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随着生产技术和交通通信技术的发展,面对变化多端的市场竞争环境,企业为了节约成本,将不同功能机构布局在相应的城市,从而形成基于价值链的区域分工格局[1]。一些大中型城市具有人才、信息、资本、商务服务以及制度优势,大量吸引价值链高端功能如企业总部和研究开发机构等;而加工、组装、制造等功能集中于中小城市。这种价值链分工中,大中城市是区域经济控制者,决定人才、资本以及信息流向。这种城市间分工将改变城市间基于物质经济的联系,取而代之为信息流、服务流、资本流以及人员流动,这些非物质联系需要依赖于交通通信技术,而相关人员面对面交流也非常重要,从而引致对城市间快捷交通的需求。总之,基于价值链的新型分工将强化高端城市的经济控制力和辐射力,强化城市间非物质联系,从而推动城市群的形成发展。随着区域经济一体化发展,城市功能专业化将是大趋势。
自改革开放以来,中国经历了人类历史上最快速的城市化过程。随着城市快速扩张,大城市面临着土地、环境以及劳动力成本上升的压力,纷纷寻求产业升级换代或功能升级,甚至提出发展总部经济的战略,吸引企业总部入驻,提升城市竞争力。近年来,像北京、上海、广州等大城市确实吸引了不少国内大中型企业总部和研究开发机构以及跨国公司的高端功能。然而这是否意味着中国城市正在转向功能专业化呢?限于数据可得性,现有文献主要研究城市产业专业化,辨识各城市主导产业,或者根据各城市的产业专业化对城市职能进行分类。目前我国的官方统计资料没有按照价值链功能来统计的数据,因此难以根据统计数据来展示中国城市的功能专业化趋势。
城市功能专业化与企业组织形式变化联系在一起。为了追求成本最低化和提高全球竞争力,跨国公司不仅在全球范围内实行生产片段化,将不同功能布局在不同国家;在东道国内,尤其是像中国这样的战略性市场,跨国公司也会通过功能片段化来获取各城市的比较优势和优惠政策。因此跨国公司空间组织提供直接审视中国城市功能专业化趋势的重要视角。跨国公司一般会采取渐进方式进入国际市场[2],逐步积累国外市场知识经验,对外直接投资不是一次性决定,是连续多次完成的。在面对中国这样的转型经济体,产权模糊、财产权保护能力弱、市场结构不完善、政府干预多、进入壁垒较高和政策较多不确定性,跨国公司更倾向于采取渐进式投资策略。
跨国公司在华扩张是一个多阶段过程,最初建立一个代表处,学习如何在中国市场运行和管理业务,并评估继续投资的风险和潜在回报。随着经济转型,体制不确定性逐渐消失,跨国公司开始在不同地方建立多个分支机构[3]。不同功能区位偏好不同,销售活动追寻市场,生产可能追寻效率或知识,研发寻求知识,总部追寻战略地位。一方面,跨国公司可以在空间上分离各功能环节[4][5]。另一方面,一些研究发现某些功能之间的共聚,如研发和区域总部,生产和销售[6][7]。因此,跨国公司在华投资的地理集聚可以理解为连续投资下不同功能区位选择的结果。跨国公司的不同功能可能会偏好某些城市,从而促进城市的功能专业化发展。下面本文先阐述跨国公司的功能区位,然后以财富全球500强来描述跨国公司在中国的功能升级和地理扩张,最后基于离散选择模型探讨跨国公司是否采取功能集聚的区位战略。
1 跨国公司功能区位
跨国公司国际扩张过程中常会遇到巨大的心理距离,这种心理距离源于母国和东道国的各种差异。企业管理和生产机构的日渐分离正在改变着城市的经济结构。
跨国公司以跟进投资于不同功能环节,这些功能有不同区位模式。销售活动通常是寻求当地市场机会,生产活动寻求效率或知识,研发寻求知识,总部寻求战略资产[5]。不同功能对规模经济敏感性、知识密集度和竞争强度都有不同要求[6]。销售和客户服务活动表现出空间非敏感性,而生产和企业支持活动表现出空间敏感性。研究和发展与企业支持是空间最敏感和知识最密集的。最后,不同功能环节的要素组合机制不同。
跨国公司管理人员需要做出的决定日益复杂,并导致跨国公司活动更加精细,要针对每一个功能环节选择最佳区位。不同跨国公司的类似活动将集聚在同一地区,尤其是上游活动,如总部和研发。总部是知识密集型活动,需要大量专业化服务和有专业技能的劳动力,倾向于集聚从而受益于知识外溢效应[14];研发活动从技术外溢和专业化劳动力中受益很多,而较少受到本地竞争的影响;生产活动受益于专业化供应商,其次是专业化劳动力和技术外溢;销售活动是最不容易集聚的,因为他们从聚集经济中受益最少,而对竞争压力最敏感[5][6]。因此,跨国公司不同功能环节有不同区位偏好[15]。Yamawaki对日本外资制造业公司的研究证实了这种差异[4]。Alcacer探讨了通讯行业里研发、生产和销售的竞争、集聚和区位决策的关系,结果表明不同企业的生产和销售子公司较为分散,研发机构较为集中[6]。
然而价值链上不同功能存在互补性。如果价值链的每个阶段都远离其他阶段,企业可能会面临额外的协调成本。跨国公司可以将价值链上不同功能布局在相互靠近的地方,以节省协调成本,并受益于互补性和经济联系。空间临近性对有特殊职能的公司来说至关重要的,因为并非所有信息可以无成本地被转换和传输。区域总部可能与研发机构合作,因为这两个功能都需要面对面的交流。 总部和研发机构也会重视与生产机构的地理临近,从而节省协调成本。在中国,由于协调成本较高,交通和通信基础设施欠发达,物流成本较高,跨国公司不同功能可能会共聚在大城市或特大城市区域。总之,跨国公司的功能既有分散在不同城市的倾向,也存在共聚于同一城市的可能。
2 跨国公司在华投资特征
2.1 跨国公司功能扩张
跨国公司在中国进行渐进式扩张,逐步提升投资功能,扩大地理范围。为了展示在华跨国公司渐进式跟进投资过程,我们从《跨国公司中国报告》(王志乐主编)中收集财富全球500强在中国的投资数据(不包括中国内地企业),同时访问相应的跨国公司网页来补充数据。对于每一个分支机构,我们可以找出母公司、来源国、东道城市、功能类型以及成立年份等。总共确认了5391个分支机构,其中有430家分支机构缺少建立的时间。在对全球500强跨国公司时间模式的描述中,我们排除了有缺失的时间数据,但这部分数据包括在空间分析中。参照Defever的研究,我们将跨国公司的职能分为地区总部、办事处、研发培训、商服(包括银行,保险和物流)、生产、销售以及其他等[7]。
图1显示了每年财富全球500强跨国公司在华新建分支机构数。第一阶段,在1979年-1991年间,跨国公司在华投资采取相当谨慎的态度,每年只有少数新成立的分支机构,投资规模小,以办事处和生产机构为主(图2)。跨国公司还很难将地区总部、研发、商业服务等高附加值投资转移到中国。实际上,跨国公司也面临着这些高增值活动投资的更严格规定,被限制进入服务行业。如外资银行直到20世纪90年代后期才允许在少数城市进行人民币业务,很多生产者服务业直到2002年才对跨国公司开放。
图1 财富全球500强跨国公司历年在华新成立分支机构数
图2 财富全球500强跨国公司分支机构分别在1979-1991年(左)、1992-2000年(中)和2001-2008年(右)的功能结构
在第二阶段,1992年-2000年中国加速建立以市场为导向的经济体系,进一步向国际投资者开放中国市场。全球500强跨国公司沿着价值链建立了诸多分支机构,向价值链上游扩张,包括区域总部、研发中心;沿价值链向下游扩张,包括商业服务、销售和市场营销。仅在1995年,全球500强在中国成立了450多家分支机构。同时,全球零售商如沃尔玛、麦德龙、家乐福以及欧尚等迅速渗透中国市场。1995年国家颁布了鼓励外资建立企业的暂行条例,鼓励跨国公司在中国设立投资控股公司,从事管理投资、再投资、销售、培训和信息收集工作。这些投资控股公司实际上成了跨国公司的地区总部。
第三阶段,在后WTO时期中国逐步解除市场限制和地域限制,调整外商投资政策以落实WTO协定的承诺。面对更为有利的商业环境和20多年关于中国市场知识和经验的积累,一些跨国公司开始价值链式投资于中国,服务部门如银行、物流、保险和零售部门也跟随客户或竞争对手来到中国,并在中国寻找本地商业机会。截止到2008年,约310家全球500强跨国公司在中国设立了分支机构。在跨国公司的功能结构中,生产功能重要性已经大大下降,研究开发机构等上游功能和销售、市场营销等下游功能日渐重要。目前,绝大多数500强跨国公司已在中国设立分支机构,包括了从管理、研发、生产到销售和市场营销的多种功能。
图3 财富全球500强跨国公司分支机构的空间分布及其在城市体系中的分布(2008年)
2.2 跨国公司功能区位模式
图3展示了跨国公司分支机构在地级市的分布。全球500强跨国公司集聚在少数地方,偏重于沿海地区,包括京津冀地区、长江三角洲、闽南三角洲、珠江三角洲、山东半岛、辽东半岛等。内陆城市如重庆、成都、武汉、西安也能够吸引全球500强跨国公司的一些分支机构。简而言之,全球500强跨国公司的分支机构高度集中于中国城市体系中的高等级城市。到2008年,跨国公司已进入175个地级城市。作为两个最好的区位,上海和北京分别拥有1340个和800个全球500强跨国公司的分支机构,占总量的39.70%。第二等级城市包括广州、天津、深圳、苏州、大连,约有23.06%的分支机构。全球500强跨国公司进入顶级城市,可以增强国家和区域中心的国际竞争力,带动中国城市等级体系的调整。
我们进一步分析全球500强跨国公司不同功能的地理分布。地区总部是跨国公司的信息处理中心、决策制定中心,是总公司和子公司交流的桥梁。跨国公司在中国只设立一个区域总部,显著集中在一线城市,因为他们需要面对面的交流,需要良好的商业服务,需要充分利用集聚经济。如图4所示,北京和上海拥有全球500强跨国公司在中国的大部分地区总部;其他分散在广州、深圳、沈阳和厦门。跨国公司建立办事处来收集信息,建立分部来为中国某些地区的子公司提供服务。他们在选择区位时强调基础设施、市场潜力和信息成本的重要性,一般集聚在北京、上海、广州、成都、沈阳和武汉这些国家和区域的中心。在珠江三角洲、长江三角洲和京津冀地区这些特大城市区域对办事处和分部特别有吸引力。
如图5所示,生产功能居于价值链中间,在空间上呈现分散布局特征。生产功能高度重视商业联系和接近管理、研发中心[17],集聚在长三角、珠三角和京津冀三大都市圈。销售功能追随客户,布局在市场潜力大的地区。一方面集聚在都市圈,另一方面又分散到中国绝大部分的省会。本研究中涉及两种类型的销售功能。一类是来自于全球零售商,如沃尔玛、家乐福,这类销售功能从20世纪90年代开始就进入中国一线城市,加入WTO以来开始向都市圈周边和沿城市等级体系扩散。另一类是从属于生产企业的销售功能,他们一般靠近生产工厂和区域总部。商业服务功能涉及银行、物流、采购中心等,除少部分从属于跨国制造业巨头外,绝大部分属于跨国服务企业。已有研究发现商务功能追随其竞争者或客户,在华高度集聚于某些城市[18]。它们同样对管制和信息外部性敏感[19]。商务功能不同程度地集聚在上海、北京、广州、深圳、大连和天津。同时,商务功能和其上游功能环节有共聚趋势,特别是接近区域总部和研发中心。
总而言之,跨国公司以跟进投资的扩张模式加快在中国布局。不同功能环节的区位要求不同,但总体上与中国城市等级体系匹配。存在强烈经济联系的功能之间 会共聚在某些城市,如研发机构和生产企业。上游功能如地区总部和研发机构集聚在一线城市如北京和上海。中游的生产功能散布在大都市区,并向一线城市周边扩散,下游的销售功能最为分散。这种分布展现出一种金字塔结构,高附加值的功能环节位于城市等级金字塔的顶端,低附加值的功能沿城市等级体系向下扩散。
3 基于条件逻辑模型的跨国公司功能区位模型
3.1 条件逻辑模型与变量设定
