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【關鍵字】石油;石化;無線電;通信;安全;生產
石油化工企業作為當今世界上發展及進步速度最快的企業,其發展方向除了要大型化、清潔化之外,還需要格外注意通信行業的發展,這主要是由于殼牌、埃克森美孚等石油巨頭企業隨著下跌的油價而相繼出現了盈利下降的現象,這在一定程度上對其他石油石化企業而言是一個預警,警示大家需要為了企業的持續長遠發展采取一些必要的措施。質量和效益是直接影響企業能否得以牢固生存的主要因素,為了能夠更好的對企業生產進行監督,并且能夠更好的完成生產過程中的安全保衛工作,將具有結構化、模塊化、集成化的無線通信技術應用到石油石化行業中是非常必要的。
一、石油石化行業無線電通信應用概況
石油石化企業為了能夠更好的對現場情況進行掌握和了解,需要通過能夠有效彌補有線通信的弊端,比如說對過程數據中不能或者不方便采集的都可以通過無線電通信來獲取,另外無線電通信在采集參數的過程方面相較于有線通信更為經濟實惠,而無線電通信在對化工裝置安全保障方面卻是同樣高效的,由此可以看出,無線電通信對石油石化行業的發展而言發揮著重要的作用。雖然說對講機以及辦公室的無線網絡都是長期應用于石油石化行業當中的無線技術,但是對于控制過程中的無線技術應用卻是在近年所突破的一大技術進步。目前,在石油石化行業當中應用無線電技術,主要是從所需要應用的場合、過程因素、成本因素以及技術因素來對明確無線技術的應用,另外還需要結合無線儀表的安全性、供電能力、實時性和綜合性等來對無線技術應用方案進行制定。
二、石油石化行業無線電通信技術特點
2.1低頻聲波無線傳輸技術及其特點
井況、地層狀況等是在深入石油開發的工作過程中所需要考慮的影響因素,而其工作難度也隨之逐漸增大,一般應用于現場開發過程的測井方法當中也不乏存在有局限性較強的部分,這就造成動態的生產資料不能體現在測井結果當中。針對這種情況可以通過低頻聲波無線傳輸技術來進行完善,這主要是因為低頻聲波無線傳輸技術的工作環境相對于常規測試儀器而言更為廣闊,對于一些不適用于常規測試儀器的工作環境,它也能夠正常的完成工作并獲取所需的動態資料。相較于常規的測井過程而言,低頻聲波無線傳輸技術對信息的傳播不需要通過傳播介質進行,無線傳輸系統、測試儀器和泵一同在油井檢泵期間放入井中而對信息數據進行獲取,并針對獲取的信息數據通過單片機進行編碼的同時由驅動電聲轉化器將波脈沖信號發送到井口,而安裝在井口的探頭會收集、整理與處理這些信號,進而對實現對油井數據進行精準、實時監控。傳輸道路數據是運作低頻聲波無線傳輸技術所需要涉及的主要因素,所以說精準、簡潔的數據編碼是確保其運作高效靈敏的保障。
2.2無線專網技術及其特點
各國政府在日益動蕩和災害頻發的國際安全局勢下越來越注重本國的安全問題以及災難求援工作,但是這些需求是無法通過公共網絡來進行滿足的,為了能夠有效解決這一問題,各國政府都在大力落實全國統一的公共網絡建設以及能夠及時對全國突發狀況進行應急指揮的網絡系統工作,越來越傾向于構建專用網絡,加之未來的網絡發展方向也逐漸指向LTE集群,以致于LTE公共網絡已被部分發達國家部署成為補充本國公共安全網絡的重要部分。然而對于石油石化行業而言,企業對集群和寬帶數據業務需求在規模應用LTE寬帶集群專網而得以滿足,它不僅促進了企業的運行效率提高,還對企業安全生產提供了保障,可以說,它在為企業創造巨大社會效益的同時也為企業獲取了巨大的經濟效益。在石油石化行業中應用無線專網技術還存在一些顯著的問題特點,比如說風險性較高、投入較高并且對技術要求也更高等,除此之外,它在長距離的傳遞信息數據以及大范圍的生產指揮調度還存在不足之處,這些特點在處于海洋或者偏遠地區的油田作業中尤為明顯。
