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關鍵詞:石油化工工藝;教學改革;實踐教學
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)37-0040-02
一、引言
《石油化工工藝學》是繼基礎課和專業基礎課之后,化學工程與工藝專業主干專業課程之一。其主要任務是從石油化工生產工藝角度出發,運用化工過程的基本原理,闡明石油化工工藝的基本概念和基本理論,介紹典型工藝的生產方法與工藝原理、典型流程與關鍵設備、工藝條件與節能降耗分析。與化工專業其他課程相比,該課程具有明顯的特殊性:綜合性強,知識點多;課程內容廣泛,新工藝多;應用性強,理論與實際緊密結合。所以剛剛完成基礎課和專業基礎課學習、缺乏工程概念和實踐經驗的大學生,要面對以原油蒸餾、催化裂解、催化重整等工業化裝置為研究對象的非理想的、動態的、復雜多樣的生產實際問題,以及大量的新概念、新工藝等,會感到無所適從,甚至厭煩、畏懼。目前,《石油化工工藝學》仍以課堂教學為主。雖有少學時的實踐教學,但企業從確保生產穩定、安全等方面考慮,不允許實習學生動手操作。另外,傳統的“一塊黑板,一支粉筆”的教學方法根本不能讓學生對復雜的實際工藝過程真正理解、掌握,更不要說現場實際控制操作了。所以該課程教學效果較差,急需改革。針對該課程的特點及教學現狀,為了確保教學質量,提高教學效果,我們進行了教學改革探索。
二、強化課堂教學
《石油化工工藝學》以課堂教學為主。為了提高教學質量,培養學生興趣和學習的積極性、主動性,更好地實現理論與實踐的有機結合,首先應以教學手段的改革強化課堂教學。一方面引入了多媒體教學手段,借助多媒體的聲光交互、動靜結合的特點給學生全新的視覺感受,極大地提高學生的學習興趣;以圖片、聲像資料和動畫方式展示一些設備和生產工藝流程,解釋一些抽象的原理,展現一些復雜工藝流程中單元操作的實現過程等,直觀、形象,能幫助學生深入理解、開闊視野、增加興趣,使其在有限的時間內容易接受,實現了高效且良好的教學效果[1]。另一方面應借助學校開通的網絡教學平臺,豐富課堂教學內容,在教學過程中根據需要及時地向學生介紹最新工藝、與課程相關的國內外研究動態、企業生產現狀等,并對社會行業發展和人材結構需求等信息進行傳遞。除此之外,網絡教學平臺還可以實現師生的互動,使老師及時了解學生的困惑和對課程的掌握情況,以便課堂教學中有的放矢。這些教學手段的實施都大大地提高了教學質量和教學效果。其次以教學方法的改革強化課堂教學。傳統的“滿堂灌”教學方法,已無法滿足要求,需要采用多種教學方法并用。譬如啟發引導式[2]、討論式、情境教學式[3]、工程案例式[4,5]等。該方法既能增加師生之間的教學互動,又能激發學生的好奇心、學習興趣和求知、探索精神;既培養學生將基礎理論應用到專業課中的學習方法,又提高學生對實際問題的綜合分析能力和解決能力。這些教學方法的改革活躍了課堂氛圍,實現了師生的共同參與,改善了教學效果,提高了教學質量。
三、加強實踐教學
石油加工過程錯綜復雜。雖然課堂教學中運用多種教學方法,既注重了知識的交叉和融合,又注重了知識領域的拓寬和工程案例的結合,但是學生沒有實踐經驗,缺乏綜合分析的能力和將理論知識應用到實際工程問題的意識,所以必須加強實踐教學環節。認識實習、專業綜合實驗、頂崗實習等多種實踐類教學手段,不僅僅是理論教學的補充和完善,更是學生實踐能力培養與訓練的重要教學環節。首先使學生通過認識實習對石油化工工藝主要工藝的生產有一定的概念和認識,然后通過課堂教學,在具備“必須、夠用”理論知識的基礎上,通過專業綜合實驗、頂崗實習等實踐環節,循序漸進的分層實訓,使學生逐步將石油化工工藝關鍵理論與生產實際融為一體,這不僅為操作技能的訓練和形成提供了強有力的支撐,而且建立了工程意識、理論與實踐相結合的意識,具備了在實踐中學習的能力、綜合應用知識分析和解決實際問題的能力以及人際交往與團隊協作精神[6]。
