材料科学概论结业论文

第一篇：材料科学概论结业论文

纳米技术在计算机中的应用

姓名：刘跃坛

单位：长江大学计算机科学学院 荆州中国 434023 【摘要】如今，计算机工业无处不充斥着纳米技术的身影，给我们印象最深的莫过于微处理器等半导体芯片的制造方面。它的出现极大地推动了计算机的发展，即使如此，在未来几十年内计算机制造领域依然会遇到瓶颈。本文介绍了纳米技术的发展历程、在计算机微处理器、磁存储、燃料电池等方面的应用以及纳米技术研发的突破性进展。“未来的时代将是纳米的时代”。展望纳米技术的前景，它有望又一次改变计算机工业。【关键词】计算机；纳米技术；应用

（引文）随着纳米技术的发展，纳米技术在各行各业都得到了广泛的应用。我们在航空、航天、机械、汽车、船舶、石化、医疗、食品等许多领域都可以看到纳米技术的身影，很多新材料和新名词也应运而生，比如纳米陶瓷、纳米金属、纳米塑料、纳米机械以及纳米计算机。目前各国都加大了对纳米技术新产品的研发力度，力争想在这一高新技术领域取得竞争优势。许多国家都把研究纳米技术和开发纳米技术新产品作为在未来世界高科技产品竞争中的重要手段。美国制定了纳米技术战略，与21世纪信息技术战略并列为最优先研究开发的重点；日本政府在其“2011年度科学技术振兴重点指针”中把纳米技术列为重点；西欧对纳米技术的投入已达数亿美元，还将纳米技术列为欧盟2002-2006年研发科研框架计划。在我国，纳米技术、纳米存储器件、纳米冰箱、纳米洗衣机更是大出风头。有人说，我们处在一个纳米的时代，纳米技术将改变人类的未来。

我们无从展望纳米技术的辉煌远景，但就纳米技术给计算机带来的重大变革还是有目共睹：速度更快的处理器、图形芯片，容量更大的磁盘、光盘以及未来的存储技术，进展神速的燃料电池技术，甚至是取代硅计算机的下一代计算机。纳米技术在这些领域扮演了重要的角色，并深刻影响到计算机工业的发展方向，现在，我就向大家介绍计算机领域的纳米技术。

在计算机系统中，最先让我们接触到纳米概念的或许就是微处理器，确切的说，应该是包含微处理器、图形芯片在内的所有半导体芯片。我们知道，目前的半导体芯片都是大规模集成电路，它们无一例外地使用了仙童公司发明的“平面处理集成电路制造技术“，集成电路的平面处理技术可以简单作如下归结：首先将具有半导体性质的杂质扩散到高纯度硅片上，然后在掩模上绘好晶体管结构，用照相制版的方法加以缩小，将结构显影在硅片表面的氧化层，再利用光刻法去掉不需要的部分。这一系列流程被称为扩散、掩模、照相、光刻，整个过程也被称为“平面处理技术”，该技术的发明彻底改变了半导体工业，使制造出含有大规模硅晶体管的集成电路芯片在技术上成为可能。之后因特尔、摩托罗拉、IBM、西门子、台积电、联电、富士通、AMD、三星、现代、美光在内的所有半导体芯片制造商，所用的无一例外是此项平面处理技术，完全可以说，以计算机为代表的现代信息产业是建立在平面集成电路技术的基础上的。而这个领域的技术提升是极其快速的，摩尔定律便是最有代表性的阐述：“每隔18个月，半导体芯片的晶体管规模将增加一倍”。那么，业内如何在相同面积的硅芯片上容纳下更多的晶体管呢？答案就是采用更加先进的半导体制造工艺。

衡量制造工艺的基准就是“线宽”，它是指芯片内晶体管连接导线的宽度，线宽指标取决于光刻机所采用紫外线的波长———紫外线波长越短，在一定尺度上干涉和衍射的现象就越不明显，晶体管可以达到的线宽也就越小。而线宽越小，晶体管及导线的尺寸也就随之缩小，晶体管密度也就获得了提高，芯片自身的功耗也会得到降低，可以工作在更高的频率上。另外，由于晶体管密度提高，同样规模的半导体芯片的面积减小，一块硅晶圆上可以生产数量更多的芯片——简单点说，线宽更小的先进工艺不仅有助于提高芯片的性能，还可以降低成本，正是由于这两方面的因素，使得所有半导体制造商无一不竭尽所能来降低线宽。上个世纪90年代，微处理器的线宽达到了零点几微米，相当于几百纳米，此时的线宽称不上纳米尺寸，只能说是微米级别,也正因为如此，半导体芯片又一次被称为微电子芯片。在Pentium Ⅱ时代。半导体的线宽进一步降低到0.25微米，CPU的频率提升至400MHz，晶体管规模大约为750万个。之后因特尔的PentiumⅢ芯片达到了0.18微米，频率到了1GHz。我们可以看到，大概1年半的时间芯片的线宽会缩小一个等级，晶体管规模会翻倍，芯片性能提升。

半导体制造真正进入纳米时代就在2004年，因特尔率先实现的90纳米工艺（0.09微米）可以说是一次飞跃，90纳米工艺的引入，可以让半导体芯片的晶体管规模超过2亿个。频率达到4GHz，这是一个新的里程碑。最先受益的应该是微处理器，紧随其后的是图形芯片，接下来是内存芯片。而到2006年，我们看到了65纳米工艺的出现,之后是45纳米、30纳米。那么，半导体芯片的线宽可以照这样的速度无限缩小下去吗？答案是否定的，因为我们很快就会遇到原子尺度的限制——当线宽与原子尺寸接近的时候，半导体芯片就会从内部崩溃，原子运动造成的干扰导致晶体管之间的连接导线功能失常，芯片无法正常运作。更要命的是，这个难题根本无法通过任何技术改进加以解决，半导体芯片的线宽不可能只有几个原子的厚度，换句话说，以硅半导体芯片为基础的计算机工业在未来的十来年内就要遭遇这样的严峻问题，除了另辟蹊径就别无解决之道，也就是说，如果我们无法找到新的道路，计算机工业将不可能再获得什么进步。

面对原子尺度的限制，最有希望的解决办法还是纳米技术。不过这里指的是新型的纳米材料：碳纳米管。它目前是硅晶体最有希望的接班人。

早在1991年，NEC公司研究人员就用电子显微镜观察石墨阴极沉淀物时候发现，在这些沉淀物中存在着一些由石墨碳原子层卷曲成的铁丝网状碳管，管的直径只有几个纳米到几十个纳米，而这样的结构此前没有过记录，该结构被称为“碳纳米管”。从尺寸上来说，碳纳米管相当于人头发的百万分之一，相当于目前硅晶体管的五百分之一，但是它的结构强度比钢铁还高10倍。当然碳纳米管取代硅晶体管并非因为这个，而是其奇妙的电学特性：管壁卷曲结构的不同可以让碳纳米管成为一个绝缘体、半导体、良导体，具有与硅材料相似的特性。理论上说，以碳纳米管代替硅晶体管完全可以实现。而且可以预知，利用碳纳米管制造电脑芯片，不仅运算速度将大幅提高，自身的尺寸也会大大缩小，功耗大幅降低，集成度更高。

目前，许多研究机构从事了相关研究，不过离实用化最近的成果来自IBM公司。我们知道，所有的半导体硅芯片的逻辑电路都是由与、或、非等逻辑门组成，若要利用碳纳米管制造芯片，就必须实现这三个逻辑门。早在2001年IBM就宣布成功制造出了碳纳米管结构的“非”门，在2002年5月，IBM又宣布自己的最新成果，制造出了迄今最快的碳纳米管晶体管，速度比同期最先进的硅晶体管还要快很多。对此，IBM研究中心负责纳米技术研发的主管表示：“一年前我们首次研制出一种基于纳米管的微型晶体管时，并不知道它的运行速度可以达到晶体管的两倍多。这种新型晶体管体积小固然是一个好特性，但是它最突出的特点是性能。”

