首页 > 文章中心 > 知识创新工程

知识创新工程范文精选

知识创新工程

知识创新工程范文第1篇

关键词:教学改革;导师制;大学生;创新;实践;团队

一、背景

在当代高等教育改革中,面向实际需求,加强职业化人才培养是一个重要的发展趋势。教育部关于将600多所普通高等院校转向职业教育的举措表明,教育改革的突破口是现代职业教育体系[1]。公安本科院校是职业特色最鲜明的普通高等学校之一。公安机关对于公安院校专业毕业生强化技能培训,适应公安实战有强烈的需求。因此,作为公安技术类专业,交通管理工程专业如何在保持高等教学本科人才培养质量的同时,适应现代职业教育发展趋势,培养应用型人才,成为一个我们必须去面对的问题。按照教育部专业门类划分,交通管理工程专业属于公安技术类专业,其前身是交通管理专业,属于公安管理类专业[2-3]。交通管理专业关于人才培养模式理论和实践研究,国内外已经开展了多年,在教学改革、课程建设、实践性教学等方面都取得了丰硕的成果。然而必须看到,原有的研究和探索也存在一些缺点和不足。

1.原有研究基本都是基于专科层次展开,受当时的教学层次、教学环境、教学条件和教学理念的制约,不能适应现今本科层次的教学需求。

2.以往的交通管理工程专业教学改革研究,基于单一课程研究的多,基于“课程群”研究的少,缺乏对本专业课程之间的有机整合。

3.对专业建设和课程教学研究多,对实践性教学研究重视不够,对如何引导学生自主学习,自主创新研究和办法不多。

4.人才培养模式上,没有充分考虑对外横向联系和社会服务的优势,教师社会实践与学生的人才培养脱节,不能充分调动学生积极性。5.公安院校长期以来一直以优势文科学科为主,受此影响,理工科学生缺乏一种科学研究和实践的氛围和环境。

二、课程群导师制实践创新人才培养模式的提出

(一)理论意义

根据教育部《普通高等学校本科专业目录(2012)》,交通管理工程被纳入新设的公安技术类专业,属于工学学科门类。交通管理工程专业面临着从“法工管结合、以法为主”向“工管法结合、以工为主”的定位转型[3]。本研究属于专业人才培养模式和实践教学方法的研究范畴,研究成果有助于构筑公安技术类学科的建制体系和知识体系,为优化完善专业转型过程中的“新工科”人才培养模式和实践教学方法体系提供理论支撑和应用案例。

(二)现实意义

1.适应高等教育改革加强职业化人才培养的需求。本研究有助于公安院校推进“大众创业、万众创新”工作,指导交通管理工程专业学生进行创新实践研究,提升“新工科”背景下实践创新项目的数量和质量。

2.适应交通管理工程专业人才培养定位的需求。交通管理工程专业培养应用型警务技术人才,职业化特征明显,本研究契合了交通管理工程专业人才培养对创新能力、实践能力的需求。

3.适应高等学校课程改革建设需求。通过对交通管理工程专业课程体系优化梳理,整合资源,使课程群形成合力,打造金课,提升课堂教学质量。4.适应构建专业协同育人机制的需求。通过指导学生开展“实践创新”这一方式,能够将交通工程与控制类课程群的实践教学与来自于公安交通管理广阔的应用需求背景连接起来,构建全方位全过程深融合的协同育人新机制。

(三)核心研究目标

交通工程与控制是交通管理工程专业一个非常重要的研究方向。交通工程与控制课程群是以我院交通工程与智能控制教研室为依托,以“交通工程、交通组织、交通控制”为主要专业方向,所包含的一系列相关课程。为此,本文提出以下研究设想:以交通管理工程专业实践性教学改革为背景,采用导师制模式,以“专业教师+稳定学生团队”的形式,以教师自身研究专长为主要专业领域,以“大学生创新性实验计划项目”和“挑战杯”大学生课外科技竞赛等为目标,以交通管理系科学研究和社会服务项目为主要载体,探索交通工程与控制课程群实践性教学的新模式。具体而言,主要解决三大问题:

1.梳理交通管理工程专业课程之间的在理论教学和实践教学环节存在的逻辑关系,整合成为交通工程与控制类课程群。

2.构建导师制的教学模式,开展交通工程与控制类课程群实践性环节教学模式改革。

3.对以导师制为核心实施大学生创新实践活动组织实施策略进行研究,进行提炼和总结。

三、“实战+创新”双教学平台依托

通过多年教学实践,本专业探索出了一个有特色的实践教学平台模式。亦即:在保持公安技术类专业人才培养对“实战应用型”基本要求的同时,探索将“创新”作为交通管理工程专业发展的特色,建立了一套聚焦“实战+创新”能力培养的教学运行和质量评价机制协同平台[3]。其核心是:“实战+创新”双平台驱动的交通管理工程应用型警务人才培养总体框架。以科学的人才培养方案为引领,以高素质复合型师资团队为支撑,通过“教学、实训、实战”和“实验、实践、创新”两个平台协同育人机制,构建“教、学、练、战”一体化教学模式,全面推进专业建设与发展,培养“实战型、创新型”交通管理工程警务人才。平台框架模式如图1所示。该模式为交通工程与控制课程群的学业导师制创新团队建设提供了可靠的平台和支撑。

四、交通工程与控制课程群界定

(一)课程群的概念

本项目所研究的课程群,是指围绕某一专业教学方向,从教学内容、教学环节和培养目标三个维度对若干专业课程在教学资源、教学条件和师资队伍上进行重新规划、整合构建而形成一个有机的课程群体。

(二)课程群的核心课程及从属课程

核心课程对课程群的构成和边界至关重要,课程数量不能过多。本课程群明确以交通工程学、交通控制学两门专业课作为课程群的核心课程。除核心课程外,根据专业实际情况交通工程与控制课程群的从属课程确定交通工程与控制课程群内的主要课程包括两大类:必修课程,包括道路与交通设施、交通秩序管理、交通管理综合实训;选修课程,包括道路工程制图、交通管理规划、交通仿真、交通管理工程软件训练等选修课体系。

(三)专业课程内在逻辑的梳理方法

主要体现在三个维度:从专业方向、承担课程和教学团队维度,对专业课程的师资进行分析;从课程知识目标、能力目标和素质目标维度,对专业课程的教学资源进行分析;从课程理论教学环节、实验环节、实训环节维度,对专业课程的内容和教学条件进行分析。如图2所示。(四)课程群的构建方法根据上述三个维度,梳理其他专业课程与两门核心课程的关联性;确定交通工程与控制课程群的课程组成、教师资源库、教学资源库。其中,课程资源库分为师资、课程资源和教学条件三大块。具体包括人才培养方案、课程大纲、教材、教案、课件、教学软件、试卷库、习题库、参考书、实验设备、师资队伍等。

五、导师制的培养模式要素

(一)导师制培养模式的总体定位

本培养模式拟定的总体定位是:“指导教师+学生团队”的培养模式。该培养模式不是独立于现有教学体系之外,而是和现有教学模式进行有机结合。学生主要利用课外时间和节假日,接受导师指导开展研究和实践。以导师研究方向为主要兴趣点的团队选择模式,有利于教师在一般的教学计划基础上,对团队内学生感兴趣及实际需求的内容进行加深,从而形成交通管理工程专业上几个具有不同方向和特色的学生群体。

