第一篇:國外教學(xué)設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
國外教學(xué)設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
教學(xué)設(shè)計(jì)過程所產(chǎn)生的問題的討論、教學(xué)設(shè)計(jì)研究的發(fā)展趨勢等方面對國外教學(xué)設(shè)計(jì)研究的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 進(jìn)行了系統(tǒng)闡述。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,心理學(xué)、教育學(xué)理論研究的深入,教學(xué)設(shè)計(jì)近年來成為國內(nèi)外教育界關(guān)注的課題之 一??疾靽饨虒W(xué)設(shè)計(jì)的研究成果,對我們深化課堂教學(xué)改革,全面推行素質(zhì)教育,提高教學(xué)效率將有莫大的 啟發(fā)。
一、國外教學(xué)設(shè)計(jì)研究的現(xiàn)狀
如何提高課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率一直是教學(xué)研究的核心問題。為了解決這個(gè)問題,許多教育工作者或從改變教學(xué)媒體、方法,或從精選教學(xué)內(nèi)容,或從改進(jìn)評價(jià)方式和課堂管理等進(jìn)行深入的研究,但同時(shí)他們又感 到單一方面的改革其效果不能令人滿意。因此,他們開始重新思考教學(xué)設(shè)計(jì)的問題,并借鑒認(rèn)知理論、技術(shù)學(xué)等新成果;從更為系統(tǒng)的角度探索問題,以找到在整體上提高教學(xué)效益的突破口。1.學(xué)設(shè)計(jì)的概念
什么是教學(xué)設(shè)計(jì)?為了更清楚的理解這個(gè)概念,讓我們先了解什么是教學(xué)和設(shè)計(jì)。美國的教育學(xué)家史密斯(P.L.Smith)和拉根(T.J.Ragan)認(rèn)為,教學(xué)就是信息的傳遞及促進(jìn)學(xué)生達(dá)到預(yù)定、專門學(xué)習(xí)目標(biāo)的活動(dòng)。它是教育的一個(gè)分支,包含了學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和講授等活動(dòng)。所謂設(shè)計(jì),是指在進(jìn)行某件事之前所作的有系統(tǒng)的 計(jì)劃過程或?yàn)榱私鉀Q某個(gè)問題而實(shí)施的計(jì)劃,它可以從精確性、細(xì)致性、系統(tǒng)性等方面去判斷其效果的好壞。設(shè)計(jì)者必須以高度的精確和謹(jǐn)慎態(tài)度,具有系統(tǒng)計(jì)劃一個(gè)方案的才能進(jìn)行設(shè)計(jì),否則,會(huì)導(dǎo)致時(shí)間的誤用、資源的浪費(fèi)甚至無效、沉悶和缺乏動(dòng)機(jī)的學(xué)習(xí)。因此,設(shè)計(jì)應(yīng)考慮許多可能影響實(shí)施計(jì)劃或受計(jì)劃實(shí)施所影響的 因素。如,設(shè)計(jì)者要考慮可能影響教學(xué)成功的因素,通過上課,把預(yù)先設(shè)計(jì)好的視覺、聽覺及其他傳遞形式的信息傳遞出去。所以,教學(xué)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)除上面談到的精確、細(xì)致和系統(tǒng)之外,還應(yīng)有形象性、創(chuàng)造性、工藝性、擴(kuò)展性和自然性等特點(diǎn)。由此可見,教學(xué)設(shè)計(jì)就是把教學(xué)原理轉(zhuǎn)換成教學(xué)材料和教學(xué)活動(dòng)計(jì)劃的系統(tǒng)過程,是指為了達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)而運(yùn)用系統(tǒng)觀點(diǎn)和方法,遵循教學(xué)過程基本規(guī)律,對教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)計(jì)劃的過程,是教什么(課程和內(nèi)容等)與怎么教(組織、方法、策略、手段及其他傳媒工具的使用等)的過程。具體來 說,一方面它象工程那樣需要以過去成功的原理為基礎(chǔ)來計(jì)劃他們的工作,不僅在功能方面,而且以生動(dòng)的、吸引人的方式來設(shè)計(jì)事情或活動(dòng),建立用以指導(dǎo)他們決策、解決問題的程序。另一方面,這個(gè)系統(tǒng)過程是以一 種書面的形式把將要完成的事情或活動(dòng)的結(jié)果寫下來,而不是變成實(shí)際的產(chǎn)品或結(jié)果。因此,當(dāng)教學(xué)媒體不僅 僅是教師時(shí),系統(tǒng)的計(jì)劃就顯得尤其重要。好的教師有能力根據(jù)學(xué)生的需要馬上調(diào)節(jié)教學(xué)。但當(dāng)教學(xué)媒體不能迅速加以調(diào)節(jié)時(shí)(如印刷體的材料、錄像材料、以電腦為基礎(chǔ)的教學(xué)),以教學(xué)原理為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)就顯得相當(dāng) 重要。所以,教學(xué)設(shè)計(jì)過程主要依據(jù)三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì):第一,教學(xué)的目標(biāo)是什么?第二,教學(xué)策略和教學(xué)媒體有哪些?第三,我們?nèi)绾螜z驗(yàn)所達(dá)到的結(jié)果?如何評價(jià)和修改教學(xué)材料?
韋斯特(Charles K.West)等人則從認(rèn)知科學(xué)的角度來探討教學(xué)設(shè)計(jì)。他們認(rèn)為教學(xué)就是以系統(tǒng)的方式 傳授知識,是關(guān)于技術(shù)程序綱要或指南的實(shí)施。它也是指教師的行動(dòng)、實(shí)踐或職業(yè)活動(dòng)。設(shè)計(jì)是計(jì)劃或布局安排的意思,是指用某種媒介形成某件事情的結(jié)構(gòu)方式。所以教學(xué)設(shè)計(jì)的研究應(yīng)從以下幾個(gè)方面出發(fā):(1)在當(dāng)今復(fù)雜的社會(huì)里,人們需要學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí)。這種需要大大地?cái)U(kuò)大了教學(xué)的目標(biāo),它應(yīng)該包括學(xué)習(xí)者將能夠了解 并適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用認(rèn)知策略;(2)教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該使用認(rèn)知策略作為教學(xué)的手段;(3)教師將充當(dāng)教學(xué)傳遞活動(dòng)中運(yùn)用認(rèn)知策略和獎(jiǎng)勵(lì)認(rèn)知策略運(yùn)用的模范;(4)把認(rèn)知策略的知識、適當(dāng)?shù)膽?yīng)用以及對認(rèn)知策略的態(tài)度滲透到教學(xué)測驗(yàn)和評價(jià)當(dāng)中。他們認(rèn)為,過去的教學(xué)設(shè)計(jì)主要根據(jù)五個(gè)步驟來安排教學(xué):即設(shè)立目標(biāo)、預(yù)先評估、計(jì)劃教學(xué)、實(shí)施方案和測驗(yàn)評價(jià)。這些步驟雖然也包含了計(jì)劃教學(xué)階段和實(shí)際教學(xué)本身,但如何把認(rèn)知策略 的知識滲透到各階段中并應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù)完善其設(shè)計(jì),這是提高教學(xué)效果的先決條件。因?yàn)檎J(rèn)知策略是由人們操作的心理活動(dòng),而在教學(xué)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)者的任務(wù)是計(jì)劃教學(xué),以便學(xué)生能夠用認(rèn)知策略來學(xué)習(xí)材料,積極地從 心理上加工學(xué)習(xí)內(nèi)容,這才是教學(xué)設(shè)計(jì)的本質(zhì)所在。2.教學(xué)設(shè)計(jì)研究的范圍 從所看到的材料分析,目前國外教學(xué)設(shè)計(jì)的研究趨向于從多個(gè)研究角度,運(yùn)用已有的理論成果,應(yīng)用多種研究方法,尤其是系統(tǒng)方法來探索教學(xué)設(shè)計(jì)的問題。其共同特點(diǎn)是把它看作科學(xué)與技術(shù)的結(jié)合體,從整體上綜合考慮教學(xué)過程的各種因素。因此,當(dāng)今教學(xué)設(shè)計(jì)的研究范圍主要包括以下幾個(gè)方面:
