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眾所周知,小學語文教學如何能改變傳統(tǒng)的以教師為中心的教學模式,建構(gòu)一種既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用又能充分體現(xiàn)學生認知主體作用的新型教學模式,并在此基礎(chǔ)上逐步實現(xiàn)教學內(nèi)容、教學手段和教學方法的全面改革已成為目前教學改革的一個重要課題。
那么如何有機的將現(xiàn)代教學技術(shù)與語文教學結(jié)合起來呢?經(jīng)過多年的語文教學實踐以及對計算機多媒體運用的逐步掌握,我認為應(yīng)從以下幾方面入手:
一、教育思想與教育手段相結(jié)合
學習是獲取知識的過程。建構(gòu)主義認為,知識不是通過教師傳授得到,而是學習者在一定的情境即社會文化背景下,借助其他人(包括教師和學習伙伴)的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構(gòu)的方式而獲得。
現(xiàn)代教育技術(shù)是以現(xiàn)代教育理論為基礎(chǔ)的,現(xiàn)代教育理論要求必須充分發(fā)揮學生的學習主體作用,教育技術(shù)的運用,要能激發(fā)學生的學習興趣,要努力創(chuàng)造學習者可參與的環(huán)境,使傳授知識和發(fā)展智能與素質(zhì)培養(yǎng)統(tǒng)一起來。但有一些教師認為只要教育手段先進了,教育思想便先進。于是在計算機輔助教學這一現(xiàn)代教育的外衣內(nèi),進行著傳統(tǒng)教學模式的翻版,教師依然是講解的中心,學生依然是被動的接受者,灌輸、填鴨之風依然我行我素。多媒體軟件大多只是一種形式、擺設(shè),對理解、感受教學內(nèi)容有沒幫助、有多少幫助?甚至形同虛設(shè)都沒有關(guān)系,只是為用而用。只要上課用了就是運用了多媒體教學。
在現(xiàn)代化的教學手段下,將多媒體教學滲入到每個教學點,把傳統(tǒng)的"以教為主"變?yōu)?以學為主",學生真正成為學習的主人,讓"協(xié)作式"學習存在于教師、學生之間,創(chuàng)造更高效、更多元化的教學模式才是現(xiàn)代化教育的最終目的。所以,改變思想觀念是關(guān)鍵。
二、教學媒體與教師教學相結(jié)合
現(xiàn)代教育理論下教學媒體的性質(zhì)已經(jīng)發(fā)生的根本的轉(zhuǎn)變。現(xiàn)代教育理論要求要注重對學生認知方法的培養(yǎng),教育技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)能引導(dǎo)學生通過發(fā)現(xiàn)、探究的途徑獲取知識。也就是說,多媒體輔助教學集圖、文、聲、動畫于一體,并具有人機對話功能,具有傳統(tǒng)的各種電教媒體無法比擬的優(yōu)勢。應(yīng)該是學生進行發(fā)現(xiàn)、探究、接受新信息并最終掌握知識形成能力的工具,是學生學習的幫手,而不再是教師講解演示的工具。
既強調(diào)學習者的認知主體作用,又不忽視教師的主導(dǎo)作用,教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進者,而不是知識的提供者與灌輸者。學生是信息加工的主體、是意義的主動建構(gòu)者,而不是知識的被動接受者和被灌輸?shù)膶ο?。在講解抽象的理論時,要實現(xiàn)很好的多媒體創(chuàng)意不是一件很容易的事情。它要為幫助學生理解知識,由直觀思維向抽象思維發(fā)展服務(wù)的,但直觀是手段而不是目的,不能為片面追求直觀而忽視了對學生抽象思維能力的培養(yǎng),不要為了展示多媒體動畫的功能而把課上或電視動畫觀賞課。這樣就有必要多研究其他藝術(shù),如廣告藝術(shù)等,借鑒它們的手段和方法,如用最短的時間、最簡單的畫面突出一個主題,說明一個問題。豐富和擴展自己的創(chuàng)意,如用圖形演變的形式,來強調(diào)與突出一個事件,說明概念的形成和變化等,這些都可在PowerPoint上穿插應(yīng)用動畫、循環(huán)放映、插入、超級鏈接等手段來實現(xiàn)。
三、教學設(shè)計與教學軟件相結(jié)合
教育心理學家研究指出:多種感官并用學習效率最高,視聽并用的理解記憶率,遠遠大于光看、光聽的記憶率。多媒體課件在教學中,既可以用于課堂教學,也可以用于課外輔導(dǎo),它所顯示出的巨大優(yōu)勢往往令常規(guī)教學望塵莫及。和傳統(tǒng)教學模式相比,多媒體輔助教學有著明顯的優(yōu)點:計算機輔助教學能節(jié)省學習時間、提高學習速度、提高教學效率;能增強理解和保持;能激發(fā)學習動機、可以做到因材施教,提高學生學習的主動性、積極性,有利于發(fā)展學生的智能等。
但現(xiàn)在有些所謂的多媒體課件,只是簡單的文字加圖片,充其量也只能說是計算機操控下的投影,實際上只是起到幻燈機的作用,造成大量資源浪費。多媒體成了名副其實的花架子。此外,國內(nèi)的多媒體教育軟件市場上大多數(shù)課堂教學軟件不開放、不靈活,因此,在教學中完全地靠"拿來主義"不能很好地為教學服務(wù),更不能滿足教師對個性化教學的需求。所以,在新的教學模式及現(xiàn)代化的教學手段下,每位教師都應(yīng)積極投身到多媒體課件的開發(fā)和應(yīng)用中來,根據(jù)教學的要求和內(nèi)容以及學生的認知心理,合理的、巧妙的設(shè)計軟件,努力地轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學觀念和教學模式。
四、教學環(huán)境與媒體輔助相結(jié)合
目前,即使條件相對較好的學校,計算機大多用來教學生計算機知識和操作技能。用在計算機輔助教學上的時間較少。這意味著學校仍然把計算機作為一個獨特的對象對待,還沒有將計算機有機地結(jié)合到日常各科教學之中。
多媒體技術(shù)在教學中的應(yīng)用離不開各種多媒體教學環(huán)境。即使到了信息技術(shù)充分發(fā)達的將來,課堂仍然是學校進行知識傳授的重要場所。用現(xiàn)代的計算機多媒體技術(shù)來裝備教室,可以加強課堂集體化教學的優(yōu)勢,克服傳統(tǒng)課堂教學的局限,從而把課堂教學水平提高到一個新的高度。在課堂教學中,要擺脫教師‘‘一廂情愿’’以自我為中心的教學模式,除了積極引導(dǎo)學生進行討論外,還應(yīng)實時地對學生的討論結(jié)果進行反饋,體現(xiàn)計算機的交互性。通過粉筆在黑板上書寫文字可以輕易地實現(xiàn)反饋,但這無疑是一種十分呆板的形式,同時很耽誤時間,用多媒體進行創(chuàng)意,這種反饋就將變得十分生動有趣。如在分析討論問題時,學生往往會有不同的思路,從而形成不同的答案。這時,學生只要說出其中的任何一種想法,教師只要在畫面的相應(yīng)區(qū)域內(nèi)進行點擊,學生的那種解法就會立刻在畫面上出現(xiàn),使學生增強視覺上的感受,仿佛這一答案就是他們自己從電腦中呼之而出的,提高了學習的興趣,還可以利用人機對話的形式,形成師生互動、生生互動,讓學生通過網(wǎng)絡(luò)互相交流,取長補短,豐富思想潛移默化地提高。不僅大大增加了反應(yīng)的速度,還節(jié)省了寶貴的課堂時間。
五、學生視聽與想象、朗讀相結(jié)合
論文摘要:介紹了濟源市核桃低效園綜合改造技術(shù),包括實生樹或劣種樹高接換優(yōu)、放任核桃樹的改造以及加強核桃園管理等內(nèi)容,以期為當?shù)睾颂覉@的高產(chǎn)高效提供參考。
濟源市位于河南省西北部的太行山南麓,山區(qū)、丘陵區(qū)面積占88%,自2000年實行退耕還林工程以來,共退耕還林9333.3hm2,其中栽植核桃3600.0hm2。由于良種核桃苗緊缺,栽植了部分實生核桃樹及部分品種不對路的核桃樹,致使核桃園產(chǎn)量低、品質(zhì)差、總體效益甚微,農(nóng)民的積極性受到極大的損傷。為此,筆者開展了核桃低效園綜合改造技術(shù),取得了明顯成效,最高收益達64275元/hm2?,F(xiàn)將有關(guān)技術(shù)介紹如下。
1實生樹或劣種樹高接換優(yōu)
1.1高接換優(yōu)園確定
選擇立地條件好、土層深厚、樹勢生長旺盛、無病蟲害、樹齡3~15年的實生或劣種樹。對于立地條件較差、樹勢較弱的實生樹或劣種樹,先擴穴改土,加厚土層,增施有機肥,樹勢由弱轉(zhuǎn)強后再進行改接;否則在改接后由于產(chǎn)量提高較快,營養(yǎng)跟不上,導(dǎo)致樹勢早衰或死亡。對于過密的核桃園,可以進行隔株改接,未改接的樹,待高接樹成活后予以間伐,利用早實品種改接留450~600株/hm2為宜,晚實品種保留225~300株/hm2較好。
1.2品種選擇
選擇在當?shù)卦囋员憩F(xiàn)優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、抗性強的品種,如綠波、中林5號、薄豐、香玲,各品種間可互為授粉。高接時不同品種分行安排或按比例呈帶狀或交叉狀配置,以提高授粉能力。
1.3高接方法
1.3.1嫩枝芽接換種。①早春修剪截枝。萌芽前,對計劃采用芽接換優(yōu)的核桃園,可先行粗略修剪,選留3~5個方向、位置較適宜,直徑10cm以下的主枝作為骨干枝,去掉無用的交叉大枝、重疊枝、密擠枝、病蟲枝,同時注意平衡樹勢,樹冠上部擋光的大枝、枝要適當疏除。對主干上的輔養(yǎng)枝或骨干枝上的側(cè)枝在距主干或骨干枝5~10cm處截枝,促發(fā)新梢。主干或骨干枝上有較長光禿帶,可通過刻、鋸等造傷,促使隱芽萌發(fā)新梢,便于嫁接。當新梢長到10~15cm時,每個截留枝上選取1~2個健壯新梢,其余全部抹除。②適時嫁接。當嫁接枝上新梢長到60cm以上,基部基本木質(zhì)化時,即可進行芽接,以5月下旬至6月下旬嫁接為宜。芽接的接穗在優(yōu)質(zhì)健壯的良種母樹上采取,剪下的接穗要立即去掉復(fù)葉,保濕貯存,運到目的地陰涼處備用。芽接采用大方塊芽接法。芽接好后,在砧木接口上留2片復(fù)葉剪砧,促接芽萌發(fā),并及時抹去砧木上的萌蘗。
1.3.2多頭枝接改優(yōu)。①枝接部位選擇。萌芽前,選留3~5個方向、位置較適宜,直徑在10cm以下的主枝和直徑3~5cm的側(cè)枝,在距主干或主枝15~20cm處截去,鋸口保持平滑。②枝接時期與方法。嫁接時期以萌芽期至展葉期最佳。嫁接方法采用多頭插皮舌接法。一般在秋末冬初選擇母樹上髓芯小、芽子飽滿、生長健壯的當年生發(fā)育枝作接穗,冷藏或埋在濕砂中備用。嫁接前把接穗剪成15~20cm枝段,在95~100℃石蠟中速蘸進行蠟封。同時在砧木基部間隔5cm用鋸鋸2刀,深達木質(zhì)部,進行放水處理。
