☆13 治水创新技术之1：水库、湖泊等水体治理与水资源保护创新技术

第一篇：☆13 治水创新技术之1：水库、湖泊等水体治理与水资源保护创新技术

治水创新技术之1

水库、湖泊水体治理与水资源保护创新技术

治水不单是污染后的水质治理，更重要的还是从源头上控制水质，保护好我们赖以生存的水资源，尽量减少污染源向水体排污以及防止水环境质量下降，是治水的首要任务，使我们避免总是处于水环境被严重污染后恶化才治理、水质久治不愈的境地。

由于历史的原因，现在我们许多人已经习以为常的是，不少作为水源地或者风景名胜区的水库、湖泊，水体蓝绿藻疯长、严重富营养化。采用传统方法进行水体除藻与富营养治理的难度很大，而且维护比较麻烦，不稳定。

这里介绍的水库、湖泊水体治理和水生生态修复的创新技术，打破过去固有观念的束缚，优选先进的实用技术，集成为水质治理新技术方案，能够快速改善水库、湖泊水环境，维护简单，效果稳定。

一、水体治理的难点

蓝绿藻疯长，水面形成一层绿色膜状藻类漂浮层（称为“水华”），有异味，藻类产生毒素，水体富营养及其引起的蓝藻水华暴发是当今世界的环境灾害之一，而且发生的频率与严重程度都呈现加快的趋势。富营养化是水体水质变坏的先兆，接下来就是黑臭。水库、湖泊等水体富营养化，不但破坏景观，甚至直接影响区域饮用水安全。

湖泊是建设“适宜生活居住，适宜创业发展”的园林城市的资本。如果一个城市有湖泊，那是一个城市之福。水华暴发给了我们警示，我们在利用和开发湖泊的功用的同时，需要—个符合可持续发展要求的水体治理和管理方法，保持城市湖泊的生态健康。

江河湖海是否清澈不仅是环境保护成就的反映，更是衡量一个国家、一个地区的经济实力、社会发展水平和文明程度的重要标志。云南大理有一句话：“洱海清，大理兴。”推而广之，当江河湖海恢复清澈之时，也就是中国经济社会实现科学发展之日。（注：引用于我国“十二五”环保规划纲要。）

实施水环境综合治理，彻底消除水体富营养化，保护水资源、尤其是保护好饮用水源，还本地区人民靓丽的水库、湖泊和优美的环境是一项生态工程、民生工程，是实现科学发展，全力打造生态文明、提高生活水平的举措之一。

（一）不要以为“只要降低水体中的磷、氮等营养物浓度，就可以抑制藻类的生长” 水体治理控制藻类生长至关重要。藻类植物是水体中最易生存的物种之一，也是地球上最重要的初级生产者之一。富营养水体藻类疯长是造成水体变成污浊的墨绿色、透明度小、水质恶化、感官极差的最重要因素，甚至水面形成一层绿油漆状藻类漂浮层（蓝藻水华），有异味。水体富营养治理的难度大，第一大难点是对藻类的控制，这一直是过去难以对付的问题。

传统观念以为，富营养化引起蓝藻水华暴发，只要降低水体中的磷、氮等营养物 1 浓度，就可以抑制藻类的生长。但是，要把磷、氮等营养物降到很低（总磷0.01 mg/L，总氮0.15mg/L），难度大，代价高，实际上很难做到。此外，就算把磷、氮等营养物降到很低，水体在气温高、环境条件不利的情况下，藻类仍然会大量生长泛滥，许多治水项目都碰到这种情况。达到Ⅱ类水质作为饮用水水源地的广东南水水库、北京密云水库都发生藻类暴发。某湖进行补水和种植水生高等植物，水质好转但藻类也未能控制住。我们在治理广州鸣泉居大金钟水库，治理后水质达到Ⅲ类，有些指标达到Ⅱ类，但气温高时藻类仍然疯长而形成绿油漆状藻类漂浮带；治理武汉塔子湖、郑州CBD中心湖也发现类似的情况。因此，必须寻求简单的方法解决这个问题。

究其原因，通过调研和实践，我们归纳了以下几点：

1、早在20世纪40～50年代，科学家们就发现，当水体中总磷浓度超过0.015mg/L，总氮超过0.3mg/L时（注：这是非常低的浓度），藻类就出现恶性繁殖，藻类的繁殖量与外界输入的P（磷）与N（氮）浓度值成正比。后来，国外有专家（Sas等）进一步指出，水体中的可溶性磷一旦高于0.01 mg/L，通过降低磷的浓度对藻类生长量影响甚微。

需要注意的是，虽然水体中的磷、氮浓度很低，但在一定的环境、气候条件下，或是污染元素比例和水体中的某些离子所产生的诱发作用，藻类仍然会大量生长，仍会出现藻类过度生长的问题。密云水库是北京市主要的饮用水源地，水体的水质达到地表水Ⅱ～Ⅲ类标准，2002年暴发大面积蓝藻水华。达到Ⅱ类水质作为饮用水水源地的广东南水水库也发生藻类暴发。

2、磷是藻类生长的主要限制因子，那么，限制的尺度是多少呢？美国环境保护署在其《湖泊与水库技术指导手册——营养盐标准》中指出，在湖泊与水库中，总磷与总氮浓度分别超过0.01 mg/L与0.15mg/L时即有可能发生蓝藻水华。密云水库取水口各时期采样的结果显示，总磷的浓度>0.01 mg/L，2002年总氮的浓度>1.0mg/L，因此密云水库具备发生蓝藻水华的营养盐基础。我国地表水Ⅲ类水质标准（可以作为饮用水源）的总磷与总氮浓度指标值分别是0.2mg/L与1.0mg/L，也就是说，按我国地表水水质标准，就算达到Ⅲ类、甚至Ⅱ类标准的水体，仍然存在藻类过度繁殖而发生蓝藻水华的可能。

