实验技术创新范文

时间:2023-04-23 16:21:47

实验技术创新

实验技术创新范文第1篇

如何才能保质保量地完成这些实验内容呢?帮助学生快速掌握显微镜的使用技能是教师迫切要实现的首要的教学目标。

一、传统显微教学活动的弊端与不足

反思传统的教学手段,由于多方面的原因,总是很难达到教师期望的教学效果,主要体现在:

1.显微镜的操作要求显微镜使用者“手、眼”高度协调,但教师在演示时只能将操作的一般过程演示给学生,而教师看到的显微镜下的图像却不能展示给学生,这就使得教学效果大打折扣。如在讲授光线调节时,教师只是告诉学生该怎样调,但具体该调到什么效果,教师只能是简单地描述为“明亮”,那么何为“明亮”?如何才是“明亮”的适中?教师无法展示给学生看;又如,由于盖玻片上时常粘附着一些灰尘,时常有学生将灰尘误认作就是所要观察的显微图像,如果教师在演示时能将图像同时展示给学生,就可在学生实验前明确告诉学生哪些是“假像”,哪些才是我们要观察的“真像”。

2.缺乏生生之间和师生之间的交流。学生各自使用显微镜,进行孤立地观察,教师则忙于对学生进行个别指导,应付提出问题的那些学生,无法观察全班学生的实验情况。在短短的一节课中,很难解决多数学生存在的问题,更难以实现对学生实验过程的评价。

3.资源缺乏共享。在传统生物显微实验中,不能实现图像的储存或传送,一些好的材料、好的实验现象或好的结果,只能局限于某一次实验,无法在其它场合或别的时间再现,无法实现资源的共享。

4.无法形成结果评价。由于学生在显微镜下所观察到的图像无法保存,教师又不可能在短短的一节课上对学生所看到的图像逐一察看,因此学生到底有没有真正看到实验要求的图像,事实上教师是不知道的,就更不能形成对学生实验结果的客观评价。

如何从根本上解决上述不足呢?“数码互动生物显微实验系统”是生物显微镜数字化的有益尝试,能够较好地满足新课标下生物课程的实验教学。

二、“数码互动生物显微实验系统”的先进性

“数码互动生物显微实验系统”是为生物显微形态下的教学专门设计的互动式实验教学系统。该系统采用了高速音视频传输与计算机控制技术,应用普通的光学生物显微镜,配上“光电图像转换装置”。教师只需一台电脑就可以监控全班学生的显微镜画面,师生之间还可以通过多向语音互动系统进行交流,教师与学生之间实现全面互动。

一部“数码互动生物显微镜”需要一台电脑和一架显微镜搭配使用,如果装备29台全新的数码互动生物显微镜需要30万元左右。我校作为浙江省中小学教育装备工作先进集体、浙江省现代教育技术实验学校,在省、市、县教育装备中心的指导下,仅投入不到4万元,便将现有生物显微镜与接近淘汰尚有使用价值的29台计算机重新组合,成功改建了我市第一个数码互动生物显微镜实验室。这个数码互动生物显微镜实验室的改建,既节省预算资金26万余元,减轻了市教体局的财政负担,又做到了废旧物资的循环利用,实现了充分利用现有资源的目的,促进了“节能型学校”的创建。

与以往相比,利用“数码互动生物显微实验系统”进行显微教学表现出了以下几大优势:

1.有利于教师的实时动态演示。教师在利用显微镜寻找和观察细胞的过程中,图像实时地显示在学生的电脑屏幕上,也就是说,教师在操作显微镜的同时,显微镜下看到的图像实时地显示在学生的电脑屏幕上,学生可借助图像理解教师操作的每一个步骤的结果,这无疑对正确掌握显微镜的使用方法具有很大的帮助。

2.有利于学生实验过程的及时反馈。在新系统的支持下,教师的电脑上能及时地反映所有学生的显微图像,学生看到的图像正确与否、清淅与否、光线调节到位与否都能非常清晰地呈现在教师的电脑屏幕上,这有助于教师及时地发现学生操作过程中的问题,从而有针对性地帮助学生及时地解决问题。

3.有利于形成过程和结果的准确评价。传统教学手段下,教师无法看到所有学生的实验结果,因而无法对学生的实验结果形成有效的评价。使用新系统后,学生实验的过程和结果(不管是好的还是不理想的)都能及时地反映在教师电脑上,而且可以通过图像捕捉系统将其及时地保存下来,因此,有助于教师对学生实验的过程和结果形成准确的评价。

4.有利于提高学生实验的积极性。在新系统下,学生实验成功后,教师可以通过系统的广播功能,及时向所有学生电脑展示某学生的成功图像,这无疑能极大地激发学生的实验热情,提高实验教学的效果。

5.有利于学生研究性实验的开展。由于新系统具有图像保存的功能,开展研究性实验的学生可以将实验过程中所看到的图像作为资料保存并打印出来,也可以在下一次实验时提取出来,加以比较,深入探究,以便开展系列化的生物学实验研究。

当然,任何一项新事物的出现都不可能是完美无缺的,“数码互动生物显微实验系统”也不例外,尽管有些并不是该系统本身的问题,我们这里还是指出来,以便给予其它学校一些参考。

三、需要改进的地方和存在的问题

1.实验室的硬件设施对实验开展的限制。数码互动生物显微镜实验室是在原有生物实验室的基础上改建的,因此难免存在一些不足,比如由于实验室面积和学生人数的限制,原有实验室的操作平台本来面积就小,现在多了一台显示器后就显得更为拥挤了,操作平台面积太小导致一些相对大的实验较难展开。又如,生物实验室配有水槽,水易溅开来,所以必须给电器设备做好必要的防护措施,以免发生安全事故。

2.由于使用的是接近淘汰的旧电脑,配置很低,导致系统反应较慢,出现明显的延时现象,影响了系统某些功能的发挥。如在调节光线的时候,当计算机图像显示光线正好的时候,调节却已经过了头,很快地图像又变暗了。教师电脑和学生电脑之间的传输也较慢,影响教师对学生实验问题的及时发现和指导。

3.目前学校使用的学生显微镜自身存在许多问题,严重影响了学生实验的成功。建议最好能对学生显微镜进行改造,加上自带光源,这样可以在很大程度上节省时间,提高实验成功率。

实验技术创新范文第2篇

关键词:机电 测控 实验平台

中图分类号:G482 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2011)009-096-02

在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中提出,高校要着力培养“高素质专门人才和拔尖创新人才”,以满足国家发展对具有创新精神和创新能力人才的迫切需求。对于工程类本科专业而言,创新型人才培养工作不仅要使学生认识自然规律、掌握一定的科学技术知识,更要培养学生分析和解决实际问题的创新精神和创新能力。在此过程中,实验教学是不可或缺的重要组成部分,承担着开展必要的验证性实验以及研究性、探索性、设计性、综合性实验等重要任务。转变观念,创新机制,加大投入,打造团队,构建与应用型创新人才培养目标相符合的创新实验平台是对各工程类本科专业的必然要求。

1 机械电子工程本科专业现状及人才培养目标

机电行业是国家主要支柱行业之一,近年来发展迅速,人才需求强烈。机械电子工程本科层次主要培养能够进行技术创新和技术二次开发的机电工程与技术应用型人才,但目前国内开设机械电子工程本科专业的高校并不多,且多是2007年以后新增专业。

中原工学院机械电子工程学科为河南省重点学科,而且是河南省两个机械电子工程本科专业之一,学科专业特色优势方向为精密测量测试技术和现代机电测控技术。为了促进学科更好发展,提出进行机械电子工程专业实用型创新人才培养模式的研究与实践,构建现代机电测控技术创新实验平台,加强学生专业素质和实践创新能力的培养。

2 实验教学与实用型创新人才培养

实践教学环节与理论教学环节是本科教学工作中两个不可分割的组成部分,共同发挥着对人才的培养作用。机电领域新理论、新技术、新设备、新仪器的不断出现,对机械电子工程专业的课程体系构建、课程内容更新、实验项目与实验内容创新、实验条件完善、实践环节设置等各方面都提出了更高的要求。中原工学院机电专业总结多年来人才培养的实践经验,提出了适合本专业人才培养的专业知识体系基本结构为:机械+控制+测试+接口+系统。其中,机械学科为基础,控制技术与测试技术为学科主要特色方向,接口技术为纽带,最终落实到系统应用上。与传统机械设计制造及自动化专业相比较,更加突出控制、测试、接口技术的地位,更强调加强对学生在机、电、测、控、接口等技术一体化综合应用能力和实践创新能力的培养。要达到这个目的,实践环节,尤其是实验环节的设置、实验课程的开设、实验内容的优化、实验平台的建设等,不仅直接影响到人才的培养质量,而且关系到专业教学改革、知识创新、科学研究等主体工作的顺利开展。

根据专业实用型创新人才培养目标的要求,本专业在对课程体系、课程内容、实验室设置与仪器设备、实验项目开设、实验教师队伍等基本情况进行综合分析讨论基础上,结合人才培养过程中出现的问题与取得的经验,借鉴同类知名大学相关专业的实验室设备构成、开设实验类型、实验设计方法、实践环节设置合理性等,提出构建现代机电测控技术创新实验平台,从实验教学体系、实验教学内容、实验室管理方式、实验教师队伍建设等方面进行机械电子工程专业实验教学改革,促进机械电子工程专业实用型创新人才培养。

3 机电测控技术实验课程体系及问题分析

3.1 机械电子工程专业实验室基本情况

中原工学院机械电子工程专业实验室目前建制实验室以纺织机电设计与测控校级重点实验室为统合,包括纺织机械测控实验室、虚拟仪器实验室、多点传动控制综合开发实验室、视觉检测技术实验室、机械CAD/CAM中心等。主要实验设备包括三座标测量机、激光干涉仪、超声波无损检测仪、PLC实验装置、虚拟仪器综合实验套件、纺织机械测控实验系统、多点传动控制综合试验系统、视觉在线检测系统、单片机开发综合实验台、传感器与检测技术创新实验平台、机器人实验系统、计算机控制技术试验箱等。

3.2 可开设实验课程及实验课程体系存在的问题

根据专业主要特色方向要求,课程体系中开设实验课程的专业课包括:机械控制工程、机电系统控制技术、计算机控制、微机及单片机应用技术、机电系统接口技术、传感器及机电检测技术、光电检测技术、无损检测技术、机器视觉技术及应用、信号分析与处理、DSP技术、光学工程基础、机器人技术、精密仪器设计、机电一体化系统设计等,另外还有机电课设、现代制造技术综合实验、虚拟仪器综合实验、机电系统综合实验等综合实验环节,共同构成了现代机电测控技术实验教学的课程体系。

3.3 实验教学环节与课程体系中存在的主要问题

在近年来的专业课程理论教学与实验教学实施过程中,发现了目前实验教学环节与课程体系中存在的几方面问题:

(1)在专业课程内容设置上实验环节所占比重明显不足。造成这一现象的原因一方面是长期以来传统教育理念所造成的教学体系结构所致,另一方面则是实验条件和实验资源不足所致。

