工程管理学论文范例6篇

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工程管理学论文

工程管理学论文范文1

社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快……等等一系列的社会与物质的因素,使人们在享受物质生活的同时,更加注重产品在"方便"、"舒适"、"可靠"、"价值"、"安全"和"效率"等方面的评价,也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。

所谓人性化产品,就是包含人机工程的产品,只要是"人"所使用的产品,都应在人机工程上加以考虑,产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。我们可以将它们描述为:以心理为圆心,生理为半径,用以建立人与物(产品)之间和谐关系的方式,最大限度地挖掘人的潜能,综合平衡地使用人的肌能,保护人体健康,从而提高生产率。仅从工业设计这一范畴来看,大至宇航系统、城市规划、建筑设施、自动化工厂、机械设备、交通工具,小至家具、服装、文具以及盆、杯、碗筷之类各种生产与生活所创造的"物",在设计和制造时都必须把"人的因素"作为一个重要的条件来考虑。若将产品类别区分为专业用品和一般用品的话,专业用品在人机工程上则会有更多的考虑,它比较偏重于生理学的层面;而一般性产品则必须兼顾心理层面的问题,需要更多的符合美学及潮流的设计,也就是应以产品人性化的需求为主。

那么,对于一件产品是如何来评价它在人机工程学方面是否符合规范呢?以德国Sturlgart设计中心为例,在评选每年优良产品时,人机工程上所设定的标准为:

1)产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合;

2)产品是否顺手和好使用;

3)是否防止了使用人操作时意外伤害和错用时产生的危险;

4)各操作单元是否实用;各元件在安置上能否使其意义毫无疑问的被辨认;

5)产品是否便于清洗、保养及修理。

一般情况下,在设计教育中常以上述第三项较为强调,而消费者在购买商品时,则是以产品的视觉效果、商场气氛及价值来决定购买行为的成立与否,但作为一名好的设计师应为产品长期使用的效果及舒适性负责,尤其是避免伤害与危险的防止更是不可忽视的考虑因素。如,在操作计算机的上机姿势中,在现行的上机条件下,操作员常常是手臂向前悬空着来操作键盘和鼠标的。手臂的悬空形成了肩颈部的静态疲劳,使得操作员不得不将背部靠在椅子靠背上作业(后靠姿势会加大悬空的手臂的前伸程度,从而增大肩部所需要的平衡力矩,加快肩颈部的疲劳),而当操作员脱离靠背又手臂悬空时,体重就全部需要由脊柱来承担,其结果或者是腰背的疲劳酸痛,或者是腰肌放弃维持直坐姿势而塌腰驼背,或者是把手腕抵在桌沿而引发腕管综合症。那么,要解决诸如此类的问题,设计师就必须充分考虑人机工程学的因素。

所谓人机工程学,亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法,对人体结构特征和机能特征进行研究,提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数;还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数,分

析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性;分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力;探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。

人机工程学因素往往是企业提高其竞争力的手法之一。若说"人性化产品"是与"人"合为一体的产品设计,"人机工程因素"则是设计工业产品时的人机界面所必须考虑的因素。在我国即将加入WTO所面临的冲击下,中国的制造业无不是严阵以待,企图在竞争中保持优势。管理大师麦克·波特(MICHAELPORTER)曾说过,企业具备竞争优势的两个方式,一是扩大生产规模,走向规模经济,才能占有成本上的优势;另一个便是创造企业或产品的附加值,制造消费者趋之若鹜的心理。在现今产品和质量逐步提高,且消费者对商品品质要求越来越高的情况下,各产品制造商们无不力求突破,希望能出奇制胜,打动消费者的心。拿当今世界上提出的"健康"人机工程学的新要求为例,即是用某些考虑人机因素的辅产品,如:电动腰靠、紫外线阻隔(UV、CUT)等来提高产品人性化的层次,籍此创造其他品牌无法模仿的优势,而赢得消费者青睬的。

究竟什么样的产品需要人机工程呢?在设计上又如何表现,才能成为符合人机工程学的产品呢?

工业设计师指出,就电脑的相关部件和设备而言,如键盘、鼠标等输入装置,因使用者可能长时间利用其从事工作或娱乐,接触的时间较长,在使用时也可能十分投入。因此,人机工程学就成了设计上最主要的条件之一。

人机工程学的显著特点是,在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上,不单纯着眼于个别要素的优良与否,而是将使用"物"的人和所设计的"物"以及人与"物"所共处的环境作为一个系统来研究。在人机工程学中将这个系统称为"人——机——环境"系统。这个系统中,人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。本学科的人机系统设计理论,就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数。

系统设计的一般方法,通常是在明确系统总体要求的前提下,着重分析和研究人、机、环境三个要素对系统总体性能的影响,如系统中人和机的职能如何分工;如何配合;环境如何适应人;机对环境又有何影响等问题,经过不断修正和完善三要素的结构方式,最终确保系统最优组合方案的实现。这是人机工程学为工业设计开拓了新的思路,并提供了独特的设计方法和有关理论依据。

作为一个全息系统的局部,一个产品中包括了我们这个商品社会中的全部信息。一件设计优良的产品,必然是人、环境、经济、技术、文化等因素巧妙融合、平衡的产物。开始一项产品设计的动机可能来自各个方面,有的是为了改进功能,有的是为了降低成本,有的是为了改变外观,强化"柜台效应",以吸引购买者,更多的情况是上述几方面兼而有之。于是,对设计师的要求就可能来自功能、技术、成本、使用者的爱好等各种角度。不同的产品设计的重点也大不相同,暖水瓶的设计显然就要比香水瓶的设计考虑更多的人机问题;再以肇及设计所设计的电脑游戏遥感器为例,乍见此产品时,看似不符合人机工程学,但实际使用时却很合手,操控性良好,而且遥感器外型颇酷,用此摇杆玩空战游戏,有操控战斗机的味道。相比于市场上其他同类型的产品,即使售价比一般产品高出许多,也一样大受欢迎,足见其魅力所在。但也有这样一种产品,在市场上受到欢迎,是因其外型讨好且成本不高所致,但缺点是产品轻,因此,在使用时本来一只手操作很方便,却不得不双手并用才行,这就是该产品在人机工学上的不足之处;但在成本、售价及市场因素的考虑下,厂商还是推出此种产品。而对于专业用品就不同了,例如美发师每天所使用的吹风机,除草机工人所使用的修剪机就绝对不能轻视人机工程学在生理层面上的考虑。

然而,一个好的产品设计是可以涵盖形态和人机因素的,产品的外形一样也可以有机会作人机工程的发挥。以TEAGE为微软所设计的易用鼠标球而言,该鼠标是特别为儿童体验电脑而设计的,在方案决定之前对儿童的抓握方式进行了研究,黄白两色相间的鼠标球使儿童们在学习电脑时,增加了趣味性和功能性。该产品已经超脱了产品造型上的束缚,除让其更好用之外,也同时赋予了产品新的意义与想象空间。

