设计工程论文范文1
目前核工程与核技术专业开展的主要课程设计有反应堆物理课程设计、屏蔽计算课程设计、核电仿真课程设计、电子电路课程设计、反应堆热工课程设计等。从社会需求以及培养具有工程实践能力专业人才的目标来看，目前核工程与核技术专业的课程设计还存在一些不足。具体表现如下:(1)课程设计的题目和内容跟工程实践联系不够密切，缺乏新颖性和挑战性，学生没有兴趣完成课程设计，亟待更新。(2)教学方法和手段单一，缺乏灵活性。以往课程设计都是教师先讲解基本原理与方法，然后学生开展课程设计，在教学过程中缺乏讨论、互动、引导、激发和案例驱动，学生在面对具体实际问题时，往往感觉无从下手，有的学生无法完成课程设计的任务。(3)考核方式单一。以往课程设计的成绩主要由课程设计报告内容决定，不可避免地存在照搬、照抄他人的现象，成绩评价缺乏标准和透明度，使得课程设计效果不理想。因此，围绕“卓越计划”的要求，合理构建课程设计的实践教学体系，更新课程设计的内容，改进课程设计的教学方法及手段，加强课程设计过程监控和改变考核方式都极为必要。
二、课程设计教学改革研究
针对目前课程设计现状，结合我校实际情况，从课程设计教学内容、教学方法与手段、考核方式等方面进行探索和实践。
(一)精心选取课程设计题目
为了提高课程设计实践教学环节的效果，必须及时更新课程设计题目。根据以下几个原则选取课程设计题目:(1)按照课程设计大纲的要求选题，内容的深度和广度符合教学要求;(2)根据学院教学条件选题，需要具备合适的设计工具完成课程设计;(3)题目内容与专业课程相关，通过课程设计更好地巩固专业理论知识;(4)选题具有一定的工程应用背景，能在以后的毕业设计或是以后的工作中用到。根据选题原则以及结合学生所学知识我们选用了一些多样化、实用性并具有一定挑战性的题目。比如，对于反应堆物理的课程设计，我们精心设计了采用MCNP程序进行栅元、组件的临界计算并设计了一个小堆芯的题目;对于核辐射探测方向，设计了采用MCNP程序计算不同探测器探测效率的题目;对于核电厂运行仿真，设计了采用MATLAB程序或者FORTRAN程序来实现核电仿真等。这些多样化和实用性的课程设计题目，加强了核专业特色，锻炼了学生的实践能力，提高了学生的积极性、主动性。
(二)转变课程设计教学方法
抓好课程设计过程是非常重要的。以前课程设计的教学方法大多是指导教师先讲解课程设计的原理和过程，然后学生自己完成作业，教师不能把握学生是否掌握了课程设计的全过程。为了调动学生的学习兴趣和动手能力，指导教师采用了图书指导法、讲授法、问题驱动和讨论法等教学方法［4］。在课程设计实践过程中，指导教师注重对学生的引导作用，采用启发性教学，要求学生亲自参与课程设计的全过程。对于不同题目，教师介绍基本原理、设计要求、设计方法、操作步骤及注意事项后，要求学生自主思考去完成一个类似的题目，检查学生是否理解课程设计过程，同时也鼓励学生采用不同的方法来完成同一个题目。指导教师注重讲解一些典型的例题，指出在设计过程中容易出错误的地方，以便学生吸取经验，尽量减少设计错误。为了提高学生的主观能动性，指导教师注重在大思路上进行引导，不干预具体的设计方案和设计细节，把关和解决疑难问题。例如:反应堆物理课程设计采用MCNP程序对组件进行临界计算，指导教师首先让同学们课前查阅资料，了解典型的组件类型、不同类型组件结构上的差别和组件组成等基本知识;然后指导教师在课堂上讲授怎样利用MCNP程序实现核电站15×15燃料组件临界计算的例题。课堂中教师重点讲解MCNP程序输入inp文件每一个部分的作用，然后让同学们当场运行MCNP程序，掌握作图及其生成输出out文件等基本运行操作。同学们运行完后，指导教师再讲解out文件的每一个部分，告诉同学们怎样看输出结果。讲解完例题后，教师要求同学们当场实现大亚湾核电站17×17燃料组件的临界计算，同时设计不同可燃毒物的布置方式，掌握不同可燃毒物布置方式下结果的变化趋势。