科技发展的变化汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇科技发展的变化范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

以前远隔两地的亲人要通过书信才知道对方的消息，而现在两个人远隔千山万水，只要拿起听筒，拨几个号码，不用花几分钟，就能听到对方的声音，进行语言交流，这就是电话给人类带来的奇迹。电话已经发明有100多年了，在现代社会中，它已经成为人们工作和生活的重要组成部分。

篇（2）

技术革命、科学理论推动了人力资源管理的发展，然而，一旦人的行为、心理甚至所接受的知识被标准化，人就会被机械化。通过梳理，我们可以看到科技发展与人力资源管理中人的机械化的历程。

一、雇佣管理：机械化的开始

雇佣管理是人的机械化的开始，也是人的对象化的开始，雇佣管理时期正是机械论大行其道的时候，一旦运用近代自然观方法论于管理时，管理的机械化，对人的机械化就成为可能。

1.第一次科技革命与雇佣管理。18世纪中叶，第一次科技革命使机器运作代替了手工操作，大规模的工厂取代传统家庭手工作坊，诞生了现代意义的工厂制度及与之相适应的大工业生产方式。这种机械化大工业生产方式要求劳动的专业化分工和协作，需要组织对其分工协作进行管理，但当时人们习惯于原来的工人手工操作完成整件产品的小生产方式，不适应这种大生产方式，从而引发了一系列的人与事的关系问题针对这些问题，管理人员进行了积极探索，形成了人事管理的雏形。从整个社会来看，工人与雇主之间的关系是一种雇佣关系，因此这一时期对人的管理称为雇佣管理，也叫劳动管理。

2.“商品人”假设与雇佣管理人事政策。第一次技术革命促进了资本主义经济的早期发展和大规模的资本密集的经济组织的出现，管理重视资金和技术而不重视人力的价值。在管理观念上，视人力如一般的商品，在管理者利润最大化的目标函数里，劳动力与其他生产要素一样，在取得时追求廉价，并充分利用，一旦用不着了，就会弃之如敝履。劳资之间的关系是以劳动力、货币的交换关系为基础的，是一种典型的雇佣关系。

二、人事管理：体力层面的机械化

人事管理阶段主要对人的行为动作采用更多标准，通过对行为的管理提高生产率，是体力层面的机械化。

1.二次科技革命与人事管理。19世纪60年代、19世纪70年代，第二次科技革命后，企业规模不断壮大，劳动专业化程度越来越高，人力资源与物质资源的结合程度对生产的影响日益明显，出现了所有权与经营权分离的股份公司，过去那种凭借经验和个人的管理方式与大生产方式不能适应，迫切要求科学的管理方法协调工人与组织生产的关系，以泰勒为首的科学管理学派和以梅奥为代表的行为科学学派对此做出了重大贡献，直接导致了人事管理的产生。

2.人性假设与人事管理。

(1)“经济人”假设与人事管理的产生。管理观念上“经济人”人性假设代替了“商品人”人性假设。“经济人”假设起源于18世纪英国的学者亚当・斯密在《国民财富的性质和原因的研究》一文中的阐述，他认为自利的动机是人类与生俱来的本性，人们怀着自利的动机从事经济活动。人事管理的倡导者和实践者根据“经济人”假设，认为员工所需要的是金钱物质的激励，人事管理的功能只要重视员工物质福利即可达到激励员工的目标，因其管理模式机械化，忽视了人的其他因素尤其是高层次需要在管理中的作用。

(2)社会人假设与人事管理的发展。由于“经济人”假设忽视了雇员的社会和心理需要，之后，二十年代，梅奥和他的同事们以霍桑实验结果否定了“经济人”假设，提出了“社会人”假说，他们认为人不是单纯追求金钱收入，还要追求人与人之间的友情、安全感、归属感等等社会的和心理的欲望满足。

基于这种人性假设的管理模式是:管理人员不应只注意工作任务，而应注意满足工人的社会要求；管理的职能不应只限于制定计划、组织工序、检验产品等，而应了解情况、沟通信息、协调关系；坚持实行参与式管理，注重劳资双方的沟通。这一阶段，管理从以事为中心，追求“人”与“事”的配合，以完成目前工作或任务为目标转向以人为中心，以充分发挥人的才能和潜能来提高劳动生产率。

三、人力资源管理：心理层面的机械化

人力资源管理更多地强调激励人，以大量的心理学的研究成果为基础，运用各种激励手段调动人的劳动积极性，这是心理层面对人的机械化。

1.第三次科技革命下的人力资源管理。二战后，第三次科技革命带来了人类历史的大变革，企业生产规模越来越大，产销扩张到全球，生产技术的复杂程度越来越高，科技发展速度加快，产品升级换代周期大大缩短。在这种情况下，创新能力成为企业生存发展的关键因素，知识、技术成为企业发展的核心，人力资源成为企业的第一资源，成了决定企业发展的第一要素。因此，如何吸引、保留优秀员工，如何通过开发人的潜能，充分调动员工的积极性以提高劳动生产率成了企业经营者非常关注的问题，于是人力资源管理应运而生。

2.人性假设与人力资源管理。管理观念上对人性假设具有多样性。如“自我实现人”假设、洛希和莫尔斯的“复杂人”假设。

(1)“自我实现人”人性假设与人力资源管理。1953年，人本主义心理学家马斯洛于提出的“自我实现人”理论，认为人有多种需要，按层级排列为生理需要、安全需要、归属与爱的需要、尊重的需要、自我实现的需要，其中，自我实现的需要是人最高的需要，所谓自我实现即是指人体内有一种最大限度地实现自身各种潜能的趋向，人只有将潜力充分挖掘出来，才华充分表现出来，才能获得最大的满足。该理论假设，人是积极主动的、自我指导的。

在自我实现人性假设的前提下，管理的模式为:管理的着重点是重视人的价值和尊严；管理者的任务是寻求、设计和创造一个人能深造学习，施展才能，形成自尊、自立，发挥创造性等有内在奖励的生产条件和工作环境，充分发挥人才这一资源的潜力；奖励制度上重视职工内部的激励；管理制度上通过建立参与决策制度、提案制度、劳资会议制度，制定发展计划，选择具有挑战性工作等满足个人自我实现的需要。在该管理模式下，员工有较大的满足感、不竭的创造力、充分的价值感和成就感，通过员工培训、职业生涯设计、创造好的条件等举措以帮助员工成长，达到自我实现。

(2)“复杂人”假设与弹性人力资源管理。20世纪70年代初雪恩等人提出“复杂人”假设，认为上述理论虽各具合理性，但却不能说明人性的全部。人与人之间存在较大的个体差异，就总体而言，在不同单位或同一单位不同部门工作的，会产生不同的需要；就同一部门的不同个体而言，随着年龄、时间、知识、地位以及人际关系等因素的改变，人的需要、潜力也会发生明显的变化。即使是同一个人，他的各种需要和动机也会发生相互作用，形成复杂的动机模式。随着工作环境的改变，动机模式也会发生变化，单一的理论模式无法说明复杂的心理现象。

基于这种假设的管理模式为:依据工作性质不同，采用固定的或变化的组织形式；依据组织情况不同，采用应变的、有弹性的领导方式；依据工人能力、动机、性格的不同，因人、因事、因地制宜地采用灵活多样的管理和激励方式。这种管理模式将管理的重点放在“管理功能”与“工作环境”的关系上，提供弹性的人力资源管理，为员工提供灵活多变的人事管理，使每个员工的需要都尽量得到满足，员工的自主性和创造性都得到充分的发挥。

四、人力资源管理的新发展：意识层面的机械化

在知识经济时代，组织文化组织形象的建设更多地表现在知识上，特别是在高新技术企业，知识成为企业的主要资源，企业以自己需要拥有什么样知识的人来对人的知识结构进行标准化，如何塑造人的知识成为企业的课题，这就有可能扼杀知识多样性，对人的意识进行机械化。

