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通過對產品的構成進行分析,考察其中的功能互換性與結構互換性的關系,將立體車庫模塊劃分為鋼結構、橫移機構、載車板等幾大模塊,包括了系統級模塊、部件級模塊和零件級模塊,以模塊為基礎進行接口,通過模塊的組合來滿足不同車庫產品的設計。同時對工藝進行優化,達到同類型零部件工藝的統一。
1.1鋼結構的模塊化設計
對升降橫移立體車庫的鋼結構立柱、前后橫梁、縱梁、斜撐等進行通用化設計,無論立體車庫方案如何變化,只要方案中的結構能由現有結構配型得到,就只需對現有結構進行橫向、縱向、豎向的組合,無法通過組合得到的,只需對不匹配模塊進行更改,以項目圖紙形式對項目模塊進行匹配搭建。新式六層升降橫移立體車庫鋼結構如圖1所示。
1.2鋼絲繩設備橫移機構與鏈條設備橫移機構的
模塊化設計
將橫移機構分解為橫移傳動系統、提升傳動系統和橫移框架3個主模塊,通過使用相同型材和改變鋼絲繩纏繞方式,實現了兩種類型橫移框架的模塊化設計(前后吊點中心距、防墜鉤中心距、定位針中心距等關鍵配合尺寸一致),達到了兩種類型的橫移機構共用一套橫移傳動系統的目的,也為鋼絲繩設備與鏈條式設備載車板的統一奠定了基礎。1.3載車板的模塊化設計載車板對邊梁結構形式進行了模塊化設計,提高了邊梁模塊的通用性,并確定了載車板自帶斜坡與載車板無斜坡兩種載車板結構,通過對斜坡的優化設計使兩種載車板結構除斜坡外其他橫向構件模塊完全通用,通過對橫向構件進行選型調整來實現載車板與設備的匹配。
1.4工藝的模塊化設計
以傳動軸的加工為例:模塊化前的傳動軸如圖5所示,模塊化后的傳動軸如圖6所示。對比可以看到,所有傳動軸(包括提升、橫移)軸身由原來的必須經過車床倒角、車內孔、齊總長的工序變為現在的直接鋸床下料;軸頭由原來的指定尺寸改為根據無縫管材料內徑的進行配車,并將原來較長的階梯進行分段處理,以方便鏈輪的安裝,焊縫由原來的角焊縫改為縫焊縫,通過工裝對焊縫寬度的調節來實現對傳動軸總長的尺寸控制,這樣極大地簡化了大軸、長軸的加工工藝,節省了工時。
2模塊化機械設計的優勢
通過前述模塊化設計在升降橫移立體車庫設計中的應用可以明顯地看出模塊化設計具有以下優勢。1)盡管升降橫移立體車庫形式多樣,具體項目方案千變萬化,給設計帶來極大不便,但是模塊化設計可以通過模塊的選擇和組合構成不同顧客定制的產品,以滿足市場的不同需求,對于設計者來說設計任務趨于簡單化、輕量化,設計周期大大縮短,可以給產品的生產加工與安裝留出更多的緩沖時間。2)模塊化設計可以在很大程度上減少圖紙的數量,同一零件可以在多種產品上使用,從一定程度上節約了紙張,也方便了圖紙的管理。3)很多通用化的零件可以批量地進行儲備式生產,這必然帶來成本的降低和人力、物力投入的減少,并能從一定程度上緩解了多個項目同時開工生產時加工工期緊張的問題,尤其是當安裝過程中項目現場零件丟或失損壞時,可以直接跳過加工,直接從備品庫中出庫發貨,節約了時間,有助于合同的按期兌現。
3結語
模塊化設計理念已被引進立體車庫的機械設計中,特別是在常規的升降橫移立體車庫中表現得更為明顯,模塊化給機械設計帶來效率和效益的大幅提升。
作者:丁翔 單位:江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院
參考文獻:
(一)工學結合的辦學理念日趨深入
工學結合的培養模式在我國高等職業教育中得到重視,高等職業院校轉變教育思想觀念,在教學實踐中積極推行工學結合,在發展中樹立自己的品牌,涌現了一批成功典范。如:武漢職業技術學院與華中數控股份有限公司成功合作,采用“訂單式”人才培養模式,其特色為校企雙方簽訂用人及人才培養協議;共同制定人才培養計劃;利用校企雙方的教育資源,共同實施人才培養;企業參與人才質量評估;企業按照協議約定,落實學生就業。寧波職業技術學院“學工交替”人才培養模式,其主要特點是學生一、三、六學期在企業實習、實訓和畢業設計,企業給學生講授實踐課程,學生具有雙重身份。模式中的“學”,包涵了學校的理論技術學習和企業的實踐課程學習;“工”指學生在企業頂崗工作中,完全就是企業的員工,企業付給學生相應的勞動報酬。還有河南機電高等專科學院的“2+1”人才培養模式;上海第二工業大學的“實訓—科研—就業”人才培養模式等等。
(二)模塊化教學的實踐意義
“高等職業教育模塊化教學是以工作過程為主,進行教學分析與教學設計,形成相應的教學模塊,運用各種教學方法、教學組織形式和教學手段,以技能訓練為核心的一種教學模式”。“模塊化教學法是從感受、認知、分析、把握、訓練、實踐等幾個環節調動學生的思維主動性、創新性和實踐能力,具有靈活性、針對性、現實性、經濟性的特點”。高職教育模塊化教學不僅強調知識的傳授,更著眼于知識的應用。通過模塊化教學設計,使教學有講有學,循序漸進,使學生將所學的內容及時與專業實踐聯系起來,邊學邊練,知識和技能的掌握更加牢固,學生的實踐能力、觀察能力、分析能力和應用能力普遍提高,真正實現了專業教學的理論與實踐一體化。模塊化教學的推廣和應用,對高等職業教育的教學改革產生了深遠的影響,對促進高職學生操作技能的形成起著十分重要的作用,有助于培養高級應用型技術人才”。
二、以工作過程為導向的財務會計課程模塊化教學設計
《會計改革與發展“十二五”規劃綱要》明確提出要在“十二五”時期,推動產學研戰略聯盟培養應用型會計人才;秉承以人為本的精神,全面推動會計人才培養。為實現高素質技能型人才培養目標,改革以學校和課堂為中心的傳統會計人才培養模式,向學生傳授知識、技能,加強實踐經驗,并兼顧職業道德與專業實用技能的教育,使會計專業人才培養模式及實施結果真正滿足用人單位的需要。
(一)財務會計課程模塊化教學模式定位
財務會計是會計專業的核心課程,同時也是學生學好其他課程,如財務管理、企業納稅會計、證券投資實務等課程的重要基礎和前提。通過財務會計課程的學習,為學生今后在條件具備的情況下取得職業資格證書打下了堅實的基礎,如助理會計師、會計師、高級會計師、注冊會計師、注冊稅務師等。在財務會計課程教學中,遵從“工學結合、工作過程為導向”的教育理念,針對財務會計行業的人才需求,收集與整理相關資料,基于工作過程對該課程進行模塊設計,“即根據職業工作內容,分析典型職業工作任務,確定行動領域并轉化為學習領域、學習情境,再明確具體的學習任務”,突出“實踐性、應用性”的技能教學特點,財務會計課程模塊化教學設計主要體現在:“一個主題、一條主線、四個層面”。“一個主題”是以學生的發展,學會做人、學會做事、學會學習、學會思考為主題。在設計財務會計核心能力方面,重點培養學生做人、做事的本領,變專才教育為通才教育,專才僅僅學會某一課程技能,但社會的發展需要學生有更廣博的知識和技能去處理層出不窮的問題;通才是從多個角度去看問題,強調掌握根本性、啟發性的知識與方法和具有繼續學習的能力,養成終生受用的思考方法和解決復雜問題的能力,以適應環境和職業的不斷變化。“一條主線”是由以“傳授知識”轉變為“傳授學習方法”和“增強學生職業素質和崗位技能”。在設計財務會計職業素質方面,體現學生的職業道德素質、敬業精神、溝通能力、吃苦耐勞以及團隊精神;以“任務驅動”來激發學生的創造潛能,提高學生的自主探索能力,使學生在學習過程中不僅可以提高實際操作能力,同時也可以提高學生的自主學習能力,適應經濟、科技、社會、文化發展的快速化、多樣化和信息化的需要,才能走全面發展和可持續發展之路。“四個層面”是按照財務會計認知、基本技能操作、專項技能訓練、綜合技能訓練等實踐教學和工學結合思想進行設計的,突出實踐教學在財務會計人才培養工作中的作用,以真實工作任務為載體設計實踐教學內容,體現教學過程的實踐性、開放性和職業性。
