián)網(wǎng)的實訓(xùn)項目,主要以智能家居為切入點,技術(shù)內(nèi)
容涉及到上位機使用、數(shù)據(jù)存儲、物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點和協(xié)調(diào)器的調(diào)試和網(wǎng)關(guān)的設(shè)置,該課程的內(nèi)容占到總課時的20%。該項目對前面的內(nèi)容進行總結(jié)和具體實現(xiàn),突出學(xué)生在做中學(xué),弱化純原理性的學(xué)習(xí),突出實踐性和學(xué)生對數(shù)據(jù)處理內(nèi)容體驗。
3 效果與結(jié)語
考慮到高職學(xué)生在校學(xué)習(xí)該課程在國內(nèi)目前缺少相關(guān)的教材,我們在整合和相關(guān)技術(shù)內(nèi)容后,完成該課程素材、ppt以及程序?qū)崿F(xiàn)部分。與此同時,我們引導(dǎo)學(xué)生積極查閱圖文資料,并借助于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來積累項目素材和問題的解決方案。在教材編寫的過程中,我們積極利用現(xiàn)有的實驗平臺和多媒體技術(shù),同時在課程建設(shè)過程中讓學(xué)生也參與進來,多聽取他們的學(xué)習(xí)感受,在第一輪教學(xué)實踐中取得了良好的效果。同時我們在課余時間積極鼓勵學(xué)生多學(xué)習(xí)、多思考,并帶領(lǐng)他們到物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)了解實踐,把所學(xué)的技術(shù)直接應(yīng)用到實際的開發(fā)中去,不斷加強專業(yè)本領(lǐng),為將來就業(yè)打下堅實基礎(chǔ)。
【參考文獻】
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人們一直對神奇的科幻、超前的技術(shù)情有獨鐘,這種癡迷是人類科技進步的原動力之一。電影作為藝術(shù)的一種,題材往往源于生活而高于生活。導(dǎo)演和編劇們的靈感并非空穴來風(fēng)。這些道具彌漫在電影的各個角落,當(dāng)你在回味電影情節(jié)時,可否意識到他們與大學(xué)專業(yè)的關(guān)系呢?
三百六十行,行行出狀元。每一行的狀元就是這個行業(yè)的榜樣。在中國悠久的歷史中,無數(shù)的榜樣被大家稱為祖師爺,被各行尊崇。正如大家生活中常知的木匠拜魯班,茶行拜陸羽等等。他們是這個行業(yè)的榜樣,奮斗的精神寄托。
測控技術(shù)與儀器(下簡稱測控)屬于新興的理工科專業(yè),在中國沉迷于八股取士的數(shù)百年間,理工的中心在歐美確立,牛頓、法拉利等人也順理成章地成為科學(xué)歷史上的里程碑。大多數(shù)工科出身的朋友,掌門怕是要向西而拜了。而我們測控卻不必如此,因為測控的祖師爺在中國!記得在大二的時候,我們曾問過老師兩個問題,其中一個就是測控專業(yè)是做什么的。當(dāng)時老師是這么回答我們的:“簡單來說,給學(xué)測控的人一張桌子,你敲一下,光聽聲響和看敲的位置,就要知道這個桌子哪里有傷。”
笑說測控祖師爺
聽到這回答,看過電影《狄仁杰之通天帝國》的同學(xué),都應(yīng)該知道這測控專業(yè)的祖師爺是誰了吧。電影中的亢龍锏——這個世界上第一個測控儀器,與狄仁杰一起構(gòu)成了世界上第一個測控反饋系統(tǒng)。
亢龍锏是一件非常神奇的兵器,在原著中的形容是這樣的:“狄仁杰的家傳兵器亢龍锏有一種特殊的威力,就是可以測出與之相撞的物體的弱點,而這個弱點就是密度不集中的空心之處。然后一擊必出裂痕,再擊必會斷碎。” 在電影里面,亢龍锏被演繹成了一件轉(zhuǎn)起來嗡嗡作響,一打石柱碎、一打鐵鏈斷、一打劍分兩半的神奇兵器。這時不禁有人想問,如此細小的一根鐵棒,真能夠探出物體弱點?