篇（3）

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 21-0000-02

随着智能电网的发展，整个电网的信息更为全面，尤其是相量测量装置、非常规互感器等新型设备在变电站中的应用加之交互式的测量模型，使得电网的信息量增大。变电站作为电网的重要组成部分，其数字化智能化的研究对智能电网的发展有很强的针对性和实用性，因此本文从变电站着手，就其在线式一体化信息监控系统的基础上进行可视化的一次开发，进而为整个电网的智能监控提供了可能。目前，变电站监控系统主要是应用单一开发的软件系统进行应用，其数据的分析效果不明显。随着组态软件的广泛普及，其数据信息的统一管理得到了较好的应用。组态软件作为主要的人机互动设计软件，从20世纪90年代开始在我国的工控行业方面兴起，代替了复杂的语言编写过程，降低了开发周期，提高了利用价值，并能很好的完成系统的信息集成开发。组态软件由数据组态、界面组态和运行环境组成。数据组态一般与关系型数据库SQL server相连接，界面组态一般为二维图形，运行环境可以通过OPC接口与IED设备相连，也可以设定相关的离散数据离线模拟运行。组态软件可以很好的兼容MIS系统的报表、检索、打印和在线五防等功能，同时也可以在VS平台中进行其他功能的一次开发。变电站电气设备的可视化信息载体除了通过报表、柱状图和曲线等方式展示外，还可以通过三维状图和变电站监控模型等与二维监控模型相结合的模式展现，通过数据库的深层数据挖掘，实现电气设备的全方位展现。立体的三维可视化模型的一体化模式主要采用基于信息一体化可视化技术，将知识提取所得到的信息融入到立体的可视化图形中，通过变电站的先进传输模式，实现变电站电气设备的信息知识展示。在原有监控组态C++源程序的基础上，通过VS平台在图形编辑程序Agg（组态图形开发类）中增添了立体的三维图形的主要程序内容，实现了信息的全新的可视化展现。将编辑的图元嵌入到组态软件中后，其具体的画面的建立过程如下所述。首先选取一个空间盒，然后在空间盒中通过OpenGL程序入口将已经转换完成的程序导入到模型库中，最后形成图元控件。这样从该图元控件中就可以选取所需要的图形进行监控系统的二次开发。

在组态中可以通过编辑化的语言对图元进行具体的图形化编辑，主要的图形编辑有图元的平移、大小放缩和复制等，其具体的变化方式为：

（1）图元移动：该过程在保持视角不变的前提下进行图元移动，通过改变坐标x轴和y轴、eye为图元视角坐标和ref为参照物坐标在屏幕窗口的具体数值实现视点的移动。坐标轴构成的平面与视角相互垂直，形成了立体的视觉效果。

在CGraphTool函数类中，设计了函数CGraphTool：：move_view（）用于图元的平移，参数dpx和dpy分别是沿坐标轴方向所移动的百分比数值，m_eye和m_ref为视角和参照物的坐标值。如下所示为函数CGraphTool：：move_view（）的功能实现程序，在程序中需先计算坐标轴对应于OpenGL坐标的矢量方向，然后再对m_eye、m_ref进行参数设置，最后实现图元的移动：

void CGraphTool：：move_view（）

{ CVector 3D vec ；

CVector 3D xUp，yUp ；

vec=m_ref-m_eye ； // 视线方向向量

vec.Nomalize（） ； // 单位化视线方向向量

xUp=vec*m_vecUp ；// xUp：景物窗口的x轴对应于OpenGL用户坐标系的矢量

yUp=xUp*vec // yUp景物窗口的y轴对应于OpenGL用户坐标系的矢量

m_eye-= xUp*m_width*dpx+yUp*m_height*dpy； //移动视点位置

m_ref-=xUp*m_width*dpx+yUp*m_height*dpy； //移动参照点位置

}

（2）图元缩放：通过放大、缩小和全视角的方法可以改变图元的大小，上述方法就是对图元视野改变的过程。本文在软件系统中添加一个空间盒子，整个图元的改变均在这个立体空间盒中实现。

图元的放大和缩小功能均在CgraphTool中设计了函数CGraphTool：：Zoom（）来实现视野的宽（m_width）和高（m_height），以实现对图元大小的改变：

void CGraphTool：：Zoom（）

{ ASSERT （scale>0.0）； //缩放尺寸必须大于0

m_width*=scale ； //缩放视景体具体的宽

m_height*=scale； //缩放视景体的高

}

全视角功能的实现是通过调整空间盒子中图元的占空比而实现的，同样在CgraphTool中设计了函数CGraphTool：：Zoom_all（），其中空间盒的两个视角坐标（X0，Y0，Z0）和（X1，Y1，Z1）中有六个视角参数，它们的关系X0

CGraphTool：：Zoom_all（double x0， double y0， double z0 ，double x1， double

y1， double z1）

{ double width，height ；

double x1，y1，z1；

x1=x1-x0；

y1=y1-y0；

z1=z1-z1；//模型包容盒的长宽高

width=max （max（x1，y1），z1） ；

height=max（max（x1，y1），z1）；//计算能够包含模型包容盒的视景体的宽和高

set_view_rect（width，height）； //重新设置视景体的宽和高

CVect3D vec=m_eye-m_ref ； //移动视点和参照点

m_ref.x=（ x1+x0）/2 ；

m_ref.y= （y1+y0）/2；

m_ref.z= （z1+z1）/2；

m_eye= m_ref+vec ；}

（3）图元的复制：该操作通过一个中间变量的链表m_selection实现，该链表的功能是用于复制或剪切图元的保存。在实现该功能之前先清空链表中的所有内容，然后调用所选中对象的Clone函数，得到一个复制完整的对象图元，并将其置于变量链表的中间变量中，粘贴和删除均需要通过这个链表中的中间变量实现。当实现粘贴功能时，在获取图元后直接添加到图元链表中，当实现删除功能时，需从这个链表中找到选中图元的指针然后将其释放。

该图形编辑过程已在某变电站中进行了实验，并且得到了良好的监控效果，达到了预期的目的，为变电站的全方位监控提供了可能。

参考文献：

[1]王径迤.OGRE在变电站仿真系统中的应用[D].天津：天津大学，2009.

[2]季丹丹.基于OpenGL电力图形组态软件的研究[D].北京：华北电力大学，2006.

篇（4）

一、浅析逻辑实证主义

逻辑实证主义的产生是有一定的科学基础和思想背景的，我们都知道在19世纪末发生了以黑体辐射实验和以太实验为代表的物理学危机，这就为逻辑实证主义的产生提供了条件和可能，人们开始寻求一种新的方法，来解释这场物理危机，那么这种方法的来源就是现代的逻辑技术，现代的逻辑技术就演变出了一系列的逻辑解释，逻辑实证主义也就悄然诞生了。20世纪初产生的反黑格尔形而上学的思潮是逻辑实证主义诞生的直接思想原因。外加上从休谟到孔德再到马赫的思想的发展，逻辑实证主义就此孕育而生并发展成熟。

那么逻辑实证主义究竟有哪些特征，它所代表的主要思想到底是什么呢？我们可以从以下三个方对之进行理解：第一，逻辑实证主义以意义理论反对形而上学，反对传统的对于本体论的讨论，这明显可以看出是一种新的思潮，它反对的时旧的哲学领域中一直探讨的本体问题，反对形而上学；第二，逻辑实证主义强调经验证实的原则。老的实证主义强调的是对经验进行描述，主要研究对象是经验的来源，而逻辑实证主义则不强调研究经验，更主张研究命题的意义，再看这个命题能否被经验所证实；第三，逻辑实证主义将数理逻辑引入哲学，认为哲学的任务就是进行数学分析，也正是逻辑实证主义开启了西方分析哲学的新时代的到来。

针对性提出三种观点，首当其冲的是逻辑原子主义，这个学派主要是对哲学的本质进行探讨，他们认为哲学的本质是逻辑，以数理命题为工具对科学的陈述命题进行分析。那么何谓科学的陈述命题呢？分别则是主谓命题，是肯定某一个事物的属性，可以这样理解：S是P。另外的一个命题则是关系命题，这个命题主要是表示两个或者两个以上事物有何种关系：A和B，R（a，b，c）。另外这个学派还想表达这样的思想：原子命题与原子事实同构，原子命题是原子事实的逻辑表示，原子事实则是构成经验世界的客观材料，是最基本的感觉经验。这二者是同构的，性质和本质是一致的。以上介绍的这些就是逻辑原子主义。i

二、从逻辑实证主义到历史主义的转变

现在我们熟知的历史主义可以主要分为新历史主义和老历史主义两个流派。这两个流派是相辅相成的，也是不可分割的，新历史主义是对老历史主义的发展和传承。老的历史主义的代表人物主要有：作为开创者的库恩、拉卡托斯、费耶阿本德。新历史主义的代表人物则有：劳丹、夏佩尔。历史主义的各代表哲学家都有自己的独到的观点，也有对前面逻辑实证主义进行的各种批判。

无论是新历史主义还是老历史主义，都包含了以下四个基本特征：首先，历史主义开始对科学的发展进行了动态的分析，主张对客观事实进行归纳形成理论；其次对科学的发展进行社会历史分析，站在社会历史的角度来剖析科学的发展；再次对科学进行整体的分析，科学更加的整体化，历史主义学派对科学的分析也顺应了这一潮流，用整体化的目光来看待历史；最后，历史主义否认有普遍的方法论规则和评价标准，认为对科学和客观事物的评判要依据其本身的特点进行评价。

