航天技术的特点范文

时间:2023-12-25 17:52:24

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航天技术的特点

篇1

43岁的李洪正值壮年,在中国航天事业的大军里却已是一名不折不扣的“老兵”。自1988年参加工作以来,李洪就将自己的青想编织进了中国运载火箭的研制和发射中。20年过去了,他对中国运载火箭的热情依然如故,唯一变化的是,当年的莘莘学子已经成长为中国运载火箭技术研究院的领军人。自从接过研究院院长的大旗,李洪深感责任重大,他说,“这是一份荣耀,也是一副重担,自己一定会全力以赴,圆满完成党和国家交付的这份重任。”

在中国运载火箭技术研究院工作的20年间,他先后负责科研生产、质量管理等多项工作,涉及了运载火箭研制管理的许多重要环节。航天技术特有的严密性、精确性让这些工作在旁人眼里都十分艰苦,但李洪认为,这些工作就像一趟神奇的旅行,让他享受其中。用他自己的话来说:“我这个人兴趣爱好广泛,但更热爱祖国的航天事业,只要投入到火箭的研制发射中我就信心十足,就精神百倍。”在这片诞生光荣与梦想的土壤,每一枚运载火箭的成功发射,都能让他兴奋不已。

遨游太空是中国人的千年梦想,也是几代航天人的心血结晶。2003年“神舟五号”载人航天飞行时,李洪就在发射现场,他知道此次发射任务的重要性,毕竟是中国首次载人航天飞行,“人命关天啊”,李洪的脑海里不时闪过这句话,兴奋而紧张。当发射成功的消息被大声宣布出来,李洪从座位上一跃而起,与身边每一个人紧紧拥抱,满眶热泪痛快地潸然落下。

“神舟五号”的发射,是李洪记忆中最珍贵的片段之一,他坦言,不管过去多少年,只要想到这一幕,他都会感到无比的自豪。

“更上层楼”的责任心

在享受工作带给他快乐的同时,李洪也在运载火箭事业上领受过悲痛的回忆。1996年,中国一枚运载火箭在发射时出现意外,李洪的两名同事还因此殉职。

火箭发射失败让李洪震惊并痛心,而同事的殉职更是让他伤心不已。此后发生的事情则更让人忧心,在这次事故之前,中国的运载火箭在国际上口碑良好,价格较低,在运载火箭商业发射市场上有着很强的市场竞争力,原本已经签下了不少发射合同,但随着发射的失败,客户对中国运载火箭的信心产生了动摇,并且在此后的很长一段时间内,中国运载火箭技术研究院没有再拿到一份运载火箭的商业发射订单。

正因如此,李洪在负责质量管理工作时,坚持实行“零缺陷”质量管理理念,严格对待产品质量,在这一点上,原本随和、幽默的李洪异乎寻常的严厉,他表示,航天企业是特殊的“三高”行业:高投入带来高产出,更伴随着高风险。高风险在于其产品一般是在恶劣环境中使用,而且一旦使用,就不可逆转。因此,指挥员按下发射启动按钮的瞬间,既宣告了对产品的正式使用,又检验着无数航天人的责任心。

即使在“神七”航天任务圆满完成后的今天,李洪在谈到运载火箭的质量问题时仍显得严肃而谨慎:“中国古语有云‘千里之堤,溃于蚁穴’,每一个航天型号产品都是由数以万计的元器件、零部件构成的整体,即便是一个小小的螺丝钉、一根导线、一个焊点出了问题,甚至一个细微的多余物存在,都将导致整个型号任务的失败。细微程度比蚁穴有过之而无不及。而一枚发射载人飞船的火箭试验费用价值不菲,凝聚着成千上万人的辛勤劳动,一旦发射失利,将给国家造成重大的经济和声誉损失。特殊的风险决定了特殊的质量,特殊的质量要求更上一层楼的责任心。航天高科技企业的质量观已经远远超越了简单利益层面,上升到“质量是政治、质量是生命”的高度。这种质量,关系着国家的地位和形象,关系着国防建设大局,关系着民族尊严,在载人航天工程中更是与人的生命紧密地联系在一起,因此,势必要求更为过硬的技术,更为严丝合缝的质量标准。”

在介绍近年来中国运载火箭技术研究院所采取的质量管理体系时,李洪说:“我们在零缺陷管理理念的指导下,在产品出现问题前就做出了有效地预防,比如,谨慎、细致地制定设计试验发射的规章制度,并严格执行落到实处,在寻找问题的过程中,从产品的设计方案提出到最终开始正式生产的过程中,都加以严格的监控,找到问题后迅速将其解决,这样就形成了一个完整的闭环模式,不给问题的产生留下任何接口。”担任研究院院长后,他依然把加强质量管理作为重点工作来抓,在二号F遥七火箭质量评审会上,李洪严肃地要求:“我们要以对国家对人民对历史高度负责的态度,增强历史使命感,以最严最慎最细最实的工作作风,确保载人航天的工程质量。”

中国运载火箭技术研究院十几年严格质量管理,使中国运载火箭发射捷报频传,自1996年以来,系列运载火箭已经连续69次成功发射,其中,中国运载火箭技术研究院研制的运载火箭已经连续49次成功发射,中国火箭在国际市场的良好口碑重新铸就。2008年,在成功将一颗尼日利亚卫星运送进太空后,又成功发射委内瑞拉卫星,火箭重新回到了国际市场中。

“新时期”有“新挑战”

近年来,中国运载火箭技术研究院在大力开展技术创新,狠抓运载火箭质量的同时,也在积极地发展航天技术应用产业和航天服务业。李洪认为,发展军工产品是中国运载火箭技术研究院的历史使命,是增强国防实力的需要,容不得半点马虎,而发展航天技术应用产业和航天服务业对实现研究院更好更健康的持续发展,同样有着举足轻重的地位。

事实上,在改革开放之初,中国运载火箭技术研究院经历了一个发展中的动荡时期,当时,政府放开了对研究院经营权的管理,研究院的很多员工开始三五成群地组织民用产品的生产,但产品都不具备过硬的市场竞争力,很快就被市场淘汰,另外一些员工选择了跳槽,李洪介绍,当时的人员流失相当严重,以至于一些知名企业都直接将接送员工上下班的班车停到了研究院门口。

这段经历让李洪痛心不已,不少当时的同事、战友都在那个时候分道扬镳。他暗下决心,再也不能让“班车停到大门口”的事情发生,而要想彻底杜绝这个现象,一是要实现内部职工的个人价值,二是要军品民品两手抓。

正是因为经历过这样的坎坷,李洪接任院长后,把打造职业化团队作为提高企业核心竞争力的重要举措,制定干部员工量化考核标准、职位晋升标准和任职资格体系,实现岗位与能力的有机结合。原本酷爱篮球的李洪这样向我们解释了他关于职业化团队的理解:“搞火箭这么多年,我深刻体会到这是一个浩大的系统工程,个人的力量是重要的,但是没有一个人能够仅仅凭借自己的力量独立完成一枚火箭的研究开发,我们需要有一个团队。这就像组织一支球队一样,要万无一失地打好比赛取得胜利,就一定要把球队状态调整到最好,把这支队伍各个环节可能会存在一些薄弱环节和隐患找出来。怎么找?需要每一个成员的努力,需要每一道程序的高标准严要求。只有这样,整个队伍才能被串联起来,形成一股强大的向心力,而事实证明,这种向心力远比每一个个体的力量要强大得多。”

近年来,在中国运载火箭技术研究院的发展规划中,航天技术应用产业和航天服务业所占比例越来越高,在“十一五”规划中,280亿的经济指标中,航天技术应用产业和航天服务业占有180亿的份额,已成为研究院最为重要的经济来源。

在谈到最近中国运载火箭技术研究院在航天技术应用产业和航天服务业上取得的成绩时,李洪笑言,“航天技术应用产业和航天服务业近些年来确实有了不小的突破,航天煤气化等新技术的应用,风力发电等新能源设备的开发,以及碳纤维、缝编复合材料等新材料的生产,为我们带来了较为丰厚的收入,在这一领域我们还有很大的市场潜力,我们曾经落后,是因为起步晚,市场的规律还没摸透,然而我们相信自己能够继续前进,毕竟我们有先进的技术和航天人特有的迎难而上的精神作为后盾”。

在最后谈到对中国运载火箭技术研究院的展望时,李洪足足沉默了一分钟之久,当他开口时已明显有了一些激动:“中国运载火箭技术研究院是国防科技工业重要的骨干力量,肩负着提升我国综合国力、展示大国地位和形象、增强民族自豪感和凝聚力以及促进国民经济发展的重大责任。我们可以说,确保型号研制生产任务按期完成,确保型号任务发射成功,不仅是研究院发展的需要,更是富国强军的需要。因此,我们要把对责任制的全面落实转变为责任心的全面提升,把对成功的愿望和信心转变为对成功十足的把握,把发展的机遇期转变为能力的成长期,始终坚持遵循型号研制的客观规律,吃透技术、吃透状态、吃透规律,采取科学的方法,加强型号质量管理,有效控制技术状态,提前认识并控制或消除型号研制过程中存在的技术风险,始终坚持以更加严谨的态度对待质量,从源头抓起;从严控制、关注细节;坚决落实“零缺陷”质量管理,以更加求实的精神钻研技术,以创新的精神瞄准世界一流水平,顽强拼搏、刻苦攻关,确保产品设计的可靠性。”这是一名“航天老兵”的心声。

《经济》:在今后,中国运载火箭技术研究院会以怎样的理念来发展航天技术应用产业和航天服务业?