从功能上说，碳纳米管取代硅晶体管已经毫无问题，但是是否能实现实用化还取决于如下因素：其一，是否可以低成本大批量生产符合要求的碳纳米管；其二，能否像制造硅芯片一样制造出包含数十亿碳纳米管的碳纳米芯片。对于第一个问题，目前科学界已经取得很多进展——1996年，诺贝尔化学家得主Rachard E.Smalley采用金属钴作为催化剂，使得碳纳米管能够以绳状方式成簇出现，但是它的缺陷就是最后的生成物多了多余的金属管道。后来IBM宣布这一问题已解决：IBM在纳米管制造过程中以硅代替钴作为催化剂，批量制造出符合要求的单壁纳米管。照这样的速度看，实现碳纳米管量产并不是什么大困难。不过，要制造出复杂结构绝非易事，业界必须找到类似大批量制造硅芯片的技术才行，而这方面的工作几乎还是一片空白。考虑到硅导体工业还有10到20年的生命期，我们还是有足够时间去解决剩余的技术问题。

如果说在半导体领域，纳米只是一个线宽代名词，而在硬盘为代表的磁存储领域，纳米技术早已得到了应用。大家都知道，磁盘是利用磁颗粒的磁性来记录数据，由于物理尺寸的限制，硬盘的盘面数量和盘面大小几乎已经标准化，这样若是要提升硬盘容量，唯一的着眼点就是努力提高磁区的存储密度——对应在磁盘技术上，就是说盘面上的磁颗粒必须必须变得越来越小。但是，磁颗粒同样不能无限小下去，原因并非是原子尺寸的限制，而是其稳定性，我们知道，任何磁体受热会产生磁性减弱的现象，磁颗粒越小会使得读写过程升温更加明显。当温度升高至某个临界值，该磁体的磁性会完全消失，这种磁波动现象肯定会减弱磁头对信号的感应，倘若信号减弱到无法识别的地步，那么磁盘存储的数据就可能在读取时候出错或者丢失——这就是“超级顺磁”

IBM最终找到了绕过超级顺磁的方法——在盘面上扩充磁层。我们称之为AFC Media技术。在奇妙的纳米钌元素层的帮助下，IBM成功的在一个磁面做出了多个磁存储层，该元素层不会让两个磁面间的磁场产生干扰，自然不会干扰数据存储，得益于该技术，IBM突破了每平方英寸100GB的磁存储密度的限制。尽管磁存储密度已经提高了很多，但要靠AFC实现每平方英寸TB等级的高密度还是很困单的。在这方面，希捷公司最新的研究值得赞赏，它的SOMA技术让磁颗粒尺寸缩小到3纳米级别，让未来的磁盘可以实现每平方英寸50TB的惊人存储密度，那么，SOMA技术是如何实现这一切的呢？我们都知道，温度对磁盘的磁性影响很大，我们在追求高密度的时候也应该考虑到材料是不是具有很强的热稳定性。而FePt就是同时具有这两种特性的新一代磁存储材料。它对温度很不敏感，即使在高温条件下也依然可以保持很好的磁性，只不过此时活性较高而已。另外，这种材料可以自动组成表面均匀、排列整齐的磁颗粒阵列，制造上很容易实现，由于不需要考虑顺磁现象，FePt颗粒可以无限的小下去，这就会带来磁存储的不断提升。

在针对笔记本电脑开发的燃料电池身上，我们也可以看到纳米科技的身影。与同重量的锂电池相比，使用甲醇的燃亮电池可以产生比它多10倍的能量，因此被人视为大幅延长电子设备续航时间的关键。

燃料电池的基本燃料是氢和氧。即由电化学反应方式实现氢和氧的结合，同时将化学能直接转变成电能，它其实是氢和氧进行冷燃烧释放能量的过程。不过，这个过程必须借助电解质和催化剂进行——在针对便携式电子设备的燃料电池方案中，所用的电解质多为甲醇，催化剂则是金属铂。如果要让电池输出更多的电能，就要求甲醇反应得越强烈，而这取决于铂催化剂与甲醇接触面的多少。铂颗粒越小，接触面积越大，甲醇反应就越激烈，燃料电池的输出功率就越大——NEC、日立就是这方面的代表者。

NEC的燃料电池方案使用的是一种很独特的“碳纳米突”催化剂结构，所谓碳纳米突，实际就和前面介绍的碳纳米管类似，但是功用大不相同——碳纳米突的作为金属铂微粒的载体。由于碳纳米突材料表面具有纳米级的微细结构，可以让5纳米直径以下的铂微粒可以均匀扩散，催化剂的表面积大大增加，这样是电池反应变得激烈，释放了更多的电能——借助这项技术，NEC可以实现每平方厘米50MW的输出功率密度，而它最终的目标是将这个数字翻一倍。

和NEC不同，日立借助的是低纯度的纳米管。日立将碳纳米管的部分碳原子置换成氮、硼之类的杂质，日立将它称为“杂质纳米碳”。据透露，这种杂质纳米碳结构可以更有效提高催化剂的微细度，加上日立将铂微粒的直径从原来的10纳米降到了2纳米的级别，铂微粒与杂质纳米碳结合得更加紧密。而由与接触面的扩大，燃料电池的输出功率也随之提高。

虽然碳纳米管可以让电脑芯片获得更好的性能，但是投入研发的却只有IBM等为数不多的企业，芯片工业的霸主因特尔和AMD并没有参与，这使得整体水平提高缓慢，我们要真的看到这种高性能的芯片或许要等上几十年或更久；希捷似乎让大家在磁存储领域看到了希望，但是FePt颗粒制造过程中不会形成环形磁道结构，也就是说无法真正应用到传统的硬盘上。

未来的时代将是纳米的时代，这句话对于计算机技术同样适用：电脑芯片要求获得更高集成度和更高的工作频率，纳米尺度线宽的先进制造工艺不可或缺。而当极限来临之后，纳米技术再次扮演救世主的角色，碳纳米管将成为半导体硅片的接班人；在磁存储领域，纳米技术同样举足轻重，未来的磁存储密度的关键可以说完全在于该领域纳米技术的进展，我们乐于看到希捷SOMA技术将FePt磁颗粒的尺寸降到了3个纳米，届时每平方英寸50TB的惊人磁存储密度将成为现实；在燃料电池领域，纳米技术也是地位关键。失去了纳米技术，计算机工业将无以存在，也许此前我们关注的对象就是单个部件，但并不能因此疏忽。

【参考文献】“计算机中的纳米技术”

《个人电脑》（期刊）2004年8月2日期

第二篇：工业设计概论结业论文

包豪斯对工业设计影响

摘要： 本文主要探索包豪斯设计学校指导思想和课程设置对工业设计的影响，并对包豪斯的三个发展阶段作一简单回顾，同时对包豪斯设计思想的起源、发展，以及对现代设计的影响作概论性探讨，着重分析中国设计教育的思想、方法；教育结构，并对现时代中国大学艺术设计教育作了个人的、主观的评析。

关键词： 包豪斯 现代设计 中国 设计教育

1.包豪斯产生的历史背景

手工时代的产品，从构思、制作到销售，全都出自艺人之手，这些工匠以娴熟的技艺取代或包含了设计，可以说这时没有独立意义上的设计师。工业革命以后，由于社会生产分工，于是，设计与制造相分离，制造与销售相分离。然而大工业产品的弊端是：粗制滥造，产品审美标准失落。19世纪上半叶，形形色色的复古风潮为欧洲社会和工业产品带来了华而不实、繁琐庸俗的矫饰之风，例如罗可可式的纺织机、哥特式蒸汽机、以及新埃及式水压机。产品设计中如何将艺术与技术相统一，引发了一场设计领域的革命，以下三个运动作为标志。

1.119世纪后期英国人威廉·莫里斯发起的艺术与手工艺运动

发起人威廉·莫里斯对当时出现的缺乏艺术性的机械化批量化产品深恶痛绝，他同时十分反对脱离实用和大众的纯艺术。1861年，莫里斯与友人合作成立了一家“绘画、雕刻、家具和金属制品美术工匠公司”，这在艺术设计史上具有重要意义：首先由美术家亲自设计并组织生产的机构，但其背离了工业革命的必然趋势，否定代表新生产力的大工业机器生产，使他不可能从根本上解决机器生产产品技术与艺术的矛盾。

