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控制科学与工程集锦9篇

时间:2023-03-14 14:50:00

控制科学与工程

控制科学与工程范文1

摘要:工程造价的控制与管理,其主要表现形式是建设工程造价全过程控制,是提高项目投资效益的关键所在,它贯穿于项目决策和设计阶段、 招投标与施工阶段、 竣工结算与后评阶段等项目建设全过程。本文探讨了工程造价的科学管理与控制

关键词:工程造价;管理;控制

Abstract: the engineering cost control and management, the main form of expression is construction engineering cost control process, is to improve the project is the key to the benefit of investment, it throughout project decision-making and design phase, bidding and construction stage, and the stage after the completion settlement construction projects, such as the entire process. This paper discusses the construction cost management and control of science

Keywords: engineering construction; Management; control

中图分类号:TU723.3文献标识码:A 文章编号:

工程造价是工程建设的核心内容, 也是建设市场运行的核心内容, 若缺乏全面、 系统的管理控制,必将导致建设资金有形和无形的大量浪费。目前人们对建设工程造价的控制和管理, 一般只注重施工图预算、 竣工结算, 不涉及工程定价和前期的造价控制,主要还是以设计、 施工、 监理等工程技术人员为主, 造价人员大多只是被动地从事简单工程计算量和工程计价工作。这直接导致许多工程在实施过程中出现概算超估算、 预算超概算、 结算超预算的现象, 有的还非常严重。所以必须对工程造价进行科学的管理与控制。

一、 工程造价管理内容

1、工程造价管理是包括投资管理体制、 项目融资、 工程经济、 工程财务、 建设项目管理、 经济法律法规、 工程合同管理在内的对项目工程全方位、多角度的全过程管理。其中既有对工程造价的计价依据、计价行为的管理,也有对工程造价编制与确定、 咨询单位资质、 从业人员资格的管理监督, 但是其核心内容是对工程造价的合理确定与有效控制。其目标就是按照经济规律的要求,利用科学的管理方法和先进的管理手段,合理的确定造价和有效的控制造价,以提高投资效益和企业的经营效益。

2、工程造价的确定是在工程项目建设的各个阶段, 采用科学的计算方法和切合实际的计价依据,合理确定投资估算、设计概算、 施工图预算、 承包合同造价、 竣工结算等几个阶段的工程价款。如果合理的确定了各阶段的造价,也就为各阶段设置了一个科学、合理的控制目标,从而激发建设者们充分发挥主观能动性,在保证完成功能要求的前提下尽可能的降低成本。

3、控制是为确保目标的实现而服务的。一个系统若没有目标,就不需要也无法进行控制。工程项目建设过程是一个周期长、数量大的生产消费过程,建设者在一定时间内拥有的经验知识有限,不但常常受科学条件和技术条件的限制,还受客观过程的发展及表现程度的限制。具体来讲,投资估算应是设计方案选择和进行初步设计的建设工程造价控制目标,设计概算应是进行技术和施工图设计的工程造价控制目标施工图预算或建安工程承包合同价, 是施工阶段控制建安工程造价的目标。

二、工程造价的科学管理

1、合同的管理

施工合同作为企业组织施工生产的依据,施工合同的管理还存在一些薄弱环节。有效控制施工造价,增加企业利润的前提就是要加强施工合同的管理。 首先施工单位的管理人员必须要有合同意识,认真学习国家的相关法律,掌握有关合同的业务知识,从意识上重视合同管理,履行合同的规定;企业内部必须加强合同管理,制定具体的管理办法,对权利和义务进行明确的规定,保护企业的利益,完成施工任务;施工管理人员应认真学习合同内容,牢记合同规定,履行合同的义务,享受合同赋予的权利。

2、工程实施阶段的管理

签订合同后,工程的造价控制目标就会变得明确,进行工程管理对于实现目标就有十分重要的意义。 工程实施阶段的管理,首先要推行项目经济责任制。 建立健全对项目经理的约束机制,实行岗位责任制,将工程中的成本控制与经理的个人利益结合起来,使他们的责任心和积极性充分调动起来,这样既可以保证工程质量,又可以控制好工程成本。 提高项目经理自身素质,坚决不录用管理水平较差、 财务控制不严的经理,避免资金的浪费。 施工过程中的材料费,人工费等费用必须认真把关,增加或更改的项目要做好现场签证,原材料的质量和数量要经过严格的验收,质量不合格的材料不得进场,数量不足的材料要及时向采购方索要,避免不必要的损失。 经营人员应该深入现场,以身作则落实现场签证,及时掌握工程进度、 工程款的落实,原材料的购置等,并根据施工进度和计划安排好下一阶段的人力、 物力等。 技术人员应根据合同及时进行相关计算,为竣工结算做好准备。 施工组织设计不仅是控制造价的关键,同样也是管理工程造价的关键,施工过程中应严格按照施工方案组织施工。 材料的管理是否到位同样是施工造价管理的直接影响因素。 采购材料一定要做到货比三家,选择质优价廉的材料,这样才能降低成本,提高利润。

3、工程竣工结算阶段的管理

竣工结算编制的主要依据为:(1)施工合同及补充协议;(2)设计施工图及竣工图;(3)设计变更通知书;(4)现场签证记录;(5)采用有关的工程定额、 相应的市场材料价格。合同内同完成后,施工单位应及时收集以上材料,组织专业人员编制完整的工程结算,并根据合同做好工程的索赔工作。 对于由合同之外的因素引发的工程变更或延误工期等情况,施工单位应及时收集证据,提出索赔,获得经济补偿。 因此,加强管理,提高合同意识,加强索赔的管理水平,对提高企业的经济效益有着重要的作用。

三、工程造价控制措施

工程造价管理在各个阶段的任务不同,遇到的问题也五花八门,有针对性的制定各项措施,是工程动态管理,实现既定目标的必要途径 。结合实际情况,在不同阶段,对造价控制提出一些相应措施,以求能对造价管理有实质性的帮助

1、设计阶段的造价控制措施

设计方案的选择与施工现场的方案优化应有机结合,针对不同的设计优化方案编制不同的概预算,使功能发挥到最佳状态,这里就要求造价管理达到一定的深度。 优化的施工方案在编制预算价值时,除了要符合概算编制要求,还应当循序渐进,对比出价值最低,方案最优的设计,以使在实施阶段尽量减少设计变更 以达到控制造价的目的。

2、项目招标投标阶段的造价控制措施

推行和完善招投标制度是工程造价管理的主要途径,加强对招投标的管理,确保市场竞争的合法性和合理性,维护建筑市场主体各方的合法权益及公共利益。 应从经济管理角度出发,结合法律法规对影响在招投标阶段造价管理的环节采取必要的奖罚措施,以避免利益因素对管理造成不利影响。

3、竣工决算阶段的造价控制措施

工程决算资料必须通过审计审查,完成建设项目的后评价,以提高建设管理水平。 项目造价应注重过程管理,采取全方位监督措施,对过程资料闭环管理,任何决算价值必须合法有度,有理有据。 同时由于决算各环节复杂,在相关人员的职业道德、 业务水平、 绩效考核方面应进行规范。 以体现管理措施在工程造价中的应用。

4、计算机系统的应用

当前,计算机系统的应用,为造价管理提供了强大的技术措施支持,信息化管理通过计算机程序及软件的应用,广泛的展现在实践当中,为适应市场经济提供保障。 工程造价管理应利用先进的管理方式,充分运用现代化工具和方法,对信息的编集、 整理、 应用,以及市场行情的掌握,均建立在网络平台及软件应用的基础上,动态掌控价格变动趋势,作为建设项目各阶段造价管理及控制的技术措施。

工程造价的控制与管理,其主要表现形式是建设工程造价全过程控制,是提高项目投资效益的关键所在,它贯穿于项目决策和设计阶段、 招投标与施工阶段、 竣工结算与后评阶段等项目建设全过程。 科学周密而有计划地分阶段设置投资控制目标,可以通过目标控制,在项目投资决策、设计、 发包和实施阶段,把投资发生额控制在批准的限额以内并随时纠编,确保投资目标顺利实现,使投资估算、 工程概算、设计预算、 承包合同价更趋合理准确,真实而客观反映项目实际进程发生额,有效防止概算超估算、 预算超概算、 竣工结算超预算这一 “三超” 现象的发生,最大程度地合理使用人力、 物力、 财力,从而取得较好的投资效益和社会效益。 同时,有效控制工程造价,提高工程造价编制水平是一个系统工程。 我们不仅需要一支高素质的专家队伍,还要有配套的政府政策和社会环境。

参考文献:

[1] 彭位才. 工程项目全过程管控研究分析[J]. 经济视角(中旬), 2011,(04) .

