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工程機械行業研究報告范文1
(武漢理工大學華夏學院湖北武漢430223)
摘要:圍繞“地方本科院校轉型發展實踐與政策研究報告”重在培養應用技術型人才的目標,從實驗教學、課程設計兩方面分析了實踐教學現狀,并提出了相應的改革措施;同時,結合機電專業人才培養目標及專業課程的設置,增加了設計性、綜合性的實訓環節,它將電氣控制、PLC控制和氣動系統有機結合起來,進一步提高了學生綜合分析問題和動手實踐的能力。
關鍵詞 :轉型發展;液壓與氣壓傳動;實踐教學
中圖分類號:TH137-4 文獻標識碼:A doi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.07.0033
0引言
由于液壓傳動獨特的技術優勢,使得它在工程機械行業、汽車工業、現代農業、采礦與冶金工程、油氣探測與加工、土木水利工程、航天與海洋技術、生物與醫學工程、軍事裝備、國防工程等領域獲得了廣泛應用,成為工業、農業、國防和科學技術現代化進程中不可替代的一項重要基礎技術,它具有綜合性、應用性及實踐性強的特點。
“應用技術大學(學院)聯盟”地方高校轉型發展研究中心2013年11月的《地方本科院校轉型發展實踐與政策研究報告》指出,“應用技術大學重在培養應用技術型人才,服務地方經濟發展”、“注重技術應用,突出實踐教學”。在該主旨下,如何改革《液壓與氣壓傳動》實踐教學內容與教學方法,激勵學生自主學習興趣,提高學生動手實踐能力,對地方性本科院校培養應用技術型人才具有重要的意義。
1實踐教學現狀分析
1.1實驗內容陳舊、設備落后
當前武漢理工大學華夏學院液壓傳動實驗內容主要分為典型液壓泵、液壓閥的拆裝實驗(屬開放式實驗,學生自由安排實驗時間)和液壓泵、溢流閥以及進油節流調速回路的性能實驗。實驗課時共計6學時。結合課堂教學的理論知識,學生親自動手對常用液壓泵、液壓閥進行拆裝,可加深對其結構、工作原理的理解。液壓泵性能實驗,主要讓學生了解測試液壓泵基本性能(如壓力、流量、容積效率以及總效率)的方法,得出泵的性能曲線,一方面可根據理論知識,判斷實驗數據的正確性,另一方面反過來可驗證課本理論知識的準確性。溢流閥性能實驗,主要讓學生了解溢流閥穩定工作狀態下的靜態特性,學會溢流閥靜態特性中的啟閉特性、壓力穩定性、卸荷壓力等測試方法,得出溢流閥的啟閉特性曲線。進油節流調速回路性能實驗,主要讓學生得出不同通流截面積下的速度-負載特性曲線,并能分析它們的調試性能。不管是拆裝實驗還是性能實驗,均屬于認知性與驗證性實驗,不利于提高學生的設計和綜合應用能力。實驗內容過多地側重于液壓元件的性能測試,弱化了對液壓系統基本回路的實踐,不利于學生綜合應用能力的培養。實驗設備落后、直觀性差,學生對實驗缺乏興趣。
1.2課程設計整體質量不高
課程設計是液壓傳動實踐教學環節必不可少的組成部分,主要考查學生對理論知識的綜合分析與應用的能力。課程設計環節時間僅一周,但設計的內容包括明確液壓系統設計要求、分析液壓系統工況、確定液壓缸主要參數、論證系統方案、擬定液壓系統原理圖、通過計算選擇液壓元件、驗算液壓系統主要性能等。學生要在一周的時間內翻閱大量文獻資料,獨立完成一個質量較高的課程設計,難度非常大。
2實踐教學改革
2.1實驗教學
引進新的實驗得設備,開發新的實驗內容。目前用得較多是快插任意組合式液壓傳動綜合教學實驗臺。改進實驗教學方法,將典型液壓泵、液壓閥的拆裝實驗穿插在理論教學中,將理論教學遷至實驗室進行現場教學,學生對照實物學習,能更好、更快地消化吸收新知識,同時還能提高學習興趣和積極性。將實驗安排在相應的理論教學過程中,比如液壓泵性能實驗,在液壓泵知識點全部講完之后,立馬進行液壓泵性能實驗,這樣不僅能避免學生對理論知識的遺忘,反過來可進一步強化對理論知識的記憶,加深對理論知識的理解。為了提高學生親自動手能力,每次進行實驗時,按小組進行,一班分成2~3組,保證每臺實驗設備3人左右,盡量要求每位學生親自動手操作。加強實驗內容在課程中所占的分值,比如:在課程考試試卷中,增加實驗考題或者提高實驗在平時成績中的考核比例,讓學生充分認識到實驗的重要性。
