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艺术设计的作品包括家居、服装、室内以及室外装饰摆设、园林建筑等多个方面。艺术设计作品所具有的审美价值,通常表现了设计师的设计理念。随着环保主义的盛行以及生态美学的发展,在艺术设计中应用低碳理念,已经成为设计师们展示自身设计才华、提升设计作品格调的一种方式。
一、低碳理念与艺术设计
1.低碳理念概述
低碳指的是较低的温室气体排放量,低碳技术是为了降低碳排放、降低能耗、降低污染,其目的是为了实现社会的可持续发展。在环境污染与温室效应日益加剧的背景下,低碳文化已经开始在社会各个领域流行起来,低碳理念引领的生活方式以及消费方式也成了人们的一种需求。低碳理念设计是一种创意设计,它以设计为基点,重视低碳理念的融入。低碳理念在设计中的融入并不代表削弱设计的表现形式,而是要在低能耗、低排放、低污染的前提下实现艺术设计的可持续发展,从而使艺术设计具有更加旺盛的生命力。
2.低碳理念对人类生活的重要性
在全球化发展趋势越发兴盛的今天,全球化的内涵并不局限于经济、政治和文化,而是着眼于全球的物质资源、自然环境,涉及全人类共有的角度。这就意味着每个国家的公民都有必要为自然的发展和人类的未来走向负责。以低碳环保作为生活的基本原则,正是当今人类履行环保责任的方式。因此,在涉及人类生活方方面面的艺术设计中,应用低碳理念是为人类履行自身责任奠定基础,不仅对于现代人类的生活十分必要,对未来人类的生活也产生了十分重要的影响。
3.在艺术设计中融入低碳理念的必要性
随着社会的发展,环境问题已经成为制约我国经济发展的重要因素之一,同时,环境问题也影响着人们的生活。因此,对于包括艺术设计在内的社会各行各业而言,重视低碳理念的融入是当前缓解自然环境问题、实现社会可持续发展的必然要求,同时也是现代艺术设计工作者应当承担的责任。另外,低碳设计对减少资源的浪费并实现对废弃资源的充分利用具有重要的意义,在艺术设计中重视低碳设计理念的融入,是以人为本思想的体现,同时也是当前人们精神文化需求的必然要求。
二、低碳理念在艺术设计中的应用
1.室内设计中的低碳理念应用
如今,人们对居住条件的要求越来越高,使得室内设计成为艺术设计中炙手可热的领域。在室内设计中应用低碳理念,也成了设计师展示自身设计水平的一种方法。为了在室内设计中体现低碳理念,设计师对室内设计中材料的应用进行大胆创新,其中一个明显的表现就是室内设计大多体现了多功能的特点。如,厨房的橱柜可以向外延伸,增加厨房操作台的空间,这样的设计方式使人们不再需要利用更多的材料增加厨房的操作空间,室内设计也就达到了简约、低碳的目的。
2.服装设计中的低碳理念应用
服装设计在艺术设计中备受关注,服装设计代表了设计师的审美观点,往往可以引领时尚的潮流。随着环保和低碳理念的盛行,设计师从服装材料的应用和服装本身的功能两个方面展示低碳理念。首先,以动物毛皮作为基本材料的服装已经逐渐退出了服装设计的主流,取而代之的是高科技合成面料。这些面料不仅用料少,而且能够很好地满足衣物保暖的需要。其次,设计经典款式的服装,保证服装的耐用性,也成为目前服装设计的主要趋势。经典款式的服装不会过时,如牛仔裤的耐磨性特点更是降低了人们购买衣服的频率,大大减少了衣物制作对自然资源的消耗。
3.家居设计中的低碳理念应用
家居设计是艺术设计中的新宠,家居设计对人们的居室起到美化作用,同时也成为一种展示人们生活情调的方式。近年来,家居设计的趋势朝向绿色、人文方向发展,家居设计中展现出的低碳理念随处可见。摆件式装饰品被绿植所取代,沙发、茶几等常见家具的材料也多倾向于使用复合材料。复合材料多是对旧家具回收并对木材的边角料进行再加工而成的,不仅成本低廉,而且实现了对物品的回收利用,其本身就是对低碳环保的最好展示。室内照明设备的反射面增多,使得电灯的照明强度和范围增加,无形中减少了用电,也达到了低碳环保的目的。
4.园林设计中的低碳理念应用