李洪:以前我院在发展航天技术应用产业和航天服务业时走过弯路,就是因为没有从航天技术特点出发。当前,我院会充分利用航天技术优势,大力加强航天技术应用产业和航天服务业,在做大做强一些重点项目的基础上,辐射其他的中小项目,实现航天技术应用产业和航天服务业发展的市场化、产业化和国际化。

《经济》:如今,中国运载火箭在国际市场的地位开始回暖,中国运载火箭技术研究院为此做出了哪些努力?

李洪:目前,我国的运载火箭技术处于国际领先地位,能够取得如此辉煌的成就要得益于我院拥有一批技术精湛、作风过硬、勇于攻坚的人才队伍。正是因为他们十几年的不懈努力,才保证了系列火箭自1996年以来的连续成功发射,在国际上打响了火箭的品牌。同时,我院把运载火箭的质量视为生命线,在每一枚火箭的设计、试验、生产、发射的过程中,严格加强质量管理,不断在火箭的可靠性、安全性上下功夫,对火箭性能进行改进和完善,做到精益求精,提高我院火箭技术在国际市场的竞争力。当前,中国的运载火箭在国际市场还是很有竞争力的,而我院也会不断的加强技术创新和提升整体能力,在国际市场上占有一定的市场份额。

《经济》:您觉得中国运载火箭在国际市场的潜力还有多大?

李洪:现在是一个“太空经济”的时代,对于“空天”的需求不断扩大,比如气象卫星,资源普查、通讯、广播电视、导航、速传等方面,这些技术都是全球经济发展到一定程度带来的新技术。这些技术的应用需要航天技术的支撑和带动,尤其是中国火箭技术的支撑。伴随着这些行业的快速发展,航天技术发展的前景非常广阔,这必将给我院火箭的未来发展带来良好的契机。因此,我院一定会抓住机遇、迎接挑战,面向市场,提升能力,满足国内国际对中国运载火箭的需求。

篇2

关键词:航天测控;教学改革;教学模式

作者简介:陆必应(1976-),男,安徽舒城人,国防科学技术大学电子科学与工程学院,副教授;王建(1981-),男,湖北宜城人,国防科学技术大学电子科学与工程学院,讲师。(湖南 长沙 410073)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)25-0141-02

“航天测控”是国防科学技术大学电子工程专业本科生的一门专业必修课程,同时也是通信工程和信息工程专业本科生的选修课程。课程重点讲述基于无线电的航天测控系统的概念、体制、组成和工作原理,引导学生了解现代航天测控技术的发展动态和方向。[1,2]作为一门专业课,一方面要传授学生航天测控系统的专业知识,另一方面要培养学生对复杂电子系统的分析能力并掌握设计方法,加强学生的工程素养。航天技术的发展及其在军事和国民经济中日益广泛的应用,特别是我国载人航天技术的跨越式发展,激发了学生学习本课程的热情,同时对课程的教学也提出了越来越高的要求。[3]本文先分析“航天测控”课程特点和教学中存在的问题,随后介绍以教学内容、教学方法、教学实践环节相配套的教学改革探索和实践,以实现专业知识学习和工程能力培养兼顾的教学目标。

一、课程特点与教学现状

“航天测控”课程教学具有如下特点:一是基本概念多,涉及领域广 。包括天文学基础、航天器轨道运行基本原理、无线电测距定位原理、高速无线数据传输原理等。二是基本原理复杂,涉及的理论基础宽,包括随机信号分析、信号与系统、雷达原理、通信原理等。三是系统复杂,安排实践环节困难。航天测控系统是复杂的电子系统,而先修课程偏重基础知识的学习,对电子系统的介绍偏少,学生很难通过一两个简单的实验课达到理解和掌握复杂航天系统的目标。以上特点决定采用传统的方法进行教学时,教师讲授难度大,学生学习理解困难,学习效果差。

该课程教学现状与存在的主要问题有:

1.教学内容多,课时少

本课程内容包括航天测控的基本原理、统一载波测控系统、跟踪与数据中继卫星系统、全球定位系统及其在航天测控中的应用四大部分,仅统一载波测控系统就包括跟踪测轨分系统、遥测分系统、遥控分系统。上述每一门技术都具有相对的独立性,涉及的理论、方法和系统都有其独特的内容。国防科学技术大学(以下简称“我校”)电子科学与工程学院早期设有航天测控专业,上述内容安排80~120课时讲授,现行的教学大纲仅安排了40课时,教学内容却没有减少,要完成教学任务,学生学习上存在较大困难。

2.教材相对陈旧,新技术介绍少

本课程的教材编写于1998年,内容上继承了航天测控专业所用内部教材的精华,重点内容为统一载波测控系统的原理、系统分析和系统设计。其优点是基本概念清楚,理论推导详实,系统分析深入,但也存在如下几个问题:一是内容过多,部分内容分析得过于深入,基础稍差的学生掌握起来有困难;二是近年来航天测控技术进步迅速,不断涌现出新概念、新方法和新技术,航天测控体制也从传统的统一载波测控体制加速向以跟踪与数据中继卫星系统为代表的天基测控体制发展,而教材没有充分反映航天测控技术的新发展。

3.教学手段单调,实践环节不足

原先的课程教学以教师板书讲授为主,配合以少量的幻灯片和课后习题作为辅助手段;学生的学习停留在阅读教材和参考书目、做课后习题上,缺少必要的实践环节。这种以讲授为主的教学模式无法充分调动学生的学习兴趣和积极性,缺少必要的实践环节,学生对理论和技术的理解无法深化,学生的主观能动性没有充分发挥,分析问题、解决问题的能力和工程素养得不到提高。

二、教学改革探索与实践

1.突出教学重点,合理选择教学内容

综合考虑航天测控技术的发展现状,并结合电子工程专业本科生的预修课程以及学时数,对教学内容进行了重新安排,修订了教材。将教学内容根据测控体制划分为统一载波测控系统、跟踪与数据中继卫星系统、全球定位系统的原理及其在航天测控中的应用三个部分。对统一载波测控系统部分内容进行了三个方面的删减:一是与先修课程内容有重复或雷同的,如跟踪测轨技术中的角度测量技术,在先修课程“雷达原理”中已有讲述,直接删除;二是要求具备比较专业的预修知识而学生又不具备的,如遥控编码体制,对电子工程专业的本科生来说由于不具备相应的预修课程,理解存在较大的困难,进行了删减,并提供相关的参考书籍供有兴趣的学生参考;三是难度太大的内容,如测控信道的设计,这部分内容要求学生在理解信号调制理论的基础上,结合特定工程实际设计出最佳波形,对大部分学生来说要求过高,也进行了删减。根据航天测控技术的发展趋势,对跟踪与数据中继卫星系统的组成、工作原理以及采用的新技术等部分内容进行了扩充。调整后的教学内容,既重视基本原理的教学,也重视测控系统的分析,还涉及测控新技术的介绍。

2.采用多种模式教学方法,提高教学效率

对课程的总体教学目标和教学所包含的知识点进行了分析,并对教学方法和教学过程进行精心设计。针对不同的教学内容,采取多种形式的教学方法,包括课堂理论教学、比较教学、案例教学、讨论教学等,并有机地结合起来。

基本原理如测控信号基本理论、测距原理、GPS工作原理等内容采用课堂理论教学,开发了多媒体教学课件,除传统的公式推导和文字描述外,配以适当的图片、动画,直观地说明理论分析结果,使学生对一些重要的结论留下深刻的印象,强化教学效果。

航天测控系统的教学若采用简单的讲授教学,由于学生工程实践经验少,往往不能深刻领会系统的内涵,抓不住重点,因此采用案例教学法与比较教学法相结合的教学方法。选择航天测控系统中较为简单但具有代表性的“单通道锁相接收机”作为教学案例,先对系统作简单介绍,使得大家对航天测控系统有一个感性认识,然后提出问题,供同学们分组分析、讨论。如跟踪测轨系统锁相接收机与一般雷达系统接收机进行比较,通过比较启发学生思考二者结构上的根本区别是什么,工作原理有什么不同,航天测控系统采用这种特殊类型接收机的原因是什么。通过比较学生较易理解航天测控跟踪测轨系统与一般雷达系统的异同,达到触类旁通的效果。通过开设讨论环节,营造生动、活跃的课堂气氛,培养学生思考问题、解决问题的能力,变被动接受为主动思考。最后以科研成果进课堂的形式对案例进行总结,同时引导学生了解航天测控系统设计基本方法。将教学团队在航天测控接收机领域所作的科研成果——某改进型航天测控接收机实物搬进课堂,分析传统接收机存在的缺陷,改进型接收机性能有哪些改善,从哪几个方面着手进行改善,如何进行改进等。通过这一具体案例,充分激发了学生的积极性,对航天测控系统设计方法这一难点也有了初步的认识。