(2)资源短缺与资源重复现象并存,实验教学整体投入不足。虽然近年来专业实验设备增加不少,但也只是满足基本实验门类需求,总设备台套数还远不能满足要求。与此同时,由于校内实验资源的科学管理与优化配置仍不完善,其他院系的相关实验资源不能共享,造成实验资源浪费。这也是很多高校实验室建设中存在的一个共性问题。

(3)实验课程开设各自为战,缺乏相关课程实验环节的协调与融合。机电学科为交叉学科,其多门支撑学科的专业课程之间是紧密相关,构成一个有机整体,其实践环节是有可能融合为一体,采用综合实验或综合课程设计的方法来实现的。例如检测与信号分析类实验、机电控制与接口类实验等。但目前该类综合性实验环节开设数量还比较少,实验内容设计方面缺乏新颖性。

(4)采用新型、先进实验设备开设的实验较少,学生实践能力培养跟不上市场需求。

这一现象在许多普通本科院校中也比较广泛,主要原因还是普通院校所能得到的国家与地方政府的资金投入相比重点高校远远不足,新型设备、精密仪器少,许多企业中已经配备并常规化使用的仪器设备高校却没有。

(5)实验形式单一,验证性实验居多,设计型、创新型实验较少。缺乏对实验与实践教学的总体设计,实验教学与科研、学科、专业、人才培养结合不够,实验教学研究也不到位、不深。

4 现代机电测控技术实验教学改革探索与实践

针对上述专业实验室设置、实验课程体系及存在问题,充分考虑本专业兼顾机、电和纺织的行业背景,紧密结合精密测

量技术和机电测控技术的特色方向,提出构建现代机电测控技术创新型实验平台,其研究内容和实践方法如下:

4.1 保证基础,强化创新,确定创新实验平台体系构建的基本原则

在保证课程基本实验内容要求前提下增加综合性、创新性、研究性、实践性实验项目。具体来说,就是要按照“保证传统基础实验、增加新型设备实验;减少验证性实验,增加设计性实验:减少单一课程实验,增加多课程综合实验;减少教师指定题目实验:增加学生自主创新的研究性实验;保证课本内实验,增加实际科研项目关联实验;保证实验室内的实验项目,增加企业现场实践活动”的基本原则,构建符合本专业实际情况的现代纺织机电测控创新型实验平台的课程体系。

4.2 以人为本,因材施教,进行分类、分层次的实验教学体系的研究

高校以培养专业人才为己任,但学生存在基础、兴趣、努力程度等方面差异,在进行创新实验平台建立过程中要注意因材施教,构建分层次的实验教学与研究体系。对于基础薄弱,兴趣不足的同学,以基础实验和一般设计性、综合性实验能力培养为主,对基础扎实、兴趣浓厚、学习努力的同学,应鼓励他们进行一些研究性和创新性的实验研究,并积极参加各类创新实践活动。

4.3 分工负责,通力合作,进行实验大纲、实验内容与实验教学方法研究

组织专业课教师根据各自所长分工负责,对各门课程的基础实验与实践环节的教学计划进行修订和完善。通力合作,完成设计性实验、创新性实验、研究性实验的实验内容规划设计和实验教学大纲的编写。根据本专业人才培养的“机械+控制+测试+接口+系统”的专业知识体系基本结构,进行多课程综合实验内容开发与实验方法研究。

4.4 项目引导、以赛促能,积极开展自主创新的研究性实验与创新竞赛活动

鼓励专业教师根据创新性科研题目或实验室建设项目设计创新性实验,例如采用机器视觉技术、虚拟仪器技术、机电传动控制技术、PLC控制技术进行生产线产品质量检测技术的研究。鼓励教师在创新性实验活动中指导学生形成各种形式的物化成果。还可以结合“挑战杯”、“机械设计创新大赛”“电子设计竞赛”等创新大赛题目进行实验项目设计,组织学生成立创新兴趣小组,以赛促能,在比赛过程中培养学生创新意识、团队意识,提高动手能力、合作能力、创新能力。

4.5 提高能力,加强管理,建设具有创新精神、创新能力的实验指导教师队伍

只有具有创新精神、创新能力的教师才能培养出具有创新精神、创新能力的学生。在实验指导教师队伍建设中,鼓励专业课教师积极参与实验室管理,积极引导学生参加科学研究活动,组织各种科研兴趣小组,加快实验室开放制度的常规化,把实验室建成教学和科研的前沿阵地。

4.6 开拓资源,追求卓越,建设校企合作,资源共享的创新实验大平台

本专业科研人员目前参加有国家科技重大专项机床类项目2项和国家863项目1项,以此为契机,积极开展与相关重点机床企业的合作交流:同时发挥原部属院校的行业优势,保持和加强与纺机行业的技术合作,以教育部“卓越工程师教育培养计划”理念为指导,积极探索将人才培养与企业、科研工作紧密联系,充分利用企业实践平台,探索校企合作的创新人才培养新模式。现代机电测控技术创新实验平台建设将紧密结合机床制造业和纺机制造业中的各种测试、测量、控制技术应用,有效利用校内、校外资源,建设校企合作、资源共享的创新实验大平台,最终培养能够满足企业需要的系统掌握现代机电系统测试、测量、控制技术和应用能力,具有实践能力和创新精神的高层次机电人才。

参考文献:

[1]刘明贵,实践教学在应用型本科高校人才培养中的地位和作用[J],高等农业教育,2010,(02):6-9

[2]袁剑波,郑建龙,普通本科院校应用型人才创新能力培养研究[J],高等工程教育研究,2008,(02):137-140

[3]鄂晓字,孟丽君,邸魁,以实验教学的新理念建立实验教学的新体系[J],实验室科学。2006,(01):21-22

实验技术创新范文第3篇

中国矿业大学的检测原理与技术课程在教学过程中主要涉及电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、热电式、光电式以及磁电式传感器。为了增强学生对该课程中所学传感器的理解,培养学生实际应用所学知识的能力,设计一些相关的创新设计性实验项目,让学生在完成理论知识和一些基本实验的基础上开展工程问题为导向的创新性应用课题研究,以达到培养学生的目的。

2创新设计性实验教学模式

为了能够按时按量地完成创新设计性实验,达到培养学生亲自动手应用所学传感器设计相关应用电路的预期目标,开展了创新设计型课题研究。

2.1基本技能训练

本文提出的创新设计性实验贯穿整个检测原理与技术的课程学习。在课程开始就给学生进行相关设计任务的布置及设计方法的指导。考虑到大部分学生并未接触或参与过实际工程项目,因此课程前期老师作为引导的主体,需要传授相关设计方法及实验基本技能,以提升学生基本的科研素质。

2.1.1文献调研

为学生讲授文献检索和资料查询的方法,指导学生熟练使用学校购买的各类科技文献数据库。之后,配合理论教学进度,要求学生围绕传感器的工程应用开展文献检索与阅读,并撰写文献阅读报告。此过程让学生对传感器的实际应用有初步了解,并在文献阅读的过程中对要设计的课题有初步的调研和思考。

2.1.2软件操作技能

主要涉及一些电路设计和仿真软件的使用,如Protel、Multisim以及Proteus软件。根据学校制定的本科培养方案,前两种软件在先修课程中已经为大多数同学所掌握,这为创新设计性实验的开展提供了很大的便利。Proteus软件是相对比较好入门的一款电子电路仿真设计软件,可以通过1~2次课的时间为同学做介绍,课后让同学们利用个人电脑或学院机房熟练掌握。

2.2实验选题

创新设计性实验能否达到预期目标,选题质量至关重要。设计题目既要很好的应用所学的传感器知识,并对相关传感器的测量电路进行设计,又不能难度太大而影响学生的设计兴趣。实验选题一般在主要传感器的原理介绍完之后进行。选题方法没有严格要求,题目可以来源于老师提供的设计题库,也可以是学生在文献阅读过程中感兴趣的题目,或者也可以针对日常生活中需要解决的问题而提出的应用传感器的设计方案等,所应用的传感器也不仅限于课上所学传感器,鼓励学生充分发挥自己的想象力。本文根据所学传感器知识明确了设计的基本要求,并提供了一些供学生选择的设计题目。设计题目主要基于传感器的测量电路,并结合学生所学的单片机知识,而且很多实验可以在相应的仿真软件进行仿真和验证,我们鼓励学有余力的学生做出实物,以锻炼他们的动手能力。本文确定的上述设计题目,大多涉及应用单片机进行智能控制,这不仅能够让学生综合运用所学知识,在完成传感器创新应用设计的同时,能熟练地应用单片机。在此过程中,学生对单片机原理及应用也有进一步的理解和认识,还为以后学生参加机器人大赛及电子设计大赛等打下基础。

2.3实验进程管理

根据检测原理与技术的教学大纲安排,学生须在确定选题后的两周内完成相应设计并提交设计成果。考虑到很多学生是第一次参与这样的实际电路的设计,因此采取2~3人为一组的方式进行设计,这样可以缩短设计的时间。组队时采取自由组合方式,组内成员必须分工明确,每一部分都必须有相应的设计进度报告、文献阅读报告、硬件电路设计原理图、软件设计流程图及程序、电路调试及最终的实验报告等。每一阶段在最后的成绩中都有对应的分数。在学生进行设计的四周内,增加答疑次数,同时还通过网络答疑的形式随时对同学们设计过程中遇到的问题进行引导和解答,为学生设计任务的完成提供支持。

2.4考核方式

本文提出引入创新性设计实验的目的是调动学生学习的积极性,并在这个过程中让学生很好地理解和掌握所学的知识,能做到学以致用。本文在强调最终结果的同时,更注重学生参与实验的整个过程。在最终考核时,本文要求每一组学生就自己的课题设计过程中的硬件方案选择、软件程序设计思想和最终的调试过程等进行答辩,包括设计过程中遇到的一些问题以及解决这些问题的方法等。答辩时组内成员均参加答辩,各人就自己负责的部分进行讲解。根据学生答辩过程的情况和他们最终取得的结果确定最终成绩。整个设计过程不仅考查了学生对于课程所学习知识的掌握,同时还给学生提供了一个展示自己的工作平台,以答辩的形式对自己所做工作进行介绍。在多年的教学过程中,发现目前的大学生在这一方面非常缺乏锻炼,而这一能力的训练对于学生以后进行毕业设计以及最终走向工作岗位均具有非常重要的意义。

2.5教学分析

大学教育的目的在于培养学生学习知识并运用知识的能力,通过锻炼学生的自我学习,运用所学知识解决实际问题。本文提出将创新性实验引入检测原理与技术课程中的目的正是在于此。现在就本课程创新设计性实验过程中反映出来的问题进行分析。在本课程中开设的创新设计性实验很受学生欢迎,工作热情非常高,但是限于课程时间的限制,很多学生无法完成所设计电路的实物。在后续过程中为相关的学生提供各种条件,支持学生去完成相关的设计,很多学生基于本门课程的设计题目申请中国矿业大学创新训练计划项目,其中不乏一些成功案。例如“基于涡流传感器的矿用振动筛缺陷检测系统设计”“基于红外传感器的火灾预警系统”“基于电容式传感器的粮仓湿度检测系统”“汽车轮胎胎压监测系统”以及“智能循迹小车设计”等一系列的项目已经获得中国矿业大学、江苏省乃至部级的创新训练计划项目的支持。设计过程中积累的实际工作经验在学生的后续深造或工作过程中都产生了非常积极的影响。