1.財務會計認知。
根據會計專業的人才培養目標,進行市場、行業需求調研,由校企合作單位與來自企業的會計專家共同討論,以會計工作崗位職責、任務、工作流程分析為依據,開展職業崗位分析。針對《財務會計》課程“,將理論知識分解成一個個獨立的知識點,然后對這些知識點進行重新整合”,按照崗位目標要求,確立了往來賬結算崗位、財務核算崗位、投融資管理崗位、納稅籌劃崗位等教學模塊。
2.基本技能操作訓練。
在融教、學、練為一體的虛擬會計仿真實訓中心,利用配置豐富的教學資源,如財務軟件、數據庫等,建立一套仿真會計工作流程,按照崗位目標要求,完成財務會計課程中往來賬結算崗位、財務核算崗位、投融資管理崗位、納稅籌劃崗位等教學模塊的實訓,培養學生仿真軟件的使用與會計虛擬實訓的能力。
3.專項技能訓練。
在學習完財務會計相關模塊后,組織一次集中性的校內模擬實習,即校內綜合實訓,運用相關知識和技能,完成崗位基本技能的訓練。①模擬崗位實習。在這種模式之下,選擇的會計主體最好是真實的企業、事業單位,設計的內容既可單一也可綜合。具體包括:制度設計;會計核算方法、流程的設計,憑證、賬簿資料的設計;會計核算崗位及分工的設計;融資、投資方案的設計;稅收籌劃設計等。明確經營活動的來龍去脈及崗位的職責和工作內容,有利于對會計內部控制制度以及財務工作的理解。不同成員處于不同的崗位,承擔一項或若干項不同的工作,并定期進行崗位輪換,直至每個學生都能獨立完成一整套賬務處理。同時也能訓練學生獨立分析問題和解決問題的能力,縮短職業訓練的磨合期,從而為學生走上工作崗位、提高就業競爭力奠定基礎;②手工模擬與會計電算化實習相結合。要求學生既能手工操作,又能運用計算機進行憑證處理、賬簿管理、個人往來款管理、部門項目核算管理等。從填制憑證到編制會計報表一整套會計核算、賬務處理的操作,實現企業日常財務工作和會計報表及會計電算化管理。通過對多個會計主體的會計核算進行設計、評審、討論、實施,可將學生所學理論知識深化、提升,培養學生的創新思維,也有利于培養學生的職業崗位綜合能力。
4.頂崗實習。
加強校企合作,加強財務會計工作的校外實訓基地建設,實行“工學交替”。校內財務會計實訓中心無法滿足培養學生吃苦、敬業、誠實守信、合作忍耐等職業素養和職業道德的需求。而素質導向的教學理念要求我們必須借助企業財務會計工作的實訓平臺,通過真實設備、真實業務、真實客戶業務流程訓練培養學生職業素養、職業道德和綜合會計職業能力。聘請企業經驗豐富的會計人員擔任兼職教師,參與實習指導等教學工作;在財務會計課程設置、教材編寫、實訓基地建設等方面加強校企合作;同時財務會計教師為企業財務會計工作提供咨詢、技術服務和職工培訓。
(二)改進財務會計課程模塊化教學方式
在進行財務會計各模塊教學時,根據實際情況綜合應用案例討論法、情境設計法、角色扮演法、沙盤模擬法、任務驅動教學法、討論式教學法、技能競賽等流程結合工作任務進行訓練。
1.案例教學法。
在財務會計教學中,案例教學應作為重要的教學手段,通過設計案例—布置任務—小組討論—案例分析—評價歸納的思路,使學生在辯論和教師指導中真正從實際工作的角度來思考問題,從而提升財務會計崗位所需的職業素質和自身的職業能力。
2.情景教學法。
情境教學法將言、行、情境融為一體,有較強的直觀性、科學性和趣味性,學生仿佛置身其境。情境教學可以激發學生的學習激情,培養學生濃厚的學習興趣,促進學生智力因素和非智力因素的發展。具體到財務會計教學中,教師可設計一個虛擬的會計主體,通過模擬該會計主體的日常業務,設置相關會計崗位,將學生分工,通過對各種會計崗位角色的扮演,熟悉所學知識,從而獲取直接知識和職業關鍵能力,為提升學習能力、工作能力、創新能力和創業能力打下基礎。
3.沙盤教學法。
學生在校園環境中,缺乏通過實踐來應用理論知識,所學的各科知識都被割裂開來,很難理解財務會計工作的目標與企業整體目標的關聯性。學生僅通過教師的描述很難想象財務會計工作環境,學生的思維僅局限于自己想象的空間,與現實情景差別較大,不利于從本質上理解財務會計課程。沙盤教學法提供了交流和溝通的平臺,可彌補課堂教學中,無法大量深入進行案例討論的限制,使課堂教學得到延伸。學生通過接觸和了解仿真企業經濟環境,能夠意識到實際財務會計工作中所需的職業技能,在學習中便可有的放矢,積極主動地訓練自己欠缺的能力。
(三)構建財務會計課程模塊化考核評價體系
為檢驗財務會計模塊教學的實際效果,促進學生積極主動地投入到學習中去,必須打破以往單一的知識考核方式,以財務會計教學過程考核為主,著重考核學生掌握的基本技能,以及綜合運用所學知識分析、解決實際問題的能力。《財務會計》課程考核體系由理論考核、實踐考核、職業資格證書考核三部分組成。推行學歷證書與職業資格證書的“雙證”考核,財務會計課程教學全面融入職業資格技能鑒定內涵,如學生學完經濟法基礎課程后,結合財務會計課程可參加助理會計師的考試。課程的考核應是理論與實際操作能力的有機結合,考核應在理論知識測試的基礎上,加大實際操作能力測試的比重,淡化期末考試,建立多樣化評價方式,其中平時出勤、工作態度占20%,實際操作能力占30%,職業素質、團隊協作精神占20%,理論考試占30%。這樣既培養了學生的職業道德,又大大提高了學生的學習積極性,由傳統的“重理論變為重實踐”、“重結果變為重過程”,注重對學習過程的評價和對知識應用能力的考核,這樣有助于學生的職業能力、實踐能力和創新能力的培養,為學生從學校到工作崗位的無縫對接做好準備。財務會計課程的宗旨是讓學生掌握本課程的主要教學模塊和能力訓練項目的操作流程,課程內容的設計突出“四性”:理論性、實務性、時效性、綜合性,因需施教,適度、夠用、簡略、易懂,講究實效,注重教材的實用性和針對性,著重培養學生的動手能力和創新思維。
三、以工作過程為導向的財務會計課程模塊化教學的思考
根據高職院校“以就業為導向”的辦學思路,以及在實踐教學過程中出現的諸多問題、企業財務會計崗位的需求和畢業生的反饋信息來看,財務會計急需反映企業現設崗位和實操能力為主要的模塊化學習內容。從高職學生的知識結構、接受能力與未來財務會計工作崗位需求出發,突出基礎理論知識夠用、應用和實踐技能加強的特色,從財務會計的行業知識、能力及素質要求的角度進行模塊化設計。