在教学手段上,除采用计算机辅助教学外,还充分利用校园网资源,开展网络教学。编制适合网络教学的课件,提倡学生网上提问,进行网上答疑,对课外拓展性的内容提供更多的学习资料和参考文献。此外,利用网络教学可部分缓解教学内容多而课时少的矛盾。

3.重视实践环节,提高学生工程素养

“航天测控”是一门理论较深、实践性强的课程,提高学生的工程素质也是本专业课的一个重要学习目标。航天无线电测控系统是一个复杂庞大的系统,没有条件开展针对整个系统的实践性教学,但在基本原理和分系统教学过程中增加了实践性环节,如简单的实验设计、开放式研究性习题设计等。另外,对深空测控、小卫星测控、星座测控等测控领域的新课题、新技术、新发展,根据情况开设一两个专题讲座,使学生了解航天测控技术的最新发展,提升学生应用能力。

4.加强教学团队建设

作为一门专业课,虽然面向的专业范围窄,学生层次相对统一,只要一两名老师就可完成课程的教学任务,但不能因此就忽视教学团队的建设。作为教学活动中的关键要素之一和教学活动的具体实施者,教师本身的专业理论知识、实践能力、教学能力、科研能力对课程的教学效果有决定性的影响。因此,我校建立了一个由教授、副教授、讲师等不同层次教师组成的教学团队。团队中所有成员都从事航天测控领域的科研工作,由同时具有丰富科研经验和教学经验的副教授担任主讲老师,由教授开展航天测控领域新技术、新发展专题讲座,其他成员的科研成果为教学案例提供支撑。同时通过“跟、帮、带”,促进年青教师的成长,保证教学团队教学水平的稳步提高。

三、结束语

随着航天技术在国防、国民经济中日益广泛的应用,航天测控技术也获得了快速发展和广泛重视,对“航天测控”课程教学提出了越来越高的要求。本文对“航天测控”课程存在的问题进行了分析并提出了切实可行的改进措施,通过教学内容、教学方法、教学过程和师资队伍建设的改革,精简了教学内容,采用了以比较教学法和案例教学法为主导的多样化教学方法,充分调动了学生的学习积极性和主动性,培养了学生自主学习能力、分析解决问题能力,达到了专业知识学习和专业技能培养并举的目标。

参考文献:

[1]周智敏,陆必应,宋千.航天无线电测控原理与系统[M].北京:电子工业出版社,2008.

篇3

[关键词]核心技术领域测度社会网络分析中心度信息可视化航空航天

[分类号]G301 G358

1

引言

“核心技术”被认为是一种能够带来竞争优势的技术资源和能力,是一种难于模仿的、不可替代的技术竞争力。对核心技术进行测度将为产业R&D资金投入决策和科技人力资源配置提供辅助决策,具有重要的理论意义和现实意义。国内外学者对核心技术竞争力、核心技术创新、核心技术能力、核心技术的获取战略、核心技术的确认方法。等进行了一些研究,但这些研究成果主要采用定性研究方法进行,尚缺少实证支持;少量的定量研究成果也只是尝试探索核心技术领域的确认和识别等问题,未探讨核心技术领域的测度问题。

社会网络分析方法(Social Network Analysis,SNA),曾被普遍用于人际关系网络的研究,但运用SNA对技术进行研究的成果并不多,笔者尚未发现运用SNA方法测度核心技术领域的研究成果。本研究运用社会网络分析方法和世界权威专利数据库《德温特创新索引》的专利数据,以2009年全球航空航天产业技术为应用实例,进行实证分析和研究。

2 核心技术领域测度方法与指标选择

在世界权威专利数据库《德温特创新索引》中,到经过德温特专业技术人员的标引,具有逐级细分的技术分类体系,具体在专利文献中的表现是每条专利数据可以通过使用多个分类号详细描述专利的特质。如果一项专利涉及N个技术领域,数据库的技术标引人员就会在技术分类项目中同时标注N个技术领域,这就意味着这N个技术领域共现了一次。将技术领域视为节点,共现关系产生了边,有了节点和边,技术领域之间就形成了共现网络。专利所属的技术领域越多,技术共现网络就会越密集,《德温特创新索引》为技术共现网络的绘制提供了比较理想和规范的专业数据。

基于社会网络中心性原理,国内外学者曾将中心度指标用来测度科学引文网络中的核心文献或关键文献以及学科领域的核心人物或代表人物。笔者认为,社会网络中心性原理同样可以应用到技术网络的研究中。在技术网络中,代表技术领域节点的中心度越高,表明该技术领域与其他技术领域共现的次数越多,该技术领域的辐射能力也越强,这样的技术领域可以被认为代表了某个产业的核心技术。

3 核心技术领域测度方法与指标的应用

本研究数据来源于美国科学情报研究所IsI的网络检索平台Web of Science的《德温特创新索引》(DII)数据库,笔者选择了专利国际分类代码IPC,选择航空航天技术领域B64,检索时间范围是2009年。检索结果共得到3 660条专利数据,数据下载日期为2010年1月1日。

采用“德温特指南代码”(Derwent Manual Code,DMC)对2009年全球航空航天领域专利申请的热点技术领域进行可视化分析。DMC是由德温特的专业人员根据专利文献的文摘和全文对发明的应用和重要特点进行独家标引的代码,该代码可用于显示发明中的新颖技术特点及其应用,能提高检索的全面性和准确性。关于DMC代码的准确性和合理性,笔者于2010年11月20日在深圳大学城举办的“国内外专利文献的检索与分析”专题讲座过程中,请教了Thomson Reu―ters中国办公室科学解决方案顾问、“专利信息用户组(patent information user group,PIUG)”中国分会的发起者吴正先生,吴正先生解释说,由德温特专业人员细分的DMC代码,具有比《国际专利分类表》(IPC分类)更长的发展历史,其准确性和合理性是值得信赖的。通过对DMC进行分析,可以比较准确地掌握一个产业领域涉及到的、主要的热点产业技术集群。

通过运用瑞典科学计量学家Persson开发的大型文献处理软件Bibexcel ,对2009年全球航空航天领域专利文献的DMC进行处理,得到的专利申请共涉及1 435个不同技术领域,选取出现频次10次以上的87个技术领域,运用netdraw绘制出2009年全球航空航天领域技术网络图谱,如图1所示:

图1显示出2009年全球航空航天的专利技术主要分布在以下三个重点领域:通讯技术领域(w大类:Communications)、聚合物技术领域(A大类:Plasdoc)、计算与控制技术领域(T大类:Computing and Con―tro1)。图l的中心性分析结果显示,网络中节点中心度最高值为46.512,对科技成果产出数据的选取一般取3―5年为宜,评价时可以根据数据的可得性综合进行处理,一般年度越近的截面权重越高。512,该节点所代表的技术领域是2002年兴起的代码为T01-J07D1的“交通工具微处理系统”(vehicle microprocessor system)技术。中心度明显高于其他技术领域的前6位技术领域的DMC代码、中心度、频次和具体所代表的技术领域,如表l所示:

由表1可知,中心度最高的前6个技术领域中,w类占了5个,该结果与笔者所做的2008年波音公司技术前沿探测研究的结果是一致的,通讯技术已经成为当前世界航空航天领域重要的核心技术领域。

选择中心度作为测度核心技术领域的指标,是因为中心度高的技术领域与其他技术领域共现的机会多,对其他技术领域的影响也相对较大。在一个产业领域的技术网络中,一个对其他许多技术领域都有影响的技术领域,会成为该产业的核心技术领域。

4 结论与不足

本研究主要有以下初步结论:

・社会网络分析方法是一个比较好的对核心技术领域进行测度的可视化方法,可以用来绘制技术共现网络,并进一步对全球某一个产业或某企业的核心技术领域进行可视化分析。

・技术共现网络中心度指标,可以作为核心技术领域的测度指标。该指标可以测度一个技术领域与其他技术领域之间的关系,可以测度一个技术领域在技术共现网络中的地位和作用,中心度高的技术领域,会成为一个产业或企业的核心技术领域。但正如专家所言,核心技术和“中心度”不能完全画等号,“中心度”高的,也可能是因为技术的渗透性强。比如,信息技术具有较强的渗透性特点,因此,DMC图谱分析中,信息技术可能会有一定的优势。

