重构能力

2024-09-15

重构能力(精选10篇)

重构能力 篇1

0 引言

可重构数控系统是当前开放式数控技术的一个研究热点,与传统数控系统相比,可重构数控系统具有很多优点[1]。当前对数控可重构技术的研究主要集中在以下几个方面:①将现场可编程逻辑器件作为硬件系统的一个功能模块,研究如何对其实时编程以实现对硬件系统的重构设计[2,3];②利用组件技术设计数控系统,使数控软件系统具有一定的可重构性[4],或研究Windows系统的特点,基于Windows系统设计可重构的软件模型[5];③为了方便系统功能模块的增减,研究总线技术在可重构数控设计中的应用,利用通用串行总线设计系统模块间的通信[6]。上述研究的不足是:忽略了可重构数控系统的实现需要硬件、软件和模块间通信的协同设计。因此,本文将数控系统的重构分成相关联的3个层次:硬件系统重构、软件系统重构和模块级重构,并通过一个实际数控系统的设计,来阐述3个层次的应用及其相互关系。

1 数控系统软硬件开发平台的构建和可重构设计研究

1.1 可重构数控系统软硬件开发平台的建立

图1所示为数控系统的可重构硬件开发平台,以ARM、DSP和FPGA为硬件平台核心,系统采用主从式双CPU设计。ARM 处理器作为主芯片,具有通信管理、网络管理、人机交互、指令译码、故障诊断等功能。DSP 具有软件插补、位置控制、误差控制等功能。FPGA用于硬件插补器和外围接口电路的设计。由于FPGA能够通过编程改变其内部的硬件电路时序关系,所以数控系统的插补模块和外围接口电路能够根据整个系统的重构需要进行重新配置,使该硬件平台具有很强的重构能力。存储器主要用于整个系统运行的程序和数据的存储。各种硬件功能模块包括显示控制模块、键盘控制模块、数据采集模块、PLC控制模块等,主要用于实现各种具体应用功能。

笔者设计的可重构数控系统软件平台如图2所示,由如下几个部分组成。

(1)硬件服务模块。

该模块的主要功能为:①系统开始运行时,对硬件模块进行初始化;②系统运行过程中,其余软件模块只能通过硬件服务模块对硬件进行操作;③硬件模块进行重构时,用VHDL语言描述的文件通过该模块装载入FPGA模块。

(2)实时操作系统模块。

将自行开发的嵌入式实时操作系统TDNC-OS作为系统任务调度与开发平台,该模块的主要功能是处理由内外部事件引发的文件系统或功能任务的调度以及相应设备驱动的激活等。

(3)软件重构配置模块。

该模块的功能为:①原有系统参数的重新配置重构;②新功能的加入或新系统的重构生成。

(4)其余软件功能模块。

包括文件系统模块、各种插补功能模块、各种交互模块等,主要用于完成系统具体的工作功能[7]。

1.2 数控系统可重构设计研究

1.2.1 基于FPGA的硬件可重构模块设计

数控系统的可重构性要求数控系统能适时地调整自身的硬件结构以满足重构要求。现场可编程逻辑器件具有硬件电路在线可编程的特性,即它的硬件结构可以像软件程序一样被动态调整或修改[8]。图3为基于FPGA的可重构系统的结构框图,该系统可实现对数控系统从两轴联动到五轴联动的重构设计。由图3可知,可重构模块是ARM模块、DSP模块、交互模块和总线接口模块彼此间通信的桥梁。它不仅为信号传递提供可靠的通路,而且通过装载不同的配置文件,可重构出不同功能的数控系统。驱动模块和外部I/O接口模块(主要用于数控机床电气的控制)通过串行工业现场总线与数控系统相连,减小了模块之间连线的复杂度,提高了通信的可靠性,使整个系统模块的增减更加简便,极大缩短了数控系统模块级的重构时间。

基于常规SRAM编程,本系统基于FPGA的动态配置方案如图4所示。配置参数模块中的数据按照逻辑功能存放,用于配置FPGA内部的各逻辑模块。外部缓冲SRAM在ARM控制下,对系统重建时隙给予自适应的逻辑补偿,保证系统逻辑时序上的连续。系统整体功能采用FPGA硬件复用形式构筑,但系统功能的整合(系统重构、时隙补偿)由ARM规划和控制。

1.2.2 数控系统引导型软件重构开发平台的研究

数控系统的硬件重构和软件重构必须同步进行,才能实现整个系统的重构。根据该数控系统的结构特点,笔者设计了一种具有引导功能的系统重构开发平台,如图5所示。开发平台采用一种引导开发的模式,借助于预先定义的各种信息库,将使用特殊语言描述的用户功能要求转换成信息库中特定策略的组合,然后通过与ARM和DSP相匹配的代码编译器,将策略描述翻译后,再通过下载电缆传送至数控系统。

软件重构开发包括语言描述和引导设置两种开发方式。语言描述方式采用结构化的功能机制,预先定义出系统重构的算法结构,用户只需根据算法的提示加入自己功能要求的描述。图6所示为重构描述语言的结构,图中定义了一种新的插补算法来完成所需的复杂曲线拟合。开发平台提供独立的结构化描述语言,采用面向对象的编程思想,以功能对象群组的方式来描述数控组件对象的特定工作状态。语言描述方案可以通过灵活定义的算法规范深入系统内部的软件构成细节,适用于系统底层策略方案的自定义重构配置。引导设置采用开发向导的形式以图形化询问界面来定制用户的重构需求,一般用于较为简单的重构开发。图7所示为运动拟合精度的重新设定,较为简单,只需修改一些参数,因此,采用引导设置方式进行开发。

2 基于工业现场总线PROFIBUS-DP的模块可重构数控系统设计

数控系统的模块级重构要求重构过程简便快速,重构后的系统运行安全可靠,在物理空间上能够灵活分布[9]。PROFIBUS-DP是经过优化的高速廉价的通信总线,专用于自动化系统中分散的现场设备之间的通信。特别适合于分布式数字控制系统的高速数据传输。笔者基于前述的可重构软硬件数控平台,将12Mbit/s的PROFIBUS-DP作为数控系统模块间的通信总线,成功开发出了TDNCM4数控系统,图8为TDNCM4数控系统分布式模块结构图。在此基础上,下文将研究重构出新的更高性能的五轴联动数控系统TDNCH8的策略方法。

图9为将要设计的TDNCH8数控系统的分布式模块结构图,与图8相比最显著的变化就是增加了1个I/O控制器从节点和4个进给驱动从节点,变化的原因是TDNCH8数控系统需具有控制八轴五联动的能力。

表1列出了TDNCM4和TDNCH8数控系统在功能上的相同和不同之处,同时给出了从TDNCM4重构出TDNCH8系统时各种功能所采用的重构方式,“√”表示所在列的重构方式被采用。表1中所列数控功能的重构主要分为3类:

(1)不变。指TDNCM4和TDNCH8共有的功能。如平面直线插补、空间直线插补等功能,在数控系统重构升级的过程中,这部分功能可直接用到新的数控系统中。

(2)增加。指TDNCM4系统有此功能,但由于控制轴数的增加而必须对其进行扩展。如最大进给轴数、坐标系统等功能,需要从四轴增加到八轴。最大进给轴数的扩展是这样实现的:硬件重构增加轴控制通道数,软件重构解决新增轴的位置控制和配置问题,模块重构使新增的进给轴物理载体(一般是伺服电机驱动器和伺服电机)方便地连接到数控系统主控器上。显而易见,为实现控制轴数的重构升级,3种重构方式必须同时采用,缺一不可。坐标系统只需利用软件重构的方式,在前面提到的引导型软件重构平台上,在坐标系统函数库中增加新增四轴的坐标处理函数即可实现,硬件重构和模块重构的方式未用到。

(3)新增。指TDNCM4没有,而TDNCH8新增的功能。主要是一些更高级的插补功能,需要通过软件重构的方式来实现。

从上述分析中可以看出,基于TDNCM4系统重构出TDNCH8系统必须同时利用数控系统的硬件重构、软件重构和模块级重构技术,三者相辅相成,密不可分。换个角度分析,我们可以把数控系统的重构分为3个层次:①核心功能重构(一般指控制轴数和联动轴数的改变)需要同时采用3种重构方式才能实现;②工作功能(主要指插补功能)重构,只需通过软件重构就能实现;③辅助功能(包括坐标系统、程序管理系统、刀具管理系统等)重构,只需通过软件重构就能实现。只要判断出一个数控系统的重构升级属于哪个层次,就能决定其应该采用的重构方式,例如,如果只是想把刀具管理系统管理的刀具数从1024增加到2048,只需进行软件重构就可以。实际上,这种重构并未改变TDNCM4系统的根本性能,而是扩充或增强了其辅助功能。但如果把TDNCM4系统的控制轴数和联动轴数分别增加到8和5时的数控系统的重构属于核心功能的重构,需3种重构方式同时使用才能实现,而且重构后的系统在根本性能上与TDNCM4系统相比已经有了质的飞跃,新的更高性能的数控系统已经诞生。因此,如果一个可重构的数控系统平台具备上述3个层次的重构能力,那么必将能开发出从低端到高端的系列化数控产品。

在实际应用中,通过对TDNCM4数控系统的软硬件和组成模块的重构设计,成功开发出了五轴联动数控系统TDNCH8,并将其应用在TDNCM80A五轴加工中心上。显然TDNCM4和TDNCH8基于同一种设计结构,属同一个产品系列,只是性能高低不同。同理,采用相同的重构方法,也能方便地重构出车床控制系统、磨床控制系统等,从而形成一个数控系统产品系列。

3 结束语

论文提出从数控系统设计的硬件、软件和模块3个层次来研究可重构数控系统的设计,并给出了各个层次重构的实现方法。研究了3个层次在系统重构中协同应用的问题,并以一个实际设计为例,给出了不同数控功能重构的3种层次的选择方法。课题后续的工作将着重于进一步研究重构过程中的软硬件协同设计问题以及数控系统重构和机床重构的关系问题。

摘要:提出了一个软硬件可重构的数控系统平台方案,给出了硬件系统的重构策略,并设计了一个引导型软件重构开发平台。通过对数控系统的功能分析,将重构分为核心功能重构、工作功能重构和辅助功能重构,并以此研究了数控系统硬件重构、软件重构和模块重构的关系和协同设计问题。

关键词:数控系统,硬件重构,软件重构,模块重构

参考文献

[1]齐继阳,竺长安,王欢.基于USB和组件技术的可重构数控系统的研制[J].制造技术与机床,2007(12):17-20.

[2]Roque A O,Rene de J R,Gilberto H,et al.The Ap-plication of Reconfigurable Logic to High SpeedCNC Milling Machines Controllers[J].Control En-gineering Practices,2008,16(6):674-684.

[3]秦兴,王文,李为建,等.基于FPGA的硬件可重构数控系统的研制[J].仪器仪表学报,2002,23(3):407-409.

[4]齐继阳,竺长安.基于通用串行总线的可重构数控系统的研究[J].计算机集成制造系统—CIMS,2004,10(12):1567-1570.

[5]文立伟,王永章,路华,等.基于开放结构控制器的可重构数控系统[J].计算机集成制造系统—CIMS,2003,9(11):1018-1022.

[6]Wang Yuhan,Hu Jun,Li Ye.Study on a Reconfigu-rable Model of an Open CNC Kernel[J].Journal ofMaterials Processing Technology,2003,138(1/3):472-474.

[7]王太勇,王涛,杨洁,等.基于嵌入式技术的数控系统开发设计[J].天津大学学报,2006,39(12):1509-1515.

[8]徐跃,王太勇,赵艳菊,等.基于ARM和DSP的可重构数控系统[J].吉林大学学报(工学版),2008,38(4):848-851.

[9]王太勇,李波,万淑敏,等.基于现场总线的可重构数控系统的研究[J].计算机集成制造系统,2006,12(10):1662-1667.