园林设计不仅是古代艺术设计中的瑰宝,也成为现代艺术设计中展示低碳理念的先驱。现代园林设计中的绿植覆盖率大大提高,园林中的绿植比率及其生态环境的协调性成为评价园林艺术价值的标准之一,这不仅能使园林设计更好地为人们提供优雅、干净的生活环境,而且对废气吸收、氧气排放等都具有极佳的调节作用,这是目前低碳理念在艺术设计中应用得最为成功的一种方式。
三、在艺术设计中发展低碳理念的途径
1.艺术设计消费者对低碳理念的支持
艺术设计作品最终会走向市场,成为消费品,满足人们的生活需求和消费要求。因此,低碳理念在艺术设计中的发展,需要以消费者对低碳理念的支持为基础。艺术设计工作者以及相关的设计公司都有责任对低碳理念进行宣传,并且将艺术设计作品中的低碳理念表现在作品的艺术价值以及审美价值中。通过艺术价值影响人们的审美观念和消费观念,使低碳理念成为现代人们消费的一种时尚。这样,低碳理念设计才能够在艺术设计中获得长足的发展。
2.艺术设计工作者自身的素质应有所提高
随着社会的不断发展,艺术设计工作者只有重视不断提高自身专业素质、更新自身设计理念,才能实现自身工作能力和工作效率的提高,才能适应社会对艺术设计工作者的要求。作为艺术设计工作者,不断根据社会的发展实现自身素质的提高十分必要。在低碳艺术设计方面,艺术设计工作者首先要对低碳理念和现有的低碳艺术设计理论形成全面的、深刻的认识,在充分了解低碳理念的内涵的基础上对低碳艺术设计进行积极的实践;同时,要善于借鉴低碳艺术设计较为成熟的先进经验,从而在学习和实践中促进我国低碳艺术设计理论的完善。
结 语
低碳理念是目前艺术设计中应用较为广泛的一种设计理念。低碳理念不仅满足了艺术设计的审美要求和人类的生活需要,而且符合目前人类生活的发展趋势,使艺术设计作品更具有时代意义,体现了艺术设计作品的社会价值。如今,室内装修设计、家居设计、服装设计以及园林景观设计中,充分体现了低碳的设计理念,而且随着艺术设计的发展,低碳设计理念还将持续下去,消费者对艺术设计中体现出的低碳理念的接受程度以及设计者综合素质的不断提高,是艺术设计中低碳理念发展的基础和根本。
参考文献
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关键词:低碳设计;住宅建筑;设计方向
一 引言
在我国社会经济高速发展的背景下,房地产业获得了前所未有的发展机遇,住宅生产方式的变革已经被提到空前的高度,随着住宅消费市场化进程的加快,无论是小区的规划,住宅楼的外观设计还是内部格局,都呈现出新的设计趋势;但与此同时,也出现了一些忽视专业原则,对市场设计热点盲从跟风的现象,这些失败的楼盘,不仅造成了极大的浪费,也给社会带来了持续的压力,我们在设计中一定要避免这些“时尚”的陷阱。
二 低碳建筑与低碳环保设计的必要性
当下,随着我国城市化进程的加快,建筑能耗越来越大。近年来我国发出了建设节约型社会的号召,建筑业也掀起了低碳环保的设计思潮。可以说,在当下能源消耗大、污染物排放多的现实背景下,建筑行业尝试通过设计手段在建筑的设计、建造和运行中提高建筑能源利用效率,改善建筑的环境性能,引领低碳的生活方式,不仅是我国当代建筑师所需肩负的责任,也是所有开发、建设、施工等单位共同努力的方向。
低碳建筑及其推广的必要性体现在:(1)低碳建筑是在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量,为人们提供具有合理舒适空间环境的建筑。见图1、图2的低碳建筑。(2)低碳发展是我国乃至世界经济发展的必然选择,而与低碳经济同步的低碳建筑将成为建筑界的永恒课题。因为,我国当前的大量建筑,还存在着因决策、生产、设计、施工以及维护管理等领域存在诸多不足之处而产生的高耗能、高排放问题。
三 高层住宅建筑设计的方向:低碳环保设计
(1)以可持续发展的视角进行整体的低碳环保设计
