时间:2022-10-03 11:34:24
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关键词:土木工程;房建工程;控制策略
土木工程和房建工程存在着密切的关系,土木工程和房建工程的建设会直接影响到施工过程和项目的总体设计,若是想要加强对工程的监管还有施工的质量问题那就要先解决土木工程和房建工程存在着的质量问题,并且制定出一套相应的管理方案。如果想要严格掌控施工的进度及安全质量就要解决房屋建筑过程中的一切质量问题,制定出一套严格的管理体系,以加强房屋建筑的质量。
1土木工程房建工程质量存在的基本问题
1.1施工前缺少准备工作
由于我国工业化不断加快进步的情况下,人们对住房和产品质量提出很高的要求。我国施工团队由于被传统的施工想法所限制,只追求施工进度,所以在施工前对安全方面缺少了全面的调查,尽管现在很多的施工团队做了施工管理计划,但缺少质量风险的控制方案,导致许多问题在施工中才被发现。正是因为对施工的质量管理不足,才会让施工的环境以及天气各个方面都会成为施工障碍的问题之一,因为缺乏了合理的分析及防范,所以让施工过程中出现了很多瑕疵,导致施工的质量问题。而这个问题也是我们今天讨论的基础之一。
1.2施工期的质量管理不足
在施工过程中出现了很多的质量问题,是因为大多数的施工团队只为了追求施工进度,从而忽略了房屋建筑的质量问题。我国目前的施工团队缺乏独立的监管部门,还有对于施工的进程以及项目质量缺少了及时的跟踪与记录。有些施工单位会为了一些个人的原因而采购廉价并且质量存在安全风险的施工材料,严重的降低了房屋的安全性。还有另一方面,有的施工人员由于施工技术的不足,总体施工水平偏低导致了房屋质量没有达到安全标准,施工团队不仅没有想办法去解决问题,进行奖励与惩罚的规章制度,反而是极力的掩饰着问题不被发现,从而加重了房屋的质量问题。
1.3验收环节的不重视
房屋作为一种需要出售的产品,它的质量问题也直接影响着它的价值,因此国家严格的要求着管理人员需要认真的把控最后的验收环节。但是由于有些公司缺乏工作责任感,在并没有全面检查房屋安全性的情况下就草草的签了验收合同,大大降低了对房屋安全质量的保障。还有对于施工团队的管理制度也过于放松,让施工人员无法意识到工作的责任感,使其无法真正了解到施工质量的重要性,所以会出现质量问题。
1.4施工人员缺乏的基本素质
我国土木工程、房建工程目前施工人员的文化水平相对来说比较低,而且也缺乏相关的施工知识的了解,仅凭借着自己以往的施工经验,会给房屋建筑的安全问题留下了很大的风险。另一方面施工团队人员的流动性也比较大,很大一部分的施工人员并不是合同工,薪资是每日结算的,在施工团队人手不足的时候可能会去雇佣临时工。这些临时雇佣的人员相对来说责任感也会更差点,水平也低一点,更谈不上施工的基础知识了,对施工项目的安全问题也不够重视,没有太强的工作责任感,导致了工程质量存在着很多安全问题。
2新时期加强土木工程房建工程质量的对策
2.1施工前做好计划
施工前需要举办一次有关于此次工程的会议,围绕着整体施工的设计和质量展开密切的讨论。在所有的意见一致后,以文本的形式开始实施讨论后得出的管理制度。土木房建工程的这些企业只追求规模,在正式施工前缺少了对当地环境以及各方面因素的勘察,对项目质量的管理不足是我国很多企业都存在的问题,这就需要对人员要进行合理的分工,并且一定要进行岗位培训,让施工人员能够了解到施工安全的重要性,也要让施工人员为自己的工作添加一份责任感,为土木工程房建工程奠定一个良好的基础。
2.2施工期间加强管理
在建设过程中,工作人员必须明确知道自己的工作岗位要清楚施工中质量问题会给公司以及房屋质量带来的有害风险,以此来减少质量风险,需要派具有强烈责任意识的监管人员,监管人员需要熟知施工中的技术,带领专职的质量监管团队,按照施工质量的管理制度,对施工流程进行监管,并且做项目进度跟踪,还有对施工的材料进行全方面的检查也是很有必要的,要采用最先进的技术手段,通过对比来决定哪种施工材料会更好,并且监管人员要做到及时跟踪,及时发现房屋建筑中会存在的风险。
2.3完工后做好验收与审核工作
工程的造价管理以及质量检测是完工的主要表现,相关人员需要对工程质量进行全面排查,找出可能存在的安全隐患。要对施工质量进行混凝土质量、防水设施等功能,确保监管工作落实到每个施工方面。在房屋建筑工程中,工程的造价会有一些起伏,这也是工程中会出现的基本现象。只要施工的质量可以保证,那工程造价出现的小幅度也是可以接受的,资金的投入也影响着施工的质量,只要资金投入的相对多一点,那施工的质量不言而喻也会更好一些,这也需要施工前对这比资金严格控制,合理运用,不能浪费资金的情况下,要确保工程环节能有效的把控。在完工以后验收的环节,施工人员有可能会身心疲惫,出现懈怠的表现,可以说这是质量管理不足的地方,那这时候就需要提高施工人员对于生产的工作积极性,针对这种现象,要有相对的奖励与惩罚,可以的话,从中选出一位可以胜任工作,具有工作责任感的管理人。在这期间,可以对精神方面或者金钱方面对其进行奖励,从而达到完工验收的质量管理。
2.4加强施工团队的素质
加强施工团队的素质是加强土木工程房建工程质量安全的基础之一。在施工人员上岗前要进行岗位培训,使其了解施工要点。要让房建工程人员提升自己的责任意识,让施工人员充分学习房建工程的技术也是管理房屋质量的基础之一。与施工人员签订合法的用工合同也是有必要的,这样能使其对自己的工作负责,对房屋质量也有很大的提升。如果出现了房屋质量问题,找出相关的负责人,找出具体原因,要求立刻返工。让施工人员意识到安全质量在房屋建设中的重要性,从而提升自己的专业素质。资金允许的情况下,也可以引入先进设备,雇佣优秀技术人员参与到工作中,对施工人员进行指点,加强施工人员的综合素质与施工技术。
测绘工程离不开仪器设备,测量仪器设备的先进性、数量等对工程质量会产生很大影响。例如进行控制测量时所用的GPS的性能和指标,直接影响控制测量成果的精度;碎部测量时所用的全站仪的性能和指标,直接影响所测碎部点的精度;内业数据处理所使用的计算机的配置,直接影响数据处理的速度,进而影响人员的投入情况以及投入的现有人员能否满足项目生产进度的需求等。此外,所用测量仪器是否经过指定仪器鉴定部门进行鉴定,以及测量仪器是否在鉴定有效期内使用。因此,在测量实施阶段,监理工程师必须根据测绘各工序特点,技术设计的要求,以及施测的方法,使测绘生产单位所用的仪器设备必须处于完好的可用状态,而且随时能够满足工程施工进度和质量控制的要求。
2环境影响
在测绘工作中,工作区的项目管理、自然和生产单位劳动等环境对测绘项目的质量影响很大。这些环境影响复杂多变,极大的影响工程质量。所以,测绘监理工程师在审查时要考虑环境对生产组织方案中质量的影响。施工单位应采取有效措施,并且根据现场环境和项目的具体特点把对环境因素的控制与现场生产组织管理紧密结合起来,如在夏季是否考虑如何避暑问题,如在比较偏僻的地区冬季如何解决野外作业人员的保暖问题等,这些都将影响作业人员的工作效率和工作的积极性。所以,测绘监理工程师在编制监理方案时要考虑环境对工程的影响,为了达到质量控制的目的,必须要全面考虑,综合分析项目的地区特点,进而制定行之有效的监理细则。