1)教學(xué)設(shè)計(jì)性質(zhì)的界定和理論基礎(chǔ)。如教學(xué)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)過程而不是偶然的、隨意的活動(dòng),它需要 考慮系統(tǒng)與因素、結(jié)構(gòu)與功能、過程與狀態(tài)之間的關(guān)系而進(jìn)行綜合設(shè)計(jì);教學(xué)設(shè)計(jì)有一種解決問題的取向,它 需要對引發(fā)教學(xué)的活動(dòng)進(jìn)行估計(jì),而這種估計(jì)又是評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn);教學(xué)設(shè)計(jì)以學(xué)習(xí)和學(xué)生為主體,而不是以教師或教學(xué)媒體為中心;教學(xué)設(shè)計(jì)的目的是形成有效率、有成果、引人入勝的教學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì)堅(jiān)持目標(biāo)、教學(xué)和評 價(jià)的統(tǒng)一;教學(xué)設(shè)計(jì)不是一種直覺的沖動(dòng),而是一種理論與實(shí)踐的統(tǒng)一,等等。2)教學(xué)設(shè)計(jì)如何考慮以需要為出發(fā)點(diǎn),適應(yīng)學(xué)習(xí)環(huán)境的問題。
(3)教學(xué)設(shè)計(jì)如何根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)(如共同點(diǎn)與差異性、變化與穩(wěn)定的特點(diǎn)以及先前學(xué)習(xí)及訓(xùn)練等)進(jìn) 行構(gòu)思的問題。
(4)學(xué)習(xí)任務(wù)如何定位的問題。如怎樣精確地安排學(xué)習(xí)的份量,認(rèn)真地分析并確定必要的學(xué)習(xí)任務(wù),對學(xué)習(xí)時(shí)間損耗量的估計(jì),學(xué)生必須預(yù)先具備哪些學(xué)習(xí)技能和知識。
(5)學(xué)習(xí)評估的問題。如學(xué)習(xí)評價(jià)怎樣以教學(xué)系統(tǒng)的目標(biāo)為指導(dǎo),運(yùn)用專門的技術(shù)來保證評估的充分性。評估設(shè)計(jì)通常要權(quán)衡效度、信度和可操作性等。
(6)教學(xué)策略的問題。主要包括對微觀和宏觀水平上的學(xué)習(xí)提供一個(gè)框架,怎樣更有發(fā)展性地、適應(yīng)性 地依據(jù)任務(wù)、背景和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)采用策略,圍繞教學(xué)因素或活動(dòng)來組織教學(xué)策略,形成教學(xué)策略的體系。
(7)教學(xué)設(shè)計(jì)的基本要素。包括根據(jù)不同學(xué)習(xí)任務(wù)(如陳述性知識、概念、規(guī)則、問題解決、認(rèn)知策略、情感策略和技能發(fā)展等課程內(nèi)容)特點(diǎn),并以不同類型學(xué)習(xí)、認(rèn)知要求選擇教學(xué)策略,形成教學(xué)效果顯著的 教學(xué)設(shè)計(jì)。(8)不同教學(xué)媒介的特點(diǎn)及情景分析。主要包括不同學(xué)生群體所形成的環(huán)境,與任務(wù)特點(diǎn)、學(xué)生特點(diǎn)和 學(xué)習(xí)背景相關(guān)的教學(xué)管理策略的潛在因素分析。
(9)如何利用教學(xué)傳輸中媒體的變化形成知識發(fā)生過程,完成從簡要的教學(xué)計(jì)劃向有形的教學(xué)材料的轉(zhuǎn) 變。
(10)教學(xué)評價(jià)問題。主要研究形成性評價(jià)(即把教學(xué)評價(jià)作為設(shè)計(jì)和拓展過程的一部分來進(jìn)行)和總結(jié) 性評價(jià)(即對完成教學(xué)效益情況所做的評價(jià))在教學(xué)設(shè)計(jì)中的功能,等等。3.教學(xué)設(shè)計(jì)過程所產(chǎn)生的問題的討論
教學(xué)設(shè)計(jì)研究的目的是為了使教學(xué)活動(dòng)能夠高質(zhì)量、低成本、迅速地加以完成。質(zhì)量高、成本低、效益好往往是評價(jià)設(shè)計(jì)好壞的標(biāo)準(zhǔn)。但在現(xiàn)實(shí)情況下,三者難得其全。一般說來,成本低、完成快的設(shè)計(jì)往往效果不 好;完成快、質(zhì)量高的設(shè)計(jì),成本往往不低;而質(zhì)量高、成本低的設(shè)計(jì)往往又不能很快完成。因此,教學(xué)設(shè)計(jì)的可行性和適當(dāng)性是實(shí)施教學(xué)設(shè)計(jì)方案中必須考慮的問題。另外,設(shè)計(jì)中各種因素怎樣組織成最優(yōu)化的教學(xué)系 統(tǒng),設(shè)計(jì)怎樣做到結(jié)構(gòu)與功能的吻合、過程與狀態(tài)的一致,這一直是教學(xué)設(shè)計(jì)者討論的焦點(diǎn)。其中討論最多的是資源、關(guān)鍵性、責(zé)任、期望或要求等要素如何影響設(shè)計(jì)的過程。所謂資源是指人和物的資源以及時(shí)間怎樣利 用才能促使課堂教學(xué)的優(yōu)化,包括需要評估、學(xué)習(xí)者分析、任務(wù)分析、教學(xué)策略、教學(xué)傳輸、形成性評價(jià)等方面的綜合考慮;所謂關(guān)鍵性是指對可能影響教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施效果的因素作預(yù)期估計(jì),如教學(xué)活動(dòng)中潛在的負(fù)面影 響、教學(xué)結(jié)果的同質(zhì)要求、必須預(yù)先具備的主要技能和知識等等;所謂責(zé)任是指對教學(xué)設(shè)計(jì)中涉及的學(xué)習(xí)任務(wù)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)傳遞手段及課堂管理等方面必須達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行說明;所謂期望或要求是指設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際 情況,特別是教學(xué)資源的特點(diǎn)提出符合實(shí)際的設(shè)計(jì)方案,并在設(shè)計(jì)過程中根據(jù)情況的變化調(diào)整方案。至于教學(xué)設(shè)計(jì)各種因素的權(quán)重怎樣確定仍無一致的看法。
二、教學(xué)設(shè)計(jì)研究的發(fā)展趨勢 在教學(xué)設(shè)計(jì)從理論走向?qū)嵺`,從實(shí)踐反饋到理論的過程中,人們開始從科學(xué)技術(shù)成果中得到啟示,思考它未來的發(fā)展方向。作為一種技術(shù)的形式(我們可稱它為過程技術(shù)),教學(xué)設(shè)計(jì)必然隨著技術(shù)形態(tài)迅速、顯著的 變化而變化。因此,設(shè)計(jì)者必須對該領(lǐng)域的變化和發(fā)展有充分的估計(jì)。從目前發(fā)展的前景看,最能影響教學(xué)設(shè)計(jì)的新領(lǐng)域主要有以下幾個(gè)方面: 1.人工智能與專家系統(tǒng)
幾年前就有專家預(yù)測,用于軍事、建筑、醫(yī)療、交通方面的一些技術(shù)成果,如人工智能等,將在教育上特別是教學(xué)傳遞方面有較大發(fā)展?jié)摿?。這種以機(jī)器為本的、綜合了各種優(yōu)勢的教學(xué)(智能教師),在一些研究和 發(fā)展項(xiàng)目上已有成功的例子。如智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(ICAI)和專家系統(tǒng)就是應(yīng)用人工智能的技術(shù)。前者從人工智能的創(chuàng)作與知識基礎(chǔ)交叉發(fā)展而來,使教學(xué)更加生動(dòng)有趣,減少學(xué)習(xí)者的心理壓力;后者是更有效地運(yùn)用 機(jī)器智能幫助設(shè)計(jì)教學(xué),提高教學(xué)過程的效益。這種系統(tǒng)比過去圍繞一系列目標(biāo)只教一個(gè)學(xué)習(xí)者的狀況更有廣泛的適應(yīng)性。
2.適應(yīng)性教學(xué)
適應(yīng)性教學(xué)是一種在師生原有關(guān)系的基礎(chǔ)上改變其傳遞途徑的教學(xué),它創(chuàng)造了更為互動(dòng)積極的高質(zhì)量的教學(xué)。這種適應(yīng)性教學(xué)所指的變化,包括了傳遞速度、所舉例子、練習(xí)難度等方面的變化。隨著人工智能技術(shù)的 廣泛應(yīng)用,適應(yīng)性教學(xué)可以向?qū)W生學(xué)習(xí),其機(jī)器老師呈現(xiàn)學(xué)生已有的知識水平以及與學(xué)生相互作用時(shí)所產(chǎn)生的其他特點(diǎn)。發(fā)生式適應(yīng)性教學(xué)集現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段與電腦技術(shù)工具的優(yōu)勢,將遠(yuǎn)大的抱負(fù)與具體的措施有機(jī)地結(jié)合起來,應(yīng)用認(rèn)知學(xué)習(xí)原理,對所設(shè)計(jì)的教學(xué)策略進(jìn)行推測,及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)方案。3.互動(dòng)技術(shù)
新的互動(dòng)技術(shù)(如CD互動(dòng)、數(shù)字視頻互動(dòng)等)開始用于教學(xué)傳遞方面,他們正與錄像、計(jì)算機(jī)、以及電話系統(tǒng)、印刷系統(tǒng)聯(lián)姻,大大增加了對視聽材料數(shù)字信息的密度和加工能力。雖然互動(dòng)技術(shù)與人工智能和適應(yīng)性 教學(xué)的關(guān)系不是必然的,但教學(xué)媒體數(shù)量的增加,實(shí)際上應(yīng)歸因于支持它們的材料和經(jīng)驗(yàn)的急劇增長。高度仿 真技術(shù)也有賴于可供設(shè)備的支持。同樣,互動(dòng)技術(shù)對教學(xué)設(shè)計(jì)的貢獻(xiàn)是巨大的。4.教學(xué)設(shè)計(jì)模式
