发布时间:2023-10-10 15:36:18
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中图分类号:U41 文献标识码:A
引言:道路工程是指建设路基、路面、桥梁、隧道等基础工程或者对道路构造物的勘察测量、设计、施工、管理、养护等。而市政工程是土木工程的一个分支,
主要指市政设施的建设工程,也就是政府义务无偿或有偿的为居民提供公共产品额所提供的设备和建造的各种建筑物等。道路工程和市政工程的造价作为工程建设的费用文件,在编制过程中虽然有很大的的区别,,但在编制过程中还是有一定的相似之处的。而下面所介绍的是我在编制道路工程和市政工程造价工作中的心得体会,以及议道路工程与市政工程的造价差异,希望能给相关的工作人员提供一些有用的资料。
一、道路工程和市政工程的造价特点不同
道路工程一般投资时间较长,规模较大,甚至自然条件对其建设所在地影响也比较大,因此极大地消耗物力,人力和财力等,而且一定要对竣工之后是否能取得使用的经济效益进行慎重的考虑,一旦决策失误就会使工程的某个环节受到损坏,从而影响整个工程的造价,将会造成不可挽回的巨大损失。另外市政工程一般地处市区,市区内的信息线路、管道和建筑物比较密集,而市政工程的施工往往对周围的建筑保护比较注重,这样就会增加了征地拆迁的难度和支护措施的费用。另一方面还要考虑好城市交通运行、城市内各政府部门的客观制约,比如说工作业点繁多且分散、质量要求较高、工期较短以及复杂的城市交通的运行和地下管网的铺设、施高等客观因素,同时政府部门行政指令要求等比较严格,它们不但要满足道路运输的要求,而且要在满足居民的生活条件同时还要协调好城市的市貌和绿化,而这些因素对工程投资都有着直接或间接地影响,如果处理不好,就无法很好的进行投资控制。
道路工程和市政工程的安装工程费用计费程序不同
(一)道路工程和市政工程的安装工程费用不同
首先是道路工程的建安费与市政工程的建安费组成不同,前者是指直接工程费和其他工程费用还有企业管理费和规费、利润以及税金等,而后者是指工程费、分项措施费、规费、税金等其他费用。其中在道路工程的建安费中,其他工程费指的是除了直接工程费以外,直接用其他施工工程上的费用,常常通过以直接工程费为计费基数,乘以相应的费率来计算。而市政工程含有的措施费,指的是发生在工程施工的之前或者施工过程中的非工程的实体项目费用,不但包括用费率计算出的费用,还包括按事实计算或者按定额子目计算所产生的措施费用。其次是利润计算不同,前者是用直接费加上间接费,再减去规费,最后再乘以百分之七的利润率,而后者是用人工费乘一百分之十八的利润率,并计入分部分项的工程费和措施费之中。最后是道路工程将个人应缴纳的部分列入人工单价中,将单位应缴纳的部分列入规费中,而市政工程将单位为生产工人和生产工人个人应缴纳的住房公积金与社会保险费列入人工单价中,此外道路工程中没有考虑市政工程的规费所包括的施工噪音排污费、工程排污费、施工噪音排污费、危险作业意外伤害保险费等。以上这些都造成了道路工程和市政工程的安装工程费用的不同。
(二)道路工程和市政工程的定额和编制依据不同
道路工程造价所采用的定额是由交通部下发的各项规定所制定的,是全国统一的定额,而市政工程是根据国家所制定的标准来制定的定额。另外道路工程在各个设计阶段都有相应的定额,包括可行性研究时的估算的定额以及初步设计时的概算,而市政工程只有综合定额包括施图预算和编制设计概算。
三、道路工程和市政工程的计价模式和编制软件的不同
一直以来在工程招投标中,道路工程和市政工程都是采用国际上通行的通过市场竞争形成的工程量清单计价的模式,例如广东省的道路工程是根据《公路工程标准施工招标文件的2009 年版》 进行清单编制的,并且在相应的基础上进行了补充,而且工程量清单计价开始介入编制三级工程量清单,这三级工程量清单分别是工程量清单、工程项目清单、分项工程量清单。市政工程则根据新下发的规定《建设工程工程量清单计价规范》的要求,要求招标人员要有统一的项目编码和项目名称、计量单位、工程量计算规则的和统一的格式,并且提供措施项目、分部分项工程项目、其他项目的名称及相应工程数量的明细清单,并让投标人依据清晰明细的工程量清单,自主报价。另外由于定额的不同、费用的组成以及不同的编制依据,致使编制的专业软件有着很大的差异。例如编制道路工程造价时,目前广东省使用用比较多的是纵横公路工程造价系统软件之广东三级清单预算编审系统-SmartCost2010和同望WECOST道路工程造价管理系统,而市政工程造价的软件目前使用比较多的是广联达计价软件GBQ4.0或者深圳清华斯维尔清单计价,目前市场上的编制软件呈现多样化,每一个软件都呈现出自身的优缺点,一方面给造价人员更多的选择空间,但另一方面由于缺乏统一性,也给工作的审查和交流带来了诸多不便。