(一)教師的重新定位
“從學術型向應用型轉型發展中,越往深處越艱難,改革最難的是課程體系,轉變最痛苦的是教師。財務會計課程模塊化教學法促使教師和學生之間活動的互動性,把學生作為教學的中心,教師的教學活動完全服務于學生,教師應更多地關注如何教會學生學習方法,以身邊事例,以淺顯化、通俗化方式講授;將財務會計實際工作過程展示給學生。在逐步熟悉、掌握相關操作程序和工作任務的同時,讓學生主動參與教與學;避免只學不練,只聽不練;注重激發學生的自主需求和學習動機,主動控制和調整學習過程;克服傳統教學方法中只注重教師講授,學生聽課,單項信息傳遞的教學方法。財務會計教學過程中充分考慮學生的情感態度,讓學生在快樂中學習;變“一言堂”為“群言堂”;運用、消化、鞏固知識;激發學生學習興趣等。教師應提升財務會計課程教學中的藝術性、機智性、創新性,基于教材又不拘泥于教材的教學理念。
(二)柔性教育的新理念
現代社會知識更新加快、職業變換頻繁,對財務會計教學中提出了柔性教育的新理念,柔性教育的直接功效就是培養了學生的可轉移技能。一是要教給學生必要的柔性技能,以提高其未來適應性;二是增加學校自身的柔性,以抵御知識更新和職業崗位變化對學校的沖擊。注重能力和技能教學;強調以應用型為基礎的經驗性教育;采用個體化學習方式,讓學生對自我發展負責;以實踐能力為導向;以個人、社會及職業技術教育,構建新的學生評價標準;實行終身學習。
(三)雙師隊伍的建設
根據模塊化設計性實驗的特點,確定模塊化實驗的實施方法,可分為四個階段。第一,實驗方案設計階段。這包括選擇模塊并確定相應模塊下的具體題目。學生查閱文獻資料進行實驗方案的設計,通過審核并最終確定實驗方案。學生對于模塊的選擇和分組根據自愿的原則,依興趣而成行;模塊實驗與以前的綜合 實 驗 不 同,并 沒 有 預 先 給 定 的 指 導 書。實驗開始前,指導教師僅僅給出實驗的開設思路和實驗室現有的儀器設備條件,并不規定具體的實驗內容和實驗步驟。學生首先需要查找資料,確定實驗方案,分析實驗方案的可行性及預計實驗結果。這相對于以前的靠指導書按部就班做實驗,無疑增加了學生的工作量,但資料的調研過程可以充分發揮學生的主觀能動性,既使學生學習了專業知識,鍛煉了獲取信息的能力,又能夠培養學生的分析總結資料的能力。若選擇與老師的科研相結合的題目,還可以培養學生的科學意識和科研能力。確定方案時應有一個學生與指導教師進行討論的過程,即可行性的論證分析。題目和內容不能過大過多,否則學生難以在有限的時間內完成。難度適當的選題能讓學生在實驗中有一種循序漸進“爬坡”的感覺,[4]而指導教師則負責引導學生一步步接近目標。第二,實驗的準備階段。該階段包括實驗設備的搭建、實驗藥品的準備、相應的檢測手段的準備等。好的開始是成功的一半。如果各項準備都很充分,學生的實驗就會進行得比較順利。第三,實驗實施階段。本階段是實驗的主體過程,主要考查是學生的實驗操作能力。實驗室為學生提供寬松開放的實驗環境,學生要完成實驗方案所設計的工藝路線,包括從材料的制備到考察影響因素不同水平的條件實驗,再到材料性能測試。在實驗中,教師擔當的角色是服務者,教師要因勢利導,讓學生主動思考和獨立解決問題,使學生成為實驗的主角。第四,實驗的總結階段。學生在完成了一系列實驗之后,不管是否完成實驗預設目標,都要及時總結實驗中的得與失,對出現的問題運用所學知識進行分析或解決,以便在以后的畢業論文或科研實踐中避免類似問題。學生要將實驗得到的數據進行歸納并分析,找出規律性,寫出有結論、有分析、有體會的綜合性實驗報告,報告內容包括實驗原理、實驗方案、實驗過程及有關數據、圖表、結論等。
教師角色的轉變
模塊化實驗不同于以往,教師要從以往的講授者變成引導者和服務者。教師的教學水平、知識覆蓋面乃至責任范圍都在不斷擴大且趨于復雜。在模塊化實驗過程中,指導老師不再詳細講解實驗目的、原理、方法步驟,而是主要介紹實驗的背景和解決問題常用的方法和手段,學生根據給定的任務模塊查閱資料,自行設計實驗方案-準備實驗儀器和藥品-進行實驗操作-總結實驗結果-撰寫實驗報告。這樣,實驗的主體轉就變成了學生,整個實驗過程由學生獨立設計和操作。老師的角色主要是引導學生理解理論知識,學會將理論知識用于實際,綜合運用所學知識順利完成實驗并分析和處理實驗中出現的各種現象和問題。學生在整個實驗過程中都表現出了很高的積極性,對實驗的印象也很深刻,充分挖掘了自主學習的潛力。指導教師對實驗進行成績評定,傳統實驗的考核主要以實驗報告的完成情況為考核依據。但過分依賴實驗報告的優劣,會導致學生不注重實驗過程,片面追求實驗結果的正確性、實驗報告的篇幅和整潔程度,不利于學生科學素養的培養。模塊化設計性實驗的考核則注重考查學生在整個實驗過程中的表現,從實驗方案的選定到實驗過程的進行及最后的實驗報告,指導教師要全程跟蹤,綜合評定學生的實驗態度、基本方法和技能的掌握程度,以及實驗過程中分析問題、解決問題的能力等。具體的實驗成績則由方案設計、實驗操作和實驗報告按一定比例加和計算而得。
專業實驗模塊化的效果
[關鍵詞]專業方向課 課程模塊 教學研究
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)21-0123-02
經濟全球化促使各國經貿活動更加頻繁、領域更加廣泛。因而,在外貿經濟活動中,只有理論知識基礎而缺少實踐能力的外貿工作者很難適應國際經濟貿易發展的需要。本文在已有研究的基礎上,以國貿的跨國公司經營管理專業方向課模塊化教學為例,探討具有大致就業方向而非確有具體就業職位特性的專業方向課程的模塊化教學,力圖深化模塊化教學在國貿專業或其他專業的專業方向課教育中的應用,促進學生認知某類工作的實踐技能。
一、模塊化教學方法
劉學超等專業課教學者體驗到,模塊式教學適合學習程度不同的學生,能幫助其掌握專業技能。這些采用模塊化教學的老師的理論依據皆緣于模塊式技能培訓、能力本位教育這兩種表性的模塊化教學模式。
模塊式技能培訓。這種模塊化教學,首先要求教學發起者全面掌握授課對象工作單位的規范崗位設置與崗位管理的內容;然后,教學承擔者按照單位現有崗位設置崗位模塊,再根據各崗位需要的行為、知識、技能等要求的不同,設置更為具體的功能性小單元模塊;最后教育培訓者以模塊為基礎,模塊單元為基本內容對各崗位單元內容展開教學大綱、學習時間、學習考核等的設置。模塊式技能培訓模塊化教學的優點是:立足職業崗位需求,縮短培訓與就業的距離;幫助選修最感興趣和最為需要的內容,利于提高學習效率;模塊短小、目標明確,利于保持學習熱情;增刪模塊或單元以調整內容,保證培訓內容總體上的時代性和先進性。
能力本位教育。這種模塊化教學,首先要求教學發起者全面掌握某具體職業或崗位的核心職責、典型問題、職業工作環境等崗位描述;然后把工作任務目標分解給予其相關的工作人員,使每個人的工作任務具體而清楚;最后根據分解的這些任務及它們的各種靈活組合,教育發起者準備需要傳授的知識及技能,并把這些內容串聯成各種教學模塊。能力本位教育的長處是:提高學生能力是教學的核心目標,對學習者原有經驗所獲得的能力經考核后予以承認;管理科學,辦學形式靈活多樣;崗位群所需職業能力為核心,能確保職業能力培養目標順利達成。