2.2課程設計
課程設計選題應結合液壓傳動的技術特點,立足于服務地方經濟發展,選擇工程實踐性較強的課題作為設計題目。比如工程機械行業常見設備:混凝土泵車、挖掘機、叉車等某一子液壓系統作為課程設計題目。由于課程設計時間短,要提高課程設計整體質量,靠學生的“單打獨斗”是不行的,必須依賴團隊的力量。因此,實際操作過程中,可將3~5人分為一個團隊,每個團隊挑選一個組長,負載整個團隊的統籌、協調工作。由組長根據組員意見挑選課程設計題目,并定期匯報整個團隊的成果以及遇到的難題,帶課老師及時給予解答并做好考評登記。答辯時,以小組為考核對象,對其中的每個成員所負責的設計內容進行考評。這樣,不僅能提高學生分析問題、解決問題的能力,同時還能提高團隊合作能力。
2.3綜合實訓
根據“地方本科院校轉型發展實踐與政策研究報告”重在培養應用技術型人才的特點,結合實驗內容與課程設計的局限性,開發設計性、綜合性的實踐環節勢在必行。綜合實訓是將過去簡單的、獨立的實踐環節轉變為綜合性、設計性的大型實踐訓練,旨在實踐中提高學生查閱資料、發現問題、提出問題和解決問題的能力。因此,根據機電專業人才培養目標及專業課程的設置,開發了新的綜合實訓內容即“基于PLC控制的氣壓系統設計與開發”,它將電氣控制、PLC控制和氣壓傳動有機地結合起來,實現了多學科之間的交叉融合。綜合實訓學時為2周,實訓分為三個階段,第一個階段確定實訓團隊(每個團隊3~5人)及其課題,下發任務書,給定已知條件,動員學生利用圖書館、網絡等查閱資料;第二階段理論設計,根據現有實驗器材和已知條件,設計氣壓傳動系統及其電氣控制電路,PLC控制的硬件和軟件設計;第三階段在實訓平臺上搭建氣壓傳動系統,完成控制系統接線,輸入控制程序,驗證設計結果。實訓平臺如圖1所示,它由電源模塊、PLC模塊、氣動元件模塊、按鈕模塊、繼電器模塊等組成,采用雙面布置,多個團隊可同時進行實訓。
綜合實訓不僅加深了學生對課程理論知識的理解,強化了學生動手操作和實踐的能力,激發了學生學習的興趣和積極性,同時還培養了團隊合作意識,為以后進入企業工作打下基礎。
3總結與展望
液壓與氣壓傳動課程是工科機械類專業一門非常重要的專業基礎課,也是一門實踐性很強的課程,根據地方本科院校應用技術型人才培養目標,應不斷改革和創新實驗內容、實踐教學方法,提高學生工程實踐能力。除此之外,在轉型發展大環境下,學校應健全校企合作機制,引進當地企業高端技術人才來校講課或將學生送進企業進行技術培訓或在校內建立校企合作培訓班,落實“培養應用技術型人才,服務地方經濟發展”的辦學宗旨。盡管這些目前較難實現,但相信在后續轉型發展中,這些問題都能迎刃而解。
參考文獻
1劉振天.地方本科院校轉型發展與高等教育認識論及方法論訴求[J].中國高教研究,2014(6)
2倪君輝.地方本科院校液壓與氣壓傳動課程教學改革與實踐[J].中國教育技術裝備,2014(20)
工程機械行業研究報告范文2
制造業在工業化中的歷史地位
世界發達國家的工業化歷程,從工業結構演變的歷史進程看,大體經歷了三個時期。(1)以輕紡工業為主的時期。在工業化初期,輕工業特別是紡織業首先得到快速發展,成為工業的主導行業,這個時期也是勞動密集型工業發展時期。(2)以重化工業為主的時期。這個時期又分為兩個階段:第一階段以煤炭、電力、冶金、化學等能源和原材料工業為主導;第二階段以機械、電子等加工組裝工業為主導。(3)以微電子、激光、機器人、生物技術、航天技術、核能技術、新材料、信息通信技術等新興的高技術產業為主的時期。目前,一些工業化發達國家已經步入這一時期,即所謂的“后工業化社會”。這些高技術產業的迅速發展,極大地改變了傳統工業的面貌,并逐步取得主導地位。