每个做课程设计的同学都拥有一台电脑，可以单独完成作业，如果有什么问题和想法可以与同学或教师交流。指导教师全场监控每个学生作业的完成情况，并作为课程设计考核内容的一部分。做得好的同学，老师当场给予表扬以激发学生的学习兴趣;碰到问题能够自己想办法及时解决的同学也会获得表扬，同样会获得较好的成绩。指导教师除了注重学生独立完成课程设计的能力，同时也注重学生的协作创新能力。比如设计一个小堆芯可能有多种方案，输入文件的代码量不同，同学们可以分成小团队讨论后确定一个方案，团队每一个人完成方案的一个部分，最终实现小堆芯的临界计算。总结几年的课程设计教学经验，采用图书指导法、课堂讲授法、问题驱动和讨论法等教学方式，可以明显提高课程设计的教学效果。
(三)转变课程设计考核方式
以前课程设计的成绩主要由课程设计报告和平时成绩决定，课程设计报告占了大部分成绩，这种考核方式存在一定的问题。比如，课程设计报告可能存在抄袭的情况，指导教师无法判断，成绩评定很有可能不公平，这严重打击了学生的学习积极性。另外，学生只注重课程设计报告内容，不注重课程设计过程。为了培养学生的能力，提高课程设计成绩评价的公平性，课程设计成绩改由三部分组成:平时成绩30%、实践操作40%和课程设计报告30%。(1)平时成绩30%，包括考勤成绩、学习态度和课堂纪律。考勤采取签到的形式，上课前签到一次和下课前签到一次，保证学生在上课时间能全程到课学习;学习态度主要包括上课回答问题和独立解决问题情况;课堂纪律是指指导教师严格要求学生，严禁玩游戏和玩手机等，只能做与课程相关的事情，保证学生充分利用好上课时间。(2)实践操作40%，指导教师注重对课程设计每一个环节的考核，包括学生的动手能力、思考问题的方式、查找资料的能力、编程和解决问题的能力。(3)课程设计报告30%，成绩包括书写格式、完成情况和创新性等。课程设计最后一般会有附加题，因此设计报告成绩也包括附加题完成情况。成绩评定的方法在课程设计上课前就告知学生。实践证明，这种考核方式对学生认真开展课程设计工作起到较好的引导作用。
三、结语
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以强化学生的工程设计能力、实践能力与创新能力为核心，重新修订教学大纲，整合相关课程，对应工程设计内容体系，构建完善的工程设计课程体系。大一为工程设计启蒙阶段，以激发兴趣为主，课程为生物工程(化学工程)概论;大二为单元设计和工程设计技能培训阶段，包含:化工原理、化工热力学、化工制图、化工仪表自动化;大三为产品设计、工艺设计和设备设计阶段，包含:生物工程(化学工程)设备、分离工程、化工设计与模拟、工艺学课程(化工工艺学、发酵工程、制药工艺学、酿酒工艺学等);大四为工厂设计和综合实训阶段，主要进行生物工程(化学工程)工厂设计和毕业设计。为适应行业的需求和时展，在各课程教学中突出工程思维和工程方法学的同时，着力介绍行业规范、标准以及新产品、新工艺、新技术、新设备，并将计算机辅助制图、计算机仿真模拟、计算机辅助设计作为主要技能进行培养。
2构建完整的工程设计实践环节
工程设计是面向对象的综合性实践活动，只有突出实践环节才能让学生锻炼能力、积累经验、有所感悟。整个工程实践环节包括化工AutoCAD制图、化工原理课程设计、化工设计Aspen仿真模拟、生物工程(制药工程)创新综合性大实验、湖北省化工设计大赛、全国“三井杯”化工设计大赛、全国大学生制药工程设计竞赛、生产实习、工厂设计项目、毕业设计。工程设计以校企组合的校内生产性实训基地(如尿素仿真实训平台、啤酒发酵实训基地、药物制剂实训平台)和校外企业实习基地(如安琪酵母生物工程专业部级工程实践教育中心)为依托，注重选题的针对性(面向地方企业)、设计的规范性(符合行业标准)、操作的可行性(绿色、经济与安全)，并将化工设计竞赛、制药工程设计竞赛融入人才培养的教学体系中，大力提高实践教学环节的实效性。
3构建合适的工程设计评价体系和管理模式