這兩種典型的模塊教學方法的共性是注重實用和能力,前者著力于工作任務的基本能力,后者著力于具體崗位的職業能力。故而,國貿專業方向課的模塊化教學應綜合它們的優點和長處,構建自己的模塊化教學體系。
二、國貿專業方向課模塊教學的構建
跨國公司經營管理是一些高校國貿專業的專業方向課,其培養目標是要求學生了解跨國公司的有關理論和初步認知經營管理實務。其學習所需知識結構為,一是具備一定的人文社會科學方面的基本知識,二是具有與跨國公司經營管理相聯系的經濟學、管理學等方面的基本知識,三是具有外貿法規、財政金融、市場營銷等方面的基本知識。應到達的能力包括基本能力與專業能力,基本能力主要是溝通能力、合作共事能力、分析和解決問題的能力,專業能力主要是組織管理能力、財稅管理能力、國際營銷能力、經濟交易管理能力等。依據上述目標、知識結構、能力要求,提出以下跨國公司經營管理課程的教學模塊。
(一)專業方向基礎模塊
專業方向基礎模塊是學習專業方向課的模塊基礎,分為專業方向簡介、專業方向理論、專業基本技能三大分模塊,其具體構成見表1。
(二)專業應用模塊
專業應用模塊是培養學生理論聯系實際的應用課程模塊,可分為全球戰略、對外直接投資、技術轉讓、工商管理基礎、國際規范五大分模塊,其具體構成見表2。
(三)專業拓展模塊
專業拓展模塊主要由畢業論文寫作模塊、就業單位提前實習模塊構成。它的目的,一是要讓學生把所學到的書本知識運用于理論分析,培養理性觀察、分析、解決實踐問題的能力;二是用所學書本知識去印證實際工作活動如何展開,促其思考理論知識與實踐之間的異同,深化學生的知識視野,有利于開發學生在職業崗位上潛在的創造力。
畢業論文寫作模塊。寫作畢業論文可以促使學生準確地掌握所學的專業基礎知識,基本學會綜合運用所學知識進行科學研究,是培養學生應用能力和實際工作能力的重要手段。本模塊主要適用于畢業論文選題與跨國公司有關的學生。首先,學生在教師的指導下,選擇與跨國企業關聯的某一重要問題的一個側面,收集相關資料,了解其基本情況。其次,學生擬定研究方案,師生之間組織討論,確定可行的研究方案。最后,學生獨立完成寫作。
到單位提前實習模塊。本模塊主要適用于就業單位要求提前工作實習的學生,學校老師或學生盡量與就業單位就學生畢業前實習內容進行溝通,即按照企業部門的組織形式,將學生派到若干崗位觀摩或處理相關的業務。學生實習回校后,老師組織學生分析其經歷的一系列工作,開展多種形式的專題交流、討論,培養其綜合的職業崗位能力。
上述根據模塊化教學方法構建的專業方向課模塊化教學方案,在一定程度上解決了理論教學與實踐教學脫節的問題。知識傳授與技能培養在每個模塊的教學中都能有機結合,教學內容便于掌握,教學效果容易檢查。
三、結論
近一兩年的專業方向課模塊化教學實踐已經取得了較好的效果:突出了實用性、專業知識的通融性,引導學生積極歸因,幫助學生積累成功經驗,催生學生積極地自我暗示等。但是,專業方向課模塊化教學的實施不是一蹴而就的事情,如課程模塊的進一步優化,教學參考資源的進一步精煉,與學生實習單位的溝通聯系等都還需要完善、改進。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 周海平,李濤鋒. 淺談職校專業課模塊式一體化教學[J]. 科技資訊,2010.
關鍵詞:“模塊化教學法”,職業教育,網頁設計與制作,教學設計
1引言
隨著計算機、網絡與通訊技術的發展,Internet在人們的生活、學習和工作中的位置越來越重要,經常性上網沖浪的生活已經成為現代人生活的一個重要特征。通過屬于個人或者公司的Web站點向全世界宣傳個人形象、推廣公司產品或開展公關活動已成為一種新的流行趨勢。因此精通網頁的設計與制作等內容已經成為現代人必備的一種技能。對此,本文基于網頁設計與制作課程本身固有的特點,采用模塊化的教學方法,更好地加強了教學實踐性,極大地提高了學生的實踐能力。
2 “模塊項目化”教學法在網頁設計與制作課程中的應用
網頁設計與制作模塊項目化教學法是根據網頁設計與制作教學大綱的要求,把教材劃分為若干個模塊,并將這些模塊項目化,同時以學生為主,教師為主導作用,以教、學、練相結合,調動學生的學習興趣,啟發學生思維,以實踐為主的教學方法。
2.1網頁設計與制作課程模塊化任務的設計
以項目開發為出發點,將該課程分成網站策劃、網站規劃、網頁風格設計、網頁制作、網站測試和網站上傳與更新維護等六個知識模塊,每一個小的模塊項目又具體細化為一個個小的任務。論文大全。每個任務根據教學的實際情況可以再細化。課程知識體系結構圖如圖1所示。
圖1 課程知識體系結構圖
2.2網頁設計與制作課程模塊項目化設計
模塊項目化教學法的關鍵在于項目的選取。教師所設計的項目,應將培養學生的職業能力作為出發點,聯系市場發展,從企業需要出發,以實際項目開發流程來確立課程的知識體系,使知識體系結構中的各個知識模塊包含學生應掌握的能力素質。表1是“模塊項目化”教學法的學習模塊分解表。論文大全。
表1 學習模塊分解表
防潮是糧食儲存過程中一項重要內容,對糧食的儲存質量有很重要的作用。它直接影響到儲備物資的使用壽命和工作可靠性。為保證日常工作的順利進行,首要問題是加強倉庫內溫度與濕度的監測工作。但傳統的方法是用扦樣式玻璃溫度計,人工判讀等最原始的測溫方法,工作量大,難以控制,滯后嚴重,做好日常的糧情檢查工作,可以發現問題,及時處理,以保證儲糧的安全。本論文側重介紹“單片機溫度檢測系統”的軟、硬件設計及相關內容。論文的主要內容包括:采樣、LED顯示,單片機89C51的開發以及系統應用軟件開發等。作為控制系統中的一個典型實驗設計,單片機溫度檢測系統綜合運用了單片機技術、模擬電子技術、通信技術、數碼顯示技術等諸多方面的知識。
2糧倉濕度檢測系統硬件設計
糧情測控系統是計算機硬件與軟件的結合體,實現了計算機對儲糧的檢測與預警。系統硬件由控制部分和信號檢測部分組成,其中,控制部分包含五個模塊:控制器模塊、手動按鍵、顯示模塊、通信模塊和報警模塊;信號檢測部分包含一個模塊:濕度檢測模塊。
2.1核心單元電路
綜合考慮系統的方便性,可靠性,性價比等因素,系統主機芯片采用AT89C51。AT89C51是控制系統常用的單片機,應用在很多領域,利用它完成的報警系統很多。使用AT89C51單片機構成的計算機系統能夠實現準確的采樣煤氣濃度,能夠達到題目的設計要求,而且AT89C51單片機相對于其它型號的單片機,更加易于學習和掌握,性能也相對比較好。
2.2檢測傳感器和檢測電路
濕度檢測采用的是濕度傳感器HS1101。在糧情測控系統中主要是檢測室內與室外的濕度,一般一個糧倉有兩個濕度檢測點,且精度要求不高。
2.3顯示電路設計
系統顯示模塊采用數碼管動態顯示原理,清晰的顯示實時濕度值
3軟件設計
