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建设设计参数可以使用模型进行分析,步骤如下:一是确定系统的分析模式,排列好系统中的所有元素,将系统中各个元素之间的区别与联系理顺;二是根据不同元素之间的关系,构建元素关系网,利用网络图表明确其内部之间的逻辑关系。要想将关系网内部元素的联系整理清楚,就必须对每个设计参数之间的联系进行细致的分析和研究,研究时可以根据建筑工程学、结构工程学以及其他建造工程学进行具体的分析,根据不同的理论依据,找出其内在的联系,进而进行整体的分析和研究;三是建立要素关系网,利用元素之间的联系和不同建立的网络图,分析和整理出系统内部之间各要素的邻接矩阵,为之后的计算奠定基础;四是相关数据按照要素的邻近矩阵进行计算;第五,可达矩阵具有鲜明的层次,层次的排列由元素的组合以及个数决定,含元素最多的排在整个可达矩阵的左边第一位,从左往右以此类推[3];第六,由于元素之间存在着联系和差异,因此每个元素不仅具有层级关系,还相互之间互相影响和制约。如图1所示为各个元素之间的关系图。
2构建模型的分析与讨论
参数与参数之间的联系非常紧密,每个参数的设计和计算都需要严格的进行,如果其中的某个参数有所变化,那么其他的设计参数也会随之产生变化,从而对工程造价有所影响。例如在进行墙体设计时,虽然墙体的工程造价所占比重比其他工程造价所占比重高,但是也会受到其他参数的影响,如果在进行工程总造价的计算时单是将墙体的数据作为主要的造价因素进行考量显然是片面的、不合理的。因此根据对ISM模型进行分析发现,对造价影响越高的参数,往往都是最高层级的参数[4]。在整个工程项目的决策阶段,设计参数可以按照建设的施工规模利用分析模型进行预算,计算出设计方案后,得到结构形式、平面结构、建筑层数等方面的相关资料,这些资料可以帮助细化估算的内容,使其结果更为准确。
3对ISM的多元线性回归的分析以及计算
研究所使用的工程项目为十八个小高层住宅楼,其相关的价格信息都有具体的参考数值,住宅楼位于市区,楼层的结构多以钢筋混凝土剪力墙为主,楼层定为9到19层之间,因此可以选择2到18号住宅楼来进行研究分析,分析方式为多元线性回归分析,由该方法得多回归的方程式,然后利用1号住宅楼来进行方程式的检验。方程式中Y代表因变量,表示建筑安装单方造价,而X1到X6代表自变量,分别表示为X1:建筑规模,X2:建筑总高度,X3:建筑周长指标(平面形状),X4:楼层层数,X5:楼层层高,X6:户型;因此方式是可表示为:Y=b+b1X1+b2X2+b3X3+b4X4+b5X5+b6X6其中b为常量,b1、b2、b3、b4、b5、b6为系数。除此之外还需要用Excel表格对具体的数据进行详细的分析,如2到18号住宅楼的多元性回归分析,其中Y所代表的是工程单位面积造价,X所表示的是各类设计参数,如表1。由于F=9.59×10-8低于0.001,有比较明显的回归。经计算工程的估算造价为2173(元•m-2),实际造价为2221(元•m-2)。估算偏差为48元•m-2。由此可知,利用ISM和多元回归分析的措施建立估算模型非常容易,并且估算误差在5%以内。如果使用普通的方法造价误差只能控制在5%左右。因此,使用模型计算的到的造价估算偏差是合理的。除此之外,还需要注意的是对参数之间的客观分析。在进行多元回归模型的分析和研究时,可以将多一些的参数作为自变量进行参考,这种方法可以帮助工程进行详细的造价分析和研究,从而计算出更为准确的数值。