模塊化建筑結(jié)構(gòu)大全11篇

緒論：寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇模塊化建筑結(jié)構(gòu)范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

篇（1）

模塊化建筑

模塊化建筑是一種新型的建筑結(jié)構(gòu)形式，模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系，以單個(gè)房間作為一個(gè)模塊在工廠進(jìn)行預(yù)制，并可在工廠對(duì)模塊內(nèi)部空間進(jìn)行布置與裝修，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)通過吊裝將模塊可靠地連接為建筑整體，模塊化結(jié)構(gòu)體系預(yù)制比例高，可節(jié)約人力、物力，減少工期，綠色環(huán)保。

與傳統(tǒng)建筑相比，模塊化建筑其優(yōu)點(diǎn)在于能把復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，把復(fù)雜的功能系統(tǒng)分解為子系統(tǒng)，從而更易于管理和實(shí)施。模塊化建筑設(shè)計(jì)和建造是基于以下理念：一是適應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)比較廣泛，建筑過程能滿足任何新穎的建筑設(shè)計(jì)方案；二是空間模塊都是由二維平面組件構(gòu)成，通過模塊化建筑制造工廠的生產(chǎn)裝配線以及嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，能把所有二維構(gòu)件組裝成一個(gè)個(gè)空間模塊，運(yùn)輸方便，建造靈活i三是減少建筑垃圾和重復(fù)投入，綠色環(huán)保；四是減少現(xiàn)場(chǎng)的施工量，大量節(jié)約人力。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系的預(yù)制比例可高達(dá)85%以上，其余為現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)施工與模塊安裝的連接工作。模塊化建筑得到了很多建筑大師的首肯，取得了很多成功案例。比如，遠(yuǎn)大集團(tuán)在長(zhǎng)沙蓋起30層酒店。就是采用模塊化解決方案建筑酒店，一共用了15天就完成了整個(gè)建筑的施工。施工過程中，工人像搭積木一樣，快速地安裝框架和建筑鋼材，整個(gè)建筑施工場(chǎng)所，沒有任何的建筑垃圾。模塊化建筑及其模塊化施工技術(shù)可謂是建筑史上的一場(chǎng)空前革命。

模塊化施工

模塊化施工技術(shù)更加注重小生態(tài)環(huán)境的建設(shè)，最大優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)平行施工，大量的施工工作在制造工廠完成，有效地減少在現(xiàn)場(chǎng)的施工量，從而縮短整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)工期。不僅能夠降低施工難度，更好地保證施工質(zhì)量，還能提高生產(chǎn)率，體現(xiàn)人工智能的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)綠色建造達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。

與傳統(tǒng)建筑施工相比，模塊化施工通過完善而嚴(yán)格的“車間”質(zhì)量管理體系控制建筑質(zhì)量，建筑牢固性能好，投資回報(bào)快，符合城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，環(huán)保節(jié)能性能大大高于傳統(tǒng)建筑模式，實(shí)現(xiàn)了綠色可持續(xù)發(fā)展。

模塊化施工的成功案例之一。坐落于華中科技大學(xué)建筑系館東側(cè)的石榴居，就是關(guān)于新型建筑結(jié)構(gòu)體系并按照模塊化施工的有益實(shí)驗(yàn)。石榴居所有建筑構(gòu)件均由當(dāng)?shù)亟ㄖS預(yù)制，并在現(xiàn)場(chǎng)裝配而成，建筑以膠合竹作為主要結(jié)構(gòu)材料，進(jìn)行整體預(yù)制，它的主體結(jié)構(gòu)為30mm×600mm的門式鋼架體系，建筑結(jié)構(gòu)直接暴露在室內(nèi)并作為家居和儲(chǔ)物空間，使用較為方便。整個(gè)竹制建筑體采用輕型的預(yù)制體系，基礎(chǔ)為點(diǎn)式樁基。現(xiàn)場(chǎng)工人只需將預(yù)制工廠的主要構(gòu)件以及次級(jí)構(gòu)件進(jìn)行對(duì)位裝配即可，而且其中85%的主體構(gòu)件可以被拆解。

存在的困惑

模塊化建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還不完善。這是制約模塊化建筑及其施工技術(shù)的關(guān)鍵因素。在我國(guó)，建筑業(yè)推廣使用模塊化建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象越來越熱，但仍然未形成系列的規(guī)范來指導(dǎo)這項(xiàng)工作，這就使得建筑商們尤其是施工單位望而卻步，有積極采用模塊化施工技術(shù)的熱情，又擔(dān)心缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，不能通過質(zhì)量驗(yàn)收。

技術(shù)工人相當(dāng)匱乏。任何一項(xiàng)工作，都必須依靠專業(yè)技能來完成，否則就不可能得到長(zhǎng)足發(fā)展。工廠化模塊式生產(chǎn)對(duì)工人的技術(shù)要求較高，而我們施工企業(yè)的工人基本上是農(nóng)民工，文化程度低，無法滿足工廠化預(yù)制構(gòu)配件的要求。雖然說通過工廠預(yù)制，將施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)技術(shù)工人技能的要求轉(zhuǎn)嫁到預(yù)制工廠，在施工一線的技術(shù)工人的數(shù)量大大減少，一線施工人員就轉(zhuǎn)移到預(yù)制工廠從事生產(chǎn)。但在施工現(xiàn)場(chǎng)，由于模塊化建筑的設(shè)計(jì)及施工屬于新事物，模塊化建筑的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，如何將模塊化建筑各個(gè)模塊單元進(jìn)行連接組裝，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、牢固、可靠，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)工人的要求，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)施工方法對(duì)工人技術(shù)素養(yǎng)和施工能力的要求。這也是制約我們大力推廣模塊化建筑的一個(gè)瓶頸。

模塊化建筑在普及率不高的情況下，其高昂的造價(jià)也是制約發(fā)展的瓶頸之一。由于受施工規(guī)模和異地運(yùn)輸?shù)挠绊懀趥€(gè)地方預(yù)制構(gòu)建數(shù)量較少不宜開辦工廠而異地運(yùn)輸費(fèi)用較高的情況下，模塊化施工就會(huì)因?yàn)樾麻_辦工廠制造成本高而放棄，只能采取現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆方式生產(chǎn)。由于目前模塊化建筑尚不普及，當(dāng)建筑物規(guī)模較小，而當(dāng)?shù)赜秩鄙兕A(yù)制工廠時(shí)，施工企業(yè)只能自己建廠預(yù)制構(gòu)配件，或從異地預(yù)制工廠運(yùn)輸預(yù)制構(gòu)配件。這樣就極大地增加了施工成本，使得模塊化建筑施工不經(jīng)濟(jì)最終放棄。目前，我國(guó)進(jìn)行工廠化預(yù)制建筑構(gòu)配件的企業(yè)主要以施工企業(yè)為主，其生產(chǎn)線大多從德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口，造價(jià)比較昂貴，如果制作的預(yù)制件達(dá)不到一定規(guī)模，就無法攤薄成本，企業(yè)就會(huì)出現(xiàn)虧損，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化就比較困難。

采取的措施

篇（2）

二、超高層模塊化盒子結(jié)構(gòu)模式的推廣與應(yīng)用

超高層模塊化建筑技術(shù)為澳大利亞Hickory集團(tuán)第六代模塊化建筑技術(shù)，該技術(shù)目前已應(yīng)用到澳大利亞墨爾本的拉特羅布街大廈—43層高的商業(yè)住宅項(xiàng)目，該項(xiàng)目共294個(gè)模塊，目前已開始加工制造，計(jì)劃2015年10月完工，該建筑完工后，將是世界第一個(gè)商業(yè)化超高層模塊化建筑。技該術(shù)通過將建筑合理劃分為模塊化單元，模塊化單元在工廠進(jìn)行流水化生產(chǎn)（包括模塊化單元的精裝修加工），預(yù)制比例可高達(dá)95%，模塊化盒子結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖如圖2所示。模塊化單元加工完成后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，通過提升設(shè)備將其吊放到位，并通過專業(yè)連接方式組裝成建筑整體，其現(xiàn)場(chǎng)吊裝圖如圖3所示。與傳統(tǒng)建筑相比，模塊化建筑采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)組裝的施工方式，具有如下優(yōu)點(diǎn)：低碳節(jié)能：模塊化建筑采用新型環(huán)保節(jié)能建筑材料、工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能47%以上，減少二氧化碳排放51%以上，并且模塊化建筑的的材料可以100%回收利用。節(jié)省工期：模塊化建筑現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)施工與工程制造可同步進(jìn)行，同時(shí)施工也不受天氣及季節(jié)變化等的影響，大幅度縮短建造周期，按照國(guó)外的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)模塊化建筑的建造周期比傳統(tǒng)的建造模式至少減少一半時(shí)間以上。質(zhì)量?jī)?yōu)良：模塊化建筑材料由專業(yè)工廠標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行建造，在避免劣質(zhì)材料和惡劣天氣影響施工質(zhì)量的同時(shí)，可以通過標(biāo)準(zhǔn)化控制，現(xiàn)代化檢測(cè)以及工業(yè)化生產(chǎn)等手段保證建筑質(zhì)量及其穩(wěn)定性。經(jīng)濟(jì)適用：模塊化建筑的建造成本可以通過加工前的優(yōu)化設(shè)計(jì)、快速的建造過程、工廠可控環(huán)境下加工、降低項(xiàng)目建設(shè)過程中的不可預(yù)見因素實(shí)現(xiàn)有效控制；根據(jù)用戶的不同需求進(jìn)行裝修，實(shí)現(xiàn)用戶的直接入住，而無需二次裝修。安全施工：模塊化建筑的大部分構(gòu)件都在工廠事先完成，建筑結(jié)構(gòu)、外層裝修和玻璃幕墻施工沒有高空作業(yè)，提高了現(xiàn)場(chǎng)施工的安全性；并且工廠環(huán)境下施工便于對(duì)施工安全進(jìn)行有效控制。

三、高性能建筑保溫隔熱材料

建筑保溫隔熱材料是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)，建筑護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑內(nèi)部與外界環(huán)境能量傳遞的直接途徑，通過改進(jìn)護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，大幅度地降低其傳熱系數(shù)，是建材節(jié)能創(chuàng)新研究最有效的途徑。氣凝膠作為一種新型的輕質(zhì)納米多孔性固態(tài)材料，具有超低的導(dǎo)熱性系數(shù)（導(dǎo)熱系數(shù)低于無對(duì)流空氣的導(dǎo)熱系數(shù)），但氣凝膠材料制備工藝復(fù)雜、成本高，且強(qiáng)度低、韌性差，制約了其在建筑隔熱保溫領(lǐng)域的應(yīng)用。針對(duì)這些問題，通過四因素、三水平的正交實(shí)驗(yàn)，得到SiO2氣凝膠的低成本與快速制備工藝的優(yōu)化工藝條件，制備得到性能優(yōu)異的SiO2氣凝膠；其次采用纖維增強(qiáng)整體成型技術(shù)，制備出具有良好力學(xué)性能、較低導(dǎo)熱系數(shù)、隔聲減震、耐火不燃等高性能氣凝膠隔熱保溫材料，最后根據(jù)不同的工程場(chǎng)合要求，研發(fā)出氣凝膠隔熱玻璃、氣凝膠隔熱保溫氈、氣凝膠隔熱保溫涂料、氣凝膠隔熱保溫膩?zhàn)拥雀咝阅芙ㄖ魺岜夭牧稀Ｆ渲袣饽z隔熱玻璃與市場(chǎng)上其他三種玻璃相比，具有超強(qiáng)的保溫隔熱性能，對(duì)比結(jié)果見表2。

篇（3）

一、工程概況

某工程總建筑面積為167416㎡，工程用地面積為16338㎡，工程塔樓建筑高度為273.88m，屬于超高層建筑。工程結(jié)構(gòu)采用的是鋼結(jié)構(gòu)框架核心筒結(jié)構(gòu)體系，核心筒面積為440㎡。在工程核心筒施工過程中，應(yīng)用了模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系，取得了顯著綜合效益。

二、模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系概論

模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系包括桁架鋼平臺(tái)、支撐鋼柱與定型大鋼模板、可調(diào)節(jié)移動(dòng)式掛架及其防護(hù)系統(tǒng)、長(zhǎng)行程高能力雙向作用油缸及其控制系統(tǒng)五個(gè)部分。模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系通過立柱與箱梁支撐整體式鋼平臺(tái)，在鋼平臺(tái)下懸掛模板及掛架，這種模架體系被簡(jiǎn)稱為模塊化頂模。模塊化頂模在應(yīng)用出，表現(xiàn)出較多優(yōu)勢(shì)：

（一）因支撐立柱本身存在一定高度，相對(duì)于當(dāng)前結(jié)構(gòu)施工層位置來說，模塊化頂模支撐點(diǎn)較低，受混凝土齡期影響不大，當(dāng)鋼筋模板完成后就可以進(jìn)行爬升作業(yè)，施工速度與效率較高；

（二）模塊化頂模體系鋼平臺(tái)承載量很大，可以加快施工速度，提高施工效率；

（三）模塊化頂模體系支撐點(diǎn)只有3-6個(gè)，支撐點(diǎn)較少，運(yùn)行平穩(wěn)，針對(duì)不同結(jié)構(gòu)可以靈活調(diào)節(jié)；大型油缸行程較長(zhǎng)，可以一次頂升到位，保證了爬升作業(yè)效率；

（四）施工人員操作時(shí)，掛架全封閉，安全性良好，可以讓施工人員更加快捷方便的進(jìn)行模板加工及鋼筋綁扎作業(yè)。

三、模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系在超高層建筑施工中的應(yīng)用

（一）模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系實(shí)施流程

在模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系實(shí)施之前，需要進(jìn)行總體策劃。由于模塊化頂模屬于新興技術(shù)，目前尚未出現(xiàn)專業(yè)模架體系生產(chǎn)公司，為確保模塊化頂模體系的順利實(shí)施，需要做好模架體系準(zhǔn)備工作。模塊化頂模的實(shí)施流程如下：