1.4接后管理
改造樹根系發(fā)達,樹體長勢旺,嫁接成活的新梢生長量大,需及時除萌、解綁,新梢長到50cm左右時,要綁縛支柱,以防風折。春季枝接成活后,特別注意分3次放風,切忌放風過猛影響成活率。接后要注重肥水管理,接穗萌芽后,結(jié)合澆水追施尿素0.5kg/株;6~7月根據(jù)不同枝的位置,選留好主枝,對留作側(cè)枝的,可摘心促使分枝,增加枝量,同時去除雜亂枝,保持良好骨架。
2放任核桃樹的改造
2.1放任生長樹的特點
大枝過多,層次不清,結(jié)果部位外移,內(nèi)膛空虛,病蟲害嚴重,樹勢衰弱,坐果率低,落花、落果嚴重,產(chǎn)量低且隔年結(jié)果現(xiàn)象嚴重。
2.2放任樹改造修剪的方法
2.2.1調(diào)整樹形。根據(jù)放任樹的樹形、樹齡和大枝分布情況,確定適宜改造的樹形。先疏除過多的大枝,改善通風透光條件,然后調(diào)整結(jié)果枝組,使各枝組交錯排列,互不影響。對內(nèi)膛萌發(fā)的徒長枝,采取先放后縮或先截后放的方法,經(jīng)2~3年培養(yǎng)成健壯的結(jié)果枝組。在去大枝的同時,對枝要適當疏間,以疏外養(yǎng)內(nèi),疏前促后,使整個樹體上小下大,外疏里密。樹形改造1~2年完成。2.2.2平衡樹勢。樹體結(jié)構(gòu)調(diào)整完成后,要進一步調(diào)整結(jié)果母枝與營養(yǎng)枝的比例,約為3∶1,對過多的結(jié)果母枝可根據(jù)空間去弱留強,充分利用空間。在枝組內(nèi)調(diào)整結(jié)果母枝留量的同時,應(yīng)預(yù)留1/3左右交替結(jié)果的結(jié)果母枝;對冗長的細弱枝、下垂枝,以三抬一或五抬二的方法進行適度回縮,抬高角度,增強長勢。對于較旺的壯齡樹,大枝應(yīng)分年疏除,以穩(wěn)定整個樹體生長與結(jié)果的平衡。
3加強核桃園管理
3.1深翻擴樹盤
于每年秋末春初,在核桃樹周圍進行深翻擴樹盤,深度為20~40cm。山地核桃園還可通過客土來增加土層厚度,為以后豐產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
3.2施肥灌水
3.2.1施肥。①基肥。在采收后到落葉前施入最好,常與樹盤深翻同時進行,肥料以優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥為主,每株成樹每年放射狀施入農(nóng)家肥100~150kg。②追肥。一般在開花前、幼果膨大和果實硬核3個時期追肥,前期以氮肥為主;后期氮磷鉀三要素配合施用。一般每株每次分別追施尿素1kg、磷肥1.5kg。③葉面噴肥。噴肥時期在開花期、新梢速長期、花芽分化期及采收后進行,常用的噴肥種類為0.1%~0.2%的硼酸、0.3%的尿素和0.3%的磷酸二氫鉀。
3.2.2灌溉。每次施肥后,應(yīng)及時進行灌溉。8月中旬秋梢停長前要注意控水,以控制新梢后期生長,使枝條組織充實。初冬灌好封凍水。
3.3搞好花果管理
3.3.1疏雄。衰弱樹雄花較多,疏除全樹雄花芽的90%,使雌花序與雄花序比例達1∶30~60。
3.3.2輔助授粉。提前采集雄花粉,在雌花的盛花期,雌花柱頭開裂并呈倒八字形,柱頭羽狀突起分泌大量黏液時,集中人工授粉,將花粉配成花粉、蔗糖、水比例為1∶50∶3000的營養(yǎng)液,在上午9~10時或下午3~4時進行噴霧授粉,可促進花粉發(fā)芽和受精,提高坐果率。
參考文獻
煙塔合一是發(fā)電之后產(chǎn)生的廢煙氣經(jīng)脫硫之后,再被冷卻塔加熱后排入大氣進行降解一種排煙技術(shù)。也是一個新新的技術(shù),是集煙囪與冷卻踏多種特點,較大的提高了人力和物力的利用,還降低了經(jīng)濟成本,提高了排煙效率。其應(yīng)用的前景受到研究人員的關(guān)注。本文在查閱大量中外科技文獻資料基礎(chǔ)上就煙塔合一原理簡單介紹,對煙塔合一技術(shù)環(huán)保優(yōu)勢,技術(shù)特點,進行了分析;根據(jù)我國國情現(xiàn)狀預(yù)測煙塔合一技術(shù)應(yīng)用前景,并提出相應(yīng)策略。
關(guān)鍵詞:煙塔合一,應(yīng)用前景,環(huán)保優(yōu)勢,技術(shù)特點,對策
一、前言
由于全球二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等等主要大氣污染物的排放,造成建筑、生物、人類被因大氣污染造成的酸雨損害。隨著科技的更新人類生產(chǎn)力的不斷提高,使得工業(yè)、人類的社會活動等等,向大氣的排放的污染氣體與日俱增。面對環(huán)境的惡化和全球大氣的氣溫的日益變暖,人類對環(huán)境的日益重視。而來自發(fā)電廠排出的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等占的比例很大。為了減少環(huán)境污染,減少對環(huán)境的損害和提高廢氣、煙氣的排放效率,科學界出現(xiàn)了一些實用技術(shù)。煙塔合一技術(shù)就是一種較成功的技術(shù)?!盁熕弦弧奔夹g(shù),即取消火電廠中的煙囪,將鍋爐經(jīng)除塵脫硫后排出的煙氣,經(jīng)自然通風冷卻塔排放到大氣中。此項技術(shù)首先在德國使用,從2O世紀7O年代開始,已有了多座大型火電廠采用[1]。
隨著環(huán)保事業(yè)的發(fā)展,火電廠、工廠的煙囪已經(jīng)不單純是一個排煙裝置,而發(fā)展成為控制大氣污染保護環(huán)境的一個設(shè)備[2]。它也是減少環(huán)境污染的一個方面。煙塔合一技術(shù)是利用冷卻塔巨大的熱濕空氣對脫硫后的凈煙氣形成一個環(huán)狀氣幕,對脫硫后凈煙氣形成包裹和抬升,增加煙氣的抬升高度,從而促進煙氣中污染物的擴散[3]。進而提高排煙效率,減少環(huán)境污染。
煙塔合一技術(shù)是一個集經(jīng)濟和環(huán)保一身的技術(shù)在國外應(yīng)用相當廣泛,例如德國:脫硫后的煙氣經(jīng)冷卻塔排放技術(shù)(簡稱煙塔合一技術(shù))在德國運用比較成熟,據(jù)德國能源技術(shù)公司(GEA)介紹,RWE、VEGA、Saabergwerke及VEW電力公司均實施了煙塔合一工程[4]。對于煙氣的排放受到了各國的重視,既煙塔合一技術(shù)發(fā)展較快。
二、煙塔合一技術(shù)發(fā)展情況
煙塔合一技術(shù)在國外從20世紀70年代就開始研究,通過不斷的試驗、研究、分析和改進,技術(shù)已日趨成熟,其中以德國的SHU公司和比利時的Hmaon-Sobelco公司為代表。在德國新建火電廠中,已經(jīng)廣泛地利用冷卻塔排放脫硫煙氣,成為沒有煙囪的火電廠[5]。
煙塔合一技術(shù)分兩種:
外置式
把脫硫裝置安裝在冷卻塔外,脫硫后的潔凈煙氣引入冷卻塔內(nèi)排放。脫硫裝置安裝在冷卻塔外,凈煙氣直接引到冷卻塔噴淋層的上部,通過安裝在塔內(nèi)的除霧器除霧后均勻排放,與冷卻水不接觸。國外早期當脫硫系統(tǒng)運行故障時,由于原煙氣的溫度和二氧化硫的含量相對較高,不適于通過冷卻塔排放,需經(jīng)干式煙囪排放。目前由于脫硫裝置運行穩(wěn)定,冷卻塔外一般不設(shè)旁路煙囪。
內(nèi)置式
近幾年國外的煙塔合一技術(shù)進一步發(fā)展,開始趨向?qū)⒚摿蜓b置布置在冷卻塔里面。使布置更加緊湊,節(jié)省用地。其脫硫后的煙氣直接從冷卻塔頂部排放。由于省去了煙囪、煙氣熱交換器,減少了用地,可大大降低初投資,并節(jié)約運行和維護費用[6]。
西方發(fā)達國家自19世紀70年代末到80年代末,相繼在燃煤電廠采用煙氣脫硫裝置。其中大部分脫硫裝置都為濕法脫硫工藝。濕法脫硫技術(shù)的發(fā)展和日臻成熟,但還是存在脫硫后煙氣從煙囪排放的一些困難。煙氣經(jīng)石灰石(濕法)脫硫后,煙溫一般在50℃左右,50℃的煙氣與室外空氣密度差甚小,再考慮到煙囪壁散熱導(dǎo)致的煙氣溫降(煙囪非雙曲線形),其流動特性不及冷卻塔,加上氣候變化的影響,至使經(jīng)脫硫后50℃的煙氣通過煙囪排放存在著困難。因此,不得不對50℃的煙氣進行加熱,這樣勢必導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜,初投資及運行費用增加。
因此煙塔合一技術(shù)應(yīng)運而生,并獲得了應(yīng)用。近年來,在德國新建的閉式循環(huán)的發(fā)電廠,無論大小,幾乎都看不見代表發(fā)電廠的煙囪,取而代之的都是用冷卻塔將脫硫后的煙氣排放到大氣中去[7]。德國的風調(diào)技術(shù)實驗在德國的大學中完成標志著煙塔合一技術(shù)的進步[8]。德國在煙塔技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位,德國的伍伯托大學曾經(jīng)舉辦關(guān)于煙塔合一的技術(shù)研討會[9]。
冷卻塔具有一定高度,比煙囪的表面積大許多,有些國外專家研究煙塔的太陽能發(fā)電,煙塔合一之后有比較大的表面積。通過附著太陽能發(fā)電板,所以煙塔合一和太陽能發(fā)電結(jié)合了起來,不但使環(huán)境污染減少而且使得能量的利用率提高了[10]。因為煙囪和冷卻塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計對煙氣的排放有著重要意義,國外目前研究的緊張結(jié)構(gòu),雙曲線結(jié)構(gòu),已經(jīng)在實驗階段[11]。
國外研究情況表明煙塔合一技術(shù)的利用是因為能夠取得較好的經(jīng)濟效益而大量推廣,德國帥先從20世紀70年代就開始了煙塔合一的技術(shù)研發(fā),目前德國是無煙囪電廠最多的一個國家之一[12]。
我國的經(jīng)濟較為落后,目前對環(huán)境的污染造成的危害認識程度不夠,但隨著經(jīng)濟的不斷增長,國民素質(zhì)的提高,環(huán)保意識的增強,我國的脫硫和煙塔技術(shù)研究與國外先進水平存在一定差距。
20世紀90年代后期,我國電力市場的增長日益加大。煙氣排放的標準日漸嚴格,我國的煙塔合一技術(shù)在一些電廠有了具體應(yīng)用。位于首都近郊的華能北京熱電廠,裝機容量84.5萬kW。2006年12月,隨著4號脫硫系統(tǒng)完成168小時試運,華能北京熱電廠4臺機組脫硫系統(tǒng)和煙塔合一工程全部投入運行,成為我國首個可取消煙囪的火電廠[13]。煙塔合一工程的建成標志著我國煙塔合一技術(shù)的里程碑,也是亞洲第一個出現(xiàn)了沒有煙囪的火電廠。