三、結束語
石油石化行業不僅是我國經濟的支柱產業,同時它也是我國較早開發建設的行業之一,所以說,在社會信息化不斷發展進步的歷程中,信息技術在石油石化行業中的建設也在不斷的推行,尤其是現今社會所普遍應用的無線電通信技術更是對石油石化行業的信息化建設發揮了重要的作用,為石油石化企業的發展創建了有利條件,同時也為其創造了更多的經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1]WIMAX無線網絡在油田數據傳輸中的應用研究[D].張玉梅.蘭州理工大學.2013
一是宣傳牽動,促深化拓展主題實踐活動廣泛化。一方面街道抽調相關人員專門組成工作班子,做好深化拓展“樹新形象、創新業績”主題實踐活動的組織協調、聯系溝通、宣傳報道等工作,同時利用街道局域網開辟主題實踐活動專欄,把實施方案、日程安排、活動進展情況等內容刊登在街道內網上,供全體街道干部學習,營造濃厚的大討論氛圍。另一方面繼續深化“解難創優”工作,堅持上下聯動,大力推進創業創新,積極引導黨員群眾都來關心和服務創業創新,不斷掀起“兩創”熱潮。
二是載體驅動,促深化拓展主題實踐活動層次化。一方面開展“三走進、一深化”創業創新專題調研活動。以蹲點調研為主要形式,圍繞街道產業結構優化、城市化建設、新農村建設、改善民生等今年重點工作,對矛盾比較突出的村、企業,集中一個星期左右時間,走進項目工地、走進企業農村(社區)、走進困難群眾,帶著問題下去,形成思路上來。同時提倡領導干部結合調研撰寫“創業創新建議書”,為推進各項重點工作的落實提供好的建議意見。另一方面開展創業創新難題破難攻堅活動。在專題調研的基礎上,排出一批廣大群眾關心的熱點、難點問題,由街道領導包案負責,主要部門領辦牽頭,相關部門密切配合,形成上下聯動、責任明確的破難工作機制,合力破解一批熱點難點問題。
三是機制推動,促深化拓展主題實踐活動長效化。建立健全領導干部聯系點機制。班子領導根據實際情況,確定調研活動聯系點,平時加強對聯系點的指導,深入調查研究,督促檢查,幫助聯系點進一步找出工作差距,理清工作思路,解決實際問題,把聯系點辦成深化拓展主題實踐活動的示范點;建立健全定期交流機制。每名班子成員定期在班子會議上交流工作進展情況,及時總結工作經驗,分析存在的問題與不足,提出下一階段的工作思路。街道黨工委匯總后,及時指導,挖掘典型,推動整個深化拓展主題實踐活動的深入開展;建立健全班子合力提升機制。按照構建“和諧領導班子”的要求,健全完善領導班子工作機制和運行方式,進一步完善黨工委議事決策規則,規范議事決策程序,同時積極探索研究班子成員作用發揮機制,探索完善班子之間、班子成員之間的溝通協調機制。
從技術角度上,信息化測繪技術是現代測繪科學技術經多學科交叉、融合后發展形成的,它依托數字化測繪體系,實現地理空間信息的快速獲取和更新、智能化處理和一體化管理、網絡化生產與分發服務,實現地理空間信息資源的融合、增值服務,使測繪信息與技術產品社會化,為社會提供多尺度、多形式的服務,是“后數字化測繪技術”時期的發展走向。信息化測繪技術主要包括全球衛星定位導航技術(GNSS)、衛星重力探測技術(SG)、衛星測高(SA)、航空航天遙感技術(RS)、地理信息系統技術(GIS)、信息高速公路和計算機網絡技術、虛擬現實技術等。隨著全球信息網格(GIG)概念的提出,人們將要面臨在下一代3G(great global grid)互聯網上進行網格計算,即不僅可以查詢和檢索GIS時空數據,而且還要能利用網絡上的計算資源進行網格計算。在網格計算環境下,目前的GIS數據面臨著空間數據的基準、空間數據的時態、語義描述以及數據存貯格式不一致的4大障礙。