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工地工程預算范文1
2預算人員必須非常了解地基基礎工程施工各個項目的所有工作內容,其目的是為了在計算工程量及企業施工成本的過程中不漏項,給最終的報價提供一個最準確的基數。如連續墻施工,其工作內容包含有:導墻土方開挖外運及回填,導墻模板的制安與拆除、導墻鋼筋制安、導墻混凝土澆注;連續墻的成槽(分入巖部分和非入巖部分)、鋼筋籠的制作與安裝、連續墻混凝土澆注等。
3對其施工內容有了充分了解后,接下來就是收集本次投標報價工程中有關的工程地質勘察資料,施工圖紙及相關的其他資料(如地下管線布置圖等)。收集這些資料的目的是為了計算本次投標項目具體準確的工程量并初步了解該工程施工過程中有哪些風險因素。在計算工程量的過程中,值得一提的是特別要注意那些發包方規定了結算時,不給予計量的項目的工程量千萬別漏項,因為這些工作內容的成本都需要攤銷到發包方規定結算計量的相應項目中的。如在廣州越秀南路綜合樓基坑支護中結算給予計量的連續墻工程量為2032m3,但要完成該連續墻工作,會發生但不計量的工作內容還有:導墻土方開挖外運185m3及挖填340m3,導墻模板的制安與拆除1137m2、導墻鋼筋制安1.787t、導墻混凝土澆注135m3;連續墻墻頂80cm高的浮漿101m3;連續墻、鉆孔樁的鋼筋籠重量243.84t;連續墻成槽入巖的工程量108m3。在計算工程量的過程中,還要根據資料,初步了解該工程在施工過程中是否有流沙、溶洞等地質風險,是否有管線阻礙施工的順利進行,如果有,則要將這些風險羅列出來。
4按發包方的計量要求,計算出滿足發包方計量要求的計量項目的“綜合”施工成本。在這個套價的過程中,一定要思路清晰,否則,很容易出錯。要計算出這樣的一個“綜合”成本單價,有以下兩個步驟:首先根據各個工作內容的工程量及預算員自己編制的企業基礎定額及人材機的市場信息價,計算出各工作內容的成本價,并得出各工作內容的總成本,如廣州越秀南路連續墻的各個工作內容總成本計算應該如下:
①導墻土方開挖外運總成本=185m3×導墻土方開挖外運企業成本價;②導墻土方挖填總成本=340m3×導墻土方挖填企業成本價;③導墻模板的制安與拆除總成本=1137m2×導墻模板的制安與拆除企業成本價;④導墻鋼筋制安總成本=1.787t×導墻模板的制安與拆除企業成本價+1.787t×鋼材材料企業內部消耗系數1.01×鋼材市場信息價;⑤導墻混凝土澆注總成本=135m3×導墻混凝土澆注企業成本價+135m3×混凝土材料企業內部消耗系數1.01×混凝土市場信息價;⑥連續墻的成槽總成本=(2032m3+101m3)×連續墻的成槽不入巖成本價+108m3×連續墻的成槽入巖增加費成本;⑦墻身鋼筋籠的制安總成本=243.84t×墻身鋼筋籠的制安成本價+243.84t×鋼材材料企業內部消耗系數1.03×鋼材市場信息價;⑧連續墻混凝土澆注總成本=(2032m3+101m3)×連續墻混凝土澆注成本價+(2032m3+101m3)×混凝土材料企業內部消耗系數1.1~1.15×混凝土市場信息價。
其次就是將給予計量的每個項目相關的全部工作內容的總成本匯總并攤銷到該計量項目中,得出結算計量項目的“綜合”成本單價。如廣州越秀南路綜合樓基坑支護中連續墻的“綜合”成本單價就應該是將第一步驟中計算的各個工作內容總成本攤銷到給予計量的連續墻工作量2032m3所得出的單價,具體計算如下:
連續墻“綜合”成本單價=∑(①~⑧)/(2032m3)。
5向決策者提供計算準確的“綜合”施工成本及施工過程中的風險因素,決策者根據預算員提供的數據,結合經營的需要等,綜合考慮,最終確定自己企業的報價。因為決策者的決策依據完全靠預算員提供,這就要求預算人員要有過硬的專業基本功,并具備良好的職業道德。
只要做好了這幾個步驟,那么施工單位在報價與之后的談判過程中都握有主動權,能正確確定工程項目施工承包價格,有效控制工程成本,合理利用資金,提高承攬質量,使工程達到技術上的先進和經濟上的合理
工地工程預算范文2
關鍵詞:房地產項目;預算資金;工程造價
房地產項目的工程造價控制貫穿于項目運作的全過程,作為一名造價管理人員,首先要對資金預算做一總體控制,其次對工程過程中的各個階段進行控制,因為每個階段都關系到房地產項目的總的成本、費用、利潤。這樣可以要全面有效地對各個階段的工程造價進行控制并及時對各階段實施過程中的偏差進行糾正和調整,從而實現項目投資效益、社會利益最優化。
1預算資金總體控制
很多開發商施工前做的預算起不到控制標準的作用,導致成本失控,資金緊張。因此,參照工程預算合理地進行成本核算和資金管理是房地產開發企業預算控制工作的又一重點。其中包括預算編制與資金控制。
1.1工程預算的編制
工程預算的編制須做到事前控制,結合當地類似項目的造價,綜合預算工程師、材料工程師及財務人員等專業人員的建議,以達到最佳效果;工程預算編制完畢后,公司預算部門將工程預算交與財務人員。這是非常必要的一個程序,因為以后的財務核算工作就有了“有的放矢”的目標。會計科目中成本類明細科目的設置應盡量與工程預算主體內容相一致,以便日后能與工程成本預算數同一口徑進行對比、分析,從而有效實施事中成本管理和控制;并為事后的經驗總結和新開發項目的成本管理與控制提供參考和標準。
