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控制科学与工程实用13篇

控制科学与工程
控制科学与工程篇1

0 引言

自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。

自动化是一门涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术。在我国研究生培养体系中,自动化对应的一级学科“控制科学与工程”下属有七个二级学科:“控制理论与控制工程”、“检测技术与自动装置”、“系统工程”、“模式识别与智能系统”、“导航、制导与控制”、“企业信息化系统与工程”和“生物信息学”。控制科学与工程对相关学科的发展起到了有力的推动作用,并在学科交叉与渗透中表现出突出的活力。例如:它与信息科学和计算机科学的结合开拓了知识工程和智能机器人领域。与社会学、经济学的结合使研究的对象进入到社会系统和经济系统的范畴中。与生物学、医学的结合更有力地推动了生物控制论的发展。同时,相邻学科如计算机、通信、微电子学和认知科学的发展也促进了控制科学与工程的新发展,使控制科学与工程学科所涉及的研究领域不断扩大。

1 我国控制科学与工程学科发展现状

控制科学与工程学科经过几十年的发展,在诸多方面取得了一些重要的进步,按照二级学科分类,主要发展现状归纳如下。

1.1 控制理论与工程

控制理论以动态系统为主要研究对象。20世纪80年代以来,计算机、网络和通信等信息技术的发展为现有的控制理论提供了广泛的应用空间,同时也带来了巨大的挑战,促使控制理论自身的发展,也催生出新的学科增长点。控制理论方面,在鲁棒控制、非线性控制、离散事件动态系统、量子控制等方面都取得了重要进展。鲁棒控制研究内容涉及鲁棒极点配置、鲁棒镇定、鲁棒观测器设计、鲁棒故障诊断等一系列鲁棒控制问题。分布参数控制研究涉及可控性、随机控制、非线性系统、稳定性、最优性、数值求解最优控制及时间延迟问题。离散事件动态系统的研究主要集中在离散事件动态系统的优化理论与方法上,理论成果被成功应用到从机械或半导体制造到电网规划、石油化工等多个行业的实际工程问题。量子控制的研究涉及量子态的制备、最优控制、控制能力、反馈控制、消相干控制、纠缠动力学、动态解耦等多个方面。智能控制方面,在模糊不确定性理论、复杂系统的模糊控制与稳定性分析、神经网络控制、智能优化等方面都有重要贡献。模糊不确定性理论对于主观上的不确定事件,给出了不确定变量的期望值、不确定变量的关键值、不确定事件测度的定义,并将它们应用于机器学习、系统控制和管理等问题。自模糊集合诞生至今,模糊控制作为一种有效的非线性控制方法受到了广泛关注和应用,模糊控制器形式常见的有模糊逻辑控制、模糊PID控制、神经模糊控制、模糊滑膜控制、自适应模糊控制及基于T-S模型的模糊控制等。模糊控制系统的稳定性分析,是模糊控制领域一个持续研究的课题。现有的结果,主要是在前有理论基础上,提出放松稳定性条件,并将模糊控制的概念引入网络控制系统。在神经网络控制方面,主要利用神经网络对非线性系统的逼近能力和特性,与一些控制算法相结合,探讨复杂系统的建模与控制问题。智能优化方面主要是结合模糊推理和神经网络自适应为主的模糊神经控制,并结合智能算法实现对算法的优化。智能机器人技术方面,除了在机构、视觉及传感系统、运动建模、规划与导航等提出一些新的设计和改进的算法外,中国学者在救灾救援机器人、网络环境机器人、医疗机器人、仿生机器人、飞行机器人、仿人机器人、人-机器人交互等方面取得了重要进展。在控制的应用方面,智能控制理论在电力系统调度、发电机励磁控制、风电场功率预测等方面已有初步应用。在多智能体与网络控制方面,研究涉及复杂系统与系统复杂性理论、混合系统与多模态切换、多智能体系统及网络控制。

1.2 模式识别与智能控制

随着20世纪40年代计算机的出现以及50年代人工智能的兴起,人们当然也希望能用计算机来代替或扩展人类的部分脑力劳动。模式识别在20世纪60年代初迅速发展并成为一门新学科。在生物信息学方面,在高通量组学数据的处理、计算基因组学的研究、医学群体遗传学中的生物信息学、蛋白质功能结构与亚细胞定位上、生物分子网络的构建与分析等方面有了重要进展。机器学习与数据挖掘方面,研究涉及提高学习系统泛化能力、样本标记问题、降维与度量学习、数据挖掘、在视频与图像分析方面的应用。脑—机接口就是要实现生物脑与电脑之间的直接对话。基础理论研究与实验研究并重是脑—机接口研究的重要特点。脑—机接口研究是一个全新的领域,许多方面的问题还有待于深入地研究。在医学信息学、分子影像方面,多模态分子影像成像理论方法与关键技术、分子探针与药物研发、分子影像验证与应用是现在的研究热点。

1.3 系统工程

系统工程是实现系统最优化的科学。系统工程的主要任务是根据总体协调的需要,把自然科学和社会科学中的基础思想、理论、策略和方法等从横的方面联系起来,应用现代数学和电子计算机等工具,对系统的构成要素、组织结构、信息交换和自动控制等功能进行分析研究,借以达到最优化设计,最优控制和最优管理的目标。在工业过程建模方面,研究主要涉及过程建模方法与应用及面向高端应用的工业建模技术与软件。在生产调度优化方面,随着经济全球化进程的加快和计算机技术的提升,结合实际生产背景的生产调度问题优化理论与方法成为自动化学科的研究热点。公共安全应急管理决策的研究主要集中在公共安全应急决策的理论、方法和技术上。在信息服务的研究上,在服务组合、服务计算环境、服务部署与调度、服务计算模式/模型、数据集成等关键问题上都有了较大的进展。智能交通系统是解决目前城市交通拥堵、气体和噪声污染的主要途径,目前主要的研究领域集中在先进交通分配和出行诱导技术、城市高速路与普通路网集成交通控制、交通分配与交通控制一体化研究以及交通信息获取与服务系统的研制。

1.4 导航、制导与控制

导航、制导与控制学科一直突出为国防、航天服务的特色,注重理论与工程实际的结合,重视高素质人才的培养,建立起一支梯队结构合理、学术方向稳定、能打“硬仗”的科研队伍。半个世纪里,导航、制导与控制学科先后开辟出导航技术、飞行控制、精确制导等研究方向。在导航技术方面,研究涉及卫星导航、惯性导航及惯性基组合导航。在飞行控制方面,国内飞行控制研究领域取得了丰富的研究成果,在飞行控制理论的改进和完善、先进飞行控制技术的研究与探索以及飞行控制技术在航空器、航天器和临近空间飞行器的应用方面都取得了长足的进展。在精确制导技术方面,研究的主要内容包括高精度导引控制技术和精确探测技术。高精度导引控制技术主要体现在制导控制规律的设计方面,而精确探测技术主要体现在各类导引系统探测技术的发展史上。

1.5 检测技术与自动化装置

检测技术与自动化装置是将自动化、电子、计算机、控制工程、信息处理、机械等多种学科、多种技术融合为一体并综合运用的复合技术,广泛应用于交通、电力、冶金、化工、建材等各领域自动化装备及生产自动化过程。检测技术与自动化装置的研究与应用,不仅具有重要的理论意义,符合当前及今后相当长时期内我国科技发展的战略,而且紧密结合国民经济的实际情况,对促进企业技术进步、传统工业技术改造和铁路技术装备的现代化有着重要的意义。在检测技术上,超导材料、稀土功能材料等功能材料新领域,功能陶瓷材料的研究开发取得了显著进展,在低烧磁料和贱金属电极上形成了自己的特色并实现了产业化。在动态系统的故障诊断技术方面,研究涉及基于模型的故障诊断技术及基于数据的故障诊断方法。

2 我国控制科学与工程学科发展趋势与展望

2.1 人才的培养和支持

由于我国控制科学与工程专业的毕业生长期以来供不应求,目前,设置该专业的院校逐渐递增。要注重培养学生的动手能力,多和实践结合,走出应试教育的桎梏。需要有人才成长的土壤,尽可能为科研人员提供良好的科研条件。需要加大国内外交流,提供交流的机会。总之,需要为人才的培养创造全方位立体的支持环境。

2.2 加大基础理论投入

我国自动化学科的发展的劣势主要是基础理论投入不足,要想改进这一点,需要从国家层次上进行引导,制定相关政策,鼓励科研院所和高校加大基础理论研究,经济允许的情况下加大资金投入,协调各个科研机构,发挥各单位优势,争取在基础理论上取得重大突破。

3 结束语

数代人的持续努力,使我国的经济保持高速增长的态势。一个国家的发达程度往往和科技水平成正比,科技会促进社会经济的发展,而经济的发展又会对科技发展提供支持。随着经济的发展,我国对自动化学科的研究将更多的转向基础理论的研究和新兴交叉方向的研究。也正是以此作为突破口,我国才更有可能在21世纪达到并且引领世界先进水平,成为自动化科技强国。

控制科学与工程篇2

1、控制科学与工程在本科阶段称为“自动化”,研究生阶段称为“控制科学与工程”。本学科点在理论研究与工程实践相结合、学科交叉和军民结合等方面具有明显的特色与优势,对经济发展和国家安全发挥了重大作用,服务领域覆盖互联网、人工智能、通信、IT、智能制造、金融管理、教育咨询、科学研究等领域,工作形式涵盖技术研发、管理咨询、教学科研等。

2、控制科学与工程是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科,以控制论、系统论、信息论为基础,研究各应用领域内的共性问题,即为了实现控制目标,应如何建立系统的模型,分析其内部与环境信息,采取何种控制与决策行为;而与各应用领域的密切结合,又形成了控制工程丰富多样的内容。

(来源:文章屋网 )

控制科学与工程篇3

控制科学与工程社会实践总结

社会实践是我们学生走向社会、体验社会、感受社会的一项富有意义的实践活动。通过社会实践,我们可以丰富自己的假期生活。通过工作,我们可以理解父母平日工作的艰辛。通过磨练,我们可以提高自己的人生阅历。通过交往,我们可以结识更多的朋友。但是,所有这些都需要我们自己去体会与发展。

光阴似箭,日月如梭,我们现在已经进入研究生二年级。本科加上研究生所有的书本上的知识对我们来说是远远不够的,需要我们在实践中去运用这些知识,把这些知识应用到有需求的地方。寒假期间我去了唐山科技有限公司实习,杨志老师也在这个公司工作,对我的工作进行了详细的讲解和指导。唐山科技有限公司的经营范围包括:工业自动化控制装置技术的开发及相关技术咨询服务;工业自动化控制设备、仪器仪表、通用专用机械设备批发零售;机电产品维修等。这个公司所经营的正好与我的专业——控制科学与工程相符合,更有利于实践。

唐山科技有限公司经营工业自动化技术的开发,其中就包括单片机和PLC(可编程控制器)的编程开发。之前本科学的PLC和单片机的知识大部分已经忘了,只能重新学,但是并不难,我在公司里跟着工程师一起学习编程开发。PLC编程最重要的是要了解所做工程的工艺过程,根据工艺流程进行编程。通常大型工程中PLC用的比单片机多,因为PLC的故障率比单片机低,而且PLC的重启时间比单片机短,对于事故的处理更加迅速,保证了安全。PLC包括台达、三菱、西门子等各种品牌,西门子的PLC是我们使用最为广泛的控制器,虽然品牌不同,但是编程的思想却是一样的。编程方法一般分为两种,包括顺序控制编程法和经验法。顺序控制编程法需要了解工艺流程,画出顺序控制图,根据控制图进行编程。经验法就是根据经验来进行编程,其中的经验就是启-保-停电路的程序,经验法就是在启-保-停电路程序的基础上进行修改、组装成其他程序。顺序控制编程得到的程序简洁易懂,根据工艺流程就能看懂程序,容易维护修改。然而,经验法编程依赖工程师的经验,其他工程师不易理解其程序,不易维护。因此,现在最常用的编程方法就顺序控制编程法,公司中工程师大多用的也是顺序控制编程法。

实习期间我没有一天缺席,以满勤结束,我觉得干工作就要对自己的工作负责,不能拖拖拉拉不干事。通过这次社会实践,我受益匪浅,我明白:人是在不断地学习中成长起来的,不能害怕失败,在失败中成长,坚定信念,坚定不移地朝着自己奋斗的目标前进。

控制科学与工程篇4

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) .