除了一般的大众消费品之外,专为特殊族群所设计的产品在人机工程学上也有更多的考虑。如,残疾人用的瓷器套具,此套设计是专为残疾人做的餐具,又不让人直接看出它们是专为残疾人做的。故而,设计师在充分考虑了人机工程学的基础上,特别处理手把的凹凸,使患者拿在手里有一种心态上的平衡感,既能看到,又能摸到,但又不那么显眼。

再以医疗设备来说,病床、医疗椅等产品,在设汁上不只是考虑操作要符合人机工程学,在材料上也应力求人性化,增加产品的亲和力,以提高产品的"EQ"。

由于学科来源的多样性和应用的广泛性,人机工程学中采用的各种研究方法种类很多,有些是从人体测量学、工程心理学等学科中沿用下来的,有些是从其他有关学科借鉴过来的,更多的是从应用的目标出发创造出来的。其中常用于一般产品设计领域的方法有如下几类:

1,测量方法

测量方法是人机工程学中研究人形体特征的主要方法,它包括尺度测量、动态测量、力量测量、体积测量、肌肉疲劳测量和其他生理变化的测量等几个方面。

2.模型工作方法

这是设计师必不可少的工作方法。设计师可通过模型构思方案,规划尺度,检查效果,发现问题,有效地提高设计成功率。

3.调查方法

人机工程学中许多感觉和心理指标很难用测量的办法获得。有些即使有可能,但从设计师工作范围来看也无此必要,因此,设计师常以调查的方法获得这方面的信息。如每年持续对1000人的生活形态进行宏观研究,收集分析人格特征、消费心理、使用性格、扩散角色、媒体接触、日常用品使用、设计偏好、活动时间分配、家庭空间运用以及人口计测等,并建立起相应的资料库。调查的结果尽管较难量化,但却能给人以直观的感受,有时反而更有效。

4.数据的处理方法

当设计人员测量或调查的是一个群体时,其结果就会有一定的离散度,必须运用数学方法进行分析处理,才能转化成具有应用价值的数据库,对设计产生指导意义。

当今的工业设计师面临着多种活动和课题,例如:电视资讯、互动电视、通用遥控器等,与企业合作的范围也很广,在实施产品的人性化设计过程中,通常采用如下的设计程序:

1)建立并运用资料库(这在前面已有论述);

2)决定研究主题;

3)观察阶段:

*目标轮廓*访识/观察*使用模式/议题

4)发展阶段:

*关键议题*产品概念*测试与评估

在整个研究过程中,人机工程师和工业设计师都必须全程参与,但在各个阶段为主为辅的角色会有不同。例如:产品概念由工业设计师主导,测试则由人机工程师主导,每个步骤以剧本的形式来串连沟通。每件产品都有各自的在人机工程学上的特色,特别是消费性产品。以汽车内部设计来说,就有三个表达人机工程需求的方式:一是操控界面,如方向盘的设计;二是座椅及内装设计,如一些大客车座椅,或者老板椅的靠背上部,都有一道鼓起来的凸包。对于大多数的中国人来说,这个凸包常常是顶在后脑勺,使得身体后靠在椅背时,不得不稍稍低头。从设计上来说,这道凸包本来是用来垫靠颈部凹处,使人的头颈更舒服的。问题的出现是由于这些座椅的设计和生产直接从国外引进,而生产者又没有重新考虑中西方人在身材方面的不同,尺寸上完全照搬。结果西方人垫颈的凸包就顶住了我们的后脑勺;三是情报沟通系统,如导航系统设计及安全警报功能。

工程管理学论文范文2

一、成功教育在学生学习过程中所起的作用。

学生的学习活动是智力因素和非智力因素共同参与的过程,其中非智力因素对学生的学习活动的影响尤其突出,如果把学生良好的智力比作是台性能较好的机器的话,那么非智力因素就是机器的动力。可见非智力因素(包括学习动机、兴趣、情绪、意志和个人特征等)是发展学生智力及提高学习效率的关键性因素,是牵引学生学习的内动力。在化学教学中实施成功教育,顺应学生的心理要求,能有效的发展学生的非智力因素,使学生对学习充满信心,真正成为学习的主人。在化学教学中,可借助化学与日常生活的密切关系及实验的趣味性、直观感,创设良好的教学情景,创造给学生表现的机会,并帮其获得成功,通过成功感的满足与刺激,来激励他们的学习情绪和兴趣,加大学习动力,逐渐促成观察、记忆、思维等智力因素的有效发展,从而获得良好的教学效果。

二、实施成功教育的做法。

1、情感的支持是一剂精神良药。

情感作为一种非智力因素,对提高教学效果有着不可估量的作用。俗语说:亲其师信其道。教师对学生的关心爱护就像春天的雨露,润物细无声,渗透学生的心田,极大程度地鼓舞了学生的积极情感,融洽师生情谊。在教学实践中,本人深深地体会到,教师关爱学生是一剂精神良药,尤其是常被冷落的后进生,教师真诚的关心和爱护,都能激起他们积极愉快的学习情感,增强他们学习的自信心,让学生感到被重视而不是被抛弃。对学生提出的问题,无论难易,都应认真的给予分析或引导,不挖苦,不讥讽,多赞许,多鼓励,促使学生接受来自教师的情感支持的同时产生了对教师的好感,拉近师生之间的距离,融洽师生关系,化学习的消极因素为积极因素。

2、表扬鼓励,使学生得到成功的体验。

德国教育家第斯多惠说:“教学的艺术不在于传授本领,而在于鼓励、唤醒、鼓舞。”成功是人人渴望的,成功的喜悦往往会带来无穷无尽的力量,只要让学生在参与教学活动中尝到成功的快乐,他们的学习热情就会被唤起,学习兴趣就会被激发,因而学习信心倍增。在教学中,我经常设计一些阶梯性的问题,由不同层次的学生来回答,尽力让他们经过努力后能取得成功。让低层生“吃得了”、中层生“吃得饱”、高层生“吃得好”,极大程度地唤起学生的学习热情。如在学习H2实验室制法时,当学生完成Fe、Zn、Mg分别与稀H2SO4反应的实验后,提出三个问题:⑴上述反应是分解反应、化合反应吗?为什么?⑵制H2应选什么药品?⑶制H2应选哪些仪器?由三位不同程度学生回答,均得到良好的效果。本人认为,教师应恰当地用赞美的眼光看待学生,特别是后进生,哪怕是一点点的进步,都应给予肯定、表扬,以激励其成功的动机。尤其是学生经过一定的意志努力后,所取得的成功更是他们愿意继续学习的动力。在教师的期待中,让学生不断地进步、成功。