3方法和监理因素
测绘生产单位所采用方法是通过生产单位质量管理体系、现场生产组织管理、技术方案等具体制度来体现的。测绘成果质量是在测绘生产过程中形成的,而不是最后检验出来的,测绘成果形成的整个过程是由一系列相互联系与制约的作业活动所构成。因此,保证作业活动过程的效果和质量是整个测绘成果得以保证的基础和前提。对于监理单位而言,就要认真做好作业规范性的检查。
1)测绘生产单位的自检系统。
测绘生产单位是成果质量的直接实施者和责任者。监理工程师的质量监督与控制就是使测绘生产单位建立起完善的质量自检体系并能有效运行。测绘生产单位的自检系统一般表现为以下几点:a.参与测绘生产的作业员在作业结束后必须自检;b.不同的作业员之间必须把经自检合格后的产品进行互检,互检要有相应的检查记录;c.不同工序之间的材料交接和转换必须由相关人员进行交接检查,做好资料的交接记录;d.测绘生产单位要设置专职检查机构和专职检查人员进行专检,检查比例按照《测绘产品检查验收规定》(CHl002—95)、《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》(GB/T18316—2001)等有关规范执行,并做好检查记录;e.各个级别检查出来的问题的处理办法和意见,要有相应的整改记录。
2)监理工程师的检查。
监理工程师的质量检查与验收,是对测绘生产单位作业活动质量的复核与确认;监理工程师的检查决不能代替生产单位的自检,而且,监理工程师的检查必须是在生产单位自检并确认合格的基础上进行的。生产单位专职检查员没有检查或检查不合格的成果不能上报监理工程师,不符合上述规定,监理工程师一律拒绝检查。
3)精度指标的检查。
地形图的精度指标主要有数学精度和地理精度。其中数学精度在评判地形图的质量中占有的权重较其他指标更高。因此,测绘生产单位应该把自己检测的结果报送到监理工程师处。监理工程师应该把这项工作列入监理规划和质量控制计划中,并看作是一项经常性工作任务,贯穿于整个生产活动当中。常规测量检核的要素有:绝对精度、相对精度、高程精度、属性精度、地理精度、整饰精度、逻辑精度等。
4)生产单位实际作业过程的检查。
监理工程师要对测绘生产的各个工序进行过程检查,主要检查生产的作业方法、作业流程、生产工艺以及野外实际问题的处理是否符合规范和设计要求。也就是监理所常用的旁站方式进行现场监理。旁站监理的内容,在本节已有论述,这里就不再赘述了。
5)工程进度计划调整的检查。
一、施工企业项目部的成本构成
施工企业项目部的成本一般由两部分构成:一是项目部不可控成本即投标成本,指工程投标阶段发生的成本费用支出。投标成本虽然属于工程项目成本的一部分,但是由于其发生在项目部成立之前,因此项目部对这部分成本无法控制。另一个是项目部的可控成本即施工成本,指从项目部成立直至项目完工结束前所发生的全部生产费用的总和。所谓施工成本控制就是在项目施工管理过程中对所消耗的各种资源和开支进行控制和调整,及时纠正发生的偏差,使各项费用控制在计划范围内,以保证成本目标的实现。本文提及的项目成本控制主要是指项目部施工成本的控制。
二、影响施工企业项目部成本的因素
(一)主要因素具体而言:第一,施工成本控制体系是否有效运转。成本控制体系的建立是项目部施工成本控制的前提和基础。项目部施工成本控制是一个系统工程,是全员、全过程的成本控制,需要项目部每一个部门及每一位人员的参与。第二,施工组织设计编制得是否科学合理。施工组织设计是工程项目进展的核心和灵魂。它既是全面安排施工的技术经济文件,也是指导施工的重要依据,它对于加强项目施工的计划性和管理的科学性,克服施工中的盲目混乱现象,将起到极其重要的作用,其编制水平的高低直接影响着工程成本的高低。第三,施工队伍的选择与管理。项目部所属各施工队直接担负着工程的施工生产,施工队伍质量的好坏,素质的高低直接影响着工程成本的控制水平。第四,材料费的控制。在项目成本中,材料成本占工程成本的比重最大,一般可达60%至70%左右,材料费节余将影响着整个工程的节约,而且材料费具有较大的节约潜力,因此控制材料费是控制成本的关键。第五,机械费用的控制。工程项目施工的机械化程度较高,机械费用在施工项目成本中占有较大的比重,施工机械的完好率、利用率和工作效率直接关系着机械费用的高低。
(二)其他影响因素具体包括:其一,工程质量控制水平。由于项目部自身原因造成施工质量不过关,会造成返工,从而增加各种资源的消耗,甚至会影响工程进度,给项目部造成直接的经济损失,也会给施工企业造成相当大的负面影响。其二,工程施工的安全管理。目前政府对项目施工的安全及环保工作越来越重视,如果因安全措施不到位导致发生伤亡事故,项目部将会受到罚款、停工等处罚,甚至可能被清理出建筑市场,从而影响施工企业的生存。其三,项目变更索赔工作。施工现场千变万化,实际工程量与施工图纸不一定相符,索赔工作稍不细致就会加大了成本支出。其四,竣工结算成本控制。所谓竣工结算成本是指项目部的实物工作量已经完成,工程进入竣工决算阶段后发生的成本费用支出,竣工结算成本是施工成本的一个重要组成部分,忽视竣工结算成本的控制,会影响整个工程的经济效益。
三、加强项目部成本控制的措施
(一)建立一套科学有效的成本控制体系项目部应明确项目成本控制的目标,根据成本控制体系对项目成本目标进行分解,并量化、细化到每个部门甚至于每一个责任人,从制度上明确每个责任部门、每个责任人的责任,明确其成本控制的对象、范围。同时,要强化项目成本管理观念,上至领导班子下至作业层的每一个人都要树立成本意识、效益意识,意识到成本管理对企业经济效益和个人收入所产生的重要影响。
(二)建立科学合理的施工设计队伍工程中标后,项目部必须立即组织力量编制科学合理的实施性施工组织设计,对于项目中的重点工程、控制性工程要单独编制施工组织设计作为编制项目责任成本预算的依据,并报上级单位审批。施工组织设计应体现科学性、合理性,应有较强的可操作性。编制时要充分考虑当地的自然环境、水文地质、气象气候和交通运输等条件,因地制宜地编制。建立项目部、施工队伍两级方案优化和工程数量控制体系,明确各级总工程师在控制体系中的重要作用,要把方案的逐级优化、工程数量的逐级控制作为重点,并由总工程师负责。项目部对于公司批复的施工方案和工程数量,要进行再优化和再控制,同时施工队伍也要根据项目部下达的施工方案和责任预算工程量进一步再优化和再控制。
(三)加强施工队伍管理施工队伍要实行合同管理,严格按合同约定办事,并控制人员的规模,优化人员结构。根据已编制的实施性施工组织设计,合理安排人员进场和退场;合理安排工作,提高作业效率,尽量减少成本费用支出。