1.2資金控制
在支付工程款項填寫用款單時,按“工程項目―分部工程―分項工程―單位工程”寫清楚,成本會計根據已有財務信息及預算數進行核對,能立刻確認是否應該支付此款項,并將此信息上報主管領導。若付款,則付款后成本會計也能準確地將該款項列轉成本核算對象及其明細項目。在工程款的支付過程中,重要的是要有正確的付款流程,該流程的設計必須滿足“先產生相關的信息流,再由信息流決定是否支付資金流”的要求。這是因為任何不當的資金支付行動都能使成本管理處于無序和失控狀態??梢圆扇∫韵碌姆绞剑好恳淮胃犊钣晒こ滩块T(或材料部門)、合同管理部門、財務部門三方會簽方可支付,工程部門負責審核工程的施工進度和質量(材料部門負責審核材料的數量和質量),合同管理部門負責審核款項是否按照合同約定的條款支付,財務部門要盯住每一次付款時點及金額進行資金計劃安排并報主管領導。這樣使每一次付款都能迅速而有效地處于控制狀態中。
2. 預算資金過程控制
2.1發包階段控制
作為非國有投資的房地產開發建設項目,現行法律法規對其招標投標監管相對寬松,開發商可以自行進行資格預選,通過邀請招標的方式確定施工總承包單位。開發商應該科學計劃,在項目前期、設計階段同時開始總承包單位的選擇工作。首先,評選出一定數量的資質滿足工程需要、綜合實力較強、信譽良好、又對本項目非常重視的承包商入圍,邀請其參加本工程的投標。然后,根據開發項目的開發周期、資金情況、開發商工程管理能力、前期手續和設計進度編制招標文件和合同文件,與入圍承包商進行初步合同談判。此階段是在工程量不明確情況下的合同商務條款談判。雖然準確的工程價款沒有,但是工程范圍、計價規則、工期、施工管理要求等雙方的責任、權利和義務條款都可以落到實處,為保障項目安全運作打下堅實基礎。在前期手續完備、圖紙齊備、工程量清單準確后,能夠迅速完成工程招投標和開工許可手續。
在工程發包階段應該特別注意的是:對于房地產開發必須順應市場變化這一特定要求,開發商一定要充分利用工程量清單計價規則的優勢,住宅工程技術工藝相對簡單、施工內容明確,可選用綜合單價合同形式。應在工程量清單編制過程工作內容描述方面下功夫,力求全面、具體、詳實、準確,分部分項綜合單價包死,就可以減少因為后期平面戶型變化引起的工程造價不易控制問題。
2.2施工階段控制
此階段是建設資金投入的最大階段,是合同的具體化階段。在此階段應重點從這幾個方面進行成本控制:
1)抓好合同管理,減少工程索賠。目前在工程招投標過程中,施工單位往往采取“低價中標,索賠贏利”的方式進行工程承攬。作為業主方造價管理人員要做到事前把關,過程監控,嚴格審核工程變更,分析計算各項變更對總投資的影響,從使用功能、經濟美觀等角度確定是否需要進行工程變更,減少不必要的費用支出,從而避免投資失控。另外,可對施工單位及材料供應商未按合同履行約定義務等行為及時進行反索賠,使成本得以有效控制。
2)建立工程建設監理負責制。按照監理規定和實施細則,完善各自職責分工及有關制度,落實責任,從工程管理機制上建立健全投資控制系統。做好月度工程進度款審核,避免投資失控。對經監理方確定的工程量,按合同約定的計價依據,套用材料單價及費用定額進行核價后支付相應的工程進度款。
3)采取有效技術措施對項目投資進行控制。技術措施是實施項目投資的必要保障。在對主要施工技術方案做好論證的基礎上,盡可能多地采用新材料、新工藝、新辦法,想方設法通過技術手段對項目投資進行有效控制。
4)采取相應經濟措施對項目投資進行有效控制。對現場經費和總部管理費,進行嚴格控制,合理使用廣告策劃費、銷售費等,最大限度降低靜態投資。對大量使用的材料和設備以及價值較大的大型設備可在招標時注明要求直接甲供,從而達到降低造價的目的。對于甲方直接提供的材料應根據施工進度安排進料,縮短資金占用時間降低存儲成本。此外還須加強甲供材料的現場管理,專人看管,合理堆放,減少搬運及損耗
2.3竣工決算階段控制
竣工時間往往作為工程款支付的一個重要節點。對于房地產開發項目建議使用國家《質量管理條例》中規定的取得建設行政主管部門頒發的“竣工備案表”的時點為本工程竣工時間,因為只有這一時點對開發商具有重要意義―――銷售;同時,作為房地產開發項目,不可避免地會在竣工驗收后修補,以免承包商在竣工決算時引起爭議。
竣工之后的結算要以發包合同價為基礎,以合同相關條款為依據,根據設計變更、現場簽證等技術資料對發包合同價進行調整。在此過程中應注意以下三個方面的問題。
1)仔細研究回顧合同條款、施工過程,判斷承包商是否按照合同約定的工期、質量要求完成了工程項目,如果出現質量缺陷、超過合同工期,就要搜集證據進行質量、誤工索賠。
2)收集、整理、核對設計變更、現場簽證等技術資料,保證其真實、準確后作為竣工結算依據。
3)收集整理施工期間的材料設備價格市場信息,對本工程進行價格材料設備價格分析,測算價格水平。