相繼大唐發(fā)電集團的哈爾濱第一熱電廠采用煙塔合一技術(shù)脫硫脫硝[14],國化三河發(fā)電廠二期擴建也采用了煙塔合一技術(shù),大唐國際錦州熱電廠采用煙塔合一技術(shù)等等。專家認為采用煙塔合一技術(shù)后脫硫系統(tǒng)將大為簡化,不僅可節(jié)約建設(shè)用地、節(jié)省工程投資,而且可大大降低脫硫系統(tǒng)排煙阻力、從而明顯減少脫硫電耗和運行費用[15]。
隨著我國工業(yè)的發(fā)展,經(jīng)濟實力的增長,環(huán)保問題日益重視。在不久的將來,煙塔合一技術(shù)會得到廣泛應(yīng)用。煙塔合一技術(shù)有待推廣,發(fā)展前景很大。
三、總結(jié)
由于全世界的經(jīng)濟進程的推進,工業(yè)發(fā)展的速度不斷加快,用電量的迅速上升,以及我國電力市場的不斷增長,隨著我國國民素質(zhì)的提高,對發(fā)展電力的同時也對環(huán)境保護認識不斷加深。電廠煙氣的排放對環(huán)境保護有著重要意義,其中的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物的排放對于動植物,大氣及地下水和人類的危害又不容忽視。所以煙塔合一技術(shù)對環(huán)境問題應(yīng)用意義重大,根據(jù)我國現(xiàn)狀煙塔合一技術(shù)在我國的應(yīng)用,是適合我國國情和相應(yīng)政策。
五、參考文獻
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幾何畫板在幾何知識的教學中同樣有著非常好的應(yīng)用.幾何畫板不僅能夠清晰地呈現(xiàn)各種幾何圖形,而且應(yīng)用起來十分靈活,教師可以隨時改變圖象以及圖形中幾何體的位置關(guān)系,進而引導(dǎo)學生進一步進行思考.幾何畫板和常規(guī)的多媒體教具有著一些本質(zhì)差異.多媒體課件一般設(shè)計完成后就不能再變更,幾何畫板則不一樣,教師可以依據(jù)具體的教學情況、學生的思維以及知識的發(fā)散等靈活地進行圖形的變換.這不僅能夠豐富課堂教學,也能夠促進學生對于幾何知識有更為深入的理解與更加靈活的應(yīng)用實踐.例如,在講“勾股定理”時,教學的難點就在于證明勾股定理.教師可以應(yīng)用幾何畫板,引入“勾三股四弦五”的計算方法,在黑板上直接畫出三個正方形,讓學生探究這三個正方形的關(guān)系,在引導(dǎo)學生判斷正方形面積的大小過程中,進一步讓學生理解三角形三邊之間的關(guān)系.在幾何畫板作圖的過程中,充分發(fā)揮了“度量面積”的功能.通過計算正方形的面積,教師可以驗證勾股定理的準確性,并利用趙爽弦圖,引導(dǎo)學生加以推算證明.這些都體現(xiàn)了幾何畫板在幾何知識教學中的優(yōu)越性,合理地利用幾何畫板對于課堂教學效率的提升同樣有著積極的推動作用.
二、在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用
在數(shù)學教學中,往往會涉及一些數(shù)據(jù)分析與處理的內(nèi)容.在這部分知識的教學中,幾何畫板同樣能夠起到很好的效用.數(shù)據(jù)的分析與處理能力是一種非常重要的數(shù)學素養(yǎng),這也是初中數(shù)學教學中需要培養(yǎng)學生具備的一種重要技能.不少學生在面對龐雜且無規(guī)律的數(shù)據(jù)時,都會覺得找不到頭緒,讓他們對這些數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析更是十分困難.有了幾何畫板后,能夠有效地給予學生引導(dǎo),尤其是利用“制表”功能,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的準確收集和有效統(tǒng)計,并且能迅速找出其中規(guī)律,這對于學生數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)與提升有很大的幫助.數(shù)學中有許多問題需要收集數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),學生通過工具測量獲得的數(shù)據(jù)不準確,借助幾何畫板則能夠準確地收集、統(tǒng)計數(shù)據(jù),從而迅速找出其中的規(guī)律所在.例如,在探索“三角形內(nèi)角和公式”時,讓學生畫任意的三角形,再進行測量、計算,由于量角器測量存在誤差,不一定能驗證定理,可以在學生探索后,再用幾何畫板產(chǎn)生隨機數(shù)據(jù)進行驗證.這個過程往往能夠幫學生較為準確地找出其中隱藏的一些規(guī)律,并且?guī)椭鷮W生更好地認識三角形內(nèi)角和的公式.這對于知識教學能夠起到積極的推動作用.
三、總結(jié)
計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)的相互融合是個比較大的課題,從提出之日起,各行各業(yè)都是非常矚目的一件事。該篇文章作者以全局的角度,獨到新穎的視角,詮釋了計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)互相融合的重要作用,與未來發(fā)展的趨勢,結(jié)合當前現(xiàn)狀對這兩種技術(shù)融合產(chǎn)生的問題進行分析,同一時間,對加速這兩種技術(shù)的相互融合提出了一些參考性的建議等。
一、機械電子技術(shù)概要
機械制造的相關(guān)行業(yè)當中普遍引入電子技術(shù)指的是在機械動力、信息處理、控制與主功能上引入現(xiàn)代化的電子技術(shù)。所以,機械電子技術(shù)我們也可以將它說成是把機械裝置、電子化技術(shù)與軟件等互相疊加組成系統(tǒng)的一類總稱。在我們國家現(xiàn)如今機械電子技術(shù)的發(fā)展過程當中,機械電子技術(shù)時至今日也已經(jīng)變成在體系上獨樹一幟的學科[1]。還有,伴隨現(xiàn)代化科學技術(shù)、電子、網(wǎng)絡(luò)、智能技術(shù)行業(yè)不斷發(fā)展與壯大,機械電子技術(shù)還會被賦上全新的內(nèi)容。但是它的基本特征我們可以這樣認為:機械電子技術(shù)以系統(tǒng)化的觀點為前提,將機械電子、微電子、自動控制、計算機、信息、傳感測控、信息變換、軟件編程與接口技術(shù)等全體技術(shù),憑借系統(tǒng)功能與優(yōu)化組織的目標,理性配置和布局各個單元,基于功能多、質(zhì)量高、可靠性高、能耗低的基礎(chǔ)上實現(xiàn)其特有功能的價值,并讓整個系統(tǒng)趨于優(yōu)化的工程技術(shù)統(tǒng)稱。基于這些內(nèi)容生成的系統(tǒng),則構(gòu)建成了一套機械電子技術(shù)的系統(tǒng)與相關(guān)產(chǎn)品。在現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中,基于社會對化工產(chǎn)品總的需求量,還有相關(guān)技術(shù)標準的要求,要求化工設(shè)備需要滿足相關(guān)生產(chǎn)工藝基本性能要求?;ぴO(shè)備各項性能均要靠機械電子技術(shù)輔助達標,設(shè)備機械電子技術(shù)滿足生產(chǎn)工藝的要求與否,是對化工產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量等的最好判別標準[2]。當代的機械電子技術(shù)可以說是以傳統(tǒng)化工技術(shù)為前提,進而再做總結(jié)和探究的,我們通過現(xiàn)如今化工生產(chǎn)的工藝需求,逐漸形成科學、客觀、具體的技術(shù)新類型,對于生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新具有歷史性的意義。
二、對計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)的融合認識和理解
兩種技術(shù)相互融合是社會經(jīng)濟演進與發(fā)展的過程,同時也是生產(chǎn)體制與生產(chǎn)方式創(chuàng)新的體現(xiàn)。對于現(xiàn)代社會下的中國來說,特殊發(fā)展模式與國情,要求我們把計算機技術(shù)同機械電子技術(shù)放到人類發(fā)展的歷史長河當中去把握。所以,要理解計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)融合必須首先理解機械電子技術(shù),要理解機械電子技術(shù)首先要理解計算機技術(shù)。計算機技術(shù)發(fā)展下的網(wǎng)絡(luò)社會是繼原始狩獵、工農(nóng)業(yè)社會后新的社會組織形式與發(fā)展新階段。計算機技術(shù)可以作為該社會經(jīng)濟主線來看,是網(wǎng)絡(luò)社會核心內(nèi)容,計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)融合是現(xiàn)今社會全人類所要面對的問題,而不單是相關(guān)工作者的使命。
三、機械電子技術(shù)與計算機技術(shù)的關(guān)系
機械電子的系統(tǒng)可以說是相當?shù)牟环€(wěn)定,導(dǎo)致了相關(guān)系統(tǒng)輸入和輸出關(guān)系處理上不是很容易。當代社會需求系統(tǒng)又是多種多樣的,需要同一系統(tǒng)能夠兼容并濟,能夠滿足多種要求。計算機系統(tǒng)在遇到需要信息處理的時候,存在一定不確定性與復(fù)雜性,因此以知識作為基準的計算機技術(shù)處理方式已經(jīng)開始受到人們的廣泛關(guān)注了。計算機技術(shù)組建系統(tǒng)所引用的方法當中,主要用到的為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊推理的系統(tǒng)。在對輸入與輸出關(guān)系進行處理的時候,這兩種方法既是互相聯(lián)系又是互朱小川西華大學四川成都610039相制約的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所采用的是分布方式,而模糊推理采用的是規(guī)則方式[3]。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)系統(tǒng)在進行輸入的時候因為各神經(jīng)元間存在固有聯(lián)系導(dǎo)致了計算量相對較大,模糊推理相關(guān)系統(tǒng)則正好相反。針對精度方面,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)系統(tǒng)精度高且曲面較為光滑,模糊推理相關(guān)系統(tǒng)精度低且曲面呈臺階狀分布。利用神經(jīng)模糊網(wǎng)絡(luò)相關(guān)系統(tǒng)將兩者功能最大限度融合與一處,使信息表達趨于合理化,表達空間也是最適合的。