整個系統軟件設計分為兩個部分,作為主控的上位機的軟件設計及作為數據采樣的單片機終端節點的軟件設計。系統采用模塊化編程,將各部分功能分別實現,主要的功能子程序有:數據采集、標度變換、線性校正、數制轉換、數值顯示、發送、接收和部分中斷子程序。
4系統調試
本次設計采用的是模塊化電路和模塊化程序,因此在聯調時只需要把各模塊進行正確的連接就可以實現仿真,其模塊與電路圖在前面已經介紹這里只是給出總體調試的效果,把軟件調試的.HEX文件燒入其中的AT89C51中就可以運行了。
5結語
【關鍵詞】 畢業設計;輔助系統;Drupal
一、遠程教育畢業設計輔導
系統的結構設計
畢業設計是遠程教育中的重要的一環,利用網絡開展畢業設計輔導是遠程教育學習支持服務中關注的熱點。傳統的遠程教育畢業設計輔導系統功能簡單,大多只有信息和查詢、提交等相關功能,對學生完成畢業設計(論文)過程的直接輔導很少。真正的面向學生的輔導系統功能應多樣化,而且操作便利。本文使用UML中的用例(Use Case),站在學習者的角度對輔導過程加以分析。系統的參與者包括:STU(做畢業設計的學生)、TUTOR(論文指導老師)、ACD(教學管理員)如圖1所示:
與STU相關的用例有5個,分別是寫作、參考資料下載、知識記錄、特殊工具應用和交流用例,用例寫作包括兩個子例是分別是寫開題報告與撰寫論文。另外有四個擴展用例,分別是開題報告的擴展用例即提交開題報告、參考資料下載的擴展用例即資料搜索,知識記錄的擴展用例即Feed聚合和移動學習。與TUTOR相關的用例是交流,交流有三個子例分別對應著對開題報告的交流、論文撰寫過程中的交流和學生與學生的交流。與教學管理人員相關的用例是查收開題報告和查看師生之間交流情況。
本研究的畢業設計輔導支持系統采用B/S結構以適應遠程教育的要求。通過Internet,學生可以在不同地點,以不同網絡接入方式請求服務,所有數據都保持到服務器端,方便學生隨時訪問,系統提供的各種服務和資源可隨時共享,具有易用性、共享性、安全性和靈活性的特點。系統采用三層架構有利于系統標準化,有利于各層邏輯的復用,開發人員只需關注所在的那一層,容易用新的技術實現來更換原來實現的部分。輔導系統的設計包括資源子系統、學生子系統和教師子系統三部分,系統結構如圖2所示:
二、Drupal內容管理系統的功能特征
Drupal是一個基于PHP語言的內容管理系統,與一般的學習管理系統不同,它是一個高度模塊化的開源Web內容管理系統,重點建立在合作之上,是一個可擴展的,適應標準的,保持簡潔代碼和較小腳本的系統。[1]Drupal的所有文本數據以及圖形、音頻等其它文件類型的文本指針都以數據庫的形式儲存,用戶可以通過瀏覽器對Drupal發送請求,而Drupal 則動態的從數據庫中讀取數據生成靜態網頁發送給用戶。Drupal的功能異常強大,幾乎可以完成任何你想讓它完成的事情, Drupal高度模組化的設計提供極大的彈性,它甚至被開發人員視為一種開發框架。
Drupal的系統所設置的一般功能包括:聯合協作文檔編寫(Collaborative Book)、友好URL(Friendly URLs)、模塊(Modules)、個性化(Personalization)、基于許可權限的用戶組管理系統(Role based permission system)、內容索引及搜索(Searching)等。Drupal強大的功能在于支持模塊擴展,正因為有了它,可以實現想到的任何應用。此外, Drupal擁有強大的在線幫助系統以及完善的文檔庫,并且Drupal是完全開源的,Drupal基于 GPL許可,所以任何人都可以修改它、再它、使用它。
Drupal配合Mysql和Apache應用較多,穩定性和兼容性得到國內外許多應用的證實,Drupal的整體架構符合軟件架構體系中的三層架構思想。
三、基于DRUPAL的網絡畢業
設計輔導系統的實現
1. 畢業設計輔導系統的Mysql數據庫實現
畢業設計輔導系統為學生、老師提供個性化的支持,幫助學生高質量、高效地完成論文。系統采用完全模塊化的Drupal框架,所涉及到的數據表較多,主要包括資源子系統、學生個人頁面及教師個人頁面,各個模塊功能與數據庫表相互對應(如圖3所示)。
圖3中三大模塊的每一個功能并非完全獨立,它們之間相互協調工作,有些功能對應數據庫中的一類表而不是一個數據表。為了方便設計與操作,人為將其劃分出來。Drupal采用mysql數據庫,在數據字段命名上有其自己的規范,除了上圖所描述的數據表以外,系統還自帶一套邏輯表。Drupal系統默認安裝了許多底層數據表,在實現時需結合對應的數據字典修改相應的數據表。
2. 資源子系統的實現
資源子系統是畢業設計輔導系統的重要組成部分,資源來源包括教師提供的相關資料、案例分析和例文等。外部鏈接資源庫包括:高校數字化圖書館,外部擴展搜索(如:Google學術),站內搜索,Feed聚合器搜集實時有用信息。資源系統為學生畢業設計(論文)提供多形式,多類別的資源,資源系統不是完全獨立的,而與其他子系統協同工作。
本系統支持每位教師為資源庫添加資源,在添加時候選擇分類,最后系統將所有分類資源呈現出來供學生參閱,學生可以根據上載資源時所設定的標簽來搜索自己所需的資源。本功能主要用到Drupal中常用模塊Taxonomy、CCK和Views。資源內容類型建立后,系統結合分類模塊設置術語標簽,再用Views將內容按需求呈現出來,添加后的資源匯總到分類資源庫,點擊資源庫導航欄中的條目進入資源分類展示頁面。
資源子系統中一個重要的功能是方便學生有效精確地檢索資源,資源搜索包括對系統內部資源的檢索和外接搜索引擎,例如:Baidu、Google及Yahoo。內部檢索利用Drupal系統的search模塊,外部檢索利用外部API接口。搜索功能與其他子系統協同工作。
Feed聚合器可以為學生聚合所需的信息,學生可以自己添加聚合的種子,如管理學專業的學生可以添加一個有feed種子的權威站點,系統會將聚合的信息發送到學生頁面,方便學生隨時查閱最新信息,為學生提供一個“活資源”。本功能的實現需綜合利用cck、views和aggregator模塊。
3. 學生子系統的實現
學生個人頁面是學生接觸的主要頁面,在底層運行的是學生個人系統,包括學生寫作系統與個人管理系統。寫作系統提供在線寫作功能,應用的模塊包括CCK及其擴展模塊、Views及其擴展模塊、Books模塊。先利用CCK結合Book Page類型創建文章類型,再用創建新的Views來提取所需信息,并將其呈現給學生及教師。用文章類型創建的文章節點允許訪客訪問及評論,文章在導航欄中以章節的形式呈現大綱,訪問者可以靈活地定位到具體章節,在線寫作導航頁面效果如圖4所示:
當學生對個人信息、文章、收藏論文、筆記本和所加入的學習共同體進行管理時,可以利用筆記本功能記錄零碎的信息,方便記錄論文撰寫過程的思路。筆記本功能由筆記系統支持,學生自己建立筆記節點。系統將節點統一存儲主要涉及到CCK及其擴展模塊、Views及其擴展模塊中。由CCK模塊結合Page類型創建筆記類型,用Views將學生創建的筆記類型節點顯示出來。在訪問控制方面,需要利用Flite模塊進行篩選。在個人管理系統中采用Author Pane用戶管理模塊、Flag Friend用戶關聯模塊和Flag Note書簽收藏模塊進行信息管理。