(二)导师制和现有人才培养模式的关系

导师制模式并不是对现有人才培养模式的颠覆,而是在现有模式基础上的补充、完善和提高。通过研究,发现导师制创新模式人才培养对现有专业课程开设内容、开设时间、开设课时、内容安排、实践性教学环节的需求,从而进一步对培养计划作出修改和调整。除此之外,导师制能够进一步密切师生关系。在指导学生的学习和研究的同时,还能对学生进行德育教育,更好地适应素质教育的要求和人才培养目标的转变。

(三)导师队伍的遴选和培养

教学指导教师(导师)是实践性教学模式的核心因素,要求具有高度的责任心、丰富的教学经验,深厚的专业基础和理论功底,对交通管理工程专业发展动态有敏锐的洞察力。导师团队的构建主要通过组建主讲教师团队,确定团队负责人来进行,其核心做法是:每门专业课程都应当配备2名以上的主讲教师组成课程教学团队,每位专职教师都应当担任2门以上专业课程主讲教师,从而形成课程群内的教师专业交叉和研究兴趣点的碰撞。导师一般应有副高以上技术职称或者博士以上学位,具有从事专业教学研究的丰富经验,能够胜任导师职位。具有中级职称和硕士学位的教师,具备完备的专业理论知识,在接受过较为系统的科学研究训练的基础上,通过1-2年来的培养和锻炼,也可达到导师的标准。

(四)导师和团队的组合

“指导教师+稳定学生团队”组合的主要研究方向以指导教师个人专业特长和研究方向为主,教师和学生团队自由组合,既能保证研究团队的合作性,又具有专业研究方向侧重上的共同兴趣点。采用导师制的培养模式,而且学生团队相对固定,能够实现“一对几”甚至“一对一”的指导,满足不同学生在教学培养中的个性化需求,显著提高教学针对性。

(五)导师制的专业跨度选择

“指导教师+稳定学生团队”培养模式的主要研究方向以指导教师个人专业特长研究方向(结合承担的社会服务工作),同时考虑学生自身基础和研究兴趣点,以此作为团队的主要研究方向。教师和学生团队自由组合,既能保证研究团队的合作性,又具有专业研究方向侧重上的共同兴趣点,能够保障学生团队产出高质量的创新成果,保证了教师在研究上的深度、兴趣,也有助于形成鲜明而有特色的团队研究方向,提高学生的兴趣。目前初步确定的主要团队研究方向有三个:交通调查与信息处理、交通组织设计、智能交通。

(六)导师制培养的时间跨度

导师制的培养模式,通过将该培养模式贯穿在校期间第一学年到第三学年的学习,使得“指导教师+学生团队”的组合能够在2-3年的时间内保持相对稳定,能够从事一些时间长、任务重的教学和研究工作,同时也能进一步融洽师生感情,实现“教书育人”。

六、学生团队的培养机制设计

(一)学生团队稳定机制

形成稳定的学生团队是本培养模式成功的关键。通过实践,交通管理工程专业也已形成了比较稳定的创新团队。研究结论表明,为保障团队的稳定,团队年级的构成应当以同年级为主,也有跨年级团队;团队的专业构成,以交通管理工程专业为主,还有跨专业团队。团队磨合期也至关重要。这个团队必须在开始的第一年就进行磨合,实现自由退出,才能保证后面2-3年级必须保持相对稳定。

(二)团队研究方向筛选

特色鲜明是团队研究方向筛选的最主要要求。团队研究方向需要考虑的重点是:

1.以导师自身专业特长、研究方向和兴趣点为团队主要研究方向,同时也是学生进行选择的主要参考之一。这样,既保证了教师在研究上的深度、兴趣,也有助于形成鲜明而有特色的团队研究方向,提高学生的兴趣。

2.与公安交通管理广阔的实践背景相结合。交通管理工程专业的科学研究和社会服务是本专业最鲜明的特色和优势,充分考虑这一点,能够为上述科研和社会服务提供资源,同时确保“创新型”人才培养目标的实现。通过实践,目前本专业主要形成的专业方向有:交通信息与控制、交通安全宣传、交通事故防范、交通执法等方向。

(三)团队的运作模式

本研究在团队运作上面临的问题主要有:是否对所有交通管理工程专业学生团队全覆盖或是选择部分有兴趣有基础的同学?是否吸纳非交管专业学生?如何确定学生团队遴选范围和退出机制?我们的研究结论是:

1.必须有一个执行力强的核心成员(组长)。通过组长执行力和持续不断的努力。能够保证团队的工作任务能够得以贯彻实施。组长的责任心、号召力和执行力是团队运行的首要关键。

2.团队成员必须对专业有共同的爱好和热情。因为团队时间跨度可能达到3-4年,中间也往往会遇到很多困难。因此,团队成员必须对专业有共同的爱好和热情,才能保证团队在长达3-4年的时间里保持运作和活力。

3.每个团队的特长和兴趣构成必须多样,特别是对文字能力和计算机能力要求比较高。

4.为保障团队研究成果的传承,应当建议团队成员吸纳1到2名低年级成员。目前,交通管理工程专业也已在各年级形成了比较稳定的创新团队,生成了几个有特色的专业方向:交通组织与控制、交通安全宣传、交通事故防范、交通执法等方向。同时在团队运作上注重兴趣一致性、特长多样性、人员结构传承性等要求,形成了创新成果产出的合力。七、导师制+实践创新团队人才培养模式的流程设计将“导师+团队”的模式按照学生学年(学期)划分为三个阶段,每个阶段确定不同的工作重点和任务,从而使得该模式在稳定团队的模式下,可以实现可持续发展。

(一)第一学年

学生入学后,在入学专业教育中,即向交通管理工程专业学生宣讲导师制的培养模式,介绍各位导师基本情况和专业研究方向,告知学生有一年的时间,在接受专业基础教育的同时,形成专业兴趣点,为在一年级下期选择导师做好准备。一年级下期,采用“双向选择模式”,学生开始遴选导师形成团队,利用半个学期进行团队磨合。到一年级期末,团队磨合基本完成,可以在导师指导下开展各类研究和实践。

(二)第二学年以及第三学年第一学期

二年级开始到三年级第一学期是团队研究的黄金时期。这一时期,学生课业负担相对较轻,同时也接触了一部分专业课,进行了实习,已经具备了专业创新研究的能力,在导师的点拨下,能够很快地成长。从二年级开始,团队在导师指导下,针对大学生创新实验项目、“挑战杯”项目等,确定团队研究目标,制定研究计划。利用1到2年时间,每个团队完成一项创新实验项目,并通过相关渠道进行申报。

(三)三年级第二学期

三年级下学期开始,学生将主要精力放到四年级第一学期的公务员考试,团队这时的主要任务是将任务和经验传承给低年级同学,同时开始一轮新的纳新循环。八、结束语本文以交通工程与控制课程群实践教学为研究对象,构建了基于导师制的实践创新教学团队教学改革模式,从教学平台,课程群界定,导师制培养模式、学生团队构建机制、“导师制+实践创新团队”人才培养模式的流程设计等方面进行了详细研究。本研究的方法和技术路线可以进一步推广到相近专业、类似课程群的创新团队。在研究中,发现仍然存在下列问题,需要在今后进一步研究。