模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系實(shí)施流程

（二）模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系技術(shù)準(zhǔn)備階段

模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系技術(shù)準(zhǔn)備階段的主要內(nèi)容是模架體系的設(shè)計(jì)及制作，其中模架體系設(shè)計(jì)及確定施工方案是核心筒施工的核心；模架體系包括五個(gè)部分，選擇合適的廠家進(jìn)行生產(chǎn)、加工；在系統(tǒng)制作完成之后，需要進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)；

（三）模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系施工階段

在施工現(xiàn)場(chǎng)，將模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行安裝，在核心筒結(jié)構(gòu)施工階段，需要明確每層結(jié)構(gòu)施工都是一個(gè)子運(yùn)行周期，在子運(yùn)行周期內(nèi)施工管理，就是模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系標(biāo)準(zhǔn)層的施工管理工作。在模架體系施工過程中，可以分為三大工況，包括模架體系頂升、下箱梁回收、結(jié)構(gòu)施工三部分。

當(dāng)模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系檢查并組裝完畢后，需要高度重視第一次頂升作業(yè)，第一次頂升作業(yè)，為預(yù)頂升作業(yè)，可以有效檢驗(yàn)?zāi)K化頂模系統(tǒng)的整體性能。當(dāng)預(yù)頂升完成之后，工作人員需要對(duì)模塊化頂模體系在頂升過程中所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出問題并及時(shí)解決，確保模架體系整體性能符合設(shè)計(jì)指標(biāo)。

模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系預(yù)頂升流程如下：

1.頂升準(zhǔn)備：鋼筋綁扎，模板加固；完成大鋼模板，保證模板與墻體沒有沖突；翻開掛架與墻體安全防護(hù)；確保箱梁位置符合要求；清理頂升障礙；

2.初次頂升50mm后，檢查各節(jié)點(diǎn)狀況；檢查油路運(yùn)行狀態(tài)；檢查油缸運(yùn)行情況等；

3.頂升到設(shè)計(jì)行程高度，牛腿需高于預(yù)定洞口50mm；頂升過程中，嚴(yán)密觀察模架體系，找出問題；

4.將上箱梁牛腿伸出，伸出過程需緩慢進(jìn)行，確定不存在失誤后，將牛腿完成伸出；

5.上箱梁回落操作：回落速度需要控制在10mm/s以下，采取點(diǎn)動(dòng)回落方式；上箱梁回落到位的標(biāo)志是液壓系統(tǒng)壓力回落到空載壓力；對(duì)箱梁與箱梁牛腿進(jìn)行觀測(cè)，兩者不存在空隙為正常情況；箱梁回落后恢復(fù)掛架安全防護(hù)，從而完成整個(gè)頂升作業(yè)。

在頂升過程中，需要嚴(yán)格控制頂升速率，一般將頂升速率控制在5-10cm/min左右，可以滿足施工要求。液壓系統(tǒng)控制臺(tái)能夠顯示出液壓油缸同步信息、油路壓力信息。如液壓系統(tǒng)出現(xiàn)不同步現(xiàn)象，不同步高差超過5mm內(nèi)報(bào)警，超過1cm時(shí)，則油閥自動(dòng)上鎖，確保模架系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性。

在模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系中，由于模板選擇為懸掛式安裝，這就方便了模板的拆模及合模工作；模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系包括了混凝土養(yǎng)護(hù)層、鋼筋綁扎層、模板作業(yè)層，方便施工人員平行施工；在模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系爬升基礎(chǔ)上，合理安排核心筒結(jié)構(gòu)施工人員及施工時(shí)間，提高施工效率。在某工程中，采取模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系施工，達(dá)到了3-4d一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層的施工工效。

四、模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系施工安全管理

為確保模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，確保超高層施工安全，需要加強(qiáng)施工安全管理。

（一）配備專業(yè)操作人員

模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系包括五大系統(tǒng)，涉及到的方面專業(yè)性要求較高，為確保模架體系穩(wěn)定運(yùn)行，就需要配備專業(yè)操作人員，并加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，做好專業(yè)培訓(xùn)；

（二）模架體系操作符合規(guī)范要求

在模架體系操作時(shí)，需要熟悉模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系操作規(guī)范，確保模架體系能夠規(guī)范性、流程性運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系的施工質(zhì)量、施工安全等系統(tǒng)管理；

（三）信息化管理與實(shí)時(shí)監(jiān)控

為確保模塊化低位頂升鋼平臺(tái)模架體系運(yùn)行的安全，需要保持模架體系在運(yùn)行過程中各種信息的暢通，通過對(duì)講機(jī)及攝像頭等設(shè)備，建立信息化管理及實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保信息能夠及時(shí)傳遞與反饋；

（四）定期檢修維護(hù)

篇（4）

中圖分類號(hào)： F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、引言

變電站采用模塊化裝配結(jié)構(gòu)建筑模式，通過工廠生產(chǎn)預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)裝配安裝兩大階段來建設(shè)變電站，這種建設(shè)方式大大減少了變電站的占地面積，大幅縮減建設(shè)工期。隨著程序模塊化裝配式變電站在浙江，安徽等變電站的試點(diǎn)成功，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了許多變電站建設(shè)的模塊化產(chǎn)品，表明這種模塊化裝配式變電站將會(huì)成為今后變電站建設(shè)的主流模式。

二、傳統(tǒng)變電站的建造方案

1、 戶外型變電站

傳統(tǒng)戶外型變電站模式的高壓開關(guān)設(shè)備采用戶外布置形式，變壓器放置在戶外， 10kV設(shè)備采用戶內(nèi)開關(guān)柜形式布置在開關(guān)室中，各電氣設(shè)備采用露天連接方式，即設(shè)備之間采用導(dǎo)線或母線端子排，利用戶外構(gòu)支架支撐進(jìn)行連接。由于高壓設(shè)備及其連接直接暴露在戶外，對(duì)環(huán)境及絕緣配合的要求較高，變電站通常構(gòu)架高聳，高壓線復(fù)雜，電力設(shè)施的體積和間距較大，占用土地較多，與周邊環(huán)境不相協(xié)調(diào)，建設(shè)點(diǎn)選置比較困難。

2、戶內(nèi)型變電站

為了解決與土地和環(huán)境的矛盾，出現(xiàn)了戶內(nèi)型變電站，其電氣設(shè)備全部或部分安裝在戶內(nèi)。其高壓設(shè)備多選用氣體絕緣封閉式設(shè)備（GIS），各電氣設(shè)備之間的連接多采用電纜方式。戶內(nèi)型變電站需要現(xiàn)房建設(shè)，且安裝、調(diào)試工作量較大，施工周期長(zhǎng)，總體造價(jià)約比戶外變電站高出1倍，適用于土地緊張的城市中心區(qū)域。

3、地下或半地下型變電站

這種模式接近戶內(nèi)型變電站，只是將所有電氣設(shè)備全部或部分安裝在地面以下，更為有效地節(jié)省了土地面積，但是這種模式的變電站建設(shè)及維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用高，只適用于土地資源更為緊缺的發(fā)達(dá)城市。

以上變電站模式各有優(yōu)劣，適用于不同場(chǎng)所，但均是設(shè)備分散運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后，再進(jìn)行安裝調(diào)試的建設(shè)方式。從變電站可研立項(xiàng)到竣工投運(yùn)，每一個(gè)變電站都需經(jīng)過設(shè)計(jì)、招標(biāo)、安裝、調(diào)試等復(fù)雜過程。如果把變電站設(shè)計(jì)為預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)，相關(guān)設(shè)備由生產(chǎn)廠家按通用規(guī)范分模塊在工廠內(nèi)安裝完畢，并且完成內(nèi)部聯(lián)機(jī)和調(diào)試，到現(xiàn)場(chǎng)后只需進(jìn)行外部連接、整體聯(lián)機(jī)和調(diào)試，則可以降低綜合造價(jià)，縮短建設(shè)周期，減少維護(hù)投入。

三、程序模塊化變電站建造方案

模塊化裝配式變電站是變電站建設(shè)的一場(chǎng)革命，改變了傳統(tǒng)的變電站電氣布局、土建設(shè)計(jì)和施工模式，通過工廠生產(chǎn)預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝兩大階段來建設(shè)變電站。模塊化裝配式變電站是“兩型一化”變電站的具體體現(xiàn)，其標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化組合、工業(yè)化生產(chǎn)、集約化施工，使變電站建設(shè)走向科技含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少、精細(xì)化建造的道路。模塊化裝配式變電站把“三通一標(biāo)”作為標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的主要抓手，深化通用設(shè)計(jì)、通用造價(jià)、通用設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)工藝，做到優(yōu)化、美化、簡(jiǎn)化。針對(duì)面廣量大、建設(shè)工期緊迫、安質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)加大的基建實(shí)際，尋求高效、可控、標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的建（構(gòu)）筑物建造的新模式、新方法、新途徑。

1、土建方面

全面落實(shí)資源節(jié)約、環(huán)境友好，實(shí)現(xiàn)社會(huì)綜合效益最大化，有以下三個(gè)方面。

系統(tǒng)策劃，標(biāo)準(zhǔn)先導(dǎo)，改變傳統(tǒng)電氣布置型式，廢除傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)形式。推廣土建專業(yè)通用設(shè)計(jì)，因地制宜，美化設(shè)計(jì)，使之與城市發(fā)展、周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，并融入自然環(huán)境中。

貫徹建筑節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地方針，土建結(jié)構(gòu)安全裕度精準(zhǔn)，建筑耐久性與變電站運(yùn)行壽命相協(xié)同，力求使建筑結(jié)構(gòu)輕型化。在變電站設(shè)計(jì)方面，開展創(chuàng)新設(shè)計(jì)，變電站采用砂石地坪，主控樓采用工業(yè)化設(shè)計(jì)，施工采用清水墻工藝和節(jié)能環(huán)保材料，體現(xiàn)工業(yè)設(shè)施本色。

變現(xiàn)場(chǎng)澆筑、砌筑、粉刷為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)檢驗(yàn)合格后，送現(xiàn)場(chǎng)按標(biāo)準(zhǔn)工藝快速拼裝；變施工串聯(lián)流程為并聯(lián)流程；相應(yīng)簡(jiǎn)化凈化施工現(xiàn)場(chǎng)，減少施工期粉塵、噪音、污水污染以及水資源消耗。建筑物主體及圍墻采用裝配式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)、柱、梁、板、屋架一次就位，縮短了近一半施工周期。

2、電氣方面

分進(jìn)線模塊、主變壓器模塊、出線模塊、綜合自動(dòng)化模塊、無功補(bǔ)償和消弧線圈模塊，各模塊之間的現(xiàn)場(chǎng)連接是技術(shù)難點(diǎn)。此外必須系統(tǒng)制定變電站通用設(shè)計(jì)、部件加工詳圖、工廠生產(chǎn)工藝、現(xiàn)場(chǎng)拼裝工藝、建筑取費(fèi)定額、裝配式建造管控六大標(biāo)準(zhǔn)體系。

進(jìn)線模塊。各種封閉式組合電器可以作為進(jìn)線模塊的基礎(chǔ)，目前國(guó)內(nèi)110kV以上電壓等級(jí)的封閉式組合電器需要現(xiàn)場(chǎng)制作電纜連接套管，施工工藝要求嚴(yán)格。而國(guó)際上出現(xiàn)了工廠預(yù)制的整體式電纜套管及可以插拔式電纜插接頭，更加便于安裝及運(yùn)行維護(hù)。

主變壓器模塊。變壓器模塊需要對(duì)常規(guī)變壓器的進(jìn)出線端子進(jìn)行改進(jìn)。一次側(cè)可以采用可拔插的電纜附件或油氣套管與進(jìn)線模塊相連。二次側(cè)可以考慮電纜或架空線兩種出線考慮，但需要考慮絕緣封閉的要求。

出線模塊。出線模塊目前主要有拼裝式和戶外共箱式。拼裝式采用常規(guī)的中置柜、手車式或固定式戶內(nèi)開關(guān)柜，這種開關(guān)柜體積龐大、運(yùn)輸、安裝困難，箱體內(nèi)的維修空間也比較狹窄，廠家和用戶都感到不便。近幾年永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的出現(xiàn)，生產(chǎn)出了緊湊型開關(guān)柜，其體積小、重量輕、維護(hù)少、吊裝和運(yùn)輸方便，提高了出線模塊拼裝模式的可行性。戶外共箱式是開關(guān)設(shè)備裝在充氣箱體內(nèi)，大電流參數(shù)的電纜接頭作為進(jìn)出線連接并兼有隔離斷口功能，再加裝防護(hù)外罩。這種型式利用了開關(guān)設(shè)備免維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，維護(hù)工作量少，布局簡(jiǎn)單，變電站的建設(shè)和運(yùn)行更加簡(jiǎn)化。以共箱式開關(guān)設(shè)備為基礎(chǔ)的全絕緣、全封閉型設(shè)計(jì)方案靈活、占地極小，將是今后重點(diǎn)推廣的技術(shù)。

綜合自動(dòng)化模塊。綜合自動(dòng)化模塊包括保護(hù)屏、交直流屏、電度表屏、通信屏等后臺(tái)部分，目前采用的是常規(guī)變電站的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。

無功補(bǔ)償和消弧線圈模塊。無功補(bǔ)償和消耗線圈可以采用敞開式布置加頂罩，也可以采用戶內(nèi)設(shè)備安裝在箱體內(nèi)。目前也沒有新的適用技術(shù)。

四、其他補(bǔ)充

程序模塊化裝配式建造模式需要預(yù)制件、鋼構(gòu)件現(xiàn)代化工廠作支撐，需要對(duì)傳統(tǒng)土建工程招標(biāo)及標(biāo)段劃分作調(diào)整，需要對(duì)采購(gòu)方式與施工組織重新定義。

程序模塊化變電站的建設(shè)過程，通過工廠生產(chǎn)預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)裝配安裝兩大階段縮短土建施工周期，減少工程建設(shè)人員，簡(jiǎn)化檢修維護(hù)工作。通過探索實(shí)踐，完善出設(shè)計(jì)、加工、施工、管理、定額等標(biāo)準(zhǔn)，從而有效地控制工程質(zhì)量、建筑周期和工程造價(jià)。其標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化組合、工業(yè)化生產(chǎn)、集約化施工，使變電站建設(shè)走向科技含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少、精細(xì)化建造的道路。

