城市设计概念范文

时间:2023-12-27 17:43:13

导语:如何才能写好一篇城市设计概念,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

城市设计概念

篇1

关键词:永续发展;城市设计;绿色城市设计

中图分类号: TU2 文献标识码: A 文章编号:

1引言

城市是人的物质寓所,也是人的精神家园。2012年11月8日,十报告首次明确提出:“建设生态文明,是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,把生态文明建设放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程,努力建设美丽中国,实现中华民族永续发展。”11月15日,总书记也提出:“我们的人民热爱生活,期盼有更好的教育、更稳定的工作、更满意的收入、更可靠的社会保障、更高水平的医疗卫生服务、更舒适的居住条件、更优美的环境,期盼着孩子们能成长得更好、工作得更好、生活得更好。人民对美好生活的向往,就是我们的奋斗目标。”面对城市发展的困境,越来越多的专家人士也开始意识到,人类本是自然系统中的一部分,城市是人类创造的有机体,城市的永续发展必需要以生态环境的保护为先导,城市设计首先要倡导绿色设计的理念。

2概念界定

2.1城市设计

关于城市设计的概念界定并没有明确的说法。东南大学王建国教授在中国大百科全书第二版中对城市设计做出阐释:“现代城市设计,作为城市规划工作业务的延伸和具体化,目的在于通过创造性的空间组织和设计,为公众营造一个舒适宜人、方便高效、健康卫生、优美且富有文化内涵和艺术特色的城市空间,提高人们生活环境的品质”[[1]王建国.城市设计,中国大百科全书(第二版),中国大百科全书出版社,3-490-492,2009]。

城市设计既不是建筑设计的简单累加,也不等同于城市规划,其通过综合考虑历史传承、地域人文、心理感知、精神诉求等多方面要素,结合美学、技术等的处理,对城市物质空间进行个性化的空间设计和形态塑造,为人们创造一个舒适、宜居、精美、雅致的城市环境,使得综合效益实现最优化。

2.2绿色城市设计

“绿”在《辞海》中的释义为:青中带黄的颜色[[2]《辞海词语分册》(音序本)上海辞书出版社P676.]。随着时代的发展,原本用于描述色彩的绿色被人们赋予了越来越多的引申含义。人们把绿色看作是自然的颜色,是万物生灵的象征,它代表着生命、活力、希望和成长。从心理学的角度理解,喜欢绿色的人往往希望从自然与生活中获得安静、沟通与温暖。新时代,被冠以“绿色”的“绿色产业”、“绿色食品”、“绿色消费”、“绿色生活”、“绿色奥运”、“绿色建筑”等名词如雨后春笋般涌现,绿色日渐成为了环保、健康、安全、无污染的代名词。本文所说的绿色城市设计中的“绿色”包含着环保、低耗、节能、无污染等含义。

王建国教授从20世纪90年代中开始关注和倡导绿色城市设计及建筑理念,并于1997年《生态原则与绿色城市设计》一文中首次提出“绿色城市设计”的概念,他认为绿色城市设计是在以往城市设计的基础上,“把握和运用以往城市建设所忽视的自然生态的特点和规律,贯彻整体优先和生态优先的准则,力图创造一个人工环境与自然环境和谐共存的、面向可持续发展的未来的理想城镇建筑环境”[[3]王建国.生态原则与绿色城市设计[J].建筑学报,1997,(7):8-12]。

绿色城市设计包含环境保护、能源节约、资源节约、文化传承、人性关怀五个方面,在传统城市设计体系基础上,更注重保护生态,考虑城市环境与自然环境的协调,以永续发展为核心,实现城市、人与自然的和谐发展。

3内涵解析

3.1环境保护

图1水城威尼斯

图片来源: 图2苏州周庄

图片来源

绿色城市设计应充分利用当地的地形地貌、地区气候等自然条件,通过艺术处理,保护生态环境的同时也使自然更突显别样的魅力,“因水而生,因水而美,因水而兴”的水城威尼斯(图1)和有“中国第一水乡”美誉的苏州周庄(图2)均是尊重自然、利用自然的典例。城市开发与建设要注意保护景观生态格局,维持物种的多样性,例如城市道路的建设不应影响动物迁徙、觅食的路径,可以考虑运用搭建桥梁或开挖隧道的办法保护生物物种。采用生态优先的原则,摒弃“见缝插绿”的设计方法,从整体性和连续性出发,弥补和重构城市生态格局的薄弱与缺失环节,创造连贯开敞的自然绿地系统,营造宜人的环境氛围,缓解城市热岛效应。另外,城市建设不应对环境造成污染,包括光污染、水污染、空气污染等。

3.2能源节约

整体布局采用混合的土地利用模式,将居住、就业、商业、文娱场所结合设置,减少居民的日常交通通勤距离和通勤量,配合公交优先的规划策略,鼓励步行和自行车出行,减少能源消耗,营造多样性城市空间的同时,提升了城市生活品质。充分利用自然条件,进行合理的天然采光、有效遮阳和自然通风设计,如利用当地的常年风向,预留通风廊道,设计挡风屏障,形成良好的冬季避风、夏季通风系统,创造舒适的天然微气候环境,降低对高耗能设备的依赖。尽量减少城市的大拆大建,严把建筑质量关,延长建筑寿命,减少建筑能源消耗。进行城市设计时,首选本地建筑材料及其乡土树种,减少由于交通运输带来的能源消耗。另外,在注重节能的同时也要充分利用可再生能源,如太阳能、风能、地热能等。

3.3资源节约

运用紧凑城市的理念,高效利用城市空间,节约并集中利用土地资源,遏制城市的无序蔓延,将城市功能要素集中布置,采用高密度立体化的方式,从空中、地面、地下三个层面进行城市开发建设,如修建人行天桥,增加建筑高度,开发地下空间等,并将其连接成有序协调的立体空间网络。水资源是人类赖以生存的重要资源,我国的水资源总体偏少,而且近年来地下水的过度取用及水污染现象严重,因此节约水资源的重要性不容忽视。绿色城市设计中应统筹安排水资源利用,合理利用水资源的自然循环,建立完善的供水、排水系统,进行雨水收集及中水利用设计,非饮用水尽量采用非传统水源,运用高效的灌溉方式,采用多种渗透设施增加雨水渗透量,减少地表径流等。此外,废弃土地及废旧建筑材料等的再利用,也是节约资源的一个重要方面,用于减少城市更新过程中所造成的不必要的浪费。

3.4文化传承

文化,是人类所创造的物质财富与精神财富的总和。一座城市有了文化才有了灵魂,积极合理的利用文化资源是积淀城市内涵,塑造城市形象,打造城市名片的必要途径。充分挖掘、整理、展现城市的历史文化、地域文化、民风民俗文化等,并将其精髓和神韵融入到城市设计从整体到局部的每个细节中去,是为城市注入源源不断活力的重要手段。关于历史文化的传承手法主要是通过提取历史人物、历史故事、传统的生活场景等,并将其运用象征性的手法物化性地表达出来。例如景观节点中塑造还原历史人物或重现历史场景的雕像,建筑风格沿用历史传统形式的亭、台、楼、阁,街区建设延续历史时期的尺度比例等。对于地域文化的传承,注重展现地域特色,如在城市肌理、空间形态、天际轮廓线上等延续该地域特有的形式,应对地域气候形成独特的建筑空间,提取并抽象具有地域特色的城市标志,将其再现在建筑表皮或景观设计中。对于诸如戏剧、庙会、工艺等的民风民俗文化,应注重迎合现代消费者的情趣,创新性的开发和利用,使人们形成对传统民间文化的亲切感、认同感和归属感[[4]洪增林.城市建设发展与文化传承[N].西安日报,2010-3-1(7)]。

3.5人性关怀

绿色城市设计应根据人的行为习惯、心理需求、思维方式、审美取向等,整合城市生活与工作模式,在设计中注重人性关怀,表达对人性的尊重,使城市更适宜人居,反映城市人性特色,体现绿色人文精神。设计应研究人在空间中的行为特征,满足市民的爱好与需求,为人们提供舒适的公共空间和私密空间。如城市公共空间往往承担着人们集会、表演、散步、休闲、谈话、锻炼等需求,设计中应根据不同的时段不同人群的不同行为需求予以设计。设计中应以人的尺度为标尺,创造多层次的场所。像公园、广场这类公共空间并非一味求大为佳,往往那些以尺度为标尺设计的小而精的场所更能体现亲和力、安全感、舒适性与人情味。此外,设计中不仅要考虑到广大市民的需求,也要顾及到老人、儿童、残疾人等弱势群体的使用,营造温馨感,体现人性化。

4结语

绿色城市设计应用于当今城市建设中具有重要的意义,它一方面拓展了城市设计的关注要点,另一方面以永续发展为核心的理念也秉承了全球共识,为解决新时代的城市问题提供了新的思路和理性的应答。

参考文献

[1]王建国.城市设计,中国大百科全书(第二版),中国大百科全书出版社,3-490-492,2009

[2]《辞海词语分册》(音序本)上海辞书出版社P676.

篇2

【关键词】概念性规划;城市主题文化;规划

尽管概念性规划是一种新引进的城市发展战略规划体系,

但在近年来的城市实践中,它暴露出来的问题也越来越多。

为什么概念性规划从根本上解决不了城市特色危机问题

呢?就是没有把概念性规划上升到主题规划,概念性

规划应有之意就应该是主题规划,可是因为我们的概

念性规划没有主题,所以我们的概念性规划还是一个

泛泛的城市规划,只是在僵硬的城市总体规划上多了

点空间发展内容而已。自2001年中国引进概念性规

划后,我们每个城市基本上都搞了概念性规划。而名

为概念性规划,实际上并没有一个准确的概念,结果

每个城市都搞了概念性规划,但城市的特色并没有规

划出来,城市特色没有规划出来,城市特色危机就自

然出来了,岂不知概念性规划还缺少一个主题,没有

一个主题贯穿于概念性规划之中,概念性规划就是城市

发展战略报告的一个翻版报告而已。概念性规划如何

突破,那么就应该在原有基础上建立起一种新的规划理念,

那就是城市主题文化发展战略规划。城市主题文化发展

战略规划是建立在概念性规划之上的一种具有创新性的

全新规划体系。城市主题文化发展战略规划弥补了

概念性规划几个方面的不足和缺失。

一、城市主题文化发展战略规划缩小

了城市总体规划和概念性规划两极

分化的问题

概念性规划是一种超空间、超时空、超地域不受

约束的一种规划,它是针对城市总体规划僵硬体系而

应对的一种规划,而目前这种概念性规划和城市总体

规划造成了一种两个极端的问题。一个是城市总体规

划体系僵死过硬,一个是概念性规划“天马行空、异

想天开”。而城市主题文化发展战略规划,

不是“天马行空、异想天开”的规划,而是在城市

总体规划的基础上,提供一个有主题依据的,有主题

空间布局,有主题前瞻性战略思想的一种空间发展战

略规划体系,它赋予了城市总体规划新的主题空间内

容,新的主题空间时空,新的主题空间地域,新的主

题空间发展目标。也就是说,把城市总体规划僵死和

概念规划泛泛的内容,通过一种城市主题文化融入到

城市发展战略之中,既打破了城市总体规划的僵硬状

态,又调节了概念性规划的泛泛不足,使城市总体规

划更具特色性和主题性,使概念性规划更具超前性和

前瞻性。

二、城市主题文化发展战略规划着重

强调城市主题在城市规划中的作用

造成城市目标趋同,功能重复,产业同构,形象

单一问题的结症,就是我们在概念性规划中没有把主

题定位在首位,而是把城市主题定位在了次位的位置

上,这样的概念性规划,城市怎能不产生特色危机?