3、如果要将水体中的可溶性磷的浓度降低到低于0.01 mg/L，总氮浓度降低到低于0.15mg/L，难度大，代价高，费用不是一般大而是代价极其昂贵。

4、湖泊蓝藻暴发，除了水体中氮和磷的含量过高这个主因之外，还有下列的因素也非常重要，那就是污染元素比例和水体中的某些离子所产生的诱发作用。美国Roderick J.McNeil博士研究认为，水体中的N、P 浓度比在16∶1～28∶1范围，蓝绿藻就会疯长。而许多富营养水体治理后，虽然水中的磷、氮浓度很低，但N、P 浓度比大多数仍然在16∶1～28∶1范围内，蓝绿藻最高兴；虽然可以采取措施进一步降低P，破坏这个平衡，使蓝绿藻不能生长，但难度和代价颇大。另外，有些经絮凝处理的 2 污水或地表水中含有大量残留的絮凝剂及化合物，含有大量的氯、铝和化合物离子，这些水若进入湖泊中，那些离子在富营养的水体内就会诱发蓝藻暴发；而有的水体，尽管氮磷含量很高，COD、BOD都很高，却不发生蓝藻。而在太湖，由于大量的工业废水带来了铁、铜、铝等金属离子和化合物离子的诱发，造成了蓝藻不断的暴发。

此外，气温和日照，水体流动过缓，这些均为蓝藻的生长和迅速繁殖提供了条件。

综上所述，去除水体中的营养物是水体富营养治理一项重要任务，但水体治理关键是控藻，要对藻类采取有力的科学的抑制和清除措施。

（二）治理后的管理是水体治理必须要考虑的重要环节

水体治理第二大难点是水体修复要容易实施、管理简单、长期稳定、维护费低。水体富营养治理一般采用构建人工生态系统的方法来修复水生生态系统，最大的难处在于修复后的水生生态系统的维护，许多水体治理技术不成功主要表现在这里。工程实施时由专家教授主持，水体生态维持良好，移交给业主后就失控了。例如种植水生植物是一种以往研究和试用较多的方法，它是一项较为复杂的系统工程，包含目标水生植被的优化设计、适宜环境条件的创建、一系列的水生植物引种栽培与种类更替、植被管理等环节，管理要求高，水生生物的生物量平衡不容易控制，容易出现水生植物乱长，需要经常清理，若疏于管理，水生植物死亡后的残体若不及时打捞，在水中腐烂释放出有机物质和营养盐，等于前功尽弃。

我们需要的是实施容易、去除水体中污染物效率较高，能较快地修复水生生态系统，效果稳定、维护管理简便、管理费用低廉的水体治理集成技术。修复的水生态系统，移交给业主后第二年就控制不了而报废，这样的事我们不能再重蹈覆辙了。

（三）关于水生植物法的讨论

教科书所教的水体富营养治理方法中，种植水生植物是一种以往研究和试用较多的构建人工生态系统进行水体修复的方法。

优点∶①水生植物能吸收氮、磷等营养元素，有利于湖泊的营养平衡，防止湖泊富营养化。根据太湖水生植被的研究，单位面积宽阔面上水生植物吸收净化量分别为氮29.8g/m2.a，磷3.78g/m2.a。②可改变湖水与底泥之间的物质交换平衡，促使悬浮或溶解在湖水中的污染物质向底泥转移，澄清净化水质。③水生植物与浮游藻类有相互克制的特性，在水草发育比较好的水体中不易发生藻类水华现象。④通过植物的生长转移水体系统中的污染负荷。水生植物发达的根系可为微生物提供生长繁殖场所，以分解水中污染物以供植物吸收。

缺点∶①见效慢。②不能承受较大的污染负荷冲击。③管理要求高，水体中水生生物的生物量平衡控制难度较大（或者说不容易控制）。水生植物的种植面积要大于水体面积的1/4--1/3才能发挥其净水作用，若出现水生植物疯长，不但破坏了景观，而且在水生植物密集区，被覆盖的水体会因为缺氧而造成水体恶化、黑臭。④管理比较麻烦。需要经常清理、打捞，受季节影响和外界环境影响较大，容易造成循环污染。若 3 疏于管理，水生植物死亡后的残体若不及时打捞，被聚集在生物体内的污染物质重新返回到水体中，在水中腐烂释放出有机物质和营养盐，使湖水水色加深，有时还伴随着裸藻、隐藻及原生动物的大量生长，严重时下层湖水缺氧，引起鱼虾死亡。在东太湖的研究结果表明，干重500g／m2的水生植物残留时足以引起严重的茭黄水。而且，水生植物会阻碍定期清淤的顺利进行，增加清淤的难度，因而事先要加以考虑和有合适的措施。

采用水生植物修复法是一项较为复杂的系统工程，它包含了目标水生植被的优化设计、适宜环境条件的创建、一系列的水生植物引种栽培与种类更替、植被管理等环节，需要专业水平比较高的人员养护管理，任何一个环节的疏忽，都有可能使水生植物生长失控导致全面的失败，造成巨大的损失。水生植物法种植的水生植物需要占据较大的湖面面积和湖泊的有效库容（削弱了湖泊的功能），而且，为了满足植物生长的营养需要，水体通常不要很清澈。而对于水体透明度等水质指标要求较高、要有较开阔水面面积供游玩、兼有蓄洪功能的人工湖来说，依靠水生植物法为主进行水体修复，会带来亲水区域以及蓄洪有效容积减少、水体浑白、清淤困难等负面效应。种植水生植物遮盖了宝贵的水面面积，而水体对调节气候、改善环境质量的作用比水生植物大。

二、快速、效果稳定的除藻与水体生态修复（简介）

水体治理需要科技创新，另辟蹊径。可喜的是，我们已经有创新的集成技术，可以解决水体治理与维护这个大难题了。

1、控藻是关键。实践证明，藻类大部分去除后，意想不到的是，仅是控藻就可以使水体透明度提高50厘米，水色变得好看了，感官大为改善，腥臭味也没有了，这是大家都希望最快见到的水体治理效果。

超声波除藻器在雕塑公园云液湖应用，湖面藻类漂浮层很快消失，水体的颜色由墨绿色恢复到自然水体的浅绿色，透明度从10厘米增加到50厘米，藻类总密度降低了90%以上。对比其它各种杀藻方式，超声波除藻是目前使用最简单、效果保证、较理想的灭藻和抑藻方式。

2、对于溶解氧低、发黑发臭的水体，强制向水体大量充氧，提高水体的自净能力，世界上有不少成功的案例。采用高密度曝气器充氧，溶氧率极高、耗电量小、动力效率可以达到4.86 kgO2 / kwh（一般的曝气器的动力效率只有1.2-1.6 kgO2 / kwh，约1/3）。