结语:经过多年的事实研究,道路工程和市政工程的确在造价编制中存在着很多的不同之处,两者都具有一定的公益性,而且都属于公共的事业,并且建设资金的来源主要靠国家或地方政府的财政资助建设资金,而在建成之后,其产生的社会效益以及间接产生的经济效益巨大,根本无法估量。另外在建设实施的过程中,工程造价人员努力和追求的方向是如何强化全过程监管,如何严格控制工程造价以及提高财政资金的使用效益,如何通过不断的实践领悟和掌握工程的技术专业知识来提高自身的学习能力,从而进一步做好编制工程造价的工作。
参考文献:
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;也指工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中 ,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。
建筑工程,指通过对各类房屋建筑及其附属设施的建造和与其配套的线路、管道、设备的安装活动所形成的工程实体。其中“房屋建筑”指有顶盖、梁柱、墙壁、基础以及能够形成内部空间,满足人们生产、居住、学习、公共活动等需要。
一、土木建筑工程专业的简介
所谓的土木建筑工程,是指一切和水、土、文化有关的基础建设的计划、建造和维修。一般的土木工作项目包括:道路、水务、渠务、防洪工程及交通等。过去曾经将一切非军事用途的民用工程项目,归类入此类,但随着工程科学日益广阔,不少原来属于土木工程范围的内容都已经独立成科。从狭义定义上来说,土木建筑工程(Civil Engineering)也就是民用工程,即建筑工程。蛄河胨淼拦こ獭⒀彝凉こ獭⒐路与城市道路等这个小范围。
二、土木建筑工程专业特点
该专业以培养优秀“复合型”工程技术人才为目标,着力为国内外名校的更高层次教育和国家的基本建设输送优秀毕业生。该专业现有:工程结构、土木工程材料、土工、工程测量等4个专业实验室,具有结构工程硕士点,建筑与土木工程领域工程硕士招生资格。在专业培养中,强调扎实的理论基础和宽广的知识面,重点培养学生的动手能力和创新意识。培养的毕业生已在国家的建设领域发挥着积极作用,其中部分学生已成长为设计院院长,企业总工程师,部门经理或技术骨干;部分学生进入国内外著名高校深造。
三、土木工程专业要求的知识技能
(一)空间想象力。建筑本身功能决定它立体的东西,通过平面的点线能想象到它在实际空间的实际形态是一个最基本的要求。
(二)力学学习、应用能力。没有良好的力学基础是不可能学好土木工程这个专业的。
(三)认真、细致的作风。任何一门学科都是严谨的,土木工程也一样。无论将来做设计、施工还是监理,你的“作品”(建筑物)都关系到人民的生命和财产安全,所以必须认真、细致。
(四)较强的动手能力。这里的动手能力是指发现问题、解决问题的能力。土木工程就是实践,它重在落实与操作,在生产过程中会遇到各种各样的问题、困难,这就要求有扎实的理论知识和丰富的实践经验来处理、解决问题。
(五)吃苦耐劳的精神。建筑行业本身就是一个辛苦的代名词,从事这个行业就一定要有吃苦耐劳的精神。
四、土木建筑工程专业的就业方向及前景
土木工程专业大体可分为道路、桥梁工程与建筑工程两个不同的方向,在职业生涯中,这两个方向的职位既有大体上的统一性,又有细节上的具体区别。总体来说,土木工程专业的主要就业方向有以下几种:
(一)工程技术方向
代表职位:施工员、建筑工程师、结构工程师、技术经理、项目经理等。
代表行业:房地产开发企业、路桥施工企业等。
就业前景:就像我们看到身边的高楼大厦正在不断地拔地而起、一条条宽阔平坦的大道向四面八方不断延伸一样,土木建筑行业对工程技术人才的需求也随之不断增长。2004年进入各个人才市场招聘工程技术人员的企业共涉及到100多个行业,其中在很多城市的人才市场上,房屋和土木工程建筑业的人才需求量已经跃居第一位。随着经济发展和路网改造、城市基础设施建设工作的不断深入,土建工程技术人员在当前和今后一段时期内需求量还将不断上升。再加上路桥和城市基础设施的更新换代,只要人才市场上没有出现过度饱合的状况,可以说土木工程技术人员一直有着不错的就业前景。