应用回归分析方法的前提条件是保证每个自变量具有自己的独立性,但是在实际的工程施工过程中,各自变量之间是有联系的,不可能完全独立于其他自变量而存在,因此所要侧重的重点则改为对影响程度较大的自变量进行研究。在ISM模型的基础之上,研究、分析了影响工程造价的相关参数,这类参数的相互之间影响程度较小,不会产生严重的制约效果,因此在很大程度上保证了工程造价计算的精确性和稳定性,具有良好的估算效果,方便人们在工程前期使用。由于建筑各类设计参数之间的相互变化会影响到工程造价的结果,因此可以利用这一特点对参数进行系统化的分层,得出结论为处在越高层级的设计参数对工程造价的影响就会越高[5]。而经过实践证明,在整个住宅建筑施工中,包括建筑外观、建筑高度、建筑规模在内的很多参数都会对工程的施工成本造成较大的影响。结合解释结构模型与多元回归分析法进行参数的确定,通过实例证明,自变量的选择要想保证科学合理,就必须选择对工程造价影响大的参数,并且在估算模型上也要进行选择,这样做的目的是为了确保工程估价的精准度和效率。在进行参数确定时,需要对“解释结构模型+多元回归分析模型”中所有参数进行全面的分析、研究,明确参数之间的联系和不同,分清楚参数之间的先后关系和主次地位,整体设计原则也要符合客观实际。
4结论
根据我们近几年的观察与调研,如今的建筑学专业新生有几个显著的特点。(1)90%以上的学生没有美术功底,这样他们对于图形的构成与立体空间变现能力要显得薄弱一些。(2)大部分的学生动手能力非常差,比如每一次的模型制作时都有同学不小心,比如把材料切歪或者切到手指。(3)相关知识欠缺,对于建筑的构成、建筑的结构材料方面的知识基本是空白。(4)缺乏创新性的思维,一直以来很多学生只是会单一的模仿,很少学生有独立思考问题的习惯与能力。针对这些环节,我们设置了四个新的课题,通过四个课题的训练使初入建筑专业的学生可以克服一些学习建筑学的困难,迅速提高自身的专业能力。下面我们逐个分析各个课题。课题一是“造型与主题模型”,本课题的任务就是让学生用热线切割机来切割泡沫乙烯材料,切割出方块、三角、圆等形状的成品。然后固定粘贴在A3大小的底板上,布置的方式由学生自行考虑决定,构成以美观悦目为原则。最后给自己的作品定义一个主题。本课题的目的就是:(1)使学生熟悉模型制作工具和机械的使用,特别是对热线切割器的使用。通过热线切割器对泡沫苯乙烯材料进行的切割练习,是针对今后的模型制作中方案阶段的研究模型以及主体建筑的周围模型制作的一项基本训练。(2)利用切割出的成品进行立体构成训练,引导学生掌握运用形态构成的一些基本方法,提高学生的构图与审美能力。课题二是“结构与受力模型”,本课题是第一个课题的延续,而采用的材料有所改变,要求学生了解各种材料的性能,同时了解第一个课题模型的结构与受力。第二个课题改变了模型制作材料,不再用泡沫乙烯材料了,同时要考虑构造物的支撑等机构问题,所以增加了制作难度。这个模型的制作使学生开始思考自己第一个模型的结构,开始研究材料与材料的连接和支撑等受力问题,同时也让他们去寻找更多的材料,了解这些材料的特性。第三个课题“肌理与色彩模型”,这也是第二个课题的延续。我们让学生专注于材质与色彩的研究,同时也让学生专注于空间的研究,因为这个课题更为具体,可能是一座小型建筑,可能是一个小空间的室内。这个模型是更为精细的模型制作阶段,课题的目的就是让学生发挥想象力,寻找更多的模型制作材料,研究材料的肌理与色彩。最后一个课题是我们一直沿用的“建筑成果模型制作”课题,该课题是以建筑大师的作品为题材,偏重于现代建筑,让学生做一个完整的成果展示模型,包括建筑所处的周边环境制作。