3、激发兴趣,促发学生积极参与学习活动。

在化学教学中应尽力创设条件让学生成功,让学生在成功感的激励下对学习产生兴趣,促发学生主动参与学习活动。化学实验是最能激发学生兴趣的一种教学手段。从第一节绪言课我就注重利用实验的优势,一入门即激发学生的学习热情,其中“魔棒点灯”己使学生惊讶万分,我有意准备几根玻璃棒让学生上台演示,在他们享受“魔棒点灯”成功喜悦的时刻,我便告诉他们:只要努力学习,以后将有更多的实验等待你们亲手完成,获取成功。这样,他们参与学习活动的主动性大大增强。另外,在课堂上多创设问题情景,引导学生参与阅读、讨论,并主动寻找解决问题的方法,探索问题。对产生问题尽量让学生通过讨论或查阅相关资料独立解决,时刻让他们保留成功的欲望,享受成功的乐趣。

4、鼓励竞争,培养良好的意志品质。

人的意志品质有自觉性、果断性、坚持性和自制性等方面。其中坚持性正是学生获得成功的关键。来自教师的鼓励、集体的帮助、个人的荣誉感都能支持学生的坚持性。学期初,我以班组为单位组织协助式的学习小组,在课堂或课外开展多样化的学习竞争活动,让不同层次学生在竞争中相互扶持,互相促进。通过竞争使每位学生都乐于做学习的主人,学得开心,学得轻松。例在元素符号的教学中,为了突破熟记元素符号这一难点,我充分利用自制卡片,让学生抢答,比赛谁又快又准,效果很好。在参与竞争中既有成功的希望,又有失败的可能,动力与压力并存,通过组织竞赛使他们认识到只有积极参与和不断努力才能有更多的成功,从而培养学生坚强的意志品质。

5、发挥学习成就评价作用,激励不断进取。

工程管理学论文范文3

近年来,虽然我国建筑工程项目的施工管理工作已经取得了一定的成就,但是仍然存在着一定的问题需要解决。部分建筑单位在进行施工现场管理时,并不具备严格的责任划分机制,因此难以对施工责任进行明确,使得施工现场的管理不到位。部分建筑单位为了最大化的降低投入成本,会大大的减少在施工安全方面的资金投入量,因此在施工时所有的安全保障器材要么不全,要么就是年限过长,难以真正的起到安全保护的作用。建筑施工现场本来就具备开放性、动态性以及复杂性等特点,因此各项工作逐渐的衔接非常重要。如果施工过程中组织内部的管理体系难以严密的监控施工设计、物资供应、工作分配等工作的开展,也会降低施工现场的工作效率。此外,还存在部分建筑单位在开展现场施工管理工作时,难以有效的实施特殊物资管理、设备维护管理、水电管理以及物资管理等工作,因此会使施工现场出现严重的混乱现象。基于上述的问题,建筑单位需要采取科学、有效的管理方式,对建筑施工现场存在的问题进行改善。建筑单位的施工一般是在露天环境下开展的,同时还会开展高空危险作业,因此对安全管理工作的要求是很高的,施工现场的管理人员、项目负责人、施工人员都需要具备一定的科学、安全管理意识。施工现场的管理对于建筑工程项目管理而言非常重要,施工现场的科学管理不但可以确保建筑项目的施工质量,而且还能够提升施工的安全系数,促进建筑单位的稳定发展。

2进行科学管理的具体措施

2.1对施工质量进行科学管理

建筑项目施工的最终目的是为了满足客户的使用需求,因此建筑项目的施工质量能否符合相关规定和要求非常重要。在开展建筑项目施工时,不但需要对施工工艺实施质量监管,还需要对施工技术实施质量监管。在开展质量监管工作时,需要将监管标准和国家标准相统一,对每项施工都做好相应的记录,避免出现偷工减料的现象。对于建筑施工而言,只有通过了自检、联检和专检工作后,才属于合格的建筑项目。建筑项目的施工是通过专业的人员来执行的,所以需要规范施工人员的施工技术,此外在施工前,需要全面了解施工的图纸,真正优化施工的各个工序。

2.2对现场施工进度实施科学管理

想要确保建筑项目可以在规定的时间内顺利完成,需要对建筑项目的施工进度实施管理。建筑单位在开始施工之前,需要对项目的各个施工条件以及要求实施综合的考虑,然后再给出标底工期,同时对施工的进度进行实时监控。在对施工进度进行设定时,需要对施工过程中容易出现的意外情况进行全面的考虑。此外,还需要定期总结施工情况以及施工进度,并将其和预期计划进行对比,一旦出现施工现状晚于施工计划时,需要立即寻找原因,并采取措施加快施工的进度,确保可以按照计划完成建筑项目的施工。

2.3对施工现场的安全进行科学管理

在开展建筑施工时,无论任何时候都需要将安全当作重点内容,特别是在建筑施工现场需要将安全作为工作的重点。建筑项目施工现场的安全主要是指施工人员的生命安全和施工设备的使用安全。因此,施工人员需要具备一定的安全意识,在施工时必须将施工人员的生命安全放在首位,若是存在不安全因素的前提下不能开展建筑施工。施工人员在开展工作时,需要做好安全管理工作,需要从以下几方面开始着手:(1)建立现场施工的安全管理体系建筑项目施工需要具备安全保障团队,其中的工作人员需要具备较强的安全意识和丰富的安全经验。在开展施工时,安全保障团队的工作人员需要排查施工当中存在的不安全因素,对于部分不符合安全要求的现象需要实施严格的处理,在完成整个工作之后才可以继续开始施工,此外还需要将存在施工中的安全隐患遏制在萌芽当中。(2)确保施工技术的安全性建筑施工现场必须具备足够的消防器材,建立消防通道,同时设立比较醒目的安全标识。施工用电需要做好防火方式措施,同时还需要将用电设备放在比较安全的位置。用电设备的使用需要施工人员具备专业的操作技术,坚决避免出现非专业人员使用用电设备的现象出现。施工人员在开展高空作业时,必须做好安全防护措施。(3)做好危险的预防与控制施工人员在开展施工之前,需要对其配备的安全装备进行详细的检查,对于常出现事故的位置需要设置醒目的标识,同时还需要对施工过程中的安全工作实施定期考核,从而保证施工现场的安全。

2.4对施工需要的材料实施科学管理

对于建筑施工而言,材料的质量非常重要,因此在施工之前需要对施工的原材料实施科学、有效的管理。建筑项目施工前,首先需要确定需要的原材料,然后再从信誉较好的商家进行购买。在施工时需要严格检查施工材料的质量,确保其能够满足施工的需求。此外,还需要对施工原材料进行二次检查,如果出现不符合要求的原材料需要对其进行处理,不可用在施工当中。在开展建筑施工时,需要有序开展施工,提前安排好各类材料的使用顺序,并将其放在合适的位置。此外,材料的使用需要安排专门的人员对其进行记录,避免出现浪费材料的现象。

2.5加强施工现场的监管力度

建筑项目的施工过程属于整个建筑项目的核心内容,需要得到严格的监管。建筑项目施工现场的监管工作包含财务管理、施工设计、物资调配管理等内容,同时还需要对建筑施工的不同环节进行故障排查和检查。想要做好建筑项目的审核工作,确保建筑项目可以顺利实施,需要对整个建筑施工做到统筹全局,详细了解施工现场的所有情况。

3结束语

总之,想要确保建筑项目施工现场的工作可以顺利开展,需要对施工现场的施工进度、质量、安全等实施科学的管理。施工现场的科学管理需要根据建筑施工管理的相关规定开展,这样不但可以帮助建筑单位节省不必要的经济成本,还能够帮助建筑企业提升建筑施工项目的施工质量。建筑单位的现场施工是整个建筑项目的主要组成内容,所以对其实施科学、合理、严密的监管可以让建筑项目的施工满足客户对建筑项目的舒适和安全的要求,因此对建筑单位的施工现场实施科学的管理具有极其重要的现实意义。

作者:彭金桂 单位:中国葛洲坝集团电力有限责任公司

参考文献

[1]廖伟文.论建筑工程项目现场施工的科学管理[J].城市建筑,2014(06):130.