結(jié)束語(yǔ)

程序模塊化變電站建造在推廣的過程中肯定會(huì)遇到很多的問題，但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與創(chuàng)新，隨著人們發(fā)明創(chuàng)新意識(shí)的提高和思維的開拓，模塊化裝配式變電站建設(shè)應(yīng)用一定會(huì)越來越廣泛，在工程建設(shè)資源集約化、環(huán)保先行的社會(huì)發(fā)展大環(huán)境推動(dòng)下，模塊化裝配式變電站的技術(shù)、產(chǎn)品和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)一定會(huì)很快成熟起來，并必將成為新形勢(shì)下變電站建設(shè)的重要選擇方案之一，并不斷適應(yīng)高速發(fā)展的城市建設(shè)過程。

參考文獻(xiàn)：

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篇（5）

中圖分類號(hào)：G6420；U45文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：10052909（2016）03007204近年來，隨著高速公路、鐵路建設(shè)及城市地下空間開發(fā)的蓬勃發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的隧道工程，交通、市政建設(shè)領(lǐng)域?qū)λ淼拦こ虒I(yè)技術(shù)人才的需求量不斷增大。培養(yǎng)創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力及解決能力實(shí)際問題較強(qiáng)的應(yīng)用型專業(yè)人才是地方本科院校的主要辦學(xué)目標(biāo)之一[1-2]。筆者在隧道工程教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，該課程內(nèi)容覆蓋面廣，且較為零散，采用按教材章節(jié)順序進(jìn)行授課的傳統(tǒng)教學(xué)模式難以達(dá)到良好效果，亟需探索新的教學(xué)模式。

起源于德國(guó)的“模塊化教學(xué)”[3]方法，可以較好解決上述問題。該方法是基于學(xué)習(xí)遷移理論基本原理，把課程內(nèi)容分解成若干個(gè)部分，再將具有相同或相近主題的內(nèi)容進(jìn)行整合，形成具有內(nèi)在聯(lián)系的單元模塊并進(jìn)行教學(xué)[4-6]，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。文章以武漢工程大學(xué)土木工程專業(yè)、道路橋梁與渡河工程專業(yè)為例，探索模塊化教學(xué)方法在隧道工程課程中的應(yīng)用。

一、隧道工程課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀

（一）內(nèi)容覆蓋面廣

目前我校采用的教材是彭立敏、劉小兵主編的《隧道工程》[7]，同時(shí)參考了丁文其[8]、覃仁輝[9]、朱永全[10]等主編的教材。這些教材的主要內(nèi)容大體上包括：緒論、隧道勘測(cè)設(shè)計(jì)、隧道主體結(jié)構(gòu)與附屬結(jié)構(gòu)、圍巖分級(jí)與圍巖壓力、隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算、隧道施工方法、隧道施工工藝及技術(shù)、高速鐵路隧道、隧道常見病害及處治方法、隧道施工組織與管理、運(yùn)營(yíng)管理與維護(hù)等。可見，隧道工程課程內(nèi)容涵蓋面廣，包含了規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)管理等過程的各個(gè)方面，既有基本概念和理論，又有施工工藝和方法；既包含技術(shù)層面問題，又包含管理層面問題。

（二）主要內(nèi)容之間獨(dú)立性強(qiáng)

隧道工程課程不僅知識(shí)點(diǎn)多，而且其主要內(nèi)容之間具有較強(qiáng)的獨(dú)立性。如隧道勘測(cè)設(shè)計(jì)、圍巖分級(jí)、圍巖壓力等，主要涉及工程地質(zhì)、巖土工程勘察、巖體力學(xué)等知識(shí)；隧道主體結(jié)構(gòu)與附屬結(jié)構(gòu)，主要涉及建筑結(jié)構(gòu)等知識(shí)；隧道施工，主要涉及工程爆破、工程機(jī)械等知識(shí)；隧道支護(hù)，主要涉及巖土工程、建筑材料等知識(shí)。

（三） 與先行課程關(guān)系密切

隧道工程課程一般在第七或第八個(gè)學(xué)期開設(shè)，在此之前，學(xué)生應(yīng)修完所有專業(yè)基礎(chǔ)課和大部分專業(yè)方向課，掌握相應(yīng)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。該課程的主要內(nèi)容和先行課程之間存在密切聯(lián)系，具體見表1。表1隧道工程課程主要內(nèi)容與先行課程關(guān)系課程內(nèi)容相關(guān)先行課程隧道工程勘測(cè)設(shè)計(jì)工程地質(zhì)、工程測(cè)量、道路勘測(cè)設(shè)計(jì)隧道主體、附屬結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)圍巖分級(jí)、圍巖壓力、支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算工程地質(zhì)、巖體力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)隧道施工土木工程施工、施工組織與管理隧道支護(hù)巖土工程、建筑材料、地下結(jié)構(gòu)防水隧道通風(fēng)及高速鐵路隧道空氣動(dòng)力學(xué)問題流體力學(xué)、施工組織與管理（四）教學(xué)困境

綜上，隧道工程課程內(nèi)容龐雜，涉及土木工程專業(yè)大部分基礎(chǔ)知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時(shí)存在理解不透徹、記憶不深刻等問題，學(xué)習(xí)積極性普遍不高。如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，是授課教師面臨的一大挑戰(zhàn)。

另一方面，隧道工程課程內(nèi)容具有較強(qiáng)的綜合性，如將這些零散的內(nèi)容按照某種屬性或規(guī)律進(jìn)行適當(dāng)歸納、分類，使之成為若干個(gè)相互聯(lián)系的有機(jī)整體，則不僅能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識(shí)體系，使學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)知和理解上升到新的高度。

二、模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)

針對(duì)上述問題，采用模塊化基本理論和方法，并根據(jù)涉及科學(xué)、工程問題的不同，將隧道工程課程主要內(nèi)容歸為基本概念、地質(zhì)及力學(xué)問題、施工方法、新技術(shù)新方法、運(yùn)營(yíng)管理與維護(hù)等5個(gè)模塊（表2），具體分述如下：

（一） 基本概念模塊

主要包括隧道的定義、分類、發(fā)展歷史、隧道主體結(jié)構(gòu)與附屬建筑等。隧道工程是地下工程的一種，有別于一般建筑工程，該模塊主要介紹隧道工程中的名詞、定義及相關(guān)基本知識(shí)。

（二）地質(zhì)、力學(xué)及支護(hù)結(jié)構(gòu)模塊

主要包括隧道工程勘測(cè)設(shè)計(jì)、圍巖分類、圍巖壓力、隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算等。隧道修建在巖土體中，其支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式主要取決于圍巖的工程特性，隧道開挖與支護(hù)的核心問題是圍巖力學(xué)特性及圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的相互作用，即圍巖的地質(zhì)力學(xué)問題。

（三）傳統(tǒng)施工方法模塊

主要包括鉆爆法施工、掘進(jìn)機(jī)法施工、隧道輔助施工作業(yè)、新奧法等。根據(jù)隧道工程所在巖土體性質(zhì)的不同，可以分為巖質(zhì)隧道和土質(zhì)隧道。巖質(zhì)隧道多采用鉆爆法或掘進(jìn)機(jī)法施工，土質(zhì)隧道多采用盾構(gòu)法（掘進(jìn)機(jī)法的一種）。新奧法不是具體的施工方法，但目前幾乎所有隧道的施工都采用新奧法的基本理念和原理。

（四）非傳統(tǒng)施工方法模塊

主要包括高速鐵路隧道工程、城市地鐵隧道工程、海底隧道工程等。近年來出現(xiàn)了上述特殊環(huán)境和技術(shù)條件下的隧道工程，與之配套的新技術(shù)、新方法也日趨成熟，其占有重要地位。

（五） 施工管理與運(yùn)營(yíng)維護(hù)模塊

主要包括隧道施工組織管理、運(yùn)營(yíng)階段的養(yǎng)護(hù)與維修等。隧道工程是隱蔽工程，在施工過程中作業(yè)空間有限，作業(yè)環(huán)境危險(xiǎn)性高，且各工序之間相互干擾大。在正常運(yùn)營(yíng)階段，車輛沖擊、廢氣排放、地下水、圍巖等因素對(duì)襯砌耐久性造成不利影響，隧道交通事故、火災(zāi)等更是會(huì)造成嚴(yán)重后果。這兩個(gè)方面的問題均需要通過實(shí)施管理來解決。表2隧道工程教學(xué)內(nèi)容模塊化設(shè)計(jì)（Ⅰ）編號(hào)模塊名稱主要內(nèi)容學(xué)時(shí)分配1基本概念隧道分類及發(fā)展歷史1隧道主體結(jié)構(gòu)2隧道附屬結(jié)構(gòu)12地質(zhì)、力學(xué)及支護(hù)結(jié)構(gòu)隧道工程勘測(cè)設(shè)計(jì)2隧道圍巖分類1隧道圍巖壓力1隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算13傳統(tǒng)施工方法鉆爆法施工2掘進(jìn)機(jī)法施工1隧道輔助施工作業(yè)2新奧法24非傳統(tǒng)施工方法高速鐵路隧道工程2城市地鐵隧道工程1海底隧道工程15施工管理與運(yùn)營(yíng)維護(hù)隧道施工組織管理2隧道運(yùn)營(yíng)階段養(yǎng)護(hù)與維修2上述方法是將隧道工程作為土木工程的一個(gè)分支學(xué)科來進(jìn)行探討，包括理論、方法和工程技術(shù)等多個(gè)方面。此外，和橋梁工程、道路工程、房屋建筑工程一樣，也可以將隧道工程作為工程項(xiàng)目的一種，相應(yīng)的課程主要內(nèi)容圍繞隧道工程從規(guī)劃到設(shè)計(jì)、施工，再到后期管理等。按照該思路，可以將隧道工程課程的內(nèi)容劃分為：隧道工程基本理論與基本概念、隧道工程規(guī)劃選址與設(shè)計(jì)、隧道工程施工、隧道運(yùn)營(yíng)管理4個(gè)模塊，這4個(gè)模塊則直觀反映了隧道工程項(xiàng)目建設(shè)的大體流程（圖1）。

三、模塊化教學(xué)實(shí)施及效果評(píng)價(jià)

武漢工程大學(xué)土木工程專業(yè)創(chuàng)辦于1992年，是學(xué)校“十二五”重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科之一，為一級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)、湖北省楚天學(xué)者設(shè)崗學(xué)科、省級(jí)品牌專業(yè)。該學(xué)科現(xiàn)設(shè)有建筑工程方向、交通土建方向，以及道路橋梁與渡河工程。隧道工程是我校土木工程專業(yè)（交通土建方向）及道路橋梁與渡河工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)方向課。2014年開始，將上述模塊化教學(xué)方法應(yīng)用于我校土木工程專業(yè)（中英班）、土木工程專業(yè)（交通土建方向）及道路橋梁與渡河工程專業(yè)的隧道工程課程。

首先，按照表2中的方法，從內(nèi)容屬性的角度出發(fā)進(jìn)行模塊劃分，在講授每一個(gè)模塊之前，提醒學(xué)生復(fù)習(xí)與之相關(guān)的課程內(nèi)容；在講授課程的過程中，提醒學(xué)生講授的內(nèi)容涉及哪些專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，從而讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)于后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)的重要性。其次，在每一個(gè)模塊內(nèi)容講授完畢時(shí)，歸納總結(jié)該模塊的主要內(nèi)容，詳細(xì)分析將這些內(nèi)容作為一個(gè)模塊的原因，讓學(xué)生理解同一模塊中各部分內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系。再次，在全部課程內(nèi)容講授完畢時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生回顧課程內(nèi)容，分析各部分內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系，幫助學(xué)生建立專業(yè)思維，構(gòu)建專業(yè)知識(shí)體系。最后，采用上述工程項(xiàng)目建設(shè)階段模塊（圖1），引導(dǎo)學(xué)生再次回顧教學(xué)內(nèi)容，可以有效促進(jìn)學(xué)生的開放性思維，并全面提升學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析和解決工程問題的能力。

經(jīng)過一年多的模塊化教學(xué)探索和實(shí)踐，該課程教學(xué)取得了一定成效，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到普遍提升。學(xué)生反映，在學(xué)習(xí)隧道工程課程過程中，較全面地回顧了先行課程涉及到的知識(shí)，對(duì)專業(yè)知識(shí)體系的認(rèn)識(shí)上升到了新的高度。

四、結(jié)語(yǔ)

基于學(xué)習(xí)遷移理論基本原理，按照涉及科學(xué)、工程問題的不同，將隧道工程課程內(nèi)容分為基本概念模塊以及地質(zhì)、力學(xué)及支護(hù)結(jié)構(gòu)模塊、傳統(tǒng)施工方法模塊、非傳統(tǒng)施工方法模塊、管理與維護(hù)模塊等。此外，按照工程項(xiàng)目建設(shè)的階段，將該課程內(nèi)容劃分為：基本理論與基本概念、規(guī)劃選址與設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)管理4個(gè)模塊。二者聯(lián)系緊密，互為補(bǔ)充。實(shí)施該模塊化教學(xué)方法，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生深入理解課程內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)分析、解決專業(yè)問題的能力，幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識(shí)體系，收到了良好效果。

需要指出的是，模塊化教學(xué)方法絕不是簡(jiǎn)單地將課程內(nèi)容劃分模塊分別講解。在實(shí)際操作過程中，需要引導(dǎo)學(xué)生去分析、思考劃分模塊的依據(jù)以及各模塊之間的內(nèi)在聯(lián)系，并站在教材編者的角度去分析課程的內(nèi)容構(gòu)成，從而幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識(shí)體系，培養(yǎng)學(xué)生善于運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析和解決實(shí)際工程問題的習(xí)慣和能力。課堂上應(yīng)適當(dāng)組織學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，并布置課程作業(yè)，充分發(fā)揮學(xué)生自主性，實(shí)現(xiàn)師生之間互動(dòng)。