(二)设计、规划及预算方向
代表职位:项目设计师、结构审核、城市规划师、预算员、预算工程师等。
代表行业:工程勘察设计单位、房地产开发企业、交通或市政工程类**机关职能部门、工程造价咨询机构等。
就业前景:各种勘察设计院对工程设计人员的需求持续增长,城市规划作为一种新兴职业,随着城市建设的不断深入,也需要更多的现代化设计规划人才。随着咨询业的兴起,建筑行业的咨询服务人员也成为土建业内新的就业增长点。
(三)质量监督及工程监理方向
代表职位:监理工程师
代表行业:建筑、路桥监理公司、工程质量检测监督部门。
就业前景:工程监理是新兴的一个职业,随着我国对建筑、路桥施工质量监管的日益规范,监理行业自诞生以来就面临着空前的发展机遇,并且随着国家工程监理制度的日益完善,有更加广阔的发展空间。
(四)工程检修方向
代表职位:轨道交通及铁路工务部门工程师,一般是建设单位内部的工程技术人员。
代表行业:轨道交通,铁路工务段(处)。
就业前景:十一五规划全国路网10万公里,许多大中城市兴起修建地铁交通,这些轨道建筑都需要大量技术人员来检测和维修。
(五)公务员、教学及科研方向
代表职位:公务员、教师
代表行业:交通、市政管理部门、大中专院校、科研及设计单位。
中图分类号:G645文献标识码:A文章编号:1671―1580(2015)09―0017―03
一、大学生结构设计竞赛的组织与实践
1.土木工程专业学科竞赛发展
土木工程有着悠久的历史,其专业综合性强,涉及学科面广,基础要求高。进入新时期,专业创新与发展是科研与教育工作者面临的重要课题。专业学科竞赛是培养专业人才创新能力的重要平台。土木工程专业创新竞赛由来已久,上世纪90年代,各高校土木工程专业开始开展各种形式的创新竞赛。题目设置以本专业基础知识为基础,利用简易材料,重点考查专业创新能力和动手操作能力。2005年,首届全国大学生结构设计竞赛成功举办,标志着面向全国的系统的土木工程学科竞赛诞生。土木工程专业学科竞赛进入了一个全新的发展阶段,为各高校提供了学科技能竞技的平台。各高校以此为基础,积极探索,将学科竞赛与人才培养相结合,为创新思想的传播、创新能力的培养奠定了基础。
2.全国大学生结构设计竞赛
全国大学生结构设计竞赛由高等学校土木工程学科专业指导委员会和中国土木工程学会联合主办,由高校轮流承办,是土木工程学科培养大学生创新精神、团队意识和实践能力的最高水平学科竞赛。
全国大学生结构设计竞赛旨在培养大学生的创新意识、合作精神,提高大学生的创新设计能力、动手实践能力和综合素质,加强高校间的交流与合作。2005年,第一届全国大学生结构设计竞赛在浙江大学举行,此后从2008至2014年,分别在大连理工大学、同济大学、哈尔滨工业大学、东南大学、重庆大学、湖南大学、长安大学举行了第二至第八届竞赛。
3.竞赛组织与实践
全国大学生结构设计竞赛每年举办一次,基于这个竞赛,各高校、省甚至地区都建立了相应的选拔体系和竞赛机制,这使得高校学生有更多的机会参与其中。可以说,结构设计竞赛现已成为我国土木工程专业学生参与面最广、水平最高的表现自己创新能力和专业素质的舞台。
吉林大学建设工程学院作为吉林大学土木工程学科竞赛的组织单位,近年来对该竞赛的校内组织进行了有意义的探索。校内竞赛的组织基于两个目的:一是使更多的学生参与其中,培养学生创新能力和创新意识。二是选拔最优秀的学生代表学校参与省级以及全国比赛。
为使更多的学生参与其中,学校大力宣传,加上赛题的特色极大地调动了学生的积极性。近年来,结构设计竞赛在吉林大学土木工程等相关专业基本全员参与,学生利用所学基础知识,在结构体系选择、节点连接设计、构件制作加工等方面勇于创新、积极探索。竞赛充分调动了学生的创新积极性和主动性,也为选拔优秀人才奠定了基础。
选拔优秀选手参加全国比赛,吉林大学打破团队选拔的模式,重点考查个人素质和动手能力,做到优化组合,团队整体水平有了大幅提升。
除吉林大学外,吉林省内各高校皆以全国大学生结构设计竞赛为平台,通过省、校选拔组织,吸引学生积极参与,充分调动了学生的创新积极性,加深了学生对于创新的理解。
二、历年全国大学生结构设计竞赛赛题创新点
全国大学生结构设计竞赛赛题由承办方牵头拟定,竞赛题目多以土木工程结构为对象,以纸或木材、竹材为材料,期望设计出新颖的结构型式并表现出精湛的制作工艺,以较小的质量承受较大的荷载。表1列举了历届竞赛赛题特点及参赛作品的创新点。
