公务员期刊网 精选范文 无人机原理的基本知识范文

无人机原理的基本知识精选(九篇)

无人机原理的基本知识

第1篇:无人机原理的基本知识范文

【关键词】  教学内容; 无机化学; 改革

随着社会对人才培养目标现代化、社会化的要求,社会对人才类型的需要已由“专才”型向“全才”型转化,而学生所学知识的知识面已大大拓宽;学科的发展和知识的丰富,无机化学课程的教学内容也越来越多,书越编越厚,然而无机化学的教学时间又大幅度减少,难以完成原有的教学内容,所以无机化学课程中存在许多需要解决的问题。例如理论部分的论述比较完整,但利用无机化学的实践活动操作比较困难;元素部分的内容比较琐碎,教师在讲授时困难较大,教学内容繁多,学生接受起来比较困难。

本着培养基础扎实、知识面宽、动手能力强、素质高人才的目标要求, 适当减少基础课学时, 增加专业实践和新知识介绍是必要的。如何充分利用有限的教学时间,不大幅度地减少教学内容,使学生尽可能多的学习、掌握基础知识是摆在我们教师面前的一项重要课题。这就要求我们从课程改革中挖潜,从课程内容整合中获得。

1 优化课程教学内容

教学内容的改革是无机化学教学改革的核心。改革与优化教学内容表现为, 剔除那些与中学教学内容重复、陈旧过时或与中学化学教学联系极少的教学内容, 对经典的无机化学教学内容进行优化,适当补充化学前沿知识[1]。

1.1 课本内容与课外知识有机结合[2]课本上的理论与具体的科技研究成果介绍相结合,既有利于避免教师教学内容的枯燥无味、空洞抽象,也有利于拓宽学生的知识面,同时还能激发学生学习的兴趣和积极性。这就要求我们教师在教学过程中相应地引入一些化学史、化学重要发现的介绍。例如诺贝尔化学奖中无机化学方面的成就包括了英国化学家w.ramsay 对空气中稀有气体元素的发现、法国化学家h.moissan发明氟元素分析法、瑞士化学家维尔纳创立配位学说等。另外,教师还可以将日常生活中与人类息息相关的一些无机化学知识引入到教学当中,例如温室效应、酸雨、臭氧空洞、微量元素与人体健康等。为适应知识经济的特点,教师还可以将无机化学的前沿领域知识如纳米技术、金属有机化合物等渗入到基础教学之中。这些课外知识穿插于教师的授课过程中,既能活跃课堂气氛,也有助于学生对知识的理解和记忆。教师可在讲授配位化合物的知识时延伸出与配位化学联系密切的人体微量元素与健康、抗癌药物顺铂的发现历程;在沉淀反应中介绍肾结石形成的化学原理;在电化学中介绍燃料电池、电解制氢等新型能源技术;在卤族元素的学习中,介绍感光材料、阻燃材料等的应用。

1.2 改革教材内容, 优化课程结构

1.2.1 着眼课程群建设,调整课程体系为了达到人才培养的目标,我们不仅注重课程教学内容的改革,还更注重课程体系的建设。我们在本课程建设过程中,始终注意与其它课程的协作配合,以逐步形成一个相对独立统一的课程群模块。该模块包括如下课程:基础化学原理、无机化学实验、分析化学、物理化学。这四门课程共同瞄准无机化学这一主修课程在系统中的基础作用及优化这个目标,统一调整教学内容,精简学时,各自侧重完成分工的局部教学任务。基础化学原理课程使学生掌握基本的化学知识,无机化学实验部分让同学们了解化学实验的分析和简单设计;分析与物化课程使学生掌握化学的深层次内容,更大程度上学习化学理论。

1.2.2 运用现代观念,优化课程内容,实现教学内容的现代化课程内容的优化,一是要选择知识,再者一定要加强重点内容的提炼,明确知识点,抓住课程的“三基、三新”,即基本概念、基本原理、基本方法、新知识、新方法、新技术。基础课调整的重点是增加新知识,专业课调整的重点是增加新技术。同时妥善处理好经典内容和现代化内容的关系,做到二者的和谐统一,同时压缩那些起点低、简单重复和陈旧老化的内容,使增加的教学内容与高新技术接轨[3]。

1.3 突出课程教学的重要性

1.3.1 课程教学突出基础性、前沿性、时代性通过对现在与过去、国内与国外化学类学生培养目标,中、外无机化学教材内容对比分析、学科发展现状复习及发展趋势预测,在正确处理继承与发展关系的基础上,修订教学目标及教学大纲,结合省级精品申报和高教研究中心批准的“十一五”教研课题,更新理论课和实验课教学内容,探索、实施新的教学方法。课程内容在强调基本知识、基础理论和基本技能的同时,也适当介绍重要进展。

1.3.2 课程教学突出新知识、新概念和新技术在教学内容改革方面,除了坚持无机化学传统的基本知识、基本理论传授,坚持无机化学内容需要不断更新的原则,加强专业知识与科学方法论相结合,把二十一世纪化学类及相关专业的学生在无机化学学科应具有的基础理论和最优化知识作为精品课程的内容依据,着重处理好无机化学基础理论与无机化学前沿的新概念、新技术和新方法(如绿色化学、微波化学等)的关系,吸收无机化学发展的新知识,强化无机化学的知识结构,使教学内容不断丰富、不断完善;能够使学生高效率地掌握无机化学的精髓,并将其转化为创新能力。

1.3.3 课程教学中必须加强创造能力的培养如何在无机化学教学中加强创新能力的培养,我们在课程设置时就注重学生对社会的适应性,将培养学生创新精神和实践能力摆到突出地位。为了加强创新意识的培养,安排每个学期至少一个“研究性课题”;为了提高解决实际问题的能力,在教学内容的选择上更加贴近生活实际和生产实际,安排了“课程实习作业”,为培养创新意识和实践能力提供了重要方式和途径。

2 元素化学部分教学的改进

元素化学部分内容繁多难学,为此我们对元素化学每章内容,重点抓住原子结构与族通性的关系,引导学生通过原子结构和分子结构的原理来理解元素及其化合物的化学性质,概括归纳元素性质的变化规律性,从而突出化学的基本原理在元素化学学习上的指导作用。从学生反馈回来的教学质量调查证明,这有利于学生加深对元素及其化合物性质的理解和掌握。而对于元素及其化合物的存在方式、制备、用途等,则着重于学生的自学,让学生查找有关的资料来认识有关化合物的最新用途或制备方法,然后让学生撰写有关这方面的总结文章或论文,这样一方面增强了学生的自学能力,另一方面让学生知道了最新的一些化合物的研究动向。这样的教学模式调动了学生学习的自觉性,深受学生的欢迎。

无机元素化学教学难点的解决办法是:①元素部分以元素周期表为主线[4], 深入地讨论主族元素及重要化合物的结构、物理性质、稳定性、氧化还原性、物质的制备及用途。以物质结构原理和热力学原理为基本点,从微观和宏观的角度去学习、讨论和研究无机化学的问题,注重规律性的讨论和总结,从而突出无机化学基本原理在元素无机化学学习中的应用和指导作用,加深学生对无机物性质及反应性规律的理解及对无机化学基本原理的掌握,改变元素化学在学生心目中内容繁多的印象。②以性质为中心讲好重点元素。由于同族元素性质相似,所以在讲授每族元素通性之后,对族内的重点元素必须较为系统地讲解,以便学生对族内其它元素的学习起到触类旁通、举一反三的作用。③密切联系实际。元素化学很多内容与工农业生产、日常生活,特别是中学化学教学关系十分密切。在教学中主动联系实际问题,教学就会更加深入、生动活泼,学生学习就不至于感到枯燥无味,反而对学习产生浓厚兴趣。④善于比较差异,归纳总结规律。元素化学内容多,知识零散,学生总感到难掌握,不易记忆。在教学中充分利用对比的方法可以加深学生对问题的理解,采用归纳总结规律的方法使学生学的知识系统化,这两点都有利于学生记忆。⑤利用现代教学手段,加强教学效果。计算机辅助教学代表现代教育技术的特征,能帮助或替代教师传递信息,突出教学的重点和难点,增大课堂容量,能激发学生学习兴趣,有强烈的感染力和丰富的表现力,其优势是传统教学方法无法比拟的。应用多媒体教学手段,不仅可以创设多样化的学习情景,更可毫不费力地将传统教学中难以描述、难以突破的难点生动、形象地表现出来。

3 教学方法和手段的改进

3.1 案例教学法以讲授为主,通过典型实例教学激发教与学的课堂互动。在课堂讲授中,通常将典型实例和疑难问题作为内容展开的引导和说明,始终关注社会上的热点化学问题,分析其中的化学机理,增强该课理论的实践性、时代性、启发性、通俗性和生动性,便于本科生接受并调动其主观能动性,课堂还实行课末5分钟学生提问,及时答疑。由此,提高了课堂的效率。

3.2 问题教学法适当给予刺激和压力,以各种形式的提问、作业和讨论等辅助手段巩固课堂教学内容。提问和作业中,既有要求当场口头回答或书面完成的,也有要求课后完成并提交的,还有仅提供思考的。为了方便学生复习,无机化学教研室编印了供校内使用的无机化学习题集,深受学生的欢迎。

“以问题为中心”讲授与讨论相结合。为有效地利用课堂教学时间,在整合教学中,我们把研究性学习引入课堂,即设计学习情景,让学生在学习新知识时做到“三先”, 即先尝试、先讨论、先思考。教师通过点拨、参与、辅导,让教学过程成为学生自主学习、师生互动的过程。学生在不断地发现问题、解决问题的过程中尝到成功的乐趣,激发了学生思维的积极性,达到有效地利用课堂教学时间的目的[5]。

3.3 多媒体教学法随着现代教学改革的推进,在无机化学的教学中,明显地出现了内容多、课时少的矛盾,我们充分利用现代教育技术手段较好的解决了这一矛盾。通过使用多媒体、投影仪等现代教育技术手段和实物模型实施课堂教学。通过各种课件充实和拓展教学内容,增加了内容的直观性,激发了学生的学习兴趣,让学生们在耳目愉悦中感受到化学在生活中无处不在以及在科技发展中的重要地位。所有教学课件上传在精品课程网站上,有利于学生自学,提高了学生的自学能力。

实施无机化学内容整合教学的尝试,其根本目的在于全面提高课堂教学质量。在教学过程中,我们运用教学设计的理论和方法来分析、研究教学问题, 设计教学策略、教学方法及教学过程,努力探索教学过程各要素、各环节相互联系和作用的最优化,教学效果得到明显提高。由于调整了无机化学相关内容的衔接与分工,内容突出主干,加强了学生实践能力、创新意识的培养,对提高学生综合素质起到了很好的作用。

无机化学是一门基础理论性和实践性都很强的学科,它是大学一年级唯一的专业基础课程,对后续的专业基础课程的学习影响很大,而提高无机化学教学质量的方法是多样化的,需要我们不断的讨论、探索和实践,为培养更多的高素质的现代化建设人才而努力。

【参考文献】

   [1] 徐家宁, 史苏华, 阎 雁, 等. 努力探索, 全力打造精品无机化学课程[j]. 广西师范大学学报(自然科学版) , 2003,z2:6.