1.2 1900年前后以法国和比利时等国为中心的新艺术运动

主张艺术与技术结合，提倡艺术家从事产品设计。主要成就体现在家具与室内设计方面，主要贡献在于继承了英国“艺术手工艺运动”主张的技术与艺术相结合，并使这种新的设计理论和观念在欧洲各国得到了比较广泛的传播。其局限在于否定了工业革命和机器生产的进步性，错误地认为工业产品必然是丑陋的。

1.3 二十世纪初的德国工业同盟或德国制造同盟

这是一个半官方机构，旨在促进工业产品设计。这也是世界上第一个由政府支持的促进产品艺术设计的中心，在德国现代艺术设计史上具有非常重要的意义。包豪斯的创始人格罗皮乌斯在其青年时代就致力于德意志制造同盟。他区别于同代人的是，以极其认真的态度致力于美术和工业化社会之间的调和。包豪斯的理想，就是要把美术家从游离于社会的状态中拯救出来。因此在包豪斯的教学中谋求所有造型艺术间的交流，他把建筑、设计、手工艺、绘画、雕刻等一切都纳入了包豪斯的教育之中。

2.包豪斯的三个发展阶段

2.1 第一阶段(1919--1925年)魏玛时期

格罗皮乌斯任校长，提出“艺术与技术的新统一”的崇高理想，肩负起训练二十世纪设计家和建筑师的神圣使命。他广招贤能，聘任艺术家与手工匠师授课，形成艺术教育与手工制作相结合的新型教育制度。

2.2 第二阶段(1925-1932年)迪索时期

包豪斯在德国迪索重建，并进行课程改革，实行了设计与制作教学一体化的教学方法，取得了优异成果。这个时期是其高峰时期。1928年格罗皮乌斯辞去包豪斯校长职务，由建筑系主任汉内斯·迈耶(HannesMeyer，1889-1954)继任。接任的米斯面对来自纳粹势力的压力，竭尽全力维持着学校的运转，终于在1932年10月纳粹党占据迪索后，被迫关闭包豪斯。

2.3 第三阶段(1932-1933年)柏林时期

米斯·凡·德洛将学校迁至柏林的一座废弃的办公楼中试图重整旗鼓，由于包豪斯精神为德国纳粹所不容，面对刚刚于1933年正式上台的纳粹政府，米斯终于回天无力，于该年8月宣布包豪斯永久关闭。1933年11月包豪斯被封闭，不得不结束其14年的发展历程。柏林时期仅有6个月的时间。

3.包豪斯思想

3.1包豪斯的崇高理想和远大目标可以从包豪斯宣言中得到体现

“完整的建筑物是视觉艺术的最终目标。艺术家最崇高的职责是美化建筑。今天，他们各自孤立地生存着，只有通过自觉，并和所有工艺技师共同奋斗，才能得以自救。建筑家、画家和雕塑家必须重新认识，一幢建筑是各种美感共同组合的实体。只有这样，他的作品才可能灌注入建筑的精神，以免迷失流落为‘沙龙艺术’„„

3.2 建筑家、雕刻家和画家们，都应该转向应用艺术

艺术不是一种专门职业。艺术家和工艺技师之间在根本没有任何区别。艺术家只是一个得意忘形的工艺技师。在灵感出现并超出个人意志的珍贵片刻，上苍的恩赐使他的作品变成为艺术的花朵。然而，工艺技术的熟练对于每一个艺术家采说都是不可缺少的。真正创造想象力的根源即建立在这个基础上面。„„

让我们建立一个新的设计家组织。在这个组织里面，绝对没有那种足以使工艺技师与艺术家之间树立起自大障壁的职业阶级观念。同时，让我们创造出一幢将建筑、雕刻和绘画结合成三位一体的新的未来殿堂，并用干百万艺术工作者的双手相之矗立在云霄高处，变成为一种新信念的鲜明标志。”

4.包豪斯对建筑思潮的影响

4.1 包豪斯促使现代义建筑思潮兴起

19世纪末，20世纪初，西方文化思想领域发生了大动荡。在这种社会背景下，德法两国成了当时激进建筑思潮最活跃的地方。德国建筑师格罗皮乌斯、密斯·凡·德·罗、法国建筑师勒·柯布西耶三人是主张全面改革建筑的最重要的代表人物。1919年格罗皮乌斯创立新型的设计学校“包豪斯”，在20年代成为建筑和工艺美术的改革中心。1923年勒·柯布西耶发表《走向新建筑》提出激进的改革建筑设计的主张和理论。1927年

在米斯主持下，于德国斯图加特市举办展示新型住宅设计的建筑展览会。1928年各国新派建筑师成立“国际现代建筑会议”的组织。到20年代末，经过许多人的积极探索，一种旨在符合工业化社会建筑需要与条件的建筑理论渐渐形成了，这就是所谓的现代主义建筑思潮。

4.2 现代主义建筑思潮的基本的特征

现代主义建筑思潮本身包括多种流派，各家的侧重点并不一致，创作各有特色。但从20年代格罗皮乌斯，勒·柯布西耶等人发表的言论和作品中可见以下一些基本的特征：

一、强调建筑随时代发展变化，现代建筑应同工业时代相适应

二、强调建筑师应研究和解决建筑的实用功能与经济问题

三、主张积极采用新材料、新结构，促进建筑技术革新

四、主张坚决摆脱历史上建筑样式的束缚，放手创造新建筑

五、发展建筑美学，创造新的建筑风格

4.3 现代主义建筑思潮是20世纪诸多建筑思潮中最重要和影响最深远的建筑思潮现代主义建筑思潮在50～60年代达到高潮。“国际风格”的出现为现代主义提供了理论借口，他们“开拓机器生产时代的新的创造潜能，怀有对机器的热忱”。强调功能决定形式、不讲民族特色、个性特征，力求纯粹、反对装饰，这种国际语言逐渐推向理性、标准化使现代主义最终走向了极端。之后根源于现代主义建筑原则相反的论点和创作主张不断兴起。相继出现诸如：单纯反对现代主义的后现代主义；复古的新古典主义；甚至新新古典主义；充分坦露结构，显示多种机电设备的本来形状的高技术派；和理性、情感的结合、抽象和历史的结合的理性主义；解构主义、后结构主义及反构成主义等等建筑思潮。

4.4建筑上的革命也推动了工业设计的发展

设计产品的目的是满足人的需要，产品形态的发展也是无止境的，因此审美设计没有极致和终点。真正的传统是不断前进的产物，它的本质是运动的，不是静止的，传统应该推动人们不断前进”。产品设计迫切要求人们正确认识产品的形式与审美的关系，用“美”的尺度，设计制造富有形式美感的现代“艺术品”--产品设计。

5.包豪斯对现代设计的影响

包豪斯被迫解散后，包豪斯的设计家们纷纷流亡法国、瑞士、英国，而大部分去了美国。欧洲建筑和工业设计的中心转到了美国。如格罗皮乌斯在英国居留三年后又于1937年赴美国任哈佛大学建筑系系主任。此后，布鲁耶投奔格罗皮乌斯并在美国执行建筑业务，米斯·凡·德洛暂居德国，1937年赴美国任教于伊利诺工业技术学院，希尔伯西摩和彼得汉斯等也前往该校任教。克利前往瑞士，康丁斯基前往巴黎。巴耶在纽约任一家广告公司的艺术指导。1937年包豪斯的教师莫霍利·纳吉在芝加哥筹建了“新包豪斯”，继续弘扬德国时期的包豪斯精神。后来更名为“芝加哥设计学院。以后又与伊利诺工学院合并，成为美国最着名的设计学院。从此，欧洲设计运动便在美国

蓬勃开展，形成高潮。

包豪斯的建校历史虽仅14年3个月，毕业学生不过520余人，但它却奠定了机械设计文化和现代工业设计教育的坚实基础。包豪斯的办学宗旨是培养一批未来社会的建设者。他们既能认清二十世纪工业时代的潮流和需要，又能充分运用他们的科学技术知识去创造一个具有人类高度精神文明与物质文明的新环境。正如格罗皮乌斯所说：“设计师的第一责任是他的业主。”又如纳吉所说：“设计的目的是人，而不是产品”一样，事实上，包豪斯在调和“人”与“人为环境”的工作方面所取得的丰硕成果已远远超过了十九世纪的科学成就。包豪斯的产生是现代工业与艺术走向结合的必然结果，它是现代建筑史、工业设计史和艺术史上最重要的里程碑。包豪斯对中国设计教育影响