四、計算機技術(shù)在機械電子技術(shù)中的應(yīng)用
機械電子技術(shù)因為它的不穩(wěn)定特性,致使數(shù)據(jù)輸出與輸入上發(fā)展的仍然比較遲緩,急需引用先進計算機技術(shù)促成工程的偉大變革。結(jié)合模糊推理與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)系統(tǒng),不僅提高了它的精密度,還確保機械電子技術(shù)未來向可持續(xù)的方向發(fā)展。模糊推理相關(guān)系統(tǒng)采取的是規(guī)則方式對信息進行保存處理,機械意義是非常深遠的,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)系統(tǒng)用分布方式保障了各神經(jīng)部件緊密連接,使計算量合理提升。結(jié)合這兩種方式,保障計算機技術(shù)發(fā)揮最大價值,最終實現(xiàn)了計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)的相互融合。
結(jié)語
現(xiàn)代化社會是一個集科技與經(jīng)濟為一體的時代,無論是任何技術(shù)都是需要在其應(yīng)用的過程當中,結(jié)合先進科學技術(shù)體系上的創(chuàng)新,進而推動各類型技術(shù)向全面創(chuàng)新的方向發(fā)展。談到機械電子技術(shù)創(chuàng)新,針對現(xiàn)代的機械設(shè)備在科學應(yīng)用和管理上的重要意義都是可見一般的,同一時間機械設(shè)備的應(yīng)用技術(shù)在科學創(chuàng)新方面也是具有歷史性意義的。
摘要:數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn),對于既有媒介的生存與發(fā)展造成了重大的沖擊。以互聯(lián)網(wǎng)與手機為骨干的新媒體正在迅速取代既有媒介的市場。面對沖擊,媒介經(jīng)營者亟思轉(zhuǎn)變,希望救亡圖存。媒介融合就是在這種背景下,應(yīng)運而生的思潮。不論媒介采取何種融合策略,其根本都是透過資源共享和節(jié)省成本的方式,來提振媒介的競爭力。這種思維固然能夠在節(jié)流上產(chǎn)生一定的功效,可是面對日益偏移的市場,卻沒有提出足夠積極的因應(yīng)之道。從事業(yè)經(jīng)營的層面來看,將媒介經(jīng)營提升到策略層面進行全面性的思考,應(yīng)該才是在認清未來市場變化的狀況下,提出有效因應(yīng)之道的方式。
數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)對于媒介生態(tài)的改變是明顯且巨大的;而且這項傳播革命仍然在迅速地推進與演化之中。面對數(shù)字技術(shù)的重大沖擊與快速擴展,既有媒介的經(jīng)營勢必遭受重大的挑戰(zhàn)。如何力挽狂瀾,自然是媒介經(jīng)營者必須積極面對的課題。媒介融合就是這種時空背景下的產(chǎn)物;強調(diào)的是透過不同的方式進行跨媒體的資源整合,以強化現(xiàn)有媒介的生存與競爭能力。這方面的思考與研究近年來成為媒介經(jīng)營的研究重點。
然而,不論以哪種方式進行融合,其主要訴求仍然在于資源效率的提升;(AndrewNachison,2001)而沒有對市場結(jié)構(gòu)的變化,作出太多的探索與因應(yīng)。這樣的取向是危險的,因為當市場結(jié)構(gòu)與市場邊界都已經(jīng)改變或重劃的時候,不根據(jù)現(xiàn)況進行策略調(diào)整,就直觀地將解決方案設(shè)定為資源效益的提升與費用的節(jié)省之上,就很可能會因為策略的偏差而陷入資源虛擲的窘境。因此,對于市場結(jié)構(gòu)的探索,及進行經(jīng)營策略的修訂,應(yīng)該是比資源整合更為優(yōu)先的議題。據(jù)此,媒介經(jīng)營的探索應(yīng)該以市場的改變?yōu)橛^察基礎(chǔ),以企業(yè)競爭力的提升為策略修改的方向,然后透過媒介融合作為績效提升的手段,才能真正為媒介經(jīng)營效益的提升作出實質(zhì)的貢獻。
從這個角度思索,在思索如何進行媒介融合之前,針對未來媒介經(jīng)營的探索至少應(yīng)該包含下列層面:(一)數(shù)字技術(shù)帶來的變化,(二)競爭層面與競爭對手的變化,(三)媒介經(jīng)營戰(zhàn)略的思考,(四)主要策略行動的建議。
一、數(shù)字技術(shù)帶來的變化
回顧媒介發(fā)展的歷史,不難發(fā)現(xiàn)媒介產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)變化,多與傳播科技的重大發(fā)明關(guān)系密切。具體言之,沒有印刷術(shù)(Printing)的成熟,紙質(zhì)媒介就無從產(chǎn)生;沒有菲林(Film)的問世,電影工業(yè)就無從發(fā)軔;沒有模擬(Analog)技術(shù)的發(fā)明,廣播與電視就無法成為現(xiàn)實。當然沒有數(shù)字技術(shù)(Digital)的誕生,互聯(lián)網(wǎng)也就無從著床與成長。(讓•諾埃爾,2007)不過,值得注意的是數(shù)字技術(shù)發(fā)明之前,每次傳播科技的變革雖然都會改變媒介生態(tài),并且重新劃分媒介市場,但是這些傳播技術(shù)各有其局限性,因此新生媒介無法完全取代既有媒介。正因為這樣,互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)之前,媒介產(chǎn)業(yè)的競爭基本上是同類媒介之間的捉對廝殺;即報紙與報紙競爭,廣播與廣播互比苗頭,電視與電視相互比拼。
這種因為技術(shù)壁壘而形成的市場區(qū)隔與競爭態(tài)勢,在數(shù)字技術(shù)發(fā)明之后,至少在理論上已經(jīng)發(fā)生了根本性的變化,主要原因是:
1、數(shù)字技術(shù)能夠?qū)⒏鞣N類型的傳播信息轉(zhuǎn)化成為統(tǒng)一的數(shù)字格式加以儲存與傳送(文字、圖片、影像、聲音),并且可以在同一接口上,還原為原本的信息格式,同時呈現(xiàn)給信息受眾;并且這種數(shù)字格式的信息可以長久保存于互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫之中,供全球網(wǎng)民隨時主動取閱、復(fù)制、收藏與轉(zhuǎn)發(fā)。
2、以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的個人計算機系統(tǒng),讓長期以來處于被動的信息受眾,具備了主動發(fā)送信息的能力。這種轉(zhuǎn)變讓長久以來,以專業(yè)人士為范圍的媒介競爭發(fā)生了改變。更具體說,在茫茫網(wǎng)海中的任何一個網(wǎng)民,都有可能因為散發(fā)了吸引受眾的信息,而迅速地成為廣受歡迎的信息來源,并且可能因此名利雙收。
3、數(shù)字技術(shù)帶來的設(shè)備變革,讓信息傳遞幾乎不用成本。盡管互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)與維持費用十分驚人,但是這筆費用卻是由網(wǎng)絡(luò)平臺的經(jīng)營者與全球網(wǎng)民共同分擔,因此任何信息的產(chǎn)制者都能夠以幾乎不花成本的方式進行信息傳遞。特別是互聯(lián)網(wǎng)提供的免費電子郵件功能,更是讓任何類型的信息產(chǎn)制者(包含:專業(yè)與業(yè)余,持續(xù)性與間歇性)都可以隨時主動出擊。(戴維•史陶,2004)這種改變打破了進入媒介產(chǎn)業(yè)的財務(wù)門坎,讓任何人都可以在互聯(lián)網(wǎng)上,建構(gòu)自己的媒介組織和受眾社群,因而對現(xiàn)有的各種專業(yè)性媒介造成了巨大的營運威脅。
4、數(shù)字技術(shù)帶來的信息爆炸,讓專業(yè)性媒介的重要性日益下降。專業(yè)性媒介是透過信息產(chǎn)制與遞送來賺取利潤的事業(yè)單位。為了創(chuàng)造信息的價值,專業(yè)媒介投入了巨大的人力、物力與財力,來搜集、撰寫與編制各種信息成為商品。但是,不論組織規(guī)模再大,資源再豐沛,都無法與廣大、匿名且充滿各種不同專業(yè)技能的網(wǎng)民相比,尤其網(wǎng)民并不是固定的職業(yè),而是各種社會專業(yè)人士的另一種身份。(翟本端,2001)尤有甚者,網(wǎng)民并不依靠產(chǎn)制與散播信息為生,且沒有必須產(chǎn)制信息的義務(wù),因此往往是在信息與他們的專業(yè)知識與技能極度相關(guān)的狀況下,才會主動出擊。盡管這種信息產(chǎn)制與發(fā)送方式在組織性與時效性上,仍難與專業(yè)媒業(yè)媲美,但是在信息的專業(yè)性上,有時比專業(yè)媒介所涵蓋的層面更廣,更深入,也更精確。
透過上述對于數(shù)字技術(shù)的研析,可以發(fā)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)的發(fā)明是對傳播設(shè)備,信息產(chǎn)制技術(shù)、信息發(fā)送方式及媒介經(jīng)營環(huán)境等層面,所同時發(fā)動的一場根本性的傳播革命;而這場革命牽動的層面不只是媒介組織的內(nèi)部變革,而是對媒介組織的存在方式所展開的一場嚴峻挑戰(zhàn)。
二、競爭層面與競爭對手的變化