重构能力 篇2

——《语文教学内容重构》读后感

泉港区第三实验小学 林喜彩

语文课向来都被认为是最有风景的课堂。足不出户,能欣赏悦目的自然风光,如《绿色千岛湖》、《黄山石》等;聆听最经典的风华雅乐及音乐背后的故事,如《夜光曲》、《中华民族的最强音》等;游历奇妙瑰丽的神话传说,如《普罗米修斯的故事》之类;与令人敬仰的大师对话,接受心灵的洗礼,如《我的伯父鲁迅先生》、《囚歌》等……当这些生活与生命中或令人欣喜、或令人深思的对象以语文教材的形式出现在孩子们的课堂上时,作为语文教师的我们,能教的究竟是什么? 这是拜读了王荣生教授的教学专著《语文教学内容重构》后,久久萦绕我心的一个沉重问题。

一千个读者就有一千个哈姆雷特,同一篇文章不同的老师上,教学内容有天壤之别。由此,我产生了一个疑问,面对课文,如何确定教学内容?根据教参?教参往往只是课文的简单梳理,甚至其表述的权威性和准确性本身颇令人怀疑。根据课后练习?据我的观察和体会,课后练习往往流于笼统,零碎,随意,想当然,指向并不明朗当前的小学语文教材虽然看上去百花齐放,实则都是“选文集锦”.编者致力于通过编写教材形成自己的语文教学的体系,实际上往往经不起教学实践的检验,教师手拿着教材往往无所适从,只得凭经验打乱教材设计的编排顺序和意图,进行“内容重构”.王教授在专著中指出,语文教材中的文本是具有双重价值的,即它的原生价值和教学价值。所谓原生价值,指的是文本作为一种社会阅读客体而存在的价值;而当进入教材后,它的价值就发生了增值和变化,在保留了原本所有的传播信息的价值外,又增加了一种新的价值,即“如何传播信息的信息”,也就是我们通常所说的言语智慧,这就是它的教学价值。

发掘了文本的教学价值,教师还要面对一个具体教学价值“定位”的问题:文本有许多教学价值,那么在这一个具体的教学点上,我们选用哪一点教学价值呢?综合考量2011年版《课标》的课程性质介定:“语文课程是一门学习语言文字运用的综合性、实践性课程。”我们找到了一个关键词“语言”.维果茨基说过“艺术开始于形式开始的地方”.在阅读中,我们总是始于对语言事实的感受,又终于对言语表象的体验。在语文教学中,学生掌握教材的价值,并不是阅读行为的最高目的。王荣生教授在专著中指出:“学生阅读行为的最高目的,是通过掌握教材价值的过程,从而掌握如何传播信息的智慧,也就是言语智慧。”由此可见,从显性的师生双方的教学行为来看,语文教材的价值处在语文教学的前台,但言语智慧处在教学的后台,而帮助学生掌握文本价值,也是为其获得言语智慧服务的。

基于对专著的学习及以上的思考,本人再次思量曾几次试上的一课《献你一束花》,它的教学价值体现在哪儿?它言语智慧该体现在哪儿呢?我想尽量把“语文课”上成真正的“语文”课。适当弱化文本中可能隐含的其他教育价值,比如科学普及价值,社会生活认知价值,思想品德养成价值,生活能力指导价值等,凸显文本的语文核心价值,重点挖掘课文隐含的语文学习价值,重点训练学生对语言的感受能力和表达能力,重点完成语文课应该完成的教学价值,从言语内容、言语情感、言语形式这三个方面进行文教学内容的重构与创生。

一、“言语内容”教学价值的体现

《献你一束花》是我国著名作家冯骥才先生的一篇叙事文,主要写了机场女服务员向一位失败的运动员献花的故事,说明了胜利者需要祝贺,失败者更需要鼓励。文章文体特征鲜明,语言朴实,感情真挚。教师了解了教材说了这么一件事,可学生毫不知情,怎么办?当然先让学生去预习,初步感知文本内容。都说题目是文章的眼睛,所以上课伊始,先让学生齐读课题,接着让学生围绕题目说说:谁献给谁一束花?学生几乎不用思考,脱口而出“服务员献给运动员一束花。”师板书:“服务员、运动员”后,再追问,谁能围绕文章内容说具体些,学生马上又说:文章讲了“一位机场女服务员给一位比赛失败的女运动员献花”这件事。这样整体把握言语内容,得意又得言。

二、“言语情感”教学价值的体现

《献你一束花》整篇文章抛除首尾呼应,剩下的大致可分为三大部分“失败——回忆——献花”,这三部分从情感上可归纳为“沮丧——热烈——鼓励”,怎样让学生从这三部分内容中感受这三种情感呢?我是这样进行的……

(一)感受“沮丧”

首先听写关键词“沮丧”,调动学生原有认知,了解课文主要内容,初步感知人物情感。接着,引导学生聚焦人物心理、动作及场面描写,品析关键词四个“怕”及“低垂、藏、沮丧、内疚”,研读重点句“她怕见前来欢迎的人们,怕记者问什么,怕姐姐和姐夫来迎接她,甚至怕见到机场那个热情的女服务员——她的崇拜者,每次出国经过这里时,都跑来帮着她提包儿……有什么脸见人,大败而归!”安排“说说心理话”的训练,入情入境,换位思考,这样的同理心为学生抒发情感搭建了平台,突破了文本难点,情动辞发,感情自然流露,将课文内容的理解与语言的表达巧妙地结合在了一起,工具性与人文性有机融合。

(二)感受“热烈”

这份热烈在文章第四自然段,它通过插叙的形式展现。为了把握“热烈”的感情基调,我让学生找到昔日成功归来时的场面描写片段,再问学生:“这段中有个词给我们定下了朗读的基调?谁的火眼金睛能把它找出来。”学生立马找到了“热烈”一词,我马上追问:“热烈”一词前面还加了哪个词?生秒答:“空。师:既然是空前热烈,那就应该读得?(生:高亢些、激昂些)师:那我们就全班一起用高亢、激昂的语调读出这种空前热烈的感觉,起。就这样,在全班空前热烈的齐读中,()学生感受到了”热烈“的情感。

学生感受了”热烈“之后,我马上质疑,师:”为什么写她失败的心情时,要插进她昔日成功归来时的场景呢?“生:”形成明显的对比 ,插叙是为了更好地表现运动员失败后的沮丧。“这样又加深了学生对”沮丧“的体验。

(三)感受”鼓励“

在学生充分感同身受比赛失败的女运动员的”沮丧“之后,再聚焦”献花“部分,感受机场女服务员雪中送炭,给予失败者无限的鼓励。这部分重点我是这样突破的。

聚焦人物对话、动作,品析关键词、重点句,找准语言发展的训练点——为什么献花?通过”特意“环节的想象、回放,走进机场女服务员的内心,感受她那时那刻对失败者的担忧,让课堂练笔有的放矢。趁热打铁,再创设情境品读对话,机场女服务员那一番柔和而又肯定的言语魔力顿现。此时此刻再质疑提升:抬,这样一个动作,你知道对失败者意味着什么?在学生畅所欲言之后,再出示献花部分,升华认识:女服务员献给失败者的仅仅是一束鲜花吗?还有什么?此时学生才思云涌:”鼓励、勇气、肯定、安慰、、理解、宽容……“一口气说出了近十几合适的词,这些都包含了”鼓励“之意,更丰富了学生对”鼓励“内涵的认知。这一版块教学,将听、说、读、写落到实处,学生既习得语言,又内化了表达方法,收到了”一石二鸟“的效果。

二、”言语形式“教学价值的体现

”言语形式“并非独立的个体,它须依存于言语内容,又要根据情感表达的需要采取相应的形式来表达,所以在体现”言语情感“"言语内容”等教学价值的同时,已经实现了“言语形式”的教学价值。比如,在感受“热烈”时,学习插叙,并迁移运用,学生马上根据时间词找到文中其它两处插叙部分。

再比如在感受失败者内心的“沮丧”时,安排了“说说心理话”的环节,在聚焦献花,感受“鼓励”时,安排了 “特意”想象小练笔环节,最后在总结全文,升华情感时,让学生找到了首尾呼应的句子,根据文本理解通过填空改写句子,领略了首尾呼应的秘秒。这些环节的设置与言语内容、言语情感相辅相成,得意又得言。

重构能力 篇3

关键词 汽车电子专业 课程体系 工程能力导向 重构

1 课程体系重构改革的背景

本校的汽车电子专业创建于2003年,专业初建时采用较传统的课程体系已不能完全适应高职高专培养目标的要求。原课程体系存在的问题主要表现在:以知识点及知识的层次为主线,割裂了工作实践的完整过程;过于强调知识的系统性导致陈旧知识点的教学资源占用;技能内容安排不合理,与就业岗位的技能需求脱节;课程的边界划分不科学,造成一定程度的低层次重复教学和技能培养面的不到位;教学评价体系的不健全。

2 课程体系重构改革的目的与思路

课程体系开发目的是:课题组着眼于探索高等教育大众化阶段高职教育教学规律,实现转变观念、锻炼教师、创新人才培养模式,提高教育质量、服务社会的目的;以长三角地区汽车电子技术发展为背景,从分析并解决高职工科专业教改过程中的主要矛盾处着手, 借鉴国外同类学校相关专业的课程开发经验,汲取课题组成员的智慧,将课程理论应用于课程开发和实践活动。

课程体系重构改革的基本思想是:以职业能力为主线;以职业生涯为背景;以社会需求为依据;以工作结构为框架;以工作任务为线索;以工作过程为基础。对汽车电子技术专业的课程体系、课程内容、教学手段与方法、实践教学条件等方面进行了深入系统研究并进行科学的重构。形成了一套具有高职高专教育特色的汽车电子技术专业课程改革方案,实现高职高专教育培养岗位技能人才目标。

课程体系开发的主要思路是:将本专业的核心工程能力定位为电气与电子控制的逻辑思维能力;线束图、接线图的识图能力;电子检测与故障诊断能力;无图纸条件下的实车故障解决能力。课程体系的重构顺序为系统优先,再到部件最后整车;技能培养的层次为电器控制、电子控制、网络控制;技能的培养需一定量的重复训练但不是简单的重复,而是对同一系统不同车型的训练。

3 重构课程体系的具体实践步骤

(1)广泛调研为基础整合课程体系。系部领导、教研室全体教师共同参与以电话、E-mail、专家座谈会、短期进修、参加学术会议、研讨会、企业锻炼、校际合作等丰富多样的形式,对主管部门、行业、企业、教育专家、兄弟院校、学生等多方面进行广泛调研,在企业专家的深度合作下修订培养方案,整合课程体系,丰富实践教学环节,合理进行核心学习领域和拓展学习领域课程的平衡。确定汽车电工电子技术、单片机控制技术、汽车电器与电子技术、汽车网络技术、汽车发动机电控技术等核心课程。

(2)打造精品课程,形成鲜明专业特色。借助于汽车电器与电子技术精品课程建设,全面推动各项课程工程能力为导向的课程开发,进行系列课程建设,实现了主干课程精品化,达到通识与专业并重,理论与实践并重,教师引导与学生自主学习并重,形成了鲜明专业特色。

(3)多种比赛形式促进教学方法的提高。系部多次组织教案、说课、课件、板书、教学设计、公开课等比赛促进教题教学方法的交流学习与改进提高。

(4)建立与工作过程系统化课程相适应的实训教学体系。对实训教学内容、项目、方法、教学手段等进行了全面的革新,建立以基础性、能力性、生产性、创新性实训为内容的,既独立于理论课教学又与之密切配合的实训教学平台和体系。

(5)技能先导型课程内容安排。在专业课程的教学中大胆改革传统落后的内容,打破传统的学科知识排序,按照工作中需要的知识、技能进行合理的排序和整合,以完成实际工作任务的脉络进行教学,以此来培养学生的岗位工作能力和迁移学习能力,掌握连贯的工作方法。

(6)强调主动学习。以资讯、决策、计划、实施、检查、评价六步法安排学习过程,变传统的知识灌输型教学方式为学生主动搜集资料、确定解决方案、制订解决步骤、具体解决问题、检查解决效果、评判解决优劣一整套解决工程问题的全过程,不只是在学会解决具体工程问题方法,更重要的是学会如何解决工程问题的方法。

(7)对学生全方位开放实训室。对学生开放实训室,不仅在仪器设备与时间概念上的开放,而且在课程、学生创新项目等方面也对学生开放。对学生实行目标管理,给学生规定好本学期的实训任务,学生在开放期间都可以进行项目的训练。

4 课程体系重构取得的成果

(1)专业核心工程能力的明确定位。将汽车电子技术专业核心工程能力定位于:电气与电子控制的逻辑思维能力;线束图、接线图的识图能力;电子检测与故障诊断能力;无图纸条件下的实车故障解决能力四种能力。

(2)四种工程能力在具体课程中有机融合。汽车电工电子基础、汽车电器系统分析与诊断、汽车电子系统分析与诊断、整车电路识读、汽车电子设备改装、汽车局域网技术等每门课程中都在不同层次、不同角度体现四能工程能力的培养。

(3)电路系统置于最突出的位置。强调对供电与总线系统、便捷进入与起动系统、照明系统、信号系统、空调系统、报警系统、电动座椅、遥控与中控锁系统、轮胎压力监控系统等汽车各电子系统的学习。学习的次序是系统、部件再整车。这与现代汽车企业维修制度的转变,即汽车的快修、换件为主的维修原则相一致。

(4)培养借助维修资料掌握新车型的能力。汽车电器与电子技术课程立足整车,引用主流车系、车型的电路维修资料,培养学生对整车电子控制技术的融会贯通的理解能力。优点是:有利于工作后的职业成长;不同车型各系统电子控制系统的对照学习既有一定程度的技能反复训练也可体会相互区别;有利于学生从接线图中概括原理图的能力以提高逻辑思维能力。

(5)工作过程系统化课程相适应的实训教学体系。深刻认识到实训及顶岗实习教学对职业院校汽车运用专业人才培养的重要性,注重学生的创新能力和实践动手能力的培养。对实训教学内容、项目、方法、教学手段等进行了全面的革新,建立以基础性、能力性、生产性、创新性实训为内容的,既独立于理论课教学又与之密切配合的实训教学平台和体系。

大数据时代新闻编辑能力重构 篇4

1 大数据时代迫使新闻编辑能力重构的因素

1.1 受众阅读新闻信息节约时间的需求

在信息技术发达的今天, 人们每天会接触到很多网络、报纸、电视等新闻信息, 人们每天在阅读来自社交网络以及大众传媒的大量信息时会花费很多时间, 因此, 为了帮助受众节约在“快餐文化”背景下每天阅读信息的时间, 新闻编辑需要大力发展数据新闻。美国一项研究指出, 读者比较喜欢看带有图片的新闻, 读者在阅读的时候比较偏向阅读图示、照片、标题等信息, 而对文字报道的关注度相对较低。受众这种阅读新闻信息节约时间的需求迫使新闻编辑能力重构, 因此, 新闻编辑要努力发展生动形象、轻松易懂的“轻量化阅读”新闻, 帮助读者查找有关信息, 并进行辨别、处理, 使编辑出的新闻一目了然, 更加有吸引力与说服力。