[2] 翟林峰,杭国培,王华林,等. 无机化学课程教学内容与方法改革研究[j]. 合肥工业大学学报,2008,22(1):94.

[3] 黄 滨,王秦辉. 优化课程结构的探索与实践[j]. 教书育人,2002,24:28.

第2篇:无人机原理的基本知识范文

关键词:知识经济 冲击 创新

一、知识经济的特点及其对会计工作的要求

(一)知识经济的概念 知识经济这一概念最早出现于20世纪90年代初,1996年经合组织(OECD)明确地将知识经济定义为“以知识为基础的经济”。所谓知识经济,是指以对智力资源和知识的占有、配置、生产和消费为基本要素的经济,是建立在知识和信息的生产、分配和应用基础之上的新型经济,是以不断创新的知识为主要基础而发展起来的知识密集型的经济021世纪是知识经济时代,知识经济将逐步占据国民经济的主导地位。联合国经济合作发展组织所有成员国的科研经费的近2/3投向高新技术,该组织主要成员国的50%以上的国内生产总值的完成是以知识为基础的。事实表明,当今世界经济的发展确实比以往任何时候都更依赖于知识的生产、扩散和应用。

(二)知识经济的特点 综合国内外学术观点可以将知识经济的基本特征概括为:一是知识经济是促进人与自然协调、可持续发展的经济。知识经济产生在多种自然资源几近耗绝、环境危机日益加剧的时代,其将科学与技术融为一体,反映了人类对自然界与人类社会科学全新的认识。二是知识经济是以无形资产投放为主的经济。传统工业经济需要大量资金、设备等有形资产起决定作用,而知识经济则主要依靠知识、智力等无形资产起决定作用。三是知识经济是在世界经济―体化条件下的经济。知识经济依靠无形资产的投入实现可持续发展的前提是依靠世界经济―体化。四是知识经济是以知识决策为导向的经济。知识经济的决策和管理必须知识化,科学决策的宏观调控作用在知识经济中呈日渐增强的趋势。

(三)知识经济影响下的会计新环境知识经济时代的到来使会计赖以生存的社会环境发生了重大变化,作为反映经济发展的会计体系,也将随着客观经济环境的变化而不断改革、发展和完善。主要表现在以下方面:会计要素的概念被赋予新的内容;会计职能由核算为主向预测管理决策为主转化;会计模式将得到改进;会计研究对象范围拓宽,向综合化、边缘化方向发展;财务报告体系更趋完善;会计核算日趋规范化、国际化、法制化;会计人员应具备多元化的知识结构与创新能力。会计作为一种管理活动又是―个财务信息的处理系统,其依存于一定的客观环境又受一定时期特定环境的制约和影响。因此,会计必须适应其所处的社会经济环境,并为其所处的社会经济环境服务。知识经济下的会计必须重新构建符合知识经济时代要求的会计模式,这样会计才能反过来促进经济的增长。

三、知识经济对传统会计的冲击与影响

(一)知识经济对会计假设的冲击在知识经济时代,会计的四大假设都受到了冲击。会计假设是指会计活动进行空、时、量限定的理论,是会计活动得以进行的前提。在信息技术的推动下,企业的生产方式和组织都发生了重大变化,虚拟公司成为一种新型的网上企业组织形式。知识经济改变着会计赖以生存的社会经济环境,对传统的会计假设理论产生了深刻影响。(1)知识经济对会计主体假设的挑战。会计主体是指会计核算的特定单位,其提出了会计活动的空间范围,规定了为谁服务的问题,传统的企业会计主体只核算企业范围内的经济活动,并向有关方面提供会计信息。但知识经济时代的经济发展突破了会计主体的物理实体概念,从而动摇了会计主体的稳定性假设基础,在知识经济时代会计主体的界限将会变得十分模糊。首先,以数字化技术为先导、以信息高速公路为主体内容的信息技术革命,使经济活动的空间变小出现了所谓的“媒体空间”和“网络实体”,如“网络公司”。其次,投资基金的出现和发展对会计主体假设产生了冲击。投资基金主要依靠拥有大量资金对外投资来获取收益,没有传统意义上的厂房、机器设备等,且其投资品种、范围、行业等均不固定,这为会计主体界限的划分带来很大难度。因此,知识经济时代如何对这种不确定会计主体的资产、负债和所有者权益进行核算,会计报表如何在形式和内容上适应这种变化,是目前亟待探讨的问题。(2)知识经济对持续经营假设的挑战。持续经营假设的基本含义是:除非有反面例证,否则就能够认为企业的经营活动将无限持续下去,即可以预见的将来,企业不再面临破产清算。只有在这一前提下,企业的再生产过程才得以进行,会计才可以按历史成本确认、计量其资产要素,事实上这一假设具有很大局限性。―个企业不论其规模大小,总是“有限生命”的组织,一旦能够证明会计主体已无法履行其所承担的各项义务时,该假设就失去了支持的事实基础。(3)知识经济对会计分期假设的挑战。会计分期假设是指可以将企业不断的经营活动分割为若干个较短时期,据以结算账目和编制会计报表,提供有关财务状况和经营成果的会计信息。会计分期假设本身是对持续经营假设的―一种补充,但是^为地划分区间必然导致客观经济现实与会计反映结果之间存在着一定程度的背离。从而引起会}十信息的部分失真。因此,会计分期假设存在着明显的主观性和任意性。而在知识经济时代,知识更新、扩散的速度极快,产品生产周期越来越短,企业仍然采用传统的日历年度作为报告期间,与企业经营活动的周期差距拉大,所报告的收益和成本的准确程度也就随之大为降低。同时,随着内部管理会计及战略管理会计的推行,企业对会计信息的需求将朝着多层次、多元化方向发展。因此,会计分期应以企业需要为基础,而不能以整齐划一的日历年度为标准。(4)知识经济对货币计量假设的挑战。货币计量是指会计主要运用货币对企业活动进行计量,并把结果加以传递的一个过程。网络技术的飞速发展,国际间资本流动的加快,使得资本决策可在瞬间完成,这样就加剧了会计主体所面临的货币风险,冲击了币值不变(或稳定)这一假设。知识经济的到来,单纯用货币计量提供的会计信息,越来越难以满足信息使用者的要求。近年来,财务报告的使用者们十分重视信息的相关性,期望财务报告能够提供更多的面向未来的非货币信息。

(二)知识经济对会计原则的冲击会计核算原则是进行会计核算工作的规范,主要内容为总体性要求准则,会计信息质量要求准则和确认、计量要求的准则。会计原则对于会计人员选择会计程序和方法具有重要指导作用,与会计环境关系密切。在知识经济时代,传统会计原则必将受到冲击。(1)知识经济对历史成本计价原则的影响。企业会计准则中对历史成本原则定义为企业各种资产应按其取得或购建时发生的实际成本进行核算。随着科技的进步,生产效率的提高,资产无形损耗的加大,以历史成本为计价基础的资产负债表揭示的企业财务状况严重失真,进而影响企业经营成果信息的质量。而且知识经济是智力支持型经济,许多与知识相关、没有实物形态、能给企业带来利益的隐资产(如人力资源)却没能在会计报表中加以揭示。因此,如果从反映会计主体业务活动真实的价值流动出

发,应以公允价值或现行市价入账,这就必然改变传统的历史成本计价原则。(2)知识经济对权责发生制的影响。权责发生制主要从时间上规定会计确认的基础,依据权责的实际发生和影响期间来确认企业的收入和费用,其存在前提是会计分期假设。在知识经济时代,企业的现金流转情况在很大程度上影响企业的生存和发展。通过对其分析,可以评价企业的经营业绩,衡量企业的财务资源和财务风险,预测企业经营和财务前景。与历史成本原则一样,在知识经济时代,由于电子货币的广泛应用,现金流动性加速,现金流量信息的决策有用性提升,电子联机实时报告也使及时传递信息成为可能。因此,可行的办法是将权责发生制与收付实现制结合起来运用。(3)知识经济对费用配比原则的影响。在配比原则下,费用是在其支出的效用真正发挥作用时而非相关现金的支出时予以确认的,这样在费用的确认中就存在着不适时的问题。“虚拟公司”的出现要求合作各方的合理分配,配比原则的配比范围扩大了,即不仅配比实物资产的耗费,还要配比人力资产、智力资产的耗费。在对其活动过程进行规范时,既要考虑与其一般无形资产的共性,又要注意两者之间的区别,加以灵活运用。人力资源、知识资源的价值存在较大的不确定性,其摊销期、摊销额难于精确确定,应据此选择合理的核算方式。(4)知识经济对相关性原则的影响。相关性原则,是指会计核算提供的信息必需满足各方面信息使用者的需要。而会计主要是通过各种会计报表来提供会计信息的,因此,在这个意义上讲,相关性原则也即充分披露原则。传统会计报告,主要提供财务资本的货币化会计信息,既不反映人力资产、知识资产的价值,也不反映人力资本、知识资本,因而不能满足用户全面了解企业的机会和风险,以及企业现状和发展前景的需要,所以,必须重构会计报告体系,将人力资源、知识资源在报告中全面、适当、公正地予以揭示和披露。

(三)知识经济对会计职能的冲击会计职能作用的重心发生变化,逐渐转向以会计管理为核心的管理核算并存的局面。人类社会进入以知识为特征的经济发展阶段,将使市场经济得到进一步发展。在市场经济体制下,企业是―个开放系统,需要建立面向市场的会计模式:企业实行自主经营、自负盈亏、自我发展和自我约束,要强化内部管理,严格监督,不断提高经济效益,相应地需要发挥会计的管理职能;政府部门通过经济政策、经济法规和经济杠杆等,对企业进行固节和规范经营活动,而不是直接干预企业具体的生产经营活动。因此,会计的职能必然由核算型转向管理核算型。在知识经济的管理核算型会计职能模式下,会计管理职能的强化,使财务会计与管理会计将合为―体,重新构建成核算与管理有机结合的会计体系,成为―个包括事前、事后在内的全面核算和全面管理系统,更充分地发挥和完善会计职能。