3结束语

本文提出将创新设计性实验引入检测原理与技术课程教学中,分别从教学指导思想、实验教学模式等方面进行了详细阐述。此类创新性实验的引入能让学生很好地将所学理论知识与工程实践紧密结合,有利于培养学生的工程实践能力和创新思维。同时,设计实验是以小组的形式开展实施,这要求学生之间的密切配合和沟通,这对于培养和提升学生的团队合作意识有很大的作用。

实验技术创新范文第4篇

关键词:电子技术实验 教学改革 实践 创新

电子技术实验综合了模拟电子技术和数字电子技术两门专业基础课程的实验,是我校电气工程及其自动化专业的基础类实验课程,是培养学生独立分析和解决实际问题,建立工程设计理念的重要环节。传统的实验教学主要以教师演示,学生验证为主,实验内容陈旧,实验过程固定,无法激发学生的学习兴趣和创新意识。目前电子技术发展日新月异,新器件层出不穷,客观上促进了实验教学内容和模式的改革,以任务驱动方式重新设计基础性实验内容,增加综合设计性和研究创新性实验比例,探索和建立一种“创新型”实验教学模式,以学生自主学习、自主实践与创新为主体[1],教师指导为主导,充分发挥学生的主创能力,培养具备实践能力和创新思维的工程应用型人才。

1 实验项目的设计与教学体系的构建

1.1 设计任务驱动的基础性实验

电子技术基础性实验多为验证实验,如单管放大电路、组合逻辑设计、触发器等,目的在于验证所学的理论知识并加深理解,学生在实验过程中不需要思考和分析,只是机械、被动地按照教师的讲解进行操作。而任务驱动实验项目是将实验教学内容中的基础性和经典性实验重新设计和整合,将每个实验设计成具体的任务,把理论知识要点巧妙地隐含在每个任务之中,提出设计要求,并以问答方式给出设计提示。学生每人一组,在预习实验时,需要先查找相关的实验资料,根据设计要求,确定实验方案,设计实验步骤,并进行Multisim仿真分析,经教师审阅后再进行实验。在实验过程中,根据自己的设计方案搭建硬件电路,实验数据的记录要随时与理论计算和仿真结果进行对比,发现问题要善于运用理论知识来思考和解决,真正体会理论指导实验,实验验证理论的快乐。最后是实验结果的分析,要求写出的实验报告具有个性和独创性。具体实施方案如图1所示。任务驱动基础实验内容设计采用从易到难、软硬件结合的方式,让每个学生循序渐进地融入和掌握实验,从动手实验中发现自己的创新潜能,使学生初步具备分析和设计电子电路的能力。

图1 任务驱动基础性实验教学实施方案

1.2 增设引进新技术的综合设计性实验

综合设计性实验选择具有工程背景或实际应用价值的实验项目,要求学生自主设计完成一个内容相对综合、难度相对较高的实验任务[2],如设计函数发生器、功率放大器、直流稳压电源、竞赛抢答器、汽车尾灯控制电路等,也可选取电子竞赛中的实用电路。实验任务以技术指标的方式给出,并给出部分电路设计原理图或设计指导,要求学生两人一组,通过查找资料,相互讨论和研究,在课外用Altium Designer完成整个实验原理图的设计,选择元器件和实验仪器,课内只进行电路调试、测量和数据处理等环节。在实验中引入EDA虚拟实验,学生在动手实验前先仿真,验证设计方案,调试和确定元器件参数,从而避免实验的盲目性,还可认识很多新器件[3]。这样不仅弥补了传统综合设计性实验中实验学时数不足的问题,还可以给学生一个充分展现自我思维和创新的空间,学生能提出自己独特的设计方案和实验方法,充分发挥学生自我创新的设计潜质和对知识的综合运用能力,真正做到“学以致用”。

1.3 开设研究创新性实验项目

创新性实验是学生综合运用所学知识进行系统开发、新技术应用研究的高层次实验教学环节[4],题目由小型的电子系统设计、电子设计竞赛题目以及教师的科研子课题单元等构成,如红外线检测系统、出租车计价器、水温控制系统等,借鉴电子设计竞赛的模式进行。学生2~3人一组,题目任选,也鼓励学生自拟题目,按照设计要求完成从拟订实验方案和论证,新器件选用,系统安装和调试,最后形成电子小产品的整个设计流程(如图2所示)。整个实验以学生在课外完成为主,实验室预约开放,使学生有充分的时间和机会完成自己的设计,验证自己的想法。教师重在对学生设计方案和方法的指导,强调学生的自主开发、自主研究和电子系统综合设计能力、创新能力、科学研究能力的培养。通过实践,增强学生的工程应用和综合设计能力,为选拔优秀学生参加大学生电子设计大赛、挑战杯课外学术科技作品竞赛及申请大学生创新项目等提供平台。

图2 研究创新性实验项目教学实施方案

1.4 “创新型”实验教学体系的构建

根据工程应用创新型人才培养目标,以实践和创新能力培养为主线,建立一个由简单到综合,由基础到创新,分层次、模块化、相互衔接的实验教学体系,使电子技术实验教学与理论教学既有机结合又相对独立。新的教学模式可分为3个层次:基础层、综合设计层和研究创新层(如图3所示)。

图3 “创新型”实验教学体系

基础层主要以任务驱动教学模式改革传统验证性实验内容,是实验教学体系的基础,是大二学生的必修实验课程,重点培养学生基本实验技能、基本分析方法和分析解决问题的能力。综合设计层是为大二、大三学生设计的,包含综合设计性实验、课程设计和电子工艺实训,主要从学生独立设计的角度出发,让学生了解小型电子系统设计的整个流程,锻炼他们的综合设计能力及创新思维。研究创新层可进行学生电子设计创新、各类大赛的集训、毕业设计和学生自选实验,全部在课外进行,还可为学生参与教师的科研、科技制作提供平台,主要面向大三、大四学生开设,以学生为主体,通过查找资料,自行设计、制作和调试,最终达到电子系统的设计和实现,重点培养学生的科技创新能力。

2 实验教学考核与评价机制的设计

对学生的实验考核注重实践能力的考查,总体分为两个部分,即:总成绩=平时实验成绩(占60%)+期末考试成绩(占40%)。

平时成绩由所有单个实验成绩组成。单个实验成绩=现场操作(占50%)+实验报告(占50%)。在每次实验过程中,教师通过对学生的辅导,全面了解学生的总体情况,然后对每个学生的现场操作按照A+,A,B+,B,C五个等级进行打分。实验报告包括预习报

告、实验情况、实验数据分析处理及实验总结等,教师根据具体书写情况,给出A+,A,B+,B,C五个等级的成绩。重视平时单个实验的记录,督促学生认真对待每一项实验,能给学生比较全面、客观的评定。

期末考试成绩采用理论与操作相结合、基础知识与综合运用相结合的方式。期末成绩=现场操作(占50%)+理论(占50%)。现场操作的题目从本学期已做过的实验中选取,将平时的实验项目分成30~40个小题目,包括实验线路搭建、实验数据测量以及实验结果分析和记录三部分,学生考试时随机抽取1题,在15~20 min内独立完成实验线路连接、调试并得出结论,由教师检查实验线路和测试结果。现场操作考试考查学生对完成某一规定实验项目的仪器操作水平、数据测量方法与实验中解决问题的能力。理论测试来自所做实验题目的相关理论知识考查,或回答问题或理论计算,考查学生理论知识的掌握情况。最后教师按考核标准综合评定成绩。这样既考查了学生应用理论知识解决实际问题的能力,也考查了学生独立动手操作的能力。

3 结束语

为了提高电子技术实验课程的教学质量,培养创新型人才,我们对电子技术实验进行了改革和探索。设计了任务驱动的基础实验内容,增加综合设计性实验的比例,并将现代电子技术的新器件和新技术引入实验教学中,激发学生兴趣,鼓励学生进行科技创新,并建立了循序渐进的创新型实验教学体系,提出了完善的实验教学考核与评价机制。电子技术实验采用理论与实践结合,软件与硬件结合,课内与课外结合的教学模式,重在培养学生的系统综合设计能力、工程实践和创新能力。实践表明教学效果显著,为学生的创新思维发展提供了良好的氛围,是提高学生综合素质的有效方式。

参考文献

[1]段玉生,周雨阳,刘艳.利用现代教育技术促进电工电子实验课程创新[J].电气电子教学学报,2010,32(S2):119-121.

[2]肖看,尹仕,严国萍.创新型电工电子全开放实验教学模式探索与实践[J].实验室研究与探索,2010,29(4):79-82.

[3]朱晓瑞.电子技术实验教学模式新探索[J].长春教育学院学报,2009,25(5):134-135.

实验技术创新范文第5篇

[关键词] 企业国家重点实验室;科技创新

[中图分类号] F273 [文献标识码] A 文章编号:1671-0037(2015)08-9-9

The Role of State Key Laboratory in Promoting Enterprise TechnologicalInnovation and Development Suggestions

Zhang Zhe Du Fengguang

(State Key Laboratory of Motor Vehicle Biofuel Technology , Nanyang Henan 473000)

Abstract:In order to create an independent andinnovativedevelopment environmentfor scienceand technology,and to promote the construction of technologicalinnovation system with the main-body of enterprise, theorientation of market and the combination of production, study and research, Ministry of Science and Technology built numbers of state key laboratoriesin the restructured institutions and enterprises on focus and step by step at the end of 2006, and 96 enterprise state key laboratorieshave been constructed until now. This article discusses the functions of the enterprise basedstate key laboratory on the state, industry and enterprise, and puts forward some opinions and suggestions to solve currently existed problems.