控制科学与工程篇5

1 大学生核心能力的概述及价值

大学生的核心能力主要是指大学生的核心竞争力。核心能力源自于商业领域,是指企业的资源、能力等较强,与其他企业相比有明显的优势,且具有可持续性。而大学生核心能力应当是以大学生的理论知识、实践技能、道德修养等作为基本,然后结合相应专业对战略性资源的创新与获取,从而促使大学生自我获得持续竞争优势的能力[2]。虽然不同大学生的智力存在差异,但核心竞争力主要是大学生长期积累的综合性知识能力,因此主要是依靠后天培养,即高校必须针对大学生的专业和特征,开展合理的培养教育计划。大学生核心能力主要是衡量大学生的整体能力,同时还包含大学生对各种资源的占有能力,确保大学生能够对社会资源、无形资产等进行占领,也是判断学生之间差异的主要依据。高校通过研究法学生核心能力的主要是探索提高培养人才的有效模式,实现为社会输送更多高素质人才的目的。

2 基于控制科学与工程学科的大学生培养定位

不同专业学科对大学生对知识、实践技能等存在较大的不同,其中控制科学与工程学科主要依据自动化控制作为主要内容,包含对控制理论、方法、技术的研究,主要是将控制论、系统论和信息论作为研究基础,同时与工程实践结合,确保自动化控制能够应用与其他学科,在军事领域和民事领域中均得到发展,继而促进国民经济的增长,推动其他行业的进步[3]。随着我国经济的发展,如今我国已经逐渐实现从粗放型生产转变为集约型生产,因此对控制科学与工程学科人才的需求量与来越大,即高校必须培养出具有高度工程意识、创新能力等高素质人才。高校可以将控制科学与工程学科的人才培养特征和市场对该类人才的需求标准等,作为研究大学生核心能力范畴的重要依据。根据对我国控制科学与工程学科人才培养研究可知,应当将“研究主导型”人才作为大学生培养定位,确保哦诶样出高素质复合型人才,以推动自动化领域的发展。

2 控制科学与工程学科大学生核心能力的范畴

2.1 控制科学与工程学科大学生核心能力的内容

针对控制科学与工程学科大学生核心能力的分析可知,大学生的专业知识和实践技能是永恒的核心能力,即如果大学生没有专业知识作为基础,对相关技能的研究不够熟练,将难以完善自动化领域中的相关工作,如设计工作、研究工作、开发工作等,因此专业知识和实践技能属于恒定的核心能力[4]。但社会在不断发展和进步中,市场对各类人才的需求标准也在不断变化,因此高校在培养大学生综合素质时,除了专业知识巩固和实践技能培训外,还需要考虑到符合当前时展的核心能力,即动态核心能力。因此高校培养控制科学与工程学科人才需要将恒定核心能力作为基础,增强其动态核心能力。

2.2 大学生核心能力的分类与认知

依据控制科学与工程学科人才的培养特征和社会需求,可以将大学生核心能力分为恒定核心能力和动态核心能力,其中恒定核心能力主要是指大学生专业能力的相对永恒性,即大学生需要依据相关知识的发展不断更新和完善自己的专业能力。动态核心能力主要是指大学生适应社会环境的能力,该项能力能够有效促进高素质人才培养质量和水平的提升,即能够更进一步提高大学生的核心竞争力。

2.3 控制科学与工程学科大学生核心能力的基准

依据马克思主义哲学的辩证关系原理,可以将恒定核心能力和动态核心能力之间的关系看做是相对静止与绝对运动之间的关系,即任何形式的物质都是在该种状态下对立又统一进行。专业能力作为恒定核心能力,其属于相对静止的能力,但由于专业内容和形式在不断发展中,因此其恒定具有相对性[5]。而动态核心能力能够进一步丰富大学生的内涵,提升大学生的竞争价值,但动态核心能力需要以恒定核心能力作为基础进行开展,具有绝对性,但也是不可或缺的能力。

控制科学与工程学科人才需求标准是判断大学生恒定核心能力和动态核心能力的基准,该两种能力目标均是为了能够提高大学生的核心竞争力。根据很定核心竞争力与动态核心竞争力之间的关系,当恒定核心能力得到提升的情况下,发展动态核心能力才更具有价值,而且很定核心能力得到提高后,其动态核心能力也会得到提升,反之亦然。

3 结束语

根据控制科学与工程学科人才需求标准,高校培养高素质人才需要全面了解大学生的核心能力。通过上述分析可知,大学生核心能力可以分为恒定核心能力和动态核心能力,两者之间属于相对静止和绝对运动的辩证关系,高校应当依据该关系制定科学合理的培养计划,确保提高大学生整体水平。

参考文献

[1]张志军,李学锋,甘玲玲,等.高职院校毕业生职业核心能力的调查报告以成都航空职业技术学院为例[J].成都航空职业技术学院学报,2015,02:4-7.

[2]申鹏.基于就业能力视角的经济管理类大学生创新创业能力培养探讨[J].教育文化论坛,2015,03:41-46.

控制科学与工程篇6

Key words: process equipment;control engineering;practice teaching;system;mode

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)04-0245-02

0 引言

过程装备与控制工程专业本科教学包括理论教学、实验教学和实践教学三部分,随著社会经济的迅猛发展,产能过剩带来的能源转型迫在眉睫,社会对人才的需求也趋于多元化,更加注重实用性。本着为社会输送有用人才的思考,高校培养出来的毕业生应该适应社会发展需要。本文针对过程装备与控制工程专业的实践教学进行了重新的审视和考量,寻求一种新的培养模式,在这种模式下全面开展过程装备与控制工程专业的实践教学进程。

1 实践教学课程介绍

通过调研相关地方高校教学培养计划,整理调研结果,过程装备与控制工程专业的实践教学课程大致包括以下七门,如表1。

通过表1可以看出过程装备与控制工程专业实践教学已经出具形态,从学分设置和开课学期分配来看,实践教学重心放在后两年,基本上每个学年都能保证学生有实践课的学习和锻炼的机会。

此外,一些高校在课外安排了特定实验场所,组织一些创新活动,例如:做论文、科技活动、设计及其各种科技小制作等。通过这些活动取得的成果,经专家审核,学校认定后,可以获得相应的学分。

但是,对于本科学生四年的学习任务来说,上述实践课程在总体课程中的占比还很少并且比较单一,学生在学校期间经受的锻炼尚且不能够满足社会的用人需求。所以开发新的实践课程,从新定位专业特色,拓宽思路进行实践教学改革尤为重要。

2 毕业生社会需求分析

过程装备与控制工程专业是由化工机械专业演变而来的,顺应着时代和社会的需求从上世纪50年代延续至今。培养的毕业生应具备化工、机械、自动控制等方面的基本知识和技能,适应现代社会建设的需要,在石油、化工、热能、轻工、医药、环保等部门从事过程装备的工程设计、制造安装、生产管理、质量监督、技术开发、科学研究等方面的工作。

本专业的人才培养思路从研究型转变成应用型,换句话说就是培养人才方式贴近实际生产需要,即所谓的“工程教育”。工程教育就要考虑理论与实践相结合,用科学理论指导生产实践。特别是近些年,社会各行各业对高校毕业生用人需求更注重实际应用技能,毕业生无需进行“二次培养”或者进行简单的入职教育就能在岗位上发挥作用。随着社会经济大环境的改变,越来越多的企业以及用人单位以高薪聘请经验丰富的应用型人才。针对社会用工需求来设置学生培养计划,积极改革,有的放矢,才能保证培养出来的学生有用武之地。

3 实践教学体系改革

实践教学体制注重不同学科之间的关系,体现在专业性和广度的结合。在生产实际方面,要提升学生的工程项目设计、实施与管理的能力,还要重点培养学生的综合素质和技能。在当前的高等教育教学改革的大背景下,开展相关课题的研究工作,目的是通过这些课题的研究与实践,优化现代过程装备与控制工程专业的教学体制。优化的重点即为过程装备与控制工程专业实践课程体系课程内容与教学方法,按照学分制要求,进行开放式的教学活动。减少传统的、陈旧的教学内容,更新科学技术和工程应用方面的课程,同时也可以考虑增设人文社科、管理技术类课程。

适当在低年级时增加实践教学的课程量,增加制图测绘学分,两个学期分别开课;工程训练实践课程需要增加课时,学校应在人力和财力上给予大力扶持,可以借鉴职业学校的培养模式,以理论为辅,以实际操作未主,真正让学生在有限的课时上得到实际技能的锻炼。在培养中本着以学生为主体的原则,可以将整个教学过程碎片化,阶段性验收成果。生产实习和毕业实习拓宽渠道,形成培养新思路,组织形式要多样化,可以教师带队到工厂学习,也可以学生自主联系实习场所,但是学校应做好监控,保证学生有效实习和实习安全;校方还应该定期安排督导现场检查,一方面看检查实习效果,另一方面了解学生实习中遇到的问题和困难,在一定程度上给予解决和帮助。

通过设置多种课外创新、创造实践课程,通过认定成果给予学分奖励,使学生有更多的自由成长空间,更能适应学分制的要求。按照高等院校教学的基本要求,对陈旧的课程体系进行改革,构建新的课程体系,使学生具有更强的工程实践能力和组织、管理素质,具有参与行业竞争的能力。