低碳环保型城市住宅区将是未来一大趋势,而其规划要从自然生态和低碳生活两方面着手.创造一个能充分融合低碳技术和自然的人类活动空间,具备优美环境,能诱发人的创造力和生产力.提供高的物质文化生活水平的居住环境,而且有具有节约资源,保护环境和可持续发展的能力。具体来说,笔者认为低碳经济型城市住宅应具低碳、节能、环保三个特点,具体表现在:(1)城市住宅区居民生活低碳化,应充分使用新能源和生物能源。建筑设计的空间的充分利用以及低碳型建筑技术和建筑材料的充分利用。(2)低碳环保型城市住宅的规划设计要注意节能。使能源在使用中及家庭生活交通上节能,使用高效空调、照明及节能家电。同时要使能源以及住宅区的资源可以循环利用。(3)低碳环保型城市住宅要迂回的设计增强空间层次感,住宅区要多以水为主题建设园林景观。低碳住宅小区的规划与一般的城市规划是截然不同的。区内主干道应采取迂回形式而不是画十字,打格子,为道路景观提供变化。区内小路则以幽径为主,以减低汽车流量、噪音及保持空气清新。同时要充分利用水资源为居民不但提供有品位的生活,也使耗能少和低碳成为现实。
(2)优先选用低碳建筑材料到设计中去
如:(1)尽量使用绿色建材。在建筑建造的整个系统当中,建筑材料,管材设备的生产加工和利用,这个过程是污染产生的重要环节,可以说目前建筑业所用的建筑材料,很多都会对环境产生极为不利的影响,例如加气混凝土散发出的氡气,人造板材中所含有的大量甲醛。在我国城市化进程中,建筑大多采用钢筋混凝土结构,而水泥是高耗能、高污染、高二氧化碳排放的建筑材料。因此绿色建材的使用用一定程度上就是在遏制污染材料的生存空间,从源头上减少这类有害材料的生产。(2)材料利用率的加强。首先,建筑与室内设计一体化,可以减少构成建筑这个系统的要素,减少不必要的材料损失与能耗。此外,充分利用材料的特性,将材料性能与建造紧密的结合起来。采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑体系。在这方面,自重轻而且可再生的钢结构构件是不错的选择,钢结构构件便于现场拼装搭建,可以减少施工环节与施工周期,节约施工成本,减少施工现场的材料浪费,降低废弃材料形成的污染。
(3)挖掘利用可再生能源的途径进行设计
除了节能设计的充分发挥之外,建筑设计低碳化发展,可依托再生资源的利用以及新材料与新技术的应用。建议设计时:(1)选择合适的节能系统:建筑的能源消耗所表现出的特征不是一成不变的,地区性的差异最为明显,因此在节能系统选择时首先要考虑的就是不同地区的特点,根据这些特点采用不同的能源利用方式最关键。例如北方城市的建筑使用能耗集中在采暖能耗上,对煤炭的消耗也最大,就需要考虑在加强保温设计的同时寻求开发新的替代能源,大量缩减碳的排放。南方城市对电能的消耗比较高,在加强隔热、遮阳设计同时,采用能耗低的电气设备,考虑建筑的通风与地冷的利用。改善城市的能源结构,尽量使用清洁能源,是当前建筑低碳设计的必然趋势。(2)利用可再生能源:对于建筑寿命周期内的能源消耗,应该考虑这一周期内最为合适的可再生资源利用。可再生能源包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热等。减少石油化工类不可再生能源的利用率对于维护生态平衡有着很大的帮助。而就目前的建筑使用能耗来看,太阳能的利用是所有可再生能源当中最为普及的,而随着科技的不断进步,可再生能源会逐渐成为能源消耗的主力军。对可再生能源的综合利用,更是建筑低碳化规划设计中发展的趋势。(3)新科技的引入探索:能源的可循环利用是低碳理念的重要内容,而在建筑设计中,水环境系统设计的突破对于节水来说有着很大帮助。其中室外的铺装环节当中,水体循环、蒸发、吸收利用,减少热岛效应都是考虑范畴;而不同的分类使用、循环使用与节水设计,加强水体处理应用于景观、灌溉用水,降低城市耗水量,从而降低城市污水处理的能耗,减少污水排放对水源的污染,达到节能减排的目的。
四 结束语