4. 教師子系統的實現
教師個人頁面是教師指導學生完成畢業設計工作的主要活動場所,教師頁面由系統的教師子系統支撐,系統需要聚合每位教師指導的學生信息及論文情況,本研究主要采用評論的方式對學生論文進行評閱,教師與學生交流并提供指導性意見。教師指導界面如圖5所示:
與學生個人管理系統類似,教師子系統同樣集成了教師個人管理系統,管理教師個人信息和教師所指導的學生信息,并跟蹤學生的論文寫作進度。
5. 交流功能的實現
交流功能是畢業設計輔導系統的關鍵,本系統實現了同步和異步的交流功能,以多種交流方式來彌補師生間交流的不足。同步交流方面主要靈活利用第三方插件,教師與學生可以通過插件所提供的多種方式的交流如MSN、QQ、TM、Yahoo!、Skype等。
異步交流除了對學生的文章進行評論這種方式外,系統還設置了論壇討論區,能方便地將一些公共性問題設為主題開展討論。教師和學生都可以創建討論主題,并有權限對主題進行修改,這一功能主要應用了系統的forum模塊實現。
6. 后臺管理實現
Drupal提供了靈活的后臺管理機制,管理員賬號具有最高權限,包括所有設置、創建及編輯權限。本研究通過對系統基本信息的設置和對Drupal中靈活的區塊設置,以構建方便簡潔的管理界面(如圖6)。
訪問控制也是本系統中較為重要的部分,系統所涉及的用戶角色較多,各種角色之間的區別較大,所擁有的權限也不盡相同。利用Drupal提供的權限群組管理,可以對不同角色權限進行整體設置或修改,也可以對特殊賬戶進行特殊處理。考慮到系統的安全性問題,可以制定相應的訪問規則,防止受到惡意攻擊。
Drupal后臺中可以很直接地管理上傳資源及查詢所有用戶的活動情況,方便教務管理老師監控導師與學生在做論文過程中指導過程的詳細情況。
四、網絡畢業設計輔導系統的應用
本研究設計的網絡畢業設計輔導系統主要用于輔導網院學生基于Internet完成畢業設計。首先,系統為每位學生和導師分配獨立賬號,通過此賬號關聯學生個人頁面和導師個人頁面。同一個導師的學生連同他們的導師組成一個基于網絡的學習組,并通過本系統開展協作學習,學生登錄其個人頁面完成資料搜集與查詢,開題報告和各章節的寫作,并通過實時或非實時的方式與小組中其他同學交流。教師登錄其個人頁面可了解小組中學生當前論文的完成狀態,通過實時與非實時的方式指導學生研究,學生最終通過不斷的積累、討論、修改完成畢業設計。在完成畢業設計的整個過程,網院教學管理員通過后臺可查看所有學習組的狀態,實時跟蹤所有學習組的完成進度,為學習小組提供所需的學習支持服務。
本系統在中山大學網絡教育學院09級開展畢業設計階段,請50位學生試用本系統,筆者和中山大學6名教育技術學專業的研究生作為輔導老師開展輔導,組成6個學習組,列舉19個選題進行試用。系統在使用過程中通過平臺建立了意見反饋專貼,邀請試用者對系統功能及使用情況進行在線反饋。
調查表明,本研究設計的畢業設計輔導系統能有效滿足開展學生畢業設計輔導工作的要求,系統具有功能完備、先進性、可擴展性、開發靈便等特性,能較好實現核心功能。但使用中也發現一些體現個性化的功能尚未實現,原型所呈現出來的系統不夠完善,在界面上和功能上還有待改善。
五、結束語
網絡畢業設計輔導系統在設計上包含了Web2.0、移動學習、社會性學習的思想,Drupal高度模塊化開發給系統實現帶來很大便利,能完全實現所有設計的功能,所實現的系統具有功能完備的優勢,在輔導系統的使用中,可以不斷設計和改進新的模塊以增強其功能,具有極強的擴展性。Drupal還可用于教育領域的其它平臺建設,它為教師提供了各種有用的工具,如在線指導、協作學習、教學評價、資源庫、播客、虛擬實驗室等,需進一步挖掘其潛力。[2]
參考文獻
[1] John K. VanDyk. Pro Drupal Development(drupal 6.x 用戶手冊) [Z].
[2] Bill Fitzgerald. Drupal for Education and E-Learning, [M].
Birmingham,UK: Packt Publishing Ltd,2008.
關鍵詞:塑木;模塊化家具;應用
一 塑木和模塊化家具的現狀和展望
塑木作為一種新型的復合材料,于上世紀末、本世紀初進入中國。目前,我國已擁有塑木生產企業170余家,據不完全統計,年產值超過12億元人民幣,用量年平均增速高達30%。塑木中的木粉材料,可用廢木粉、竹粉、鋸末、刨花、廢棄木材等,甚至農作物秸稈、花生殼、板栗殼及各種麻桿等作為原材料。不僅塑木的原材料可采用回收的廢舊塑料和木材,塑木材料本身也可以回收再利用。隨著全社會的環保意識明顯增強,塑木復合材料被許多國家列入綠色節能環保產品的行列。
由于消費者對個性化產品的不斷追求,模塊化家具作為一種適應現代化生活方式和消費方式的新型家具,應運而生。模塊化設計屬于方法學的范疇,既是一種新的設計方法,又是一種新的思維方式,它從系統的觀點出發,研究產品的構成形式,用分解和組合的方法來重新解讀產品,是設計領域中一個形式簡單但意義深遠的變革,這為解決標準化生產與個性化需求之間的矛盾提供了一個科學的合理的方式。
二 塑木的新產品開發研究
20世紀90年代,塑木復合材料首先被應用于托盤、包裝箱、汽車內飾等領域。現在塑木材料的應用面越來越廣,涉及到的領域也越來越多。目前應用較廣的塑木材料及制品有:結構類、裝飾類、包裝類和特型類幾大類型和包括線材、片材、板材、管材、型材及異型材等多種系列和組合產品在內的幾十個品種。塑木現已開始進入建筑、裝飾、家具、物流、包裝、園林、市政、交通、環保等行業,使用在墻板、窗套、連廊、隔斷、天花、柵欄、棧橋、桑拿房、休息亭、門及門套、露天座椅平臺、建筑模板、集裝箱鋪板、多功能墻隔板、高速公路隔音墻等處。塑木材料的適用范圍幾乎可以涵蓋所有原木、塑料、塑鋼、鋁合金及其他相似復合材料現在的使用領域。
三 塑木材料運用于模塊化家具的可行性
作為木材消耗量較大的家具市場,如果用塑木材料代替木材制作家具,無疑可以對綠色設計和可持續發展做出巨大的貢獻。塑木運用于模塊化家具的可行性主要有以下幾點:
3.1 有木質外觀,油漆附著性好,加入著色劑、覆膜或復合表層可制成各種色彩和花紋,仿木程度高。
3.2 具有耐用性,和統一性,但失去了自然美也可視為其缺點之一。
3.3 加工性能好,有類似木材的二次加工性,又具有熱塑性塑料的加工性。可用原有的塑料加工設備或者改造后的成型加工設備。
3.4 避免了木材自然的缺陷 、如龜裂 、翹曲、 色差等,沒有木材的天然節疤、斜紋。
3.5 塑木具有防火、防水、抗腐蝕、耐潮濕、不被蟲蛀、不長真菌、耐酸堿、無毒害、無污染等優點。因此使用塑木材料制作家具對人體健康無害,具有良好的環保性,也使模塊化家具的使用范圍不受環境的制約。