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篇（6）

對(duì)于高職數(shù)學(xué)課的任課老師來說，高職數(shù)學(xué)需改革早已是共識(shí)，從教育的理念、內(nèi)容、方法與手段都需改革，但真正付諸實(shí)施的少，成功的案例少之又少。本文筆者都是從事數(shù)學(xué)及建模教學(xué)的一線老師，還有建工專業(yè)老師，積累了很多數(shù)學(xué)與建工相融合的經(jīng)驗(yàn)。本文就是將數(shù)學(xué)建模思想融入到高職建筑工程類數(shù)學(xué)課中，重構(gòu)高職數(shù)學(xué)課，以期對(duì)同行有借鑒意義。

一、高職院校數(shù)學(xué)建模開展的必要性與可行性

高職數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀是，源于本科，自然成為本科數(shù)學(xué)的壓縮版，完全的公理化體系，對(duì)于生源本來就不太理想的高職院校來說，內(nèi)容偏難，教師傳授的方法與手段也略顯陳舊。因此，對(duì)于注重實(shí)用性的高職院校來說，數(shù)學(xué)課往往不受重視，能少開就少開，能不開就不開，數(shù)學(xué)課的空間被嚴(yán)重?cái)D壓。

而數(shù)學(xué)建模就是將各專業(yè)中實(shí)際的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，其素材本來就脫胎于實(shí)際問題，其實(shí)用性更是與高職教育的理念相契合。另外，高職數(shù)學(xué)建模不僅弱化了數(shù)學(xué)理論體系的嚴(yán)密性，突出其實(shí)用性，不再是空對(duì)空的理論，學(xué)生可以參與進(jìn)來，去探索、發(fā)現(xiàn)，一定程度上打消了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的畏難情緒。通過參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，不僅提振了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、鉆研科學(xué)的興趣，更為學(xué)校在全國(guó)范圍內(nèi)打開了知名度，一定程度上拓展了高職數(shù)學(xué)課的空間。

二、我校數(shù)學(xué)建模與建工專業(yè)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)

我校數(shù)學(xué)建模課已開展了幾年，在平時(shí)教學(xué)中，任課老師倡導(dǎo)學(xué)生將掌握的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)（尤其是微積分）與自己的專業(yè)聯(lián)系起來，與實(shí)際應(yīng)用問題聯(lián)系起來，逐漸形成自己的建模能力，提高自己應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)動(dòng)手解決實(shí)際問題的能力。任課老師也通過數(shù)學(xué)建模課，將數(shù)學(xué)理論、思想、方法通過數(shù)學(xué)建模逐漸滲透到我校招牌專業(yè)――建筑工程中，并與建工專業(yè)老師共同探討建工類數(shù)學(xué)建模案例，積累諸多的建筑類相關(guān)素材，并將其加工整理為微積分模型，一方面增加了《工程數(shù)學(xué)》的實(shí)用性，另一方面提高了學(xué)生的參與度。

我校現(xiàn)在正在實(shí)施數(shù)學(xué)課改革，就是將模塊化教學(xué)引入進(jìn)來，數(shù)學(xué)課不再是以章節(jié)為單位，而是以模塊為單位，例如將微積分分成函數(shù)模塊、極限模塊、導(dǎo)數(shù)模塊、積分模塊、微分方程模塊等。每個(gè)模塊分若干案例，例如導(dǎo)數(shù)模塊分成導(dǎo)數(shù)意義案例、近似計(jì)算案例、最值案例等，每次課要完成案例中的幾項(xiàng)任務(wù)，由任務(wù)驅(qū)動(dòng)案例，進(jìn)而帶動(dòng)完成一個(gè)模塊。例如：函數(shù)最值模塊就分成開區(qū)間案例和閉區(qū)間案例，而開區(qū)間案例可由例如建筑力學(xué)中最大安全系數(shù)等相關(guān)專題作為若干任務(wù)。而案例的完成過程就是一個(gè)完整的數(shù)學(xué)建模過程。

目前重構(gòu)后的課程一定程度上改變了數(shù)學(xué)理論教學(xué)與實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象，學(xué)生慨嘆微積分在各領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛性與深入性，從而提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

三、數(shù)學(xué)建模思想融入建工數(shù)學(xué)教學(xué)探索與案例

數(shù)學(xué)建模思想的“融入”不是簡(jiǎn)單的“插入”，即將數(shù)學(xué)建模的例子插入數(shù)學(xué)課中，或用幾個(gè)學(xué)時(shí)講解幾個(gè)數(shù)學(xué)模型例子。這樣，雖然在一定程度上可以提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)手建立數(shù)學(xué)模型的能力，而且這些應(yīng)用實(shí)例往往會(huì)與課程的知識(shí)體系割裂。應(yīng)當(dāng)在不影響微積分的課程體系的基礎(chǔ)上，盡量充分地與建工專業(yè)有機(jī)結(jié)合，達(dá)到真正融入的效果。

接下來通過微積分中某些模塊中代表性的案例說明我們具體的做法。

案例1：極限理論和專業(yè)知識(shí)的結(jié)合：

以混凝土的強(qiáng)度發(fā)展和齡期的關(guān)系為例，在正常養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土的強(qiáng)度隨齡期的增長(zhǎng)不斷發(fā)展，最初7～14d內(nèi)強(qiáng)度發(fā)展最快，以后逐漸緩慢，28達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，28后強(qiáng)度仍在緩慢發(fā)展，增長(zhǎng)過程課延續(xù)數(shù)十年之久。

對(duì)于學(xué)生來說就很難理解，實(shí)際上隨著天數(shù)無限增大，混凝土的強(qiáng)度豈不是也在無限增大，但是強(qiáng)度再增大都是有一定的限制的，這實(shí)際上就是微積分中的極限理論。而上述案例便可作為建工專業(yè)學(xué)生講授極限理論時(shí)引入的問題，接著再進(jìn)一步引入極限的理論。

案例2：積分理論和專業(yè)知識(shí)的結(jié)合：

以計(jì)算混凝土的方量為例，下圖是一個(gè)圓柱體的框架柱：計(jì)算混凝土方量時(shí)可以建立數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用二重積分的方式得到混凝土的計(jì)劃使用方量（數(shù)學(xué)計(jì)算式子）。

求解過程實(shí)際上運(yùn)用的就是微積分中的定積分理論，若用微元法將其加工整理還可得到任意構(gòu)件的求解思路。規(guī)則的構(gòu)件如此，推而廣之，如果涉及不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)用積分的方式計(jì)算混凝土的方量更是既快捷又準(zhǔn)確。

案例3：概率與極限理論和專業(yè)知識(shí)的結(jié)合：

任何一幢建筑物都是由屋蓋，樓板，梁，墻（或柱），基礎(chǔ)等構(gòu)件組成，這種構(gòu)件在房屋中互相聯(lián)結(jié)，互相支承，合理的構(gòu)成各種形式的平面或空間體系，起到建筑物的骨架作用。這種骨架，稱為建筑結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定、耐久在設(shè)計(jì)與施工中是需要考慮的至關(guān)重要環(huán)節(jié)。事實(shí)上，從建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算發(fā)展過程不難看出：在建筑計(jì)算理論方面，正是運(yùn)用了數(shù)學(xué)中的概率及極限理論才讓建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算手段發(fā)展到如今的先進(jìn)水平。

近代：20世紀(jì)40年代：考慮砼塑性性能的破壞階段計(jì)算方法，采用了單一的安全系數(shù)；50年代：極限狀態(tài)計(jì)算，規(guī)定了極限狀態(tài)，有三個(gè)系數(shù)，荷載、材料系數(shù)和工作條件系數(shù)（1966年規(guī)范）。

近來：以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)計(jì)算法，89年規(guī)范（GBI10-89）及現(xiàn)今使用的規(guī)范（GB50010-2002）。

以上只是筆者重構(gòu)建工類數(shù)學(xué)課過程中的部分例子，而在高職教學(xué)里將數(shù)學(xué)建模的思想融入到建工類數(shù)學(xué)教學(xué)中肯定是一條值得探索和實(shí)踐的路子。

以上僅是筆者在平時(shí)教學(xué)中遇到的問題及其自己的思考，更是近年來積累的經(jīng)驗(yàn)。希望本文能對(duì)同行有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

篇（7）

一、“卓越工程師”培養(yǎng)模式

應(yīng)用型本科高校工程管理專業(yè)“卓越工程師”的培養(yǎng)應(yīng)注重學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)，以工程技術(shù)為主線，與國(guó)家建筑工程管理人才執(zhí)業(yè)資格的要求對(duì)接，以培養(yǎng)應(yīng)用型卓越工程師的眼光探索改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化工程項(xiàng)目技術(shù)背景，重視工程的實(shí)踐性、應(yīng)用性，著重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、工程興趣及工程能力。

應(yīng)根據(jù)行業(yè)人才需求調(diào)研，依托本專業(yè)人才培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)和特色，通過專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)審定，制定應(yīng)用型本科“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”培養(yǎng)方案，創(chuàng)建“卓越工程師”實(shí)驗(yàn)班。總體思路應(yīng)體現(xiàn)工程建設(shè)知識(shí)，工程素質(zhì)和工程能力培養(yǎng)的綜合特征，特別在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)上，應(yīng)與工程實(shí)際緊密結(jié)合。培養(yǎng)模式設(shè)計(jì)如圖1所示。

二、以項(xiàng)目管理知識(shí)體系為導(dǎo)向的課程體系設(shè)置改革

工程管理專業(yè)主要是培養(yǎng)能在工程建設(shè)領(lǐng)域一線工作的，能進(jìn)行項(xiàng)目決策，有效組織、管理和實(shí)施工程實(shí)踐和技術(shù)開發(fā)活動(dòng)的全過程管理的復(fù)合型高級(jí)管理人才，項(xiàng)目管理是工程管理專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。中國(guó)工程項(xiàng)目管理知識(shí)體系（CPMBOK）是指以工程服務(wù)過程為主線，采用了“模塊化結(jié)構(gòu)”，便于知識(shí)的按需組合和更新。工程服務(wù)過程包括了項(xiàng)目與工程項(xiàng)目、項(xiàng)目管理與工程項(xiàng)目管理等概念、特點(diǎn)、生命周期、過程模式等，以及工程項(xiàng)目及其管理在策劃評(píng)價(jià)、規(guī)劃設(shè)計(jì)、實(shí)施竣工等各階段的主要工作內(nèi)容。

按照“卓越工程師”培養(yǎng)模式的要求，在培養(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置上應(yīng)體現(xiàn)“模塊化”的工程項(xiàng)目管理學(xué)科知識(shí)體系和行業(yè)的最新理念。此模塊化的課程體系也是將原來強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)體系轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨こ添?xiàng)目實(shí)踐為主線，在現(xiàn)有工程管理人才培養(yǎng)模式基礎(chǔ)上可采用“平臺(tái)+模塊”課程體系，平臺(tái)中的課程是學(xué)生必須掌握的共同知識(shí)，一般包括公共基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)等方面，反映了人才培養(yǎng)的基本規(guī)格和全面發(fā)展的共性要求。模塊是由多個(gè)相互獨(dú)立的專業(yè)模塊和專業(yè)方向模塊課程組成的，是可以由教師和學(xué)生共同根據(jù)自己的興趣和特長(zhǎng)選修的專業(yè)層面的課程，按照工程服務(wù)過程和周期的知識(shí)模塊來設(shè)置課程，從淺到深、從先到后的邏輯順序，體現(xiàn)了人才培養(yǎng)的多元化要求。由此可見，“平臺(tái)+模塊”課程體系實(shí)際上是分別按照對(duì)學(xué)生的共性和個(gè)性要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和構(gòu)建的一種模塊化課程體系。模塊化課程體系是一種能夠較好地滿足卓越工程師培養(yǎng)的課程體系結(jié)構(gòu)。

三、國(guó)內(nèi)外高校工程管理專業(yè)課程設(shè)置情況

美國(guó)工程管理專業(yè)開設(shè)的審批都是由美國(guó)建筑工程教委員會(huì)（ACCE）來完成，ACCE對(duì)各大學(xué)工程管理專業(yè)四年制本科進(jìn)行專業(yè)評(píng)估，使畢業(yè)生具有對(duì)建筑項(xiàng)目全過程的管理和現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)管能力。工程管理專業(yè)主要是面向建筑行業(yè)，所以ACCE的課程設(shè)置總的要求是，使學(xué)生具備在建筑業(yè)中進(jìn)行領(lǐng)導(dǎo)工作的能力以及成為對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)任的一員。課程反映出社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面的發(fā)展，以及行為科學(xué)、定量科學(xué)中新知識(shí)在建筑業(yè)中的應(yīng)用。ACCE 規(guī)定的課程主要包括：一般教育（一學(xué)期18個(gè)周課時(shí)），包括人文、社會(huì)科學(xué)及交往溝通技巧等。數(shù)學(xué)與科學(xué)（一學(xué)期18個(gè)周課時(shí)），包括數(shù)學(xué)及各種定性、定量的方法，物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)等。建筑科學(xué)（一學(xué)期24周課時(shí)），包括建筑材料及實(shí)驗(yàn)；靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、材料力學(xué)、土力學(xué)、水力學(xué)、力學(xué)；結(jié)構(gòu)力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電工學(xué)、道路、排水；工地臨時(shí)設(shè)施、模板、腳手架、基礎(chǔ)工程、工程測(cè)量；可行性研究、價(jià)值工程、現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃、房建法規(guī)等。預(yù)算與管理（一學(xué)期21周課時(shí)），包括微觀和宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)；會(huì)計(jì)與財(cái)務(wù)、企業(yè)管理、房地產(chǎn)市場(chǎng)學(xué)等。建筑（一學(xué)期27周課時(shí)），包括制圖、規(guī)范、合同文件、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、報(bào)價(jià)與投標(biāo)、項(xiàng)目設(shè)施、項(xiàng)目控制等，包含案例。其他課程（一學(xué)期12周課時(shí)）。