总之,低碳的理念或技术不应被看做一种额外附加到传统设计上的技术措施,而是最先进的规划和建筑设计理念的有机组成部分,这样的设计理念更应成为规划师或建筑师的设计潜意识的一部分。笔者认为对于建筑来说,低碳设计意味着整个设计、建造、使用与废弃环节都要考虑到低能耗、低污染与低排放。在考虑建筑的耐久性设计的同时兼顾建筑的易拆除设计、节约资源设计和可再生能源利用设计等。
参考文献:
【关键词】 低碳经济 环境审计模式 研究
本文分别从我国低碳经济的发展背景、问题的提出、低碳经济的概念及构成、环境审计的定义及内涵、基于低碳经济条件的概念下引入环境审计模式的必要性以及低碳经济在环境审计中的应用做了以下研究。
1. 我国低碳经济的发展背景
所谓低碳经济,就是在可持续发展理念的指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能的减少煤炭等化石燃料的消耗,减少温室气体的排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。近几年来,伴随着中国经济的飞速发展,环境问题也日益严重这在很大程度上制约了中国经济的发展。
据预测,中国在2020年二氧化碳的排放量将会超过美国成为世界上二氧化碳排放量最大的国家,中国在节能减排问题上将会面临越来越多的国际压力。这就要求我们在大力发展经济的同时,还要根据自身的资源和环境条件,提倡节能减排,避免走很多发达国家“先污染,后治理”的老路子。
2. 问题的提出
近年来,低碳经济模式受到世界各国政府和有关组织的广泛关注和青睐,发展低碳经济不仅有利于我国转变经济增长方式,保护和优化生态环境,实现资源的可持续利用,也是我国承担国际义务, 提高国际影响力的重大战略举措。低碳经济的发展为环境审计提出了新的课题和理念,指明了新的审计方向与重点;将低碳经济引入环境审计工作,是推动环境审计与时俱进发展的重要途径。
3. 低碳经济的概念及构成
2003年,英国政府在题为《我们能源的未来——创造低碳经济》的能源白皮书中首次提出了“低碳经济”的概念,引起了国际社会的广泛关注。低碳经济是一种以低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益为主要特征,以较少的温室气体排放获得较大产出的新的经济发展模式。狭义上讲,低碳经济是以应对气候变化为主要目标,通过能源高效利用、清洁能源开发、减排技术创新等,实现社会经济发展与碳排放相分离,减少温室气体的排放;广义上说,低碳经济是低碳产业、低碳技术、低碳生活、低碳发展等一类经济形态的总称,将导致能源消费方式、经济发展方式和人类生活方式的全新变革,是从高碳能源时代向低碳能源时代演化的一种经济发展模式。
4. 环境审计的定义及内涵
根据最高审计机关国际组织环境审计委员会提出的定义框架,政府环境审计被界定为“为促进政府实施可持续发展战略,由审计机关对政府和(或)企事业单位等被审计单位的环境管理以及有关经济活动的真实、合法和效益性所进行的监督、评价和签证等工作”。它包含两层含义:一是可持续发展的理论对环境审计的形成具有重要的理论意义,是环境审计的出发点和最终归宿,它决定了环境审计的本质目标和具体目标;二是环境审计的具体目标包含鉴证评价与管理建议,环境审计首先要对环境管理以及有关经济活动的真实、合法和效益性进行评价,同时还要对资源与环境保护提出管理建议,有效发挥审计在服务经济社会发展过程中的“免疫系统”作用。
从审计目标来看,环境审计实际分为狭义的环境审计和广义的环境审计,前者侧重于资源环境合规性审计(如环境保护政策的执行情况等)与环境财务审计(如排污费的征集与使用情况等),后者侧重于环境绩效审计的范畴,能够有效地将经济与环境联系起来,用以衡量环境对经济的贡献以及经济对环境的影响,并向决策者提出建议。
5. 基于低碳经济条件的概念下引入环境审计模式的必要性
在环境审计中引入低碳经济条件的概念,保证了审计工作符合环保的最新发展方向,有利于发挥审计在推动可持续发展方面的积极作用。