工程设计的系统性、协作性较强，因此在工厂设计和毕业设计中采用小组制、导师制、课题制进行管理、操作和评价，以培养学生的团队合作精神，即每小组5～7名学生和1～2名指导老师，每个学生完成每组设计项目下的一项子课题，最后采用学生答辩与互评、教师评价、企业专家点评等构成综合评价体系。另外，建立健全激励约束机制，考虑给予竞赛获奖和设计达优秀等级的学生相应的创新实践学分，代替相关选修课的学分，以此激发更多的学生参与工程设计的学习。
4结语
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目前,为了快速实现工业生产的自动化,我国的自动化技术在工业生产中被广泛的应用,这也预示也我国工业迎来了现代化发展的重要阶段。但是,由于我国自动化技术兴起时间较短,其各项技术还不是完全的成熟,在工业生产中也只是应用了CAD、CAM以及OA技术,完成了计算机辅助设计与制造,以及综合办公管理的自动化控制等三个方面的自动化建设[1]。虽然仅仅只有三个方面,但是却在极大的程度上帮助我国的工业生产实现了智能化与自动化,这也是自动化技术能在短时间内就被应用在石油、化工、冶金以及轻、重工业等其他工业领域的原因,并且这些领域也随着自动化技术的应用而提高了自身的生产技术。另外,自动化技术在工业生产自动化的应用,不但实现了工业生产的自动化,还实现了行文、事务处理的自动化,以及辅助决策的自动化,使得工业生产中对于生产设备和流程的管理与控制能力不断提高,增强了工业生产效率。
2将自动化技术引入到电子信息工程设计中的重要作用
2.1使电子信息工程的设计一体化与机械化得以实现
诚如人们知道的,所谓自动化技术,就是全面解放发展生产力,用机械运作来代替人工操作,最大化的节约人力资源成本,提高工作效率,这也是自动化技术被广泛的应用到实际的生产生活中的原因。以从事电子信息工程的设计工作的人员角度来看,要想更好的工作,不仅需要全面的掌握电子设计的原理,还需要了解一切与信息工程设计有关的计算机应用理论。从电子信息工程本身具有的特色来看,其本质就是将计算机、信息以及电子技术相融合产生的一项事物,这就使得其设计工作不论是对机械化的程度,还是自动化程度,都有十分高的要求。所以,将自动化技术引入到当前电子信息工程的设计中,不仅能够促进设计工作的机电一体化,有效的转变当前电子信息工程的设计情况,提高设计工作的效率,还可以最大化的发挥电子信息工程在设计工作上的优势,准确的反映出设计工作的多元化以及功能的标准化。
2.2推进电子信息工程的设计智能化快速实现
在传统的电子信息工程的设计中,主要是依靠人力来处理信息,并对这些信息进行开发、设计、集成与应用的,工作效率十分缓慢,根本无法满足当前工业化发展对于信息的需求。将自动化技术应用于电子信息工程的设计之中,能够从根本上变革当前工业生产对于信息的处理、开发、设计、集成与应用的方式,极大的提高电子信息工程在设计方面的智能化水平[2]。通过将计算机、信息以及网络等自动化技术的融合,能够为处理和应用大批量、高频率和密度的信息提供一条更加便捷的途径,从而提高电子信息工程的整体设计水平,促进电子信息工程的设计智能化建设,提高其工作效率和准确度。
2.3推动电子信息工程设计整体的进步
首先,自动化技术本身就是一种集多项现代化先进科学技术为一身的,具有较高优势的现代技术,这种优势不仅是其他各种单一类型的技术或者技巧无法到达的境界,也是当前电子信息工程在设计时需要依靠自动化技术的主要原因。电子信息工程的设计,对于对信息的处理、运用以及控制技术的精确度要求极高,这一要求是无法依靠人力资源来实现的,所以就需要自动化技术来辅助完成。例如:在设计信号与系统时,设计师必须要全面的掌握信号的分解与信息系统的分析等相关技术,这就需要设计工作必须具备极高的精度,此时,设计师就必须要以自动化技术来提高设计整体的水平,提高精确度[3]。由此不难看出,自动化技术对电子信息工程的整体设计以及精确度水平的提高,具有的重要作用。