6.1 包豪斯对中国设计的影响最早是对工艺美术的影响

当然新中国最早的设计教育就是工艺美术教育，比如现任东南大学艺术学系博导的张道一教授，最早就是从事图案教学和工艺美术理论研究的。在1991年版田自秉着《工艺美术概论》一书中，同样可以清楚的看到包豪斯思想影响的痕迹，尽管当时的理解、认识与现在不完全一样。

格罗彼乌斯和包豪斯的理想“把人作为尺度”“平衡的全面发展”在其教育体系中得到充分的体现。特别是作为包豪斯的基础课程的创造者约翰·伊顿教授以东方传统的精神文化与西方的科学进步相结合，以克服所谓现代物质文明带来的危机，他十分注重启发学生的个性，把学生分为倾向精神表现的、倾向理性结构的、倾向真实再现的三种类型而予以不同的指导，伊顿的这种体系与我国传统的教育方法有许多惊人相似之处，与东方的“以意为之”的表现体系非常吻合。

6.2 我国设计专业名称设置也与70多年前的包豪斯类似

以上海东华大学设计专业本科分类为例：

艺术设计学院：工业造型设计 视觉传达设计 环境艺术设计 电脑艺术设计 装饰艺术设计

服装学院：服装艺术设计 服装设计工程 服装表演艺术

本科课程：以工业造型专业的课程结构为例，其他专业课程设置大体相近。

6.3 设计教育在我国不断发展

设计教育在我国走过二十多个春秋，从弱小到壮大，从幼稚到成熟，已初步建立起独具特色的学科体系，逐渐从美术、工艺美术的模式过渡到具有现代设计教育的特点的教育模式。改革开放给社会主义的市场经济建设搭上了快速奔驰的列车，社会的发展对设计人才的需求日益增加，使得设计教育像雨后春笋迅速成长，据统计国内在近三百所院校开设有设计专业，这无疑给设计教育注入了活力。

6.4我国的现代设计教育存在的问题

我国的现代设计教育起步很晚，但发展很快，所以不可避免地出现了一些问题，是可以理解的。然而，问题应当予以解决。有人认为设计实践可以代替设计高等教育，这

等于取代了设计的高等教育的严肃性和系统性。设计实践常常不能自觉提高设计水平。高等设计院校要以高人一等的教学质量、设计理念、教学设备对学生加以培养、训练，使他们通过实践能不断提高自身的素质和设计层次，从他们的设计作品中应该体现出高人一等的文化修养。设计教育应与市场相适应，学生用从学校所得来的知识很快能够接受市场的桃战才是设计教育真正的成功。现在，国内的设计教育与市场出现脱节的情况，这种现象的产生恐怕与排课方式有关。国内院校排课的方式是按现有教师来安排具体课程，并非按照逻辑、结构的需求安排。如此，忽略了教学体系的科学件、完整性，实在令人担忧。加强理论课、选修课、理工科课程的教育，重视交叉学科和电脑的教育，是我国设计教育要解决的重点问题。随着经济改革的迅速深入，国内将会需要大批的设计人才。根据这种情况，高等设计院校要加大教育改革的力度，提高教育质量，来担负起市场对设计人才的庞大需求的任务。

主要参考文献：

《设计史》中国艺术教育大系美术卷中国美术学院出版社

《设计策划》沈祝华着山东美术出版社 设计家丛书

《设计新潮》2001.1伍江着《现代设计的源泉-访问包豪斯随想》

《工艺美术概论》田自秉着知识出版社

《世界现代设计史》王受之着新世纪出版社

《世界工业设计史略》王受之编着上海人民美术出版社

《世界工业设计史略》王受之编着上海人民美术出版社

工业设计毕业论文

第三篇：《管理学概论》结业论文

《管理学概论》

结业大作业

健力宝的管理变革

听完管理学概论的教学课程，我学到了很多。下面我用学到的知识来分析一下健力宝企业的管理变革，其基本概况，发展历程，和公司发展历程中存在的问题，以及公司所采取的变革措施，公司所取得的最终效果，还有成功失败的经验教训。

健力宝案例的历史背景复杂，要从改革开放后说起。

尽管中国经济改革开放的时间不长，但能够与改革开放一同顺利成长的企业却不是很多。而能够生存到今天的企业，大都已经成为中国各行业中的佼佼者。健力宝集团与联想、海尔、美的、科龙等优秀企业一样，都是属于上世纪80年中期诞生，伴随着中国改革开放而发展起来的企业之一。

改革开放后的20年充满了艰辛，也充满了各行企业创造的传奇。中国企业的20年也是中国市场经济不断走向深入和成熟的20年。对企业来说，是运营环境不断变幻的20年。一方面，内部竞争环境越来越规范，企业不断寻求突破；另一方面，改革开放和全球化也使先进的竞争者不断涌入中国，得以占据先天的技术和管理优势。这两个方面的因素不断综合起来的过程，就是本土企业所要面对的竞争越来越激烈，生存环境越来越严峻的局势变化过程。

这样的环境变化对本土企业提出了更高的要求，因此需要企业必须有战略的眼光，要有更高的管理水平，要能够建立起良好的运营机制，要能够积极地培养人才，这样才能持续地取得竞争的胜利。现在经过了20年的风雨仍然健康地往前走的企业，例如联想、美的、万科等一大批国内优秀企业，无一不是这么走过来的，这是中国本土企业发展的一个定理。反观在过去20年里纷纷倒下的企业，根本原因无一不是违反了这个定理。

健力宝就是一个典型的案例。但相对于已经倒下起不来的其他企业来说，它又似乎是一个比较尴尬的角色，为什么这么说？

第一，跟很多走不到20年的企业相比，包括他的同行曾经红极一时的天府可乐等相比，健力宝无疑是非常成功的。李经纬创出了健力宝这么好的品牌，虽然经历了这么多的风雨，但健力宝还活着。第二，健力宝正处于一个艰难的命运转折期，未来存在着极大的不确定必性。在过去的5年多时间里，因为没有很好地适应急剧变化的竞争环境，没能确立自己正确的战略，没能建立有效的运营机制，提高管理水平，培养人才，在饮料市场快速增长的时候，健力宝不升反降，最后陷入经营的困顿之中。

可以说，中国企业过去20年发展历史中所出现的问题，健力宝都经历过了。一波三折，起起伏伏。

2004年，是联想的20岁周年，也是健力宝的20周年。然而，与联想、海尔、美的等企业相比，健力宝在20周岁生日时，却正经历着一场自创建以来最大的浩劫，且前途茫茫不知归向何处。

回顾健力宝的发展历史，充满沉浮。1984年，广东三水县三水酒厂厂长李经纬获得一种新型运动型饮料配方，推出“健力宝”饮料品牌。健力宝成为中国奥运代表团的首选饮料，被日本媒体誉为“中国魔水”。

1987年，广东健力宝有限公司成立。健力宝成为当年全运会的最大赞助商，声名大噪。

1991年，健力宝在美国成立分公司，在全美推广健力宝饮料，并动用巨资购进纽约帝国大厦其中整整一层。

1994年，健力宝隆重庆祝创业10周年，产品销售超过18亿元，名列全国饮料酿酒行业的首位

1997年，38层高的广州健力宝大厦落成，健力宝总部迁到了广州。产品销售额突破了50亿元大关。4月，健力宝被国家工商行政管理总局评定为第一批“中国驰名商标”。8月，中国饮料协会公布行业数据，健力宝在产量、总产值、销售收入和税利4项上均排名第一。

1997年秋天，健力宝在香港联合交易所上市的方案行将通过，三水市政府以“没有香港暂居证，因而不得购买H股原始股票”为理由，拒绝批准经营团队购买股票，李经纬一怒之下，放弃上市。