5.1引入低碳经济概念是环境审计事业发展的需要
我国《可再生能源中长期发展规划》提出,到2010年可再生能源消费量占能源消费总量10%,到2020年达到15%;并在哥本哈根会正式承诺,到2020年单位国内生产总值二氧化碳(碳生产率)排放比2005年下降40%-45%。由此可见,低碳经济是我国资源环境保护重要的发展方向,是向国际社会的郑重承诺;发展基于低碳经济的目的是推动我国经济社会更好的可持续发展,它与环境审计的最终目标完全相一致。
5.2引入低碳经济条件的概念是完善环境审计评价指标体系的需要
低碳经济涵盖低碳产业、低碳技术、低碳生活、低碳发展等多个领域。根据我国发展规划与国际承诺,二氧化碳排放量、单位GDP能耗、可再生能源消费量占比等低碳指标已正式列入我国未来的发展规划,将低碳经济纳入环境审计指标体系,可以从更加宏观、全面的角度去分析资源环境保护的绩效状况,并有助于提出符合环保事业发展的针对性对策建议。
5.3引入低碳经济条件的概念是环境审计与环保学科融合的需要。
环境审计作为一项系统性、综合性的审计工作,需要根据时展及时融合低碳经济、绿色经济、循环经济等新兴环保学科的思想,并将其充分吸收、分解到环境审计工作中去,从而保证环境审计实现与时俱进的发展。
6. 低碳经济在环境审计中的应用分析
低碳经济作为一个新理念,在环境审计研究和实践中尚未广泛、有效涉及与应用。在环境审计过程中,加强对低碳经济的探索、分析与应用,有助于进一步完善环境审计评价体系。
6.1低碳经济应用于环境审计的总体思路
根据低碳经济目标定位,以二氧化碳减排为核心的狭义低碳经济发展指标可以作为环境合规性审计与财务审计的范畴;而低碳政策的建立、能源结构的调整、社会消费方式的转变、城市空间的科学规划、CO2 捕获与埋存技术的应用、居民的节能观念等广义低碳经济发展因素,可以作为环境绩效审计的范畴。
6.2低碳经济在狭义环境审计中的应用分析
6.2.1环境合规性审计中需考虑的低碳指标
第一,CO2排放的总量指标。计算CO2排放量时可以引用CO2排放量测算模型CO2 =ΣKiEi(其中:Ei表示不同的能源类型,Ki表示不同的碳排放系数),在已知能源类型和规模的情况下,可以估算全社会CO2排放量。为保证更具针对性,可以根据需要将热电行业CO2排放、工业CO2排放总量、交通运输业CO2排放总量、建筑、居民CO2排放总量等作为二级指标进行检查。
第二,CO2减排的相对指标。根据哥本哈根会议要求,应设置以碳生产率为核心,考核碳排放的增减比例变动,关注碳生产率水平的总体提高情况。在此基础上还应可将热电行业CO2减排相对指标、工业CO2减排相对指标、交通运输业CO2减排相对指标等纳入检查范畴。
6.2.2环境财务审计中需考虑的因素
目前,与环境保护相关的资金主要包括两种类型:一是燃油税、资源税、排污费等专项征收的税费,这些税费的征收与使用是环保引导的重要方向,在环境财务审计中需要重点加以关注。此外,财政部财政科学研究所《中国开征碳税问题研究》报告建议,在2009年进行燃油税费改革后择机进行资源税改革,在资源税改革后的1至3年期间择机开征碳税,未来也可根据碳税政策的实际推进加以综合考虑;二是国家、省、市各级政府安排的环保引导专项资金,这些资金主要用于引导符合生态环境优化的各种产业与项目,是环保政策的具体落实措施,也应列入环境财务审计的范畴之中。
6.3低碳经济在广义环境审计中的应用
环境审计过程中,不仅应在碳排放的总量和相对量进行研究,还应从促进经济社会发展方面进行有益探索,促进低碳政策的建立、能源结构的调整、社会消费方式的转变、居民的节能观念等。(下转第132页)
(上接第108页)
6.3.1经济发展的低碳化评价
对于低碳经济发展的评价应将碳生产率设为核心指标,作为低碳经济发展的首要评价因素。并根据我国结构调整的客观要求,对高新技术产业、现代服务业、环保产业GDP比重等产业结构指标加以分析;以及考虑低碳技术在产业发展中的应用情况,对传统产业的低碳改造率、传统产业生产流程改造率以及资源循环利用率等环保技术的应用指标研究。