將來,我們用于指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì)的模式會(huì)變得越來越有力和復(fù)雜,并有較大的發(fā)展。有些專家(如W.Hannu m和C.Hansen,1989)認(rèn)為,教學(xué)設(shè)計(jì)所依據(jù)的理論基礎(chǔ)會(huì)從原來的行為主義學(xué)習(xí)理論、一般系統(tǒng)論、視聽理論和交流理論進(jìn)一步擴(kuò)大到以下幾個(gè)方面:(1)由人類學(xué)方法形成的前后分析法;(2)感知心理學(xué)和認(rèn)知 科學(xué)所形成的設(shè)計(jì)和傳輸方法;(3)由市場研究技術(shù)形成的工具;(4)受人類學(xué)和社會(huì)學(xué)影響的評價(jià);(5)由工作設(shè)計(jì)形成的訓(xùn)練課程設(shè)計(jì),等等。此外,教學(xué)設(shè)計(jì)模式的變化也逐漸趨向越來越靈活和系統(tǒng)化。而改革 的方向主要有三方面:第一,向可改變模式發(fā)展;第二,向?qū)盈B性模式而非線性模式發(fā)展,這種模式可在各階段之間來回移動(dòng),以子目錄為基礎(chǔ),重復(fù)那些需要的步驟;第三,向“分層堆積”模式發(fā)展,該模式中包含設(shè)計(jì)程序的具體化。5.實(shí)施技術(shù) 這種技術(shù)借助于工商業(yè)的概念。從事這種技術(shù)的人喜歡在許多教學(xué)選擇中挑選一種工具,它可以提供從工作輔助、激勵(lì)因素到心理上咨詢以及其他服務(wù)等幫助。該技術(shù)的著眼點(diǎn)在工作實(shí)施而不是學(xué)習(xí)的效果,只有在特殊的情況下視其需要才強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)。其技術(shù)的重要性在于它是教學(xué)設(shè)計(jì)中專家系統(tǒng)提出的基礎(chǔ)和考慮的關(guān)鍵因 素之一。6.認(rèn)知科學(xué)的進(jìn)展
認(rèn)知理論的產(chǎn)生和發(fā)展對教學(xué)設(shè)計(jì)理論、模式、原理的提出具有很大的影響。無論教學(xué)設(shè)計(jì)將來從新的科 學(xué)成果中借鑒什么,人們對影響教學(xué)設(shè)計(jì)的主要理論如學(xué)習(xí)、認(rèn)知、人類信息加工、感知等研究的新發(fā)展依然興趣盎然。關(guān)于學(xué)習(xí)、認(rèn)知和其他教學(xué)設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐基礎(chǔ)的新知識之轉(zhuǎn)換與應(yīng)用,將大大改變我們教學(xué)的現(xiàn)實(shí)。按照結(jié)構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn)來看,學(xué)習(xí)者借助于媒介來了解其中包含的意義,并在與信息相互作用當(dāng)中 構(gòu)建個(gè)人獨(dú)特的含義和解析系統(tǒng)。有些人認(rèn)為這種含義不是信息所固有的,而是一個(gè)分享定義的現(xiàn)象,即把該命題的相關(guān)性分開。因此,該領(lǐng)域中一些發(fā)生式教學(xué)策略就是由結(jié)構(gòu)主義觀點(diǎn)建立起來的(當(dāng)知識結(jié)構(gòu)形成時(shí),學(xué)習(xí)者就是教學(xué)信息的建構(gòu)者而不僅僅是接收者),并且根據(jù)結(jié)構(gòu)主義的觀點(diǎn)來加強(qiáng)和支持這些策略的具體應(yīng)用,特別是與替代性策略共用時(shí)作為監(jiān)控和精選機(jī)制。所以,認(rèn)知科學(xué)將來在教學(xué)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用可能會(huì)更加強(qiáng)調(diào)三個(gè)方面:輔助式教學(xué)策略和發(fā)生式教學(xué)策略、認(rèn)知策略或?qū)W習(xí)策略的教學(xué)以及學(xué)習(xí)的情感領(lǐng)域?;仡欉^去二十多年走過的歷程,我們相信將來科學(xué)對教學(xué)的貢獻(xiàn)比以往會(huì)更有效、有趣和更富有吸引力。我國教學(xué)設(shè)計(jì)的研究方興未艾,對其國外現(xiàn)狀的分析和發(fā)展前景的展望相信會(huì)有助于形成更具中國特色的 教學(xué)設(shè)計(jì)。從概念上說,教學(xué)設(shè)計(jì)是一種教學(xué)“技術(shù)”,我們通常會(huì)把技術(shù)與設(shè)備或設(shè)備的使用聯(lián)系起來,如計(jì)算機(jī)技術(shù)。但當(dāng)技術(shù)的應(yīng)用及其方法產(chǎn)生時(shí),往往也包含了過程和思想。從技術(shù)發(fā)展史來看,在一種新的或令人興奮的裝置或系統(tǒng)運(yùn)用和發(fā)展時(shí),其思想、概念、模式、理論等與它的形態(tài)相比要重要的多,所演化和出現(xiàn)的新技術(shù),就是應(yīng)用這些思想、理論的結(jié)晶。因此,新的產(chǎn)品形態(tài)的技術(shù)如計(jì)算機(jī)、多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境,錄像、通信和其他媒體的發(fā)展和應(yīng)用確實(shí)為教學(xué)設(shè)計(jì)帶來許多方便,但過程技術(shù)的成熟,對教學(xué)設(shè)計(jì)更為綜合化、整體化和及時(shí)反饋與調(diào)節(jié)更有幫助。1.麥曦:《教學(xué)設(shè)計(jì)的理論和方法》,新世紀(jì)出版社,1996年4 月版。2.李伯黍等:《教育心理學(xué)》,華東師范大學(xué)出版社,1993年4 月版。
3.P.L.Smith & T.J.Ragan, Instructional Design, MaxwellMacmillan Publishing Company, 1993 , U.S.A.4.C.K.West, J.A.Farmer & P.M.Wolff, Instructional Desi-gnImplication from Cognitive Scie nce, Prentice Hall, Inc.1991,U.S.A.
第二篇:生物制藥現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究
生物制藥技術(shù)現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢研究
學(xué)生姓名 張溢峰
班 級 生物技術(shù)132 專業(yè)名稱
生物技術(shù)
學(xué)院名稱 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
指導(dǎo)教師 李文蘭
提交日期 2016年1月15日
廣西大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
2016年 1月
摘要:生物技術(shù)藥物(biotech drugs)又稱為生物藥物(biopharmaceutics)。以組合化學(xué)、藥學(xué)基因(功能抗原學(xué)、生物信息學(xué)等高技術(shù)為依托,融合了醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、藥物學(xué)等先進(jìn)技術(shù),以分子遺傳學(xué)、分子生物、生物物理等基礎(chǔ)學(xué)科的突破為后盾形成的產(chǎn)業(yè)。生物制藥技術(shù)將對生物技術(shù)藥物的創(chuàng)新與發(fā)展產(chǎn)生十分重要的影響和作用。筆者總結(jié)了生物制藥的現(xiàn)狀,生物技術(shù)藥物的分類,生物制藥的發(fā)展趨勢,我國生物技術(shù)制藥的發(fā)展方向,并展望了我國生物制藥行業(yè)的前景。
關(guān)鍵詞 :生物制藥技術(shù);發(fā)展趨勢;發(fā)展;現(xiàn)狀;研究;生物技術(shù)
“21 世紀(jì)是生物的世紀(jì)”這一觀點(diǎn)已經(jīng)逐漸地被越來越多的人所接受,且正沿著它特有的軌道一步步的成為現(xiàn)實(shí)。生物制藥是指運(yùn)用微生物學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)等的研究成果“從生物體生物組織細(xì)胞體液等”綜合利用微生物學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、生物技術(shù)、藥學(xué)等科學(xué)的原理和方法制作的一類用于預(yù)防、治療和診斷的制品。其中最為主要的是基因工程方法,即利用克隆技術(shù)和組織培養(yǎng)技術(shù),對DNA進(jìn)行切割、插入、連接和重組,從而獲得生物醫(yī)藥制品。生物制藥產(chǎn)品主要包括三大類:基因工程藥物、生物疫苗和生物診斷試劑。其在診斷、預(yù)防、控制乃至消滅傳染病,保護(hù)人類健康延長壽命中發(fā)揮著越來越重要的作用。這些成果還可以幫助人類加速植物和動(dòng)物的人工進(jìn)化以及改善生態(tài)環(huán)境對人類的影響等,產(chǎn)生新的有機(jī)生命的研究也會(huì)取得進(jìn)展。