篇4

项目化程序模型的构建

本文以航天技术应用产业发展所面临的环境为背景,以项目管理的思想,通过实践总结和逻辑思考,将企业运营过程中重复性的作业看作合同或单次活动(受时间、进度、质量、成本约束)的一次性项目,采取项目化下“责任人”的管理方式,建立一个项目化的程序框架模型,研究航天企业在一个体系、两套模式下实施航天技术应用产业的内部运营管理机制,以期在一定程度上适应市场的需要。(一)项目化管理的定义、特点和目的定义:项目化管理就是在项目管理的理念、方法、工具上对非项目类工作、任务进行识别,采取责任人管理的一种企业运营管理模式。特点:(1)以合同或单次活动为依据;(2)赋予责任人对于项目实施过程中需要的人、财、物等资源的支配权力;(3)实施过程是一个PDCA的闭环管理过程。目的:(1)划分责任,满足客户的要求;(2)加强内部横向联系,控制生产成本;(3)实现企业战略,提升企业信誉。(二)项目化程序模型1.项目的评审和立项项目管理并非万能管理,项目以及项目管理有其明确的范围和特点。开始一项新的项目之前,首先需要判断是否适于使用项目管理,这是航天技术应用产业项目化实施的首要环节,也是关键环节。只有从完善、加强项目初期评审和立项的工作开始,才能更好地规划、把握市场需求,为今后项目化的实施、发展做好基础工作。(1)结合企业特点进行市场调研,确定立项内容传统的项目管理侧重于“如何做”,项目责任人是执行者,项目完成后,再寻找用户。而现在更应该重视“做什么”,重视对市场和用户的需求分析,所以应就某一项目进行充分的市场调研,能够准确地描述市场和用户的需求,并能结合企业特点提出立项申请,以便企业能够掌握准确信息,为确定是否立项提供依据,真正达到项目的宗旨。(2)市场导向下的经济可行性分析项目确定后,必须进行经济可行性分析。一个项目或产品在开发出来后,能否达到或低于现行市场需求价格是其经济可行性的重要指标。若能够低于这个产品的市场价格,那么至少在价格上,此产品具有优势,这个项目就是可行的。经济可行性分析就是以“做什么”的态度,在充分重视市场研究的基础上,通过对立项项目进行成本、费用、市场的分析,力求在其价格、成本上论证其可行性。(3)企业内部技术条件可行性分析技术的可行性对于项目能否顺利、高质量完成起着很重要的作用,通过技术可行性分析,项目也有可能从设计、工艺角度进一步降低制造成本,能够更好地满足市场对其价格的需求,为经济可行性的进一步确定提供技术保障。2.项目的实施(1)选择项目实施方法如何使项目责任人的管理更具有吸引力,更能发挥人的主观能动性,针对不同类型的项目可采取不同的管理方法。第一,新产品开发项目经费包干法。对此类项目采取总经费包干使用,由项目组自行支配,在项目完成后,节约经费作为项目组奖励,超支经费作为项目组处罚。企业对于研发的项目,可采取项目经费包干法,充分调动研发人员的积极性,在高质量完成项目的同时,减少研制经费。项目组成员不仅在技术上得到了提高,而且在物质上也得到了满足。第二,承揽项目成本控制法。对此类项目企业在产品生产过程中,严格控制生产周期、产品质量、目标成本。超出成本的项目,给予相应比例的处罚,实现节约的项目,给予相应比例的奖励。第三,重大项目目标验收法。对于企业的一些重大项目,如质量体系认证、技改等,为了能够按预定目标完成,企业确定该类项目的责任人,并与其签订项目责任书,规定其目标值。最终达到目标的,按项目节约费用的比例给予奖励;不能达到目标的,按项目发生费用的比例进行处罚。(2)确定项目责任书内容项目一旦经过评审通过后,项目责任人管理部门受企业委托,就评审过程中经济指标和技术指标会同有关业务部门与责任人或责任单位签订项目目标责任书。责任书中应该明确以下内容:项目名称、责任人、完成目标(经济指标或技术指标)、项目经费、项目责任人职责、完成日期及奖罚政策。(3)实施项目追踪管理项目责任人管理单位对所签项目应实施动态追踪管理,及时了解项目进展情况,便于及时协调、解决项目在厂内的运行问题。责任人也应就项目运行进展情况与项目责任人管理单位积极配合,为项目的良好运转提供保障。3.项目验收总结工作项目在达到目标后,验收总结工作也是一个必不可少的环节。项目在进行过程中不仅产生了一定的实物,同时也产生了大量的资料、信息。整理归类这些资料信息对于项目的鉴定验收具有举足轻重的作用。作为责任单位应该将这些材料保存完整,这样才能够使项目管理部门对项目完成情况给予客观、公正的评价,并为今后类似项目提供参考。(1)验收前的准备工作项目责任人管理单位按项目要求的完成时间,提前向项目责任人通知,并根据所签项目责任书发出项目验收的内容提要,负责召集有关单位进行验收评审前的一系列准备工作。(2)严格执行责任书规定内容项目签订后就应严格按其内容履行,这是为了维护项目责任书的严肃性。同时应该让责任人清楚意识到,完成较好的项目可以得到相应的物质奖励;相反,完成不好的项目,延误生产进度,毁损企业形象,责任人则会受到相应的经济处罚。(3)文件资料的归档项目在完成过程中会形成一些有用的信息资料,这些是企业的无形资产,应予完整保存。作为项目闭环管理的最后一环,重要性是非常突出的,应要求项目组按企业档案管理要求及时收集、整理、上交资料,为项目的最终完成做好收尾工作。通过以上项目化在航天企业内部管理的实践总结,建立项目化程序模型图,见图1、图2。

应用实例

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关键词 机械制造 数控技术 应用 发展

中图分类号:TG659 文献标识码:A

随着科学技术的不断发展与市场竞争的加强,数控技术在机械制造行业的应用也应不断加强,不断满足现代产品多样化的需求。这就需要我们不断完善数控技术在机械制造行业的有效应用,充分发挥数控技术的灵活性,完善机械设备的功能、以及提高加工效率和产品质量,从而满足现代机械行业的多元化竞争需求。本文结合目前我国机械制造行业的现状阐述了数控技术在各大机械制造领域中的实际应用以及其重大意义,以便加深人们对数控技术的了解。

1目前我国机械制造行业的现状

所谓机械制造业,主要是指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪表及其他机械设备等生产的行业。机械制造业的发展水平是衡量国家工业化发展程度的标志之一,为国民经济提供了技术动力支持。近年来,我国的机械制造业发展迅速,机械制造能力大幅度提高,加工范围不断扩大。但就技术层面而言,我国平均制造技术水平偏低,缺乏创新能力和自主知识产权。产品很难步入尖端产品的行列,核心技术过度依赖西方发达国家。为了提升我国机械产品的竞争力,加强机械创新能力,数控技术将发挥极大的作用,将带来机械行业的巨大变革。所以我们应不断提升数控技术,更好的应用到机械制造行业中,提高国际竞争力。

2数控技术的特点

数控技术作为机械制造的新型技术,是现代自动化加工系统的核心,与传统加工技术相比,数控技术具备以下显著特点。

(1)加工精度高。数控机床是通过程序代码进行加工的。目前,数控机床的进给传动误差、刀具磨损等误差均可通过数控装置进行有效地补偿。因此,数控机床加工精度大幅提升。

(2)自动化程度高,劳动强度低。数控机床通过预设程序对零件进行自动化加工,操作者只需操作机床的控制键盘,并观察机床加工过程就能轻松地完成机械加工。

(3)生产效率高。数控机床可以实现多道工序的连续加工,生产效率的明显提高。

3数控技术在机械制造中的实际应用

3.1 数控技术在工业生产中的应用

在工业生产的范畴中,机械设备是基础,主要由控制系统、驱动系统及执行系统构成。在现代工业生产中,有些生产环境较为恶劣,人工操作难度大,也不能满足生产要求,造成人力资源浪费,甚至会发生工伤安全事故等等,所以应引进先进的生产技术实现自动化生产。数控技术在工业上的应用,有效地减少了这些情况的发生,提高了生产效率,保障了工作人员的人身安全。除此之外,数控技术也具有监管功能,在实际生产过程中,如发现加工出现异常,立即由传感装置将消息反馈回来,控制系统则采取相应的措施加以保护机床及工件。正因如此,数控技术应用于工业生产中更有利于实现正常化生产。

3.2数控技术在煤矿机械中的应用

我国是一个煤炭大国。煤炭在能源系统中占有重要地位。受煤矿环境的影响,采煤机械的使用要求较高,采煤机要针对煤矿具体环境而设计制造,其机械类型有区别,因此一般的采煤机都是使用传统加工方法,生产批量小,这就导致机械加工的成本高,效率低。数控技术的应用加快了零件加工的进程,快速地完成任务,并且通过精确掌控工件的加工余量,使得数控加工的精度大幅度提高。

3.3数控技术在汽车行业的应用

随着社会的不断进步,人们的生活条件得到了有效的改善。因而,人们对生活质量的期望值不断上升。汽车作为目前人们广泛使用的交通工具,发挥着不可替代的作用。随着人们对汽车需求量的增加,直接促使汽车行业的竞争越发激烈。数控技术应用于汽车行业,加快了各个零部件的制造加工速度,也使得加工更加简单快捷,从而在一定程度上加快了汽车生产速度,为汽车行业的发展开辟了新的途径。