通过以上表格可以看出,尽管竞赛赛题大多是对土木工程结构进行考核,但在赛题立意、赛题考核中充分体现了创新思想。其中第一届赛题考查了沙埋基础,第三届赛题考查了发电叶轮设计,第五届赛题的屋顶水箱、第七届赛题的高跷都是日常结构设计中少见的。而参赛队伍更是勇于创新,作品中的张拉基础、前倾桁架、弧形桁架、曲线桁架、变刚度支撑、悬挂结构、隔离结构、变刚度支撑、下柔上刚等更是结构设计中罕见甚至不建议使用的结构形式。能在结构大赛中亮相并取得优异成绩,是其充分分析赛题、大胆创新的结果,也给工程设计提供了借鉴,甚至为科学研究和工程规范的修改提供了思路。
三、如何利用创新平台培养专业创新人才
1.基于学科竞赛的创新平台建设
十年来,以全国大学生结构设计竞赛为代表的一系列学科竞赛在摸索中不断前进,每届比赛赛题中无不体现鼓励创新的影子,但凡在大赛中取得优异成绩的队伍无一不是将结构创新作为结构设计的着眼点和突破口。也正因此,结构设计竞赛为鼓励学生创新,使技术创新的理念深入人心提供了良好平台。以此平台为依托,衍生了校级、省级、地区级比赛,使得更多的人参与到这项活动中来,将理论与实践结合,体会创新的重要性。
结构设计竞赛已经发展成组织有力、参与广泛、被业界认可、在国内外有一定影响力的专业学科竞赛。接下来,进行基于学科竞赛的创新平台建设尤为重要,部分高校的一些探索值得借鉴。
第一,要开拓思路,将平台建设得专业化、系统化,努力提高平台受众。土木工程包括建筑工程、桥梁与隧道工程、市政工程等专业,其专业特点既有联系又有明显的区别,因此设计一些不拘泥于结构设计,突出专业特点的创新平台对于吸引专业学生、培养专业创新能力尤为重要。要注意不同平台间的交叉与融合,系统地为创新服务。同时,将平台建设与专业基础知识相结合,建设结构力学、材料力学、水力学等不同侧重点的平台更能使不同层次的学生有针对性地发挥其优势,更有助于提高平台受众、培养基础研究创新能力。
第二,突出创新宗旨。创新是平台建设的灵魂。在平台建设中,要突出创新宗旨,将创新贯穿于平台立意、平台建设、平台评价的始终。使参与到平台中的所有教师和学生以创新为根本动力和出发点,将所学知识与实践相结合,培养创新意识和创新能力。
2.创新人才培养
创新人才的培养是现代高等教育最重要、最明确的目标。创新平台只是媒介,而创新型人才的培养才是工作的核心目的。从宏观上看,以结构设计竞赛为基础的各类创新平台只是为激发和培养创新能力、创新思维提供了条件。更全面的创新人才培养要立足于解决实际问题、培养合作意识,并在学科建设、教学计划等方面使创新平台能够在人才培养中高效化、制度化。
(1)通过创新解决实际问题
结构设计竞赛题目绝大多数来自于实际工程,经过一定的简化设计,要解决工程中的一些关键性问题,在解决问题过程中具有很大的灵活性。结构设计本身就是一种科学创造的过程,学生不仅要利用力学等知识确定结构方案,还要从构造学的角度确定连接方式,从美学的角度确定相关造型,从经济学的角度确定最节省的材料使用方案。这一过程就是学生综合运用所学知识的过程,也是培养学生创新创造的过程。
(2)培养合作意识
基于创新平台,在培养出创新人才的同时,培养出更多的具有合作精神的优秀人才。传统的应试模式培养出的高校毕业生更多地重视个人能力,而轻视协作能力。基于竞赛创建的创新型平台任务多要求小组完成,提倡小组人员由若干不同年级、不同专业、不同特长的学生组合,小组中团队协作能力的发挥直接影响到任务完成的效果。学生完成任务的过程是一个团队合作的过程,也是不断提高沟通能力的过程。
(3)创新人才培养制度化、规范化
成立专门的组织机构,专人负责、专用场地、专项经费、健全专项激励机制,保证创新平台能够在提高实践教学质量中发挥关键作用。与此同时,也要敢于突破传统观念,由传授知识向培养创新能力转变,加强实践教学环节比重,改革和完善现有的专业教学内容和课程体系,制订出能培养学生创新精神和实践能力的教学计划,确定创新人才培养方案,从而在创新平台、教学计划、培养方案多方相互配合下,全面推动创新人才的培养。
四、结论
结构设计竞赛现已成为我国土木工程专业学生广泛参与并表现自己创新能力和专业素质的舞台。无论赛题创意还是竞赛组织,无不体现其创新的宗旨。基于结构设计的平台建设要突出创新宗旨,专业化、系统化建设平台,努力提高平台受众。以创新平台为载体,建立健全组织制度,使其在提高实践教学质量中发挥关键作用,解决实际问题,培养合作意识。
[参考文献]
[1]许昊,徐龙军,李洋,翟长海.大学生结构设计竞赛中创新能力的培养与发挥[J].高等建筑教育,2011(05).