四、培養工程思維能力
盡管先修課程如《化工原理》等已引入“工程”概念,且在教學中從教學方法、手段、實踐等多個環節也引導學生建立工程意識,但還需要學生進一步在實踐中自己主動的、習慣性的去強化工程意識,培養工程思維能力。譬如,學生自編工藝[7],讓學生自選課題,用分析與綜合的方法根據工程實際生產編制工藝并組織討論;請實習基地的外聘企業專家定期進入學校,走上講臺,開設應用技術講座、工程案例分析;學生自制剪輯并配有錄音的工廠裝置圖片、工藝圖片,以及一些現場教學錄像;老師和學生走進企業,現場教學;深入車間,頂崗實習等,這些都可以在實踐中培養并強化工程意識,使學生逐漸地學會從工程觀念的角度考慮每一個生產環節,配置合理的流程,實現生產的最優化。
五、改革教學模塊
根據專業、課程特點和教學目標,整個教學過程由原來的“滿堂灌”和專業實驗兩個模塊改為五個模塊:認識實習模塊、理論教學模塊、專業綜合實驗模塊、現場教學模塊和頂崗實習模塊。認識實習模塊使學生近距離接觸生產流程、設備等,建立感官認識和概念,并產生好奇、興趣和探索的欲望;理論教學模塊是指學生學習理論知識,并在老師的引導下應用理論知識去分析工程中的實際問題,結合企業的裝置圖片、講解和現場教學錄像等建立工程觀念、分析并解決實際問題;專業綜合實驗模塊是指學生可以自由選題,根據認識實習和理論教學所掌握的知識,通過分析和綜合考慮自編工藝,在指導教師的指導下獨立完成。這不僅使學生獲得了學有所用的成就感,而且培養了學生綜合思維能力、動手能力和分析解決實際問題的能力;現場教學模塊既使學生鞏固了理論知識,又系統化的深入認識了工藝流程、設備等,還強化了學生的工程觀念及綜合分析能力;頂崗實習模塊則是針對生產實際中的某個工段或車間進行更深入和細致的學習與研究,包括流程、設備、操作條件的調試、簡單故障的排除等,最終實現理論和實踐的統一,并使學生能應用工程觀念、理論知識去綜合分析和解決實際生產問題,具備一定的動手操作技能和排除故障的能力。
通過這些模塊的訓練和學習,畢業后的學生不僅具有扎實的專業理論知識,且具有一定的現場操作技能和水準,縮短了工作后的“再教育”過程,基本可以實現“零距離”上崗。
六、結語
總之,改革后的《石油化工工藝學》課程,在五大教學模塊中通過分層教學、強化課堂教學、加強實踐教學訓練、培養工程思維能力,不僅確保了教學質量,取得了良好的教學效果,而且還有效地提高了學生綜合運用理論知識分析、解決實際問題的能力,基本實現“零距離”上崗。
參考文獻:
[1]溫得英.多媒體課件教學的利與弊[J].信息與教學探索,2008,(9):164-165.
[2]王虹,李翠清,靳海波,等.基于工程素質教育的石油加工工藝學課程改革與實踐[J].化工高等教育,2010,27(4):47-49.
[3]田偉軍.情境教學法在煤化工工藝課程中的應用[J].考試周刊,2009,(4):179-180.
[4]羅學海,王曉梅.工程案例教學法在工科課堂中的應用探討[J].湖北成人教育學院學報,2007,13(5):98-99.
[5]賈紹義,夏清,吳松海,等.工程案例教學法在化工原理課程教學中的應用[J].化工高等教育,2010,(3):78-81,96.