3、水体营养盐控制

湖泊生态系统修复后，最重要的是要能够保持水体的自净能力长期稳定，而且要易于控制和管理，维护费用低。

生物过滤和固定化微生物法非常有发展前景，其中关键解决的技术是生物载体。经反复比选，我们认为，高效降解水体中氮、磷等有机污染物，最简单、最有效，而且最容易控制、效果最稳定，运行成本极为低廉的、是从美国引进、现已国产的“生态基”，应用这种生物附着面积很大、生物增效能力很强的生物载体能够以微生物为基础 4 很快达到修复水中食物链、提高水体自净能力的目的。

实际应用证明，应用这种生态基的治理工程实施容易，管理简单。通过增加或减少生态基的数量就能够调节污染负荷的承受能力，灵活方便，容易保持长期稳定的治理效果，运行费用低廉。

4、清淤和生态修复是水体治理的必要措施。一种消淤同时快速修复水生生态的技术，实际应用证实，六个月就去除淤泥30--40厘米，同时能够快速修复水生食物链，完全可以替代散发臭气、淤泥出路难、投资大的传统清淤，并且能够快速重建水体生态系统，提高水体自净能力。

超声波灭藻器与高密度曝气器技术集成，既有长效，又可以用于应急处理藻类暴发、死鱼、水体腥臭等情况，很快改观。2008年3月初，广州流花湖公园西苑湖水华暴发，多个公司试用了多种方法治理几个月都没有效果的情况下，7月下旬我们采用超声波灭藻器、高密度曝气器充氧，在还没有采用高效生物载体去除水体中营养盐，没有截污（旁边为小鸟交易市场----鸟苑，鸟粪污水排入湖）和气温甚高的情况下，到8月中旬不用一个月时间，湖面原有的绿油漆状蓝藻水华全部消失，透明度增加了50多厘米，湖边浅水区清澈见底，感官完全改善（当年10月16日广州日报曾作报道）。

水体治理需要科技创新，我们针对湖泊、水库治理的难点，从技术的的实用性和经济性出发，按照“简单、集成、特效”的创新思路，优选国内外先进的实用技术进行技术集成创新，克服了水体富营养治理和控制传统技术存在的管理难、不稳定等问题，在水体治理实践中取得出奇好的效果。

这种技术方法是，在截污治污尽量控制外源性污染的基础上，采用生物增效技术，建立与众不同的人工生态系统，即：从简单有特效的控藻入手，较快改善水体感官对于溶解氧低的，用低能耗高效充氧，较快恢复和提高水体的溶解氧，从而提高水的活性用生物增效技术实施消淤同时快速修复水生生态系统，提高水体自净能力；根据养鱼、农灌、景观、饮用水源等不同的水体功能要求，分别适度控制水体中氮、磷等营养盐。

上述优选先进的实用技术进行技术集成（根据治理对象的不同情况和治理目标有所取舍），是我们首创，通过构建人工生态系统很快修复水生生态系统，技术互补性强，用这样简单的方法就能把水体治好，而且操控容易，投资和维护费低，是一条具有中国特色的水体治理新路子。从此敢说，中、小型水库、湖泊水体治理不再是难事。

黄志刚（广东省环保基金会理事，原广州市环保局副巡视员、科技处处长）

手机：***

E-mail：gzhuang@126.com

2012年11月

第二篇：技术战略与创新

论企业技术战略与创新-------格力集团技术和创新在实现可持续成功方面扮演着非常重要的角色，两者都必须作为经营战略不可分割的一部分加以考虑。

在处理一些问题时，公司可能采取不同的战略方法，当然这取决于公司所能获得的资源和所处的竞争环境。但是，不管什么情况下，采用结构化的方法制定一个充分考虑技术和创新的经营战略都是必要的。

技术创新战略是一个系统而开放的体系，它由三种基本类型的战略构成，即模仿创新、自主创新、合作创新。模仿创新具有三个显著的特点：模仿与跟进，针对性强，效果明显，可进一步的改进与完善；自主创新以其鲜明的个性奠定了在创新体系中的地位，一是核心技术上的自主突破，二是关键技术的率先开发，三是新市场的领先开拓；合作创新亦成联合创新，其特征表现为：第一、共生经济是合作创新存在和发展的客观基础。第二、合作创新的形式多种多样。第三、合作创新各方须遵循收益分摊与风险分摊相对称的原则。

企业的技术战略及研发战略必须服从企业的总战略及其所含的技术战略。如：企业采用早进入市场的战略，比之晚进入市场的战略需要更高水平的新技术，需要在应用研究方面花更大的力量。早进入市场的战略需要加强基础研究或定向的基础研究。而且企业对新产品、新行业非常敏感，并且反映强烈。因为他们认为新产品、新行业能为企业提供更好的发展机会，企业应该抓住这些机会。.注重应用开发，注重模仿。在竞争对手开发出新产品以后，由于跟进的需要，他们会马上进行模仿，以不放过可能的市场机会。而且，新的市场机会到来时，企业需

要马上进入，所以他们的技术创新更侧重于商品化产品最近的应用开发，而不是注重基础。

技术创新战略在知识经济时代已显示了它无可替代的重要作用，格力集团就是牢牢把握住了这一救命稻草，从一个小企业发展成为现在在世界都有名的格力集团。

格力公司在1992年，格力电器创建时只有一条落后了10年的生产线，不足两万台的年生产能力。要想在市场上立足发展，格力意识到必须依靠技术进步，技术创新使格力在工艺、质量上赶上或超过国内甚至世界上最好的品牌，以技术创新战略形成后来者居上的竞争优势。技术创新是指变革事物本身即产品创新、服务创新；改变生产或加工物体的方法即过程创新也称工艺创新，将过程 创新就是指产品的生产技术的变革。格力集团选择从渐进创新开始，从质量上入手，格力人深信：没有疲软的市场，只有疲软的产品；没有不挣钱的行业，只有不挣钱的企业，只要开发出消费者喜爱的产品，就可以创造出局部的卖方市场。