上述分析表明,跨国公司偏好一些城市而规避另外一些城市。本文采用McFadden(1974)提出的条件逻辑模型来模拟跨国公司的功能区位选择。本研究在模型估计中,采用随机挑选35个城市的方式进行模型估计(包括跨国公司分支机构所在的城市)。另外,条件逻辑模型假设跨国公司分支机构区位选择的独立性,但是在本文中显然不完全符合这个假设。因为同一个跨国公司的前期和后期投资的区位可能是相关的,为了控制同一跨国公司前期投资区位对后期投资区位的影响,我们在模型中引入截止到前一年城市中属于同一跨国公司的分支机构数(Count_own)。
图4 财富全球500强跨国公司总部(上左)、研发培训中心(上右)以及代表处和分部(下)在中国的城市分布
图5 财富全球500强跨国公司商务服务机构(上左)、销售机构(上右)以及生产机构(下)的空间分布
首先,为了研究跨国公司的跟进投资对分支机构区位选择的影响,我们首先引入以下变量:截止到前一年同一跨国公司在城市中投资机构数(Count_own)和其他全球500强跨国公司在城市投资机构数(Count_other)。本研究考察跨国公司分支机构是否存在功能集聚或者共聚,我们引入跨国公司分支机构相同功能的机构数(Count_samefunction)和不同功能的机构数(Count_otherfunctions)。此外,在进一步考察功能区位的模型中,我们还引入截止到前一年,不同功能在城市投资的机构数(Count_Business,Count_Office,Count_Production,Count_RD,Count_Sale)。
我们还引入其他集聚变量和控制变量。市场潜力(MART)衡量来自需求方的集聚力量。跨国企业需要大型的市场来实现自己的内部规模经济,从而更倾向于布局在市场潜力大的地方。市场潜力测算如下,
我们引入服务业比重(SERVICE)和每万人网络使用者数(INTERNET)来衡量供给集聚效应,平均工资率(WAGE)用来控制劳动力成本。同时,我们引入直辖市虚拟变量(MUNI)和省会城市(PROV)虚拟变量来衡量行政体系力对跨国公司区位选择的作用。我们引入市区人口超过500万人(SUPER)和200万人~500万人(BIG)的虚拟变量来衡量城镇体系对跨国公司功能区位的影响。最后,我们引入反映经济特区和沿海沿江开放城市的虚拟变量(OPEN)来反映早期的制度优势。本文条件逻辑模型的解释变量总结如表1。
3.2 统计结果分析
相关分析显示Count_own变量与其他变量之间呈适度相关,其相关系数小于0.60,但是其他各计数变量高度相关。直辖市虚拟变量和超级大城市虚拟变量之间适度相关,其相关系数为0.73,其他的相关性比较弱。为了减小共线性问题,我们分别考察全球500强跨国公司在中国区位选择过程中跟进投资和功能集聚。全样本条件逻辑模型估计结果见表2。拉格朗日检验显示了该模型的显著性。
统计结果表明,跨国公司跟进投资的区位选择追寻其前期在华投资区位。Count_own和Count_others的回归系数都显著为正,表明同一个跨国公司分支机构的存在提升了其后续投资在同一城市的概率。跨国公司不仅追寻自己以前的投资,也追寻其他跨国公司的前期投资。跟进投资必然导致外商直接投资在中国的空间集聚。相对而言,跨国公司更倾向于追寻自己的前期投资,因为可以更方便在跨国公司内分享前期积累的当地知识,并通过自己前期投资经验来发展自身的能力。同一跨国公司分支机构的空间集聚将促进当地的知识共享和转让以及它们之间的协调,并减少保存、搜寻信息的成本。同一公司的不同时期投资可能存在经济技术联系,需要集聚在同一区位。与此同时,其他跨国公司也是本地信息和知识天然的渠道,当然也可能存在其他跨国公司的示范效应。
跨国公司的跟进投资可能属于不同的功能环节。统计结果表明,跨国公司分支机构往往与其具有相同或不同功能的分支机构共聚。不同功能的分支机构更倾向于聚集在同一个城市,跨功能的业务联系使得他们需要降低基于距离的交易成本和协调成本。表3详细讨论了功能的集聚与跨功能共聚。
在其他解释变量中,跨国公司重视城市的市场潜力,但并不十分关注劳动力成本。MART系数在0.01水平上显著,而工资在三个模型设定中都不显著。全球500强跨国公司是战略投资者,主要以中国市场为目标,能够承受较高劳动力成本。跨国公司集中在具有良好的市场潜力的城市以实现规模经济,较强集聚效益可弥补劳动力成本。服务业水平预期为正,但不显著,而互联网在0.01的水平上显著。跨国公司偏好有良好互联网接入服务的城市,这是集聚经济的一个新的原因。对互联网的便捷访问将减轻跨国公司的信息成本和交易成本。
跨国公司在区位决策时重视中国城市的政治地位和经济实力。MUNI和PROV都是显著正相关,这意味着跨国公司的子公司更喜欢集中在直辖市、省会城市和副省级城市。这些城市是国家或地区的行政中心,享有更多的决策权。跨国公司区位选择是一个讨价 还价的过程,涉及与地方决策者密集的互动,地理上的临近将有助于这种互动。例如,跨国公司地区总部大多集中在北京和上海,以获取的政策体制优势和信息外部性[14]。正如预期,全球500强跨国公司明显关注中国城市等级中最高的城市,尤其是500万人以上的城市。最后,开放政策对于跨国公司分支机构的区位选择并不显著。OPEN变量的回归系数不显著。本研究着重于后WTO时期,在此期间中央政府向国际投资者打开国内市场的大门,并在许多领域实施放松管制政策,特别是服务部门。很明显,对跨国公司来说,聚集经济比政策优势和体制优势更加重要。
为了进一步探索全球500强跨国公司在不同功能上的共聚,我们对不同功能区位模型进行了检验和估计(表3)。统计结果显示,同一功能或者有不同功能的分支机构间都可能发生空间集聚。除了总部和办事处,其他类型的业务单位跟随他们母公司的前期投资,证实了跟进投资的集聚效应。通常,每个跨国公司在一个城市只设立一个总部或办事处,它不跟随母公司的前期投资。商务服务在同一功能内相互排斥,但他们可能跟随总部、办事处和生产机构。一个城市中商务服务功能的集中将显著降低该城市吸引商业服务功能的概率。然而,总部、办事处和生产机构不仅吸引相同功能的分支机构,而且还吸引其他类型的分支机构。总部和办事处倾向于跟随总部和生产机构。生产机构往往跟随总部、生产机构和研发中心,但规避商务服务和销售功能。总部和办事处为其他功能提供的信息和知识,而生产机构需要商务服务提供服务,总部和研发中心可以为销售和营销子公司提供最终成品。和预期不符的是,研发中心与地区总部及办事处并没共聚。他们甚至互相避开对方。然而,研发中心和生产机构彼此互相吸引,这与许多研发中心主要为制造和处理工厂提供技术支持有关。销售和营销子公司跟随总部、办事处和生产机构,但他们没有吸引其他类型的投资。
此外,全球500强跨国公司主要着眼于庞大的中国市场。不同类型的功能将对各区位因素做出差异性的响应。商务服务和物流高度关注市场准入和互联网发达程度,尤其青睐具有较高的政治地位和体制优势的城市。商务服务和物流在入世以前受到严格的规定,此后中央政府逐步放宽其业务和地域限制。他们还避免劳工成本较高的城市。相比之下,总部和办事处尤其青睐具有较高政治地位的城市,其中包括直辖市、省会城市和副省级城市。作为信息资料收集者、加工者和决策者,总部和办事处在他们选择区位时明确强调了集聚效益和政治优势。生产机构更加重视市场准入,如省会城市、副省级城市和开放城市,但避免直辖市和劳动力成本较高的城市,这意味着,生产机构往往利用有利的政策优势,如在特殊经济特区和沿海开放城市的免税政策、廉价劳动力。研发和培训中心集中在具有较高工资率、良好市场准入和较高政治地位的城市,因为他们需要高质量劳动力和来自政府的体制支持。他们不被开放城市的地位所吸引,因为他们不太可能利用主要针对生产和加工机构的有利政策。最后,销售和营销分支机构特别重视互联网络发达程度、具有有利政治地位的城市,以及人口超过250万的城市。良好的互联网表明更好的沟通,促进销售分支机构和客户之间的互动。此外,国家和省级中心是中国的主要市场。
4 结论与讨论
跨国公司通常渐进式、分阶段进入中国市场,随着本地知识经验的积累和本地能力的发展,他们逐步提高资源投入,提升机构功能,进行地理扩张。本研究发现全球500强跨国公司在华投资逐步扩大,并在不同功能环节上跟进投资。相似功能的分支机构往往集聚在某些城市,而具有互补联系的功能,如地区总部和研发中心,共聚在某些城市。上游功能如地区总部和研发中心大体上集中于像上海和北京这样的一线城市。中游功能如生产都集中在大型城市区域,并已扩散进入一线城市的周边城市。跨国公司功能布局强化中国主要经济中心的控制力和影响力,同时强化核心城市与周边城市的经济联系,推动城市群发展。
跨国公司跟进投资确实导致了分支机构空间集聚,各功能共聚导致了外国直接投资在一线城市中高度集聚。跨国公司十分重视城市的市场潜力、互联网发达程度和政治地位。总部、办事处及生产机构将吸引各种功能的跟进投资,而商务服务和物流、研发和培训中心以及销售和营销并不利于其他跟进投资,研发培训中心和生产机构则彼此吸引。具有有利政治地位的大城市,能够吸引上游职能,如总部和办事处、研发中心、商业服务,也能吸引下游职能,如销售和市场营销。
关键词:智能建筑、系统集成、BMS、B/S、MASE
Abstract: the engineering system integration ( BMS ) using JOHNSON's METASYS system in physics, electrical and mechanical equipment monitoring, comprehensive security alarm, fire fighting system and smart card application management integration, integration. It is based on the intranet information integration of Intranet and network platform, based on the latest Internet technology, using the intelligent BMS information integration platform based on B\/S structure, can realize the real-time operation state of the application system on integrated intelligent in the global monitoring and related information and data query. At the same time, the establishment of integrated comprehensive information management system of data warehouse and the intelligent connection of database application system, the realization of the intelligent application system history data query, integration and information processing, and data backup and recovery, information interaction platform between application systems. To realize the sharing of information and data resources, maximize comprehensive buildings and facilities management system to improve the benefit of investment, Beijing TV Center integrated management level.