4 实践教学培养模式建立

4.1 完善实践教学体系建设

普通高校过程装备与控制工程专业的课程设置由普通教育课程、专业基础课程、专业方向课程和实践课程四大类课程组成。

主要实践性教学环节由以下七部分组成(如图1):①制图测绘,运用所学知识完成制图基本技能综合训练;②工程训练,受到基本冷加工、热加工和焊接及数控加工等训练,掌握金属加工及焊接特性;③课程设计,包括机械设计基础课程设计、化工原理课程设计和过程设备课程设计,使学生掌握典型化工单元操作的设计和计算等;④生产实习,让学生认知设备;⑤毕业实习,让学生在感官和认识上了解相关设备的工作情况;⑥毕业设计,让学生掌握过程设备的设计方法,透彻领悟本专业的理论知识;⑦综合实践,学生根据理论知识的指导,进行一次有针对性的实践训练。

整合原有的实践教学环节,推陈出新,从学生能力培养方面出发,建设环节紧扣,层次分明的教学体系。增加课外的学分设置,以学生自主创新为指引,在课外设置创新实验室,建设网上实践创新平台,丰富创新设计资源,便于各类型学生进行实践训练。

4.2 建立新的实践教学基地

对于过程装备与控制工程专业的实践教学,高校应加强在实践教学基地方面的建设,一方面要自主建立创新研究中心、实验室等,多组织科研活动,鼓励学生走进科研,调动学生科研积极性。另一方面要c当地企业或者相关行业联系合作,以产学研合作为培养模式,特别是与急需科技人才支撑的企业签订定向人才培养模式。基地建立应当适应专业培养要求,密切联系生产实际,要有针对性,充分发挥基地资源的作用。与校外企业签订长期的合作关系,定期组织学生到企业培训、学习,带着问题回到学校。学校与企业合作联合培养学生的实践技能,学生在修完必需的理论课程后可以直接参与合作企业的课题研究,以个人或者团队形式步入实践锻炼,对于提高学生综合能力非常有帮助。

4.3 建立“理论与实践相结合”的培养理念

在过程装备控制工程的实践教学中,课堂教学不离实践,实践教学不离课程,二者须相辅相成。在课堂教学中充分利用企业现场照片和设备运转操作视频资源,结合理论知识加以论述,在生产实践现场针对固有设备以及生产环节进行跟踪讲解。这样,理论与实践相结合,抓住时域和地域特点,即发生即学习,有效推进实践教学的顺利进行。

5 结语

过程装备与控制工程专业是一门综合性的交叉学科,开设的课程广泛,涉及的行业居多。根据过控专业大方向的特点,针对社会用工的需求开展实践教学的相关研究,开拓新的思路。通过实践教学课程体系的改革与培养模式的建立,开展过控专业的实践教学进程。符合现代装备工业对过控专业人才的需求,提高学生求学热情和教师的工作热情。建立以技能训练、科学研究思维与方法训练为主导,课内外实践相融合,多个环节相互补充的实践教学体系,使实践教学更能适应学分制的改革与要求,实现过程装备与控制工程专业的可持续发展。

参考文献:

[1]叶涛,卢红,吴敬兵.学分制条件过程装备与控制工程专业实践教学改革的研究与实践[J].教改创新.

[2]戴静君,刘录,孟波,等.过程装备与控制工程专业实践教学改革[J].广州化工,2009,39(2):136-138.

控制科学与工程篇7

一、建筑工程造价预算管理中存在的问题

1、建筑工程无法在设计阶段进行有效的工程造价预算事前管理

建筑工程在设计阶段,施工单位和监理单位往往都还没有明确,所以在设计阶段无法发挥各相关单位之间的优势互补进行有效的工程造价预算管理事前管理,一般都是由设计单位单独完成的,而很多设计人员是没有现场施工经验的,在工作中也很少下工地,设计都是根据“天书”来设计的,设计出来的施工大样往往不能顺利完成施工,现在标准化设计图册虽然可以解决一些常用的施工大样,但是随着生活水平的提高,个性的设计越来越多,很多设计大样到了真正要放线施工时才发现问题,变更索赔就自然无法避免。

2、建筑工程招标管理价不能如实反映项目所在地的实际工程造价预算

在招投标管理中招标管理价及合理低价中标是比较普遍的做法,招标管理价应是项目工程造价预算的实际反映,我国很多采用招标管理价进行招投标的工程在竣工结算时往往偏离都很大,除去因设计问题引起造价预算变更之外,在编制招标管理价编制本身也存在许多问题。人、章分离是这个行业的普遍现象,这使的许多刚参加工作的人员在未取得造价预算员执业资格的情况下也能进行独立的招标管理价编制。对于刚参加工作的造价预算专业的员工来说,很多人连图纸都不能完全读懂,很容易出现缺项、漏项的情况;闭门造车也这个行业的特点之一,很多造价预算人员在读完书后就直接进入造价预算行业,他们的造价预算知识都是只是来自书本,根本不懂施工工序,所以在招标管理价里我们还可以经常见到清单的设置很不合理的情况,很多清单的单价与市场也严重不符,造价预算人员基本上都是通过一系列的书本去完成定价工作,主材价格基本上来自由政府编制的材料指导价,很多主材的价格与市场价相差甚远,对于指导价里没有的品牌材料通常也会通过中介询价机构获得。

3、建筑工程施工实施阶段的工程造价预算管理现状

在施工阶段参与建设的相关单位都已明确,施工过程中的造价预算管理主要是由甲方聘请的监理公司及造价预算咨询公司来完成,在政府投资的项目中,监理公司及造价预算咨询公司的服务并不是完全的市场行为,建筑工程结算造价预算是监理公司及造价预算咨询公司收费的计算基础,建筑工程变更多工程造价预算自然就会增加,而服务费自然也是水涨船高,所以监理公司及造价预算咨询公司对此类建筑工程造价预算管理的积极性不高,并且此类建筑工程项目的变更也是非监理和造价预算咨询单位可以管理的,甲方变更是领导的意志,乙方变更也要看甲方的态度施工阶段的工程造价预算事前管理一般是在工程中标后的施工准备阶段进行,认真做好施工组织设计方案的优化可以节约建筑工程造价顶算,目前施工单位挂靠现象仍然很多,施工单位一般不会主动优化或者是根本没有能力去优化即使参与建设的相关单位能提供优化方案,但是他们也很难分享优化后取得的增值价值,反而只是增加了自身的工作量。

二、规范建筑工程造价预算管理的要点分析与科学控制

1、加强建筑工程招投标的监管力度,进一步完善市场经济

建筑工程建设行政主管部门要加强对执法队伍的管理,不断提高执法人员的业务素质,完善监督机制。很多政府投资为主体的业主单位都有自己的服务单位库,没有进入该单位的企业库就无法承接该单位的项目,形成小圈子,小气候,甚至可以规避招投标,采取企业库内部邀请招标方式。相关行政主管部门应加大对这些规避招投标行为的处罚力度,增加违法成本,促进建筑市场的进一步向社会开放。严厉查处非法挂靠行为,维护公共安全。建筑工程招标投标包括设备、材料采购招投标和施工招投标两个方面,通过招投标建设单位选择施工单位或材料供应商,这对项目投资有着至关重要的作用。

2、加强建筑工程造价预算从业人员的管理

在我国的各个行业里都会存在有职业资格证的人不会做,会做的人没有职业资格证,建筑工程造价预算行业里这种现象也很普遍,考证只是为了领取注册挂靠费,建筑工程造价预算成果文件随便找个人签上执业章里的名字再加盖执业章就形成有效文件,至于签名的真假没有人会考究,很多建筑企业还会强行扣留执业人员的执业章,不用本人同意就会被签名被盖章。要加强人、章合一的管理,行政主管部门或协会在加强检查建筑工程造价预算成果文件的同时也对签名的真实性进行核实,并对采用虚假签名的建筑企业处以一定的惩罚措施。

控制科学与工程篇8

工程项目控制就是指项目实施过程中,经常地进行投资目标值、进度目标值,质量目标值与实际投资支出资、实际进度值、实际质量值进行比较,若发现偏离目标,则采取纠偏措施,以确保项目总目标的实现,这就是工程项目动态控制。

监理受业主的委托以合同为依据,对工程项目实施进行监督与管理。控制是监理任务的核心,从根本上讲没有控制就没有监理,控制是建设监理目标实现的重要保证,是其目标实现的必要手段。在工程项目建设中要使监理控制有成效,就必须坚持控制程序化、标准化和科学化。

二、坚持控制程序化是做好监理控制工作的前提

监理程序是从监理实践中摸索并总结出来的带有规律性的工作次序。

施工阶段的监理程序是在施工程序基础上形成的,严格执行监理程序就能使施工过程中各主要环节、主要工序处于受控状态,只有在受控状态下才能把握住施工过程中活动脉搏,适时发现问题及时解决问题。

例如,工程开工前须按监理规定程序报送开工申请书及相关施工技术文件,经监理批准后才能开工。这个程序无疑强化了施工承建单位充分做好开工前各项准备工作,同时保证监理的正确意见被采纳吸收,实现了事前控制。施工过程中坚持单元(工序)质量检查验收程序,即上道工序没经监理检查验收,下道工序不能施工。这个程序保证单元(工序)质量在受控状态,实现了事中单元质量控制。工程出现质量事故,事故处理程序保证监理事后控制。从这个事前、事中、事后全过程监控程序可以看出,它反映了施工规律、顺序,它制约了质量系统的行动,保证工程质量主要环节,主要工序处于受控状态。

再如,工程款支付程序,它保证了支付这个系统按照一定顺序、一定的审批权限及相关的支付标准和要求高效有序运行,有效地控制住支付系统;其中没有监理工程师付款签证,承包商就得不到付款,这就实现了监理质量一票否决权,从而保证监理工程师在现场中心地位,故坚持监理工作程序化是做好监理控制的前提与保证。

监理程序可归纳为三大类,其一,为运行管理程序,主要为业主、监理、承包商二者之间联系及管理流程,保证信息的及时传递和反馈。其二,为监理内部质量体系运行程序,主要包括信息收集及其传递途径;会议协调;各种监理业务处理程序;资料的分类、整编、归档、各层次人员岗位职责;建设各方的关系及其处理。这些程序运转直接影响监理工作质量,它是做好监理控制工作的内在因素,内在的根本保证。凡是成功的项目管理必须有一个高效率的质量组织体系,质量体系的优劣除反映在人员素质、专业配套、组织结构运转、效果可衡量性外,重要一条就是组织可控性,可控性依赖信息传递畅通,信息传递、反馈的途径就是程序。内部可控程序无疑来自纵向和横向两个方面,纵向体现命令源,责任与权限控制;横向保证职能部门配合协调和信息流程。其三,就是围绕监理任务落实制定的外在控制程序,包括施工过程质量控制程序、施工进度控制程序、支付结算控制程序、信息管理程序、质量事故处理程序、索赔、工程变更、施工分包队伍审批、竣工验收等程序,这些程序是监理控制程序的核心与关键,它在时间和空间范围内保证先后开展顺序和衔接,保证监理监控不漏监,同时这些控制程序都在相应的系统中制约了系统的行动,保证各个系统在受控状态。监理工程师只有严格执行这些基本控制程序才能做好控制工作。