四 塑木運用于模塊化家具的具體問題
1.塑木材料的模塊化家具造型
家具的材料和造型有著密切的關系,它們相互聯系、相互制約。空想的完美造型,也許并不能實現。這就要求設計師全面了解塑木的材料特性和加工工藝,創造出模塊化家具造型和功能的最優組合。
塑木材料主要成型方法有:擠出成型、注射成型、模壓成型。現在塑木材料運用最多的主流成型方法是擠出成型,主要用于:型材、管材、板材等。塑木材料的物理性質跟木材相比,主要是塑木的抗彎強度和受力承重遜色于木材。
家具造型可大致分為直線型和曲線型兩種,直線型的家具給人莊重穩定、平靜、簡潔、理性等感覺,而曲線型家具則給人流動、有趣活潑、優雅、韻律的感覺。由于塑木材料的加工工藝與物理性質方面的制約,造型復雜的曲線結構很難實現。直線型的模塊化家具造型不僅適應現代簡約的主流審美意向,并且易于模塊部件之間的拼接組合,同時加工成型方便,對于制作工藝和材料性質的挑戰性較小。
2.塑木材料模塊化家具的邊部處理
塑木材料切削性能較差,切割面不易得到光滑的加工面。在了解板式家具的邊部處理工藝的基礎上,塑木板的邊部處理可借鑒之。人造板的邊部處理方法主要有:
①機械加工法
由于塑木材料的物理性能和加工性能的制約,運用機械加工法進行塑木材料的邊部處理不能達到預想的結果,特別是轉角的接合處材料硬度和承重能力會有所下降。
②封邊法
根據封邊材料的不同,封邊的方法也不一致,一般可采用封邊機進行封邊,也可用手工燙壓封邊。
③包覆法
對于比較柔軟的薄膜、紙張等的貼面材料可采用包覆法封邊,有二種形式,一種是覆面材料僅包覆邊部,另一種是連同基材一起折轉包覆,使用的膠粘劑一般為熱熔性膠或脲醛樹脂膠、脲醛樹脂膠與聚醋酸乙烯乳液的混合膠等。隨覆面材料不同而不同。
④涂飾法
此法是在板側邊用涂料涂飾封閉,先填膩子,再涂底漆和面漆。
3.塑木材料模塊化家具的連接
由于塑木材料本身物理性能的制約,需要零部件來增強承重性能,所以卯榫結構、膠結合、釘結合等本體式家具的連接方式筆者在設計中基本排除,主要考慮使用金屬結構件的方式進行連接。但是,如使用太多金屬件一方面會增加整體的重量,會使塑木材料質輕的優勢減弱,也會增加回收產品時的材料分類的工作量。設計時,需要把塑木板的邊部處理和連接方式的問題一起思考,也可以在加工工藝允許的條件下,從改變塑木材料板形狀的方向進行思考。
五 結語
設計師不僅要思考模塊化家具的整體成品造型、模塊單體造型、模塊組成材料造型、還要考慮到材料本身的邊部處理和連接以及模塊之間的連接等問題。這給設計師帶來了不小的挑戰,同時,也是解決問題、刺激創新實踐的機遇。在力求講究工藝細作、風格突出,又倡導節儉環保的今天,塑木復合材料是個不錯的新選擇。
參考文獻
[1]薛平等. 塑木復合材料發展中的問題與新產品新工藝研發[C].西安:中國第一屆國際塑木復合材料(WPC)發展及現狀研討會論文集,2008:227-232.
[2]李雪蓮. 家具模塊化設計方法研究與設計實務[D].南京:南京林業大學,2007.40.
關鍵詞:模塊化建造;AP1000模塊;質量控制
Abstract: introduce the Westinghouse AP1000 nuclear power plants in China with the advanced technology of the modular design and construction idea, nuclear power station is modular build will design phase of each "module" determined by nuclear power site outside workshop prefabrication and assembly at the scene with a complete set of corresponding function into the entity, and module of the precast and assembly quality is to build nuclear power quality control of key stage, will be related to nuclear power plant operation after completion of nuclear security. In this paper, according to the Westinghouse AP1000 nuclear power plant construction practice of modular build quality control of key and difficulty of the analysis and puts forward some measures.
Keywords: modular build; The Westinghouse AP1000 module; Quality control
中圖分類號:O213.1文獻標識碼:A 文章編號:
引言
我國引進的AP1000核電站技術已在三門和海陽兩個項目中開工建設,AP1000采用了三維設計技術工具,模塊化的設計和建造理念,這在我國核電設計和建造中首次大規模應用模塊化。模塊化建造是將設計意圖轉化為具體的功能實體的重要活動。雖然采用模塊化減少了在現場的施工量,可以縮短核電建設工期,但在大規模采用模塊化時,也改變了施工的難度,對質量控制流程和關鍵環節質量控制提出了新要求。如何保證模塊預制、現場組裝和吊裝質量是參建各方均高度重視的重點。本文就AP1000模塊化建造中的質量控制結合在建項目進行分析和探討。
1.模塊化建造理念
“模塊”,在這指將某些材料或部件預制組合在一起,構成一個具有分隔空間或特定功能的核電組合件。
模塊化建造,就是通過工廠化預制好便于運輸的作為一個整體單元的模塊或子模塊,然后在現場通過對模塊的吊裝或子模塊的組裝和吊裝就位就可以為安裝和土建作業同時提供作業空間的工程建造方式。
2.AP1000模塊
2.1 AP1000模塊的分類
根據在建AP1000核電站模塊的劃分為兩類:結構模塊和設備模塊。每臺機組按現場吊裝最終模塊計結構模塊108塊,設備模塊70塊。這些最終的大型或超大型模塊又由幾個或十幾個、甚至幾十個子模塊組裝而成。另外鋼安全殼通常作為一個特殊結構模塊進行建造。
結構模塊一般由各種鋼板和型鋼焊接接連及內部混凝土構成,尺寸和體積大小不一,吊裝就位即形成核電廠廠房建筑結構的一部分。主要是用來對空間結構進行分割,形成相對獨立的空間,改變傳統的先土建作業后設備安裝作業的順序,便于在組裝好的模塊空間上同時進行設備安裝和混凝土澆灌等作業,以縮短工期。
設備模塊由設備、管道、泵、閥門、儀表、支架以及固定用的型鋼等組成。通常根據各區域內設備及其連接件的布置情況作為一個單元易于預裝配合理劃分模塊大小,這類模塊是固定在永久支撐鋼結構上以構成一個模塊整體進行安裝,就位后即作為工藝系統的一部分。