工地工程預算范文3
【關鍵詞】商業房地產 預結算 管理
由于房地產行業是近些年才迅速發展起來的行業,尚未形成自身所開發的各種產品類型的企業標準和國家預算定額,如住宅、商鋪、寫字樓、酒店等,因而實際做起預算來難免憑經驗估算, 帶有一定的隨意性, 與實際情況偏離較大,缺乏一套完整的全面預算標準作指導。下面對商業地產工程預結算管理方面進行探討。
1.商業房地產工程預結算
1.1目的
為加強商業房地產公司所屬各房地產公司工程預結算的規范化管理,結合工程造價形成的特點,通過合理地確定工程造價及有效地控制工程造價而提高工程預結算工作的效益,制定本管理辦法。
1.2適用范圍
商業房地產工程的范圍 ①招標項目預算及結算的編制、審核工作。 ②直接發包項目預算與結算。③按照合同規定中間撥款工程量審核。 ④材料設備采購預算與結算。 ⑤零星施工項目預算與結算。 ⑥零星用工與設備租賃審核與結算。 ⑦其他。
1.3商業房地產工程預結算原則
①廉潔奉公原則:工程預決算工作中,應始終以公司利益為最高利益,遵守法律法規,恪守職業道德,嚴禁主動索要或被動接受財物,如出現損公肥私性質的不正當計價行為,將按照有關規定給予處罰。 ②準確高效原則:工程預結算中的各項計算應準確、清晰、合規,具有很高的準確度,體現較高的專業水平;同時工程預結算工作應保持較高的工作效率,做到及時帳清,以適應工程招標、成本核算、工期等多方面的要求。 ③可復查性原則:工程預結算中的全過程應有詳細、真實的記錄及完整的資料,量價計算過程、審批記錄等文件和資料, 應具備完全可復查性。 ④信息通達原則:工程預結算在編制時應考慮適應成本核算、 成本分析等多方面的需要,對資料、信息及時整理,并根據工作需要及時提供給設計和工程管理等部門。
1.4預結算工作職責
①預算部是工程預結算工作的主要職能部門,對工程預結算的編制審核工作負主要責任。負責組織工程預算的編制和審核工作,負責工程預算和結算的復審工作,確保其準確性。②材料設備主管負責編制《甲供材料設備一覽表》,供造價工程師、財務部門等使用。 ③質量管理工程師按月核算實際甲供材料設備供貨情況費用,為進度撥款提供依據。④造價工程師協助工程部經理完成施工方案的優選工作。進度款的撥付,由工程部經理匯總,決定支付。
⑤預算部為工程招標、合同簽訂提供造價方面的技術支持,包括工程量、合同價款、結算辦法、變更計量等問題。⑥協助設計部完成設計方案的選優工作,為設計方案提供理論數據的支持。
2.商業房地產工程預結算程序
2.1預算工作程序
①由工程部施工副經理提供《預算編制通知書》和預算資料給預決算部。②預決算部主管分配任務給預算人員; ③預算人員按施工圖計算工程量,按規定計價; ④預決算部主管負責審核預算書; ⑤預算金額超過50萬元或情況較為復雜的工程預算結果,報投資控制委員會主任進行投資審查后,報主管副總經理審批簽字。 ⑥按預算價簽訂造價包干施工合同的工程,其預算報投資控制委員會主任進行投資審查后,報主管副總經理審批簽字。
2.2竣工結算程序
①由工程部施工副經理提供《結算編制通知書》和結算資料給預決算部。 ②預決算部主管分配任務至結算編制人員; ③預算編制人員根據資料,編制完整的工程竣工結算書;④結算書交預決算部主管指定人員校核; ⑤編制人員、校核人員共同與施工單位核對結算,雙方分歧較大時,報預決算部主管處理;⑥預決算部主管審核結算書; ⑦預算編制人員將結算書交由政府造價管理部門審計,并跟蹤審計過程,直至取得工程三算審查單。 ⑧由投資控制委員會主任在2個工作日內對結算書進行投資審查;
3.商業房地產工程預結算管理
3.1預算編制宜采用從房地產企業內部自上而下、自下而上、上下結合的編制方法,整個過程為:先由高層管理者提出企業總目標和部門分目標;各基層單位根據一級管理一級的原則據以制定本單位的預算方案,呈報分部門;分部門再根據各下屬單位的預算方案,制定本部門的預算草案,呈報預算委員會;最后,預算委員會審查各分部預算草案,進行溝通和綜合平衡,擬訂整個組織的預算方案;預算方案再反饋回各部門征求意見。經過自下而上、自上而下的多次反復,形成最終預算,經企業最高決策層審批后,成為正式預算,逐級下達各部門執行。
3.2好預算管理制度建設。制定全面預算管理制度, 主要包括: 明確責任中心的權責、界定預算目標、編制預算、匯總、復核與審批、預算執行與控制管理、業績報告及差異分析、預算指標考核。依據預算管理的原則、方法、流程和程序編制企業的預算, 實施預算管理并依據預算對責任單位和個人進行考核等。會計核算上根據企業集團管理模式和房地產行業特點,建立一套房地產項目開發成本、費用科目體系, 作為預算項目成本、費用依據, 指導項目的預算工作,并逐步形成房地產企業自身的成本、費用定額標準。
3.3改進房地產企業的預算編制方法。傳統的預算側重的是短期效應,以年度作為預算周期。對房地產項目來說,由于其開發的特殊性,編制預算不僅是對年度財務狀況做出的反映, 而且是對項目綜合情況做出的反映。
4.房地產企業在推行全面預算管理抓好三個結合