1.2 编辑自身能力提高的需求

从编辑自身来说, 其处于变化发展的新闻行业, 处于大数据时代, 有提高自己新闻编辑能力的需求。要利用数据的优势把复杂的新闻内容变得简单, 把抽象的新闻信息变得比较具体化, 使媒体新闻的表现形式丰富化。新闻编辑能力的重构, 还要能够用新闻编辑把比较复杂的社会问题清晰地表述出来, 方便读者的阅读与理解, 要能引导正确的社会舆论, 把握社会的发展趋势。Mc Ghee教授提出, 目前的新闻与数据有着越来越大的联系, 媒体有把复杂难懂的数据化为读者易懂的新闻信息的责任, 因此, 新闻编辑需要在大数据时代, 不断更新自身新闻编辑的知识, 提高自身新闻编辑的能力, 利用大数据方法与技术把网络时代数据量比较大的信息浓缩成比较有价值的新闻信息。

2 促进新闻编辑能力重构的有效策略

大数据时代的新闻信息与新闻数据量以飞快的速度增长, 因此, 数据信息的采集与整理变得比较复杂与困难。适应这种时代特征, 新闻媒体不能间断创新的步伐, 需要利用多媒体技术、网络技术等来增加新闻传播方式, 拓展信息来源的渠道, 同时新闻工作者的素质与编辑能力也需要不断提高。

2.1 提高新闻编辑能力重构的速度

当今社会发展的速度不断加快, 科学技术发展的速度随之也变得飞快, 人们在对新闻进行获取的时候不仅信息量变大, 获取方式也变得多样, 因此, 人们很难对所获取信息的真伪进行正确地区别与筛选。当今社会的发展需求已经不能靠传统的对实时发生的新闻进行报道来满足, 而是需要新闻工作者对未来将要发生的事情进行有效地预测与报道, 这不仅给新闻编辑工作带来了较大的困难, 也给读者对新闻真实性的区分带来了较大的困难。由于新闻数据量巨大, 因此读者在阅读的时候需要对大量的信息进行筛选, 选取自己比较感兴趣、对自己比较有价值的信息。同时, 互联网技术的发展使读者接受信息的模式从被动转变到主动, 读者能够利用网络对自己所需的信息进行搜索与查找, 还可以分析对比所获取的数据内容, 增加所获取信息数据的真实性与可靠性。

2.2 不断拓展新闻编辑能力

大数据时代下新闻编辑的工作方式与传统的新闻报道方式存在很大的不同。传统的新闻编辑只要把握新闻的规律、遵守相关政策法规、保障信息的真实性即可, 但是大数据时代的新闻编辑工作内容变得比较复杂, 不仅仅要加工新闻, 还要对数据信息进行整理分析, 解析新信息, 对一些信息补充相应的观点, 提炼出新闻信息的价值, 并且新闻内容的表达需要真实数据做支撑, 因此, 新闻编辑者必须拓展信息采集的方式, 提高自身的新闻创新能力, 保障信息的真实性与可靠性, 提升自身的数据分析能力, 丰富自身的学科知识才能把新闻编辑工作做好。

2.3 对新闻编辑工作流程进行严格地控制

大数据时代新闻编辑能力的重构, 要着手于对数据能力的重构, 主要包括以下两个阶段:第一阶段, 要保障数据信息的公开性与可靠性, 主要是因为互联网与计算机技术的发展给读者提供了大量的数据信息, 这些数据资料不仅真伪需要验证, 其很多内容具有较大的冲突性, 因此读者需要对其真伪及有效性进行判断, 同时为了提高数据信息的可靠性, 需要利用可靠的搜索引擎 (百度、谷歌等) 对数据信息进行搜索, 为了保障数据的真实性与科学性, 能够提供可靠的数据支撑给后期分析工作, 也可以在专业的数据站与网络论坛对数据资源进行搜索;第二阶段, 整理分析已经搜集到的数据资源, 努力提升所获取数据资源的可信度、真实性与参考价值。随着时代的变化, 新闻编辑者的责任也需要不断地进行调整, 因此, 新闻编辑者必须摒弃传统的评论方式, 跟随时代潮流, 利用网络技术及其他技术提高参与热门话题讨论的及时性, 用符合时代潮流的思想观点对新闻进行正确地评论, 不断提高读者对所编辑新闻的关注度及阅读兴趣。

2.4 广泛运用数据可视化技术

新闻编辑要精通数据可视化知识, 利用数据可视化技术把抽象的信息形象地表达出来。比如, Many Eyes网站提供了多种数据可视化服务, 可以帮助用户把有关数据做成可视化的图表等, 帮助用户对数据信息进行更好的分析。因此, 新闻编辑能力重构需要学习数据化可视技术所涉及的各种艺术设计技巧以及工具软件, 利用艺术与技术的融合把数据新闻的魅力充分地表现出来。

3 新闻编辑能力重构的效果

3.1 改变了人们获取信息的方式

目前, 网络信息、电视信息、杂志、报纸等信息媒体广泛存在于人们的生活, 人们在阅读这些信息的时候会花费大量的时间, 相对而言, 数据新闻不仅能够大大地增加人们获取信息的数量, 还能帮助人们节省获取信息的时间。通常, 人们在阅读信息的时候比较喜欢带有图片、视频的稿件, 因此, 新闻编辑可以通过视频、图片等来强化读者的理解, 并吸引读者的兴趣。

3.2 使新闻的表现形式更加丰富

大数据时代下多媒体新闻的表现形式丰富多样, 数据新闻、图片新闻、视频新闻使得对新闻及热点话题的描述及表现更加形象、丰满、具体。同时, 为了适应社会发展的要求, 数据化专家也在不断地创新数据分析的能力, 不断地提高利用数据资源的能力。

4 结论

数据交流与资源共享会在未来的社会更加深化, 为了适应这个信息爆炸的时代, 新闻编辑需要改变传统的工作方式, 重构其编辑能力, 提高其综合素质, 不断地改进其观察新闻事件、分析判断数据以及新闻编辑的能力, 以促进大数据时代下新闻行业的蓬勃发展。

摘要:信息发展带领我们走入大数据时代, 在此时代背景下, 新闻媒体面临的信息、数据复杂且庞大, 因此需要新闻编辑拓展自己的知识结构, 重构自己的编辑能力, 选取正确的新闻传播方式。本文提出了大数据时代制约新闻编辑能力重构的因素, 然后提出了相应的促进新闻编辑能力重构的有效策略。

关键词:大数据,新闻编辑,能力重构

参考文献

[1]牡兰.数据新闻学与新闻编辑能力重构[J].速读 (下旬) , 2014 (9) :254.

[2]吴雨阳.数据新闻学对新闻编辑能力重构的探究[J].魅力中国, 2014 (12) :295, 297.

重构绩效管理 篇5

德勤正在重塑绩效管理系统,和很多公司一样,我们意识到德勤目前的员工评估、培训、晋升和薪酬流程与我们的期待相距甚远。

在德勤最近进行的公众调查中,超过一半(58%)的受访高管认为,他们目前的绩效管理方式既无法激发员工积极性,也无法提高员工的业绩。对此我们也深有同感:绩效管理方式应该更灵活多变、实时和个性化,应该把重点放在促进今后表现上,而非评估过去。

德勤重构后的绩效评估系统令人耳目一新:没有一连串的目标,没有一年一度的总结,也没有360度评估方法。该系统更适合那些人才密集型的企业,其设计的目的来源于我们获得的三大证据:对工作时间的统计、对等级评分的科学研究,以及对德勤自身进行严格的对照组研究。

耗时巨大的绩效管理

长期以来,德勤使用的绩效系统很可能与你目前的系统较为相似。每年年初,6.5万多名德勤员工都会定下个人目标。一个项目结束后,每位员工的主管会根据目标完成情况给他们打分。主管还会就员工的表现程度进行点评。这些评估被纳入年终考评,在冗长的“共识会议”上,“顾问组”会将员工与同侪相比,讨论他们一年来的表现。

根据内部反馈,德勤员工认同这种方式的稳定性,因为每名员工都有指导顾问,所以每个人的意见在共识会议上都能得到反映。德勤的绝大多数员工觉得这一过程公平合理。但我们依然意识到,随着新需求的出现,这不是德勤最佳的绩效管理方式。在随时变动的世界中,一年一度的目标过于“批量化”。关键是,对员工表现的实时评价比指导顾问的年终打分更有价值。

当统计德勤花在绩效管理上的时间后,我们发现必须变革。德勤每年有200万工时用于绩效管理,具体花费在填表、开会和设计打分标准。在研究所耗费时间的具体去向时,我们发现管理者对绩效评估进行的闭门讨论时间占了很大比例。我们开始思索:能否把管理者花在评分上的时间转到员工提升业绩和职业发展上,即从回首过去变为放眼未来。

评分导致偏差

另一新发现是,评估同一员工技能的数据标准不一。比如,主管想评估员工的战略目标,以下因素都会大幅影响得分高低:主管自己的战略思维、对战略重要性的看法以及评分宽严度等。

评估差异到底有多大?2000年,迈克尔?蒙特、斯蒂芬?斯卡伦和梅纳德?果夫在《应用心理学》月刊中,全面地研究了打分的详细标准。调查中,两位老板、两位同事和两位下属为4492名管理者打分。结果显示,因打分者个人偏好和意见不同,分数相差62%,而实际上管理者的表现差异仅为21%。

因此研究者得出结论:“打分针对的是被评者的工作表现,这似乎显而易见;但实际上,与被评者相比,打分更能揭示评分者的信息。”研究者将这一现象定义为“特殊评分者效应”,这让我们陷入了思考。我们希望从个人层面了解员工的表现,而最适合进行这项评估的莫过于员工直接领导。但应如何保证评估不会因特殊评分者效应产生偏差?

来自绩优团队的证据

我们还了解到,德勤最优秀团队无一例外具有“发挥自身优势”的特点。这些团队的成员富有使命感,力求将每天工作做到最好。这一发现并非出于臆断或道听途说,而是来自对表现最优秀团队进行的实证研究。

先前的研究成果也为我们的调研提供了基础。从20世纪末开始,盖洛普对团队绩效进行了为期数年的大面积调研,超过140万员工、5万多团队和192家组织参与调查。从薪资、职业发展机会等方面,盖洛普向绩效优秀和绩效一般的团队提出同样问题,研究他们的答案。重点考察那些绩优团队回答“强烈同意”、而其他团队有不同答案的问题。

研究之初,绩优团队和其他团队只在极少数问题上有差异。差异最大的一项是:“我在工作中,每天都有机会做自己最擅长的事。”与员工选择其他答案的部门相比,那些员工选择了“强烈同意”的部门,有高出44%的几率获得顾客满意度高分;有高出50%的几率是员工流动率低的团队;有高出38%的几率是高效团队。

仿效此法,我们想看看德勤内部的情况如何。首先我们筛选出60支绩优团队,包括来自公司各部门的1287名员工。我们选择了1954名员工作为对照。为了解每一团队内的情况,我们采取了含有6项内容的调查问卷。计算结果时,三项内容与优秀团队密切相关:“我的同事责任感强,工作质量高”,“我们公司的使命能够激励我”,“我每天都有机会发挥自己的长处”。而在这三项内容中,第三项反响最强烈。

在设计新的绩效工具时,所有这些证据都帮助我们更好地解决问题。我们希望投入更多时间帮助员工发挥优势,让他们所在的团队具有清晰的目标和期望。因此,我们需要一种能快速收集不同绩效表现可靠数据的方法,于是着手工作。

再造绩效管理

首先,我们尽可能表述清楚绩效管理的目的,即对德勤而言绩效管理意味着什么。德勤新绩效系统有三大目标,第一个目标很明确,也是大多现有绩效系统所作的:新系统让公司能够肯定员工绩效,尤其需要能够通过不同的奖金来实现。

为了衡量每名员工的表现,必须对其有清晰的认知,这是新系统的第二大目标。实现这个目标面临两大挑战:一是特殊评分者效应;二是如何精简传统评估、项目打分、共识会议和最终评分流程。第一个挑战需要我们在评判方式上进行微调。以前我们会向很多人征求他们对组员的意见,比如通过360度测评或直接反馈调查问卷等方式。现在我们发现,只要问直接组长就够了,关键是,问的问题发生了变化。在评价别人技能时,人们可能会标准不一,但如果让他们为自己的感觉和意愿打分,就不容易出现偏差。为了解员工个人绩效,我们没有让组长为组员的技能打分,而是让他们为自己将对组员采取的行动打分。

除了这些连贯的、可计算数据外,评判薪酬时,我们也将一些无法计算的因素纳入考量,比如所在年份项目任务的难易程度,以及对组织在项目之外所作的贡献。这些数据是评判薪酬的基础,而非最终标准。薪酬的最终意见由员工的直接领导达成,或者由总览全部绩效流程以及横向比对多组数据的几位领导决定。