为了促进企业进行技术创新，格力每年拿出3000—5000万元资金投入到新产品的研制开发上。格力进行产品创新，每年都有10多个新产品投放市场。公司创建六年，开发出六大系列130多个的空调产品，拥有68项专利。格力率先推出并一度热销的“小霸王”电扇、“空调王”和“冷静王”空调，一年后市场才出现类似的产品，技术创新使格力成为空调领域的工业巨人。

家电业在中国已成为竞争最为激烈的行业，到目前为止也是最为成熟的行业之一。在激烈的市场竞争中，涌现了一批优秀品牌的空调企业，如格力、海尔、美的、科龙、格兰仕、奥克斯、志高等。在这些名品牌当中，其中市场领导者是

格力，其市场占有率8年稳居市场第一，成功的品牌背后有许多值得关注和研究的东西。

格力人认为：越是供大于求的产品，对产品创新提出的要求越大。格力成功对企业进行了发展战略定位，企业发展的好与坏取决于其核心能力。这里先说一下格力电器拥有技术研发人员5000多人，400多个国际一流实验室，在国内外拥有技术专利超过8000项，其中发明专利2000多项以及9项“国际领先”水平的科技成果，是中国空调企业中拥有技术专利最多的企业。例如在研发格力“双级变频压缩机”技术时，该技术先后投入1600余万元，经由20多位工程师的不懈探索，凭借300余次标准试验反复验证之后，最终研发成功。该技术属国际首创，能够为空调提供更强大的“心脏”，可以在不增加能耗的前提下，大大提高制冷量、制热量和能效比。严冬季节，制热量可提升40%以上；酷暑季节，制冷量能够提升35%以上。董明珠把这样的成绩归功于“创新”。“一个没有创新的企业是没有灵魂的企业，要想作为一个有灵魂的企业，就必须要拥有创新的技术”。正是得益于准确定位，自主创新，格力电器自1995年起连续18年居中国空调行业销量首位，自2005年起连续8年位居全球销量第一。专业化是格力最突出的经营特色，也是格力实现技术创新、抢占市场制高点的关键所在。技术创新是多种“需要”刺激的结果，源自技术创新系统内外的各种刺激信息，包括企业内部的职能部门之间，企业与用户、供应商、上下游企业、大学和研究机构甚至是国外的创新机构的信息和知识的交流。“思消费者之所思，想消费者之所想”，这一原则始终贯穿于格力的技术创新理念里，消费者需要能效高、噪音低、更冷、更静、还省电的空调，于是，1992年格力研制了“空调王”，立即引起轰动。

综合分析一下格力的发展，1992年，格力是一个年产量不足两万台的年生产能力，随后，总经理紧抓技术创新不放，就在1992年开始着手研制技能的分体机“空调王”。1993年格力人在2万台的流水线上生产了12万台空调。接下来，格力人开始研制世界上噪声最小的空调。1996年成功研制出了“冷静王”。接着又研制世界上最便宜的空调。在国际市场上格力空调价位达到与日本产品基本持平。朱江洪第一次去美国，看到可口可乐公司自动售货机颜色艳丽，便产生了制造带画面空调机的想法。灯箱柜式空调机研发出来，非常受市场欢迎。2002年又研发出变频空调，2002 年才刚刚投入市场的最新变频技术，与普通直流变频技术相比，具有效率高、控制电机运行平稳、噪音低等优点，在目前的空调节能技术领域最为环保节能，能效比也比较高。目前只有日本松下、三菱、大金等少数公司掌握了该变频技术。2003年研制出具有自主知识产权的离心式冷水机组。2005年推出大型离心式冷水机组，2008年成功推出“世界首台”高效离心式冷水机组。2010年在德国柏林电子展举行的“2010 中国家用电器创新奖”颁奖典礼上，格力电器（000651）的U 系列超薄变频空调荣获了“家用电器技术创新”大奖，再次展现“中国创造”魅力，受到了全球家电行业的一致推崇。2012年创新出一种以格力为代表的股份制销售公司自建渠道模式。

企业的经济效益在很大程度上取决于能否不断地激发与产生创造性思想，并将这些创造性思想付诸实现。任何一个成功的技术创新总是从创造性思维开始，逐步形成一个创新方案。不论是产品创新，不论是工艺创新，都需有创造性思想。为了适应经营环境的变化，调整生产组织与管理组织，也需有创造性思想。创造性是科学技术进步和推进各项工作不可缺少的源泉，创造性是做好各方面工作的普遍要求。在技术创新工作的各个阶段，都离不开人们的创造性。做好一项

技术创新，需要自始至终地发挥人们的创造性。开发人们的创造力必须要有正确的指导思想，要敢于对现状(包括思想、技术、方案等)抱怀疑和批判的态度，有了这种思想和态度才会去冲破根深蒂固的旧观念。有了正确的指导思想，还需有良好的环境才能把蕴藏在广大科技人员和职工中的巨大创造能力发挥出来，实际上，存在着很多阻碍创造力发挥的因素。因此，技术创新可以说是企业培育竞争能力、飞速发展的最有效的途径。在技术创新中,企业必须要成为技术创新的主体,这还需要包括以下几方面:

1、企业成为技术创新的投资主体。企业应该明白自己是整个技术创新活动过程中的投资主体,并在投资过程中不断调整投资结构,增大投资规模,改变投资方式和拓展投资渠道,以此来改善目前投资总量严重不足的现状。企业还可在国家产业政策的宏观指导下,根据市场需求变化和市场竞争的格局来自主选择适合本企业的技术创新项目,并进行该项目的筹资、投资。只有这种投资自主权才能使企业真正做到自主经营、自我约束、自负盈亏,才能积极稳妥地实施从产品开发到商业化的一系列技术创新活动,才会真正以主人公的态度对技术创新负责。

2、企业是技术创新的风险主体。技术创新并不是一帆风顺的,技术创新者必须承担诸如创新失败、创新不能达到预期目的等风险。因而,企业要成为创新的风险主体,只有使企业与技术创新的/风险0挂钩,企业才会有压力,才会把压力转变为动力,真正做好技术创新。否则,不仅不会搞好技术创新,而且会使企业的技术创新的主体地位变得毫无意义。

3、企业是技术创新的决策主体。直接面对市场的是企业,只有企业最清楚自己该做什么。企业会比较合理地根据目前的技术信息和市场状况,来决定技术是否立刻更新,搞什么样的技术创新项目来生产市场上所需求的新产品,以及如何才能顺利实现该项技术创新。此外,企业成为技术创新的决策主体,会大大