因此,建立全球統一的空間信息網格對實現網格計算勢在必行。為此,我們提出了從用戶需求出發的空間信息多級網格(SIMG)的概念,用帶地學編碼的粗細網格來統一存貯時空數據。其基本的思想是在地理坐標框架下,根據自然社會發展的不平衡特征將全球分成粗細不等的格網,格網中心點的經緯度坐標和全球地心坐標系坐標作為參照標準,存貯各個格網內的地物及其屬性特征,這種存貯方法特別適合于國家社會經濟數據空間統計與分析。如果能解決空間信息多級網格與現有不同比例尺空間數據庫的相互轉換,GIS的應用理論將會上一個新的臺階,空間數據挖掘也可望得到更好的應用,使空間分析和輔助決策支持上一個新臺階,同時也對信息化測繪體系提出了明晰的目標和方向。人類的社會活動和自然界的發展變化都是在時空框架下進行的,地球空間信息是它們的載體和數學基礎。在信息時代由于互聯網和移動通訊網絡的發展加上計算機終端的便攜化,使時空信息服務的大眾化代表了當前和未來的時代特征,也是空間信息行業能否產業化運轉的關鍵。
由此,信息化測繪體系的建設必須依托于公共服務、公共產品、公共平臺等。
二、信息化測繪的任務與特征
信息化測繪是當前測繪事業發展的方向。信息化測繪體系是地理空間信息獲取、處理和服務等測繪業務流程信息化的具體體現,主要包括現代化的測繪基準體系、基礎地理信息資源體系和地理空間信息的實時化獲取體系、自動化處理體系、網絡化服務體系等。充分利用現代高新技術,加快建設信息化測繪體系,大力推進測繪信息化進程,是測繪事業適應國家信息化建設的緊迫任務和重要內容,也是實現測繪事業又好又快發展的基本要求和必要途徑。信息化測繪體系建設應該包括兩大目標:一是要著力發展先進的測繪技術方法,建設現代化的測繪基礎設施;二是要著力提升測繪的保障服務能力。這兩個目標密切相關。前一個目標是后一個目標的基礎和前提,是實現后一個目標的手段和條件;而后一個目標則是前一個目標的出發點和落腳點,是建設信息化測繪體系的終極目標。因此,信息化測繪體系建設的核心是切實提升測繪的保障服務能力。當然,要提升測繪的保障服務能力,必須大力發展測繪技術手段,建立健全相應的政策法規和技術標準。從提升測繪保障服務能力的角度上看,信息化測繪應該具有以下特征:
1.測繪保障服務的層次有顯著提高。在強化測繪的“支撐”作用的同時,大力發展測繪的“提升”作用。
2.測繪保障服務的模式有顯著變化。測繪應該從被動服務、普遍服務轉變為主動服務、按需服務。這不僅包括測繪服務和成果的提供模式,也包括測繪成果的應用模式和后續服務模式等。
3.測繪保障服務的質量有顯著改善。測繪產品及服務不僅要優質化,更要增值化。測繪成果的內容、形式和質量應適應應用的需求,特別是成果的現勢性應得到明顯改觀。
4.測繪保障服務的效果有顯著增強。測繪保障服務要適宜、及時和有效,并應以其為其它業務的成功而提供的支持程度作為衡量保障服務效果的基本標準。
三、信息化測繪的若干關鍵技術
(一)城市地理信息共享標準。由于標準化工作未得到重視的危害有滯后性,往往被忽視,而一旦發現失誤再去彌補,代價很大,有些工程需要重來。因此,信息測繪體系建設應十分重視標準先行。城市地理信息共享標準涉及地理模型、數據獲取、組織管理、共享服務等方面。主要包括:地理基礎框架與地理信息分類標準、數據質量標準和分發服務標準等。
(二)現代化城市測繪基準體系。現代測繪基準體系主要包括:GNSS虛擬參考站技術、坐標系轉換技術、厘米級大地水準面精化技術、分米級交通導航技術等。該技術不僅可逐步取代傳統的城市測量控制系統,還可以提供實時動態的空位置服務,將帶來城市測量的歷史性進步。