6.3.2社会发展的低碳化评价
社会发展的低碳化评价主要包括公共建筑的低碳化、交通运输业的低碳化、居民生活的低碳化以及生态环境的优化情况。公共建筑的低碳化重点包括公共建筑单位面积碳排放量、太阳能利用率等;交通运输业的低碳化重点包括有万里行程碳排放量、新能源汽车所占比重等指标;居民生活的低碳化重点包括户均年碳排放量、绿色出行居民比率等指标;生态环境的优化重点包括土地植被覆盖率、污染削减率等生态环境指标。
6.3.3能源的低碳化评价
能源的低碳化评价包含能源的结构和能源利用效益两个方面。能源的结构可以分解为化石能源占总能源比例、洁净煤占煤能源比例、新能源再生能源占总能源比例等指标;能源的利用效率则可以结合单位工业产值的碳排放、单位农业产值的碳排放、机动车油耗水平等能源利用的效率指标进行关注分析。
6.3.4低碳科技发展评价
低碳科技发展评价涵盖低碳技术R&D经费占GDP比重、清洁煤高效利用技术、再生能源及新能源技术、重污染行业清洁生产技术、智能节能技术、CO2 捕获与埋存技术。需要指出,在环境审计中考虑上述内容,目的在于帮助审计工作更好的分析环境保护未来的发展趋势,并提出有针对性地建议以帮助决策。
结束语:
可见,中国走低碳经济道路,既符合我国现阶段的基本国情,也符合中国经济社会的发展要求。所以说低碳经济理论的提出为环境审计工作提供了新的理念,深信,在今后的基于低碳经济条件的概念下引入环境审计模式的工作中,中国一定能走出有中国特色的低碳经济发展之路。
本文系吉林省教育厅“十二五”社会科学研究项目,吉教科文合字【2012】第319号
参考文献:
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关键词: 低碳数控技能教学 必要性 教学原则 教学过程管理
随着社会经济的不断发展,低碳理念已经渗透于社会生活的各个领域,人们越来越认识到保护环境的重要性,崇尚低碳成为我们这个时代的人义不容辞的社会责任。在职业学校的课堂教学中,使学生树立低碳理念,打造新时代的劳动者,是历史赋予职业教育的光荣使命。传统的职业教育教学理念已不适应新时代的要求,笔者从事数控技能教学多年,认为采用低碳数控技能教学是保证学生深刻领会低碳制造,并让低碳理念融入学生日常生活的最佳教学方法。
一、低碳数控技能教学的必要性
低碳环保,英文为Low-carbon green,意指较低(更低)的温室气体(二氧化碳为主)排放。随着世界工业的发展,人口的剧增,二氧化碳排放量愈来愈大,地球臭氧层遭受着前所未有的破坏,世界气候也面临越来越严重的问题,全球灾难性气候屡屡出现,已经严重危害人类的生存环境和健康,低碳环保迫在眉睫,它不是未来才需要做的事,而应该从现在做起。
作为一名机械实习指导老师,我深深知道机械制造业为社会制造产品的同时,也在消耗资源并产生大量的工业废料、废气等污染,因而我们更有义不容辞的责任,教育我们的学生(未来的劳动者),并且需要采取低碳数控技能的教学方法,向他们传授符合环保要求的节能、降耗、少污染的绿色机械制造模式,并以此为支点引导学生“低碳生活”。
二、低碳数控技能教学原则
低碳数控技能教学是指将“低碳教育”贯穿数控实训教学始终,在原有的数控实训教学中融入“低碳”教育的教学。因而需要改进原有的数控实训教学方法,即在传统教学过程中加入数控技能专业知识与“节能、降耗、少污染”相结合的低碳实训教学原则。
(一)低损耗的低碳数控技能教学措施
1.充分利用数控仿真软件,避免不必要的机床、刀具损耗。
数控机床是高精度产品,学生在完成项目时如果直接上机床操作,就会由于编程的疏忽或操作的失误而造成刀具或机床的损坏。为了避免这种损耗,笔者在数控技能教学中采用数控加工仿真系统结合实际机床操作教学,即学生在完成每个项目前预先在电脑上通过数控加工仿真系统进行模拟加工,利用仿真练习完善加工程序和熟悉机床操作,然后在数控机床上实际操作完成项目,从而避免不必要的机床刀具损耗。