(四)加强材料的管理与控制一是把好采购关,降低采购成本。项目部对于主要材料要进行统一管理,实行统一招标采购,严禁自行购置。项目部要根据以往的合作经验和合作伙伴的推荐,建立材料供应商名册,坚持“货比三家,择优选用”的原则,工作要透明,防止暗箱操作和腐败现象的发生。大宗材料要与供应商签订合同,锁定价格,明确材料品质标准、供货时间、送货方式和交货地点;对于地材等零星用料,坚持用多少购多少的原则,以免造成库存积压和损失。二是把好材料收发关,明确工程合理的材料消耗量,节约用料,防止浪费。另外,建立健全材料台账,加强材料的动态管理,合理堆放材料,减少二次搬运,严格收发料制度。同时,材料进场时要认真点验,保质保量;发料时要严格按分部分项工程材料的理论用量发放,特别是钢材、水泥等重要材料要实行限额发料。三是加强大型周转性材料的管理与控制。如要加强对隧道衬砌台车、钢模板等大型周转性材料的管理。这些周转性材料不但购置价格比较高,而且在工程施工中不可或缺,使用频率较高,如果管理不善不仅较容易损坏,造成直接经济损失,而且也会影响工程的工期与进度。
(五)加强施工机械设备管理设备部门要根据工程质量、进度和设备的能力,合理配备机械,建立机械设备日常定期保养和检修制度,加强机械的维护和保养,加强机械操作人员的操作业务培训,提高其完好率和生产效率,杜绝发生机械事故。同时要做好机械台班记录和燃油消耗记录。对于外部租赁设备,要做好工序衔接及登记记录,提高机械的利用率,尽可能使其满负荷运转。
(六)严格控制施工质量项目部在施工中一定要与业主、监理充分沟通,严格按照合同、施工图纸要求、施工组织程序完成施工工序,坚持“质量第一”和“以质取胜”的原则。建立项目经理全面负责的质量保证体系,实行质量管理责任制。
(七)强化安全意识项目部应专设一名合格的安全经理负责安全工作。坚决贯彻“安全第一、预防为主”的方针,把安全工作作为永恒的主题常抓不懈。安检部门要监督指导施工现场做好防护措施,组织员工定期培训,做好安全方面的宣传工作,杜绝因安全出现问题而造成停工和罚款的现象发生。
(八)加强施工变更索赔工作,强化索赔意识变更索赔也是相对降低工程成本的措施之一。项目部要与监理方、设计院和业主充分协调,认真研究合同和施工图纸。变更设计应坚持“先批准,后变更;先变更,后施工”的原则;紧盯现场,对施工中出现的各种问题要做好记录,收集证据,建立完整的施工档案,及时出具工程变更联系单并请监理单位、业主签证工程量及价款。
【摘要】随着经济的发展,许多企业在日趋严峻的竞争压力下,把控制成本作为开辟第二利润源、提升竞争力的手段。作为企业成本控制工作之一的物资供应管理工作,如何在生产材料大幅度涨价的情况下,既保证生产需要的供应,又实现材料成本的控制?本文从供应管理的角度出发,着重论述了物资供应工作三个重点环节在这种控制成本前提下的管理要点。
关键词:控制成本生产企业物资供应管理
近年来,面对激烈的市场竞争,许多企业在开发新产品和开拓市场的同时,把降低材料成本作为提升竞争力的一种手段。材料成本是成本的主要构成要素,自然是控制的重点。在控制成本的前提下,生产企业应如何进行物资供应管理?我认为:要高度关注物资管理的三个重要环节:计划管理环节、采购管理环节、储备管理环节,并抓住各环节的重点,才能在控制成本的前提下保证生产物资的供应。
一、计划管理环节
计划管理是物资供应工作的起点,也是材料成本的开始。在这个环节,要重点关注三个量的确定。
1.物资需要量。物资需要量是企业各部门在计划期内为满足正常的生产经营而需要的物资数量,是物资计划编制的基础。它是以企业各用料部门计划期内提报的需用计划为基础、平衡现有库存为条件,按每种物资具体规格确定的。计算公式为:物资需要量=∑各用料部门需用量。
2.物资供应量。这是个非常重要的指标,关系到本计划期应该要多少物资才能满足企业正常的生产需求。计算公式为:物资供应量=物资需要量-现有库存量。
3.物资采购量。物资采购量是在物资需要量的基础上,结合企业回收复用、修旧利废、自制加工、积压改造的量而确定的。公式为:物资采购量=物资供应量-企业回收复用-修旧利废量-自制加工-积压改造量。
二、采购管理环节
采购是企业用资金向市场购买物资以满足生产需要的一种手段,它涉及物资买价、采购费用等材料成本的构成要素。尤其是买价,占材料成本的比重很大,能导致采购成本的升降。因此,在控制成本的大前提下,降低买价是采购管理环节的重点。降低买价的方法一般有以下几种。
1、通过及时付款获取价格折扣。目前,供应市场属于买方市场,供应商之间竞争激烈。一些供应商为了及时收回货款,往往在付款方式上有所优惠以鼓励购买者及时付款。如现金采购,优惠采购金额的5%;10天内付款优惠采购金额的3%;20天内付款优惠采购金额的1%等。企业如采购资金充裕,采用及时付款的方式,能获取价格折扣,降低材料买价。
2、通过批量采购获取批量价差。企业的采购如果在量上能形成规模,则可以获取批量价差,降低物资买价。
3、分析物资价格变动规律,在价格回落时购买。
4、大宗材料和设备,用招标采购或竞争性谈判采购。
5、选择信誉良好的供应商,与之签订长期合同。当然,降低买价的方法远不止这些,任何可以降低买价的手段都是采购考虑的对象,但必须要合情、合理、更要合法。
三、储备管理环节
所谓储备,是企业为避免或减少出现停工待料等事故的发生而储存的各种物料,包括原材料、半成品、成品等不同形态。在控制成本的前提下,储备管理的目的就是要使库存物资的数量在能满足生产需要的情况下尽可能最小化,即数量上合理的最小化。实现零库存的方法有很多,一般常用的方法有以下几种。
1.变相储备。变相储备就是不采用库存储备的形式,以此达到零库存。
2.由供应商委托就近的营业仓库或经销商存储和保管货物。营业仓库或经销商是一种专业化程度比较高的实体,供应商委托这样的实体储存货物,就是把所有权属于自己的货物存放在专业化程度比较高的仓库中,由后者保管和发送货物,企业则按照具体的使用数量和事先达成的价格向受托方支付相应的物料款项。
3.协作分包方式。企业的许多物资,可以委托或者承包给供应商加工,不必自己进料生产。这样,自己的库存就相应的减少,甚至为零。
4.实行供应商配送方式。一般来说,在没有一定储备的情况下,无论是生产物料还是成品的配送,都会影响企业的库存量。
关键词:造价控制;设计阶段;问题;对策
Abstract: The project design phase is a key phase of engineering cost control. Based on the analysis of the design stage construction cost control problems, put forward the technical and economic integration, and vigorously promote the strategy of quota design, strict control of design changes, strengthen supervision, introducing competition mechanism, changing the design fees, realize the effective control of cost in design stage.