Keywords : intelligent building, system integration, BMS, B/S, MASE
中图分类号:TP29文献标识码:A
前言
现阶段的“智能建筑”是信息时代的产物,是为了适应社会信息化与经济国际化的需要。智能建筑的实现是现代高科技的结晶,它完美地体现了建筑艺术与信息技术的结合。从这个角度上来讲智能建筑的“智能化”主要是在一座建筑物内进行信息治理和对信息综合利用的能力。这个能力涵盖了信息的采集和综合,信息的分析和处理,以及信息的交换和共享。因此“智能建筑”就是“将各专业子系统进行一体化智能化系统集成并实现集中管理、分散控制的现代建筑物”。
所谓系统集成(SI,System Integration),就是通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术,将各个分离的设备、功能和信息等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中,使资源达到充分共享,实现集中、高效、便利的管理。系统集成应采用系统集成,功能集成,网络集成和软件应用集成等多种集成技术。系统集成实现的关键在于解决系统之间的互连和互操作性问题,它是一个多厂商、多协议和面向各种应用的体系结构。这需要解决各类设备、子系统间的接口、协议、系统平台、应用软件等与子系统、建筑环境、施工配合、组织管理和人员配备相关的一切面向集成的问题。
系统集成作为一种新兴的服务方式,是近年来国际信息服务业中发展势头最猛的一个行业。系统集成的本质就是最优化的综合统筹设计,一个大型的综合计算机网络系统,系统集成包括计算机软件、硬件、操作系统技术、数据库技术、网络通讯技术等的集成,以及不同厂家产品选型,搭配的集成,系统集成所要达到的目标-整体性能最优,即所有部件和成分合在一起后不但能工作,而且全系统是低成本的、高效率的、性能匀称的、可扩充性和可维护的系统。
系统集成有以下几个显著特点:
系统集成要以满足用户对需求为根本出发点。
系统集成不是选择最好的产品的简单行为,而是要选择最适合用户的需求和投资规模的产品和技术。
系统集成不是简单的设备供货,它体现更多的是设计,调试与开发,是技术含量很高的行为。
系统集成包含技术,管理和商务等方面,是一项综合性的系统工程。技术是系统集成工作的核心,管理和商务活动 是系统集成项目成功实施的可靠保障。
性能性价比的高低是评价一个系统集成项目设计是否合理和实施成功的重要参考因素。
智能化集成技术在北京电视中心的需求
数字城市的发展,使智能建筑进入了一个新的发展时期,智能建筑传统的理念、概念、技术、管理都发生了很大变化,新技术、新产品不断进入智能建筑,智能建筑的市场容量不断扩大。追溯其根源都离不开科学技术的发展和管理概念的膨胀。
伴随城市数字化的要求,北京电视中心应建设信息域管理平台,将不同的信息资源和业务事件互相衔接起来,消除“信息孤岛”,成为在异构子系统之间跨越各个应用系统边界的数据共享平台,从而改善电视中心的整体应用业务,提高综合服务效率。其集成目标不仅仅是建立一个实现界面集成、数据集成和业务流程集成的高层监控管理系统,还需要在此基础上,将不同的信息资源和业务事件互相紧密地衔接起来,实现在异构子系统之间跨越各个应用系统边界的数据共享平台。
北京电视中心工程建设用地在北京市朝阳区建国路98号,位于北京商务中心区东长安街的延长线上,总建筑面积约18万平米,占地面积36100平米。本工程包括综合业务楼、多功能演播中心及生活服务中心三部分。
根据北京电视中心在建筑设施管理上的需求,BMS需要将楼宇机电设备监控、综合安防报警、消防系统以及智能卡的应用管理进行集成、整合。它的实现建立在企业内部网Intranet信息集成与网络平台上,同时依托最新的互联网技术。技术上采用建立基于B/S结构的智能化BMS综合信息集成网站平台,可以实现在全球范围对集成的智能化各应用系统的实时运行状态进行监控、以及相关信息与数据查询。同时通过BMS综合信息集成数据库平台,建立集成系统综合信息管理数据仓库与各智能化应用系统数据库的连接,实现各智能化应用系统历史数据的查询,数据的综合和信息优化处理、防灾数据备份和数据恢复、跨平台应用系统间的信息交互,并通过信息交互的方式引发相应的时间和事件的执行程序,以及提供BMS系统的安全管理机制。实现信息与数据资源的共享,最大限度地发挥综合楼宇设施管理系统的投资效益,提高北京电视中心一体化的综合管理水平。
针对北京电视中心数字化应用和管理的特点、BMS管理系统以需求功能为出发点,集成系统遵循网络化、信息化、数字化和智能化的设计原则,采用成熟、先进、实用的科学技术,将电视中心内各智能化应用系统间相互独立的设备、功能和信息通过网络和系统集成为一个具有信息相互关联共享、网络融合互联互通和功能相互协同的综合信息集成系统。通过北京电视中心智能化综合信息集成系统的建设,为北京电视中心提供一个高效、安全、舒适、便捷和可持续发展的全数字化应用环境,使得北京电视中心成为中国第一个全新概念和功能的数字化电视台
北京电视中心BMS系统集成内容
北京电视中心综合楼宇设施管理系统(BMS)系统集成完成各个智能化专业系统的统一管理、以及各系统中对现场设备的控制。BMS系统集成采用江森自控MSEA三层网络结构,实现北京电视中心建筑物内的办公与管理信息系统、楼宇与综合安防系统、通讯与网络系统间信息和数据的共享,网络间的互联互通,管理和服务功能的协同工作。北京电视中心BMS系统基于江森自控MSEA(Metasys Extended Architecture)架构来实现本工程项目的BMS集成。
MSEA是基于Web 的系统,通过IE 浏览器进入到用户界面即可实现对整个系统的监控功能。系统中可以包含一个或多个站点(Site),每个站点都包含一个或多个Metasys 设备。MSEA之N1网络由一个或多个引擎组成,引擎都可管理不同类型的现场控制器,并且提供集成其他楼宇子系统的集成平台。其引擎同样提供基于Web 的用户界面并允许通过用户界面配置N1 网络和监控网络上的所有设备。其站点中可选配一个或多个服务器提供数据长期的存储和大型Metasys 网络的整体用户界面。服务器也提供和引擎一样的基于Web 的用户界面。服务器可以是应用和数据服务器(ADS)或扩展应用和数据服务器(ADX)。
北京电视中心的BMS管理系统基于江森自控的MSEA架构,全面、综合的采用了国际上先进的互联网络技术、智能化应用技术、自动化控制技术、数据库技术和网络安全技术等。在异构子系统之间跨越各个应用系统的数据共享平台,将不同的信息资源和业务事件互相紧密地衔接起来,从而提高电视台的整体应用业务和综合服务效率。
北京电视中心综合楼宇设施管理系统(BMS)的主要功能为,实现对智能化监控系统的综合信息管理与联动控制。BMS系统集成内容包括以下各智能化应用系统:
1)楼宇机电设备监控系统(BAS);
2)综合保安监控及管理系统(SMS);
3)火灾报警及联动控制系统(FAS);
4)“一卡通”管理系统(ICMS);
北京电视中心BMS集成系统的特点
在规范和标准的指导下,同时考虑业主对本工程的特定要求,完成具有如下技术特点的监控及管理系统:
系统采用浏览器/服务器(B/S)和客户机/服务器(C/S)相结合的结构模式;
通过信息网络,实现对各监控系统设备运行状态的监视,以及管理信息的浏览和查询;
系统采用主流的开放性现场控制总线 LonWorks 实现对各监控系统设备进行实时控制及运行参数的设置和修改;
通过控制网络实现对各监控系统设备进行实时控制及运行参数的设置和修改;
最大幅度提高电视中心内各机电与监控设备的运行管理效率和效益、设备节能以及降低设备故障率;
BMS系统具有独立的网络功能;
BMS系统具有独立的基于网络化的实时监控管理数据库;
对信息的处理,通过以开放的TCP/IP为传输载体,建立更多的应用层协议,完成异构系统间的通讯,并且以实现Web浏览和监控。让操作人员能够真正实现在任何地点、任何时间、任何平台上均可对整个楼宇设施系统进行监控,提高管理效率同时也增强了系统安全性。
北京电视中心BMS集成系统的优越性
集成系统的开放性:采用TCP/IP和OPC完全开放的通讯协议,可实现各智能化应用系统BAS 、SMS、ICMS、FAS信息和数据的综合与共享,可实现分散与集中统一的监控和管理。通过标准的、开放的通讯协议实现各智能化应用系统间的“互操作性”。
集成系统网络的标准化、结构化和可扩展性:第一、二层网络采用以太网络结构,第三层网络采用现场控制总线网络结构,并提供标准的、开发的通讯协议将三层网络连接在一个系统中。实现了网络间信息的互联互通,系统集成三层网络均可以采用结构化布线系统,便于今后网络的扩展和升级。
集成系统的安全性与可靠性:建议用户的集成系统采用三个层次的安全防范机制,分别建立外网和内网防火墙,以及网络用户认证和防病毒安全机制。为北京电视中心综合楼宇设施管理系统提供监控和管理信息的高度安全性;集成系统需要提供以BMS综合信息集成数据仓库对智能化各应用子系统监控与管理数据的防灾备份和数据恢复功能,为北京电视中心综合楼宇设施管理系统提供监控和管理数据高度的可靠性。
集成系统操作的便利性:集成系统在管理层面上的操作完全采用浏览器界面,管理人员可以在任何地点通过任何一台安装了标准浏览器软件的计算机,经用户安全认证后访问综合楼宇设施管理系统BMS,就可以浏览到电视中心各智能化应用系统的实时运行状态,以及实现对监控和管理信息与数据的查询。集成系统为电视中心的管理者和使用者提供了高效、便利、安全和易操作的工作环境。
北京电视中心BMS系统基本功能
1)提供电视中心内各实时监控应用系统,如:机电设备监控系统(BAS)、综合安防监控系统(SMS)、一卡通门禁管理系统(ICMS)、闭路电视监控系统(CCTV)、火灾报警监控系统(FAS)之间联动控制的机制和功能。
2)提供电视中心内各实时监控应用系统,如:机电设备监控系统(BAS)、综合安防监控系统(SMS)、一卡通门禁管理系统(ICMS)、闭路电视监控系统(CCTV)、火灾报警监控系统(FAS)之间联动控制的开放性通讯接口(如:OPC接口)和数据库接口(如:ODBC接口)。
3)BMS系统具有独立的网络功能。
4)BMS系统具有独立的基于网络化的实时监控管理数据库。
5)综合楼宇设施管理系统(BMS)应采用浏览器/服务器(B/S)和专业客户端/服务器(C/S)结构相结合的楼宇管理和机电设备监控的软件版本。
6)监控系统间联动控制功能
安防报警时联动BAS系统将相关区域的照明打开,使保安监控摄像头更容易取证。
7)监控系统间数据集成功能
各实时监控系统报警、故障、维修信息及数据的采集、备份、列表、查询、显示;
各实时监控系统间联动控制信息及数据的采集、备份、列表、查询、显示;
与各实时监控系统间的信息及数据集成,采用智能化专业以太网网络结构连接,采用开放性的TCP/IP协议进行信息和数据的交互。
与各实时监控系统间的联动控制可通过现场控制总线,采用开放性的OPC协议进行联动控制信息和数据的交互。
8) BMS系统联动功能
安防系统报警时联动BAS系统将相关区域的照明打开,使保安监控摄像头更容易取证。
北京电视中心BMS系统实现的效益