这种新的评估方法也是评分,但无论是分数的生成还是使用,都和传统意义的评分截然不同。因为新方法能快速捕捉到员工每时每刻的表现,我们称之为“绩效快照”。

关键是提升员工业绩

新系统的前两个目标已经清楚了:首先我们希望认可员工表现,其次我们可以明确他们的表现如何。但所有的研究、所有与领导就绩效管理的交流,以及来自员工的反馈都表明,这两个目标还不够。因此我们的第三个目标是,有效激励员工的表现。如果“绩效快照”是供组织使用的工具,我们还需为组长设计一款工具作为进一步支持。

新的绩效系统要求每名组长每周至少与组员沟通一次。这些沟通并非组长额外的工作,而是他们的分内事。如果组长一周不能做到沟通一次,就不能明确组员的优先事项,或对组员的优先事项理解过于空泛。如此一来,管理者就无法有效帮助组员;而沟通也会从指导近期工作变为对过去表现的反馈。

我们在测试中发现,沟通频率和组员积极性之间,具有直接和可量化的联系。可以说,频繁地和组员沟通是组长提高员工积极性的王牌。而频繁沟通会占用组长很多时间,我们了解到,保证沟通频率的最佳办法是,由组员发起沟通。因为和组长相比,组员通常更急迫地渴望得到指导和关注。

为使沟通有益于双方,我们的系统让每个组员都能利用自我测评工具,理解和探索他们的强项,然后把所得结果与同事和组长以及公司中其他人交流。我们有双重考虑。一是如我们所见,员工现在的最佳表现和未来的长足进步均源于他们具有的优势。二是如果我们希望绩效系统被频繁使用,就必须将其视为一种让人上瘾的消费技术。

过去几年中,尤其在社交媒体上,很多成功的消费技术,都是分享型技术。因为无论是自己的想法、成绩还是影响,绝大多数人都会对和自己相关的动向格外关注。因此,我们希望这一新系统能为人们提供一个平台,探索、分享他们的所长。

透明度是个难题

迄今为止,我们已经定义了绩效管理最本质的三大目标:肯定、认清和有效激励员工的表现。我们有三个相互关联的例行举措来支持这三大目标:每年的薪酬调整决策、季度或项目绩效快照,以及以周为单位的上下级沟通。而且通过定期测评和频繁沟通,我们从过去“批量化”地关注过去绩效,转变为关注未来。

我们在德勤规模更大的工作组中实验这一工具的每一元素,发现随着时间延续它们会产生变化:不同的业务部门可以先介绍优势分析,然后进行更频繁的沟通,再采取新的测评方法,最终用新软件监督绩效。

但在实践过程中,同一个问题不断浮出水面――透明度。当组织掌握了关于我们的一些信息,而这些信息被数字捕捉下来,我们通常会觉得自己有知情权,能够了解自己的境遇。这一问题需要一个清晰的答案。

目前透明度问题尚未完全解决,但我们已经在反思和尝试:哪些员工的评估细节可以收集和共享?我们如何才能使领导的沟通更具意义?现在的问题并不是如何对员工进行一句话判断,而是如何全方位、具体地评估他们。

重构能力 篇6

一、会计职业判断能力的构建

会计职业判断能力就是会计人员在会计法规、企业会计准则和相关法律法规约束的范围内, 根据企业理财环境和经营特点, 利用自己的专业知识和职业经验, 对会计事项处理和财务会计报告编制应采取的原则、方法、程序等方面进行判断与选择的能力。笔者认为, 会计职业判断能力是一种综合能力, 其构建应该基于三个主要方面:

(一) 专业知识。

职业判断能力的构建首先依赖于扎实的公司会计与财务专业知识的理解和掌握。因为会计系统本身就是一个由确认、计量、记录、报告、分析、预测 (计划) 、评估等一系列元素有机构成的集合。从确认所涉及的会计要素和会计科目的定义, 到计量所涉及的计量属性, 以及记录和报告所涉及的会计准则和会计法规, 任何会计估计、判断和推理的过程都离不开会计专业知识的精确掌握。当然, 会计人员广泛的知识面、合理的知识结构和对本单位具体业务知识的熟悉都有利于做出准确的职业判断。

(二) 实践经验。

会计人员的职业判断能力是建立在陈述性知识和过程式经验的基础之上。会计专业知识以陈述性知识为主, 主要涉及事实性、概念性、理解性和论证性的知识;经验则具有过程式的特征, 能够形成与特定判断任务相关的独特知识, 使专业人员能够在面临复杂困难的环境时更快更优地解决问题。

(三) 职业道德。

会计人员在运用专业技能进行估计、判断、推理的过程中, 始终面临着客观性与相关性、稳定性与适用性、利益驱动和公允揭示等观念和立场的矛盾与斗争, 始终伴随着道德因素。因此职业判断能力同时又是一种均衡的能力, 包括会计职业道德和会计专业技能两个方面, 是两者的动态均衡。会计职业道德也是直接影响职业判断能力的重要因素。

二、职业判断能力培养为核心的教学重构

(一) 国外教学方式重构的经验证据。

Ramsden (2003) 研究表明, 繁重的作业、不适当的教学方式和评价程序可能会诱导学生肤浅地学习;相反, 有效和高质量的教学、对教学负责以及对学生良好的态度, 会鼓励学生深入地学习。Mercedes Marzo-Navarro (2009) 的研究证实了教学方法的改变可以提高学生获取实务知识、团队合作以及沟通交往等技巧, 可行的措施是教与学要以小组作业及其随后的公开演讲为主线开展。Richard (2009) 研究发现, 在会计教学中使用团队模型可以促使学生掌握从重要的社会经验中获取知识的方法, 通过团队合作, 学生不仅增长了会计工作中必需的人际关系和团队合作技巧, 也为处理非常规会计问题提供了准备。Richard和Caroline (2009) 介绍了会计教学中利用课程论文, 通过让学生学习完成有证据支持的研究、良好的写作表达以及陈述技巧, 培养学生形成能够批判性思考 (分析、评价和反思) 的高水平学术能力。

(二) 明确教学目标以培养能力为主。

美国会计学会 (AAA) 的会计教育委员会明确指出:学校会计教育的目的不在于训练学生在毕业时即成为一个专业人员, 而在于培养他们未来成为一个专业人员应当具备的学习能力和创新能力, 使其终身学习。因此, 高校会计专业细化的教学目标应当摒弃以教师教授知识为主的知识点、概念和理论记忆的教学要求, 强化以学生自主学习为主的教学要求, 以培养学生团队合作、职业判断和专业处理能力。

(三) 教学方式的创新和转变。

以职业判断能力为核心的教学方式构建, 应当实现由“教师课堂授课”为主向“学生讨论”为主的转变。具体而言, 可将企业经营决策沙盘模拟教学、情景式教学与研讨式教学引入课堂, 从而发挥教师在引导学生进行思考和分析问题, 获得理想的资源配置和决策方面的作用。

1. 企业经营决策沙盘模拟教学。

企业经营决策沙盘模拟教学是一种充分体现“学生学为主, 教师教为辅”的全新教学方式。它要求在连续若干年系统运营的教学过程中, 学生充当制造企业不同的管理角色, 并把他们分配在若干个相互竞争的虚拟企业里, 根据市场需求及预测竞争对手动向, 来制定并执行企业在产品研发、市场开拓、销售、融资、生产等方面的短、中、长期策略。然后每年“经营企业”, 每一年末用财务报告结算经营结果, 并分析制定改进方案, 继续经营下一年。该种教学方法能够培养学生的自学能力、团队协作精神、职业道德和应变能力, 对于学生提高职业判断能力非常有效。

2. 情景式教学。

情景式教学强调学习者对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。教学不仅仅是知识的传递, 更是知识的处理和转换。教师不应当无视学生已有的认知经验, 简单强硬地从外部实施知识的“填灌”, 而应当以学生原有的认知经验为基础, 引导学生构建新的知识结构。因此情景式教学应首先构建学生所熟悉的情景。比如在学习《中级财务会计》存货一章的内容时, 可以某企业某一阶段存货的历史变化及其原因为背景, 揭示不同存货方法和存货政策变化对企业财务状况和盈利的影响, 将学生带入预设的情景。有条件者, 也可以直接带学生去企业中进行学习, 参观仓库、生产车间、管理部门、销售部门、财务部门, 真实感受存货的盘存、计量、发出存货的计价方法以及期末存货可能发生的减值。这些情景的创设非常有利于学生在已有经验的基础上构建新的知识结构。

情景式教学不仅强调情景的创设, 更重视协作与交流。教师与学生之间、学生与学生之间, 通过“课堂圆桌会议”、学生演讲、案例讨论、实务操作等方式引导学生自主学习、积极思考以及动手操作。在协作与交流中, 帮助学生对当前学习内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系进行深入的理解, 从而最终实现“意义建构”。整个过程提升了学生获取知识和运用知识的技能, 培养和激发学生的职业判断能力和职业处置能力。

3. 研讨式教学。

在大学会计专业教育中, 学生要成为学习的主角, 需要充分调动学生学习的积极性和能动性, 这要求教师在学生的学习中起到指导、引导和辅助的作用。研讨式教学可以充分发挥学生的积极性, 让学生始终作为问题的发现者和探究者, 通过与教师和学生间的讨论和总结来分析和解决问题, 从而给学生职业判断能力的培养提供极好的锻炼机会。研讨式教学可以遵循以下过程展开:首先, 教师讲授某一会计专题前, 要阅读众多与该专题相关的文献, 并把文献列表发到网上, 要求学生课前阅读;同时归纳相关的几个主题, 在学生分组的基础上, 要求学生分别研究相关主题;课堂上教师要引导学生陈述、讨论, 并利用文献提出问题, 解释、证明或深化某一问题。在研究和讨论中, 教师要鼓励学生“批判性思考”, 引导学生在讨论中关注问题的背景, 不同观点及其影响, 适应新情况的可能变化是什么, 不同环境下的应对方法, 在研究和讨论中提高学生的职业判断能力。

4. 创新考评制度。

学习效果评价方式的单一会直接影响学生以职业判断能力为核心的职业素质的提高, 因此必须改变单纯以闭卷考试的分数作为评判标准, 增加多种灵活的考评方式来考察学生的专业素质。例如, 以案例分析课堂考查的形式考察学生运用相关理论和专业知识分析问题的能力;以会计、审计模拟实验考试的形式考察学生的实际操作能力;以实习报告和对实习单位进行访问的方式对学生社会实践能力进行考察;以撰写专业论文的形式考察学生综合运用专业知识的能力和进行创造性思维的能力等。

重构能力 篇7

目前大学英语教学教材主要以原汁原味西方文化素材为主, 课堂母语文化输出表达机会少, 导致学生母语文化英语表达能力薄弱, 严重影响跨文化交际能力。笔者尝试通过系列母语文化专题作业和网上与母语人士互动的方式, 激发学生母语自豪感, 实现母语文化与目的语文化的多元互动、多重认同、及协同发展, 以弥补解决上述问题。

从民族文化的传承发展来看, 每一个民族传统文化的历史传承与发展的重担, 更多的是落在年轻人身上。这是关系民族文化、民族凝聚力和社会发展精神动力的关键问题。目前不少年轻人熟悉西方的情人节, 却对中国的情人节—七夕节不甚了解, 更别说用英文流利地向外国友人介绍这一传统节日, 这说明年轻人在文化继承发展方面任重道远。

从汉语影响力与地位看, 当今中国经济已经成为世界举足轻重的经济体, 随着经济实力的增强汉语语言文化影响力也越来越强, 世界范围掀起了一股汉语学习热潮。孔子文化学院随之在世界各地应运而生蓬勃发展。因此, 大学英语教学应顺应这一潮流, 与国家的“走出去”文化发展思路同步。

2 主要研究

国内学者主要从母语文化的作用、文化因素、教材编纂与大纲制定方面, 对目前英语教学忽略母语文化导致学生表达力薄弱的问题进行了前期研究。比如袁芳 (2006) 对母语文化的地位与作用做出了阐释, 外语学习应树立知己知彼的文化观, 使外语教学成为传承中外优秀文化、沟通中国和世界的桥梁和纽带。

张为民、朱红梅 (2002) 指出中国文化在大学英语教学中受到了明显的忽视。就大纲制订、教材编纂、课堂教学等方面对大学英语教学与中国文化相结合的路径和方法提出了建议。

马冬虹在 (2007) 指出国内教材主要介绍目的语国家与文化, 母语文化教学处从属地位, 外语教材“进口多, 出口少”现象突出。忽视了我国传统文化的学习, 出现了外语教育中的“文化逆差”。必须扭转这种逆差, 解决学生“中国文化失语症”问题。

3 文化认同

全球化对各国社会经济包括教育在内的方方面面产生了深远影响。各种力量参与其中, 因此全球化应是一个多样化、多元化的过程, 而不是单纯的同质化同一化过程, 否则丰富性多样性遭到破坏, 其必然失去活力。韩震 (2005) 指出, 全球化进程绝不是某种文化主导或代替其它文化的过程, 而是所有参与其中的文化体重构性互动的过程, 进行包容性多重认同重构过程。那么跨文化交流中如何协调母语文化认同与目的语文化认同的关系?如何解决跨文化交流中语言与文化的表达力问题?