3自动化技术应用于电子信息工程设计的表现
将自动化技术应用于电子信息工程的设计工作的重要作用,使其在该领域的应用范围被不断的扩大,应用效果也不断提高。总体来看,自动化技术在当前电子信息的设计中,主要别用于以下几大方面:一是,电路分析的设计和计算机的控制领域,这也是整个电子信息工程设计的核心所在。将自动化技术应用于此领域,可以提高其三相电路、双口网络以及含有点感电路等方面的工作效率,促进设计整体的自动化和智能化[4]。二是,计算机的辅助设计领域,所谓的计算机辅助设计,主要就是通过综合的应用计算机的硬件、软件和网络等,促进设计整体的有效完成。将自动化技术引入其中后,设计这只需要将相关数据输入其中,计算机就可以自行分析计算,极大的提高了工作的效率和设计的精确度。
4结语
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1.1设计阶段招标不规范，监理不完善我国实行设计招投标制度的目的就是为了降低设计费用，提高设计方案的质量，通过招标可以激发设计部门之间的竞争，鼓励设计人员进行创新创作，进而创作出最优秀的、最经济的设计方案，但是现在的招投标过程还存在许多不规范的问题：现行的招标委员会的构成只是要求具有2/3的建筑、结构等专业技术人员就可以，而没有对懂工程经济的造价人员做出强制的规定，结果导致对于设计方案的评定重视技术、结构以及安全性而忽视了经济是否合理的因素；对设计单位的招标过程监管不严，导致招投标存在很多的不规范行为，比如采取不正当的手段恶意竞争等。
1.2限额设计推行不到位，设计变更管理不完善限额设计是按照任务设计书批准的投资估算额进行初步的设计，按照初步的设计概算造价限额对施工图纸进行设计，按照施工图纸预算对各个设计文件做出决策，以此保证工程预算能够层层得到保证，使得工程造价不突破工程的预算概额，保证建筑项目投资资金的最大效率。虽然我国已经积极的实行了限额设计制度，但是由于在具体的工程设计方面，对工程设计的监管不严，导致限额设计制度难以发挥其效应，最终导致设计超过工程的预算概算额。
2加强设计阶段工程造价控制的措施
2.1完善设计收费制度之所以造成在设计阶段，设计人员忽视经济合理性因素的主要原因就是设计收费是与设计项目的造价相挂钩，因此设计人员为了获得更多的利益他们会尽可能提高项目设计的造价费用，因此为完善设计阶段工程造价管理，首先要对设计费用的收费制度进行改革，一是在设计费用上，业主单位可以在招投标合同中明确设计费用的标准，对于在设计中体现节约投资的，要按照节约投资的一定比例奖励给设计单位以及设计人员；二是对于因为设计人员的失误或者漏项等造成的设计费用增加的要按照一定的比例扣除设计费用；三是在设计费用支付上要预留一定的设计尾付款，在项目完工后再支付，这样可以保证设计单位给建筑施工提供全方面的技术指导，便于解决施工过程中的一些问题，有利于工程的整体效率。
2.2完善设计招投标制度，促进设计方案优化首先要成立合法的招投标机构，并且保证招投标委员会人员结构的合理性，比如要将懂建筑经济设计造价方面的专业技术人员纳入到招标委员会行列中；其次政府部门要制定详细的招投标制度与标准等，规范招投标文件的格式，保证每项招投标标准量化到具体；最后加强对招投标过程的监督，杜绝一些设计单位为了获得投标工程，而采取各种非法的、不正当的手段。
2.3大力推行限额设计，确保限额目标的实现限额设计的实施是项目投资控制的重要环节，因此要大力推行限额设计，一是要按照限额设计的过程，从前往后依次控制，也就是利用价值工程理论和标准设计化手段对设计概算额进行层层控制，避免超出预算额；二是要对设计人员进行严格的考核，保证设计人员在设计时要具有强烈的经济责任意识，在设计时要根据设计专业合理地进行分工，保证将责任落实到具体的人与岗位上。