[6]王要令,趙振新,馬步偉.《煤化工工藝學》課程教學改革探索[J].科技信息,2010,(22):2.
[7]王健祥.《有機化工工藝學》課程教學初探[J].泰州職業技術學校學報,2002,2(3):54-56.
關鍵詞:分離工程;應用型人才;林產化工;三結合
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)52-0212-02
分離工程課程作為化工專業及其相關專業的一門骨干課程,具有內容涉獵面廣、知識點多的特點。該課程對石化工業、無機和有機化學工業、石油加工、資源和能源工業、材料工業、聚合物加工、生化工業、制藥工業、環境保護和核工業等許多國民經濟重要工業領域的人才培養有著重要的地位和作用[1]。分離工程課程教學改革目標是開發出一種新的工程類專業課教學模式,通過一門專業課的教學改革實踐,使學生的創新能力、綜合能力、實踐能力等綜合素質得到提高。該項目完成后,教學改革經驗可以在其他高等林業院校的工程類專業課教學中推廣應用。
一、課程改革的目的和需求
林產化工專業是以樹木、森林采伐和加工剩余物為原料制備生物質化學品、生物質新材料和生物質能源的國家重點專業。專業立足于黑龍江省的資源特點和優勢,突出“綠色和環境友好化學與工藝”的主要特色,抓住生物質資源代替石化資源的機遇,以生物質資源的高效化學利用為特色,瞄準世界各國的林產化工領域科研前沿,培養能在林產化工、精細化工、化學工業等領域從事植物化工的生產、設計、產品開發工作并且具有較強創新和實踐能力的應用型人才。由于分理工程課程所涉及的基礎理論、基本知識較多、較散,各知識點間相互聯系不是很緊密,內容相對比較抽象,教學中發現大多數學生反映該門課程難學、難懂,在有關知識的應用方面特別是工程計算方面只能機械模仿教材例子完成課后作業,通過計算機編程解決實際問題的能力還不夠[2]。因此,造成了學生一定程度的畏學情緒和厭學心理,若單純地講授理論知識學生很難理解,影響了對知識的掌握和課程教學質量。針對林產化工專業分離工程課程教學中存在的問題,林化專業分離工程課程改革的關鍵是:加強課程理論和實踐教學的結合,彌補講授法的缺陷,以小論文代替作業、自主設計實驗[3],激發學生的學習興趣,面向社會服務和實際工作中可能遇到的問題,學生們參加國家、學校和學院三個層次不同級別的創新實驗,結合課程教學內容培養學生的創新能力和綜合實踐能力。最終達到強化學生工程意識,提高學生的創新能力,使學生的總體素質達到全面提高。
二、課程教學改革
林化分離工程課程教學改革研究內容包括:①教學方案的改革,結合目前國內外新技術、新工藝、新設備,研究其教學內容的內在規律、教學重點和難點,調整教學重點并增加林產化工科研領域分離工程技術使用的新技術相關的設備和方法原理的知識點;②分離工程課程面臨著學時壓縮(由72學時壓縮為32學時),而知識量、信息量反而增加的矛盾,這需要構建新的教學體系和方案。③為了激發學生的學習興趣,對于容易理解的課程章節采用以考代講的方式,或采用多次研究型和課題調研型的大型作業,強調學生的主動探索創新精神,以小論文的形式提交并在課程結業考試中占一定的分值;降低課時縮減的壓力。④針對工廠現場分離設備存在的問題,提取工廠數據,讓學生自己設計程序進行計算,培養學生解決工廠中實際的分離問題的能力。