四、知识经济下的会计变革与创新

(一)会计核算观念创新会计核算观念创新主要体现在:一是确立新的财务资源观念。面对知识经济的挑战,企业必须确立新的资源财务观念,并以此拓宽理财的范围。既要充分利用自然资源和传统的财务资源等能被企业利用的有形资源,又要确立和利用以智力为基础的或无形的资源,包括知识资源和时间资源等。二是确立“融智”或“融知”比融资更重要观念。知识经济的主体是知识型企业,其竞争成败的关键因素已不再是自然资源和有形资源,而是知识资源和时间资源。企业从事生产活动所需要的资金、员工、技术、市场等,均以员工的知识能力为基础,由此而决定了“融知”或“融智”的重要性。企业在理财时应确立知识和时间资源第一的观念,并通过合理的资金运作,培育和扩张知识和时间资源,以此优化企业资源结构,顺应知识经济发展的要求。三是人本财务观念。人本管理是与以物为中心管理相对应的概念,其要求将人作为社会人或文化人而不是经济人看待,要理解人、尊重人、充分发挥人的主动性和积极性。

(二)会计核算内容创新主要包括:一是改革无形资产的相关内容。知识经济时代,无形资产正在成为企业价值创造的主要驱动因素。从这个意义出发,可以将基于价值创造的无形资产定义为:无形资产是指由企业创新活动、组织设计和人力资源实践所形成的非物质形态的价值创造来源。鉴于无形资产在企业盈利过程中的作用,继续采用历史成本原则核算无形资产,特别是将企业自创的无形资产进行费用化而不在企业的财务报表上进行反映,就不能准确地向投资者和债权人提供公司财务状况和经营成果的相关信息,甚至有可能误导投资者和债权人。因此,对于无形资产特别是自创无形资产的会计核算需要进行改进。二是建立管理核算型会计模式。在知识经济条件下,计算机技术、网络技术的不断发展,企业的生产活动、经营活动、研究开发活动、采购活动等都要运用高科技进行管理,企业之间的竞争更加激烈,这就要求会计管理发挥核算过去、控制现在、参与决策、预测未来等职能作用,用会计特有的方法了解和分析市场,评估各种经济的和非经济的、有利的和不利的、内部的和外部的因素和风险,以便采取对策防范和化解风险,达到预期经营目标。

第3篇:无人机原理的基本知识范文

关键词:机械设计;数学软件;教学

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)25-0248-02

在目前的本科生和部分研究生的教学过程中,往往会出现数学基础与专业课、专业基础课教学之间的关系问题。由于社会对人才的培养越来越高的提出了具有综合性知识的需求,学科之间的交叉和渗透日益严重,就使得学生不仅仅要掌握本学科过去在本科阶段应掌握的知识,还要掌握本学科甚至其他相关学科更宽泛的知识,而每个专业的学时数是有限的,每个专业的数学和物理基础也是有限的,当需要掌握其他学科知识并进行综合运用时就会出现数学基础不完全具备的情况。例如:过去一个机械设计专业的本科生只要掌握微积分、线性代数等知识就可以了,但目前的社会需求需要学生掌握更多的机械振动、自动化控制等知识,这就需要用到更多的数学知识,如微分方程、积分变换等,但目前学时偏紧,不可能大幅度补充进来许多数学课程,这就使得学生在学习机械振动、自动控制等课程时感到困难。如何破解这个矛盾是一个亟待解决和处理的问题。

一、应大胆采用以计算机软件作为数学基础的补充和支持

首先是在观念上要有一个更新。传统的教学理念一般偏重于基础知识,这是从新中国初期全面学习当时苏联的办学理念时形成的,在当时的具体情况下,由于当时受过高等教育的人口比例非常低,所以大学生是“金宝宝”,为了满足高层次科技人才的迫切需求,实行国家包分配的体制,教育也偏重于基础理论的培养,使人才具有理论钻研的“后劲”。这在当时的具体情况下无疑是正确的。但是,随着高等教育的普及,对高层次学历人才,不同的单位和部门有了不同的需求。科研院所仍需要理论基础扎实的高层次人才,而更多的生产部门、企业和公司则需要动手能力强,知识面宽广,能在生产一线解决实际问题的人才。目前多数的高等学校实际上培养的也是后者。这类高等教育普及化所培养的大众化的实践型人才,不能奢望都掌握高深的理论水平和科研能力,而是应重点培养其动手能力,借助于数学工具解决实际问题的能力。如果仍抱着老观念,要求大学生都必须对所有的应用性问题要知其然且知其所以然,则无论怎么增加学时都是不够的,而过多增加基础的数学课时,使学生知其所以然,必定事倍功半。因为对大多数学生而言,真的并不需要知道过多的数学原理,主要是利用数学作为工具解决问题。就比如我们每天都在打电话,可又有多少人能清楚电话的原理和具体构造。如果要求每个人知道了电话的原理和构造,甚至会修理电话才允许使用电话,那么电话也就不可能有目前的那么多的用户。

同样道理,机械设计专业的本科生需要适当掌握机械振动,自动控制等方面的知识,而机械专业的学生较之自动控制专业的学生,较之专门研究振动学的力学专业的学生,在数学基础方面会有比较大的差距。如果一味强调增加数学课时是不合适也很难做到的。因为每个专业的总学时是有限的。解决的方法只有一个,够用即可。从计算机软件着手,让计算机软件弥补数学的不足。有的专家认为,现在已经是一个知识可以通过买卖来进行交流和利用的时代,这无疑是正确的。在教学实践中可以采用少量补缺,重在运用的方法,例如:对于积分变换等数学知识可以在讲授自动控制原理课程的前几节课程讲授具体应用查表的方法求解变换与反变换,只要能解答出微分方程即可,而不求学生掌握其原理。再例如在讲授机械振动学的过程中,对于多自由度的振动系统,要求解较复杂的矩阵以求得固有频率,甚至要解一元三次和一元四次方程,可以要求学生在网上下载高次方程求解的计算器,利用MATLAB等优秀的数学软件直接求解。从而避免了再花很多时间补习高等代数,也消除了许多数学基础不太好的同学对学习机械振动学没有信心的问题。使得许多数学基础不太好的同学克服了心理障碍,利用数学软件解决自己本身不会求解的数学问题,照样敢于学习和学好机械振动学,自动控制原理。

第4篇:无人机原理的基本知识范文

一、知识经济活动内涵矛盾的特殊性

管理过程学派的代表人物之一詹姆斯·穆尼在与艾伦·赖莱合著的《工业,前进!组织原理及其对现代工业的意义》一书中指出:“从形式的意义上讲,组织就意味着秩序”,“组织是每一种人群联合为了达到某种的目标的形式”。系统管理理论认为,组织是由人们建立起来的、相互联系并且共同工作着的要素所构成的系统。美国新制度经济学家巴塞尔在其所著的《产权的经济分析》一书中把组织界定为“对所有权被分割的实体的管理”。概而言之,组织是为实现一定的目标,有序地结合起来的整体。

作为组织,必然具有目的性、系统性、有序性与有机性。目的性,是说任何组织都是为实现一定的目的而设立的;系统性,是说组成组织的各个元素是相互关联、相互作用、相互制约的;有序性,是说组织内部不是杂乱无章的,而是具有一定的空间结构与时间顺序的;有机性,是说为了协调组织的活动,必然存在着担负不同职责的职能部门的分化,这就类似于人体的各个器官,既相互独立,各司其职,又彼此贯通,密切配合。知识经济组织作为组织无疑具有组织的一般规定性,作为一类特殊的经济组织,又必然具有区别于其他组织或其他经济组织的特点。

笔者认为,知识经济活动的矛盾特殊性主要体现在以下方面:

第一,内部经济性与直接外部经济性的矛盾。在以保密、专利权、特许权等方式对知识要素(仅限于应用性知识)作非公有产权制度安排的场合,产权人通过知识的使用通常能获得超额利润,这就是知识的内部经济性。这种内部经济性无疑与专利权等非公有产权制度安排相关。之所以要作此类产权制度安排,目的是为了形成对知识生产的有效的激励机制。然而,就知识的公共性消费可以拓展知识的作用范围,增加知识的使用价值,提高社会的总福利水平而言,知识又应该是共享的,不应该为私人、少数人所垄断的,这也就是知识的直接外部经济性。知识的直接外部经济性源于知识本身所具有的可以同时为众多人共同消费的性质。知识的内部结济性与直接外部经济性的矛盾是显而易见的:内部经济性的增强,意味着直接外部经济性的减弱;内部经济性的减弱,意味着直接外部经济性的增强。非知识性资源(公共物品、准公共物品除外)则不相同,其消费本质上是排他的、竞争的,不可能在为某人使用的同时,又供其他人所使用。非知识性资源的消费,除给产权人带来经济效益以外,尽管也可能会使非产权人获得相关效益,但这种相关效益只是间接的外部经济性,而不是直接的外部经济性。由于知识的内部经济性与直接外部经济性的矛盾源于非公有产权安排所赋予知识的消费排他性与知识本身所具有的消费非排他性的矛盾,因而,也可将其称之为知识消费的排他性与非排他性的矛盾。

第二,边际报酬递增性与递减性的矛盾。因为通过知识的投入可以不断开拓出新的投资领域与不断提供出新的更有利的投资机会,进而提高劳动、土地、机器设备等实体性资源的产出效率,推动生产函数向坐标图象的右上方移动,因而知识投入具有边际报酬递增倾向。然而,这种由知识投入所引起的边际报酬递增倾向,只能在不同的程度上抵消或抑制实体性经济资源投入所具有的边际报酬递减倾向,却不可能消除这种倾向。也就是说,在与知识投入相关的边际报酬递增倾向存在的同时,与其他经济资源投入相关的边际报酬递减倾向仍然存在,由此便构成了知识经济活动所内涵的边际报酬递增性与递减性的矛盾。

第三,个体性与群体性的矛盾。在工业经济活动中,严格的工艺流程与环环相扣的流水作业线,突出强调的是统一性、常规性、一致性、整体性,全部经济活动就类似于一部机器,劳动者个体则相当于这部机器上的一个部件或螺丝钉。在知识经济活动中,一方面因开拓、创新成为主题与基调而必然强调差异性、独创性、非常规性与个体性;另一方面因知识的生产有赖于人类知识的积累与多种知识的交融、综合,又必然强调协作性、互补性、综合性与群体性。知识经济活动所内涵的这一个体性与群体性的矛盾,必然要求劳动者个体间的结合方式发生不同于工业经济活动的变化。在新的结合方式下,劳动者必须具有充分的独立性、机动性,与此同时,个体之间又必须能够彼此沟通,相互配合,表现出高度的整体协调性。

第四,有序性与无序性的矛盾。工业经济活动是严格有序的,甚至严格到操作者必须按事先设计好的规范与程序来动作。知识经济活动则不同,虽其整体活动表现出高度有序性,但其个体活动却具有很强的不确定性、非规范性与无序性。正是因为存在这种不确定性、非规范性与无序性,才使个体有可能去探索、去开拓、去创新。知识经济活动所包含的这一整体有序性与个体无序性的矛盾,也必然要求知识经济的组织形式发生不同于工业经济组织形式的变化。