雖然媒介在社會體系中,被賦予了許多不同的角色,但是純就經(jīng)營層面而言,媒介與其他產(chǎn)業(yè)相同,無法規(guī)避財務(wù)壓力的制約,因此開發(fā)與維持資金流的順暢自然是研究媒介經(jīng)營的首要議題。從營銷的角度來看,任何產(chǎn)品如果可以為組織帶來金流,就表示這項產(chǎn)品的質(zhì)量、功能與價值被市場所接受。相對于此,則表示不具備市場價值。(查爾斯史,2003)再從投資的角度來看,如果商品帶入的交易金額大于投入的資本,就表示有效投資。相對于此,則代表無效投資。在有效投資的狀況下,即使資源的使用較為浪費,充其量也只是收益的衰減而已。但是,在無效投資的狀況下,則無論資源被多么有效的整合與運用,也會因為沒有市場,而產(chǎn)生不了任何收益。(劉鳳鳴,2005)
現(xiàn)實的狀況當然比這個簡單的陳述復(fù)雜的多,因為同類商品的供貨商有許多,因此只有具備競爭力的廠商,才能因為獲得市場的支持而存續(xù)與發(fā)展;至于不具備價格、功能、品牌或質(zhì)量優(yōu)勢的供貨商,即便市場存在,也難免被淘汰的命運。這樣的邏輯固然更為周延,但是卻沒有將環(huán)境的變化納入考慮。在科技飛速發(fā)展的時代,市場不斷地被消滅與重生;市場的邊界也不斷地被爭奪與重劃,因此以既有產(chǎn)業(yè)邊界內(nèi)的對手為競爭對象的思維已經(jīng)不敷使用。事實上,現(xiàn)代科技的發(fā)展結(jié)果常常是創(chuàng)造一些新興產(chǎn)業(yè)的同時,也造成一些產(chǎn)業(yè)的衰敗。對于新興產(chǎn)業(yè)而言,規(guī)模再小也是生機無窮;但是就衰敗產(chǎn)業(yè)而言,則常常是大鯨魚跟小蝦米一起滅亡。(金偉燦,莫伯尼,2005)
為了提升競爭力的分析高度,競爭力大師麥可•波特(MichaelPorter)建構(gòu)了著名的五力分析模型。(麥可•波特,1998)他認為企業(yè)不但需要注意既有的競爭對手(existingcompetitors),更不可以忽略潛在進入者(potentialentrants)、替代者(substitutes)、供貨商(suppliers)和買主(buyers)的影響力。從麥可.波特的理論,可以很容易理解錄音機、八厘米攝影機、錄放機為何迅速消失。用相同的理論架構(gòu)來分析媒介產(chǎn)業(yè),也可以清楚地理解為何當互聯(lián)網(wǎng)用戶急遽上升的時候,各種既有媒介的經(jīng)營會壓力日重。
在五力分析模型的架構(gòu)之上,波特進一步為企業(yè)競爭力的提升提供了三種通用策略,分別是:全面成本領(lǐng)導(dǎo)策略(overallcostleadership)、差異化策略(differentiation)與焦點集中策略(focus)。全面成本領(lǐng)導(dǎo)策略的重點就是追求最低成本的策略。這個策略的核心與媒介融合的要義基本相同,都是透過資源整合與效益擴張的方式,來降低成本與提升企業(yè)的競爭能力。不過,全面成本領(lǐng)導(dǎo)策略往往是企業(yè)在遭遇市場滑落或是激烈的價格競爭時,才會實行的策略。差異化策略的重點在于利用各種方式,讓消費者感覺到產(chǎn)品與眾不同,因為無法接受替代品而對企業(yè)產(chǎn)生忠誠度,進而使得競爭力能夠提升。對于注重品牌策略的企業(yè)來說,差異化策略是他們的策略核心;其要意是透過展現(xiàn)各種層面(質(zhì)量、功能、質(zhì)感、知名度)的不同與卓越,來規(guī)避價格競爭的壓力。從營銷的角度來看,這個策略就是透過強化產(chǎn)品的附加價值來強化企業(yè)競爭力的策略思維。(菲立普•科特勒,1993)焦點集中策略則是針對中小企業(yè)或者是遭逢重大市場變革的大型企業(yè)所設(shè)計的策略,其核心概念是透過鎖定特定目標或自己的核心專長來提供服務(wù)或產(chǎn)品,以降低風險及增加效益。例如:當全球爭相進入龐大的計算器市場時,英特爾選擇焦點集中策略,集中資源成為全球中央處理器的龍頭。(提姆,1998)
根據(jù)波特提供的三種策略來分析媒介經(jīng)營,可以發(fā)現(xiàn)媒介融合的取向,其實就是全面成本領(lǐng)導(dǎo)策略的延伸。這種策略取向固然表面上對于以大眾市場為目標的媒介產(chǎn)業(yè)十分合適,但是卻沒有對產(chǎn)品的差異化與市場結(jié)構(gòu)的變化做出太多的思考。事實上,從產(chǎn)品差異化的角度來看,媒介經(jīng)營如果能夠創(chuàng)造出差異化,是可以掌握市場,產(chǎn)生經(jīng)濟效益的。例如:在互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)大行其道的時候,蘋果日報于2003年在臺灣開始發(fā)行。透過獨特的編輯政策與版面設(shè)計,立即獲得廣大的市場占有率。雖然對于蘋果日報的批評始終不斷,但是豐沛的收入?yún)s不得不讓其他媒介眼紅。同樣地,當各家有線電視流血廝殺,競逐日漸萎縮的廣告收入時,HBO大膽放棄廣告市場,首創(chuàng)“全天候,無廣告”的電影滾動播映模式;結(jié)果大受歡迎,成為最成功且收費最貴的電影有線頻道。(彭吉象,2006)
相對于此,許多歷史悠久的媒介,卻因為抱殘守缺,一成不變,而必須面對江河日下的營收與負債累累的壓力。例如:號稱歷史最悠久的瑞典報紙——《郵政與國內(nèi)新聞報》(PostochInrikesTidiningar)(北方網(wǎng),2006),具有九十年歷史的美國威斯康星州首府麥迪遜的晚報——《首都時報》(CapitalTimes)(北方網(wǎng),2008),具有七十幾年歷史的中國黨報——《中央日報》(南方周末,2006)都紛紛停止印刷版的發(fā)行,只保留了網(wǎng)絡(luò)版的持續(xù)發(fā)行。與甫上報架、即被橫掃一空的Vogue時尚雜志和壹周刊相比,這些報業(yè)老兵必定為自己的無力回天而潸然淚下。更可悲的是當這些老牌媒體的香消玉殞根本無法引起關(guān)注與同情。例如:《紐約時報》的發(fā)行人沙茲伯格接受以色列《國土》報訪問時說:“《紐約時報》正處轉(zhuǎn)型期,轉(zhuǎn)型之旅的終點就是停止印刷紙張形式的《紐約時報》?!彼f:“我真的不知道(印刷版的)《紐約時報》會不會在5年內(nèi)停掉,但你知道嗎?我根本不在乎(這件事)。”(中國評論新聞網(wǎng),2007)
再就焦點集中策略的角度來看,也可以發(fā)現(xiàn)過去媒介以匿名大眾為目標顧客的“大市場理論”已經(jīng)逐漸失效。反而是那些針對某些族群的特殊需求,或是以滿足社會大眾某方面興趣為目標的媒介能夠屹立不搖。例如:英國的太陽報就是以追逐名人的私生活為主要訴求的報紙。盡管該報強調(diào)的“狗仔文化”飽受各方抨擊,但是營收的不斷扶搖直上也是不爭的事實。(鄭保國,2004)此外,在加拿大率先推出新聞播報之后,英國、美國、日本都認為市場潛力廣大,而紛紛起而效尤。(北方網(wǎng),2006)當然,這并不是說所有的媒介都必須放棄立場,走回“黃色新聞”的老路,但是卻點出了未來媒介的經(jīng)營不能只專注于信息的產(chǎn)制與發(fā)送而已,而是必須同時與社會大眾的某種需求相結(jié)合。
三、媒介經(jīng)營戰(zhàn)略的思考
這是個快速變動的世界,幾乎沒有任何組織可以永遠屹立不搖。除了奇異和國際事務(wù)機器等極少數(shù)的企業(yè)之外,過去許多名聞遐邇的國際級企業(yè),例如:迪吉多計算機(彼得•圣吉,1994)、王安計算機(陳中興,2007)等,現(xiàn)在都已經(jīng)積弱不振了。造成這些企業(yè)衰敗的原因不是資金、技術(shù)和品牌,而是忽略市場的策略失誤。媒介經(jīng)營也是一樣。根據(jù)市場所進行的策略思考往往是決定興衰的關(guān)鍵。如果迪吉多計算機的創(chuàng)辦人兼總裁歐森(KenOlson)不要武斷地認為全世界只需要五臺超級計算機;如果王安計算機不要乎視隨機存取內(nèi)存的市場前景,今天全球計算機市場的狀況不會如此。同樣地,如果媒介經(jīng)營者忽略互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢,或者是找不出因應(yīng)的對策,那么就很可能被市場淘汰。
藍海戰(zhàn)略就是在這種思維下被建構(gòu)出來的。金偉燦和莫尼伯(Kim,W.Chan&MauborgneRenee)認為,在既有疆界里的競爭,勢必因為同構(gòu)型過高,而讓產(chǎn)品與服務(wù)失去特殊性,于是造成價格競爭,利潤降低,最后廠商彼此廝殺,血流成河,讓整個市場成為“紅?!币黄?。敗者固然退出市場,勝者也元氣大傷。因此,他們建議跳脫既有思維,藉由重劃市場邊界的作法,找出新的需求,才能讓自己擺脫競爭,悠游在清涼的“藍海”之中。他們并舉出太陽馬戲團、星巴克咖啡、西南航空、黃尾袋鼠葡萄酒、四季飯店等快速竄升的企業(yè)為例子,來印證他們的理論。質(zhì)言之,藍海戰(zhàn)略的核心概念就是主動重新劃分市場邊界;而不是等待市場的改變。同時,由于市場邊界的改變,競爭對手與競爭方式也都會連帶的改變。因此,藍海策略可以說是藉由改變游戲規(guī)則,來贏得市場優(yōu)勢的策略。
這個道理對于媒介產(chǎn)業(yè)來說也是一樣的?,F(xiàn)在,既有媒介的主要競爭者絕對不是同業(yè),而是互聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)營者與骨干線路的提供者。先以報紙來說,當報業(yè)拼命降低售價與廣告費的同時,互聯(lián)網(wǎng)卻是免費提供各種信息,而且速度更快,取得更方便,也可以復(fù)制與儲存。再以電視來說,當電視臺仍在拼命拉廣告的時候,有線電視與互聯(lián)網(wǎng)則是以抽成分紅的方式,對觀眾進行直接銷售,向廠商展現(xiàn)具體效益。廣播電臺的情形也好不到哪去,在網(wǎng)絡(luò)廣播提供的頻道中,聽眾可以收聽到幾乎全球各個電臺的播音。電影的情形更是讓人擔憂,除了網(wǎng)上免費下載之外,骨干線路的提供者也已經(jīng)積極朝向隨選電視(VideoonDemand,VOD)的方向邁進,觀眾可以透過以個別節(jié)目付費的方式,在自己方便的時間觀賞電影與電視節(jié)目。(彭群弼,2008)與此同時,手機也不甘寂寞,除了可以接收手機報,收聽廣播,下載歌曲,玩電動游戲之外,3G技術(shù)的逐漸成熟勢必會與隨選電視結(jié)合,對電視臺的營運造成影響。(布蘭登博格,2004)