[2] 刘学. 建设项目施工阶段造价控制的理论与实践研究[J]. 企业导报, 2011,(19) .

控制科学与工程范文2

关键词:建筑工程;造价预算;管理;问题;科学控制

中图分类号:TU198文献标识码: A

引言

在我国建筑工程项目中,在建设过程中保证工期和工程质量的前提下能够进行成本管理和控制造价,以最小的成本获得最大的经济效益和社会效益受到越来越多的重视。深入研究建筑工程造价预算控制方面的相关问题,结合实践,提出切实可行的有效措施对建筑工程造价预算进行合理控制。

一、建筑工程造价预算管理概述

建筑工程进行具体的实施过程中,对于工程造价的审核主要体现在施工的合同上,在对工程的验收结束后,要根据工程的整体情况,得出预算的审查结果,这种结果是与实际完全符合的,它是承包方以及发包方在进行结算以及工程决算的重要凭证。这对我国的建筑行业快速发展以及我国经济的迅速发展有着非常重要的推动作用。所以说,做好建筑工程中预算审核管理工作,对于建筑投资经济效益的提高以及建设资金的合理利用和保管都有着非常重要的意义。

二、建筑工程造价预算管理中的注意事项

首先,要审核资料的完整性、准确性。例如:建设方的施工专业管理人员出具的资料只注重工程实施的技术资料,缺乏计价方面的资料,审核时应要求相关单位以书面形式补充口头作出的变更和约定等。因此,需要设立建筑工程项目的审计组,做好建筑工程项目结算单据的收集工作。

其次,要审查审核资料的效力,这是预决算审核的核心。主要审查资料中负责人的签字情况,对于缺少必要的签字时,应补充签字;审查联系单、签证单的签复意见栏,对于只有签复人的签名,应要求负责人补充签复意见,因为这是现场签证中甲乙双方争议最多、最容易出现问题的地方;审查会议纪要,注意合同内容是否达成一致,也就是确定合同是否有效;还应审查隐蔽工程签证,把好现场签证关;最后就是施工组织设计,格外注意的是变更的内容,并且对于变更的内容应该审查其现场签证,注意与实际情况核实,避免出现签证单中的图示形状、尺寸、数量和价格不符实际,从而杜绝不实际的开支。

再次,审核关键处。主要采取的措施有实地考察、进行工程量审核等。实地考察可以调查所在地材料价、人工单价、土石方来源和弃土场所等工程造价的基础资料,同时还可以确定材料是否二次搬运、现场周边环境、交通、食宿、周边建筑对工程的影响等。工程量问题之一是工程量计算的误差,正误差常表现在土方开挖后,实际挖掘高度小于设计图高度,在计量时仍然依据设计图计算。负误差主要体现在全部依据理论尺寸计量工程量,通常会出现遗漏项目。工程量问题之二是工程量计算的重复,这种情况之一常出现在群体工程或大型工程中,经常由两个或两个以上的施工单位共同承建,这就存在混淆工程界限、交叉工程重复计费的现象,特别是交界工程,从基础、砌墙开始,到楼层找平,屋面防水找平,结构粉刷,两个不同的施工单位都报价,因而造成重复计算。情况之二是采用清单计价的工程,有的项目其工程量已经在工程量清单分项中包含,又单独计算。因此,建筑工程量的审核要注意:(1)要熟悉和审查图纸,根据审核的图纸不同,工程量的计算审核也不同,但要严格按照定额规定的工程量计算规则,审核后须与预决算编制方进行核对工程量;(2)对于多家施工单位的群体工程项目,一定要注意书面资料和现场实际的结合,弄清楚各单位之问的实际实施区域;(3)注意各分项工程量之问的相互关系;(4)审核工程项目划分是否合理、是否出现多设或少设项目,划分方法要注意与定额项目或清单项目一致。

最后,注意建筑工程项目的审计方法和复审。审计方法多种多样,在具体的预决算审计中,根据预决算审计对象的情况、建筑工程的规模、工程结构的复杂程度等可以确定具体的审计方法。全面审核细致,可以避免审核中出现的差错,尤其是多算内容,但是工作量大,存在重复劳动;重点审核法侧重对重点项目的重要环节进行审核,一般工程量大费用比较高的分项工程的工程量可以采用此方法。此外,还有对比审核法、分组计算审查法和筛选法。所以,在建筑工程项目审查的具体工作中,应根据建筑工程实际情况灵活选择审计方法。复审工作不仅可以剔除出现的差错,还可以配合奖惩措施促进初审的准确性。

另外,还有费用计取问题、曲解合同意思、虚设费用和材料价格审核等。工程项目的取费标准必须按照省市工程造价管理部门颁发的有关定额和相关文件标准执行,同时结合施工合同、招标文件等确定费率,审查要注意取费文件的时效性;执行的取费表是否与工程性质、合同约定相符;取费基础和费率计算是否正确;合同约定的费用是否已经扣除等。

三、现阶段我国建筑土程造价管理存在的问题

(一)工程造价的形成缺乏市场机制的调节和引导

一方面,建筑业的招投标价机制虽然在一定程度上对建立市场价格起到了相关的作用,但是建筑工程的招投标是在已经计划好的基础上进行招投标的,施工单位的自主报价权在很大程度上受到了限制,因此建筑工程造价市场从某种意义上讲还不完全受市场价格机制的调节和引导。另一方面,某些地方政府的执政理念还未完全从监管职能理念转变到服务职能理念中来,私自对市场和行业采取保

护手段,另外再加上招标信息不完全公开,造成建筑市场缺乏透明度,缺乏公平竞争环境,这也导致了工程造价的形成缺乏合理性。

(二)工程造价管理工作落后,信息累积滞慢

现阶段确定工程投资的多少是以定额为依据的,定额单价又是以几年前的人工价、机械台班价、材料价的统计为基础。基于这些数据所开发出来的工程造价管理系统远远不能满足于造价管理人员的使用,使工程造价工作缺乏可靠的参考数据,不能满足编制可行性研究报告投资估算的有关指标;材料设备的价格信息系统缺乏健全性,材料价格指数没能定期发表,工程造价的预测和调整也就没能

得到及时的指导。因此,建筑业的数据信息化模式、管理结构和决策程序等项目的量化程度是比较低的。

(三)缺乏对工程造价全过程控制管理的意识,存在施工阶段的控制漏洞

在进行工程造价管理中,建设单位、设计单位、施工单位只对自己所负责范围内的造价进行核算控制,导致控制管理不具备连贯性和统一性,只注重事前控制,事后控制就显得比较被动。比如设计单位只对设计阶段的工程造价核算,缺少控制约束设计方案的造价;实施招标的时候不清楚标底和标价的估价,使得在工程实施的阶段出现资金短缺,成本管理不严格,从而进一步导致了整个工程管

理的失控。

四、建筑工程造价预算有效控制措施

(一)做好设计阶段的预算控制工作。设计阶段的预算控制工作主要包括设计图纸的审核。初步审核设计图纸的合理性和经济性,然后详细检查图纸的设计有没有错误,如果发现应立即予以改正。