1.实施导师制缺乏对教师的激励机制。如何对导师进行考核和激励,调动导师积极性,是研究中遇到的最大问题。如果所在高校的科研工作量、教学工作量计算对于教师担任导师、对学生创新项目进行指导并没有明确的规定,教师的指导工作不能落实到工作量上,导致教师工作积极性受挫,不利于本模式的可持续发展。

2.学生团队的专业多样性不足。最理想的大学生创新实践团队是某一专业发起,各个专业学生共同参加的专业团队。然而现实中,由于创新实践的管理主体是各系部(学院),导致跨系跨专业的学生团队较少,磨合也不够。如何打破专业藩篱,提升学生团队专业多样性,是一个值得研究的问题。

参考文献:

[1]赵婀娜.记者专访教育部副部长鲁昕———建设现代职业教育体系解决就业结构性矛盾的重要举措[N].人民日报,2014-03-24.

[2]教育部.学位授予和人才培养学科目录[Z].2018.

知识创新工程范文第2篇

关键词:STEI知识链;工程创新;知识经济

Abstract:Viewedfromthestandpointofpracticalepistemology,thescience,technology,engineeringandindustrycorrelatewitheachotherinactualproductionandlifeandareinassociationwiththeformationandapplicationofknowledge,thusmakingtheknowledgeindifferentbutinterrelatedforms.Itimpliesthatthereisanintangibleknowledgechain,namelytheSTEIknowledgechaincomposedofscience,technology,engineeringandindustry.WithrespecttotheSTEIchain,theengineeringinnovationplaysakeyroleintheprocessofofferingthe“artificialimplements”resultingfromengineeringknowledgewhichisincorporatedintotheproductivefunctionsinordertoacquirethefirstapplicationofcommercialization.TheengineeringinnovationintheknowledgeeconomytimesisoftheoreticalandpracticalimportanceintheperspectiveofSTEIknowledgechain.

Keywords:STEIknowledgechain;engineeringinnovation;knowledgeeconomy

在当今知识经济时代,知识创新正在成为创新的核心。工程活动架起了连通科学、技术与产业发展之间的桥梁,是产业革命、经济发展和社会进步的强大杠杆,也成为一个国家综合国力提高的重要现实指标。在我国建设创新型国家的过程中,工程创新已成为创新活动的主战场,是实现新型工业化发展目标的一个关键性环节,事关全面建设小康社会与和谐社会的大局。因此,“工程创新应该成为创新研究的新重点”[1]。目前,对工程创新的研究已受到许多学者关注,并有了诸如工程创新的意义、特点、规律[2],工程创新与工程人才,工程创新的一般属性[3],工程范式的创新[4],工程教育创新[5]等研究成果。作为创新研究的新领域,工程创新研究还需要深入探讨。殷瑞钰院士提出的“四元知识链”概念[6],为从知识链的角度探讨工程创新提供了新的视野。本文立足于实践的知识论立场,对科学—技术—工程—产业“四元知识链”进行分析,并从“四元知识链”的视角对工程创新进行新的解读。

一、科学—技术—工程—产业的知识链

1.科学、技术、工程、产业四元知识

近代以降在相当长的时间内,人们把科学、技术、工程看做是基于实证主义知识论框架下的认识论范畴,把科学视为认识世界的理性化、系统化的知识,甚至视为认识世界唯一有效的知识,技术和工程只是科学的应用。近年来,国外学者皮特(JosephC.Pitt)、莱顿(EdwinLayton)、文森蒂(WalterVincenti)等对这种认识进行了批判。莱顿和文森蒂都赞同从具有实践导向和深刻反思的工程师的视角来看待工程知识,他们认为:“工程知识和一般的技术知识,组成了一种不同于科学知识普遍性的离散的知识形式”[7]43。皮特也在《工程师知道什么》一文中提出:“科学知识是有理论边界的(theory-bound),而工程知识是任务明确的(task-specific)”,“工程知识被证明要比科学知识更可靠”[8]。国内学者邓波等也对实证主义的知识论立场进行了批判[9],他们认为,基于实证主义知识论立场下的科学观造成对人的生活世界的遗忘,使得人与世界最原初、最根本的关系表现为主客体二元对立的对象性关系,它是一种认识论的关系而非存在论的关系。这种认识论的关系束缚了人类从生活世界获得知识并应用知识来进行生产和生活实践的能力。要摆脱这种束缚并改变现有的困境,必须改变知识论的立场,即立足于生活实践的知识论立场,依据人与世界的境域化的、存在论的关系,从生活实践来考察科学、技术与工程三种不同知识形态的本质与特征。

笔者赞同从实践的知识论立场对科学、技术、工程三种知识形态进行区分,但更愿意在此基础上进一步拓展开来。由于国内外学者对科学知识、技术知识、工程知识三者的联系未作具体的论述,并且没有提及产业活动过程中的产业知识这一形态。因此,为了本文的目的,笔者基于实践的知识论立场,对科学、技术、工程、产业四种知识形态的区别与联系进行必要的阐述。

实践是人类有意识、有目的地从事生产、生活的探索性活动,正是这种实践使得人类不断获取认识和改造自然以满足人类生存和发展需要的智慧,也正是这种实践才是人类一切知识产生的源泉和动力。科学知识、技术知识、工程知识、产业知识就是在生产和生活实践中生成的彼此不同而又相互联系的知识形态。

李伯聪教授提出的“三元论”与产业哲学所倡导的“四元论”为科学知识、技术知识、工程知识、产业知识成为独立的知识形态的合法性提供了理论基础,从而确证了四元知识的合法性。科学知识、技术知识、工程知识与产业知识都有其自身的本质与特征。概言之,科学知识是描述性知识,旨在描述和解释世界的存在方式;技术知识是作为行动的程序性和规范性知识,旨在解决实践过程中“做什么”和“怎么做”;工程知识是作为造物行动中的情景化知识,旨在成功实现现实人工物的建造[9];产业知识是作为生产产品或提供服务的社会化知识,旨在通过生产的产品或提供的服务来获得经济利益。它们都是在生活与生产的实践中不断获得并加以运用的。从生活世界的实践来看,科学、技术、工程、产业四元知识的区别主要体现在如下几个方面。

(1)实践对象与实践目的不同。科学是探求自然和社会的构成、本质及其规律的实践性活动。它直接以自然或社会为对象,其特点是探索与发现。科学的实践目的在于揭示规律,发现真理,以描述性的知识形态解释实践对象的存在及其运行方式。技术是这样的一种实践活动,即发明和创造能控制、应用、改进人工自然以满足人类社会需要的手段和方法。它主要以人工自然为实践对象,其特点是发明与创造。技术的实践目的是解决“做什么”、“怎么做”的问题,以多种技术知识的形式来指导程序性和规范性的行动。工程是人类有目的、有计划、有组织地建造某一特殊人工物(或人工物系统)的实践活动。它以人工自然物为实践对象,其特点是建构与创新,目的在于建造具体的人工物(或人工物系统),在造物过程中要运用到情景化、境域化的知识。产业是人类借助科学、技术以及工程等手段和方法,生产产品和提供各种服务以满足人的生产、生活需要的实践活动。它以自然资源(或人工自然物)为实践对象,其特点是生产与市场,实践目的是生产产品或提供服务,以获取经济利益。