從國家和區域的歷史進程看,工業化首先在18世紀60年生第一次工業革命的英國得以實現,然后在美國、法國和德國等國實現。這些國家引領著發端于19世紀六七十年代的第二次工業革命。隨后是20世紀初的日本,再后是第二次世界大戰后發展起來的新型工業化國家,如韓國等。這些國家的工業化進程前后跨經幾百年,由于各國經濟發展的背景和起始條件,即各國的資源稟賦、人口土地規模和經濟社會發展的歷史積累等不同,工業化特點也各不相同。
發達國家工業化的歷史表明,一個國家經濟發展過程中的工業化階段是不可逾越的,而制造業發揮著不可替代的重要作用,是實現工業化的主導力量。工業發達國家的工業化進程,實際上是制造業不斷發展和演進的過程。美國在19世紀中后期按部門分類產值所占比重計,制造業的比重已大幅增長到占國民經濟主要地位。英國的工業革命、日本的出口導向政策和德國的卡特爾組織等,無不是緊緊圍繞促進制造業發展、提高制成品生產能力的相關主題。英、美、德、日等發達國家當時的工業化進程,都是制造部門在國民經濟中的比例不斷增大且產業結構不斷演進的過程,制造業在本國處于產業的中心地位,是國民經濟的基礎,在世界上基本都處于當時全球制造業價值鏈的高端。由此可見,沒有強大的制造業,并不斷提升制造業的生產技術水平和產業組織能力,就不可能實現我國工業化和現代化的目標。
目前,我國正處于建立新型工業社會,促進制造業轉型升級的關鍵時期,因此,借鑒各國的先進經驗,高效合理持續地發展制造業是我國實現制造強國的當務之急。綜合各國的工業化過程,主要有以下成功經驗尤其值得我國借鑒:第一,重視國民教育.創新和人才是制造業可持續發展的原動力;第二,重視和加速制造業轉型升級,逐步攀升至制造業價值鏈的高端;第三,合理利用資源、防止環境污染,重視綠色低碳、節能減排;第四,適度把握政府宏觀調控力度并規范市場機制,積極營造良好的市場環境,在培養大企業和知名品牌的同時加強對中小企業的扶持;第五,發展制造業產業集群并進行合理布局,有力推動工業化和城市化的協調發展;第六,促進制造眼務業與制造業的良性互動發展。
中國制造業現狀
1.所取得的成績
規??偭糠€居世界前列。我國制造業整體規??焖僭鲩L,總量已居世界第一位,很多產品產量也已居世界第一位。據世界銀行數據顯示,2011年我國制造業增加值達到了23:306.8億美元,占全球制造業增加值的比重為20.84%,較2000年的6.32%提高了14.5%。我國制造業出口占全球制造業出口總額比重由2000年的3.78%上升到201 2年的l3.46%,提升了近10%。目前,我國的鋼鐵、水泥、煤炭、服裝、彩電、手機、汽車等主要工業品產量均居世界第一位。
質量效益穩步提升。我國制造業的經濟效益呈現穩步上升的態勢,如勞動生產率從2000年的4.35萬元/人·年大幅提高到2012年的20.19萬元/人·年,提高了4 64倍;銷售利潤率從2000年的3.8%增長到2012年的6.4.%,提高了2.6%。近10年間,產品質量國家監督抽查合格率顯著提高,由2003年的78.4%提高到2012年的89.8c/o;質量競爭力指數不斷攀升,由1999年的75.95提高到2012年的83.06。