第五,刚性与柔性的矛盾。在传统的工业经济活动中,由于知识的含量较低,技术更新周期较长,活动的内容、方式、手段的变化节奏较慢,所以,某种经济组织一经形成,便具有较大的稳定性或刚性。而在知识经济中,知识的高投入必将导致技术更新周期缩短,活动的内容、方式、手段的变化节奏加快,并要求经济组织形式发生适应性的变化。如果说使经济组织形式具有一定的稳定性、刚性,是包括知识经济活动在内的任何经济活动得以进行的一般前提的话,那么,使经济组织形式同时又具有较大的可塑性和柔性,则是推动知识经济持续发展的特殊的条件。

第六,流动性与非流动性的矛盾。除土地、房屋等不动产外,作为动产的经济资源均含有流动性与非流动性的矛盾。流动性,是指作为动产的经济资源所具有的空间位移性。非流动性,则是指作为动产的经济资源发生空间位移时因遇到阻力而导致流动性或部分流动性的丧失。知识作为动产的一类,尽管在流动过程中也会遇到一定的阻力,但相比非知识性动产所遇到的阻力却要小得多,流动性也要强得多。知识性动产与非知识性动产在流动性方面所具有的显著差异,也会对知识经济组织形式产生重要影响。

第七,自主性与控制性的矛盾。在工业经济活动中,劳动者个体从属于机器体系,其活动处于完全的受控状态,不具有自主性。而在知识经济活动中,一方面劳动者个体的自主性大大增强,另一方面为保证系统目标的实现,又需要对自主进行的个体活动进行有效的调节与控制。使个体自主性与整体控制性这一矛盾得到妥善解决,同样是进行知识经济组织设计时必须重视的。

二、知识经济组织代化原则

基于对经济组织优化一般要求的认识与对知识经济内涵特殊矛盾的分析,笔者认为,在进行知识经济组织设计时应遵循以下原则:

第一,高运行效率原则。判断某一知识经济组织形式是否合理,首先应看其是否有利于知识经济活动高效率运行。知识经济活动效率的高低主要取决予以下因素:一是实现知识资源与其他资源在系统内外合理配置的机制是否健全;二是促使各种资源充分发挥其潜能的机制是否健全;三是管理体制、管理方式、曾理机构的设置是否合理;四是系统的各个组成部分是否协调。

第二,低运行成本原则。某项经济活动的高效率如果是以高成本来支撑的话,那么这种高效率则可能是无利可图甚至是得不偿失的。因而在进行知识经济组织设计时,不仅要坚持高运行效率原则,还要坚持低运行成本原则。知识经济运行成本,主要包括以下项目:一是各种经济资源在结合过程中所发生的内耗;二是管理、协调费用;三是激励、监督成本。在上述3项成本中,第一与第二项通常是此消彼长的。坚持低运行成本原则,并不是说应使知识经济活动运行成本的各个组成部分均处于最低点,而是说在知识经济活动效率既定的前提下,应使其总运行成本最小,亦即使知识经济活动的净产出最大。

第三,主体性原则。在传统的工业经济活动中,人从属于机器,主体受制于客体。因而在进行工业经济组织设计时,首先考虑的是机器体系与工艺流程的需要,而不是主体的需要,对物的组织被置于第一位,对人的组织则服从于对物的组织。从这种意义上说,工业经济的组织原则是客体性原则,而不是主体性原则。而在知识经济活动中,主体的创造性、自主性、个性发挥着主导的、关键的作用,是主体支配客体,而不是客体役使主体。因而在进行知识经济组织设计时,首先考虑的应是如何才能满足主体进行自主性、创造性工作的需要,如何才能为主体充分展现其个性的魅力与进行多样化的工作提供广阔的空间。也就是说,知识经济组织设计遵循的原则应是主体性原则,而不是客体性原则。

第四,弹性原则。如前所述,知识经济包含着有序性与无序性、刚性与柔性的矛盾。为使这些矛盾得到妥善解决,必须使知识经济组织具有较强的弹性。具体说来,一是要使其具有较大的自由度与包容性;二是要使其具有广泛的适应性;三是要使其具有较强的可调整性;四是要使其具有较大的灵活性。

第五,开放性原则。知识经济领域是高度开放的领域。与物质、能量通常是单向直线式流动不同,知识的流动通常是双向并呈辐射状的,知识经济网络由此交织而成。知识经济网络不存在固定的边界,随着认识的深化与新认知领域的开辟,其网线必然越来越密集,其边界必然越来越拓展。基于这一特点,在进行知识经济组织设计时必须坚持开放性原则,应使所设计的组织具有不断拓展自身边界与最迅速、最充分地与外界进行知识信息交流的能力。

三、知识经济组织架构特点

知识经济活动是知识的生产活动、流通活动、分配活动与消费活动的总和。由于篇幅所限,本文仅对知识生产的组织主体与组织形式作—剖析。首先探讨—不知识生产的组织主体安排。

知识包括基础知识、应用基础知识与应用知识3大类。与其对应,知识生产也包括基础知识生产、应用基础知识生产与应用知识生产3大组成部分。因基础知识生产只具有外部经济性,不具有内部经济性,其产品是典型的公共产品,故只能由国家出资举办研究机构按非商品生产的形式来进行。

应用基础知识,一方面因其消费具有非排他性、非竞争性,故可被归入公共产品之列;另一方面因其应用范围与应用者集合可大体确定,从而可借助一定形式将其外部经济内部化,故又具有私人产品的性质。应用基础知识的这一双重属性便决定了对其生产组织主体安排可作如下选择:或者由国家出资设立研究机构作为公共产品来生产,或者由私人出资设立研究机构作为私人产品来生产,或者同部门、同行业的企业共同出资作为准公共产品来生产。

第一种形式的不足之处在于:一是应用基础研究资金全部由国家来提供,难免使国家财政不堪重负;二是应用基础性研究成果的使用者一般是特定部门或特定行业,此类事业若由国家来举办,便可能因无法清楚地把握需求及其变动状况,使供给结构与需求结构难以吻合。

第二种形式的不足之处在于:一是研究成果的需要者有可能因自身财力限制而无法取得研究成果的使用权;二是某些耗资巨大的应用基础研究项目有可能因举办者财力不足而无法进行。

第三种形式,既不存在第一种形式的不足,也不具有第二种形式的缺陷,它可以灵敏地适应应用基础研究的需要及其变化,可以在不加重国家财政负担的情况下保证应用基础研究有充足的资金来源,还可以使研究成果得到广泛的利用,因而,在笔者来看,不失为一种最适合于应用基础研究进行与发展的组织主体安排。

应用知识,可进一步被区分为常规知识与非常规知识。与此相应,应用知识的生产也可被分为常规知识生产与非常规知识生产。因常规知识是在某实践领域被普遍应用与反复应用的知识,故可通过数据化与编程将其转换为计算机语言,对象化为计算机功能,使其得到更为广泛、更为经济的利用。非常规知识生产包括非常规技术生产与非常规经验、技能生产两部分。其中的非常规技术生产,或可由独立于企业之外的研究机构来进行,或可由企业成立研究机构或组织专职研究人员来进行。作何选择为宜,则主要取决于企业的财力与其对非常规技术的需求状况。财力雄厚且对非常规技术需求量大的企业,一般可自行设置研究机构或安排专职研究人员进行非常规技术研究;财力单薄且对非常规技术需求量小的企业,则直通过外购方式或吸收无形资产投资的方式来满足自身对非常规技术的需要。非常规性经验与技能,因只能通过劳动者干中学来获得,故其生产无法通过设置研究机构或安排专职研究人员来进行,而只能通过优化劳动组织形式,充分调动与激发劳动者于中学的热情来进行。

关于知识生产的组织形式或组织方式。按照雷蒙德·E·米尔斯与查尔斯·C·斯诺的观点,工业经济时代最具典型意义的经济组织形式是出现于19世纪末20世纪初的功能型组织形式。这种组织形式的基本特征是等级制,通过专业分工系统逐层向上,从一种标准化工作过渡到另一种标准化工作,再通过自上而下的命令链,对整体活动逐级进行指挥、控制与协调。随着知识尤其是特殊性专业知识成为企业资源的核心,功能型组织经过部门型组织、矩阵型组织的短暂过渡,于20世纪80年代演变为网络型组织。笔者认为,网络型组织区别于功能型组织的主要特点是:

第一,以团队为基本组织单位。现代知识经济活动是以团队为基本组织单位来进行的。这些团队相互关联,按照若干基本组织原则,通过灵活的、强大的交流网络彼此协调,不存在集权控制,其团队的组合不是固定不变的,而是随着工作目标、工作任务的转换而变动的,故团队组合又被称为不规则型企业。在不规则型企业中,每一个组成部分都是独立的,能够自主决策的,同时又在更大的范围背景条件下存在,并须遵守这种背景条件,以达到自治与协调的高度统一。这种以团队为基本单位的网络型组织显然能最有效地利用知识,最迅速地积累与创新知识,最大限度地调动组织成员的积极性与创造力,最充分地展现个性的特点与最迅速地对外界变化作出反应。

第二,职位权威让位于知识权威。维娜·艾莉在其所著的《知识的进化》一书中谈到,在与功能型组织共生的官僚制度中,你拥有的职位决定了你的权力,存在的是职位权威。但在网络型组织中,权力来源于你所掌握的知识与所了解的人,存在的是知识权威。这种权力结构的变化,意味着知识开始在经济活动中占据支配性地位,成为主导性力量。

第三,组织边界可以无限拓展。在功能型组织中,由于权力体系是按照等级层次构造的,所以组织的规模或边界必然要受到合理管理幅度的限制。在网络型组织中,不存在集权控制,因而组织的规模或边界也就不会受到合理管理幅度的限制,随着新的知识供给单元或知识消费单元的出现,网络的边界必然向外拓展与获得不断递增的知识规模效益。

第四,联合成为主流。在采用功能型组织形式的场合,竞争往往以获胜企业兼并失败企业而告终,被兼并者丧失了它的独立性。而在采用网络型组织形式的场合,竞争的结果则通常是竞争双方达成联合的协议。与兼并不同,联合意味着在继续保持双方独立性的前提下实现双方的相互配合与协同动作,这无疑是实现竞争双方知识资源交流与共享的一种最有利的组织形式。

第五,信息主要是横向流动。在以等级制为特征的功能型组织中,为满足集权式管理的需要,信息主要是纵向流动或纵向传递的。而在网络型组织中,由于团队之间主要通过彼此的沟通对话来协同动作。所以信息主要是横向流动或横向传递的。以信息横向流动为主的网络型组织可以使信息知识资源得到更为迅速、更为充分、更为经济的利用。