(三)智能化移動測量技術。移動測量技術是多傳感器集成技術、空間同步技術、自動提取技術、移動信息實時傳輸等技術的總稱。目前典型的產品有:基于PDA的野外全息數據采集技術;基于可量測實景影像(DMI)信息提取技術。該技術特別適合專題熱點數據采集,有利于實現地理信息服務的大眾化、社會化、靈性化與實時化。
(四)無人飛行器航空攝影測量技術。無人飛行器航空攝影測量技術主要包括:長航時無人飛行器技術、傳感器姿態控制技術、平流層平臺攝影測量技術與應用、航空攝影二維及三維信息的提取技術等。此項技術的應用將改變傳統的攝影測量作業方式,大大縮短成圖周期、降低測繪成本、提高測繪生產與成果更新的效率,并可為三維仿真提供高分辨率紋理數據。
(五)地理信息動態更新技術。地理信息動態更新技術主要包括:基于遙感信息的地物要素變化的發現與測定技術、級聯更新技術、基于時態的增量更新與歷史數據保存技術等。通過此類技術的應用,我國城市測繪部門將從根本上改變目前地理信息現勢性不強、更新緩慢、更新勞動強度大等狀況。
第二條省高新技術產業發展領導小組辦公室(以下簡稱省高新辦)負責重點項目的驗收工作;重點項目承擔單位所在市地高新技術產業發展領導小組辦公室(以下簡稱市地高新辦)或項目組織申報部門負責重點項目驗收材料的初審和驗收申報工作。
第三條重點項目驗收委員會由省高新辦、行業主管部門、提供貸款的金融機構等的有關人員和同行專家組成,一般5-7人。
第四條重點項目的驗收標準和依據是經省高新技術產業發展領導小組(以下簡稱領導小組)批準的《##省高新技術產業化重點項目申報書》及其附件。若項目的投資總額和生產能力等指標確需調整,須經過省高新辦批準。
第五條申請驗收的重點項目應具備以下條件:
1、項目已按領導小組批準文件全部建成投產,生產能力已經達到申報時的計劃指標;
2、生產設備運行正常,生產工藝先進,可完成申報時預定的主要技術經濟指標;
3、產品質量檢測設備齊全,產品質量穩定,符合有關標準要求;
4、安全生產措施完善;
5、三廢排放達標。
第六條重點項目承擔單位申請驗收時需提供以下材料:
1、《##省高新技術產業化重點項目驗收審批書》;
2、項目實施總結報告;
3、項目貸款合同復印件;
4、《##省高新技術產業化重點項目申報書》;
5、項目產品技術水平、質量水平評價證明;
6、項目產品銷售合同復印件;
7、醫藥、食品、通訊產品、公共安全產品、計量設備等許可證制產品生產許可證復印件;
8、項目驗收月份前幾個月財務報表;
9、與項目有關的其它證明材料(環保、安全、獎勵等)。
第七條重點項目驗收程序如下:
1、重點項目完成后,項目承擔單位提出申請并填報《##省高新技術產業化重點項目驗收審批書》相關材料,經所在市地高新辦或項目組織申報部門初審合格后,報送省高新辦;
2、省高新辦項目管理部對驗收申報材料進行審查,提出審查意見;
3、省高新辦派員與市地有關人員組成測試組,對符合驗收條件的重點項目進行生產測試,出具生產測試考核報告;
4、驗收委員會按照領導小組批準的重點項目申報書和本辦法第五條規定的條件對重點項目進行會議驗收。經過聽取企業匯報和考核組生產測試考核報告、查看生產線、審查材料、質疑、答辯和充分討論后,驗收委員會作出驗收結論。
第八條驗收結果經省高新辦批準后生效。對驗收合格者,頒發《##省高新技術產業化重點項目驗收合格證》;對驗收不合格的項目,分別予以責成整改或取消重點項目資格的處理。驗收結果及處理意見報告省高新技術產業發展領導小組。
第九條省高新辦要本著勤儉高效的原則搞好驗收工作。為減化程序,減輕企業負擔,對曾列入其他計劃的重點項目,在條件許可的情況下,驗收工作可與其他部門合并進行。
第十條項目承擔單位要如實填報驗收材料,不得弄虛作假。違者一經發現,取消其重點項目資格,三年內不予安排新項目。