提高企业技术创新的积极性,想方设法提高技术创新能力,为自己能不断地进行持续创新创造最有利的条件。4.企业是技术创新的利益分配主体。在发达国家,技术创新更多表现为企业行为,企业不追求技术创新,就没有生存空间。相应地,技术创新能为企业带来丰厚的利润,更重要的是企业成了技术创新活动的利益分配主体。如此以来,企业就有技术创新的内在动力和压力。在我国,目前国有企业技术创新的积极性不高的原因是:国企没有成为利益分配主体,利益分配不明确;要激活国企技术创新的积极性,就必须使国企成为技术创新的利益分配主体。

5、企业是技术创新的研究与开发主体。小企业可以根据自身的优、缺点,以委托方式让科研机构代为从事技术创新。但是,大中型企业就必须依靠在资源投入能力、研发能力、营销能力、产出能力等方面的优势,建立企业科技研究开发中心为企业技术创新服务,使企业成为技术创新的研究开发主体。

第三篇：《技术与设计1》 创新原则(教案)

学习目标

理解设计的一般原则；理解设计的一般原则之间存在相互关联、相互制约的关系；初步学会用设计的一般原则来评价某个产品。

“不以规矩，不成方圆。”要设计好一个产品。除了要经历一个科学合理的设计过程外，还应遵循一些基本的原则。在长期的设计实践中，人们逐渐总结出创新、实用、经济、美观、道德、技术规范、可持续发展等设计的一般原则。这些原则往往互相关联、互相制约、互相渗透，并体现在设计过程的各环节之中，成为指导设计过程和进行设计评价的基本准则。

1、创新原则

设计是人类为了追求美好生活而进行的创造性活动。它改变了人们的生活环境，改变了人们的生活方式，同时也促进了社会的发展。那么什么是创新呢？创新就是通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等，或对已有产品的革新来创造具有相当社会价值的事物或形式。如创造一种新的产品，或使已有产品具有一种新的特性，或采用一种新的生产方法，或以新的商业方式来处理某种产品等。

案例分析

洗衣机的变迁

洗衣机是每个家庭都熟悉的家用电器。最早出现的洗衣机是用手来操作的，那是一个带柄的不漏水的箱子。洗衣时，将衣服和水都放进箱子里，然后转动手柄来搅动衣服。1907年，美国工程师阿尔瓦?费西尔设计出了第一台电动洗衣机--“托尔”，它利用一个圆筒的来回转动，使衣物翻动洗净。这是一种真正节省劳力的设计。随着工业技术的发展，利用机械代替人从事繁重的劳动成为可能。此后，洗衣机又经历了由单缸单洗到双缸半自动，再到全自动滚筒多次变化和更新的过程。

讨论

1、洗衣机的诞生和发展给我们的生活带来了什么？

2、比较相邻形态洗衣机的发展变化，并填写下列表格。

比 较

手工洗衣与 手摇洗衣机

手摇洗衣机与单缸单洗洗衣机

单缸单洗洗衣机与双缸半自动洗衣机 双缸半自动洗衣机与全自动滚筒洗衣机 主 要 变 化

创新是设计的核心。一个产品如果没有任何新意，就很容易被不断发展的社会所淘汰。生活因设计而丰富多彩，设计因创新而魅力四射。

设计过程中，一般可从原理、结构、技术、材料、工艺等方面考虑改进和突破，以实现创新的目标。要实现产品设计的创新，除了要最大限度地发挥人的智慧外，还应注意利用最新的技术成果和现代的设计理论与方法。

第四篇：矿山测量技术的发展与创新

矿山测量技术的发展与创新

摘要

矿山测量是综合运用测绘、采矿和地质等多学科的理论、技术与方法，研究矿产资源勘查、规划设计、建设开发和生产经营过程，从地面到井下，从矿体（煤层）到围岩，从静态到动态的空间信息采集、处理、表达、利用，据此解决资源合理开发与资源环境保护问题的一门科学技术。我国是一个矿业大国，可持续发展及利用信息技术改造传统产业的要求给测量技术的发展提出了机遇与挑战，其研究价值及重要性得到了不断扩展与增强。近几年来测量技术不断创新，空间信息技术在矿山的应用日益广泛和深入，数字矿山愈来愈得到各方面的高度重视，在不少矿区由理念变为行动，这些都表明，矿山测量技术的创新充满着生机和活力。

关键词：矿山测量技术创新

引言

矿山测量是矿山建设时期和生产时期的重要一环，测量工作及测量成果是为矿山生产服务的。随着测绘科学技术迅速发展，矿山测量也不断创新和发展，面对各种挑战和机遇同在的关键时代，广大测量科技工作者肩负着历史的责任，有必要对矿山测量走过的艰苦历程及其未来作一些回顾和认识，分析面临的形势、探讨新时期矿山测量面临的任务。

一、我国矿山测量技术面临的问题

（1）矿山测量工作者地位低、权利小 矿山测量是矿山生产建设中的一项必不可少的技术工作，测量成果不但要为矿山生产建设服务，也要为安全生产提供信息，以供领导对安全生产做出决策，是实现矿山安全生产的重要组成部分。但是，从20世纪90年代，在社会主义市场经济的冲击下，矿山企业以追求利润最大化为企业根本目标。“采好矿，采成本低的矿”成为全国矿山企业的普遍现象，在这种背景下，作为辅助部门的矿山测量技术力量受到影响、基础工作削弱。矿山测量工作者在矿山生产一线中天天忙碌于导线与给向的简单辅助角色上，地位低、权利小。

（2）矿山测量人才大量流失 众所周知，煤矿企业生产条件差，危险程度高，矿山测量待遇低，几乎没有测量毕业生愿意到煤矿企业工作，大量技术人员离职离岗到建筑、交通等工程行业发展，严重削弱了矿山测量技术力量。