產業結構逐步優化。首先,重點行業競爭力顯著增強。進入21世紀以來,我國多數產業競爭力得到顯著提升,并已形成若干與工業發達國家先進水平很接近的優勢產業,其中通信設備、軌道交通、工程機械行業的國際競爭力已處于世界前列。例如,2001年至2012年我國電信設備出口額由81.4億美元躍升至600.4億美元,出口份額由3.9%增長至35%,一躍成為通信設備制造業第一出口國。2013年我國通信沒備制造企業華為全球市場占有率增至4.9%,成為僅次于三星和蘋果公司的第三大智能手機制造商;中興全球市場占有率提高到4.3%,略低于索尼,居第五位,遠遠超過了LG和HTC等著名品牌。其次,大企業集團數量不斷增加。2014年公布的世界500大企業中,中國有100家企業入圍,屬于制造業領域的有49家(含中國香港、中國臺灣地區)。再次,產品出口結構趨優。2012年,我國制造業產品出口額占全球制造業產品出口額的比重為13.46%,相較2000年的3.78%提高了近10%。
創新能力有所提高。隨著企業自身能力的增強和競爭壓力的加大,我國制造業企業已將更多的資金和人力投入到研究開發活動中,投入強度和技術積累有了明顯提升,企業創新能力也大幅提高。2012年我國制造業規模以上企業研發經費(R&D)為6850.5億元,研發投入強度為0.8 5%,超過了當年我國規模以上工業企業0.77%的研發投入強度。2012年我國制造業規模以上企業研發人員投入占從業人員比例為0 .15%,相較2000年的0.05%有了大幅度提升。另外,201 1年造業規模以上企業新產品產值達到98868.77億元,占工業總產值的13.47%,比2008年提高了近2%。十幾年來,制造業各領域涌現出了一批較有影響、意義深遠的重大成果。以神舟十號載人飛船、 “蛟龍”載人潛水器、殲-15戰斗機、北斗衛星導航系統、超級計算機、高鐵設備、高壓輸變電設備、百萬千瓦級超超臨界火電機組、萬米深海石油鉆探設備為代表的一大批重大裝備,顯示出巨大的制造能力和創新潛力。
2.存在的主要問題
進入21世紀后,雖然我國制造業取得了較快的發展,但與世界制造強國相比,仍然有很大的差距,目前總體上還處于大而不強的階段。一是自主創新能力不強。自主知識產權產品少,企業創新動力不足。核心技術對外依存度較高,產業發展需要的高端設備、關鍵零部件和元器件、關鍵材料等大多依賴進口。2013年全年我國集成電路進口額為2322億美元,超過了石油進口額。但是我國芯片產業長期受制于人,就手機芯片來說,國內自主生產的只占市場的20%,4G手機芯片國內沒有任何廠家能做,使用的都是國外的技術。二是產業結構不盡合理。一般加工工業和資源密集型產業比重過大,技術密集型產業比重偏低。部分傳統行業集中度相對偏低,產業集群發展水平不高??臻g布局與資源分布不協調,地區產業結構趨同,部分行業重復建設和產能過剩嚴重。具有較強國際競爭力的企業偏少。三是經濟效益發展不均衡。多年來我國制造業過度依賴于資源和資金的大規模投入,發展方式粗放。這種高投入、高消耗的發展模式雖然帶來了高速增長,但經濟效率明顯下降,表現為2012年增加值率為22.1%,比2000年的26.24%下降了4%。而發達國家的制造業增加值率一般在35%以上,美國、德國等國甚至超過了40%。勞動生產率雖有大幅度提高,2012年達到2 0.19萬元,人·年,但仍遠低于發達國家10萬~20萬美元/人·年的數值。四是制造業質量基礎相對薄弱,產品質量和技術標準整體水平不高。近年來,我國出口產品召回問題不斷:2012年,歐盟RAPEX對華發出通報1118起,占歐盟通報總數的57.93%,美國CPSC共對華不安全產品召回通報174批次,在總召回批次中所占比例高于前3年,并首次突破65%o,達到65.17%,出口產品質量問題嚴重影響著我國制造業的國際形象。五是資源利用效率偏低。國務院2012年印發的《節能減排“十二五”規劃》指出,中國國內生產總值約占世界的8.6%,但能源消耗占世界的19.3%,單位國內生產總值能耗仍是世界平均水平的2倍以上。2010年全國鋼鐵、建材、化工等行業單位產品能耗比國際先進水平高出lO%~ 20%。造紙行業大部分企業噸漿紙綜合能耗平均約為1.38噸標準煤,而國際先進水平為0.9~ 1.1噸標準煤。