Keywords: cost control; design stage; problems; countermeasures
中图分类号:TL372+.2 文献标识码:A文章编号:
1. 设计阶段工程造价控制的意义
多年来,随着招投标制度的实施,投资控制已收到了比较好的效果,但在商品经济高速发展的今天, “三超”现象普遍存在。目前工程造价的控制,大部分是在施工阶段,只注重施工预结算,而忽视施工前的造价控制,导致造价控制效果不理想,严重困扰着建设工程投资的管理。超支的原因很多,但忽视设计阶段工程造价的控制是一个重要因素。据一些专家统计分析指出:设计费虽然只占工程全寿命费用的1%还不到,但对工程项目投资的影响程度达75%以上。工程设计是建设项目由计划变为现实具有决定意义的工作阶段,设计文件是建筑安装及装饰装修施工的依据。拟建工程在建设中能否保证进度、保证质量和节约投资,在很大程度上取决于设计质量的优劣。显然,设计阶段造价控制是影响工程项目投资控制的关键环节。
2.设计阶段工程造价控制存在的问题
2.1设计市场相关制度和机制不够完善
由于目前部分设计业务的获得是凭借“关系网”或“低价格”,缺乏公平竞争,优质不能优价,所以设计只要保证不出大的质量问题,方案的好坏和造价的高低关系不大,导致优化设计失去动力,而现行的设计计费模式也降低了设计人员降低设计方案造价的积极性,所以“肥梁、胖柱、深基础”设计现象多有发生,最后造成投资浪费。与此同时,人们只注重技术创新,对设计人员工程造价上的创新鲜有表彰和奖励,这样势必挫伤设计人员主动控制工程造价的积极性,从而不利于设计人员优化设计降低造价。
2.2设计和造价管理制度方面存在不足
我国现行招投标模式大多采用把设计分开发包,这样势必造成设计和投资控制联系不够密切的现象。这种情况下,设计只是设计人员的责任,而造价控制也只是造价人员的职责。由于建筑市场“僧多粥少”,设计单位和业主一再压价,设计收费越来越低,设计行业进入恶性循环。同时,目前工程造价管理部门采取分段式的管理方法,工程的估算、概算、预算、结算也是分段编制的。设计单位一般负责初步设计概算和施工图预算,造成造价控制的脱节。
2.3设计部门重技术轻经济现象普遍存在
在市场经济体制下,设计单位为追求自身的经济效益想方设法多揽活,多出图,强调增加产值,却不注重设计的经济效果。为了使建设方、投资方满意,求得设计方案中选,设计注重外观造型,而忽视工程造价,甚至弄虚作假。设计人员经济观念淡薄,通常以技术可行、质量可靠就算圆满完成任务。他们把工程造价看成与己无关,认为这是工程经济人员的职责,而工程经济人员则只负责完成设计估算和概预算,不管设计也不以工程造价来控制或约束设计,因此形成你搞你的设计,我做我的概预算,使得技术与经济长期脱节,工程造价难以有效控制。
2.4限额设计还处于较低层次,设计变更管理不完善
目前我国工程建设已开始试行限额设计,一方面限额设计必须将工程各分部分项进行有效分解,在此基础上对项目投资进行有效分解。由于目标分解操作难度较大,因而编制较好的工程限额设计任务书困难也较大。
一些业主为使项目尽快上马,不按基本建设程序和经济规律办事,不做项目可行性研究和初步设计,不对设计方案进行造价分析,甚至存在边勘察、边设计、边施工的“三边”工程, 对设计方案和施工图变更管理不完善,使限额设计目标难以实现,工程造价失去控制。
2.5忽视对造价管理人才的培养,设计单位造价人员整体素质较低
就目前现状而言,在设计单位,由于长期以来工程经济工作得不到重视,没有形成自己的造价专业队伍,造价人员被认为是可有可无,致使设计单位工程造价管理人员素质不高,不能适应工程设计阶段造价控制的需要。
2.6设计阶段招标不规范,监理不完善
设计阶段实行招投标制,增强了设计部门的竞争意识,鼓励设计人员开拓创新,激发创作灵感,必须以最优的设计、最合理的造价才能赢得市场。招标的目的是设计方案优劣的比选,但目前投标过程中存在很多不规范的行为,使招标的结果失去意义。对于设计阶段监理,它的主要内容是控制工程的投资、工期、质量。目前设计监理在我国仍停留在“推行”的水平,真正能按照监理规范行事者寥寥无几。
3.设计阶段工程造价控制应采取的有效对策
3.1克服重技术轻经济思想,实现技术先进与经济合理的统一
在工程设计阶段吸收造价人员参与全过程设计,使设计从一开始就能建立在经济基础之上,在做出重要决定时能充分认识其经济后果。如淄博市某公司办公楼原设计标准层楼面结构厚度12厘米,造价工程师通过编制预算文件并将建议反馈给设计人员,使设计人员考虑到投资因素并认识到设计偏于保守,将楼层结构厚度改为10厘米,大大减少了混凝土用量,使得楼板与柱的配筋降低,因此共降低工程造价约5%。另外,在研究了该建筑的装饰装修设计后,施工企业提出合理的修改意见,既保证了装饰的艺术效果,又在材料费上节约了一笔不小的开支。工程设计工作是技术与经济相互依存、不可分离的整体,设计过程就是正确处理技术与经济关系的过程,以求得技术先进与经济合理的统一。
3.2变更计费方式,建立相应的奖惩机制,加强设计变更管理
改变现行设计计费模式,采用设计限额下的固定比率设计费加奖罚费用的模式,超过设计最高限额的实行累进制处罚;低于设计最高限额的实行累进制奖励措施。
加强设计变更的管理。变更发现的越早,损失越小,反之损失越大。如果在设计阶段变更只须修改图纸,其他费用尚未发生,损失有限。若在施工中变更,除发生上述费用外,有时还须拆除已施工的部分工程,势必造成重大变更损失。为此要建立相应的设计管理制度,尽可能把变更控制在设计阶段,对影响工程造价的设计变更,要用先算帐后变更的方法解决,使工程造价得到有效控制。
3.3推行设计招投标制与设计监理制,促进设计方案优化
设计招投标能吸引更多设计单位参加公平竞争,促使设计单位改进管理,采用先进技术降低工程造价,做出技术先进经济合理的设计方案,有利于控制建设工程造价,加快设计进度,提高设计质量,实现限额设计。