Keywords:Enterprise based State Key Laboratory; Science and technology innovation

进入21世纪以来,创新已经成为竞争中决定成败的主导因素。什么是创新?对于企业来说,凡是引入新产品、引用新的生产方法和工艺、开辟新市场、获得原材料或半成品的新供给来源等都是创新。依此界定,企业的成本、质量、品牌形象、组织形式的先进性都是以创新为前提的。

如今企业已不再是过去生产车间的角色,而是发展为在创新能力和组织建设上日趋完善,已成为创新体系中的重要一员。不仅表现为企业的规模和数量大幅度增长,而且企业对研究开发的投入也不断增加,1999年全国企业投入研究开发的费用为510.289 9亿元,到2011年,全国企业研发费用投入则增长到6 579.3亿元,经费投入增长了12.5倍。国家实验室作为部级的科研平台,拥有着诸多国内独一无二的一流的大型科研基础设施,汇聚了一批精干的高层次研究队伍,在企业建立国家重点实验室,既深化了科技体制改革,又是企业自身发展的需要,更是产业、国家发展的需要,因此它必将在创新体系构建中发挥重要作用。

1 建立企业国家重点实验室对行业具有促进作用

企业国家重点实验室的主要任务是面向人类社会和行业未来发展的需求,开展应用基础研究和竞争前共性技术研究,研究制定国际、国家和行业标准,聚集和培养优秀人才,引领和带动行业技术进步[1]。国家重点实验室在中国发展的这些年,在促进我国的基础研究、应用基础研究和学科的发展,聚集和培养高层次的科技人才,推动我国科技体制改革,建立基础研究新的运行机制,促进国内外科技合作和交流以及解决国家经济建设中的重大科学技术问题等方面发挥了重大作用,已经成为我国基础研究和应用基础研究的骨干力量和重要基地,科技创新的源泉,孕育高层次科技人才的摇篮,国内外学术交流的中心。在企业建设国家重点实验室,对于国家和企业来说,可以达到一个双赢的结果。

2 现阶段依托企业建设国家重点实验室,能够直接推动企业的科技创新

2.1 有利于聚集更多的人才到企业中去

建立国家重点实验室就意味着国家研发资源会相应的给予倾斜,进而会拥有更加先进的设备,更好更多的项目。这样的利好因素能够吸引更多的人才到企业中去。如车用生物燃料技术国家重点实验室聘请了欧阳平凯、杜祥琬、曹湘洪和谭天伟四位院士作为学术委员会成员,并引进大量高水平客座研究员,这在很大程度上得益于国家重点实验室的建立。

2.2 有利于提高企业的知名度

依托企业建立国家重点实验室,实际上为企业做了无形的、低成本、高收益的广告宣传。尽管国家相关法规规定企业不能对国家重点实验室进驻企业进行宣传,但是,国家重点实验室的存在无形中提升了企业的研发形象。因为只有具备行业领先技术水平的企业才有资格管理国家重点实验室,这也意味着国家也将重点扶持该企业的发展[3]。

2.3 有利于企业承担国家更多的研发资源

除企业的研发投入以外,国家重点实验室的经费主要有两个来源:一是国家及地方的财政专项拨付的用于的建设和运行的经费;二是科研课题经费。科技部在863计划、973计划、科技支撑计划等各类国家科技计划中对企业国家重点实验室进行倾斜,优先支持企业国家重点实验室承担具有行业全局性、技术前瞻性的科研项目。主管部门还会通过政策、项目和运行补助等各种方式,对企业国家重点实验室的建设、运行和科研工作进行支持,这意味着企业有机会承担国家更多的研发资源的投入。

2.4 有利于实现技术开发与产品生产的同步性

技术的效应体现在技术的扩散过程中,因而研发成果能否产业化,大规模投产是决定技术能否发挥效用的关键因素。企业研发的目的是为了运用技术优势来生产出更能满足消费者需求的产品,而研发机构及高校研究院在研发的过程中,与消费者的需求以及企业的生产能力及利用技术的能力是相脱节的,因而容易出现研发成果在实验室中运行良好,却不能大规模产业化甚至不能满足市场需要的情况。而企业国家重点实验室相当于将该种研发机构嵌入了企业的研发体系,能够集中资源解决企业急需解决的技术难题,能够更好地产业化以及更好地满足消费者的需求。

3 依托企业建设国家重点实验室,对国家经济发展有巨大的推动作用

3.1 有利于构建具有国际先进研发水平的企业

在国外,例如贝尔实验室,美国每年投入巨额资金,通过这些资金,能够转化为企业在科技上的实力,进而增加其竞争优势[5]。我国选择一些在各领域处于领先位置的企业,通过这种模式,支持企业的研发,使其技术水平赶上并在部分领域超过世界领先水平,这样可以建立在世界上具有竞争力的企业。比如天冠集团在我国的车用生物燃料生产中处于领先位置,因而将车用生物燃料技术国家重点实验室建立在其中是很好的选择。

3.2 有利于提高资源分配的效率

基础研究的研发投入在过去的若干年中呈现下降趋势,校研机构的研究主题是基础性研究。而企业的研究大多是应用性研究。此外,科研机构产生成果后,存在着评估后放弃、暂时或长期被搁置的问题。而企业的目的是为了盈利,只有能满足市场的需求才能实现盈利。与客户及市场密切的联系使他们能够将有限的资源集中到最需要的领域。而企业内部的实验室能够将资源直接投入到企业中进行应用技术的研发,可以更好地满足市场的需求,降低研发成果被搁置的概率[4]。

3.3 有利于促进国家创新体系的完善

在国家重点实验室管理规定中指明要加强国家重点实验室之间的横向合作以及跨学科合作。企业主体研究是应用技术,这不仅需要某一领域的技术,而是多领域的技术,因而要促进不同领域的研究机构进行合作。此外,将国家重点实验室建立在企业中,提供了一个很好的合作平台,有利于加强产学研合作。

4 推动企业国家重点实验室建设和发展的建议

我国目前已经批准了96家依托企业建设的国家重点实验室,迈出了探索的第一步,但就目前来看,企业国家重点实验室的建设和运行都存在有不少的问题,需要得到进一步的完善及发展。建议如下:

4.1 明确政府职能,强化政府支持与引导

国家重点实验室作为一个研究与开发执行机构,在一定的范围内,可以对私营研究与开发机构无法承担而又事关国家利益的任务提供研究与开发服务。而政府的主要职能在于为国家实验室提供充分必要的法律保障,以及适度的行政干预。国内虽然已经颁布了科技进步法、成果转让法、专利法等多部有关科技活动的法律,但相比国外还有很大欠缺,如美国对科研的预算常常以法案的形式报请国会批准,科研机构的立法已经在整个科技立法中占有重要地位,而我们尚未对从事科技活动的基本单位――实验室的活动规范做出法律规定,因此,建议进一步健全科技立法体系。在实验室的组织管理体制上,进一步理顺各级政府和单位的管理职能:科技部是企业国家重点实验室的宏观管理部门;地方科技管理部门或企业相关主管部门是企业国家重点实验室的主管部门,对国家重点实验室运行情况进行指导、监督、考核;依托单位是企业国家重点实验室建设与运行管理的具体负责单位。企业国家重点实验室依托具有较强研究开发能力和技术辐射能力的企业建设,实行相对独立的管理机制和“开放、流动、联合、竞争”的运行机制。国家各部门都要整合科研经费,将重大科技攻关和前沿基础研究项目投向国家重点实验室,使国家重点实验室的资源得以充分利用,争取获得最高水平、最大效益、最快速度的科技创新成果。

4.2 加快人才工程建设,建设一支高素质科技队伍

吸引人才首先要优化科技人才环境,包括硬环境和软环境。其中,硬环境主要是指影响人才发展的有形的硬件条件,比如科研基础设施环境,住房环境等;软环境主要是指影响人才发展的无形的软件条件,比如政策法律环境,政府服务环境以及宽容失败的人文环境等。既要保证科技人员在研究工作中的特殊权益,又要防止科技人员“出工不出活、吃大锅饭”等用人制度上的弊端。

4.2.1 注重在世界范围内遴选一流的科技人才。把招聘科技人员的范围扩大到全球,不仅有利于提高人才队伍建设的起点,也有利于跟踪世界科学技术最前沿。企业国家重点实验室的学术带头人,应该具有战略眼光、能够把握世界科技发展趋势和国家战略需求,具有卓越领导才能,善于组织大规模科学研究活动和承担国家重大科技专项,能够带领大批科技人才的科技帅才。

4.2.2 重视对青年科技人才的培养。西方发达国家中,对于培养大批年青科技人员,特别是刚出校门的研究生、博士生,最常用的办法就是提供各种各样的奖学金、助学金、研究基金等等,提供各种机会鼓励青年学生到研究机构和大学进行科研工作[2]。这样不仅大大减轻了研究机构和大学的经济负担和用人压力,而且为一批有志于从事科学研究的青年人提供了施展理想抱负的舞台。因此,要充分重视国家重点实验室中年轻后备科技人才的培养,建立实验室内部课题平台,鼓励年轻科技人员在申报课题时给予一定的资金扶持,从制度上和经费上保障年轻科技人员快速成长。

4.3 加强领域内应用基础研究,不断提升科研水平

我国的国家重点实验室经过二十多年的建设,取得了阶段性的成果,不仅汇聚和培养了一批高科技部级人才,而且在基础研究领域取得累累硕果。但是,科技成果转化率仍然偏低,据有关资料显示,我国专利成果的实际转化率不足10%,我国原本就是一个科技人才和资本缺乏的国家,而科技成果的闲置,恰恰是对科技人才和资本的双重浪费。我国目前处在经济转型的关键时期,国内企业大多规模较小,进行自主研发的能力显然无法与国外企业相抗衡。因此,建议国家实验室不仅要开展面向科学前沿的基础研究,更需要加强领域内的应用基础研究,不但提升科研水平,注重技术成果的转化。建立多种模式的产学研联盟,实现资源共享、优势互补、共同发展。

4.4 扩大对外开放,加强国际合作与交流

世界经济全球化的进程迅猛发展,使得科学技术国际化的特征日趋显现。正如一个国家的经济不能闭关锁国一样,一个国家的科学技术亦不能如此。对外开放,加强国际合作与交流不仅有利于充分利用他国的科技、人才优势及自然资源弥补本国科技资源的不足,而且有利于解决在“大科学”研究课题上的成本分担问题。因此,国外发达国家很早就开始重视研究与开发机构的对外交流合作。“对外开放,国际合作”所潜在的“取长补短”效用显而易见,因此,国家重点实验室要提高对国际科技合作与交流的重视,通过国家的政策引导和经费支持,制定切实可行的方案,既能使国内的研究人员“走出去”,又能使国外的人“引进来”,在双方相互交往的合作交流中逐渐提高我国的科技整体实力。

5 结语

企业国家重点实验室从诞生就携带着“让企业成为创新主体”的愿望,它是我国科技创新体系框架的核心部分,对开展行业的应用技术研究,聚集和培养优秀科技人才,开展科技交流,增强技术能力,推动产学研合作,带动和促进行业技术水平和企业自主创新能力具有重大意义。目前我国企业国家重点实验室的建设尚没有现成的经验可以借鉴,因此在国家重点实验室的建设运行过程中,需要积极研究与探索,提高国家重点实验室“金字招牌”的含金量。

参考文献:

[1] 万钢.推进企业发展国家重点实验室[J].创新科技.2012,1.

[2] 鲁宁.国家创新体系下国家实验室的结构功能研究[D].武汉.华中科技大学.2007.

[3] 申阳.基于企业国家重点实验室的文化建设研究[J].决策与信息.2011,10.

[4] 赵海峰.企业国家重点实验室发展中的问题与对策研究[J].中国基础科学.2012,14.