我们现在概念性规划的四个核心是: (1)、以人为

本;(2)、可持续发展;(3)、和谐共处;(4)、城市

的可达性。而唯独没有城市主题定位,这样的城市规

划城市怎能不产生特色危机问题呢?

在从概念性规划的目标看:(1)、创建完美的社

区;(2)、建设一个公园及室外休闲系统;(3)、为

居民提供更多的住房选择; (4)、改善居民就业状

态;(5)、绿色空间的界定与保护;(6)、环境保护

与改良;(7)、城市废弃物的无害循环处理;(8)、

保护城市历史文化遗产与塑造城市特色;(9)、都市

中心区的发展趋势与发展管理;(10)、都市区高新技

术产业和现代服务业发展;(11)、都市区内交通与区

级交通。

从以上目标内容看,把塑造城市特色放在了第八

位上。而城市发展战略规划最重要的就是文化主题规

划,如果文化主题都没有界定出来,另十项内容就显

得空泛和缺少主题统领能力,这样的概念性规划正是

造成城市特色危机的根源所在。

而城市主题文化发展战略规划强调的是主题的标

志性和统领性,主题是城市发展战略规划的纲,纲举

才能目张,没有主题,城市发展战略规划就等于没有

纲,没有纲就不能做到纲举目张,所以城市主题文化

发展战略规划强调的是城市发展主题,而城市主题文

化就是城市发展的纲。

三、城市主题文化发展战略规划

的出现将使概念性规划成为历史

英国把概念性规划叫做(结构规划),波兰把概

念性规划叫做(城市与区域规划),香港把概念性规

划叫做(发展策略),美国、新加坡叫做(概念性规

划)。可见概念性规划的内容繁杂和相互不统一,有

这么多概念性规划模式,我们的城市究竟采用哪一

种,这首先就带来了概念性规划的混乱性,因为这种

概念性规划的混乱性,甲城市用英国的,乙城市用美

国的,丙城市用波兰的,丁城市用香港的。这种鱼目

混杂的城市概念性规划,怎能不让城市概念性规划乱

成一团。这说明概念性规划还不是一个严谨的学科,

至今还没有形成一套完整的理论,由于理论的不成

熟,也导致了城市概念性规划设计理论的不成熟。如

何把这些不规范的概念性规划,提升到一种科学规范

的规划理念,那就需要创新,那就要在此基础上进行

突破,没有创新和突破,这种不规范的概念性规划,

就会给城市发展带来无法克服的弊端和问题。城市特

色危机越演越烈,就是概念性规划自身体系不科学性

所造成的。而城市主题文化发展战略性规划,是在各种

概念性规划基础上创新出来的一种全新主题规划概念,

它的出现将使概念性规划成为历史,城市主题文化发展

战略规划,是当今世界最前沿和最创新的科学规划体系。

城市主题文化发展战略规划,是在城市总体规

划,区域规划,详情规划的静态规划基础上,和城市

发展战略编制性规划的动态规划基础上,既有静态规

划的各种功能内容,又有动态发展规划理念,把城市

总体规划静态内容赋予动态的发展战略规划之中,以

一种城市主题文化发展为指向的一种全新规划理念。

它强调的是一种静态和动态的统一,静态和动态的和

谐,静态和动态的完美,为城市总体规划和城市发展

战略编制性规划二者之间找到了一条契机和结合点。

另外,城市主题文化发展战略规划,是一种集大成的

发展战略规划,它把城市总体规划,区域规划,详情

规划,城市发展编制性规划,城市旅游规划,城市文

化产业规划,城市雕塑规划,城市色彩规划,城市形

象规划,城市品牌规划,融合成一个大规划内容的发

展战略规划。它是以俯瞰全局的视角进行城市

空间布局,从而为城市提供城市主题文化发展战略方略,

提供城市主题文化发展战略规划指向,提供城市主题文

化发展战略实施步骤,提供城市主题文化发展战略规划

行动纲领,提供城市主题文化发展战略规划运作模式,

提供城市主题文化发展战略品牌,从而把城市提升到

一种城市主题文化发展方向。

参考文献

[1]仇保兴,中国城市化――机遇与挑战中国建筑工业出

版社2004

[2]刘君德,制度与创新:中国城市制度的发展与改革新

论东南大学出版社2000

[3]马光,环境与可持续发展导论科学出版社2000

篇3

关键词:"过程生成"教学理念;行列式;教学设计

教学改革最根本的问题是观念问题,如果传统的注入式观念不能根除,那么改革就只能是娓娓动听的空谈阔论,所以我国的教育改革的根本点是教学观念上的破旧立新。那么新为何也?我们认为"过程生成"教学理念是理想的选择。所谓"过程生成"教学,就是向学生展现"有价值有思想有活力的、顺应学生思维与教育规律的、具有整体性连续性生成性的知识生成过程",具体论述请见笔者《论"过程生成"教学》一文①或见文献[1,2],本文只说明两个基本观点:一是"过程生成"理念认为教学必须通过良好的知识生成过程使学生有思想、会思维、明事理;二是"过程生成"理念认为最基本的是做到通过有思想、显能力、求创新的知识生成过程潜移默化地影响、熏陶学生,并在此基础上尽可能地践行"创新型"的教学方法,培养学生的素质、提高学生的能力。

本文基于"过程生成"理念,设计"行列式概念"的生成过程,意在抛砖引玉,期望推广"过程生成"教学理念。

一、设计说明

关于行列式的教学大都是这样处理的(如文献[3-5]):对角化方法解二、三阶行列式排列 阶行列式定义。为何"中间插入"了一个"排列"?为何 阶行列式要那样定义?显然,如此处理丧失了思维的连续性与概念的生成性,结果只能使学生莫名其妙,不利于学生基本素质与创新能力的培养。因此本文根据"过程生成"教学理念,给出了 阶行列式概念的生成过程,企图改变这种传统的注入式教学方法。

二、具体设计

1、 生成二、三阶行列式:

用加减消元法解线性方程组

得:

x1=,x2=

此解相当于一个求解公式,但不好记忆,于是寻找记忆方法。首先考察因为x1 与x2 的分母,因为其是由方程组的所有系数构成的,所以将方程组的系数按其位置排列并记为

D2 = a11 a12

a21 a22 ,

再比较D2 与x1 与x2 的分母a11a22-a12a21 , 发现只要对D2 使用一种"对角线规则"即可轻易地记忆a11a22-a12a21 ;其次考察x1 与x2的的分子,发现其形式与 a11a22-a12a21 的形式相同,并且分别用

Dx1= b1 a12 、Dx2= a11 b1

b2 a22 a21 b2

使用同样的对角线规则来记忆 x1的分子与x2 的分子也非常容易。 由此看来D2 、 Dx1、Dx2 的形式及相应的"对角线规则"很有使用价值, 为了使用方便,即将其抽象定义为二阶行列式,这样即得到二元一次方程组的二阶行列式求解公式x1= ,x2= 。

同样分析、处理三元线性方程组而生成三阶行列式,且得到三元一次方程组的三阶行列式求解公式。

例题:(略)

2、推广到 阶行列式:

希推广二、三元方程组的行列式求解公式到 元线性方程组,为此需推广二、三阶行列式的定义到 n阶行列式Dn=│aij│n 。比较二、三阶行列式的对角线规则发现对角线展开规则没有规律不便推广,于是只能分析 D2与 D3展开式的特点来推广。研究:

D2=│aij│2=a11a22-a12a21;

D3=│aij│3=a11a22a33+a12a23a31+a13a21a32-a13a22a31-a12a21a33-a11a23a32

发现:

D2的表达式的各项是取于│aij│2 的不同行不同列的2个元素乘积的代数和,共2!=2 项,

D3的表达式的各项是取于 │aij│3的不同行不同列的3个元素乘积的代数和,共3!=6 项,

由此规律即可认为:

Dn的展开式的各项也应是取于│aij│n 的不同行不同列的 n个元素乘积的代数和,共n! 项。

剩下的就是确定各项的符号。分析如下:

形式上看找不到确定符号的规律,不过仔细分析 D2=│aij│2=a11a22-a12a21的符号关系:a11a22 是第一行第一列的元素与第二行第二列的元素的乘积,取"+",而 a12a21是第一行第二列的元素与第二行第一列的元素的乘积,取"-",使我们感觉各项的符号可能与该项因子的取法相关,于是分析各项因子的选取顺序与该项符号的关系,为方便应确定一种基本选取顺序,比如规定:行按照自然顺序,而列的取法任意,于是即可写出表达式的一般项的形式如下:

a1k1a2k2...ankn k1k2...kn是 1,2,...,n的全排列

此时由于各项行标的排列都相同,所以只需要分析其"列标排列"与其符号的关系。D2 的情况如下:

而对于D3 ,"列标排列"中高个子在前的不止一个,于是"涌现"出一种思维--统计高个子在前的次数:

由此发现:当行标排列为自然排列时,各项的符号可由其列标排列中"大数排在小数前面的次数"的奇偶性来决定,于是为了说话方便,称k1k2...kn排列 中"大数排在小数前面的总个数"为 k1...kn的逆序数。因此推广行列式定义需要研究排列的逆序数及其性质。

3、排列逆序数的定义、计算及相关性质:

根据上述分析及需求,先给出相关定义,在研究所需结论:

逆序定义: n元排列 k1...ki...kj...kn中,如果 ki>kj,则称 ki与kj 构成一个逆序。排列k1k2...kn 中所有逆序的总数称为k1k2...kn 的逆序数,用 ( k1k2...kn)表示。

奇、偶排列定义:若 ( k1k2...kn) 是奇数,则称k1k2...kn 为奇排列,否则称 k1k2...kn 为偶排列。

研究逆序数的计算方法:注意到一个事实,对于数 k1k2...kn 中的某数 ki ,与 ki构成的所有逆序的个数恰好是排在 ki 前面的并且比 ki大的数的个数,因此即可得到求 ( k1k2...kn) 的算法如下:

确定排在1前面的数的个数l1 ,划去1;确定排在2前面的数的个数l2 ,划去2;… ;确定排在n-1 前面的数的个数ln-1 ,则 ( k1k2...kn) =l1+l2+...+ln-1。

研究至此已经能够给出n 阶行列式定义,不过如能进一步确定其正、负项的个数则会更好,为此分析继续分析二、三阶行列式,感觉到应有结论:正项个数 负项个数,因此也就产生猜想:

在所有 n阶排列中,奇排列个数(设为p )=偶排列的个数(设为q )=n!/2

下面设法证明这一猜想。

因为无法直接统计奇、偶排列的个数,所以就想使用常用的证明方法: p≤q且q≤p q=p 。那么如何证明 p≤q且q≤p 呢?又因为没有具体的数量关系而不好直接推理,所以经"琢磨"而萌发出一个想法:如果存在一种变换方法,能够把 p个奇排列都变为 p个偶排列,那么即有 p≤q,同样如能把 q个偶排列变为 q个奇排列,那么即有q≤p 。如此看来如能找到一种合适的"变换方法",问题也就能够解决。

为寻找"变换方法",继续分析二、三元排列,发现:

将奇排列中的某两个数码的位置对换即得到一个偶排列,

将偶排列中的某两个数码的位置对换即得到一个奇排列,

因此感觉到"对换两个数码"也许是所需要的方法。因此为了说话方便先为此变换方法起个名字,再尝试证明"发现"的正确性。

定义对换:在一个排列中,对换某两元素的位置而余者保持不变,则称对该排列施行了一次对换。

于是上述"发现"即是:对换改变排列的奇偶性。

如何证之?因为被对换的两个元素的位置不确定,所以很不容易统计其逆序数的变化次数,不过注意到特殊的"相邻对换"结论显然,于是就想到使用"从特殊到一般"的证明策略。

至此就拟定了整个证明方案:①、使用从特殊到一般的方法证明"对换改变排列的奇偶性";②、由①的结论证明"奇排列数=偶排列数"。具体证明从略。

4、生成行列式概念:综合上面研究即可给出 阶行列式的定义,具体定义见相关教材,本文从略。

5、练习:(略)。

三、结束语

本文根据"过程生成"教学理念设计了行列式概念的生成过程,不过此设计只是一种生成过程,在具体的教学中可使用各种有效的教学方法来实现。

注释:

①此文将在《韩山师范学院学报》2013年第3期发表。

参考文献

[1] 王积社. 系统科学视阈下:对三维目标的系统化解读[J].大家,2012,(2,中):112-113.