推广设计监理也已成为形势所迫,业主所需。通过设计监理可以打破设计单位自我约束的单一局面,主管部门应通过行政手段来保证设计监理的推广力度,为设计监理的社会化、市场化提供有利条件。通过对设计的全过程实施跟踪检查,可以及时发挥监理单位作为公正第三方所起的协调与约束作用,从而使设计优化,避免设计过程中可能出现大的失误和缺陷,从而实现限额设计目标。
3.4推行设计标准化
采用标准化设计有利于较大幅度地降低工程造价,这主要体现在:缩短设计周期,节约设计费用;生产标准化构件,降低生产成本;施工准备工作和定制预制构件等工作提前,加快施工速度,既有利于保证工程质量,又能降低建安工程费用。标准设计是按通用条件编制,按规定程序批准的,可以大量重复使用。
4.结语
设计阶段是投资者建设意图由设想向现实转变的一个关键阶段, 是工程建设的灵魂,设计是否合理对控制工程造价具有重要影响。要想在设计阶段有效的控制工程造价,只要采取适当的对策,正确处理技术先进性与经济合理两者之间的对立统一,就能使工程造价得到合理控制,实现业主的投资预期。
参考文献:
[1] 黄怀. 建筑工程设计阶段的造价控制存在的问题与对策.《知识经济》2007(10)
一、测量控制点的布局
以下图为例,测量控制点的布局主要注意以下三个方面:
1、本工程总占地面积约3.36万平方米,工程基坑南北宽126m,东西长238m,基坑深度11.650m,承台和集水坑、电梯井位置开挖深度在12.35~16.10m。整个工程共5座塔楼及裙楼。
2、本工程甲方给定的水准点位于南海路与宏达街交叉口,高程4.162米。在发达街上给定两个基准点,详见附图1。
3、根据实际情况,本工程引测水准点6个,基准点16个。
二、测量控制点的保护
1、甲方给定的基准点附近,禁止堆放材料,并派专人看管,定期对基准点进行复核。
2、引测的控制桩必须用混凝土保护,需要时用钢管进行围护,并用红油漆作好测量标记。
3、严禁在甲方给定的基准点附近加工、倒运钢筋及进行其他施工活动,防止磕碰、刮、擦破坏基准点。
关键词:机械工程 专业硕士 实践能力
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)01(b)-0130-03
专业硕士培养过程中,具备较强的工程能力和实践能力是其区别于学术型硕士的重要特点。机械工程专业的实践基础是从事复杂机械装备设计、先进装备制造、机电系统控制与监测研究最重要的条件之一,因此,机械工程实践环对机械工程类专业硕士研究生的培养是十分重要的。我国工程专业硕士研究生实践教学起步时间较短,开展机械工程专业实践基地建设可进一步完善研究实践教学体系,发挥机械工程学科的传统优势,使学生较深入地掌握机械工程领域的基本技能及开发技能,同时满足机械工程类研究生解决实际问题的迫切愿望。要达到这样一个培养目标,专业实践是必不可少的重要环节,充分的、高质量的专业实践是专业学位教育质量的重要保证[1-2]。
1 机械工程专业硕士培养目标及方向的确定
充分考虑硕士研究生的学术及工程能力培养要求,才能确定机械工程专业硕士培养目标[3]。机械工程领域培养德、智、体全面发展的应用型、复合型的高层次工程技术和管理人才。该领域硕士学位获得者应掌握机械工程领域的基础理论,掌握现代制造技术及系统的设计、分析、试验技术,机电一体化系统设计方法,现代制造工程,机械性能分析、设备故障诊断、状态监测与维护技术,信息化、智能化的基础技术,工业设计的研究与设计方法。具有从事机电新产品、制造装备开发设计能力、生产工艺设计及实施能力、生产设备管理及使用维修能力。培养工程应用能力强,实践技能水平高,掌握先进设计、分析、检测、制造等现代研究与工程应用技术的高级人才。
由机械工程的培养目标可以看出,现代设计与方法、先进制造与装备、机电系统测控与技术是机械工程领域专业硕士不可或缺的培养方向。
2 培养环节的设计
2.1 实行机械工程专业硕士双导师制的培养模式
根据机械工程专业硕士实践能力的培养的特点,该领域全日制机械工程专业硕士研究生可采用学校导师与企业导师共同培养的方案。 机械工程专业硕士学校导师由具有指导硕士研究生资格并且具有工程经验的教师担任。学校导师应在机械工程专业硕士入学一学期内采用双向选择的方式确定。企业导师一般由学校导师所合作的单位内具有高级职称且具备丰富实践能力的工程技术人员担任。企业导师应在机械工程专业硕士入学后一年内确定。双导师以学校导师指导学术、企业导师指导工程实践的模式为主。学校导师主要负责机械工程专业硕士研究生的课程学习、论文选题、开题报告、中期考核、学位论文(特别是理论部分)的指导。学校导师对机械工程专业硕士论文的质量负责。企业导师主要负责机械工程专业硕士研究生在工程技术实践中能力的培养、学位论文的选题、论文实践部分的指导等。学校导师和企业导师应经常交流情况,切磋经验,互相配合,共同指导从而保证机械工程专业硕士的培养质量[4-5]。
2.2 机械工程专业硕士实践性毕业论文设计
机械工程专业硕士学位论文选题应来源于应用课题或现实问题,必须要有明确的职业背景和应用价值[6]。学位论文形式可根据行业特点,采用调研报告、应用基础研究、规划设计、产品开发、案例分析、项目管理等形式。学位论文须独立完成,要体现研究生综合运用科学理论、方法和技术解决实际问题的能力。学位论文评阅人和答辩委员会成员中,应有相关行业实践领域具有高级专业技术职务的专家。其课题最终成果,要以具体的设备、系统来体现。学位论文完成后,按有关学位工作实施细则的规定由学院组织论文答辩。答辩通过后由学院分学位委员会审议,充分考核其实践能力,验证课题论文具体实物成果,然后才能将相关材料上报研究生院,提交校学位评定委员会审批,获得机械工程专业硕士学位。
3 实践课程的设定与实施
3.1 现代设计与方法实践能力培训
现代设计与方法实践能力培训主要是培养学生对现代设计与方法的认识以及如何实现。该实践通过使用ProE绘图软件和PowerMill软件以及数控机床来实现零件从设计到加工的现代化和智能化。首先学生通过使用ProE软件来设计出需要的加工零件,然后将绘制好的加工零件导入到PowerMill软件,通过此软件来实现数控机床加工零件所需要加工轨迹代码,在仿真检验后将代码导入数控机床中来实现零件的加工。图1为学生完成的零件三维造型及加工轨迹设计。