制造業面臨的國際挑戰和機遇
1.嚴峻的國際挑戰
2008年國際金融危機以來,世界經濟競爭格局發生了深刻變化。一方面,世界工業發達國家重新認識到實體經濟的戰略意義,紛紛實施以重振制造業為核心的“再工業化”戰略,從國家戰略的高度制定了一系列促進先進制造業發展的戰略、計劃或行動。同時,工業發達國家振興制造業是以信息技術、數字化技術應用為重點,積極推進信息技術和制造技術的深度融合,力圖依靠科技創新,搶占國際產業競爭制高點,謀求未來發展的主動權。美國明確提出了“再工業化”、“重振制造業”等政策,通過了《2009年美國復興與再投資法》,并先后啟動了“先進制造業伙伴”計劃和“先進制造業國家戰略計劃”,將智能電網、清潔能源、先進汽車、航空與太空能力、生物和納米技術、新一代機器人、先進材料等作為重點發展領域,搶占21世紀先進制造業制高點。制造業地位在歐盟也再次受到重視,多個成員國提出要“再工業化”,積極進行產業結構調整、重振制造業。歐盟委員會提出歐盟工業政策方向與目標的重點是促進創新,如2008年建立歐洲創新技術學院,實施聯合技術倡議,以提升“再工業化”進程。德國在2013年4月的漢諾威工業博覽會上正式提出“工業4.0”戰略,旨在支持工業領域新一代革命性技術的研發與創新,被看成是提振德國制造業的有力催化劑。
另一方面,廣大發展中國家憑借土地、勞動力等低成本競爭優勢,積極承接國際產業轉移。受勞動力成本上升、人民幣匯率升值等因素的影響,我國國內低附加值產品出口的價格優勢弱化。美國Alix Partners公司的研究報告指出,到2015年,中國制造業成本將趕上美國,競爭優勢不再。同時,越南、印度、墨西哥與東歐等國家和地區,以更低成本優勢承接勞動密集型行業和中低檔產品市場的轉移。羅蘭·貝格公司的研究也表明,中國一些產業正發生著轉移,從“中國制造”轉向“越南制造”,包括石油化工、照相機、鐘表、服裝、筆記本、玩具等產業。近兩年,英特爾公司在越南建立了一個組裝與測試工廠,中國香港利豐公司則將產品生產轉移到越南,越南已取代中國成為耐克鞋的最大生產基地。
2.經濟全球化、信息時代和新工業革命帶來的機遇
20世紀80年代以來,經濟全球化蓬勃興起,并逐漸成為關系世界全局發展的大趨勢。毫無疑問,在當今這個急劇動蕩、變化無窮的世界,經濟全球化已經以時代潮流的形式成為一種普遍的、不可抗拒的主導力量,也將成為今后相當一段時期世界經濟的主旋律,只要考慮社會和經濟發展問題,就無法不與經濟全球化聯系在一起。對21世紀制造業發展道路的選擇,當然也必須以經濟全球化為出發點。經濟全球化意味著產業國際化分工日益明顯,國際產業演變和融合與國內產業變動日趨密切相關,國際和國內產業結構調整、轉移和升級速度加快,產業組織方式發生變革,企業實施全球競爭戰略、內部分工國際化和產業鏈整合達到空前的深度、強度和廣度。由此可見,經濟全球化的實質是國際分工的高度化和市場經濟的全球化,其發展既受國際分工所體現的生產關系的性質支配,又受市場力量、市場經濟規律的作用支配。
伴隨信息技術的突破和迅速普及運用,人類正在進入信息時代,具有信息體驗特征的消費需求不斷涌現出來,形成全新的市場,進而深刻地影響到人們的生產方式和生活方式。但這并不意味著工業時代被替代、被終結,而是表明人們可以在新的歷史條件下因應市場的變動而重新塑造工業,或者說無論在生產方式層面還是在組織體系層面,需要重新定義產業及產業關系。事實上,互聯網、物聯網的普及應用正在打破制造業的傳統內涵和外延,深刻地改變著制造業的生態,創造著可以說全新的生產制造體系。