第5篇:无人机原理的基本知识范文

一、基于无形资本循环理论的科研院所知识产权财务管理框架

(一)无形资本循环理论 理论上可用马克思的无形资本循环理论来解释知识产权财务管理原理。马克思理论认为,资本处在一个动态的循环过程之中,而这一过程主要包括前期资本获得、中间环节的产品生产和最终的销售三个环节。其中,前期资本的获得是资本的购买阶段,表现为货币资本,中间环节的产品生产则带来的是生产资本,末端的产品销售则是生产出商品资本,并且商品资本经过交换得到货币资本,此时的货币资本被再次投入到新的一轮资本流动之中,从而形成了资本的循环过程。如图1所示,任何社会生产都是以货币资本(G)为起点,以货币资本(G’)结束。“G-W-W’-G’”公式表明货币资本经过生产要素的取得和产品的生产到最终收回货币资本的全过程。从本质上讲,资本到资本的循环是一种价值增值过程。知识产权作为一种在资本循环过程中不可或缺的生产要素,同样经历着价值增值过程。

(二)知识产权财务管理框架 通过研究资本循环过程,可以获得关于知识产权财务管理的基本框架,即知识产权财务管理从知识产权形成和运用的全过程出发,以价值增值为最终目的。具体包括:首先,要建立知识产权开发、运营、转化的科学体系。知识产权或者说无形资产在生产过程中不仅与实物资产不断发生相互作用,同时还具有其独特性。无形资产在资本循环过程中起到催化剂和剂的作用,使实物资本的功能得到更好地发挥,无形资本经营的效率和效果会严重影响实物资本的使用效率,并最终对组织的生产效果、投资收益起到决定性作用。所以,如果只把实物资本运营纳入组织财务管理的范围却忽略无形资本,显然无法促使投资者和管理者取得投资收益和进行资本管理的目标的最终实现。其次,重视知识产权成果转化环节,加强成本核算。资本循环过程意味着旧的循环的结束伴随着新的循环的开始,也暗含着生产的前提条件是消费。现代社会中,公司的根本目标是获取利润,利润的获取又以商品销售为前提,因此科研院所在进行科研立项时要面向市场、面向经济建设,契合社会前行的需要。为了达到获取利润的目标,科研院所必须在做好成本核算、缩小成本的同时合理分配科研资源。一方面,成本核算的准确与否决定了科研经费的利用是否清晰、可靠,确定了财务管理的基础,同时为知识产权价值测算提供参照。另一方面,合理分配资源有利于充分发挥科研院所科研人员和资源的效率,提高研发速度及研发效果,促使成果的高效转化。资本循环过程表明,知识产权财务管理意味着将知识产权研究开发、成果转化、运营管理与财务管理基本理论相结合,使科研经费得到充分利用,提高科研成果转化率,充分发挥知识产权的能动作用,促进社会生产的发展。知识产权作为一种无形资产具有与实物资产完全不同的性质,加上各科研院所的体制不一样,造成科研院所知识产权财务管理在理论和实际操作上具有独特的表现,财务管理系统的建立也必须综合考虑这些特点的影响。

二、科研院所知识产权财务管理特征

(一)财务管理目标多样化 针对科研院所的特殊条件来解决知识产权的财务管理是研究机构知识产权财务管理的最终目的,对研究机构而言,必须要遵循价值最大化这一基本条件。财务管理目标的落脚点和所有财务活动的目的是评价的基本标准是否合理的决定性因素。为了使财务管理有清晰的条理,就要保证财务管理目标与本科研院所的优势资源相匹配。然而各科研院所的科研实力和体制特点各有不同,从而导致科研院所知识产权财务管理的侧重点有所不同,必须结合自身的实际情况和市场走向确定适合本科研院所的财务管理的最终目标。

(二)财务管理时空有限性 首先,知识产权的定时性是指它具有保护的预定期间。知识产权是严格受到法律保护的,关于保护期限的长短,各国法律条文有若干规定,这些规定可能相同,也可能不一致,通过参加一项国际协定或国际申请,知识产权才具有接受一定保护期限的权利。其次,知识产权还具有空间限制,这是指只适用于地理区域的承认和保护。如果不通过签署国际公约、协定,作为本国知识产权只是在本国的范围内而非全世界范围内受法律保护的权利。

(三)收益与风险共存 无形资产财务管理具有很大风险是因为科学研究未必都能产生成果,及时获得成果也未必就一定能带来经济效益,这就造成知识产权项目的开发相比一般资产可能会带来更大的损失。但由于知识产权受到法律保护具有垄断和专有的特点,一旦知识产权开发成功并投入生产运营,便会带来巨大的社会与经济效益,可以使一个组织引领行业的发展,占领巨大的市场份额,取得优异的市场表现。

(四)价值计量方式多样 在我国现行的科研所管理体制条件下,各科研院所的财务管理侧重点各有不同,既有面向市场也有满足宏观调控。这就使各科研院所乃至其内部都会采用各不相同的成本核算和分摊方式,难以统一评定申请获得的科研经费是否得到充分利用。而且无形资产的研发受到不可控制变量的影响非常大,各变量对研发活动的影响因子也不尽相同,难以预测变量对研发活动的最终影响,很难对知识产权研发所需经费、时间、物料做出精确的预测,使得知识产权价值计量时很难有可信的参照,甚至会导致虚报经费、挪用经费的事情发生,大大降低科研经费的使用效率。

三、科研院所知识产权财务管理现状分析

(一)科研院所知识产权财务管理现状 我国非常重视科研院所的建立,从建国开始科研院所就为国家安全、宏观战略的实现提供了坚实基础,至今仍然是国家知识产权开发的最主要贡献者。从上世纪90年代以来,为了进一步提高科研成果的转化,重复投入了大量人力物力资源建设各科研院所,并聘请国外有经验的管理者为科研院所的管理提供经验。在这种政府支持的背景下,最近几年国内科研院所的实力已经得到了很大的提升,为国家知识产权战略执行夯实了基础。然而,国内的研究机构对绝大多数无形资产的财务管理只是处于萌芽期,实际执行少之又少。对于无形资产的管理观念和建设投入非常淡薄,从科研立项到项目进行再到最后的成果转化,各种问题层出不穷,诸如经费没有充分运用,无形资产权利归属界定模糊,利益分配机制不健全等问题比比皆是。所以,科研院所加强制度建设,并促进知识产权的规范研发、有效使用、合理运营、成果转化,对科研人员提供适当的激励,使科研立项高效地进行已经变得迫在眉睫,以下两方面的问题尤其需要国内科研院所提高注意:

(1)知识产权财务管理观念缺乏。建国以来,科研院所经过了复杂的成长过程,科研项目的开发体制也曾经历曲折道路。由于科研体制改革尚不完善,至今科研院所仍然不可避免的带有原来计划体制下的效率低、搭便车的毛病。许多科研院所没有建立完善的财务管理系统,科研项目的开发得不到精确的控制,成本计算也并不准确,科研成果的转化也存在许多不合理的地方,与显示的财务体制相分离。

(2)研发项目经费使用效益偏低。目前,科研院所经费都是以财政拨款为主,各科研院所为了保证机构的正常运行和本机构内科研项目的正常运转,对申请到的科研费用不可能主动有结余上交国家。为了保证下一年仍然有科研经费财政拨款,必须通过各种手段使用经费,如:将不相关的长期待摊费用计入科研项目研发费用,以不合理的价格标准多计研发支出等。这些不合理的操作使得国内科研经费没有得到充分利用,科研院所的制度建设让人堪忧,更严重的是这会影响到人才的培养和国家知识产权战略的执行。

(二)知识产权财务管理问题的原因分析 导致上述问题产生的原因纷繁复杂,但从财务管理视角来看,主要存在以下三个方面原因:(1)管理制度的束缚。目前我国的基础研究和应用研究经费主要采用计划额度的方法。其中科研经费管理方法是,各科研单位在科研项目结题后必须将剩余的经费上交财政或者用于申请其他科研项目立项。这种管理办法在建国初期国内资源紧张的条件下的确发挥了很大的作用,减少了经费的浪费。然而在当前市场经济模式下则存在很大的道德风险,实际上,很多科研院所会想方设法使用剩余的科研费用,如虚报、多列,最终无法使科研经费充分利用。(2)信息不对称。信息不对称在知识产权项目研发中表现为逆向选择。效率高的科研院所没有得到科研经费,而效率相对较低的科研院所却得到了较多科研费用,这就导致经费配置效率低下。国内各科研机构存在体制、地域、实力等方面的差异,而上级主管部门无法做到对科研机构的实施监督,不能充分了解其具体情况,不可避免地导致科研经费没有全部发放给科研能力相对强的科研机构,长此以往,许多实力强的科研单位积极性和实力逐渐下降,致使科研费用的使用效率不断降低,这种影响是非常巨大的。(3)现行财务制度的制约。由于知识产权并不属于科研机构财务报表上报项目,甚至管理机构都不会进行登记,因此从科研机构的财务报表无法了解机构的财务现状、现金流量以及知识产权的真实状况,而且由于遗留下来的各种原因,科研机构还拥有许多账外无形资产,进一步增加了科研机构无形资产真实情况的复杂性。另外由于缺乏公开信息和公开交易,对知识产权的开发成本、市场价值、风险级别也无法进行准确的计量和确定。

四、科研院所知识产权财务管理创新:无形资本循环增值

(一)培养财务管理观念,建立财务管理制度体系 为了提高对知识产权的财务管理水平和能力,科研机构要投入资源培养知识产权资产财务管理的观念,尤其是要注意对科研机构管理层的观念的培养。科研院所的财务管理包含很多方面且有主次之分,但必须要注意把知识产权研究的管理摆在重要位置。科研机构的主要资产是各种无形资产,为了加强知识产权和资金使用效率的发挥和维护,需要更加注重研究开发、成果转化等过程管理体系的建立和财务系统正常运行,保证资产入账成本计算正确。研究开发项目的最终成果是各种知识产权和专利权,每一项科研成果的开发就相当于企业每一种新产品的生产。与市场条件下的企业类似,科研院所财务管理也要具体到每一项科研项目,加强对各项研发项目的预算控制管理、成本控制管理、费用归集标准的建立、价值评估标准的建立、成果转化、利益分享机制的完善,保证所有科研项目的研究开发全过程都能得到全面的监督,使科研经费发挥最大的作用。为了使财务管理正常进行,必须要建立一套独立于研究机构的其他财务体系,充分反映知识产权的管理系统,将各个科研项目的具体情况,如项目负责人、经费使用、开发进度等信息全面计入系统中,实现无形资产的动态管理,最终使财务报表能充分反映科研机构无形资产的财务情况,提高科研机构财务管理水平,促进科研机构的技术创新能力。