第十一條驗收委員會成員在驗收工作中要客觀公正、實事求是,并對所作結論負責,不得。違者取消其參加驗收工作的資格,并予以通報批評。監督檢查部要加強對驗收工作各個環節的監督檢查,以保證驗收工作的客觀公正。版權所有
關鍵詞:新型工業化;高級工程技術人才;素質結構
中圖分類號:G649.2
文獻標識碼:A
文章編號:1672-0717(2012)06-0041-05
基金項目:中央高校科研業務費人文社會科學定向組織重點項目“卓越工程師計劃實施研究”(2010ZDB20);國家社會科學基金重點委托項目“面向新型工業化的高級工程技術人才培養體系改革研究”(AAA090198)。
作者簡介:龐青山(1966-),女,湖南寧鄉人,教育學博士,中南大學高等教育研究所副所長,教授,主要從事高等教育學研究。
以信息化為基礎、以增強可持續發展能力為指歸的新型工業化與傳統工業化的不同,決定了高級工程技術人才需求的量性與質性差異。量的需求主要包括新型工業化背景下工業生產和規模的迅速擴大對工程技術人才的大量需求;質的需求主要包括工程人才類型和素質要求。目前對工程技術人才的素質研究集中于培養目標是工程師或工程師的毛坯或高級工程技術人才,其應然素質結構研究有的強調綜合的應然素質,如從工程與科學、技術的區別討論工程師應具有科學技術理論基礎、較寬知識面、設計能力、工程意識[1](P43-46),有的強調人文的應然素質,還有的注重不同層次的工程技術人才素質。關于高等教育人才培養體系適應性研究特別是適應新型工業化的應然素質的研究不多。高級工程技術人才應該具備什么樣的素質才能與新型工化要求相匹配是目前高等工程教育不能回避的問題。
一、 應然素質確立依據
確立面向新型工業化的高級工程技術人才應然素質的依據主要有三個方面:
一是工程活動的特點及未來工程實踐背景決定高級工程技術人才的應然素質基本特征。工程是運用科學原理、技術手段、實踐經驗,利用和改造自然,生產開發對社會有用產品的實踐活動[1](P44)。從工匠工藝特別是作為軍事藝術的工程,到引進科學原理的“科學型”工程,再到目前將科學、技術、非技術融為一體,工程活動的對象從單一的專注于生產、生活拓展到關注生意、生命、生態,工程體現出了其強烈的綜合性、創造性、復雜性、實踐性等特征。20世紀以來的工程成就表明,工程不僅是科學的,也是技術的,是兩者融為一體的;同時,與社會和自然環境相互作用。隨著科學技術的迅速發展,未來的工程和工程師面臨巨大的挑戰。2008年9月,美國國家工程院(NAE)了《21世紀工程大挑戰》的報告,列舉了包括能源和環境、健康、安全、學習和計算四大主題的14項21世紀工程的大挑戰[2]。NAE為此專門發起“巨大挑戰學者”項目以培養適應21世紀巨大挑戰的工程師。工程活動的特點和未來工程實踐的背景與挑戰決定了作為工程活動的主體的高級工程技術人才的應然素質結構應該具有綜合性、創新性、實踐性和復雜性特征。
二是發達國家特別是美國對高級工程技術人才的素質結構要求能夠為適應新型工業化的我國工程技術人才應然素質提供借鑒。發達國家特別是美國對適應工業化發展的高級工程技術人才的素質要求體現了高等工程教育適應未來科技、工業發展的要求。這些要求在一些著名的工程教育報告中得到體現。作為工業和高等工程教育發達的強國,美國非常重視高級工程技術人才的培養,提出的一系列工程教育報告,對適應未來發展需要的高級工程技術人才提出了素質要求,其別強調數學知識等基礎學科知識,注重工程實踐能力和創新能力,強調團隊合作與人際交流、終身學習能力,具有對職業和倫理的強烈意識,明確要求工程師在履行責任時要將公眾的安全、健康和福祉放在首位。
三是我國工程實體對新型工業化背景下高級工程技術人才的素質要求是高級工程技術人才應然素質的實際依據。我國新型工業化既與傳統工業化不同,也與美國等發達國家相異,因此需要了解我國工程實體對適應未來需要的工程技術人才的素質要求。對有色行業工程實體的調查表明,除了專業知識和相關能力的要求外,適應未來發展的工程技術人才需有資源危機意識、全球化視野和愛國情懷、較強的環境倫理觀和代際倫理觀[3]。