目前,生物制藥產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為21世紀(jì)最具前途的產(chǎn)業(yè)之一, 是生物工程應(yīng)用研發(fā)中最活躍和進(jìn)展最快的領(lǐng)域。生物制藥行業(yè)具有高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高收益、周期長等特點(diǎn)。世界上許多國家都把生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,不斷加大對生物制藥產(chǎn)業(yè)的政策扶持與資金投入。生物藥物的陣營很龐大,全世界的醫(yī)藥品已有一半是生物合成的,特別是合成分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的藥物時(shí),它不僅比化學(xué)合成法簡便,而且有更高的經(jīng)濟(jì)效益。它的發(fā)展將幫助人類解決很多當(dāng)前無法人類疾病,同時(shí)還可以改革食品的生產(chǎn)過程,徹底消除人類的營養(yǎng)不良。這些將極大的延長人類壽命,改善人們的生活。
一.生物制藥的現(xiàn)狀
目前生物制藥主要集中在以下幾個(gè)方向: 1 腫瘤
在全世界腫瘤死亡率居首位,美國每年診斷為腫瘤的患者為100萬,死于腫瘤者達(dá)54.7萬。用于腫瘤的治療費(fèi)用1020億美元。腫瘤是多機(jī)制的復(fù)雜疾病,現(xiàn)在仍主要運(yùn)用早期診斷、手術(shù)、放療、化療等手段進(jìn)行綜合治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會(huì)迅速增多。如利用基因藥物抗體抑制腫瘤的發(fā)展和擴(kuò)散,如利用導(dǎo)向IL-2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤,如利用基因治療法對腫瘤進(jìn)行治療(使用γ-干擾素基因?qū)撬枇龅闹委??;|(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長,阻止腫瘤生長與轉(zhuǎn)移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑,已有3種化合物進(jìn)入臨床試驗(yàn)。神經(jīng)退化性疾病 現(xiàn)在利用生物技術(shù)治療老年癡呆癥、腦中風(fēng)、帕金森氏病及脊椎損傷的藥物,如胰島素生長因子rhIGF-1 目前已開始Ⅲ期臨床實(shí)驗(yàn)。神經(jīng)生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經(jīng)營養(yǎng)因子)用于治療末稍神經(jīng)炎,肌萎縮硬化癥,均已進(jìn)入Ⅲ期臨床。全國每年中風(fēng)患者大概60 萬,每年死于中風(fēng)患者達(dá)15 萬。中風(fēng)癥的有效防治藥物不多,尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少,CerestaL已被證明能對中風(fēng)患者的腦力有顯著改善和穩(wěn)定作用,已經(jīng)進(jìn)入Ⅲ期臨床試驗(yàn)。自身免疫性疾病
許多炎癥由自身免疫缺陷引起,如哮喘、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、紅斑狼瘡等。我國風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者多達(dá)4000 多萬,每年花費(fèi)巨額醫(yī)療費(fèi),很多制藥公司正對這類疾病進(jìn)行研究。如 Genentech公司研究一種人源化單克隆抗體免疫球蛋白E用于治療哮喘,已進(jìn)入Ⅱ期臨床;美國Cetor′s 公司開發(fā)出一種用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的TNF-α 抗體,治療的有效率達(dá)80%。還有的公司在應(yīng)用基因療法治療糖尿病,如將胰島素基因?qū)牖颊叩钠つw細(xì)胞,再將細(xì)胞注入人體,使工程細(xì)胞產(chǎn)生全程胰島素供應(yīng)。我國每年有接近一百萬人死于冠心病,每年都要花費(fèi)高額的治療費(fèi)。今后10年,防治冠心病的藥物將是制藥工業(yè)的重要增長點(diǎn)。Centocor′s Reopro公司應(yīng)用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復(fù)心臟功能取得成功,這標(biāo)志著一種新型冠心病治療藥物的延生。隨著基因組科學(xué)的建立以及基因操作技術(shù)的迅速發(fā)展,目前基因治療與基因測序技術(shù)正在進(jìn)行商業(yè)化開發(fā),推動(dòng)了治療學(xué)的發(fā)展。轉(zhuǎn)基因技術(shù)用于構(gòu)造轉(zhuǎn)基因植物和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,已逐漸進(jìn)入產(chǎn)業(yè)階段,用轉(zhuǎn)基因綿羊生產(chǎn)蛋白酶抑制劑ATT,用于治療肺氣腫和囊性纖維變性,已進(jìn)入Ⅱ,Ⅲ期臨床。大量的研究成果表明轉(zhuǎn)基因動(dòng)、植物將成為未來制藥工業(yè)的另一個(gè)重要發(fā)展領(lǐng)域。
二.生物制藥分類
生物藥物的原料以天然的生物材料為主, 包括微生物、人體、動(dòng)物、植物、海洋生物等。所以說,生物藥物(或稱生物技術(shù)藥物)是集生物學(xué)、醫(yī)藥學(xué)的先進(jìn)技術(shù)為一體,以化學(xué)、藥學(xué)基因等高技術(shù)為依托,以分子遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的突破為后盾所形成的產(chǎn)業(yè)。生物藥物按它的用途不同可分為三大類: 生化藥物、生物工程藥物和生物制劑。
然而也可以用別的方式來進(jìn)行分類。其一,重組蛋白質(zhì)和重組多肽藥物:即利用DNA重組技術(shù),將重組對象的基因插入載體,拼接后轉(zhuǎn)入新的宿主細(xì)胞,構(gòu)建成工程菌(或細(xì)胞),實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的重新組合,并使目的基因在工程菌內(nèi)進(jìn)行復(fù)制和表達(dá),最后將表達(dá)的目的產(chǎn)物純化并做成制劑,得到重組多肽、蛋白質(zhì)類藥物。其二,重組DNA藥物:基因治療是指向靶細(xì)胞或組織中引入外源基因DNA或RNA片斷,以糾正或補(bǔ)償基因的缺陷;關(guān)閉或抑制異常表達(dá)的基因;刺激產(chǎn)生相應(yīng)的抗體,從而達(dá)到治療和預(yù)防疾病的目的。其三,其他生物技術(shù)藥物:如微生態(tài)制劑,另外還有利用生物技術(shù)生產(chǎn)的血液代用品、腫瘤疫苗等等。三.生物制藥的發(fā)展趨勢
現(xiàn)代生物技術(shù)已對醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了革命性影響,生物產(chǎn)業(yè)是一個(gè)以科學(xué)為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè),它對工藝的依賴性低,對基礎(chǔ)工業(yè)的要求相對較低。自從人類基因組計(jì)劃完成以耒,結(jié)構(gòu)基因組,功能基因組,蛋白質(zhì)組等研究計(jì)劃相繼起動(dòng)。這為生物技術(shù)的發(fā)展注入了強(qiáng)大的活力。各國對此十分重視,并把生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中新的增長點(diǎn)之一。
生物學(xué)的革命不僅依賴于生物科學(xué)和生物技術(shù)的自身發(fā)展,而且依賴于很多相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)走向。盡管生物技術(shù)的高速發(fā)展使人們難以作出準(zhǔn)確的預(yù)測,但是基因組圖譜、克隆技術(shù)、遺傳修改技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、疾病療法和藥物開發(fā)方面的進(jìn)展正在加快。
各種新技術(shù)的出現(xiàn)有助于新藥物的開發(fā)。計(jì)算機(jī)模擬和分子圖像處理技術(shù)相結(jié)合可以繼續(xù)提高設(shè)計(jì)具有特定功能特性的分子的能力,成為藥物研究和藥物設(shè)計(jì)的得力工具。藥物與使用該藥物的生物系統(tǒng)相互作用的模擬在理解藥效和藥物安全方面會(huì)成為越來越有用的工具。
到下世紀(jì)初生物技術(shù)藥物的種類數(shù)目尚不會(huì)超過一般藥物的總數(shù),但生物技術(shù)制藥公司總數(shù)將超過前10年的6倍。
藥物的研究開發(fā)成本目前已經(jīng)高到難以為繼的程度,每種藥物投放市場前的平均成本大約為6億美元。這樣高的成本會(huì)迫使醫(yī)藥工業(yè)對技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)行巨大的投資,以增強(qiáng)醫(yī)藥工業(yè)的長期生存能力。
總之,綜合多學(xué)科的努力,通過新技術(shù)的創(chuàng)立可以大大拓寬發(fā)明新藥的空間,增加發(fā)明新藥的機(jī)遇與速度。因?yàn)檫@些手段可以尋找快速鑒定藥物作用的靶,更有效地發(fā)現(xiàn)更多新的先導(dǎo)物化學(xué)實(shí)體,從而為發(fā)明新藥提供更加廣闊的前景。
四.我國生物技術(shù)制藥的發(fā)展方向