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随着经济高速增长与科技不断进步，人类与自然环境的矛盾日益严重，实现可持续发展是解决这一问题的关键[1]。很多国家将其视为一项基本国策。在此背景下，工程项目领域也要实现可持续发展，已经成为一个亟待解决的问题[2]，是全世界工程师共同的责任与义务。众所周知，工程设计对于工程项目最终绩效起到关键影响作用[3]，对工程实现可持续化有重要意义。工程项目设计不仅仅是技术工作，整个设计过程同时具有技术属性与管理属性，采用合适的管理模式可以提高设计的最终效果[4]。但是，现阶段对于工程项目设计可持续管理方面的研究很稀缺，传统设计管理模式又不能很好解决可持续问题。本文在可持续发展视角下分析工程项目所应该具备的新特点，基于“问题—处理要求—措施”的系统分析思路，通过识别传统模式问题并分析其处理要求，提出了一个新的工程项目设计管理系统模型。
2可持续发展视角下传统设计管理模式分析
2.1传统项目与可持续视角下项目区别
可持续发展要求人类综合考虑经济、社会、技术、资源、环境等多方面因素，转变传统单纯追求经济效益的发展观念，实现人与自然和谐相处，不危害子孙后代同时实现经济增长与社会进步[5]。在不同发展视角下的项目差别如表1所示，传统工程项目着重于成本、质量、工期这3个目标的实现[6]，实现经济效益的同时往往造成环境污染与资源浪费，而在可持续发展视角下，要求工程项目同时满足经济、社会、技术，环境、资源等多维可持续目标，不但实现经济效益还要获取生态效益并节约资源，即实现多维目标有效集成。为了实现项目目标，传统项目管理强调决策时要充分考虑其全寿命周期内各种因素[7]。这种思维在实现可持续项目目标时存在局限性，由于决策涉及时间范围过于狭窄，因此长远效益往往被忽略，此外决策范围过于针对项目还容易导致潜在利益相关者考虑不足，不利于社会和谐与生态平衡。综上，可持续发展视角下的工程项目要立足于全局，用系统的观点考虑问题，充分理解社会公众、政府、非利益组织、项目消费者等多利益群体的需求，实现经济、社会、生态、资源等多目标集成。这无疑会增加项目的复杂度，对于项目管理精度要求更高，并且实现项目目标风险加大
2.2传统设计管理系统存在问题及处理要求
识别传统设计管理系统的开发思路往往是DFM(DesignforManufacturing)或者DFQ(DesignforQuality)[8]，其实施通常是基于功能导向或者过程导向，缺乏对于复杂多维目标的集成与分析，因此很难同时实现经济、社会、技术、生态、资源等多维项目目标，亟需在设计管理决策系统中实现多维目标管理，对多维目标进行层级结构划分，理清目标与目标、目标与变量、变量与变量之间的复杂关系，提高决策质量从而实现多目标集成。其次，传统设计管理的主要参与者是管理人员与专业设计人员[9]，缺乏与各种潜在利益相关者进行互动，不能充分识别项目潜在需求，导致项目定位出现偏差，难以实现可持续项目所要求的利益相关者满意目标，致使设计实施过程缺乏全局性系统决策与高效目标协调机制。解决这一问题需要建立强大信息系统，通过动态信息收集充分识别各种利益相关者需求，并且将这些需求转化成各专业决策参数，在此基础上还要在决策系统中体现全局思想，追求长远利益。再次，传统设计者往往不具备可持续相关知识，对生态、能源等可持续目标难以深入理解，造成设计的局限性。为改善这一状况需要在设计运作过程中引入可持续专家，对各工种进行协调与指导，从全局角度出发改善设计绩效，还要将各种可持续目标转化成针对于各专业决策者的有效决策参数，帮助设计人员理解可持续目标，避免信息表达方式与不同数据接口造成的决策障碍。最后，在设计决策系统中还应该体现长远利益思想，避免短视决策造成的后期损失，充分考虑项目结束后的综合效益，并且建立合理的多目标绩效衡量系统，对于项目设计成果做出合理评估与反馈。
3设计管理系统实现可持续的措施
3.1可持续设计管理系统构成