(二)控制科研项目开发成本 对科研项目的开发成本进行系统控制,就是要协调项目开发过程的资源分配,建立成本归集标准,减少开发项目的损失,最大化科研经费的使用。对成本进行系统管理需要在研究开发项目的财务核算基础上,根据不同类型开发项目的特点采用动态优化的方法对实体资源、人力资源、技术实力、科研经费进行合理配置,使资源得到高效率的使用,从而降低成本,使知识产权的开发形成一个动态的优化工程。具体而言应按照图2所示进行:

(三)创新科研成果收益分配机制 与企业类似,科研机构在进行无形资产开发过程中也存在许多利益相关团体,而且每个利益相关者的要求不同。但必须注意,企业财务管理强调管理层必须以公司利益最大化和实现长远发展为最高目标。各利益相关者是在实现总价值最大化的基础上进行利益分享的。为了使科研机构的科研成果得到更高效的转化,同时也为了提高科研人员进行科研的积极性,科研院所需要在知识产权系统管理的基础上,首先建立一套合理的成果转换机制,使科研成果发挥最大的市场价值;其次,由于知识产权开发过程具有其特殊性,现行的按劳分配过程并不一定非常适合,因此需要采用多种方法建立利益共享的制度规范,以确保科研人员能参与成果转化后的利益分配,有效促进科研人员进行更多的价值创造。

(四)结合科研管理,建立财务预警机制 科学技术的进步让科学研究技术手段不断改善,过程变得越来越复杂,科研风险也越来越大,风险管理显得尤为重要。如果不对科研项目的财务风险进行有效控制,研发过程就难以顺利进行,高效的财务管理也就不可能。因此,需要将财务预警机制引入科研机构的财务管理中作为风险控制的重要手段。首先,在科研立项时要评估科研项目的可行性和资源的可获得性以保证项目能够完成;其次,要在知识产权动态管理的基础上对开发过程进行跟踪评价,如果发现继续进行研发的机会成本超过某个上限,应立即停止开发过程;最后,在成果转化时,要合理评价市场价值以保证成本能得到弥补,减少科研损失,最终实现价值最大化。

(五)建立系统的绩效评价标准 知识产权的开发最终是为了实现一定的目标,如:实现一定的经济利益、社会影响。但目标是否实现还必须结合一定的评价标准,因而需要结合特殊的目标、采用科学的方法,如层次分析法来建立系统的评价体系,对知识产权的开发进行合理的评价,对科研人员的工作进行科学的绩效考核,促进知识产权的成本管理、人才培养、经费的科学使用,提高科研资源的合理配置,并最终促进知识成果的转化和市场价值的实现。

(六)提高内部审计质量 长期以来,科研机构无形资产占用、转卖、流失的情况屡见不鲜,为了加强无形资产的管理,防止资产的流失,科研机构还需建立内部审计制度,提高内部审计质量。审计还能提供知识产权管理和使用信息,对帮助无形资产价值计量有重要作用。科研机构的内部审计应该结合科研单位制度和资源的特殊性,以每一项无形资产为具体审计对象,借鉴企业的内部审计经验对机构的知识产权和科研项目进行系统审计,加强对知识产权的监督管理并促进对科研项目的财务管理。在进行内部审计时,最重要的就是确定无形资产的数量和价值,可采取以下步骤:对会计账簿和财务报表进行审查;检查是否有知识产权存在表外而没有计入到财务报表,如果有则要继续审查;审查表内表外正在开发过程的科研项目是否都准确入账。目前国内科研立项漏洞百出的另一原因就是违规成本低,因此科研机构在规范内部审计,提高审计质量的同时,还要建立一套奖惩标准,提高违规成本。对表现优良的科研机构、科研人员进行适当的表彰,对违法违规的科研机构、科研人员应予以重罚,规范科研工作的标准,减少科研机构无形资产流失。

(七)完善知识产权法律制度 首先,国家应从宏观层面加强完善知识产权的法律法规,保证知识产权权利的实现。国内知识产权研发状况不佳的主要原因就是知识产权在产出后得不到保护,致使科研人员的积极性大大降低。为了实现知识产权战略,国家必须加紧建立完善的知识产权制度,保护知识产权所有者的权利,规范知识产权转让、交易等各方面的标准。其次,科研院所为了对知识产权进行系统管理,也必须结合其机构特点、专业背景、人员配置等完善知识产权管理制度,不仅包括财务方面的制度建设还要将人事变动、产权转化等纳入制度体系的建设。由于知识产权比有形资产具有更加独特的地方,因此对知识产权的管理人员也有更严格的要求,科研单位必须在人才引进、人员培训等方面有系统的规定,以提高单位的管理水平。

参考文献:

[1]韩刚:《无形资本理论与国有企业的制度创新》,《理论导刊》2001年第5期。

[2]葛家澍、杜兴强:《无形资产会计的相关问题:综评与探讨 (上)》,《财会通讯》(综合版)2004年第9期。

[3]牟小容:《我国研究开发费用会计规范的变迁分析》,《中国管理信息化》2009年第22期。

第6篇:无人机原理的基本知识范文

【关键词】高职 无机化学 教学问题 改革措施

《无机化学》是高职化学、化工、制药及生命科学类专业的重要专业基础课,其教学质量直接影响到学生后续专业课程的学习和综合职业素质的提高。为更好地实现专业人才培养目标,我们有必要审视高职《无机化学》教学中存在的问题,并结合对问题的剖析提出切实可行的改革措施。

一、高职《无机化学》教学存在的问题

高职《无机化学》教学的主旨是积累化学知识和科学素质,培养高技能的生产一线应用型人才。由于受传统普通高等教育的长期影响,高职《无机化学》教学定位不明,与课程标准和人才市场的要求还存在很大差距,表现出诸多不容忽视的问题。首先,教学理念落后,拘泥于传统人才培养规格,对教育部强调的“高职教育必须以就业为导向,以培养生产、服务、技术和管理第一线的高级应用型人才为目标”的教学指导方针认识不够透彻,忽视了人才培养与社会需要的对接。第二,教学内容陈旧。教学中过多关注学科的理论性、系统性,教学体系主要是围绕物质结构基础知识、化学热力学与动力学基本原理、化学“四大平衡”计算等展开,对化学领域的新理论、新知识、新技术以及化学原理与方法在化工领域的应用等涉及较少。第三,教学方法僵化。教师的“填鸭”式教学使得学生的学习和思维都是按照教师的意图完成,形成了以教师为本位的师生关系和教学关系。特别是缺乏高职教育必需的实践性教学,无法让学生了解企业和社会,严重制约着学生动手能力和以所学知识解决实际问题能力的培养。第四,教学评价单一。以书面笔试为主,以终结性评价为主,评价的对应性和激励性不足,难以很好地体现评价在基本知识与基本技能、过程与方法、情感态度与价值观方面的“三维”要求。

二、高职《无机化学》教学改革的有效措施

针对高职《无机化学》教学存在的问题,我们要以现代教育教学思想和学生就业导向为指南,积极探讨富有建设性的有效改革措施。

1.优化教学理念

为了培养学生的职业适应性,使学生能够在竞争日益激烈的就业市场占得先机,高职《无机化学》教师必须遵循教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》,研究社会职业岗位要求,明确高职教育是就业教育这一大前提,积极优化自己的教学观念。要清醒地认识到对于高职学生而言,较强的实践能力和动手能力是他们的主要就业竞争优势。只有摒弃理论教学占主导地位的教育理念,以够用、实用为原则,不过分追求课程理论的高深性,重视校内学习与未来实际工作的对应性,通过工学结合培养学生的动手操作技能。

2.调整教学内容

高职《无机化学》是一门理论与实践并重的基础性课程,要让学生获得未来职业岗位必需的知识和技能,教师应该对通用的教材内容进行梳理,在教学内容安排和处理上打破统编教材的设置与结构,以少、精、新为原则实施教学内容的调整。具体内涵包括:①以介绍《无机化学》与学生所学专业的密切关系,激发学生学习的积极性。②适当增删组合教学内容,强化教学针对性。如将原子、分子结构、化学键和配位键理论放在一起讲;介绍热力学平衡理论时,删掉高中学习过的平衡移动内容;将酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡和配位平衡整合在一起。③增加与学生所学专业有关的《无机化学》研究新成果,确保学生专业素质与岗位新需要的有效对接。

3.改革教学方法

现代职业教育以建构主义教学理论为指导,强调教学的重点不是知识的传授,而是学生自主获取知识能力的培养。这就要求高职《无机化学》教师在教学中能动地改革教学方法,积极采用行动导向教学法(以真实或模拟的职业工作任务为导向,学习课程知识,形成职业能力)、案例教学法(通过剖析无机化学案例,让学生把所学知识应用于专业实践活动中,提高学生的发现问题、分析问题和解决问题能力)、项目教学法(师生共同以某一生产项目为依托,将教学课题的理论与实践结合在一起)等教学方法,构建起“以学生为中心”的新型教学模式,突出教学过程中的学生主体地位和实践能力培养。

4.创新教学评价

高职《无机化学》教学评价不仅要关注学生对基本知识和基本技能的掌握,更要对学生的学习状态、情绪表现、学习态度、情感意识、意志品质等非智力因素进行科学的判断。要做到对学生的全面、公正、客观的评价,在评价方式上就应有所创新。要本着欣赏、发现和激励的原则,运用理论考试与实践操作相结合、过程评价与结果评价相结合、定量评价与定性评价相结合、教师评价与学生自评相结合等多种方式。使教学评价有针对性、贴近学生心灵,在教学评价导向功能、诊断功能和激励功能的完美发挥中促进学生职业素质的提高。

立足于求职就业导向的高职《无机化学》教学有其自身特有的规律,认识和发现这一规律是每个高职《无机化学》教师必须面对的重要课题。我们要明确教学中业已存在的问题,瞄准市场需求,本着够用为度、应用为主、加强针对性和实用性的原则,在教学理念、教学内容、教学方法和教学评价等方面进行不断的改革。努力使自己的教学鲜活、精彩、灵动,切实推动学生职业素质和就业能力的稳步提升。

【参考文献】

[1]李双妹.高职院校《无机化学》课程改革的探索与实践[J].新课程改革与实践,2010(05).