认同是一个社会心理学过程, 在价值、标准等方面, 将他人与群体的社会角色同化并内化的一个过程。文化认同是一种群体文化认同, 是一种个体被群体的文化影响的过程。冯天瑜 (2001) 解释文化认同为一种文化价值判断。即社会或群体成员承认群内新文化或群外异文化因素的价值效用符合传统文化价值标准的认可态度与方式。亨廷顿曾指出, 用“祖先、宗教、语言、历史、价值、习俗和体制来界定自己”, 可以回答“我们是谁”的问题。文化认同可以通过这些象征物得以体现。因此跨文化交流中, 目的语文化和母语文化的认同必须协调统一, 否则就会带来认同危机, 或者导致此强彼弱的问题, 导致语言能力发展失衡, 正如我们学生的母语文化英语表达力薄弱的难题。

4 多元互动

认同是在与他者的互动中形成的, 不同的文化接触、碰撞、比较会使得个体面对异质元素和文化, 产生一种保持自我同一性的反应。跨文化交流过程中, 就会产生文化认同的需要, 就必然面对母语文化认同和目的语文化认同的问题。否则, 仅仅停留在语言层面的交流是肤浅的, 不可持续的。学习者在外语学习的过程中, 就是在母语语言文化、价值观念等的认同过程基础上, 目的语文化认同的过程, 这是一个复杂动态多维的过程。语言学习必须兼容两种文化的多元互动和协调发展, 不应该厚此薄彼。因此, 教师必须充分创造机会进行两种或多种文化的表达、互动和认同。

对于文化认同对语言学习的作用有两种观点, 此消彼长和相互独立。Lambert (1974) 指出学习者自我认同的两种变化:“削减性” (subtractive) 和“附加性” (additive) 。前者认为一种身份认同过强会削弱另一种, 削减性学习者的母语和母语文化认同被目的语文化认同所取代。后者则认为两者彼此独立的。附加性学习者在获得目的语、目的语文化归属的同时, 母语和母语文化归属也得以保持。笔者则认为, 在文化认同的理论框架下, 最理想的模式是教师创造充分语言与文化进行互动表达的机会, 在表达交流中实现思想与文化的碰撞、交融、包容, 提高语言输出的能力与质量, 最终实现多元文化认同的目的。这样既可以提高母语文化素养, 又可提高目的语表达能力, 最终解决母语文化英语表达力薄弱的问题。只有这样, 才能兼顾母语和目的语认同, 实现多重认同, 切实提高跨文化交际能力。

5 结语

跨文化交流是双向、多维、动态、开放的。任何单向、一维的交流都是不可持续的。因此我们应引导学生在多元文化交流中尊重彼此、互相包容、互相欣赏、建构平等交流的文化观, 引导学生建立客观批判独立的多元文化观。在全球化语境下, 学习者同时具有兼容并蓄取长补短高屋建瓴的国际视野, 既认同母语文化, 又客观批判地认同目的语文化。只有这样, 学习者才能游刃于不同的语言文化交流当中, 推进世界民族之间的跨文化交流和融合。外语才能真正成为传播传承中外优秀文化、沟通中国和世界的桥梁和纽带。从某种意义上讲, 这才是语言学习和跨文化交流的终极目的与境界。

参考文献

[1]Lambert, W.E.Culture and language as factors in learning and education.In Aboud, F.E.Meade, R.D.eds.Cultural Factors in learning and education[C]//Bellingham, Washington:Fifth Western Washington Symposium on Learning.1974.

[2]袁芳.母语文化的地位与作用[J].外语教学, 2006 (9) .

[3]张为民, 朱红梅.大学英语教学中的中国文化[J].清华大学教育研究, 2002 (1) .

[4]马冬虹.外语教学中文化因素研究[D].上海外国语大学, 2007.

[5]韩震在.论全球化进程中的多重文化认同[J].求是学刊, 2005 (5) .

重构能力 篇8

近年来世界上非常流行的一种职业教育思想是“能力本位教育” (Capability-based Education) , 这种教育思想的核心就是结合企业的需要, 立足实践, 提高相关专业人员的执业动手能力, 在教学中, 不再将专业知识仅仅局限于理论观念的灌输, 真正使得课堂教育与社会需要相结合。这种教育模式的开展以对传统的学科课程体系进行改革为前提, 根据提升能力的标准对现有课程进行再开发, 建构一种寓理论知识于实践操作技能的嵌入式课程结构。我国目前对于能力本位教育的观念理解与评价研究已经有了比较大的进展, 但是在部分课程改革深入方面尚处于论证和徘徊阶段。相对于大学的会计专业教育, 我国的会计专业高等职业教育还基本上是在对以往的学科体系进行沿袭, 过于偏重理论传授, 比较忽视对学生会计职业能力的培养, 这实际上是和高等职业教育职业能力培养的初衷相背离的, 也不能满足社会对于高职会计人才的需要, 因此, 对基于能力的高职会计专业实践课程体系进行重构有着重要的实践与理论意义。

2 能力导向基础上的会计课程开发思路

2.1 以能力为主要线索进行会计课程开发

作为一门非常注重实践应用的专业学科, 会计学不仅要求学习者拥有较深厚的基础理论功底, 而且还要求学习者可以进行有效的实践和理论的结合, 具备较好的实践动手操作能力。然而目前高职会计专业的发展现状是对理论和实践的排列重视严重偏倚, 即过分地沿袭学科观念, 专业知识设置过难过深, 同时学生几乎没有实践业务操作的机会, 操作能力提升更无从谈起。基于能力导向进行会计课程教育理念的改革, 现有的学科偏倚现象必须得到消除, 对技能型人才的培养要被重新放到高职院校人才培养的目标上来, 会计学科的培养范围所涉及的专业知识、动手能力、学科素质以及职业道德素养必须得到有效整合, 真正做到依据社会需求确定教学内容, 对系统化的“低中高递增”的会计培养模式进行大胆改革, 术业有专攻, 不同水平的专业人才服务不同经济体, 使得会计从业人员的职业技能理论和操作技能在岗位培训和体验的基础上得到有机融合[1]。

2.2 对会计职业岗位进行实地调研, 课程内容灵活应变

要实现以会计职业能力为基础上的高职课程重构, 必须对会计职业现状和社会对会计的需求进行深入、广泛和科学的调研, 实地调查的内容应该涵盖各类企业对于会计从业人员的能力和知识储备、资格证书认证以及职业道德素质等方面的要求。通过实地对会计人才市场进行调研, 高职院校以及相关教育机构可以分析会计从业者的优势与劣势, 确定应该进行培养方向改善的方面, 对所培养的学生进行理论知识、业务技能以及职业道德等方面的考核, 这样可以及时跟上社会发展的形势, 尤其是对于会计这样一个经常面临法律法规和相关会计实务记录核算规则发生改变的学科来说, 更是非常必要。高职会计专业课程开发就是要着重培养学生的岗位达标能力, 满足会计行业中的岗位转换以及工作区域变化的需要, 使得会计人员与所在单位的财务、出纳以及营销人员工作能够进行有效的协调, 使从业人员能够具备信息分析、业务创新以及沟通协调等方面的能力, 符合社会对多功能人才的定位需求。

2.3 注重会计课程设置之间的联系, 打破分支课程各自为政的局面

高职院校现有的教学培养模式一般都是按照学期初制订的教学计划“走格子”式地完成教学目标, 各门课程的开设之间各自为政, 对课程之间的内在联系和互相配合几乎没有发现和运用, 这样就很难达到有效提高学生综合会计素养的效果。由于开设的课程之间各成体系, 缺乏交流沟通, 而不同课程的内容之间又存在重叠和互补的现象, 使学习效率低下, 影响了高职院校会计专业毕业生的职业素养提升。具体来讲, 例如管理会计和财务管理这两门课之间在存货管理和货币的时间价值等内容方面存在大量重复, 若不对其进行梳理, 会计专业的岗位能力就得不到有效的体现。有效地改革方法必须以相应的会计岗位所需的知识为基础, 将相应的重复和能够互补的内容在多门教材中进行精简, 另编专门教材, 按照知识模块进行教学, 将会计专业知识中的难点简单化, 将专业知识结合具体案例进行解读, 注重学科之间和学科内部各个分支课程之间的交流, 使得学生融会贯通, 克服会计学科在培养课程开设上的无协调的弊病[2]。

2.4 院校建立与企业的合作, 使会计专业学生有实践实习的机会

会计工作是一门专业性很强的工作, 从业人员只有不断地学习才能跟上企业发展的步伐, 要不断地充实自己, 掌握最新的会计准则、税法细则、法律知识及宏观经济动态, 这样才能精通自己的工作内容, 使专业知识与实践相结合, 一方面会对企业的发展方向做出正确的判断, 给企业的生产与流通制订科学合理的财务计划, 为企业和社会创造更多的财富, 另一方面也是会计从业人员提升自身业务能力的最好机会。因此, 高职院校进行能力导向的课程重构就要重视与企业的合作, 通过学生的实习, 学生自己会对专业有更为详尽而深刻的了解, 也可以对学校里所学的知识进行巩固与运用。在实习中使学生体会到实际工作与书本上的知识的距离, 然后做进一步的学习, 更深层次地理解现在的企业会计, 并且对会计分录、记账、会计报表的应用也有了进一步的掌握, 学生不再局限于书本, 而是对会计实务有了一个比较全面的了解, 发现能力上的不足, 也是对理论知识的一种补足, 因此, 实习机会的提供是提升会计专业学生的业务操作能力的重要平台。

2.5 构建全新的能力导向会计课程教学评价机制

目前我国无论是大学通识教育, 还是高职院校的职业技能教育, 其评价学生对课程的理解质量标准都是卷面分数这一个指标, 学期末的考试测评是评价课程开设绩效的唯一凭据。这样做虽然强化了学生对于会计知识的背记本领, 但对于其实践业务操作能力提升效果几乎为零, 因此, 构建一种全新的能力导向课程绩效评价体系很有必要, 着重对学生能力的评估与考查。构建这一体系首先要做的就是建立课程分数评价机制, 将课程传授的过程与考试结果相结合, 尤其要注重过程评价, 教师要保证在教学计划的每一步实现后对学生进行追踪调查与抽样考核, 了解课程知识掌握程度, 及时根据学生反馈的信息对教学进行改革。其次通过学生的实习表现, 将学生的理论考核结果与实习考核结果加权计算, 将实习分数也作为学分计入学生成绩, 以此来侧重对学生实务操作能力的考量[3]。当然, 在构建新的能力导向课程绩效评价体系时, 不能仅仅注重外部教育资源的改革, 也要注重学生内部的自评、互评以及自我缺陷发现, 这样才能保证新的评价体系测评出来的课程效果不会有失偏颇, 而是比较全面的考核。

3 会计职业三大能力之间的一体化课程构建指标

会计职业类型定位是知识与技术密集型的结合, 它往往要求从业人员具有较高的理论素养, 同时还要具备处理各种复杂的会计实务的应变操作能力, 与注册会计师等高级会计从业人员不同的是, 高职会计专业以培养会计职业的一线岗位人员为己任, 这些人员广泛分布在众多的公司和企业中, 肩负着规范我国市场经济工作的使命。高职院校和领导部门要通过精简和增设等路径来促进会计职业能力优化的任务完成, 突出对会计职业三大能力即职业通用能力、职业岗位能力以及职业基础能力的区分和强化。

3.1 会计专业职业基础能力

这一部分能力包括从业人员对国家基本经济形势的解读能力、基本会计理论掌握能力以及从业后对所在企业的财务管理能力等, 之所以称为“基础”, 是因为这些能力是经济管理类工作中所共同要求的技能, 具有普遍适用性, 高职院校会计课程改革不应忽略大类教育思想的输入, 因为这不仅仅是会计人员的基本素质培养需要, 也是基于能力提升的、培养可以从事企业管理及金融财务等综合全面财会人才的需要, 这种专业内、学科间的职业转移能力可以为学生将来可能会面临的在企业范围内进行工作岗位替代或转换提供提前的素质准备, 也在一定的程度上为今后的职业生涯开拓了更大的空间, 因此是会计实践课程重构需要注意的能力培养方向之一。

3.2 会计专业职业通用能力

职业通用能力, 要求教师的教学在进行专业知识传授的同时, 也应该注重对学生人文及自然科学爱好的培养, 这样一方面不至于造成学生学习的片面性, 可以提高情商, 辅助专业学习;另一方面也可以通过设置法律、计算机以及专业外语等科目, 使得学生的能力延伸更加符合我国社会主义市场经济对于财会人员的多层次要求。

3.3 会计专业职业岗位能力

基于能力的培养目标实现是目前高职院校专业实践课程改革中最需要强化的部分。学校会计专业课程设置要结合企业的实际情况来定, 企业一般最简单的财务岗位只需设置会计和出纳两个岗位即可, 通常情况下成本会计负责公司的成本核算, 整理各项费用并进行归集和分配;管理会计进行公司的成本分析, 根据成本构成和历史发生情况以及计划指标进行比较;而报表会计则负责有关报表的报送工作, 向部门经理报送月销售明细、应收账款明细和费用分类、罚息明细等;出纳会计负责现金与支票管理, 保管单据 (支票、支票报销单、支票申请单、收据等) 、财务专用章及现金以及开立还款收据、交款收据及客户回款收据等[4]。学生必须对会计岗位职责非常熟悉, 这一能力的提升直接关系到会计从业人员所服务企业的财务工作进展情况, 高等职业院校会计课程改革时应充分重视。

会计职业的3种能力相辅相成, 职业通用能力是会计从业人员必备的素质和能力;职业基础能力是财会专业人员具有共性的涵养, 正是基于这一基础才使得财会人员可以在企业财务工作岗位上灵活切换;职业岗位能力综合反映了会计系统内部的低中高层次以及“术业有专攻”的核心会计能力分配趋势, 是学生进入社会需强化练习的素质。高等职业院校要开展能力导向的实践课程体系改革, 这三者是不可或缺的参考指标, 必须灵活地进行搭配和组合[5]。

4 结束语

高职会计专业实践教育的课程体系改革, 需要行业、企业、教育科研机构以及职业院校等多个方面的共同参与, 群策群力, 制定出相关专业的课程体系改革思路, 而基于能力的提升是改革的方向, 因此, 高职院校亟需政府部门的支持, 从能力分析、课程体系研究、专业标准设定、课程标准设置以及项目设计等方面, 综合提高高职会计专业的课程效益, 加快高职教育改革的速度。总而言之, 职业院校的会计实践课程重构需要注意新形势下对从业人员能力考查的变化, 要按照新的课改思路和实践加大改革力度, 积极推动会计职业教育课程体系改革向基于能力的方向发展。

参考文献

[1]陈美丽.高职会计专业“基于工作过程”的课程体系改革探讨——以温州科技职业学院为例[J].济南职业学院学报, 2010 (5) :68-71.