库恩最早提出了科学的范式的概念，“范式”这个词语最早是来源于模型、模式。它主要是指一项具体的科学成就，或伴随着某一项科学成就而出现的复合点，或者是指某一科学共同体在某一专业或者学说中所具有的共同信念，范式的主要包括；符号、概括、模型、范例。库恩的“范式“思想，提出了一种新的科学发展模式，具有十分重要的作用。范式也是科学与前科学的一个分界标准。以下是科学的发展模式：

前科学常规科学科学反常危机科学革命新常规科学时期ii

费耶阿本德的理论则包括以下的几点：第一就是多元方法论，他认为最好的办法就是什么都行。在这一点中我们也许能够看出费耶阿本德的无政府主义的方法论，更加的集大家之所长来解决问题。第二是多元理论，也可以将之理解为理论的多元化，经验论者将理论一元化，而费耶阿本德在这一点上面进行了一个突破，认为理论是多元的，这也印证了他的第一点多元方法论。第三点是理论不可比，认为科学无进步。当然，费耶阿本德的理论看起来是十分极端的，甚至是无法理解的，但是我们还是要看到他得思想理论的进步，和他敢于突破常规的精神。

新的历史主义都坚持科学哲学和科学史相结合的传统，都反对批判非理性主义和相对主义。劳丹将问题分为两类，分别是经验问题和概念问题，经验问题是包括了未解决的、已解决的、反常的问题三个方面。夏佩尔则提出了一个新的说法，就是信息域理论。信息域的意思是指有一系列信息构成的，用来解释科学发展。iii

三、西方科学文化的发展思考

从前文的对逻辑实证主义和历史主义的描述中我们可以看到科学文化范式演变的两条线索：逻辑实证主义侧重于对科学本身的解释与说明，历史主义侧重于从科学史的角度对科学发展的内外环境进行剖析。也正是由于逻辑实证主义的各种不足，历史主义才会应运而生。科学哲学在这一过程中受到了客观辩证法的自发支配。

我们应该这样理解客观辩证法，它是客观世界由其自身的矛盾运动所引起的变化、运动和发展的过程，是以物质联系运动发展的客观状态形式存在的辩证法，总体属于物质的范畴。客观辩证法以外部必然性的形式存在，不以人的意志为转移。与此同时，客观辩证法也可以称“事物的辩证法”、“存在的辩证法”。

那个时代的哲学家们似乎正确认识了这一观念的总要意义，他们从科学的发展现状出发，批判了逻辑实证主义的种种弊端，逻辑经验主义的研究提出了现代科学的认识论与方法论问题，如科学知识的基础、科学理论的解释、科学假说的确认等。经过了历史主义、新历史主义等，把新的、更深入的问题，如科学发展模式、科学内史与科学外史、科学研究纲领方法论、科学进步的合理性、科学实在论等引入科学哲学研究。从这里我们可以发现，现代西方科学哲学有它特殊的研究对象、研究方法与研究内容，不能用它来取代自然辩证法，恰恰相反，应该在客观辩证法的基础上，二者相互补充、相互促进，共同发展。西方科学哲学对传统哲学采取一概否定的态度，把一般的哲学一律斥之为“形而上学”，认为科学与哲学之间的矛盾是不可调合的，用实证哲学来取代哲学本身，抛弃传统哲学，否定哲学的基本问题，并以之与客观方法论相对抗，拒绝回答关于世界的最普遍的规律问题。由于他们排斥彻底唯物主义和世界观的指导，往往在哲学的结论中陷入相对主义和绝对主义的极端中。但是我们庆幸的看到，西方科学哲学的发展史收客观方法论的自发支配的，从逻辑主义到历史主义的转变的过程中我们不难发现这一点。用更加客观的、矛盾的、发展的观点来看待和解决问题，这是一种历史进步的表现，同时也是一种受到自发支配的表现。

注释：

i刘大椿.科学技术哲学概论[M].北京：中国人民大学出版社，2011.

ii刘大椿.科学技术哲学概论[M].北京：中国人民大学出版社，2011.

iiiL劳丹.分界问题的消逝[J].自然科学哲学问题，1988（3）.

【参考文献】

[1]刘大椿.科学技术哲学概论[M].北京：中国人民大学出版社，2011.

篇（5）

Abstract: This paper is based on the analysis of system components of digital substation relay protection based on the protection system, information analysis of the topological structure of all kinds of information flow loop is possible. The path connectivity using two terminal network set algorithm for reliability calculation of the information flow, and series parallel model will be redundant configuration in the system of relay protection, consideration, and eventually establish a reliability evaluation model and method of the digital protection system of the general. Finally introduces the model and method of reliability evaluation software, and uses the actual protection scheme to validate the model and methods of reliability evaluation.

Keywords: digital substation; protection system; information flow; reliability;

中图分类号：TM713文献标识码：A文章编号：

1 数字化变电站继电保护系统的组成

信息的数字化和通信的网络化是数字化变电站的特点，因此继电保护系统不同于传统变电站由互感器、保护单元和断路器通过点对点方式连接的简单结构，会有更多的元件加入其中。合并单元用于汇集和合并多个互感器的采样数据并以一定的格式编制成数据帧上传给交换机。智能终端作为断路器等一次设备侧的数字化智能组件，在保护系统中主要用于接收保护单元发来的跳合闸和闭锁信息去控制断路器的动作，以及负责采集断路器的开关位置等信息并上传给保护单元。交换机组成的网络取代了传统的二次电缆，成为合并单元与二次设备之间信息传递的平台，有利于各设备之间信息的共享。由于继电保护对各种事件发生的时间序列有严格的准确性要求，各设备在输出信息时需要附加精准的时标信息，这就需要全站的同步时钟源进行统一对时。

2 数字继电保护系统的信息流与拓扑结构

同步对时信息、以SV 报文形式传输的采样信息、以GOOSE 报文形式传输的断路器控制及状态信息是数字化继电保护系统中的三类重要信息。

2.1 同步对时信息

同步对时信息回路的起点是同步时钟源，其主要用来接收GPS 或北斗系统的时钟信号，然后以固定的时间间隔向合并单元、保护单元和智能终端等设备发送对时信息。现有的变电站对时方式主要有脉冲对时、编码对时和网络对时三种，其中在过程层最常用的是编码对时中的IRIG-B 码对时和网络对时中的PTP（IEEE 1588）对时。当对时方式不同时，其拓扑结构也会有所变化。脉冲对时和编码对时需要专用的对时网络，由

同步时钟源直接通过传输介质与需要对时的设备相连，一般为星型结构或分级星型结构，图1 所示为星型结构。

图1 脉冲对时和编码对时的对时回路结构图

络对时的方式如图2 所示。它需要借助支持网络对时的交换机以及由其组成的以太网，可以单独组网也可以与SV、GOOSE 等报文共用一个通信网，当采用后者时可以有效的减少交换机和光纤的使用。网络对时的拓扑一般为树状路径，对时信息由同步时钟源出发经过交换机组成的网络到达需要对时的设备，冗余度较高。

图2 网络对时的对时回路结构图

2.2 SV 报文信息

SV 报文信息回路起始于互感器，经由合并单元和交换机网络后，最终到达保护单元，如图3 所示，其中交换机网络用虚线表示，是由于采样值传输可采用不同的规约，有些规约只支持点对点传输，不需要交换机网络。目前常用的采样值传输规约有IEC 60044-7/8、IEC 61850-9-1 和IEC 61850-9-2。

图3 SV 报文信息回路结构图

IEC 60044-7/8 采用FT3 帧格式，不支持以太网组网，只能通过串行口实现点对点传输，传输介质一般为光纤或是电缆，由于是非以太网传输方式，其数据传送的延时是恒定不变的，因而采用此规约的合并单元不需要外部对时，同时也省去了交换机的环节，结构较为简单，然而点对点的传输方式将使传输介质的使用量增加，对可靠性产生影响。

IEC 61850-9-1 是为兼容IEC 60044-7/8 而制定的规约，数据内容与后者相同均为固定格式，通讯方式为逻辑点对点的单向广播方式，所以通常也可以不使用交换机，由合并单元通过专用的线路与保护单元相连。然而由于是以太网的传输方式，其CSMA/CD 的介质访问控制方法将造成传输延时的不确定，所以要求合并单元对发出的信息附以精确的时标信息，这就要求外部的对时网络对合并单元的时钟进行对时。