(2)存在形态与功能不同。在存在形态上,科学知识是描述性知识,是明言的,可以文字、数字符号、图形等方式存在并传播与共享;技术知识既包括理论形态也包括经验形态,有些是明言的或可以转化为明言的,也有些只能是默会知识(如技能、诀窍);工程知识是科学知识、技术知识以及相关知识的集成与综合,具有复杂性、难言性、不可复制的特性;产业知识则是由同类的或相似的工程专业体系和相关的工程技术相互组织、复合而成的体系知识,具有排他性(如所谓的“隔行如隔山”)。在功能上,科学知识主要在于解释与预测;技术知识在于发明与申请专利;工程知识服务于具体的“造物”;产业知识服务于生产产品与提供服务。

(3)实践评价原则不同。对科学而言,实践评价主要指其真理性检验,其评价原则是坚持逻辑一致性与实证或伪证原则;技术知识则讲求价值性评价与事实性评价两大原则;工程知识讲求优化原则与多元性评价原则;产业知识则是追求产品的创新性、商业效用性、审美原则等。

(4)应用范围存在差异。科学知识的基本单元是科学概念、科学定理或定律,它具有公共性、共享性特征,任何时候任何国家(地区)的任何人都可以拥有和运用。但它又是有理论边界的,超出其理论边界就可能产生谬误。技术知识的基本单元是技术发明和技术诀窍(know-how),它具有私有的特性,即有专利权,这必然限制了它的使用范围。工程知识作为一种情景化、境域化的知识,就某一具体工程而言,它是唯一的,不具有普适性;但工程知识具有可试错性、可传递性等特征[7]48,往往可以适用于某些其他的具体工程领域。产业知识有共性产业知识与专有产业知识之分,共性产业知识的应用范围较广,而专有产业知识往往是商业机密,不外传。

综上可以看出,科学、技术、工程、产业作为人类认识世界和改造世界的实践活动形式,它们从现实的生产、生活实践中同知识的获得与应用相关联,生成彼此相互区别的知识形态。

2.STEI四元知识链

科学、技术、工程、产业四元知识不仅是相互区别的,而且在实践中是相互联系的,这种实践联系使之形成一条无形的科学—技术—工程—产业(STEI)四元知识链。它们之间的实践联系体现在以下几个方面。

(1)就实践目的或手段看,它们蕴涵于实践之目的—手段之间的转化关系中。马克思主义的实践观认为,实践是认识的源泉、动力和目的。认识活动中获得的知识最终要为实践服务。科学作为一种认识世界的实践活动,获得对世界存在方式的认识(科学知识)是目的;但当它以理论或原理的形式进入技术(工程、产业)活动领域,就转化为手段。同样地,技术活动中的技术发明与创造既是目的,又是手段。通过技术发明获得技术知识是目的,把技术发明的物化成果和技术知识应用于工程(或产业)之中,它就转化为手段。对于工程和产业,我们也可以作类似的分析。

(2)就实践过程来看,它体现于知识在科学、技术、工程以及产业等实践活动之间的输入/输出关系中。这主要强调各种知识形态之间的知识供给(knowledgesupply)或运用以及输出或反馈。具体地说,科学知识通常是技术、工程、产业等活动过程的知识供给者(knowledgesupplier),同时经过技术、工程或产业活动过程之后以某种信息的形式(也可能是新的现实问题)予以输出(反馈)。技术作为工程或产业的“单元”使得技术知识成为工程或产业活动的知识供给者;同时技术知识在工程或产业活动过程中也会有信息(或新问题)输出。工程知识、产业知识等也存在类似的情形。

(3)就实践结果来看,它体现于知识在科学、技术、工程、产业等活动中的凝结(或物化)过程中。科学知识、技术知识、工程知识、产业知识最终都以技术发明的物化(或工程所造之“物”,或产业所生产的产品)形式得以凝结。

因此,正是实践促成了科学、技术、工程、产业四元知识链的形成。这种知识链是科学、技术、工程与产业之间的一条无形链,它强调实践过程而非时间—历史意义上的承接,不是一种简单的线性关系,而是一种非线性的(或网络状的)关系。正如殷瑞钰院士所说:“这是很复杂的知识链,是多层次的知识网络,不同环节和层次之间存在丰富多彩、复杂多变的关系。”[10]要阐述它们之间的非线性(或网络)关系,需要打开作为每一知识单元的“黑箱”来进行分析。这有待对它们进行更深入的研究。

二、STEI知识链中工程知识的地位与作用

工程是建造物质世界从未有过的“物”的活动,就此而言,工程知识在工程建造中的作用只能是作为“造物”的手段而发挥作用的,处于从属地位。

1.工程知识作为科学知识、技术知识的集成体

工程知识和科学知识是两类不同性质的知识,不能把工程知识简单地视为科学知识的应用。ThomasTredgold(1788—1829)最早把工程视为科学的应用的观点[11],以及邦格的技术是科学的应用的观点已经受到越来越多学者的批判。如莱顿、文森蒂、皮特[7]44等人从不同的角度对技术和工程是科学的应用的观点进行了批评。李伯聪教授也明确表示,尽管不能否认现代工程活动确实存在着一定的可以解释为“科学的应用”的成分,但决不意味着工程就是科学的应用[12]226。然后,这些国内外学者都从不同的角度说明了工程(知识)和科学(知识)是两类不同性质的活动(知识)。正如皮特反复强调的:“工程知识和科学知识是两类不同性质的知识,不能认为二者中的每一个必须依靠另一个,更没有事实根据说其中一个是另一个的子集。”[8]

就实践来看,工程知识是科学知识、技术知识以及其他相关知识的集成体。工程是一定边界条件下的有计划、有组织的造物活动,其目的是建造一个自然界不存在而又可带来一定经济效益或社会效益的人工物。在工程“造物”过程中伴随着工程知识的生成。工程是技术性要素与非技术性要素的集成体。技术性要素包括技术设备(机械、工具等),技术原理,技术方法等内容;非技术性要素包括资源、资本、人力、社会与环境条件等因素。而技术性要素(如技术原理、技术方法)中必然包含科学知识,如技术原理是科学原理(知识)与目的性的结合[13];非技术性要素中包含着资本、人力等属于组织、管理等人文社会科学的知识。因此,工程活动中在对各种因素进行实践集成的同时,也包含着科学知识、技术知识以及其他相关知识的集成。由于每一工程都是情景化的、具体的、唯一的,所以工程知识包含科学知识是相对于某一具体工程而言的,它与皮特所强调的并不矛盾。

2.工程知识作为产业知识的“知识因子”