1999年，李经纬提出在公司内部实行员工股份合作制的方案，由管理层自筹资金4.5亿元买下政府所持有的股份，方案被政府否决。

2001年，健力宝经营业绩下跌到31亿元，上交政府的利税也从1亿元降到2000万元左右。

健力宝，这个中国最有影响力的民族品牌，自1984年诞生始，在经过了15年的长期辉煌后，开始走下坡路，并在2001年底被当地政府出售给私人投资者，由素有资本高手之称的张海等人收购。健力宝也演绎了一出国企变民营的典型案例，而将健力宝一手带大的健力宝创业元老——李经纬在健力宝被张海等人收购时则黯然退场，离开了自己为之奋斗了十几个春秋，洒下无数汗水的健力宝。

然而，变为民企的民族品牌——健力宝，在私人投资者手中并没有走上新的辉煌，而是在两年半后的时间里面临着一个巨大的生存危机。资本高手在治理实业两年多后，下课了。第一家香港创业板上市的国内企业——裕兴集团老板匆匆走到了健力宝的管理前台，又很快悄悄离去。随后传出向来是以民族饮料品牌的形象树立在国人心目中的健力宝要被台湾的统一收购的消息。又由于遭到包括员工在内的各方面力量的反应，统一收购被中止。

健力宝，20年。这里面的故事太多，这里面的感慨太多，这里面也给我们对管理学的学习有太多的启示。健力宝在发展历程中存在以下问题：

第一：治理结构问题。

早期的健力宝在治理结构上具有优势，但最终还是陷入治理结构的严重缺失危机中，无论是李经纬时代还是张海时期，健力宝的治理结构都是存在根本性的缺陷的。或许，我们可以根据以下的公司治理逻辑来梳理健力宝过去20年的治理问题。

1、股东共识问题。张海时期，健力宝的几大股东是严重缺乏共识的，对健力宝的未来走向缺乏统一的认识，最后变成了互相倾扎。张海在接受丁秀洪采访时，从他的角度谈到了股东之间缺乏共识的问题。一个公司，特别是像健力宝这么大的企业，如果在股东层面都缺乏对未来发展的共识，可想而知，企业会出现什么样的情况。

2、制衡机制问题。张海在担任健力宝董事长兼总裁期间，独揽健力宝的大权，从董事会到公司管理层中的各个重要岗位均安排自己的亲信，公司缺乏一个有效的制衡机制。因为缺乏共识，又没有一个有效的制衡机制，张海包揽了健力宝的大权，最后导致股东之间缺乏信任，也影响了企业的正常决策。

3、领导者自律问题。无论是李经纬时代还是张海时期，作为主要公司绝对领导者的李经纬和张海，似乎都缺乏企业领导者的自律意识，在潜意识里这个企业就是他个人的王国，想怎么干就怎么干，到最后常常是不能用理性的思维来开展企业经营。例如张海安插了大量的未必是适合企业需要的人员到各重要岗位就是一个明显的例证。

第二、战略的问题

盲目的多元化与国际化，是李经纬时代所犯下的致命性战略错误。李经纬的不相关多元化投资几乎让人眼花缭乱，李经纬的不相关投资甚至包括投资创办《新香港》这样的杂志。在多元化的投资方面，张海的毛病与李经纬几乎是一样的。资本运作的经历让张海在内心深处总跳动着资本并购的躁动因子，动用大量的经营资金去收购、收购再收购，几乎成了张海在掌管健力宝一年后的工作主旋律。战略的迷失让健力宝模糊了自己的真正方向，最后也几乎断送了自己的主业。

第三、管理的问题

无论是李经纬时代还是张海时期，管理的粗放是显而易见的。业务流程、绩效、人力资源管理等方面无一不是粗放型的。

缺乏系统的管理思维，业务流程不是以客户的需求为核心出发点，缺乏真正的绩效管理，在人力资源管理上不是以提升企业的素质为基本提前。

第四、品牌与营销的问题

在不需要明确的品牌定位年代，健力宝通过独创性的产品与体育、公关营销获得了极高的品牌声誉。但在竞争者林立且强势品牌越来越多的新竞争环境下，业已树立广泛知名度的健力宝品牌缺乏清晰的市场定位，仍然沿用老套路进行品牌的耕作，即使是张海这个新生代的领导者对健力宝品牌同样缺乏应有的清晰思维，最后的结局是迷失在品牌丛林中。

而营销模式的落后与缺乏实际求是的思考是健力宝在李经纬时代、张海时期都陷入不同的市场困境的相同原因。

李经纬缺乏对健力宝战略性营销模式的思考并采取有效措施，而张海则是对健力宝的战略性营销模式进行了误判，采取了错误的合作伙伴制营销模式，从而让企业的渠道体系极度不稳定，不顺畅，缺乏效率。

第五、资本问题

健力宝其实从来就不乏资本的青睐，只是在后来的资本光顾时，它已经越来越成为资本鱼肉的对象，而不是借助资本的力量实现品牌的更大提升和企业的腾飞。

李经纬时代完全有条件像其他国有企业一样通过国内包括香港股市去圈钱，从而为自己套到发展资金，但李经纬因为个人的喜好等诸多原因而将机会拱手让出，一而再，再而三地失去上市图钱的机会。

不过，即使健力宝即使实现了上市圈钱的目的，以它的经营水平，最终也仍然会如其他国有企业一样，陷入经营困境而张海本身是一个资本炒家，通过资本的手段获得健力宝的控制权，最后又因为资本的原因而被迫下台。张海在健力宝的资本运作不是一个实业家的资本运作，而是一个资本玩家的运作。健力宝为扭转乾坤采取了一系列的的变革措施。

首先的变革措施便是健力宝的改制，在被浙江国投收购后，健力宝就从“国字号”变为“民字号”了。改革和管理向来就是企业发展的两大主题，二者是相互促进相辅相成的。改革是为了建立更好更完善的制度，而管理是使改革得以顺利推进的手段。但如果没有好的执行与管理，那改革仅仅流于一纸空文，而毫无意义。健力宝便是如此。1997年秋天，健力宝在香港联合交易所上市的方案行将通过，三水市政府以“没有香港暂居证，因而不得购买H股原始股票”为理由，拒绝批准经营团队购买股票，李经纬一怒之下，放弃上市。1999年，李经纬提出在公司内部实行员工股份合作制的方案，由管理层自筹资金4.5亿元买下政府所持有的股份，方案被政府否决。

健力宝本次回归一线城市也是一次改革，这似乎经过深思熟虑的，如果说包装上和原先的健力宝有所区别的话，健力宝对自身产品的定位的变化更大，健力宝将自己定位为“专业的运动饮料”，主要面对爱运动人群，甚至推出一款针对年轻爱运动人士的系列饮料名字就叫“爱运动”，以期获得年轻人的认同。而中国健康的观念正在快速的普及过程中，而一线城市城市正是运动和健康概念最为成熟的区域，健力宝选择这一定位足见其重回一线的决心，而且健力宝一直就是和运动密不可分，常年赞助国家各代表队，深受专业运动员的喜爱，其碱性弱电解质水能快速补充人体运动流失成份，帮助恢复体能，而就在今年，健力宝更将和国家体育局体育科学研究所合作，利用双方的优势开发专门针对青少年的饮料类型，相信其在专业运动饮料的地位将进一步加强，而凭借运动概念回归一线的策略也将在当年取得重大进展。

健力宝公司改革后也取得了很好的效果。

2002年1月，健力宝集团成功转制，由国有变民营。新股东控股后，大刀阔斧地进行了改革与调整，新产品不断推出，业绩大幅提升，总资产也从改制前的37亿迅速增加到50亿。

2002年1月，健力宝集团由国有企业成功转制为股份制公司。经过了一系列的改革与调整，新产品不断推出，业绩大幅提升，总资产也从改制前的37亿迅速增加到50亿。2005年10月公司与台湾统一集团结成战略联盟，加快了在国内市场的战略布局，品牌效益日渐提升。2007年1月8日，健力宝与世界知名饮料巨头加拿大Cott饮料公司举行签约仪式，正式成为Cott的亚太区饮料加工生产基地，健力宝开始拓展海外市场之旅。公司在不断提高自身发展的同时，在就业、税收、本地采购、技术引进、人才培养等多方面为地方经济发展做出了积极的贡献。统一加盟，销售额12亿元；