那我們再來看看測控專業(yè)的官方概述:測控技術(shù)與儀器是將自動化系統(tǒng)上的信號加以采集、整理、處理,而后進行顯示或者發(fā)出控制信號的過程。
從測控的角度,結(jié)合測控定義,亢龍锏的原理就非常好理解了。簡單來說,在實際測控中,一組信息進去,一組反饋信息出來,然后我們加以判斷。亢龍锏轉(zhuǎn)動后的高頻響聲傳入石柱或兵器,引起目標(biāo)物體的共鳴,狄仁杰通過探測和反聽,了解到物體不同部位的質(zhì)量狀況,輕易地找到了所探測物體的弱點,于是將其“一擊必斷”。這整個就是一個信號輸出、反饋、處理的測控自動化體系。我們測控的返璞歸真就是敲桌子聽響聲,然后做處理,而狄仁杰的神技竟然可以達到在決斗中的間不容發(fā)之際,擊斷上官大人的劍。這恐怕除了高度精密的自反饋系統(tǒng),無法再有更好的解釋了。
當(dāng)然說狄仁杰是測控祖師爺就和說蹴鞠是足球先祖一樣有娛樂之意。但是卻給我們測控人找到了精神寄托。
制造業(yè)中的技術(shù)流
還記得上面說到我們問了老師兩個問題嗎?我們的第二個問題是“我們測控專業(yè)能干什么?” 老師的答案很經(jīng)典,他說:“我們專業(yè),只要記住兩點,第一,不要把220V的電壓接地;第二,不要違反能量守恒定律。其他你想干啥就干啥。”這雖然有些說笑成分,但卻是有根據(jù)的。因為我們專業(yè)是由11個專業(yè)(精密儀器、光學(xué)技術(shù)與光電儀器、檢測技術(shù)與儀器儀表、電子儀器及測量技術(shù)、幾何量計量測試、熱工計量測試、力學(xué)計量測量、光學(xué)計量測量、無線電計量測試、檢測技術(shù)與精密儀器、測控技術(shù)與儀器)合并而成,所以我們需要學(xué)量關(guān)于機械、電路、光學(xué)、材料、控制、軟件的專業(yè)知識。在數(shù)學(xué)方面,需要學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、工程數(shù)學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計等課程;在機械方面,需要學(xué)習(xí)機械制圖、工程力學(xué)、精密機械設(shè)計等課程;在電子方面,需要學(xué)習(xí)電路、電子技術(shù)、微機接口、編程語言、單片機原理等課程;專業(yè)課方面,則要學(xué)習(xí)測試信號處理技術(shù)、誤差分析、傳感器技術(shù)、控制理論、測控系統(tǒng)設(shè)計、測控儀器設(shè)計、智能儀器和虛擬儀器等課程。
測控技術(shù)與儀器專業(yè)涉及的面非常廣,放大鏡、汽車制造流水線、飛機清洗機、微型機器人、武器夜視瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、導(dǎo)彈防御系統(tǒng)、大型強子對撞機等儀器的設(shè)計、制造與開發(fā)都離不開測控專業(yè)的人才。有的同學(xué)看到這里肯定要問了:“那得多少年才能畢業(yè)呀?”由于學(xué)習(xí)的內(nèi)容多,在四年的學(xué)習(xí)時間里不可能面面俱到,所以開設(shè)該專業(yè)的大學(xué)都有自己的特色。比如,北京航空航天大學(xué)偏重于航空領(lǐng)域,長春理工大學(xué)偏重于光學(xué)領(lǐng)域,成都理工大學(xué)偏重于電子技術(shù)及核技術(shù)等。所以,當(dāng)你遇到它時,你可一定要分辨清楚哦!