实验技术创新范文第6篇

战略性新兴产业对核心技术的依赖性非常强。那么,我们要发展这个产业就必须大力推动核心技术的产生,而核心技术的产生,需要―个非常强大的技术创新体系。如果没有―个非常完善的技术创新体系,核心技术就无法创造,我们讲的大力发展战略性新兴产业也就是―句空话。现如今,我们面临的―个重要问题是如何构造强大的技术创新体系。

现代研究认为,一个强大的创新技术体系有三个基础:物质基础、人才基础、资金基础。

物质:加快发展实验室经济

技术创新的物质基础就是实验室经济,即以企业方式运作的现代化的实验室。国际上讲实验室经济是核心技术产生的孵化器,因为技术创新是无数次努力和实验产生的结果。我们如果离开―个庞大的现代化实验室,就不可能实现技术创新。因此实验室经济是核-L技术产生的孵化器,是物质基础。美国之所以技术创新比我们强,一个重要的原因就是它是个实验室经济大国。

美国的实验室经济极其发达,我们却没有这种庞大的实验室经济体系,所以很难完成从知识到技术的转化。中国虽然有很多开发区,但开发区是把技术变成为产业的孵化器,而不是技术产生的孵化器。可惜的是,这样的实验室经济在我国过于缺乏,所以下一步中国要大力、加速发展实验室经济。如果我们的实验室经济不能得到发展,那么我们现在讲的技术创新、战咯性新兴产业发展,最后都将成为口号和空话。

人才:创新人才亟须整合

我们与先进国家在人才基础方面的差距也很大。目前我们真正能搞技术创新的人才,基本上分布在四个领域:第一部分是在国企,尤其是央企;第二部分在民营企业;第三部分在高等院校;第四部分就是过去办的科学院所。

然而,有些国企仅仅把目光放在靠垄断获取利润的层面,完全忽视了技术创新的过程。民营经济因为成长只有30年左右的时间,各方面的积累还不够,在体制和基础上难以支持这种核心技术创新的发展。高等院校也不容乐观,很少有专注于技术研究的院校和老师。至于原来的科学院,这几年基本上已经被打散,最终人才无法聚集。从这四个领域的实际情况看,这些人才基本上没有办法成为技术创新的主体,因为他所在的领域缺乏技术创新的动力。

所以,中国的人才现在极其分散,而且基本上是被所有制分割,被条块分割,没办法进行组合。

资金:政府导向带动社会资本

核心技术的创新有两个特点,一方面它是中长期概念,另一方面它风险很高。正因为如此,所以技术创新单独靠让会资本根本不可能完成。在西方资本主义国家也不是完全靠社会资本来完成的,基本模式就是政府导向和社会资本的跟进。政府导向一旦丧失,社会资本就不可能跟进。欧盟最近宣布在未来十年内的投资主要集中在研发部门,如果欧盟这么大地投入研发部门,就会带动社会资本的跟进,就有可能使欧盟在产业结构和发展上出现巨大的变动。

没有政府导向就不可能有社会资本的跟进,而我们现在恰恰缺乏在技术创新上的政府导向。2009年为了应对金融危机的冲击,政府出台了4万亿投资的一揽子刺激政策,然而基础创新投资的总数却很少,根本没有办法实现政府导向功能,也不可能出现社会资本跟进的情况。

实验技术创新范文第7篇

一、国家工程实验室的基本内涵和定位

(一)国家工程实验室是以产业发展需要为出发点,以提高企业自主创新能力和产业核心竞争力为宗旨,围绕国家重大战略任务、重点工程对技术进步的迫切需求,为突破重大产业结构调整和重点产业发展中的关键技术装备制约,主要依托骨干企业、转制科研机构,建立的产学研相结合的研究开发实体。

(二)国家工程实验室是国家技术创新体系的重要组成部分,是整合产业创新资源、强化产业技术供给的重要保障,是衔接基础研究和产业研发的桥梁,是凝聚、培养工程技术创新人才的重要基地。

(三)国家工程实验室具有专业化、高水平、队伍精干、机制灵活的特点,具备一流的研发试验设施,拥有高层次的技术创新人才,形成灵活高效的运行机制、显著的自主创新优势和突出的技术特色,能够持续不断地为产业技术进步提供有力支撑。

(四)国家工程实验室的主要任务包括:开展重大工程及技术装备的设计和试验验证;开展产业关键技术攻关和重大新产品开发;开展重要技术标准的研究制定;凝聚、培养产业技术创新人才;开展产业技术研发的国际交流与合作。

二、建设国家工程实验室的重要意义

(一)是提升产业核心竞争力的有效手段。建设国家工程实验室,强化产业技术原始创新能力,突破一批重大技术装备和产业关键技术,有利于打破发达国家的技术壁垒,降低对国外技术的依存度,缓解能源资源环境的约束,提升产业核心竞争力。

(二)是促进高技术产业跨越式发展的必然选择。建设国家工程实验室,在战略性和前瞻性的重要领域超前部署,将培育和掌握一批战略高技术和前沿技术,抢占高技术产业发展的制高点,有利于更好落实中长期科技发展规划和“十一五”规划纲要提出的战略任务,促进我国高技术产业实现跨越式发展。

(三)是完善我国技术创新体系的迫切要求。建设国家工程实验室,有利于加强基础研究和产业研发之间的有机衔接,从产业技术源头上强化技术创新体系布局,提高持续创新能力;有利于探索适应新时期发展要求的技术创新长效机制,促进产学研有机结合,加快建立中国特色技术创新体系。

(四)是强化企业技术创新主体地位的重要途径。建设国家工程实验室,有利于引导企业加大研究开发设施建设和研发活动的投入,有效整合产学研资源,以企业需求为导向,以提升企业竞争力为目标,开展产业基础技术研发,促进企业成为科技投入和技术创新活动的主体。

三、指导思想、建设原则和目标

(一)指导思想

全面落实科学发展观,面向建设创新型国家和走新型工业化道路的发展要求,紧紧围绕国家重大战略任务和重点工程的实施,着眼于建立健全以企业为主体、产学研相结合的技术创新体系,优化资源配置,完善体系布局,创新发展机制,提升创新能力,突破瓶颈制约,支撑产业发展。

(二)建设原则

坚持统筹规划,强化合理布局。按照技术创新体系建设的总体要求,加强顶层设计,从经济和社会发展对产业技术创新的重大需求出发,系统安排,分步实施,形成国家工程实验室的合理布局。

坚持创新机制,注重整合资源。建立产学研有机结合、科研与应用相互促进的长效机制,充分利用现有优势基础和条件,以增量投入带动创新资源的优化配置。

坚持强化保障,力争重点突破。以提高对国家重大战略任务、重点工程的技术保障能力为着眼点,集中力量,力争在一些技术瓶颈制约十分突出的重要领域、重点环节率先取得突破。

坚持政府引导,提倡多方投入。发挥政府在政策、资金等方面的引导作用,充分调动产学研各方面力量,形成多元投入、广泛参与国家工程实验室建设的新格局。

(三)建设目标

形成布局合理、设施先进的国家工程实验室建设格局,建立适应产业发展要求、有利于整合优势资源、实现可持续发展的运行机制,完善技术创新体系的基础支撑平台,提高产业技术的有效供给,显著提升自主创新能力和产业竞争力。

为突破产业核心技术,逐步扭转产业发展对国外技术严重依存的局面提供有力支撑;为研制重大技术装备,保障重点工程的顺利实施创造必要条件;为掌握战略高技术,加速新兴产业的形成和发展建立有效手段;为聚集、培养创新能力突出的高层次人才营造良好环境。

四、建设和管理

(一)国家发展改革委是国家工程实验室建设的组织部门,将会同有关部门制定并国家工程实验室有关政策办法、建设领域等指导性文件,组织国家工程实验室建设的审理工作等。国务院有关部门,各省、自治区、直辖市、计划单列市及新疆生产建设兵团发展和改革委员会、经济(贸易)委员会,计划单列企业集团是国家工程实验室建设的主管部门(以下称主管部门),负责组织本地区或所属单位国家工程实验室的申报和管理等工作。

(二)国家工程实验室的建设采取自上而下定向设立和主管部门推荐择优相结合的方式推进。国家发展改革委将根据有关规划适时制定并国家工程实验室建设指南,确定重点建设领域及有关具体要求,指导国家工程实验室的建设和发展。对于已建或拟建的国家重大工程,为保证其工程建设和运行的需要,以及重大产业技术、重大装备研制任务需求急迫的领域,国家发展改革委将根据以上布局和任务,委托有关部门或单位自上而下组织设立相关领域国家工程实验室;其它领域则采取主管部门推荐、竞争择优的方式,符合条件的有关单位可根据国家发展改革委相关文件要求编写国家工程实验室组建方案,经主管部门审查后报国家发展改革委审理,国家发展改革委组织专家评审后择优设立。

(三)国家工程实验室主要依托具有较强研究开发和技术辐射能力的大企业、科研机构或高等院校,采取产学研合作的方式进行建设。申请建设单位原则上应具备以下条件:长期从事相关产业技术领域的研发,具有承担国家或行业重点研发计划的经历,并在相关领域具有一定技术优势;具有一定的产业技术研究开发的相关设施;拥有高水平的技术带头人和较为合理的人才梯队;具备较好的产学研合作基础;可为国家工程实验室的建设和运行提供有力的配套支撑条件。申请建设单位提出的国家工程实验室组建方案应具有明确的、切实可行的发展思路、方向、任务和目标,有较为突出的技术特色。

(四)国家工程实验室的运行和管理实行理事会领导下的实验室主任负责制。理事会由有关部门、产业界、科技界和依托单位等方面的管理和技术专家组成(其中来自产业界的专家应不少于三分之一),主要负责聘任实验室主任、确定实验室发展方向和重要研究领域、审议和批准财务预决算等重大事宜的决策。实验室主任由依托单位推荐、理事会聘任,报主管部门核准,主要负责主持实验室的日常工作、提出年度工作计划、聘任实验室有关工作人员等。国家工程实验室设立由相关专家组成的技术委员会,主要负责实验室的发展目标、任务和研究方向等方面的咨询。各国家工程实验室可根据自身建设发展情况及所处行业领域的特点,探索灵活、有效的产学研结合模式。

(五)国家将对符合相关标准的国家工程实验室建设予以一定资金补助。如需申请国家投资,建设单位可提出国家工程实验室建设项目资金申请报告,经主管部门审查后报国家发展改革委审批。国家发展改革委将根据有关规划、政策,对符合条件的建设项目安排一定的投资补助,相应项目和资金的管理按照《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》(国家发展改革委令第43号)执行。

(六)国家工程实验室的运行和科研经费,主要由依托单位、有关合作单位自筹以及争取企业委托的科研课题经费解决。国家工程实验室建成后应积极参与产业关键技术和重大装备的研制,争取承担国家和行业下达的科研开发及试验研究任务。科技部等有关部门将通过科研计划等方式对国家工程实验室的发展给予适当支持。

实验技术创新范文第8篇

一、国家工程实验室的基本内涵和定位

(一)国家工程实验室是以产业发展需要为出发点,以提高企业自主创新能力和产业核心竞争力为宗旨,围绕国家重大战略任务、重点工程对技术进步的迫切需求,为突破重大产业结构调整和重点产业发展中的关键技术装备制约,主要依托骨干企业、转制科研机构,建立的产学研相结合的研究开发实体。