2.统筹安排,力求材料利用率最大化。
对于低碳数控技能教学而言,教师必须有一个完整的实训教学计划,对每个项目需要什么规格的材料必须做到心中有数,尽量做到前一个项目的工件可作为下一个项目的毛坯料,也就是以大改小,从而在整个实训教学过程中实现材料利用率最大化。
(二)低能耗的低碳数控技能教学措施
1.制定合理的加工工艺,提高生产率,降低能耗。
数控机床是一种高效率的自动化设备,它的效率是普通机床的2~3倍。我们在教学中应充分发挥数控机床的这一特点,在编程之前对工件进行充分的工艺分析,制定出高效率的合理的加工工艺。具体的工艺措施有:(1)减少工件的装夹次数,节省装夹时间;(2)减少换刀次数,节省换刀时间;(3)合理确定切削用量。
2.优化程序,提高生产率,降低能耗。
低碳数控加工程序,不仅能保证生产合格产品,而且能应使数控机床的功能得到合理的应用和充分发挥,从而缩短工件的加工时间,提高生产率,例如在编程时应合理选择起刀点,减少空行程,以最短的切削路线加工工件,合理运用G00、G01指令等。
(三)无污染的低碳数控技能教学措施
数控加工均采用去除材料的加工方法获得产品,因此在刀具切削工件的过程中将产生大量的切削热能,为了保护工件、刀具,通常在切削过程中采用冷却液对工件、刀具进行冷却,而使用过的冷却液中一般含有硫、磷等化学添加剂,如直接排放或燃烧,则会造成严重的环境污染,故笔者在低碳数控技能教学中一般不使用冷却液,而采用干式切削,从而消除冷却液对环境的污染。如何做到在加工过程中不使用冷却液而保护工件、刀具呢?笔者主要在工件的材料上做文章。具体做法是把整个培训过程分为三步走,即初期练习、中期练习、后期练习。在初期练习中,学生动手操作很不熟悉,为了保护机床、刀具,避免不必要的损耗,学生练习材料宜选用尼龙件,由于尼龙强度不高,故切削时产生的切削热就很低,从而不需要冷却液。在中期练习中,学生动手操作能力已有所提高,为了让学生对切削金属材料有切身体会,此时的练习材料宜选用铝件,而铝件的强度不高,故同样采用干式切削。在后期练习中,学生动手操作能力已经很强,为了提高学生的实际工作能力,此时的练习材料宜选用钢件,而钢件强度较高,为了降低在切削中产生的切削热,在不使用冷却液的前提下一般采取高速切削。
本学期笔者采用低碳数控技能教学,惊喜地发现学生的绿色数控制造能力有了质的飞跃,现通过下表加以说明。
实施低碳数控技能教学前后每组学生绿色数控制造能力对照表
三、低碳数控技能教学过程管理
低碳数控技能教学既要重视“产品质量”教育,又要重视“生产低碳”教育,既要重视培养学生的动手操作能力,又要重视培养学生的“低碳”意识。为了确保低碳数控技能教学活动的有效开展和课堂教学效率的提高,笔者在低碳数控技能教学中采用小组合作的学习方法,并在此基础上引入“低碳”理念。
1.开展小组竞赛,发展学生的低碳创新思维。
例如:在实训工厂我们给每台数控机床装上电表,这样每组学生在完成每个项目后耗电量就一目了然,学生为了实现产品加工过程开机时间短,用电量少的目的,从接受工作任务起就开始认真研究工件的加工工艺和加工程序,制定出既能保证加工质量又能够实现“低碳”目标的最合理的加工工艺和加工程序,另外学生在机床操作过程中也不敢拖拖拉拉,而是以自身的最快速度进行机床操作,争取在最短的时间内保质保量地完成加工任务。所以,在这个学习过程中,不能一味地向学生灌输“节能”意识,还要调动学生的学习积极性、主动性。所以在低碳数控技能教学中,通过低碳手段能提高学生的动手操作能力。
2.不断挖潜,强化学生的低碳意识。
例如,我们对学生从初期开始进行数控技能训练时就把整个实习过程所需要的材料都发给学生,等到整个实习结束后对各组耗材进行比较,从而使各个小组在完成每个项目时都对耗材进行精打细算,无形中培养了学生的节约意识。所以在这种低碳的学习过程中,需要学生不断研讨,不断实践。
3.教师全程监控指导,提高低碳教学效率。