[2] 王积社. 过程化:三维目标视野中讲授法的诉求[J]. 教学与管理,2011,(33):116-117.

[3] 北京大学数学系几何与代数教研室前代数小组. 高等代数[M].3版.北京:高等教育出版社,2003.

[4] 张禾瑞,郝新. 高等代数[M].5版.北京:高等教育出版社,2003.

篇4

关键词:核心概念;化学方程式;单元教学设计

文章编号:1005-6629(2013)3-0044-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

化学方程式是学生学习化学必须掌握的一部分基础内容。初中阶段的化学具有基础性和启蒙性,需要学生理解化学方程式的含义,熟练掌握书写技能,但由于化学方程式具有一定的抽象性和规则性,学生使用起来往往会出现很多困难。为了让学生掌握化学方程式,很多教师寄希望于机械的记忆和大量的训练,过分强调化学方程式的书写技能,呈现给学生的是一堆没有生命的符号,加剧了学生的抵触心理。虽然这种教学方式起到了’一定的作用,但是学生的迁移应用能力却没有得到根本的改观,究其原因是没有让学生真正理解化学反应和化学方程式所蕴含的各种信息。

学生对化学方程式的认识源于对化学反应全面而深刻的理解,教师可以应用核心概念进行单元教学设计帮助学生又快又好地掌握化学方程式。核心概念的使用最早出现于1990年的美国加州《科学框架》中,它利用核心概念(unifying concepts)组织科学课程标准的具体内容。核心概念是对事实性知识的规律性概括,揭示了化学学科的本质,它―方面有助于教师整体把握单元教学内容、组织教学环节和设计教学问题与教学活动,另―方面在教学中可以发展学生对化学知识的深层次理解和迁移应用能力。

下面以人教版教科书中的“化学方程式”单元为例,阐释核心概念在单元教学设计中的应用。

1 初中阶段化学的核心概念及其特点

在应用核心概念进行单元教学设计之前,首先要提炼出初中阶段化学的核心概念。

众所周知,化学是一门在分子、原子的层次上研究物质及其变化的科学,初中阶段的化学课程内容也是围绕这一主线设计而成的。《义务教育化学课程标准(2011年版)》分别从“科学探究”、“身边的化学物质”、“物质构成的奥秘”、“物质的化学变化”和“化学与社会发展”等5个主题来引导学生学习化学,集中体现了学生对“物质及其变化”认识的基础性和启蒙性。

从核心概念的角度来看,初中阶段的化学内容又集中体现在“物质是由分子、原子等微观粒子构成的,在化学反应中原子的种类、数目和质量保持不变”(结构视角)、“每种纯净物都有固定的元素组成,在化学反应中元素的种类保持不变”(组成视角)、“每种物质都具有不同的性质,在化学反应中物质变化时物质的性质也会发生变化”(性质视角)、“物质发生化学反应需要一定的条件,在化学反应中新物质生成的同时还伴随着能量的变化”(变化视角)等4个核心概念上。每个核心概念都从不同的学科视角阐释了“物质及其变化”的核心内容,构成了初中阶段化学的基本骨架。

值得注意的是,这4个核心概念具有明显的阶段性,它们体现出了初中阶段学生对“物质及其变化”的本质认识,是与初中学生的认知水平相匹配的,并不囊括整个中学阶段的内容;这些核心概念也具有很强的发展性,比如在初中阶段,只要求学生认识到“化学物质是由分子、原子等微观粒子构成的”就可以了,到了高中阶段才要求学生继续认识“构成物质的微粒间存在相互作用”和“构成物质的微粒间存在空间秩序”等内容;这些核心概念还具有―定的抽象性和基础性,它们是理解包括化学方程式在内诸多化学知识的主干知识,在表述上并不需要全面涵盖具体的教学内容。

2 利用核心概念构建单元的知识层级结构

化学方程式作为描述化学反应的一种化学用语,能够提供丰富的化学信息,理解和使用化学方程式需要学生具备较好的化学知识基础。主要表现在,学生应该能够正确识别实际参加化学反应的各种物质,并写出相应的化学式;应该能够从微观角度认识参加化学反应各物质的微粒构成,并理解化学反应的微观实化学方程式的含义,使之能够把化学方程式与学科主干知识密切联系起来,形成完整的知识结构。

根据上述分析,利用初中阶段化学的4个核心概念对“化学方程式”单元教学内容进行了梳理,构建出了单元的知识层级结构(见表1)。质;应该能够理解质量守恒定律,从定量的角度说明化学反应中的质量关系;应该能够根据物质的性质预测化学反应中的一些现象;应该知道物质发生化学反应是需要一定条件的,等等。所以,为了帮助学生更好地掌握化学方程式,教师需要利用初中阶段化学的4个核心概念帮助学生全面理解化学反应,进而深刻理解

从表1中可以看出,学生对化学方程式“使用技能”的掌握是建立在“对化学方程式的理解”和“对化学反应的理解”基础之上的,三者都是核心概念在“化学方程式”单元中不同层次的具体体现。单元的知识层级结构将化学方程式与化学学科主干知识紧密地联系在一起,赋予了化学方程式强大的生命力。因此,有关化学方程式的知识不再是孤立存在的,而是整个化学学科的一部分。由此可见,教师在教学过程中就不能孤立的、过度的放大化学方程式的使用技能,而忽视与学科主干知识的联系。

3 利用单元的知识层级结构进行教学设计

核心概念在化学教学中不仅可以用来构建单元的知识层级结构,而且在组织教学环节、设计教学问题和教学活动中都有非常重要的作用。

利用核心概念构建的单元知识层级结构集中体现了教师对学科知识逻辑顺序的把握,它与教师对学生认识发展顺序的把握共同构成了组织教学环节的基本依据。在上述分析的基础上构建出了“化学方程式”单元教学设计的基本结构(见图1)。

从图1中不难看出,基于核心概念的单元教学设计更加强调教学环节的整体性,在4个核心概念的统领下,每个教学环节都有明确的教学目标,所有的教学环节都是为了帮助学生掌握化学方程式而服务;更加强调学科知识之间的联系,让学生全面理解化学反应和化学方程式,进行有意义的化学方程式学习和训练。

当然,学生对化学反应和化学方程式的理解还要落实到具体的教学问题和教学活动上。它们的设计思路是,在每个教学环节目标的指导下,先设计出主要的教学问题,为了解决这些教学问题,再设计出相应的教学活动;其基本的理念是让学生在活动中解决问题,通过问题的解决获得对化学反应和化学方程式的深刻理解。下面是以“环节七”为例设计的教学问题和教学活动。

在实际教学过程中,教师通过开展“活动1”引导学生解决“问题1”,让学生了解化学方程式的价值,引起学生对化学方程式的重视;教师通过开展“活动2”引导学生解决“问题2”,让学生从已学的几个化学反应中总结得出化学方程式的含义,从而全面理解化学方程式;当学生了解了化学方程式的价值与含义之后,教师通过开展“活动3”引导学生解决“问题3”,让学生应用刚学的知识去认识一个陌生的化学方程式,可以培养学生的迁移应用能力。当然,教师还可以根据实际教学情况调整活动或者进行追问,直至问题的解决。

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关键词:城市轨道交通;管理信息系统;协同管理;项目管理

中图分类号:TP315文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)22-5297-02

An Conceptual Design of MIS in Urban Mass Transit Construction Field

ZHAO Yan-yi

(School of Software Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China)

Abstract: The Use of Digital Technology is very important in nowadays for the Urban Mass Transit which is a huge integrated systems engineering. To manage any issues during the whole processing within the MIS of Urban Mass Transit is based on Digital Technology as disposal means, which can achieve information resources sharing, communicating and fully utilizing for the engineering construction. This study is to bring forward the conceptual design and the speciality of MIS in Urban Mass Transit Construction Field, which is based on the system requirements by analysing the newest result of this field wherever china or overseas and combining the peculiarity of the industry.

Key words: urban mass transit; MIS; collaborative management; project management

1 概述

伴随着城市化进程的加速进行,为缓解交通压力和带动城市拓展,国内各大城市纷纷加快上马轨道交通项目。轨道交通建设是巨大的综合性复杂系统工程,工程规模和时空跨度大,项目结构复杂,从轨道交通建设过程、参与主体、业务领域等过程来看,具有明显的开放复杂系统特征。

正是由于上述特点,构建城市轨道交通工程的建设管理信息系统,以数字化技术手段处理轨道交通工程项目全过程问题,实现工程建设信息资源共享、协调和充分利用,整合业务流程, 提高应用系统业务流程的有效性和连贯性就显得尤为重要,构建一个各利益相关方共同参与的协同工作环境,实现对轨道交通建设工程整体集成控制,不仅在软件工程领域具有非凡的研究意义,同时也对于项目的运作具有极大的实践价值。

2 相关领域发展动态

国外及境外发达国家或地区的轨道交通工程建设开始较早,逐渐形成了较为完善和系统的信息化管理方法。日本是世界上第一个在轨道交通建设领域系统地推进信息化的国家,它的建设领域信息化(CALS/EC)是最具个性的举措。在日本,近年来大力推进建设项目全生命周期信息化,其特点是:以建设项目的全生命周期为对象,信息全部实现电子化;利用因特网进行信息的提交、接收;所有电子化信息均储存在数据库实现共享、再利用,以达到降低成本、提高质量、提高效率和增强建筑业竞争力的目的[1]。

美国通过大型软件公司与建筑业企业有机结合,走在了世界的前列,比较典型的例子如PM2管理软件,集成进度管理、材料设备管理、合同管理、质量管理等管理内容。其中质量管理子系统由质量规划、质量报告等模块构成,通过建立项目质量标准体系、进行项目质量管理规划和对项目/任务/交付成果的质量检验,实现对整个项目建设过程及交付成果的质量控制[2]。

意大利的Geo-DATA公司针对地下工程施工风险管理推出了名为GDMS(geo-data master system)的信息化管理平台,运用GIS和WEB技术,实现了对地下工程沿线既有建筑物安全管理,建筑物安全状态评估,盾构数据的管理,监测数据的管理和相关文档管理。该系统在俄罗斯圣彼得堡、意大利罗马和圣地亚哥等地铁工程中得到应用[3]。

韩国首尔地铁扩建项目建设过程中应用了基于GIS和ANN(人工神经网络)的IT-TURISK系统,该系统主要用于地铁施工过程对第三方的影响评估,包括地面塌陷和建筑物损害评估子系统和地下水补给模拟子系统,以模拟潜在风险对周边建筑物的影响[4]。

3 需求分析

城市轨道交通建设项目管理信息系统应采用先进的管理模型思想和管理应用平台技术相结合,通过建立动态的管理模型,提供一个管理与运行的框架结构,并动态适应建设开发的应用系统和不断改进的业务流程与业务模型,保证建设开发的业务处理功能范围不断扩充,缩短模型适应调整周期。

建设单位与管理公司的业务管理模式和实施过程应更贴近实际需求和工作习惯,实现数据、信息、文档、流程、分工层次上进行高层次紧密协作,以信息管理总体架构,分步实施,自底向上分层搭建的方法,从信息处理机制上为实现业务的分布式管理和动态扩展提供支持,实现信息模型和管理方式的高度统一。充分担当起机构中各个管理层的各项工作,使复杂、繁琐的办公事务及业务处理变得自动化、流程化、数字化,提高工程项目管理过程的整体工作效率,从基础业务的数据处理实现信息化管理,逐步实现企业管理体系与办公事务处理一体化的信息管理系统的建成。