二、應然素質結構設計
基于以上認識,適應新型工業化的高級工程技術人才應該具備:以扎實的專業知識和數學等基礎科學知識為核心,以相關學科知識為支撐的知識素質體系;以工程實踐能力和創新能力為核心,以溝通交流能力、終身學習能力為支撐的能力素質體系;以工程倫理責任為核心,以合作精神和愛國情懷為支撐的德行素質體系(見圖1)。
三、應然素質結構解析
無論是美國國家工程院《2020年的工程師》、美國工程技術認證委員會的工程教育評估標準,或者歐洲工程教育認證網絡,還是我國試行的工程教育專業認證標準(2010),大都從知識、能力、品德三個維度對工程技術人才的質量標準進行描述,國內相關研究也不乏知識、能力、素質的三維探討。因為素質內涵的多樣性,我們認為,以知識、能力、德行來描述適應新型工業化的高級工程技術人才的應然素質更為恰當。
在以往的相關研究中,大都將三維素質的相關內容作并列式陳述,少有提出其中的核心素質要求。在研究過程中我們發現,無論是知識、能力還是德行,都有某些要素起關鍵作用,是高級工程技術人才應然素質結構的核心。如,由德國大陸集團2005年10月發起、資助并全程參與的全球工程教育卓越計劃邀請了來自世界各地的6個國家在工程教育領域享有盛名的8所大學共同研究全球化背景下工程師工作環境與工程人員培養問題。研究認為,為適應經濟全球化的需要,全球化的工程師需要具備三類素質,這三類素質中前兩個就是對基于解決工程實際問題所必須具備的核心素質與輔(拓展)素質[4]。美國國家工程院工程教育委員會2004年發表的《2020年的工程師》提出,為適應未來工程發展,工程師需具備基本素質、關鍵素質和頂端素質[5]。
除了核心素質和支撐素質外,還有一些可以稱為素質,主要是指適應不同的工程環境所應具備的素質,如市場環境所需的成本與市場意識、環保意識,國際化環境所需的國際交流與合作意識及能力。因其隨工程環境不同而具有變化性、不確定性,本文不予詳細討論。
(一)以專業知識和數學等基礎科學知識為核心,以相關學科知識為支撐的知識素質體系
工程具有很強的專業性,因而工程師是專業化程度很高的職業。無論工程的對象與環境如何變化,工程專業知識都是工程師區別于非工程專業人員的核心特征。因此,專業知識是工程技術人員知識素質的核心。正如學者Bishop的研究認為,對于工程學和自然科學的學生而言,專業性的知識和技術性的知識尤為重要[6]。工程專業知識既包括專業基礎知識,也包括特殊專業知識,或稱為基礎性專業知識和工程性專業知識。知識爆炸的時代,工程科學的基本原理、工程技術的核心知識、工程前沿知識是工程技術人員專業知識的重心。
以數學、物理、化學為代表的基礎科學知識是工程學科的基礎;信息化時代,信息技術知識是工程學科的重要基礎。特別是數學,一些學者將數學看成是通往工程行業的敲門磚;數學經常被視為有利的終極解決辦法[7]。美國將科學、技術、工程、數學(Scinece,Technology,Engineering,Mathematics,以下簡稱STEM)教育上升為國家安全戰略層面,認為“數學和科學教育是美國取得未來競爭力的關鍵”[8]。為此,美國工程院提出《K-12教育中的工程教育:了解現狀和改進前景》,展示了美國從幼兒教育和中小學教育中推廣STEM教育的現狀,強調工程教育與科學、技術和數學發生相互作用。此后,該國出臺一系列措施加強K-12到高等教育的STEM教育。有80年歷史的美國工程技術認證委員會最新頒布的《2012~2013年度認證性工程教育計劃標準》(以下簡稱《2012~2013標準》)的通用標準對工程專業學生提出9項能力要求,其中第一項是數學、自然科學和工程學知識的應用能力[9](p5),內含對數學和自然科學等知識的要求。美國著名的波音公司對工程師的理想特質提出了一些要求,其中第一條就是能很好地理解工程科學基礎(數學、統計學、物理和生命科學、信息技術)[10]。