我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)還相對落后,但是國家和地方政府都在不斷加大對該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展力度,從政策和資金等各方面給予其便利。當(dāng)前,我國已將生物制藥作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)建設(shè)行業(yè)和高新技術(shù)的支柱產(chǎn)業(yè)來發(fā)展。當(dāng)前一些科技發(fā)達(dá)或經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)正在不斷建立國家級生物制藥產(chǎn)業(yè)基地,并初步形成了初具規(guī)模的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群,這對我國的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了很好的帶動(dòng)作用??傮w而言,中國生物制藥產(chǎn)業(yè)未來充滿希望,前景看好,中國的生物制藥產(chǎn)業(yè)將呈繼續(xù)增長態(tài)勢。
綜合起來考慮, 我國生物技術(shù)制藥業(yè)今后的發(fā)展方向可以確定為:1)中草藥及其有效生物活性成分的發(fā)酵生產(chǎn);2)改造抗生素工藝技術(shù);3)大力開發(fā)疫苗與酶診斷試劑;4)開發(fā)活性蛋白與多肽類藥物這方面的開發(fā)5)開發(fā)研制靶向藥物, 以開發(fā)腫瘤藥物為重點(diǎn)6)發(fā)展氨基酸工業(yè)和開發(fā)甾體激素;7)人源化的單克隆抗體的研究與開發(fā);8)血液替代品的研究與開發(fā);9)人體基因組的研究。
五.我國生物制藥行業(yè)的前景
(1)創(chuàng)投機(jī)構(gòu)看好中國生物制藥領(lǐng)域全球金融危機(jī)加劇,讓創(chuàng)投機(jī)構(gòu)在中國的腳步變得格外謹(jǐn)慎。但于北京舉行的“2008ChinaVenture中國投資年會(huì)”上,以生物制藥為代表的醫(yī)療領(lǐng)域,卻被參會(huì)的創(chuàng)投精英一致看好。(2)眼光盯準(zhǔn)生物新領(lǐng)域
雖然政府一直在鼓勵(lì)創(chuàng)新研究,但是國內(nèi)新藥非常少,大部分都是舶來品?!兑?guī)劃》提出,“十二五”期間,將重點(diǎn)突破一批藥物創(chuàng)制關(guān)鍵技術(shù)和生產(chǎn)工藝,完善新藥創(chuàng)制與中藥現(xiàn)代化技術(shù)平臺,建設(shè)一批醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,基本形成具有中國特色的國家藥物創(chuàng)新體系。(3)前途光明,道路曲折
從歷史情況看,產(chǎn)業(yè)政策在很大程度上決定了醫(yī)藥行業(yè)的景氣度。已出臺的《生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》將會(huì)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和財(cái)政支持上給予更為明確的扶持。如果前瞻性地看未來五年的中國生物醫(yī)藥行業(yè),我們認(rèn)為:第一,中國生物醫(yī)藥市場空間依然廣闊,第二,政策將引導(dǎo)行業(yè)走向更高層次的創(chuàng)新之路,第三,生物醫(yī)藥企業(yè)、尤其是中成藥企業(yè)的類消費(fèi)品化趨勢亦會(huì)更加明顯,第四,研發(fā)成本上升及周期加長,使得跨國藥企的產(chǎn)業(yè)重心轉(zhuǎn)移至中國,同時(shí)中國企業(yè)也將進(jìn)一步嘗試走向規(guī)范市場。
六.結(jié)語
生物制藥是21世紀(jì)最核心的高新技術(shù)之一,,過去我們由于閉關(guān)鎖國而錯(cuò)過工業(yè)革命的發(fā)展良機(jī),由于文革而痛失信息技術(shù)革命帶來的黃金發(fā)展機(jī)遇,,現(xiàn)在我們不能再次喪失生物技術(shù)帶來的這次飛躍式發(fā)展機(jī)遇。我們要清醒認(rèn)識到自身的差距與不足,找出制約我國生物制藥發(fā)展的瓶頸,大力發(fā)展動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)和治療性抗體研究與開發(fā)的上中下游技術(shù),把握機(jī)會(huì), 實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。相信在完成人體基因組測序后,從人體基因組中尋找開發(fā)各種新藥,將是一個(gè)激動(dòng)人心的壯舉。
(1)胡顯文,陳惠鵬,湯仲明等.生物制藥的現(xiàn)狀和未來(一):歷史與現(xiàn)實(shí)市場.中國生物工程雜志,2007,24(12).(2)熊宗貴,于榮敏,肖成祖等.生物技術(shù)制藥.北京:高等教育出版社,2008.(3)李元,陳松森,王渭池等.基因工程藥物.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.(4)楊汝德.基因克隆技術(shù)在制藥中的應(yīng)用.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.(5)胡顯文,陳惠鵬,湯仲明等.美國、歐盟和中國生物技術(shù)藥物的比較.中國生物工程雜志,2009,25(2).(6)彭俊文,蔣銘敏.生物技術(shù)藥物的研究開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及前景.生物技術(shù)通訊,2008.(7)雷中良,張曉紅,生物制藥技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢.哈藥集團(tuán)制藥總廠103車間,2012(8)吳梧桐,王友同,吳文俊,藥物生物技術(shù)進(jìn)展,藥物生物技術(shù),1995,2(3):40.(9)張國全,藥學(xué)科學(xué),國家自然科學(xué)基金委員會(huì),北京:科學(xué)出版社,1995:48.(10)吳梧桐等,基因工程藥物-基礎(chǔ)與臨床,人民衛(wèi)生出版社,1996.(11)李元等,基因工程藥物,化學(xué)工業(yè)出版社,2002,11,1.(12)唐冬生,夏家輝,新型基因工程藥物,生命科學(xué)研究,第三卷第2 期.
第三篇:國外高速公路現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
國外高速公路現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
歷史和現(xiàn)狀
高速公路,一般指時(shí)速在120公里以上的公路,要求路面平順,縱坡極小,雙向在4車道以上,中間設(shè)隔離帶,路面采用瀝青混凝土或水泥混凝土鋪設(shè)。
世界上修建高速公路最早的是德國。早在1928年至1932年就建成了從科隆至波恩的第一條高速公路,1933年又建成了從柏林至漢堡的高速公路,1957年通過長途公路建設(shè)法,從1959年至1970制定了三個(gè)四年建設(shè)計(jì)劃,開始了公路的大發(fā)展。德國的高速公路里程為1.1萬公里,居世界第三位。美國于1937年建成了加州高速公路。國會(huì)于1956年通過了立法,正式開始全國高速公路網(wǎng)(州際與國防公路系統(tǒng))的建設(shè)。至1993年,高速公路總里程已達(dá)8.75萬公里,為世界上擁有高速公路最多的國家,其中紐約至洛杉磯高速公路全長4156公里,其長度為世界之冠。高速公路連通全國除夏威夷與阿拉斯加以外所有各州5萬人以上的城鎮(zhèn),對美國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。日本1957年頒發(fā)了《高速公路干道法》,1963年第一條高速公路名神高速公路建成通車。日本發(fā)展高速公路起步晚,但發(fā)展速度快,到1997年已建成高速公路5677公里,初步形成了以東京為中心,縱貫?zāi)媳钡母咚俟肪W(wǎng)。意大利1924年建立了米蘭至瓦雷澤汽車專用公路48公里,稍后又修建了米蘭至都靈汽車專用公路126公里,到1991年已擁有高速公路6300公里。其他工業(yè)化國家,如英國、法國、俄羅斯等都已經(jīng)建成或正在建設(shè)自己的高速公路網(wǎng)。到目前為止,全世界已有近60個(gè)國家和地區(qū)擁有高速公路,其中擁有1000公里以上的國家和地區(qū)有17個(gè),除前述國家及我國以外,還有加拿大、法國、英國、西班牙、荷蘭、南非、比利時(shí)、韓國、墨西哥、奧地利、澳大利亞等。高速公路的產(chǎn)生和發(fā)展,改變了世界交通運(yùn)輸?shù)暮暧^格局,進(jìn)一步顯示公路運(yùn)輸便捷靈活、速度快、門到門的優(yōu)勢,帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,有力地促進(jìn)了世界各國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。
設(shè)施及運(yùn)營情況
高速公路運(yùn)輸流量較大,為保證運(yùn)輸高速、重型化,達(dá)到行車安全,舒適、保護(hù)環(huán)境的要求,車流實(shí)行分車道專用化行駛。高速公路一般為4車道或6車道。絕大多數(shù)國家行車速度規(guī)定為80公里/小時(shí)、100公里/小時(shí)、120公里/小時(shí)三等,有的國家高速干線達(dá)到140公里/小時(shí)。