二、矿山测量的基本理论

矿山测量是一门交叉学科，它的发展、变化密切相关主要涉及3个方面：一是采矿技术和矿业工程的发展及要求；二是测绘科学技术与仪器设备的发展；三是其它学科的发展与影响，例如地质学、数理科学、环境科学、计算机科学、经济学等。在中国，曾经给矿山测量学科定义为：是矿山地质勘探、设计、建设和生产运营各阶段，研究测定矿山地面、地下点的几何位置，获得矿体、矿山开采和开采沉陷的各种空间几何信息，进行分析和数据处理，编制各种比例尺的矿山地面、地下开采图件，同时研究矿产资源合理开采、开采沉陷及其防护的理论和技术的学科。并且明确它对矿山生产的4个作用，即参谋作用、指导作用、保证作用和监督作用。国际矿山测量协会曾经给矿山测量的任务定义为：从开发的经济效果评价矿藏的地质条件；矿山权益的调查研究与交涉谈判；矿山测量的施测、记录、存储、计算及矿图绘制；采矿对地表及地下岩层影响的测量与预计；矿床储量的调查和估算；矿山规划等。

三、矿山测量技术的创新

从矿山测量的发展来看，应该加强以下3个方面的创新：

（1）理论创新 矿山测量是门交叉学科，其理论涵盖了相关的各门学科，随着相关学科在理论、技术与应用力而的不断发展，必将对矿山测量有所启发，从而可以对矿山测量的理论进行突破，通过理论上的创新来推动矿山测量学科的发展。

（2）技术创新 矿山测量是门技术科学，其应用领域广泛，涉及到矿山生产的各个阶段，应用于矿区生产与管理的各个环节，而且实践中的新问题总在不断产生，并要求有效的解决办法，如何在已有的软硬件的基础上，通过技术的改革和发展，科学、高效地解决出现的问题，就要求进行技术上的创新。

（3）应用创新 矿山测量是一门发展的科学，其应用领域随社会发展、矿山生产的发展而处在动态的变化之中，矿山测量既要巩固传统的应用领域，又要不断开拓新的、有潜力的应用领域，这就要求在其应用领域、应用体系、应用模式上都能进行创新。只有通过不断的创新，矿山测量学才能处在不断的发展与进步之中。

四、传统的测量方法在矿山测量中的应用

（1）一般测量 全站仪作为当前应用最为广泛的测绘仪器，是电子技术与光学技术发展结合的光电测量仪器，也是集测距仪、电子

经纬仪的优点于一体的、应用前途广泛的仪器，智能化的全站仪是目前销量最大的测绘仪器，也是今后发展的主要方向。智能型全站仪是集光、电、磁、机的最新科学成果，集测距、测角为一体的先进仪器。国际上先进的全站仪均以存储卡、内部存储器或电子手簿的方式记录数据，具有双路传输的通讯功能，能接收外部计算机的指令，由计算机输入数据，也能向外部计算机输出数据。全站仪已在工程测量、矿山测量、地籍测量等领域得到了广泛的应用，其发展及应用正处在飞速发展之中。全站仪由于兼具有经纬仪和测距仪的优点，且以数字形式提供测量成果，其操作简便、性能稳定、数据可通过电子手簿与计算机进行通讯等优点使其在矿山测量中得到了广泛的应用。地面控制测量、地形测量、工程测量均可利用全站仪进行，联系测量、井下测量工作也可用全站仪进行。以全站仪为代表的智能化、数字化仪器是矿山测量仪器今后的发展方向之一。基于全站仪和现代计算机技术可建立矿山三维数据自动采集、传输、处理的矿山测量数据处理系统，取代传统的手簿记录、手工录入、繁琐计算等大量的重复性的工作。此外，全站仪在矿山地表移动监测、矿区土地复垦工程实施、矿区施工等方面也都得到应用，各大矿的测量机构正在以全站仪取代传统的仪器进行日常的测量工作，既提高了效益，加快了速度，又减少了开发，保证了精度。利用全站仪在井下进行一般测量时，为了加快测量速度，可直接设置后视方位、测站坐标及高程，并设置好仪器高及镜站高，直接读取、记录所测点的坐标及高程，从而及时了解掘进进度，指导井下工程按设计进行施工，保证安全作业。为便于检查，须同时记录所测点的方位、平距、高差、垂直角、斜距。井下定中线、腰线时，由于全站仪可直接调出方位和读出距离，省去了很多辅助工作，能方便、准确地现场标定中、腰线。

（2）角度测量 角度测量是井下测量中的重要工作，也是关键的工作。角度测量精度的高低直接影响到方位角的大小，从而影响最弱点和最弱边的误差。利用全站仪内置的重复角度测量模式测量，既能消除正倒镜的差，又能及时反映测量误差，避免了来回转换正倒镜。井下角度测量照准方向一般以垂球线为最佳。为了得到最好的背景效果，可在垂球线后而用照明工具透过透明纸进行照明，并把部分反光的照明灯关闭，以便更好地寻找测量目标。

（3）边长测量 传统的井下导线测量边长是2人水平同时拉钢尺，2人读取数字，通常往往因2人力量把握不均，难以读数，此外

还有因听错、读错、记错或算错而导致限差不合要求，从而常常进行反复多次测量才符合要求，特别是在斜巷(20°-30°)上测量边长难度更大。由于受钢尺长度的影响，限定了导线边长不能超过50m；当测量高级导线边长超过50m，除必须设中间定转点外，还必须考虑钢尺的各项改正，给测量工作带来很多困难。全站仪的电子测距克服了钢尺测量的诸多缺点，边长远远超过50m，不但减少了测站，而且提高了测量精度。值得注意的是棱镜整平对中后必须对准全站仪测站方向。由于井下受潮湿、温度、能见度、照明亮度等影响，加上垂球线细度问题以及照准方向背景不好，两测量导线点的边长设置，在直线巷道中以不大于300m为宜。

（4）高程测量 井下高程测量一般利用水准仪进行，全站仪通过输入测站高程，量取仪器高和镜站高，直接显示测量未知点的高程。虽然测量的是二角高程，但对指导一般的工程施工，同样可达到快而准的效果，并且可以与水准高程互相检核。