相關學科知識既包括自然科學的其他相關知識,也包括經濟、管理、法律、倫理、環境等方面的管理及人文社會科學知識。綜合性是工程的基本特征之一,工程是受控制的設計,受技術、經濟、商務、政治、社會、倫理等控制[5](P7),因而未來工程師必須了解相關學科的知識,以便應對日益復雜多變的工程環境。
(二)以工程實踐能力和創新能力為核心,以溝通交流能力、終身學習能力為支撐的能力素質體系
工程的靈魂是實踐,實踐性是工程的本質特征,因此工程實踐能力是當前及未來工程人才能力的核心。工程實踐能力主要包括:一是從專業角度運用相關知識和技術分析、解決工程問題的能力。2007年英國皇家工程院《培養21世紀的工程師》的報告,認為目前工程事務要求在技術理解和技能應用兩大領域內具備相應能力和特性的工程師,這些能力就包括在實踐中應用理論的能力。英國工業界把能將理論知識應用到解決工業問題的能力作為評價新進員工的簡單而又最為需要的特性[11]。美國《2012~2013標準》9項能力要求中有4項與此相關,他們分別是:數學、自然科學和工程學知識的應用能力;制定實驗方案、進行實驗、分析和解釋數據的能力;對工程問題進行識別、建模及求解的能力;在工程實踐中運用各種技術、技能和現代工程工具的能力[9](P5)。二是設計、開發能力。主要體現為解決某一工程問題設計系統、零件或過程的能力,能夠勝任一個具體的挑戰和實現一個工程實踐目標。美國《2020年的工程師》、《2012-2013標準》都將工程設計能力作為工程師能力的重要組成,如《2012~2013標準》提到的9條能力的第三條即為“設計一個系統、一個部件或一個過程的能力,從而達到在現實特定環境下如經濟、環境、社會、政治、倫理、健康與安全、可制造性及可持續性等領域的預期要求”[9](P5)。三是工程決策能力。工程決策能力是工程師在有限的資源條件下進行方案設計和產品風險分析的能力。它常常涉及客觀的技術問題并延伸到主觀的倫理范疇,不僅依賴純粹的邏輯或推理,同時還和情感、信念、價值觀等相關,具有獨特的價值取向和管理特征。
工程實踐能力不是一種單一的行動能力,而是一種綜合性行動能力,至少涵蓋規范、技術和意義三維[12],從而使工程實踐活動不僅合法、有效而且具有意義。
工程是人類創造的產物,工程的詞根是拉丁文ingeniare,原意就是發明。設計和創造解決方案是工程的核心。美國工程院2008年發表了《對話變革:促進公眾對工程的了解》。該聲明將工程描述為一種內在創造性,關注人類福祉以及滿足情感上的需求,認為沒有一個職業像工程一樣能解放創新精神[13]。美國《2020年的工程師》亦將創新能力作為未來工程師的關鍵素質之一,認為“實踐的創造性”、“創造力”是未來工程師成功的關鍵要素[5](P55)。
工程師需要在政府、企業、顧主、公眾等利益相關者之間進行工作。在新世紀,與工程密切相關的利益代表將越來越包含跨學科團隊、全球性的不同類型的團隊成員和世界性的顧客群等[5](P55)。因此工程師的溝通交流能力顯得非常必要。溝通交流能力主要包括聽、說、看、寫(包括使用機器的寫)等能力,能有效傾聽并準確理解別人的思想和表達自己的思想。未來工程實踐面臨科技、社會、全球化和專業等方面的挑戰,工程實踐背景越來越復雜、多變、多樣,“技術的快速變化和工程師的職業軌跡多向性”[5](P56),要求適應未來需要的工程師具有強烈的求知欲和貫穿于一生的持續不斷的終身學習能力。