可持续视角下项目的多目标性、复杂性、多利益主体性、动态性、全局性决定了其设计管理系统的复杂性。为了克服2.2中所识别的问题，满足问题处理要求，本研究建立了一个由设计运作系统、决策系统、信息系统、绩效衡量系统等4个子系统所组成的设计管理系统，如图1所示。设计运作系统反映了设计过程各阶段流程、各流程之间的逻辑关系以及设计工作完成状况，是对于整个设计工作进展状况的映射，是对设计管理工作的分解与集成。决策系统集成了决策者、决策参数、决策原则以及决策框架，反映了系统决策产生机制。其通过决策行为对设计运作系统产生影响，决定了设计运作的方向，推动设计由一个流程转向下一个流程，并且决定了设计的最终效果。信息系统为决策系统提供信息支持，从环境与系统中动态提取信息，并且实现信息存储与处理，将系统信息转换成对于不同层次、不同专业决策者有用的参数并及时输出信息；此外，信息系统也为绩效衡量系统提供有效信息输入。绩效衡量系统为设计管理提供一套完整的设计绩效综合评定标准，是对设计运行状况与决策质量的评估与反馈，其信息反馈会影响决策系统产生新决策，从而影响设计运行系统的状态，使得3者形成反馈链。
3.2设计运作系统
本研究所提出的设计运作系统是基于文献梳理并对传统模式进行改进而获得的[8-12]，如图2所示。其中虚线框中内容表示各分部设计工作的逻辑顺序，通常情况下分为3种：顺序式、平行式、搭接式(如图3所示)。其确定可以运用DSM(设计结构矩阵)或者参照文献[13]中的SSA(StructuralSensitivityAnalysis)与NDSM(NumericalDesignStructureMatrix)方法。本研究所提出的设计运作系统与传统模式相比主要有3方面改进：1)在项目设计定位前期对于客户、政府、非利益组织等各潜在利益相关者进行识别与分析，并且对于其需求的动态变化进行信息收集与决策调整，有利于协调各主体之间利益关系，提高设计决策的全局性，最终实现利益相关者满意最优。可以通过EFMEA(ExtendedFailureModeandEffectAnalysis)、AFD(AttributeFunctionDeployment)等工具实现(不限于这些工具)。鉴于本文的研究目的是建立设计管理系统，因此对于此类细节问题不进行过多讨论，在后文遇到类此情况不做赘述。2)引入可持续专家，借助专业知识，对于可持续目标进行集成与解释，通过产品全生命周期目标函数等工具协调各设计过程，加强设计者对于可持续目标的理解。专家小组具体运行机制可以采用头脑风暴或访谈形式展开。3)在设计评估审核阶段引入环境资源及其他约束审核，要求全部备选方案均满足生态等约束条件，并且结合综合效益选优程序，在设计满足约束条件基础上取综合效益最优的方案，避免了方案选择过于局限于项目本身经济效益的缺陷。其实现可以采用文献[2]中的工程项目可持续设计检查表类似工具进行。
3.3决策系统
本研究所提出的决策系统结构如图4所示。系统遵循3条决策准则作为最高指导原则，与传统模式有所不同。本研究决策准则：1)旨在实现生态、资源、经济、社会等多维目标综合最优，考虑系统全局最优解而不是局限于项目全寿命周期经济效益最大化，对于以往技术经济分析进行有益扩展。2)根据项目特点对系统不同设计目标赋予不同权重，从而分清主次实现重点控制，这种做法可以在设计返修过程中减少设计变更损失。决策框架反映了决策问题的结构，映射了系统中目标与目标、变量与变量、变量与目标的关系，并且通过约束条件划出了设计方案的可行域，在此可以通过系统分析与因果关系识别建立具体决策框架并利用多元规划等工具对于决策框架进行优化。决策中心代表了不同类型决策者以及他们之间的协作，本研究将设计管理主要参与者分为4类：设计团队、可持续设计专家、设计管理者、工程技术协调小组。其中，设计管理者主要负责组织协调与资源分配决策，并通过对决策框架分析利用WBS等工具将具体设计决策任务分解，落实到不同的设计决策者身上，之后利用可持续专家与工程技术协调小组促进不同专业设计者之间协作并进行有效可持续设计指导。这4类人主要分工如下：设计团队负责设计方案决策，设计管理者负责资源计划、进度计划、设计管理计划制定，可持续专家负责可持续决策支持，工程技术协调小组负责制定合作机制。最终，绩效衡量系统会对于决策效果评价，将信息反馈从而促成决策框架调整。