五、GPS在矿山工程测量的应用

在矿山坐标系GPS网的控制下测量计算出与公路高程系统差值及独立坐标系的转换参数。

（1）地形测量 过去测地形图时先要在测区范围建立控制点及图根点，然后在图根控制点上架全站仪或经纬仪配合小平板测图。后来发展到外业用全站仪和电子手薄配合地物编码，用大比例测图软件来进行测图，都要求在测站上测四周的地物地貌等碎部点，这些碎部点都必须与测站通视，而且至少要求2-3人操作，在拼图时一旦发现出错还得到野外去重测。现在采用GPS，在一般的地形地势下，设站一次即可测完以10多公里为半径的测区，大大减少传统测量所需的控制点数量和测量仪器的搬站次数，这样使作业速度加快，节省了外业费用，也提高了劳动效率，并且误差没有累加，数据安全可靠、当一个测区测完后回到室内，由成图软件通过接口，就可以绘制输出所需求的地形图。

（2）钻孔、征地边界、境界线等工程放样 把设计好的点位在实地标定出来，用常规的放样如经纬仪交会放样，全站仪的边角等，一般要放出一个设计好的点时，往往需要来回移动目标，而且要2-3人操作，同时在放样过程中还要求点间通视情况良好，有时放样过程遇到困难的情况要借助于很多方法才能放样，如距离较远时还必须支测点，从而使误差累加影响放样点的精度、采用技术放样时，外业放样

效率会大大提高，一个人仅需把设计好的点位坐标输入到电子手薄中，手薄动态直观的显不便会自动提醒你走到要放样的位置，既迅速又方便、它可以设置给出两点不通视的放样线上的点、不足之处是不能像全站仪那样现场给定角度和方向、（3）土方工程量验收测量 GPS配合成图软件形成管理一体化数据链，减少数据转抄、输入等中间环节并实现CAD化。现有人员用以往测量仪器无法实现大型露天矿月工程量验收的需要目前正在考虑建立单基站CORS系统实现无人值守，用VRS技术提供GPS实时测量数据服务，满足非荫蔽区工程测量等项要求且连续可靠、随着周围相邻地级市单位单基站系统的建立，可共同组网，提高系统覆盖范围和精度，轻松升级成多基站系统。

总结

当今，人类社会正面临着人口、资源、环境和灾害等影响人类生存和社会发展的严重问题。面对这种挑战和机遇同在的关键时代，广大测量科技工作者肩负着历史的责任，每一位测量工作者要破除传统束缚，不断进行创新，去面对社会发展的要求，走向有待认识的新领域。

参考文献

（1）《矿山测量学》武汉大学出版社

（2）《中国煤矿测量现状分析及对策研究》华北科技学院学报

（3）《煤矿领域研究报告》国家安全生产监督管理局

第五篇：高中生物测试命题的技术与创新

高中生物测试命题的技术与创新

一、命题的指导思想和命题原则：

指导思想 ：根据《生物课程标准》的课程总体目标要求 — 学生通过高中生物课程的学习，将在以下各方面得到发展：获得生物科学和技术的基础知识，了解并关注这些知识在生活、生产和社会发展中的应用；提高对科学和探索未知的兴趣；养成科学态度和科学精神，树立创新意识，增强爱国主义情感和社会责任感；认识科学的本质，理解科学、技术、社会的相互关系，以及人与自然的相互关系，逐步形成科学的世界观和价值观；初步学会生物科学探究的一般方法，具有较强的生物学实验的基本操作技能、搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决实际问题的能力，以及交流与合作的能力；初步了解与生物科学相关的应用领域，为继续学习和走向社会做好必要的准备。

命题原则：

生物学教育的基本和核心任务定位于培养和提高学生生物科学素养，发展学生的科学探究能力，帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系，增强学生对自然和社会的责任感，促进学生正确的世界观和价值观的形成。

具体考查具体目标 ——知识目标、能力目标、情感态度和价值观三个方面。反映新课程改革的理念，促进学生全面、自主、和谐地发展；加强与社会和学生生活的联系，注重考查学生对知识与技能的掌握情况，特别是在具体情境中运用所学知识分析和解决问题的能力。．科学性原则：科学性是任何试题都最关注的问题。应努力确保试题内容科学准确，认真核对每一个考点的出处。．促进学生发展原则： 通过测试为学生的学习活动提供有效的诊断和反馈，强化和改进学生学习活动的实施，促进学习活动的顺利进行，进而促进学生更好地向前发展。让学生了解自身发展存在的优势与不足，从而调整自己的学习行为，促进自身进一步的发展。．联系实际原则：试题把握时代脉搏，关注社会热点。．导向性原则：将生物学核心概念、原理的考查与社会生活紧密联系，引导学生将生物学理论与生活实际相联系；引导教师在教学中自觉地开发课程资源，通过教学确实帮助学生提升生物学素养，提升受益终生的综合素质。．综合性原则：在命题时，要充分关注学生的学业，全面考查知识、能力、情感态度价值观三维目标的达成度。高中生物课程的核心内容和基本要求：①学生理解生物学基本现象、事实、规律，以及生物学原理是如何用于生物技术领域之中的；②学生能够解释发生在身边的生物学现象；③学生能够形成正确的情感、态度、价值观和科学的世界观，并以此来指导自己的行为；④学生应掌握一系列的相关技能，包括操作技能、科学探究一般技能、比较、判断、分析和推理等思维技能，以及创造性和批判性的思维方式；⑤学生应在学习生物课程的过程中，形成终身学习的基本能力和习惯。6.创新性原则：注重探索体现新课程理念的新题型，让学生能够获得学习体验与认识，利于学 生感悟知识的价值和意义；在试题内容上要突出对学生创新精神和实践能力的考查，要为学生充分发挥主观能动性创设舞台；试题要灵活开放，减少纯粹记忆性的考试内容，并适当增加开放性、探究性题目，发掘学生的潜能。．人文性原 则：卷面设计，标题的确立、情境的创设应体现认为关怀，使学生能怀着愉悦的心情积极参与到评价过程中来，使评价成为再教育的过程。

二、命题目标与要求：

命题首先体现对生物学知识的评价。生物学基础知识是生物课程所规定的基本任务之一，是生物学课程评价的主要的和基本的内容。其次，通过命题评价生物学学科能力，生物学科能力评价包括生物学实验能力、获取信息的能力、科学探究能力等。通过命题还要明确评估情感态度与价值观。