(二)国家工程实验室是国家技术创新体系的重要组成部分,是整合产业创新资源、强化产业技术供给的重要保障,是衔接基础研究和产业研发的桥梁,是凝聚、培养工程技术创新人才的重要基地。

(三)国家工程实验室具有专业化、高水平、队伍精干、机制灵活的特点,具备一流的研发试验设施,拥有高层次的技术创新人才,形成灵活高效的运行机制、显著的自主创新优势和突出的技术特色,能够持续不断地为产业技术进步提供有力支撑。

(四)国家工程实验室的主要任务包括:开展重大工程及技术装备的设计和试验验证;开展产业关键技术攻关和重大新产品开发;开展重要技术标准的研究制定;凝聚、培养产业技术创新人才;开展产业技术研发的国际交流与合作。

二、建设国家工程实验室的重要意义

(一)是提升产业核心竞争力的有效手段。建设国家工程实验室,强化产业技术原始创新能力,突破一批重大技术装备和产业关键技术,有利于打破发达国家的技术壁垒,降低对国外技术的依存度,缓解能源资源环境的约束,提升产业核心竞争力。

(二)是促进高技术产业跨越式发展的必然选择。建设国家工程实验室,在战略性和前瞻性的重要领域超前部署,将培育和掌握一批战略高技术和前沿技术,抢占高技术产业发展的制高点,有利于更好落实中长期科技发展规划和“*”规划纲要提出的战略任务,促进我国高技术产业实现跨越式发展。

(三)是完善我国技术创新体系的迫切要求。建设国家工程实验室,有利于加强基础研究和产业研发之间的有机衔接,从产业技术源头上强化技术创新体系布局,提高持续创新能力;有利于探索适应新时期发展要求的技术创新长效机制,促进产学研有机结合,加快建立中国特色技术创新体系。

(四)是强化企业技术创新主体地位的重要途径。建设国家工程实验室,有利于引导企业加大研究开发设施建设和研发活动的投入,有效整合产学研资源,以企业需求为导向,以提升企业竞争力为目标,开展产业基础技术研发,促进企业成为科技投入和技术创新活动的主体。

三、指导思想、建设原则和目标

(一)指导思想

全面落实科学发展观,面向建设创新型国家和走新型工业化道路的发展要求,紧紧围绕国家重大战略任务和重点工程的实施,着眼于建立健全以企业为主体、产学研相结合的技术创新体系,优化资源配置,完善体系布局,创新发展机制,提升创新能力,突破瓶颈制约,支撑产业发展。

(二)建设原则

坚持统筹规划,强化合理布局。按照技术创新体系建设的总体要求,加强顶层设计,从经济和社会发展对产业技术创新的重大需求出发,系统安排,分步实施,形成国家工程实验室的合理布局。

坚持创新机制,注重整合资源。建立产学研有机结合、科研与应用相互促进的长效机制,充分利用现有优势基础和条件,以增量投入带动创新资源的优化配置。

坚持强化保障,力争重点突破。以提高对国家重大战略任务、重点工程的技术保障能力为着眼点,集中力量,力争在一些技术瓶颈制约十分突出的重要领域、重点环节率先取得突破。

坚持政府引导,提倡多方投入。发挥政府在政策、资金等方面的引导作用,充分调动产学研各方面力量,形成多元投入、广泛参与国家工程实验室建设的新格局。

(三)建设目标

形成布局合理、设施先进的国家工程实验室建设格局,建立适应产业发展要求、有利于整合优势资源、实现可持续发展的运行机制,完善技术创新体系的基础支撑平台,提高产业技术的有效供给,显著提升自主创新能力和产业竞争力。

为突破产业核心技术,逐步扭转产业发展对国外技术严重依存的局面提供有力支撑;为研制重大技术装备,保障重点工程的顺利实施创造必要条件;为掌握战略高技术,加速新兴产业的形成和发展建立有效手段;为聚集、培养创新能力突出的高层次人才营造良好环境。

四、建设和管理

(一)国家发展改革委是国家工程实验室建设的组织部门,将会同有关部门制定并国家工程实验室有关政策办法、建设领域等指导性文件,组织国家工程实验室建设的审理工作等。国务院有关部门,各省、自治区、直辖市、计划单列市及新疆生产建设兵团发展和改革委员会、经济(贸易)委员会,计划单列企业集团是国家工程实验室建设的主管部门(以下称主管部门),负责组织本地区或所属单位国家工程实验室的申报和管理等工作。

(二)国家工程实验室的建设采取自上而下定向设立和主管部门推荐择优相结合的方式推进。国家发展改革委将根据有关规划适时制定并国家工程实验室建设指南,确定重点建设领域及有关具体要求,指导国家工程实验室的建设和发展。对于已建或拟建的国家重大工程,为保证其工程建设和运行的需要,以及重大产业技术、重大装备研制任务需求急迫的领域,国家发展改革委将根据以上布局和任务,委托有关部门或单位自上而下组织设立相关领域国家工程实验室;其它领域则采取主管部门推荐、竞争择优的方式,符合条件的有关单位可根据国家发展改革委相关文件要求编写国家工程实验室组建方案,经主管部门审查后报国家发展改革委审理,国家发展改革委组织专家评审后择优设立。

(三)国家工程实验室主要依托具有较强研究开发和技术辐射能力的大企业、科研机构或高等院校,采取产学研合作的方式进行建设。申请建设单位原则上应具备以下条件:长期从事相关产业技术领域的研发,具有承担国家或行业重点研发计划的经历,并在相关领域具有一定技术优势;具有一定的产业技术研究开发的相关设施;拥有高水平的技术带头人和较为合理的人才梯队;具备较好的产学研合作基础;可为国家工程实验室的建设和运行提供有力的配套支撑条件。申请建设单位提出的国家工程实验室组建方案应具有明确的、切实可行的发展思路、方向、任务和目标,有较为突出的技术特色。

(四)国家工程实验室的运行和管理实行理事会领导下的实验室主任负责制。理事会由有关部门、产业界、科技界和依托单位等方面的管理和技术专家组成(其中来自产业界的专家应不少于三分之一),主要负责聘任实验室主任、确定实验室发展方向和重要研究领域、审议和批准财务预决算等重大事宜的决策。实验室主任由依托单位推荐、理事会聘任,报主管部门核准,主要负责主持实验室的日常工作、提出年度工作计划、聘任实验室有关工作人员等。国家工程实验室设立由相关专家组成的技术委员会,主要负责实验室的发展目标、任务和研究方向等方面的咨询。各国家工程实验室可根据自身建设发展情况及所处行业领域的特点,探索灵活、有效的产学研结合模式。

(五)国家将对符合相关标准的国家工程实验室建设予以一定资金补助。如需申请国家投资,建设单位可提出国家工程实验室建设项目资金申请报告,经主管部门审查后报国家发展改革委审批。国家发展改革委将根据有关规划、政策,对符合条件的建设项目安排一定的投资补助,相应项目和资金的管理按照《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》(国家发展改革委令第43号)执行。

(六)国家工程实验室的运行和科研经费,主要由依托单位、有关合作单位自筹以及争取企业委托的科研课题经费解决。国家工程实验室建成后应积极参与产业关键技术和重大装备的研制,争取承担国家和行业下达的科研开发及试验研究任务。科技部等有关部门将通过科研计划等方式对国家工程实验室的发展给予适当支持。

实验技术创新范文第9篇

关键词:技术创新扩散;演化模型;仿真实验

中图分类号:F20 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2013)31-0225-05

一、互补性技术创新扩散的动力学模型构建

(一)互补型技术创新扩散系统的定义

多元互补型技术创新扩散是指在具有互补关系的多项技术创新之间的扩散。假定在市场中有n项技术创新扩散,且具有相互促进作用,即这n项技术创新之间具有互补型关系。它们的无量纲变量分别是:且有。这n项技术创新之间的互补作用强度为且,表示技术创新Tj对自身的互补作用强度为1;表示技术创新Ti对Tj没有互补作用,βij具体数值用矩阵B表示,则:

矩阵B 反映了多元技术创新扩散系统内的各项技术创新之间的相互作用,不随时间变化而改变。其次,扩散系数代表对互补型技术创新的投资强度,用矩阵表示,也不随着时间改变而变化。

(二)基本假设

对多智能体的多元互补型技术创新扩散系统进行研究,需要作如下假设:(1)互补作用关系强度值固定,不随时间的改变而变化。原因是,这种互补作用系数是由技术创新之间的内在属性决定的。(2)将技术创新扩散系数理解为投资强度的大小。扩散系数作为扩散系统的决策变量,在具体的仿真研究中用于决策分析。

二、互补型创新扩散演化模型分析

(一)二元互补性技术创新扩散演化模型

设T1,T2分别代表两种技术创新1和2,且具有互补型关系,即技术创新T1的扩散对T2的扩散具有促进作用,反之亦然。它们组成的扩散系统满足:(1)技术创新T1与T2之间相互促进,T1的扩散能加速T2的扩散;(2)当T1扩散达到极限时,技术创新T2也具备达到极限值的潜力;(3)技术创新T1对T2的影响,不超过T2自身特性对扩散大家影响。

根据罗杰斯特方程,T1,T2的扩散系统演化模型为:

其中:f1和f2分别代表技术创新1和2的扩散率;a1和a2代表T1和T2的扩散系数;β表示T1和T2之间的互补强度,0

1.技术创新T1和T2同时开始扩散。曲线BN代表技术创新1 的扩散,曲线BM代表技术创新2的扩散。由下页图1可知,a1越大,技术创新1扩散越快,曲线BN越趋于水平;同样,a2越大,技术创新T2扩散越快,曲线BM越陡;当技术创新1扩散到N点时,由于技术创新2的扩散已达到最大点,此时对技术创新1 的促进作用最强,因此,在此时刻,技术创新1扩散曲线速度增加,曲线变陡;当技术创2扩散到M点时,由于受到技术创新1的影响,速度减慢。

2.T2先扩散,T1后扩散。由图2可以看出,T1的扩散对T2的扩散产生阻碍,使T2滞留在1-β这个水平上。而T1扩散起来之后,对T2的扩散产生了促进作用,使T2快速扩散。

3.T1先扩散,T2后扩散。由图3可以看出,T1的扩散为T2的扩散提供了条件,使T2在扩散过程中较为平滑。由于创新技术间的互补作用,扩散系统的演化既受技术创新T1和T2间互补作用系数β的影响,也受到企业动态影响因素和静态影响因素(a1和a2)的大小和二者扩散先后顺序的影响。这里假定β是T1和T2之间的固定参数,而a1和a2则是扩散的可控制变量。因此,可通过对a1和a2的影响因素的调整来体现采纳策略,实现对扩散过程的控制和优化。

(二)多元互补型技术创新扩散演化模型

同样,我们可以得出多个互补型技术创新扩散系统演化模型:

在式(2)中,n表示扩散系统内的多项技术创新之间互补作用关系及强度;表示技术创新Ti的投资强度。在仿真实验中,将ai作为扩散系统的决策变量;表示在扩散系统内,第i项技术创新的扩散水平,它反映了技术创新扩散系统的微观变量。

在具体的仿真研究中,对技术创新扩散系统的宏观参量进行设定。该宏观量表示为:

其中,fi代表多元技术创新扩散系统的微观变量,f代表在t时刻,技术创新的平均扩散水平。但由于f并不能反映出各技术创新之扩散率水平的分布和由于他们之间的相互作用而产生的宏观序。因此,在n 项互补型技术创新组成的扩散系统中,定义变量P为系统有序程度的序参量,则:

三、多元互补型技术创新扩散案例研究

以智能手机数据传输技术创新为例,蓝牙技术T1,红外线技术T2,无线电频率技术T3,无线区域网络技术T4和计算机技术T5。他们在数据或应用的传输方面是互补型的。有多元互补型技术创新的演化模型(2)可以得知,需要得到三方面的数据:以及ai。

1.在互补性扩散系统中,五种技术创新之间的互补作用系数βij。显然,0≤βij≤1,βij=0表示技术创新Ti之间没有促进作用;βij=1表示Ti对自身促进作用最大,即i=j。在本仿真研究中,通过相关资料的查询得到βij具体数值(如表1所示):

2.技术创新扩散系统中,初始状态ft(t=0)。技术创新扩散系统初始状态值ft(t=0)介于0和1之间。因此,假定初始状态值(如表2所示)。

3.技术创新扩散系统中,决策变量或控制变量ai。在该仿真实验中,将T作为决策变量。它表示两方面的含义,一是企业对技术创新i的投入强度,企业投入越多,参数值越大,扩散系统的演化速度也越快;二是企业决策者对技术创新i扩散的信心,信心越大,扩散速度越快。

4.影响度变量Q。Q表示这i个互补型技术创新之间有序程度,反映的是在扩散系统内,由于各项技术创新之间的相互作用而产生的宏观序。

显然,当系统内各项技术创新之间的技术创新扩散率相同时,Q=0,这表示各项技术创新之间的扩散处于均匀无序的状态;当企业不断的对各项技术创新进行投资,它们之间不断发生作用,就会通过自组织演变为宏观序。此时,之间的数值就会有较大差异,影响度变量Q也会随之增大。

四、仿真结果及分析

1.当各项技术创新的初始状态值、扩散系数以及相互作用系数相同时,互补型技术创新的扩散曲线与单一技术创新扩散曲线一致。

2.各项技术创新之间的初始状态值和扩散系数相同时,互补作用系数βij的不同使得Tij产生了不同的扩散轨迹(如图4(a)所示);扩散系统内各项技术创新扩散率分布由原来均匀无序状态通过自组织过程演变为宏观有序的结构,平均扩散率水平的数值由初始状态的0.05提高到0.17(如图4(b)所示);影响变量Q也有初始状态的0提高到0.5061(如图4(c)所示)。由此可见,各项技术创新之间的互补作用系数βij对技术创新扩散系统内各项技术创新扩散过程、平均扩散率的分布以及影响度变量都有显著的影响。

3.扩散系数和初始状态值不变,改变投入强度,将F=(5.0,

5.0,5.0,5.0,5.0)T改变为F=(8.0,8.0,8.0,8.0,8.0)T,由图5可知,平均扩散率f由0.0892提高到0.1263;影响度变量Q也由初始状态的零提高到0.8128。然而,在技术创新扩散系统内,各项技术创新的扩散率分布形状却没有发生根本性变化。原因是,各项技术创新之间的互补作用没有发生改变,扩散系统内技术创新扩散由组织过程演变为宏观有序结构也就不会发生变化。

4.调整初始状态值,将其调整为(0.07,0.09,0.07,0.10,

0.08),由图6可知,除影响度变量发生改变之外,各项技术创新的扩散率分布形状与前几种相似。影响度变量由0变为0.3448。

5.其他参数不变,查看不同ai值对扩散系统演化行为的影响。对每个ai中的一个单位增加扰动,例如,令a1=6.0,其余,分析扩散系统演化行为;同样,对每个ai值都进行如此操作,即可找出Ti中对互补型技术创新扩散演化影响最大的那项技术,即关键创新技术。通过实验可知,ai的单位变化对系统的有序程度影响较大,对技术创新扩散的平均扩散率f影响较小。各项互补型技术创新对扩散系统的影响由大到小依次是:其中对影响度Q影响最大的是T5。

五、结论

通过以上仿真分析可知:(1)互补作用系数βij对多元扩散系统内各项互补型技术创新的扩散过程、宏观序参数以及扩散系数分布有显著影响。初始状态值与扩散系统相同时,由于βij的不同而使各项技术创新扩散轨迹产生了明显的不同;(2)扩散系数和初始状态值不变,改变投入强度,技术创新扩散系统内技术创新扩散率分布形状没有发生根本变化;(3)初始状态值仅对影响度变量有影响,对多元技术创新扩散的形状影响不大;(4)通过对不同ai值的设定,可以找出对互补型技术创新扩散演化影响最大的那项技术,即关键创新技术。

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收稿日期:2013-09-03

实验技术创新范文第10篇

1典型央企的成功做法

为充分掌握央企技术创新体系建设的实际情况,本文对中国航天科工集团(简称航天科工)、中国石油天然气集团公司(简称中国石油)、中国石油化工集团公司(简称中国石化)、中国移动通信集团公司(简称中国移动)、国家电网公司(简称国家电网)等10多家典型央企进行了现场调研和案例分析。依据对典型央企的实地调研情况,央企技术创新体系建设的成功做法可概括为以下六方面内容。

1.1把技术创新作为公司的核心战略,建立起比较完善和有效的决策和规划体系一是把技术创新作为公司的核心战略之一。按照国家“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的科技工作方针和“创新驱动发展”战略,结合公司实际,以提升自主创新能力和产业发展驱动力为核心,制定公司科技发展战略、目标任务、战略重点,确定年度计划,并按照“探索一代—预研一代—研制一代—生产运用一代”的思路,制定有序接替的科研计划体系。二是设立科技决策规划与管理体系。设立了由主要领导牵头、各业务部门负责人参加的科学技术委员会,负责公司重大技术创新战略问题决策。同时,为了落实公司科技战略规划、规范科技管理工作,央企集团层面大都设立了行使科技管理职能的相关部门,负责公司科研项目管理、科技规划计划、科技条件平台建设、科研成果管理、科技奖励、考核监督指导下属单位科技管理工作,以及对外科技交流等;在子公司层面,根据具体情况设立对口部门,配备专职科技管理人员,负责组织科技规划和项目建议计划编制,组织科技项目实施和新技术推广应用,开展技术需求分析等。三是组建辅助科技决策的专家咨询团队。部分央企设立了专门的技术咨询委员会,由内外部专家组成专家团队,对重大事项开展调查研究,提出咨询意见和建议。有的央企在技术咨询委员会的基础上,还按领域组建专业分委员会,为公司各类技术决策提供咨询意见,支撑公司科技决策。以航天科工为例,公司建立了以顶层战略为导向的技术创新决策机制(图1)。公司成立了由“一把手”负责的发展战略与规划编制领导小组和工作办公室,负责组织、协调和决策战略与规划编制和执行过程中的重大事宜。技术创新管理遵循“项目论证—批复—任务分配—关键节点控制—协调例会—月度简报(季度简报)—年度工作总结—结题评审”的管理模式。总部负责全集团的技术创新决策和统筹规划,牵头开展重大工程项目的论证与立项工作,决定重大项目的经费投入。下属各院、局、基地和直属单位等二级单位负责落实集团技术创新工作的相关决策;根据本单位发展的需要提出技术创新项目,在获得集团批准后,自行组织开展研发活动。

1.2以总部直属科研院所(或中央研究院)为核心,建立多层次、多专业协作的科研组织体系一是设立总部直属科研院所。直属集团总部层面的科研院所主要负责应用基础、超前共性和重大关键技术研发,储备自主知识产权的理论和技术,提升公司核心竞争力和引领发展能力。有些央企成立了职责范围更广的中央研究院,不仅承担总部直属科研院所的职责,还负责公司技术战略分析、科技管理等方面工作。二是成立专业分公司或下属企业研发机构。央企在下属企业或专业分公司设立的研发机构主要负责特色技术的研发、新技术应用与推广、生产技术支持,解决生产活动中出现的技术难题。中国石油建立的“一个整体、两个层次”的技术创新组织体系具有典型代表性。中国石油总部直属科研院所与企业研究机构两级各有侧重、分工合作。总部层面科研机构,包括直属科研院所、专业技术研究中心,主要从事应用基础、重大基础理论、超前共性和重大关键技术(装备)研发。下属企业层面科研机构,包括地区公司研究院和特色技术中心,主要按照特色进行定位,从事与下属企业自身生产经营相关的特色技术攻关、新产品开发、生产技术攻关、技术集成应用以及支持日常生产的相关科技工作。

1.3保持较高水平的研发投入,形成强有力的条件平台支撑体系和标准管理体系一是建立稳定增长的科技投入机制。通过绩效考核、激励政策、专项基金及多种渠道筹集资金等,保持科技投入的稳定增长。一些央企还建立了计划、财务、预算、科技、审计等部门的会商和协调制度,加强对科技投入的统筹管理,完善科技经费监督管理和绩效评估体系,提高经费使用效率,切实把资金用到“刀刃”上。二是搭建基础条件平台。为改善科研硬件条件,投入资金更新实验设备和装置,建立公司重点实验室、试验基地、国家重点实验室、研究中心,部分央企还集中公司科研资源,建立了企业科技园。经过多年的投入和建设,央企基础条件平台的仪器设备新度系数总体上有较大提高,实验、试验能力大幅度提升。三是形成标准管理体系。为加强对公司技术标准的统一集中管控,形成技术标准体系,在集团总部层面建立负责技术标准战略规划、技术标准管理的相关机构;制定标准管理办法和流程,规范公司技术标准管理工作,提升标准编制质量;将标准制定、国际标准化作为公司科技创新工作评估及研究机构经营业绩考核指标;通过积极参与国内外行业技术标准制定、担任国内外技术标准机构的领导职务、主动与国际标准融合、搭建国际技术合作平台等策略和措施,大力提升公司技术标准的话语权,推进技术标准的国际化进程。以中国移动为例,2010年以来科技投入增长率大于10%,2012年企业科技投入总额达157.87亿元。在科技条件平台建设方面,中国移动信息技术实验室的规模和先进性已居国内外同类通信实验室前列,拥有2个国际组织全球测试认证基地、2个部级工程(重点)实验室(中心)、7大测试认证实验室、6大基础研究实验室和4大开放试验中心。同时,中国移动建立了集中化标准管理体系(图2),以占领国际博弈的制高点。具体内容包括:一是在集中化体系框架下,实现公司标准工作策略和标准计划的统一制定,企标和国际标准文稿的统一评估管理;二是在网络规划、可研、设计、设备采购等环节狠抓企标实施落地,保障中国移动全程全网的完整性和一致性,降低建设成本、提高运营质量;三是形成了目标明确、计划周密、组织完善、评估严谨的国际标准长效工作机制,国际标准话语权明显提升。