(二)做好工程造价预算编制工作。建筑工程的造价预算编制时建筑工程的重要环节,科学合理的预算编制时有效控制工程造价的前提。要想较好的完成工程造价预算编制方面的工作,需要从以下几个方面着手:(1)预算编制人员在进行预算编制之前要详细了解建筑工程的实际情况和施工组织特点。做好前期准备工作,收集地形测量图以及设计图纸等资料,到现场进行勘察,调查施工环境,并进行施工方案的研究。同时,要了解建筑工程造价预算定额和取费标准,并统一工程计算量规则以及材料的预算价格;(2)在施工之前,要先了解施工设计图纸,精确计算工程量和套用定额中单价。预算人员要认真熟悉设计图纸,了解设计意图,准确做出预算编制分析。计算工程量,熟练套用中单价,避免出现漏记、错套等错误;(3)针对市场影响,预算编制要对价格波动留有缓和余地。建筑工程的建设工期比较长,涉及范围比较广,在建设过程中,其原材料的价格以及工人的工资会随着市场的变化而出现波动,从而会影响建筑工程的工程造价。为了避免工程造价超出预算,可以对工程造价差价以及各项指标的变化趋势进行预测,从而可以适时的调整差价。

(三)做好建筑工程施工阶段的预算控制。建筑工程项目的资金主要是用在了施工阶段。开发商往往会忽略施工阶段的造价预算控制,主要是因为这个阶段为了保证工程质量,能够节约的资金很少。但如果不进行造价预算控制,浪费的资金却可能很多。因此,在建筑工程施工阶段,预算人员要落实合同中的每项内容,并监督各项支出的使用情况,避免不必要的花费。

(四)控制工程造价调整审批,减少项目变更影响。在建筑工程的施工过程中,往往会出现项目变更的情况。而项目的变更往往会带来工程造价的增加,因此,预算人员应该最大限度的减小项目变更对造价的影响。造价预算人员要先对项目变更部分进行技术经济论证,尽量缩小设计变更引起的造价超支。要严格控制工程造价调整的审批,加强事前审批,事中监督,事后审查,将项目变更的影响降到最低。

(五)提高工程造价预算管理人员的素质。建筑工程造价预算管理是一项很专业性的工作,这就要求管理人员要具备较强的专业素养和综合知识储备。造价管理人员除了要掌握造价预算方面的知识以外,还要懂得相关的法律知识,以及与工程设计、材料采购、施工工艺等方面的基层知识。当然,管理人员要有良好的职业道德,实事求是,爱岗敬业。工程造价预算管理人员的素质直接关系到工程造价管理的水平,建筑单位应加强对预算人员的培养,使其专业素养和专业技术都能够达到标准要求。

结语

由于建筑工程项目的特殊性,建筑工程项目造价预算费用较大,且建造完成后交付使用寿命较长,所需资源巨大,且占用资源时间较长,建筑行业也是浪费社会资源最大的行业,因此应做好我国建筑工程造价管理工作,使整个工程的造价控制在合理的范围内,加强推进建筑行业的法规法制建设,强化工程造价各个阶段和各个环节的动态管理,既能确保工期保质如期地完成,真正做到对建设工程的全面控制。

参考文献:

控制科学与工程范文3

第二部分 名校聚焦

一 清华大学自动化系

1970年5月,清华大学自动化系成立,是国内第一个自动化系。该系拥有国家CIMS工程技术研究中心、智能技术与系统国家重点实验室(分室)、生物信息学教育部重点实验室、智能交通系统联合实验室等多个国家、省部级工程中心及实验室。近年来分别与美国、德国和日本的罗克威尔自动化公司、倍加福公司、NEC公司和欧姆龙公司建立联合实验室。

与其他3个专业(电子信息工程、电子科学与技术、计算机科学与技术)在前两年使用统一的教学平台,三年级起再按专业培养。学生获奖学金面广、量大,受奖学生面达35—40%。此外,学校和系还为学生提供了各种勤工助学的机会。

二 浙江大学控制科学与工程学系

该系于1997年8月成立。1999年12月成立了5个研究所,分别是浙江大学先进控制技术研究所、浙江大学系统工程研究所、浙江大学智能系统与决策研究所、浙江大学工业控制研究所、浙江大学自动化仪表研究所。承担的“211”工程重点学科建设项目工业控制工程与技术学科——工厂综合自动化系统研究试验基地于2000年12月通过了专家组验收。

本专业设在信息学院,为国家重点学科。设有2个博士点,3个硕士点,电气工程学科博士后流动站覆盖本专业。

三 上海交通大学自动化系

自动化系有着悠久的历史和雄厚的实力,在国内首批设立了硕士点、博士点,并被评为国家重点学科,也是首批建立博士后科研流动站和具有一级学科博士学位授予权的单位。下设的自动化研究所,有6个研究室和4个实验室。科研实力雄厚,科研方向覆盖面宽,涉及到系统与控制理论、智能控制理论及应用、过程综合自动化与制造自动化、智能机器人系统与技术、信息系统与网络工程等广泛领域。

四 东南大学自动控制系和自动化研究所

东南大学自动控制系和自动化研究所是在国内外控制科学与自动化技术研究领域中处于先进水平的教学和科研单位,系内设有作为教育部电工电子教学基地的计算机硬件应用实验中心及PLC实验中心,学科齐全。

五 西安交通大学自动化科学与技术系

下设4个研究所,分别为自动控制研究所、人工智能与机器人研究所、综合自动化研究所和系统工程研究所。自动化科学与技术系所属各学科在国内首先获得博士和硕士学位授予权,最先批准为按一级学科授予博士学位,并建有博士后流动站。自动化科学与技术系在2001年全国高校重点学科评比中,系统工程、模式识别与智能系统2个二级学科分别排名第一和第二。

本科专业是自动化专业,所属一级学科是控制科学与工程,所属二级学科包括控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统以及系统工程。

六 北京理工大学自动控制系

自动控制系现设有3个研究所,6个教研室、研究室,7个实验室。学科专业涵盖了控制科学与工程一级学科所下设的所有5个二级学科,同时还设有机械电子工程学科点。

七 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院电子信息工程学院

北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院(简称自动化学院)的前身为自动控制系,始建于1954年8月。学院现有自动控制系(控制、制导与仿真研究所)、机械电子工程系(机电控制研究所)及电气工程系(电气工程研究所)、信息与控制系、检测技术与自动化工程系和电工电子教学实验中心和测试与自动控制教学实验中心等7个单位组成。

学院设有自动化(自动控制与信息技术)和电气工程及其自动化2个宽口径本科专业。

北京航空航天大学电子信息工程学院是我国成立的较早为国防现代化、为航空航天电子工业服务的学科门类齐全的电子信息工程学院。1954年建立学科专业,1958年建系,当时的系名为无线电系。1981年建立通信与电子系统、信号电路与系统、电磁场与微波技术3个硕士点,1986年被批准建立通信与电子系统博士点。2002年正式成立电子信息工程学院。

学院现有博士、硕士授予点覆盖5个一级学科,有5个博士学科授权点,2个博士后流动站,1个特聘教授岗位,9个硕士学位授权点,1个工程硕士专业领域。

八 西安电子科技大学通信工程学院

西安电子科技大学通信工程学院是以现代电子信息、现代通信理论与技术为主导,培养高层次人才及科学研究的基地。学院下设3个系,4个研究所,建有1个综合业务网理论与关键技术国家重点实验室,1个教育部计算机网络与信息安全重点实验室,1个信息产业部无线通信重点实验室。

学院拥有通信与信息系统、密码学等学科硕士和博士学位授予权,并建有博士后流动站,其中通信与信息系统是部级重点学科,密码学为省部级重点学科。学院的现代通信网络工程学科群得到国家“211”工程十五建设的重点支持。

九 北京邮电大学信息工程学院

1980年创建北京邮电学院科研所,1986年组建北京邮电学院信息工程系,2000年成立北京邮电大学信息工程学院。信息工程学院是体现北京邮电大学特色的专业学院之一,教学和科研面向整个信息科学技术领域。学院整体上具有理工结合、教学科研并重的特色。学院下设信息理论与技术教研中心、信息系统自动化教研中心、信息科学教研中心、多媒体信息技术教研中心、宽广电信技术研究中心、信息安全中心、实验中心等7个教研机构。

学院设置以下专业:信息工程专业、信息与计算科学专业、自动化专业、信息安全专业、数字媒体艺术专业等本科专业,密码学、模式识别与智能系统、信号与信息处理、应用数学、控制理论与工程、信息安全等专业拥有硕士学位授予权,密码学、信号与信息处理等专业拥有博士学位授予权。