工程領(lǐng)域的萬金油
自從1810年柏林大學(xué)開創(chuàng)了“研究與教學(xué)相結(jié)合”的研究型大學(xué)模式以來,大學(xué)在教學(xué)之外的一個重要任務(wù)就是科研了。進入本科高年級或者研究生階段,就會進入科研的領(lǐng)域。由于測控技術(shù)與儀器是一個寬口徑的專業(yè),因此研究的內(nèi)容極為廣泛,也容易自成一派。
就拿衛(wèi)星研究來說吧,國家花巨資把衛(wèi)星送上天為的是進行科研,所以衛(wèi)星一般都會攜帶各種研究宇宙環(huán)境的儀器。但是宇宙并不太平,太陽風(fēng)暴、彗星、隕石、太空垃圾等危險隨時威脅著衛(wèi)星以及各種儀器的安全,于是設(shè)計能在宇宙惡劣的環(huán)境中運行的儀器就成了一門單獨的學(xué)問。
減排無下限
E-Fan驗證機的問世與歐盟近年來大力推動的節(jié)能減排戰(zhàn)略密不可分。歐盟委員會專門擬定了“飛行路線2050”計劃,目標(biāo)是到2050年,歐盟航空業(yè)二氧化碳排放量比2000年下降75%,氮氧化物排放量減少90%,噪音水平下降65%。
為了響應(yīng)“飛行路線2050”計劃中提出的目標(biāo),空中客車集團著手研究一些新技術(shù)和新產(chǎn)品,全力支持歐盟委員提出的環(huán)保目標(biāo)。近10年來,空中客車集團一直致力于研究電動飛行技術(shù),已經(jīng)取得了積極進展。EADS公司創(chuàng)新工廠和ACS公司在2010年合作驗證了Cri-Cri活塞式輕型飛機的電動改型,歐洲直升機公司在2011年驗證了電動機在直升機自轉(zhuǎn)過程中可以提供應(yīng)急動力。接著,可以真正實現(xiàn)零排放的全電飛機概念陸續(xù)浮出水面。2011年6月,EADS公司在柏林航展上首次展示了一種電力驅(qū)動共軸對轉(zhuǎn)螺旋槳的客機概念。次年9月,由EADS等4家德國航空航天公司共同組建的包豪斯航空研究機構(gòu)在柏林航展上首次推出了一種稱之為Ce-Liner的縮比模型,采用了16組蓄電池來驅(qū)動2臺尾部安裝的動力裝置。
基于這些研究工作積累的經(jīng)驗,空中客車集團從2012年10月開始研制一架完全由電力推動的E-Fan驗證機。該機由ACS公司制造,同時得到了賽峰集團、卓達宇航集團和西門子公司的技術(shù)支持。
2013年6月,空中客車公司在巴黎航展上首次展出了一架E-Fan全尺寸樣機,盡管在眾星云集的航展現(xiàn)場并未產(chǎn)生轟動效應(yīng),但在業(yè)內(nèi)已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注。今年3月11日,E-Fan驗證機在法國波爾多首次升空,成功地完成了第一次試飛。一個多月后,空中客車公司在4月25日專門舉行了“電動飛機日”,正式對外公開了E-Fan驗證機,法國工業(yè)部部長阿諾德?蒙特布赫等代表見證了這次飛行表演。隨后,該機出現(xiàn)在本屆柏林航展的現(xiàn)場,讓來自世界各地的專業(yè)人士和熱心觀眾有機會親眼目睹世界上第一架全電動飛機的公開表演
中規(guī)中矩的設(shè)計
從航空工業(yè)發(fā)展的角度來看,E-Fan驗證機是空客車公司在技術(shù)領(lǐng)域取得的一項創(chuàng)新成果。在總體設(shè)計上,該機采用了流線型機身、下單翼和T形尾翼,基本上是一種標(biāo)準(zhǔn)的通用飛機,具有低阻力、高升力的特點。它的長度為6.67米,翼展為9.5米,總體結(jié)構(gòu)全部采用復(fù)合材料制造,空重僅有580千克。在性能方面,該機的巡航速度大約為160千米/小時,最大飛行速度為220千米/小時。