4.1要與實行現金收支兩條線管理相結合。預算控制以成本控制為基礎,現金流量控制為核心。只有通過控制現金流量才能確保收入項目資金的及時回籠及各項費用的合理支出;只有嚴格實行現金收支兩條線管理,充分發揮企業內部財務結算中心的功能,才能確保資金運用權力的高度集中,形成資金合力,降低財務風險,保證企業生產、建設、投資等資金的合理需求,提高資金使用效率。
4.2要同深化目標成本管理相結合。全面預算管理直接涉及到企業的中心目標利潤,因此,必須進一步深化目標成本管理,從實際情況出發,找準影響房地產企業經濟效益的關鍵問題,瞄準同行業的先進水平,制定降低成本、扭虧增效的規劃、目標和措施,積極依靠全員降成本和技術降成本,加強成本、費用指標的控制,以確保企業利潤目標的完成。
4.3要同提高預算的控制和約束力相結合。預算管理的本質要求是一切經濟活動都圍繞企業目標的實現而開展,在預算執行過程中落實經營策略,強化企業管理。因此,必須圍繞實現企業預算,提高預算的控制力和約束力。預算一經確定,在企業內部即具有“法律效力”,企業各部門在房地產建設及銷售的各項活動中,要嚴格執行,切實圍繞預算開展經濟活動。
5.結束語
總之,房地產企業的全面預算管理是一個系統工程,是企業治理的重要組成內容,是與企業發展戰略相配合的戰略保障體系。房地產企業應該根據自身的特點,形成適合本企業的全面預算管理制度,真正達到實現企業發展戰略目標,整合企業資源,提高經濟效益的目的。最后,筆者想要強調的是,全面預算管理的組織和制度建設僅僅是基礎工作,關鍵是制度的執行,最主要的工作是權責利的統一、約束機制和激勵機制的統一。
參考文獻
[1]GFP9-1《項目總體計劃控制程序》
工地工程預算范文4
Abstract: Considering practical engineering, it improved the coefficient of earth pressure of Liujifu's and Zhouyitao's calculating method of soil arching effect arching effect, and the formula of pile-soil stress ratio is deduced. Improved pile-soil stress ratio coefficient will decrease with the increase of the improved coefficient of earth pressure and the pile space will increase with the increase of differential settlement between piles and soil. The theoretical value by improved Zhouyitao's formula of pile-soil stress ratio is extraordinary close to observation of practical engineering, and is inclined to safe. So the research result put forward an useful reference to design of pile-supported embankments.
關鍵詞: 土拱效應;樁承式路堤;土壓力系數;樁土應力比
Key words: soil arching effect;pile-supported embankment;coefficient of earth pressure;pile-soil stress ratio
中圖分類號:TU43 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)11-0084-02
0 引言
樁承式路堤在公路、鐵路軟基工程得到了廣泛應用。樁承式路堤土拱效應的大小直接影響樁土應力比的大小,而目前土拱效應分析有平面土拱效應分析和三維土拱效應分析。Terzaghi[1]和Hewlett[2]通過試驗驗證了土拱效應的存在,并分別對平面土拱效應和三維土拱效應進行了分析;劉吉福[3]、譚慧明等[4]、周亦濤[5]等分析了樁承式路堤中路堤的平面土拱效應。這些算法中劉吉福算法和周亦濤算法比較實用,但周亦濤算法比較簡單,而劉吉福算法比較復雜(要求解超越方程)。
平面土拱效應計算中的土壓力系數均采用主動土壓力系數[1,3-5],但路堤實際是處在工作狀態且未達到極限主動狀態,因此土壓力系數應該是介于主動土壓力系數和靜止土壓力系數之間的。本文將對路堤土拱效應的劉吉福算法和周亦濤算法中的土壓力系數就行改進,以求更加真實地反應路堤的土拱效應。
1 土拱效應的計算
1.1 土拱效應的劉吉福算法 劉吉福對樁承式路堤平面土拱效應的進行了分析,在假定內外土柱界面摩擦力與內土柱的豎向應力成線性關系的基礎上,得到h≥he時的樁土應力比[3]:
n=■(1)