IEC 61850-9-2 报文所传送的数据是可以灵活配置组合的，采用以太网络方式，可以使用点对点方式，也可以采用交换机组网，从而减少接口和传输光纤的数量，与9-1 相同，由于以太网传输延时的不固定，所以需要同步对时。

2.3 GOOSE 报文信息

GOOSE 报文采用者/订阅者的方式，实现装置间一点对多点数据的快速传递。在继电保护系统中，GOOSE 报文一般作为跳合闸信号、开关位置信息和闭锁信号等信息的载体，在保护单元和智能终端之间传输，并最终达到控制断路器的目的，

如图4 所示。

图4 GOOSE 报文信息回路结构图

与SV 报文相同，GOOSE 可以采用点对点的方式连接，也可以采用组网的方式。前者不需要交换机，但在每个保护单元和智能终端之间都要用专用的光纤连接，后者更符合IEC 61850 的标准和信息共享的原则，但在网络流量过大时会对跳合闸的实时性产生影响，因此一般赋予GOOSE 报文较高的优先级，从而保证其可靠传输。

3 数字化继电保护系统的可靠性分析

如果将传输介质看作节点间的线段，而其他元件看作节点，数字化继电保护系统可以看作一个连通网络系统，各类信息回路的可靠性可以运用最小路集法计算二端网络连通率。

1）对时回路的可靠性计算。对于需要对时的合并单元、保护单元和智能终端等元件，只有对时回路保持连通，这些元件才有可能正确工作，因此可以将对时回路的可靠性加入设备本身的可靠性，形成修正后的元件可靠性，如式（1）~式（3）所示。

(1)

(2)

(3)

式中：、、分别表示修正后的合并单元、保护单元和智能终端的可靠度； 、 和 分别表示同步时钟源分别到合并单元、保护单元和智能终端的第i 条最小路径；n 表示最小路径的数量。

对于图1 所示星型结构的对时回路，L 只包括1 条从同步时钟源经传输介质到对时元件路径，以合并单元为例此时的修正元件可靠度为

(4)

式中，、 和分别表示同步时钟源、传输介质和合并单元的可靠度。对于网络对时，由于有交换机网络的加入，对时回路拓扑结构将变得复杂，最小路径数量n 也相应增多，但其可靠性计算处理方法同式（1）~式（3）。

2）SV 回路和GOOSE 回路的可靠性计算。这两个回路的区别是待计算的二端网络起始节点与终端节点不同，具体计算表达式如式（5）~式（6）。

(5)

(6)

式中：和分别表示SV 和GOOSE 回路的可靠性； 和分别表示互感器到保护单元和保护单元到断路器的第i 条最小路径。

式（5）为一套保护对应一个互感器的情况，当一套保护对应n 个互感器时，如果这些互感器不是冗余配置，则每条互感器的SV 回路都应保持畅通，其之间应为串联关系，即

（7）

式中，表示第i 个互感器对应的SV 回路的可靠性。

如果是冗余配置，则只要一条SV 回路保持畅通，保护就能正常工作，此时应为并联关系，即

（8）

同样，式（6）为一套保护对应一个断路器的情况，一般断路器很少会进行冗余配置，当一套保护控制n 台断路器时，其之间的GOOSE 回路应为串联关系，即

（9）

式中，表示第 i 个断路器对应的GOOSE 回路的可靠性。

需注意的是，上述路集计算中，合并单元、保护单元和智能终端的可靠度要用式（1）~式（3）对时回路修正后的可靠度所代替。

3）系统整体可靠性计算。由于一套保护需要SV 回路和GOOSE 回路同时正常工作，因此对于继电保护系统的可靠性来说两者之间为串联关系，由式（8）、式（9）得

(10)

篇（6）

《发电厂及变电站电气设备课程设计》是电力工程方向的学生从学习书本理论知识向实际工程设计过渡的一个非常重要的实践环节。通过课程设计，可以帮助学生正确使用电力工程设计手册，熟悉整个工程设计的基本方法和步骤，培养学生运用所学理论知识来解决实际问题的能力。同时，通过课程设计还可以培养和提高学生的工程意识及工程能力。对于以培养高技能应用型人才为主的高职教育，课程设计的重要地位更为突出。目前，高职教育中的课程设计存在着题目单一、陈旧、学生互相抄袭等诸多问题。除了以上的问题，还有以下一些情况，比如学生理论知识掌握程度差异较大，运用理论解决实际问题能力不等。文章根据学生实际情况并结合多年的教学指导经验，提出了几点改革建议。

1　任务布置要时宜、适宜

①提前布置设计任务，把课程设计融合到理论教学之中。通常课程设计任务的布置是在理论教学结束后才开始的。文章在对学生进行课程设计辅导时发现，很多学生对设计时要用到的理论知识以及基本的计算方法，此时却不会应用，甚至有的已经忘记，辅导时须重新讲一遍，影响整个课程设计的顺利进行。为了改变这种情况，建议采取提前布置设计任务的做法，把课程设计任务分散融入到课程的理论教学之中。在《发电厂及变电站电气设备》这门课刚开始时就把课程设计的任务书与课程的授课计划一起发给学生，让学生从开始就接触设计题目，同时老师在讲授理论知识过程中凡是讲到与设计有关的就可以提醒学生，让其逐步熟悉设计课题。《发电厂及变电站电气设备》课程设计具体可以把题目分解成画主接线图、主变、厂变的选择、主要设备的选择等3个设计模块。比如学习完主接线时，可以让学生针对设计题目画几个设计图，并进行技术比较；还有凡是涉及到设计课题中有关的理论计算，如电抗的计算、短路电流计算等，尽量与教材中相关的习题结合起来，作为作业布置给学生完成。最后等到进行课程设计时，设计课题中的大部分的内容学生都已熟悉，分组后根据各自的原始设计数据，可以较顺利地完成设计，从而使绝大多数学生都能够顺利地按时完成设计任务。

把课程设计融入到课程理论教学中，可以有效地提高课程设计的效率，同时也激发了学生的学习热情，使学生在学习有关章节时有了明确的目的性，看到了理论的应用性，学习的积极性明显得到提高，真正体现了课程设计与理论教学的互相促进，有利于提高该课程整体的教学质量。

②采用实际课题，因材施教，避免一刀切。在布置课程设计题目的时候，可以把设计院曾设计过的有关的题目给他们做，这样会更加锻炼学生，使其毕业上岗后能迅速地上手，真正地做到理论应用于实际。

对于基础好的学生，可以让他们做整套的设计，因为，基本的做法已经在理论教学中做过，在真正设计时要提醒他们注意根据实际环境来考虑一些问题，同时要为他们提供各种必需的参考资料，教会他们用各种工具书。同时组织他们进行讨论，提出方案设计过程中存在的难点并设法去解决，这样可以大大提高学生解决实际问题的能力，提高其学习兴趣。对于极少数基础很差的学生，一般只要求他们做好最基本的设计，主要包括主接线的设计、主要电气设备的选择，其他的如绝缘子等的都可以不选。在设计过程中，要经常地督促他们，弄清楚其薄弱的地方，主动给他们讲解，帮助他们解决存在的问题。为了激发学生的积极性，在课程设计开始时把分数评定的规则告诉他们，鼓励他们向更高的目标努力。

2　注重课程设计的教学过程，做好相应的工作

①发挥教师在课程设计中的主导作用，在课程实施阶段做到全程跟踪。教师的教学方式对学生的设计起着重要的作用。由于课程设计的内容已经融入到日常理论教学中，所以在课程设计开始时，教师只须把整个设计的流程以及注意事项告诉学生，其余大多数的时间留给学生自己去做。在课程设计过程中，应该做到全程跟踪，对学生在设计过程中出现的困难及时予以指导和帮助。

在进行全程跟踪时一方面要检查学生课程设计的进度，督促他们及时地完成设计；另一方面要参与到学生的设计当中，了解他们的思路并提供有参考价值的意见，解决他们存在的问题，引导学生进行主动探索性的学习。针对不同层次的学生，跟踪时的讲解不同。

对于少数基础差的学生，其设计内容比较基本，所以对他们来说主要是讲清楚设计中需要理解的最基本原理和设计中要注意的关键问题。同时鼓励他们多和基础好的同学交流，这样更能促进他们的提高。对于大多数能够较好完成基本要求的学生，主要是引导他们能最大程度的完善设计，所以对他们主要是做一些启发性的工作，让其对实践内容进行更深一步的理解，找出可以完善的地方。对于基础好，能力强的学生，主要是让他们自己去做，但也要多和他们讨论交流，及时地把他们存在的问题解决，帮助他们完整地做好整个设计。