相对于科学和技术来说,工程往往发挥“集成”的作用;而相对于产业和经济来说,工程往往是“基层单元”和“构成单元”。相应地,工程知识往往作为产业知识的“知识因子”发挥作用。产业知识主要包括产业组织、产业结构、产业政策、市场调研与预测、产品研发、产品的标准与测定、营销策略、产品售后服务制度等内容。而工程知识主要包括工程规划知识、工程设计知识、工程管理知识、工程技术知识、工程安全知识、工程运行知识、工程环境知识等内容。同类工程或不同部类的工程的规划、设计、实施、运行和管理等都在不同程度上影响着产业的组织、结构、管理、产业政策和市场,乃至对产品的研发、生产、销售和服务都有着不可忽视的作用。作为产业知识的“知识因子”,工程知识在产业中的作用不容忽视。

三、工程创新的知识链视角

尽管就工程的实践“造物”而言,工程知识只是作为“造物”(实际目的)的手段而发挥作用,但这并不说明工程知识不重要。相反地,工程知识是人类知识宝库中重要的一部分。从知识分类和知识本质上看,工程知识还是“本位性”的知识而不是“派生性”的知识[12]261。在工程创新成为创新的主战场、知识创新成为创新活动的核心的当今时代,从STEI四元知识链的视角探讨工程创新有着重要意义。

1912年熊彼特提出了创新的概念,他认为,“所谓创新就是一种生产函数的转移,或是一种生产要素与生产条件的重新组合,其目的在于获取潜在的超额利润”,并且他将创新概括为五种形式:①生产新的产品;②引进新的生产方式;③开辟新的市场;④开拓并利用新材料或半成品供给来源;⑤采用新的组织方式[14]。后来他又在《资本主义的非稳定性》(InstabilityofCapitalism)一文中提出了创新是一个过程的观点[15]。针对熊彼特创新概念的界定,从知识角度看,知识在现代社会越来越成为生产函数的转移中一个重要的参数,如追求高科技含量的产品往往成为创新的一种重要手段,这里的“高科技含量”一定意义上反映着知识的“高”与“新”。尤为重要的是,知识也日益作为一种重要的生产要素与生产条件的组合应用越来越受到知识型企业的青睐。知识已成为一种特质性的生产力[16]。因此,从知识的角度看,创新是凝结于产品中的新知识并入生产函数中得以首次商业化应用的过程。

工程设计是工程实践活动的关键环节,在工程活动中有着重要的地位和作用。莱顿对工程设计的重要性作了重要的评价:“从科学的观点看,设计什么也不是;可是,从工程的观点看,一切都是设计。”[12]238下面以工程设计知识为典型,从四元知识链的视角对工程创新进行分析。

在文森蒂看来,工程设计知识包括基本的设计概念(运行原理和常规构型),设计标准和规格,理论工具(数学、推理、自然规律),量化数据(描述性和说明性的知识),实践因素和设计手段(程序性知识)等。他还发现工程设计过程本身也是一种知识的生成活动,工程知识的应用是作为实际目的的手段而发生的[17]。在这里,我们可以理解为,工程设计过程,既是已有的工程设计知识的应用过程,又是新的工程知识的生成过程。工程知识的生产不是目的,而是手段。

就实践的工程活动而言,创新是工程本身的内在要求,是工程活动的灵魂。工程设计作为其关键环节也必然体现和反映着工程创新。从四元知识链的视角来看,这种体现和反映表现在工程设计知识的生产与应用上。工程知识既是科学知识、技术知识及相关技术的集成体,也是产业知识的“知识因子”。在工程设计中,工程师要在一定边界条件下,设计出具体工程的运行原理与常规构型、标准与规格、有关量化数据,并结合其他实际因素(如文化风格等)最终拿出设计方案,描绘设计图纸。在这一过程中,在同时考虑技术性要素和非技术性要素的情况下,科学知识、技术知识及相关知识进行集成,使得这一过程既包含对已有的工程知识的应用,也包含新的知识的生成。新生成的知识作为产业知识的“知识因子”最终凝结于产品的生产中,从而实现创新。实际上,对每一项工程,无论是理念、规划、设计、实施,还是运行和管理,在每个环节上都会发生或大或小、或局部或全局的创新。从知识的角度看,每一项工程发生的创新总伴随新知识的生成,由于新知识的生成在工程活动中不是目的而是手段,所以它只能被并入到一定的生产条件当中,形成新的生产函数,为建造出合目的性的人工物并通过进入产业活动过程实现其潜在的经济利益服务。每一项工程的完成也预示着工程知识的一次创新,新的工程也酝酿着工程知识的再创新。如此循环往复,不断推动工程创新。因此,从四元知识链来看,工程创新是凝结于工程“人工物”中的工程知识被并入到生产函数中以获得首次商业化应用的过程。

从四元知识链的视角分析工程创新,对知识经济时代现实中的工程创新有着重要的理论意义和实践意义。一方面,它为从知识的生成与应用方面探讨工程创新提供了一个符合时代特征的理论视野;另一方面,在实践中按照工程知识如何在工程活动过程中起作用来实现工程创新,进而探寻一种新的生产力,显然是有重要意义的。

参考文献:

[1]杜澄,李伯聪.工程研究[CD2]跨学科视野中的工程:第2卷[M].北京:北京理工大学出版社,2005:28-42.

[2]殷瑞钰.工程哲学[M].北京:高等教育出版社,2007:18-23.

[3]王大洲.试论工程创新的一般性质[J].科学中国人,2006,12(5):31-34.

[4]张秀华.走向工程范式的创新[J].自然辩证法研究,2003,19(5):39-43.

[5]王树国.面向和谐社会的高等工程教育创新[J].科学中国人,2006,12(7):54-57.

[6]殷瑞钰.关于技术创新问题的若干认识[J].中国工程科学,2002,4(9):38-41.

[7]约瑟夫•C.皮特.技术思考[CD2]技术哲学的基础[M].马会端,陈凡,译.沈阳:辽宁人民出版社,2008.

[8]PittJC.Whatengineersknow[J].Techne,2001(3):17-31.

[9]邓波,贺凯.试论科学知识、技术知识与工程知识[J].自然辩证法研究,2007,23(10):41-46.

[10]殷瑞钰.工程与哲学[M].北京:北京理工大学出版社,2007:10.

[11]DurbinPT.Criticalperspectivesonnonacademicscienceandengineering[M].Bethlehem:LehighUniversityPress,1991:60-79.

[12]李伯聪.选择与建构[CD2]大脑和认知之谜的哲学反思[M].北京:科学出版社,2008.

[13]远德玉.过程论视野中的技术[CD2]远德玉技术论研究文集[M].沈阳:东北大学出版社,2008:231-233.

[14]熊彼特.经济发展理论[M].何畏,易家祥,译.北京:商务印书馆,1990:73.

[15]曹鹏.技术创新的历史阶段性研究[D].沈阳:东北大学研究生院,2001:14.