式(1)中 n為樁頂平面處的樁土應力比;m為置換率,當等邊三角形布置樁時,m=(d/1.05l)2,當正方形布置樁時,m=(d/1.128l)2 [7];d為樁體直徑,m;f為內外土柱界面摩擦系數,f=tan?漬;?漬為填土的內摩擦角,°;K為土壓力系數;h為路堤高度,m;he路堤等沉面高度,m;l為樁間距,m;?漬為填土的內摩擦角,°。
式(1)中的路堤等沉面高度由下式超越方程計算[3]:
Δs=■(e■-1)-■(2)
式(2)中 Δs為樁頂與樁間土表面的沉降差,m;?酌為路堤填土容重,kN/m3;E為路堤填土的壓縮模量,kPa。
1.2 土拱效應的周亦濤算法 周亦濤和俞縉在假定內外土柱界面摩擦力在路堤等沉面高度內呈線性分布且最大值在樁頂處的基礎上,分析了樁承式路堤平面土拱效應,得到h≥he時的樁土應力比[5]:
n=■(3)
式(3)中的路堤等沉面高度由下式計算[5]:
Δs=■(4)
1.3 土拱效應的算法改進 路堤平面土拱效應分析中的土壓力系數采用的是主動土壓力系數[3,5],但實際路堤處在靜止狀態與極限主動狀態之間的工作狀態,因而路堤的土壓力系數本文按下式計算:K=?琢Ka+(1-?琢)K0(5)
式(5)中?琢為土壓力系數的組合系數,?琢=0-1;Ka為路堤填土主動土壓力系數,Ka=tan2(45°-?漬/2);K0為路堤填土靜止土壓力系數,K0=1-sin?漬。
把式(5)代入式(1)-(4),就得到了土拱效應的改進后的劉吉福算法和周亦濤算法。
2 改進算法的影響因素分析
圖1、圖2是改進后的兩種土拱效應算法得到的樁土應力比隨土壓力組合系數、樁間距和樁土差異沉降的變化圖,計算參數[3]:樁徑50cm,正三角形布樁,?漬=30°,E=10 MPa,?酌=19.8kN/m3。
分析圖1、圖2,可得到:改進后的劉吉福算法和周亦濤算法得到的樁土應力比均隨土壓力組合系數的增加而減小,隨樁間距增加而減小,隨樁土差異沉降增加而增加。
3 驗證
取文獻[3]中的實例,進行了改進后的劉吉福算法和周亦濤算法得到的樁土應力比與實測值的對比分析,驗證土拱效應改進算法用于設計的合理性和可行性。
從表1可以看出:周亦濤法得到的樁土應力比比劉吉福法的更接近實測值,但都比實測值小,直接用于設計不安全;周亦濤法改進后得到的樁土應力比劉吉福法改進后的更接近實測值,且比實測值大,用于樁體設計是偏于安全的。
4 結語
針對樁承式路堤的土拱效應問題,對劉吉福算法和周亦濤算法進行了改進,并分析了改進算法的影響因素,還把劉吉福算法和周亦濤算法及其改進算法得到的樁土應力比與試驗實測值進行了對比分析。結果發現劉吉福算法和周亦濤算法得到的樁土應力比均小于實測值,而周亦濤算法改進后的得到的樁土應力比比劉吉福法改進后的更接近實測值,且偏于安全。
參考文獻:
[1]TERZAGHI K.Theoretical Soil Mechanics[M].New York:John Wiley and Son,1943:66-75.
[2]HEWLETT W J,RANDOLPH M F.Analysis of piled embankments[J]. Ground Engineering,1988,21(3):12-18.
[3]劉吉福.路堤下復合地基樁、土應力比分析[J].巖石力學與工程學報,2003,22(4):674-677.
工地工程預算范文5
關鍵詞:數據結構與算法;CDIO;工程教育
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2014)12-0027-02
一、數據結構與算法教學存在的問題
倪光南院士指出,中國如果能發揮人才優勢,不久就可成為僅次于美國的世界第二軟件服務大國[1]。高素質的軟件人才是我們成為軟件大國的必要條件。目前國內軟件設計相關專業畢業的工科生多數僅僅熟悉了一兩項軟件技術,存在專業基礎不扎實、分析和解決問題的能力薄弱、動手能力不強等問題,導致了軟件行業存在需求大于合格應聘者的尷尬現象。這一現象的根本原因在于學生在校期間沒有夯實好專業“內功”,像數據結構與算法這樣的專業基礎課程沒有取得良好學習效果。國內外相關專業在進行本課程教學中存在的主要問題如下。
(一)教學內容過于抽象
本課程涉及的知識面比較廣,各章節的知識點有相互關聯的邏輯關系,教學計劃的制定多以理論知識點的講解為主,選取的教材多數抽象難懂,缺少具體的實踐案例的講解,學生只能停留在理解層面,無法學以致用。
(二)教學模式僵化
老師課堂講授側重概念、理論,導致學生只能從理論上掌握基本的數據結構及其相關算法,但難以通過計算機編程語言(如:C/C++)實踐相關理論,更不會用所學知識解決具體問題。很多學生在學習該課程的時候不知道在實際中如何應用各種數據結構和算法,僅僅學會一些“死”的理論來應對考試。
(三)實驗教學環節薄弱
學生在實驗的過程中,只停留在書本上,模仿書上的代碼,存在理論脫離實際、實踐環節薄弱問題,學生往往產生“學而無用”的思想。
(四)教學效果不佳