实施系统集成以后,为北京电视中心带来如下益处:
增强大厦防灾和抗灾能力,更好保护业主及大厦用户人身及财产安全,避免不必要损失。
提高大厦智能化水平,优化服务质量。
物业管理数字化,大量减少操作管理人员和设备维护维修人员,提高人员工作效率,节约人事成本30%
延长设备使用寿命,节约能源,每年水、电费降低25%。
系统可分可合,保护业主的投资,达到短期投资,长期受益的目的,并且可以适应未来发展的需要,系统具有可扩展性,可变化性。
易于培训和管理,只需掌握集成系统的操作和使用,不必熟悉所有弱电子系统的操作和维护。
提供高度共享的系统资源。
系统构建在统一的管理环境下,操作人员对整个建筑全面管理,缩短突发事件响应周期,系统整体性能全面提高。
提高人员工作效率,减少操作管理人员和设备维护维修人员,真正实现自动化控制,节约管理费用和人员开支。
系统稳定性提高,有利于维修保养,系统升级。
施工过程中统一协调,保证施工质量。
充分保护业主的投资,达到短期投资,长期受益的目的。
系统具良好的开放性,可扩展性,能够适应未来发展的需要。
对维护和管理人员进行技术培训后,即能对建筑内的所有子系统均具备一定程度的了解,易于维护和管理。
结束语
北京电视中心BMS系统以建筑为平台,把信息技术和控制技术的最先进应用成果有机地结合起来,通过办公自动化及通信网络系统,将各子系统的信息资源汇集到一个系统集成平台上,通过对资源的收集、分析、传递和处理,从而对整个大厦设施管理进行最优化的控制和决策,达到高效、经济、节能、协调运行状态,既满足了集成管理的复杂需求及子系统的多样性需要,又向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。
参考文献:
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作者简介
关键词:高等工程教育;跨文化;软技能
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2013)-11-0096-01
一、引言
我国的高等教育规模已超过美国,位居世界首位。在可预见的将来,国际间的人才流动会更为频繁。来自不同文化背景的人士在个人的人生观、世界观、价值观和思维理念等方面可能存在着许多差异,每一种差异都有可能产生误解,导致合作失败。在此背景下,不少有识之士呼吁加强高校工程类专业学生跨文化软技能的培养。美国工程教育学会主席Duane Abata指出,外包已经在影响工程以及与工程有关的研究、设计、市场和服务……这对于工程教育而言是一场重要变革;我们必须使我们的课程国际化,不仅包括数学和科学的学习,还要包括跨文化交流;我们必须把我们的学生塑造成创业者,以及具有国际精神的冒险家。美国国家工程院院长William Wulf也指出,工程已经在全球化和整体性的商业背景下运作了,工程师必须在这些限定条件下进行设计;未来,理解其他文化、掌握其他语言、能与市场和金融界的人们沟通对于从事工程实践来讲如同物理和微积分。美国工程院的报告《2020工程师培养:适应新世纪的工程教育》指出:“美国工程师必须成为国际型工程师,面向2020年培养的工程师在其整个职业生涯中需要有参与国际竞争的能力”。
二、跨文化软技能的重要性
成功的工程师不仅需要基本工程学知识、技巧和能力,如数学、物理学和技术领域的知识,还需了解经济学、环境科学、社会学和人类学的内容。然而,这些基本的技能并不是个人职业发展的充分条件,特别是工程问题日益复杂,需要规模更大的多学科团队时。在国际化背景下,工程界面临的环境不断变化,除了上述所述的专业知识能力外,其他能力对学生也很必要,这些能力被称作软技能。在这些能力中,一些具有非常特殊的作用,包括:在多学科团队中的工作能力,高效口头和书面交流能力,终身学习,创新思维,道德准则,以及在不断变化的世界中应用它们的能力。传统上说,这些专业能力的获取是与基于项目的学习活动相联系的,或者与毕业论文、毕业设计、实习等相联系。在行业竞争日趋激烈,毕业生进入工业界的速率高于退休速率的情况下,对于追求教学卓越的大学来说,给学生提供基本工程知识和这些软技能就显得非常必要。
跨文化软技能在国际化工程项目实施中具有非常重要的意义。首先,工程项目的顺利开展有赖于有关方面的沟通和协调,当各方面文化差异明显时,这将显得格外重要;其次,文化的认同有助于提高工作效率,在对工程师进行激励时,采用的方法必须与其文化背景相协调;再次,把握住合作方的文化特点,有助于扩大己方影响,这将为后续项目获取和实施提供便利条件。
三、我国高校工程教育中跨文化软技能培养环节的缺失
我国高校工程学教育中跨文化软技能培养环节的缺失较为严重。我国高校中很早就开设了《英美文化》等课程,但主要授课对象为人文社科类专业学生。对大部分普通高校工程类专业,除设置外语课程外很少设置外国文化类课程。近年来高校对毕业实习日益看重,但大部分实习单位为国内企业,文化氛围单一,学生在校期间不能受到跨文化技能培训,这在很大程度上阻碍了我国工程类毕业生走出国门,投身于世界工程建设。
四、美国的一些经验
在这方面,国外著名高校积累了一些宝贵经验。目前国外有一些著名的项目,将学生置于国际实习中进行锻炼,这种实习强度较大,实习完成后经常会转为全职工作。麻省理工学院国际科学与技术计划(MIT International Science and Technology Initiatives,简称MISTI)将麻省理工学院的学生和教职人员派送到世界各地的研究和创新项目中。MISTI中国项目将MIT学生与中国大陆、香港及台湾地区的实习和研究岗位进行配对。该项目根据学业成绩、中文技能、实习动机及学院推荐等来选择候选人 (在读本科生及本科毕业生)。这些学生来自工程(64%)、科学 (22%)、管理(6%)、建筑 (5%)及人文(3%)等领域。在开始为期3-12个月的实习之前,他们先要接受语言和文化培训。以和德国的合作为例,MISTI计划要求学生参与跨文化培训,这些培训主要包括“说与写:技术及商业用德语”、“跨文化交流”、“今日德国:德语及德国文化”等。佐治亚理工学院副教务长Jack R. Lohmann认为,具有国际视野的工程师必须是“文化敏感的,有社会意识的,政治上精明的,掌握外语的”专业工程师。对工程类学生,该校除了语言培训,提供的其他跨文化课程包括了“了解礼仪和当地风俗,知道合适的礼服文化和工作环境,了解有关性别、宗教和政治的历史问题,了解国家的食品,鼓励开放的心态、耐心、灵活和幽默感,知道“准时与否”可能在不同的文化有不同的解释”。这些课程培训的效果是很显著的,大批该校毕业生到跨国企业工作,且表现优异。
Correlation between neurobehavioral functions and performance of military training in servicemen
【Abstract】 AIM: To explore the correlation between neurobehavioral functions and military training achievement in recruits. METHODS: Six neurobehavioral functions were tested in 110 recruits and the scores of military training were assessed by their commanders using standard convention. RESULTS: There was a significant negative correlation (r=-0.279, P
【Keywords】 neurobehavioral manifestation; military training; cognition
【摘要】 目的: 探讨神经行为功能与军事训练的联系. 方法: 对110名新入伍士兵进行神经行为功能测试和军事训练成绩考核. 结果: 平均反应时与训练成绩之间呈负相关(r=-0.279,P<0.05);目标追踪和数字译码与训练成绩之间呈正相关(r=0.401和0.311,P<0.01);高中组的提转敏捷、数字译码、视觉记忆3项测验平均得分优于初中组(P=0.05,0.000,0.001).结论: 神经行为功能与军事训练有密切联系,文化程度对士兵的认知能力有一定影响.
【关键词】 神经行为表现;军事训练;认知
0引言
军事训练成绩是反映训练质量的主要指标. 军事训练是体力和智力结合的活动,为了解认知功能对军事训练成绩的影响,采用WHO推荐的神经行为核心测验组合中的多项测试,对某部新入伍士兵进行测试,现将结果报告如下.
1对象和方法
1.1对象
2003年新入伍的男性士兵110名,年龄平均(19.4±1.2)岁,文化程度高中43人,初中67人,分别来自装甲、电子对抗、炮兵指挥等分队. 在军事专业训练开始之前进行神经行为测试,待训练结束考核后综合评估.
1.2方法
采用WHO推荐的神经行为核心测验组合[1]中的数字跨度、数字译码、视觉记忆、目标追踪、提转敏捷和反应时6项测验,对所有入选人员进行测试,以个别方式进行,军事专业训练成绩考核由部队组织进行.
统计学处理: 采用SPSS 10.0软件包进行统计分析,数据用x±s表示.
2结果
2.1行为测验得分与训练成绩的相关分析军事训练成绩与反应时之间呈负相关,与其他行为测验得分则呈正相关,其中与目标追踪的正确点数的相关有显著性意义(r=0.401,P<0.01);与数字译码的相关也达到显著性意义(r=0.311,P<0.01),与反应时间的平均反应时和快反应时的相关有显著性意义(r=-0.279和-0.221,P<0.05).
2.2初中组和高中组之间神经行为功能和训练成绩比较高中组的各项得分均优于初中组,其中提转敏捷、数字译码、视觉记忆3项P≤0.05 (Tab 1).表1初中组与高中组神经行为测验和军训成绩得分比较(略)
3讨论
国内学者曾报道飞行员的反应时间与飞行综合能力评价有密切相关[2],本结果显示快反应时和平均反应时与军事训练成绩之间有负相关(r=-0.221和-0.279,P<0.05),与国内学者研究一致. 同时我们发现目标追踪和数字译码分测验的得分与军事训练成绩有正相关(r=0.401和0.311,P<0.01),提示认知功能与军事训练活动有较为密切联系. 国内研究报道飞行员的飞行能力与认知功能之间有密切相关[3],本研究结果与之相近.
有学者报道视觉研究、数字译码、数字跨度和目标追踪的得分在高中文化组和初中文化组之间有统计学差异,高中文化以上者成绩明显优于高中文化以下者[4],本研究中高中组的各项指标均优于初中组,但只有提转敏捷、数字译码、视觉记忆3项达到显著性统计差异,与国内学者报道有一定差异,这或许与研究的样本不一致有关,有待进一步深入研究.
本研究表明军事专业训练成绩与认知功能有密切联系,认知功能评定可用于士兵的选拔条件之一,同时,不同文化程度新兵的认知功能比较有一定统计学差异,高中组成绩较初中组优秀;随着军队现代化水平不断发展,各种武器装备的操作及使用对文化水平的要求也会愈来愈高,所以文化程度应成为招收士兵的重要条件.