三、坚持标准化管理是做好控制工作的基础

监理标准化管理主要是指:把“三控制、两管理、一协调”三方面监理内容从形式到内容都转化为标准化管理和控制,使每一项每一步工作都有统一规定、统一要求,都有标准依据,都有定性、定量的衡量标准。标准就是对随意性的限制,因此它是控制的基础。

监理项目标准化管理一般归纳为“形象”标准化管理、“现场”标准化管理和“文档”标准化管理三大标准化管理内容。

“形象”标准化管理就是把监理组织机构、监理工作宗旨、监理人员职责、监理工作程序、监理人员值班制、承包商质量体系等都要以一定的形象形式展示出来,以利从形象上就一目了然了解监理工作运行的概貌。“现场”标准化管理,就是预控、过程监控,复验和签认等都有规定程序、统一的内容要求,明确的岗位职责和相关统一标准,统一规格的图表,做到每天有监理日记、每周有协调会议纪要,每月有监理月报,同时这些日记、纪要、月报都有统一的标准规格、规定的项目内容。“文档”标准化管理,包括文件归类按照统一规格,统一标准分门别类归盒归柜,做到及时、准确和完整。

监理标准化管理内容从内涵上可分为监理内部管理标准化和外部控制标准化两个方面。其一,内部管理标准化是监理规章制度的进一步完善,具有可操作性,是规范监理内部组织运行行为和个人行为,使监理内部组织和个人行为的好劣从定性、定量两个方面具有可衡量性,以建立起奖优惩劣和优胜劣汰的竞争激励机制,是做好监理控制的内在保证和基础。其二,外部控制标准化主要是将工程质量、进度、支付结算、信息与合同管理转化成标准化控制与管理,要求施工承建单位按照监理规定的标准化控制要求进行工程实施方案策划、实施、检查、纠偏、支付与竣工。诸如,施工过程中施工承建单位必须按照监理要求的内容标准、表报形式,报送各种工程项目签证、认证、检测、评定、支付等标准图表及标准化的各种验收资料。标准化控制一方面规范了监理服务行为,有利于监理人员提高管理水平,另一方面,限制承建单位在管理方面的随意性,推动他们施工管理水平的提高,这是外控标准化的主要目的,也是外在基础。例如,监理工程师要把工程质量、进度和投资的计划、实施和控制三结合的图表制定出来,需有相当的理论和工程经验才能做出,这样就强化监理对合同的全面理解,迫使监理工程师去钻研业务与监理理论;与此同时也要求施工承建单位按照监理制定的标准化管理内容要求去做,推动他们的管理水平的提高。

同时,若这些标准化管理得到业主的认可,只要监理都按照标准化去做,工程出现了偏差或没有达到合同要求,监理工作质量优劣也有衡量标准以利鉴别是非,客观评价监理工作,所以它是做好控制工作的一项基础性工作。

四、坚持控制科学化才能提高监理控制水平和成效

科学是实践经验的总结。坚持控制科学化就是在工程质量,工程进度和工程投资中找出各自的内在客观规律和三者之间矛盾对立统一的内在联系,监理工程师遵循这些客观规律去运作,以促进合同目标最佳实现,从而体现监理工程师的控制水平和控制成效。

控制科学化包括控制依据的科学化、控制程序的科学化、标准管理的科学化、监理方法和手段的科学化及合同管理与协调的科学性。

1、监理依据的科学性。

监理控制成效直观表现在施工承包合同目标的实现,而合同目标的实现不仅仅取决于监理控制水平,同时取决于合同的科学性,更重要的是取决于施工承建单位完成合同目标综合素质,涉及建设各方的相互配合。监理控制的依据是监理合同和施工承包合同。监理合同主要反映业主给监理的授权范围、授权程度以及监理的物质基础,授权范围和授权程度直接决定能否充分发挥监理潜在水平和能力;物质基础决定了监理的资源投入,包括人力资源和设备投入,投人多少与高低,直接决定监理的控制水平与成效。施工承包合同是监理控制的主要依据,合同的科学性、合理性、严谨性直接决定监理控制的科学性。

施工承建单位的综合素质是决定能否全面覆行合同义务,实现合同目标的根本保证。选准一个守信用、重合同,综合素质较高的施工队伍是保证工程建设成败的关键。一个与承包工程的规模、技术不相适应的不合格施工承包单位,监理是难以通过控制来实现合同目标的,能做到的仅仅是通过监控把合同风险减少到一定程度。因为社会监理性质属于技术服务和咨询而不是承包,不是产品的直接生产者,它的责任是通过科学的控制促进合同目标实现,而不能保证目标的实现。

当然这只是问题的一个方面,另一方面是监理工程师是否充分发挥了主观能动作用,通过科学的控制与管理转化矛盾,化解矛盾,把不利因素最大限度地转化为对工程项目建设有利因素,最大限度减少合同风险。因此,衡量监理控制成败不仅仅直接地表现在合同目标是否实现,在建筑市场未完全规范的条件下更重要的是表现在监理控制水平和水平的发挥,即衡量监理控制成效,一方面看所承建的项目合同目标是否实现,另一方面当合同目标没有实现时要分析产生的原因,考察监理的控制水平和主观能动作用的发挥,这样才能客观地评价监理对工程建设所发挥重要的不可替代作用。那么怎样考察监理的控制水平呢?那就是考察监控的科学化程度。

监理依据的科学性包括与工程建设相关的法律、法令、法规,相关的技术规范、标准、质量标准、设计文件、监理合同、工程承包合同等。这些都是监理工作之本,都是从长期工程建设与社会实践中总结提炼的科学结晶,控制是否科学化的根本就在于是否按照这些依据去控制,守“理”者不问,违“理”者必究,执法要严明,做到铁面无私,一丝不苟,既要当好工程建设中的执法官,又要做好工程质量卫道士,对监理依据要全面理解融会贯通。科学的精髓是动态的,又是不断创新的,一方面严格按照科学技术规范、标准进行监控,另一方面提高大胆创新,积极慎重引用新材料、新技术、新工艺,加以科学利用。对于合同的某些条款和设计文件中的不妥之处,积极通过一定程序一定审批权限加以完善、修正和优化使其更具科学性。

2、监理程序的科学化。

控制程序化虽然能控制相应的系统的行动,但并不能保证行动内容的科学化,只有当控制程序科学化才能更好促进合同目标的实现。监理程序的科学性表现在三个方面。其一,按照这些程序去控制,能否制约相应系统的行动(能否把各自相应系统控制起来);其二,能制约相应系统的行动,同时程序所涵盖的内容要满足相关要求并具科学性;其三,是否有利于化解和转化各种矛盾促使合同双方维护合同的严肃性,认真覆行合同中的权力与义务。

例如,施工阶段的工程质量控制程序,坚持这个质量控制程序就可以把质量系统的行动制约起来,但并不等于控制内容就合理就科学,要使其具有科学化还必须经过一系列的科学化监控,它包括预控(事前),施工过程监控(事中)和后期监控(事后),其中事前控制内容为:施工队伍技术资质能否满足合同要求;质量保证体系及监控系统设立是否满足规定要求;施工机械设备技术性能是否满足施工需要;原材料、半成品及构件是否符合有关技术标准;新材料、新工艺、新技术鉴定与试验的科学性可用性;设计文件的会审与技术交底的科学性;测绘系统布设及精度能否满足要求。施工方案、施工技术及施工组织设计的科学性、合理性,审查内容包括①编制依据的科学性⑦施工程序安排是否科学③劳动力和资源供应是否相适应④施工的主要方法是否科学⑤技术组织措施是否科学。事中的控制内容为:工序质量监控科学化;质量资料和质量控制图表真实性、完整性和科学性;设计变更和图纸修改合理性;施工作业的规范性和检查科学性;单元工程、分项、分部工程和各项隐蔽工程的检查和验收合理性;原材料、半成品试验与抽检的科学化;组织质量信息反馈的先进性。事后科学化监控内容为:工程验收评价的客观性,公正性,竣工验收资料的真实性、完整性、规范化。

通过事前、事中、事后一系列程序化的监控使其各项程序中控制内容满足合同要求和相关技术规范、技术标准规定,使其更具科学化。

3、监理方法和手段的科学化。

监理的方式方法要讲究科学化。监理方法科学化包含监理工作方法和控制方法科学化。其一,监理工作方法的科学化首先表现在监理思想方法的科学性,就是要在监理实践中坚持“两点论”,用辨证的观点去正确对待和处理工程建设中遇到的问题,用公平、公正、客观,实事求是的工作态度去处理施工合同中发生的矛盾。工作方法的科学化就是抓主要矛盾和矛盾的主要方面,控制中分清主次,主要矛盾解决了,次要矛盾即可迎刃而解(如制定工程质量目标控制点就是抓主要矛盾的典型);坚持严格监控与热情帮助相结合具有中国特色的监理方法。其二,监理控制方法科学化,主要指在施工过程中,监理对工程项目实施进行事前、事中、事后全过程的动态控制,以事前、事中控制为主,事后控制为辅相结合的控制方法,强调监理工作的预见性,计划性和指导性,最大限度地采用先进的网络技术,先进的计算机目标管理及科学化的统计资料分析,这些都构成控制方法科学化。

控制手段包括旁站监理,指令性文件,各种会议,支付手段,严格执行监理程序,工程测量,检测试验,计算机辅助管理等手段,运用这些手段时要得当,有度、合理、有效、技术先进等构成控制手段的科学化。

4、合同管理科学化。

控制科学与工程篇9

控制学科的发展与各行各业的经济效益提高和技术的进步密切相关,因此,加强本学科的建设,更多更好地培养本学科高层次综合型人才,是我国社会主义建设的迫切需要。控制科学以控制论、信息论、系统论为基础,是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科,以各研究领域内抽象出的共性问题作为研究对象,研究应该采用何种控制决策方法,实现某一既定目标。传统的控制目标经常以某一回路的控制精度为目标,研究某种控制器,远不能满足目前大工业环境下以经济效益为最终控制目标的这一实际需求。本文从工程界实际需求出发,探索控制科学与工程这一学科理论发展的与建设。

一、以社会需求为驱动力的控制学科理论发展

实际上,从控制科学与工程这一学科的发展过程来看,这一学科的特点就在于以解决实际工程问题为驱动力,理论研究与工程实践相结合,学科的发展一直与生产和社会实践需求密切相关,正是由于各领域内的解决实际问题的需求,许多新方法和技术的实际应用反过来又推动了控制科学与工程学科的理论形成和发展。

早在11世纪我国北宋时代,水运仪象台和蒸汽调速器体现了闭环控制的思想,推动了最早的控制研究,推动了控制理论中的反馈系统的稳定性分析;轮船掌舵系统和电话系统推动了经典控制理论的产生与发展,并在工业中获得了广泛的应用;计算机与航天需求推动了现代控制理论的形成,并引导了ICI公司的控制系统及目前常用的PLC、DCS控制系统与嵌入式控制系统,PLC、DCS及工业需求推动了现代控制理论的发展;阿波罗计算机控制系统又引起了最优控制理论的研究;目前的计算机与网络技术的发展大大推动了运行优化与控制方法的形成与发展。控制科学与工程相继发展了若干相对独立的学科分支,使本学科的理论和研究方法更加丰富。在数学工具上,经典控制理论阶段运用的是拉式变换和微分方程;现代控制理论阶段运用的是状态空间和李雅普诺夫稳定判据;之后有差分方程、Z变换[1]。