由于上述幾個問題,學生只會機械地實踐,沒有領悟專業知識背后的思想,導致學生不清楚學習本課程的價值何在,分析問題、解決問題以及編程能力都沒有從根本上得到培養,從而導致專業素質未得到提升。同時,學生的團隊合作意識、良好的編碼習慣等工程化思想未得到培養。
二、CDIO工程教育模式的特點
2000年10月,MIT聯合瑞典的三所大學成立了以Edward Carwley教授為首的跨國高等工程教育改革研究組,創立了工程教育模型――CDIO(Conceive構思、Design設計、Implement實現、Operate運行),是“做中學”和“基于項目教育和學習”的集中體現[2]。
針對工程師的培養,CDIO提出的根本出發點就是為了設計造福于人類的軟件產品,所以學生必須能發揮一個工程師的作用。表1顯示了在企業/社會環境下,工程師“構思―設計―實施―運行”系統所必需的知識、技術及態度的組成模塊。對于技術工作感興趣的成熟的個體應具備個人和專業的技能,這是培養實踐能力的核心。為了開發復雜的增值工程系統,學生應掌握最基本的技術知識和推理能力。為了在當今團隊環境下工作,學生一定要發展團隊合作和溝通的人際交往能力。最后,為了能夠在企業/社會背景下創造和運行產品,一個工科生必須理解“構思―設計―實施―運行”系統的相關內容。
表1 工程師“構思―設計―實施―運行”系統所必需的能力模塊
三、數據結構與算法課程教學改革的措施
教師培養學生實施軟件項目都是圍繞“構思―設計―實施―運行”這一背景進行的。表2顯示了軟件工程師參與工程設計的過程與CDIO之間是有對應關系的,可以看出,CDIO的理念是滲透在軟件工程過程的每一個階段。因此,基于CDIO的教育模式以及軟件工程師進行“構思―設計―實施―運行”系統所必需的能力模塊,提出了數據結構與算法教學改革的具體實施措施。
表2 軟件工程師工程設計過程與CDIO之間的關系
(一)“構思”
教師授課時要明確培養“軟件卓越工程師”的目標,而不是“軟件外包程序員”,所以要強調數據結構與算法作為專業基礎的重要性,可以讓學生修煉以不變應對不斷更新的軟件技術的“內功”。在學習每個抽象的知識點前,一定要提出為什么要學習它,能解決什么問題。培養學生在軟件工程設計過程中,能發現、分析和澄清一個問題的能力。
(二)“設計”
主要培養學生在工程設計過程中“提出―選擇―實證”方案的能力,是軟件工程師最重要的技能。課堂上多采用啟發式教育方式,讓學生自己提出解決問題的方案,如:擬采用的數據結構模型以及相對應的算法。然后通過算法的時間復雜度和空間復雜度進行事前比較分析,選擇最優方案。最后,將要解決的問題通過“分而治之”的思想劃分為子模塊,并應用決定使用的方案,進行實證分析,看是否可以解決原問題。這個階段也是培養學生邏輯推理和解決問題能力的階段。
(三)“編碼”
主要培養學生將分析設計的方案及相關抽象的理論知識用具體編程語言實現的能力。根據CDIO提出的“做中學”的工程教育理念,將授課中每一個抽象的理論知識滲透到具有實際意義的案例中,升華技術知識的運用。從而,使學生的學習更有效,能夠學以致用,培養其實際運用的能力。除了專業知識和個人技能的培養,教師在案例教學和實踐教學過程中,更要注重培養學生養成良好的編程習慣,形成良好的、符合軟件設計規范的編程風格,從而使學生設計的數據結構與算法容易理解,具有較強的可讀性,這也是一名優秀的軟件工程師與人交流的“代碼語言”,也是其人際交往能力的組成部分。
為了使學生通過本課程的學習,能夠設計出時間上更高效、空間上更經濟的程序,通過競賽為載體進行教學,鼓勵學生參加學院、學校組織的編程競賽、ACM-ICPC省級大學生程序設計競賽以及全國軟件專業人才設計與開發大賽、軟件大賽等。這些程序設計比賽解決問題的方式是“構思―設計―實施―運行”的模式,也需要學生具備工程師所必需的能力模塊。通過這些競賽平臺,豐富了實踐教學的形式,讓學生擁有“學以致用”的平臺,使學生的學習更有針對性,提高學生學習的主動性和參與性。通過“做中學”的方式有效地夯實專業基礎的同時,提升其分析和解決問題的能力,實踐動手能力也得到極大加強。
(四)“測試與維護”
培養學生在軟件工程實踐活動中創造、運行軟件產品的能力。在教學中,將學生組成項目小組,并且根據學生的特點分配不同角色,各自經過“CDI”三個階段,一起通過團隊協作完成一個軟件系統的開發。培養學生在設計、編寫相關數據結構和算法的時候,本著“高內聚,低耦合”的思想,設計合理的接口,便于最終系統整合。同時,強調學生設計的程序要有通用性和靈活性,便于后期的修改和維護。
四、教學改革效果
哈爾濱理工大學軟件學院將CDIO的工程教育理念應用到數據結構與算法的教學中,在教學的各個環節實施相應措施,培養學生“構思―設計―實施―運行”系統所必需的能力。圖1顯示了在數據結構與算法課程中實施CDIO教育模式兩個年級學生期末考試成績的對比。其中,平滑折線代表11級采用傳統教學模式的數據結構與算法課程的成績(67人,平均值=53.4),點劃線代表12級實施CDIO教育模式后的數據結構與算法課程的成績(65人,平均值=66.6)。可以看出采用CDIO模式后,學生整體成績有明顯幅度的提高。