根據(jù)墨爾(Moore)的創(chuàng)意擴散曲線圖,可以知道任何新的創(chuàng)意與技術(shù),在開展初期都只有少數(shù)的“創(chuàng)新者”會接受與使用;隨著技術(shù)的成熟,“早期接受者”將成為市場擴張的基礎(chǔ),其后“早期主力消費者”及“后期主力消費者”會帶動市場的移動,讓新的創(chuàng)意與技術(shù)成為市場主流。不過,墨爾的研究也指出不管市場是否已經(jīng)移轉(zhuǎn),總是還有部分的“后知后覺者”,很少使用或拒絕使用新的創(chuàng)意與技術(shù)。(SethGodin,2003)從這個角度來看,既有媒體仍然能夠持續(xù)存在的原因,應(yīng)該是新創(chuàng)意與新科技的發(fā)展與擴散過程仍然沒有完成。但是,隨著創(chuàng)意與技術(shù)的日漸成熟,既有媒介的市場雖然不會完全消失,但是勢必大幅度萎縮。因此,執(zhí)著于既有疆域的競爭策略,應(yīng)該是無法振衰起敝的。
四、主要策略行動的建議
美國有句名言:“如果打不過他,就加入他?!保↖fyoucannotbeatthem,jointhem.)今天,雖然以互聯(lián)網(wǎng)與手機為主角的新媒體仍然在蛻變與成長之中,但是對于既有媒體的市場瓜分已經(jīng)開始。媒介經(jīng)營者應(yīng)該積極思考的是如何因勢利導(dǎo),而不是奮力抵抗。根據(jù)藍海策略的理念,創(chuàng)新的概念不是將現(xiàn)有的產(chǎn)品與服務(wù)完全揚棄,而是根據(jù)未來市場的環(huán)境,找出自己的核心優(yōu)勢,然后在這個基礎(chǔ)上,進行市場邊界的移轉(zhuǎn)。從這個理論來看,根據(jù)既有媒介的主要優(yōu)勢與劣勢,可以歸納下列幾個主要的策略行動如下:
1、信息搜集:既有媒介多是專業(yè)型的組織,信息采集的方式是系統(tǒng)化與組織化的。不過,再大的組織都無法將信息搜集的觸角伸到每個角落,因此在信息的搜集能力上,是很難與廣大如海的網(wǎng)民相抗衡的。但是,作為專業(yè)性的組織,既有媒介的工作者的確比缺乏專業(yè)素養(yǎng)的網(wǎng)民,在專業(yè)性及接近重大事件的方面享有優(yōu)勢。因此,既有媒介應(yīng)該集中資源在網(wǎng)民無法接近的信息來源,挖掘有價值的信息,以提升自己的信息質(zhì)量與社會公信力。至于,菲重要性的信息,可以參考西南航空的方式,(凱文•傅萊伯,賈姬•傅萊伯,1999)以“特約記者”或“義工”的方式,來降低運作成本及擴展信息的搜集面。
2、內(nèi)容產(chǎn)制:既有媒介的工作者具有專業(yè)素養(yǎng);而網(wǎng)民則具備巨大的信息搜集能力。將二者善加結(jié)合就是改變現(xiàn)有模式的作法。換言之,將網(wǎng)民提供的信息,加以查證后,再以專業(yè)手法改寫與編輯,就能夠以較低的成本,產(chǎn)制大量的信息。促使這種策略變革成功的關(guān)鍵在于采訪力量與編輯力量的調(diào)整。
3、信息傳遞:固然“后知后覺者”仍然會堅守既有的傳播管道,但是以互聯(lián)網(wǎng)與手機為骨干的新媒體正在迅速擴張。由于新媒體的“平臺”特性,各種傳播管道(文字、圖像、影像、聲音)都會被整合,既有媒介在傳播管道上,可謂疲態(tài)漸露。面對這種頹勢,既有媒介如果仍然苦思待變,似乎不是明智之舉。相對于此,從“競爭”思維轉(zhuǎn)化為“競合”思維,(布蘭登博格,2004)應(yīng)該才是較為可行的方式。借用麥可波特的產(chǎn)業(yè)鏈理論,既有媒介可以思考縮減過去從信息采集、信息產(chǎn)制、信息配送的一條龍作法,將自己定位為專業(yè)的信息產(chǎn)制者,與新媒體的平臺共榮共利,而不是壁壘分明,一決勝負。
4、信息縱深:長久以來,既有媒介傳播的信息都有消逝性的缺憾。通常的狀況下,報紙的信息存活只有一天;廣播與電視當播送完畢,就難以回溯;電影只要下片,就只能等待下次上映。數(shù)字技術(shù)發(fā)明之后,這些障礙迅速消除,也為既有媒介創(chuàng)造出另一片天空。從長尾理論的角度來看,在廣大的閱聽人中,其實有許多對過去資料的需求被忽略。以Rhapsody網(wǎng)絡(luò)唱片行為例,經(jīng)過調(diào)查,他們在網(wǎng)絡(luò)上專門銷售那些銷量很少的音樂。因為所有的音樂銷售場所,都把注意力放在暢銷歌曲的銷售上,Rhapsody反而可以獨占那些只有少數(shù)欣賞者的音樂市場。雖然每首音樂的銷售量很少,但是這也正是他們能夠以極低的價格取得音樂授權(quán)的籌碼。透過龐大的音樂數(shù)據(jù)庫,即便每首歌的購買者不多,但是加總起來,也可以創(chuàng)造極大的利潤。(克里斯•安,2006)同樣的道理,既有媒介長期以來累積的信息內(nèi)容,可能正是一個未被發(fā)掘的寶庫。透過與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合,加上電子郵件、付費下載、RSS(ReallySimpleSyndication)訂閱及大量客制化等功能,原本儲藏在媒介數(shù)據(jù)室里的信息,都可以搖身一變成為產(chǎn)生價值的產(chǎn)品。
總之,在這個不斷變換的年代,任何產(chǎn)業(yè)都必須在價值鏈中找到自己的定位,并且集中資源發(fā)揮所長,才能在市場上持續(xù)存活。更重要的是,經(jīng)營者必須理解這個定位會隨著市場環(huán)境的變化而轉(zhuǎn)變,審查時勢,勇于創(chuàng)新,找到價值是經(jīng)營者的責任,也是最重要的工作。
1.1融合階段數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)在為人們提供了嶄新的信息傳播手段的同時,也給傳統(tǒng)信息傳播方式帶來了很大的沖擊,但并不意味著傳統(tǒng)媒體的逐漸消亡,而是提供了一個不同媒體之間互相取長補短、共同發(fā)展的機遇。這主要表現(xiàn)在傳統(tǒng)媒體借助數(shù)字技術(shù)拓展發(fā)行渠道這一重要方面。傳統(tǒng)媒體目前主要包括報紙和廣播電視。眾所周知,報紙的發(fā)行必須以紙質(zhì)印刷物為依托,再經(jīng)過物流手段,最終才能得到有效傳播,因此傳播能力及時效性相對較差;廣播電視則以電磁波為傳播載體,但只能傳播聲音信號和圖像信號,對媒體的市場覆蓋率形成了一定的制約。為了擺脫這種制約的不利影響,許多傳統(tǒng)媒體開始將目光望向了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將其作為新的發(fā)行渠道。由于在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,任何一種媒體形態(tài)都可以被傳播、下載以及,因而使得傳統(tǒng)媒體的內(nèi)容在發(fā)行能力上有了顯著提高。同時,借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來進行跨區(qū)域信息傳播可以有效降低發(fā)行成本,這也是目前眾多媒體尋求網(wǎng)上推廣的原因之一。
1.2深入融合階段在數(shù)字技術(shù)發(fā)展的帶動下,當前的媒介合作早已經(jīng)成為了一種常態(tài)和主流傳播形式。但隨著這種合作不斷走向深入,不同媒體之間依然涇渭分明,并未達到一種形態(tài)上的真正融合。在未來的發(fā)展中,由于數(shù)字技術(shù)對傳媒領(lǐng)域的引領(lǐng)作用不斷加強,因此極有可能出現(xiàn)以數(shù)字技術(shù)為根本依托,整合眾多其他傳媒方式的嶄新媒體平臺,甚至會形成網(wǎng)絡(luò)、傳媒、通信三者的最終合流,并延續(xù)以往的服務(wù)和功能,給人們的生活提供更多的便利。
2媒介融合的不同類型
2.1內(nèi)容載體融合隨著數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸拓寬,使信息傳播能力有了大幅度的提高。這一變化使媒體受眾對信息內(nèi)容的需求又出現(xiàn)了新的變化,即對規(guī)?;畔⒌木薮笮枨?,同時這一需求又反過來刺激各類媒體對內(nèi)容的規(guī)?;a(chǎn)。規(guī)?;a(chǎn)分為專業(yè)型和個體型兩類[2]。專業(yè)型的規(guī)?;a(chǎn)有著較強的權(quán)威性,而個體型大多并非出于功利的目的,只要擁有終端設(shè)備就可以實現(xiàn)內(nèi)容的自由上傳。這一類型雖然內(nèi)容制作能力有限,但在技術(shù)的支持下,個人信息傳播正越來越受到廣大用戶的歡迎和好評。
2.2傳播渠道融合在媒體融合不斷深化的過程中,傳播渠道的獨立化及邏輯化是其最為明顯的發(fā)展趨勢。獨立化指的是信息內(nèi)容的傳播渠道將從目前存在的傳播機構(gòu)中獨立出來,使傳播渠道與信息采集、生產(chǎn)及制作等其他方面走向合作,衍生出獨立存在的媒體產(chǎn)業(yè)[3]。邏輯化指的是在整個信息傳播的所有流程中,其中涉及到的眾多合作者不必為其他環(huán)節(jié)的技術(shù)層面的問題而擔心,整個信息產(chǎn)業(yè)鏈會為用戶提供類似于專用通路一樣的無障礙終端,因此技術(shù)問題完全沒有必要考慮。
2.3接收終端融合接收終端的融合主要表現(xiàn)在技術(shù)融合與應(yīng)用融合兩個層面。首先來看技術(shù)融合,臺式計算機的信息處理能力在目前所有電子設(shè)備當中處于頂端,但同時不具有便攜性而難以普及;智能手機和平板電腦雖然體積較小,但在性能方面存在一些不足[4]。因此可以大膽設(shè)想,未來硬件設(shè)備的發(fā)展在保證處理能力得以高速發(fā)展的前提下,同時會將外觀的微型化作為其基本追求。
3結(jié)論
關(guān)鍵詞:計算科學計算工具圖靈模型量子計算
抽象地說,所謂計算,就是從一個符號串f變換成另一個符號串g。比如說,從符號串12+3變換成15就是一個加法計算。如果符號串f是x2,而符號串g是2x,從f到g的計算就是微分。定理證明也是如此,令f表示一組公理和推導(dǎo)規(guī)則,令g是一個定理,那么從f到g的一系列變換就是定理g的證明。從這個角度看,文字翻譯也是計算,如f代表一個英文句子,而g為含意相同的中文句子,那么從f到g就是把英文翻譯成中文。這些變換間有什么共同點?為什么把它們都叫做計算?因為它們都是從己知符號(串)開始,一步一步地改變符號(串),經(jīng)過有限步驟,最后得到一個滿足預(yù)先規(guī)定的符號(串)的變換過程。
從類型上講,計算主要有兩大類:數(shù)值計算和符號推導(dǎo)。數(shù)值計算包括實數(shù)和函數(shù)的加減乘除、冪運算、開方運算、方程的求解等。符號推導(dǎo)包括代數(shù)與各種函數(shù)的恒等式、不等式的證明,幾何命題的證明等。但無論是數(shù)值計算還是符號推導(dǎo),它們在本質(zhì)上是等價的、一致的,即二者是密切關(guān)聯(lián)的,可以相互轉(zhuǎn)化,具有共同的計算本質(zhì)。隨著數(shù)學的不斷發(fā)展,還可能出現(xiàn)新的計算類型。