目前國(guó)內(nèi)有300多所高校開設(shè)了工程管理專業(yè)，這些院校以綜合性質(zhì)的、工科性質(zhì)的和財(cái)經(jīng)性質(zhì)的院校為主。湖北地區(qū)有很多高校都開設(shè)了工程管理專業(yè)以及相關(guān)專業(yè)，如武漢大學(xué)、華中科技大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、華中師范大學(xué)、湖北大學(xué)、武漢工程大學(xué)等。專業(yè)設(shè)置情況如表1所示。

四、工程管理專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)

1、課程體系的價(jià)值取向

一是滿足培養(yǎng)目標(biāo)需要的課程體系必須達(dá)到工程管理專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)、能力和素質(zhì)要求，隨著卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整，課程體系要作相應(yīng)的變化。

二是課程體系應(yīng)體現(xiàn)學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域整體的發(fā)展，既要重視學(xué)科的綜合性和交叉性，又要注重構(gòu)成課程教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)和信息的有效性和穩(wěn)定性，所以課程的確定要經(jīng)過充分的人才需求調(diào)研。

三是課程體系和課程教學(xué)內(nèi)容要注重系統(tǒng)性，具體到工程管理專業(yè)課程設(shè)置就是要按照中國(guó)工程項(xiàng)目管理知識(shí)體系的系統(tǒng)來決定課程和教學(xué)內(nèi)容。

四是課程體系應(yīng)體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展的前沿性，在工程項(xiàng)目管理領(lǐng)域，知識(shí)和技術(shù)的發(fā)展日新月異，要把握國(guó)內(nèi)外管理學(xué)科的最前沿知識(shí)，將最新的知識(shí)及時(shí)地融入到課程教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中。

2、模塊化課程體系結(jié)構(gòu)

按照“平臺(tái)+模塊”的課程體系，工程化背景下的平臺(tái)課程的設(shè)置要求具有寬廣的覆蓋面，要具備一定的理論深度和知識(shí)廣度。平臺(tái)中的課程是學(xué)生必須掌握的共同知識(shí)，一般包括工程技術(shù)平臺(tái)課程、管理平臺(tái)課程、工程經(jīng)濟(jì)平臺(tái)課程、法律平臺(tái)課程。工程技術(shù)類課程應(yīng)占較大比例，以秉持“工管融合、以管理為方向、以工程為基礎(chǔ)”的學(xué)科發(fā)展道路。模塊課程體系的設(shè)置，首先按照培養(yǎng)目標(biāo)的要求，以培養(yǎng)學(xué)生能力為主線，以工程項(xiàng)目生命周期為主線組織課程體系，可按照由淺入深的原則，以學(xué)年為單位設(shè)計(jì)四個(gè)模塊課程。

按照工程項(xiàng)目管理知識(shí)體系（PMBOK）的導(dǎo)向，根據(jù)工程管理專業(yè)應(yīng)用型本科“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建模塊化課程體系結(jié)構(gòu)魚骨圖，其中平臺(tái)課程主要指專業(yè)基礎(chǔ)課，平臺(tái)課程1指工程技術(shù)類課程，平臺(tái)課程2指經(jīng)濟(jì)和管理類課程，模塊課程主要指專業(yè)課和專業(yè)拓展課，模塊課程1至4指按照工程項(xiàng)目生命周期為主線設(shè)置課程，如圖2所示。

五、工程管理專業(yè)課程設(shè)置

1、確定主干課學(xué)科和核心課程

一是主干學(xué)科：包括土木工程、管理學(xué)。二是核心課程：基礎(chǔ)核心課程包括工程力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑材料、管理學(xué)原理；專業(yè)核心課程包括土木工程施工技術(shù)、工程項(xiàng)目管理、建筑工程概預(yù)算、建筑工程招投標(biāo)與合同管理、房地產(chǎn)開發(fā)與經(jīng)營(yíng)、建筑法規(guī)。

2、確定模塊化課程體系的框架

根據(jù)工程管理專業(yè)“卓越工程師”培養(yǎng)模式下的模塊化課程體系結(jié)構(gòu)，安排各學(xué)年的課程，如圖3所示。

課程體系的改革就是要強(qiáng)化工程意識(shí)，重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，走產(chǎn)學(xué)合作的辦學(xué)之路。可以建立一批相對(duì)穩(wěn)定的校外實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)基地，同時(shí)在校內(nèi)形成教學(xué)、科研、生產(chǎn)相結(jié)合的多功能實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。在課程教學(xué)中，重視課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)和校企合作課程建設(shè)，充分利用實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行課堂教學(xué)，努力塑造學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新素質(zhì)。

六、結(jié)語(yǔ)

課程體系在人才培養(yǎng)模式中處于核心地位，課程體系的改革是專業(yè)教育改革深入教學(xué)環(huán)節(jié)的最佳切入點(diǎn)。應(yīng)用型本科高校應(yīng)按照“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”要求改革工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)的體制，形成一整套既適應(yīng)經(jīng)濟(jì)需要又適應(yīng)行業(yè)需要的工程管理教學(xué)體系、知識(shí)層次和培養(yǎng)制度，以滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展對(duì)工程管理專業(yè)工程師的需求。我們的研究?jī)H僅是一個(gè)小的分支，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，課程體系有待在實(shí)踐中加以檢驗(yàn)，逐步完善，力圖形成一套科學(xué)可行的模式。

（注：本論文來自武漢市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題《面向武漢國(guó)家中心城市建設(shè)應(yīng)用型本科專業(yè)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新研究──以工程管理專業(yè)為例》（2013C067）。）

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篇（8）

摘要：BIM（建筑信息模型）的應(yīng)用，使工程項(xiàng)目造價(jià)管理從2D向ND不斷發(fā)展，促進(jìn)了工程造價(jià)管理的信息化和精細(xì)化進(jìn)程.本文通過分析總結(jié)傳統(tǒng)造價(jià)管理在建筑經(jīng)濟(jì)大環(huán)境下存在的問題，結(jié)合BIM的特征，研究BIM技術(shù)在工程造價(jià)管理中的應(yīng)用.

關(guān)鍵詞 ：BIM；工程造價(jià)；三維碰撞；信息共享

中圖分類號(hào)：TU723；TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-260X（2015）02-0049-03

隨著我國(guó)綜合國(guó)力的提升，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱之一的建筑業(yè)也在蓬勃發(fā)展，然而，與之對(duì)應(yīng)的工程造價(jià)管理卻存在著諸多問題.基于傳統(tǒng)造價(jià)模式存在的種種弊端，我國(guó)“十二五”計(jì)劃提出了全面運(yùn)用建筑信息模型進(jìn)行造價(jià)管理的理念.

1 工程造價(jià)管理

工程造價(jià)管理是運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)原理和方法，在統(tǒng)一目標(biāo)、各負(fù)其責(zé)的原則下，為確保建設(shè)工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)權(quán)益而對(duì)建筑工程造價(jià)管理及建筑工程價(jià)格所進(jìn)行的全過程、全方位的符合政策和客觀規(guī)律的組織活動(dòng)[1].

2 我國(guó)造價(jià)管理的現(xiàn)狀

我國(guó)工程造價(jià)模式從根據(jù)手工繪圖計(jì)算發(fā)展到軟件繪圖算量，計(jì)價(jià)方式也從定額模式發(fā)展到清單計(jì)價(jià)模式，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，正在不斷的改進(jìn)完善[2].但是，整個(gè)造價(jià)行業(yè)的發(fā)展水平與當(dāng)前經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展水平之間仍存在一定的差距，存在諸多弊端.

2.1 我國(guó)造價(jià)管理人員素質(zhì)偏低

在西方國(guó)家，造價(jià)管理模式已相對(duì)成熟，由具備較高專業(yè)知識(shí)和素質(zhì)的人員進(jìn)行造價(jià)管理，但在國(guó)內(nèi)，造價(jià)管理者呈現(xiàn)老齡化的趨勢(shì)，對(duì)造價(jià)管理的認(rèn)識(shí)存在一定的滯后性.部分從業(yè)人員雖系工程造價(jià)專業(yè)出身，但其專業(yè)知識(shí)與現(xiàn)代化的造價(jià)管理需求之間仍存在較大差距.

2.2 我國(guó)造價(jià)管理模式與市場(chǎng)脫節(jié)

在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，建筑造價(jià)管理大多采用行政管理的計(jì)價(jià)方式，建筑工程造價(jià)大多依據(jù)計(jì)劃價(jià)格和行政規(guī)定進(jìn)行編制.其次，除了國(guó)家有關(guān)部門制定的定額外，各省級(jí)行政單位往往也根據(jù)自身情況制定本省定額.這些計(jì)價(jià)資料往往是以大城市的價(jià)格水平為依據(jù)進(jìn)行編制，其他地區(qū)的市場(chǎng)價(jià)格難以得到反映[3].

2.3 我國(guó)造價(jià)管理信息化程度低

雖然，我國(guó)大部分建筑企業(yè)已使用造價(jià)軟件，但是我國(guó)在工程造價(jià)管理方面的信息化起步較晚，普及不到位.而且，現(xiàn)在基本通過二維圖紙進(jìn)行項(xiàng)目的造價(jià)預(yù)算，對(duì)造價(jià)師讀圖能力要求很高，容易引起工程量的漏算或者錯(cuò)算.

2.4 傳統(tǒng)造價(jià)管理的局限性

第一，隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了大批技術(shù)復(fù)雜的大型工程，傳統(tǒng)造價(jià)的模式已不能滿足這些建筑的施工要求.第二，目前我國(guó)建筑工程“三超”現(xiàn)象嚴(yán)重，工程質(zhì)量難以保證，工期一再拖延，造價(jià)難以控制[4].第三，工程項(xiàng)目造價(jià)數(shù)據(jù)難以高效共享，各階段管理人員難以協(xié)同作業(yè).

3 BIM在工程造價(jià)中的應(yīng)用

3.1 BIM簡(jiǎn)介

BIM（Building Information Modeling）的中文譯名為“建筑信息模型”，即推行建筑工程設(shè)計(jì)、施工以及管理工作工程信息模型化和參數(shù)化[5].美國(guó)國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)（NBIMS）組織將其定義為“建設(shè)項(xiàng)目物理和功能特性的數(shù)字化表達(dá)，實(shí)質(zhì)是一個(gè)共享的知識(shí)資源庫(kù)，為項(xiàng)目在全生命周期中的決策提供可靠信息和依據(jù).在項(xiàng)目不同階段，不同利益相關(guān)方通過在BIM中輸入、提取、更新和修改信息，支持和反應(yīng)其各自職責(zé)的協(xié)同工作”[6].

3.2 全過程造價(jià)管理

20世紀(jì)90年代初，我國(guó)提出了“全過程造價(jià)管理”理論，即要求工程造價(jià)的計(jì)算與控制必須從立項(xiàng)就開始，直到工程竣工為止[7].全過程造價(jià)管理要求建設(shè)單位在實(shí)施各個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，采取動(dòng)態(tài)控制措施，將工程項(xiàng)目總投資控制在合理范圍之內(nèi).

3.3 BIM在全過程工程造價(jià)中的應(yīng)用

如前所述，我國(guó)工程造價(jià)管理中存在諸多問題，而BIM具有可視化、模型化、參數(shù)化等特點(diǎn).利用BIM建模，將圖紙通過可視化形象地演示出來，可以避免由于各專業(yè)分開設(shè)計(jì)造成的碰撞.再有，利用BIM可以將施工過程中各階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，形成數(shù)據(jù)庫(kù)，為建筑運(yùn)營(yíng)過程中問題的解決提供了便利.下面主要從模塊化計(jì)價(jià)模式、三維碰撞檢驗(yàn)、信息積累和共享等方面來闡述BIM在工程項(xiàng)目造價(jià)管理中的作用.

3.3.1 基于BIM的模塊化計(jì)價(jià)模式研究

工程預(yù)算的準(zhǔn)確性往往決定著一個(gè)工程項(xiàng)目能否成功實(shí)施，而工程量計(jì)算以及造價(jià)信息的準(zhǔn)確性影響著工程造價(jià).模塊化計(jì)價(jià)原理是在分析整個(gè)工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，綜合以上影響工程造價(jià)的兩個(gè)主要因素，將建筑工程分解成若干模塊，再將這級(jí)模塊依次分解成獨(dú)立的下級(jí)模塊.在模塊全部分解完成后，各級(jí)模塊保持相對(duì)獨(dú)立的同時(shí)也全面覆蓋了整個(gè)工程項(xiàng)目[8].這種模塊化的建筑信息模型從整個(gè)建筑的生命周期出發(fā)，一方面可以實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)咨詢到初步設(shè)計(jì)再到施工圖設(shè)計(jì)等各階段的信息細(xì)化和實(shí)時(shí)更新；另一方面可以滿足數(shù)據(jù)信息的共享，有助于提高參與工程建設(shè)各單位的協(xié)調(diào)性與效率[9].

蘇州中心廣場(chǎng)項(xiàng)目由10幢建筑構(gòu)成，總投資約285億元.該工程地下面積20余萬平方米，地下單層建筑面積達(dá)7萬平方米，每層施工段達(dá)到24個(gè)之多，中億豐建設(shè)公司運(yùn)用魯班BIM技術(shù)建立模型，利用模塊化進(jìn)行施工分區(qū)，自動(dòng)分析每個(gè)模塊人材機(jī)的消耗，制定資源計(jì)劃，便于有效控制項(xiàng)目成本.

由此可以看出，通過BIM技術(shù)對(duì)建筑進(jìn)行模塊化管理，使建筑物形成一個(gè)有機(jī)的整體，對(duì)各模塊各施工階段的分析進(jìn)行精細(xì)化管理，從眾多方案中選擇最優(yōu)方案，進(jìn)而節(jié)約施工成本，提高造價(jià)水平.