由此,可以證明在數據結構與算法教學中實施CDIO工程教育模式是非常有效的。下一步將繼續研究通過該模式的指導有效提高學生的工程實踐能力,培養符合企業需求的軟件人才。
圖1 實施CDIO教育模式前后學生數據結構與算法課程成績的對比
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關鍵詞:CDIO;工程教育;計算機網絡技術專業;課程體系
中圖分類號:G434文獻標識碼:A文章編號:16727800(2012)009020603
1CDIO工程教育模式
1.1CDIO工程教育模式產生及特點
CDIO工程教育模式是由瑞典皇家工學院、瑞典查爾姆斯技術學院、瑞典林克平大學和美國麻省理工學院等4所大學于2000年10月共同合作創立的新型工程教育模式。CDIO構想是來源于產品、過程或系統的“構思-設計-實現-運作”生命周期,即Conceive(構思)、Design(設計)、Implement(實現)、Operate(運作)等4個英文單詞首寫字母的縮寫構成了CDIO名稱。它創建以工程項目即產品、過程或系統的研發到運行的生命周期為工程教育的環境,改變學生的求知方式以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO工程教育理念不僅繼承和發展了歐美20多年來的工程教育大改革的理念,更重要的是參照工業界的需求提出了具有可操作性和系統性的能力培養、實施指導以及實施過程和結果檢驗的12條標準。
1.2CDIO課程大綱的內容
CDIO課程大綱的設計是為了能培養出適應現代化工程需求且全面發展的未來工程師。他們具備扎實的工程技術知識,在現代團隊合作的環境中具有良好的個人職業技能和人際溝通協作技能,能對產品或系統進行“構思-設計-實現-運行”的能力,而且能致力于工程產品或系統的創新與改進,并充分理解在企業和社會背景下進行“構思-設計-實現-運行”的工程系統。因此,CDIO課程大綱的主要內容分為4個方面:技術知識與推理、個人與職業的技能、人際技能、在企業和社會環境下的構思、設計、實現和運行(CDIO)工程產品或系統的能力,如表1所示。在充分理解CDIO課程大綱內容,并結合教學的實際情況,將知識傳授與能力培養融于一體是CDIO工程教育課程體系的最大特點。
2基于CDIO工程教育模式高職計算機網絡技術專業課程體系的構建策略
2.1CDIO模式下高職計算機網絡技術專業人才培養目標
隨著社會多元化的發展,各學科和技術領域不斷地呈現出相互交叉、滲透和融合的局面,這一綜合發展的趨勢在工程學科研究和工程實踐領域表現尤為突出,使得工程領域的問題不再是簡單的單一問題,而是融合了科學、技術、經濟、社會、人文、道德、論理等多種元素的復雜型問題。這無疑對高級工程人才素質提出了更高的要求。我國的高等工程教育更是要適應工程領域的發展,培養適合產業界需求的素質能力全面發展的工程人才。因此,在工程教育與產業緊密合作的背景下,我們通過走訪具有國際化標準的IT企業、召開專業指導委員會和行業專家研討會、分析已畢業的學生調查反饋信息來確定產業界用人單位要求,同時引入CDIO理念,幫助高職院校的計算機網絡技術專業能明確人才培養目標,即培養符合國際化標準且為現代化工程需求的網絡工程師,如圖1所示。
2.2以工程項目為載體,工程能力培養為主體的創新型課程體系設計
傳統的課程體系設計是以學科知識為導向,它注重知識積累與學科邏輯,但與工程實踐脫節,較大程度地限制了工程教育的發展,妨礙了學生多重目標的發展,使得培養的學生知識面狹窄,缺乏解決問題能力、動手實驗能力、學習能力、自主創新實踐能力與系統構建能力,而且幾乎無法促進學生在人際交流、團隊協作、管理與領導、職業道德、責任心、專業態度等方面的發展。而CDIO工程教育模式對傳統的課程體系進行了革新。由于高職院校計算機網絡技術專業的課程具有工程實踐性強、學科涉及面廣、交叉性強、項目化突出、注重綜合應用能力等的特點,因此我們根據CDIO課程大綱的培養體系,提出了“以工程項目為載體,工程能力培養為主體”的創新型課程體系設計。
工程項目乃是工程實踐的核心,特別是工程實踐中所要考慮到的生產、技術、功能、環境、人類社會及歷史使命的要求與限制都要體現在工程項目中。而CDIO工程教育課程體系就是使學生的知識獲取與能力培養都緊緊圍繞著項目設計,以工程項目生命周期為載體,從而使全部課程有機系統地結合成一個整體,因此,我們將整個課程體系的工程項目設置為三級。
一級項目是以培養學生構思-設計-實現-運行的系統構建能力為主線貫穿三年整體培養模式里。一級項目的初級引導項目是讓學生在剛就讀時就開始接觸,例如計算機網絡技術專業的大一教育項目讓學生通過知名IT企業調研最初接觸與實踐產品/系統從研發到運行的一體化過程,讓學生盡早形成工程項目實踐意識并了解產業所需人才應具備的素質知識能力,可為以后一級項目的高級引導項目做好基礎準備。一級項目的高級引導項目為綜合實踐項目,例如計算機網絡技術專業的網絡編程綜合應用實踐項目、網站設計綜合應用實踐項目、網絡集成綜合應用實踐項目、頂崗實習、畢業設計等。學生通過一級項目的實踐可以得到CDIO系統掌控與構建能力的訓練及實現專業知識與素質能力的相互融合。