该课题的特点是:我们尽量让学生选择规模不是很大的建筑,比如柯布西耶的“萨伏伊别墅”、赖特的“流水别墅”、密斯的“巴塞罗那世博会德国馆”等;并且我们安排学生分组完成最终成果模型,他们中有的同学可以查资料,有的同学可以准备材料,然后大家一起共同完成,在制作过程中他们体会了团体合作的工作方式,这对他们将来的设计竞赛和走向工作岗位都有很大的帮助。在一年级的第二学期,我们的建筑设计课程中有了较小的建筑设计环节,学生开始应用各种表现方法,而模型表现是使用最多的一种,因为它非常直观。这使学生从建筑的结构、材料、空间以及建构都有所了解,对建筑设计的理解也从模糊变得越来越清晰。我们的模型制作环节,的确让学生在最短的时间内掌握了建筑抽象思维的方法并且开始了建筑设计入门。
二、建筑模型教学改革的要点及教改成果
本次建筑模型改革的要点就是实现开创性的教学,我们并没有完全让学生去单纯模仿。改革主要是针对建筑学一年级新生的,我们调研了很多优秀院系建筑学专业的教学方法,不断完善整合,最终成为建筑模型教学中自己的特色。我们同时在二年级的设计课进行了细致的观察,我们发现大部分学生对建筑设计学茫然无措,不知从何下手。这些学生一年级时单纯的注重制图、表现训练,注重在二维图纸上反复推敲三维空间,没有经过一个完整设计制作过程。显然,通过模型制作过程的安排,学生设计能力会提高显著。学生也普遍反映建筑模型对他们的空间构成、形体造型及功能组织都有着融会贯通的作用,从而对建筑设计中的重点和难点都有深刻的理解。本次研究要点如下:要点一,三维空间的认知;要点二“,结构关系的表达”;要点三“,色彩与材质的表现”。模型制作课程中强调三个要点,也就是培养学生的“三维空间的认知”、“结构关系的表达”以及“色彩与材质的表现”能力,我们并没有教学生如何做设计,而是通过模型制作过程让学生知道该怎样去思维去辨别建筑的结构以及材料的质感和色彩的搭配。这种潜移默化的教学方式,使学生理解到设计并非是片面去模仿与抄袭。二年级的设计课程中,我们要求学生制作“工作模型”,通过制作“工作模型”的推敲过程,空间环境的认知,使学生对建筑构件的结构关系认识得更为清晰,同时也可以研究建筑材料的色彩与质感。这次教改的成果很显著,具体表现有以下几点:(1)学生的动手能力增强,更能注重模型制作,模型制作质量越来越好。(2)学生的思维完全被解放,从他们二年级的作品中我们发现设计方案大多比较灵活,打破了以往的保守思维。(3)建筑设计基础教学课程中表现能力有所提高,特别是构图能力。
三、探讨建筑模型制作的发展方向
通过这次教学内容的改革,我们发现了如何通过模型制作来培养专业新生对设计思维的理解,同时我们取得了一定的成果,也明确了将来的发展方向。我们将同一届学生的二年级的设计课成绩与学生的一年级的模型成绩比较发现,拥有过硬的模型制作素质的学生,在设计课的表达能力与表现能力、综合能力上都比较强,设计思维能力更要比其他同学高出一筹。模型制作基础课程的将来如何发展?该课程的存在是否有必要?课题小组教师与其他专业教师进行了多次交流后,得出的结论是:该课程的课时虽然只有32学时,但是的确也占用了学生的专业学习时间,应节约课时让没有模型制作经验的学生在短时间内成熟起来;我们可以通过专题讲座的形式来进行模型制作的教学,同时在设计课程中穿插模型制作,让学生一边做设计一边做模型。在一年级“学科导论”课程教学中设立一个“造型与表达”的环节,让学生接触各种模型制作材料与制作方法,同时又能发挥自己的创意,这样的教学内容更具特色。同时我们也可以每年举行一届模型制作比赛,让学生主动参与模型制作,并且将模型实验室对学生开放,学生可以在专业人员的指导下随时进行模型的制作。