三、分離工程課程需求與三結合法的結合策略
本課程實施“專業課與基礎課結合”、“專業課與實踐結合”和“專業課與競賽結合”的“三結合”教學方法[4]。該改革方法意在加強林化專業學生化工分離基礎理論,強化培養學生化學工程的理念,力求使學生掌握化學工程與工藝的基本理論知識和技能,在化工工程技術方面具有初步的分析問題和解決問題的能力[5]。課程教學中以實例原理凝練知識點應用指導原理的層次進行教材內容的組織;將產學研所獲得的科研成果、工廠實踐經驗和學科前沿知識等帶進課堂,有機地融入到教學內容里,增加學生對學科前沿知識的了解,推進課程建設;以工程實踐中的應用為實例,激發學生學習的熱情。
四、實施情況
1.專業課與基礎課結合,調整林化分離工程課程體系。本專業課程體系按職業崗位能力需要,對主要專業基礎課和專業課進行了必要的整合。林化分離工程課程體系的構建采用的調研方案為:收集有關研究資料;到其他高等院校進行調研;確定教學內容和新教學大綱,確定教學中的重點和難點;根據教學改革方案,進行課堂教學改革實踐;結合林產化工領域科學前沿進展情況和本校的科研成果實施實訓教學和實驗教學,通過實驗教學和參加教師科研課題等實踐環節,彌補課堂教學的缺陷,著重培養學生的工程意識和提高學生的素養。①課程內容與學科前沿的結合,進入在21世紀,分離技術向高級化、應用廣泛化發展。與此同時,分離技術與其他科學技術相互交叉滲透,產生了一些更新的邊緣分離技術,如生物分離技術、膜分離技術、環境化學分離技術、納米分離技術和超臨界流體萃取等技術。近年來科技人員在分離過程及設備的強化和提高效率、分離技術研究和過程模擬、分離新技術開發幾個主要方面做了大量的工作,取得了一定的成果。通過這些研究成果在工業上的應用,強化了現有的生產過程和設備,在降低能耗、提高效率、開發新技術和設備、實現生產控制和工業設計最優化等方面發揮了巨大作用,同時也促進了化學工業的進一步發展。林化分離工程從分類、研究內容及方法出發,詳細地介紹了多組分分離基礎、多組分精餾的簡捷計算和嚴格計算、多組分氣體吸收和解吸、特殊精餾(包括恒沸精餾、萃取精餾、加鹽精餾和反應精餾等)和萃取技術等化工基礎知識,同時結合科技前沿,引進結晶、其他新型分離方法(吸附、離子交換、膜分離、薄層色譜等)和分離過程及設備的效率與節能等內容。課程內容與學科前沿的緊密結合有利于學生以生物質資源的高效化學利用為特色,瞄準世界國的林產化工領域科研前沿,成為能在林產化工、精細化工、化學工業等領域從事植物化工的生產、設計、產品開發工作、具有較強創新和實踐能力的應用型人才。②課程體系考核重點的調整,林化分離工程課程除借鑒化工原理課程內有關相平衡條件、相平衡常數和分離因子的定義、活度與逸度的定義、相平衡常數的計算方法、泡點方程及露點方程的內容外,還借鑒了Henry定律、Langmuir方程、Langmuir-Freundlich和Freundlich方程氣體的吸附平衡和液體的吸附平衡的內容。林化分離工程課程立足于基礎課的知識點,在此基礎上合理擴展和延伸,體現了專業課與基礎課緊密結合的課程改革的指導原則,實現了基礎課為專業課服務的目的。