二、控制科学与工程学科理论发展中问题剖析

对于工业界来说,最终目的是希望利用新方法新理论给企业带来效益和理论,而不仅仅是理论上先进的新方法。目前,控制科学与工程学科的理论发展已经较为完备,并且提供了反馈、预测、前馈、反馈、优化等大量控制器的设计与分析方法。然而,这些理论还仅仅停留在书本上,并未被工业界广泛接受并应用,反而以消除控制偏差为目标的PID控制器设计方法仍是目前的主流解决方法。而PID理论是1911年从工程界提出的,经过了100年,这一理论在工程界仍被广泛应用。而且工程师们经常采用经验手动调整PID参数,很少采用控制理论上提出的各种PID参数的整定理论。那么为何控制理论提供了大量的控制器设计方法,而却不被工业界接受和应用呢?根本原因恰恰在于PID是从工业界提出的,是迎合了当时工业界实际需求发展起来的理论。而目前大部分的控制理论的研究忽略了工业界的实际需求,单纯从数学理论角度进行研究和发展,背离了当初社会需求驱动控制理论发展这一前提。例如在控制理论中,控制器的设计方法,是需要建立控制器设计模型基础上,再设计相关的控制器,再分析设计器的稳定性和收敛性。而在实际工业界中,根本不存在控制器模型,而工程人员不可能去建立控制器设计模型,即使勉强建立了控制器设计模型,也不可能精确再现实际工业过程,在一个不精确的控制器设计模型基础上进行控制器的设计,显然其意义具有局限性。另外一方面,从事控制理论研究的大多数人缺乏实际工程背景,不了解实际工业界真正的需求,很难从实际控制系统的需求去进行理论的研究。如此一来,控制理论成果不可能真正被生产实际中的工程人员所应用。

综上所述,一方面工程界还不能有效得将现有的控制理论与实际控制系统结合起来;另外一方面理论学术界又不能真正理解现代工业中的真正需求,因此,他们很难找到能够使控制学科理论取得丰硕成果的学科交叉点。工业实际中的被控过程本质上是非线性的,而传统的经典控制方法和现代控制理论方法只考虑了某些特殊的非线性系统,控制理论中最成熟的理论是线性系统,传统的控制理论是基于控制器模型基础上设计控制器的。由于工业过程运行与行业知识密切相关,针对其过程的具体特性,采用具体的方法解决控制需求,至今还尚未形成真正适合工业界的一般的控制理论[2]。

三、新环境下对控制学科理论发展的启示

近年来,国内外日趋激烈的市场竞争使得工业生产制造企业对其能耗水平、生产效率、产品质量和生产成本等综合生产指标提出了更高的要求。工业企业已经由过去的单纯追求大型化、高速化、连续化,转向注重提高产品质量、降低生产成本、减少资源消耗和环境污染、可持续发展的轨道上来。

从工业工程的角度看,自动控制或者人工控制的作用不仅仅是使控制系统输出很好地跟踪设定值,而且要控制整个运行过程,使反映产品在加工过程中质量、效率与消耗相关的运行指标在目标值范围内。同时要求在保证安全运行的条件下,尽可能提高反映产品质量与效率的运行指标,尽可能降低反映产品在加工过程中消耗的运行指标,实现运行优化[2]。然而,过去的控制理论与控制系统设计方法的研究都假定可以获得理想的控制回路设定值,集中在提高反馈控制的效果,忽略偏离理想设定点的反馈控制不能实现系统的良好运行[3]。

传统控制理论与方法要求被控对象可以用确定性的线性模型描述,由于难以精确建立实际中被控对象的模型,很难应用上述以数学模型为基础的控制理论和方法。虽然工业界大部分仍采用PID控制技术,而对于具有强非线性、多变量等特性的复杂工业过程仍难以采用PID进行有效控制。这是由于PID控制器适合于具有线性动态特性的被控对象。而针对具体过程特性和行业背景,通过引进各种智能技术,如专家规则控制、神经网络控制、模糊控制等基于数据的控制方法却在具体行业中得到有效应用。这说明,引进各种智能技术,结合基于数据的智能技术和数学模型进行先进控制理论的研究将成为新工业环境驱动下的理论发展方向。

四、新环境下控制学科理论发展方向研究

在新的工业环境下的需求驱动下,控制科学与工程理论发展主要考虑下面几个方面:

(一)工程人员与理论研究人员互通有无的研究方式

工业界的工程人员熟悉工业界的实际需求,从实际被控过程特性出发,从数学理论角度提出和描述控制需求;理论研究人员应走到实际工业界中去,深入了解工业界的实际需求,时刻围绕工业界的需求进行控制理论的研究。在进行控制设计方法的研究中,一定注意结合实际工程研究,提出新的控制器方案后,尽量到实际工业界去验证,或者进行真实对象的模型仿真研究,在此基础上进行控制器的验证。

(二)发展基于数据与模型相结合的控制器设计理论研究

现有的控制理论与方法经常要求被控对象可以用确定性的线性模型描述。由于实际中被控对象的模型参数未知或时变,或受到未知的随机干扰,或存在未建模动态等不确定性,在实际中,有的被控对象具有强的非线性动态特性,难以采用上述方法获得满意的控制性能,因此近年来非线性控制理论与方法和基于数据的研究受到重视。由于难以建立工业过程的精确数学模型,因此难以应用上述以数学模型为基础的控制理论和方法。由于工业过程中可以方便的使用输入、输出与跟踪误差等数据,以跟踪误差为基础的PID控制器得以广泛应用。目前,工业界应用的控制系统大部分采用PID控制技术。其他基于数据的控制方法,如无模型控制[4]、学习控制[5]、模糊控制[6]、专家控制(规则控制)、神经网络控制、仿人行为的智能控制等也开始应用于工业过程控制。

五、结语

由于新环境下工业界对控制学科理论的发展要求发生变化,已经由过去简单的回路控制精度要求上升为对经济效益的要求,且由于被控对象的非线性特性,迫切要求控制学科理论的发展从过去的以线性理论为主的理论转向以非线性结合数据的智能方法。

参考文献:

[1]胡海岩,孟庆国.动力学,振动与控制学科未来的发展趋势[J].力学进展,2002,32(2):294-6.

[2]柴天佑,丁进良,王宏.复杂工业过程运行的混合智能优化控制方法[J].自动化学报,2008,34(05):505-15.

[3]Engell S.Feedback control for optimal process operation[J].J Process Contr,2007,17(3):203-19.

控制科学与工程篇10

1、坚持控制程序化是做好监理控制工作的前提

监理程序是从监理实践中摸索并总结出来的带有规律性的工作秩序。施工阶段的监理程序是在施工程序基础上形成的,严格执行监理程序就能使施工过程中各主要环节、主要工序处于受控状态,只有在受控状态下才能把握住施工过程中活动脉搏,适时发现问题及时解决问题。

2、坚持标准化管理是做好控制工作的基础

监理标准化管理主要是指:把“三控制、两管理、一协调”三方面监理内容从形式到内容都转化为标准化管理和控制,使每一项每一步工作都有统一规定、统一要求,都有标准依据,都有定性、定量的衡量标准。标准就是对随意性的限制,因此它是控制的基础。监理项目标准化管理一般归纳为“形象”标准化管理“现场”标准化管理和“文档”标准化管理三大标准化管理内容。“形象”标准化管理就是把监理组织机构、监理工作宗旨、监理人员职责、监理工作程序、监理人员值班制、承包商质量体系等都要以一定的形象形式展示出来,以利从形象上就一目了然了解监理工作运行的概貌。“现场”标准化管理,就是预控、过程监控,复验和签认等都有规定程序、统一的内容要求,明确的岗位职责和相关统一标准,统一规格的图表,做到每天有监理日记、每周有协调会议纪要,每月有监理月报,同时这些日记、纪要、月报都有统一的标准规格、规定的项目内容。“文档”标准化管理,包括文件归类按照统一规格,统一标准分门别类归盒归柜,做到及时、准确和完整。监理标准化管理内容从内涵上可分为监理内部管理标准化和外部控制标准化两个方面。其一,内部管理标准化是监理规章制度的进一步完善,具有可操作性,是规范监理内部组织运行行为和个人行为,使监理内部组织和个人行为的好劣从定性、定量两个方面具有可衡量性,以建立起奖优惩劣和优胜劣汰的竞争激励机制,是做好监理控制的内在保证和基础。二,外部控制标准化主要是将工程质量、进度、支付结算、信息与合同管理转化成标准化控制与管理,要求施工承建单位按照监理规定的标准化控制要求进行工程实施方案策划、实施、检查、纠偏、支付与竣工,诸如,施工过程中施工承建单位必须按照监理要求的内容标准、表报形式,报送各种工程项目签证、认证、检测、评定、支付等标准图表及标准化的各种验收资料。标准化控制一方面规范了监理服务行为,有利于监理人员提高管理水平,另一方面,限制承建单位在管理方面随意性,推动他们施工管理水平的提高,这是外控标准化的主要目的,也是外在基础。例如,监理工程师要把工程质量、进度和投资的计划、实施和控制三结合的图表制定出来,需有相当的理论和工程经验才能做出,这样就强化监理对合同的全面理解,迫使监理工程师去钻研业务与监理理论;与此同时也要求施工承建单位按照监理制定的标准化管理内容要求去做,推动他们的管理水平的提高。同时,若这些标准化管理得到、业主的认可,只要监理都按照标准化去做,工程出现了偏差或没有达到合同要求,监理工作质量优劣也有衡量标准以利鉴别是非,客观评价监理工作,所以它是做好控制工作的一项基础性工作。

3、坚持控制科学化才能提高监理控制水平和成效

科学是实践经验的总结。坚持控制科学化就是在工程质量,工程进度和工程投资中找出各自的内在客观规律和三者之间矛盾对立统一的内在联系,监理工程师遵循这些客观规律去运作,以促进合同目标最佳实现,从而体现监理工程师的控制水平和控制成效。控制科学化包括控制依据的科学化、控制程序的科学化、标准管理的科学化、监理方法和手段的科学化及合同管理与协调的科学性。

3.1监理依据的科学性

监理控制成效直观表现在施工承包合同目标的实现,而合同目标的实现不仅仅取决于监理控制水平,同时取决于合同的科学性,更重要的是取决于施工承建单位完成合同目标综合素质,涉及建设各方的相互配合。监理控制的依据是监理合同和施工承包合同。监理合同主要反映业主给监理的授权范围、授权程度以及监理的物质基础,授权范围和授权程度直接决定能否充分发挥监理潜在水平和能力;物质基础决定了监理的资源投入,包括人力资源和设备投入,投人多少与高低,直接决定监理的控制水平与成效。施工承包合同是监理控制的主要依据,合同的科学性、合理性、严谨性直接决定监理控制的科学性。