高速公路路面結(jié)構(gòu)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),路面設(shè)計(jì)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,施工機(jī)械化。路面絕大多數(shù)是高級路面,路面斷面結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)高,路線幾何設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、要求嚴(yán),特殊工程多,如修建隧道、高架橋、立交等,滿足路線平順暢通。公路沿線交通設(shè)施和附屬服務(wù)設(shè)施齊全,用現(xiàn)代化手段進(jìn)行交通控制。設(shè)有防護(hù)欄、防眩標(biāo)志、照明、修理、事故處理站等服務(wù)設(shè)施。交通控制普遍采用電子計(jì)算機(jī)和信號自動(dòng)化系統(tǒng)。
高速公路的建設(shè),使汽車承擔(dān)的運(yùn)輸量比例大幅度提高,在公路運(yùn)輸中占有舉足輕重的地位。美國的高速公路占公路總里程的1.1%,卻承擔(dān)了全國公路交通量的21.3%;占英國公路總里程0.81%的高速公路承擔(dān)了全部交通量的30%,載重汽車行駛里程中,有25%是在高速公路上運(yùn)行的;法國全部公路交通量的20%是由占公路總里程0.91%的高速公路承擔(dān)的。公路網(wǎng)連接了大中城鎮(zhèn),并使周邊城市之間交通量大的區(qū)域相互溝通,還與國際交通通道聯(lián)結(jié)成網(wǎng),最后形成國際性交通干道,公路通達(dá)程度大大提高。高速公路技術(shù)動(dòng)態(tài)
雖然高速公路極大地提高了通行能力,但修建道路的空間都是有限的,如何最大限度地提高路網(wǎng)的通行能力,智能交通系統(tǒng)(ITS)是一個(gè)比較理想的答案。ITS是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),把車輛和道路綜合起來考慮,運(yùn)用各種高新技術(shù)系統(tǒng)解決道路交通問題的思想。1991年美國國會(huì)通過法案撥款6.6億美元支持ITS的開發(fā)利用。歐盟和日本等發(fā)達(dá)國家也都爭相投巨資研究開發(fā)ITS技術(shù)。
ITS是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、控制技術(shù)以及人工智能技術(shù)等有效地綜合運(yùn)用于整個(gè)
交通管理體系而建立起來的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用,實(shí)用、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)輸綜合管理系統(tǒng)。ITS與高速公路有關(guān)的主要項(xiàng)目有:交通管理自動(dòng)化,駕駛員信息系統(tǒng),車輛控制系統(tǒng),車輛自動(dòng)導(dǎo)航和控制,交通信息實(shí)時(shí)跟蹤與提供等。同時(shí)在高速公路其他方面也采用了高科技,如公路測試原始數(shù)據(jù)采集利用GPS,利用先進(jìn)完善監(jiān)控系統(tǒng)對路網(wǎng)的交通流進(jìn)行全天候的監(jiān)視與疏導(dǎo)等等。
高速公路發(fā)展趨勢
形成國際高速公路網(wǎng)。相鄰國之間合作修建高速公路,促成了國際高速公路網(wǎng)的形成,成為高速公路發(fā)展的大趨勢,為了更好地發(fā)揮高速公路效益,加強(qiáng)國際之間的公路運(yùn)輸聯(lián)系,一些發(fā)達(dá)國家正在把主要高速公路聯(lián)結(jié)起來,構(gòu)成國際高速公路網(wǎng)。
信息化公路將逐步實(shí)現(xiàn)。將著眼于道路的多功能利用,不僅使用路面,還要利用空間,成為信息化的公路。不僅具有運(yùn)輸人和物資的固有的交通功能,還能輸送電力等能源及各種信息,加上道路所派生出來的美化環(huán)境、提供出游、抗災(zāi)避難及作為建造其他建筑物的基礎(chǔ)等空間功能。高速公路將真正成為多功能公路。
衛(wèi)星檢測及控制系統(tǒng)將得到廣泛利用。信息時(shí)代的到來,各類檢測及監(jiān)測系統(tǒng)普遍使用,交通控制中心將充分利用衛(wèi)星地面系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)的交通信息且按新的交通流理論,指揮汽車按最優(yōu)路線行駛,既節(jié)約時(shí)間,又創(chuàng)造最大利益。
第四篇:國外研究現(xiàn)狀分析
國外研究現(xiàn)狀分析
禮貌原則принцип вежливости是由英國著名的學(xué)者李奇于1983年在格萊斯“合作原則”принцип кооперации的基礎(chǔ)上提出來的。
李奇效法格萊斯劃分語言交際中的合作原則,提出了禮貌原則的六項(xiàng)準(zhǔn)則,其中每條準(zhǔn)則都包含兩條次準(zhǔn)則:
1.策略準(zhǔn)則(用于指令和承諾)Tact maxim a)使他人受損最?。籦)使他人受惠最大
2.寬宏準(zhǔn)則(用于指令和承諾)Generosity maxim a)使自身受惠最小;b)使自身受損最大
3.贊揚(yáng)原則(用于表情和表述)Approbation maxim a)盡力縮小對他人的貶損;b)盡力擴(kuò)大對他人的贊揚(yáng) 4.謙虛原則(用于表情和表述)Modesty maxim a)盡力縮小對自身的贊揚(yáng);b)盡力擴(kuò)大對自身的貶損 5.贊同準(zhǔn)則(用于表述)Agreement maxim a)盡力縮小自身與他人之間的分歧;b)盡力夸大自身與他人之間的一致 6.同情原則(用于表述)Sympathy maxim a)盡力縮小自身對他人的厭惡;b)盡力夸大自身對他人的同情(“禮貌原則”在會(huì)話中的性別差異,首都師范大學(xué),崔國鑫)在國外對“禮貌研究”還有布朗和; Brown&Levinson 的面子觀
他們認(rèn)為面子的概念來自Goffman的面子行為理論和英國民間詞語,是指每個(gè)社會(huì)成員想為自己爭取的公開的自我形象(self-image)。面子與尷尬,難堪,或“丟臉”相聯(lián)系(1987:61)。他們認(rèn)為,說話人應(yīng)該尊重聽話人的自我形象,避免威脅聽話人面子的行為(Face-threatening act,F(xiàn)TAs)。
面子威脅程度的計(jì)算取決于交際雙方之間的社會(huì)距離(social distance),社會(huì)權(quán)力(social power)的差別以及特定文化對具體言語行為強(qiáng)加程度的認(rèn)定。Brown &Levinson將面子的劃分為負(fù)面面子(NegativeFace)和正面面子(Positive Face)。負(fù)面面子反映了一個(gè)人不希望被人強(qiáng)加觀點(diǎn),或者做出自由選擇的愿望。正面面子反映了一個(gè)人被人喜歡,贊同,尊重或者欣賞的愿望(1987:61)。與之相應(yīng),面子管理的策略也劃分為兩類:負(fù)面面子策略和正面面子策略。負(fù)面面子策略強(qiáng)調(diào)聽話人的自由權(quán)利,所以它是一種尊重策略(deference strategy)。正面面子語用策略強(qiáng)調(diào)說話人與聽話人之間的密切關(guān)系,所以它是一種親近策略(solidarity strategy)。
1.負(fù)面面子策略
對于威脅面子的言語行為來說,負(fù)面面子是最合適和最為規(guī)約性的語言策略(1987:130)。負(fù)面面子禮貌策略即尊重策略涉及人際交流過程中的“正式”禮貌形式。在實(shí)施負(fù)面面子策略的時(shí)候,說話人考慮聽話人的負(fù)面面子需求,應(yīng)表示自己不愿意強(qiáng)迫對方,侵犯對方,尊重聽話人的自主自由,現(xiàn)列舉在本段邀請行為中涉及到的負(fù)面面子策略加以分析:
1)利用規(guī)約性間接手段(Beconventionally indirect)(1987:132)。以規(guī)約性的間接手段表示請求等,可以避免損害到受話人的負(fù)面面子。在文中的邀請行為中,賴大家的說到:“不是接他老人家,倒是打聽打聽奶奶姑娘們賞臉不賞臉?”語言轉(zhuǎn)彎抹角,用“間接的方式”表達(dá)出來賴大家的要邀請賈府的主子們赴宴,取代了直接言語行為,另一方面又讓聽話人一聽就明白,表達(dá)尊重聽話人的自主自由。
2)閃爍其詞(Hedge)(1987:145)。正如正面面子策略中的“留有余地”一樣,負(fù)面面子通過一些“不明確的話”來減弱威脅面子行為的目的。在王熙鳳回答賴大家的邀請時(shí)說到:“別人不知道,我是一定去的?!边@個(gè)“別人不知道”就是一種閃爍其詞的策略,表達(dá)自己觀點(diǎn)的時(shí)候沒有涉及到其他人,避免威脅其他聽話人的負(fù)面面子。
3)表示悲觀(Be pessimistic)(1987:173)。不強(qiáng)迫受話人作出行動(dòng)反映,表示說話人對于自己說的話不抱太大的希望,聽話人不必受說話人話語影響。賴大家的說:“擇了十四的日子,只看我們奶奶的老臉罷了。”賴大家的發(fā)出邀請,但是話語中表示了悲觀,雖然定了日子,但是請不請得來賈家的主子們還得看自己婆婆賴嬤嬤的面子,對自己邀請這一行為表示了悲觀。博士論文,面子觀。
4)尊重(Give deference)(1987:178)。博士論文,面子觀。尊重策略的實(shí)施是通過使用一些明確表達(dá)對于聽話人的社會(huì)地位給與尊重的稱謂語,也可以通過自貶(downgrade)的方式加以實(shí)施。文中多處體現(xiàn)到這種策略。賴嬤嬤對賈家主子的稱呼“主子”、“老太太、太太們、奶奶姑娘們”、“老爺、爺們”、賴大家的對王熙鳳稱呼“奶奶”,這些都是通過稱謂語體現(xiàn)出了尊重策略。稱在自己家的花園擺酒為“在我們破花園子擺幾席酒”,通過自貶方式實(shí)施了對聽話人的尊重。賴嬤嬤說:“我才去請老太太,老太太也說去,可算我這臉還好?!辟噵邒叩难酝庵馐怯捎谧约赫埖搅死咸ジ把绮抛C明自己有面子,突現(xiàn)了對老太太的尊重。