2006年：销售额16亿元。2007年：销售额达成18亿元； 2007年1月8日，健力宝与世界知名饮料巨头加拿大Cott饮料公司举行签约仪式，正式成为Cott的亚太区饮料加工生产基地，健力宝开始拓展海外市场之旅。2008年：拿下2010年广州亚运会赞助权，成为指定运动饮料；

2009年：健力宝亚运啦啦队全国选拔赛启动。

新世纪，新篇章。相信在未来，健力宝集团将进一步突出主业，以做“代表中华民族文化的企业品牌”为崇高奋斗目标，以健康产业为龙头，以打造百年民族品牌为己任，致力于建设一个强大的健力宝产业王国，再创民族饮料的新辉煌。

健力宝的大起大落，浮浮沉沉让我们也学到的只有改革创新才是企业发展壮大的唯一出路。

第四篇：化工概论结业论文

化工概论结业论文

在听过十一节化工概论后，我对化工有了更深入的了解，发现到自己以前认识的肤浅，也对自己未来的就业方向也有了深入了解。

有一种根深蒂固的概念，高耗能，高污染，因为电视电影里出现的化工厂总是乌烟瘴气，一片荒芜，而且新闻报纸上也总是报道什么这个化工厂泄露，那个化工厂爆炸，所以给人印象很不好。我是第一专业录取的，在报这个专业时，看上的是川大在这专业全国上的排名，母亲则很阻拦，怕伤身体。自己这抱着一种试试的心态，如果伤身体就业也不用非去化工厂，综合能力也可以在就业后再培养。但在上完化工概论后发现自己以前的认识是有误的。

第一节课梁冰教授就改变了我们固有的认识。在现代化的化工厂中是没有排着黑烟的烟囱，和喷涌着刺鼻液体的废水管，像国际型的大化工企业如杜邦，道化学这类以创新为支柱的企业。像杜邦的口号是“创造科学奇迹”，可见只有生产的企业是不会强大，也是走不远的。之所以没有废气废水一是治理的好，另一个就是原子经济，把原料的每个原子都利用到，制成产品，既节约了经济，又没有废料的产生一举两得，在化工里面是没有废料的，正如名人所说，垃圾是放错位置的财富。绿色化工，环境友好型化工才是化工人的真正追求。在纠正了我们的疑虑后，就是我们担心的就业问题，现在大学生人数多，就业岗位少，待业再就业的人数给毕业大学生带来了不少压力，尽管我们出于名校，但是缺乏工作经验成为了我们就业的最大劣势。虽然我决定走读研的路线但是大学生这方面的普遍问题我也想了解的多一点。授课老师给我们看了近几年的就业情况，专业的就业情况分为红黄绿牌，化工是就业形势比较好的专业，是绿牌，更让我窃喜的是那些高分录取的专业像是数学，物理，这些纯理论就业形势很是严峻。那些挤破头想要进的专业大学后却要待业，这些同学可能会难以接受这样的事实。

说到化工会让人联想起什么？落后贫穷的国家？在学地理时，工业是第二产业，发达国家则是服务，旅游这样的第三产业占GDP35%以上才算发达国家。化工已经不再是新兴行业在经过一两百年的发展，给人感觉好像已经处在衰落之中，可能这并不是大学生真正关心的，可这是想要成为一个科研工作者最关心的事情，他关乎到我们能在这个领域有什么发展，能为这个社会做些什么。但在教授的讲解后我才发现，我的认识是多么肤浅，虽经历了数百年的发展但它依然是朝气蓬勃的，精细化工，环境化工，这些都是科学的前沿，企业需要高纯度的物质，纯度的高低决定着产品的优劣，不是每个工厂都能生产出高质量的产品，这就形成了你有技术，就是产品垄断，价格自然是你说了算。现在化工生产中还有许多技术难题，想合成中的中间步骤，化学反应的逆反应，都是没必要的资源浪费，解决了便能给国家，给企业带来极大地财富，这些难题都需要我们去做。西部开发，西南部开发，南海、黄海的开发，怎么开发就是发掘这些地方的资源，矿产，石油，天然气，煤这些都需要化工作为基础。像海洋中的石油，我们是无法直接利用的，只有通过一系列的化工反应得到我们需要的物质，才能成为财富，没有先进的化学工业作为基础，我们怎么能发展起来？四川是处在远离海滨的内陆，不是商业中心，但却是磷矿大省，没有化学工业的基础，是难以发展的，这就是我们为什么还要孜孜不倦的发展化工的原因。

现在中国正处高速发展的时代，正在赶超欧美发达国家。每年的GDP以8%增长化工行业功不可没，但我们的化工也进入了瓶颈时期，要从生产大国发展转型为创新大国。创新时代是我国化工发展的新时代，这也需要我们这类的创新型人才。

在这一学期的化工概论的学习后，我对自己的未来充满了信心，那些想要转专业的同学，我将极力挽留，离去便是遗憾。现在摆在我们化工人眼前的首要任务是好好学习努力完善自己，将自己打造成创新型人才为我化工填一份力。

第五篇：土木工程概论结业论文

铁路工程简述

姓名： 学号： 班级： 课程：

铁路工程简述

1825年9月27日，世界上第一条行驶蒸汽机车的永久性公用运输设施，英国斯托克顿——达灵顿的铁路正式通车了。在盛况空前的通车典礼上，由机车、煤水车、32辆货车和1辆客车组成的载重量约90吨的“旅行”号列车，由设计者斯蒂芬森亲自驾驶，上午9点从伊库拉因车站出发，下午3点47分到达斯托克顿，共运行了31.8公里。

斯托克顿——达灵顿铁路的正式开业运营，标志了近代铁路运输业的开端。铁路以其迅速、便利、经济等优点，深受人们的重视。

铁路的基本发展趋势

铁路作为陆上运输的主力军，在长达一个多世纪的时间里居于垄断地位。但是自本世纪以来，随着汽车、航空和管道运输的迅速发展，铁路不断受到新的浪潮的冲击。为了适应社会和经济发展的需要，适应货主和旅客——安全、准确、快速、方便、舒适的要求。各国铁路纷纷进行大规模的现代化技术改造，同时改革运输组织工作，积极采用高新技术，在重载、高速运输和信息技术方面取得了新的突破，再加之现代管理和优质服务以及铁路的区域联网、洲际联网，使铁路增添了新的活力，在陆上运输中仍继续发挥着骨干作用，在现代化运输方式中占着重要的地位。

各国铁路客运发展的共同趋势是高速、大密度，扩编或采用双层客车。采用动车组和电力机车牵引旅客列车是实现客运高速化的重要条件。轻轨交通将倍受青睐，因为它是改善城市交通环境、最富有生命力的一种交通工具；市郊铁路与地下铁道、轻轨铁路紧密合作，共线、共站，共同组成大城市的快速运输系统，这是各国解决人口密度较大地区客运繁忙的有效措施。在未来的铁路发展中，大城市快速运输系统将同全国铁路网连接，紧密配合，形成客运统一运输网。

在货物运输方面，集中化、单元化和大宗货物运输重载化是各国铁路发展的共同趋势。重载单元列车是用同型车辆，固定编组、定点定线循环运转，首先用于煤炭运输，后来扩展到其他散装货物，对提高运能，减少燃油消耗，节省运营车、会让站、乘务人员等都有显著效果，经济上受益很大，如美国铁路货运量有60％是由单元列车这种方式完成的。俄罗斯曾试验开行了重量为43407吨的超长重载列车，列车由440辆车组成，全长6．5公里，由4台电力机车牵引，情景十分壮观。

现代铁路的列车性能已趋于能源和维护费用的极限。旅客列车的速度受到安全的约束，货物列车的重量也已达到桥梁和线路的活载极限。铁路的软件革命即改进管理与控制，可使铁路的技术设备发挥更高效能。由电子计算机、光导纤维、数字技术构成的信息系统，将改变传统的通信、信号两个领域的关系。发展的趋势是以计算机联锁，取代目前的电气—机械联锁。另外，自动排列进路，可使密集列车运行作业最优化，并使调度员摆脱人脑速度和能力的限制。