知识创新工程范文第3篇

关键词:公路工程施工质量监督管理创新措施

1公路工程施工质量监督管理的重要性

1.1有利于提高公路工程的管理水平

公路工程施工管理工作开展得好可以进一步提高公路工程施工管理水平,可以补救目前管理工作存在的问题,提出解决问题的措施,以更好地推动公路工程工作的开展。在这个不断发现问题和解决问题的过程中,可以潜移默化中提高公路工程的管理水平,对于提高公路工程的管理质量都有重要的作用。

1.2有利于提高设计施工水平

通过对公路工程进行合理管理,可以总结建设项目设计施工过程中的经验教训,从而有利于不断提高工程设计施工水平。设计单位和施工承包人从中吸取了教训,这无疑会对提高设计、施工水平起到积极的促进作用。

1.3确保公路工程项目顺利开展

公路工程施工管理创新发展工作开展得好可以进一步确保公路工程项目的顺利开展。只有公路工程的管理水平提高了,公路工程项目才能够进一步得以开展。就目前我国公路工程的项目开展情况来看,其开展执行情况如何与管理水平有着很大的关系。只有高水平的管理方式才能够进一步推动公路工程项目的顺利开展。

2公路工程施工质量监督管理方面存在的主要问题

从当前公路工程施工质量监督管理方面来看,由于管理经验不足,机制不健全,导致施工中出现质量问题,当前存在的主要问题为:

2.1设计阶段缺乏严格把关

在公路工程建设前,能否就工程的施工图纸等相关设计文件,做到科学合理的设计,对于工程施工的整体质量来讲存在着直接的关联性,其不仅是工程的灵魂,同时也是控制工程质量的命脉,基于公路工程项目前工作的复杂性,在设计规划及项目可行性探究与评估、项目实施整体周期方面相应较长,部分施工企业无法精准地做出前期调研工作,导致设计阶段出现协调性不足,方案过于粗糙的情况发生。直接为工程后期的施工造成了相应的困难,出现影响工程质量及安全的隐患问题,因此而致使工程无法得到有效地推进,导致整体施工进度被打乱,出现设计变更与返工等因素,使工程面临过多的不必要损失。

2.2缺乏严谨科学的管理经验

公路工程建设项目,因为资金方面的来源不同与行政管理体制方面存在着分离,造成项目的管理呈现出不同的模式,且在管理的水平上也存在着较大的差距,距离规范化的施工管理仍具有一定的距离,这也是影响公路整体质量的一个重要原因。同时工程施工单位没有针对项目管理,良性作出管理体制的构建,导致施工管理流程欠缺规范性。另外对于项目中的招标制及法人制与合同制和监理制均未做到全面的推广,使工程建设中主体责任不明,多个部门参与管理,时常出现事故发生后,各部门相互推诿责任的情况,无法对工程质量针对性构建出“谁参与、谁管理、谁负责”的管理责任体系。

2.3施工队伍的选择问题

首先,在施工单位进行施工队伍的选择时,没有依据严格的招投标机制,作出施工队伍整体施工资质的对比分析,造成队伍的选用欠缺科学合理性。在工程后期的施工中无法满足工程建设的需要,缺少必要的施工设备机械,没有足够优秀的施工技术管理人员参与施工建设指导,这对于工程质量而言影响无疑是消极的,没有过硬的技术经验及物资保障,那么问题自然会相应出现。其次,施工队伍在工程开工前组织准备工作不到位,对施工计划、工程调度、现场管理等协调管理工作方面的能力贫乏,造成工程的管理过度混乱,质量保障力度薄弱。

2.4缺乏必要的质量监督管理体系

监理队伍的整体制约机制缺乏完善,政府监管部门多对监理市场进行宏观的管理,主要对监理单位及人员资质进行管理,而忽视对监理单位人员的行为及工作运营成效和实际情况做出动态的监督,出现施工监理过程中,监理人员责任意识不足,质量监理控制不严等情况发生。同时建设施工单位管理阶层人员,对于工程的质量监督认识淡薄,造成质量监督管理监督工作的开展落实存在着相应难度,且在质量监管方法与检测手段方面,因缺乏必要的重视,资金投入不足,检测技术力量无法满足于实际的质检工作需求,直接影响了工程质量监管的力度与深度。

3公路工程施工质量监督管理措施

为了加强公路工程施工质量,需要对当前的公路工程施工的管理现状进行创新,针对目前的不足进行完善。总的来说,可以从以下方面提升公路工程施工质量,满足公路工程施工需求。

3.1加强公路工程试验检测工作

试验检测是进行公路工程质量检测的一种有效手段。这项工作的目的是通过对构造物实体的某个产品或工程项目的检测,以便根据其检测的结果来判断工程质量或产品质量是否符合现行有关技术标准的规定。

(1)通过试验检测,能充分利用当地出产的材料,便于就地取材。譬如建设地点的砂石、填料等等,可借助试验检测这种有效手段,以确定上述材料是否满足施工技术规定的要求。便于就地取材,降低工程造价。

(2)通过试验检测,有利于推广新技术、新工艺和材料的应用。及时有效地对某一新材料、新技术、新工艺进行试验检测,以鉴别起可行性、适用性、有效性、先进性,从而为工程施工积累经验教训。这对于推动施工技术进步,提高工程进度,质量等将起到积极的作用。

(3)通过必要的试验检测,可科学地评定路用各种原材料及其成品、半成品材料的质量好坏有了这套有效科学的测试手段,对于任何一种材料均可通过对其规定性能的相关检验,从而评定其产品是否合格。这对于合理地应用材料,提高工程质量是非常重要的。

3.2加强公路工程现场的质量监督管理

加强施工现场管理并在工程施工中处理好工程质量、工程进度与工程效益三者之间的关系。施工环节的质量监督管理是整个工程质量监督管理的关键,尤其是施工工序,除了按照一般的施工原理、技术措施、工艺流程进行之外,还必须遵循项目的专项施工组织设计对工序的相关要求,因为即使原材料合格,施工方案可行,保障措施完备,但是如果施工工序不当,往往会使前面的努力付诸东流。现场的质量监督管理应该注重工程材料、机具、设备等的质量把关,严防工程的偷工减料,加强施工技术要点的培训。

3.3严格控制工程材料设备的质量

在公路工程施工中,要严格按照工程施工质量试验检测标准,对路用材料质量进行有效地控制。在施工当中涉及到大量的原材料、成品及半成品材料,这些材料一般包括砂、石、水泥、填料、预制构件、钢筋等,都要根据规范化的检测程序对其进行检验,以确保其质量达到合格标准。经检验之后,核实确定材料质量合格方可投入使用,反之,则一律不予进场使用。

4结语

加强公路工程的整体设计,提高施工安全技术水准。现代公路工程的施工量越来越大,施工工艺水平的要求也在不断提高,比过去的公路工程建设更复杂,在施工前一定要对目标施工框架有很好的宏观设计,有较细致的整体规划。公路工程的前期设计规划不仅要对工程的技术参数、施工质量要求、施工细节等作出详尽而充实的计划,还要对工程各个具体环节的施工要求、可操作性和实用性等进行严谨而专业的论证,同时还要尽可能优化每一道工序。

参考文献

[1]李琰.关于公路工程施工质量监督管理的讨论[J].科技创新与应用,2015(13):212-212.

[2]赵凯凯,王慧红.公路工程施工中质量监督管理的分析研究[J].科技视界,2015(12):269-269.