四、结语
对初涉城市规划理论的建筑学专业学生而言,传统的“教师讲授理论,学生被动学习”教学模式存在诸多弊端,不利于学生对知识的理解与吸收,能力得不到提升。
(一)专业课程间缺乏联系
在学习城市规划学相关知识时,建筑学专业学生面临着从建筑设计思维到规划设计思维的转换,但一些院校在设置城市规划原理这一理论课程与居住区规划设计这一设计课程时,在时间上没有良好的衔接,导致学生理论知识与方案设计脱节,较难领会城市规划设计的思维模式和工作方法。加之设计尺度和规模的变化以及限制因素的增多,使学生在居住区规划设计的过程中考虑不全面,难以在建筑密度、容积率等规划技术指标与实际空间之间建立正确的对应关系,设计缺乏科学性与合理性。
(二)专业课程与关联课程间缺乏联系
在传统教学模式中,教师往往注重对建筑学和城乡规划学科理论的讲授,缺少对相关知识(经济、社会、环境、公共管理等)的启发性引导,导致学生的知识结构不够系统、学习与实践联系不够紧密、片面注重图纸表达与图面效果,而非思考解决问题的方法。居住用地在城市中占有很大的比例,居住区与城市的经济、社会、文化、环境等多种因素都相互影响、相互作用,但传统的教学模式往往抛开城市论小区,忽视小区与周边地区与设施的互动和影响关系,导致学生缺乏整体与区域意识。
(三)封闭的教学模式与实践缺乏联系
封闭的教学导致学生在居住区规划中不了解房地产项目的开发及市场需求,出现不重视住宅选型、户型与居住区定位不匹配,容积率设定与地段实际情况相差甚远等问题。学生主观地认为城市规划方法是定型化、工程性的,而实际上城市规划兼具工程艺术和公共管理性质,是一个长期的过程,城市规划方法也是随着社会的发展而不断成熟深化,与政府政策、经济形势以及社会需求密切相关,与人的思想与行为模式密切相关。因此,对已建成的居住小区进行系统调研具有重要意义,学生通过主动的、有针对性的调研,可以了解到与居住区规划相关的经济、政治和社会环境等知识,对居住区规划设计起到指导作用。
二、教学模式改革对策
基于时代的发展及城市规划的学科特点,针对建筑学专业学生在学习居住区规划设计这门课程所出现的问题和传统教学模式的弊端,笔者总结出开放性、系统性、多样性的教学模式。
(一)增强课程的开放性
课程内容的开放性。在实际的城市规划项目中,从立项到实践,一般包括项目策划、方案设计、方案实施等阶段,在传统教学中往往注重方案设计而忽视其他阶段。因此,应在课程设置中增加初步调研、专题调研、模拟方案评审等内容,与方案设计阶段相衔接,有助于学生快速地从建筑设计向城市规划设计转换,初步掌握城市规划的工作程序和方法。课程组织的开放性。城市规划设计与建筑设计不同,往往需要多人协作与独立思考相交替,因此方案设计过程宜采用集中—分散—集中的方式,使学生在学习过程中经历资源整合—独立思考—思想碰撞—回顾思考的过程,从而达到有效学习。同时,在这一过程中,安排建筑设计理论、城市规划设计不同学科方向的研究生参与本科生课堂教学辅导,以增加不同专业、不同年级间学生的交流,从而加强本科生的学习效果。
(二)增强课程的系统性
针对专业课程与关联课程间缺乏联系的问题,应从纵向和横向两方面增强课程的系统性。在纵向上,教师应从宏观到微观讲授不同层面城市规划的编制过程和内容,使学生有意识地考虑在实际项目中可能出现的影响和限制因素。在横向上,应建立以设计类课程为主干,以理论类、技术类和艺术类等关联课程为辅助的教学系统。在设计课程中引入社会学、经济学、管理学等与本学科密切相关的课程,引导学生在居住区规划设计中针对不同区位、不同社会阶层、不同人群的居住需求进行综合考虑,使学生掌握立足于城市经济、社会、文化环境,统筹公共利益与市场需求的设计方法。此外,将城市规划原理授课时间由原来的大三上学期调到大三下学期,与大四上学期的居住区规划设计课程相衔接。做到内容讲授的系统性,逐步加强学生的城市设计意识,提高学生协调群体建筑与城市空间、理论联系实际的能力。