學習的范圍既包括工程領域的,也包括非工程領域的,如商務、政治、經濟、文化、倫理等。美國《2020年的工程師》中指出未來工程師的關鍵素質,9條中就有四條與溝通交流能力和終身學習能力相關:“交流與團隊技能”、“商業和管理技能”、“領導能力”、“終身學習者”[5](P53-56)。《2012~2013標準》中9條能力要求,有三條“在多學科團隊中發揮作用的能力”、“有效的人際交流能力”、“對終身學習的正確認識和學習能力”[9]與此相關。美國波音公司認為工程師的理想特質共10條,其中“良好的交流能力”、“適應性即適應快速或重大變化的能力和自信”、“求知欲和終身學習”、“深刻理解團隊合作的重要性”[10]等與此相關。因此,適應未來發展的工程技術人才需要良好的溝通交流能力和終身學習能力。
(三)以工程倫理責任為核心,以合作精神和愛國情懷為支撐的德行素質體系
工程活動是復雜的社會實踐活動,從關注單一的生產、生活到關注生命、生態。在工程的設計、決策、實施、運行和管理中,除了涉及不同學科知識、不同技術的結合外,不同利益群體的參與,以及利益、成本、風險的分配使工程活動無不滲透著倫理因素的價值取向。在某個產品的整個生命周期中,從新產品設計、生產、制造、成品使用,一直到產品的報廢,整個過程都蘊涵著道德問題和倫理性質問題[14]。“世界上不可能存在‘與倫理無關的’工程”。[15]。因此,世界各國工程師協會都將公眾的安全、健康和福祉放在首要地位。早在1974年,美國工程師職業發展理事會章程就規定“工程師在履行他們的職責時,應當將公眾的安全、健康和福祉放在首要地位。”[16]德國工程師倫理準則中也有相似的內容:工程師應對行為所導致的對工程團體、政治和社會組織、雇主、客戶以及技術的使用者產生的影響負責;人類的權利高于技術的實施和利用;公眾的福祉高于個人的利益;安全性和保險性高于技術方法的功能性和利潤性[17]。
人是有責任的主體,“責任就是我們成其為人的和高尚者的基石”[18]。責任的存在有三個條件:責任的最一般、最首要的條件是因果力,即我們的行為都會對世界造成影響;其次,這些行為都受行為者控制;第三,在一定程度上他能預見后果[19]。作為掌握現代科學技術的專業性極強的工程師必須對他可預見或不可預見的行為后果負責,不僅對雇主負責,還要對其他利益相關者負責;不僅對利益相關者負責,而且對人與人、人與社會、人與自然的和諧共處負責;不僅對現在的行為負責,而且對未來的可持續發展負責。“工程師必須在履行其職業責任時將公眾的安全、健康與福祉放在首位。”[20]只有有了這種責任意識,才有可能掌握工程倫理規范,培養履行責任的能力,并進行正確的工程決策。
適應未來發展的工程師除了倫理責任外,還必須有良好的合作精神與愛國情懷。工程是一項復雜的團隊活動,良好的合作精神是良好的溝通和交流的前提,也是團隊正常運行的基礎。愛國情懷在今天的全球化浪潮別是資源日趨緊張、競爭日趨激烈的背景下,日益顯示其重要性。現代科學技術本身并無善惡之別,也可以沒有國界,但掌握科學技術的工程技術人員有國別之分,工程活動有不同的價值取向,因此,工程師的活動要特別關注國家和國民的利益與安全。
以上論述的未來工程技術人才的應然素質結構,對我們當前高等工程教育有諸多啟示。高等工程教育仍然應該堅持專業知識的導向,以培養專業化程度高的工程師為目標;工程人才培養過程應體現適切性、綜合性、實踐性[21];專業實踐的教學應該成為工程教學的重心,實驗經驗、工程實踐、創造性應用[9](P4)是培養學生工程實踐能力的有效三環;應著力加強大學生的工程倫理教育。
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PANG Qing-shan