[2]陈石斌.建筑工程项目现场施工科学管理[J].门窗,2014(05):112+115.

[3]刘明利.建筑工程项目现场施工科学管理的有效措施[J].江西建材,2014(18):257.

工程管理学论文范文4

关键词:工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计

一、学科地位和研究应用领域

1.学科定义

工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。

2.学科地位

测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分:

——大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量);

——工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量);

——航空摄影测量与遥感学;

——地图制图学;

——不动产地籍与土地整理。

3.研究应用领域

目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。

由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。

由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。

国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。

德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。

1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。

1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。

从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。

二、工程测量仪器的发展

工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。

专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。

用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。

在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETERISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。

高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。

与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。

具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。

综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。

三、工程测量理论方法的发展

1.测量平差理论

最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。

巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效,稳健估计法具有抵抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系,可对多个粗差同时进行定位和定值,这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。

方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型,过去一直仅停留在理论的研究上。实际中,要求对多种观测量进行综合处理,因此,方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前,通用平差软件包中已增加了该功能,但还需要在测量规范中明确提出来。

需要指出的是:许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密,主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点,但由于多余观测少,发现和抵抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。

2.工程控制网优化设计理论和方法

网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵,协方差阵的主成份计算,特征值计算,点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,使之既满足设计要求,又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。

在实践中,总结出了下述优化设计策略:先固定观测值的精度,对选取的网点,观测所有可能的边和方向,计算网的质量的指标,若质量偏低,则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下,若网的质量指标偏高了,这时可按观测值的内部可靠性指标ri,删减观测值。ri太大,说明该观测值显得多余,应删去;若ri很小,则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”,从“肥”到“瘦”的优化策略。

从模拟法优化设计的整个过程来看,它是一种试算法,需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外,在成果输出的多样性、直观性,在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。

用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用报道较少。多是为了安全起见,有较大的质量富余,建网费用偏高。网优化设计费用很少,所带来的效益较大,凡是较重要的工程控制网,都应作优化设计。

3.变形观测数据处理

工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。

(1)变形观测数据处理的几种典型方法

根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法,由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算,可得到变形与显著性因子间的函数关系,除作物理解释外,也可用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。

若仅对变形观测数据,可采用灰色系统理论或时间序列分析理论建模,前者可针对小数据量的时间序列,对原始数列采用累加生成法变为生成数列,因此有减弱随机性、增加规律性的作用。如果对一个变形观测量(如位移)的时间序列,通过建立一阶或二阶灰微分方程提取变形的趋势项,然后再采用时序分析中的自回归滑动平均模型ARMA,这种组合建模的方法,可分性好且具有以下显著优点:将非平稳相关时序转化为独立的平衡时序;具有同时进行平滑、滤波和推估的作用;模型参数聚集了系统输出的特征和状态;这种组合模型是基于输出的等价系统的理想动态模型。

把变形体视为一个动态系统,将一组观测值作为系统的输出,可以用卡尔曼滤波模型来描述系统的状态。动态系统由状态方程和观测方程描述,以监测点的位置、速率和加速率参数为状态向量,可构造一个典型的运动模型。状态方程中要加进系统的动态噪声。卡尔曼滤波的优点是勿需保留用过的观测值序列,按照一套递推算法,把参数估计和预报有机地结合起来。除观测值的随机模型外,动态噪声向量的协方差阵估计和初始周期状态向量及其协方差阵的确定值得注意。采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决动态噪声协方差的实时估计问题。卡尔曼滤波特别适合滑坡监测数据的动态处理;也可用于静态点场、似静态点场在周期的观测中显著性变化点的检验识别。

对于具有周期性变化的变形观测时间序列,通过Fourier变换,可将时域内的信息转变到频域内分析,例如大坝的水平位移、桥梁的垂直位移都具有明显的周期性。在某一观测时刻的观测值数字信号可表示为许多个不同频率的谐波分量之和,通过计算各谐波频率的振幅,最大振幅以及所对应的主频率等,可揭示变形的周期变化规律。若将变形体视为动态系统,变形视为输出,各种影响因子视为输入,并假设系统是线性的,输入输出信号是平稳的,则通过频谱分析中的相干函数、频响函数和响应谱函数估计,可以分析输入输出信号之间的相干性,输入对系统的贡献(即影响变形的主要因素及其频谱特性)。

(2)变形的几何分析与物理解释

传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性,主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下,参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。此外,前述的时间序列分析,灰色理论建模、卡尔曼滤波以及时间序列频域法分析中的主频率和振幅计算等也可看作变形的几何分析。

变形的物理解释在于确定变形与引起变形的原因之间的关系,通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。统计分析法以实测资料为基础,观测资料愈丰富、质量愈高,其结果愈可靠,且具有“后验”性质,它与变形的几何分析具有密切的关系,是测量工作者最熟悉和乐于采用的方法。确定函数法是根据变形体的物理力学参数,建立力(荷载)和变形之间的函数关系如位移场的微分方程,在边界条件已知时,采用有限元法解微分方程,可得到变形体有限元结点上的变形。采用有限元法,可以计算混凝土大坝、矿山地表以及滑坡在外力(表面力和体力)作用下的位移值。这种方法不需要监测数据(监测数据仅作检验用),具有“先验”性质。只要有限元划分得当,变形体的物理力学参数(如杨氏弹性模量,泊松比,内摩擦角、内聚力以及容重等)选取得较好,该法无疑是一种多快好省的方法,目前有许多有限元计算软件如COSMOS/M供用。但变形体的物理力学参数的确定和所建立的微分方程都带有一定的假设,有时用有限元法计算的值与实测值有较大的差异,这就导致了将两种方法相结合的综合分析法,以及根据实测值按一定理论反求变形体物理力学参数的反演分析法,通过反演解算,重新用有限元法作修正计算。相对于有限元法,条分法用于边坡稳定性分析、计算和评价更为简单,其中萨尔码(SARMA)法应用最普遍,根据力学模型、几何条件和静力平衡方程,对平衡条件作迭代计算,可定量的得到边坡稳定性评价指标——稳定安全系统。一般要求对条分法和有限元法同时使用。上述方法对大多数测量工作者来说较为陌生,用确定函数法进行地变形的物理解释和预测属于学科交叉领域,需要与地质和工程结构方面的人员合作。