十 东南大学无线电工程系

无线电工程系设有信息与通信工程、电子科学与技术2个一级学科博士后流动站,拥有毫米波和移动通信2个国家重点实验室,全系有通信与信息系统、电磁场与微波技术、信号与信息处理、电路与系统、信息安全5个二级学科均为硕士、博士点,可招博士后。4个教育部长江学者计划特聘教授岗。3个学科为国家重点学科:通信与信息系统、电磁场与微波技术、信号与信息处理。通信与信息系统学科为江苏省重中之中学科。

本科专业有信息工程(含通信工程、电子信息工程专业方向)。

十一 电子科技大学通信与信息工程学院

控制科学与工程范文4

关键词 工程教育认证;现代控制理论;复杂工程问题;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)18-0106-03

Abstract Engineering education certification is the professional cer-tification for the higher education institutions to set up specialized education, and it requires the undergraduate education to be aimed at the analysis and solution of complex engineering problems. In this

paper, the characteristics and purse of modern control theory course are pointed out, the problems existing in teaching this course for under-

graduates are stated, and some detailed methods of teaching reform on modern control theory are proposed. Using a multi-disciplinary method stimulates the students’ interest in learning, improves the tea-ching effect, and enhances the students’ analysis and solving ability for the complex automation engineering problem.

Key words engineering education certification; modern control theory;complex engineering problems; teaching reform

1 引言

近年来,由于我国设立工科专业的本科高校、开设的工科本科专业、工程教育本科在校生等规模比较大,工程教育认证得到越来越多工科院校的广泛关注与积极申请[1]。2015年3月,中国工程教育认证协会修订了《工程教育认证标准》,包括通用标准和各专业补充标准,并在“毕业要求”上做了重大改变,增加为12条要求,而且重点突出本科教育要落实在“复杂工程问题”的分析与解决[2]。虽然没有明确定义“复杂工程问题”,但认证标准对“复杂工程问题”特征属性进行了详细说明[2]。

作为控制理论的基础知识,现代控制理论是众多高校自动化相关专业的高年级本科生的必修课程,其课程教学也引起越来越多的重视[4-7]。江南大学自动化专业和电气工程及其自动化专业每年有近250名学生必修现代控制理论课程,所以探讨工程教育认证背景下现代控制理论课程的教学改革迫在眉睫。笔者根据多年从事现代控制理论课程教学的实践经验,深入分析该课程的特点、目的以及教学中存在的难点,针对如何提高学生对复杂工程问题的分析与解决能力,介绍一些具体的解决办法与途径。

2 课程特点及教学目的

现代控制理论是工科自动化相关专业的必选专业课程,其目的是使学生在学习自动控制原理基础上,对控制理论的有更深入、更广泛的学习与掌握。作为专业必修课程,现代控制理论的课程特点是:理论性偏强,过于抽象;内容丰富,综合性强。对于大学本科生而言,通过本课程的学习应该能够掌握状态空间分析方法的基本概念,在时域中建立控制系统的状态空间表达式数学模型的方法,求解控制系统的状态空间表达式的解,线性控制系统的能控性和能控性分析,线性控制系统的李雅普诺夫稳定性分析方法,线性定常系统的综合法,线性离散系统的分析和综合方法,并为毕业后从事自动化及其相关专业的学习和研究奠定坚实的理论基础。目前,工程教育认证要求现代控制理论课程要切实解决自动化复杂工程问题,提高学生对自动化复杂工程问题的分析与解决能力。

3 现代控制理论教学的特点与存在的问题

作为自动化、电气工程等专业的必修课程,现代控制理论是在完成自动控制原理、线性代数等基础课程之后开设的,使学生更深入了解本专业的基础理论知识、应用前景与发展方向。因此,教学过程中要注重教学内容的复杂工程应用性、实践性、针对性和专业性。参照工程教育认证标准,本科现代控制理论课程教学普遍存在如下问题,亟待改革。

理论性强,课堂教学沉闷 由于现代控制理论具有理论性强和内容抽象的特点,讲课重点通常落实在理论知识、概念和公式推导上,忽视对学生工程实践能力的引导与培养,从而学生很难将现代控制理论应用于实际工程系统的设计中,很难提高复杂工程问题的分析与解决能力。此外,很多教师采用多媒体课件进行教学,课堂上一味地播放演示文稿,缺乏与学生的交流和互动,致使课堂气氛沉闷,教学效果差。

教材内容单一,脱离工程实践 现有教材的特点主要有:内容重点关于理论概念和公式演算,通过简单示例来演示,包括RLC电路、电机系统、牛顿运动定律等[3],其他专业相关的复杂工程示例偏少;概念抽象,公式复杂,从而缺失了工程形象感官,脱离了工程实践,教学效果往往达不到预期;与经典控制相比,现代控制理论对解决多变量复杂控制系统具有优越性,而这一特点在教学过程中往往被忽视,同时这一点也是解决复杂自动化工程问题的有力手段;此外,与经典控制理论之间的联系不够紧密。

课程时间安排滞后 以江南大学为例,在教学中,学生对该课程内容的学习效果还取决于基础数学线性代数的掌握情况,但是现代控制理论课程安排滞后于线性代数至少4个学期,大部分学生对线性代数的内容已经陌生,所以教学效果没有达到最好。

学生对仿真设计软件陌生 随着计算机技术的快速发展,虚拟仿真技术在自动化类专业课程教学中起到越来越重要的作用,且自动化相关专业所涉及的仿真软件非常多,如MATLAB[8]、LabVIEW[9]、Multisim[10]等。现代控制理论课程中的数学模型所针对的实际对象可以通过仿真软件来模拟,如电路、水箱等,尤其针对复杂自动化工程问题,仿真实验可以加强学生对控制理论的掌握,加深对控制理论的理解,同时增强学生的学习兴趣,如四旋翼无人直升机、倒立摆控制系统、球杆控制系统等[7]。然而,大多数本科生对这些仿真软件比较陌生,很难对控制理论问题进行仿真研究,尤其无法对复杂工程问题进行仿真研究。

4 教学改革措施与途径

由于现代控制理论课程存在对数学基础要求高,理论性偏强,课程安排滞后数学基础课程,缺乏工程实践验证等问题,教与学的过程中都存在问题,尤其在学生学习过程中存在数学推导枯燥无味、缺乏工程背景、所学知识难以理解等问题。由于是自动化相关专业的本科培养计划的必修课程,现代控制理论的教学改革研究引起众多高校教师的关注[4-7]。结合多年从事现代控制理论教学工作的经验,笔者从自身实践出发,参考工程教育认证中的毕业要求,提出相应的课程教学改革研究的思路与想法。

注重理论思维,简化理论推导,选取典型示例 教材是学生学习的主要参考,现代控制理论课程的教材和教学内容的适当选择对教学效果有至关重要的影响。在教学内容的选取方面应该做到:强调控制思想的逻辑贯通,弱化数学公式的推演,演示丰富有趣的实际示例,从而激发学生的学习兴趣。针对数学模型,选择示例演示也要根据具体内容进行安排、难易适中,实际教学中可以采用学生易接触和易掌握的示例,如RLC电路、质点运动等。

呼应经典控制,切合工程实践,解决复杂工程问题 现代控制理论是基于线性代数与矩阵论的专业基础课程,旨在增强学生的控制理论基础,加强和提升学生的控制思想和控制方法。教师在教学过程中应该将现代控制理论联系经典控制理论,不时将两者进行对比、对照(如数学模型、运动轨迹、稳定性、控制器设计等),从而使学生对现代控制理论基本概念的理解得以加强。此外,任课教师须从工程应用角度来提出现代控制的重要概念,如能控性、能观性、稳定性等,增强学生对理论概念的理解和激发学生的学习热情。针对现代控制理论教学内容,再结合教师自身的科研与学术经验,应安排一定的课时来着重阐述如何利用现代控制理论来解决复杂工程问题,如四旋翼飞机的控制器设计问题、复杂过程控制系统的分析与控制器设计等。