1.4充分利用外部资源,广泛开展合作共建,形成有效的协同创新体系一是开展联合研发。为减少研发中的不确定性、缩短研发周期、广泛利用外部科技资源,央企从自身需要和科技资源情况出发,以合作项目为纽带,与国内外优秀大学、科研机构、外部企业开展合作研究。这种联合研发一般设定了明确的合作目标和期限,制定了合作研发、成果分配和风险承担等方面的规则,合作形式包括资金、人才、技术成果等多种方式。二是共建科研平台。为提高公司科技研发水平、吸引和利用外部科研资源、培养公司科研人才,一些央企选择与国内外高校、科研院所、企业建立联合研发平台,包括联合研发中心、联合实验室,长期从事涉及行业关键共性技术研发,并形成优势互补、分工明确、风险共担的长效合作机制。三是开展产业链协同创新。一些央企以国家重点产业、区域支柱产业发展需要和公司业务需求为基础,与产业链上下游企业、高校、科研院所签订战略合作协议,形成产业技术创新联盟,围绕产业技术创新的关键问题,开展技术合作,突破产业发展的核心技术,形成产业技术标准,实行知识产权共享,实施技术转移,加速科技成果转化,促进人员交流合作。例如,多年来,国家电网依托发展特高压重大工程,将国内电力、机械等相关行业的科研、设计、制造、施工、试验、运行单位和高等院校等资源整合起来,以科研为先导,以设计为龙头,以设备为关键,以建设为基础,开展联合攻关,在世界上率先全面攻克了特高压交流输电技术难题,建成了商业化运行的试验示范工程(图3)。在协同创新中,国家电网坚持作为创新链的发起者,创新目标的提出者,创新过程的组织者、参与者、保障者和决策者,创新成果的首次应用者及大规模商业化的推动者,成为创新联合体的核心主体,主导创新全过程。国家电网充分调动创新链各利益相关方的积极性,集中国内外的优势资源和力量,拉近创新成品与实际需求之间的距离,为创新过程赋予强大的动力源。

1.5采取经济手段与行政手段相结合的方式,建立一体化的技术开发与成果推广应用体系一是设立研发、设计、生产一体化专项。为加快科技成果转化,打破部门壁垒,打通技术创新链条,将研发、设计、生产、推广等领域的相关人员集合起来,实现各专业部门的协同合作,保障科研成果的顺利转化。二是建立完善的科技成果转化制度与流程。为促进科技成果转化,制定了科技成果转化办法和相关制度,规范科技成果转化职责、流程及绩效,规定成果转化的条件、机制、指标、程序。三是采取分层管理的成果转化模式。央企总部层面集中管理科技成果的知识产权,制定科技成果转化方面的管理办法与评估机制,形成新技术成果推广目录,运用经济和行政手段促进成果转化。同时,成立专业技术服务或推广中心具体负责成果推广应用工作。四是科技成果的有形化。为推动科技成果和核心技术在公司内部的共享和推广应用,开展技术有形化集成和自主创新重要产品认定。公司组织各下属单位专家对研发的实用特色技术进行系统的梳理提炼和总结集成,围绕已形成的核心技术,开展公司各业务领域核心技术系列的有形化、集成化工作,有效促进了技术的产业化、商业化和推广应用,并将技术成果有形化纳入科技项目验收管理。典型案例如中国石化的“十条龙”科技攻关模式。公司自1991年起建立并开始实施“十条龙”攻关制度,对带有共性、关键性和对公司发展具有战略意义的重大科技开发项目,坚持实行“十条龙”攻关,即把公司内部的科研、设计、设备制造、工程建设、生产和销售等各方面的力量组织起来联合攻关(图4),确保自主开发的技术以最快的速度实现工业转化,工业化成功后迅速大力推广。20多年来,中国石化形成了一批拥有自主知识产权的支撑主业的核心技术,已经实现122项技术的工业转化,取得了显著的经济效益和社会效益。图4中国石化“十条龙”科技攻关模式

1.6建立激励约束机制,完善技术创新考核体系一是加强对企业领导班子的技术创新业绩考核。将自主创新成果、产品推广应用等列入对企业领导班子的业绩考核。二是开展技术创新评价工作。制定专门的技术创新评价办法,建立技术创新评价指标体系(如科研成果产出、专利情况、科技成果转化等),对下属单位及研究机构的技术创新工作进行全面系统的年度评价,并与单位绩效挂钩,或者针对下属机构的技术创新能力进行评价,每年技术创新能力评价报告。三是开展科研人员绩效考核。采用个人岗位目标责任制,对创新项目团队的负责人和团队成员设置不同的绩效考核目标。对于项目负责人,依据项目团队取得的创新成果以及推广应用情况进行考核;对于团队科研人员,采用关键绩效指标与工作目标相结合的方式进行考核。宝钢集团有限公司(简称宝钢)的技术创新评价管理具有典型代表性(图5)。宝钢技术创新评价管理由技术创新体系能力评估和技术创新指标绩效评价两部分组成。体系能力包括统筹策划能力、外部资源利用能力、组织保障能力等;技术创新指标包括共性指标和个性指标,共性指标反映集团的总体要求,包括研发投入率、新产品销售率、专利申请量等指标,个性指标体现各子公司重点推进工作要求,如环境友好产品率、合理化建议经济效益等。评价管理采取季度跟踪和年度最终评价相结合的模式。年初,公司制定技术创新年度计划,确定集团及各子公司科技目标,下达至相关子公司。每季度进行绩效跟踪,通过技术创新例会(绩效对话会)进行点评。各单位技术创新年度评价纳入集团对单位负责人的年度评价。

2主要经验

2.1紧密围绕国家需要,充分借助政府的协调和推动作用,是央企技术创新体系建设的关键央企技术创新体系建设必须与国家战略相吻合,服务和服从于国家战略需要。而且,央企只有站在国家与民族发展的高度,紧密围绕国家发展需要,坚持把创新驱动发展作为公司发展的推动力量,才能拥有更加宽广的视野,掌握更全面的信息,形成更正确的判断,制定出更合理的技术创新战略与计划,凝聚更多的创新力量与资源,取得更大的创新价值,建成更适合自身发展的技术创新体系。航天科工、中国石油、中国移动等一批央企正是靠着围绕国家重大需求,紧密结合公司发展需要,不断提升完善主营业务领域核心技术,持续开展前瞻性基础性研究,才逐渐建立完善起公司的技术创新体系。政府在央企技术创新体系建设中发挥着重要的引导和推动作用。特别是在产业发展政策制定、市场环境培育、政府采购、企业负责人考核与生态环境保护,以及在国家重大工程项目实施、重大技术引进、公司技术并购、研发机构设立、高层次人才引进等方面,都离不开政府的支持与协调。央企众多重大创新成果,如嫦娥上天、蛟龙下海、西气东输、高铁等项目的成功实践表明,央企的重大技术创新要充分发挥集中力量办大事的制度优势。

2.2坚持战略目标导向,主营业务驱动,强化顶层设计,保障资金和人才投入,是央企技术创新体系建设的核心技术创新是一项高风险的战略投资行为,央企应从自身使命出发,坚持主营业务驱动,结合公司内外部发展环境和资源条件,研究制定公司科技发展规划,打通技术创新链条,从公司战略层面规划、设计、建设适合自身发展的技术创新体系。事实证明,许多坚持战略牵引、做好顶层设计、加强技术创新体系建设的央企,都取得了显著的成效,增强了技术创新能力,实现了跨越式发展,其创新体系不仅方向明确、思路清晰,而且适合公司实际,保证科技工作紧密围绕产业发展和公司业务需求开展,能较好地进行信息交流、资源配置和科技成果转化。央企技术创新体系建设是一项复杂系统工程,需要长期持续的资源保障,央企领导班子应始终高度重视公司技术创新体系建设,做好资金、人才和制度保障,增强技术储备,不断培养创新文化氛围,确保技术创新体系建设的顺利开展。从央企多年技术创新实践上看,领导重视、组织高效、持续投入,并拥有世界水平的领军人物和高素质的科研骨干队伍,是建立和完善央企技术创新体系的根本保障。

2.3依托重大工程项目,采取研发设计制造生产一体化运作模式,是提升央企技术创新体系建设水平的有力抓手长期以来,科研生产“两张皮”、产学研结合不紧一直是制约央企技术创新体系运行效率的老大难问题。近年来,央企通过牵头组织国家重大工程项目,在攻克技术瓶颈、解决技术难题的过程中采取了协同创新、集成创新的管理模式,打通创新链条,整合利用内外部创新资源,不仅突破了关键核心技术,有效解决了科研生产脱节、科技成果转化慢的问题,还加强了企业在创新中的主导作用,提升了自主创新能力。目前,重大工程项目已经成为央企技术创新的重要载体。与此同时,一些央企还参照重大工程项目的组织方式对公司科研项目的组织方式进行了创新。采用基础研究—技术开发—推广应用一体化的重大科技专项模式,打破部门行政壁垒,实现创新链与价值链的有机结合,加快了科研成果的转化;同时还建立了技术成果的内部市场机制,实现科研成果的利益共享、风险共担,调动科研人员转化科技成果的积极性,降低了技术风险,有效提升了央企技术创新体系的运行效率和建设水平。

2.4立足于全面提升自主创新能力,大力开展原始创新,深化引进消化吸收再创新,积极推动集成创新,是完善央企技术创新体系的重要途径多年的实践表明,坚持在引进消化吸收的基础上,依靠自身能力大力组织开展原始创新,加强集成创新,不断增强自主创新能力,走自主发展的道路,是央企技术创新体系建设的价值和意义所在。尤其是在经济日益国际化、国际竞争日趋激烈、我国技术发展已经开始从跟踪模仿向赶超引领阶段转变的背景下,依靠先进国家转移产业技术的“雁形模式”和传统的技术引进方法已经鲜有成效,一些跨国公司不愿意转让先进技术,也没有我们希望转让的技术。因此,央企在技术创新体系建设过程中,必须正确处理好原始创新与集成创新、引进消化吸收再创新的关系,突出“以我为主”的引进消化吸收再创新,集成利用各种创新要素,增强自主开发能力,突破关键核心技术,掌握一批杀手锏,努力占领未来科技发展制高点。中国石油的地震资料处理技术、中国石化的MTO技术、中国铁建的盾构技术、国家电网的特高压技术以及大唐移动、中国移动等的第三代、第四代移动通信技术等,都是这方面的成功案例。

3结束语

本文归纳总结了央企技术创新体系建设的成功做法,并提炼了主要经验和体会,对于推进央企技术创新体系建设具有借鉴和指导意义。未来随着世界科技发展所呈现的新趋势和国家经济社会发展提出的新要求,央企技术创新体系建设将持续完善,技术创新能力将稳步提升,在国家实施创新驱动发展战略中将进一步发挥好引领作用。

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