3.2监理程序的科学化

控制程序化虽然能控制相应的系统的行动,但并不能保证行动内容的科学化,只有当控制程序科学化才能更好促进合同目标的实现。监理程序的科学性表现在三个方面。其一,按照这些程序去控制,能否制约相应系统的行动(能否把各自相应系统控制起来);其二,能制约相应系统的行动,同时程序所涵盖的内容要满足相关要求并具科学性;其三,是否有利于化解和转化各种矛盾促使合同双方维护合同的严肃性,认真覆行合同中的权力与义务。例如,施工阶段的工程质量控制程序,坚持这个质量控制程序就可以把质量系统的行动制约起来,但并不等于控制内容就合理就科学,要使其具有科学化还必须经过一系列的科学化监控,它包括预控(事前),施工过程监控(事中)和后期监控(事后),其中事前控制内容为:施工队伍技术资质能否满足合同要求;质量保证体系及监控系统设立是否满足规定要求;施工机械设备技术性能是否满足施工需要;原材料、半成品及构件是否符合有关技术标准;新材料、新丁艺、新技术鉴定与试验的科学性可用性;设计文件的会审与技术交底的科学性;测绘系统布设及精度能否满足要求。施工方案、施工技术及施丁组织设计的科学性、合理性,审查内容包括①编制依据的科学性⑦施工程序安排是否科学③劳动力和资源供应是否相适应④施工的主要方法是否科学⑤技术组织措施是否科学。事中的控制内容为:工序质量监控科学化;质量资料和质‘量控制图表真实性、完整性和科学性;设计变更和图纸修改合理性;施工作业的规范性和检查科学性;单元丁程、分项、分部工程和各项隐蔽工程的检查和验收合理性;原材料、半成品试验与抽检的科学化;组织质量信息反馈的先进性。事后科学化监控内容为:工程验收评价的客观性,公正性,竣工验收资料的真实性、完整性、规范化。通过事前、事中、事后一系列程序化的监控使其各项程序中控制内容满足合同要求和相关技术规范、技术标准规定,使其更具科学化。

3.3监理方法和手段的科学化

监理的方式方法要讲究科学化。监理方法科学化包含监理工作方法和控制方法科学化。其一,监理工作方法的科学化首先表现在监理思想方法的科学性,就是要在监理实践中坚持“两点论”,用辨证的观点去正确对待和处理工程建设中遇到的问题,用公平、公正、客观,实事求是的工作态度去处理施工合同中发生的矛盾。工作方法的科学化就是抓主要矛盾和矛盾的主要方面,控制中分清主次,主要矛盾解决了,次要矛盾即可迎刃而解(如制定工程质量目标控制点就是抓主要矛盾的典型);坚持严格监控与热情帮助相结合具有中国特色的监理方法。其二,监理控制方法科学化,主要指在施工过程中,监理对工程项目实施进行事前、事中、事后全过程的动态控制,以事前、事中控制为主,事后控制为辅相结合的控制方法,强调监理工作的预见性,计划性和指导性,最大限度地采用先进的网络技术,先进的计算机目标管理及科学化的统计资料分析,这些都构成控制方法科学化。

3.4合同管理科学化

工程质量目标、工程进度目标和工程投资目标构成了施工承包合同目标,合同目标是一个有机整体。三者之间既相互影响又相互制约,存在着矛盾对立统一的辨证关系。监理在合同管理中决不能孤立偏面地追求某一方面,而忽视另外两方面,在控制中要合理、科学地统筹考虑目标的整体利益。采用定量分析和定性分析相结合的方法,具体分析质量目标、进度目标和投资目标三者之问的关系,在矛盾中求得目标的统一,寻求最佳的项目目标控制方案,这是合同管理中最具科学化的一项工作。

索赔是合同管理中一项重要内容。合同管理科学化处理表现在:一是对合同必须融会贯通全面理解合同文件精神,在实践中及时提醒合同双方切实覆合同;二是坚持监理决策要科学、严谨,一切依合同为依据,避免因监理决策失误引起合同索赔;三是合同索赔发生后坚持公平、公正,用客观的科学态度去处理索赔事件,既要维护业主的利益又要维护施工单位权益;四是审查索赔依据要严谨、科学、有理有据,保证索赔立据的真实性、客观性和可追溯性;索赔事件中强调监理的预见性,避免回忆录,立案调查要及时,监理原始材料要详实,这些都构成合同管理的科学化。

控制科学与工程篇11

1 过程装备与控制工程的历史情况

我国在二十世纪五十年代建立了属于自己的化工生产设备并设立了相关的专业,随着我国对机械设备的研究,更好的促进了化工生产设备的完善。在我国科学技术不断发展的推动下,对机械自动控制技术慢慢发展并完善,这就是过程装备与控制工程专业的前身。随着过程装备与控制工程的不断发展,在我国的化工、制药、生产、建筑等行业受到了广泛的应用。在过程工业运作中有着化学与物理过程,过程装备又是有化工设备与化工机械所组成的。在不同的过程装备运作过程中还需要着不同的过程设备,过程装备与控制工程就是由不同的过程装备技术组成的。

随着过程装备与控制工程的不断发展与完善以及行业对人才的需求越来越高,我国180多所大学纷纷开设了该专业。对过程装备与控制工程教学的范围十分广泛,主要的研究方向是通过机械知识对化工设备进行分析,在此过程中还需要过程装备控制与机电专业知识的配合进行专业的研究。在这种情况下我国各高校下对该专业有着各自的定位,也导致了在化工系、机械设备系中都存在过程装备与控制工程专业。我国各高校根据自身的教学优势使该专业在不同的教学领域有着不同的科研发现。

2 过程装备与控制工程的近况

随着过程装备与控制工程行业的快速发展,各高校为了更好的为该行业培养综合素质较高的专业性人才,应该加强学生对控制工程理论的掌握,学校更应该完善各种机械器材的研制。该专业对与人才培养的组要方向是机械师的培养。提高学生的综合素质才能更好的为过程装备与控制工程行业提供专业的技术人才。在我国的现阶段的工业发展中,过程装备与控制工程对钢材生产、工程行业、制造业等行业的发展都有着重要的影响。随着我国科学技术的不断发展,过程设备与控制工程专业的发展逐渐完善,也进一步导致了该专业人才的缺失。随着该专业的快速进步,进一步推动了我国工业的不断发展,同时在各个行业的发展中都起到了重要的作用。因此,过程装备与控制专业在一定程度上推动了我国社会经济与科学的进步。

3 过程装备与控制工程发展的方向

随着我国工业发展的逐渐完善,过程装备与控制工程在各行业中有着重要的地位。各高校在培养专业人才过程中对各种理论控制知识都有着熟练度掌握。所谓控制工程就是对各种机械设备在运作时进行智能制动化的控制。随着科技的进步,机械设备智能化更好的提高了更行业的生产质量与生产效率,机械自动化发展是以控制工程为基础进行发展的。将过程装备与控制工程的相关知识与先进的科学技术进行融合,可以更好的促进远程控制的发展,进一步促进智能化机械设备的完善。更好的促进各行业生产质量与效率的提高,这就是过程装备与控制工程发展的主要方向。

4 过程装备与控制工程发展思绪

随着我国人们生活水平的逐渐提高,对过程装备与控制工程专业的人才需求也将逐渐增加。根据我国政府的调查数据显示,我国对该专业的人才需求量十分巨大,专业人才与工作岗位之间的比例为1:3。我国各大学每年为该专业培养着大量的专业人才,但该专业还是缺少着大量的专业人才。我国各高校应该积极的完善对该专业的教学模式,为该专业培养更多的专业人才。我国各大学在对过程装备与控制工程专业进行教学时应该以学生的学习主体,更好的促进行业的发展为核心,对教学模式进行科学的优化,在提高学生综合素质的过程中,应该更好的突出自身的教学优势,通过各种目标的结合,提高学生的综合实力使学生在工作过程中拥有更强的竞争力。

各高校应该明确过程装备与控制工程的发展思绪。第一,我国各高校应该对该专业的教学实验进行优化,更好的适应专业发展的方向。学校通过对自身实验基地进行完善,同时开设更多的实验项目,更好的促进学生的创新实验能力,更好的为该专业培养专业型人才。第二,各高校还应该加强过程装备与控制工程教学的师资力量,通过校企各做的教学方式更好的提高高校的教学质量与教学效率,更好的而丰富学生的实践经验。同时各高校应该积极的鼓励教师对该专业进行深入研究,使学校的对专业的研究水平得到更好的提高,教师可以通过对人们日常生活中经常使用的设备进行科学研究,让研究的成果与人们的生活紧密相关,更好的提高学生的学习积极性。第三,各高校应该通过科学的方法正确将过程装备与控制工程专业向着智能化、信息化方向发展,通过以学生为教学主体的教学模式,使该专业的学生可以更好的适应不断发展的社会环境,同时还应该更好的掌握各种该专业先进的科学知识。第四,各高校位该专业培养人才过程中应该加强对先关专业课程的完善,使学生可以更好的为社会进行服务,促进我国社会的快速发展。在对学生进行教学时应该结合社会经济结构发展情况,使学生可以更好为社会发展作出自己的贡献。第五,我国各高校在教学过程中应该对传统的教学模式进行改变,为该专业的学生们建立新的学习观念,使其可以更好的融入到工作环境中。同时还应该培养学生的创新能力与工作素质,在为专业培养人才的同时也为社会提供综合素质较高的技术人才。

5 结束语

综上所述,随着我国工业的快速发展,过程装备与控制工程专业得以快速的兴起。该行业的兴起也更好的推动了我国工业的快速发展。该行业多我国各行业的发展都起着重要的作用,我们通过对过程设备与控制工程发展及发展方向的了解,利用科学的方法确定过程装备与控制工程发展思绪。更好的促进该行业的发展与进步。

参考文献

控制科学与工程篇12

文章编号:1671-489X(2016)24-0169-03

Research on Integration Practice Teaching Mode of Competition, Teaching, Research and Innovation in Process Control System//TAO Hongfeng, XIE Li, YANG Huizhong, CHEN Gang

Abstract In order to meet the requirements of the process industry on the engineering concept, practice innovation ability and the com-prehensive quality of automation specialty talents, and improve the

quality of students’ compound quality, this paper analyzes the pro-blem of integration of course content, reformation of competition experiment, research innovation and project incubation. It not only emphasizes the multi-level integrated practice teaching mode, but

also provides the access to carry out the excellent engineers educa-tion training plan.