3.1 三层架构的轨道工程项目协同管理思想

轨道工程项目管理体系应包括项目的基本信息管理、招标管理、合同管理、验工计价管理、进度管理、质量管理、环境安全管理、设备管理、监理管理、施工管理等内容,应用协同管理平台技术将工程项目管理体系的多业务统一到管理平台上来实现协同工作,直接进行业务处理。通过C/S和B/S两种方式查询项目各种上报的数据和信息,并生成相关报表,项目的数据信息将系统化、体系化的呈现给相关领导,为决策提供强有力的数据统计信息。数据不再孤立的以数据的方式存在,而是建立在平台上转换为经验与知识,形成企业强大的经验库、知识库,从而实现企业级多项目管理。

3.2 实现原理

轨道工程项目管理信息系统以综合事务处理为核心,通过公司规范化动态建模体系,实现事务处理从执行、分析、优化到流程再造。通过统一的管理工具使综合业务管理、行政办公管理、个人事务处理等全面系统化管理,规划到统一的运行环境和开发环境上来,实现项目管理信息系统的开发与应用完全集成。

3.3 提供业务管理应用和数据集成环境

该系统提供全新的开放性设计理念和开发思路,应用全开放的管理功能实现账户、子系统、文件夹、节点、模板、流程、权限、数据表、查询和分析报表等创建、更新与维护,全面满足日常报表、各类审批、远程统计、数据表格、过程监控等协同管理。

4 主要管理功能模块

该系统将轨道建设单位的行政办公与工程项目管理业务处理集成于一体,实现对项目管理体系的全过程统一管理。主要分为行政办公层、系统管理层、业务管理层。

行政办公系统包括信息中心、办公助理、工作计划、会议管理、公文管理。

综合业务管理包括基本信息管理、招标管理系统、合同管理系统、验工计价系统、质量管理系统、进度管理系统、环保安全管理系统、设备管理系统、监理管理系统、施工管理系统。

协同管理平台功能包括工作任务、事务处理、流程控制、系统管理、开发管理。

各个功能模块可以独立运行同时又可以整合集成的系统组成,系统之间设有良好的数据接口,采用子系统集成模式,集信息、数据采集于一体,从而将企业的资源数据和管理流程融合为一个整体,形成项目计划与管理、数据分析和资源分配控制的集成与协同于一体。

5 系统主要特色

5.1 远程数据传递及脱机工作,广域网应用的最佳选择

施工管理信息系统采用TCP/IP通讯协议,通过远程接入方式传递数据,因而用户可以通过局域网、拨号网络、广域网或Internet等各种连接方式建立自己的管理信息系统网络。施工管理信息系统同时提供客户端和Web功能,可实现用户数据输入、审批、附件处理、数据查询及系统维护等。

5.2 所有对象都可自定义,按照自己的想法设计系统

项目管理信息系统中,所有的对象都可以创建、修改和删除,可以自己定义子系统,树型的功能结构也可以自由设计,自定义模板、数据表,特别是查询,不仅仅能够定义一个所需要的查询窗体,还能够实现数据维护、查询数据节点、数据表关联等复杂功能。

5.3 同时实现文件流和数据流,强大的文档处理功能

与Notes和Exchange等基于文档型数据库的群件平台相比,本项目管理信息系统能实现许多数据控制、汇总和查询的功能;与通常的MIS、ERP系统相比,拥有强大的文档处理功能,能在审批过程中添加、删除和修改文档,并能提取文档中的关键数据入库,对入库的项目数据进行统计和分析,同时又能够通过数据快速追踪到相关文档。5.4 预置通用应用系统接口,提供与其他程序的接口

在本项目管理信息系统中,可以建立与其它应用系统的接口,能够直接连接WEB站点、打开其他应用程序等,并且通过权限管理给普通系统以更高的安全性。

5.5 完整的安全及权限设计,让管理者放心

在本项目管理信息系统中,设计有系统管理员、项目管理员和普通用户三级不同权限的角色管理,所有对象均拥有权限,所有权限可以指定到用户。系统采用特殊的技术对用户数据进行了压缩和加密,因此无论是传输还是存储,都有更好的安全性。

5.6 数据自动恢复功能,给用户安全保障

服务器SQL Server数据库中保留客户端重要数据的镜像,客户端发生故障时,可以初始化从服务器端重新获得重要数据。

6 结束语

轨道交通工程是一项投资规模大、技术难度高、相互间接口复杂、专业性强,涉及到线网规划、建设控制、运营管理、资源开发等多个方面的基础设施建设工程。因此必须利用现代的数字化技术对信息进行集成化管理保证系统中每个部分,在运行的每个阶段,都能将正确的信息在最短的时间内,传递给需要的单位或个人。本研究结合行业特点,在深入挖掘系统需求的基础上,提出轨道交通工程建设管理信息系统的概念模型及系统的特性,为系统的具体实施打下良好的基础。

参考文献

[1] 张钦鸿.工程施工质量管理信息系统的研究[D].成都:四川大学,2005.

[2] 陈洲.P3项目管理软件的应用与实践[J].电力信息化,2006,4(4):72-75.

[3] 钱七虎,戎晓力.中国地下工程安全风险管理的现状、问题及相关建议[J].岩石力学与工程学报,2008,27(4):649-655

篇6

关键词:ACM竞赛;C++教学;教学改革

文章编号:1672-5913(2013)07-0070-04

中图分类号:G642

1 背景

C++程序设计是计算机及相关专业为一年级大学生开设的基础课程,主要讲授通过编程解决问题,培养学生的动手编程能力和软件设计的逻辑思维能力,为后继课程打下基础。

C++学习的思维方式与学生在前期教育阶段培养出的思维方式有较大的不同。在长期的教学过程中,我们发现,传统的讲授型学习方式并不能起到很好的效果,主要表现在:学生掌握了C++语法的细节,但处理实际问题的能力较弱;偏重考试成绩,动手能力欠缺;在教学过程中,不断有学生因畏难、缺乏兴趣、被动学习而掉队;编程时,易陷入局部细节,不能从宏观上把握程序的逻辑而导致思维受阻等。这反映出C++程序设计课程与常规的教学模式、考核方式有不适应之处。

ACM/ICPC项目是由国际计算机协会主办的,公认为规模最大、最具影响力、水平最高的大学生国际级计算机类竞赛。大赛倡导在压力较大的情况下,发挥创造力和团队合作精神以解决竞赛问题,展示分析问题和解决问题的能力。比赛对学生逻辑分析能力、策略制定和脑力等有极大的挑战性。

该竞赛的机制较为偏向对综合能力的考核,这和学生的培养目标是一致的,因此我们将其模式和机制融合到教学中,对提升学生的学习兴趣、动手能力、学习能力,改进教学效果,改进考核和评测标准等方面都起到了显著的作用。近几年,一些教师也在探索将ACM竞赛与教学相结合。文献[1]探讨了如何将课程教学和ACM竞赛相互促进;文献[2]从学生的学习兴趣、学习效率、教学效率、学习能力、实践能力和评价机制6个方面着手,探讨如何与ACM竞赛结合;文献[3]以ACM竞赛活动为有效载体,积极探索培养创新人才的新模式。本文主要从改进教学目标、更新教学组织形式、培养主动学习模式、改变考核机制等方面人手,探索如何引入ACM理念。教学实践表明,基于ACM竞赛的教学模式是合理有效的。

2 基于ACM竞赛的教学模式

1)改进教学目标,采用以实例为主的C++教学模式,着重培养学生分析问题、抽象问题和解决问题的能力。

ACM竞赛的题目以问题描述的形式出现,具有灵活性和多样性,答案不是现成的或固定的,且解决问题的过程是一个扩充现有知识和思路创新的过程。参与者需要经历理解问题、分析和查找资料、数据结构设计、算法设计和编程调试等环节。该方式能较好地调动参与者学习的主观能动性,培养其宏观思维,锻炼其对实际问题抽象、总结、描述和解决的能力。

常规的C++教学方式,不管是在教学还是实践环节,都过于注重细节、语法。教学目标只在于能否熟练运用C++语言进行程序设计,而忽略了内在的思想和方法。我们以数组部分的一道上机实践题目为例:编写一个排序函数sort(),该函数实现将一个数组中的n个整型数据按升序排序。该排序函数有2个形参,一个是数组形参,一个是表示数组大小的整型形参。在主函数中调用编好的排序函数,并输出排序后的数组数据。可以看到,该题目的需求非常明确,具体的功能要求罗列详细,从数据结构到实现细节均有明确的说明,学生需要动脑筋的部分很少。从实际效果来看,这类题目只培养了学生实现编程过程的能力,而问题的分析和抽象能力并未得到培养。

但在现实的项目中,客户能够提供的往往是比较模糊的一些需求描述。这就要求程序员必须具备较强的分析、抽象和解决问题的能力。常规的教学方式不能完全覆盖这些方面的锻炼。传统的教学模式下,多数学生遇到生活中的实际问题需要编程解决时,仍不知如何去处理。

为此,我们引入ACM竞赛的培养理念,更新教学目标,不再以具体的C++语法及细节的讲授为教学重点,而是采用问题驱动和案例式教学的模式。每个案例从引导学生分析需求开始,启发学生思考,再抽象出合理的数据结构,最终编程实现要求,从而加深学生的理解,培养正确的思维方式,提高其知识利用能力。具体的语法在案例讲解中自然引入,学生对语法更完整的掌握过程,是在实践过程中为解决问题而查阅教材、自然学习的过程。

与课堂实例授课方式相对应,在课后,我们要求学生将实践而非做题作为学习的主导,鼓励学生解放自己的思维,培养创新精神和实践能力。实践题目以贴近实际为主,不规定细节,注重创新性。

实践证明,采用案例的形式进行讲解分析,学生的分析问题和解决问题的能力有很大提高。在期末的课程设计中,与之前采用常规教学方式的学生相比,新的教学模式培养出的学生,能很自然的对课题做出需求描述并设计好数据结构,再编程实现。

同时,与常规的教学方式相比,案例式的教学能较好的调动学生的积极性、激发学习兴趣,使课堂的气氛明显活跃。课后以实践为主导的学习模式也进一步延伸了学习兴趣,巩固了教学效果。

2)更新教学组织形式,采用协作式学习模式。

协作式学习是通过小组或团队的形式组织学生进行学习的一种策略。组内成员共同学习、讨论和解决问题,以达到教学的目标。该模式的好处在于个人可以将其在学习过程中探索、发现的信息、资料和心得等与小组中的其他成员共享,甚至可以同其他组或全班同学共享。教师负责控制学习的组织和进展,以保证学习目标的实现效率和协作学习的效果。

在ACM竞赛的赛制中,参赛者需以团队的形式参赛。每队由3名队员组成。他们要在规定的时间内共同解决7~10个问题。我们将这种形式引入到C++程序设计教学的改革探索中,并根据教学的实际情况,做了相应改进。为了讨论方便,小组主要按照寝室划分,每组3~4人。上机实践和课后竞赛均以小组为单位的形式进行,促进个人独立学习、小组共同研究和班级集体讨论的有机结合,形成组内合作、组间弱竞争的关系,实现学生与教师、学生与学生之间的互动。

组内成员共同对问题进行分析和讨论。但对于个体,各成员均承担一定的任务职责,如分别负责一部分的C++编程实现。个体的努力程度会直接影响到小组的成绩,从而激发了个体的责任心,有效地克服了个别学生的畏难和偷懒情绪。对于小组,结果是由组内各位成员共同实现的,最终的成绩以小组为单位给出,因此学生的团队合作精神得以提倡。而组内面对面的相互式促进也使得每个人的学习收益最大化。组与组之间,以班级的形式共同讨论,互相点评程序质量、思路好坏,从而达到激发竞争力、相互学习的效果。