第7篇:无人机原理的基本知识范文

关键词:案例教学法;ZigBee技术;应用型本科;情境教学

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)29-0153-03

1概述

2010年以物联网为代表的信息网络成为我国五大新兴战略性产业之一,万物互联、物联网平台是2016年的世界十大战略科技趋势,培养创新技术人才的各大高校积极响应,近5年先后有上百所学校开设了物联网工程专业。

物联网交叉了多种学科,聚合集成了各类信息技术,是计算机、通信、电子信息、测量控制等多学科技术的融合创新应用,社会需要从事物联网领域的设计、综合分析及系统开发方面的专业技术人才,作为培养物联网工程师的应用型地方本科院校,如何在课程教学中培养学生的工程实践能力是一个永远的课题。

“ZigBee网络原理与应用开发”是物联网工程的专业核心课程之一,学习无线传感网的基本概念、组成原理、网络结构和开发方法,实践各种自然信息的感知、处理到传输、反馈控制等构成无线传感网系统工程的设计方法,课程不但具有高度的抽象性,并具有很强的实践性。本文结合自己的教学经验,就应用型本科“ZigBee网络原理与应用开发”课程的教学改革与实践提出一些自己的想法。

2提高教师专业素养

师者,传道、授业、解惑也。教师是教学活动的直接实施者,优秀的教师专业素养是提高教学质量的必要条件。高校教师的教学具有专业化、个性化、领域化的特点,教师首先要对本学科领域的知识有全面的了解,熟练掌握本专业的知识,了解教学课程涉及的前导课程和知识基础,同时不断学习更新知识,接受新的专业前沿。

“ZigBee网络原理与应用开发”是无线传感网中的一种短距离通信,学科知识包括通信原理、无线传感网原理、传感器技术、程序设计和物联网工程规划,课程开设的基础课程是“C程序设计”、“传感器技术”、“单片机技术及应用”和“通信原理”,教师应该对ZigBee网络原理课程所涉及的学科知识有较好的掌握,对涉及的知识及相互关系能融会贯通,对本课程与基础课程之间的知识衔接、课程在物联网专业中的地位、学生的培养目标有深刻的理解。同时课程的应用性实践性要求教师有一定的科研能力,有一定的物联网工程实践经历和经验,有无线传感网的设计能力和开发能力,这些能力的培养和具备将有效的帮助教师对课程相关知识的理解和应用,在授课中能有理有据,更好的提升教师的授课水平和能力。

3重组课程教学内容

教学的目的是培养学生的认知能力、融合不同课程和专业知识的连接能力、将知识应用在各种社会需求的创新实践能力,能力的培养来自课堂教师的潜移默化。教师授课不是专业知识简单的展现,不是书本知识的重复播放。

“ZigBee网络原理应用开发”课程选用了清华大学的“Zig-Bee技术原理与实战”,教学内容主要包括无线传感网基本工作原理、zigBee无线传感网络通信标准、ZigBee常用射频芯片应用、ZigBee技术软硬件开发环境平台、Z-Stack 2007协议栈架构及应用实践、ZigBee技术的应用实例,书本内容理论结构严谨丰富,实践应用相对介绍的较简洁。对于地方性应用型本科高校,要注重学生实践能力,学校的培养目标是培养基础知识全面、实践操作能力强、专业技能优秀、应变能力和适应能力强,能够满足社会对于物联网工作岗位实际需求的实用性专业人才,对于这种应用型人才的培养教学应有别于研究型人才的教学,教学内容应在理解理论的基础上更偏重于应用实践,因此课程内容的学时分配做出相应调整。课程教学学时数为48课时,42个理论课时,6个实验课时。理课时分配为无线传感网基本工作原理3课时,主要讲授无线传感网的组成、关键技术、ZigBee技术的基本理论和概念;zigBee无线传感网络通信标准安排11课时,主要讲授IEEE的802.15.4标准和ZigBee协议的网络应用层规范,理清协议各层的功能、结构、信息传输的运行机理等基本原理内容,对于具体的各种原语应用做了较大的删减;将教学重点放到了ZigBee常用射频芯片应用、ZigBee技术软硬件开发环境平台、Z-Stack 2007协议栈架构的应用实践、ZigBee技术的应用实例等这部分内容的教学中,加强了作业、课后实践项目、阶段性考核(占20%)、课内实验、期末考核,课内实验考核实验的准备和资料查阅、实验的操作和编程应用、问题回答和实验报告的撰写三部分,占20%,期末考核采用开卷考试,考核内容以应用为主,合理安排各部分的分值比例,期末考试只占总成绩的30%,避免“一考定输赢”的情况。这种考核方式使得每一部分都很重要,考核内容全面综合,改变了学生到期末才学习的恶习,也使得考核更趋合理,学生可以了解自己的学习状况,并有督促学生学习的作用。

第8篇:无人机原理的基本知识范文

一、计算机教育当前的现状

目前中等职业学校计算机教育一般都具有多种教育层次。在非计算机专业中计算机课程作为基础课与语文、数学等基础课程相提并论;而在计算机专业中开设的计算机课则比较繁杂,如Visual BASIC语言、微机维护维修、操作系统、微机原理等。多年来计算机教学基本上是凭着教师的能力或热情进行的,教学上并没有一个清楚的定位。一方面,所开设的计算机课大多数学生都只学了一点皮毛,教学效果并不理想;另一方面,市场急需的计算机人才却很难找到,使学校在适应市场的过程中十分被动。

二、计算机教育的定位

中等职业学校计算机教学如何定位的问题,实际上就是中等职业学校计算机课程如何设置的问题,因为课程的设置决定了教学的定位。不少计算机教师对此持有不同的看法。争论的焦点主要有如下几点:

1、职业学院计算机专业要不要开设计算机难度较高的语言课。

2、要不要讲授计算机最底层的技术原理。如果开,应该占多大的比例,如果不开,计算机又应开设什么课程。

主张开设计算机语言、讲授计算机最底层的技术原理的教师认为:尽管计算机语言、计算机的原理对职业学院的学生来说实用性不大,也无助于他们就业,但开上述课程可以培养学生程序思维能力,使得学生在学习其它应用软件时能举一反三。

而主张不开设这些课程的教师则认为:学计算机语言、计算机底层原理没有用,理由是:

1、职业学院培养的方向是技术工人,是应用人才,教学的目的是学以致用。

2、职业学院学生的文化理论知识比较薄,由此思维能力、逻辑推理能力、分析问题、解决问题的能力受到了一定程度的限制。而计算机语言,要有相当的数学基础。尤其是计算机的基本原理,不但要求学生有深厚的数学基础,还要有扎实的物理基础;为了开好微机原理课,往往要开设足够课时的电工基础课、电子技术等课程,而这些课程学生实际接受起来又很困难。因此上这些课程时,教师差不多是在自言自语,下面除个别学生听课外,绝大多学生既无心听也听不明白。

3、现在不少中等职业学校计算机专业学生的通病是:动手能力弱,接受新知识的能力弱,没有"学会学习"。而对计算机专业学生来说这些弱点却是致命的。这都是由于过于偏重理论造成的。

三、计算机教育的设置

上述观点中本人倾向于后者,主张"学以致用,急用先学",但并不能简单地把识分为有用和无用。笔者认为最重要的问题并不在于这个那个知识有无价值,而在于它的比较价值。计算机课程的设置,自然应考虑哪些课程对学生比较有价值,而非课程本身的价值。

那如何进行课程设置呢?笔者认为应从如下几方面进行考虑:

(一) 职业学校学生的特点:中等职业学校学生综合素质较差,学习内驱力弱,认知水平和能力弱都是我们要面对的现实。求知欲源于对知识本身的兴趣,满足这种动机的是知识的实际获得,而不是外在的刺激。当教师给学生一定的自由空间,他们的学习热情、学习能力、他们的创造力便有可能在短时间内迸发出来。

(二)市场分析:课程设置确实要照顾到学生的兴趣,学生学习才有动力。但我们并不是在办兴趣班,最重要的是我们培养的学生在社会上受不受欢迎,因为我们是中等职业学校。所以,课程设置最重要的依据是市场。但市场需要什么类型的人才呢?课程设置除了要考虑学生的兴趣外,还要考虑实用。就是怎么样把学校学的知识和技能用到社会上。所以我们不能不考虑市场、社会需要什么。通过一段时间人才市场的有关信息,及网上招聘的情况,归纳出企业主要的需要如下:

1、具有计算机网络、软件设计、信息管理、硬件维护某一方面较深的知识和技能;

2、具有计算机、人际沟通和市场等多方面知识和能力的复合型人才;

从调查结论分析,中等职业学校的毕业生要想适应用人单位的需求,必须掌握以下核心知识技能:

1、计算机操作的基本技能,主要包括:微机操作与维护、局域网组建与维护,办公数据库的应用、平面设计、网页设计、美学知识技能,网络技术与Internet、快速准确的文字录入与处理技能,同时随不同专业在某方面进行加强。

2、用人单位的行业知识。

3、信息管理、统计分析、经营分析、管理软件应用开发、企业管理知识技能。

在这些知识技能体系中,前两项属于基础层次的需求,侧重于上岗应用,第三项属于较高层次的需要,侧重于管理应用。

(三)对教师的要求:教师并不是百宝箱,学生要什么就有什么,市场需要什么教师就可以教什么。从课程设置我们可以看出,对计算机教师提出的要求相当高。他们不但要学会学习,学会动手,而且还要了解、熟悉市场,否则他们所教的学生,将不被市场接纳,而计算机知识的更新非常快,计算机教师需要不断更新知识,不断学习,才能跟得上市场。

(四)合适的证书:在中国有这么一句话:名不正则言不顺。怎么才能证明学生的计算机水平呢?有的职业学校为了证明自己学校计算机专业学生的能力,要求学生参加由国家人事部、电子工业部组织的计算机软件水平考试或劳动部组织的计算机等级考试,以此作为横向对比的依据。

第9篇:无人机原理的基本知识范文

目前,设计知识管理已成为国内外许多研究机构、大学、企业的研究热点,如美国nist的设计知识库项目[2];欧洲wise工程知识管理项目[3]、moka项目[4];韩国lg公司资助的知识管理项目[5];国家863资助的知识管理平台研究[6]等,但还没有一个实用的能支持概念设计知识重用的系统,对它的研究也还停留在理论准备阶段。

本文在研究了基于本体的的概念设计知识模型的基础上,提出了基于本体的概念设计知识管理框架,研究了用户对本体的定义、对知识结构内容的自由扩充以及概念设计知识的检索方法等关键技术。

1、基于本体的概念设计知识建模

1.1 概念设计知识分类与表达

概念设计是对设计问题加以描述,并以方案的形式提出众多解的设计阶段[7].概念设计从不同的角度有多种定义[8].一般认为,概念设计是指以设计要求为输入、以最佳方案为输出的系统所包含的工作流程,是一个由功能向结构的转换过程。wWW.133229.cOM