(3)变形分析与预报的系统论方法

用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统,它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构,是非线性的,开放性(耗散)的,它还具有随机性,这种随机性除包括外界干扰的不确定性外,还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外,还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。

按系统论方法,对变形体系统一般采用输入—输出模型和动力学方程两种建模方法进行研究,前者系针对黑箱或灰箱系统建模,前述的时序分析、卡尔曼滤波、灰色系统建模、神经网络模型乃至多元回归分析法都可以视为输入—输出建模法。采用动力学方程建模与变形物理解释中的确定函数法相似,系根据系统运动的物理规律建立确定的微分方程来描述系统的运动演化。但对动力学方程不是通过有限元法求解,而是在对系统受力和变形认识的基础上,用低阶的简化的在数学上可解和可分析的模型来模拟变形过程,模型解算的结果基本符合客观事实。例如用弹簧滑块模型模拟地震过程的混沌状态和高边坡的粘滑过程,用单滑块模型模拟大坝的变形过程,用尖点突变模型解释大坝失稳的机理。对动力学方程的解的研究是系统论分析方法的核心,为此引入了许多与动力系统有关的基本概念,这些概念与变形分析和预报密切相关,它们是:状态空间或相空间(称解空间)、相轨线、吸引子、相体积、李亚普诺夫指数和柯尔莫哥洛夫熵等。例如相轨线代表相点运动的迹线,每一个相点代表状态向量(变形、速率或影响因子)在某一时刻的解;吸引子代表系统的一种稳定的运动状态,它可以是一个稳定的相点位,环或环面,也可以是相空间的一个有限区域,对于局部不稳定的非线性系统,将出现分数维的奇怪吸引子,表示系统将出现混沌状态。李亚普诺夫指数描述系统对于初始条件的敏感特征,根据其符号可以判断吸引子的类型以及轨线是发散的还是吸引(收敛)的。柯尔莫哥洛夫熵则是系统不确定性的量度,由它可导出系统变形平均可预报的时间尺度。对变形观测的时间序列(如位移量)进行相空间重构,并按一定的算法计算吸引子的关联维数,柯尔莫哥洛夫熵和李亚普诺夫指数等,可在整体上定性地认识变形的规律。另外,也可根据监测资料,反演变形体系统的非线性动力学方程。

系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。

系统论方法涉及到许多非线性科学学科的知识,如系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、分形、混沌理论、耗散结构等。上述理论远不是工程测量工作者所能掌握的,将系统论方法与变形分析与预报相结合的研究只是初步的,希望有更多的青年学者加入到这一研究领域来。

四、大型特种精密工程测量

大型特种精密工程建设和对测绘的要求是工程测量学发展的动力。这里仅简单介绍国内外有关情况。

1.国内览胜

三峡水利枢纽工程变形监测和库区地壳形变、滑坡、岩崩以及水库诱发地震监测,其规模之大,监测项目之多,都堪称世界之最。不仅采用目前国内外最成熟最先进的仪器、技术,在实践中也在不断发展新的技术和方法,如对滑坡体变形与失稳研究的计算机智能仿真系统;拟进行研究的三峡库区滑坡泥石流预报的3S工程等,都涉及到精密工程测量。隔河岩大坝外部变形观测的GPS实时持续自动监测系统,监测点的位置精度达到了亚毫米。该工程用地面方法建立的变形监测网,其最弱点精度优于±1.5mm。

北京正负电子对撞机的精密控制网,精度达±0.3mm。设备定位精度优于±0.2mm,200m直线段漂移管直线精度达±0.1mm。大亚湾核电站控制网精度达±2mm,秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1mm。

上海杨浦大桥控制网的最弱点精度达±0.2mm,桥墩点位标定精度达±0.1mm;武汉长江二桥全桥的贯通精度(跨距和墩中心偏差)达毫米级。高454m的东方明珠电视塔对于长114m、重300t的钢桅杆天线,安装的垂准误差仅±9mm。

长18.4km的秦岭隧道,洞外GPS网的平均点位精度优于±3mm,一等精密水准线路长120多公里。目前辅助隧道已贯通,仅一个贯通面的情况下,横向贯通误差为12mm,高程方向的贯通误差只有3mm。

2.国外简述

国外的大型特种精密工程更不胜枚举。以大型粒子加速器为例,德国汉堡的粒子加速器研究中心,堪称特种精密工程测量的历史博物馆。1959年建的同步加速器,直径仅100m,1978年的正负电子储存环,直径743m,1990年的电子质子储存环,直径2000m。为了减少能量损失,改用直线加速器代替环形加速器,正在建的直线加速器长达30km,100~300m的磁件相邻精度要求优于±0.1mm,磁件的精密定位精度仅几个微米,并能以纳米级的精度确定直线度。整个测量过程都是无接触自动化的。用精密激光测距仪TC2002K距离测量,其测距精度与ME5000相当,对平均边长为50m的3800条边,改正数小于0.1mm的占95%。美国的超导超级对撞机,其直径达27km,为保证椭圆轨道上的投影变形最小且位于一平面上,利用了一种双重正形投影。所作的各种精密测量,均考虑了重力和潮汐的影响。主网和加密网采用GPS测量,精度优于1×10-6D。

露天煤矿的大型挖煤机开挖量的动态测量计算系统(德国)。大型挖煤机长140m,高65m,自重8000t,其挖斗轮的直径17.8m,每天挖煤量可达10多万吨。为了实时动态地得到挖煤机的采煤量,在其上安置了3台GPS接收机,与参考站无线电实时数据传输和差分动态定位,挖煤机上两点间距离的精度可达±1.5cm。根据3台接收机的坐标,按一定几何模型可计算出挖煤机挖斗轮的位置及采煤层截曲面,可计算出采煤量,经对比试验,其精度达7%~4%。这是GPS,GIS技术相结合在大型特种工程中应用的一个典型例子。

核电站冷却塔的施工测量系统。南非某一核电站的冷却塔高165m,直径163m。在整个施工过程中,要求每一高程面上塔壁中心线与设计的限差小于±50mm,在塔高方向上每10m的相邻精度优于10mm。由于在建造过程中发现地基地质构造不良,出现不均匀沉陷,使塔身产生变形。为此,要根据精密测量资料拟合出实际的塔壁中心线作为修改设计的依据。采用测量机器人用极坐标法作3维测量,对每一施工层,沿塔外壁设置了1600多个目标点,在夜间可完成全部测量工作。对大量的测量资料通过恰当的数据处理模型使精度提高了一至数倍,所达到的相邻精度远远超过了设计要求。精密测量不仅是施工的质量保证,也为整治工程病害提供了可靠的资料,同时也能对整治效果作出精确评价。