知识创新工程范文第4篇

关键词:城市化;区域公共管理;区域行政壁垒文章编号:1674-1145(2009)35-0125-02

一、公共管理创新在城市化进程中的必要性和重要性

(一)公共管理创新的必要性

1.全球化和信息化的迫切需要。当今世界,经济全球化趋势愈益增强,各国为了吸引资金、技术和人才以推动本国经济发展而展开了激烈的竞争。全球化时代是高风险的时代,对各国政府开展国际合作和协商协调能力提出了更高的要求,这也推动着政府管理创新。

2.完善社会主义市场经济体制的迫切需要。首先,完善社会主义市场经济体制要求实现政府职能市场化和公共管理法治化。其次,完善社会主义市场经济体制要求以企业化为导向再造政府内部的管理。借鉴企业管理的成功经验,运用企业精神改革政府,提高政府服务质量,是改进政府内部管理的题中应有之义。

3.提高政府行政效率的必然要求。改革开放以来,我国的行政管理体制改革不断深化,成效明显。但是,由于各种复杂因素的影响,政府追求无限权力,形成无限政府,权力较少受到制约也难以制约,政府习惯于用单一的行政管理手段处理复杂多样的社会事物,这显然不利于激发和调动个人、企业与社会的积极性和主动性,不利于经济和社会的发展。

(二)公共管理创新的重要性

1.公共管理创新为城市化奠定经济基础。以公共服务为目标的公共管理创新,有利于为构建城市化奠定坚实的经济基础。面对社会对政府公共服务提出的要求,我国政府只有提供系统性、制度性、公平性、可持续性的公共服务,才能适应迅速增长的社会公共需求,为经济增长创造更好的发展环境。

2.公共管理创新能够化解社会矛盾维护稳定。当前随着我国社会公共需求的快速增长,社会矛盾更加复杂,不同社会主体之间的利益冲突不可避免,并将引发一系列社会问题。人们日益迫切地要求政府为他们提供基本而有保障的公共产品和公共服务,人们越来越期望建设一个公开、透明、没有腐败的政府。

3.公共管理创新明确政府在城市化中的角色定位。政府作为社会公共治理最重要的主体,承担着建设城市化的组织职能,其自身角色的合理定位和作用的有效发挥,将在很大程度上影响和制约着构建城市化的进程。要发挥好政府的作用,就必须使政府有明确的角色定位。

二、城市化进程中区域公共管理的问题

区域治理主体的缺位、区域公共政策的冲突和区域行政壁垒的存在等障碍因素,制约了城市化建设的进一步发展,阻滞了区域公共管理体制的建立和完善。

(一)区域治理主体的缺位是组织问题

大凡区域一体化建设与发展比较成功的地区,一般都设有由中央政府或上一级政府直接领导的区域治理机构。重大的决策还要经过中央政府或上一级政府批准,并通过颁布各种法令、法规予以实施。由于没有统一的区域规划,城市往往都从各自利益出发,在城市规模、城镇布局、职能定位、产业分工等方面缺乏必要的协调,因此造成了不同程度的互不相容、重复建设等问题,影响了区域经济的协调发展。

(二)区域公共政策的冲突是政策问题

传统行政区经济环境下,各地政府制定政策通常都是只考虑自己行政区内的情况,我们可以称之为内部政策。区域公共政策,是政府根据区域差异而制定的促使资源在空间的优化配置、控制区域间差距扩大、协调区际之间关系的一系列政策的总和。区域政策的突出特点是以区域为作用对象;它的出发点是区域差异,它的必要性在于市场机制在资源空间配置方面存在不足,在解决国民收入的地区间再分配方面往往失效。

(三)区域行政壁垒的存在是直接问题

行政壁垒主要是指地方政府出于对本区域利益最大化的考虑,凭借行政权力对市场进行不合理的干预,以行政区划为界限主观分割统一市场的行政行为。当前在我国各个地区之间没有关税,执行的是统一货币政策、财政政策和贸易政策。从国家的角度讲,各个地区之间是没有贸易障碍的。但是,由于受行政区划影响,不同行政区之间仍然存在市场分割现象。最大障碍就是隐藏于行政区背后的区域行政壁垒及其产生的地方保护主义。

三、城市化进程中区域公共管理的创新

(一)通过观念创新确立区域公共治理理念

随着区域公共管理的发展,要求政府的治理理念必须跳出行政区划的刚性圈子,关注区域公共问题的治理,摈弃传统的“内向型行政”。在社会背景发生变化的情况下,政府的理念和行政价值必须摆脱对传统的路径依赖。每个地区都追求自身利益的最大化,从个体来说确实是一种理性的行为,然而从区域发展的大局来分析,区域的发展容易受到多头行政力量的制约,区域发展极易走向碎片化,陷入“囚徒困境”,不可能实现联动共赢。政府要意识到这个问题,坚持区域公共治理。通过合作协调,发挥比较优势,使区域间的公共问题高效率解决,避免重复建设,恶性竞争和行政壁垒。

(二)形成统一的区域公共管理政策环境

对城市化一体化而言,创新区域公共政策可以从以下方面入手:一是抓住重点,建立高效率的行政管理体制。突破行政区划壁垒,对区域相关政策、规划实施进行协调、监督。二是呼应热点,建立均等化的公共服务体制。适应农村劳动力大规模转移的需要,加快建立区域城乡统筹的就业、住房、社会保障体制。三是攻克难点,建立无障碍的市场流转体制。全面清理阻碍生产要素和商品自由流动的各种不合理规定,推进要素市场、商品市场的制度对接、统一互联,着力构建市场共同体。进一步培育区域产权市场,加快产权制度改革,形成有利于产权流转、资源配置和高效监管的新体制。

知识创新工程范文第5篇

关键词:化学工程;技术创新;石化工业;装置建设

引言

化学工程是研究化学工业为代表的,是对石化工业的生产过程中有关化学过程与物理过程的原理和规律进行研究,并利用这些规律来解决工业装置的建设。随着石化工业的不断发展,石化工业所涉及的范围也越来越广,因此重视化学工程技术的创新,并在石化工业装置建设中得到实践与发展是非常必要的。而同时,随着石化工业装置建设的发展,化学工程技术创新提供了必要的条件。

一、石化工业装置建设中的主要改造的部分

在石化工业装置中,工业炉是整个生产工艺中的重点设备,无论是炼油、有机原料的炼成和合成树脂的工艺都需要借助不同工业炉完成。比如在炼油中,最为常见的石化工业装置有裂解炉、转化炉和加热炉等。它们能够按照不同的作用,不同的工艺要求,发挥不同的效果。但目前大多数的石化工业装置仍然是根据其外形将工业炉分为五类:

1.管式加热炉:按形状分为圆筒炉、立式炉、箱型炉。管式炉炉体一般由钢架及筒体(或箱体)组成,炉内衬有耐火材料和隔热材料,还有炉管系统、炉配件和烟囱等部分。根据其受热形式有纯辐射式和辐射-对流式。管式加热炉是石油化工行业最常用的炉型,以后各节主要围绕管式加热炉展开介绍。

2.立式反应炉:这类炉的炉体基本上是受压容器,如甲烷化炉、中(低)温变换炉、气化炉、二段转化炉等;另一部分类似平顶(底)或锥形顶(底)的常压容器,如沸腾炉、蓄热炉、煤气发生炉等,炉体多数均有复杂的内件和衬耐火材料,催化剂填料等。