3)结合ACM竞赛,培养主动式学习模式,激发兴趣,建立竞争机制。

主动式学习模式是指在主体意识的指导下,通过行动实现预期的学习目标。该模式强调学生自主学习、主动学习。

在主动式学习模式下,教师的作用是着重于发挥学生主体地位的作用,调动学生的主观能动性、激发学生的兴趣,将学生以往的填鸭式学习和被动学习,转化为兴趣式驱动学习和主动学习。它可以帮助学生学会学习的策略,并能让学生灵活地、有创造性地运用此策略,实现从“学会”到“会学”的转变。

爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”。人一旦对某事物有了兴趣,就会主动地探索和实践,并在此过程中产生愉快的情绪和体验。因此主动式学习模式的关键在于激发学生的兴趣。ACM竞赛设计了完善的竞争机制,并采用Online Judge系统来进行评定。该系统对用户提交的程序在运行时间、内存使用和安全等方面有着严格的限制,最终给出通过、答案错误、超时、超过输出限制、超内存、运行时错误、格式错误或无法编译等各种状态,并能返回程序使用的内存、运行时间等信息,从而能较好地评判出程序的质量。

我们将该系统引入到实验教学中,通过此系统来评判学生编程的质量,并设计了各种竞争和激励机制,如:综合排名、日冠军、周冠军等,给学习带来了更多乐趣和挑战,并将其与成绩、各种计算机类竞赛的参赛资格等挂钩,激发学生的竞争意识,调动其学习欲望和主动性,从而形成你争我赶的良性互动局面。

4)改变课程的考核和评价机制。

以往的考核方法是单一的,通常是期末试卷或者大作业的形式。试卷将学生的学习目标定位于做题,易导致高分低能,考核的重点也容易陷入对编程细节的考查而非整体思路的把握。大作业要求学生提交C++程序和报告,由教师按照一定的评判标准根据代码或书面报告给出成绩,评判标准有局限性,学生也难以展示创新思想和观点,容易雷同。另外考核多集中于期末,导致平时学生的重视程度不够。

在新的教学模式中,考核方式采用多次的形式,按照每3周一个周期,一个学期共组织5次小组竞赛,进行打分和排名,并综合每次的成绩作为课程的最终成绩。每次竞赛针对本周期正在讲授的知识点和之前的知识点,并具有一定的超前性,以促使学生主动学习。分周期进行多次竞赛可以综合地考核学生的水平,避免了因某次发挥失常而导致的成绩异常,又避免了大学中经常见到的平时不努力,考前突击死记硬背的现象。

每次考核结合ACM竞赛所采用的Online Judge系统,将所学知识点与实际应用结合放到在线系统上,并由系统给出得分作为本次成绩的一部分;另一部分成绩由演讲报告获得:以小组为单位阐述解决问题思路、演示C++程序并运行结果。该部分成绩由全班和教师共同评判、讨论决定,以激发学生的表现力和创造力。由2部分成绩组成的考核设计既兼顾了程序质量的考核,又可以让学生的创新能力和思路得以充分的展示。

3 与传统教学模式的对比

基于ACM理念的教学模式与传统教学模式如表1所示,主要改进如下:教学目标从只关注编程能力扩展到对编程能力、分析问题能力、查找资料能和算法设计能力的培养;教学重点由侧重对语法和规则的掌握转移到侧重对编程思路的掌握;改变以授课为主、实践为辅的教学方式到以实践为主、课堂实例讲解为引导的方式;更新组织形式为协作学习、集体讨论;根据新的教学模式的特点,以Online Judge在线判题系统为辅助,多次考核、综合评判成绩。

4 结语

从我们对近两届学生的实施情况来看,多数同学学习模式从被动变为主动,以往生搬硬套例题程序、网上查找代码的现象大大减少,取而代之的是主动查找资料、研究算法、互相讨论并亲自编程实现。实践证明该教学模式是合理有效的,能够更好地激发了学生的学习兴趣,更能满足人才培养的要求。

今后我们将进一步紧密结合ACM竞赛的理念,在日常教学中不断创新改革,以期达到更好的教学效果。

参考文献:

[1]尚晓丽,包向辉,樊守芳,等,如何实现C/C++课程教学和ACM/ICPC竞赛的相互促进[J],绥化学院学报,2011,31(4):191-192。

[2]朱月秀,基于ACM竞赛的C++程序设计课程教学改革[J],漳州师范学院学报:自然科学版,2012(1):96-99。

[3]芍生平,杨鹏,汪小平,等,以ACM/ICPC竞赛为载体探索课程体系建设与创新人才培养新模式[J],中国大学教学,20lO(7):71-73。

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北京丰台桥南王庄子居住项目(泽信悦府)是全国首批按照新国标《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014申报的绿色三星级设计标识和运行标识住宅项目,也是北京市第一个申报百年住宅评价的住宅项目。通过户内外环境品质优良化设计、长效使用化设计、住宅产业化导向的技术集成、绿色低碳设计、风貌与意境营造等方面的阐述,探讨了以适宜技术的集成运用实现住宅品质提升的设计方法。

0引言

当代住区与住宅的建设和使用,关乎广大居住者的家庭生活品质、环境资源消耗、相关产业发展以及城市风貌的形成。因此,当代集合住宅的规划设计应主要关注以下五方面的价值实现。

1)住区及套内环境品质应适应人们使用要求的提升。

2)住宅建筑应能够长效化使用,并在建筑的全寿命期内具备适应住户使用需求变化的性能。

3)住宅建筑的开发、建设及使用环节应促进和引领相关行业的产业发展。

4)住宅建筑开发、建设及使用中的绿色低碳化。

5)住宅建筑的形态应符合城市整体风貌要求,井有利于文化创新与传承。

这些性能价值要求与我国“百年住宅”技术体系中“建筑产业化、建筑长寿化、品质优良化、绿色低碳化”的理念相符。因此,以上述五方面价值实现为目标,引导适宜技水在当代集合住宅中的集成应用,可以使住宅具备堪用、耐久、绿色的“百年”品质。本文以北京丰台桥南王庄子居住项目(泽信悦府)为例,探讨基于上述设计理念下技水集成住宅的设计方法。

1项目概况

北京丰台桥南王庄子居住项目(泽信悦府)位于丰台区看丹路,东距西四环主路约250m,周边多为普通住宅区,区位地段并无特殊之处(见图1)。用地面积3.4公顷,容积率要求1.85,形状也较为规整,限高45m,规模体量也属普通项目。因此,本项目的特征优势只能来自于高品质的住宅本身。

总体布局规划有7栋住宅楼,1500m2的配套商业用房。6栋10~11层住宅楼为普通商品房,环绕着中心绿地,呈南北两行格局排布;15层的公租房住宅楼及居住公共服务设施布置在地块北侧;2层高、约1500m2配套商业用房临北侧、东侧城市道路,便于商业经营活动展开。整个小区建筑群体整齐有序,自然采光和通风良好,交通便捷,环境舒适(见图2,3)。

商品住宅楼均为板式住宅楼,一梯两户,套型南北通透,通风性、采光性俱佳;建筑层高为2.95和3.05m,有效提高了住宅楼的品质;建筑形体方正规整,有利于建筑节能。

结合项目规划布局,景观设计以“十字形轴线”的景观构架构成,用十字形景观轴串联起四组主要的院落空间,每组院落各具特色的种植主题,造就了相似空间中形态各异的园林景观。

本项目采用土建装修一体化设计以及工业化内装技术,同时集成了多项成熟技术,通过适用的新技术、新部品、新工艺提高了住宅的健康要素。

本项目是全国首批按照新国标《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2014申报的绿色三星级设计标识和运行标识住宅项目,也是北京市第一个申报百年住宅评价的住宅项目。

2设计特点—追求“百年品质”的技术集成

这里的所谓“百年”,是指住宅的品质优良,能够提供健康舒适的环境;值得并且满足居住者在住宅结构改良后往往可达百年寿命期的长效化使用。在追求“百年品质”实现的设计过程中,以住宅的全寿命周期适用为目标,在规划、设计环节集中考虑建造、使用、维护和拆除再利用全过程。通过提高结构的跨度和耐久性,赋予空间可变性和设备的可维护性;实现居住功能舒适、建筑节能、材料可循环、环境健康洁净,建造集成和配套完善,力图奉献一座可持续使用百年以上的优质住宅。

2.1以户内外环境品质优良化为导向的技术集成

户内外环境包括住区环境、住宅单体及套内环境,其品质直接影响着人们的起居使用,是住宅承载、塑造生活效用的本质体现。在从住区到户内的各层次环境中,可从生理一心理关怀、声光热等物理性能优化,以及通用适老等方面进行品质优化提升。

2.1.1住区环境品质提升

本项目设计采用南北向的行列式线性布局,6栋住宅楼(普通商品房)行列间因日照间距的要求错动排布,自然形成三组相互关联、层)欠丰富的院落空间,活跃了小区的空间形态。小区核心空间东西通透,无视线遮挡,环绕核心空间的中心绿地布置商品房,打造优良品质房型。5号公租房住宅楼及居住公共服务设施沿街布置,交通便利,同时与商品楼完全脱开设置,避免与商品房之间的相互干扰,室外环境人性化(见图4)。

本项目地下汽车库集中设置,这样有利于增加实土绿化面积,最大化创造小区内的景观资源。同时根据老年人的生理特点,在室外环境设计中体现“全健康”的理念,为老年人设置了无障碍步道、无障碍设施等,便于老年人活动,有益于老年人身心健康。

在交通流线设计方面,人车分流,停车场均设于地下,为小区营造安全的室外活动场所。

2.1.2单体适用性能设计

1)单元平面设计特点

本项目商品房为南北通透全板式布局,建筑结构布置规整,套型采用标准化设计,开间进深都模数化,保证所有单元开间享有同等充足的日照、采光及开阔的视野。本项目还对所有套型的厨卫空间进行模块化设计,管道、设备设施等各占其位,实现对空间的合理利用。

2)套内功能设计特点

住宅套内电梯相对独立、贯通人户,在便捷、安全的基础上更提升居住品位;朝北厨房紧邻人口处,L形操作台实用方便;服务阳台区集中设置的储藏空间和洗衣空间增加了使用功能便捷性和有效性;卫生间的位置相对隐蔽且使用方便,尽量做到洗浴分开;空调室外机的位置结合立面整体设计,远离卧室等安静区域。同时户内空间设计充分考虑了老年人的活动特点,从功能布局到空间尺度的详细设计充分满足了老年人的生理和心理需求(见图5)。

3)室内声环境优化

本项目设计建筑平面、空间布局合理,没有明显的噪声干扰问题。项目降噪系统设计由景观降噪、外围护系统幕墙系统降噪、双层中空Low-E镀膜玻璃外窗系统降嗓、卫生间同层排水降噪、设备间降噪、电梯井降噪、水管管材降噪等部分组成,实现室内外环境的清新和静谧。

4)室内光环境优化

在满足节能要求下,住宅开窗尽量宽大,实现良好的套内采光设计。各居室的采光系数、采光窗洞口的窗地面积比均优于设计标准值。同时在紧张的地面环境中,协调布置地下汽车库斗形采光天窗,使其既可作为地面景观小品,又可为地下车库补充自然采光,增加视觉舒适度,提升品质(见图6)。