2.2 AP1000模塊的特點
(1)大量采用模塊貫穿建造始終,使現場外模塊預制與核電站現場組裝、吊裝作業成為兩條并行的施工主線。
(2)采用模塊的作業范圍淡化了傳統劃分上的土建和安裝的界限,使同一模塊里同時具有傳統劃分上的土建和安裝物項,使土建和安裝變為完全的交叉施工工序,接口增多。
(3)結構模塊的結構復雜、尺寸大、重量重,如CA20模塊重達730噸,外形尺寸約20.5m長,14.2m寬,20.7m高,由18個房間構成。
(4)模塊和設備的安裝需使用大型吊裝設備,現場吊裝作業受風力等自然環境因素影響較大。
(5)幾乎所有模塊的吊裝施工都采用開頂法。
(6)模塊采用鋼板、型鋼組成和做支撐,焊接工作量增大。
3.AP1000模塊化建造的質量控制
3.1模塊化建造質量控制重點的變化
大量采用模塊化預制和組裝建造,其質量控制的關鍵點和難點與傳統的建造方式發生了變化,其中模塊預制精度和現場組裝精度是質量控制的關鍵,不僅影響到結構模塊最終的吊裝接口質量,也影響到結構模塊與設備模塊安裝的接口質量,而模塊最終的安裝質量會直接影響到今后的核安全。熟悉和掌握質量監控的范圍和重點,有利于做好過程控制,使質量處于可控受控狀態。在模塊化建造中,整個施工過程涉及測量、組對、焊接、吊裝、運輸等多個環節,質量控制重點的變化主要有:
(1)對大型結構模塊的預制、組裝、安裝和吊裝等工序接口的質量控制。
(2)模塊預制產生的偏差累積引起的現場組裝二次加工修改質量控制。
(3)模塊組裝焊接質量控制,因組裝連接均采用焊接,焊接工作量大,并且立焊、仰焊類型多,高空焊作業多,操作難度增加。
(4)模塊組裝過程中,因子模塊體積大、形狀不規則對稱、重心不易確定而在頻繁吊運、翻轉中引起模塊變形的控制。
(5)模塊組裝完進行混凝土灌漿后產生的再次變形控制。
(6)設備模塊與結構模塊連接精準度的質量控制。
3.2在建項目模塊化建造反饋的主要質量問題
模塊最終組裝和安裝質量受多方面因素的影響,從在建項目反饋情況看,在模塊預制和組裝中易出現的問題主要有:
(1)結構子模塊制作中產生的尺寸確定參考點(DP點)尺寸偏差、鋼板平面度超差、組對邊波浪變形或弧形、模塊整體尺寸偏差較大或扭曲變形等。
(2)模塊組裝過程中的間隙誤差導致模塊整體超差。
(3)結構子模塊或組件翻轉、吊裝過程產生的變形或結構損壞,導致一些重要的主設備模塊安裝支撐不能在理論的坐標就位。
(4)模塊組裝焊接使模塊產生應力、收縮等變形。
(5)焊縫成型較差,缺陷超標。
經過總結分析,產生以上問題的主要原因有模塊設計文件不夠完善、施工技術準備不充分、信息溝通不夠、人員能力不足、工裝設計缺陷等等,因此,通過對在建AP1000項目總結得知,模塊預制、組裝過程的質量控制重點主要是:模塊尺寸及平面度控制、模塊和組件的吊裝和安裝變形控制、焊接質量控制、結構模塊與設備模塊的接口點(坐標)控制等。
3.3模塊化建造的質量控制措施
工廠化預制的模塊質量是現場組裝質量的前提,模塊預制產生的偏差往往只能在現場組裝過程進行調整,所以說模塊預制的質量風險會延伸到現場組裝和最終模塊吊裝就位中,因此,模塊化建造的質量控制應從模塊車間預制到現場組裝和安裝的全過程控制。模塊的預制和組裝中均應做好以下質量管理措施,同時根據預制和組裝的不同重點實施有針對性的質量檢查和試驗控制措施。
(1)完善質量管理體系,建立分級質量控制體系,嚴格執行質量檢驗試驗控制計劃(ITP)制度,做到有章可循。
(2)做好事前分析,充分熟悉和掌握模塊建造的工序流程,按結構質量、焊接質量、油漆防腐質量三方面編制較詳實的檢查試驗計劃,確定關鍵環節的質量控制要求,設置控制點進行驗證控制。
(3)加強對設計圖紙的會審,將有接口的相鄰模塊的圖紙結合一起會審,了解設計意圖,減少建造中才發現不符合而出現質量問題。
(4)培訓提高焊接人員和吊裝人員的技能,熟悉程序,保證操作質量。
(5)嚴把材料驗收關,控制焊接等材料的質量,優化焊接工藝。
(6)對結構模塊的吊運、翻轉變形應重點控制,可以通過計算機模擬計算出合理的吊點,減少因大型結構模塊外型尺寸大,重量大,不勻稱分布而產生的吊裝變形。
(7)嚴格按核電建造的要求對工序質量進行檢查和試驗,并建立記錄或報告。
(8)充分發揮經驗反饋的作用,推廣模塊化建造中質量管理的有效方法。
3.3.1模塊預制的質量控制措施
從在建AP1000得知子模塊矯正工作和模塊到現場后的質量缺陷處理占用了很大一部分工作量,保證模塊預制質量的除做好上述質量管理措施,還應有針對性重視以下幾方面。
(1)充分發揮信息化管理的作用,保證設計、采購、預制之間的信息對稱和一致性,以及分散在各個工廠車間預制的子模塊之間的信息及時性和一致性,這是確保模塊預制質量的管理基礎條件。
(2)加強技術復核,重點在DP點(尺寸確定參考點)、軸線、設備貫穿件和管道位置等等。因DP點間距控制要求直接影響到結構模塊組裝質量。
(3)模塊車間預制的焊接有較好的作業環境,應盡可能采用成熟可行的自動焊接技術以減少焊接變形量,保證焊接質量。
(4)模塊出廠前嚴格按標準化管理程序和設計圖紙對模塊進行檢驗,確保預制精度滿足現場組裝要求。
3.3.2模塊組裝的質量控制措施
模塊的現場組裝和安裝質量相比車間預制受到的影響因素更多,各個項目所處的地理位置不同影響因素也不完全相同,因此對模塊的組裝質量控制措施可以從以下幾方面著手。
(1)加強模塊或子模塊、組件進入組裝現場的聯合驗收,盡量避免潛在質量缺陷,使質量缺陷在組裝前得到處理。
(2)充分做好組裝技術準備,如焊接工藝評定,焊工考試,作業規程的編審和培訓等。
(3)組裝和安裝前加強對設備和工機具的檢查,保證設備的完好性并計量合格。
(4)對每一模塊或子模塊的外形配合尺寸精確測量,分析組對間隙,減少和消除誤差的積累。
(5)在組件上設置合理的支撐補強、翻身吊耳和吊裝吊耳,減小吊裝變形。
(6)改進現場焊接工藝,合理應用反變形控制、剛性加固控制以及焊接相關參數控制等。
(7)通過模擬分析改進工裝,提高工裝合理性,如采用剛性加固工裝的變形等。
3.4 “開頂法”施工的質量控制
“開頂法”施工的質量控制重點是對成品保護,特別是反應堆廠房內設備的保護。在授權開工日后35個月內(ATP+35)反應堆廠房內土建施工活動頻繁,施工任務量大,反應堆廠房頂部不能采取遮蓋措施,因此無論土建、安裝活動在編制施工方案時就應制訂深度交叉施工情況下對物項的特殊保護措施。各級質量控制和監督人員應在每次作業前、后都檢查和定期巡查。
4.結語
第三代核電AP1000技術的先進性主要是非能動設計,模塊化設計和建造是其另一先進性的體現,雖然有兩個項目已經開工建設,但對模塊化建造的質量控制還需要開展更多的分析和研究,以在保證質量的前提下真正發揮出模塊化建造的先進特點和優勢,縮短建造工期,實現更佳的效益。
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