命题要求：

（一）知识性目标： 1 ． 了解水平：

再认或回忆知识；识别、辨认事实或证据；举出例子；描述对象的基本特征。2 ． 理解水平：

把握内在逻辑联系；与已有的知识建立联系；进行解释、推断、区分、扩展；提供证据；收集、整理信息等。． 应用水平：

在新情境中使用抽象的概念、原则；进行总结、推广；建立不同情境下的合理联系等。

（二）技能性目标 ． 模仿水平：在原型示范和具体指导下完成操作。． 独立操作水平：独立完成操作；进行调整和改进；与已有技能建立联系等。

（三）情感目标： ．经历（感受）水平：从事相关活动，建立感性认识。．反应（认同）水平：在经历基础上表达感受、态度和价值判断；做出相应的反应等。． 领悟（内化）水平：具有稳定的态度、一致行为和个性化的价值观念等。

三、命题基础 ． 确定命题涉及的知识点

建立知识点的双向细目表，双向细目表的制作应该同课程标准及考试说明等相关规定具有一致性。梳理知识，深入了解知识点分级，命题注重考查学生知识网络的构建。考核知识内容的选择，根据不同的命题要求，确定试题覆盖范围，又要选择重点内容。． 深入理解新课程的理念

国家对基础教育改革的教材编写提出明确的指导思想：教材改革应有利于引导学生利用已有的知识与经验，主动探索知识的发生与发展，同时也应有利于教师创造性地进行教学。教材内容的选择应符合课程标准的要求，体现学生身心发展特点，反映社会、政治、经济、科技的发展需求；教材内容的组织应多样、生动、有利于学生探究，并提出观察、实验、操作、调查、讨论的建议。全面贯彻落实《标准》倡导的课程理念。命题的过程中一定要研究明白教材改革的意图，充分的尊重教材。． 全面认识高中生物新课程学生评价的多重价值

命题需准确地评定高中学生的生物学业水平，但命题不仅仅只用于考查学生的学业水平，也需要通过命题指导教师的教学和学生的学习。命题要充分考虑对新课程理念的体现，多方位、多角度进行命题，体现强调教学中三维目标的落实。

四、命题要素． 确定考查知识

知识的考查将重点落在考查学生对生物学基本事实、概念、原理和规律等基础知识的理解程度，将考查学生对生物学知识在生产、生活和社会发展中的应用水平，特别注重考查在具体情境中综合运用所学生物学知识分析和解决简单问题的能力。． 确定题目呈现的方法

命题是可以通过多种题目的呈现方式，实现对学生综合素质的考查。例如，可以利用相应知识点的物理图形、曲线图的形式、数图结合的形式、文字描述的形式、列表等形式。最常见的题目呈现方式是文字描述的形式。文字描述的呈现形式，有利于考察学生提取关键词的能力、获取信息的能力等。

生物学科有多种物理图形。题目中出示的物理图形，有利于考查学生对生物学事实的辨识能力或识别生物学事实能力。

数学知识在生物学科中的应用相当广泛。多种生物学事实会应用数学语言进行描述，例如，命题是可以用曲线图或数图结合的形式呈现题干，考查学生把握内在的知识逻辑联系，有利于 通过题目的多种呈现形式，可以从不同的角度考查学生收集、处理信息能力、辨识生物对象的基本特征等等的能力。． 确定答案描述的方法

命题的题干有多种呈现方式，答案的设置也同样可以采用多种呈现方式，考查学生用多种方式描述生物学事实的能力，对相关的概念、原理进行总结、表述；建立不同情境下知识的合理联系。． 确定题目的考查重点

命题的不同题目可以侧重点可以有所不同，例如有些试题可以侧重于考查记忆、能力、情感等。

考记忆精确度的题目，重点在于考查学科的主干、核心内容，而不是一些琐碎的知识。考查的题目设置，应偏重于对学生能力的考查，而不是单纯的精确记忆类题目。考查学生思维的发散性。设置开放性答案试题，考查学生的思维发散性，考查学生从多角度思考问题的能力。． 尊重教材，注重教材资料的深入挖掘

教材的编制是以课程标准为指导，能够很好的体现国家引导的教育教学理念。教材中的素材的选用是经过严格挑选和实践考验的。命题时要注重教材中各种素材的使用和延伸，既可以起到引导教师和学生重视教材，也能引导学生和教师合理的使用教材。． 合理选材（注重公平：都见过，或都没见过）

题目的情境设置的选材注重体现公平性。有利于引导学生把握正确的学习方法。7 ． 常见评价方式

针对命题考查的不同目的，可以合理安排知识点的难度和考查的方式。①安置性评价

安置性评价信息作为教学起点的依据，以决定要先复习哪些学过的内容、选择何种适当的教学方法、对学生进行分组教学等。教师可以利用自己的教学经验做出选择，也可以通过安置性评价来获取相关的信息。安置性评价一般在一门课程或一个单元的教学开始前进行。

②形成性评价

形成性评价又称过程评价，是指在教学过程中实施的为调节和完善教学活动、引导教育过程正确而高效地前进而用于监控学生学习进展和教师教育效果的评价。该评价侧重学生所学过的内容，随时了解学生掌握知识的程度和发现学生的潜质。③诊断性评价

如果某些学生一直存在学习问题，以至于形成性评价提供的诊断无法解决，就需要采用诊断性评价来鉴别学生的学习困难。针对学生在某一方面的学习内容或知能上的障碍做进一步诊断，作为采取补救措施的依据。

④终结性评价

终结性评价用于了解学生的学习成果是否达到预期的教学目标，以作为评定成绩等第的依据。它的主要目的是评定学生的学习成绩，而形成性评价旨在发现困难和改进教学。

五、题型探讨

生物学题目主要有以下几种题型： 1 ． 选择题

通过选择题评价可以检验学生是否抓住了事物的本质特征，能否准确理解，能否辨析易混的概念。运用选择题可以考查多方面的目标，即可以考查对事实、概念、观点、原理等的记忆，也可以考查对观点、原理等的理解，还可以在一定程度上考查对观点、原理的运用。． 填空题

主要可以考查的是学科中基础的、重要的知识，如基本概念、观点、原理的表述等内容。填空题能够评价学生能否回忆或再认出有关知识。

3.实验设计题

实验设计题考查学生的基本实验技能和相应的实验设计原则、总结实验结论等方面的能力，以及学生的文字表达能力。． 分析说明题（简答）

分析题可以评价学生对问题的理解深度和思考过程，尤其适用于对于理解层次以上的目标的达成情况的考核。