课内课外综合教学 借助于多媒体技术的快速发展,教学方法和手段也得到不断改进,但如何采用适当的教学方法与手段来活跃课堂气氛,进而达到比较好的教学效果,仍然需要进一步探讨。获得良好教学效果的首要前提:授课者必须明确教学大纲,深刻理解与掌握教学内容,备课充分。同时,课堂教学中除了演示文稿或抄写板书,必须注重教学方法的改进,结合多种教学方法来活跃课堂气氛,从而激发学生的学习兴趣:针对教学内容,设计构造性问题来激发学生思考、讨论和回答,通过互动交流来活跃课堂气氛;随着计算机与通信等技术的发展,多媒体教学多姿多彩,不再是单一的播放幻灯片,动画、音响和录像等其他多媒体形式也得到广泛应用,尤其在复杂工程问题的引入与讲解过程中更具有生动性和真实性,多样的教学内容来吸引学生的关注和学习兴趣;为加强现代控制理论课程的掌握,教师需要学生在课后进行习题演练,利用现有的一些课后作业辅导APP,及时与学生进行辅导交流,学生能够实时与教师交流,增强学习兴趣和学习效果。

虚拟实验教学改进 现代控制理论的教学目标除了要求学生学习与掌握理论知识,还要求学生能够应用控制系统的设计方法解决实际问题,为本科毕业设计(论文)和研究生阶段学习打下坚实基础,因此,现代控制理论教学需配备相应的实验(或虚拟实验)教学。现代控制理论主要考察多变量系统,为了增强学习效果,可以通过仿真软件对多变量系统进行仿真实验,应用相对比较广泛的软件有MATLAB、LabVIEW、Multisim等仿真软件。运用MATLAB和LabVIEW软件所包含的控制工具箱和库函数,可以简单快捷地设计控制器,并应用到系统数学模型或实际模型的控制中,更能直接体会与感受控制器的性能特点与控制效果。使用LabVIEW软件可以设计前面板,模拟实际对象,更具有可观赏性;使用Multisim软件可以设计复杂电路,模拟真实电路,观察电流、电压变化情况,对系统的分析与综合更具有直观性,加强学生对所学内容的理解。同时,MATLAB软件的M语言和LabVIEW软件的G语言的程序编写控制算法程序可以加深学生对工程实践中控制算法的实质与具体实现的理解。由于课时的局限性,大部分院校都没有开设实验课程,但可以通过教师展示实验流程和提供实验方案,安排学生课后完成相应实验内容。

5 结语

针对《工程教育认证标准》中毕业要求强调的复杂工程问题的分析与解决,笔者结合现代控制理论课程的教学特点和目标,根据自身教学经验分析教学过程中的关键问题,给出相应的教学改革策略。根据本文的教学改革方案,对现代控制理论课程进行教学实践,并从教学过程中不断总结与分析,使得学生掌握现代控制理论的理论知识与设计应用,增强复杂工程问题的解决能力。

参考文献

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[2]工程教育认证工作指南[S].中国工程教育专业认证协会秘书处,2015.

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[4]郑志强,翁智.“现代控制理论”课程教学改革探索[J].实验室研究与探索,2013,32(11):381-383.

[5]徐辰华.CDIO模式下《现代控制理论》课程辐射教学方法探索[J].教育教学论坛,2016(3):109-110.

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[7]楼旭阳.基于球杆系统的现代控制理论课堂教学实例设计[J].高教学刊,2016(8):78-80.

[8]李晖,林志阳.Matlab/Simulink应用基础与提高[M].北京:科学出版社,2016.

控制科学与工程范文5

1 前言

 

机械工程领域工程硕士的培养目标是了解机械工程学科发展的前沿和动态,掌握机械工程学科坚实的基础理论、先进的技术方法和手段,具有独立从事工程设计、工程实施、工程研究、工程开发和工程管理等能力[1-2]。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最重要保证。然而,目前大多数高校的在读研究生是从本科直接考取的,工作经验很少,缺乏工程实践的经验,既极大限制了对机械理论知识的理解,又无法解决工程实际问题[3-4]。对工科机械类的研究生特别是工程硕士研究生而言,机械制造的实践知识对他们来说尤为重要,他们对实践要求也最为迫切,但现今机械制造实践课程的缺乏,打击了研究生的学习兴趣,阻碍了应用型实践人才的培养。

 

机械制造实践基础是从事机械制造、机械设计研究、装备开发最重要的条件之一,现代制造工程技术涉及制造、加工、监测多个环节,集机械制造技术、数控技术、传感器技术、信息技术为一体,了解并掌握现代制造工程技术,对机械工程类研究生是十分重要的。我国工程硕士研究生实践教学起步较晚,开展现代制造工程技术课程实践教学环节建设可进一步完善研究实践教学体系。该课程可直接作为机械制造工程专业学位硕士研究生的必修课、机械制造类学术型硕士研究生的选修课。通过本课程学习,可培养机械工程类工程硕士研究生的动手能力和实践能力,使其掌握现代制造工程技术相关理论与技术,提高将数字化技术应用于工程实际的能力,为今后从事本学科的科学研究及工程应用打下良好的基础。

 

2 现代制造工程技术实践教学总体内容

 

根据先进制造的发展方向[5]及北京信息科技大学机械工程学科的传统优势研究方向,以数控机床加工制造、控制、监测为核心,结合机械行业实际工程案例及机械工程领域工程硕士研究生就业需要,从提高基础实践能力和综合实践能力两方面开展课程建设。现代制造工程技术课程实践环节教学拟开设有三个方面的任务式专题实践教学,即典型零件的数控编程与加工实验、开放式数控系统开发与应用、制造过程监测与控制。三个单元循序渐进,采用教师理论讲授与学生动手实际操作个性化实验开发结合的理念,以学生实践为主,完成三个专题的任务,最后以实验报告+实验程序的形式提交,课程内容及学时分配如表1所示。

 

3 现代制造工程技术实践教学环节设计

 

现代制造工程技术实践课程以实验室现有的科研设备为基础,由教师提出总体任务要求和目标,学生亲自动手完成各任务,在完成各个任务的关键节点由教师指导,采用的编程语言和相关软件由学生根据自身特长及研究生课题自选。使学生在掌握实际设备开发技能的同时,掌握科学研究的方法,提高学生独立思考及解决实际问题的能力。

 

典型零件的数控编程与加工实验 数控加工是机械工程专业最具实践性的课程,是多学科知识的融合,因此首先进行数控加工实践环节学习。典型零件的数控编程与加工跟机械设计密不可分,因此在进行该实验之前,首先进行机械造型三维软件复习与巩固;在此基础之上,进行CAM软件学习及实际加工,典型零件的数控编程与加工实验环节内容设置如表2所示。

 

本环节以数控加工为主,为提高学生自主性,三维造型软件不指定,SolidWorks、Pro/Engineer、UG等软件由学生根据自身条件任选,三维模型统一保存为IGES格式文件。CAM软件根据实验室条件,统一采用PowerMill软件进行工艺参数设置和选择的加工设备后处理 [6],运动仿真检验完成后将加工程序输入机床,在VMC 600立式铣削加工中心上完成程序最后调整及零件实际加工,并检验加工效果,具体流程如图1所示。

 

开放式数控系统开发与应用 进行零件的数控编程与加工环节学习之后,为了使学生进一步加深对数控系统的了解,提高机械工程领域工程硕士研发新设备的能力,进行开放式数控系统开发与应用环节学习。开放式数控系统与高级程序编程语言及运动控制理论密切相关,因此在进行该实验的同时,首先进行高级程序编程语言及运动控制理论复习与巩固;在此基础上,进行开放式数控系统学习及二次开发,开放式数控系统开发与应用实验环节内容设置如表3所示。

 