图1描述了一般概念设计的工作流程,它包含综合与评价两个基本过程。综合是指根据设计要求,运用各种分析、设计方法推理而生成的多个方案,是个发散过程;评价则从方案集中择出最优,是个收敛过程。概念设计是将所设计的产品看成一个系统,运用系统工程的方法去分析和设计。具体说,概念设计就是将设计对象的总功能分解成相互有机联系的若干功能单元,并以功能单元为子系统进行再次分解,生成更低一级的功能单元,经过这样逐层分解,直至对应的各个最末端功能单元能够找到一个可以实现的技术原理解。概念设计的主要任务是功能到结构的映射,概念设计过程主要包括:功能创新、功能分析和功能结构设计、工作原理解的搜索和确定、功能载体方案构思和决策。

根据概念设计的过程及人在设计时的认知特点将概念设计知识分为元知识和实例知识(其分类如图2所示)。元知识中主要包括功能知识、技术原理解知识、结构知识等。实例知识中主要包括方案设计实例、技术原理解实例、产品实例等知识。

(1)功能知识。主要描述产品完成的任务,描述产品的功能及功能子项。描述产品要完成的功能,包括功能内容、实现参数、性能指标等;

(2)技术原理解知识。描述产品功能及功能子项的原理解答。它的表达要复杂些,一方面可用文字、数字表达它的说明、解答参数,另一方面,要有图形支持产品原理解答;

(3)结构知识。描述产品的结构设计状况,是对原理域知识的细化和扩充,是求解原理解的结构载体,可描述产品关键部分的形状、尺寸和参数。产品功能 结构的映射(简称为功构映射)就是对产品的功能模型进行结构实现的求解,是将产品功能性的描述转化为能实现这些功能的具有具体形状、尺寸及相互关系的零部件描述。在这里功能是产品结构的抽象,是结构实现的目的;而结构则为实现某功能而选用的一组构件或元件。功能 结构间的关系一般而言是多对多的映射关系。一个功能可能由一个或多个特征或元件实现,而一个特征或元件也可能完成一个或多个功能;

(4)实例知识。已成功或失败的设计范例,包括方案设计实例,产品结构知识实例、技术原理解实例等。它包含了更多的实际因素,是类比设计和基于实例推理设计的基础。

以工程机械中某型滑模式水泥摊铺机为例,总功能为摊铺水泥路面,总功能可细分为滑模作业、控制作业等功能,滑模作业功能又可细分为提水泥浆、挤压成型等功能。其中某个功能的实现可能会由几个结构组合而成,例如滑模式水泥摊铺机滑模作业功能就是由螺旋分料器、刮平板等几个结构一起才能实现。图3为该水泥摊铺机的功能层次定义和功能分解结构举例。该产品所对应的结构分解则如图4所示。图5中给出了对于滑模作业功能的技术原理解简图、技术原理解的评价、参考产品,以及实现该功能的说明等相关的知识。

如何利用计算机技术对概念设计予以支持,对概念设计知识进行有效的管理,至今仍没有较好的解决方法。目前的知识建模主要是专家系统,最常用的知识模型包括框架、产生式规则、语义网络、谓词逻辑等。专家系统的知识建模主要侧重符号层的系统实现,很少考虑动态的,非结构化的知识,造成专家系统解决问题的局限性,使得专家系统不能解决大型复杂问题。

本体作为“对概念化显式的详细说明”[9,10],研究领域内的对象、概念和其他实体,以及它们之间的关系,可以很好地解决概念设计知识的表达、检索和重用等问题。采用本体描述概念设计知识可以支持细粒度的产品语义信息的描述,可以形式化地定义特定领域的知识,如概念、事实、规则等;支持语义层面的集成和共享,基于本体的知识定义可以对知识作普遍的、无歧义的语义解释,可以保证不同使用者之间进行语义层面的信息共享和互操作。

1.2 本体建模过程描述

本体是某一领域的概念化描述,着意于在抽象层次提出描述客观世界的抽象模型,它包括两个基本的要素:概念和概念之间的关系。本体的构建必须满足以下的要求:对目标领域的清晰描述;概念或概念之间关系的明确定义;一般性和综合性原则。本体可以有多种表述方式,包括图形方式、语言形式和xml文档形式等。

基于本体的产品概念设计知识建模过程包括3个阶段:

(1)产品概念设计知识目标确定。产品概念设计知识定位,概念设计知识的定位决定本体构造的功能需求及最终用户。

(2)产品概念设计知识本体分析与建立。根据需求分析,确定该领域的相关概念及概念属性,并用xml语言进行形式化描述。这个阶段是建立概念设计知识本体的关键环节,直接影响到整个本体的生成质量,同时也是工作量最大的阶段。

(3)产品概念设计知识本体评价。对所创建的本体进行一致性及完备性评价。一致性是指术语之间的关系逻辑上应保持一致;完备性是指本体中概念及关系应是完善的。我们称该3阶段的组合为产品概念设计知识本体建模的一个生命周期(见图6)。

1.3 概念设计知识的本体表示

在此我们以工程机械中滑模式水泥摊铺机为例,结合图3~图5中的实际知识,从概念实体、概念属性及概念间关系等方面来说明产品知识、功能知识、技术原理解知识、技术原理解实例等概念设计知识的本体表示,通过概念蕴涵、属性关联、相互约束和公理定义等方法揭示了概念间的本质联系,形成一个语义关系清晰的产品概念设计知识模型。建模采用目前最新的owl语言描述。

表述的语义为一个滑模式水泥摊铺机继承了一个产品的所有属性,此外还具备了关系属性:摊铺能力,同时,又对属性摊铺能力作了限制:只能应用于滑模式水泥摊铺机领域,且取值变化只能在摊铺宽度中(省略了关于滑模式水泥摊铺机类似属性的定义,如摊铺厚度和摊铺速度等)。

(3)功能知识类

<owl:classrdf:id=“功能知识”>

<owl:restriction><owl:onpropertyrdf:resource=“#功能名称”/>

<owl:cardinality>1</owl:cardinality>

</owl:restricton>

<owl:restriction><owl:onpropertyrdf:resource=“#产品”/>

<owl:mincardinality>1</owl:mincardinality>

</owl:restricton>

</owl:class>

表述的语义为一个功能知识只有一个功能名称,且最少具有一个相关产品(省略了功能知识类似属性的定义,如功能编号、功能说明、创建人、创建时间、存储位置等)。

(4)功能技术原理解类

<owl:classrdf:id=“功能技术原理解”>

<owl:restriction>

<owl:onpropertyrdf:resource=“#功能知识”/></owl:restricton>

<owl:restriction>

<owl:onpropertyrdf:resource=“#技术原理解简图”/></owl:restricton>

</owl:class>

表述的语义为一个功能技术原理解具有对应的功能名称,相关的技术原理解简图(省略了技术原理解类似属性的定义,如评价、参考产品、创建人、创建时间、存储位置等)。

上述描述中,使用类公理(subclassof)描述了两个类(概念)之间的继承关系,如滑模式水泥摊铺机类是产品类的子类。在描述类属性时,使用关系属性(objectproperty)描述了类的某个属性同时也表示了两个类之间的某种关系,如摊铺能力既是滑模式水泥摊铺机类的一个属性,同时也表达了和摊铺宽度类之间的对应关系。另外,使用属性公理domain和range表示属性的应用领域和属性的取值范围,如属性摊铺能力只能用于滑模式水泥摊铺机类,且它的取值只能是摊铺宽度数据集。

1.4 基于本体的概念设计知识管理的特点和优势

基于本体的概念设计知识管理可以让设计人员更好地重用已有的概念设计知识,基于本体的概念设计知识管理具有以下的一些特点或优势:

(1)支持用户定制知识类别。产品概念设计过程中,需要运用多种类型的知识,如:功能类、功能技术原理方案解类等。这些知识的描述和使用有着不同的特点,不能用相同的描述框架来处理。基于本体的设计知识建模允许用户对设计中知识类别加以定制,针对每一类别定义其描述属性,从而较好的解决了概念设计中多来源多类型知识的表示问题。

(2)支持概念共享的知识库构建。概念设计知识本体的构造澄清了概念设计领域知识的结构,为概念设计知识的表示打好了基础,而本体中统一的术语和概念也使概念设计知识更好地共享成为可能。基于本体的概念设计知识表示在区分不同知识类别的同时,建立起概念间的共享联系。通过概念间的共享机制,避免了设计知识库的数据冗余和数据不一致问题,方便了知识的建模录入、检索及统计处理。

(3)多视图和基于本体概念的知识检索。在目前的应用系统中一般采用基于关键字的数据库查询方法,由于其数据库组织不是建立在能够表示概念之间的关系、事实和实例的领域模型的基础上,因此无法实现智能查询和信息推理,也就无法解决语义异构性问题。由于不同的组织和人员可能使用不同的词语表示同一个含义,因此查询系统得不到意义相同但用词(语法)不同的内容。当需要对多个数据源进行查询的时候问题更为明显,多意词和同义词会使查询得到许多不相关的信息,而忽略另外一些重要信息。

在基于本体的概念设计知识管理中由于具有统一的术语和概念,知识库建立在本体的基础上,使得基于知识的设计意图匹配成为可能。采用基于知识、语义上的检索匹配,对用户的检索请求,通过查询转换器按照本体把各种检索请求转换成对应的概念,在本体的帮助下从知识库中匹配出符合条件的数据集合,解决了语义异构的问题。

从人在设计时的认知特点出发,可以采用基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,还可以利用本体中已定义的概念定义其它知识检索视图,比如需求功能知识检索视图、软件工具使用知识检索视图等,实现基于知识检索的设计意图的匹配。

2、基于本体的概念设计知识管理

2.1 概念设计知识管理系统结构

结合工程机械行业的实际,本文提出了图7所示的基于本体的产品概念设计知识管理系统结构,系统按照知识产生、获取和利用的流程来构建,系统结构主要包括概念设计知识管理工具、数据接口程序以及基于本体的概念设计知识库,具体由4个部分构成。

(1)概念设计知识获取。概念设计知识的获取包括从概念设计知识本体定义、本体之间关系定义、本体知识库生成到概念设计知识获取整个过程。

(2)概念设计知识维护。主要包括从概念设计知识本体维护、本体关系维护、知识库重新生成到概念设计知识维护的过程,实现对本体的属性修改,各类知识之间的关系维护,以及知识库的更新等。

(3)概念设计知识检索重用。系统中提供基于多视图的知识检索方式,如基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,及用户定义的其它知识检索视图。此外系统提供基于本体概念的知识检索方式,通过本体映射库,可以实现同义词的检索,保证可能会采用不同的概念和术语表示相同的设计信息的人可以得到相同的知识帮助。

(4)概念设计知识库的构建。要实现基于本体的,支持客户自定义的概念设计知识管理,系统必须由足够的柔性,支持各类知识的存储,作为系统基石的知识库的构建就不能采用完全预先定义的方式,在系统中我们采用基础数据库加上在此基础上经过本体定义工具动态生成的各类知识库的方法保证基于本体的知识管理的实现。

2.2 概念设计知识管理关键技术及实现