【参考文献】
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结构设计竞赛已经成为土木工程专业最具影响力的专业型科技赛事之一。通过竞赛可考核学生专业知识的应用程度,从而发挥其重要的反馈功能。根据结构设计竞赛与专业类课程的对接点,构建了基于竞赛的专业类课程反馈指标体系。在此基础上设计调查问卷,以校内竞赛两年的调查数据进行分析统计,结合学生提交的实体模型成果,进行学生知识能力应用效果评价,并将结果反馈给相关课程组,为专业课程改革提供了量化依据,也为大学生学科竞赛的良性发展提供了创新思路。
关键词:结构设计竞赛;土木工程;力学课程;应用能力
中图分类号:G6423;TU文献标志码:A文章编号:
10052909(2017)01015205
结构设计竞赛是中国各大高校实践教学环节的重要内容之一,其目的在于通过方案设计、分析计算、模型制作、加载试验和现场答辩等一系列过程,培养大学生创新精神、团队意识和实践能力[1]。从2005年开始,全国大学生结构设计竞赛迄今已举办8届。在全国竞赛的辐射下,地区级、校级结构设计竞赛也不断开展起来,有很多学生从中受益。但主观随意的标新立异并不是土木工程专业结构模型竞赛的目标,参赛者只有以客观的物理准则为基础并对其正确应用,才能实现结构模型竞赛所需要的合理创新,从而呈现高质量的参赛作品,而这必须以参赛者通过传统教学模式所获得的坚实理论和专业基础为条件。
在结构设计竞赛中,参赛学生从开始对题目进行分析,提出一个模糊的受力模式,进而寻求适当的结构形式和具体构造措施来保证该模型所预期的力学性能,其间会经历结构选型、荷载计算、内力分析、计算简图、承载能力估算、构造设计、绘制出结构图以及结构模型制作等环节。为顺利完成以上竞赛任务,参赛者必须掌握画法几何与工程制图、理论力学、材料力学、结构力学、土木工程材料、房屋建筑学、计算机辅助设计、材料力学试验、土木工程材料试验、结构试验、钢筋混凝土结构、钢结构、结构抗震等基础课和专业基础课方面的背景知识[2]。因此,结构模型竞赛本身就是对上述知识点课堂教学成果的最直接检验。通过竞赛,一方面可以使学生对所学知识融会贯通,更加熟练地掌握知识点;另一方面,可发现学生知识体系中的不足之处,从教学源头寻找薄弱环节,及时改革教学内容与方法。
目前绝大多数竞赛在决出胜负后结束,缺乏总结和反思,忽视了竞赛非常重要的功能――向理论课程的反馈功能。通过竞赛可反映出学生知识体系的薄弱环节,从而在随后的传统课堂教学中做到有的放矢、查漏补缺,进一步强化传统教学的质量效果,充分发挥专业知识在参赛者创新、探索过程中的指导作用,推动结构模型竞赛向更深层次、更高水平的方向不断发展。
鉴于此,文章构建了土木工程专业类课程反馈指标体系,在此基础上设计调查问卷,以长安大学两年校内竞赛的调查数据为例进行分析,将学生专业知识应用能力反馈给相关课程组,为课程改革提供了量化依据,也为大学生学科竞赛的良性发展提供了创新思路。
一、专业类课程反馈指标构建及调查问卷设计
土木工程专业课程包括工程制图、工程地质、测量学、基础工程设计原理、土木工程材料、混凝土结构基本原理、钢结构基本原理、土木工程施工、结构概念体系、工程质量事故分析处理、土木工程抗震等课程[3]。这些课程要求学生掌握结构设计理论,熟悉设施和系统的设计方法;掌握土木工程施工和组织的过程和项目管理、技术经济分析的基本方法;掌握土木工程现代施工技术、工程检测和测试的基本方法;了解土木工程的风险管理和防灾减灾基本原理及一般方法;了解结构、设施和系统的破坏和加固维修理论[4-6]。由于每年竞赛考核的内容不同,结构设计竞赛不一定能够涵盖专业培养的全部,但在模型设计中可以充分认识各类荷载及灾害作用的特点、结构体系的选择与概念O计以及各类结构构件的功能特点;在模型制作中可以深入理解构件连接节点的形式与构造;制作完成后对于结构加固技术的原理、结构加载试验等会有深刻的认识。
二、 专业类课程知识应用能力评价
长安大学从2005年开始举办每年一届的校级竞赛,竞赛已经成为校内最具影响力的科技活动之一,反馈指标的调查已经持续进行了多年。本文选择了2013年和2014年长安大学校级结构设计竞赛为分析样本,其原因有三个方面。一是由于参赛学生人数多,样本具有广泛性;二是因为经过十几年的发展,竞赛已经植根于学生和教师的实践教学中,具有可靠性;三是因为这两年均以结构抗震为主题,具有相似的考核内容。2013年竞赛题目为“重檐歇山式仿古殿宇结构模型制作与测试”,模型采用木质材料制作。2014年赛题为“多层塔式结构模型制作与测试”,采用竹质材料制作。两次竞赛分别以歇山式仿古殿宇结构和多层建筑结构抵抗地震灾害为主题,具有重要的科学价值和工程意义。
两次竞赛共收到调查问卷223份,有效问卷177份,其中2013年有效数据64份,2014年113份。为区分不同年级的应用水平,2014年分为土木工程专业大三和大二分别进行统计,大三学生有效数据44份,大二学生有效数据69份。数据收集后进行统计,按照各项目所占的百分比进行能力分析评价。
(一)专业类课程与竞赛的关联度指标分析
(1)经过筛选的土木工程专业类课程知识点与竞赛的关联度很高。两年的数据均表明,这些知识点中,在竞赛中“有一定应用”所占比例最高,其次是“是技术关键”,“基本未涉及”所占比例最小。
(2)“基本未涉及”所占比例最大的是绘图及结构计算软件的应用,2013年为35%,2014年分别是16%和21%,这说明软件的应用能力较低。调查表明,很多学生认为当荷载条件及结构体系过于复杂时,计算非常困难,希望通过试验进行结构的优化。“基本未涉及”接近20%的指标为各类荷载及灾害作用的特点,两次竞赛都是水平地震作用,说明学生对地震波的作用模式及简化计算把握不准。“基本未涉及”在10%~20%的指标为基础选型及计算方法,两次竞赛提供了模型安装底板,模型底部通过胶水或螺栓固定在底板上,涉及到基础选型的内容较少,是此项指标超过10%的原因。其余指标“基本未涉及”者基本小于10%。
(3)“是技术关键”所占比例最大的是节点形式与构造,基本上达到50%,这说明强节点的设计思路已经为学生所领会;40%~50%的同学认为截面形式及计算方法是“技术关键点”,说明他们进行了截面形式优化。
(4)通过以上分析,可以初步得出:应用较好的指标是节点形式与构造、截面形式及计算方法;应用较差的指标是绘图及结构计算软件的应用、荷载及灾害作用的特点,其余指标需要进一步分析。
从统计结果可以得出以下结论。
(1)所有数据均表明,“了解原理但无法应用”超过20%的指标包括:2013年绘图软件及结构计算软件应用。说明土木工程专业学生的软件应用能力,特别是结构计算软件的应用能力非常薄弱。但也说明在结构设计中,如果结构过于复杂,学生主要通过加载试验来验证模型的承载力,计算被忽略了。
(2)“了解原理但无法应用”超过10%,小于20%的指标包括:荷载及灾害作用的特点。说明学生对于水平地震作用的认识还不够,因为抗震设计课程放在大四才学,而调查的主体为大二和大三学生。
(3)“能联系实际直接应用”的指标基本都未超过50%,各项指标由大到小的排序顺序为:①荷载及灾害作用特点;②构件截面形式选择及计算方法;③构件节点连接形式与构造;④结构体系的构造特点;⑤提高构件稳定的构造方式;⑥基础形式及构造;⑦结构加固技术原理与构造;⑧结构构件的功能特点;⑨结构体系选择与概念;⑩=10\*GB3\*MERGEFORMAT结构分析软件及绘图软件的应用。
(4)“经自主摸索后应用”以及“能联系实际应用”二者相加由大到小的排序顺序为:①构件截面形式选择及计算方法;②荷载及灾害作用特点;③构件节点连接形式与构造;④提高构件稳定的构造方式;⑤结构构件的功能特点;⑥结构加固技术原理与构造;⑦结构体系的构造特点;⑧基础形式及构造;⑨结构体系选择与概念;⑩=10\*GB3\*MERGEFORMAT结构分析软件及绘图软件的应用。
(三)专业类课程反馈总体意见
在以上评价的基础上,结合参赛者所做的实体模型和计算任务书,得到专业类课程知识应用能力评价,见表2。
三、结语
本文构建了专业类课程反馈指标体系,在此基础上进行了调查问卷设计,选择校内两次以抗震设计为主题的竞赛作为调查对象,在调查数据分析的基础上,得出了学生专业类课程的应用掌握程度,为专业类课程教学改进提供了依据。该项研究在长安大学校内已经连续进行3年,竞赛折射的问题随着课程的改进得到了改善,扩大了竞赛受益面,同时也提高了竞赛的水平。参考文献:
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Abstract:
Structural design competition has become one of the most influential professional science and technology events for civil engineering students.Civil engineering students’application ability of professional knowledge could be assessed by this competition, thereby the feedback function of the competition are performed. According to the corresponding points of the structural design competition and professional courses, the professional course feedback index system was built.The questionnaire survey was designed based on the feedback index system. Based on the analysis of survey data of two years’ school competition and the entity models submitted by students, the effect of students’ application ability of professional knowledge was assessed, and then the results were reflected to the related course group. The research provided a quantitative basis for curriculum reform, meanwhile provided innovative ideas for the healthy development of students’ subject competitions.
关键词:新经济成人教育 经济功能 实现
如今以高新技术、信息、知识为核心的新经济初见端倪,人类知识的积累以前所未有的速度更新,教育成为重要的生产力,价值的创造已越来越转向智力劳动,教育水平的高低对一国的发展具有重要的影响,教育投资的不足和教育事业的落后都会对一国的经济发展状况和水平产生一定的负面影响。谁拥有优势人才谁将在世界经济的竞争中占主导的地位,已经成为世界的共识。世界各国和地区更加重视对以传播知识、创新知识为己任的教育, 尤其是与经济直接交融的成人教育,成人教育特有的教育培训功能使成人教育的经济价值功能得到实现与提升。
一、新时期成人教育的经济价值功能分析
1、成人教育是促进经济发展和增长的助推器;
成人教育属于非义务教育, 相当比重的成人教育是职业技术性质的教育, 直接为产业部门培养劳动力,具有明显的职业性和生产性特点,可以有效提高受教育者的经济收益和择业能力, 以及企业的经济效益。中国属于世界上劳动力资源比较丰富的国家,劳动大军持续不断汲取新知识, 掌握新技术, 从而为经济发展提供源源不断的新动力。当前我国经济发展正处在关键时期, 面临着经济增长方式的根本性转变的艰巨任务。转变经济增长方式必须依靠科技进步和劳动者素质的提高,而教育对提高劳动力素质具有不可代替的功能。我国要实现经济增长方式从粗放型向集约型的转变, 成人教育的大发展是关键。
2、成人教育是实现人全面谐发展的动力源;
新经济的发展使得人类拥有的信息量无限扩大,知识更新频率明显加快,社会分工更加精细。职业的不断多样化和就业机会的急剧变动,使通过学制教育中一劳永逸获得终身受用知识或技术的做法过时,人们需要不断学习、终身学习,才能适应日新月异的社会发展进程。
建立终身教育体系,促进人的身心全面、和谐的发展,是中国新经济发展的必然要求,也是和谐社会的关键所在。成人教育促使每个教育对象在人生的不同阶段所具有的能力和行为规范与所处的社会环境相适应,使他们理解并形成社会协作所必需的共同价值观念、政治方向、思想意识、道德伦理和行为方式,使教育对象在与社会相适应发展的同时形成自己独特的个性品格,具有个体所处时代性和社会性的共同特征。
4、成人教育是拓宽人才资源开发的关键点 。
新经济条件下,由于知识更新速度加快、半衰期的缩短,人们必须不断地为自己补充新的知识,接受新的信息,加强技术培训,以适应这种新环境的快速变化。尤其是各种在职人员必须不断接受新的教育,补充新的知识。而成人教育是拓宽在职人员知识,增加技能,提高工作效率,提高科技、经济和社会效益的有力手段。大力开发人才资源,培养和造就新经济的高素质人才队伍,发展成人教育既是基础,又是关键。为此,成人教育应该成为人才资源开发、创新人才资源增值最重要、最快捷的途径。
二、新时期成人教育经济价值功能的实现
1、确立“以人为本”、“适度超前”的成人教育思想;
“以人为本”指不仅尊重和满足成人教育主体作为独立的社会存在自身的合理需要,还要要考虑到教育对象作为主体的内心认同和接受问题。成人教育的教育对象在接受教育的过程中目的性较强,他们往往通过工作时间或社会交往清楚地了解自身发展需求,因此对教育教学中各个环节具有能动的影响力和潜在的作用力。因此,确认“以人为本”的指导思想能够有效地指导成人教育的实施。
知识经济的内涵和特征,导致教育功能与本质发生变化,使教育成为事关知识经济发展全局先导性的产业。知识经济与教育的内在逻辑可以概括“现代化的教育―高科技的知识――高素质的人才――高质量的经济”。知识经济要求成人教育优先发展,即“适度超前”发展。
2、积极推进终生教育体系和制度的建立;
知识与智力是知识经济发展的重要资源,知识经济的可持续发展依赖知识的不断更新和智力的不断提高。学习与教育是迎接知识社会来临的重要策略与措施,学校教育无法给予个人一生所要的知识,个人工作上与生活上的实用技能大多数要在离开学校后的成人生涯中获得。成人的继续学习至关重要,成年期的教育与学习活动,亟须加强,更需顽强,教育模式必须由单一的经院式封闭型,变为多样化的家庭、学校等社会一体化的开放型,把从婴儿教育直到老年教育有机地联系在一起。把家庭教育、学校教育、成人教育、社会教育等所有的教育加以组织,形成一体化的终生教育体系。
3、制定面向个体和服经济发展的成人教育目标;
新经济时代要求成人教育的重点,必须由学历教育转向职业教育,要以个体发展和社会经济的需要来发展和完善。一方面要面向教育对象个人职业生涯的发展,即培养出来的人才要具有符合现代技术与现代服务的知识和技能。所学的知识能快速及时地应用于所从事职业的实际工作中,知识面不仅要“专”而且要“博”,要有敏锐地选择知识、辨别知识的能力。面对知识更新速度加快的局面,要学会学习的方法和学习的能力,应具有较强的自我知识更新能力。[1]另一方面,成人教育的教育目标又应该是服务于社会经济发展需要的,成人教育要实现“教育必须与生产劳动相结合,必须为社会主义现代化服务”。成人教育要紧紧围绕建设社会主义市场经济的需求,改革和调整专业结构,为现代化建设提供必要的智力和技能支持。在培养人才的过程中,通过优质教育服务培养优秀人才,为促进科技进步、经济发展和社会进步作出贡献。
4、创新成人教育教育内容和教育手段;
经济时代知识更新的加快,要求增强成人教育内容的丰富性和前沿性。成人教育应及时把握人类知识的发展动向,不断吸纳新研究成果,对原有教学内容进行更新、补充。成人教育本身就具有开放型、现代化及覆盖面广等特征。而要实现这一目标,传统概念的“函授”,已经越来越显得乏力,前景不佳。必须加大投入,最大限度地借助广播、电视、卫星、数字通讯、多媒体及计算机网络等先进技术手段和设备,实施教育,赶上现代化步伐,追求最佳教学效果。[2]
参考文献:
[1]张云鹏.对知识经济时代人力资本的探讨[J].河北科技大学学报.2004.2
关健词:面波勘探;弹性波;频散曲线
The application of multi-channel transient surface wave Landscape Avenue municipal engineering survey of the energy and heavy chemical industry base in Ningdong
Gao Haining
(Yin Chuan Architecture Design & Research Institute LTD.)