3.卧式旋转反应炉:炉体呈卧式旋转筒体,内部装有螺旋输运器或加热炉管,外部有传动及减速装置,如HF旋转反应炉等。

4.带传动、升降投料装置的反应炉:这类炉设备类似容器,但外部有投料提升装置,炉内有内衬或砌筑耐火和隔热材料,如电热炉等。

5.其他工业炉:焚烧炉:用于废气、废液、废渣的焚烧。将其中有害物质经焚烧转化为无害物质排出。如污泥焚烧炉、硫磺回收装置焚烧炉。干燥炉:用于干燥工艺物料。热载体炉:塑料厂用的较多。当化学工程技术得到创新,石油化工装置也需要做出相应的改变,以发挥化学工程技术的作用,提升自我生产率。所以为了进一步提升我国石油工业事业的发展,并且配合化学工程技术的创新发展,石化工业装置的主体——工业炉也应该进行相应的改造。

二、化学工程技术创新在炼油方面的实践与进展

1.催化裂化技术

在炼油装置中的创新体现催化裂化是石油炼制过程之一,是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。催化裂化的主要工程需要在裂解炉中完成,裂解炉,主要以石油馏分为原料,进行热裂解生产烯烃,其结构特征为:立管加热裂解炉。裂解炉大多数为立式钢架结构炉体,将几种不同管径组合成一组,炉底有油气联合喷嘴;对流室在顶部,为卧式盘管,预热原料或燃料等。如今催化裂化技术已经成为石化工业装置建设中的核心技术,是石化工业炼油都需要用到的一种方式。在这项技术中就体现了许多化学工程技术的创新之处,如自动开发的高效雾化喷嘴,PV高效旋风分离器、油浆旋液除尘和烟气能量回收等。这些技术的创新与使用,很好的解决了炼油中长期存在的回收烟气压力、取出多余热量等难题。有效的提升了炼油的效率和环保性,让炼油取得了更好的经济效益。

2.炼油装置

炼油装置中的核心部分为常压装置,是处理炼油的重要装置。能有效提升其处理能力,降低能耗,提升拔除率。镇海炼化与SEI对炼油装置大型化开发应用了一系列化学工程创新技术,如在两段闪蒸、三级蒸馏节能型常压蒸馏技术应用其中,并使用真空技术来降低低压降、高减压的拔除率,是其研发出的炼油装置成为目前国内最大的长减压装置。经过实际的投入运用,该常减压设置的处理能力达到了102%,总拔除率达到了79.12%,整个装置的能耗量低至每吨11千克标油。

3.催化重整技术创新

在炼油装置中的体现催化重整是在催化剂的作用下,对油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程。石油在炼制的过程中需要在加热、氢压和催化剂发挥作用的共同环境中,让原油中蒸馏所得的轻汽油馏分转变成富含芳烃的高辛烷值汽油,并副产液化石油气和氢气的过程。催化重整中可以用作汽油调合组分,也可以使用芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯,副产的氢气是炼油厂中重要的氢气来源。需要注意的是,制氢装置转化炉的结果与其他工业炉的结构不同,炉管里都装有催化剂,并在关于制氢反应过程是在炉管内完成的。炉内温度较高,达到1000°C,反应介质出口温度为800°C左右。而催化重整技术的创新主要是在其中应用了新型再生器催化剂分布器,能均匀的分布下料,有效提升反应器的利用率和催化剂的再生治疗。该技术在进气方式及气体分配流动技术也有所创新改进,通过改善气体的轴向及径向分流的均匀性及提升了气体在径向床成内的压力降和气体在轴向的压力分布情况。这些技术方面的创新都有助于提升整个催化重整技术的效果。

4.新型塔板、填料和冷换设备

在改进炼油中相关的化学工程技术中,选择合适的材料能有效保证创新技术的效果发挥,并能帮助炼油厂的合理成本管理。新型规整的填料或乱堆填料已经成为催化裂化中吸收稳定塔和常减压塔的主要材料。高效换热器也已经成为常减压装置的主要构件,其能很好的回收烟气热能,将热炉热效率提升到90%以上。此外,表面蒸发冷凝器、表面多孔管换热器也已经在炼油装置中得到广泛的应用与普及。

三、化学工程技术创新在有机原料方面

1.乙烯成套技术

自“九五”计划以来,我国乙烯事业就开始快速的发展,仅2000年中国石化集团公司的乙烯产量就达到287×104t,并且在乙烯成套技术方面有了很好的创新和发展。石化股份公司对裂解炉和分离工艺技术进行了创新改进,通过在文丘里管流量控制技术对裂解原料在众多的辐射段炉管中的流量实现了精密的均匀分布控制;应用“湿壁”模型解决了废热锅炉结焦的问题。此外,在底部供热和侧壁供热中是由辐射段,建立有效的供热模式系统,让供热更快、更为均匀。乙烯分离技术一直是化学工程技术集中度非常密集的一个范围,并且对于乙烯大型化节能效果与深冷条件都有着非常严苛的要求。通过对该技术的不断研究与创新,在通过多种考虑后,石化公司选择中型乙烯作为乙烯分离技术创新、改进的切入点。如今该项技术已经成功的在石油化工中得到使用。

2.甲苯歧化和烷基转移成套技术

甲苯歧化和烷基转移技术是芳烃技术中的一个重要组成单元,是满足石油化工对二甲苯需求的有效的措施之一。上海石油化工研究将HAT系列作为催化剂,并以此为基础研制出大型轴向固定床反应器和反应器进口气体分布器,以提升甲苯歧化反应的效率,并提升对二甲苯的回收率,满足了石油化工对二甲苯日渐增大的需求。如今一套甲苯歧化和烷基转移成套技术所使用的40×104t/a已经安全、稳定的使用了6年。

3.苯乙烯成套技术

在苯脱氢制成苯乙烯的成套技术中,乙苯脱氢轴径向反应器是该项技术的创新点。对反应器中的原料与反应物料流向进行更合理、更环保、更节约的改进,能降低对催化剂的使用量,并提升乙苯烯的制成率。华东理工大学在6×104t/a和10×4t/a的反应器中进行多次实验后,终于建立了两维气体的数学模型,并计算出反应器入口处轴向催化器的气封高度。另外,也有研究发现使用新型的高效静态混合器,是解决原有反应器入口处乙苯与水蒸气在高温和高速流动状态发生的质量偏离及乙苯脱氢转化率偏低的问题的最好方式。

4.化工型MTBE合成及裂解一体化成套技术

化工型MTBE合成及裂解一体化技术为制出高纯度的聚合级异丁烯,上海石油化工研究院就以下两点进行了创新:(1)使用带有环柱形催化剂装填构件,以实现深液层塔盘的催化蒸馏技术的使用;(2)在预反应器中是由外循环工艺,改变床层抽出的位置。这两点的创新抓住了化工型MTBE合成及裂成一体化技术的关键所在,因此其所发生的效果也是颠覆性的。在MTBE裂解单元中使用固体酸裂解工艺技术,并适当的放大固定床反应器,并对裂解产物分离和精馏塔系进行合理的设计。目前该项技术已经得到很好的使用,以燕化公司为例,其所生产的高纯度异丁烯很好的与丁基橡胶合成。

结论

友情链接