②充分利用网络来延伸课堂。学生在设计过程中教师一般不可能随时在他们身边，这时候我们可以充分利用网络。教师可以通过班级的QQ讨论群或电子邮件等形式与学生进行沟通，这样可以及时的解决他们存在的问题，提高他们设计的速度。QQ讨论群不仅有即时性，而且还有记录保存功能，群内的所有同学都能看到，有些相同的问题可以一起解决，非常适合共性问题的探讨。另外，教师还可以把相关的资料、以往学生的优秀设计等放在QQ共享中，供学生参考，有益于课程设计的顺利进行。

③必须上机绘制图纸。计算机绘图是工科学生的一项必备技能。在进行《发电厂及变电站电气设备》课程设计时，学生已经掌握了CAD的绘图技能。所以最终的主接线的设计图纸必须用CAD画。强调用CAD画图的原因主要有：一是在实际工作中，设计院的设计图纸大都是用CAD绘制的。CAD绘图技能与电力相关行业的标准联系，这样练习对学生以后的工作打下了坚实的基础；二是用CAD绘出的图纸比较干净整齐，图纸打印出来容易让学生产生成就感，有利于增强学生的自信心，从而更好的完成设计。

3　做好课程设计的总结工作

课程设计的目的是让学生学会如何把理论知识应用于实践，并掌握一定的理论知识。为了达到这一目的，除了注重上面所做的工作外，还要重视答辩环节。学生完成设计把报告交给教师评阅时一般只关心成绩，大多不关心自己的设计存在哪些问题，应当如何改进。因而，教师的评阅环节对学生的进步没有太多的帮助。为了能让学生得到更好的提高，要强化答辩环节。通常是安排在周五的下午进行答辩，答辩时可以邀请教研室的教师进行参与，把每班分为2个答辩组，每组两位教师。答辩教师在仔细审阅设计报告的基础上，结合学生设计课题的难易程度提出相应的问题，并根据答辩情况，指出其报告中的不足，以及需要改进的地方，最后给出成绩，这部分占设计总成绩的70％。还有30％的是平时考核成绩，由指导教师根据学生在设计过程中的表现，如出勤情况、是否按时独立完成等评定。

当所有组答辩结束后，指导教师要上一次总结课，将各组报告的设计情况综合起来进行简要的点评。最后的总结课将是整个课程设计中画龙点睛的一笔，因为，这样的总结课，会让学生对整个课程有更深刻的理解。

4　结语

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一、国际政治动因：技术威慑成为斗争焦点

民族国家科技发展战略的选择，既决定于本国经济发展水平和阶段，也受国际政治因素的影响与制约。20世纪末以来，现代高科技广泛运用于战争使得技术优势成为各种威慑力量中最具决定意义的因素。国际关系的强权背后是技术强势的支撑，科学技术水平是一个国家总体经济实力和政治实力的体现。今天的高科技已经成为影响国际政治军事格局的主要因素，技术上的领先是主权国家参与国际政治较量、扩大国际影响力的物质基础之一，技术威慑是比直接使用武力更为有效的威慑手段。一个国家只有拥有符合时代特征和社会生产力发展趋势的现代科技工业体系，才能依靠自己的力量追求实力和影响，获得国际政治中的战略主动权。在当代世界上的不稳定因素越来越多的情况下，对涉及国家安全和国家竞争力问题的那些科学技术的发展，中央政府必须从整个国家和民族利益出发，通过科技发展战略的制订来引导其发展。

从科技发展史来看，引进吸收和自主创新是一个民族与国家技术进步的两种主要途径。后，由于外部环境的制约，自主创新和“科技追赶”成为我们政策设计的基本特征。20世纪70年代末以来，随着世界安全观念的变化，各国对经济利益的追求使得政治和军事因素不再是国家间关系的唯一主导者，、发达国家将制造业向国外转移导致中国科技发展战略发生了某些变化。“以市场换技术”战略的实施，使得我们在一段时间内忽视了自身的科技积累和自主创新，将外资导向型经济发展带来的技术引进作为中国科技发展的主要途径。应该说，这种战略部署是与全球化的历史趋势相一致的，有一定的合理性。但我们必须看到，高新技术和一个国家在世界上的政治地位密切相关，其发展已经不单纯是一项经济范畴的活动。作为国家政治战略意图的一种表现形式，西方发达国家不可能把真正的高新技术转让给中国。由于一些国家将中国崛起视为是对既定国际格局的挑战，正在试图对中国的发展进行压制，因此经常把技术特别是高端技术问题政治化。在这种情况下，我们不可能把技术合作和引进作为我国科技发展的长期战略方针。我们必须分清科技发展的国家目标和企业目标。在企业运行的微观层次，可以继续坚持比较优势的技术引进，但是在国家战略层面，必须坚持把技术的赶超和跨越作为重点，大力发展战略产业。

在综合国力竞争日益激烈的当代世界，维护生存权和发展权不受侵害是一国政府的两项基本职能，也是民族国家的根本利益所在。目前我国的科技能力尚不足以承担起保障国民经济、社会发展和国家安全的历史重任，“技术瓶颈”是我国经济社会长期发展的重要制约因素。为了中华民族的复兴，从世界发展大势和我国现代化建设全局的角度来看，在科技发展上摆脱过去的跟踪模仿向自主创新转变，是我们必须确立的战略思维，经济利益和安全利益的统一应该成为技术选择的出发点。未来一段时期内，中国的外部环境不可能有过去20多年那样好，战略机遇期同时也是安全上的高风险期。我们必须从可持续发展和国家综合安全利益出发，主动进行科技发展战略的调整，提高国家战略能力，预防和应对可能出现的危机、冲突或者战争。21世纪是战略技术和战略产业竞争的世纪，自主创新是维护国家主权和安全的最佳选择。没有自己的战略技术和战略产业，中国要在世界竞争格局中获得相对优势地位是不可能的。我们逐渐成型的新科技发展战略之所以强调要着重研究解决事关国家中长期发展和安全的战略性和前沿性高技术问题，在一些关系国家经济命脉和安全的高技术领域，提高自主创新能力，并在若干重要领域和关键产业实现技术发展阶段的跨越，就是基于这样的考虑。

二、国内经济动因：经济增长模式转变

过去20多年中国的发展是以数量扩张为特征的“数量型增长”，经济增长明显超前于科技进步。在比较优势战略指导下，虽然技术引进对中国经济增长发挥了巨大作用，但是中国自主科技进步进程缓慢，统计意义上的中国产业竞争力的知高并不等同于中国企业竞争力的同步提升。新世纪开始后，由于科技和信恩化的飞速发展，我国已经进入到不进行经济结构调整就不能促进经济发展的时期。在全球化所导致的南北贫富差距拉大的情况下，在经济增长与人口、资源、环境的矛盾日益突出的今天，单纯依靠消耗自然资源和发挥廉价劳动力的比较优势来积累资本、换取技术、发展经济的做法已经落后于时代。只有提高经济发展的科技含量，增强中国自主产业的发展潜力，实现经济增长方式由“数量型增长”向“质量型增长”的转换，我们才能在世界上立于不败之地。21世纪前10年是我国现代化建设的关键时期，也是我国科技创新能力需要实现历史性跨越的阶段。这一时期自主科技发展状况如何，直接决定了中国能否在21世纪中期实现民族复兴的伟大目标。这是我国科技发展战略转型的一个主要原因。

党的“十六大”提出了到2020年建设全面小康社会的经济社会发展目标。国内生产总值到2020年比2000年“翻两番”这个目标不仅是经济数量增长的概念，更是生产力水平和国际竞争力大幅度提高的综合体现，是经济和社会发展质的提升。作为从属于国家经济社会总体发展战略的科技发展战略必须为这一目标的实现服务。现在，我国科技竞争力与发达国家相比还有很大差距。为了实现科技发展“三步走”战略设想，争取到2020年前后科学技术整体水平达到发达国家中等水平的中期目标，形成强大的自主创新能力，在高新技术领域占有一席之地，形成支撑我国核心竞争力的知识创新和技术创新基础，必须完成科技发展由跟踪为主向自主创新为主的战略转变。正因为如此，我们根据适度超前的原则，从2003年开始了中长期科技发展规划的制订工作。经济全球化和地区经济一体化使我们可以在更大范围内、更高的层次上充分利用国际、国内两种科技资源、科技人才和科技市场，但是“全面开放、跨越发展”应该是我们在确定科技发展战略和政策时必须坚持始终的基本思路。