Abstract: The multi-channel transient surface wave technology is an effective method in geotechnical engineering investigation. It divided for the soil velocity test, site classification, soil divided, adverse geological exploration with fast, flexible, accurate advantages. The use of surface wave data and exploration data combined with geological stratification connection geological section, to good effect, to meet the requirements of geological survey, and at the same time to solve the problem of difficult drill into gravel layer, siltstone, stratigraphic bad divided. Shorten the survey cycle, improve project quality and investment efficiency. Multi-channel transient surface wave technology is bound to play an increasingly large role in many engineering survey.Key words: surface wave exploration; elastic wave; dispersion curves
中图分类号:P624文献标识码:A文章编号:
1 前言
本工程是宁东能源重化工基地煤化工基地的一条美化、亮化工程(该路段全长4550米、为主干道、沥青路面,道路红线宽50米,路两旁各25米宽绿化带),为一条近南北走向的拟建新路。
在市政工程勘察中,要涉及到路基、给水管道、排水管道,一般性钻孔深度要达到最大埋深的排水管道(本工程管径约1.0~2.0米,其管顶与设计路面高程相比埋深约为-4.0米~-5.0米、为明挖深埋管道)管底以下1~3米,以查明排水管底下3米内地层的岩性及力学状态。这在川区、平原地区很容易做到,但在丘陵区、特别是本工程,为最大挖方区、最大挖深达17米,2米左右厚的碎石层及巨厚状半成岩的泥质粉砂岩,在最大挖方处钻孔至少要达25米才满足勘探深度的要求。受场地地形、地层、施工工期等条件所限,勘探点未达到规范要求深度,
本工程工期短、设计方案多次调整给勘察工作带来一定的难度,为缩短勘察周期、提高工程质量和投资效益,本工程采用钻探与面波勘探科学结合的办法,为确定场区场地土波速资料及场地土类别、确定第三系泥质粉砂岩在管底深度以下3米处的分布、厚度及成层稳定性,在最大挖方区(最大挖深约17米)的北路段1040米长度范围内在钻孔处布设9个面波勘探点。
我们使用了北京水电物探研究所生产的SWS-1型多功能面波仪,在钻探工作配合的前提下,保质保量地完成了勘探任务。
概况
场区地貌单元属宁东缓坡丘陵区,地形切割强烈,冲沟发育,地形起伏较大。场区内地层结构简单,在基底基岩上主要沉积的地层为第三系的泥质粉砂岩(冲沟内有出露)。地表为第四系风积黄土、沙土的堆积,沿冲沟及山坡堆积有冲洪积相的碎石,第三系地层被第四系土层覆盖。该路段设计路面在④层泥质粉砂岩中,第四系的①~③层土将全部挖掉。
瞬态面波基本原理及工作方法
3.1基本原理
在工程勘察中,我们主要利用的是瑞利面波,其特性如下:
(1)瑞利面波在层状介质中传波的频散特性
在均匀介质条件下、瑞利面波波长λr与振动频率f无关,即在均匀介质条件下,瑞利波不具频散特性。
在层状介质条件下,λr是f的函数,即在层状介质条件下将导致瑞利波的频散。
该项特性是瑞利波勘探的理论基础,由于瑞利波法不仅利用了波的运动学特性,更重要的是利用了波的动力学特性,而常规弹性波法,主要利用波的运动学特性,且要求各层的波速或波阻抗有较大差异,因此瑞利面波对介质反映更细微。
(2)瑞利波的穿透深度与波长的关系
经计算得出瑞利波水平振幅和垂直振幅随单位波长深度的变化规律表明,当深度Z为λr的1/2时,瑞利面波有大部分能量已经损失;当深度与波长相等时,其能量迅速衰减,因此,可以认为瑞利波的穿透为1个波长。这一实事说明,瑞利波某一波长的波速主要与深度小于λr/2的地层物性有关,该特性为利用瑞利波进行浅层勘探提供了依据。
由λr=VR/f得知,不同的瑞利波长对应于弹性波的频率、通过探测不同频率下介质的弹性波速度,即可得到VR-λr曲线、称频散曲线。频散曲线的特征及其变化规律与地质条件密切相关,通过频散曲线进行反演计算,可得到某一深度范围内的地质构造情况和不同深度的瑞利波传播速度VR的值。
(3)瑞利波速度与横波速度的相关性
由瑞利波速度VR与横波速度Vs的关系式VR=Vs
计算出岩土介质中与VR、Vs的关系见表1:
泊松比μ 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50
Vs/VR 1.087 1.080 1.073 1.062 1.049
对于一般土而言,泊松比μ是0.45-0.49,而对于岩石泊松比是0.25左右。因此可以粗略地说,对于土可横波速度Vs和瑞利波速度VR看作大体相同;对于岩石横波速度Vs可粗略为瑞利波速度VR的1.1倍。对于更精确的计算地下各层的速度参数的方法可以用哈斯克尔-汤姆逊(Haskell-Thomson)矩阵的反演方法。
3.2实测工作布置
在本次面波法实测中,我们采用24道、道间距为2米,偏移距10米、全通滤波方式,采样间隔0.5ms、1ms,采样点数1024个。把检波器对称埋置在勘探点(钻孔)的两侧,震源点和检波器排列在一条直线上,并在排列的上坡一侧激振。
排列方向布设原则:本场区为丘陵区,一般沿等高线取平坦段布置。
3.3 震源选则:18磅大锤击震,解释深度30米以内。
4、资料处理及成果分析
瑞利面波资料的室内处理,使用的是北京水电物探研究所开发的处理系统,具体说明如下:
单点资料的解释:
对于单张面波记录,首先在其时间-空间域内拾取面波成份,并通过快速傅立叶变换将其转到频率-波数域(即F-K域),在F-K域中拾取面波,并滤除其它干扰波的频率成份,完成面波的2次提取,至此计算得出面波的频散曲线。
根据实测曲线的变化规律(如形态、拐点、斜率等特性)进行地层划分,本工程地层的平均速度随深度增大而增大,采用下列公式计算:VRn=
式中 Hn-第n点深度(m);
Hn-1-第n-1点深度(m);
VRn-第n点深度以上的平均面波速度(m/s);
VRn-1-第n-1点深度以上的平均面波速度(m/s);
VRn-Hn~Hn-1深度间隔的层速度(m/s);
根据上述公式获得的速度-深度模型,利用sws地震面波测深数据处理软件,得出理论频散曲线和实测频散曲线拟合,使两者曲线有最佳的拟合系数,并进行地质分析,由此准确的获得单张面波成果。
点面波资料的准确性比较
为了检验面波资料的准确性,我们把面波资料和无锡产G-2型工程钻机钻孔进行对比,钻探结果与面波对比如图1。由图1可以看出,面波资料与钻探资料吻合较好。
地层剖线的生成
由剖面上各个面波点的地层结构成果,主要参照地层速度参数、将各面波横波速度相近的区域划分为同一层,连成剖面,见图1。
素填土及粉土 2.0米厚
碎石 3.0米厚
泥质粉砂岩(强风化) 6.7米厚
泥质粉砂岩(弱风化) 8.0米厚
图1、景观大道面波解释成果
图2面波法工程地质剖面图
4.2 成果分析
根据面波勘探成果及钻孔记录,对景观大道北端1040米长度范围地层结构进行分层,各层按状态描述如下:
①素填土层Q4eol:褐黄色、干、松散状态。以风成粉土为主、粉质粘土次之,层厚0.6~2.0米。横波速度Vs=100~200m/s。
②粉土层Q4al:呈褐黄色,干~稍湿,中密状,层厚0.0~2.0米。在该路段部分地段存在该层土。横波速度Vs=100~200m/s。
③碎石层Q4al+pl:呈灰杂色,粒径大于5cm颗粒以棱角状及次棱角状为主,粒径小于5cm颗粒亚圆形为主,骨架颗粒空隙由中粗砂填充,具有一定的分选性,厚度约为1.2~2.5米。横波速度Vs=200~300m/s。
④泥质粉砂岩E:含泥量高时呈棕红色~砖红色、含泥量低时呈褐黄色,半胶结状态,层理近似水平状。据区域地质资料,该层厚度基本稳定,最大厚度100米。本次勘察未穿透该层。从上至下钻探难度增加。该层顶板埋深3.5~8.0米(以现孔口原始地坪始计)。横波速度Vs>300m/s。
5结语
市政工程因其线路长,场地分类为Ⅱ类时,勘探孔间距130米,在山区、丘陵地区,地势起伏大,钻孔之间有时能跨越不同的地质单元,采用面波资料与勘探资料结合进行地质分层,连接地质剖面,效果良好,满足地质勘察要求,同时解决了在碎石层、粉砂岩中进钻艰难、地层不好划分的难题。面波法不仅大大节省投资,而且明显简化了现场工作程序,缩短勘察周期,提高了工作质量和效率,必将在诸多工程勘察领域发挥越来越大的作用。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准,多道瞬态面波勘察技术规程(JGJ/T143-2004),北京:中国建筑工业出版社,2004
关键词:电子设计竞赛电子信息工程创新能力培养
中图分类号:G642
高等教育包括理论教学和实践教学两个组成部分,教育部在关于进一步深化本科教学改革、全面提高教育教学质量的若干意见中提出了要重视实践环节[1],提高学生的实践能力,培养创新型人才。目前,在我国高校中实践教学没能与理论教学紧密结合,在教学中占有绝对主导地位的是纯理论教学,“重理论,轻实践”的现象普遍存在。
全国大学生电子设计竞赛是四大学科竞赛之一,是由教育部和前电子工业部共同倡导和主办的[2]。我院于2000年首次派出代表队参赛,共取得全国二等奖一次,全省一等奖一次,二等奖三次、三等奖多次的优异成绩。以上这些优异成绩凝聚了老师心血和同学们的汗水,更证实了我院近几年来,改革实践教学内容、管理体制、加强实验室建设等实践教学改革方面的教育教学改革的效果,吸引学生参加课外科技活动和各类竞赛,充分调动学生学习的积极性,完成对具有实践能力和创新精神的应用型人才培养的目的。
我们的实践教学改革与创新能力培养之路也是伴随着参与电子设计竞赛工作逐渐展开的。竞赛要求参赛者在规定的时间里,全国大学生电子设计竞赛的题目涉及到80%的专业课程知识,因此竞赛题目具有实用性强、综合性强、技术水平高、技术水平发挥空间大的特点。每组参赛队员协作完成从题目选择到方案论证、从软件设计到系统整体调试、从电路的独立涉及到电路安装调试完成、最终的论文写作等全部工作。涉及实践性教学环节有:专业实验课、课程设计、生产实习等;因此若想取得好成绩,必须在每个教学环节都有好的教学效果,特别是实践教学环节要脚踏实地,切实有效的培养学生的工程能力。相关的经验和做法总结如下:
1 结合实际构建实践教学新体系