本环节最终目标是采用高级语言实现上位控制界面的自主开发,开放式数控系统选用美国Delta Tau公司的PMAC Clipper控制器。为提高学生的自主性,上位编程语言不指定,PMAC系统二次开发支持Visual C++、Visual Basic、C#、LabView、Delphi等高级语言[7],由学生根据自身特长任选。在数控系统的开发应用过程中,软件和硬件是密不可分,因此在开发上位控制软件的同时,还需掌握相关辅助PLC程序及运动控制程序的开发。上位控制界面的具体效果,需在PMAC运动控制平台上进行检验。开放式数控系统开发环节流程如图2所示。

 

制造过程监测与控制 设备研制完成后,一项重要的研究工作就是设备运行过程的监控,进行误差测量、采集和分析,这也是机械工程领域重要的研究内容。因此,完成零件的数控编程与加工、开放式数控系统开发与应用环节学习之后,进行制造过程监测与控制环节学习。制造过程监控涉及装备、传感器、软件开发、数据处理等多个环节。因此,在进行该实验的同时,需要进行高级程序编程语言、传感器的原理及使用等知识的复习与巩固,在此基础上进行基于数据采集卡的上位界面二次开发,并将采集到的数据进行处理分析,以有效、准确地获知装备运行的基本状态。制造过程监测与控制实验环节内容设置如表4所示。

 

本环节的数据采集卡选用北京阿尔泰科技的USB5935,该采集卡采用USB通信方式,支持LabView、Visual C++、Visual Basic、C#等多种高级编程语言开发[8]。考虑到LabView在虚拟仪器领域的巨大优势,该环节数据采集界面开发以LabView为主,但也可采用其他高级语言。测量对象以机床状态测量为主,可测量机床运行温度、电流、力等多种传感器的信号,并完成传感器供电电路连接、传感器的标定及采集数据处理,最终实现对机床当前状况的判断。制造过程监测与控制开发环节流程如图3所示。

 

4 结论

 

1)现代制造工程技术研究生实践课程环节涉及机械制造、控制技术、数控技术、传感器技术、信息技术等多项技术,通过三个的环节学习,将有效提高机械工程领域工程硕士研究生的综合实践能力,完善工程硕士研究生实践教学体系,为今后从事本学科的科学研究及工程应用打下良好的基础。

 

2)现代制造工程技术研究生实践课程包含多种设备、多种高级语言编程及三维软件的使用,涉及内容较多,学生基础参差不齐,在短时间内完成,对教师及学生均提出巨大挑战,具体效果还有待进一步研究。

控制科学与工程范文6

关键词:工程造价控制;建筑项目;决策

建筑工程投资企业前期阶段造价控制与管理是通过对前期项目决策、设计以及招标、合同签订等阶段的造价控制与管理实现建筑工程投资项目科学的造价控制。建筑工程材料、人工费用的不断增加使投资成本随之增加,科学的资金管理是实现我国建筑工程行业的健康可持续发展的保障。

1、建筑工程项目前期造价管理问题

现阶段,建设单位缺乏对建筑工程前期的造价控制,造价管理的意识很淡薄,通常情况下,人们提到工程造价主要指的是施工阶段的造价控制,人们很少关注建筑工程项目前期的造价控制。建设单位忽视建筑工程项目前期的造价管理,工程造价的管理不科学,投资指标管理系统不健全,工程预算一般都会超过工程估算,这样就会对投资环境以及经济效益造成一定的影响。在施工阶段,造价管理一般倾向于建筑工程项目的承包价格、变更价格、结算价格,忽视决策阶段的造价控制。工程在决策阶段没有进行科学论证,项目建设的可行性没有进行落实,会造成一定的经济损失。在工程项目中,很多建设单位把大量的精力投入到施工阶段的造价管理,不大关注施工前期的造价控制。在这里,建设单位存在观念上的错误,在一项工程建设中,首先进行的是投资估算,造价管理在施工图预算阶段基本是定型的,在施工阶段发生的改变比较少。工程造价的工作需要科学、严谨的态度,工程项目必须要有全局性,即使要在施工阶段进行更改,也要经过科学的计算。做好建筑工程项目的造价管理,有利于对建设工程的资金进行有效管理。

2、建筑工程前期造价管控制作用

对建筑工程前期造假的管理与控制,对于节约成本,实现企业成本管理与控制的目标有现实意义。但是对成本的控制不只是节约施工建设过程中的各种费用,还包括设计最优方案,成本最小化,利益最大化。从根本上实现对工程造价的管理与控制,实现企业对资金的有效管理,以达到利益最大化的目的。工程造价要贯穿建筑工程的全过程,协调各部门各个环节的工作。树立全局观念有利于加强企业对建筑工程前期造价管理与控制的重视,充分认识做好建筑工程前期造价工作的必要性。为企业在建筑工程前期成本管理与控制工作的开展奠定了基础。实行建筑工程项目成本的管理与控制,就是为了让企业以最低的成本,获取最大的利益。成本与企业的经济效益联系密切,相互影响。在一定经济环境下,成本越低,获得的经济效益就越好。对建筑工程各项目进行严密的成本控制就是为了提到经济效益,促进企业长足发展。要想做好建筑工程项目成本的管理与控制最基本的就是要将建筑工程项目初期的成本管理与控制贯穿在建筑工程的全过程。

3、建筑工程前期造价管控措施

3.1以成本控制为原则

所谓成本控制就是在项目前期的人力、财力和物力的节省,是成本控制与管理的基本原则。科学的对建筑工程成本的管理与控制不是单纯限制对人、财、物的使用,而是要在建筑设计阶段运用科技知识将预算成本最小化,建筑设计最优化。在坚持成本控制的原则时,立足于全面控制,不要片面的局限于组织对员工的控制,而是要将所有涉及成本控制的部门或机构、人员等进行制约和监督。目标是行动的动力,在成本控制的过程中要有目标性的、阶段性的逐步进行。制定切实可行的具体目标,职责分明,分工明确,有利于成本控制与管理的落实。

3.2提高勘探的准确性

建筑工程的勘探工作的是建筑工程设计工作的基础。只有充分了解,建筑工程本身的特点,设计适合的建设方案,做出正确的投资决策,以科学的勘探结果实现控制成本的质量。打好下一步的基础。以价值工程为依据,实现设计方案的最优化,建筑工程前期的成本控制与管理要通过价值工程整合建筑工程的各个功能,在合理的基础上实现成本的控制与优化。成本的控制包括资源的节约、综合利用及优化配置。价值工程是指在了解客户需求及建筑工程内部结构的基础上,借鉴吸取各方面的意见和建议,保证建筑方案设计的科学性。

3.3完善造价管控制度

采取技术措施是指技术人员在建筑工程施工建设的准备阶段,利用自身的技术优势,发挥主观能动性,对标书中的设计方案进行经济技术论证。确保所选用的设计方案是最经济、最科学的,已达到减低成本的目的。要利用经济措施对建筑工程的前期造价进行管理和控制,可以从以下四个方面来进行:第一,对材料费的控制和管理,在保证工程质量的前提下,以科学的设计来减低材料的使用量,以及对材料买入价格的控制;第二,人工费用的控制,人工费用占到全工程费用的百分之十左右,因为其占有的比例较大,所以应严格控制;第三,提高资源的利用率,杜绝浪费现象;第四,减少机械的对能源的消耗,优化组合,合理配置,提高基础设施的利用率。

3.4提高员工的节约意识

首先就是必须提高工作员工的素质,合格的造价员要有丰富的工作经验,且能将技术与经济知识融于一体;其次要建立制约监督机制,使员工的行为规范化、制度化;最后是强化业务培训,提高工程管理人员的整体素质。工程造价管理是一门综合工程技术和工程经济的学问。工程管理人员不仅要懂工程技术,还需要懂造价知识。建设单位可以通过有计划的业务培训,使工程管理人员在掌握专业技术的基础上,学会熟练运用定额计价规则,正确处理工程质量和工程造价之间的关系,只有这样,才能合理控制工程造价。

4、结束语

从上文的分析中,我们已经认识到建筑工程项目前期造价管理与控制在工程建设中的重要性和意义。为此,我们应认真研究建筑工程前期造价的管理与控制,积极运用价值工程理论, 以成本控制为原则,增强方案优化意识,提高建筑工程项目的资金管理水平和企业的投资控制水平,提升项目投资效率,促进行业的健康持续发展。