2遠古的計算工具
人們從開始產(chǎn)生計算之日,便不斷尋求能方便進行和加速計算的工具。因此,計算和計算工具是息息相關(guān)的。
早在公元前5世紀,中國人已開始用算籌作為計算工具,并在公元前3世紀得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后來,人們發(fā)明了算盤,并在15世紀得到普遍采用,取代了算籌。它是在算籌基礎(chǔ)上發(fā)明的,比算籌更加方便實用,同時還把算法口訣化,從而加快了計算速度。
3近代計算系統(tǒng)
近代的科學發(fā)展促進了計算工具的發(fā)展:在1614年,對數(shù)被發(fā)明以后,乘除運算可以化為加減運算,對數(shù)計算尺便是依據(jù)這一特點來設(shè)計。1620年,岡特最先利用對數(shù)計算尺來計算乘除。1850年,曼南在計算尺上裝上光標,因此而受到當時科學工作者,特別是工程技術(shù)人員廣泛采用。機械式計算器是與計算尺同時出現(xiàn)的,是計算工具上的一大發(fā)明。帕斯卡于1642年發(fā)明了帕斯卡加法器。在1671年,萊布尼茨發(fā)明了一種能作四則運算的手搖計算器,是長1米的大盒子。自此以后,經(jīng)過人們在這方面多年的研究,特別是經(jīng)過托馬斯、奧德內(nèi)爾等人的改良后,出現(xiàn)了多種多樣的手搖計算器,并風行全世界。
4電動計算機
英國的巴貝奇于1834年,設(shè)計了一部完全程序控制的分析機,可惜礙于當時的機械技術(shù)限制而沒有制成,但已包含了現(xiàn)代計算的基本思想和主要的組成部分了。此后,由于電力技術(shù)有了很大的發(fā)展,電動式計算器便慢慢取代以人工為動力的計算器。1941年,德國的楚澤采用了繼電器,制成了第一部過程控制計算器,實現(xiàn)了100多年前巴貝奇的理想。
5電子計算機
20世紀初,電子管的出現(xiàn),使計算器的改革有了新的發(fā)展,美國賓夕法尼亞大學和有關(guān)單位在1946年制成了第一臺電子計算機。電子計算機的出現(xiàn)和發(fā)展,使人類進入了一個全新的時代。它是20世紀最偉大的發(fā)明之一,也當之無愧地被認為是迄今為止由科學和技術(shù)所創(chuàng)造的最具影響力的現(xiàn)代工具。
在電子計算機和信息技術(shù)高速發(fā)展過程中,因特爾公司的創(chuàng)始人之一戈登·摩爾(GodonMoore)對電子計算機產(chǎn)業(yè)所依賴的半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展作出預(yù)言:半導(dǎo)體芯片的集成度將每兩年翻一番。事實證明,自20世紀60年代以后的數(shù)十年內(nèi),芯片的集成度和電子計算機的計算速度實際是每十八個月就翻一番,而價格卻隨之降低一倍。這種奇跡般的發(fā)展速度被公認為“摩爾定律”。
6“摩爾定律”與“計算的極限”
人類是否可以將電子計算機的運算速度永無止境地提升?傳統(tǒng)計算機計算能力的提高有沒有極限?對此問題,學者們在進行嚴密論證后給出了否定的答案。如果電子計算機的計算能力無限提高,最終地球上所有的能量將轉(zhuǎn)換為計算的結(jié)果——造成熵的降低,這種向低熵方向無限發(fā)展的運動被哲學界認為是禁止的,因此,傳統(tǒng)電子計算機的計算能力必有上限。中國
而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)為代表的理論科學家認為到21世紀30年代,芯片內(nèi)導(dǎo)線的寬度將窄到納米尺度(1納米=10-9米),此時,導(dǎo)線內(nèi)運動的電子將不再遵循經(jīng)典物理規(guī)律——牛頓力學沿導(dǎo)線運行,而是按照量子力學的規(guī)律表現(xiàn)出奇特的“電子亂竄”的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致芯片無法正常工作;同樣,芯片中晶體管的體積小到一定臨界尺寸(約5納米)后,晶體管也將受到量子效應(yīng)干擾而呈現(xiàn)出奇特的反常效應(yīng)。
哲學家和科學家對此問題的看法十分一致:摩爾定律不久將不再適用。也就是說,電子計算機計算能力飛速發(fā)展的可喜景象很可能在21世紀前30年內(nèi)終止。著名科學家,哈佛大學終身教授威爾遜(EdwardO.Wilson)指出:“科學代表著一個時代最為大膽的猜想(形而上學)。它純粹是人為的。但我們相信,通過追尋“夢想—發(fā)現(xiàn)—解釋—夢想”的不斷循環(huán),我們可以開拓一個個新領(lǐng)域,世界最終會變得越來越清晰,我們最終會了解宇宙的奧妙。所有的美妙都是彼此聯(lián)系和有意義的7量子計算系統(tǒng)
量子計算最初思想的提出可以追溯到20世紀80年代。物理學家費曼RichardP.Feynman曾試圖用傳統(tǒng)的電子計算機模擬量子力學對象的行為。他遇到一個問題:量子力學系統(tǒng)的行為通常是難以理解同時也是難以求解的。以光的干涉現(xiàn)象為例,在干涉過程中,相互作用的光子每增加一個,有可能發(fā)生的情況就會多出一倍,也就是問題的規(guī)模呈指數(shù)級增加。模擬這樣的實驗所需的計算量實在太大了,不過,在費曼眼里,這卻恰恰提供一個契機。因為另一方面,量子力學系統(tǒng)的行為也具有良好的可預(yù)測性:在干涉實驗中,只要給定初始條件,就可以推測出屏幕上影子的形狀。費曼推斷認為如果算出干涉實驗中發(fā)生的現(xiàn)象需要大量的計算,那么搭建這樣一個實驗,測量其結(jié)果,就恰好相當于完成了一個復(fù)雜的計算。因此,只要在計算機運行的過程中,允許它在真實的量子力學對象上完成實驗,并把實驗結(jié)果整合到計算中去,就可以獲得遠遠超出傳統(tǒng)計算機的運算速度。
在費曼設(shè)想的啟發(fā)下,1985年英國牛津大學教授多伊奇DavidDeutsch提出是否可以用物理學定律推導(dǎo)出一種超越傳統(tǒng)的計算概念的方法即推導(dǎo)出更強的丘奇——圖靈論題。費曼指出使用量子計算機時,不需要考慮計算是如何實現(xiàn)的,即把計算看作由“神諭”來實現(xiàn)的:這類計算在量子計算中被稱為“神諭”(Oracle)。種種跡象表明:量子計算在一些特定的計算領(lǐng)域內(nèi)確實比傳統(tǒng)計算更強,例如,現(xiàn)代信息安全技術(shù)的安全性在很大程度上依賴于把一個大整數(shù)(如1024位的十進制數(shù))分解為兩個質(zhì)數(shù)的乘積的難度。這個問題是一個典型的“困難問題”,困難的原因是目前在傳統(tǒng)電子計算機上還沒有找到一種有效的辦法將這種計算快速地進行。目前,就是將全世界的所有大大小小的電子計算機全部利用起來來計算上面的這個1024位整數(shù)的質(zhì)因子分解問題,大約需要28萬年,這已經(jīng)遠遠超過了人類所能夠等待的時間。而且,分解的難度隨著整數(shù)位數(shù)的增多指數(shù)級增大,也就是說如果要分解2046位的整數(shù),所需要的時間已經(jīng)遠遠超過宇宙現(xiàn)有的年齡。而利用一臺量子計算機,我們只需要大約40分鐘的時間就可以分解1024位的整數(shù)了。
8量子計算中的神諭
人類的計算工具,從木棍、石頭到算盤,經(jīng)過電子管計算機,晶體管計算機,到現(xiàn)在的電子計算機,再到量子計算。筆者發(fā)現(xiàn)這其中的過程讓人思考:首先是人們發(fā)現(xiàn)用石頭或者棍棒可以幫助人們進行計算,隨后,人們發(fā)明了算盤,來幫助人們進行計算。當人們發(fā)現(xiàn)不僅人手可以搬動“算珠”,機器也可以用來搬動“算珠”,而且效率更高,速度更快。隨后,人們用繼電器替代了純機械,最后人們用電子代替了繼電器。就在人們改進計算工具的同時,數(shù)學家們開始對計算的本質(zhì)展開了研究,圖靈機模型告訴了人們答案。
量子計算的出現(xiàn),則徹底打破了這種認識與創(chuàng)新規(guī)律。它建立在對量子力學實驗的在現(xiàn)實世界的不可計算性。試圖利用一個實驗來代替一系列復(fù)雜的大量運算??梢哉f。這是一種革命性的思考與解決問題的方式。
因為在此之前,所有計算均是模擬一個快速的“算盤”,即使是最先進的電子計算機的CPU內(nèi)部,64位的寄存器(register),也是等價于一個有著64根軸的二進制算盤。量子計算則完全不同,對于量子計算的核心部件,類似于古代希臘中的“神諭”,沒有人弄清楚神諭內(nèi)部的機理,卻對“神諭”內(nèi)部產(chǎn)生的結(jié)果深信不疑。人們可以把它當作一個黑盒子,人們通過輸入,可以得到輸出,但是對于黑盒子內(nèi)部發(fā)生了什么和為什么這樣發(fā)生確并不知道。
9“神諭”的挑戰(zhàn)與人類自身的回應(yīng)人類的思考能力,隨著計算工具的不斷進化而不斷加強。電子計算機和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),大大加強了人類整體的科研能力,那么,量子計算系統(tǒng)的產(chǎn)生,會給人類整體帶來更加強大的科研能力和思考能力,并最終解決困擾當今時代的量子“神諭”。不僅如此,量子計算系統(tǒng)會更加深刻的揭示計算的本質(zhì),把人類對計算本質(zhì)的認識從牛頓世界中擴充到量子世界中。
如果觀察歷史,會發(fā)現(xiàn)人類文明不斷增多的“發(fā)現(xiàn)”已經(jīng)構(gòu)成了我們理解世界的“公理”,人們的公理系統(tǒng)在不斷的增大,隨著該系統(tǒng)的不斷增大,人們認清并解決了許多問題。人類的認識模式似乎符合下面的規(guī)律:
“計算工具不斷發(fā)展—整體思維能力的不斷增強—公理系統(tǒng)的不斷擴大—舊的神諭被解決—新的神諭不斷產(chǎn)生”不斷循環(huán)。
無論量子計算的本質(zhì)是否被發(fā)現(xiàn),也不會妨礙量子計算時代的到來。量子計算是計算科學本身的一次新的革命,也許許多困擾人類的問題,將會隨著量子計算機工具的發(fā)展而得到解決,它將“計算科學”從牛頓時代引向量子時代,并會給人類文明帶來更加深刻的影響。
參考文獻
[1]M.A.NielsenandI.L.Chuang,QuantumComputationandQuantumInformation[M].CambridgeUniversityPress,2000.