本项目设计所有商品房住宅楼南向外门窗都设置了展开后可以全部遮蔽窗户的手动遮阳卷帘,减少阳光照射和辐射,提高了居住品质,更有利于建筑节能(见图7)。

5)室内设备设施

商品房户内卫生间设计为非降板式同层排水技术,排水管线置于管道间内,卫生间排水管不穿越本层楼板,并可在本层维修。

户内空调采暖新风系统,采用地板采暧+新风+VRV系统,采用地板送风,过滤PM2,5达到95%以上。该系统热舒适度高,室内空气品质好,控制灵活,节省能源,同时还节约了室内的使用空间(见图8)。

户内设置了软化水处理设备,保证高品质水质及延长用水设备寿命。

2.2以长效使用为导向的技术集成

住宅中,结构构件的寿命周期往往长于设备设施的使用年限,而住户生活样态的改变又需要空间布局可变。妥善处理这几者间的矛盾,使得空间布局可变、设备设施可更换维修,以便匹配结构体的使用周期,即成为可长效化使用的住宅。

2.2.1主体耐久性设计

为保证其长寿命建筑的要求,本工程按100年设计使用年限进行设计,全面提高结构安全性与耐久性。目前国内尚没有百年住宅相关标准,结构设计叉寸此进行了探索和创新(见图9)。

2.2.2外围护系统设计

建筑外立面为整体挂装式陶板幕墙体系,加厚了外保温层,可提高保温隔热性能;因为整体呼吸式幕墙设计可以充分隔声减噪;陶板由天然陶土配石英砂挤压成型,质感良好美观,并且便于维修更换(见图10)。

2.2.3内部空间可变性设计

整个住宅套内空间除了结构外墙外,只有一道横向剪力墙,结构楼板为大板构造,这为空间灵活可变提供了可能性;户内隔墙为轻钢龙骨隔墙,干法施工,方便快捷,按需组合,灵敏划分空间,同时容易撤除,可有效节约人工,加快施工进度(见图11)。

2.2.4填充体部分长期维护性设计

本项目以SI建造体系为基础,可实现80%的管线与主体结构分离。与传统设计方法不同,SI体系将支撑体部分和填充体部分相分离,从根本上杜绝了由于运行中的装修、改造、维护等活动对建筑主体安全的影响。本)欠设计力争减少或消除在结构体中的各种管线预埋,通过设置管道夹层、线路夹层、管线吊顶内明装等方式将设备从结构体中解放出来(见图12)。Sl建造体系充分实现了在建筑全生命周期各个阶段的施工可视、质量可控、部品可换的目标。

2.3以住宅产业化为导向的技术运用

建筑,尤其是住宅的产业化有利于实现节能减排,推进绿色安全施工,提高住宅工程质量,改善人居环境以及促进产业化结构调整,是住宅建设发展的趋势。推进住宅产业化的核心是要实现住宅设计标准化、部品部件生产工厂化、现场施工装配化和土建装修一体化。规划设计是实现产业化的重要启动环节。

1)集成化设计

本、欠设计从设计初期就建立各专业的统一标准,这种集成化设计在统一标准的指引下,有效保证了设计理念前后的一致性和完整性,保证了高品质的设计质量。

2)工业化内装

室内设计采用装配式部品、装配化施工方式。室内精装修采用轻钢龙骨石膏板/水泥压力板隔墙体系、轻钢龙骨石膏板吊顶体系、厨房整体橱柜、卫生间整体卫浴系统。整个施工过程干法施工,无现场污染,提高工作效率。

3)土建装修一体化设计

土建设计与精装修设计同步进行,对土建设计和装修设计协调统一,实现设计的标准化与模数化,减少浪费,提高工作效率。

4)打造科学化管理的技术基础

通过信息化手段,即BIM技术的应用,实现设计数据与部品加工、施工现场、后期物业管理的数据连接。本项目在设计中全程使用了BIM设计技术。’ 5)装配式剪力墙体系

5号公租房住宅楼及居住公共服务设施采用装配式剪力墙体系。装配式剪力墙结构体系(PC)属于住宅产业化结构体系,在王庄子项目中,5号楼按照装配式剪力墙结构体系(PC)设计。在设计过程中对装配式剪力墙结构体系(PC)进行了积极的探索和创新。5号楼大部分主体结构采用钢筋混凝土预制构件拼装。预制构件拆分如图13所示。

2.4绿色低碳设计

本项目是全国首批按照新版绿色建筑评价标准申报的三星级设计及运行标识的住宅项目。新的评价标准和原评价标准相比,各类评价指标条款数量增加;定性评价多深化为定量评价,使原来较为宽泛的标准更加清晰化。

本项目设计中,对建筑全寿命周期内节能、节地、节水、节材、保护环境等性能进行综合评价,将住宅规划设计阶段、开发建设阶段、部品生产阶段以及运行维护阶段低碳节能技术加以整合,形成一整套绿色低碳集成技术措施。

在本项目的绿色低碳化设计中,强调绿色技术的适宜选用,比如:针对商品房和公租房的不同特点,分别配置了变频VRV空调系统、分体空调系统。这两种系统并非最新空调系统,但是这两种空调系统技术成熟、性能高效、灵活可控、舒适健康。同时,根据北京的气候特点,坚持配置了新风系统,空气过滤效率> 95%0再如,虽然注重建筑产业化的技术引导,但并未配置整体式卫浴间。虽然其集成特质将卫浴空间的每部分融为一体,省事省时、结构合理、材质优良,但是因为产品设计、物流配送等费用造成的成本增加,整体卫浴室间的价格昂贵,同时新产品技术并不成熟,产品后期维修等都还存在问题。最后从实际角度出发,本项目还是选择了技术相对成熟,价格相对合理的同层排水技术及相应的设备设施。

作为大量建造的绿色集合住宅,不应成为各种高新技术简单堆砌的昂贵产品,而应该成为由更经济、可靠、更具推广意义的适宜技木集成,只有这样绿色建筑才能健康发展。

2.5合群风貌与特色意境的营造

用地位置、规模体量、限高等规划条件因素决定本项目不属于地标建筑,而应采取合群的形态融人周边环境,成为城市有机整体生长的一部分。同时,从环境艺水的整体性出发,应整合建筑形态设计、景观设计及室内设计。

2.5.1色彩定位遵循区域建筑风貌设计导则

本项目遵循《丰台区建筑风貌设计导则》,汲取周边区域色彩,选取锗红色作为项目主要色调,辅以灰色,构成沉稳、经久的整体意象,符合该区域色彩定位。建筑立面设计强调规整、简洁,以窗墙比例等手法构成清晰明确的立面特征,杜绝多余的纯装饰性构件。

2.5.2“新中式”特色意境整体营造

本项目为建筑、景观、室内一体化设计,这为设计团队创造连续的整体环境意境提供了条件。以北方宅院为原型,着力营造“传统意味,现代形式”的“新中式”整体环境意境,以呼应北京作为“具有现代活力的古都”的城市特征。体现传统文化意象的窗格符号经过简洁抽象的转化后,融人空调位装饰板、人口门厅等处,丰富完善建筑细部设计(见图14)。景观设计、内装设计也连贯采用同样的符号,融传统意味于现代形式的院门、景墙、廊架、特色灯具、路标小品等(见图15~17)。

3结语

本项目并非一味地采用高精尖技术,而较多地采用了适应建设成本、技术可靠性高的适宜技术。以追求“百年品质”为理念导向,系统地集成运用多项技术,通过提高住宅的技术含量,提升了住区、住宅的品质。希望这样的技术集成运用实践能够对关心住区、住宅建设的同行有所启发。

篇8

关键字:城市设计 城市特色 法库 东湖新城

中图分类号: TU984

1. 引言

当今经济全球化和国内快速城市化的宏观背景下,城市的建设和更新节奏也在加快,一定程度上催生了城市形象的一体化,导致“千城一面”的现象越来越严重,城市地方环境文化资源流失,城市的可识别性和特色逐步消失。同时, 随着大规模的城市建设以及对城市景观和城市形象的重视,城市设计也越来越多的被当作一种手段或途径,在规划管理、建设项目管理、历史名城保护、市容环境景观提升等工作中,尝试对城市形象和空间形态进行精细控制和有效引导。

2 对城市特色和城市设计的认识

城市特色是指一座城市经过长期积淀形成的、内涵与外在形象明显区别于其它城市的个性与特质。城市的内涵,是指城市性质、城市功能、产业结构、经济特点、传统文化、民俗风情等;外在表现即体型环境(赵士修,1998)。

我国的城市规划工作经过长期的发展和完善,已逐渐形成了一套从总体规划到详细规划的层次分明的规划体系,而城市设计同其相比确实在编制重点、内容构成、评价标准、工作深度等方面存在固有差异,也没进入既有的法定规划体系,但从其本质内涵、目标内容和历史演化来看,城市设计长期以来就是城市规划本身的有构成之一,而非独立于城市规划体系之外另增的体系与层次(吴晓,2011)。

城市设计概念从时间的发展来看经历了如下过程:(1)城市设计最初定位于偏重视觉艺术的布局,实际上是建筑学的方法在城市规模上的使用;随后强调重视情感、文化,讲求文脉的设计手法;进而强调人与环境、社会与空间的互动关系。现在的城市设计还进一步从更加宏观的角度注重城市发展中的各种关系及其相互作用,包括社会、政治、经济、资源等。(2)城市设计的目标从单一目标向多重目标的综合,经由环境的外观和功能,发展到意义和交流,发展到社会环境和经济发展目标。(3)城市设计的范畴从单纯的物质空间,到人类活动,到空间与活动等各种要素之间的内在关系。(4)城市设计的具体实践活动也有这样的发展,从强调固定的空间结果到强调对于发展建设的组织过程;从专业设计活动到商业活动、政府行为、开发活动以及规划设计的综合;城市设计的成果从形态布局到政策、决策等控制手段(刘宛,2000)。

通过对当前城市设计的概念和内涵的整理分析,作者认为当前城市设计可以有广义和狭义之分。广义上的城市设计指解为城市形体环境设计的一种构思、方法、手段,它贯串于城市规划的各个编制阶段,不同编制阶段有不同的任务和重点(赵士修,1998)。而狭义的城市设计“是对城市体型环境所进行的设计,一般是指在城市总体规划指导下,为近期开发地段的建设项目而进行的详细规划和具体设计(陈占祥,1988),亦即对指重点地区的城市设计。

在实际工作中,城市设计会根据不同的地域范围、内容和成果要求,分解为的不同操作层面(吴晓,2011)。当前仍以中微观层面的城市设计居多,而宏观层面的总体城市设计近年也逐步开展,与城市总体规划、城市发展战略一起来指导城市的发展建设,并指导下层级的分区总体城市设计、重点地区的城市设计和专项城市设计。如天津市自2008年开始展开了总体城市设计和重点地区城市设计编制工作,目前已经编制完成了中心城区总体城市设计、各分区城市设计、重点地区城市设计、区县新城总体城市设计,实现了中心城区及各区县各层次城市设计的全覆盖。苏州、石家庄、哈尔滨、大庆等也编制完成了总体城市设计。

本文所引用的是狭义的城市设计内涵,是针对法库东湖新城区的中微观层面的城市设计。通过法库新城城市设计,改善和提升城市空间的品质,提升城市活力,塑造个性鲜明、可持续再生的城市特色。

3. 法库东湖新城城市设计中的城市特色塑造

3.1 法库东湖新城简介

法库县是沈阳市的郊县,位于市区北部,处于沈阳经济区一小时交通圈内。作为沈阳市北部重要的经济区域,尤其是借助沈阳市对法库县强有力的拉动作用,法库县近些年得到了飞速的发展。

东湖新城位于法库县城城区的东部,与县中心城区相连,是县城的重要组成部分,依据法库县总体规划中“生活居住向东、产业发展向西”的发展构想,法库县做出了建设法库东湖新城的战略决策。

3.2 城市特色定位——“山”、“水”、“绿”、“城”