3.4数控技术在航天器材上的应用

航空航天技术是一项属于高精密型的、技术含量超高的技术,每一个制造步骤都要求精益求精。传统的机械加工往往不能满足航空航天的高要求和高标准。然而,数控技术在航空航天技术上以精密的计算机技术以及超强的网络通信技术为支撑,能够实现航空零件的高精度加工,同时也缩短了零件加工时间,有效的节省了航空零件的制造成本。

4结语

机械制造业是我国工业生产的重要组成部分,也是促进经济发展的核心要素。随着科学技术的不断进步,在机械制造生产中,需要根据市场的发展形势,适时的做出改变以满足市场发展的需求。数控技术在机械制造业中的应用,有效解决机械制造行业中不断出现的新问题,不断适应机械制造业生产和发展。这也促进了机械制造业向自动化、信息化、数字化和智能化发展,为我国的机械制造业增添活力与动力,对实现现代化生产具有重大的意义。

基金项目:湖南省教育科学“十二五”规划2013年度青年专项资助课题(项目号:XJK013QGD010),2013年全省普通高校实践教学建设项目“机械类专业校企合作人才培养基地”(项目号:湘教通[2013]295号)。

参考文献

[1] 栾义.浅谈数控技术在机械制造中的应用[J].职业,2010(23).

[2] 马驰.探讨机械制造企业的价格管理方式[J].港澳经济,2014(11):112.

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经由卫星实况转播这个短语是航天技术取得巨大成就的象征,随着卫星通信广播事业的快速发展,这个短语已逐渐被人们省略,而成为日常生活中普遍公认的传播方式。卫星通信用电波把整个世界既快又准确地联系在一起,这种联系一旦中断,经济发展的速度将会大大放慢。

人类社会正进入信息社会,信息已成为世界上最重要的战略资源。信息技术是当代最为活跃的生产力。应用信息技术可提高工农业和服务行业的效益及竞争能力,促进管理和决策的科学化, 推动国民经济各部门逐步转移到新的技术基础上来。大力发展信息产业,加速国民经济信息化,是建立和发展我国社会主义市场经济,保持国民经济持续、快速、健康发展的客观要求。

在信息社会中,航天技术的作用将变得更巨大,进一步丰富其内涵,扩展其外延,最终将彻底改变地球上的面貌。航天技术与计算机的融合,形成了在地球上跨越时间和空间的信息基础结构,它将逐步进入千家万户,从根本上改变人们的生产、生活和相互交往的方式,并加速人类文明和文化的传播,增进互相理解和全球意识。因此,加速发展航天技术,从多方面、高效率地利用航天技术, 特别是充分利用空间信息资源,以促进社会生产力的发展,提高人流、物流和能量流的利用率,增进文化交流和人民间的理解和信任,已成为当今世界各国的共识。

一、空间信息高速公路

世上本没有路,路是人走出来的。我国汉朝开辟了经西域通往西方的道路,沟通了我国同西方许多国家在经济和文化方面的联系,被后人称之为“丝绸之路”。1855年德国机械工程师卡尔·本茨发明了世界上第一辆实用的内燃机汽车。当他驾驶这辆木制的三轮汽车,在自己的院子里行走撞到墙上的时候,还没有想到路。7年之后,福特发明了汽车,并于10年后形成产业的时候,人们开始把目光盯在汽车的跑道上,于是1913年柏林西南部出现了世界上第一条高速公路。在此后的数年中,高速公路这种具有魔力的通道,使世界发生了神奇的变化。

信息高速公路作为信息革命的基础设施和通向21世纪的神奇通道,已成为世界各国争夺信息资源,确保竞争优势的筹码。1993年,在美国政府报告中,对信息高速公路给出了明确的概念:它是一个能够向用户提供大量信息,由通信网、计算机、数据库,以及日用电子产品组成的完备网络。具体地说,就是在全国范围内,铺设新型光缆作为信息流通的干线,通过光缆和多媒体向全国提供教育、科研、卫生、商务、金融、文化娱乐等颇为广泛的服务。

所谓空间信息高速公路,可形象地将它理解为以卫星——光纤为主体,再辅之以其它通信手段作为“公路”,并利用集电脑、电话、电报、传真等为一体的多媒体,使信息能够高速传递并可共享的通信网络。这种网络可遍布全国乃至全球。在中国,则将它称之为国家经济信息化基础设施, 其内涵包括4项要素:网络与通信、计算机与信息化设备、信息资源与服务、人与信息化环境。

空间信息高速公路有两个特征:第一个特征是利用通信卫星群和光导纤维网组成混合型全球通信网,实现计算机网络化和信息双向交流;另一个特征就是用多媒体技术普及计算机的使用。卫星通信和数字网络光缆就像高速公路一样,是促进社会经济发展的基础设施。它不仅指地面光缆数字通信网络系统,而且还包括通信卫星、卫星定位和导航、环境和灾害监测信息系统。此外,还应包含社会、经济统计数据库和自然资源数据库系列,以及宏观调控、规划决策和工程设计服务、知识库、逻辑推理人工专家系统。这样就能有效地实现以信息流代替人流、物流与能量流。

在空间信息高速公路中,卫星无线电通信频带宽,极容易实现双向高速率的数据传输和可视电话业务,并且适用于单向多路的电视节目传输,也非常适合于大型跨国企业间的业务联系。由于地面信息高速公路的成本昂贵,需要10~15年甚至更长的时间才能建成,是一个无法在短期内普及服务的巨额投资项目。对于发展中国家来说,空间信息高速公路的建设,可弥补通信基础设施差, 以及区域性通信空缺的不足。

地面信息高速公路的全球化和用户的移动化都十分困难,而空间信息高速公路的全球网络却很容易实现,因此,用它进行全球移动通信,在数率不特别高的情况下,便能实现诸如可视电话之类的双向传输。

空间信息高速公路,更具有能适应现阶段经济发展中所出现的各地区差别悬殊的特点。在中国地广人稀的西部地区,加强卫星远距离教育和电视广播,对于提高西部地区的文化素质,普及科学技术知识,消灭贫困愚昧落后现象无疑有着重大的意义。

因此,空间信息高速公路,一方面利用了光导纤维传送信息量大、信号几乎不失真、速度快而且保密性强的特点;另一方面,又利用了通信卫星的通信方式极其方便、覆盖面十分宽广、特别适合于移动终端和全球个人通信的特点。这两者组合,形成了优势互补,可以认为是最佳的方案。

二、信息社会对应用卫星的需求

1静止通信卫星网

美国休斯空间通信公司提出了建设全美卫星通信网络的计划。建设投资66亿美元,计划发射2颗静止通信卫星,从1998年开始以无线形式向美国用户提供高速双向数据传输和可视电话业务,在美国电信业务中,率先开发频率宽度可根据用户需要而变化的传输业务项目。最近又提出, 到2000年,将美国全国性的卫星通信网络,扩大成全球通信网络,最终发展成全球性空间信息高速公路,设计总投资约32亿美元,由9颗静止通信卫星组成可覆盖全球的通信网络。

2低轨道卫星群移动通信系统

在通信方面除可利用静止通信卫星网以外,还可利用低轨道上位于不同轨道面的多颗卫星,来转发地面用户的信号。目前全世界已出现了十几种较为有名的方案,有些方案正在付诸实施。例如,美国摩托罗拉公司提出的“铱”卫星系统,由6个极地、近地、近圆轨道面上运行的66颗小型通信卫星组成,每个轨道面均匀分布着11颗卫星。由于这一卫星系统中的卫星轨道距地球表面较低,只有400~500公里,所以无线电信号很强,个人手持式无线电话机很容易获得清晰的信号和语音。“铱”卫星系统的地面设备则由系统控制中心,以及分布在世界各用户国家和地区的关口站和终端设备等组成。又如,美国呼叫公司与其它有关公司创建的全球无线通信网,也称之为全球通信系统。由于以宽带传送,因而能传送电视及高速数据。这一耗资90亿美元的庞大通信网络,将由 840颗低轨道(700公里高度)现代小型通信卫星来覆盖地球95%的地区,它可以双向传输包括电视图象在内的各种信号,以及个人语音通信,具有数据、传真、寻呼和定位功能。该系统的主要特征, 是利用通信卫星群和光纤网实现计算机网络化和信息双向交流,并将成为二次信息革命的主要物质基础与保障。