5)給受話人提供某種補(bǔ)償(Redress other wants of H’s)(1987:209)。發(fā)話人可以在某些方面提供補(bǔ)償,如承認(rèn)蒙受恩惠,承認(rèn)欠債等。文中賴嬤嬤兩次提到“托主子的洪福”,認(rèn)為自己兒子被選上是托了賈家主子的福,能夠擺酒席好好熱鬧上三天也是托勒賈家主子的福,承認(rèn)蒙受了賈家人的恩惠,照顧了聽話人的負(fù)面面子。
2.正面面子策略
正面面子禮貌策略與“親近”(intimacy)緊密相關(guān)。正面面子策略隱含著尋找共同點(diǎn)和申明愿意和對方合作來盡可能縮短雙方之間距離。它用禮貌形式強(qiáng)調(diào)說話人與聽話人之間的密切關(guān)系,所以它是一種親近策略(solidarity strategy)(1987:101-117)。僅列舉文中涉及到的正面面子策略加以分析:
1)聲稱具有共同點(diǎn)(Claim common ground)(1987:103)。說話人表明與聽話人是一類人,具有相同的目標(biāo),價(jià)值觀或者愛好等。通常的做法有表明具有同樣的團(tuán)體身份,這可以通過稱呼的選擇,方言,行話的運(yùn)用來顯明。博士論文,面子觀。文中賴大家的稱呼“奶奶姑娘們”和賴嬤嬤的稱呼“主子,老太太,太太們,奶奶姑娘們”,一方面表示對賈家的尊敬,另一方面也強(qiáng)化了說話人與聽話人關(guān)系是一個(gè)團(tuán)體的身份。
這個(gè)策略也可以用開玩笑的方式來強(qiáng)調(diào)雙方又共同分享的背景,可以讓受話人自在輕松,同時(shí)維護(hù)受話人的正面面子。如王熙鳳說道:“先說下,我是沒有賀禮的,也不知道放賞,吃完了一走,可別笑話?!边@是句玩笑話,實(shí)際上她是肯定要帶著賀禮的,賴大家的笑道:“奶奶說哪里話?奶奶要賞,賞我們?nèi)f銀子就有了。”這句玩笑話作為回應(yīng),能表現(xiàn)出她們的關(guān)系融洽,是親近策略的很好體現(xiàn)。
2)傳達(dá)發(fā)話人與受話人合作的信息(Claim that S and H are cooperators)(1987:125)。這可以通過提供需諾等來補(bǔ)救對受話人的面子威脅。文中李紈王熙鳳笑道:“多早晚的日子?我們必去,只怕老太太高興要去也定不得。”對于賴大家嬤嬤和賴大媳婦提出的邀請,她們承諾赴約,本身就是一種維護(hù)發(fā)話人面子的行為,有說老太太高興得興許也去,更強(qiáng)調(diào)出她們對赴約的愉悅之情。
第五篇:抽油機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
抽油機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
一.國內(nèi)抽油機(jī)研發(fā)現(xiàn)狀
油機(jī)是有桿抽油系統(tǒng)中最主要舉升設(shè)備。根據(jù)是否有游梁,可分為游梁式抽 油機(jī)和無游梁式抽油機(jī)。經(jīng)過一百多年的實(shí)踐和不斷的改進(jìn)創(chuàng)新,抽油機(jī)不管是結(jié)構(gòu)形式還是在使用功能上,都產(chǎn)生了很大的變化。特別是近幾十年來,世界對原油的需求量不斷加大,對油田深度開采的能力有了更進(jìn)一步的要求,在很大程度上加快了抽油機(jī)技術(shù)發(fā)展的速度,催生出多種類型。目前, 國內(nèi)抽油機(jī)制造廠有數(shù)十家, 產(chǎn)品類型已多樣化, 但游梁式抽油機(jī)仍處于主導(dǎo)地位。根據(jù)公開發(fā)表的資料統(tǒng)計(jì), 我國現(xiàn)有6 大類共45 種新型抽油機(jī)[ 1] , 并且每年約有30 種新型抽油機(jī)專利, 十多種新試制抽油機(jī)[2] , 已形成了系列, 基本滿足了陸地油田開采的需要。各種新型節(jié)能游梁式抽油機(jī)如雙驢頭式抽油機(jī)、前置式抽油機(jī)、異相曲柄平衡抽油機(jī)、前置式氣平衡抽油機(jī)、下偏杠鈴系列節(jié)能抽油機(jī)[ 3]和用窄V 形帶傳動(dòng)的常規(guī)抽油機(jī)等均已在全國各個(gè)油田推廣應(yīng)用, 并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。長沖程、低沖次的無游梁式抽油機(jī)的研制也取得了一些進(jìn)展, 如由勝利油田研制的無游梁鏈條抽油機(jī), 經(jīng)過國內(nèi)十幾個(gè)油田稠油及叢式井的推廣使用[4], 在低沖次抽油和抽稠油方面已初見成效。此外, 桁架結(jié)構(gòu)的滑輪組增距式抽油機(jī)、滾筒式長沖程抽油機(jī)已在某些油田進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)[5];齒輪增距式長沖程抽油機(jī)的研制工作也取得了新的進(jìn)展;質(zhì)量輕、成本低、便于調(diào)速和調(diào)整沖程的液壓抽油機(jī)經(jīng)過幾年的研制和工業(yè)性試采油, 也積累了一定的經(jīng)驗(yàn)[6]。其他型式新穎的抽油機(jī)如數(shù)控抽油機(jī)、連續(xù)抽油桿抽油機(jī)、車載抽油機(jī)、磨擦式抽油機(jī)、六連桿游梁式抽油機(jī)和斜直井抽油機(jī)等也正處于不斷改造和試生產(chǎn)過程中[7]。然而,游梁式抽油機(jī)的缺點(diǎn)是不容易實(shí)現(xiàn)長沖程低沖次的要求,因而不能滿足稠油井、深抽井和吉?dú)饩捎妥鳂I(yè)的需要。同時(shí),長沖程低沖次的無游梁式抽油機(jī)的性能尚有待完善(如油田正在使用的鏈條式抽油機(jī)還存在鏈條壽命短、換向沖擊載荷大和鋼絲繩易斷、導(dǎo)軌剛.度不足容易變形等問題),而且品種規(guī)格還很少,不能適應(yīng)當(dāng)前石油工業(yè)的發(fā)展[8]。液壓抽油機(jī)至今仍處在研制階段[9]
二·國外抽油機(jī)的研發(fā)現(xiàn)狀
目前,世界上生產(chǎn)抽油機(jī)的國家主要有美國、俄羅斯、法國、加拿大和羅馬
尼亞等[10]。為了減少能耗, 提高采油經(jīng)濟(jì)效益,近年來國外研制與應(yīng)用了許多節(jié)能型抽油機(jī)。例如異相型抽油機(jī)節(jié)電15%~ 35%;前置式抽油機(jī)節(jié)電368% 前置式氣平衡抽油機(jī)節(jié)電35% 輪式抽油機(jī)節(jié)電50%~ 80% 大圈式抽油機(jī)節(jié)電30%;自動(dòng)平衡抽油機(jī)節(jié)電30% ~ 50%;低矮型抽油機(jī)節(jié)電5% ~20%;ROTAFLEX 抽油機(jī)節(jié)電25% 智能抽油機(jī)節(jié)電174%;螺桿泵采油系統(tǒng)節(jié)電40%~ 50% [11]。近年來國外很重視改進(jìn)和提高抽油機(jī)的平衡效果, 使抽油機(jī)得到更精確平衡。近年來, 為了節(jié)約能耗、提高采油經(jīng)濟(jì)效益, 國外研制與應(yīng)用了許多節(jié)能型抽油機(jī), 在采油實(shí)踐中, 取得較好的使用效果。如變平衡力矩抽油機(jī), 可使上沖程平衡力矩大于下沖程力矩。前置式氣平衡抽油機(jī), 由于可在動(dòng)態(tài)下調(diào)節(jié)氣平衡,平衡效果較好。氣囊平衡抽油機(jī)有90% 以上載荷得到平衡[12]。雙井抽油機(jī)可利用兩口油井抽油桿柱合理設(shè)計(jì)得到更精確的平衡。自動(dòng)平衡抽油機(jī)可保證在上下沖程每一瞬間得到較精確的平衡效果[13]。近年來國外研制與應(yīng)用了多種類型長沖程抽油機(jī), 其中包括增大沖程游梁抽油機(jī)、增大沖程無游梁抽油機(jī)和長沖程無游梁抽油機(jī)[14]。1 前置式氣平衡抽油機(jī) 美國工J uf kin 公司生產(chǎn)的A 系列前置式氣平衡抽油機(jī)具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo), 抽油機(jī)重量減輕40 %, 尺寸縮小3 5 % , 動(dòng)載荷較小, 受力均勻, 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn), 節(jié)約電耗35 %。2 無游梁長沖程抽油機(jī) 美國R O T A F L E x 寬帶傳動(dòng)抽油機(jī)實(shí)踐表明: 抽油機(jī)系統(tǒng)效率為5 % , 而常規(guī)抽油機(jī)只有40 %。提升液體能耗比常規(guī)抽油機(jī)減少25 % , 可使用29.4 kw 電 動(dòng)機(jī), 而同級常規(guī)抽油機(jī)須用只kw 電動(dòng)機(jī)。美國W es t er n G e a : 有限公司研制的液壓驅(qū)動(dòng)無游梁長沖程抽油機(jī)占地面積較小, 可節(jié)約電耗10 % 一1 5 %。美國N a ti o n al Su p p ly 有限公司研制的無游梁長沖程抽油機(jī)節(jié)約電耗10 %一20 % 3 智能抽油機(jī) 美國N a t io n al S u p p ly 有限公司研制的智能抽油機(jī)減速器峰值扭矩減少34.7 %, 電動(dòng)機(jī)功率減少1 7.4 % , 產(chǎn)量增加19 % , 抽油機(jī)系統(tǒng)效率平均提高47.8 % , 投資費(fèi)用減少20 % , 成本利用率提高2 0.7 %。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)抽油機(jī) 美國生產(chǎn)的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)可比電動(dòng)機(jī)功率減少30 % , 動(dòng)力費(fèi)用與采油成本均較低。4 變平衡力矩抽油機(jī) 美國Pi on ne r 公司研制了變平衡力矩抽油機(jī), 利用抽油機(jī)連桿運(yùn)動(dòng)以及新增加的連桿擺動(dòng)機(jī)構(gòu)作用原理, 使得上沖程時(shí)平衡力矩大于下沖程時(shí)的平衡力矩, 實(shí)現(xiàn)更精確地平衡抽油機(jī)載荷、減少抽油機(jī)電力消耗的目的三·國內(nèi)抽油機(jī)的發(fā)展趨勢