3.3.2 基于BIM的三維碰撞檢驗(yàn)研究

三維碰撞的管線檢驗(yàn)，即施工技術(shù)人員在正式施工以前對(duì)管線進(jìn)行檢驗(yàn)并解決大量構(gòu)件碰撞的問題.目前，我國(guó)的設(shè)計(jì)院基本都是采取分專業(yè)設(shè)計(jì)的模式，且大部分設(shè)計(jì)都是二維平面設(shè)計(jì)，因此會(huì)產(chǎn)生設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致各專業(yè)管線之間、管線與建筑結(jié)構(gòu)的碰撞，給施工帶來麻煩，造成返工或者浪費(fèi)，導(dǎo)致工程造價(jià)的增加.如圖3，由于二維平面空間有限，容易忽視在實(shí)際操作中構(gòu)件與構(gòu)件之間的碰撞問題，而利用三維可視化視圖，可以很快發(fā)現(xiàn)構(gòu)件之間的碰撞問題.對(duì)于一些復(fù)雜的大型工程，利用BIM技術(shù)進(jìn)行三維碰撞檢測(cè)具有顯著的優(yōu)勢(shì).通過建立BIM模型，利用碰撞檢驗(yàn)系統(tǒng)整合各專業(yè)模型，自動(dòng)找出各模型間的碰撞點(diǎn)，直接在模型中修改，自動(dòng)生成修改后的圖形.

2011年，江蘇正方園集團(tuán)利用魯班BIM技術(shù)對(duì)無錫地鐵控制中心項(xiàng)目進(jìn)行碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)碰撞點(diǎn)440多處，經(jīng)過雙方協(xié)商確定需要修改的碰撞點(diǎn)共145處.如果這些碰撞點(diǎn)不提前消除，可能會(huì)造成15~20萬元的成本損失及10~20天的工期延誤[10].

因此，利用BIM的可視化功能進(jìn)行碰撞檢測(cè)，不但能消除在設(shè)計(jì)中存在的碰撞，還能降低返工和建材浪費(fèi)的可能性，從而優(yōu)化施工方案，避免工期延誤，降低工程造價(jià).

3.3.3 基于BIM的信息積累和共享研究

近年來，施工單位和造價(jià)單位在完成施工項(xiàng)目和預(yù)決算之后，與項(xiàng)目有關(guān)的數(shù)據(jù)信息基本都以紙質(zhì)文檔或Word、Excel、PDF等格式的電子文檔進(jìn)行保存[11].這樣2D形式的電子檔，在施工結(jié)束之后基本都存放在檔案館，利用價(jià)值也很小.而通過BIM建模，在全過程造價(jià)周期中，所有的數(shù)據(jù)采集、處理和改進(jìn)都在同一個(gè)建筑模型中進(jìn)行，保護(hù)了信息的完整性；同時(shí)，用BIM建筑信息模型代替紙質(zhì)的圖紙和數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，有利于資料的積累，方便以后的查看和反復(fù)利用.

利用BIM技術(shù)，在全壽命周期的各階段的技術(shù)人員可以隨時(shí)查看各時(shí)段的數(shù)據(jù)，通過信息化的終端和BIM數(shù)據(jù)后臺(tái)在計(jì)算機(jī)中完成數(shù)據(jù)的表達(dá)、交流和共享.如圖5，通過BIM將一個(gè)個(gè)獨(dú)立的崗位聯(lián)系到了一起，以前，通常進(jìn)行的是流水施工，設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、造價(jià)之間缺少信息的交流.

上海中心大廈的主體建筑結(jié)構(gòu)高度為580米，總高度632米，總建筑面積57萬平方米.在項(xiàng)目中采用魯班PDS系統(tǒng)管理和共享BIM數(shù)據(jù)，項(xiàng)目部成員可以隨時(shí)訪問.在施工過程中如遇到工程變更等突況，可以第一時(shí)間上傳到MC系統(tǒng)，實(shí)時(shí)更新，材料人員根據(jù)MC系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行材料采購(gòu)，減少浪費(fèi).

總而言之，BIM信息的積累和共享使得各方能夠準(zhǔn)確獲取實(shí)物量，從而制定采購(gòu)計(jì)劃，避免不必要的材料浪費(fèi)，及時(shí)確認(rèn)變更工程量及工程進(jìn)度款，并進(jìn)行費(fèi)用的審核，避免不必要的成本支出[12].

4 結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目全過程造價(jià)中的應(yīng)用，通過可視化建模，有助于減少視圖的誤差；通過碰撞檢驗(yàn)，有益于優(yōu)化施工方案、控制成本；通過動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，有利于各管理線的協(xié)同工作、信息共享.BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以有效的解決我國(guó)傳統(tǒng)管理模式下“三超”、信息脫節(jié)、信息化程度低等問題，為我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展提供幫助.

雖然，我國(guó)“十二五”計(jì)劃提出了全面運(yùn)用建筑信息模型進(jìn)行造價(jià)管理的理念，但目前BIM的應(yīng)用尚處于初級(jí)階段，在全過程造價(jià)管理方面的潛在應(yīng)用價(jià)值還沒有充分發(fā)揮出來.然而，BIM時(shí)代已經(jīng)來臨，BIM必將成為我國(guó)未來建筑業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，所以BIM軟件亟須不斷摸索嘗試，從而逐漸成長(zhǎng)為符合我國(guó)建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用軟件，解決傳統(tǒng)技術(shù)在造價(jià)管理中的局限性.

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篇（9）

1土木工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)

土木工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)具有行業(yè)的特殊性。

（1）空間體量巨大。土木工程的服務(wù)對(duì)象是建筑物、橋梁、隧道，一般體量巨大。現(xiàn)在世界最高的建筑物高度超過800m，橋梁的最大跨度達(dá)1991m，超高層建筑物的單根柱子、單根樁基的承載能力上萬噸。進(jìn)行這些結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的實(shí)體實(shí)驗(yàn)幾乎是不可能的，即使是縮尺實(shí)驗(yàn)，也存在實(shí)驗(yàn)構(gòu)件及加載設(shè)備體量大、實(shí)驗(yàn)環(huán)境惡劣、實(shí)驗(yàn)費(fèi)用高的問題，限制了學(xué)生的參與。

（2）施工周期長(zhǎng)。土木工程的建設(shè)周期一般比較長(zhǎng)，世界最高建筑物———迪拜塔的建設(shè)歷時(shí)6年，通常一幢普通的住宅樓施工工期也需要1年以上。由于時(shí)間的限制，學(xué)生的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)無法得到工程建設(shè)全過程的體驗(yàn)。

（3）工程參與方多。土木工程存在不同的建設(shè)參與方（建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方等），在學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中，往往只能體驗(yàn)其中某一方的工作，無法從不同參與方的視角去感受和經(jīng)歷工程。

（4）危險(xiǎn)性高。土木工程實(shí)驗(yàn)很多是破壞性試驗(yàn)，并且是脆性破壞，具有一定的突然性，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的安全問題十分突出。同時(shí)，由于施工現(xiàn)場(chǎng)工序復(fù)雜、人員眾多，而很多學(xué)生又缺乏施工經(jīng)驗(yàn)和對(duì)危險(xiǎn)源的判別能力，這使得很多施工單位在安排學(xué)生的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)存在顧慮。

（5）實(shí)驗(yàn)難度大。在土木工程的實(shí)驗(yàn)中，災(zāi)害環(huán)境（如臺(tái)風(fēng)、火災(zāi)、地震、滑坡和泥石流等）的模擬設(shè)備造價(jià)高（大型地震模擬振動(dòng)臺(tái)的造價(jià)上億元、大型風(fēng)洞的造價(jià)幾千萬元）。災(zāi)害環(huán)境實(shí)驗(yàn)難度大、危險(xiǎn)性大、費(fèi)用高。為解決土木工程傳統(tǒng)理論教學(xué)與學(xué)生工程化培養(yǎng)之間的矛盾，拓展實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)的深度和廣度，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的緊密結(jié)合，特別是進(jìn)行災(zāi)害環(huán)境對(duì)土木工程影響的分析、解決重大工程的防災(zāi)問題，盡可能減少實(shí)驗(yàn)成本和潛在危害，東南大學(xué)在課堂理論教學(xué)、原有實(shí)體實(shí)驗(yàn)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，利用專業(yè)的仿真軟件，采用多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)，構(gòu)建了具有高度真實(shí)感、直觀性和精確性的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，作為實(shí)體實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)的有益補(bǔ)充和創(chuàng)新［1－5］。

2實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)

早在2005年“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”與2006年“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”國(guó)家精品課程建設(shè)期間，東南大學(xué)就開始組建土木工程計(jì)算機(jī)輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，此后結(jié)合“土木工程施工”、“工程合同管理”、“結(jié)構(gòu)力學(xué)”及“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”幾門國(guó)家精品課程和其他相關(guān)課程的建設(shè)，又相繼成立了土木工程施工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、土木工程管理信息化等實(shí)驗(yàn)室。2013年通過資源整合，依托國(guó)家級(jí)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，成立了東南大學(xué)土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。中心面向土木工程、建筑學(xué)、交通工程及其他相關(guān)專業(yè)，形成了“三層次、四模塊、五結(jié)合”的教學(xué)體系。（1）三層次：按照人才培養(yǎng)需求與教學(xué)規(guī)律，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)訓(xùn)練、提高訓(xùn)練和創(chuàng)新訓(xùn)練；（2）四模塊：按專業(yè)知識(shí)體系與工程實(shí)踐規(guī)律，搭建土木工程設(shè)計(jì)、施工、管理、創(chuàng)新實(shí)踐4個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；（3）五結(jié)合：與理論課程相結(jié)合、與實(shí)體實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、與科研項(xiàng)目相結(jié)合、與實(shí)際工程相結(jié)合、與企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合。其中，四模塊的18門實(shí)驗(yàn)課程支撐8門專業(yè)主干課程與12門實(shí)體實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程，輻射其他16門專業(yè)課程，基本覆蓋了土木工程專業(yè)的主要專業(yè)課。

2．1土木工程結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)虛擬仿真模塊

模塊主要包括：（1）基本構(gòu)件虛擬仿真、樓蓋設(shè)計(jì)虛擬仿真及單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)虛擬仿真等基礎(chǔ)訓(xùn)練層次的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；（2）建筑結(jié)構(gòu)抗震虛擬仿真、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)虛擬仿真、大跨空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)虛擬仿真及橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)虛擬仿真等提高訓(xùn)練層次的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；（3）復(fù)雜結(jié)構(gòu)虛擬仿真、基于MTS混合實(shí)驗(yàn)、大跨橋梁抗風(fēng)虛擬仿真、結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火虛擬仿真等創(chuàng)新訓(xùn)練層次的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，是“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”、“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”與“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”這3門國(guó)家級(jí)精品資源共享課的重要建設(shè)內(nèi)容。結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目充分體現(xiàn)了CDIO（conceive－design－implement－operate）的工程教育理念［6－7］，是從工程的構(gòu)思到概念設(shè)計(jì)，再進(jìn)行仿真分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果對(duì)概念設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，最后按優(yōu)化后結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)的全過程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)。以特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“基于MTS系統(tǒng)混合模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”為例，傳統(tǒng)的建筑物抗震防災(zāi)實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的，由于整體實(shí)驗(yàn)成本較高且實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排緊張。為了提高實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)際效果和設(shè)備的有效利用，將結(jié)構(gòu)的大部分替換為數(shù)值子結(jié)構(gòu)并采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真，而只有小部分結(jié)構(gòu)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行足尺實(shí)驗(yàn)（見圖1）。仿真實(shí)驗(yàn)具有參數(shù)可調(diào)、實(shí)驗(yàn)方案可擴(kuò)展、不存在硬件損耗的特點(diǎn)，能夠加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解；實(shí)體實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)可靠、直觀性強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠提高學(xué)生的動(dòng)手能力和觀察能力。采用計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的手段，可以有效提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力。同時(shí)，實(shí)時(shí)混合實(shí)驗(yàn)作為目前最先進(jìn)的抗震防災(zāi)實(shí)驗(yàn)手段之一，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)術(shù)水平。

2．2土木工程施工虛擬仿真模塊

該模塊主要包含基本施工技術(shù)虛擬仿真、復(fù)雜工程施工技術(shù)虛擬仿真及關(guān)鍵施工技術(shù)仿真分析3部分。基本施工技術(shù)虛擬仿真主要包括土方、樁基礎(chǔ)、模板、鋼筋工程等施工過程的虛擬仿真，是模塊的基礎(chǔ)訓(xùn)練部分；復(fù)雜工程施工技術(shù)虛擬仿真主要是針對(duì)超高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨空間結(jié)構(gòu)、大跨橋梁結(jié)構(gòu)等典型工程施工全過程的虛擬仿真，向?qū)W生介紹最新的施工技術(shù)和復(fù)雜工程的施工組織，它是模塊的提高訓(xùn)練部分；關(guān)鍵施工技術(shù)仿真分析部分主要針對(duì)全新的施工技術(shù)，通過對(duì)施工過程中關(guān)鍵部分的仿真分析，確保施工的順利和安全，它是模塊的創(chuàng)新訓(xùn)練部分。以典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“大跨橋梁結(jié)構(gòu)施工虛擬仿真”為例，該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以銅陵長(zhǎng)江大橋工程為案例，與中鐵大橋局集團(tuán)和柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司合作完成。對(duì)該工程的施工全過程進(jìn)行了虛擬仿真，包含樁基礎(chǔ)施工、沉井施工、主塔施工、鋼桁梁吊裝施工、斜拉索施工等子系統(tǒng)（見圖2）。通過該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解大跨斜拉橋施工的主要步驟、施工工藝、技術(shù)措施等。

2．3土木工程管理虛擬仿真模塊

該模塊包含工程項(xiàng)目管理、工程造價(jià)管理、工程合同管理和工程管理BIM綜合4個(gè)部分。傳統(tǒng)的信息技術(shù)類課程教學(xué)模式比較注重信息系統(tǒng)管理知識(shí)的介紹和基礎(chǔ)軟件操作，但是存在信息技術(shù)類知識(shí)體系在不同部分之間的割裂問題，使學(xué)生難以形成結(jié)構(gòu)化、模塊化的專業(yè)信息技術(shù)能力和素質(zhì)。土木工程管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)傳統(tǒng)課程設(shè)置模式進(jìn)行了改革，根據(jù)多學(xué)科對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用需求，注重學(xué)生專業(yè)核心能力的培養(yǎng)，形成信息技術(shù)類實(shí)驗(yàn)課程平臺(tái)。以典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“工程管理BIM綜合虛擬仿真”為例，該項(xiàng)目根據(jù)給定的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)（包括建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等）方案、相應(yīng)的城市規(guī)劃條件以及有關(guān)的地理環(huán)境數(shù)據(jù)，從施工單位、設(shè)計(jì)單位或咨詢單位的角度進(jìn)行項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)方案的多維可視化仿真（見圖3），并利用BIM模型進(jìn)行輔助施工管理，包括項(xiàng)目的日照分析、建筑能耗分析、綠色建筑評(píng)價(jià)、建筑體量計(jì)算等。