(三)增强教学方式的多样性
知识传播途径的多样性。在信息快速传播的今天,学生可以从不同渠道获取知识,教学过程逐渐体现出数字化、网络化、智能化、多媒体化等特点,这打破了教师对学生进行单向传输的传统传播方式,建立“以学生为主体、以教师为引导”的新型教学模式。笔者通过建立固定流平台和永久性共享平台,打破时间和地点的限制,增加师生间的交流。固定流平台:在课程初期,教师利用三到四个课时结合设计任务书对理论知识进行系统性讲授,接着每周利用一天或半天时间用于学生的阶段性方案汇报和讨论。永久性共享平台:把建筑学专业的学生以班级、年级分成不同单元,将学生优秀作品、案例和专题研究储存到移动硬盘或光盘中,使每个学生都可以对已有成果进行有效利用,为今后建立网络硬盘做准备。教学手段的多样性。教与学类似于将知识输送和接收的过程,教学手段相当于运送知识的交通工具,不同工具的传输效果不同,因此应采取换乘式教学法提高教学质量。即在一门课程的不同阶段采用一种或多种教学手段,让学生对所学内容进行理解、体验、交流、论证与研究,从而打破被动灌输的传统教学方式。教学手段的选择因教学阶段的不同具有较强的针对性,能使学生快速吸收和运用知识,并增强学生的动手、动脑和创新能力,进而提高学生在教学过程中的主体地位和综合素质。
三、开放性、系统性、多样性教学模式的实践
在居住区规划设计的课程实践中,笔者将开放性、系统性、多样性的教学模式进行多次实践,取得了好的教学效果。就居住区规划设计课程来说,教学过程分为课堂讲授、小组调研、快题设计、小组汇报及规划设计五个阶段,笔者将案例式教学法、碰撞式教学法、体验式教学法、互动式教学法、研究式教学法与各个教学阶段进行交替和结合(表1),后四个阶段采用分组的方式进行,分组的人数采用4-1-4-2人的组合形式,即学生4人完成一份调研作业及调研汇报、1人完成快题设计、2人完成一份居住区规划设计方案,这种有分工有协作的分组学习方式,既能促进学生独立思考,又加强了学生间相互交流的机会。在课堂讲授阶段,教师首先对比讲解前沿理论与传统理论,在此基础上引用经典案例做针对性讲解,期间设定多个问题让学生思考、讨论,促进教师与学生、学生之间的互动,激发学生主动思考、质疑及语言表达的能力。如关于建筑高度、建筑密度和容积率三者内在的联系问题,通常只有在具有工作经验之后才能有较深入的理解。教师在案例讲解过程中,通常会提出类似这样的问题让学生讨论,并引导其在案例调研的过程中进行论证和体验。在学生对居住区规划的理论知识有了系统的了解后组织学生进行初步调研。在初步调研阶段,教师在拟定设计任务书的同时拟定调研任务书,要求学生针对当前商品住房供应市场的实际情况进行调研,学习房地产开发项目策划及项目评估(包括如何看待地段区位条件、对地块出房率的期待、房产营销策略与卖点)。学生在实际调研与项目评估的基础上进行市场定位预测,根据项目区位、交通现状,预测居住区入住人群及入住强度。以初步调研作为基础,学生在方案设计时将居住区规划设计与住宅建筑设计、公共建筑设计相结合,设计与入住人群的需求相适应的住宅户型、配套公共服务设施、公共绿地与公共交往空间。学生通过对房地产开发的项目策划和评估过程的学习,可以弥补封闭课堂讲授的不足,在方案构思过程中目标明确、脚踏实地。