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多种约束目标下投资决策的相关研究主要集中于某一方面的投资决策优化问题，即针对经济、环境约束下的科技发展投资，未涉及不同种类投资间的相互替代关系，本文结合当前中国经济发展和能源结构约束，以科技、能源、固定资产投资等作为经济发展的主要影响因素，首先构建科技发展、非化石能源生产、全社会固定资产投资决策模型，在此基础上研究科技发展投资、非化石能源生产投资、全社会固定资产投资方面的投资决策问题，提出十三五期间中国能源结构约束和经济发展目标下的科技发展投资、非化石能源生产投资和全社会固定资产投资等政府投资决策的建议。

二、模型的建立

（一）科技发展水平评价方法

由于科技水平是GDP的主要影响指标之一，也是本研究中生产函数的自变量之一，本文首先采用因子分析

法对中国历年科技发展水平进行评价，进而将评价结果T（t）标准化值应用到生产函数中。科技发展水平评价具体步骤如下：

一是科技发展水平评价指标体系构建。科技发展水平评价指标采用章穗等构建的评价指标体系[14]，该体系包括科技产出、科技投入、科技对经济的影响、科技对社会的影响4类一级指标和24项二级指标。

二是利用因子分析法对中国历年科技发展水平进行评价。上述24项指标间是否存在相关性难以做出判断，本文选用因子分析法进行评价，获得中国科技发展水平历年评价结果，记为T（t）。

三是标准化处理，获得科技发展水平评价值。由于科技发展水平评价体系需要对数处理，因此选用的标准化方法为：T*（t）=T（t）/min{T（t）}。

（二）生产函数构建与协整检验

三、中国科技发展与非化石能源生产的投资决策问题分析

（一）相关参数核算

根据数据的可得性，模型选择2014年作为初始时刻，2020年为终端时刻，即设t0=0，tf=6。模型初始时刻和终端时刻固定，各变量均以2014年值作为初始条件，以2020年值作为终端条件，其中K（t）、I（t）、IB（t）、u（t）和v（t）根据相关约束条件确定，若无相关约束，则为终端自由变量。

在模型有关参数的测算过程中，有关价格的变量均以1978年不变价格进行处理。首先采用19952014年科技水平评价指标体系各数据（数据来源于《中国科技统计年鉴》和《中国统计年鉴》）进行因子分析，样本的KMO检验值为079107，适合采用因子分析方法，共获得5个公因子，累计方差贡献率为9378%，根据因子载荷矩阵计算各年度科技水平评价值T（t），标准化后为T*（t）。采用19952014年GDP数据和能源消费总量（数据来源于《中国统计年鉴》）计算lnG（t）-lnT*（t）和lnE（t）。资本存量K（t）采用永续盘存法核算，有关K（t）的测算采用徐杰等人的方法[17]，其中折旧率K=884%，1995年的资本存量为32 0649亿元（1978年不变价格），采用历年全社会固定资产投资数据计算lnK（t）。在此基础上对数据进行平稳性检验，结果见表1。表1显示，各项数据的原序列和一阶差分均不平稳，二阶差分平稳，即满足I（2）。

比较logL、LR、FPE、AIC、SC和HQ准则推荐结果，取JohansenJuselius协整检验的原VAR模型滞后阶数为2，因此协整检验的滞后阶数为1，JohansenJuselius检验结果见表2。由表2可知，无约束协整秩检验和极大特征根协整检验都在5%显著水平下存在一个协整方程，同时可知均衡关系式为：

资本存量I（t）、IB（t）均采用永续盘存法核算，科技资本折旧率及资本存量采用杨林涛等人的估算方法[18]，其中科技资本折旧率为Ii=10%，科技资本存量（1995年）为4132亿元（折算为1978年价格），根据式（22）中常数值及科技水平评价值计算A（t），利用线性回归方法可获得g和g0。非化石能源产业投资考虑水电、核能、风能、太阳能、地热潮汐的年度投资情况（数据来源于《中国电力年鉴》），折旧率采用翁宏标等人的核算结果[19]中的电力行业折旧率（20002007年平均值，619%），利用线性回归方法可获得gB和gB0的值。消费能源全部为化石能源时经济的损失率q参考于渤等人的核算结果[20]，取q=29%。最终测算的各参数值见表3。

（二）能源结构和经济发展约束分析

在能源控制约束中，中国将能源消费总量控制作为《十三五规划》重点之一，同时《国家应对气候变化规划（20142020年）》提出，到2020年一次能源消费总量控制在48亿吨标准煤左右，非化石能源占一次能源消费的比重控制在15%左右，在经济发展约束中，中国《十三五规划》提出，到2020年国内生产总值比2010年（759966亿元，1978年不变价格）翻一番，因此可以构建模型的约束条件：

四、结果分析

在中国能源消费总量48亿吨标煤的控制目标下，根据式（26）、（27）绘制的中国能源消费变化轨迹如图1所示。由图1可知，中国能源消费总量在20152020年将以年均9000万吨标煤的速度增长，化石能源消费量也保持增长趋势，年均增长4846万吨标煤，年均复合增长率为124%，2020年化石能源消费总量将达到408372万吨标煤，因此在煤炭消费占比大幅下降的需求形势下，中国化石能源供应仍将面临较大的压力。

中国非化石能源消费量在2020年要达到能源消费总量的15%，根据式（26）绘制的变化轨迹见图2。由图2可知，中国非化石能源消费量将从2014年的47840万吨标煤（占比112%）达到2020年的71950万吨（占比15%），因此中国非化石能源生产只有保持年均4019万吨标煤的增长或年均704%的复合增长率，才能实现非化石能源消费量占比15%的目标。

在非化石能源消费占比15%的约束下，根据式（30）绘制20152020年中国非化石能源生产投资规模图，见图3（2014年为不变价格）。由图3可知，2015年非化石能源生产投资额应达到5181亿元（3197亿元，2014年价格），至2020年，非化石能源生产投资额度应达到7723亿元（4765亿元，2014年价格），20152020年应至少保持年均559亿元（345亿元，2014年价格）的非化石能源生产投资增幅，年均复合增长率约为998%。

已知的前提下，科技发展投资与全社会固定资产投资共同影响着经济的增长水平。根据式（31）绘制的科技发展投资决策路径见图4。当20152020年全社会固定资产投资占GDP比重保持2014年水平8023%时（a=0），中国科技发展投资应保持年均1727亿元（10654亿元，2014年价格）的增长，2020年才能达到28148亿元（173694億元，2014年价格），年均复合增长率应达到794%。若全社会固定资产投资占GDP比重逐年提升1%，即到2020年全社会固定资产投资占GDP比重要达到8623%，中国科技发展投资（a=+001）保持年均1523亿元（9397亿元，2014年价格）的增长，在2020年才能达到26926亿元（166153亿元，2014年价格），年均复合增长率为715%；若全社会固定资产投资占GDP比重逐年提升2%时，中国科技发展投资（a=+002）保持年均增幅1331亿元（8213亿元，2014年价格）的增长，2020年才能达到25775亿元（159051亿元，2014年价格），年均复合增长率为638%。当全社会固定资产投资占GDP比重逐年降低1%，即到2020年全社会固定资产投资占GDP比重达到7423%，中国科技发展投资（a=-001）保持年均1944亿元（11993亿元，2014年价格）的增长，2020年才能达到2945亿元（181728亿元，2014年价格），年均复合增长率为876%；当全社会固定资产投资占GDP比重逐年降低2%时，中国科技发展投资（a=-002）至2020年需达到3084亿元（190306亿元，2014年价格），年均复合增长率为961%。

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[中图分类号]G710

[文献标识码]A

[文章编号]2095-3712（2015）14-0028-02

[作者简介]刘美玲（1985―），女，山东济宁人，硕士，天津现代职业技术学院讲师。

科学技术的快速发展带来了产业结构的改变，对于人才素质的需求更高，高等职业教育应主动适应这一变化，明确培养目标，更新教学模式，培养出高素质高技能人才，这样才能取得长足发展。

一、当代科学技术发展的特点

当代科学技术的发展具备以下几个特点[1]：发展的高速性、应用的综合性、对社会的渗透性和对当代社会影响的深远性等。第一，根据英国科学家詹姆斯推断，人类科学知识的总量在19世纪时每50年增加一倍，在20世纪中期的时候，每10年增加一倍，在20世纪70年代时，每5年增加一倍，到了80年代，每3年增加一倍，根据估计，到2020年时，人类科学知识总量增加一倍只需要73天。与日俱增的发展速度带来了产业的科技化、信息化。第二，当代科学技术的发展有两个趋势，一方面人类研究学科知识越来越具体，越来越专业，学科划分越来越细，另一方面，在应用知识上又有综合性的趋势，形成很多跨学科学习领域。第三，当代社会对新技术、新发明、新知识的吸收消化能力越来越强，一项新的技术发明问世之后，很快就会被人类转化应用，彼此之间的相互渗透和相互作用使科学技术飞速发展。第四，当代科学技术发展深刻影响了社会的变革和发展方向，经济增长方式的转变、物质文明和精神文明的繁荣无一不受到科学技术的影响。