根据我院培养人才的需要,积极探索和改革实践切实可行的教学方法与内容,构建适合学分制相配套、开放式教育特色的实践教学体系,以建立创新人才培养模式为前提,创新人才培养为主导思想,将实践教学改革融入到教学改革的总体中,强化实践教学对学生创新意识的培养,强调实践教学对实践能力及综合素质的培养起着不可替代的作用,与人才培养方案的修订相结合,建立不断更新和改革实践教学内容和机制,构建系统化的实践教学模式。统筹规划,逐步形成毕业论文(设计)、社会实践、课程设计、生产实习,认识实习、基础性实验与综合性实验以及研究性实验等多种实验方式共存的实践教学体系,并根据学生的不同情况,逐步分层次开设实验课程,因材施教,在大学不同学习阶段设置不同类型的实验课程。由单一性质实验向综合性实验转变,由传统的验证性实验向设计性实验转变,形成适应现代创新人才培养教育理念的实践教学培养模式改革,逐渐实现实践教学体系系统化、实现实践教学考核过程化。多年来我们坚持务实方针,脚踏实地的构建和完善我们的实践教学新体系,并经过检验效果是良好的。
2 深化实践教学改革
为建立创新人才培养模式,我专业首先确立以“理论、实践、研究”三位为一体为主导思想的新的教学模式,在这一主导思想的指导下,确定实践教学的两个重要目标是:学生创新能力的培养和学生全面素质的培养。根据这两个重要目标打破传统教学模式,开展实验内容与实验课程体系改革。
根据我院电子信息工程专业确定的培养目标,整合实验内容,创建新的实验教学体系。对实验教学体系的层次划分为四个逐步递进的层次。首先,是培养学生最基本的工程能力和工程素质的基本工程概念和基本工程理论的学习;其次,是对电子信息工程专业动手能力的训练。第三层是工程应用能力的训练和专业技术结构理论的学习;第四层次是以实现工程应用和创新为目的,对电子信息工程专业领域的内容进行综合训练和学习。通过以上逐层递进式培养,为今后从事相关工作打下坚实的基础。
3 大力开展课外科技活动,建立起高校科技创新平台
为了给学生们的科研活动提供便利的场所。我们还在校内实验场地非常短缺的情况下建立了开放式实验室,无条件地向参加各类科技和创新活动的学生开放实验室,为同学们的科技活动提供了场所。为了形成良好的专业学习氛围,我院还注重学生梯队的培养。能够充分利用本院的师资力量,首先培养一大批专业能力较强的学生骨干,发挥学生骨干专业导向作用。通过开放实验室的训练,为参加各类设计大赛选拔人才、输送人才,促进专业的建设和专业的发展。
利用本院的科研优势和师资力量,专门组织师资力量为学生的课内外实践活动提供指导,使学生较早地参加科研和创新活动。学生在低年级就能够参加学院老师主办的科研活动,如2011年获得全国大学生电子设计竞赛二等奖的三位参赛选手,均参加过教师的科研任务。
学院定期举办“院电子设计竞赛”,专门组织、聘请校内外相关领域专家出题和进行集体评审,赛制完全模仿全国竞赛的比赛形式,这些比赛既锻炼了学生的比赛经验,也受到学生们的普遍欢迎。
4 重视创新教育
创新是一个民族的灵魂,电子设计竞赛正是培养学生创新精神的好途径。为了培养学生创新能力,在校内建立了电子设计训练基地,在电子设计训练基地,免费为学生提供常用仪器仪表,实训基地的运行模式是由专业教师指导、学生自主管理。学生可以任选课余时间进行实验、实训。同时,基地的实验实训活动面向不同年级学生、灵活多样,全天候对学生开放。如学生可以根据兴趣爱好自选实验,也可以选择学生科研实践项目竞赛等。以上是我们在实践教学改革上的一些想法和做法,特别强调的是参与全国大学生电子设计竞赛,让我们教育工作者有了危机意识,从而形成了动力,同时这项赛事也为学生们提供了施展才华的空间,通过参与全国大学生电子设计竞赛能够发挥学生在高校教学中的主导作用,激发学生们学习学习的积极性,调动学生们参与实践活动的主动性,促进学生们创新精神的培养。
我们专业过去在全国电子设计竞赛中取得的成绩,更多的得益于我们学院多年来以培养创新人才为目标,深化实践教学改革的结果,为此我们将继续重视实践教学改革,坚定不移的走实践教学改革之路。
参考文献:
[1]潘蕾.充分发挥实验室作用培养学生的创新能力[J].实验室研究与探索,2001,20(4):107-109.
[2]郭云林.重视电子竞赛推进教学改革[J].电气电子教学学报,2003,25(1):63-66.
关键词:产业;城市功能;城市主导功能;城市功能结构
中图分类号:F061.5 文献标识码:A 文章编号:1004-1605(2009)01-0079-05
城市是人类社会步入文明时代的标志,是人类社会大分工和商品经济发展到一定阶段的产物,也是人类物质文明和精神文明在一定时间和空间的聚集。在城市的形成过程中,社会就赋予了城市一定的功能,使城市成为社会“前进的主要动力”。随着城市的扩张,经济发展带来产业资源集中的需求,城市综合体出现了新的变迁,一种依托某种产业聚合建立的具有较大规模,包容多种物业形态,能提供全方位服务,具有复合功能的综合体开始出现,这就是产业综合体,它是利用城市运营的概念把产业资源聚合在具有城市功能形态组合中,创造了城市发展的新动力。
一、城市功能的内涵
城市功能就是城市作用于经济地域系统的能力,是城市内部关系和外部关系中所表现出来的特性和能力,是城市对外联系的作用能力。不同学科对城市功能有不同的界定,社会学中功能主义学派认为,城市为人类提供重要的生活环境,是现代人类文化创造和传播的中心;城市管理学从城市经营管理角度分析,认为城市功能体现为文化承载体、社会生活依托体和经济中心;城市经济学的观点则提出,“城市是一个坐落在有限空间地区内各种经济市场住房、劳动力、土地、运输等等相互交织在一起的网状系统”[1],认为城市就是市场的集合,城市存在的最大功能是服务于交易的实现。尽管各种理论都从不同侧面反映出城市的特定功能,但城市经济学从城市的形成和本质来界定其功能,具有更深刻的内涵。城市经济学指出,城市的形成过程集中体现出两种经济效应,即区域经济效应和集聚效应,城市功能正是在这两种效应基础上得以实现。城市将一定地区的人口流、智力流、物质流、能量流、资金流、信息流聚集起来,通过城市活动满足城市内部需要并向其他地区扩散,此即城市功能的本质。
最早提出区域经济效应的是法国经济学家弗朗索瓦•佩鲁(Francois Perroux),他在1955年提出“增长极理论”,指出增长并非在所有地方同时并进,而是集中在一些增长点上。各个增长点的引力和斥力各不相同,通过不同的发展途径,向各自的经济腹地扩散,并对一定的区域产生不同的影响,同时各“增长极”自身产生“城市化趋向”[2]。城市成为人流物流资金流信息流的集散地,其增长极作用便凸现出来了,这就是佩鲁所说的,城市作为地理上集中的综合产业极“改变了它直接的地理环境:而且如果它足够强大,还会改变它所在的国民经济的全部结构。作为人力、资本资源的积累和集中中心,它促进了其他资源集中和积累中心的产生。当这样两组中心通过物质的和智力的高速公路相互联系在一起时,广泛的变化在生产者和消费者的经济视野和计划中就显示出来了”。佩鲁的增长极理论虽然涉及产业和企业的不平衡发展,但最终归结为城市和区域的不平衡发展,并且强调聚集和吸引效应,扩散效应以及地理、区位和中心优势。他的理论打上了克里斯塔勒(W.Christnller)的“中心地理论”的烙印。后者指出了关于城市区位的抽象理论和城市布局的具体模式,并根据市场原则、交通原则和行政原则,研究在均质平原区域内如何形成以城市为中心,由相应的多级市场区组成的网络体系,强调城市趋向于设置在六边形市场范围的中心,由此能有效地组织物质和财富的生产和流通。这是增长中心理论的雏形。增长极(即城市)带来的区域效应表现为通过资源与产业的集中来提高经济效益和降低社会成本,带动地区发展。集聚经济效应是指因集聚而造成的有利环境。当人口和产业在地理上集中于一定的范围,公共设施和基础设施的费用就比处于分散状态要低廉得多;同时,集中的产业和资源为经济个体提供了更多的交易信息和交易机会,降低了交易费用,而信息外溢(information spillovers)也需要较近的空间集结,其效应随着空间距离的增大而迅速递减。英国城市经济学家K•J•巴顿(K.J.Button)将城市的聚集经济效应划分为10个方面,即“增加本地市场的潜在规模;减少实际生产的费用;降低‘输入’本地区原料及延伸的费用;促进辅工业的建立;积累起职业安置制度;有才能的经营家和企业家集聚;金融等行业机构条件更优越;提供范围更广泛的设施如社交、教育;工商业者可以更有效地进行经营管理;能给予企业很大的刺激去改革”[3]。城市在本质上是集聚经济,集聚经济分三个层次:第一个层次是企业内部聚集经济,其形成原因是企业内部规模经济,第二个层次是企业外部、产业内部的聚集经济,也被称为“区位经济”,主要是通过产业功能联系所获得的外部性而形成;第三个层次是多个行业(产业)向城市地理集中形成的聚集经济,也称“城市化经济”,形成的原因主要是产业间的外部性。城市经济学强调城市中产业规模和空间分布的均衡点是积极外部性和消极外部性相同的时候。在城市化达到一定规模之前这些优势会产生一种拉力效应,拉动产业向城市集聚。社会生产力带动社会分工,加速了城市产业的形成与发展。城市完善便利的交通和服务设施,充分的经济要素,使产业聚集在城区。这种集聚效应有利于利用城市经济资源以及生产协作、配套与专业分工,节约劳动成本,提高劳动生产率,城市产业的聚集增强了城市作为经济中心的作用。根据城市经济所体现的集聚效应和区域效应,可以将城市功能分为对内、对外两个层面:对外指城市对特定区域内资源发挥吸纳作用,并随城市发展对社会经济、文化等诸多方面产生辐射和带动作用;对内城市功能则表现为市场环境功能、服务环境功能和服务能力三个层面。城市功能的经济实质就是提供各种外溢效应。城市外部功能实现的前提是内部市场功能的实现,而外部吸纳功能的强化又进一步提升其内部各项功能。城市对内对外功能是其基本功能,在这一基础上还可从不同角度细分城市功能,如根据城市主导产业划分为制造型城市、服务型城市等;根据资源环境特征划分为资源城市、旅游城市等,但这些划分只体现具体城市提品的类型和城市职能,是城市基本功能的扩展。
二、城市主导功能
现代城市的功能通常可分为两类。一类是一般功能,指一切城市都具有的生产、流通、分配、社会、行政等共同,它表明的是城市的共性,区分的是城市与乡村的界限。另一类是主导功能,指在城市诸功能中处于突出地位和起主导作用的功能,它影响或左右城市的其他功能的运行,甚至决定着城市的性质和发展方向。城市的主导功能有与其物质内容相一致的两大特性:一是对城市发展的决定性。即对城市的形成和发展具有支配作用,城市因其盛而盛,因其衰而衰;城市的性质是城市发展的灵魂,决定着城市发展的方向、城市功能的选择和培育以及城市功能的布局,而城市性质主要决定于城市主导功能。二是对区域作用的外向性。即该城市的特殊功能是以满足自身以外区域的需要而发挥其主导作用的,它是城市经济成长的基础。
城市只有在一般功能的基础上有主导功能,才能更好地发挥其在社会经济生活中的中心地位和作用。因此,城市不能盲目扩展规模。世界城市发展的历史警告我们:“一个大城市,盲目扩展、壅塞的结果,将逐渐丧失它吸引与聚合多种构成因素的一些特有功能,完全变成一群乌合之众,看起来活跃热闹,实际上日益解体。”马克思和恩格斯在《德意志意识形态》中明确指出:“城市本身表明了人口、生产工具、资本、享乐和需求的集中,而在乡村里所看到的却是完全相反的情况,孤立和分散。”倘若说这种“集聚性”是城市存在和发展的基本条件,是城市发挥各项功能的基础,那么我们得出这样的结论:城市的一般功能是相对城市周围的乡村而言的;主导功能则是相对其他城市而言的。