通过课堂讲授及初步调研,学生的思维方式从建筑设计转换到规划设计,对于一些有关尺度或较难理解(如无障碍设计、停车场及公共交往空间的专题)的问题,教师引导学生采用搜集、测量、问卷调查、体验等方式进行专题研究。在中国矿业大学(北京)的无障碍专题研究中,学生采用体验盲人、盲人按摩院问卷调查的方式对盲人的生活便利性和公共设施配置情况进行调研,了解到盲道位置的合理性设置、盲道在交通复杂地段的安全性等内容;在停车场设计专题中,学生把立体停车和残疾人停车作为一个重要关注点进行研究,通过亲身体验,了解停车位设置的合理尺度,通过立体停车的调研和立体停车的软件模拟学会合理设置立体停车;在公共交往空间专题研究中,学生体验到部分规划设计的不完美性和居民对公共空间改进的自发性,从而主动思考并调整自己的设计方法。专题研究既提高了学生对社会问题认识的敏锐性与对设计把握的全面性,也能令学生主动将理论研究与方案设计相结合。当学生对房地产开发的流程以及居住区规划设计的要点有了一定的掌握,能够依据设计任务书的要求和自己的理解做出一套完整的居住区设计方案后,在快题阶段,学生通过独立设计对自己的掌握情况做出初步检验。之后由教师组织模拟评审,分小组进行调研及快题汇报,教师和其他同学进行点评,由此来完善学生的知识体系和快速设计能力。最后,学生两人一组完成一份规划设计方案,此时的方案较为成熟和完善。
四、结语
古建筑修复工作首先需要对古建筑进行完整的测绘并数据存档,利用存档数据进行研究和修复。古建筑测绘工作主要针对研究对象的完整基础性数据,如空间环境、古建筑局部细节等。传统测量手段需要借助反射棱镜等工具进行单点测量,单点的测量费时较长,甚至要花几分钟的时间对一点的坐标进行测量。三维激光扫描仪利用激光测距原理,直接对被测物体进行快速扫描,获得高精度的三维数据,数据信息包含X,Y,Z坐标和物体反射率的信息,因此三维激光扫描技术具有快速、非接触性、高精度等特点。
2采集点云数据
为了完整采集古建筑物的建筑信息,通常需要分站多角度进行扫描。首先根据需要扫描的范围和三维激光扫描仪的扫描参数,设计扫描控制网,布设扫描站点时应有利于减少测量误差,提高点云数据拼接的质量。为确保整体扫描质量,相邻两站之间数据应有30%左右的重合度,同时相邻两站间至少应有三个不同线的公共靶标。实施扫描过程中,在设定站点上架设三维激光扫描仪时,应注意避免扫描激光束与物体间夹角过小而造成扫描精度下降,同时扫描仪不要被其他物体过度遮挡。扫描时应根据扫描对象的复杂度选择不同的扫描参数,如表面细节丰富的物体应采用高分辨率扫描,表面特征平滑物体宜采用低分辨率扫描,以加快扫描速度。因目前三维激光扫描仪还没有办法直接获取颜色信息,每站扫描结束后,可根据需要对扫描区域进行拍照存档,以获取物体的色彩和纹理信息。
3点云拼接
随着测量距离的增加,三维激光扫描的扫描精度受环境影响呈下降趋势,因此复杂的建筑物需要多站扫描,每站扫描数据均是独立坐标,需要进行拼接,统一到同一坐标系。拼接时,以其中任一站作为控制网坐标的基准点云,其余测站点云与基准点云两两配准。为了提高拼接精度,通常采用靶标拼接,点云间的拼接精度可达1毫米,如图1所示。但由于扫描过程中可能出现靶标遮拦或测量角度过大的情况,无法使用靶标进行拼接,此时需要利用两站点云中公共区域的相同特征点配准。
4三维模型的建立