瑞士阿尔卑斯山的特长双线铁路隧道哥特哈德长达57km,为该工程特地重新作了国家大地测量(LV95),采用GPS技术施测的控制网,平面精度达±7mm,高程精度约±2cm。以厘米级的精度确定出了整个地区的大地水准面。为加快进度和避开不良地质段,中间设了3个竖井,共4个贯通面,横向贯通误差允许值为69~92mm(较只设一个贯通面可缩短工期11年)。整个隧道的工程投资预计约15亿瑞士法朗,计划于2004年全线贯通。

高耸建筑物方面,有人设想,在21世纪将建造2000m乃至4000m的摩天大厦,这不仅是建筑师的梦想,也是对测量工程师的挑战。

五、科技研究开发实践

将科研成果转化为生产力是科研的最终目的,作为一门应用性学科,这种转化尤为重要。它主要表现在软硬件的开发研制上。

基于掌上电脑的地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统(简称科傻系统)是我们近年来所作的一项科技研究开发实践。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等(称科傻一);一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集(称科傻三)。另外,在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”(称科傻二)。上述3个软件包既可独立使用,又有密切的联系(特别是科傻一与科傻二之间)。科傻一可用于任意2、3维工程控制网,国家及城市等级网,一、二、三级导线网以及图根加密网的在线或离线数据采集到网平差,实现了内外业数据处理的一体化。同时也可作一、二、三、四等和等外水准测量从数据采集到网平差的数据处理。科傻二除具有任意网形、任意规模的地面平面、高程控制网的平差功能外,还包含近似坐标计算,稀疏矩阵压缩存贮,网点优化排序,闭合差自动计算,概算,粗差定值计算和改正,方差分量估计,贯通误差影响值估算,工程控制网模拟法优化设计,控制网数据管理,网图显绘,成果报表输出,以及与掌上电脑、全站仪的数据通讯等功能。

科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。

基于科傻系统的主要功能,在索佳Powerset2000电脑型全站仪上,已成功地开发了全中文版软件包,这种全站仪通过软件开发,功能得到大大增强,故称为全能型全站仪。结合专业测量特点,我们在科傻系统的基础上还研制开发了“铁路施工测量数据自动化处理系统”。该软件包也通过了铁道部的鉴定,将在整个铁路系统的测量单位推广应用。对于城市工程测量、地籍测量、水利工程测量等各种测量,只要对科傻系统稍加修改,都可以满足测量工程数据采集和处理的一体化自动化要求。同时,可将科傻系统移植应用到不同型号的电脑型全站仪上和商品化掌上电脑上,进一步扩大用户。如果移植到测量机器人上,并进一步开发各种智能化应用程序,可应用到滑坡监测、施工测量中以及工业测量。若再开发与GPS网平差和实时动态定位软件的集成软件包,并研制开发相应的软件,可望大大改变目前工程测量领域的面貌。

通过科技研究开发实践,我们深刻体会到科技是第一生产力的科学论断,感受到了为社会作贡献的人生价值的乐趣。科技开发和成果转化必须有具备以下特点:是真正的转化而不是抄袭,必须有自己的研究成果;有一定特色;既要有通用性也要专业化;易于扩展和维护,要不断完善并推陈出新;要有市场观念、竞争意识和为用户服务的态度。

六、工程测量学的发展展望

展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展:

1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强;

2.在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。

3.工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理;

4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。

5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。

6.大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。

7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。

综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。

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工程管理学论文范文5

文书档案管理教学方法改革技能《文书与档案管理》课程作为文秘专业的核心课程之一,教学目的是培养学生处理文书、管理档案的能力。市场对文秘人才的技能要求越来越高,《文书与档案》课程教学方法改革势在必行。

一、《文书与档案管理》教学方法改革的必要性

随着社会发展、学校扩招,大批毕业生涌向市场。市场上出现了“就业难、招工难”的现象,为何?因为企业缺的是技能人才,而应届毕业生实践技能水平低。随着计算机技术的普及以及新型办公设备的出现、公文和档案电子化,传统模式的办公室文书、档案工作方法得到改进。这些对技工学校文秘专业学生处理文书、管理档案的技能提出了新要求。

另外,技工学校的学生学习基础相对薄弱,自我控制能力较弱,缺乏学习兴趣。只有通过改变教学方法,提高学生学习兴趣,培养他们的动手能力,提高专业技能。

二、《文书与档案管理》教学中存在的问题

1.教学方法单一

以往该课程教学以理论讲授为主,教学方法老套,上课枯燥,严重制约了学生的学习积极性和创新性。

2.教学中理论脱离实践

教学中,主要讲授知识点,甚至有些实践内容都改为口头传授。比如,讲授关于电脑处理公文、档案等知识时,学生基本上接触不到电脑、档案办公环境、文书处理的办公设备等。学生的动手能力得不到锻炼,只能纸上谈兵。

3.教材落后

我国公文处理、档案管理在逐步优化,不断发展。传统的教材没有与时俱进,知识陈旧。比如,计算机辅助管理在档案管理中的地位日益突显。教材中阐述这方面的内容比重太少,不足以让学生深入了解该知识点。又如教材理论知识多,内容很少涉及到实践环节、工作情景模拟等,不能为学生提供工作环境所要求的知识。

三、《文书与档案管理》课程教学改革方法

《文书与档案管理》课程要改变以往教学中的弊端,除了采用传统的讲授方式之外,可采取以下教学方式:

1.案例分析法

案例分析法是以学生为中心、对现实问题进行交互式探讨的过程,改变了过去教师“满堂灌”、学生被动学习的局面。在案例分析教学的过程中,可灵活使用讲授法、讨论法和角色互换法等进行教学,以取得更好的教学效果。

比如,讲解档案库房管理要求时,要求学生分析一个新建档案馆内照明条件的案例,大家讨论、分析这个档案馆设计是否有问题,运用所学知识发表见解,教师总结,得出此档案馆设计违背了防光原则。又如播放北京卫视《档案》栏目中的纪录片《溥仪新生记》,片中有证明清朝末代皇帝溥仪如何改造成功的档案资料。要求学生讨论分析纪录片中出现了何种类型的档案,以及分析档案利用的途径和重要性问题。这些方法能让学生巩固所学知识,提高实践运用能力,培养分析能力、判断能力、解决问题的能力。

2.课堂专题讨论法

课堂专题讨论是针对教学重点和难点内容开设的参与式教学环节,能以学生为中心,让学生多参与课堂,培养他们独立思考、解决问题的能力以及创新性思维。

《文书与档案管理》教学中,首先,教师要选择好难度适中、值得讨论的选题;选题要考虑技工学校学生的知识积累,能让学生结合理论联系实际展开讨论,避免讨论冷场。比如采用“比较纸质档案、新型载体档案保管,并举例说明各自的优缺点”的选题。这两种档案的很多原始资料是学生经常在生活中接触的,如文件、照片、录像带等,学生容易理解。