比較化工分離工程和林化分離工程,發現二者在課程的指導原則上存在不同,化工分離工程作為基礎課程,其教學體系強調加強化工基礎、拓寬專業、理論扎實、擴大信息;林化分離工程由于教學學時只有32個學時,教學環節更注重拓寬專業、注意與前期專業課程的銜接,避免重復教學,啟發思維、引導創新便于自學。因此,化工分離工程課程體系考核重點在于掌握傳質過程和分離工程的基本理論,了解重要的分離單元操作及其設計、計算、應用基礎,對于林化分離工程而言,考核重點在于與工業生產緊密結合的多組分分離基礎、多組分精餾的簡捷計算和嚴格計算、多組分氣體吸收和解吸、特殊精餾、和萃取技術等簡單的化工基礎知識,同時結合科技前沿,掌握結晶、其他新型分離方法和過程的技術原理,實際應用實例和設備的效率與節能等內容。該課程體系的調整重視現代分離技術及其前沿發展,有利于林化專業的學生培養扎實的理論基礎,活躍的創新意識、分析和解決實際問題的能力以及利用先進的手段從事相關領域研究的能力。
2.專業課與實踐相結合,強化分離工程實驗的實訓性。我們發揮實驗獨立開設實驗課與大學生創新項目的實訓作用,強化林化分離工程實驗與專業領域結合的緊密性;同時積極進行林化分離工程專業創新型專業實踐教學模式的研究與實踐,充分利用學科所在實驗室為教育部重點實驗室的優勢,進一步開放實驗室,并實施“課程認知—實驗技能訓練—課程實踐—創新實踐”的專業實踐教學模式,使學生能鞏固和加深對課堂理論教學內容的理解,得到實驗技能的基本訓練,并強化工程實踐的觀念。課程認知是在課堂上講解分理工程實驗的理論和原理,實驗技能訓練在實驗課上完成,根據實驗動手能力和實驗的完成給予實驗技能考核;課程實踐主要是會同本專業的化工原理課程實習,在哈爾濱化工二廠和三精制藥等企業進行化工分離和藥物精制分離等課內實例的工廠實踐環節。幾年來學生運用分離工程專業知識解決了很多創新的科研和工程實際問題,學生的課程設計、畢業設計題目均具有實際工程背景,設計質量有很大提高;學生涌躍參加校、省和全國各類專業技能大賽,在“挑戰杯”和林業部舉辦的“嘉漢杯”等省級以上創新、創業大賽中成績斐然。綜上,采用“三結合”教學法對林產化工專業分離工程課程建設與實踐的初步探索,經過初步實踐檢驗,教學過程調整授課重點,突出生物質資源的高效化學利用的特色,使學生更好理解林化專業分離工程的概念,達到培養學生科學的思維方法,養成嚴謹、求實、認真的精神,為林化專業學生在林產化工、精細化工、化學工業等領域從事植物化工的生產、設計、產品開發工作奠定了良好的理論與實踐基礎。
參考文獻:
[1]葉慶國,徐東彥,王英龍,程江峰,尹進華.分離工程精品課程的建設與實踐[J].化工高等教育,2011,(03):23-25+29.
[2]劉翠瓊.跨學科研究生創新型人才培養現狀的調查研究——以北京林業大學研究生培養為案例[J].中國林業教育,2012,(06):59-62.
[3]張軒,陳海燕.高校生物分離工程教學改革探索[J].中國科教創新導刊,2012,(34):75.
[4]肖瓊.“三結合”人才培養模式的實施策略[J].當代職業教育,2012,(09):30-32.
[5]張啟昌,程廣有,劉寶東,趙紅蕊.地方林業院校林學特色專業建設的探索與實踐[J].教育教學論壇,2013,(12):158-160.