利用三维点云重构三维模型,通常有两种方法:(1)模型匹配法:此方法自动程度较高,从点云抽取出模型部分,与常用的三维模型组件(如柱体、锥体、长方体等)进行自动匹配处理,达到建立三维模型的目的。这种自动匹配方法适用于具有规则形状的对象。(2)古建筑多为不规则形状,需要先对点云数据进行去噪、重采样等处理,生成高精度三角网格模型,利用Nurbs等拟合算法生成建筑的曲面模型。本方法可生成高精度模型。最后利用映射功能可将照片中的颜色、纹理信息投影至三维点云数据上,生成具有真实纹理的三维模型。
5三维模型的修复
古建筑因为年代久远,会造成部分损坏,利用三维网格模型,根据周围网格信息,对其进行修复、调整,可以得到较准确的数字模型。由于古建筑物结构复杂、表现特征丰富,难以实现网格的自动化修补。针对点云数据的修复主要采用两种方法:(1)如果损坏出现在较平滑区域,如墙体时,可采用线性插值法填补缺乏数据;(2)如果损坏出现在非平面区域,首先根据周围网格信息计算缺失部分的曲率,再利用二次曲面插值方法进行插值,并使用周围点的颜色信息采用双三次插值算法计算新生成网格点的颜色信息,达到较好的修复效果。
6结束语
关于产业集聚的影响因素研究上,学者们对工业、石油和天然气、制造业、高新技术等产业进行研究,发现产业集聚动力及评价指标主要可以分为自然及资源因素[8],人力资源[9,10]、外部性[11]、空间成本[12]、规模经济[11-13]、市场因素[10]、政府政策[14,15]和其他经济因素[16,17]。在采用区位熵对我国建筑产业集聚程度进行定量测定的基础上,本文以2005~2009年为观测期,选取区位因素、经济基础、人力资本、运输成本、建筑业发展潜力、产业外部性和本地市场效应七个因素,建立建筑产业集聚影响因素分析框架,进而建立建筑产业集聚计量模型,并进行假设检验,以期发现我国建筑产业集聚现象的特点及内在演化机制,为建筑产业的科学布局及协同发展提供理论支持。
建筑产业空间集聚模型建立
尽管内生力量是导致产业集聚的重要原因,但是资源和自然条件在地理分布上的不均等一直存在。因此,区位是影响建筑产业集聚的重要因素。此外,新经济地理学认为一些产业的集聚不一定是有该地区要素禀赋和自然条件的优势所致,依据前文对其他产业集聚影响因素的总结,本文对建筑产业集聚从人力资本、市场效应、规模经济、外部性、空间成本等方面展开研究。具体如下:(1)人力资本水平越高,新进入企业就容易招聘到所需要的人才。同时,人员流动带动技术外溢,促进技术进步,降低创新成本,这意味着企业容易获得更多收益。(2)市场效应是产业集聚演进中向心力的重要来源,建筑产业的集聚相当程度上会依赖其产品的需求,而这种需求又依赖于消费者的购买力。(3)产业集聚与规模经济程度成正比产业集聚的动力就是规模经济。本文用经济基础来表示外部规模经济的影响,用建筑产业发展水平来表示内部规模经济。(4)产业集聚的形成很大程度上得益于集聚所产生的外部性。一个地区企业的空间集聚是由节约购货和搜寻成本而产生的。同时,集聚后企业之间的前后联系程度增多,相互之间的知识和技术交流也会增多,创造更多收益,从而又使得集聚增强。(5)新经济地理学将交通费用视为影响集聚的重要因素。只要交通费用不至于高到成为地区间贸易的天然障碍,那么集聚就会产生,并在收益递增的作用下自我加强。综上所述,本文提出如下假设:假设1区位因素对建筑产业集聚的影响东中西部各有不同。本文设计东部虚拟变量X1和中部虚拟变量X2。X1东部省区的城市赋值为1,内地城市赋值为0;X2中部省区城市赋值为1,其他城市赋值为0。由此便可区分东中西部省域。假设2人力资本X3与建筑产业集聚有显著的正相关性。本文选用各省区建筑业职工人数来表示人力资本。假设3本地市场效应X4与建筑产业集聚有显著的正相关性。