参考文献:

控制科学与工程范文7

计算机控制理论与设计课程是控制科学与工程一级学科重要专业基础课,在硕士研究生培养中起着重要作用。计算机控制理论与设计课程作为控制理论与控制工程学科学位课程,于1998年开设,已有10多年的历史,通过多年建设,在课程内容、知识体系、教学方法等方面取得显著成绩。

1 明确专业培养目标,体现智能建筑特色

沈阳建筑大学是辽宁省唯一的一所建本文由收集整理筑类院校,我校控制科学与工程学科以智能建筑技术为学科特色,智能建筑技术的核心计算机控制技术。随着计算机控制技术的发展,对计算机控制理论和技术要求越来越高,但多年来计算机控制理论与设计课程教材内容上没有太大变化,教材内容陈旧是主要问题之一;其二,计算机控制理论课程与实际脱节,就理论讲理论,内容枯燥,不易理解;其三,很难能找到适应建筑类院校研究生培养的教材。

为此,对该课程进行了改革,取得了良好效果。

1.1 引进前沿技术

结合计算机控制技术的发展和最新成果,引入计算机控制研究的前沿技术,不断更新教学内容,使学生能学习掌握最新的知识和技术。

1.2 注重基础教学

按照“基本原理-系统分析-系统设计”的思路讲授课程,结合实例分析和实践环节,使学生掌握计算机控制系统基本原理、方法和技术,具备计算机控制系统的应用和设计能力。

1.3 反映智能建筑特色

结合智能建筑系统工程实例讲授,使计算机控制理论与智能建筑系统设计融合,体现智能建筑技术特色。

1.4 重在能力培养

将计算机控制理论学习与工程案例分析、科研成果相结合,通过课堂讨论、专题报告、专家教学、科研活动等实践环节训练,培养学生的实践能力。

2 丰富教学内容,满足社会发展需求

2.1 收集相关资料,充实课程内容

注意学科发展动态,收集国内外控制理论与控制工程的相关资料,特别是控制理论方面的有重要价值的论文、参考书籍及控制理论方面的原版教材,将计算机控制技术中最新、最先进的知识引入教学,大大充实了计算机控制理论与设计课程的教学内容,扩大了学生的知识视野。

2.2 将科研成果引入教学

在课程讲授的过程中结合科研工作研究成果,将科研中成功应用的计算机控制系统的工程实例开展案例教学,通过对计算机控制系统实例进行解剖分析,从硬件设计到软件控制程序,从软硬件接口电路到大系统连接,从常规的控制方法到先进的智能控制方法,结合实际系统设计中的经验,理论联系实际,受到学生普遍欢迎。

3 改进教学方法,提高教学效果

3.1 改进教学模式,促进学生积极思考,激发创造性思维

建立以学生为主体、以教师为主导的基于探索和研究的教学模式。在课堂教学中,以国内外典型计算机控制工程实例为载体,引导学生多方位、多角度地发现问题,有效地调动学生的学习积极性,激发学生的潜能;在课堂教学中鼓励师生交流;启发式教学,引导学生通过思考、分析和探索学习,鼓励学生大胆质疑、独立思考和创新思维。教学模式的改变,调动了学生学习的积极性,又激发了学生的创造性思维;开展研究型教学,开展学科前沿知识研讨、理论难点研讨、系统设计难点研讨等专题讨论。具体方法是:事先布置研讨内容,让学生查阅资料,针对实际问题,阐述自己的观点,每个研究主题指定主讲述人,并进行专题研讨,通过多媒体等现代化教学手段激发学生学习的兴趣,通过与学生互动,包括课程介绍、图片和录像资料、系统实例分析等教学资料,进行深度思考。

3.2 案例教学收到良好效果

在课堂教学中,将基本理论、设计方法、实例分析等按模块化进行归类,采用模块化教学分析方法,每章归纳出知识结构,从知识结构了解各个知识点之间的联

转贴于

系,以及模块中的各个知识单元到模块与模块之间的内在联系,深入浅出,由理论到工程应用,使学生易于掌握。

3.3 教学方法和手段的多样化,提高了学生的学习兴趣

深入实际:到中科院沈阳自动化所、科学家花园智能工程现场等单位进行现场教学。事先布置一些思考题,让学生带着问题学习,把课堂的理论知识和实践知识有机地结合起来。请专家讲解计算机理论在机器人控制、智能建筑中的应用技术,并通过现场的演示和实际操作,从理论到实践,展示了计算机控制理论在实际对象中的应用情况,更真实、直观,使学生更加真实地了解了计算机控制理论的重要性。

专家讲座:聘请有智能建筑实际工作经验的专家到校内做学术报告,做计算机控制技术发展国内外发展状况及计算机控制技术在智能建筑技术中的应用方面的报告,扩大了学生的知识视野开阔了学生的知识视野。

将现代技术与教材有机结合:现代技术与教材有机结合,形成立体化的教学环境。多媒体课件、网络教学软件、文字引导学生开展科研训练,学生自主选题,搜集资料,开展科研训练计划,鼓励研究生开展研究性学习,以巩固学生课程所学知识,并使课堂教学与科学研究融为一体,激发他们的科研和创新热情。

多种教学方式的融合:如课本文由收集整理堂讨论教学与教师讲授相结合,学科前沿知识与教材基本内容相结合,理论与工程实际相结合,科研成果与教学内容相结合,课堂教学与实践教学相结合等,大大提高了讲课效果。

(1)采用模块分析方法,深入浅出。系统设计要结合科研工作实际,从理论到实践,通过工程实例讲述,使设计更贴近实际;(2)将抽象的理论描述转化为形象化的描述。利用图形、图像信息资源使学生能够尽可能的接近实际系,从而提高学生认知度和学习兴趣。(3)在分析系统特性时,采用对比的分析方法,有助于学生深入理解各种分析方棕的特点、区别、适用条件及相互之间的关系。

3.4 理论联系实际,培养学生的解决实际问题的能力

控制科学与工程范文8

关键词:机械控制工程;教学改革;课程建设;教学方法

当前,机械控制工程课程教学内容不能适应社会需求和用人单位对学生知识结构的要求,主要表现在教学内容与工程应用能力及科学技术发展不匹配。因此,要了解行业的发展趋势,根据用人单位对学生知识、能力及素质的要求,及时调整教学内容,推动教材、教学方法、实验设施建设[1-3]。大学教育的普及使应用型本科就读的学生能力明显下降,机械控制工程理论性强、公式多及内容抽象,教学质量难于达到预期目标。为此,应该坚持“保证基础,重在应用,教法先进,强调实例”的指导思想,优化教学内容、更新教学设施及采用先进技术,切实提高教学效果。

一、机械控制工程课程改革基本内容

(一)优化、整合教学内容

机械控制工程涉及物理、数学、力学及电工学等学科知识,教学内容多、理论性强,教学中容易重视理论设计与计算,轻视工程实际应用,导致教学与实际脱节。按照应用型本科教学强调理论知识应用于实际这一思路,对教学内容进行调整优化,按实际需要传授基本理论知识,通过工程实例介绍理论知识和设计方法的实际应用,使学生明确机械控制工程的重要性,提高学习积极性。

(二)改革教学方法

针对机械控制工程课程的特点,采用课堂精讲、自学讨论、复习多练的方式,介绍紧密联系实际的工程实例。注重启发式教学方法,加强学生应用能力和素质的培养。课堂上精讲机械控制工程基础理论、方法及工程应用,讲解内容要容易理解、掌握及记忆。课后安排相应的作业题。开展学生讲堂活动,通过学生登讲台和讨论,加深对理论知识的理解,锻炼学生的语言组织能力。敦促学生课外查找资料、归纳总结和制作PPT,即强调讲练结合,提高学生的逻辑思维和综合分析能力。

(三)采用现代教学手段

机械控制工程课程知识点多而抽象,多媒体教学具有直观、形象、信息量大的特点,通过录像及三维动画可以演示机构的控制过程,使没有实践经历的学生很容易理解和掌握机械装备控制原理。编制多媒体教学和模拟实验课件,实现形象化教学,增强学生的感性认识,为教师教学和学生自主复习提供便利。同时,去粗取精、扬长避短,利用现代化教学手段挖掘现有教学方法的使用价值,促进各种教学手段之间的互补作用,提高学生的理论应用和工程实践能力。