關鍵詞:公共設施;能源創造;可行性探究
縱觀人類社會發展進程,簡言之,是人類對生產生活工具改造的過程。在這一進程中,生產生活方式隨著社會生產力的發展而不斷改善,人們生產生活方式的提高又對生產力發展產生促進作用。人們借助內外因素達到某一目的的這一創造性思維過程就是設計的過程。
城市作為社會發展的產物,是一個復雜的系統,包括建筑、公園綠地、街道及附屬設施、廣場等等一系列子系統。其中每個子系統都需要設計,隨著社會分工的細化與此對應的形成了建筑設計、園林景觀、環靜藝術設計等的專業分工。隨著城市的不斷發展,產生了一系列問題,如空間資源緊張、能源供應不足、環境污染、水污染等。解決這些問題要分清問題產生的根源,充分利用城市現有的條件。其中城市重要組成部分的公共設施作為供人們使用的休閑娛樂設施,屬于產品設計的范疇。產品設計應該包括人機交互(造型)、實體生產、市場推廣、營銷、用戶使用到回收再利用的整個過程。這個過程中要體現綠色設計理念,使產品設計從單純對物質的創造上升到改變人們思想觀念的社會學高度。提高城市居民的思想深度,進而以更加科學合理的方式規劃自己的生活環境。
1 城市公共設施能源創造的可行性
城市公共設施主要分兩方面的內容:一種是室內空間,包括公立的圖書館、醫院、博物館、體育館等空間及設施;另一種為室外空間,如公園、街道、電話亭、報刊亭、候車亭等室外空間及一系列組成設施。城市公共設施作為城市的重要組成部分,不僅代表了城市的經濟發展水平,也在某種程度上反映了城市的文化底蘊、市民的生活質量、文化品位等城市軟實力。城市公共設施與城市居民生活息息相關。將城市公共設施與清潔能源創造技術相結合的設計理念,正是從解決城市發展過程中出現的能源供應緊張問題、環境問題、空間資源不足問題的方向入手,在滿足公共設施基本功能的同時,創造城市生活必需的能源資源,使城市公共設施在城市系統化設計中發揮協調、優化各組成部分的作用,增加城市公共設施功能的靈活性。
1.1 技術支持
科學技術的發展給清潔能源的創造及利用提供了越來越廣闊的發展空間。近年來,太陽能發電技術、風力發電技術、潮汐發電技術及生物發電技術得到了廣泛的應用。太陽能發電的原理是利用電池組件將太陽能直接轉變為電能的裝置。太陽能電池組件(Solar cells)是利用半導體材料的電子學特性實現P-V轉換的固體裝置。在太陽能資源豐富且無電力網覆蓋的地區,該裝置可以簡單方便地實現為用戶照明及日常生活等的供電,部分發達地區還可以考慮與區域電網并網實現互補。目前從民用的角度,在國外技術研究趨于成熟且初具產業化的是“光伏――建筑(照明)一體化”技術,而國內主要研究生產適用于無電地區家庭照明用的小型太陽能發電系統。太陽能電池的研究在我國始于1958年,第一組有實用價值的太陽能電池于1959年研制成功。1979年開始生產單晶硅太陽能電池。但是光伏發電的真正應用起步于20世紀80年代。發展至今,我國的太陽能發電技術已較成熟,如圖1所示為將路燈與太陽能和風力發電相結合的示例。
1.2 市場需求
據統計,我國是世界第二大能源消費國。雖然我國化石能源資源含量豐富,但人均資源占有量很低,不到世界人均水平的一半。在人均資源相對匱乏的同時,我國的能源利用效率低下,能源浪費現象嚴重。僅靠煤、石油等傳統能源已不能滿足日益增長的能源需求,加之空氣污染、油價上長、全球氣候變暖和以所謂的綠色環保產品形式出現的貿易壁壘等因素的影響,經濟的發展受能源資源制約的情況日益突出。以石油為例,2010年我國原油進口依存度達到52.5%,面臨很高的能源安全風險,為了解決能源資源過度依賴進口的現狀,必須充分挖掘我國豐富的清潔能源資源的潛能。城市作為能源資源消耗較大的市場,如能就地取材,將大大減少能源輸送過程中的浪費,省掉輸電基礎設施的建造,節約成本。