[2]李雯.高职会计专业课程体系改革和创新的研究和实践[J].南昌教育学院学报, 2011 (9) .

[3]陆娴.高职院校会计专业实践教学的改革与探索[J].科教导刊, 2011 (11) .

[4]孟凡芳.基于能力本位重构高职会计专业课程体系[J].会计之友, 2011 (1) .

重构能力 篇9

一、文献综述和假设提出

(一)企业文化

企业文化作为一种管理方式,是在20世纪60年代日本的管理实践中形成的,但是当时没有形成理论。到20世纪70年代末、80年代初企业文化在美国形成理论(饶静安,2011)。在企业文化的研究中,爱德加·沙因可以称得上是权威人士,他在1984年发表的论文《对企业文化的新认识》和1985年出版的专著《企业文化与领导》中,对企业文化的概念阐述为:在企业成员相互作用的过程中形成的,为大多数成员所认同的,并用来教育新成员的一套价值体系。企业文化可以分成表面层、应然层和突然层三种层次(饶静安,2011),企业文化的静态研究主要关注的是概念、内容、结构以及对企业行为和绩效的影响等。企业文化的演化按其动力来源的不同,可以分为自然演化和强制演化(邢以群和叶王海,2006),企业文化是保证企业可持续发展的恒久必备的支持力量(Evans,P.,1986)。因此,研究企业文化还要从动态的角度来分析,研究它的演化过程。

(二)动态能力

动态能力是指企业整合、构建和重组内外部资源以修正运营操作,从而适应动态复杂快速变化环境的能力(Teece,D.J.,Pisano,G.&Shuen,A.,1997)。以往的战略理论认为组织的核心能力是其在竞争中获得竞争优势来源,而竞争优势直接带来了组织的卓越绩效表现(Prahalad&Hamel,1990)。但是,并非所有的组织都有异于其他组织的独特的核心能力,这样的组织往往也能从市场的竞争中生存下来,那么这样的企业靠的就是整合已有的能力、资源,在动态变化中找到生存发展的机会。Griffith和Harvey(2001)认为企业的全球动态能力就是创造别的企业难以模仿的资源组合,如把企业内部关系的整合作为全球竞争优势的基础。Wang和Ahmad(2007)认为动态能力是指企业不断地整合、再配置、更新与再创造资源和能力的行为导向,更重要的是利用独特的资源升级并重构核心能力,以回应日益变化的市场来获得并维持持续的竞争优势。整合能力、尤其是技术整合能力就是企业的动态能力,即企业在有关自身业务的技术知识演变中挑选出部分与自身现有知识基础关联的技术知识,并执行这种关联的能力(Iansiti,M.&Clark,K.B.,1994)。另外,学者们还对动态能力的测量维度进行了研究。Caloghirou等(2004)在研究产业因素与企业因素对企业盈利的影响,用学习能力、协调能力与变革能力来测量动态能力。从动态能力的作用本源出发,李兴旺(2006)认为动态能力可以分为环境洞察力、价值链配置与整合能力、资源配置与整合能力三个维度,贺小刚等(2006)认为动态能力分为变革能力、战略隔绝、市场潜力、组织柔性和组织学习五个维度,焦豪等(2008)从环境洞察能力、变革更新能力、技术柔性能力和组织柔性能力四个维度来测量动态能力,董保宝等(2011)将动态能力划分为环境适应能力、组织变革能力、资源整合能力、学习能力和战略隔绝机制五个维度。

(三)竞争优势

关于竞争优势,至今仍缺乏对它的完善界定,而一些学者将其与绩效混同,尤其是在测量指标上(董保宝等,2011)。Selznick(1957)将能力与竞争优势联系在一起,并提出竞争优势的概念,即企业在市场竞争过程中所表现出来的超越或胜过其他竞争对手,并且能够在一定时期之内创造超额利润,或获得高于本行业平均盈利水平的属性或能力。这种定义解释了竞争优势的来源,即企业能力,但是却将绩效与竞争优势完全混同。董保宝等(2011)认为企业竞争优势是指企业利用所控制的资源和内部培育的能力,在市场上获取的高额绩效并占得领先地位,并以此循环往复维持这种优势持续发展的属性。白如彬等(2012)认为影响组织建立竞争优势的因素来源于组织内部和外部两部分,其中外部的技术环境和行业竞争格局,使得速度竞争优势成为组织竞争优势的新来源,反映了外部因素对组织速度竞争优势的出现和选择起到极大的推动作用。但是,组织速度竞争优势能力的高低还在于组织自身的努力,主要在于组织的资源禀赋和能力水平的影响。

(四)假设提出

企业文化作为企业内部的机理对企业的运作会有重大影响,企业文化的整合功能使企业中成员的行为、思想、感情、信念、习惯以及沟通方式与整个企业有机地整合在一起,形成相对稳固的文化氛围,凝聚成一种无形的合力,使成员为企业的目标而努力。企业文化首先是企业家文化,企业家倡导某种价值观念和行为准则,并将其灌输给员工,当员工接收这种价值观念和行为准则后,企业文化便形成了。也就是说当企业家有一种动态思维,并将这种思维灌输给企业中每一位员工,从而形成企业成员普遍认可和遵循的价值观念、团队意识、工作作风、行为规范和思维方式时,这样的企业文化会对企业动态能力产生积极的影响。因此,本文提出假设1:

假设1:自由团结的企业文化与动态能力正相关(H1)。

竞争优势与绩效是不同的概念,但有时可以用绩效的表现从侧面衡量出企业的竞争优势。企业文化对于企业竞争优势的作用往往表现在企业的绩效方面,企业文化会影响到员工能力的发挥、行为举止和组织绩效(Noe,Hollenbeck,Gerhart&Wright,2004)。张勉和李海(2007)的研究发现环境不确定性和企业文化强度、企业学习强度显著正相关,企业学习强度、企业文化强度对企业绩效均有显著的正向作用。企业的竞争优势可以分解为速度优势和成本优势,速度优势是指企业能比其他竞争对手更快地对市场做出反应,成本优势是指企业能比其竞争对手用更低的成本来服务客户。组织在建立速度竞争优势前必须明确组织的速度理念,对速度从战略和战术上进行充分认识(白如彬,2012),通过企业文化可以让企业成员共同形成速度竞争理念。企业文化有利于提高团队个体成员的实际生产率(吴照云和王宇露,2003),从而降低交易成本和竞争成本。吴照云等(2003)认为通过企业文化来抑制机会主义,从团队生产来看,由于可以为团队成员提供选择性激励而减少机会主义行为,企业文化是个人决策简化,节约了信息费用。因此,本文提出假设2:

假设2a:企业文化与竞争优势正相关(H2a)。

假设2b:企业文化通过动态能力影响企业竞争优势,并具有正向显著关系(H2b)。

企业的学习能力是指企业在动态变化的环境中持续不断地学习能力,要求企业能快速地把握市场动态,并且持续不断地学习。只有不断地学习才能提升企业的竞争优势。组织柔性是指组织的各个部门、各个人员可以根据组织内外环境的变化而进行灵活调整和变动的,这种战略灵活性不仅仅取决于企业家本身的战略反应能力,更重要的是企业组织也应该能够对企业家的战略反应做出及时地战略调整(贺小刚等,2006)。这种灵活性能使企业快于竞争对手对市场做出反应,建立速度竞争优势。市场潜力强调企业在市场竞争中拥有的质量优势、成本优势,以及技术的可延展性优势(贺小刚等,2006)。企业不仅仅能关注当前竞争所需要的质量和成本优势,还要求未来发展所需要的潜力,建立起长久的竞争优势,企业的整合资源能力、对外界的反应能力等都能使企业建立起竞争优势。组织变革能力是组织根据内外环境的变化,及时明确组织活动的内容或重点,并据此对组织的岗位、机构以及结构进行调整,以适应组织发展的要求。组织的变革能力强调的是根据环境变化而打破现状的勇气和能力,要想获得新的竞争优势就要舍弃原有的不合时宜的机制、结构等,减少组织前进的阻力。战略隔绝的作用在于减少企业核心技术外流,以保持企业的核心竞争优势。企业的战略隔绝机制能力越强,这种能力将为企业带来的竞争优势越强(董保宝等,2011)。因此,本文提出假设3:

假设3:动态能力与竞争优势正相关(H3)。

二、研究方法

(一)样本结构与数据收集

本研究的调研对象是我国中东部地区的物流企业,本文在调查问卷的基础上分析企业文化、动态能力和竞争优势的关系,并研究动态能力的中介作用。本文之所以选择物流企业作为研究对象,主要有以下原因:(1)物流业正在迅速发展,特别是电子商务的发展带来快递业的兴旺,使物流业增长更为迅猛。但是,中国的大多数物流企业都是规模以下的企业,在激烈的市场竞争中缺乏核心竞争力,然而他们中的大多数都生存了下来,这十分值得关注。动态能力更加适合于缺乏核心竞争力的中小企业,研究物流企业的动态能力对竞争优势的作用具有重要意义。(2)我国当前的物流费用占GDP的比重为18%,这是一个相当高的比重,通过研究物流企业的企业文化及动态能力对竞争成本的作用,从而找到减少企业成本的方法,对于物流业的发展有十分重要的意义。本文的数据来自于调查问卷,问卷以安徽大学物流管理专业毕业3年以上在全国各地从事物流行业的学生为主要对象,并在第13次中国物流学术年会上,对参会的物流企业进行问卷调查。在正式发放问卷之前,在合肥随机选取10家物流企业做预调研,通过这10家企业的调研反馈,对问卷的题目设置和措辞做了调整,使之更符合实际,并使填写人员更好地理解题项。

调查问卷共分为四个部分,第一部分是被调查企业的基本情况,包括所在城市、主要业务、企业规模、企业性质、工作年限等;第二部分是对企业文化的调查;第三部分是对企业动态能力方面的测量;第四部分是对企业竞争优势的了解,包括速度优势和成本优势。问卷的题目基于李克特量表法来设计,采用5级打分法。问卷采用现场调研和电子邮件发放相结合的方式,问卷的发放时间从2014年10月18日到2014年11月30日。一共发放问卷300份,收回121份,去掉不符合要求的问卷19份,共有102份有效问卷,问卷有效回收率为34%。

(二)变量测量

在OCAI企业文化量表(Cameron&Quinn,1998)的基础上,本文用24个题项从六个方面来测量企业文化,分别是主要特征、组织的领导能力、员工的管理、组织的黏合力、战略重点和成功的标准。每一方面都有四个陈述句,对应着四种文化,按照这四个测目与企业的符合情况,将100分分配到这四个测目中,这四种企业文化分别为团队文化、层级文化、市场文化和灵活文化。

根据Teece等(1997)对于动态能力的定义,参考了贺小刚(2006)的研究,本文最后设计出25个题项,从五个方面来进行测量,分别是学习能力、组织柔性、市场潜力、变革能力和战略隔绝。陆亚东等(2014)将竞争优势分为速度优势和成本优势,本文参考白如彬(2012)和陆亚东(2014)等人的观点,从企业对顾客需求的快速反应程度和企业满足顾客需求的成本两个方面,测量企业的竞争优势。

(三)控制变量

本文的控制变量包括企业性质、所在地区和员工人数,其中企业性质分为国营企业、民营企业和外资企业,分别用“1”、“2”和“3”来代表。对于企业所在的地区,用“1”代表华北,“2”华东,“3”代表华中,“4”代表华南,“5”代表东北,“6”代表西北,“7”代表西南。员工人数从10人以下到2 000人以上,分为10个区间,分别由“1”至“10”来表示。