2．4土木工程創(chuàng)新實(shí)踐虛擬仿真模塊

本模塊主要分為基于創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃的虛擬仿真和基于學(xué)生參加科技競(jìng)賽的虛擬仿真兩部分，以滿足學(xué)生課外研學(xué)課程的需要，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)上充分體現(xiàn)CDIO的工程教育理念。學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目的要求，利用已學(xué)的專業(yè)知識(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，然后運(yùn)用仿真分析軟件進(jìn)行模型計(jì)算分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果對(duì)模型設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，完成實(shí)體模型的制作，將制作好的模型進(jìn)行加載或讓其完成特定功能。通過本模塊實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的訓(xùn)練，可以加深學(xué)生對(duì)各類結(jié)構(gòu)體系、設(shè)計(jì)分析的理解和認(rèn)識(shí)，使學(xué)生在知識(shí)運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等方面得到全面提升［8－9］。以典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“創(chuàng)新結(jié)構(gòu)體系虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”為例（見圖4），要求學(xué)生設(shè)計(jì)并制作創(chuàng)新結(jié)構(gòu)模型，以反映學(xué)生的力學(xué)概念、結(jié)構(gòu)概念和創(chuàng)新思維。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目鼓勵(lì)節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新思路，旨在通過指導(dǎo)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)、基本構(gòu)件受力狀態(tài)、空間結(jié)構(gòu)體系及特點(diǎn)、典型工程案例分析等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生勤于觀察與思考，并動(dòng)手制作結(jié)構(gòu)模型的能力，使學(xué)生能夠從結(jié)構(gòu)整體上把握建筑物的結(jié)構(gòu)體系及受力特點(diǎn)，并通過學(xué)習(xí)報(bào)告、制作模型及加載體驗(yàn)的方式提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

3教學(xué)特色

3．1依托優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心長(zhǎng)期堅(jiān)持實(shí)體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)和虛擬仿真項(xiàng)目建設(shè)相結(jié)合，通過國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的規(guī)劃，完善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，并將學(xué)生實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的學(xué)時(shí)數(shù)比例由總學(xué)時(shí)的19％增加到25％。中心依托國(guó)家級(jí)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，與理論教學(xué)緊密結(jié)合，進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)，有力地支撐了6門國(guó)家精品課程、5門國(guó)家級(jí)精品資源共享課程和1門國(guó)家級(jí)視頻公開課的建設(shè)，提升了課程建設(shè)和專業(yè)建設(shè)的水平。2013年，土木工程專業(yè)以優(yōu)秀成績(jī)第4次通過住建部高等教育土木工程專業(yè)評(píng)估委員會(huì)的評(píng)估，在2012年的全國(guó)學(xué)科評(píng)估中，東南大學(xué)土木工程學(xué)科名列全國(guó)第三。

3．2來源于科研項(xiàng)目，面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)

中心依托“國(guó)家預(yù)應(yīng)力工程技術(shù)中心”、“混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”等國(guó)家和部省級(jí)科研基地，不斷地將最新科研成果轉(zhuǎn)化為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過把科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，把科研方法融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，向?qū)W生傳授科研理念、科研文化、科研價(jià)值，使學(xué)生了解科技最新發(fā)展和學(xué)術(shù)前沿動(dòng)態(tài)，激發(fā)科研興趣，啟發(fā)科研思維，培養(yǎng)科研道德，提升學(xué)生科學(xué)研究和科技創(chuàng)新能力。

3．3來源于工程實(shí)踐，面向工程實(shí)踐能力培養(yǎng)

中心的大量虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來自于真實(shí)的工程實(shí)例，是以實(shí)際工程為背景，解決工程實(shí)際問題為目標(biāo)的“實(shí)戰(zhàn)型”項(xiàng)目。通過真實(shí)項(xiàng)目的演練，指導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和實(shí)踐能力，為社會(huì)輸送合格的“來之能戰(zhàn)”的畢業(yè)生。已將典型重大工程轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)例有：（1）山東博物館屋蓋薄壁箱型結(jié)構(gòu)虛擬仿真；（2）廣州南站大跨空間結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力虛擬仿真；（3）廣州白云機(jī)場(chǎng)復(fù)雜鑄鋼節(jié)點(diǎn)虛擬仿真；（4）潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋大跨橋梁抗風(fēng)虛擬仿真；（5）深圳大運(yùn)會(huì)體育館鋼結(jié)構(gòu)安裝施工虛擬仿真；（6）滬通長(zhǎng)江大橋橋梁沉井施工全過程虛擬仿真。

3．4面向防災(zāi)減災(zāi)，開展災(zāi)害虛擬仿真

現(xiàn)代土木工程的最大威脅來自于各種自然災(zāi)害和人為災(zāi)害———地震、臺(tái)風(fēng)、海嘯、火災(zāi)、爆炸、泥石流等。各種災(zāi)害因其巨大的時(shí)空尺度而難以再現(xiàn)，因其復(fù)雜的生成原因而無法重復(fù)，所以要借助現(xiàn)代虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行演示。中心依托云計(jì)算中心每秒37萬億次峰值浮點(diǎn)計(jì)算能力，運(yùn)用大型虛擬仿真分析軟件，開展地震、臺(tái)風(fēng)、火災(zāi)及爆炸等災(zāi)害的模擬，提升學(xué)生防災(zāi)意識(shí)和減災(zāi)水平。

4結(jié)束語(yǔ)

通過多年的建設(shè)，東南大學(xué)土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心已經(jīng)成為由國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)及國(guó)家級(jí)教學(xué)名師負(fù)責(zé)規(guī)劃和建設(shè)，面向土木工程、工程管理2個(gè)國(guó)家級(jí)高等教育特色專業(yè)和其他相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)基地，為“結(jié)構(gòu)力學(xué)”、“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”、“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”、“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”、“土木工程施工”、“工程合同管理”等6門國(guó)家級(jí)精品課程和其他相關(guān)課程開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，面向7個(gè)專業(yè)的學(xué)生開展創(chuàng)新訓(xùn)練。2014年，該中心獲批為國(guó)家級(jí)土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。

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篇（10）

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-2117（2014）04-0026-02

1 引言

利用先進(jìn)的信息技術(shù)優(yōu)化環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的課堂教學(xué)，運(yùn)用模塊化理論將整個(gè)模型逐級(jí)模塊化、深化、細(xì)化，重視整體環(huán)境觀的教育，樹立整體的建筑觀、景觀設(shè)計(jì)觀和室內(nèi)設(shè)計(jì)觀，運(yùn)用生態(tài)審美意識(shí)去培養(yǎng)“開拓型、會(huì)通型、應(yīng)用型”的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)創(chuàng)新人才是適合于21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代設(shè)計(jì)教育模式。實(shí)行分段式教學(xué)機(jī)制具有科學(xué)依據(jù)：針對(duì)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的特點(diǎn)，接軌學(xué)院、資源共享實(shí)現(xiàn)共同教育；強(qiáng)化學(xué)生的基礎(chǔ)能力、專業(yè)技能，有助于使學(xué)生獲得較為全面的訓(xùn)練，提高學(xué)生的整體控制能力；強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科、多技能的素質(zhì)教育，借助信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步讓學(xué)生培養(yǎng)扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)、活躍的思維、開闊的學(xué)術(shù)視野，從而培養(yǎng)處具有較高藝術(shù)修養(yǎng)、較強(qiáng)設(shè)計(jì)能力的復(fù)合型人才。

2 現(xiàn)代信息環(huán)境下環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)摸塊化教學(xué)模型結(jié)構(gòu)

本科教學(xué)對(duì)教學(xué)模型的探索是一個(gè)永恒的話題。根據(jù)自己多年環(huán)境藝術(shù)專業(yè)的求學(xué)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、在大學(xué)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以及從科研項(xiàng)目開題以來對(duì)國(guó)內(nèi)這個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)人員多年的采訪和收集資料過程中獲取的資料、直接和間接經(jīng)驗(yàn)，試圖以系統(tǒng)工程學(xué)、模塊化理論、整體論、還原論為方法論和信息技術(shù)化手段一一建立一個(gè)現(xiàn)代信息環(huán)境下的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)模塊化教學(xué)新模型。作為嘗試解決這個(gè)問題的辦法，其基本思路是：先將整個(gè)教學(xué)系統(tǒng)按照模塊化理論分離出7個(gè)大模塊，再按照這7個(gè)大模塊的學(xué)習(xí)內(nèi)容和要求來設(shè)計(jì)更多的相關(guān)子模塊來構(gòu)成整個(gè)教學(xué)的信息系統(tǒng)，這些子模塊可根據(jù)當(dāng)前信息時(shí)代對(duì)學(xué)生專業(yè)能力的需要增加或減少、更新內(nèi)容、升級(jí)換代。再按照子模塊中更小的模塊的邏輯性歸納成新的層次，根據(jù)學(xué)校的信息技術(shù)設(shè)備的實(shí)際情況最終形成每學(xué)年的課程表。

關(guān)于教學(xué)模塊的分離、更新、增加、減少、歸納以及為模塊創(chuàng)造一個(gè)“外殼”：為了便于宏觀上的教學(xué)管理，把整個(gè)教學(xué)系統(tǒng)分離成幾個(gè)大的教學(xué)模塊，即教學(xué)模塊的分離，例如，本文將整個(gè)教學(xué)系統(tǒng)分為“室內(nèi)、建筑、景觀、規(guī)劃、史論、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、實(shí)習(xí)”7個(gè)大模塊，通過將模塊不斷地分離、更新、增加、減少、歸納，以及為模塊創(chuàng)造一個(gè)“外殼”，使模塊本身的內(nèi)涵以及模塊內(nèi)部子模塊之間以及模塊與模塊之間的相互關(guān)系發(fā)生變化，最后導(dǎo)致教學(xué)模型不斷發(fā)生變化。同時(shí)，教學(xué)控制體系內(nèi)容也要隨著設(shè)備和技術(shù)的調(diào)整做出相應(yīng)調(diào)整。所以我們說，伴隨著教學(xué)模塊的分離、更新、增加、減少、歸納，以及為模塊創(chuàng)造一個(gè)新的“外殼”，專業(yè)教學(xué)模型呈現(xiàn)為動(dòng)態(tài)的、開放的教學(xué)模型體系。專業(yè)教學(xué)模型與教學(xué)控制體系都是動(dòng)態(tài)的、開放的模型和控制體系。穩(wěn)定是暫時(shí)的、相對(duì)的，變化是永恒的、絕對(duì)的。

3 環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)新模型的四個(gè)核心內(nèi)容

3.1 五年制教學(xué)模型

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)以五年制的教學(xué)模型為宜。環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)范圍較廣，實(shí)踐性強(qiáng)，涉及學(xué)科門類較多，運(yùn)用到的信息和科技技術(shù)也相對(duì)多，如：設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、建筑基礎(chǔ)、建筑設(shè)計(jì)、專業(yè)基礎(chǔ)、室內(nèi)設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)歷史及理論、電腦軟件學(xué)習(xí)及使用、畢業(yè)設(shè)計(jì)及論文等。尤其是專業(yè)實(shí)踐一項(xiàng)耗費(fèi)時(shí)間較多，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，現(xiàn)在幾乎所有學(xué)校的學(xué)生參與實(shí)踐的時(shí)間都不夠、以至于所學(xué)專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐連接不上。

3.2 四段式教學(xué)模型

設(shè)置四段式教學(xué)模型，是參考了國(guó)內(nèi)外的專業(yè)教學(xué)模型以及目前國(guó)內(nèi)的專業(yè)教學(xué)與實(shí)踐的實(shí)際情況而定的。

3.2.1 有針對(duì)性設(shè)計(jì)的、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的基礎(chǔ)教學(xué)模塊（1學(xué)年）

現(xiàn)在許多學(xué)校的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)部教學(xué)，是將所有設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生放在一起學(xué)，不分專業(yè)，強(qiáng)調(diào)共性，忽略個(gè)性，但是在有些院校比如清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部的教學(xué)，在經(jīng)歷了20多年的歷史后，逐漸變成了現(xiàn)在的狀態(tài)。即：利用信息技術(shù)輔助教學(xué)，在提高效率的同時(shí)保持共性并展開個(gè)性教學(xué)，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)的專業(yè)適應(yīng)性、方向性，并非每個(gè)專業(yè)的基礎(chǔ)教學(xué)都一樣，而是有相同部分有不同部分，而不同部分的課程及內(nèi)容正是針對(duì)各自不同的專業(yè)特點(diǎn)而設(shè)。

3.2.2 網(wǎng)絡(luò)資源拓展條件下的建筑設(shè)計(jì)課程模塊（2學(xué)年，含建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐）

建筑設(shè)計(jì)是環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)之一，據(jù)本人訪談專業(yè)人士統(tǒng)計(jì)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論是裝飾設(shè)計(jì)公司的業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)還是環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)畢業(yè)的從業(yè)人員，在談到建筑和室內(nèi)設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)的關(guān)系時(shí)，無不強(qiáng)調(diào)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的畢業(yè)生在建筑知識(shí)方面的匱乏導(dǎo)致在工作中的被動(dòng)。在這里需要強(qiáng)調(diào)的是，環(huán)藝系開設(shè)的工科內(nèi)容和開在建筑系的工科內(nèi)容是不完全一樣的，在這里的內(nèi)容重點(diǎn)更多的是強(qiáng)調(diào)該科內(nèi)容和室內(nèi)設(shè)計(jì)的關(guān)系，這是一個(gè)室內(nèi)設(shè)計(jì)師所必備的知識(shí)技能，這一課程模塊的教學(xué)設(shè)計(jì)需要借助大量的網(wǎng)絡(luò)信息資源。