[2]苗吉,徐雷,刘春燕,赵楠.构建结构设计竞赛平台,培养土建类创新人才[J].西安建筑科技大学学报(社会科学版),2007(04).
一、高职工程力学课程标准改革实施的背景
力学是土木工程类专业的核心课程,是绝大部分专业课程的基础,学生掌握该课程的程度对其毕业后从事工程技术管理工作有着极大的影响。但高职院校的学生基础差、底子薄,对纯理论的内容很难接受,学习的积极性不高,因此在以往的教学中,力学往往成为教师和学生最头疼的课程。当然,教学效果也极不理想。所以需要对该课程的课程标准、考核方式进行彻底的改革。
二、高职工程力学课程标准改革实施的方案
高职院校市政工程技术专业的学生毕业后大多在施工现场从事技术管理工作,日常工作中大部分为安全技术交底。该工作除要求学生对图纸各构造尺寸、工艺逻辑顺序比较清晰外,还要求学生对钢筋布置以及其他构造措施的力学原理有一定的了解,并且还要具有施工方案编制计算的能力。改革后的课程标准包含力学基本概念及力学应用这两部分。其中,力学基本概念部分要求学生掌握静力分析基础、内力与应力、应变与变形、截面特性、静定结构求解、压杆稳定性以及结构几何体系分析等内容;力学应用部分要求学生能熟练掌握一种计算软件对常见的杆系结构进行求解。
1.课时分配
由于高职院校学制较短,所以课时设置时受到很大限制,根据人才培养目标,力学的教学应满足施工中需要的力学知识。因此,静力分析基础分配课时为40课时,其中理论授课30课时,习题为10课时;内力与应力、应变与变形以及截面特性部分分配课时为60课时,其中理论授课40课时,习题为20课时;几何体系分析、静定结构求解和压杆稳定部分分配课时为60课时,其中理论授课40课时,习题为20课时;软件操作部分为20课时,全部为实践课时。总学时为180课时,可以分两个学期进行。
2.课程内容和要求
静力分析基础部分需要掌握的知识点为变形固体的定义和假设、静力学公理在受力分析及绘制受力分析图中的应用、平面问题的平衡方程及求解。这三部分要求学生掌握。内力与应力部分的内容主要为采用截面法计算拉压杆、弯曲梁、扭转的内力以及根据强度条件对杆件的强度进行校核;变形与应变部分要求学生掌握胡可定律的两种表示方式,并分辨变形与位移的区别,利用杆件的刚度条件对杆件进行刚度条件校核;几何体系分析、静定结构求解和压杆稳定部分,要求学生能对杆系结构进行几何组成分析,掌握结构的要求,对常见的静定结构内力进行求解并能绘制内力图,掌握平衡条件下材料的破获和失稳破坏的区别和联系,特别要掌握工程中常见的钢管支架中长细比的作用和剪刀撑的作用,并能分析其力学原理。
软件操作部分,可以采用常见的计算软件让学生掌握节点、单元、荷载、截面特性以及边界条件的定义,完成简单静定结构及超静定结构体系的求解。上机操作时,把某一实际工程的钢管支架作为教学载体,严格按照相关规范及强制性条文的要求,完成此钢管支架的方案设计及验算,并解释方案中构造要求的力学原理。最后形成一份方案计算书来作为力学课程的终结性考核。
传统的高职力学教学还是延续本科的教学模式,内容较深,对学生的基础及理论学习能力要求较高,这使得高职类相关专业力学课程教学效果不佳。通过对学生工作岗位能力需求分析,对力学课程标准进行合理定位,并结合工程实际采用多种教学手段,可以使得教学效果得到明显提升。
参考文献:
目前,我国高等工程教育R悼纬躺柚媚J脚嘌的工程师在工程设计和操作实践能力方面还有较大的提高空间。类似问题也在欧美高校存在。20世纪90年代,欧美高校发现工程类课程在分门别类学习完成后缺乏一个根据其相互关系整合运用的过程,课程知识对综合实践的支撑力度不强,以至于“很多学生抱怨在高年级阶段的课程只是新增几门课程而己”。美国高等工程教育界为此制定了《重建本科生教育一一美国研究型大学发展蓝图》,呼吁开设综合设计课程(capstone course)。综合设计课程可以把零散的专业课捏在一起,引导学生自主、系统地运用已经学过的专业知识去解决世界问题,并留给学生更多的思考空间,比如社会、环境、人文;在技能上,除了计算和动手实践之外,更多地知道怎么去通过和别人系统配合完成工作。这在卓越工程师培养方面具有重要的作用和意义,同时受到高等教育界和工程界的重视,并得到了持续改进和建设。