Key words process control system; practice teaching; innovation education

1 前言

目前,新技术革命的迅猛发展使得社会对高质量工程技术人才的需求更加迫切,世界各国无一不把培养一流的创新型工程技术人才放在突出的位置。特别是美国、德国、日本等发达国家,在培养人才的类型和要求上、教学思想上、课程体系结构和教学方法上都进行了重大的转变,不断加强工程实践创新素质培养,进行课程的综合与集成,以及更新教学手段与设施。美国康奈尔、斯坦福、加州伯克利等8所大学联合进行的工程教育改革计划的核心思想就是“综合实践创新”,要求在培养人才过程中将工程知识与实际问题相结合[1]。美国国家科学基金会(NSF)作为美国政府的联邦机构,持续推动美国的工程教育改革,使得高等工科院校出现几种变化:由科研优先、注重研究生转向重视本科生教育;开始重视与工业企业界的结合,重视工程实践;师资队伍由原来注重学术研究型开始转向注重工程实践型,并以此改革和修订专业教学计划[2]。

国内最近一份调查表明,60.4%的受访者认为现在的创新教育不能给工科大学生提供充分的工程训练,工科学生对工程设计和动用综合知识解决实际问题的重要性普遍缺少理解。为此,国内高校开始与企业联手,启动一批合作培训项目和卓越工程师计划,进行一系列创新型工程人才的教育研究与实践,加深学生对工程的理解,提高他们的创新意识和工程实践能力。

过程控制系统是自动化专业的一个主流方向,具有明显的行业背景特色。它针对工艺原理,运用自动控制理论,采用计算机控制、可编程逻辑控制、自动化仪器仪表、现场总线和检测技术等实施流程工业的过程控制,实现生产过程的安全、平稳、节能降耗[3]。因此,过程控制系统是一门涉及众多内容、体现宽口径知识体系的课程,具有综合性、实践性的特点,对于实施工程实践教学和创新教育具有得天独厚的优势。

2 国内外教育现状分析

在针对流程工业的自动化专业过程控制方面,国外大学紧密结合实际流程工业对象,学习流程工业对象的工业问题,再通过化工、炼油项目和锅炉、水箱等实物装置培养学生的综合创新能力,不断提炼实际对象和模拟工业环境下的具体控制科学和技术问题。一方面,通过工程获取的化工过程数据和模拟软件,用多个操作单元组成的过程控制流程模拟实际的生产过程,在理论学习的同时考虑过程控制方法在实际应用状况下的补偿和实施问题;另一方面,通过生产过程现场或半实物仿真装置训练学生的现场操作调试技能,再结合实际操作结果分析与理论结果不同的原因,完成“理论―实践―理论”的过程控制系统人才培养的反馈学习过程。

在国内,清华大学、浙江大学、北京化工大学、华东理工大学、南京工业大学等自动化过程控制特色鲜明的高校开展了一些校内与校外相结合的过程控制人才培养方式。在校内将过程控制系统与其他学科其他专业课的教学内容进行相互补充,突出过程控制系统的流程工业背景;在校外联合西门子、中国石化、浙大中控等企业,走进生产现场,通过以熟悉工原理为基础的方式,使得过程控制问题不再是简单的数学模拟和仿真,提炼的问题从实践中来,最终通过实践来反馈学习,一定程度上也提升了学生的感性认识和实践技能,走的是一条卓越工程师培养方案下的“校内理论―校外实践”的多层次学习方式[4]。

当前,在自动化专业的过程控制系统人才培养方面仍存在以下亟待解决的问题。

1)过程控制相关课程教学内容的系统性不强,基础课程、专业课程和实践教学等教育方式未实现有效融合,多是单门单节课程的局部改造,缺乏整体性教学内容的突破。

2)过程控制实践创新平台并不完善,校内多是小型独立的实验设计,缺乏多个综合实验设计来培养学生的过程控制综合实践能力,校内理论与校外实践缺乏有效的过渡。

3)无论是在理论教学,还是实践教学,过程控制的实践创新内容都偏重于传统和经典知识的训练,未能将目前较新的过程控制研究成果、方法和技术引入教学中,在知识点和个人能力上未能与后续的学术深造研究和社会实践工作的最新应用技术进行衔接。

3 改革思路和举措

针对上述问题,广泛征求意见,总结教育教学方法,对于过程控制系统的实践教育模型进行一定的思考和探索。通过研究,根据流程工业对自动化专业人才的能力和素质要求,围绕自动化专业人才培养目标,结合江南大学自动化专业轻工过程控制教育的特点和学科优势,通过图1所示的“竞教研创”一体化的综合实践创新“123N”模式,立足自动化过程控制特色专业一条主线,构建理论教学与实践教学两大教学与实践体系,依托“轻工过程先进控制教育部重点实验室”“自动化卓越工程师培养基地”和“大学生实践创新基地”三大创新平台,通过教育部全国大学生自动化过程控制仿真多个系列挑战赛,提高学生在过程控制领域内运用专业知识解决各种实际问题的能力,满足流程工业对自动化工程人才在工程观念、实践与创新能力和综合素质方面的培养要求,提高复合型工程实践创新人才素质。

结合卓越工程师实践创新计划,整合过程控制相关课程教学内容 从流程工业的行业特点出发,同时结合现有自动化专业卓越工程师实践创新计划和卓越工程师培养基地,调研、综合和分析现有流程工业企业对自动化工程师的知识结构和专业能力的要求,将知识、技能、个人素质、实践经验及管理能力等方面作为能力模型的输入要素,研究建立合理的能力评价机制,进而优化整合自动控制原理、过程控制系统、控制仪表与装置等相关课程的教学内容和教学计划,采用多形式、多层次、多资源的人才培养方式,剔除重复性内容,突出各门课程的重点内容,提高课堂教学效率。

在校外,充分利用现有过程控制方向卓越工程师实践基地,让学生接触最新的过程控制仪表和装置;在校内,在现有单容水箱液位数学模型的测定、闭环双水箱液位串级控制等设备基础上,对实验内容进行优化整合,突破以往实践教学只限于验证性和演示性的状况,减少验证性实验,多开设综合性、设计性、应用性强的实践项目,构建多层次实验教学体系,进而创建多形式的实践能力培养模式和考核模式,将实际生产过程中的最新技术和装备与理论教学内容进行有效衔接。

参加过程控制领域的权威大学生技能竞赛,培养学生的综合创新能力 全国大学生自动化控制仿真挑战赛历年由教育部、中国自动化学会过程控制委员会、系统仿真学会和国际知名的自动化企业西门子公司联合举办,是过程控制领域最权威的大学生竞赛。该竞赛不仅需要学生具有过程控制理论知识,更需要学生具备实践操作和现场应变能力,比赛公平公正,每年的竞赛题目和流程工业对象都会有所不同。江南大学每年带领本科生参加该竞赛并获得多次全国性奖项,通过实践环节的竞争以及与全国学生和教师的交流,加深对过程控制专业知识的理解。同时进一步对过程控制竞赛的题目进行后续开发,将竞赛案例引入课堂和课程实验,鼓励学生走上课堂讲台讲授体验,答辩遇到的问题以及解决方法,从而培养学生的综合创新能力,最终达到以竞促教、竞教结合的目的。

依托学院轻工过程先进控制教育部重点实验室,开展科技创新 学院轻工过程先进控制教育部重点实验室现具有大量实际和模拟的流程工业对象和控制装置,以研究流程工业中的一系列理论与工程问题为研究重点。积极引导专业学生投身科研并转化为实践能力,通过将学生的普适教育和优秀本科生提前进实验室相结合的方法,注重把过程控制研究的前沿科研成果转化为教学和实验内容,使学生与导师和优秀研究生接触,在感受科研氛围的同时,提前接受严格的基本科研训练,培养创新能力,达到传授知识、培养能力、提高素质的一体化模式,摆脱一般本科教育学科型教育模式的束缚,构建高层次“实践―理论―科研”型科教结合的实践创新模式。

立足大学生创新实践基地,鼓励自主科研申请和创新项目孵化 针对部分学有余力的学生特点,开展因材施教,依托以自主性、开放性、科学性、层次性为主要特点的大学生创新基地,鼓励学生自主申请参加学院和学校的大学生创新项目,将他们引入一些实际的过程控制方面的创新项目中,通过过程控制类项目来提高学生的创新能力和动手能力。同时,对这些大学生创新项目并不是简单地指导,而是进一步孵化其中一些优秀的创新项目转化为创业项目,开展创业评比,丰富学生的实践领域和感受。目标是让学生通过参加这些项目,增强工程实践思维能力、团队合作意识,为今后走向社会打下扎实的工程实践基础。

4 结语

根据流程工业对自动化专业人才的能力和素质要求,围绕自动化专业人才培养的总体目标,结合学院的轻工过程特色和学科优势,重点优化整合过程控制相关课程中的实践内容,有序引入过程控制系统前沿科研成果与现有教学内容,设计开发新的过程控制综合性实验,将竞赛和科研中的研究问题转化为适应现有实验装置的综合性实验。同时,结合流程工业特点和专业学生现有知识体系,选择合适的企业,研讨制订合理的综合实践能力培养方案和需求。通过这些举措,提高了学生在过程控制领域内运用专业知识解决各种实际问题的能力,满足流程工业对自动化工程人才在工程观念、实践与创新能力和综合素质方面的培养要求,最终提高学生的工程实践创新素质。

⒖嘉南

[1]邢贵宁.工学结合模式下电气自动化专业课程开发的研究[D].石家庄:河北师范大学,2012.

控制科学与工程篇13

控制就是指“制约一个系统的行动,用最少的信息,实现最优的调控,使之适应于环境的变化,以取得最大的预期效果”。控制是管理的重要职能,是保证目标,决策、部署安排得以实现的手段。控制的目的是确保一个系统目标的实现。

工程项目控制就是指项目实施过程中,经常地进行投资目标值、进度目标值,质量目标值与实际投资支出资、实际进度值、实际质量值进行比较,若发现偏离目标,则采取纠偏措施,以确保项目总目标的实现,这就是工程项目动态控制。

监理受业主的委托以合同为依据,对工程项目实施进行监督与管理。控制是监理任务的核心,从根本上讲没有控制就没有监理,控制是建设监理目标实现的重要保证,是其目标实现的必要手段。在工程项目建设中要使监理控制有成效,就必须坚持控制程序化、标准化和科学化。

2 坚持控制程序化是做好监理控制工作的前提

监理程序是从监理实践中摸索并总结出来的带有规律性的工作次序。

施工阶段的监理程序是在施工程序基础上形成的,严格执行监理程序就能使施工过程中各主要环节、主要工序处于受控状态,只有在受控状态下才能把握住施工过程中活动脉搏,适时发现问题及时解决问题。

例如,工程开工前须按监理规定程序报送开工申请书及相关施工技术文件,经监理批准后才能开工。这个程序无疑强化了施工承建单位充分做好开工前各项准备工作,同时保证监理的正确意见被采纳吸收,实现了事前控制。施工过程中坚持单元(工序)质量检查验收程序,即上道工序没经监理检查验收,下道工序不能施工。这个程序保证单元(工序)质量在受控状态,实现了事中单元质量控制。工程出现质量事故,事故处理程序保证监理事后控制。从这个事前、事中、事后全过程监控程序可以看出,它反映了施工规律、顺序,它制约了质量系统的行动,保证工程质量主要环节,主要工序处于受控状态。