20世紀(jì)9O年代以來,我國東部各主要油田相繼進(jìn)入中高含水開發(fā)期[17]。為確保高效生產(chǎn),對抽油機(jī)的要求呈現(xiàn)兩個(gè)特點(diǎn):一是急需采用長沖程抽油機(jī),以增加油井的產(chǎn)液量;二是為了降低油井的單位生產(chǎn)成本,對抽油機(jī)的節(jié)能性提出了更高的要求[18]。其次就目前抽油機(jī)耗電量大,工作效率、能量利用率低這一現(xiàn)狀仍是我國抽油機(jī)研究的重點(diǎn)之一,在抽油機(jī)效率和節(jié)能方面,還有很大的提升空間,具有非常誘人的前景[19]。長沖程抽油機(jī)的研制應(yīng)用能力不足一直是我國抽油機(jī)發(fā)展的瓶頸,長沖程抽油機(jī)具有減小沖程損失、提高系統(tǒng)效率、延長機(jī)桿泵的使用壽命、減少故障及提高整機(jī)運(yùn)行質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)[20]。因此, 發(fā)展長沖程抽油機(jī)對當(dāng)前我國老油田高含水井后期開采, 減緩產(chǎn)量遞減速度, 開采稠油、低滲透油田以及沙漠油田深井及超深井的機(jī)械開采, 都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[21]。游梁式抽油機(jī)的局限性十分突出,多方面事實(shí)說明,長沖程、低沖次、低功耗的無游梁式抽油機(jī)是今后抽油機(jī)發(fā)展的主要方向[22]。為適應(yīng)油田采油需要, 在適當(dāng)發(fā)展游梁式長沖程抽油機(jī)的同時(shí), 應(yīng)加速開發(fā)各類無游梁式長沖程抽油機(jī)[23]。開發(fā)無游梁曲柄搖桿輪式斜井抽油機(jī)和大型斜直井抽油機(jī)將對我國油氣資源開采有重要意義[24]。根據(jù)我國實(shí)際情況, 發(fā)展無游梁大沖程、低能耗、具有高適應(yīng)性的直井抽油機(jī)和斜井抽油機(jī), 將是我國今后抽油機(jī)發(fā)展的主要方向[25]。近年來,變頻技術(shù)在抽油機(jī)上得到了廣泛應(yīng)用。利用變頻控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整工作參數(shù),提高電機(jī)功率因數(shù),減小供電電流,還可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟起動(dòng),減小沖擊,并可根據(jù)油井供液能力實(shí)時(shí)調(diào)整沖次頻率,實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)節(jié)能效果[26];另外,研究開發(fā)機(jī)電一體化抽油裝置,根據(jù)抽油機(jī)井特性實(shí)時(shí)控制和改變抽油狀態(tài),實(shí)現(xiàn)高效智能化采油[27]。如美國NSCO公司智能抽油機(jī),采用微處理器和自適應(yīng)電子控制器進(jìn)行控制與監(jiān)測,具有功能多、抽油效率高、自動(dòng)化程度高、經(jīng)濟(jì)性好、安全可靠、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[28]。研發(fā)大型、高適應(yīng)性的叢式井抽油機(jī),隨著世界油氣資源的不斷開發(fā),油層開采深度逐年加大,油田含水量的增多,大泵提液采油工藝和稠油開采等都要求采用大型抽油機(jī)[29]?,F(xiàn)代大型抽油機(jī)應(yīng)具備有高適應(yīng)性,以適應(yīng)多種惡劣環(huán)境和地層油層的變化,如開發(fā)一種機(jī)型能適應(yīng)不同自然氣候與地貌環(huán)境的差異、地層油層的遷移改變、沖程沖次的改變、油氣層性狀的改變、連續(xù)與間歇抽油的調(diào)整等[30]。另外,由于現(xiàn)代大型抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)和控制的復(fù)雜性,體積的龐大,其工作面積也相應(yīng)增大,同一抽油機(jī)可以對多口相鄰油井同時(shí)抽油作業(yè),采用綜合平衡方式和節(jié)能方式,達(dá)到最好的作業(yè)效果[31
四·國外抽油機(jī)的發(fā)展趨勢
如前所述, 世界范圍內(nèi)抽油機(jī)技術(shù)發(fā)展的總趨勢是向著多樣化、超大載荷、長沖程、節(jié)能型、無游梁式和自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展[32]。1.朝著大型化方向發(fā)展
隨著世界油氣資源的不斷開發(fā),開采油層深度逐年增加,石油含水量也在不斷增多,采用大泵提液采油工藝和開采稠油等,都要求采用大型抽油機(jī),所以近年來,國外出現(xiàn)了許多大載荷抽油機(jī),如前置式氣平衡抽油機(jī)最大載荷213kN,氣囊平衡抽油機(jī)最大載荷227kN等[33]。還會(huì)出現(xiàn)更大載荷新型抽油機(jī)[34]。采 用長沖程抽油方式,抽油效率高,抽油機(jī)壽命長,動(dòng)載荷小,排量穩(wěn)定,具有較好的采油經(jīng)濟(jì)效益,所以近年來國外出現(xiàn)了許多長沖程抽油機(jī),如法國Mape公司抽油機(jī),最大沖程10m[35];美國WGCO公司抽油機(jī)最大沖程24.38m,NSCO公司抽油機(jī)最大沖程27.48m;原蘇聯(lián)鋼帶式超長沖程抽油機(jī)最大沖程1500m。長沖程抽油機(jī)全部采用低沖次抽油方式,Mape公司抽油機(jī)最大沖次5min,GDCO公司抽油機(jī)最大沖次為3min[36]。2.朝著低能耗方向發(fā)展
為了減少能耗,提高采油經(jīng)濟(jì)效益,近年來國外研制與應(yīng)用了許多節(jié)能型抽油機(jī)。例如異相型抽油機(jī)節(jié)電15%~35%;前置式抽油機(jī)節(jié)電36.8%;前置式氣平衡抽油機(jī)節(jié)電35%;輪式抽油機(jī)節(jié)電50%~80%;大圈式抽油機(jī)節(jié)電30%;自動(dòng)平衡抽油機(jī)節(jié)電30%~50%;低矮型抽油機(jī)節(jié)電5%~20%;ROTAFLEX抽油機(jī)節(jié)電25%;智能抽油機(jī)節(jié)電17.4%;螺桿泵采油系統(tǒng)節(jié)電40%~50%[37]。3.朝著精確平衡方向發(fā)展
近年來國外很重視改進(jìn)和提高抽油機(jī)的平衡效果,使抽油機(jī)得到更精確平衡。例如變平衡力矩抽油機(jī),可使上沖程平衡力矩大于下沖程力矩。前置式氣平衡抽油機(jī),由于可在動(dòng)態(tài)下調(diào)節(jié)氣平衡,平衡效果較好。氣囊平衡抽油機(jī)有90%以上載荷得到平衡。雙井抽油機(jī)可利用兩口油井抽油桿柱合理設(shè)計(jì)得到更精確的平衡。自動(dòng)平衡抽油機(jī)可保證在上下沖程每一瞬間得到較精確的平衡效果[38]。4.朝著高適應(yīng)性方向發(fā)展
現(xiàn)代抽油機(jī)應(yīng)具有較高的適應(yīng)性,以便拓寬使用范圍[39]。例如適應(yīng)各種自然地理和地質(zhì)構(gòu)造條件抽油的需要;適應(yīng)各種成分石油抽汲的需要;適應(yīng)各種類型油井抽汲的需要;適應(yīng)深井抽油需要;適應(yīng)長沖程抽油的需要;適應(yīng)節(jié)電的需 要;適應(yīng)精確平衡的需要;適應(yīng)無電源和間歇抽油的需要;適應(yīng)優(yōu)化抽油的需要等[40]。5.朝著長沖程無游梁方向發(fā)展
近年來國外研制與應(yīng)用了多種類型長沖程抽油機(jī),其中包括增大沖程游梁抽油機(jī)、增大沖程無游梁抽油機(jī)和長沖程無游梁抽油機(jī)[41];實(shí)踐與理論分析表明,增大沖程游梁抽油機(jī)是常規(guī)游梁抽油機(jī)的發(fā)展方向;增大沖程無游梁抽油機(jī)是增大沖程抽油機(jī)的發(fā)展方向;長沖程無游梁抽油機(jī)是長沖程抽油機(jī)的發(fā)展方向[42]。6.朝著自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展
近年來抽油機(jī)技術(shù)發(fā)展的顯著標(biāo)志是自動(dòng)化和智能化。美國Baker提升系統(tǒng)公司、Delta-X公司、APS公司等均研制了自動(dòng)化抽油機(jī),具有保護(hù)和報(bào)警功能,實(shí)時(shí)測得油井運(yùn)行參數(shù),及時(shí)顯示與記錄并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合計(jì)算分析,推出最優(yōu)工況參數(shù),進(jìn)一步指導(dǎo)抽油機(jī)以最優(yōu)工況抽油。美國NSCO公司智能抽油機(jī),采用微處理機(jī)和自適應(yīng)電子控制器進(jìn)行控制與監(jiān)測,具有抽油效率高、節(jié)電、功能多、安全可靠、自動(dòng)化程度高、經(jīng)濟(jì)性好、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[43]。
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