3.2 先进制造与装备方向实践能力的培训
先进制造与装备方向实践能力的培训是培养学生在对先进制造与装备的认知基础上的实践能力。该实践课程培训在西门子840D SL数控系统实验平台进行,如图2所示。教学试验台上配有针对机床常见情况(如运动、故障报警、加工状态)的演示盘,通过各种信号灯的显示可模拟机床的刀库的旋转、换刀以及机床辅助动作的状态。学生可进行西门子840D-SL系统的连接调试、西门子840D-SL系列S120伺服轴调试、西门子840D-SL系统参考点建立调试及故障诊断、西门子840D-SL系统所用Step-7 PLC指令编程与调适、ShopMill CAD/CAM编程实践、PCU单元OEMs HMI扩展界面开发与编辑、SIMATIC WinCC flexible开发工具包的使用及数控加工程序测试,完成图形仿真训练。
3.3 机电系统测控方向实践能力的培养
机电系统测控与技术方向的实践主要培养学生对测试和控制技术的认识与实践能力。该实践通过数据采集卡来实现对模拟量的采集和数字量的输入输出控制,让学生深刻了解到数据采集卡是如何将外界的模拟量转换成电压,然后将电压转换成人们熟悉的数字值;明白数据采集卡是如何控制数字量的输入和输出。让学生通过自己的编程来实现对直驱试验平台的控制。通过该实践不仅能够使学生直观地认识到先进制造与装备的概念,还能够使学生明白如何通过上位机来调用动态链接库函数,从而实现对设备的控制。图3是学生通过变成编程软件实现的简单测控界面。
4 结语
机械工程专业硕士实践能力要求较高,通过上述环节可进一步完善研究生培养方案及实践教学体系,培养机械工程类专业硕士研究生的动手能力和实践能力,使其掌握机械工程技术相关理论与技术,做到“学以致用”。同时可为我国制造行业提供实用型科研、技术人才,间接促进我国现代制造业的发展。
参考文献
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[4] 郑文轩,杨瑛,田贝贝.全日制硕士专业学位研究生“双导师制”培养模式探析[J].教育教学论坛,2015(34):154-155.
他是享誉国内外的知名教授。作为一名科研尖兵,他在国内外率先开展了多变量模糊-神经自适应控制方法研究并引领此方向开展了近20 年的研究。已经指导毕业博士后、博士研究生,毕业硕士生近百人,其中1人获得全国百篇优秀博士论文提名奖、2人获得省优秀博士论文奖,3人入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。张化光作为国内外智能控制的领军人物之一,2010年入选“辽宁省院士人选培养工程”,目前是辽宁省控制学科为数不多的几名教育部长江学者特聘教授和国家杰出青年科学基金获得者之一。
从1991年开始,张化光在国内外率先开展了多变量模糊-神经自适应控制方法研究,发表了多篇学术论文。特别是提出了基于模糊-神经辨识的广义预测自适应控制方法,并于1993年出版了国内外第一本结合神经网络技术实现模糊自适应控制的学术专著《复杂系统的模糊辨识与模糊自适应控制》。经过近20年的研究,发表了一系列关于模糊-神经辨识、建模、动态特性分析、状态或网络传输时滞分析、模糊-神经优化、自适应控制器设计等研究成果,在国际上引起了许多后续研究。著名国外学者R. Belohlavek、E. N. Sanchez、S. Arik等都对张化光在多变量模糊-神经自适应控制领域的开创性工作给予好评。同时,张化光也被推举担任IEEE 计算智能学会的自适应优化技术局主席。他的学术研究成果先后获得2008年辽宁省自然科学一等奖,2010年度教育部自然科学一等奖。
近20年来,他一直坚持扎扎实实地做本科教学和研究生教学工作。张化光不只在战略方面给学生指导,在细节方面也从不放过。每个学生发表的论文都要经过他的审查,从文字的推敲,表达式的演算到结构的安排组合,他都给予充分的重视。目前张化光已经指导博士后10名(6名已经出站),毕业博士生20人(其中留学生2人),毕业硕士生60多人,很多人都已成长为各单位的杰出人才。
张化光不仅在教学中注重培养方法,在生活上也重视对学生的人文关怀。2010年5月,他把当选沈阳市特等劳动模范所获得的一万元奖金全部捐赠给优秀的贫困学生,帮助他们顺利完成学业。
在众多科研成果中,张化光负责开发的流体输送管网的实时数据采集分析方法、高精度泄漏检测定位技术和面向节能的复杂配电网监测控制与实时故障诊断系统已规模化生产,广泛应用于中石油和中石化公司的56个输油子站和11个省份的86家集控子站和电厂,每年创造直接经济效益过亿元,对企业自动化水平和生产效率的提高及相关技术的科技进步产生了积极、深远的影响,提升了我国在故障诊断、容错和监测控制领域的技术水平和国际地位。
关键词:测控技术 综合实训 实训模式 教学实践
中图分类号:TP27 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(b)-00-04
1 探索测控技术综合实训教学的背景
测控技术及仪器专业是1998年教育部调整新的本科专业后,把仪器仪表类原来的11个专业归并为一个大专业―测控技术及仪器[1]。随着国内经济的高速发展,我国的高等教育模式正在从精英教育向大众教育发展、过度,教育活动的目的也由过去的专才教育转变为通才教育或者通才教育与专才教育相结合。我国现有180多所高等学校设有“测控技术与仪器”专业,由于各学校原来的相关专业情况和发展历史不同,现有的办学条件、专业规模、教学水平也各不相同。2006年,测控技术与仪器本科专业依托我校机电工程系正式开设,本专业开办之初,教学体系大多参照重点院校教学模式,由于我校的立足点为应用型人才培养,在传授给学生一定理论知识的同时应注重学生的实践动手能力和知识的灵活运用与综合能力。我校的办学宗旨是努力将学校建成一所以工科教育为主导,以应用型人才为培养目标,在全国同类高校中办学特色鲜明、学科专业优势突出、综合竞争力较强的一流应用型理工大学。