再如,工程款支付程序,它保证了支付这个系统按照一定顺序、一定的审批权限及相关的支付标准和要求高效有序运行,有效地控制住支付系统;其中没有监理工程师付款签证,承包商就得不到付款,这就实现了监理质量一票否决权,从而保证监理工程师在现场中心地位,故坚持监理工作程序化是做好监理控制的前提与保证。

监理程序可归纳为三大类,其一,为运行管理程序,主要为业主、监理、承包商二者之间联系及管理流程,保证信息的及时传递和反馈。其二,为监理内部质量体系运行程序,主要包括信息收集及其传递途径;会议协调;各种监理业务处理程序;资料的分类、整编、归档、各层次人员岗位职责;建设各方的关系及其处理。这些程序运转直接影响监理工作质量,它是做好监理控制工作的内在因素,内在的根本保证。凡是成功的项目管理必须有一个高效率的质量组织体系,质量体系的优劣除反映在人员素质、专业配套、组织结构运转、效果可衡量性外,重要一条就是组织可控性,可控性依赖信息传递畅通,信息传递、反馈的途径就是程序。内部可控程序无疑来自纵向和横向两个方面,纵向体现命令源,责任与权限控制;横向保证职能部门配合协调和信息流程。其三,就是围绕监理任务落实制定的外在控制程序,包括施工过程质量控制程序、施工进度控制程序、支付结算控制程序、信息管理程序、质量事故处理程序、索赔、工程变更、施工分包队伍审批、竣工验收等程序,这些程序是监理控制程序的核心与关键,它在时间和空间范围内保证先后开展顺序和衔接,保证监理监控不漏监,同时这些控制程序都在相应的系统中制约了系统的行动,保证各个系统在受控状态。监理工程师只有严格执行这些基本控制程序才能做好控制工作。 3 坚持标准化管理是做好控制工作的基础

监理标准化管理主要是指:把“三控制、两管理、一协调”三方面监理内容从形式到内容都转化为标准化管理和控制,使每一项每一步工作都有统一规定、统一要求,都有标准依据,都有定性、定量的衡量标准。标准就是对随意性的限制,因此它是控制的基础。

监理项目标准化管理一般归纳为“形象”标准化管理、“现场”标准化管理和“文档”标准化管理三大标准化管理内容。

“形象”标准化管理就是把监理组织机构、监理工作宗旨、监理人员职责、监理工作程序、监理人员值班制、承包商质量体系等都要以一定的形象形式展示出来,以利从形象上就一目了然了解监理工作运行的概貌。“现场”标准化管理,就是预控、过程监控,复验和签认等都有规定程序、统一的内容要求,明确的岗位职责和相关统一标准,统一规格的图表,做到每天有监理日记、每周有协调会议纪要,每月有监理月报,同时这些日记、纪要、月报都有统一的标准规格、规定的项目内容。“文档”标准化管理,包括文件归类按照统一规格,统一标准分门别类归盒归柜,做到及时、准确和完整。

监理标准化管理内容从内涵上可分为监理内部管理标准化和外部控制标准化两个方面。其一,内部管理标准化是监理规章制度的进一步完善,具有可操作性,是规范监理内部组织运行行为和个人行为,使监理内部组织和个人行为的好劣从定性、定量两个方面具有可衡量性,以建立起奖优惩劣和优胜劣汰的竞争激励机制,是做好监理控制的内在保证和基础。其二,外部控制标准化主要是将工程质量、进度、支付结算、信息与合同管理转化成标准化控制与管理,要求施工承建单位按照监理规定的标准化控制要求进行工程实施方案策划、实施、检查、纠偏、支付与竣工。诸如,施工过程中施工承建单位必须按照监理要求的内容标准、表报形式,报送各种工程项目签证、认证、检测、评定、支付等标准图表及标准化的各种验收资料。标准化控制一方面规范了监理服务行为,有利于监理人员提高管理水平,另一方面,限制承建单位在管理方面的随意性,推动他们施工管理水平的提高,这是外控标准化的主要目的,也是外在基础。例如,监理工程师要把工程质量、进度和投资的计划、实施和控制三结合的图表制定出来,需有相当的理论和工程经验才能做出,这样就强化监理对合同的全面理解,迫使监理工程师去钻研业务与监理理论;与此同时也要求施工承建单位按照监理制定的标准化管理内容要求去做,推动他们的管理水平的提高。

同时,若这些标准化管理得到业主的认可,只要监理都按照标准化去做,工程出现了偏差或没有达到合同要求,监理工作质量优劣也有衡量标准以利鉴别是非,客观评价监理工作,所以它是做好控制工作的一项基础性工作。

4

坚持控制科学化才能提高监理控制水平和成效

科学是实践经验的总结。坚持控制科学化就是在工程质量,工程进度和工程投资中找出各自的内在客观规律和三者之间矛盾对立统一的内在联系,监理工程师遵循这些客观规律去运作,以促进合同目标最佳实现,从而体现监理工程师的控制水平和控制成效。

控制科学化包括控制依据的科学化、控制程序的科学化、标准管理的科学化、监理方法和手段的科学化及合同管理与协调的科学性。

4.1监理依据的科学性

监理控制成效直观表现在施工承包合同目标的实现,而合同目标的实现不仅仅取决于监理控制水平,同时取决于合同的科学性,更重要的是取决于施工承建单位完成合同目标综合素质,涉及建设各方的相互配合。监理控制的依据是监理合同和施工承包合同。监理合同主要反映业主给监理的授权范围、授权程度以及监理的物质基础,授权范围和授权程度直接决定能否充分发挥监理潜在水平和能力;物质基础决定了监理的资源投入,包括人力资源和设备投入,投人多少与高低,直接决定监理的控制水平与成效。施工承包合同是监理控制的主要依据,合同的科学性、合理性、严谨性直接决定监理控制的科学性。

施工承建单位的综合素质是决定能否全面覆行合同义务,实现合同目标的根本保证。选准一个守信用、重合同,综合素质较高的施工队伍是保证工程建设成败的关键。一个与承包工程的规模、技术不相适应的不合格施工承包单位,监理是难以通过控制来实现合同目标的,能做到的仅仅是通过监控把合同风险减少到一定程度。因为社会监理性质属于技术服务和咨询而不是承包,不是产品的直接生产者,它的责任是通过科学的控制促进合同目标实现,而不能保证目标的实现。

当然这只是问题的一个方面,另一方面是监理工程师是否充分发挥了主观能动作用,通过科学的控制与管理转化矛盾,化解矛盾,把不利因素最大限度地转化为对工程项目建设有利因素,最大限度减少合同风险。因此,衡量监理控制成败不仅仅直接地表现在合同目标是否实现,在建筑市场未完全规范的条件下更重要的是表现在监理控制水平和水平的发挥,即衡量监理控制成效,一方面看所承建的项目合同目标是否实现,另一方面当合同目标没有实现时要分析产生的原因,考察监理的控制水平和主观能动作用的发挥,这样才能客观地评价监理对工程建设所发挥重要的不可替代作用。那么怎样考察监理的控制水平呢?那就是考察监控的科学化程度。

监理依据的科学性包括与工程建设相关的法律、法令、法规,相关的技术规范、标准、质量标准、设计文件、监理合同、工程承包合同等。这些都是监理工作之本,都是从长期工程建设与社会实践中总结提炼的科学结晶,控制是否科学化的根本就在于是否按照这些依据去控制,守“理”者不问,违“理”者必究,执法要严明,做到铁面无私,一丝不苟,既要当好工程建设中的执法官,又要做好工程质量卫道士,对监理依据要全面理解融会贯通。科学的精髓是动态的,又是不断创新的,一方面严格按照科学技术规范、标准进行监控,另一方面提高大胆创新,积极慎重引用新材料、新技术、新工艺,加以科学利用。对于合同的某些条款和设计文件中的不妥之处,积极通过一定程序一定审批权限加以完善、修正和优化使其更具科学性。

4.2 监理程序的科学化

控制程序化虽然能控制相应的系统的行动,但并不能保证行动内容的科学化,只有当控制程序科学化才能更好促进合同目标的实现。监理程序的科学性表现在三个方面。其一,按照这些程序去控制,能否制约相应系统的行动(能否把各自相应系统控制起来);其二,能制约相应系统的行动,同时程序所涵盖的内容要满足相关要求并具科学性;其三,是否有利于化解和转化各种矛盾促使合同双方维护合同的严肃性,认真覆行合同中的权力与义务。

例如,施工阶段的工程质量控制程序,坚持这个质量控制程序就可以把质量系统的行动制约起来,但并不等于控制内容就合理就科学,要使其具有科学化还必须经过一系列的科学化监控,它包括预控(事前),施工过程监控(事中)和后期监控(事后),其中事前控制内容为:施工队伍技术资质能否满足合同要求;质量保证体系及监控系统设立是否满足规定要求;施工机械设备技术性能是否满足施工需要;原材料、半成品及构件是否符合有关技术标准;新材料、新工艺、新技术鉴定与试验的科学性可用性;设计文件的会审与技术交底的科学性;测绘系统布设及精度能否满足要求。施工方案、施工技术及施工组织设计的科学性、合理性,审查内容包括①编制依据的科学性⑦施工程序安排是否科学③劳动力和资源供应是否相适应④施工的主要方法是否科学⑤技术组织措施是否科学。事中的控制内容为:工序质量监控科学化;质量资料和质量控制图表真实性、完整性和科学性;设计变更和图纸修改合理性;施工作业的规范性和检查科学性;单元工程、分项、分部工程和各项隐蔽工程的检查和验收合理性;原材料、半成品试验与抽检的科学化;组织质量信息反馈的先进性。事后科学化监控内容为:工程验收评价的客观性,公正性,竣工验收资料的真实性、完整性、规范化。

通过事前、事中、事后一系列程序化的监控使其各项程序中控制内容满足合同要求和相关技术规范、技术标准规定,使其更具科学化。

4.3 监理方法和手段的科学化

监理的方式方法要讲究科学化。监理方法科学化包含监理工作方法和控制方法科学化。其一,监理工作方法的科学化首先表现在监理思想方法的科学性,就是要在监理实践中坚持“两点论”,用辨证的观点去正确对待和处理工程建设中遇到的问题,用公平、公正、客观,实事求是的工作态度去处理施工合同中发生的矛盾。工作方法的科学化就是抓主要矛盾和矛盾的主要方面,控制中分清主次,主要矛盾解决了,次要矛盾即可迎刃而解(如制定工程质量目标控制点就是抓主要矛盾的典型);坚持严格监控与热情帮助相结合具有中国特色的监理方法。其二,监理控制方法科学化,主要指在施工过程中,监理对工程项目实施进行事前、事中、事后全过程的动态控制,以事前、事中控制为主,事后控制为辅相结合的控制方法,强调监理工作的预见性,计划性和指导性,最大限度地采用先进的网络技术,先进的计算机目标管理及科学化的统计资料分析,这些都构成控制方法科学化。

控制手段包括旁站监理,指令性文件,各种会议,支付手段,严格执行监理程序,工程测量,检测试验,计算机辅助管理等手段,运用这些手段时要得当,有度、合理、有效、技术先进等构成控制手段的科学化。

4.4 合同管理科学化

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