二、科技发展对人才素质的需求

科学技术的发展带来了新材料、新技术、新工艺，同时对人才素质的需求也悄然发生了变化，高等职业教育应当适应科技发展的潮流，为当代企业输送综合性的高素质人才。首先，在思想素质方面，我们培养的高职技能人才在21世纪下肩负着振兴中华、繁荣经济的历史重任，所以，高职院校的毕业生应该主动适应科技飞速发展的环境，主动学习新知识、新设备、新技能、新工艺，立志用科学知识为国家发展做贡献。其次，在科学文化素质方面，高职院校的学生除了具备相应的专业知识之外，还应该掌握多门技能，比如计算机网络技术、信息技术、电子技术等。最后，在专业技术素质方面，除了具备专业基础知识之外，还应该具备较强的实践技能，可以把学到的理论知识迁移到实际问题中，把所学知识转变为科技生产力，并且还需具备科技创新能力和较强的团队合作能力。

三、科技发展对高等职业教育发展的影响

（一）科技发展使未来职业发生变化

随着科学技术的发展，很多新技术、新设备和新工艺出现，许多传统的老职业、老岗位被淘汰。[2]虽然很多制造业岗位减少，但是总的职业岗位却有所增加，新科技创造出更多生产力，也制造出一些新问题，比如环境问题，这些问题也会开发出新的职业岗位。科技发展会使职业结构发生改变，大量的体力劳动者转变为脑力劳动者，这就要求工作人员必须具备相应的专业知识和实践技能。总之，科技发展影响着经济产业结构，进而使职业结构也发生变化。

（二）科技发展对高等职业教育提出新的挑战

首先，高等职业院校对于人才的培养必须满足新形势下对人才综合能力的需求。高新技术的迅速发展改造了传统企业岗位，新的工作岗位必须由

受过高等职业教育，具备高素质、高技能、综合能力强的人员胜任。这就要求高职院校必须提升办学层次，同时注意培养学生的动手能力和操作技能。其次，科技发展带来的是信息化时代，所以，高等职业教育必须转变观念，摈弃传统的教学方式，应用现代教育技术手段，丰富教学内容，提高课堂效率，让学生达到较好的学习效果[3]。

四、科技时代下高等职业教育发展模式探索

（一）不断更新专业课程，适应科技的快速发展

科技进步伴随着陈旧专业和岗位的淘汰，因此，高等职业教育要不断增加与当今社会热点契合的新专业。在专业课程设计上，除了专业的基本理论知识之外，需要开设相应的实训课程，锻炼学生的动手能力，培养学生的操作技能。可以开设一些基础课程，比如计算机应用、电子技术等来培养学生的综合能力。同时，在课程设计上，一定要具备一定的前瞻性，可以预见最近几年行业的发展趋势。

（二）建立健全“产学研一体化”机制

高职院校除了根据岗位需求开设实训课程之外，还需要与对口专业的生产企业联合建立校外实训基地。这样，学生可以在教师和企业工程师的共同指导下，亲身在生产第一线体会工作流程，有问题之后可以及时反馈沟通，达到较好的学习效果。在实际生产过程中，可以培养学生的职业道德和团队合作能力。

（三）明确教学目标，改善教学模式

在科技进步发展的新形势下，高等职业教育必须明确教学目标，开展基础教育，重视素质教育，突出专业教育，加强实训课程教学。要培养学生的综合能力，除了具备专业基础知识之外，还应该重点培养学生的实际动手能力，分析问题、解决问题能力以及团队合作能力。要达到高等职业教育的目标，必须改善教学模式：第一，由“以知识为中心”向“以技能中心”转变，让学生可以将所学的知识迁移到实践活动中；第二，由“以教师为中心”向“以学生为中心”转变，以学生为主体，培养学生的综合能力；第三，由“学”到“做”转变，让学生学以致用，把知识转变为生产力，而不是仅仅是学术性研究。总之，科学合理的教学模式应该满足社会发展的需要，与时俱进，加强实践环节，培养学生的综合能力。

参考文献：

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一、国际政治动因：技术威慑成为斗争焦点

民族国家科技发展战略的选择，既决定于本国经济发展水平和阶段，也受国际政治因素的影响与制约。20世纪末以来，现代高科技广泛运用于战争使得技术优势成为各种威慑力量中最具决定意义的因素。国际关系的强权背后是技术强势的支撑，科学技术水平是一个国家总体经济实力和政治实力的体现。今天的高科技已经成为影响国际政治军事格局的主要因素，技术上的领先是国家参与国际政治较量、扩大国际影响力的物质基础之一，技术威慑是比直接使用武力更为有效的威慑手段。一个国家只有拥有符合时代特征和社会生产力发展趋势的现代科技工业体系，才能依靠自己的力量追求实力和影响，获得国际政治中的战略主动权。在当代世界上的不稳定因素越来越多的情况下，对涉及国家安全和国家竞争力问题的那些科学技术的发展，中央政府必须从整个国家和民族利益出发，通过科技发展战略的制订来引导其发展。

从科技发展史来看，引进吸收和自主创新是一个民族与国家技术进步的两种主要途径。后，由于外部环境的制约，自主创新和“科技追赶”成为我们政策设计的基本特征。20世纪70年代末以来，随着世界安全观念的变化，各国对经济利益的追求使得政治和军事因素不再是国家间关系的唯一主导者，、发达国家将制造业向国外转移导致中国科技发展战略发生了某些变化。“以市场换技术”战略的实施，使得我们在一段时间内忽视了自身的科技积累和自主创新，将外资导向型经济发展带来的技术引进作为中国科技发展的主要途径。应该说，这种战略部署是与全球化的历史趋势相一致的，有一定的合理性。但我们必须看到，高新技术和一个国家在世界上的政治地位密切相关，其发展已经不单纯是一项经济范畴的活动。作为国家政治战略意图的一种表现形式，西方发达国家不可能把真正的高新技术转让给中国。由于一些国家将中国崛起视为是对既定国际格局的挑战，正在试图对中国的发展进行压制，因此经常把技术特别是高端技术问题政治化。在这种情况下，我们不可能把技术合作和引进作为我国科技发展的长期战略方针。我们必须分清科技发展的国家目标和企业目标。在企业运行的微观层次，可以继续坚持比较优势的技术引进，但是在国家战略层面，必须坚持把技术的赶超和跨越作为重点，大力发展战略产业。

在综合国力竞争日益激烈的当代世界，维护生存权和发展权不受侵害是一国政府的两项基本职能，也是民族国家的根本利益所在。目前我国的科技能力尚不足以承担起保障国民经济、社会发展和国家安全的历史重任，“技术瓶颈”是我国经济社会长期发展的重要制约因素。为了中华民族的复兴，从世界发展大势和我国现代化建设全局的角度来看，在科技发展上摆脱过去的跟踪模仿向自主创新转变，是我们必须确立的战略思维，经济利益和安全利益的统一应该成为技术选择的出发点。未来一段时期内，中国的外部环境不可能有过去20多年那样好，战略机遇期同时也是安全上的高风险期。我们必须从可持续发展和国家综合安全利益出发，主动进行科技发展战略的调整，提高国家战略能力，预防和应对可能出现的危机、冲突或者战争。21世纪是战略技术和战略产业竞争的世纪，自主创新是维护国家和安全的最佳选择。没有自己的战略技术和战略产业，中国要在世界竞争格局中获得相对优势地位是不可能的。我们逐渐成型的新科技发展战略之所以强调要着重研究解决事关国家中长期发展和安全的战略性和前沿性高技术问题，在一些关系国家经济命脉和安全的高技术领域，提高自主创新能力，并在若干重要领域和关键产业实现技术发展阶段的跨越，就是基于这样的考虑。