在电气化铁路上，采用最高用电量控制技术，即在峰值时，可自动地暂时切断采暖等用电，以保证正常牵引用电。目前，日本及西欧各国大部分电气化铁路都采用了远动系统。这种系统的发展过程是：从有接点的继电系统，到无接点的半导体电子系统，直至电子计算机控制系统。

在硬件方面，各国都在加强铁路机车车辆的技术改造。随着内燃机车代用燃料的出现，对传统内燃机车发动机重新优化已成必然，目前，大部分电力机车采用直流串励电动机，这种电机尽管有良好的牵引特性，但易发生空转。采用交流电力机车已是

发展方向。

对于货物车辆来说，除采用大型货车外，在降低货车自重，提高轴重或增加轴数等方面下工夫。对于客车来说，为了达到高速化的目的，重在发展轻型化车辆。转向架的结构、车体的结构都在向轻量化发展。

随着新材料的不断涌现，耐大气腐蚀的耐候钢、热镀锌钢板等金属材料，玻璃钢、泡沫聚氨酯、合成纤维布等聚合材料以及精密陶瓷材料，还有光导纤维、超导材料都逐步在铁路机车车辆、集装箱、线路、隧道、桥梁、通信以及接触网等各方面被普遍采用。

可以预见，随着高新技术的发展和应用，铁路将重新焕发青春。

世界高速铁路的发展

日本、法国、德国是当今世界高速铁路技术发展水平最高的三个国家。高速铁路的实际应用发源于日本。1959年，日本国铁开始建造东京至大阪的高速铁路，并在1964年开通，全长515公里，时速210公里，称为东海新干线。随后向西延伸，于1975年开通至冈山，1975年开通至终点站博多，大阪至博多称为山阳新干线，全长1069公里。

1982年，大宫至盛冈间465公里的东北新干线开通，同年11月，大宫至新泻间的上越新干线也开通运营。1970年，日本制定“全国新干线铁路网建设法”，1972年日本运输省又规划了五条新干线：北陆新干线（东京-大阪-富山）、东北新干线延长线（盛冈-青森）、九洲新干线（博多-鹿儿岛）、长崎新干线（博多-长崎）、北海道新干线（青森-札幌）。法国高速铁路称TGV(Train a Grande Vitesse 法文超高速列车之意）。法国国铁（SNCF）从1950年开展高速铁路技术研究，1955年研制的样车试车，就创造了当时的世界最高记录-时速331公里，使人们看到了这一技术的发展前景。

法国高速铁路实际运营开始于1967年，稍晚于日本。但法国国铁不断改进，使TGV的速度不断创新，1981年，一列由七节车厢组成的TGV列车创下了时速380公里的新记录。1990年，第二代TGV列车又以515.3公里的时速刷新了世界记录，冲破了被称为极限的375公里时速，使TGV成为法国人日常生活不可缺少的一部分。

1972年法国完成了编号为TGV001的原型列车，最高时速318公里。1981年第一代TGV-PSE创造了时速380公里的记录。1990年，一列由两辆动车、三辆车厢组成的第二代TGV Atlantigue以515.3公里时速创造了新的世界纪录。

法国TGV线路目前分为三部分：巴黎东南线（TGV PSE），由巴黎至里昂运行3小时50分，时速260公里。大西洋线（TGV Atlantigue）,由巴黎通往大西洋岸,时速300公里，载客由第一代368人提高到485人。后续线路包括TGV Nord、TMST、PBKA。TGV Nord从巴黎到里昂并穿越英伦海峡进入英国。另有支线到布鲁塞尔，并将延伸至阿姆斯特丹、科伦、法兰克福。TMST 由巴黎至伦敦。PBKA是由法国、德国和比利时巴黎到布鲁塞尔到科伦的线路，后来荷兰也加入，延伸至阿姆斯特丹。

德国高速铁路称为ICE（Inter City Express）。1979年试制成第一辆ICE机车。1982年德国高速铁路计划开始实施。1985年ICE的前身Inter City Experimiental首次试车，以317时速公里打破德国铁路150年来的记录，1988年创造了时速406.9公里的记录。1990年一台机车加13辆车厢的ICE列车开始在Wurzburg-Fulda高速铁路试运行，时速为310公里。

1992年德国铁路以29亿马克购买了60列ICE列车，其中41列运行于第六号高速铁路，分别连接汉堡、法兰克福、斯图加特，运行时速200公里。目前，德国已建成高速铁路1000多公里，到2000年，德国计划建成11条高速铁路。

中国铁路的现状分析 机车车辆篇

我国的机车车辆整体技术较世界先进水平差距大，特别是许多关键技术远远落后于发达国家。在客车速度方面，时速300公里的高速铁路成套技术至今还是空白；在货运重载方面，先进国家早已掌握开行2万吨单元列车的成套技术，我国目前重载列车大部分在5000吨左右。在机车传动方面，发达国家已普遍使用三相交流传动技术，我国目前处于开发试验阶段。我国机车车辆的数量、品种、功能不适应现代化运输发展的需要，尤其是在标准化、系列化、模块化、信息化方面与发达国家相比存在明显的差距。我国技术装备的运用和维修成本较高，以机车为例：俄罗斯电力机车大修周期为230万~240万公里，法国电力机车大修周期为400万~450万公里，而我国目前仅为120万~160万公里，大修周期比国外短2~3倍。我国旅客列车的平稳性、舒适性差距明显，货物列车重载技术和专用车水平较低。

承认差距正是为了缩小差距。铁路跨越式发展背负着这样的历史责任：把差距、不足转化为前进的动力。推进跨越式发展两年来，铁路机车车辆现代化取得了重要进展：我们已经成功引进了时速200公里动车组技术、大功率交流传动电力机车技术，成功试制了23吨轴重通用货车样车，按时速120公里技术要求，完成了2万辆既有货车的提速改造，进行了自主研发装备的试验和运行考核。

基础设施篇

我国近年来线路等基础设施的发展成效显著。如钢轨不断重型化并不断增加重轨比重；钢轨材质进一步优化，钢轨强韧性、耐磨性能大大提高；解决了超长无缝线路的一系列技术难题；大量铺设提速道岔；采用新技术处理路基、桥隧病害；工务检测设备、大型养路机械的制造和使用取得明显成效。但与先进国家相比，我国的基础设施还存在很大差距。如线路标准偏低，曲线半径过小；线桥结构与高速度、大轴重、高密度行车的矛盾突出；工务工程作业手段、养路机械化有待完善。

通信信号篇 我国铁路信号技术与发达国家相比，还存在较大差距，如机车信号未达到作为行车凭证的主体信号的安全可靠程度；无线列调在全路虽已普及，但仍存在场强的覆盖率低和频率不统一问题；列车运行监控装置监控功能不完善，在可靠性、准确性、稳定性方面还不理想；铁路专用通信设备水平落后。既有线路上使用的均是模拟设备，不同的业务使用的设备彼此间相互独立，造成行车指挥信息资源不能共享，维修检修困难，只能采用预防维修模式。承载地车安全检测、控制信息的专用移动通信平台基本上是空白；信息移频、交流计数、自动闭塞制式落后，超期严重，故障较多，移频自动闭塞不具备断轨检查功能，有些提速区段仍采用三显示方式。总之，我国铁路通信信号系统自动化程度需进一步提高，目前还不能生产适用于时速200公里以上的客运专线和高速铁路的列车运行控制系统，调度集中（CTC）刚刚起步，尚处在研发和应用的初级阶段。近年来，特别是铁路跨越式发展以来，我国铁路通信信号技术取得了很大进展，已实现了以机械信号为主向继电技术为主发展的现代化技术改造，目前正向微电子技术发展，现有的设备除个别为引进国外产品外，绝大部分实现了国产化。

我国新一代调度集中系统（CTC）建设应用取得突破，2004年4月份，新一代CTC在西宁--哈尔盖段正式投入运用，实现了列车进路和调车进路的集中自动控制，17个车站中的10个实现了行车岗位无人化。