3.4信息系统
本研究的信息系统结构如图5所示。信息来源可分为设计运行系统与项目环境，获取信息后通过对于信息分类与处理实现决策支持与绩效评估。信息系统主要有3大功能：动态收集设计系统内外部信息、对于信息分类、将信息转换成对于各工种决策有效的参数。对于外部信息收集可以通过大量问卷、访谈、匿名建议征集等方式实现，并且在整个设计过程要进行定期更新，保持系统与外部信息良好的互动，及时调整决策框架取得更好设计绩效；对于内部信息收集可以通过工程记录资料、访谈、技术会议等方式收集。为方便信息收集与使用要对信息分类，本文建议的分类方式参照文献[12]，在设计工作开始前期识别各专业人员的决策参数需求，按照专业学科形成决策参数需求分类表，每一分类对应一个专业的决策者所需要的决策信息，该分类表还应该标明所需信息的表达形式以方便后续使用，在此基础上将各专业需求的参数分为内部参数、外部参数、内外部参数3类。内部参数是系统内部运作所产生的，外部参数是由系统外部环境决定的约束性条件，内外部参数是系统与环境共同作用的结果，最后根据参数分类确定其信息来源，形成信息来源列表。对于收集到的信息为提高其使用效率，需要对信息进行转换，将原始信息转换成决策参数需求分类表中规定的信息表达形式。这一工作由可持续工程专家和工程技术协调小组负责。
3.5绩效衡量系统
可持续工程项目具有目标复杂性特点，对社会可持续与生态可持续等隐性目标进行度量时难度较大，因此其绩效衡量系统十分重要。本研究所建立的绩效衡量系统如图6所示，主要包括2部分：绩效指标框架与权重赋予方法。绩效指标框架由绩效评价指标与指标层次结构组成，指标识别可以通过调研等方式实现，层次结构确定可以通过聚类分析与主成分分析等方法实现，此外，在此框架内还应该标出各指标优先取值范围、可接受范围、不可接受范围。指标权重赋予方法分为主观赋权法与客观赋权法2种，主观赋权法有AHP层次分析法、专家打分法等，客观赋权法有因子分析赋权、熵权法等，可以采用多种方法从不同角度对于系统绩效进行评价。本研究将绩效指标分为2类：目标性绩效指标、约束性指标。目标性绩效指标表示系统努力方向，反映项目最终追求成果的实现程度(如，资源节约效果)；约束性指标表示项目目标实现的约束因素，是系统要重点控制的对象(如，成本)。针对不同指标采取不同策略，对于目标性绩效指标要通过激励、优化等方式不断提高，对于约束性指标要采用有效控制手段将其限定在一个合理范围。根据性质还可以将目标性绩效指标分为结果型与影响型2类。结果型指标反映系统某一时刻表现出来的外在成果，其可视性往往很强(例如，项目某一阶段净利润)；影响型指标反映系统运行过程中对最终成果产生影响的要素内在运行状况，往往可视性差(例如，信息系统运行效率)。结果型指标达到良好表明系统在某一阶段产出较高，而影响型指标达到良好则表示在某一阶段系统运行状况良好，暗示其未来产出将会较高。由于系统产出具有阶段性特征，因此不能仅仅根据某一时刻成果来衡量系统全局绩效，还应该考察影响最终结果的要素其运行状况。通过绩效衡量系统的运作，可以映射系统全局运作状况，为决策提供反馈，改善决策质量从而提高设计可持续目标最终绩效。
4结语
设计工程论文范文6