现在,世界发达国家和地区知名工科教育管理机构都要求学生参加综合设计课程,如美国工程技术鉴定委员会(ABET)、加拿大工程师认证委员会(CEAB)、韩国工程教育认证委员会(ABEEK)等,都对综合设计课程的设置和考核要求做出了规定。目前,全世界五大工程教育认证协定,即华盛顿协定(WashingtonAccord)、首尔协定(Seoul Accord)、悉尼协定(Sydney Accord)、堪培拉协定(CanberraAccord)、都柏林协定(Dublin Accord)也都对综合设计课程有所提及,五大协定对于专业实作课程的最低毕业学分比例要求均在1/4以上。因此,从我国工程技术发展的实际需求出发,参考国际工程教育的认证标准,加快综合设计课程建设,是助力我国工程教育质量争取国际认可的一个重要途径。为了更好地促进我国高校综合设计课程建设与发展,分析其课程的目标导向、结构体系、评价方法,以及与其他相关课程的关系,为我国高等工程教育综合设计课程研究提供参考和相关建议,本文课题组在国家留学基金委及四川省教改项目资助下,通过对普渡大学综合设计课程教学的现场观摩及实地考察,系统分析了其优势及教学操作要素。本文将以案例研究的形式为主,介绍综合设计课程的内容及作用,并分析其意义。
一、综合设计课程定义与设置意义
1.综合设计课程
罗伯特・杜雷迩给出了综合设计课程的定义:“本科最后阶段开设的课程,具有顶点性及体验性特点,其目标是把大学阶段学到的细碎的知识整合为统一的整体。为学生提供成功的体验并憧憬的未来。”因此,综合设计课程是为高年级工程类学科学生开设的整合性课程,是让学生整合、拓展、思辨和应用所学专业知识和专业技能,具有培养学生综合素质和帮助学生从学校顺利向专业工作岗位过渡的功能,为塑造学生可持续的职业发展能力打下坚实基础。
过去的课程设置在一定程度上未能充分强调课程之间的联系,也未能突出通识教育与专业教育间的固有关系,更缺乏从实际工程需求出发,引导学生跨学科整合多门课的知识(不限于专业知识)进行综合实践的导向。而学生只有通过把多门课程共同联系起来做一个完整的实践性活动,才可能认识到课程间的实际联系,掌握不同分工配合,理解团队协作的技巧,最终建立起对未来职业成就感的憧憬,并锻炼其作为工程负责人的领导能力。
2.普渡大学土木工程专业设置综合设计课程的意义
综合设计课程设置的意义需要从两个方面来理解:第一,支持学生深层次学习;第二,帮助学生从学校向专业工作岗位顺利过渡。
(1)支持学生深层次学习。综合设计课程为学生提供整合己获得的知识、技能和态度等的机会。深层次学习是一种基于理解、深入钻研、学用结合和自我反思的高等级学习,区别于浅层次学习中单纯的“教师传递知识一学生接受知识”的模式。综合设计课程在充分考虑学生个人兴趣与选择的情况下,努力激发学生内在的学习动机,要求学生把已有知识、经验及能力应用于真实的生活场景,找到解决问题的突破口,并学会多维度评价已有的方案并加以改善。通过具体问题导向的学习行为,学生在总结反思已有知识、提升专业技能、理解职业精神的过程中,可以实现对自身知识体系的“重构”,从而拓展综合视野并促进个人综合能力的提升。
波特兰州立大学自1994开始就要求高年级学生从230门综合设计课程中至少选择1门作为最低学分毕业条件。在该课程中,学生以小组团队的形式,通过完成一个综合项目,把以往专业课程内容与社会中的实际问题结合起来,最终达到课程要求的四个能力目标:交际能力,批判思维能力,道德的或社会的责任感,以及对人类经验多样性的欣赏能力。经过统计,目前最受欢迎的综合设计课程项目为申请拨款、移民和难民定居、小型商业项目咨询、工程设计和公共关系,都是需要较强的协作关系尚能完成的项目。
(2)帮助学生从学校向职场顺利过渡。2014年西南交通大学土木工程学院完成的企业用人单位调查问卷数据显示,社会对于学生的专业实践水平、沟通能力及团队合作意识等方面尚有更高的期待。综合设计课程正是为了积极满足用人单位的实际需求,注重课程与具体项目的结合性,通过多样化的教学方法和多元化的教学评价,挖掘学生各方面的能力与素质,帮助学生成长,为学生介入实际工程工作做好准备。