與此同時,人類正在迎接的第三次工業革命是制造業從自動化邁向“數字化”、“智能化”的過程,以快速成型技術(典型的如3D打印機)、智能機器人技術、新材料技術、新一代信息技術等關鍵技術的成熟和產業化為基本特征,以此為基礎的“大規模定制”成為未來制造業的基本方向。因此,要理解第三次工業革命,首先需要理解“大規模定制”和制造業的“數字化”。制造業的“數字化”依賴于一個復雜的“技術簇群”的支撐。第三次工業革命是生產方式的“巨變”,當前脫胎于制造業“自動化”和“大規模生產”時代的國際分工體系將可能被揚棄,取而代之的是新的國際分工和產業格局。
世界工業化的進程已經歷了近300年的歷史,但是在新形勢、新背景下,經濟全球化、以信息技術普及運用為主要內容的信息時代和第三次工業革命的時代主題,正在推動世界產業變革的總體趨勢,決定了21世紀的工業化與傳統的工業化具有完全不同的時代特征、運行環境和實現條件,從而使制造業的發展得以、也必須建立在一個嶄新的歷史起點上。這就意味著,在這樣_個深刻的、深遠的時代轉折時期,制造業生態和生產制造體系的變革,國際分工和產業格局的重組,既可能有助于發達國家重拾制造業競爭力,也為發展中國家實現制造業趕超提供了難得的機遇。
堅定走制造業強國的發展道路
為應對這樣的國際挑戰和發展機遇,深入思考我國制造業肩負的戰略使命,國家正在組織力量編制制造強國戰略規劃,力求從全球視野,以戰略眼光,全面審視、規劃我國制造業今后的發展道路。未來2()~30年,將是我國制造業實現由大到強,成為制造強國的絕佳發展機遇期,我國要高度重視發展實體經濟、發展戰略性新興產業、先進制造業。規劃將確定以“創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化”為核心內容的指導方針,并圍繞這些核心內容分別提出實施制造強國戰略的若干具體戰略對策,以實現我國從制造大國向制造強國的戰略轉折。
推動我國制造業由大到強的轉變,一方面必須創造良好的發展環境。從營造發展環境層面看,要動員全社會各方面力量,發揮制度優勢,進一步深化改革,調整和完善政策措施,為制造企業等微觀經濟主體提供良好的創新發展氛圍。制造業的發展環境包括涉及整個生產制造過程的所有外部要素,包括法律環境、市場環境、政策環境、社會環境等。從法律環境看,既要修訂完善《勞動法》《產品質量法》《消費者權益保護法》《反不正當競爭法》《環境保護法》《安全生產法》《中小企業促進法》《知識產權法》等法律法規,加快《政府采購法》《產業規劃和產業政策法》《對外投資法》《中國跨國公司法》等法律的立法工作,又要重視對法律法規的執行,堅決遏制損害消費者和勞動者權益、破壞生態環境、忽視安全生產的違法違規行為,依法打擊濫用市場支配地位、侵犯知識產權、破壞市場秩序等不正當競爭行為。就市場環境而言,政府應當在充分尊重市場在配置資源中的決定性作用基礎上,依法著力營造和維護公平、公正、透明的市場環境。政府不僅要積極推進各項市場化的體制機制改革,更要著眼于維護市場秩序,打破地區分割和限制,消除市場準入中的所有制與企業規模歧視,矯正產業間的投資收益結構,遏制短期化、功利化的非理性投機行為,恢復實體企業對市場的信心和預期。政策環境方面,要從三個層次優化制造業強國政策體系:第一層次是制造業強國國家戰略,主要是明確制造業的發展目標、方向和重點領域,作為制造業發展的綱領性文件發揮對企業及相關研究機構、協會的引導作用;第二層次是關鍵領域政策,主要是宏觀調控政策在制度領域的具體化,為在新的目標、環境和條件下,制造業由大做強創造良好的市場環境和制度環境;第三層次是各行業政策,即針對重點行業的固有特征和面臨的特殊性問題所采取的差異化政策。這里,產業政策的重點要從選擇特定企業、特定技術、特定產品進行扶持的選擇性產業政策,轉變到對所有產業和企業都適用的普適性或功能性產業政策。同時給予一定的政策傾斜,加強對中小企業的扶持,高度重視中小企業的發展,創造更多的就業崗位,帶動剩余勞動力的轉移,挖掘微觀各個層面廣泛開展創新活動的動力。