二級項目是以相關核心課程群和相關能力要求為基礎的項目。為了支持實現共同目標,二級項目將建立起多門課程之間的關聯,讓各類型知識內容與技能有機地結合,使學生不會掌握孤立的知識點。在計算機網絡技術專業,我們設計了職業道德與交際技能項目、計算機基本操作與應用能力項目、程序設計基本技能項目、數據庫管理與開發能力項目、計算機網站規劃與組建能力項目、計算機網絡操作與應用能力項目、計算機網絡管理能力項目,計算機網絡工程能力項目等8個二級項目。例如計算機網絡操作與應用能力項目覆蓋了計算機網絡基礎、計算機網絡基礎實訓、網絡服務器架構、網絡操作系統、網絡操作系統實訓、電子商務導論和網絡營銷等多門課程。
三級項目是以單門課程為基礎的項目,主要是為了加深與強化學生對這門課程的理解與應用而設的。核心課程應依據專業課程教學需求,創設以小規模實踐項目為載體,幫助學生盡可能扎實地掌握專業知識與專業技能。針對計算機網絡技術專業的專業核心課程,我們設計了網絡設備配置與管理、網站規劃與建設、網絡操作系統、網絡編程技術、網絡安全與管理等5個三級項目,而其他三級項目的設立與否應依據各門課程的標準與需求而建立。
這種以工程項目為載體的計算機網絡技術專業的整個課程體系創新地創立了三維立體式架構:工程項目、知識獲取、能力培養的關系,改變了傳統的單維架構即學科知識。它是以“一級項目為主線,二級項目為支撐,三級項目為基礎”的方式,與項目訓練相整合,而且計算機網絡技術專業的課程體系所包括的導論性課程、學科課程、專業核心課程和“設計-制作”實踐項目課程之間相互嵌合,實現了課程的空間邏輯性與時間連續性的緊密結合。這種高度結構化的課程體系能最大程度地激發學生主動參與學習的興趣與熱情,從而幫助學生掌握專業知識,鍛煉學生個人解決問題能力、動手實踐能力、人際交往能力和團隊合作能力,培養學生責任感、職業道德等全面發展,如圖2所示。
3CDIO模式下高職計算機網絡技術專業課程實施的關鍵要素
3.1建立標準化的課程評價
為了完全滿足產業對工程人才質量的要求,CDIO標準中的要求是直接參照工業界的要求而制定的,例如很多院校的機械系和航空航天系都是直接參照波音公司的素質要求以及ABET的標準EC2000來培養學生。由于計算機網絡技術領域發展迅猛,目前各行各業都需要大量該專業的高素質應用型人才,為了培養符合社會各界廣泛認同的未來網絡工程師,可以參照該領域中一些龍頭IT企業的要求,建立標準化的計算機網絡技術專業的課程評價體系。
3.2建設系列化的專業教材
專業教材的建設是保證CDIO計算機網絡技術專業課程體系實施的一個重要載體。為了提高教學質量,需要建設系列化的專業教材,這些教材不僅體現產學合作的教育機制,提高工程教育質量,而且可以確保學生在學校里能學到應有的知識技能與素質能力,畢業后能滿足產業界的需求。
3.3采用多樣化的教學方法
CDIO工程教育要求學生在集成化教學過程中不僅獲得專業知識技能,而且能提升個人自身能力、人際交往團隊協作能力及產品和系統的構建能力。這就要求有相應的教學方法來實現。在整個教學過程中,教師應該摒棄傳統灌輸式、重知識輕理論的教學方法,采用引導式教學法、啟發式教學法、小組討論式教學法、情景模擬教學法、講授-演示教學法、案例教學法、任務驅動教學法、基于問題教學法、項目教學法等多樣化的教學方法,讓學生在學習期間達到雙重目標:知識獲得與能力培養。
3.4組建雙師型的教學團隊
在傳統教學中,通常是一位“學科型”教師擔任一門課程的教學,而在CDIO工程教學中,需要有一支“雙師型”教師團隊協同完成教學,因此,組建雙師型的教師團隊是順利完成CDIO工程項目教學的保障。所謂“雙師型”的教師團隊是指學校要建設一支由學校的專職教師和來自IT企業的兼職教師相組合的教師團隊。專職教師會重在理論知識的教學,而兼職教師會重在工程實踐的教學,但專職教師必須加強工程實踐技能,而兼職教師必須加強理論知識。這樣的教師團隊不僅能使隊內的教師在專業知識、個人自身技能、人際交往團隊協作、產品和系統的建造等能力方面不斷地取得自我提升與完善,而且還能給學生提供豐富真實的工程實例,給學生樹立起當代工程師的榜樣,真正擔任起學生全面知識與能力的培養。
3.5完善合理化的課程考核
由于CDIO工程教育的課程教學是以工程項目為載體,因此課程考核應與項目的各個環節相聯系,這樣才能有效地衡量學生的CDIO能力。針對不同能力的評價,應采用多種不同的方法來實施,例如項目構思與設計的能力可以通過學生的項目可行性分析報告和小組互評與自評方法來衡量,項目實現能力可以通過學生作品演示方法來衡量,項目運行能力可以通過學生考察記錄方法來衡量,掌握專業知識能力可以通過學生的筆試與口試方法來衡量等等。只有逐漸完善課程考核的科學合理化,對課程建立起多方位多維化的評價體系,才能較準確地反映出學生學習效果,體現課程考核的有效性、公平性和合理性。
參考文獻:
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