其次,是课堂分小组讨论,一般以5人左右为宜。技校的学生自我控制能力有待加强,学习主动性不够高。人数过多,个别学生滥竽充数或者干私事。人数过少,达不到集思广益的效果。在讨论会上,每个学生都有机会畅所欲言,甚至那些平时不爱发言的学生在比较轻松的课堂气氛中也能加入小组讨论中来。在学生讨论期间,教师要巡堂指导,起到监督、指导作用。

讨论结束,每组派代表发言,促进各组交流意见,扩大他们的思考角度,保证讨论效果。最后,教师小结。

3.讲练相结合

《文书与档案管理》课程知识是技工学校文秘专业学生必考证――秘书资格证的重要内容。教师要结合考证内容,布置适合学生做的练习,让学生多思考,巩固所学知识,为文秘专业学生考证打下良好的基础。同时,教师可从学生做练习中掌握学生的学习情况,改进教学方法。

4.专题讲座法

文秘专业教师的知识面、实践能力有限,需要请一些企事业单位的档案管理人员不定期地做有关文书与档案管理的专题讲座。通过讲解他们的工作体会,学生能更多地了解工作实际情况,从而借鉴他们宝贵的经验,在今后的学习、工作中少走弯路。

5.实践教学法

实践教学法,即安排一定课时组织学生在校内档案室、办公室或校外实习基地从事具体的文书处理、档案管理环节,将理论知识直接运用于实践工作,培养动手操作能力,增加工作体验感。实习期间,学校还可聘请档案专家讲课、现场指导,进一步提高学生技能。

6.情境模拟教学法

教学中可加大实训比重,进行角色扮演、情景模拟等形式的情景模拟教学。比如,设定一个收文、发文的工作情景,学生扮演各种角色,模拟收发文的工作流程,完成情景中所要求的文书写作内容。学生能深刻理解收发文的流程以及文书的写作格式,培养他们的团队合作能力。教师还可将学生的情景模拟录成视频文件,播放给学生看,学生找出情景模拟中出现的问题,教师及时指正,达到最终教学效果。

又如,教师指导学生模拟进行档案纸质分类,拟写案卷标题,编制立卷类目、档号、目录、备考表等。教师还可提供部分新型载体文件,让学生上机房模拟管理电子文件、对新型载体文件归档。这培养学生熟练应用现代信息技术、从事文件与档案管理和各类信息处理的能力。

7.参观调查法

教学中,教师不定期组织学生参观档案管理部门,比如档案馆、档案室、办公室等。让他们实地了解档案部门的工作现状以及不同种类档案管理方法等。要求学生结合所学专业知识,撰写调查报告。参观调研能培养学生的职业素养和调查研究能力,让他们深刻理解档案管理实际情况。

除了以上七种教学方式之外,还可以通过更新教学内容、改变考核方式等来改变《文书与档案管理》课程传统的教学模式。该课教师可与校外文书档案实训基地共同制定教学大纲、授课计划、实训计划和方案,编写适合技校学生学习且与时俱进的校本教材。考核方式上,将实训成绩、测验成绩、课堂提问、课后作业、调研报告、课堂练习、期末闭卷考试相结合,促进学生技能操作能力的提高,以适应社会对文秘人才的要求。

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工程管理学论文范文6

论文关键词:工程管理专业;管理类课程;逻辑关系;整合

工程管理专业是教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》中设置的一个新专业,是属于管理学门类下管理科学与工程类的二级学科。经过十几年的办学探索和实践,工程管理专业得到了极大的发展,目前全国设置工程管理专业的高校已达300多所,分布在各综合性大学、建工类院校、矿业类院校、电力类院校、财经类院校等,为国家、社会培养了一大批从事工程建设事业和房地产事业建设与发展所需的高级专业管理人才。工程管理专业在国家教育部和建设部高等学校工程管理专业指导委员会指导下基本统一了培养目标、培养方案及主干课程教学基本要求。但各院校在办学的实践中根据国家经济社会发展的新形势,紧密结合地方经济发展需要和建设行业发展的实际,结合本校、本院的办学条件及学科优势积极探索,逐渐形成了各自的办学理念、风格和特色。这使得各院校工程管理专业课程的设置有较大的差别,尤其是管理类课程的设置存在着不同的认识,而管理类课程在整个工程管理专业培养计划中占有较大比重,是构成学生完整知识结构体系不可缺少的部分。扬州大学建筑科学与工程学院(以下简称“我院”)管理类课程体系尚处在完善和探索之中,本文对管理类课程的设置和内容的整合进行了探讨。

一、工程管理专业管理类课程存在的问题

我院从1999年开始招收工程管理本科专业学生,至今已有十几年的办学历史。这期间,课程体系、课程教学内容等进行了多次的调整和完善,但相对于21世纪工程管理专业的人才培养要求还存在着差距。通过多年的教学实践发现管理类课程的建设存在以下几方面的问题。

1.课程体系不稳定性

我院工程管理专业根据工程管理学科专业指导委员会的要求,以基础课程+平台课程+专业方向课程建立课程体系。在专业方向上,共设工程项目管理和房地产经营与管理二个方向。平台课程包括技术平台课程、经济平台课程、管理平台课程、法律平台课程。平台课程要求工程管理专业所有学生都要掌握。专业方向课程仅为主修该方向的学生掌握。目前存在的主要问题是管理平台课程的设置不稳定。如前一次教学计划中管理平台课程包括管理学、运筹学、会计学原理3门专业基础课和工程项目管理、工程估价、房地产开发、工程财务管理、建筑企业经营管理5门专业课。在其后的教学计划调整中管理平台课程又由管理学、运筹学、会计学原理3门专业基础课和工程项目管理、工程估价、房地产开发、工程财务管理、建筑企业经营管理、工程合同管理6门专业课组成。在最近的教学计划调整中管理平台课程又由管理学、运筹学、会计学原理、组织行为学4门专业基础课程和工程财务管理、工程估价、工程合同管理、工程项目管理、房地产开发、工程建设监理6门专业课程组成。另外,对同一门课程是选修还是必修定位不准。如前一次教学计划中工程合同管理课程纳入工程项目管理专业方向的专业选修课;工程建设监理课程和城市土地管理课程归入任意选修课。而其后的教学计划调整中工程合同管理和工程建设监理课程放入必修课中;城市土地管理放入房地产经营与管理专业方向必修课中。