几年的教学实践表明:在专业基础条件、师资条件、实验条件、人才培养定位和科研项目等方面我校与参考院校有着极大的差异,测控专业的教学如果不结合本校的特点,教学效果、人才质量与培养目标将相去甚远,很难反映我校应用型人才培养目标的定位与特色。学生能否在学校中就能独挡一面地参与企业的生产活动?怎样能使学生的知识和技能紧密地结合,能切实解决生产中的实际问题[2-3]?因此必须探索适合应用型人才培养模式的测控技术综合实训方案。
2 测控技术与仪器专业实验及实训方面目前存在的问题
测控技术与仪器专业是一个交叉学科,作为一名一线教师,经常了解到许多学生普遍感觉专业课程多、杂、乱,“光、机、电、计算机、控制、信息处理等什么都学一点、又什么都不会。”这是测控专业教学中学生普遍感到困惑的问题。实验与实训是帮助学生对抽象的测控理论知识理解与运用的关键环节,但传统的测控系列课程实验仪器为方便操作、验证教师在课堂上所讲的理论知识,许多均为“傻瓜型”,信息采集与处理的集成度很高,具体过程及许多中间环节都以一个不透明的集成试验箱的形式给出,学生只能看到输入与输出,无法目睹实际的实现过程与细节,且对所学知识的运用非常单一,实验或实训过程学生只需接入输入输出,读出结果,有老师讲解实现过程,完毕后,学生无法确切了解与掌握测量信号的形成、流向与信息处理过程。但是学生只有对实物有了感性认识之后,才能更加对所学的知识印象深刻,提高学生探索知识、进一步学习的兴趣,并培养学生进行系统分析、设计、开发与研究的基本能力。[4]回顾近几年测控专业教学情况,综合课程教学得失,深感测控专业实训教学的内容与方式对学生掌握所学知识的影响之重。为使测控专业办好、办出特色,扭转上续教学过程中出现的“多、杂、乱,什么都学、什么都不会的现象”,机电与汽车工程学院测控教研室提出了测控技术综合实训教学的新方式,开发面向应用型人才培养的测控专业实训教学模式,并总结测控技术综合实训教学的经验教训。
以前,实训一般安排两周或三周时间集中进行。一般采用分组方式把学生分为几组,指导教师向学生讲解系统工作原理、组成、主要模块等情况,之后由学生查阅相关资料,进一步详细了解相关技术,并进行2~3天的设计,教师对学生的设计方案进行审阅后学生进行方案的修改并进行系统的搭建实施,然后学生进行调试并进行设计报告的撰写,最后安排验收和答辩。在如此短段的时间内深入理解系统的工作原理并进行具体的方案设计、模块设计、制作、调试、结果评定、总结、撰写报告等工作比较困难,难以保证较优的实训质量。并且有些学生对某些课题比较感兴趣,有比较新颖的想法,有创新思维,在完成教师给定的目标任务之后,学生希望进一步改进设计,或加入新的功能,但这时已没有时间了。所以迫切希望有一个更灵活多变、周期更长、更能发挥学生主动性、兴趣,并能充分利用学生的兴趣和业余时间进行实训的方式。
3 新的测控技术综合实训模式的设计思路
南阳理工学院测控技术与仪器专业教学团队在专业建设、人才培养模式、课程体系改革以及教学内容和教学方法上做了大量的探索与研究、考察、实践工作,积累了丰富的经验,完成了旧的测控技术实训教学计划的执行并进行了新的测控技术综合实训教学模式的探索和尝试,在测控专业宽口径应用型人才培养方面取得了明显成效,强调理论教学与实践教学相结合,综合实训是提高学生对各门专业课应用能力的重要手段[5]。
如果学生大四之前没有做过测控技术综合实训,那么学生在学习各门专业课的时候没有任何目的性,总觉得一头雾水,理论和实际联系不上,各门课程所学的知识比较单一零散,不知在实际中怎样应用。因为专业课中每一门课程都主要注重某一方面知识的应用,而关于综合知识的运用的“测控系统设计”这门课程又在大四年级设置。因为如果设置在各个专业课之前的话,无法讲清楚细节,因为学生还没接触一些专业知识,什么专业课都没学过的情况下讲授综合知识,从理论上更难讲清楚知识的综合应用,学生也难以接受。所以如果在学生学专业知识的同时,认识一些实际的测控系统,对学生的理论与实际相结合的能力是有很大帮助的。并且在当前学生就业压力比较大的形势下,用人单位往往考察学生的实际动手操作能力和知识的综合运用能力,但是通常安排在第八学期进行的毕业设计环节受到就业和考研双方面的影响,工科专业的学生往往有到就业单位进行实习的实际需求,考研的学生花费了相当的精力准备考研及复试。在这种情况下,如果学习了部分专业知识之后,从大三下学期开始,到大四上半学期结束时毕业设计前结束,进行由浅入深、理论联系实际的测控技术综合实训,对学生来说具有重要的作用和意义[6]。为此,我们南阳理工学院机械与汽车工程学院测控教研室制定了新的测控技术综合实训模式。
3.1 实训目的
(1)本课程为计量测控与仪器专业的实践必修课,通过该课程的学习,培养学生对知识的综合运用能力和仪器仪表与系统的设计制造和实践技能,使学生在实践中得到锻炼和提高。使学生巩固所学理论知识及本专业的各种测试方法,比较熟悉各种测试方案的设计,加强本专业各科知识综合运用能力和问题分析能力,提高实际动手能力、理论联系实际的能力和创新能力。通过基本技能的训练,熟悉仪器结构及使用,对常用仪器非常熟悉。通过综合性实验的开设,开阔思维,培养学生分析问题和解决问题的能力。
(2)培养学生独立思考和独立工作的能力,为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。
(3)培养并提高学生具有创新能力和团队协作精神的综合素质。
3.2 实训要求
(1)本实训要求学生在第六、七学期课余时间完成。
(2)每组学生3~4人,从给定题目中任选一个,也可以自主选题,需指导教师认可。
3.3 时间安排