1）桥梁工程是复杂的，其工程合理性和结构合理性的判断较为困难，真正掌握桥梁工程核心技术的人才资源极度稀缺，因此一般工程设计很容易出错，设计的反复次数多，且是串行模式的反复。2）桥梁工程是高度危险的，其结构体系复杂，荷载大，结构容易损伤，极易出现病害，影响结构安全。同时，结构上面是高速行驶的车辆，结构病害极易引发交通事故，不仅会对人民的生命财产带来危害，而且还会对国民经济造成不良影响。因此，上述因素导致国家高度重视桥梁工程的审查，级级审核次数多；而因为审查资源稀缺，最终导致级级审查为串行模式，设计者必须完成每次的审查修改才能向下次审查提交设计图纸。3）桥梁工程图纸制作工作量巨大，导致校核工作量急剧增加。4）桥梁工程设计周期紧，资料不全，反复次数多，这也属于串行模式的反复。总体来说，桥梁工程设计图纸制作工作量大，图纸制作反复的次数多，且属于串行模式的反复。因此，目前桥梁工程设计的主要问题不在于信息共享和团队协作，而在于信息的正确加工能力，即资料齐备后制作的设计方案，不管多少次、多少级别的审查，方案都没有问题或者只有少量问题，从而从根本上消除或者明显减少因设计反复引发的工作量。这需要高端技术人员加入设计团队，但高端设计人员资源都很稀缺。因此，对于桥梁工程设计而言，目前协作平台的重点应放在高端技术的共享和贯彻上。协作角色的重点是表1中的设计院专业副总，其是设计院的技术灵魂，具体工程一定要他们深度切入协作。
2问题与对策
上述分析表明，由于桥梁工程的复杂性和危险性等，致使桥梁设计必定是反复的；由于高端人员的稀缺性，导致这种反复必然是串行的。由于高端人员的稀缺性目前难以解决，导致串行性难以解决，因此，协同机制改进的重点是设计的反复性。设计反复性包含2个主要方面，一是反复的次数；二是每次反复的制作工作量。要想使反复次数降到最低，则质量必须绝对可靠，而这需要设计院专业副总深度切入协作才可能达到。1次反复的制作工作量包括2个方面，一是设计思想的变更工作量，其牵涉到更改一系列设计关键值；二是设计思想表达制作的工作量，即工程图纸绘制工作量。通常，设计思想变更工作量较少，制图工作量变更较多，其可以通过参数化制图工具来解决。目前如何能让设计院专业副总深度切入具体工程项目的设计协作是一个亟待解决的问题。也就是说，专业副总究竟最后控制了什么？如果能把专业副总控制的内容提前告知设计团队，那么设计图纸制作质量将得到大大提高。目前专业副总控制的内容是以设计指导书的形式来表达的，但是不够精细，且还是靠人工执行的，执行质量还不一定能达到专业副总要求的水平，因此专业副总控制的内容还需要更精确的方式表达，并采用更精确的方式来实施。笔者基于设计经验，认为数字化控制技术的应用应该是一个最好的解决方案。下面对该解决方案进行简单介绍。
2.1数字化设计指导书建立
首先要将最终工程结构参数化，即根据桥梁结构的固定规则去掉大部分不受外界参数影响的参数，剩下的就是依工程情况而变的少部分参数，也就是桥梁结构的关键参数；然后再将工程条件（如技术标准、地质、自然条件等）参数化，各参数根据其自身特点建立分级标准；最后建立一个关系数据库，即各种工程条件参数值对应的各种桥梁结构关键参数值，该数据库就是桥梁设计经验库，也是数字化设计指导书的具体形式。实际工程设计时，只需明确工程条件参数值即可自动搜索桥梁设计经验库，高质、高效地形成桥梁方案。该库是设计院专业副总毕生心血的结晶，是他们多年理论与实践经验以数字化方式保存的成果，项目组可以在设计开始时就直接应用专业副总的经验，且应用过程是数字化控制的，完全能达到高精度的标准；专业副总也可随时修改指导书的内容，项目组直接应用修改后的设计指导书，达到设计人员与专业副总的高端思想随时保持一致。
2.2计算控制平台建立
建立结构计算工具、造价估算工具及三维效果图工具，对实际工程结构的安全系数、材料指标、美观指标进行计算，并将其与专业副总的控制指标进行对比，既可校验指导书的正确性，又可确保具体工程的质量。
2.3高效协作操作平台建立
协作操作平台必须能完成桥梁的方案设计，智能应用数字化设计指导书，自动调用参数化制图平台并生成工程图纸，自动建立计算模型以控制工程项目的工程合理性。设计团队中各角色必须有自己独立的操作界面，可以进行独立的数据迁入/迁出操作，以提高项目设计中的并行能力。同时要严格权限管理，更新数据的权限主要是确保数据安全，查询数据的权限主要是确保数据保密。
3结语