1.3 形態結構的適宜性
城市公共設施就使用功能來講,往往以一個相對獨立的單體出現在城市的某個區域,本身的功能受周圍環境的影響較小。一般公共設施的形態結構也比較簡潔,沒有復雜的曲面過度與過多的裝飾,且受“風吹日曬”的面積較大,這給其與清潔能源創造設備的結合提供了切實可行的結合空間。此外,由能源創造的公共設施產生的能源,可用于自身的消耗,如圖2所示的公共汽車站牌的設計,此類站牌的設計既不影響基本使用功能,又能充分利用自然資源及城市的可用空間,產生的電能又可用于夜間站牌的指示消耗用電,無需從其它地方輸電,從而減少了在輸送過程中電能的損耗,省略了輸電設備,節約成本。圖3中的太陽能座椅造型新穎獨特,設計者將太陽能發電技術與座椅完美的結合在一起,白天閑暇時可以“沐浴陽光”,給座椅充電,夜晚休息時人們可以在這里讀書小憩,別有一番滋味。此座椅的設計頂部采用圓弧過渡的處理方式,與下面符合人機工學的弧形相呼應,完美的結合在一起。此設計從人們的需求出發,充分體現了以人為本的設計理念。
2 能源創造的公共設施設計的基本原則
2.1 功能性原則
公共設施作為城市系統的重要組成部分,以其滿足大眾的基本需要而存在,其承載著大眾日常生活、工作、出行、休息、娛樂等的物質功能與精神功能。與此同時,公共設施也反映著城市的經濟發展水平、市民的精神文化水平、城市的文化底蘊等方面。因此,能源創造的公共設施設計要以人為中心,遵循以人為本的設計理念,使造型、色彩、材質、加工工藝滿足大眾的使用需求,由于公共設施使用者的廣泛性,要充分考慮不同年齡段、不同性別、不同行為能力人群的使用需求,使不同人群均能感受到公共設施帶給人們的方便、快捷、舒適。同時還要考慮公共設施作為城市系統的一部分,起到裝飾美化城市的作用,其色彩、造型、材質的運用應符合城市整體的設計要求。
2.2 系統性原則
“道生一,一生二,二生三,三生萬物。萬物負陰而抱陽,沖氣以為和?!崩献釉凇兜赖陆洝分泻芎玫脑忈屃讼到y化的思想。城市是一個復雜的系統,這個復雜系統中又包含了眾多的子系統,每一個子系統的設計都要以城市主體相協調,符合城市系統規劃的發展理念。但城市各個子系統作為相對獨立的系統,其設計與規劃可以按照各自的特點進行設計,由局部到整體的設計,最后又統一于整體。
2.3 藝術性原則
城市公共設施作為城市對外展示的窗口,不僅承載著各種各樣的物質使用功能,還起著點綴、裝飾城市的作用,與城市其它系統一起組成城市的視覺符號。在精神生活日益豐富的今天,人們對于美的要求也日益強烈。因此,在對公共設施進行設計時,要符合“美”的要求。設計中通過對重復、交替、協調、對比、主導、統一等構成方法,搭配以變化與統一、對比與調和、節奏與韻律、對稱與均衡、過度與呼應等表現形式使公共設施的設計滿足大眾的審美要求,并結合當地的傳統文化、民俗風情,使城市公共設施在形態、色彩、材質等方面突出城市獨特的藝術符號特征。
2.4 經濟性原則
“經濟基礎決定上層建筑”,馬克思在《資本論》中對社會發展的精辟總結。城市公共設施作為城市的重要組成部分,需要在規劃時投入大量的社會資源,包括人力、物力、財力等。公共設施的建設投入要與城市的經濟發展水平相協調,在對公共設施設計過程中要充分考慮經濟性原則。公共設施從結構設計、色彩匹配、材料選擇及加工工藝的選取等方面影響著其生產成本,還包括生產過程中對能源的消耗及勞動力成本的投入等等。規劃時綜合考慮各方面因素,達到資源配置最優化。這個過程需要設計師具有系統觀念,從設計開始,到后來的生產、使用、回收的各個環節綜合考慮資源配置情況,實現社會資源的充分合理利用。
3 能原創造的公共設施設計的現實意義
3.1 城市空間資源的充分利用