3.2.3 計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件使用下的模糊景觀設(shè)計(jì)與室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)模塊（1學(xué)年，含工程實(shí)踐）

這一階段主要學(xué)習(xí)室內(nèi)設(shè)計(jì)及景觀設(shè)計(jì)的基本理論、基本知識(shí)和相關(guān)的設(shè)計(jì)技能，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)室內(nèi)設(shè)計(jì)及景觀設(shè)計(jì)理論鍛煉設(shè)計(jì)思維能力，通過專業(yè)造型基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)原理與方法、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和其他相關(guān)的信息技術(shù)、工作室及工程實(shí)踐能力的基本訓(xùn)練，具備了解室內(nèi)設(shè)計(jì)及景觀設(shè)計(jì)的歷史及現(xiàn)狀，了解專業(yè)最新成就的發(fā)展趨勢(shì)。

3.2.4 信息技術(shù)下景觀設(shè)計(jì)或室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)模塊，并以所選方向作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（1學(xué)年，含實(shí)習(xí)）

最后一年的分專業(yè)教學(xué)，是讓學(xué)生在前面一年設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、兩年建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和一年“景觀、室內(nèi)模糊教學(xué)”的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己的喜愛，學(xué)有所專，學(xué)有所長(zhǎng)，同時(shí)也在畢業(yè)之際做出一個(gè)有深度的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)只能以建筑設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)開出兩個(gè)專業(yè)方向，景觀設(shè)計(jì)和室內(nèi)設(shè)計(jì)，而建筑設(shè)計(jì)由專門的建筑系來完成正規(guī)的專業(yè)教學(xué)。無論是美院建筑系還是工科建筑系，一般還要5年，環(huán)藝系在有限的時(shí)間里既不要去重復(fù)別人的路子，更不要忘記了自己的任務(wù)。

四段式5年制教學(xué)模式，一年級(jí)培養(yǎng)學(xué)生從“自然人”到掌握一定專業(yè)知識(shí)的“專業(yè)人”；二三年級(jí)開始打好專業(yè)基礎(chǔ)——建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程；從四年級(jí)到五年級(jí)，則重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生從專業(yè)人到具有一定職業(yè)能力的設(shè)計(jì)者，以開拓型、會(huì)通型、應(yīng)用型的創(chuàng)新人才為育人建設(shè)重點(diǎn)；從五年級(jí)到畢業(yè)則選擇一門作為突破，再提高，并對(duì)本科階段的學(xué)習(xí)作一總結(jié)。

3.3 增加有關(guān)工學(xué)課程

這一塊內(nèi)容具體落實(shí)在四段式教學(xué)的第二段里面，“兩年制的建筑設(shè)計(jì)課程模塊”。主要包括建筑物理、建筑結(jié)構(gòu)、建筑材料等課程，增加有關(guān)工學(xué)課程的出發(fā)點(diǎn)是基于工程設(shè)計(jì)及施工實(shí)踐的需要。工學(xué)課程的缺失是目前國(guó)內(nèi)藝術(shù)院校環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的軟肋。基于文科類藝術(shù)院校的學(xué)生的理工基礎(chǔ)，可以將有關(guān)工學(xué)課程的內(nèi)容在難度上區(qū)別于工科類建筑學(xué)院，但是一定要有。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)是一門藝術(shù)和技術(shù)結(jié)合的專業(yè)，這在業(yè)內(nèi)和實(shí)踐中已成共識(shí)，在這里所說的技術(shù)，除了當(dāng)前信息化環(huán)境下的信息技術(shù)，還有就是相關(guān)的工學(xué)內(nèi)容。

3.4 文理兼收模式

文理科兼收的優(yōu)勢(shì)就在于使該專業(yè)學(xué)生進(jìn)入社會(huì)后，在該專業(yè)的高端和中段都有相當(dāng)數(shù)量的學(xué)生保持優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在的專業(yè)設(shè)置狀態(tài)是：幾乎所有美術(shù)學(xué)院的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)均為文科類生源；國(guó)內(nèi)的一些工學(xué)院及林學(xué)院的一些相關(guān)專業(yè)是理工科生源。這樣的狀態(tài)使學(xué)生在個(gè)人優(yōu)勢(shì)上不斷擴(kuò)展，但是在專業(yè)“短板”方面卻沒有得到長(zhǎng)足的長(zhǎng)進(jìn)和補(bǔ)充。文理兼收的模式不僅可以使文、工科學(xué)生在專業(yè)技能、教師信息化教學(xué)手段上互通有無、取長(zhǎng)補(bǔ)短、共同進(jìn)步，甚至在思維方式、學(xué)習(xí)方式和工作態(tài)度等諸方面都有互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)的模塊化模型，還有很多不足之處，我們從中可以看出這一專業(yè)存在的問題和解決方法，尤其是隨著現(xiàn)代信息化技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)逐漸運(yùn)用到環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)和教學(xué)中，教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該從信息技術(shù)這一個(gè)輔助手段多加考慮。希望我的探索能夠?yàn)榄h(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)提供幫助，不足之處還請(qǐng)指正。

（濟(jì)寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 濟(jì)寧 272100）

參考文獻(xiàn)：

[1]徐曉星.高職院校教師設(shè)計(jì)工作室建設(shè)的探索[J].科技信息，2012，（12）.

篇（11）

中圖分類號(hào)：TM645 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）30-0302-01

近十年來，我單位已完成煤礦瓦斯電站可研、初設(shè)、施工圖共有幾十余項(xiàng)，盡管裝機(jī)規(guī)模不同，單機(jī)容量不同，但在瓦斯電站主廠房布置上，都存在許多共同之處。根據(jù)以往瓦斯電站的規(guī)模、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)的反饋意見，為了更方便于今后的設(shè)計(jì)工作，我單位對(duì)瓦斯電站發(fā)電機(jī)房進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)探索，主要針對(duì)單臺(tái)700KW及以下機(jī)組，以期提高瓦斯電站設(shè)計(jì)技術(shù)水平，縮短設(shè)計(jì)周期，減少設(shè)計(jì)成本，提高工作效率。

一、發(fā)電機(jī)房工藝布置要求

（一）、發(fā)電機(jī)組的布置形式

根據(jù)煤礦提供的瓦斯發(fā)電工程可利用瓦斯量、建設(shè)條件、開發(fā)利用年限及發(fā)電設(shè)備的年運(yùn)行小時(shí)數(shù)，瓦斯電站所要安裝機(jī)組的單機(jī)容量，從而確定瓦斯電站的建設(shè)規(guī)模即總裝機(jī)容量。

瓦斯發(fā)電機(jī)組可采用集裝箱式安裝方式或廠房安裝方式，該模塊設(shè)計(jì)只針對(duì)瓦斯發(fā)電機(jī)組廠房安裝方式。

1、當(dāng)機(jī)組容量在3～12臺(tái)機(jī)組（即3≤n≤12）時(shí)，根據(jù)業(yè)主所提供的場(chǎng)地，盡量選擇單列布置。

2、當(dāng)機(jī)組容量在15～30臺(tái)機(jī)組（即15≤n≤30）時(shí)，根據(jù)業(yè)主所提供場(chǎng)地，考慮到操作人員的便利性及經(jīng)濟(jì)造價(jià)，盡量安排雙列布置。

發(fā)電機(jī)組無論是單列布置還是雙列布置，為了降低廠房噪音及減輕發(fā)電機(jī)組的震動(dòng)，每臺(tái)機(jī)組需安裝消音器，即機(jī)組與消音器宜一對(duì)一設(shè)置。消音器一般安裝在廠房外約2500mm的位置。

煤礦瓦斯發(fā)電工程內(nèi)及周邊有熱用戶時(shí)，根據(jù)業(yè)主的需求宜安裝余熱鍋爐，利用瓦斯發(fā)電機(jī)組的余熱供熱，可以部分替代或完全替代礦井鍋爐房的負(fù)荷，利于節(jié)能減排，本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)全部按有余熱鍋爐模式。余熱鍋爐一般安裝在廠房外，與消音器在同一側(cè)，距消音器約3500mm的位置。位置的確定還要看現(xiàn)場(chǎng)情況及業(yè)主的要求。

（二）、工藝對(duì)土建的要求

1、根據(jù)以往瓦斯電站的規(guī)模、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)反饋意見，發(fā)電機(jī)組中心間距不小于4.5m。

對(duì)于700kw以下瓦斯發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組的基礎(chǔ)跨度是6m，當(dāng)機(jī)組單排布置時(shí)，為了便于發(fā)電機(jī)組的拆裝及運(yùn)輸，在發(fā)電機(jī)一側(cè)宜留有不小于2500mm的檢修空間，另一側(cè)留有不小于1500mm的人行通道；當(dāng)機(jī)組雙排布置時(shí)，機(jī)組的兩側(cè)作為人行通道，其距離不小于1500mm，機(jī)組之間為檢修通道，其距離不小于3000mm。

2、瓦斯發(fā)電機(jī)組上方，宜設(shè)置供機(jī)組日常檢修用的起吊裝置。

3、廠房結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)業(yè)主要求優(yōu)化設(shè)計(jì)，以滿足業(yè)主對(duì)廠房?jī)?nèi)的溫度、采光及通風(fēng)要求。

二、發(fā)電機(jī)房建筑結(jié)構(gòu)模式確定

發(fā)電機(jī)房布置首先要根據(jù)工藝布置要求設(shè)定柱距，確定橫向長(zhǎng)度，再根據(jù)發(fā)電機(jī)單機(jī)長(zhǎng)度、余熱鍋爐等設(shè)備的擺放位置，預(yù)留人行通道和設(shè)備檢修通道，確定廠房跨度。具體內(nèi)容如下：

1、發(fā)電機(jī)單列布置時(shí)，廠房跨度一般為≤12米，根據(jù)工藝起吊要求，廠房高度一般設(shè)定在6米至8米即可滿足要求。在跨度一側(cè)設(shè)置人行通道，一側(cè)設(shè)置檢修通道，按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）要求，在檢修通道兩側(cè)布置外開大門。跨度兩側(cè)根據(jù)廠房高度設(shè)置單層或雙層窗，以滿足通風(fēng)和采光要求。

2、發(fā)電機(jī)雙列布置時(shí)，廠房跨度一般為18米或21米，根據(jù)工藝起吊要求，廠房高度一般大于10米，在跨度兩側(cè)預(yù)留人行通道，中間設(shè)置檢修通道，按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）要求，在檢修通道兩側(cè)布置外開大門。跨度兩側(cè)根據(jù)廠房高度設(shè)置雙層窗，

以滿足通風(fēng)和采光要求。

發(fā)電機(jī)房跨度不同，相對(duì)應(yīng)的機(jī)房建筑及結(jié)構(gòu)布置也不同，設(shè)計(jì)方案如下：

（一）、跨度小于等于12米的發(fā)電機(jī)房建筑模式

1、發(fā)電機(jī)房建筑布置：

機(jī)房按發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)（3≤n≤12）采用單列式布置，中間柱距為5.0m，邊柱距6.0m。以12臺(tái)為例，最長(zhǎng)柱距不小于62.0m，廠房?jī)?nèi)設(shè)1至2臺(tái)電動(dòng)葫蘆起吊梁。

機(jī)房要求自然采光和通風(fēng)，廠房?jī)蓚?cè)均設(shè)一層采光通風(fēng)窗，并滿足防火、防爆、隔音要求。

機(jī)房?jī)?nèi)按工藝要求設(shè)置檢修和安全通道。±0.000m層作排水坡度，

并設(shè)下水管道，便于沖洗排水，并在適當(dāng)部位設(shè)沖洗水池。

2、結(jié)構(gòu)布置型式：

（1） 跨度小于12m發(fā)電機(jī)房盡可能采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式， 雖然施工周期較長(zhǎng)但施工方便且造價(jià)較低，一般為設(shè)計(jì)首選。

（2） 跨度等于12m發(fā)電機(jī)房盡應(yīng)可能采用門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)形式，因?yàn)榭芍苯硬少?gòu)標(biāo)準(zhǔn)件，不僅大大減少施工人員數(shù)量，降低成本，還可提高勞動(dòng)生產(chǎn)力縮短施工周期，盡早產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，。

（3） 基礎(chǔ)形式根據(jù)具體地質(zhì)報(bào)告選型設(shè)計(jì)。可采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、杯口基礎(chǔ)、樁基等型式。

（二）、跨度等于18米、21米的發(fā)電機(jī)房建筑模式

1、發(fā)電機(jī)房建筑布置：

機(jī)房按發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)（15≤n≤30）采用雙列式布置，中間柱距為5.0m，邊柱距6.0m。以30臺(tái)為例，最長(zhǎng)柱距不小于77.0m，廠房?jī)?nèi)設(shè)1臺(tái)單梁起重機(jī)。

機(jī)房要求自然采光和通風(fēng)，廠房?jī)蓚?cè)均設(shè)雙層窗，并滿足防火、防爆、隔音要求。

機(jī)房?jī)?nèi)按工藝要求設(shè)置檢修和安全通道。±0.000m層作排水坡度，并設(shè)下水管道，便于沖洗排水，并在適當(dāng)部位設(shè)沖洗水池。

2、結(jié)構(gòu)布置型式：

（1） 跨度等于18m、21m發(fā)電機(jī)房盡應(yīng)可能采用門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)形式，因?yàn)榭芍苯硬少?gòu)標(biāo)準(zhǔn)件，不僅大大減少施工人員數(shù)量，

降低成本，還可提高勞動(dòng)生產(chǎn)力縮短施工周期，盡早產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

（2） 基礎(chǔ)形式根據(jù)具體地質(zhì)報(bào)告選型設(shè)計(jì)。可采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、杯口基礎(chǔ)、樁基等型式。

針對(duì)本文所討論的模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)際工作中也具有相應(yīng)的模塊化設(shè)計(jì)圖紙，因篇幅所限，對(duì)圖紙部分進(jìn)行了省略，僅以文字部分與設(shè)計(jì)同行和相關(guān)專業(yè)人士探討。