(四)重视实践教学环节

机械控制工程实验是以控制理论在机械工程中的应用为背景,培养学生理论应用于实际及实践能力的重要环节[4]。实践教学改革的重点是通过集中、整合和充实现有资源,适时补充新的教学资源,将教学模型、实验设备、工具及实物等课程教学资源向学生开放,创造一个能让学生开展科技活动、动手实践、激发学习热情的实验平台,最大限度满足学生实践能力培养中对教学资源的需求。增加研究性、设计性、综合性实验,加强科研成果向教学实验转化;同企业合作建设实践基地,为实践教学提供优质资源。

(五)加强教师队伍建设

机械控制工程是专业技术基础课。长期从事基础课教学的教师接触企业实际较少,相关领域知识薄弱,解决实际问题能力较弱。随着信息技术的发展和全球经济一体化,知识更新速度加快,对教师知识水平和能力提出了更高要求。因此,需要建设一支理论联系实际、教学与科研并重的教学队伍。一是要求教师了解本学科和相关学科前沿领域,参与学科建设,争取各类科研项目,提升自身科研能力,并将科研成果转化为教学内容。二是通过密切联系企业,承担学生科技活动、社会实践、毕业设计等指导工作,加强理论知识与工程实践的结合,提高实际工作和服务社会的能力。

二、转变教学理念

(一)教学面向工程实际

从应用型本科的培养目标出发,审视机械控制工程课程在学生知识体系构成中的作用及与其它课程之间的关系,按基本概念、理论计算、系统设计、工程实例4个模块组织教学。突出理论与实际结合,培养学生应用机械控制技术解决实际问题的能力。前两个模块构成课程的理论基础,后两个模块构成课程的工程分析及应用能力。模块间相互融合贯通、相辅相成,达到夯实理论基础、拓宽知识点、提高实践能力的培养目标。

(二)更新教学观念

沿承的经典教学是以显性知识传授为中心,这与应用型人才的培养目标不一致。应用型人才的培养要树立知识、能力和素质三位一体的观念。在课程结构上,建立理论、实验及实践活动3部分构成的课程体系。理论教学由基本概念、理论计算、系统设计、工程应用4部分组成,采用适应本校学生能力的应用型教材。实验教学由必修的验证实验、选修的设计实验及开放式的自主设计实验组成,加强对学生实际动手能力及工程能力培养。实践活动由科技创新、企业实践及课程作业组成,提高实际教学效果,促进学生实践能力培养和个性发展。

(三)转变课堂教学中心

课堂教学由教师讲授、学生探索及研究对象3部分构成,是师生相互交流、共同提高的过程[5]。教学的目的是教师有效引导学生通过自主学习、合作探索掌握事物发展运动规律,教师的任务是引导学生,学生的任务是掌握重要知识点、研究方法及工程应用。这就要求课程教学以学生能力和发展为中心,形成教师引导、学生主动求知的氛围,提高学生学习质量和效率。

(四)采用案例教学方式

工科教育的本质是面向工业界,突出理论联系实际的工程应用背景。在机械控制工程的数学模型、理论计算、系统设计、工程应用4部分授课内容后增加与授课内容密切相关的案例教学,如机械系统的数学模型、电气系统的数学模型、机电液控制系统的数学模型、基于MATLAB的系统分析、电液伺服控制系统设计、静压轴承控制系统设计、金属切削过程的控制、数控机床进给系统的控制等。这些实例在机械工程领域常见,对理论知识的实际应用具有普遍指导意义。通过实例教学,使理论知识与工程实际相结合,激发学习动力,加强学生工程应用能力培养[6]。

参考文献:

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[6]张霞,焦学然.关于环境工程原理教学方法的探讨[J].广东化工,2010(2):110-111.

控制科学与工程范文9

关键词:高等级公路;质量;控制 

 

1 公路施工质量控制内容 

施工阶段的质量控制是一个从选购原材料开始直到工程竣工验收合格为止的全过程。由于公路工程项目施工过程也是一项动态生产活动,因此,在全程各级组织控制过程中应对影响工程项目质量的各种主要因素进行全面控制。这里指的各种主要质量因素包括:人员、材料、机械、工艺和环境五个方面。公路工程施工质量的形成时间按时间阶段划分为五个主要组成部分,即:开工前准备、分项工程验收、分部工程验收、单项工程验收和工程项目竣工验收五个组成部。把上述五个质量因素在五个组成部分的时间过程上展开,则可将公路工程施工质量控制的任务分成三大部分,具体工作内容如下。 

1.1 事前控制 

审查施工承包单位的技术资质和参加承包项目的人员资质及施工质量控制管理系统机构;对工程项目所需的原材料、半成品混合料、预制构件等进行质量检查与控制;审查施工单位提交的施工方案和施工组织设计,并从工程项目整体角度对其实行协调控制,保证工程质量具有可靠的技术措施;审核施工单位提交的有关施工控制参数及施工配合比,并进行复校试验;检查施工现场的测量标高,结构物的定位放线及控制水准点;组织设计技术交底和施工图纸会审;对工程质量有重大影响的施工机构和施工设备应审核施工单位提供的技术性能参数;审查工地检测试验室的仪器设备、人员配备及试验工作环境;开工报告审核。 

1.2 事中控制 

协助施工单位完善工序质量控制,把影响工序质量的因素都纳入控制状态;严格工序间交接检查,对主要工序应按有关质量验收规定需经过监理人员检查验收,否则不予进入下道工序;重要工程部位或施工环节,监理工程师应亲自组织抽查。对于重要工程材料可自己组织检测或直接参与检测;对完成的分项工程且经自检合格后,监理工程师可参照《公路工程质量评定标准》和有关验收办法进行检查验收;审核设计变更方案和变更施工图纸;可定期或不定期组织现场质量会议,及时分析并通报工程质量、施工进度及有关工程动态;按工程项目合同条款中有关规定行使工程质量监理控制权、工程数量认可签证权、工程投资计量支付权,使整个工程项目始终在监理工程师的控制状态。 

1.3 事后控制 

组织有关人员按照承包合同文件中规定的有关质量验收评定标准和办法,对所完成的单位工程或单项工程进行检查验收;审核施工单位提交的质量检验评定报告及其它有关技术资料文件,审核施工单位提交的竣工图表;组织整理工程项目有关质量技术资料文件,并编目、汇总、装订、建档。

2 高等级公路施工质量控制与管理 

2.1 构建科学的施工管理体系,促进高等级公路施工质量控制与管理的实施 

为了更好的实施高等级公路施工质量控制与管理工作,公路施工企业必须构建科学的施工管理体系,以科学的管理体系为基础,明确施工过程各部门、人员的质量职责与权限,确保施工质量控制与管理的工作的开展。在构建科学的施工管理体系前,施工企业要针对自身管理架构以及工程施工设计方案进行综合分析,明确工程施工目标以及质量控制目标,结合自身管理体系中的质量管理结构进行综合的整合优化,提高施工质量管理体系的科学性,为促进高等级公路施工质量控制与管理奠定基础。根据施工质量管理架构、工程设计方案完善质量管理体系的规章制度。是高等级公路施工质量控制与管理工作的开展规范化、制度化,并以此明确人员责任,减少公路施工过程质量管理工作的推诿等情况发生,提高公路施工质量。 

2.2 根据工程特点科学设置质量控制点 

科学的设置质量控制点是有效保障高等级公路施工质量的关键,因此,现代公路施工企业在工程施工前要根据企业以往经验以及施工设计方案针对影响质量的各个因素科学设置质量控制点,以此为基础开展高等级公路的施工质量控制与管理工作,保障工程施工质量。在进行质量控制点体系建立过程中,施工企业要积极运用现代数据库技术将以往工程质量控制点进行归类整理并存人数据控制,为企业后期工程质量控制点的设置提供资料,为企业科学设置质量控制点奠定基础。