高硫石油焦中硫含量較高,一般只能用作工業(yè)燃料,如水泥窯爐、循環(huán)流化床鍋爐等。但高硫石油焦燃燒過程中會產(chǎn)生大量的SOx、NOx等污染性氣體,進而大幅度增加企業(yè)的環(huán)保成本。將高硫石油焦用作燒制水泥的燃料時,當石油焦中硫的含量超過一定值時,生產(chǎn)出水泥的強度會受到影響,縮短水泥的使用壽命。且此種方法只能用于立式窯,技術(shù)性能差,規(guī)模小。目前解決高硫石油焦出路的主要方案是將其應(yīng)用于循環(huán)流化床(CFB)燃燒發(fā)電等,通過添加大量的石灰石來處理高硫石油焦在燃燒過程中產(chǎn)生的污染性氣體,產(chǎn)生了大量CaSO4廢渣,增大了占地面積,提高了投資成本。因此,尋找一種更為高效、清潔的高硫石油焦利用方式迫在眉睫。
2高硫石油焦氣化的研究和應(yīng)用進展
由于高硫石油焦在利用過程中面臨著增加環(huán)保成本、影響產(chǎn)品質(zhì)量等問題。同時高硫石油焦又具有碳含量高、熱值高和價格低等特點。鑒于此,世界各國專家、學者都在積極探索高硫石油焦更高價值的利用方式,研究表明:高硫石油焦作為氣化原料制取合成氣是解決高硫石油焦利用的一條有效途徑。高硫石油焦氣化是將其在氣化爐中以一定的溫度和壓力與氣化劑反應(yīng)生產(chǎn)合成氣(主要成分CO和H2),通過高溫氣化可充分有效地利用其中的C、H元素,高硫石油焦中所含的硫元素可通過克勞斯工藝進行硫磺回收,得到高純度的硫磺,其中的重金屬則可以以渣的形式排出氣化爐,幾乎對環(huán)境無任何影響。因此,高硫石油焦氣化技術(shù)是一項清潔、高效的技術(shù),具有很大的發(fā)展前景。隨著我國高硫石油焦產(chǎn)量的增多,一些科研機構(gòu)、高校和石化企業(yè)開始重視高硫石油焦的應(yīng)用。但是高硫石油焦氣化也存在著一定的問題,其主要原因是石油焦的氣化反應(yīng)性較差。大量的研究表明石油焦的氣化反應(yīng)活性遠遠低于一般煤或煤焦,甚至低于石墨。對于石油焦自身而言,影響其氣化反應(yīng)活性的主要因素包括碳的微晶結(jié)構(gòu)、比表面積、氣化劑、氣化溫度等,影響結(jié)果如表4所示。針對石油焦氣化反應(yīng)活性較差的問題,為了有效地提高石油焦的反應(yīng)活性,許多專家學者開展了在石油焦中添加一定量的催化劑來提高其反應(yīng)性的研究,并取得了一定的成果。目前催化劑的研究主要集中于堿金屬鹽、堿(土)金屬鹽、過渡金屬鹽和可棄催化劑等對石油焦氣化反應(yīng)性的影響,具體結(jié)果見表5。大量的研究表明:添加堿金屬鹽、堿(土)金屬鹽、過渡金屬鹽和可棄催化劑均可以不同程度的提高石油焦的氣化反應(yīng)活性。但是考慮到經(jīng)濟和環(huán)境因素,采用堿金屬鹽、堿(土)金屬鹽或過渡金屬鹽等作為石油焦氣化的催化劑是難以實施的,且催化劑很難回收利用。而可棄催化劑的利用則存在著催化活性不高且不同催化劑的催化活性差異較大等問題。因此,石油焦的催化氣化還處在研究階段。鑒于石油焦的催化氣化難以實施,大量研究轉(zhuǎn)向了高硫石油焦與生物質(zhì)或煤的共氣化。研究結(jié)果如表6所示。研究表明生物質(zhì)對石油焦氣化反應(yīng)性起到了很大的改善作用,但目前我國生物質(zhì)氣化還處于研究之中,尚未形成規(guī)模效應(yīng)。而我國又是一個以煤為主要能源的國家,發(fā)展煤氣化技術(shù)是煤炭綜合利用的必然選擇,因此,隨著我國高硫石油焦產(chǎn)量的逐年增多,通過在煤中摻配高硫石油焦氣化制取合成氣將是實現(xiàn)其清潔、高效利用的較佳方案之一。
在實驗室研究成果的基礎(chǔ)上,一些企業(yè)開展了石油焦氣化的工業(yè)試驗與應(yīng)用。其中主要有以濕法進料的GE、多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)以及干煤粉進料的Shell氣化技術(shù)。1996年,Texaco公司在其ElDoradoKan煉油廠建立了一個氣化單元,用來氣化石油焦和其他煉油廢料。2003年美國Wabash電廠和Tampa電力公司利用聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)設(shè)施將煤炭氣化更換成為石油焦氣化。我國在2005年建立了以石油焦為原料生產(chǎn)合成氣的裝置,其中中國石化金陵分公司煤化工運行部水煤漿氣化裝置采用GE公司水煤漿氣化技術(shù),以煤和石油焦為原料,用于制取氫氣,其中石油焦的摻配量達到30%~50%,但由于GE水煤漿氣化技術(shù)的溫度相對較低,加上石油焦的反應(yīng)活性差導(dǎo)致運行結(jié)果并不理想[40]。中國石化安慶分公司(簡稱安慶石化)、中國石化湖北化肥分公司以及貴州甕福集團天福化工有限責任公司的Shell粉煤氣化裝置分別于2011—2013年期間進行了氣化原料煤摻燒高硫石油焦的工業(yè)試驗,并取得了良好的效果。實踐證明,對于Shell粉煤氣化技術(shù)而言,原料煤中摻燒一定比例的高硫石油焦是可行的,能夠有效改善入爐煤的質(zhì)量,降低入爐煤灰分。與摻燒高硫焦前氣化相比,摻燒高硫石油焦后比氧耗、比煤耗均有所降低,有效合成氣產(chǎn)量有一定增加。但仍然存在一定問題,如氣化爐渣中碳含量增大、濾餅的產(chǎn)量增加等。
3高硫石油焦配煤氣化與干粉煤氣化制取合成
氣的模擬計算與技術(shù)經(jīng)濟比較大量的研究與實踐證明,將高硫焦配煤用于氣化制取合成氣技術(shù)不僅是可行的,而且能夠帶來一定的經(jīng)濟效益。為了更加直觀的分析比較高硫石油焦配煤氣化與干煤粉氣化的技術(shù)經(jīng)濟性,利用Aspenplus軟件對高硫焦配煤氣化與干煤粉氣化方案進行模擬計算,并與安慶石化Shell氣化裝置原料煤摻燒高硫焦氣化的實際運行結(jié)果作了比較。
3.1高硫石油焦配煤氣化與干粉煤氣化模擬計算以安慶石化Shell氣化裝置制取合成氣工藝為例,該單位采用的干煤粉氣化方案為:A(煤):B(煤)=1:1+4%石灰石(即兩種煤按照質(zhì)量比為1:1并添加4%的石灰石助熔劑),記為方案1;高硫石油焦配煤氣化方案為A(煤):C(高硫石油焦)=3:1+6%石灰石,記為方案2。利用Aspenplus軟件對方案1和方案2分別進行模擬計算,并對比分析了高硫石油焦和煤價在一定范圍內(nèi)波動時兩種方案的經(jīng)濟性。樣品的基礎(chǔ)分析數(shù)據(jù)及氣化工藝條件分別如表7和表8所示。結(jié)合元素質(zhì)量守恒和能量平衡兩個基本原理建立數(shù)學模型,兩種方案的氣化模擬結(jié)果如表9所示。由表9中氣化模擬結(jié)果可以看出,與方案1相比,方案2粗合成氣中CO、H2較高,比煤耗和比氧耗降低,有效氣流量增加了4.38%。總體來看,高硫石油焦配煤氣化方案要明顯優(yōu)于干煤粉氣化方案。由于煤炭和高硫石油焦價格隨市場波動較大,而原料價格波動對生產(chǎn)的合成氣成本具有重要的影響,表10計算了煤炭和高硫石油焦價格變化對生產(chǎn)合成氣成本的影響。其中氧氣的成本按0.50元/m3進行計算。由表10的計算結(jié)果可以看出,當煤炭價格在600元/t、高硫石油焦價格不超過1000元/t時,當煤炭價格在700元/t、高硫石油焦價格低于1100元/t時,以及當煤炭價格大于或等于800元/t、高硫石油焦價格在700~1200元/t波動時,高硫石油焦配煤氣化方案的經(jīng)濟性全都優(yōu)于干煤粉氣化。且隨著高硫石油焦價格的降低,高硫石油焦配煤氣化方案的經(jīng)濟性越明顯。
3.2Shell氣化裝置原料煤摻燒高硫石油焦氣化運行結(jié)果分析氣化模擬計算結(jié)果表明高硫石油焦配煤氣化的技術(shù)經(jīng)濟性明顯優(yōu)于干煤粉氣化。表11為安慶石化Shell氣化裝置原料煤摻燒高硫石油焦工業(yè)試驗前后主要氣化指標對比。與摻燒高硫石油焦前相比,摻燒高硫石油焦后,每生產(chǎn)1000m3的有效氣體的氧耗和煤耗均有不同程度的降低,有效氣流量增加2.66%。由于模擬計算是偏向于理想情況,與工業(yè)試驗的運行結(jié)果略有出入,但總體趨勢一致。即Shell氣化裝置摻燒高硫石油焦不僅技術(shù)上可行,且具有良好的效益,為高硫石油焦在氣化領(lǐng)域大規(guī)模的應(yīng)用提供了理論和實踐基礎(chǔ)。
4結(jié)論與建議