综合设计课程要求学生完成一些应用性的实践项目,如服务性实习、实习等,通过参加这些项目,学生把先前所学知识和技能应用于解决实际问题,有助于更加全面系统地培养起更具适应性的专业素质,具体表现为:在专业知识和技能方面,通过整合已有知识、提升专业技能,学生初步完成对自身知识和技能体系的构建。在职业精神和素养方面,提升团队合作能力、独立决策能力、沟通交流能力等。在专业意识和品质方面,提升安全、质量、责任意识,可持续发展意识,以及伦理道德等。在实践方面,提升动手能力,发现、分析、解决问题的能力,以及自我评价和评价他人的能力等。通过这些素质的培养和能力的提升,学生的职场竞争力和适应性大大增强,为进入职业领域做好了准备。
3.综合设计课程中的知识重构
基于五项基本的学习活动(团队合作、解决问题、决策制定,批判性思维以及信息沟通),在综合设计课程中整合相关的零碎的学科知识,从被动接受知识到关联碎片知识,在实践中获得经验,提炼、重构知识体系并应用于实践。图1展现了基于五项基本学习活动的综合设计课程知识重构体系。
二、普渡大学土木工程综合设计课程教学要求
普渡大学土木工程综合设计课程按照“规划、设计、土木工程分析”流程展_,是一个涉及尽可能多土木工程专业主要层面的、满足综合性和现实性的集体项目。该课程每学期招生30~120名学生,3个学分。课程按照团队授课,每周召开两次团队会议,每次持续2个小时,会后有一个50分钟的简介会。这个课程的所有学生都被要求参加简会。
课程负责人由专业实践教学人员中的资深专家担任,负责总体安排教学内容并作为每个简介会的发言人。课程教学团队成员负责若干个简介会,同时在办公室会议中扮演咨询顾问的角色。在课程开始前,要制定针对具体项目的综合设计课程设计指南(RFP,Requests forProposal)。指南由课程负责人、指导教师、教学助理和项目负责人共同起草完成。
三、土木工程综合设计课程的特点
1.组建课程团队
(1)团队标识。在综合设计课程中,每一个团队要设置代表自己团队特征和精神的LOGOS、信头、图纸标题栏格式、表格格式来标识自己。
(2)团队成员个性标识。综合设计课程设计团队组成后,第一个活动就是让成员互相认识,了解个性差异。普渡大学职业咨询办公室会对学生做个性类型介绍(比如:外向/内向、敏感/直觉、思考/感受和判断/感知),帮助团队成员学习和理解队伍中各种各样的个性类型,然后形成麦尔斯一布瑞格斯性格类型指标分析报告,该报告可以反映出学生怎样看待事物,如何做决策,确定自己的优点,从中理解不同个性团队成员之间如何协同合作并为团队完成既定任务做出贡献。
(3)团队组成。基于对学生所有学年平均成绩、核心课程成绩、工作经验、计算机软件技能和麦尔斯一布瑞格斯性格类型指标的分析,考虑团队平衡性因素,不同个性及成绩的学生被分配到各个团队中。每个土木工程设计项目团队的规模在5~8名学生,取决于课程总体的注册人数。5个团队共用一个办公室,并配备一名工程经理。根据教学人员和安排调度,一般不超过15个团队。工程经理一般都是土木工程专业毕业的教学助理,有时会由来自社会团体的志愿的专家人才来担任。除了办公室,团队还拥有一个设计实验室,配备小型模型试验、工程计算、制图等专业设备、软件及相关参考资料。
(4)团队专业道德。综合设计课程还强调行业道德及工程伦理教育,除了要求每个团队在公开会议中陈述其对与项目相关的专业道德的理解外,还将专业道德和工程伦理作为基础课程考试的要求。
2.开展项目设计教学
在每个学期,所有团队围绕同一个项目展开工作。这些项目均处于早期规划阶段,是真实的当地项目。历年来,这些项目的总体设计费用为200~1000万美元。比如,2010年综合设计课程就是基于项目“Varsity softballcomplex”设计的,项目金额近400万美元。项目开展流程如下:
①听取项目规划和管理介绍讲座。
②每个团队研究RFP(Request forProposals),并在规定时间内按要求完成书面项目计划书。
③在当前学期的第二个月完成课程设计第一阶段计划书,并做口头汇报展示。
④接下来,团队评估和修正他们的计划书,作为课程设计第二阶段提交成果的一部分内容要求。
⑤个人和团队要分别详细记录每周的工作进度和内容。进度表和项目费用在最终成果评估中起到作用。
RFP几乎和的真实项目一样,关键的部分包括(见图2):如果需要,附加信息和信息需求回应通过使用RTF的附录提供。这为每个团队及时提供了同样的信息。
3.社会参与教学