3大容量激光卫星通信

激光与普通光源相比,具有很多特殊的性质,譬如激光辐射在“时间”上高度集中,很适合用于快速保密通信。激光辐射在“空间”上高度集中,方向性很强,而且具有高增益,因而用于通信可以传递得非常之远。激光辐射在“波长”上高度集中,因此波长分布范围很窄。激光的相干性、单色性和方向性,使它成为通信的理想载体。在理论上,光的频段宽度达到1013~1015赫,这样大的带宽,对每路仅4千赫的电话,可容纳100亿路之多;对带宽为10兆赫的彩色电视,也可同时传输1000万套电视节目而不相互干扰。由此可见,一旦激光卫星通信投入实际应用之后,由于其具有容量大和抗干扰性强等特点,不仅能扩大通信容量,缓和通信频段拥挤的局面,而且可避免洲际通信时的时延现象发生,是实现空间通信和准确快速、保密性强的军事卫星通信的重要途径。卫星激光通信技术无论是在静止轨道上的卫星,还是低轨道的卫星、飞船、航天飞机、空间站,以及深空探测器,都可以利用激光通信技术将它们连接在一起,形成一条无形的光学链路,使信息畅通无阻,因而空间信息高速公路成为名符其实的高速公路。

中国重视信息通信技术的发展,而且已经列入国家计划。面对世界高科技领域的挑战,为加快发展具有中国特色的信息高速公路,而不失时机地推动信息化,中国以“金字”工程为生长点,与卫星通信相结合,逐步形成信息产业。通过“金字”工程的实施,建立国家数据通信基干网和一系列专用网,为发展信息产业奠定基础。根据宏观分析预测,中国目前使用的卫星转发器不到50个,到 2000年中国大约需要145~150个卫星转发器,到2010年,将需要588~837个卫星转发器。

三、空间信息高速公路将推动社会经济发展

随着空间信息高速公路的建成,将使工商企业和整个社会处于一场革命之中,而这场革命的规模和效果是难以预测的。对其发展前景,现初步分析如下:

1巨大的商业利益

为了建设信息高速公路,美国政府和企业界计划共同投资400多亿美元。根据预测,2010年, 信息高速公路产业所创造的市*2改变人类生产和生活方式伴随着社会信息化和信息高速公路的建设,人们便能充分利用信息,大大提高物质生产的效率,提高原材料和能源利用率,有可能改变人类的生活方式,并终将从传统的生产和生活中解放出来。将出现电视电话、可视电话会议、电视购物、电视教学、家庭影视室、家庭图书馆、家庭数据库、在家中办公等等一系列新生事物。随之而来的将会给教育、卫生,保健等部门带来一场革命,无论在何时何地,都可向所有图书馆要求检索所需资料,浏览有关图书;随时随地可通过联机方式,立即获得最好的医疗保健服务和其它社会需求服务,医院遇到疑难病症时,可以向远距离的医学专家请教,以求得正确的诊断和治疗。以美国为例,仅医疗支出这一项,每年可节省1000亿美元。此外,可为能源、交通、环境等问题提供一种新的缓解方法。

篇7

(山西省农科院高粱研究所,山西晋中030600)

摘要:为了解航天诱变处理对高粱品种农艺、品质以及产量的影响,本试验选用高粱材料‘7A’和‘R111’搭实践8 号卫星进行诱变处理,田间筛选出‘H16A’、‘H275A’、不育系和SP系列恢复系。组配出高粱品种‘H16AXSP91’和‘H275AXR111’与地面对照种子‘晋杂18 号’同期播种在试验田内,于成熟期测定高粱植株农艺、品质以及产量指标。结果表明诱变处理能提高高粱的净光合速率和叶绿素含量。与对照相比,处理1、处理2 净光合速率和气孔导度分别增加了3.34%、2.86%(P<0.05)和11.72%、15.38%(P<0.05),蒸腾速率降低了6.37%、5.59%(P<0.05)。诱变处理能降低高粱的株高并提高产量。与对照相比,处理1、处理2 株高分别降低了0.07%、0.04%(P<0.05),产量增加了1.73%、3.45%(P<0.05)。综上所述:以‘H275AXR111’对高粱产量以及品质效果最为明显。

关键词 :航天诱变育种;高粱;产量;品质

中图分类号:S-3 文献标志码:A 论文编号:cjas15040012

基金项目:山西省科技攻关项目“航天技术在高粱新品种选育中的应用研究”(20140311003-2);山西农科院育种工程项目“高粱新技术应用研究”(11yzgc025)。

第一作者简介:杨伟,男,1968 年出生,山西平遥人,副研究员,本科,主要从事高粱育种方面的工作。通信地址:030600 山西省晋中市榆次区蕴华西街238号山西农科院高粱研究所,E-mail:yangwei273001@126.com。

通讯作者:刘勇,男,1976 年出生,山西榆社人,助理研究员,本科,主要从事高粱新技术育种方面的工作。通信地址:030600 山西省晋中市榆次区蕴华西街238号山西农科院高粱研究所,E-mail:sxlyong@163.com。

收稿日期:2015-04-16,修回日期:2015-07-16。

0 引言

航天诱变育种是一项高科技育种新技术,中国已利用卫星对水稻、玉米、小麦、谷子、棉花、青椒、番茄、黄瓜等50 多种作物进行了搭载试验[1-5]。

航天诱变育种就是利用卫星、飞船等返回式航天器,将植物种子、组织、器官或生命个体送到宇宙空间,在太空各种因素的诱导下,使植物材料发生基因突变,再经过地面繁殖、栽培、鉴定试验,筛选出能够稳定遗传的优质、高产、抗逆性强的新品种[6-10]。航天育种技术在有效创造罕见的突变体基因资源和培育作物新品种方面已发挥出越来越重要的作用,成为空间生命科学研究的重要组成部分,并突显良好的产业发展优势[11-14]。

空间诱变处理的小麦株高、穗长、有效分蘖、有效小穗数和千粒重等农艺性状都表现出广泛变异,而且正向变异较多[15]。从广泛的变异中可以选育出具有特殊性状的优异新种质资源和新品种[16-17]。航天诱变对农作农艺性状的影响,需要进一步深入的理论研究,以便航天诱变育种技术体系的完善和应用。

高粱是全球农业生态系统中重要的作物,具有抗逆性强,光合效率高等显著特性,是干旱、盐碱和瘠薄等边际农田生长的先锋作物、相对高产作物[18]。在国内,高粱主要作为传统酿造业的主要原料,随着传统酿造业和高粱配合饲料业的不断发展,高粱种植面积呈逐步扩大的趋势[19]。

山西省农业科学院高粱研究所为探索高粱育种新途径,创造高粱新种质、丰富高粱种质资源,从2002 年开始选用高粱品种资源进行航天诱变处理,对高粱航天处理材料的后代观察与筛选分析,本次试验选用高粱材料‘7A’和‘R111’搭实践8 号卫星进行诱变处理,田间筛选出‘H16A’,‘H275A’不育系和‘SP’系列恢复系。组配出高粱品种‘H16AXSP91’和‘H275AXR111’与地面对照种子同期播种在试验田内,于成熟期测定高粱植株相关农艺、品质指标,以期研究航天技术对高粱产量以及品质影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计和田间管理

试验于2014年在山西省高粱研究所基地进行。供试高粱品种选用高粱材料‘7A’和‘R111’搭实践8 号卫星进行诱变处理,田间筛选组配的高粱品种‘H16AXSP91’和‘H275AXR111’与‘晋杂18 号’同期播种在试验田内。播种时间为2014 年5 月1 日。收获时间为2014 年10 月2 日。小区面积长20 m,宽10 m,每个小区200 m2。播种前交足底水,配施硝酸磷复合肥。

试验采用随机区组设计,3 次重复。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 产量测定收获时随机抽取10 株正常生长的植株考种,调查株高、穗长、千粒重、穗粒重、穗粒数等,按小区取中间4 行测产,然后统计平均数。

1.2.2 光合测定在自然光照下光照强度在1800~1900 μmol/(m2· s)采用便携式光合测定系统(c1-340型)测定高粱各品系的净光合速率、蒸腾速率、叶片气孔导度、胞间CO2浓度。

选择10 株长势一致的植株记录每片叶的测试数据,取平均值。

1.2.3 叶绿素测定叶绿素含量由QS-5p 超便捷式调制叶绿素荧光仪测定,参考《植物生理实验技术》中相关的方法进行[20-21]。

1.2.4 籽粒品质测定每个处理取3 份籽粒样品进行测定,取均值。采用福斯华北京科贸有限公司生产的Grain- Analyzer仪。

1.3 统计分析方法

试验数据利用Excel、DPS 软件统计分析,选用LSD进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 对高粱光合指标以及叶绿素含量的影响作物光合速率的高低对有机物的合成和积累成正相关,对作物的生长发育有重要影响。

从表1 数据得出,诱变处理后的高粱品种具有提高高粱净光合速率、叶绿素含量的作用,与对照相比,处理1、处理2 净光合速率和气孔导度分别增加了3.34%、2.86%(P<0.05)和11.72%、15.38%(P<0.05),处理1、处理2 蒸腾速率降低6.37%、5.59%(P<0.05)。说明航天诱变处理组配的高粱品种有利于光合产物的累积,并且蒸腾作用较低,水分利用率较高。