教师要对每个学习小组的学习过程进行宏观监控,不断巡查、观察询问。对小组当中出现的必要问题进行解答,对整个班级的学困生给予特殊关照,在学生的低碳实习过程前期、中期、后期作出正确评价,一方面指导他们正确完成低碳的工作任务,另一方面让组与组之间形成有效的低碳竞争,同时,协调好组与组之间的合作。此时的低碳工作过程是一个活动的低碳工作过程,是一个不断提出问题解决问题的低碳工作过程。教师是基于激励、支持、咨询及辅导描述解释性意义的低碳教,而小组成员是基于主动、自调、建构及情境、引导社会化意义的低碳学。从而形成以小组为导向的师生互动低碳教学。
四、低碳数控技能教学评价的方式
低碳数控技能教学的评价是一个注重过程、动态的评价,进一步讲更是对隐性知识的评价,它对课题实施起到重要的导向作用。对学生的低碳数控技能评价,笔者一般通过评分表的方式体现,即在原来的评分表上加上低碳环保评价,其内容包含机床损坏、刀具损耗、耗材、耗电量、冷却液使用等。
低碳数控技能评分表分为三大块,第一块为质量分,占总分的70%;第二块为低碳环保分,占总分的20%;第三块为文明生产分,占总分的10%。另外在整个培训过程中根据初期练习、中期练习、后期练习学生的学习情况定期评出质量标兵、低碳环保标兵和文明生产标兵,从而进一步促进各小组在这些方面的学习竞争,调动学生的学习积极性和主动性,提高学生的“低碳”数控技能水平。
重庆一名村官在走访村民时无意发现,一户老人家的电表5年来总共只走了6.1度,家电仅两个5W灯泡。村官将老人的事情发到网上,引起社会广泛热议。
这位74岁的“最节约老人”,一时被奉为榜样。这种节约,不仅被解读为对中国传统美德的倡导,还被一些人视为现代公民应有的素质。而这又刚好契合国家实施阶梯电价和节能减排的大背景,很好地证明了阶梯电价的可行性和“人人受益”的改革目的。
“节约老人”值得关注,但关注的角度该是什么,见仁见智。我想,不该是他5年只用6.1度电的榜样作用,因为这对其他人来说,并不具备可借鉴性。老人是农村五保户,家用电器就两个5w的灯泡,天一黑就睡觉,几乎不需要用电。可现在中国绝大多数家庭家里都不会仅有两个灯泡,用这种极端个例试图论证阶梯电价的可行性,或者来论证节约的必要性,实在太脱离实际。人类社会的总体趋势是向前进的,而科技的发明和使用,就是这种进步的具体体现。包括电器在内的科技,发明出来是供人使用的,而不是作为墙上的装饰。在这些科技装备下的现代生活,早已改变了那种“日出而作日落而息”的生活节奏和规律,也让人患上了“高科技依赖症”。可现在,越来越多的政策调节,正着眼于让人们少用或不用这些高科技设备,要么直接禁止,要么就让你付出高额的使用成本,而这些调节还都是以环保和低碳等时髦的字眼进行。我绝不是说环保和低碳不对,但是,政府要实现环保和低碳,面向的主要目标应该是企业,特别是大型企业,他们的污染比起人类生活污染,要大得多。但现实是,政府在这些大型企业面前束手无策,比如,紫金矿业污染事件,至今没得到妥善处理;大连输油管爆炸,海面污染的危害几年内都难以消除,在赔偿无进展的情况下,又发生新的爆炸;河南6城市堆放52万吨剧毒致癌铬渣数十年。
现在,一个个“低碳爷”、“低碳哥”被热炒,但他们并不是真正的低碳,而是“被低碳”。就像这位老人,他也希望有电视机,晚上有个画面看看,有个声音听听。问题是,他没有。环保是件大功德的事,也是人类共同的大事。好的环境和空气,几乎成了穷人们唯一能公平享有的东西,他们因此比有钱人更愿意去倡导。因此,国家在政策层面,强制推行某些环保政策首先要针对污染大户,就像紫金矿业,当地政界多位退休领导干部,都被它委以闲职,年薪十几万元到几十万元不等。这样的污染大户,谁还愿意动它?权力货币化的结果,就是环保、低碳效果难以实现。所以,5年只用6.1度电的老人值得同情,并不值得学习。相关部门不如想想,怎么让老人也能融入他所希望的现代生活,而老人身上反映出的节约精神,在感动普通人之外,怎么才能感动那些污染大户。