塑造良好的城市形象,首先解决的是城市形象的科学、合理定位,即明确符合城市的自然地理环境、历史文化特色和规划对新城的功能定位要求的发展目标与定位。

法库境内自然生态环境优越,地势北高南低,丘陵、平原起伏交错,构成了“三山、一水、六分田”的天然格局。东湖新城东部和南部群山环绕,山体植被茂密,丛林叠嶂,如天然的森林氧吧,是法库城区天然的生态屏障;位于城南和城北的尚屯水库、泡子沿水库更是周边山地是最重要的景观生态资源,其中流入尚屯水库的沙河从城区中心自东向西流过,为东湖新城增添了“碧水蓝天”的灵动空间。优越的生态环境造就了了法库“青山城边走,秀城谷中流 ”的天然格局。

东湖新城在法库未来的城市发展中具有举足轻重的地位,新一轮的法库总体规划中明确提出东湖新城的总体功能定位为:法库县中心城区的东南门户;展示城市形象的窗口;未来法库行政、科教、文体核心区和高品质商贸新城区;生态宜居的城市生活区。

综合以上分析,东湖新城城市设计将打造最佳人居环境,以建设现代化城市、生态城市、沈阳卫星城市的建设目标,将“山”、“水”、“绿”、“城”作为城市特色定位,通过对规划区空间结构、景观形象、建筑形态、交通组织、道路绿化、生态环境等景观要素的控制,建设“东部青山入半城,蓝天碧水到我家”的法库新城区。

3.3 城市特色设计理念

东湖新城城市设计把“山”、“水”、“绿”、“城”的城市形象定位作为空间设计的主线,同时引进现代城市空间的设计理念,建设具有“山水”特色的现代化生态新城。主要体现在以下四个方面:

1、注重环境景观规划,设计本着开发与保护相结合的原则,将各绿化系统合理地融入到各项功能区之间,使人文景观与自然景观、园区内部景观空间与园区外部景观有机结合,形成合理有序的环境景观系统。

2、城市空间环境的规划设计应强调整体性和序列感,注重各功能空间的整体和谐和景观结构的有机构成,充分利用现状条件,结合用地布局形成景观轴线和景观节点。

3、充分利用沙河滨水景观,并通过合理改造,在重要的景观节点规划各类点状、面状公园绿地,打造生态、绿色、可持续发展的东湖新城。

4、引入仿生学理念,提出“城市廊道”新概念,规划利用河流、景观大道、城市开敞空间等将新城周边的大体量生态绿地引入城中,城市色彩以绿色为基调,丰富的植被掩映着湖光山色,真正实现“山”、“水”、“绿”、“城”的完美境界。

3.4 城市特色景观格局设计

城市设计的对象是城市形体环境,设计基本要素主要包括城市用地、使用活动及空间布局等三方面,其中使用活动是城市设计的核心,它决定了城市土地使用和空间布局形态的合理性。

东湖新城是法库县城未来发展的主要区域,在东湖新城规划范围内,依托城市主干道路及用地功能布局,形成“一心、两带、三节点、四组团”的城市功能结构布局,即金牛街、兴法路交汇处形成的新城主中心区;沿东西向兴法路及南北向金牛街两条现代综合服务带;龙山路与金牛街交叉处形成的商业节点、晓东街与兴法路交汇处形成的新老城区连接节点空间、外环路与兴法路交汇处形成的法库东部入口景观节点空间;以主干道路和服务带为界线形成的四个以居住功能为主的功能组团。

3.5 重点空间设计

规划依据“城市廊道”的设计理念,通过大型开敞空间将新城周边的山地和水体引入城中,使远山近水与生态城区遥相呼应、相得益彰。本文以兴法路城市景观绿廊和沙河滨河景观廊道为例,介绍“城市廊道”在法库新城城市设计中的应用。

东西向的兴法路为法库县城的东部入口和衔接老城的主要干道,两侧主要布局公建类用地,主要包括商业中心、体育馆、绿化广场、休闲娱乐中心等,为实现“城市廊道”的功能,规划将道路两侧各预留15米绿化用地,且用地界至少后退绿线10米,为城市主干道绿化及景观设计留足空间,将城中绿化与东部山体有机融入,展示清新、舒展、个性鲜明的“山水城市”气息。

沙河滨水界面是法库整体城市形象特质的主要展示区域之一,规划在新城东部入口处建设全县规模最大的东湖公园,在新城西部与老城交界处建设全县第二大的滨水公园。其中,东湖公园作为进入新城后给人第一印象的主要视觉冲击点,是突出展示“山水城市”特色的景观节点,与兴法路景观绿廊一起,充分展示了东湖新城的生态城市特色。

4. 结语

东湖新城城市设计是法库县重点规划编制工作的有机组成部分,为优化城区功能结构、塑造特色城市形象、建设生态宜居城市,同时推动规划、建设和管理三个层面联动发展提供了保障。

东湖新城城市设计把“山”、“水”、“绿”、“城”的城市形象定位作为空间设计的主线,提出“城市廊道”概念,规划利用河流、景观大道、城市开敞空间等将新城周边的大体量生态绿地引入城中,打造“东部青山入半城,蓝天碧水到我家”的法库新城区的城市形象。并将山水城市的景观风貌与公共活动组织紧密结合,通过绿地、公共广场等开放空间,在交通、公共活动和视觉上将公共活动系统连成一体,将优化调整了用地布局,使得开放用地空间的数量与规模得以增加并形成体系,同时提高了利用效率,实现了经济、社会和生态效益的统一。

参考文献:

赵士修. 城市特色与城市设计. 城市规划,1998年04期

吴晓. 城市设计面面观. 城市规划(年会自由论坛,吕斌主持),2011年第2期

刘宛. 城市设计概念发展评述. 城市规划,2000年12期

篇9

关键词: 城市设计 创作性 方法

城市设计的概念及其特征辩析

关于城市设计的概念,可谓众说纷纭,不同学科背景的学者从不同的视角给予它不尽相同的定义界说,但从其总体趋势来看,现代城市设计正逐渐呈现出相对明朗的观念势态。我们认为:现代城市设计是以人为宗旨,以提高城市环境质量和职能效率为动态目标,综合组织城市系统各要素,以期建立合理且优美的城市形态环境的综合性创造活动。城市设计的作业范围既涉及大范围的单系统设计,也包含细胞形态的解剖,其对象是多层面、多类别的组合,而城市区段层面是典型的客体对象。城市设计既贯穿于城市规划的全过程,同时又是规划转向建筑设计的必要中介过程。城市设计与城市规划和建筑学有着与生俱来的天然联系,因而也常导致概念上的模糊。一般而言,城市设计与建筑设计的区别较为明显,而与规划尤其是控制性详细规划(以下简称控规)之间的关系则时常使人迷惑,因此只有在比较中才能获得城市设计自身明晰的基本特征:

其一,城市设计强调“人本主义”精神,即以具体鲜活的人为根本出发点,满足人的需求,以人的心理生理行为为依据,关注城市空间设计的场所感、归属感以及历时和共时的文脉连续。而控规则是以物质环境为出发点,作为城市管理的依据而制定的硬性控制指标,它较少涉及与人的感性和活动相关的环境场所问题。因此,可以说人与物的对峙是城市设计与控规的基本分水岭。

其二,城市设计要在三维的城市空间坐标中化解各种矛盾,并建立新的立体形态系统。而控规则偏重于以土地区域为媒界的二维平面规划。因此二者表现出不同的形态维度。

其三,城市设计侧重城市中各种关系的组合,建筑、交通、开放空间、绿化体系、文物保护等城市子系统交叉综合,联结渗透,是一种整合状态的系统设计。控规则往往是城市各子系统的分述罗列,而且偏重于各项子系统的分别研究。因此,关系整合与要素分离是二者间又一显在区别。

其四,城市设计具有艺术创作的属性,以视觉秩序为媒界、容纳历史积淀、铺垫地区文化、表现时代精神,并结合人的感知经验建立起具有整体结构性特征、易于识别的城市意象和氛围。而控规则注重社会经济技术因素,其主要运作媒界是技术指标和工程问题,理性逻辑是其主要属性。

由上述比较中看出现代城市设计具有鲜明的创作性特征,正如培根所言:“未来城市环境质量将依赖技巧高超、感觉敏锐的城市设计师的创造性想象和智力”(1)。

创作性是城市设计的重要特征

一般来说,创作性具有三方面的含义:一是指某种观念设想或作品具有新颖鲜见或超前的形式和内涵;二是指这种观念设想和作品应适应现实、解决问题并巧妙且有效地达成目实;三是对上述观念设想和作品的持续、表现、评价、完善和充分发展。创作性与创造性时常可以通用(是英文Creativity的两种互通译本),但二者在语义上仍有些微区别,创造性更为强调独创和超前,面创作性强调上述三方面含义的全面包容,同时还含有过程意义。

城市设计的创作性是由其自身的目的性质决定的。设计即是把各种要素组织进入较大的连贯的整体以达到原先预期的意图。在城市规划的宏观指导下,城市设计要实现具体的三维形态框架的建构,它必然是一个创作过程的产物。城市是市民生活的舞台,是历时态的延续,又是共时态的交溶,以人为本的场所论是城市设计理想和实践中的本质精髓。对于一个具体城市区段来说,城市设计的目的是要鼓励各种人群活动的合理交织、运动有序、生态和谐,并能给人以愉悦的整体审美感受。城市设计不存在固定不变的清规戒律和模式范本,也不是某种先验公式的推演计算,每一个成果都是对特定城市或城市区段的独特解答。设计师在情感、智慧和经验的投入中完成理想与实现、主体和客体的统一。

城市设计的创作过程是设计者各种思维方式的全面启动和复合,逻辑思维、形象思维与灵感顿悟相交织,而形象则是城市设计者的主要思维线索。

城市设计的创作过程同时亦是对设计者多方面知识结构的运用过程。现代城市设计者需要有社会、经济、人文、政策管理及工程技术等方面的基本知识,要有城市设计的基本技巧,精通城市职能、形体及三维空间关系的处理。

城市设计注重小组合作(Cocreativity),鼓励吸纳相关学科学者、开发商、政府官员及公众代表共同参与,并通过各种传媒手段在更大范围内争取公众参与和认同。

城市设计创作方法论探讨

城市设计的质量直接决定于其创作方法的运用是否恰当和有效。然而澄清这种方法理论却很困难,城市设计的具体方法因客观对象而异,更是因人而异,因此试图去规范其设计创作的方法似乎是徒劳的。这里我们试图以描述城市设计创作的共性特征来探寻其创作的轨迹线索。

1.立意与构思立意即主题意识的确立,这是创作的灵魂。立意的过程即是在进行现状分析、明确发展定位的基础上确立设计目标的过程。现状分析提出基地现存的资源和问题,立意则需以该城市区段的定位为依据,这种定位又必须置身于城市整体发展脉络中进行研究。通过研究区段与相邻区段、区段与城市整体之间的功能互动机制,才能给出设计区段的正确定位。现存资源与人的需求之间的矛盾和现存环境状况与发展定位之间的矛盾直接决定了城市设计目标的确立。

构思由立意脱化出来,构思即是将城市设计的立意转化设计结构(又称概念设计),同时提出实现立意的方式构架。构思的直接结果是该设计对象的空间形态结构的建立。城市设计的立意与构思必须也包涵了设计者的主观意识,设计者对各种设计因子的权重取舍以及自身的主观理解,情感经验等因素使得其立意与构思趋于个性化,并以多种构思方案的形式表现出来。通过与相关参与的讨论、评比、比较和判断确定最终的构思方案。