2.2 对高粱产量影响分析

穗粒重是构成产量的主要因素。诱变处理降低了高粱植株高度,从而增强了高粱的抗倒性,另外缩短了高粱生育期,提高高粱产量。高粱航天诱变处理筛选后代的主要植物学特征见表2。

从表2数据得出,诱变处理后的高粱品种具有降低高粱株高、提高产量的作用。与对照相比,处理1、处理2 株高分别降低了0.07%、0.04%(P<0.05),处理1、处理2高粱产量比对照增加了1.73%、3.45%(P<0.05)。

2.3 对高粱品质指标的影响

由于高粱籽粒中蛋白质、淀粉、脂肪等主要品质性状的优劣直接影响着高粱的用途。成熟后收获,精选取样,进行淀粉、蛋白质和脂肪化验分析。不同诱变处理对高粱品质影响分析见表3。诱变处理改善了高粱种子品质,其中以H275AXR111处理效果最好。

3 结论与讨论

(1)航天诱变技术进行高粱育种筛选出有价值的特异种质资源已成为农作物育种的手段之一,该方法对于加快高粱育种步伐、提高育种质量具有十分重要的意义。航天育种具有变异多,变幅大,稳定快的特点,可以快速培育出高产,优质,早熟,抗病力强的新品种[22-25]。随着航天育种深入研究,生物技术的不断发展,这一新育种方法一定有着十分广阔的发展空间[25-27]。

(2)本试验结果表明诱变处理能提高高粱的净光合速率、叶绿素含量。与对照相比,处理1、处理2 净光合速率和气孔导度分别增加了3.34%、2.86%(P<0.05)和11.72%、15.38%(P<0.05);蒸腾速率降低6.37%、5.59%(P<0.05)。诱变处理能降低高粱的株高并提高产量。与对照相比,处理1、处理2 株高分别降低了0.07%、0.04%(P<0.05),产量比对照增加了1.73%、3.45%(P<0.05)。

(3)航天诱变技术可以提高抗倒伏能力,同时可以提高高粱产量;光合作用是作物产量的基础。航天诱变技术会加强作物的光合作用,其影响表现在光合色素含量、叶绿体亚显微结构、光合能量代谢以及PSⅡ活性、净光合速率的变化。航天诱变高粱后代材料矮秆性状变异规律基本稳定、籽粒中单宁含量降低[22-23]。

(4)航天诱变技术对高粱植株的影响效果机理不明晰,在今后的试验中,进一步了解航天诱变技术对作物的影响机理。本试验大田示范面积还需要进一步扩大,以便更好的指导生产。

参考文献

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关键词:新材料 复合化 航空飞机 优势

中图分类号:V257 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)10(c)-0004-02

与铝合金结构、钢结构材料等传统材料相比,先进性复合材料在综合性能上更具优势,其用量成为了代表着航空航天先进性的一个标志,占据着重要的地位。我国若要在竞争激烈的世界市场中站稳脚跟并且不断向前发展,就要对先进性复合材料这一被全球强国重视的核心技术进行深入研究与重点发展。

1 先进复合材料的基本定义

先进复合材料,简称ACM,即是在进行主承力结构与次承力结构等加工过程中,可以运用的刚度性能以及强度性能≥铝合金等传统材料的一种复合材料,不但在质量的轻度上占据优势,其比强度、比模量都更加高,还具有抗腐蚀、耐高温与低温、减震隔音及隔热的良好性能,并且具有较佳的延展性,如今被大量地推广应用在建筑行业、机械制造行业、医学行业以及航空航天行业等领域中[1]。

2 先M复合材料的特点

作为当今时代的主导材料,复合材料有着以下一些特点:首先是可设计性与各向异性,根据构件的使用要求与环境条件,可以在设计环节进行合理的组分材料选择、材料匹配,并且通过界面控制尽可能地满足预期要求,达到工程结构所需性能的标准要求。传统材料的运用上常见的材料冗余问题也可以很好地避免,实现材料结构的效能最大化。其次,复合材料的构件和材料一起形成,提高了结构的整体性能,无需过多的零部件,实现了加工周期的缩短与成本的减少。然后,复合材料在其复合效应下形成新性能,并不存在单一材料或几种材料简单混合的性能缺陷问题。

再者,复合材料能产生很多功能,比如吸波和透波、防热和导电、透析和阻燃等等一系列功能,在结合其他先进技术的基础上,形成一种新复合材料,比如纳米复合材料、生物复合材料和智能复合材料等。最后,需要注意的是,在复合材料的成形过程中,其组份材料会发生物理变化与化学变化,使得复合材料构件性能在很大程度上依赖其复合工艺,难以准确地对工艺参数进行适当的控制,以至于性能具有较大的分散性。

3 先进复合材料在航空航天领域的应用

3.1 先进复合材料在无人机领域的应用

现代战争理念的改变,使无人机倍受青睐。无人机除在情报、监视、侦察等信息化作战中的特殊作用外,还能在突防、核战、化学和生物武器战争中发挥有人军机无法替代的作用。无人机的发展方向是飞行更高、更远、更长,隐身性能更好,制造更加简便快捷,成本更低等,其中关键技术之一就是大量采用复合材料,超轻超大复合材料结构技术是提高其续航能力、生存能力、可靠性和有效载荷能力的关键。

3.2 先进复合材料在民航客机的应用

复合材料在民机结构上的应用近年来取得较大进展。复合材料的优点不仅仅是质轻,而且给设计带来创新,通过合理设计,还可提供诸如抗疲劳、抗振、耐腐蚀、耐久性和吸/透波等其他传统材料无法实现的优异功能特性,增加未来发展的潜力和空间。尤其与铝合金等传统材料相比,复合材料可明显减少使用维护要求,降低寿命周期成本,特别是当飞机进入老龄化阶段后差别更明显。同时,大部分复合材料飞机构件可以整体成型,大幅度减少零件数目和紧固件数目,从而减小结构质量,降低连接和装配成本,并有效降低总成本。

3.3 先进复合材料在航空器领域的应用

功能材料在航天领域的应用更为广泛,其中最重要的是返回式航天器的表面热防护功能材料。中国材料研究学会学者唐见茂研究指出,航天飞行器(导弹、火箭、飞船、航天飞机等)以高超声速往返大气层时,在气动加热下,其表面温度高达4 000 ℃~8 000 ℃;固体和液体火箭发动机工作时,燃烧室产生的高速气流冲刷喷管,烧蚀最苛刻的喉衬部位温度瞬间可超过3 000 ℃。

4 结语

通过以上的研究可以发现,随着航空航天技术的飞速发展,对材料的要求也越来越高。一个国家新材料的研制与应用水平在很大程度上体现了其国防和科研技术水平,因此许多国家都把新型材料的研制与应用放在科研工作的首要地位。新型航空航天器的先进性标志之一是结构的先进性,而先进复合材料是实现结构先进性的重要基础和先导技术。我国将成为世界上先进复合材料的最大用户,笔者认为,我国应该针对国外技术封锁与国内技术储备不足的国情,不断地自主创新,努力探索原材料、设计问题,运用理论、低成本技术以及政策支持等一系列的解决方法,不断提高航空航天器的结构先进性,不断加强对先进复合材料先导技术的研究与发展。

参考文献

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中国大教育家孔子主张“因材施教,因人而异”。“分层指导”恰是强调学生的个性差异,使每个学生都得到发展。在教学实践中,教师不仅要注重学生具有的差异性而进行有层次地教学,而且要注重根据学生非智力因素的差异,进行分层次教学与课后复习巩固指导。

在实际教学中,教师要在学生欲通而未达时给予帮助,在学生口欲言而未能答时给予指点。教师要充分发挥非智力因素对于促进智力因素发展的动力作用,“以史为据,情从史出”,以情动情,有机渗透,自然联系,逐步促进学生思想感情的升华和品德个性的养成。爱因斯坦认为:“兴趣是最好的老师。”学好历史的关键,一是兴趣,二是方法。

围绕学科特点,根据学生的认知结构、普遍记忆规律,将教学目标转化为具体的问题情景,关键在于提高问题的质量。

例如,学生在学习第三次科技革命及其标志性成果时,似乎都知道原子能、计算机、航天技术、生物工程等重要领域取得的科技成果标志着第三次科技革命的到来,但到做练习或考试答题时却忽略了这四个领域不能相互替代性,潜意识里认为只要答出计算机或计算机网络技术就行了。其实这样答题既不严谨,又犯了一个常识性的错误。为了能使每位学生更好地理解并掌握这部分知识,教师就要顾及理解能力不同的各个层次学生的接受能力。

再如,在不同班级找一些学习成绩属于中等的学生与他们交流,同时聊他们比较感兴趣的话题――生物工程。生物工程是在分子生物学、遗传学、细胞学、微生物学等学科的基础上发展起来的综合性技术科学。它是利用生物有机体或其组成部分发展新工艺或新产品,为人类提供所需的各种产品和服务。生物工程的核心是基因工程,而在基因工程的发展中,克隆技术尤其引人注目。在2000年,世界第一只体细胞克隆的山羊在中国诞生。紧接着问学生这些成就的取得,能否说明在原子能其他领域取得了突破性的成就?显而易见,学生会否定。这是用事实教会学生回答问题持严谨态度的必要性。