2.课程设置逻辑关系不明确

课程体系是一个系统,系统作为一个整体,每一个要素都有不可替代的功能。因此各个课程不是单一的个体,它们之间有着逻辑关系。课程的逻辑关系,在时间安排上有两种关系:一是顺序关系和平行关系。专业基础课、专业课为先后顺序关系,同一类课程中各课程间的平行或顺序关系视课程内容而定。二是有些课程间无相关性或相关性很少,但又是构成工程管理专业复合性知识结构所必需的,这类课程开课的时间则应根据整个课程体系的实施统筹考虑。我院工程管理专业管理类部分课程之间曾出现逻辑关系混乱,衔接顺序不合理的情况。如工程财务管理课程需要工程项目管理课程的知识做基础,但工程财务管理课程放在工程项目管理课程之前开设;建筑企业经营管理课程和物业管理课程需要工程财务管理课程的知识,但工程财务管理课程在建筑企业经营管理课程和物业管理课程后开设等。运筹学为管理决策提供决策方法和量化工具,应先于管理学原理课程开设,但管理学原理在运筹学课程之前开设。组织行为学课程帮助管理者预测、引导和控制人的心理和行为,以达到提高组织绩效和提高管理水平的目的,因此组织行为学课程应放在工程项目管理课程前开设,但工程项目管理却在组织行为学课程之前开设等。

3.课程之间内容重复

我院工程管理专业管理类课程过于追求自身知识体系的系统性和完整性,导致部分课程间内容重复。如工程项目管理、建筑企业经营管理和工程建设监理课程中管理的基本原理完全一样,三大目标控制和生产要素管理原理上也是一致的,只是性质和目的有所区别。工程项目管理与房地产开发课程中三大目标控制重复,工程项目管理与物业管理课程中均有项目风险管理的内容,城市土地管理与房地产开发课程中均有土地开发的内容,房地产项目策划课程中的房地产项目规划设计与房地产开发课程中的房地产开发项目规划设计重复,房地产开发项目客户定位、产品定位和定价的内容在房地产市场营销课程与房地产项目策划课程中重复。

二、课程之间的逻辑关系梳理

目前我院工程管理专业管理类平台课程由管理学、运筹学、会计学原理、组织行为学4门专业基础课程和工程财务管理、工程估价、工程合同管理、工程项目管理、房地产开发、工程建设监理6门专业课程组成。工程项目管理专业方向管理类课程由建筑企业经营管理、工程审计2门专业课程组成。房地产经营与管理专业方向管理类课程由城市土地管理、房地产市场营销、物业管理、房地产项目策划4门专业课程组成。对以上课程按照专业基础课先于专业课开设、平台课程先于专业方向课程开设的原则梳理关系。

平台课中管理学原理是本专业的基础和核心课程,主要内容是管理活动的一般规律、管理的基本原理和基本方法,为工程项目管理奠定理论基础和基本知识,应放在工程项目管理前开设。运筹学为管理决策提供决策方法和量化工具,应先于管理学原理开设。会计学原理为工程财务管理奠定基础,应放在工程财务管理前开设。工程财务管理是全面分析业主和承包商双方与工程项目有关的财务管理活动,因此应在工程项目管理后开设。工程财务管理也为建筑企业经营管理、工程审计、物业管理提供经济分析方法,应先于建筑企业经营管理、工程审计、物业管理开设。组织行为学是培养与人沟通、管理组织协调的能力。因此,组织行为学应放在工程项目管理、建筑企业经营管理、工程建设监理、物业管理前开设。工程估价是专业核心课,为工程合同管理、工程审计提供基本知识和方法,所以工程估价后开设工程合同管理、工程审计。工程合同管理为工程项目管理、工程建设监理课程奠定基础,工程合同管理后开设工程项目管理、工程建设监理。工程项目管理是专业核心课程,主要内容是工程项目的计划、组织、协调、控制管理,为后续的房地产开发、工程建设监理课程提供基本知识和分析方法,应放在房地产开发、工程建设监理前开设。

对于工程项目管理专业方向中的管理类课程,建筑企业经营管理是管理学基本原理和方法的具体应用,应放在管理学、组织行为学、工程项目管理和工程财务管理后开设。工程审计课程主要内容是工程造价审计、工程财务审计、效益审计和运营管理审计,应在工程财务管理、工程估价、工程项目管理课程后开设。

对于房地产经营与管理专业方向中的管理类课程,城市土地管理不需要其他课程做基础,应该先于房地产开发开设,房地产开发后开设房地产市场营销、物业管理、房地产项目策划。通过以上的分析和梳理,可以得出课程之间的逻辑关系。

三、课程教学内容的整合

按照梳理出的课程逻辑关系整合课程内容,使课程之间整体协调、相互渗透、避免重复。整合原则为专业基础课程的教学内容侧重于基本理论、基础知识;专业课程的教学内容注重于应用性知识。整合后各课程内容如下:

运筹学:线性规划和单纯形法,对偶问题,目标规划,整数规划,动态规划,马尔可夫链决策规划,网络优化模型,排队论,库存论,博弈论。

管理学:管理的决策,计划,组织设计,领导,激励,沟通,控制。

组织行为学:个体心理与行为,群体行为和群体冲突,非正式群体及行为,人际关系与信息沟通,领导及其影响力。

会计学原理:会计帐户和复式记帐,企业主要经营过程核算和成本计算,会计凭证和帐簿,核算程序,财产清查,财务会计报告等。

工程财务管理:筹资方式,资金成本与资金结构,项目投资,证券投资,营运资金,收益分配,财务预算、控制、分析等。

工程估价:工程费用结构,工程建设定额原理,施工资源的价格确定,工程量计算,建筑工程设计概算、施工图预算,建筑工程招标标底与投标报价等。

工程合同管理:工程合同体系,工程合同的总体策划,工程合同的审查谈判与签订,工程合同的履行,工程合同索赔管理等。

工程项目管理:工程项目计划,工程项目的组织,工程项目采购,工程项目时间管理,工程项目质量管理,工程项目费用管理,工程项目风险管理,工程项目信息管理等。

建筑企业经营管理:企业管理职能,现代企业制度,建筑企业管理组织,建筑企业文化,建筑企业战略管理,建筑企业经营预测和决策,建筑企业计划管理,建筑企业生产要素管理,建筑企业技术管理,建筑企业质量管理等。

工程建设监理:工程监理企业,工程建设监理组织,工程建设监理规划,工程建设监理目标控制,工程建设监理的组织协调等。

工程审计:工程计划审计,工程招标投标审计,工程造价审计,工程财务收支审计,工程投资效益审计,工程管理审计等。

房地产开发:房地产开发项目选择,土地开发,开发项目规划设计与评价,房地产开发项目的建设管理等。

城市土地管理:建设用地管理,城市土地市场管理,城市地价管理,城市土地的经营与储备,城市地籍管理等。

房地产市场营销:房地产营销计划及组织,房地产营销环境分析,市场调查与预测,开发项目客户定位、产品定位,营销价格策略、渠道策略、促销策略等。

物业管理:业主自治管理,物业管理企业,物业管理招标与投标,物业管理早期介入,前期物业管理,房屋维修管理,物业设备管理,物业环境卫生、绿化管理,物业安全管理,物业综合管理与综合经营,物业服务收费等。

房地产项目策划:房地产项目投资策划,房地产项目营销策划,房地产经营策划,房地产品牌策划等。