与项目有关的人员都被结合到综合设计课程设计过程中。此外,近期退休的当地工程师一般作为志愿者参与到课程中。对于普渡大学校园的项目,由普渡建筑师办公室工作人员提出总体规划,并给出该学期的综合设计课程设计项目适应规划建议。普渡大学设计与施工团队都会参与到课程设计中。在每周两次的晨会上,来自当地公司的工程师会简述当地土木工程实施情况,包括公共事业设备、LEED案例学习、路面和交通条例、结构设计、坡度折减和排水、工程预算、联系和筹措资金的渠道以及项目交付方法,工程师会参与并协助提案评估,这也是课程成果的一部分。
在这些设施的设计与建设中,需要考虑的往往不仅仅是技术问题,还有社会影响。有鉴于此,简报和提案展示会议会经常包括西拉斐特的市长、一个或多个西拉斐特市议会成员、市政工程的职员、教师,以及那些即将使用这些设施的使用人。
引入上述多方人士对工程方案加以建议及评估的原因在于,设计和建设中经常需要解决甲方需求、社会影响、可持续发展、城市形象、文化传承等非技术问题。综合设计课程带给学生的确实不囿于专业技能和知识,而是建立起了工程技术和社会需求之间的桥梁,这些需求不仅仅是物质的,还可能是非物质的;不仅仅是短期,还可能是长期的,而这恰恰是培养高层次工程人才所需要突出的教育内涵。
四、综合设计课程案例
目前,大部分土建类综合设计课程设计大致分为两个阶段:
第一,概念设计方案阶段,主要包括设施及其位置的概念设计、项目使用的规范、交通规划等方面的内容,该阶段还包括备选方案在内的辅内容。
第二,方案建造实施阶段,这个阶段主要考虑方案实施过程中的组织协调、造价优化、环保节能及财务管理等方面的内容。
下面以普渡大学西拉法叶分校的总体规划设计为课程案例,系统介绍围绕该项目的课程设计要素及结构体系。
1.概念设计方案及其备选方案分析
(1)概念设计。综合设计课程中的概念设计重点突出了参数化概念设计,参数化概念设计可以成为推进绿色建筑实践的一种方法。它借助于逻辑推演和关系运算,通过调整参数,优化和建立参数概念模型以便于分析。
每个团队关于项目(包括备选的方案)的概念设计(考虑西拉法叶校区和普渡大学的总体规划)包括:①列出该种类型项目使用的规范;②场地平面图,包括建筑物分布、行车道和人行道规划、停车场、公共设施,包含电力、水、天然气、污水、电信光纤电缆的管道分布;③关键控制工程立面图,设计考虑最大洪峰的影响;④交通计划,包括来往的多种交通运输工具及在建过程中的交通流量;⑤环境因素,包络污染物处理、现有湿地处理,及按需要提供的环境评估书;⑥侵蚀、冲刷防护;⑦USGBCLEED信用评级:实现绿色建筑施工的评级;⑧其他所需说明或规划的概念元素的设计。
(2)备选方案分析。备选方案分析的根据是:①普渡大学和西拉法叶校区的总体规划;②地下环境及替代基础方法;③场地污染处理方法;④分级排水;⑤施工可行性分析包括施工材料和施工方法(包括大型施工设备)的评估;⑥公共设施(电力、水、污水、天然气等)⑦其他因素,如印第安自然资源和环境管理部门的影响。
2.建造设计方案阶段
一个学期的综合设计课程交付的设计建议书应包括以下内容(图3):
提交的所有计算都必须独立完成,由团队的另一个成员检查和签字。必须在规定的最后期限前提交,晚提交的文件不被接受。要求提交的信息包括图纸、计算、日程表、电子表格等。除了项目介绍以PPT格式提交外,其他信息必须是电子文档,通常使用PDF格式。团队也需要提交该项目设计的多份纸质版材料,包括一套图纸(以比例11:17,280x432mm纸绘制),一份备选方案设计书,包括成本和调度组织计算书。
五、团队成果评级和反
该课程对学生成果的评估通常一学期举行两次。一次在第一阶段结束,一次在课程结束时,以网络匿名问卷的形式进行。对成果的评级规则由教学团队所有成员共同制定。成绩由两部分组成:教学团队评估的成绩和同学互评的成绩。
(1)教学团队评价。教学团队至少需要3名成员共同评审。教学团队讨论每个团队的设计水准,并达成共识,给每个团队的设计予以一个适当的评级。一个团队的所有成员都是相同的等级。这是因为,虽然成员各自都忙于解决项目的不同组成部分,但其设计都处于同一背景和环境,因此,交付的成果被认为是群体努力的结果。
(2)同学间互评。同学之间互评进行两次。第一次是在设计第一阶段之后,对提交材料和自我展示进行评价;第二次是在第二阶段课程结束时。同学互评为匿名评估。
等级评定之后,不同团队之间进行互相评估,并依据两个阶段的互评结果,对最终结果做相应的调整。
六、结论