三、实证分析及结果

(一)数据同源偏差分析

由于每一份调查问卷的题目都是由同一个人完成的,这就可能出现同源偏差(CMV)问题,需要对问卷进行同源偏差(CMV)分析。本文采用Harman单因素检验方法(Podsakoff&Organ,1986),对问卷的测目进行未旋转的因素分析。分析结果显示未旋转时得到的特征根大于1的因子的解释力均小于50%,第一个主成分的解释力为14.846%。因此,本文调查问卷的同源偏差不显著,对研究结论的影响不严重。

(二)信度和效度分析

本文采用Cronbach的内部一致性系数(Cronbach’s)分析可靠性,通过探索性因子分析(EFA)和验证性因子分析(CFA)检验量表的信度和效度。由于本文的调查问卷测目全都来自中外学者已开发的量表,并且已被使用和验证过,因此本文的调查问卷具有一定的内容效度,本文将通过验证性因子分析来检验问卷的构建效度。

首先,对问卷的企业文化、动态能力和竞争优势等量表进行探索性因子分析(EFA),分析结果见表1。根据探索性因子分析(EFA)的原则性标准,剔除存在交叉负荷、负荷因子小于0.5等六项测目后,再对问卷数据进行验证性因子分析(CFA),分析结果见表2。

通过表3的相关分析和方差膨胀因子(VIF),可以看出大部分变量之间存在显著的相关性,相关系数最大的为0.647,小于0.7的临界值;同时,方差膨胀因子的最大值为2.516,远小于10,因此本文的多重共线性问题不严重,对后面的分析影响不大。

注:***表示P<0.001,**表示P<0.01,*表示P<0.05。

(三)回归分析,验证本文的假设

对于企业文化和动态能力之间的关系,本文在带入控制变量的基础上分别检验四种不同类型的企业文化对动态能力的影响。分析结果显示除了层级文化外,其他三种企业文化均对动态能力有显著贡献,而这三种文化都具有自由、团结的特征。从反面来说,层级文化描述了企业中的文化是倾向于组织的内部和稳定性的,其本身对企业内的动态能力就有阻碍的作用。调整后的R[2]由原来的0.032分别上升到0.286、0.281和0.341,F值为9.793(P<0.001)、9.534(P<0.01)和11.243(P<0.01),本研究的假设1得到了验证,详细分析结果见表4。

注:***表示P<0.001,**表示P<0.01,*表示P<0.05。

对于企业文化与竞争优势之间的关系,团队文化、层级文化、市场文化和灵活文化的β值均呈显著性,β值分别为0.435(P<0.001)、0.219(P<0.05)、0.362(P<0.01)和0.235(P<0.05);在F值方面,只有层级文化与竞争优势不显著,其他三种文化的F值分别为6.399(P<0.001)、4.526(P<0.01)和2.260(P<0.05),本文的假设2a得到了验证,详细分析结果见表5。

注:***表示P<0.001,**表示P<0.01,*表示P<0.05。

接下来,验证动态能力在企业文化与竞争优势之间的中介效应。第一步,验证企业文化与动态能力之间的相关性,这在假设1中得到了验证;第二步,验证企业文化与竞争优势之间的相关性,这在假设2a中得到了验证;第三步,就是以动态能力作为中介变量,与四种企业文化类型分别放入同一回归模型中。分析结果发现动态能力这个中介变量在四种情况下都是显著的,β值分别为0.260(P<0.05)、0.426(P<0.001)、0.383(P<0.001)和0.413(P<0.001),并且这四种企业文化类型也都是显著的,β值分别为0.302(P<0.01)、0.232(P<0.05)、0.320(P<0.01)和0.224(P<0.05),说明任何企业文化通过动态能力都会对竞争优势产生正向的影响。因此,本研究的假设2b得到了验证,详细分析结果见表6。

注:***表示P<0.001,**表示P<0.01,*表示P<0.05。

动态能力与竞争优势的回归分析结果显示,动态能力的五个维度均与竞争优势有显著相关性。β值分别为0.455(P<0.001)、0.475(P<0.001)、0.235(P<0.05)、0.250(P<0.05)、0.356(P<0.01),F值分别为7.161(P<0.001)、7.603(P<0.001)、2.476(P<0.05)、2.567(P<0.05)、4.444(P<0.01),本文的假设3得到了验证,详细分析结果见表7。

(四)结构方程模型检验

本文的三个假设都得到了初步验证,下一步构建结构方程模型进一步地确定上述分析结果,具体结果见图1。由图1显示可知团队文化对动态能力有显著的正向影响(β=0.871,P<0.001),即假设1成立。层级文化对动态能力没有显著的正向影响(β=0.203),即假设1成立。市场文化对动态能力有显著的正向影响(β=0.479,P<0.001),即假设1成立。灵活文化对动态能力有显著的正向影响(β=0.627,P<0.001),即假设1成立。团队文化对竞争优势有显著的正向影响(β=0.692,P<0.001),即假设2成立。层级文化对竞争优势有显著的正向影响(β=0.272,P<0.01),即假设2成立。市场文化对竞争优势有显著的正向影响(β=0.541,P<0.001),即假设2成立。灵活文化对竞争优势有显著的正向影响(β=0.704,P<0.001),即假设2成立。动态能力对竞争优势有显著的正向影响(β=0.924,P<0.001),即假设3成立。由此可以得到如下结论:企业文化经过动态能力会对竞争优势有正向的影响。

注:***表示P<0.001,**表示P<0.01,*表示P<0.05。

四、研究结论与不足

(一)研究结论

本文采用了SPSS19.0和AMOS17.0对102份有效的问卷进行数据分析,得到以下结论。

1.具有自由、团结特征的企业文化对于企业的动态能力有显著的正向影响。

动态能力强调的是一种整合资源以快速适应不断变化的环境能力,要求企业关注内外部环境变化,及时发现威胁和机会。所以,企业的文化也要具有一种动态的思维。团队文化具有适应性、自由决策和关注内部与结合的特征,能够适应外部环境的变化,对于企业的动态能力能起到推动作用,团结的文化特征也有利于内部资源的整合。层级文化是一种倾向于稳定性和控制的文化,员工的自主性在这样的企业文化氛围下较小,大小事宜都按照规章制度,听从领导指示。层级文化不利于企业内员工之间、部门之间等的团结合作,资源得不到整合、共享,对于动态能力的构建作用有限,甚至起到阻碍作用。市场文化的特征是关注外部和区别,能时刻关注外部环境动向。这样的企业文化在企业发现新问题时能运用企业整合或重构的资源,做出快速的反应。灵活文化是一种能灵活应变同时关注外部动向的文化,这样的企业文化无疑也能为企业的动态能力建设做出贡献,研究也证明了灵活文化对动态能力具有显著的正向影响。

2.各种企业文化对于竞争优势都有正向影响,

企业文化也能通过动态能力对竞争优势产生显著的正向影响。企业文化是企业中的成员在长期的工作和相处过程中形成的,组织中的成员共同遵守和接受的,因此企业文化能够使组织中的成员对于组织下达的命令或计划都能够自发且努力的完成,对于企业速度优势、成本优势的形成有积极作用。市场文化和灵活文化能对快速变化的外部环境做出迅速的反应,也能够对企业的速度优势建立起到推动作用。层级文化和团队文化注重企业的内部和结合,这样可以形成企业的成本优势;同时,企业通过动态能力来整合企业内部的资源,在企业现有的文化氛围下对于建立起竞争优势就更为显著。

3.动态能力对企业的竞争优势建立有显著的正向作用。

动态能力的各维度与竞争优势有显著的相关性,企业要想建立竞争优势就必须要从动态能力的各个维度上去努力。特别是在动态的内外部环境下,企业的生存和发展要适应环境的变化,通过整合企业的资源而形成抵御外部风险的能力。在激烈的市场竞争中,企业拥有的资源是确立其竞争优势地位的重要方面,然而市场中的众多中小企业拥有的资源极少,特别是众多的物流企业,但是这些物流企业中的大多数还是生存了下来。究其原因,是企业能够在变化的外部环境中重构和整合现有的资源和优势、找到发展的机会。企业的动态能力也是一个不断变化的能力,组织的变革、组织的学习等都是在不断更新的,这样才能适应形势的发展。动态能力的形成需要企业家的认识和接受,然后是企业中每个成员的认可和接受并为之努力,通过企业中每一成员对动态能力的贡献,才能形成优于竞争对手的竞争优势。

(二)不足与展望

本文分析了企业文化、动态能力与竞争优势之间的关系,提出的假设得到了验证。但是,本研究也存在着一些不足:第一,本文是用企业文化作为企业内部机理来分析对动态能力的影响,除此之外的其他内部机理,如组织结构、管理方式、激励机制等对动态能力是否有影响值得进一步探究;第二,本文的调查问卷是以物流企业为调查对象的,主要研究物流行业的企业文化、动态能力与竞争优势之间的关系,本文的结论是否也适用于其他行业需要进一步的探讨;第三,本文调查的地区多集中在华东和华南地区,覆盖长三角和珠三角,尽管这里的物流行业水平在全国居领先地位,但在地域上可能缺乏广泛性和代表性;第四,本文的调查是某一时点上的数据,如果在后续的调查研究中能使用时间序列数据来进行验证,那么研究将会更有意义。

摘要:企业文化对企业竞争优势的构建有重要作用,而动态能力是企业构建竞争优势的战略基础。本文以来自物流行业的102份有效问卷为样本,通过因子分析、回归分析和构建结构方程模型等方法来验证本研究的假设。分析结果表明具有自由、团结特征的企业文化能够对动态能力的形成产生正向影响,企业文化与竞争优势有显著的正相关关系;动态能力对竞争优势有积极的正向影响,企业文化可以通过动态能力对竞争优势产生正向影响,动态能力在企业文化与竞争优势之间具有完全中介效应。

重构能力 篇10

可重构模块化星球探测机器人系统 (RMERS) 可用于星球探测, 它能够在危险环境和未知场合下代替人类完成各种工作, 也可以为人类进入未知环境进行先期的环境成分分析。因此, 能适应各种环境和通过相互协调执行多种任务的模块化多机器人系统是目前国际上的一个研究热点[1,2,3]。自动重构是多机器人系统的一个重要研究领域, 具有自动重构功能的多机器人系统可以根据外界环境自动安排多个机器人连接成对某一环境最有利的构型[4,5], 具有十分重要的研究价值。

在星球探测中的非结构化环境中, 平坦的地面十分有限, 并且障碍物的形状和大小不可预测, 机器人遇到障碍物时如何适应新的环境, 这是环境探测机器人系统必须要解决的基本问题。障碍物大体可以分为两大类:一类是体积远大于机器人系统、机器人系统无法逾越的障碍物, 如水池、悬崖等, 这时机器人组合必须绕道行驶或者另外规划目标路径;另一类是体积与子机器人相当、子机器人组合通过努力可以逾越的障碍物, 包括坡型、台阶型和沟壑等障碍物。本文结合子机器人的运动机理, 研究RMERS的翻越台阶能力, 提出了根据外界条件确定机器人系统运动策略和动作规划的方法, 并采用静力学分析的方法确定了不同策略对应的台阶极限高度。

1 RMERS机构及子机器人运行机理分析

1.1RMERS的工作原理

如图1所示, RMERS包括1个主体和6个轮子, 每个轮子是一个子机器人, 每个子机器人包括1个用于移动的三角形轮子和1个用于操作的机械手臂。该系统的特征为[5]:

(1) 在RMERS中, 可重构包括子机器人与主体之间的可重构、子机器人之间的可重构两层含意。

(2) RMERS的主体不能自己移动, 子机器人通过末端操作器与主体相连并充当主体的轮子。在必要的时候, 每个子机器人都可以从主体上分离, 承担不同的工作任务;子机器人也可以互相连接构成不同的构型以通过复杂的地形。

(3) 每个子机器人有两种工作方式, 即工作模式和运动模式, 当处于工作模式时, 子机器人可以完成地质采样和环境监视的任务;当处于运动模式时, 子机器人可以前后运动和左右转弯。

(4) 子机器人可以在工作模式与运动模式之间自主切换。

1.2子机器人的运行机理

子机器人 (图2a) 一共有6个自由度, 其中, 关节1可以绕三角轮子轴线转动, 其方向垂直于地面向上;关节2、3、4的轴线互相平行且垂直于关节1的轴线;关节5的轴线垂直于关节2、3、4的轴线;第6个自由度控制手爪打开或关闭。三角轮子内部机构设计如图2b所示[6], 其工作原理为:直流伺服电机5驱动输入轮7转动, 输入轮7的转动会带动中心轮8转动, 中心轮8与过渡轮2和输出轮1是一组相互啮合的齿轮机构, 动力经过过渡轮2传至输出轮1。带轮中的主动带轮与输出轮1同轴, 同时与外面的履带相互啮合, 它的转动会带动履带转动, 再由履带带动被动带轮, 从而使整体三角形履带机构向前或向后运动, 其中, 输出轮1、过渡轮2、中心轮8的中心轴都连接在行星架3上。直流伺服电机5与手臂整体固定在手臂架6上。这样的设计使得RMERS子机器人有两个显着特点:一是单个输入对应2个输出, 其中, 单个输入为三角轮子内的电机输入, 输出为三角轮的前进和手臂的翻转;另一个是轮—手的一体化设计方法。