在城市功能关系结构中,主导功能与一般功能之间的关系最为重要。主导功能是一个城市的优势所在,是决定一个城市整体功能的主要因素,而非主导功能则是围绕主导功能来发挥作用。一个城市的主导功能往往是这个城市的支柱,是城市经济起飞的动力,通过主导功能,形成城市在区域城市体系中的优势行业、优势产品,并利用主导功能的相互渗透开展经济交流,更好地发挥多功能的作用。
城市功能,尤其是城市的主导功能是由分工决定的。城市发展的不同阶段,分工和分工所决定的功能也就不同。因此,分工和分工所决定的功能是动态的、发展的。每一个城市都要由自己的主导功能,在不同的发展阶段,由于各种社会、经济、历史条件的不同,城市的主导功能也应有所变化。城市主导功能优化就是要适应时代的变化,不断寻找并培植新的经济增长点,以实现城市的持续发展。城市经济功能的形成与发展要有相应的产业来支持,实际上城区经济功能的演化是城区产业不断分化升级的过程。城市经济功能的完善迫切要求城区构建与之相适应的合理且高效的产业结构。从城市经济学分析,区域的生产、贸易、投资、金融等经济行为以及经济要素的空间聚集与扩散更多是在城市与城市之间进行,并且是以城市产业联系作为载体来实现的。但在一定时期,城市的功能及主导功能是一定的,寓于城市的产业之即城市功能必须通过产业结构体现出来。产业结构是产业类型及各产业间技术经济联系的有机整体,产业结构决定着生产要素资源在城市各产业间的配置方式,决定着产出的类型和产出的水平,从而也决定着城市功能的性质和水平。首先,产业结构的性质决定了城市功能的性质,确定了城市的“能性”。人们在确定城市功能类型时,都是通过对主导产业的甄别进行的。其次,产业结构的水平决定了城市功能的辐射强度,规定了城市的“能级”。高水平的产业结构往往由生产效益较高、创新能力较强、带动力较大的产业充当主导产业,产业间的投入产出链条环环相扣,基础产业部门和非基础产业比例协调,基本上不存在“瓶颈产业”,城市经济系统整体运行效率较高。高水平的产业结构能够促进城市经济的高效率增长,使城市经济总量迅速扩大,城市的竞争力迅速提升,城市功能的辐射力迅速增强,城市的区域地位不断提高。最后,城市产业结构通过基础产业(主导产业)地域分工专业化的发展,确立了城市的“能位”――依据个体城市专业化与城市群(带)整体综合化的互动发展模式,构建以城市体系为核心的区域网络经济框架。今后,产业发展与城市功能空间耦合程度将进一步加大。城市功能的发育发展需要产业发展予以支撑,产业空间与城市空间、人口分布的关联程度进一步加深;城市功能的实现和产业的发展需要专业化空间承载。城市功能与城市产业相辅相承。有什么样的功能,就必然有创造这些功能的产业,有什么样的产业,一般就具有相应的功能,并且主导功能往往是由城市的优势产业创造出来的。城市的产业结构作为城市功能赖以发挥的物质基础,其优化和升级对于推进城市功能转变具有十分重要的意义。城市要素和产业结构调整的方向与对城市的功能和质量评价相关。明确并且处理主导产业和其他产业的关系,配置最佳的产业结构,是发挥城市功能作用的关键所在。
三、城市功能的空间结构
进入20世纪后,在西方发达国家,人口向城市迁移的速度加快,土地资源变得紧张,用地功能竞争激烈,城市内部出现了工业、商业、行政、居住区前所未有的功能区空间布局结构。越来越多的学者,尤其是美国学者,对城市结构提出各种理论,解释城市结构的发展过程和形成方式,解释功能分区的特点和分布规律。正是功能区的出现和发展,才促进了城市结构的优化。
优化城市空间结构是优化城市功能的重要手段。城市空间结构主要指城市中各物质要素的空间位置关系及其变化移动中显示出的特点,是从空间的角度来表述城市形态和城市内部相互作用的网络。从这个定义可以看出,城市形态与城市内部的相互作用是城市空间结构的两个重要内容。城市形态就是研究不同规模层次的城市基础几何元素,其目的是定量化地描述这些基本元素和它们之间的关系。同时,城市内部各组成要素之间联系紧密,其中一个要素的变化可能会对其它要素乃至整个城市系统都产生影响,城市内部的相互作用描述的就是城市系统内各要素之间的联系。城市功能的空间结构是指在城市空间结构的基础上形成的城市内部的功能分区,以及不同功能区之间的相互关系。城市系统内部各种要素按照自己的特性在城市空间中有规律地分布、运动,这样就形成了城市功能的空间结构。空间结构反映城市功能在城市内部不同地区的分布,如城市空间布局决定,如政治功能往往相对集中,社会功能则相对分散,与居民分布相协调。合理的空间结构有助于充分释放城市功能潜力。出于社会经济活动的需要,每个城市都会形成诸如CBD(中央商务区)、居住区、工业生产区等不同的功能区。然而,由于每个城市的自然条件、历史以及城市发展程度不尽相同,所以其功能分区的空间形态也各具特色。
城市是现代区域社会经济要素及产业的核心空间载体。现代经济学理论认为,城市的发展(区别于增长)的主体动因是新兴产业的不断出现,夕阳产业的及时淘汰,即产业结构的调整与优化是推动城市发展的核心动力,现代城市发展的过程是产业结构持续优化与升级的动态变化过程。城市产业结构的持续升级不仅促进城市发展能力的增强,而且是现代城市化的重要推动力,产业结构的升级促进城市化模式、城市地域形态的有序变化。另一方面,产业结构的升级变化离不开城市空间扩展、城市新区开发、城市职能体系变化等城市化诸多方面的空间支撑和需求拉动。城市功能的空间结构是由城市产业结构的空间分布决定的。因此,城市功能的空间结构优化主要是通过城市的产业结构调整实现的。产业结构的升级变化也离不开城市空间扩展、城市新区开发、城市功能体系变化等城市化诸多方面的空间支撑和需求拉动。产业结构的调整不仅能强化城市的辐射功能,而且还会引起城市功能系统在空间分布格局上的巨大变化。当城市产业结构由第二产业主导型向第三产业主导型发生转变时,生产方式也会相应地由劳动密集型向资本、技术密集型过渡,这种经济结构上的根本性转变一方面使得进一步的聚集发展变得不经济,另一方面也为扩散式发展提供了可能。因此,城市功能系统所承载和赖以发展的,是产业结构调整的扩散作用所形成的产业在城市内的重新分布。从西欧、美国传统制造业城市的衰落到以计算机等新兴产业城市的兴起;从我国“东北现象”、“西南现象”到东南沿海城市的蓬勃发展,都雄辩地证明了产业结构与城市功能之间存在着同兴同衰的联动关系。这种联动关系并非单向传递的,而是双向互动的,区域发展对城市功能提出的要求也会对产业结构的发展产生导向和推动作用。
城市产业结构的调整,势必需要城市土地利用结构做出相应的调整。20世纪60年代美国经济学家威廉•阿朗索(Willam Alonso)提出的级差地租理论,反映了城镇空间结构增长是市场竞争的结果这一基本原理。城镇土地级差收益的客观存在,必然吸引各类空间经济要素的向心集聚。按市场供求均衡的原理,城镇中心区段的地价就会上升,从而产生排异现象,将附加值低的产业依次向聚集体排斥,以控制城市积聚规模的自动平衡和保持积聚结构始终处于高效益的运行状态,从而使各类用地布局按产业的不同呈现出明显的区位特征。
城市功能空间结构的优化,实际上也是城市用地结构的优化。不同性质、职能的城市以土地为载体的产业配置是不同的,从城市整体布局上对其合理化程度的要求也各不相同。在我国许多城市的土地利用结构不合理,而且各种用途的土地在城市内部的空间分布结构也不合理,城市土地配置效率低下。这就要求对城市用地结构进行有效的调整,一般来讲,第三产业适宜分布于市中心区、工业区、住宅区,高新技术开发区则宜分布在城区边缘。这样有利于实现城市土地价值,提高城市的综合效益。
四、城市功能的区际协调
20世纪80年代以来,迅猛出现的经济全球化趋势,使全球产业空间布局发生了根本性改变。其最重要的表现至少有三:一是随着发达国家产业资本的外移和大量的FDI流入发展中国家,制造业呈现出更加分散化的全球配置特征;二是发达国家越来越集中于产业链的高端环节,其城市的生产要素配置也越来越集中于现代服务产业,从而使这些国家服务经济的特征更加鲜明;三是跨国公司出于对分散化运行的产业的指挥和控制的要求,在信息技术的支撑下,把以现代服务业特别是高级生产者服务业(APS)为主的城市作为全球化的节点或据点,使发达国家与发展中国家的城市之间形成不同的等级体系,并在这个有机体系的内部形成紧密的要素联系。在经济全球化背景下,区域与城市空间联系不断加强。城市一般都是人口与生产力高度密集的地区,在区域经济发展中处于核心地位,发挥协调组织的市场及行政作用,其发展对周边的资金、信息、技术和人员等集聚和辐射功能强大。经济全球化和区域经济一体化正日益凸现出城市特别是大城市的重要性,经济功能是城市的主导功能,反映了这些城市在区域经济发展中所起的作用、地位和分工状况,体现着城市经济的辐射力和影响力。城区经济是城市经济发展的心脏所在,而基于功能导向来发展城区经济的优势产业是城市经济持续、稳定、健康发展的内在要求,有利于实现经济要素的有效配置,形成强大的内聚力和辐射力,其它带动相关产业的发展与升级,促进城市竞争力的提升以及活跃区域经济。开放协调是城市功能优化的重要途径:第一,与周边地区的协调。城市带和城市群是相邻城市协调发展的有效形式,处于同一产业链上的不同集群分布在同一城市群内的相邻城市,这种现象很普遍。相邻城市要素禀赋相似,城市功能状况相当,通过城市间的功能协调能共同促进产业集群的形成和发展。城市群区域内各城市之间密切的经济、政治、文化、社会等多维联系通过人流、物流、资金流、信息流和技术流等城市流的空间流动得以实现,这是城市群体空间功能联系的产物和表现形式。城市群体空间的产业形态表现出产业链经济和产业集群经济并行不悖、交错发展的新趋向。从而,城市群体空间内部产业整合的方向不仅在于形成垂直分工的产业链,水平分工的产业集群将日益成为城市间分工的主要模式。第二,中心城市就要发挥自己增长极的作用,通过自身经济的辐射和扩散,与周边城市加强资源、市场、人才等要素的交流与合作,引导其他城市主动向都市圈经济靠拢,逐步形成都市圈区域经济一体化。区域要形成一定的产业集群,需要有一个特大城市的辐射,否则难形成固定、强大的产业集群。只有强化中心城市的市场和服务功能,成为功能完善的服务中心、繁荣活跃的市场中心,才能够带动周边城镇的共同繁荣。如能打破行政区划的限制,前瞻性地统一中心城市和周边城市的发展规划,有意识地引导中心城市和周边城区实现对接,则无疑既有助于产业的集聚与整合,也有助于城市的发育及其功能的增强。第三,在全球化背景下,城市功能定位与发展日益考虑全球范围内的协调,发展中国家通过城市功能有针对的调整,以集群的形式接收国际产业转移,是融入全球经济的重要途径。由于区域和全球化的联系日益增强,区域创新体系不是封闭的,而是开放的,要与其它地区和全球产业价值体系相融合,使创新要素在跨区域和全球流动。城市产业的发展也必须与全球产业链或全球市场的大背景相结合,只有融入更大区域乃至全球产业价值链体系,不断朝着全球价值链的附加值环节攀升,城市产业才具有持久的生命力。
参考文献:
[1][美]K.J.巴顿.城市经济学:理论与政策[M].北京:商务印书馆,1981:14.