2.分析与整合要解决一个现实具体的城市设计问题,首先必须进行客观有效的环境分析。分析包括前后两个不同时段,其一是指设计前期的现状调查分析;其二是指创作过程中对设计方案及成果的解剖分析。现状分析是要达成对现存环境的全面认识,它包括基地、人口、建筑设计质量、交通、使用职能、民俗习惯、行为规律、自然条件、景观资源、经济投资计划等等资料。一般而言,职能分析和空间形态分析是两个重点内容:职能分析主要考察各项用地的使用状况与交通系统的联系以及这种状况与需求之间的矛盾。空间形态分析则涉及基地分析、图底分析、视觉序列分析、认识意象分析、类型学分析和空间注记分析等一系列技术。空间形态分析提供了设计所必需的历时性形态积淀的背景资源,它为文脉承续提供了基础。设计过程及成果表达中的分析实质是对所设计环境各子系统的分项解析和表述,如:地块功能配置、道路交通系统分析、交通换乘系统分析、形态认识系统分析、历史文脉分析等等。这种单系统的解析使创作成果的各个层面得以清晰的表达,同时也是设计进程中从各个不同层面和视角对设计方案进行剖析、质疑和修正的必要技术程序。

分析是城市设计的必要技术,而对环境各子系统和各单项要素的整合才是城市设计的本质性作为。环境对人的作用是历时和共时相交溶的整体感受和影响,而不是各要素的简单相加。城市设计必须以关系组合为职责,侧重于整合结构性的职能关联、空间关联和文脉关联等,促进城市各种活动的合理交织。设计者往往扮演开发进程中的协调员,化解矛盾,综合平衡。

系统化的城市设计将改变过去仅仅由几何线条分划地块的封闭独立性。加强建筑布局、交通路线、开放空间、绿化体系和人文景观等要素的综合交叉、联结渗透将成为一种新的形态风尚。立体化是当代城市空间结构又一显在的发展趋势。随着城市职能的高度集聚与城市土地有限资源之间矛盾的突显,未来城市必将超于土地和空间的综合使用,即特定地段中各种用途的合理交织,相互刺激补充。空间结构的立体化还意味着对用地进行地上、地面和地下三个层面的综合开发以构成连续流动的空间体系。与此同时,立体化的形态组织方式也是化解或消减城市职能各项子系统之间矛盾冲突的良方(如机械交通与人行步道体系的矛盾,开放空间、生态平衡与土地区位价值的矛盾等)。总之,分析整合在创作过程中交替进行,分析的目的是为了整合。

3.直感与逻辑城市设计的过程是对城市环境的研究和创造的结合,因此必然表现出理性和感性共容互动的思维方式。研究过程首先是要素分析和理性判断,设计者运用逻辑方法对设计所及的各项要素之间各种因果、并列、互动、权重、矛盾等关系作用判断,设计目标的建立亦是逻辑推理的结果。但是,仅仅运用逻辑的方法无法得出具体生动的城市设计成果。城市设计是对理想城市生活情景的描绘,形态的建立最终必须依赖设计者对环境敏锐的整体感悟能力和直感创造能力,因此说形象思维是城市设计者的主要思维线索。设计者可以在经验积累中选择运用各种有效的空间形态类型,如以网格构成的,以开敞空间为中心的,以建筑实体为中心的,或是以明确轴线构成的等等原型结构,而当代城市形态所包容的广泛且深刻的复杂性为传统城市形态所无法迄及,它往往表现为一种复杂的三维立体网络的叠合结构,它可以涵括上述诸种空间结构原型,但其复杂程度和综合能力则远胜于它们。可以说这是对当代及未来城市设计者的空间组织和塑形能力提出的一项严重挑战。因此,城市设计者必须具备以往任何时代都要更为娴熟的空间驾驭技巧以及在这种复杂的空间结构体系中整合城市职能秩序的能力。

4.图形与文本图形和文本是城市设计者最主要的操作媒界、交流媒界和成果表达形式。

图形是设计者心智创造的外化。图形资料一般包括设计构思草图和设计成果中对环境形态的三维表述、模型、立体模拟动画、摄像等。由于现代城市职能和空间的高度复杂性,因此系统化的城市设计还必须运用一系列系统的分析图形技术。这些分析图分别展现了环境的各个导面及相关系统。各层面、各子项系统的立体叠合和联结构成了完整的环境形态。因此,分析图也是城市环境创作必不要少的重要内容,它是现代城市设计区别于传统空间形体规划设计的重要特征之一。

图形实质上是对城市环境建设目标和政策的形象化三维表达,是一种明确的、可操作的形态描述方式,它使得设计地段内建筑与建筑之间,要素与要素之间、局部与整体之间的关系网络清晰可见,它给下一个层次的设计(如建筑设计)提出了由外向内的限定和依据。从这个意义上讲,城市设计的成果具有肯定性。同时又必须指出:城市设计又是一种富有弹性和动态的过程。上述图解形式并不等于环境建设的最终产品形式,而是关于形态的具原型意味的框架模型。例如街道空间轮廓线或是区段环境的立体动画模式,其实质是一种结构关系的建立,在后续的建筑设计过程中,可将此具体的建筑形态置于上述关系背景之中进行检视评判,从而取得对彼此关系的协调认同,CAD技术的运用为这种动态的设计和管理过程提供了方便之门。在城市设计驾驭下的一个环境层次的设计仍然具有广阔的创作天地。因此从这个意义上讲,城市设计成果又具有非肯定性,是一种松驰的限定。如果说最终建成的环境形式与设计中的图形之间具有内在的却又是可以被察见的同构或同质关系,那么就可以说设计达到了预期目标。

文本即城市设计成果中一系列以文字描述为主的研究报告。一般来说研究报告应当包括下列内容:项目由来、研究程序、现状分析报告、设计依据、发展定位描述、目标描述、设计方案总体说明、各子项系统分析报告、实施可行性研究、建设程序计划、设计准则等。设立专项研究报告是现代城市设计重视理性论证的表现。

设计准则和图形文件在城市建设管理中配套使用。所谓设计准则是对城市设计客体要素的深入设计提出综合且具体的要求和建议。其具体内容包括对设计对象整体和局部的形态、位置、尺寸和指标等提出制约性的条例,对各可变因素的弹性设计提出相应的振幅范围。设计准则的制定是城市设计区别于规划和建设设计,也区别于传统形体空间设计的又一重要特征。其意义在于为城市设计注入了时间维度,它为城市设计与建筑设计间环境层次的转换提供了清晰的梯级承续关系,促进了城市设计与建筑设计的互动。设计准则的制订使得城市设计由理想导向现实的行为,它是城市的设计与管理以及建设之间的桥梁,是三者之间相互沟通协调有章可寻的媒界基础。

以上我们从方法论的层面对城市设计的创作性作了粗浅的探析。成功的城市设计首先来自于精巧且合理的立意和构思,在直感与逻辑的互动中,设计者运用各种分析技术和组合技巧,在对环境子系统和要素进行充分解剖的基础上实现形态的整合,创造出宜人的环境场所,并以图文并茂的灵活形式展现给所有关心城市建设的参与者。

[注 释]

篇10

关键词:城市规划;城市建设;城市设计;规划步骤

中图分类号:TU8 文献标识码:B文章编号:1009-9166(2011)0017(C)-0387-01

城市设计和城市规划的关系极为密切,城市设计应当注重人文关怀,将人文关怀的种子植根于城市设计之中,但是目前城市设计很多地方缺少人文关怀,主要是以规划师的审美角度去审视城市,将美学作为城市设计的重要标准,没有掌握好城市设计的尺度。

城市设计的方法一般与城市规划一样,需经过调查研究,在经济社会发展规划的基础上,进行城市布局和各专业的规划,同样需要通过方案比较,最后确定定案。由于城市是一个不断发展变化的有机体,因此城市设计和城市规划一样也需要不断调整和补充,是一种动态规划,或称为“滚动式规划”。城市设计和城市规划不同的是,城市设计是一个三度空间的规划设计。当然从城市总体布局开始到详细规划乃至修建设计,都要考虑城市空间形态,力求体现出城市的性质和特点,反映出民族性、地方性和时代性。

一、城市规划是城市建设的前提

城市设计既然要为市民创造一个良好的有秩序的空间环境,就必须深入地了解社会、研究社会。因此城市设计应做好城市功能规划、经济规划和社会规划,并在此基础上进行城市空间环境的规划设计。在当前深化城市体制改革的形势下,作好这几项规划尤为重要。在资本主义社会,新城建设、旧城更新,都与整个社会经济的盛衰息息相关。当前在我国,城市功能、城市经济体制和城市社会都处在急剧变化之中。例如住房制度改革、土地使用权有偿转让、外资引入、旅游事业发展、城市流动人口剧增、第三产业发展等都冲击着原有的城市规划原则,也给城市环境空间设计提出不少新的要求,再加上改革放所带来的人们观念形态包括审美观念的改变,都反映到建筑和城市设计上来。因此要做好变革中的城市功能规划、经济规划、社会规划,这些都充实了城市设计的内容,否则城市设计成为一种空间构图游戏,只能墙上挂挂。

二、注意综合效益的平衡

综合效益是城市规划和设计的目的,也是实现规划设计的前提。综合效益包括经济效益、社会效益和环境效益三方面,三者之间应该平衡,但在工作实践中常常出现矛盾。在当前我国经济还比较落后的情况下,建设部门急于取得较高的经济效益,往往忽视社会效益和环境效益;而规划部门,又常常从长远利益出发,不注意必要的经济效益。这种例子屡见不鲜。如在重点风景区内建高层旅馆,破坏了环境景观;过多的旅游设施侵占了文物保护用地,破坏文物古迹及其周围环境;在交通性干道上过份密集地布置商业网点影响城市交通;大量兴建高层楼房破坏旧城传统风貌等等。但反过来不讲求经济效益,没有足够的资金进行开发和保护,也使保护成了一句空话。因此城市设计需要因地制宜,做好综合效益的平衡。在城市经济特区、新开发区则应重视经济效益,务求每一平方米用地发挥最大效益。此外,还要重视地下空间的开发和利用,因为地下空间也是城市的重要资源,它对改善大城市交通,丰富商业活动,繁荣经济,增强城市防御能力等都具有重要的作用。目前由于我们经济技术条件的限制,还不可能大量开发地下空间,但城市设计应高瞻远瞩,作好这方面的规划设计工作。

三、探索实现城市设计的机制

城市设计的实现是一个很复杂的问题。它和社会制度、经济体制有很密切的关系。为了更好地实现城市设计,需要重视下列3个方面:一是解决资金问题。无论是城市保护或开发,都需要有资金来源渠道。过去主要是靠政府拨款,现在是多种渠道集资,包括外资、合资、集资、贷款等,而且大部分都是有偿的,因此要讲求效益,要能形成良性循环。二是建设方式和步骤。从国内外经验来看,综合开发是实现城市设计的有效途径,不仅新区要综合开发,先解决用地、基础设施和各项服务设施,再进行房屋建筑(这样做,能体现城市设计意图,整体性好,城市面貌也比较统一),对旧区保护与更新也需要综合开发。三是群众参与问题。城市设计特别是旧城保护与整治,要依靠地方政府、群众组织和当地居民的积极参与,才能得以实现。现在全国有很多军民共建精神文明街、区就是很好的例证。国外也很强调这一点,因为只有吸引群众参与,才能真正得到他们的支持,建设过程中体现他们的心愿,建成之后也能得到居民的关心和爱护。这方面例子是很多的。这是贯彻"人民城市人民建,人民城市人民管"方针的具体体现。

四、制定法令条例,保证设计实施和管理

城市环境,包括从宏观生态环境到微观空间环境,都需要严格的法令条例,才能得到很好的保护。发达国家在这方面已有很多经验,它对城市建设起着很好的指导和限制作用。我国在这方面刚刚起步,城市建设上一些必要的法令条例还比较粗,这与我们城市规划、城市设计的工作深度有关。缺乏具体有效的法令条例,城市设计的很多意图无法贯彻,有的按设计实施之后,也难以得到很好保护。