当子机器人处于运动模式时, 随着外界环境对子机器人约束的不同, 其表现出来的输出形式是不同的。当外界环境对子机器人的阻力较小时, 电机输出的力矩也比较小, 子机器人输出的表现形式为输出轮1的转动, 因此子机器人整体向前移动。当车轮遇到障碍物或较大的外界阻力时, 电机输出的力矩增大, 当增大到一定程度时, 子机器人的输出形式表现为手臂相对于车轮的旋转, 从而达到了子机器人翻转越障的目的。这样的设计使得单体子机器人在不需要另外传感器信息的情况下可以获得更大的地面适应能力。

2 子机器人系统翻越台阶型障碍物的动作规划方法及静力学分析

单体子机器人手臂在前匀速运动时, 电机给整个手臂一个向上抬起的力矩, 随着地面粗糙程度的变化, 加在手臂上的力矩也随之变化, 当超过手臂的重力矩时, 手臂会向上抬起, 使其运动状态不稳定。环境探测中的非结构化环境使得在规划单体子机器人的运动状态时, 一般规划为手臂在后, 这样, 当子机器人向前运动时, 三角轮子内直流伺服电机加在手臂上的力矩向下, 遇到台阶型障碍物时, 子机器人可以翻滚越过, 但是, 手臂上向下的力矩使得手臂和导轮卡在台阶上而无法通过。这种情况下, 需要规划子机器人的动作以使它翻越台阶型障碍物。首先需要利用手臂在前时的不稳定性, 即当三角轮子翻越过去而手臂卡住时, 调节手臂姿态, 使手臂重心到三角轮子中心轴线的距离减小, 同时使三角轮子内的电机反向运转, 这样, 手臂就会从三角轮子的上方摆到前面, 重新调整手臂姿态, 三角轮子内的电机速度方向再一次反向, 子机器人继续向前。

由以上分析可以看出, 单体子机器人翻越台阶型障碍物时需要根据翻越状况调整三角轮子内电机的速度方向和手臂姿态, 而子机器人的感知能力有限, 因此必须在监控平台的监控下才能顺利完成。

2.1手臂翻转的静力学分析

由上面分析可知, 单体子机器人翻越台阶型障碍物时, 一个必要的环节是通过加反向速度, 使手臂摆到前面。此时子机器人对应的两个输出分别是抬起手臂和反向运动, 如何控制子机器人抬起手臂而不反向运动, 这需要计算输出力矩、手臂重心位置和子机器人与地面的摩擦因数μ之间的关系。

在研究子机器人手臂翻转角与前进位移之间的关系时, 履带受力简化为:①履带与支撑轮之间的传递效率按齿轮之间的传递效率计算;②作用于三角轮子内中心轮上的力矩等于作用于手臂上的力矩, 它可以折算成传递到履带上的履带边所受的拉力;③履带边所受的拉力等效为分别作用于三角轮子三条边上的拉力, 两个斜边上的拉力相互抵消, 底边的拉力与摩擦力方向相反。

单体子机器人手臂与三角轮子的受力情况如图3所示。图中, NAXNAYN′AXN′AY是作用在手臂与三角轮子上的两对作用力与反作用力;TM、TA为作用在中心轮与手臂上的一对作用力矩与反作用力矩;GM和N分别为三角轮子所受的重力和支持力;ffA分别为三角轮子与手臂导轮所受的摩擦力;NA为手臂导轮处所受的地面支持力;GA为手臂所受的重力;la为手臂重心距翻转轴的距离;F为履带边所受的拉力;v为子机器人的运动速度。

v向右、F<f-fA、TM大于手臂的重力矩 (GAla) 时, 子机器人的运动形式表现为三角轮子原地不动, 手臂向后翻转。翻越台阶型障碍物时调节手臂姿态, 就需要将子机器人控制为该状态。当地面摩擦因数μ已知时, 对三角轮子有f=F, F对应着一个加在中心轮上的最小力矩TM。在手臂翻转的过程中, 有NA=fA=0, 手臂翻转需要的最小力矩为TA=GAla。由TM=TA可知, 在手臂翻转的过程中, 一定的地面摩擦因数μ对应着一个最小的la。接下来求μla的对应关系, 它决定了给定环境中调节手臂姿态的限制条件。

由图3可知, 以手臂为研究对象, 力平衡方程和力矩平衡方程如下:

X方向受力平衡方程为

NAX=fA (1)

Y方向力平衡方程为

NAY=GA+NA (2)

在旋转点处的力矩平衡方程为

TA= (GA-NA) la (3)

在手臂翻转过程中, NA=fA=0。把加在中心轮上的力矩折算成履带边所受的拉力, 可得

式中, TP为履带加在输出轮上的力矩;ωP为输出轮角速度;η为齿轮传动效率;ωM为中心轮角速度;nMP为中心轮到输出轮的传动比。

带轮的力矩与履带边所受的拉力之间的等效关系为

Td=3F η r (5)

式中, Td为带轮力矩;r为带轮半径。

因为输出轮与带轮同轴, 所以有Td=TP, 由式 (1) ~式 (5) 可得

la=3r (GΜ+GA) μGAη3nΜΡ (6)

地面的摩擦因数μ与手臂重心位置对应关系如图4所示, 图中, 实线表示摩擦因数μ与手臂重心位置la的对应关系, 虚线表示机构所能提供的手臂重心位置最大值lamax。由图4可知, 当地面摩擦因数μ已知时, 要使子机器人的手臂向上翻转, 则la必须小于lamax。

2.2子机器人组合跨越台阶型障碍物的动作规划

RMERS子机器人之间的连接结构决定了子机器人组合的构型数目, 它的抓取部位为末端操作器, 连接部位为履带轮子底部正中间的连接板, 因此, 子机器人组合之间的连接方式是有限的, 基本的组合形式有串形连接、环形连接和通过工具相连的并形连接三种[7]。子机器人组合跨越台阶时, 串形连接和通过工具相连的并形连接都会遇到与单体子机器人相似的情形, 即手臂被卡住而无法通过。组合中单体子机器人的动作规划又受到与之相连的子机器人的制约, 因此, 串形连接和并形连接都不利于通过台阶型障碍物。

环形连接是子机器人跨越台阶的最佳组合, 当台阶比较低时, 前后两个三角轮子遇到台阶时都会发生翻滚, 可以顺利地爬上台阶;当台阶较高时, 可以像规划单体子机器人一样, 把前面的子机器人送上台阶去执行任务, 不同的是, 子机器人组合翻越台阶型障碍物时, 后面子机器人相当于手臂向前的运动, 当遇到障碍物时, 电机输出力矩的作用是抬起手臂, 有利于第一个子机器人翻越台阶。根据子机器人的运动机理, 当障碍物尺寸较大时, 第一个子机器人首先翻滚越障, 然后末端操作器松开第二个子机器人, 加反向速度, 使其手臂摆到障碍物上, 调整姿态, 然后松开第二个子机器人的手爪, 使第一个子机器人单独去完成任务, 这样, 与单体子机器人相比, 子机器人组合可翻越更高的障碍物。

3 子机器人系统翻越台阶的条件分析

3.1单体子机器人翻越台阶型障碍物的条件分析

单体子机器人翻越台阶型障碍物是依靠三角轮子的翻滚完成的, 其翻越过程如图5所示。在过台阶时, 三角轮子处是单方向受力, 即连接手臂的一端受力, 受力的严重不平衡使得三角轮子在手臂的推力作用下以台阶表面与轮子的接触线为轴发生翻滚, 因此, 可翻越台阶的最大高度h不能超过子机器人的重心位置, 即不能超过三角轮子边长a的一半:

h<a/2

单体子机器人翻越台阶时, 三角轮子与手臂动作必须单独规划, 因此, 台阶最大宽度限制为

w<l-a/2

式中, l为手臂导轮到三角轮子轴线的距离。

l在140~305mm之间变化时, 对应着台阶宽度在0~140mm之间变化。

3.2子机器人环形组合翻越台阶分析

3.2.1 台阶高度小于a/2

与单体子机器人翻越台阶相比较, 环形连接可通过的台阶范围更大。当台阶型障碍物的高度h<a/2时, 对于任何宽度的障碍物, 不需要任何传感器信息和手臂动作规划, 环形组合都可以自由通过。

3.2.2 台阶高度大于a/2

当台阶型障碍物的高度h>a/2时, 单体子机器人、串形和并形连接的子机器人组合都无法通过, 环形组合会发生手臂与台阶边缘的干涉, 如图6所示, 手臂的厚度为50mm, 当手臂厚度的一半lb<25mm时, 手臂与台阶发生干涉。干涉使得后面的子机器人无法靠近台阶, 因此两个子机器人不能同时通过, 这时需要进行动作规划, 先送上去一个子机器人以执行任务。为了评价组合翻越台阶的能力, 找出系统中各个部件受力的变化趋势是必要的, 因此, 这里取动态变化的极值点作静态分析, 以求出能保证子机器人组合翻越台阶的充分必要条件。

环形连接组合翻越台阶的过程实质上是在两个子机器人施加于各自手臂上的力矩的共同作用下, 逐步抬起子机器人2的过程。由图6a可知, 机器人2翻越台阶过程中克服重力需要的力矩为

T=GW2lcos β+ (GA1+GA2) l/ (2cos β)

式中, β为手臂与水平面的夹角。

由此可知, l越大, 克服重力做功需要的驱动力矩也越大;β增大, 需要克服重力做功的力矩减小。所以, 两个子机器人之间的距离越小, 翻越能力越大;当子机器人之间的距离确定时, 需要力矩最大的时刻是子机器人2开始爬升的时刻。由图6结合子机器人的实际机构参数可知, 子机器人组合所能爬的最大台阶高度h=201mm, 宽度可以不受限制。

由上分析可知:在子机器人组合爬台阶时, 一开始2个子机器人之间的距离应该调小, 随着所爬高度的增大, 再逐步调整手臂姿态, 使得2个子机器人之间的距离增大[7]。

4 实验研究

单体子机器人翻越台阶型障碍物时的动作规划、环境参数和各关节角度的设定如表1所示, 实验过程如图7a所示。

由以上分析可知, 当μ=0.2且子机器人手臂在前运动时, 要保证子机器人在水平面上抬起手臂而不前进, 对应的手臂重心到翻转轴的最大距离lamax=125mm。当la>lamax时, 子机器人将会向前运动, 只有当地面摩擦力增大或者遇到障碍物时, 手臂才会抬起。在实验中, 子机器人手臂开始翻转时各关节角取值为[0, 0, -90°, 0, 0], 手臂重心到翻转轴的距离为la=158mm, 遇到台阶时, 子机器人所受摩擦力增大, 手臂翻转;在手臂翻转的过程中, 其重力臂逐渐减小, 因此手臂能够顺利翻转到前方。当子机器人第二次调节手臂姿态后, 各关节角取值为[0, 0, 0, -90°, 0], 手臂重心到翻转轴的距离为la=292.1mm, 即la≫lamax, 因此, 可以保证地面摩擦因数有较大突变时能保持手臂在前运动。从实验过程可以看出, 手臂在三角轮子上安装的不对称性, 使得三角轮子在子机器人翻越台阶过程中和手臂的翻转过程中受力不平衡, 因此发生了三角轮子在运动方向上的扭转, 子机器人翻越台阶后并不能保持原来的直线方向, 这个问题在子机器人环形连接过台阶时可以避免。

图7b所示为通过手臂相连的子机器人环形组合跨越高度大于三角轮子边长一半的台阶型障碍物的过程, 其运动规划和环境特征如表2所示。在越障过程中, 为了给子机器人R2提供较大的动力, 应该尽量增大它与台阶面的接触面积, 所以R2翻越完台阶后应该尽量向前移动;在R1翻越台阶时, 因为手臂与台阶面发生干涉, 要求R2应尽量向台阶外面移动, 以避免手臂与台阶面的干涉。可见, 这两个完全相反的要求使子机器人组合无法一起越障, 只能选择送过去一个子机器人。

5 结论

本文分析了新型可重构星球探测机器人系统的子机器人运行机理, 提出了单体子机器人和子机器人组合基于运动学机理动作规划的翻越台阶方法, 在此基础上, 分析出了最有利于翻越台阶型障碍物的子机器人组合。通过静力学分析, 得出了单体子机器人所能翻越台阶型障碍物的最大高度为三角形轮子边长的一半即107.5mm, 最大宽度为140mm;环形组合所能爬的最大高度为201mm, 宽度可以不受限制。由此可见, 通过采取子机器人组合的恰当形式和引入基于运行机理的动作规划方法, 可以大大提高星球探测机器人系统的越障能力。

摘要:从分析系统的工作原理和子机器人运行机理入手, 对可重构模块化星球探测机器人系统的翻越台阶能力进行了研究。对于单体子机器人, 提出了通过加反向速度和规划手臂姿态的方法, 使其能够顺利翻越台阶型障碍物, 增强了单体子机器人的翻越台阶能力。由几个子机器人组成的新系统极大地扩展了单体子机器人的环境适应能力, 分析了有利于子机器人组合翻越台阶型障碍物的组合形式, 提出了首尾相连成环形连接的构型是翻越台阶的最佳组合, 并提出了根据环境条件采取不同策略的决策方法, 即对于较低的台阶, 采取子机器人组合一起翻越, 对于高台阶, 采取将一个子机器人送上台阶的策略。最后, 通过静力学分析, 得出了单体子机器人和子机器人组合所能翻越台阶型障碍物的极限尺寸, 实际实验很好地验证了分析结果。

关键词:可重构,子机器人组合,运动机理,翻越台阶

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