经常与学生零距离的沟通交流,我发现许多后进生都是网络爱好者。鉴于此,我就主动找那些平时因贪玩而耽误学习,学习成绩总居后的学生交流。首先肯定他们具有这方面的兴趣爱好甚至发展成一项特长是非常好的事情,但是作为中学生,他们如果在做与之相关的历史练习题时却总出错那就不是可以称道的事了。每个中学生在同伴面前都极爱护自己的面子,谁也不甘心自己总被别人瞧不起,抓住这种心理特点,再根据每个人的学习能力合理地制订教学方案,把握住各个层次学生的需要,用鼓励的话语、信任的眼神使他们增强自信,欣然接受指导,及时提出要求,更深入地明确掌握正确的历史知识是毋庸置疑的事,就像应该回答计算机却错答成计算机网络技术一样属于常识性的错误。

1946年美国研制成功了世界上第一台电子计算机,电子计算机的广泛使用成为第三次科技革命的核心。而计算机网络技术的发展是计算机产业最有前途的发展方向。国际互联网是全世界由计算机、计算机网络互相连成的信息传送网络,是使世界上各种计算机能交换各类数据的通信媒介。

一位美国历史学家说:“电视和计算机的推广使人们比以前更便利和更快地分享来自世界各地的信息。”对于中国人来说,在电视和计算机还未普及的年代,人们常以写信和打固定电话作为彼此交流和沟通的方式。如今互联网将地球缩成一张小小的网,它为人类创造了崭新的工作和生活方式。学生经过思考,一定会产生疑问。教师让学生带着这些疑问去读书、思考和讨论,书中知识就容易被消化吸收并转化为具体的能力,从而把被动的学习上升为自觉的行为,使学生积极主动地参与学习,学会学习,体会成功,获得成功,提高全面素质。

自从进入20世纪90年代以后,以因特网(Internet)为代表的计算机网络得到了飞速的发展,已从最初的教育科研网络逐步发展成为商业网络,并已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络。1994年9月美国提出建立全球信息基础结构GII,建议将各国的NII互连起来组成世界范围的信息基础结构。当前的因特网就是这种全球性的信息基础结构的雏形。据此,学生从中解读出电子计算机和计算机网络技术出现的时间顺序不一致应分先后。更关键的是计算机是第三次科技革命中的产业成果,而计算机网络技术是网络指“三网”,即电信网、有线电视网络和计算机网络这三种网络之一,是计算机产业中发展最快速的,到了二十一世纪,一些重要特征就是数字化、网络化和信息化,它是一个以因特网为核心的信息时代。

对于学习能力与成绩中上的学生,互相探讨学习和教师的分层指导就应当上升到使他们的主观能动性发挥到最高点,充分展示他们的非智力因素能力,对提高教师的教学水平和教学质量具有互补意义。

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高中政治课往往因理论灌输,学生感到晦涩、难懂、枯燥乏味,难使学生青睐。作为政治教师,如何增强政治课的趣味性是一个值得认真思考的问题。对此,我浅谈以下几点策略。

一、用“说”的魅力,增强课堂的趣味性

政治学科本身具有理论性、抽象性强的特点,如果老师就书说“书”,就会形成“台上自言自语、台下无言无语”的尴尬局面。因此,要想增强政治课堂的趣味性,首先离不开“说”的魅力。

1.语言凝练,词汇丰富

中国人民大学金正昆教授演讲中曾经连续6小时无一句重复,这是非常值得学习的。丰富的词汇避免了单调、重复,显示了活泼、变化和多样。诚然,语言的功底是需要长期锤炼才能铸就的。这就要求教师本身善于学习、善于总结,在平时工作、生活中注重这方面的培养。

2.谚语、故事的引用

民间流传着大量的谚语、俗语,既风趣幽默,又富有深刻的哲理,只要善于把它们“安装”到位,如同佐料,别有一番风味。尤其是在讲授哲学原理时,更需要辅助大家熟知的俗语,让学生领悟生活中的哲理。如,“冰冻三尺,非一日之寒”“路遥知马力,日久见人心”等。此外,根据需要,歇后语、民间故事等都可以“引进”课堂。如,通过“阿凡提染布”的故事,来讲矛盾的普遍性与特殊性的关系。通过“量体裁衣”的典故来讲解矛盾的特殊性原理,要求具体问题具体分析。

3.把握说的“量”,适当把“说”让给学生

现代课堂教学要求培养学生的主体意识,发挥学生的主动精神,把学习的主动权还给学生。如果老师一味地自己讲、“满堂灌”,学生就会变得很被动,所以在教学过程中凡应该由学生独立完成的,教师需要留给学生充裕的思考时间,尽量让学生独立思考、表述,以便让学生充分意识到自己是学习的主体、学习的主人。从而积极主动地学习、思考,大胆实践,充分发挥自己的学习潜能和创造精神。

“说”出政治课的魅力,不是件容易的事情,它需要教师的责任感,更需要教师把它当作事业用“心”去做。

二、坚持理论联系实际,增强课堂的趣味性

随着科技的飞速发展,尤其是广播电视、电脑等各种传播媒体的普及,学生获取信息的渠道越来越多,而教材由于受编写时间和篇幅的限制,不能及时将社会生活中的一些典型事例纳入其中,致使部分教材内容的时效性减弱。我们如果能把社会生活中学生非常熟悉的相关内容及时引入课堂,则既可以弥补教材的不足,又可以激发学生的学习兴趣。培养学生分析问题、解决问题的能力。

在讲《政府的责任:对人民负责》时,我裁剪了一段抗震救灾的视频资料“总理的感人语录”作为导入。然后请学生发言:给你印象最深的政府办的实事是什么?你如何评价现届政府?联系生活实际,学生想到了抗击雪灾、抗震救灾等。政府是全心全意为人民服务的,是对人民负责的。

在高二讲《用发展的观点看问题》时,为了培养学生理论联系实际分析问题的能力,我抓住“神九”航天取得圆满成功的契机,请学生欣赏一段视频资料“中国航天技术的发展”,然后让学生思考、讨论中国航天技术的不断完善、克服重重困难取得可喜的成绩,体现了哪些哲学道理?学生纷纷用哲学知识分析材料,如量变与质变;前途是光明的,道路是曲折的;认识是不断发展的;意识的能动作用等。

这些案例在课堂教学中的引用,对提高课堂趣味性,调动各层次学生参与课堂都起到了极佳的效果。所以,政治课堂教学中,教师在深刻把握教材内容和学生思想的基础上,如果能紧扣时代脉搏,精心选择针对性强的国内、外重大时政热点作为实例,往往能够与学生产生共鸣。让学生觉得政治并不空洞、遥远,生活中需要政治,它很有用,也使政治教学更具有说服力,达到说理、解惑、提高学生认识的目的。

三、注意教学内容与各科的联系,增强课堂的趣味性

政治教学的内容、理论性强,如照本宣科,就显得极其枯燥乏味了,理论也变得晦涩难懂,我利用政治教学与各科内容的密切联系、互相渗透这一特点,适当地将学生所熟悉的历史、古诗文、歌曲等融入政治教学之中。这对说明观点,以情动人,增强说服力和感染力,激发学生的学习兴趣,都具有良好的效果。

如,在讲《实践及其特点》时,我借助愚公移山这则寓言故事与学生一同分析实践的特点;借助荀子的《劝学》,“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。骐骥一跃,不能十步;驽马十驾,功在不舍。”来分析量变与质变的关系;在讲事物发展趋势——前途是光明的,道路是曲折的,用一首《阳光总在风雨后》实现了德育目标的升华。

四、运用现代化教学手段,增强课堂的趣味性

现代课堂教学要求教师能够恰当地运用现代教育技术手段进行教学,实现教学方法的最优化、教学手段的现代化。现代化教学手段特别是多媒体教学手段的运用,使得课堂教学形象、直观、生动,符合学生的认识规律。如,在讲《世界是发展的》时,我借助一段精彩的视频“亿年的演化”,直观、形象地诠释了教材中自然界由低级到高级、由简单到复杂的运动过程。这样把“平淡”的“文本”素材用立体化的形式呈现出来,顿时激起学生的兴趣,从而加深对内容的记忆、理解。

五、建立和谐的师生关系,培养学生的学习兴趣

学生对某一科目的兴趣与积极性的高低,常常依赖于对教师的情感。也有许多学生对某一学科不感兴趣的原因在于该科目的知识学得不好,基础较差,缺乏信心。针对这些情况,教师除了要具有人格魅力以外,还要在教学中对基础较差的学生适当降低要求,并且经常督促这些学生,及时表扬和鼓励他们,要善于发现学生的闪光点以培养他们的自信心。只有这样,建立了平等和谐的师生关系,学生才会亲其师,信其道,学其知,对该科目产生兴趣,才会主动去接受和学习。