前機身設(shè)計為串列雙座,座艙內(nèi)采用了“佳明1000”數(shù)字式航空電子設(shè)備和無線電系統(tǒng)。中機身兩側(cè)分別安裝了一個涵道風(fēng)扇,各由一臺30千瓦的電機驅(qū)動可變距8葉風(fēng)扇,產(chǎn)生750牛的推力。涵道風(fēng)扇能增加靜推力,減少噪聲,改善了地面的安全性。由于動力裝置位于機身的中段,該機在單發(fā)飛行的時候也能夠?qū)崿F(xiàn)較好的操控性能。
與小型通用飛機相比,E-Fan驗證機的外部構(gòu)型中規(guī)中矩,但機翼內(nèi)部結(jié)構(gòu)則顯著不同。作為一架全電動飛機,它在機翼內(nèi)攜帶有120塊鋰離子聚合物電池,總重量為127千克,可以輸出250伏特和100安培的直流電。研制人員吸取了近年來波音787客機在鋰電池使用方面的教訓(xùn),將電池艙設(shè)計在機翼中段,遠離座艙,具有很好的通風(fēng)條件,有助于及時驅(qū)散電池工作時產(chǎn)生的熱量。
該機采用了全新的電能管理系統(tǒng)(E-FADEC),可自動管理所有的電力性能,有效地簡化了顯示和控制系統(tǒng),從而減少了飛行員的工作負荷,可以更加專注行操縱和訓(xùn)練任務(wù)。
與當(dāng)前電動汽車相類似,E-Fan驗證機同樣存在著續(xù)航時間有限的問題。據(jù)空中客車公司在航展上提供的宣傳資料介紹,它的最大續(xù)航時間可以達到45分鐘。到目前為止,該機的最長一次飛行持續(xù)了37分鐘,累計試飛時間達到了15小時。空中客車公司希望E-Fan驗證機能達到1小時15分鐘續(xù)航時間的儲備功率,以證明這種平臺作為飛行員訓(xùn)練飛機的潛力。然而,當(dāng)前所使用的電池組是無法實現(xiàn)的。目前,E-Fan項目的合作伙伴正在研制一種更高能量密度的新型電池,將在不久后達到這一要求。
由于只是用于試驗?zāi)康模珽-Fan驗證機并未采用常規(guī)飛機的三點式起落架,而是獨具匠心地在機身下采用了一前一后兩個起落架,并在每側(cè)機翼下面分別安裝了一個具有彈性支撐的輔助輪,以便在地面滑行時保持飛機平衡。前起落架采用可轉(zhuǎn)向機輪,用于控制滑行方向,而后起落架采用了電動式機輪,可由6千瓦電動機驅(qū)動。
這種設(shè)計的目的是為了減少氣動阻力,以節(jié)省電力,E-Fan驗證機在地面滑行時無需起動涵道風(fēng)扇,借助于后機輪在跑道滑行,而且在起飛過程中可以幫助飛機加速到60千米/小時。然后,飛行員可以起動涵道風(fēng)扇,迅速獲得起飛功率,推動飛機滑跑至110千米/小時起飛速度,實現(xiàn)升空。
投產(chǎn)兩種型號
在本屆柏林航展上,空中客車公司還在室內(nèi)展館內(nèi)展出了E-Fan 2.0和E-Fan 4.0電動飛機的模型。為了盡快生產(chǎn)出歐洲的第一種全電動飛機,空中客車公司今后幾個月內(nèi)將在位于波爾多的馬里尼亞克機場附近建立一家名為伏特航空(VoltAir)的子公司,準(zhǔn)備生產(chǎn)E-Fan 2.0和E-Fan 4.0飛機,二者與驗證機之間的部件通用性達到95%。
E-Fan 2.0飛機是一種并列雙座教練機,預(yù)計在2017年底首飛。據(jù)介紹,該機適合于30分鐘至1小時的短程飛行任務(wù),最高時速可達220千米/小時,可用于培訓(xùn)飛行員、拖曳滑翔機或特技飛行。
E-Fan 4.0飛機是一種四座通用航空飛機,僅比雙座型長35厘米,預(yù)計將在2019年升空。為了增加航程或延長續(xù)航時間,該機將在機身內(nèi)配裝一臺小型內(nèi)燃機,為機載電池組充電。預(yù)計,這混合動力型式可以使E-Fan 4.0飛機的續(xù)航時間從2小時增加到3.5小時。
據(jù)空中客車公司介紹,兩種型號都針對通用航空市場,與當(dāng)前的活塞式輕型飛機相比,其價格具備競爭力,而且明顯降低了各項使用成本,同時潛在地降低了維護成本。該公司希望位于伏特航空公司具備每年制造80架E-Fan飛機的能力,并認為市場需求強勁,尤其是飛行訓(xùn)練學(xué)校。盡管到目前還沒有簽署合同,但位于法國圖盧茲的國立民用航空大學(xué)(ENAC)已經(jīng)成為該項目的簽約方。