(1)老师在第六学期之前根据当年的教师的科研项目和实际应用需要,或一些成熟的典型课题,每个老师选取3―4个实训题目,大家一致讨论后通过,写出每个题目的实训目的、所需那些理论知识,最终验收方式,以及课题的前瞻性等。
(2)第六学期开学后对学生公布,学生了解各个题目设置的目的及要求后,根据自身意愿进行分组,每组的学生从所在相应组的题目中选取一个小题目,学生也可以根据自己的兴趣所在及实际需求自主选题,但是必须要和指导老师进行充分沟通,经过指导老师认可,题目确定之后开始进入正式实训阶段,着手准备。
3.4 实训过程
所有实训全部利用业余时间进行,不集中安排时间。这也是本综合实训的一个显著特点。
3.4.1 收集、查阅相关资料
南阳理工学院校园网站能够查阅大量的硕士、博士论文及期刊论文,以及大量的图书、视频,充分利用学院的资源,对题目进行充分细致的了解,对所需达到的设计要求及目的进行充分的认识。例如该课题的目的和发展现状是什么,完成该课题所需用到的关键技术是哪些,都有哪些可行的方案,各个方案不同的特点与优缺点等。
3.4.2 设计及实验
针对自己的课题,进行相应的设计、仿真、实物制作、调试等。
3.4.3 写出实训报告
对设计进行总结,学生在规定的时间内完成实训报告,实训报告要排版正确,格式规范;概念清楚,应用合理;层次清晰,逻辑性强;论证严密,计算准确全面;图标质量好。
3.4.4 进行验收和答辩
指导老师组成答辩小组,对各组学生的设计制作成果进行答辩验收。
3.5 验收及考核
3.5.1 验收
以组为单位展示自己小组的成果,并进行答辩。在提问、回答环节,教师要对一些重点、难点问题进行详细地提问、讲解、分析、评价。
3.5.2 考核
根据学生查阅资料情况、方案设计、调试过程、最终调试结果、设计报告、答辩情况等进行综合考核。其中方案设计、调试过程、最终调试结果、设计报告、答辩各占20%。
4 测控技术综合实训模块结构图
长期教学实践经验表明,在传授给学生知识的时候,首先让学生明确所学知识的目的是什么,有哪些具体的组成部分,他们的联系与区别是什么,在认识中理解,在理解中应用,在应用中掌握,这样才能得到最佳的教学效果。
先给学生列出测控系统综合实训内容的结构框图,见图1和图2所示。虚线框为测控专业各课程实验项目,通过综合实训,将课程实验融合在一起,根据实际项目的需要,各模块间的组合可简单或复杂,学生可制作多种功能、结构不同的应用系统,把各个分散的课程内容联系起来,形成一个相对完整的知识结构体系。
5 测控技术综合实训举例
下面以基于单片机的超声波测距系统为例,介绍测控技术综合实训的实施过程。本实训的内容包含从传感器到数据输出及误差处理,要求完成接近实际应用系统的软硬件设计调试,训练和提高学生在测控技术应用系统方面的设计调试能力[7]。要求:设计制作一个测距范围为0.1~5 m,分辨率为1 cm的超声波测距系统。本项目让学生掌握传感器技术、基本的电路应用、单片机控制技术与数码显示技术。该项目完成以后,既可加深学生对本专业相关各门课程内容的理解,又提高了他们的实际动手能力,与实际应用接轨,体会知识转化实践的过程。因此,本课题具有良好的教学和实践应用前景。实训前期的知识储备。对于该超声波测距实训题目,学生拿到题目后,首先查阅相关图书、电子文档等各种文献,对利用超声波进行测距的原理、特点、实现方法均有详细的了解与认识,然后进行方案设计,通过实际计算、仿真、论证等设计出一个最优的实现方案。例如,超声波发射方法可有硬件发射,也可由软件发射,从价格、功能上比较其优缺点,做出最优选择。
5.1 设计信号调理、信号变换、信号采集和输出电路
5.1.1 温度补偿
由于超声波也是一种声波,其声速与温度有关。在精度要求较高的情况下,需要考虑温度对超声波传播速度的影响,采用适当的温度传感器及其相应的电路对超声波传播速度加以修正,以减小误差。本测距系统中对温度的精度要求不是太高,所以可以选用DS18B20数字温度传感器。通过进行温度补偿可以得到更准确的测试结果,并且更深刻地认识误差理论与数据处理课程里进行误差补偿的方法与措施。
5.1.2 设计测控系统并制作实物
测距方案及温度补偿措施确定之后,开始设计后续信号调理、信号变换、信号采集等测控电路,主要采用模块化设计方法,老师对学生进行适当的引导和指导。主要包括硬件电路设计:超声波发射、接受模块、数字显示模块、报警模块、温度补偿模块;系统软件设计,主要包括初始化基础程序模块、脉冲信号发射模块、回波接收模块、温度补偿及距离计算模块、显示报警模块、按键设置模块。设计完成之后,首先利用软件进行调试,然后在面包板上搭建实物反复调试。直至调试成功之后,绘制电子线路图,制作电路板,焊接实物,再次进行调试,如果不成功,基本上就是电子线路板焊接时出现的问题。当出现问题学生尽量自己努力解决,解决不了的可以请教指导老师。
5.1.3 写出实训报告
实训报告中要把超声波测距系统制作的全过程进行详细描述,包括方案论证、所选传感器的技术参数、实物制作过程中出现的问题、课题的未来展望等。
5.1.4 总结、答辩
略
5.2 验收
学生利用黑板或多媒体陈述自己的课题制作过程,老师对某些知识点及问题进行提问。
下图为某一同学制作的实物图。图3为超声波测距系统进行简单包装之后的系统实物图,可以打开盒盖进行观察内部所有内容,图4为部分同学的设计制作成果。
6 测控技术综合实训教学探索与实践的几点体会
通过两年的教学实践,测控技术综合实训从具有工程背景的学生感兴趣的实际问题出发,取得了很好的效果,学生从被动的学习状态转变为积极主动地思考问题,并与同学和老师充分交流解决问题的良好状态,并让学生根据自己的兴趣和爱好把业余时间进行了充分利用,把零散的各学科的知识联系了起来,更清楚了各课程在实际使用中的地位和作用,更大的提高了他们学习的积极性、主动性、实际动手能力、分析与解决问题的能力、团队写作协作能力,为应用型人才培养打下了扎实的基础,充分体现了南阳理工学院应用型人才培养的目标。
参考文献
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