二、国内经济动因：经济增长模式转变

过去20多年中国的发展是以数量扩张为特征的“数量型增长”，经济增长明显超前于科技进步。在比较优势战略指导下，虽然技术引进对中国经济增长发挥了巨大作用，但是中国自主科技进步进程缓慢，统计意义上的中国产业竞争力的知高并不等同于中国企业竞争力的同步提升。新世纪开始后，由于科技和信恩化的飞速发展，我国已经进入到不进行经济结构调整就不能促进经济发展的时期。在全球化所导致的南北贫富差距拉大的情况下，在经济增长与人口、资源、环境的矛盾日益突出的今天，单纯依靠消耗自然资源和发挥廉价劳动力的比较优势来积累资本、换取技术、发展经济的做法已经落后于时代。只有提高经济发展的科技含量，增强中国自主产业的发展潜力，实现经济增长方式由“数量型增长”向“质量型增长”的转换，我们才能在世界上立于不败之地。21世纪前10年是我国现代化建设的关键时期，也是我国科技创新能力需要实现历史性跨越的阶段。这一时期自主科技发展状况如何，直接决定了中国能否在21世纪中期实现民族复兴的伟大目标。这是我国科技发展战略转型的一个主要原因。

党的“十六大”提出了到2020年建设全面小康社会的经济社会发展目标。国内生产总值到2020年比2000年“翻两番”这个目标不仅是经济数量增长的概念，更是生产力水平和国际竞争力大幅度提高的综合体现，是经济和社会发展质的提升。作为从属于国家经济社会总体发展战略的科技发展战略必须为这一目标的实现服务。现在，我国科技竞争力与发达国家相比还有很大差距。为了实现科技发展“三步走”战略设想，争取到2020年前后科学技术整体水平达到发达国家中等水平的中期目标，形成强大的自主创新能力，在高新技术领域占有一席之地，形成支撑我国核心竞争力的知识创新和技术创新基础，必须完成科技发展由跟踪为主向自主创新为主的战略转变。正因为如此，我们根据适度超前的原则，从2003年开始了中长期科技发展规划的制订工作。经济全球化和地区经济一体化使我们可以在更大范围内、更高的层次上充分利用国际、国内两种科技资源、科技人才和科技市场，但是“全面开放、跨越发展”应该是我们在确定科技发展战略和政策时必须坚持始终的基本思路。

中国全方位地参与国际分工体系这一历史变化加快了中国工业化的进程。但是，改革开放以来我国工业化的发展主要表现为一种“外来型工业化”。一方面工业化所需关键技术大多来自国外，另一方面东部和中西部经济联系不紧密，沿海地区的技术引进没有起到拉动内地经济增长的作用。为了改变这种局面，我们提出了走新型工业化道路，即从世界经济、科技、社会发展的大趋势出发，结合中国的实际，以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路。新型工业化是以科学技术为先导的高科技含量的经济，强调科学技术的自主创新和拥有自主知识产权。这一变化意味着，我们的科技发展必须考虑可持续性，努力改变中国经济发展过于依赖外资和国外技术的局面。中国经济发展的关键问题是国内技术发展。新型工业化成效如何，主要看经济增长的质量和效益是否提高。新型工业化道路的“普适性”：“科技是牵头的方面”应该落实到我们工作的方方面面。正因为如此，科技部在2003年工作要点中强调，“制定科学和技术长远发展规划”是实现科技发展战略向自主创新转变，大幅度提高科技创新能力、国际竞争力、对经济社会发展支撑力的重大措施，必须以原始创新为主，引进和创新相结合，实现我国技术和经济的跨越式发展，努力使中国成为技术创新型国家。

三、世界经济动因：贸易保护主义和知识产权争端加剧

随着全球化进程的加速，世界经济发展已经由资源驱动、资本驱动向创新驱动过渡，同时促进经济增长的各种生产要素由过去单纯的纵向流动转向同时共存。这一变化意味着作为一个国家的科技发展战略没有必要严格遵照梯度转移的渐进式模式，而完全可以利用信息技术进步提供的有利条件实现本国科技的跨越式发展。在今天的国际经济格局中，一个国家或者地区在国际分工中地位的提升主要表现为产业链条或者产品工序所处地位及增殖能力的提升上，发达国家更为注重科技研发，依靠知识产权来增加物质财富总量而把制造业等转向发展中国家，从而形成一种新的依附关系：技术上的依附。这使得落后国家的财富总量尽管与过去相比有所增加，但是却无法缩小与发达国家的整体差距。尽管我们不能因为加工制造环节的附加值低而否认参与新型国际分工的、承接发达国家加工制造环节转移的经济合理性，但却不能放弃对技术先进性的更高追求。跨国公司把制造部门转入发展中国家，其出发点是对利润获取的考虑。在这种格局中，东道国的产业发展由跨国公司而不是由本国决定，发展中国家除了提供廉价劳动力，很难涉足核心技术，生产规模的扩张并不能促进产业结构的同步升级和优化，很难谈得上真正的发展。我们提出全面落实人才、专利和技术标准三大战略，切实推进重大科技专项工作，就是从这种认识出发的。

现在，我国有关政府部门已经提出了2020年中国高新技术产品出口力争达到4500亿美元的目标。但我们不得不面临这样一种现实，那就是我国经济发展的外部环境与过去相比已经有了很大变化。首先，入世后中外知识产权纠纷不断。自2002年6C联盟向中国DVD生产企业征收专利费以来，类似事件不断增多，从而增加了中国企业的成本压力。这一现象要求国家应该从战略高度考虑制定相关的宏观指导政策，引导企业从追求短期效益转向通过增加创新能力谋求长期效益的轨道上来。其次，国外针对中国的技术壁垒和反倾销问题更为严重。

1996年至今，中国已经连续7年成为世界反倾销头号目标国，2003年前三季度国外对我国反倾销保障措施立案共计42起，涉及金额10．7亿美元；调查表明，2002年我国71％的出口企业、39％的出口产品受到国外技术壁垒的限制，损失达到170亿美元，均高于我国加入世贸组织前。不掌握专利和技术标准的危害性可见一斑。强势增长与弱势竞争力并存这一过程持续的时间越长，中国经济发展的可持续性就越弱，国际政治经济格局变动对中国未来的发展影响就越大，中国自主选择的空间就越小。另外，外资导向型的经济发展模式使外国资本在中国获得巨大利益的同时挤压了中国企业发展的空间，中国企业的生存环境日益恶劣。如果国家不适时调整科技发展战略，中国企业的“走出去”战略就是一句空话。

全球化背景下区域合作加强的同时贸易保护主义盛行的事实说明，当今的世界市场并不是完全竞争的世界市场，政府依然在各国经济活动中发挥重要作用。因为技术壁垒和反倾销的运用都是借助政府力量，其应对显然不能仅仅在企业的层面上进行，同样必须动用国家资源。我们不能以自由贸易和静态比较利益来指导中国产业的发展，应该通过高新技术的发展创造动态的比较利益。中国的科技发展必须坚持市场机制与政府组织协调相结合的原则，国家要掌握关键部门关键技术和行业技术标准。事实上，尽管20多年来我国一直坚持的是市场导向的发展战略，但是政府作用始终是我国经济增长内在决定性因素。根据国家信息中心在中国加入WTO一年后对国内24个中央和地方权威经济研究单位的经济学家进行的问卷调查，近七成的专家认为政府行为是经济增长的主因。强化政府在科技进步中的战略决策能力和宏观调控能力，是世界各国的共同选择。发挥政府作用，保持战略技术及产业领域的相对完整性和独立性，同样也是我国科技发展的必由之路。在这里，我们要特别注意利用WTO规则中的“国家安全”例外原则，在公开、透明的原则下合理合法地保护国内产业。不然，依靠企业自身与在技术和资本上都十分强大的跨国公司竞争，中国科技进步的前景不容乐观。

四、科技动因：科技短缺与科技起飞问题

世界经济发展的历史表明，在经济活动中存在一种“短缺效应”，即经济增长水平和速度是由最短缺的生产要素的数量和质量决定的。对发展中国家来说，科技短缺是种普遍的现象，是制约经济增长和国际竞争力提升的关键因素。改革开放以来我国科技发展取得了令人瞩目的成就，但高新技术研发基础仍然较为薄弱。从目前来看，我国的科技短缺主要表现在缺乏原始性创新能力上，即自主知识产权少，由此导致中国在一些关键领域内形成强烈的对外技术依赖。为了改变这种状况，2002年科技部印发了《关于进一步增强原始性创新能力的意见》，指出原始性创新是科技创新的主要源泉，是科技与经济获得重大发展和超越的前提，已成为决定国家间科技乃至经济竞争成败的一个重要条件，我们必须利用国民经济结构战略性调整和加入WTO的机遇，把增强原始性创新能力作为我国新时期科技发展战略的重要指导思想。为了加快实施专利战略，切实提高我国自主知识产权的总量，科技部又于2003年2月出台了《关于加强国家科技计划知识产权管理工作的规定》，以促进国家科技计划在高起点上创新，实现技术跨越式发展。