路网篇

铁路路网是铁路运输的重要基础设施。铁路路网的规模、结构和质量，不仅直接反映出一个国家铁路的发展水平，也深刻地影响着一个国家铁路甚至整个国民经济的发展速度。世

界各国铁路发展史，集中体现为铁路路网不断优化和发展，谋求路网规模、结构、质量和谐统一的历史过程。

伴随铁路在全球范围内的复兴，人们逐步认识到路网在铁路发展和国民经济发展中具有基础地位和重要作用。因此，许多国家制定了长远路网总体发展规划，指导铁路建设和发展。如德国有“Netz21”路网发展规划、法国有“高速铁路总体计划”、意大利有“T型高速路网规划”、曰本有“整备新干线计划”、印度有“统一轨距工程”等。这些长远规划，明确勾勒出通过优化和发展路网，实现以高速、重载、安全、高效为主要方向的现代铁路发展趋势。

在路网的优化和发展中，各国都将改造既有线作为一篇大文章。无论是英、美、德、法等路网结构比较完善的发达国家，还是众多发展中国家，都纷纷加大既有线投资改造力度，提升既有线路能力。各国通过提高线路技术标准、强化线路结构、实施电气化改造和编组站自动化改造等，对线路基础设施进行全方位和全面改造。如英国铁路线路公司制定了10年基础设施改造计划，计划将客运能力提高30%，货运能力提高2倍。美、德等国也以提高速度为主，长期致力于路网基础设施改造。

在改造中，各国把一些“瓶颈”、拥堵区段和繁忙干线作为重点区段，通过单线改复线、实施电气化改造等措施大大提高线路运输能力。如曰本、法国、美国等许多发达国家铁路主要通道已经实现了四线甚至多线，客货列车分线运行，使运输效率大大提高。俄罗斯以铁路电气化为主要方向，不断提高运输能力。各国铁路还通过改造曲线半径、更新钢轨、更换道岔、延长车站到发线、更新信号设备等措施，不断强化线路结构，适应高速重载的要求。

在改造既有线的同时，各国也积极适应国土开发和扶助贫困地区需要，适应资源开发和新经济区的建设发展需要，适应经济全球化和区域经济发展需要大力修建新线。新线建设的主要方向是修建高速客货运专线和城际铁路，发展国际联运不断完善路网布局，谋求路网规模的扩大和路网质量的提高。

新线建设中，尤以客货运专线建设引人瞩目。几乎所有发达国家都建成了高速铁路网络，有了成熟、可靠的高速路网技术支撑。曰本已形成以几大新干线为主的全国高速干线网，为曰本经济高速增长起到重要作用。但曰本推行开发建设新干线的脚步还在继续。法国将发展高速铁路作为一项基本国策和重大战略，在推动高速路网通车里程不断扩大和高速列车开行密度不断加大方面始终坚定不渝。德国、美国高速铁路发展同样如火如荼。

无论改造既有线，还是修建新线，各国都着眼铁路长远发展不断完善路网布局，提升路网效率。如俄罗斯、法国等国在新线建设中，合理规划，围绕资源开发和贫困地区发展设计铁路线路，带动区域经济发展。英国则通过撤并一些小站，调整站车布局，提高路网质量，提高线路通过能力。

伴随各国经济发展和城市化进程加快，铁路也开始在城市轨道交通体系中扮演重要角色。一是通过构建完善的市郊铁路网，在特大城市郊区形成完善的客运轨道系统。二是在客流较大的地区修建市郊客运专线。法国市郊铁路占法国国铁总客运量的65%。德国在13个城市修建了城市快速铁路，分别承担了德国铁路总客运量和短途客运总量的66%和74%。

适应国际间贸易深入发展，发展国际联运也成为各国铁路路网发展的重要方向。北美、俄罗斯、欧盟国家铁路公司通过跨国合并发展和优化路网，在国际间经济往来中承担起重任。

客运篇

以客货分线，提高列车速度为主战略。

列车速度是一个国家铁路技术水平的最重要的标志。速度和价格是人们在选择交通工具时首先要考量的因素，也是交通工具占据市场的有力砝码。经过市场的检验，提高列车的速度成了大多数国家走出铁路发展低潮期的一个必然选择。

在提高客运速度时，首先要加以考虑的是客货分线。因为，客货混跑同一线路，由于货运与客运所需开发、增强的技术不一致，在线路的建设和维修上产生了矛盾；由于线路的单一，在运输安排上又会互相干扰。这样，客货混跑不仅不能提高运行速度、增加车行密度以及发展重载运输，反而会让运输安全受到严重影响。这就是发达国家共同选择客货分线运输的客观原因之一。这种决定最根本的原因是客运专线列车最小行车间隔可达3分钟，列车密度可达每小时20列，理论上每小时最大运输能力可达2×32000至2×36000人，能够实现大量、快速和高密度运输。为提高服务质量和运输效率，发达国家都确定了在繁忙干线实行客货分线运输的技术政策和发展方向。目前，法国的客货分线运输里程占路网总里程的32%，德国占19%，英国目前正将4条干线改造为客运专线。从发达国家实践来看，客运专线取得了非常好的社会和经济效益。如法国3条客运专线每年输送旅客各2000多万人次，曰本4条客运专线自开业以来客运量增加6倍多。客货分线的目的之一就是提高运输速度，有了客运专线，客运的高速化和快速化也就理所当然地成了各个国家提高客运运输效能的共同话题。1964年，第一条高速铁路---东海道新干线在曰本诞生，这意味着世界铁路高速化开始形成了气候。1981年，法国第一条高速铁路---东南新干线开通，巴黎至里昂间开始行驶高速列车。1990年，法国创造了时速515.3公里的高速铁路世界纪录（这个纪录一直保持至今）。在德国，铁路为了保住所占的客运市场份额，近二三十年一直以提高旅客列车速度为主要战略，1991年，德国两条高速铁路相继开通。1992年，西班牙首条马德里至塞维利亚高速铁路开通。

未来中国铁路的发展

火车作为五大运输方式(铁路、公路、水陆、航空、管道）之一,在当今的运输业务中占了重要地位!它充当了旅客、货物长距离运输。又由于铁路运输安全、迅速、不易受天气影响、对环境的影响远小于公路和航空。但目前随着大众时间观念的提高，铁路运输也面临巨大的挑战。然而中国国情的特殊性（中国农村人口及外出打工者多）而铁路的票价又比航空便宜，使铁路运输在长距离旅客运输中比航空要承担更大比例的运输任务。这也在一定程度上给铁路运输增加了困难！

虽然中国铁路经历了五次大提速，但速度仍然无法满足运输的需要。以前铁路自称为“铁老大”，但随着经济的发展，铁路面临的其他运输方式的挑战也越来越大。我们要从以前的“酒香不怕巷子深”改为“酒香也需勤吆喝”，这就需要我们提高铁路服务质量！而提高铁路服务质量，最关键的就是提高铁路运输速度！我们经历了铁路提速，而现在以提速来提高服务质量是很困难的。原因就是提速越来越难！为什么？ 因为我国目前主要是客货车混跑。中低速客车混跑，这就给提速带来很大的困难。货车遇到客车要给客车让路，低速客车要给中速列车让路，我们称之为会让和越行！

为解决这种情形，我国要发展高速铁路！高速铁路又称客运专线。即这样的线路上只跑客车，而且速度都在200km/h以上。这与我们现在130km/h左右是一很大的突破！到2020年我们将建成全国四纵四横的高速铁路线！具体是京哈客运专线（北京至哈尔滨1880公里）京广客运专线（北京至广州2230公里）京沪客运专线（北京至上海1300公里）杭州-宁波-深圳客运专线1600公里。四横是：青岛-济南-石家庄-太原客运专线770公里、徐州-郑州-洛阳-西安-兰州客运专线1400公里、南京-武汉-重庆-成都客运专线1900公里、杭州-南昌-长沙客运专线880公里。除此外，还有单线铁路线改为双线铁路线。磁悬浮列车、地铁也被运用到运输中。这给我们铁路运输一个很好的发展形势！

到2020年，我国铁路营业里程达100000公里。其中：客运专线12000公里、复线（双线）50000公里、电气化50000公里。