我國為世界人口第一大國,2014年的最新統計數字顯示,我國人口總數已達到13.6億。其中城鎮人口占53.36%,越來越多的人口生活在城市,這無疑給城市生活空間帶來巨大壓力。城市空間資源不足問題已成為阻礙城市發展的重要原因之一。全國大中城市正在積極探索開發城市空間資源,其中較成功的案例要數高架橋項目,次設計理念考慮到城市空間資源不足的現狀,在原有路面上部空間重新規劃一條交通線,進而對城市交通進行分流,成為緩解城市交通緊張問題的重要措施。能源創造的公共設施將清潔能源創造技術“賦予”公共設施,使公共設施在滿足傳統使用功能的同時創造城市生活必須的能源,這種設計理念與高架橋項目有異曲同工之處。通過能源創造的公共設施的設計,達到城市空間資源充分利用,改善城市生活狀況的目的。
3.2 緩解城市能源供應緊張問題的重要舉措
我國是世界第二大能源消費國。雖然我國化石能源資源含量豐富,但人均資源占有量很低,不到世界人均水平的一半。在人均資源相對匱乏的同時,我國的能源利用效率也較低下, 能源浪費現象嚴重。隨著我國城鎮化進程的推進,生活在城市的人口越來越多,加之我國人口基數大,東多西少,分布較集中,這對城市能源需求提出嚴峻挑戰。傳統只靠外界供給的能源供應方式已不能滿足城市發展的需要,急需新的能源創造方式來替代或補充傳統能源供應的不足。文章中將清潔能源的創造技術與公共設施的設計相結合,既滿足公共設施傳統的使用功能,又可創造城市生活必需的能源,使部分能源消耗設施“自給自足”,達到緩解能源供應緊張的目的。
3.3 以人為本設計理念的深化
產品的存在是以滿足人的需要為前提,這就決定了產品設計要以人為中心。自人類社會進入工業時代以來,設計大致經歷了功能主義、消費主義、可持續設計幾個發展階段。發展至今逐步達成了以人為中心的設計理念。但以往只在產品外觀設計、宣傳、銷售過程中考慮人的心理需求,以促進贏利的經營手段現實看來只是片面的以人為本,在人與人、人與社會、人與自然的關系中,最基本的關系是人與自然的關系。人類的衣食住行各個方面的物質消耗都源于自然,一切活動都離不開自然資源的物質支持,破壞了生態環境,人類失去生存基礎,設計中還何談以人為本呢?因此,尊重自然,合理利用自然資源,積極開發清潔能源,減少環境污染,才能真正實現為人的設計,才能實現人類社會的可持續發展。
4 結束語
隨著社會的發展,城市化是必然趨勢,由此產生的諸多問題也不可避免,如何解決這些問題,需要人類用智慧去探索。綜觀城市問題產生的原因,是因為在對城市進行規劃的過程中沒有系統的考慮,缺乏整體觀念。以往只為應對城市發展過程中出現問題的城市規劃方法已然不能滿足現代城市發展的要求,需由一個有系統觀、全局觀的城市設計理念來替代。設計自產生之日起就以改善人們的生活方式為目的,只要人們合理進行設計規劃,用發展的態度對待問題,不墨守成規,相信城市發展過程中的問題都可迎刃而解。文章中介紹的幾種能源創造的公共設施只是這一設計理念的具體應用案列,更多的設計方案需要設計師慢慢的探索,設計在很大程度上體現的是一種價值觀念的創造,單純的產品設計還不如說是一種簡單的制作。城市內可再利用的空間很多,只要我們用科學方式努力的去探索,就會有廣闊的空間等著我們去“開發”。例如,可在一些公共空間的地板上安裝腳踏發電裝置;利用垃圾分解的生物能進行發電;將傳統的跑步機設計成跑步者帶動皮帶運動,將皮帶的機械能轉化為電能等等方式。能源創造的公共設施設計要遵重客觀事實,符合科學規律,設計者要充分挖掘自己的創作思維,注意發現生活中存在的問題,理性思考,善于積累,相信城市會讓生活更美好。
參考文獻
[1]王受之.世界現代設計史[M].北京:中國青年出版社,2002.
[2]任立生.設計心理學[M].北京:化學工業出版社,2005
[3]付黎明.設計美學法則研究[M].長春:吉林大學出版社,2008.
[4]尹定邦.設計學概論[M].長沙:湖南科學技術出版社,2009.