本文选用地区平均工资衡量购买力强弱。假设4经济基础X5与建筑产业集聚有显著的正相关性。本文选用国内地区生产总值来衡量。假设5产业发展水平X6与建筑产业集聚有显著的正相关性。本文选用建筑业增加值来衡量。假设6产业外部性X7与建筑产业集聚有显著的正相关性。本文选用企业数量反映产业的外部性,即建筑业企业单位数。假设7运输成本X8与建筑产业集聚有显著的正相关性。在中国没有关于行业运输成本的调查,度量行业层次的运输成本存在很多困难。在考虑建筑产业集聚时,由于建筑产品的固定性,产品的运输大多在省内,省域内交通运输条件对建筑产品的成本影响较大。本文选用各省平均每人公路里程来衡量其运输成本。
随着产业集聚理论的发展,产业集聚程度的测度方法也不断发展与完善。本文选择区位熵系数(LQ)测算我国建筑产业的区域集聚程度,是指一个特定区域中建筑产业占有份额与整个经济中该产业占有份额相比的值。鉴于建筑产业产品具有价值高、不可移动等特殊性,加上建筑产业人员流动较大,本文采用产值衡量。对本文研究的建筑产业集聚程度来说,Eij指省域i内建筑产业j的产值;Ei指省域i内所有行业生产总值;Ej指全国建筑产业j的总产值;E指国内生产总值。区位熵系数可以反映产业的空间集聚水平。区位熵系数越大,表明空间集聚水平越高。如果LQ>1,则表明该地区建筑产业的集聚水平高于平均发展速度;如果LQ=1,表明两者相当;如果LQ<1,表明该地区建筑产业的发展水平较低[18]。
本文所用样本包括中国31个省、自治区、直辖市,其中香港、澳门和台湾省除外。数据主要来源于中国统计年鉴。将LQ和影响因素标准化后得到初始数据值,便于之后的数据处理。
实证研究及结果讨论
计量回归分析。(1)多重共线性检验线性回归模型中的解释变量之间如果存在精确相关关系或高度相关关系将使模型估计失真或难以估计准确,因此,在回归之前先对各年数据做多重共线性检验。一般认为,如果最大的VIF值超过10,常常表示多重相关性将严重影响最小二乘的估计值,但该诊断方法也存在临界值不易确定的问题。我国建筑产业集聚影响因素中仅有变量X7在2009年的值为10.159,而其他年份中其VIF值小于10,因此我们仍然将其纳入回归方程。(2)回归结果分析为了探求2005~2009年建筑产业集聚影响因素,本文构建ols回归方程,对变化趋势及各年的影响因素做分析,各个影响因素的系数如表1所示。总体比较2005~2009年我国省域建筑产业集聚影响因素系数及其显著性,发现两个区位变量和本地市场效应、经济基础、产业发展水平对建筑产业集聚程度的影响较为显著。比较各影响因素的系数,发现东部区位优势开始呈现;中部区位因素和人力资本影响对建筑产业集聚发挥着持续且较为稳定的作用;本地市场效应对于建筑产业集聚的影响在逐步增加,且系数较大,说明消费者对于建筑产品的需求及其购买能力是促使建筑产业集聚的主要影响因素之一;经济基础的系数为负,说明当地经济水平的发展不能促进建筑集聚的发展;产业发展水平的促进作用较为明显,产业外部性对促进建筑产业集聚作用不稳定,而运输成本作用最小。
模型检验和修正。(1)自相关检验残差序列图中各年残差表示的曲线绝大部分随机分布在水平带状区域中,不带有系统趋势,说明回归方程对样本数据的拟合良好,而从实际值与拟合值的曲线来看,也几乎是重合的。接着用拟合方程做正态性检验。2005年的p概率值为0.7157,大于0.05,可以得出随机扰动项是正态的假设成立。对2005~2009年拟合方程检验后发现假设都成立。此外,还需要判断残差一阶自相关和二阶自相关,采用LM乘数法的判断结果如表2所示。由伴随概率可以看出,对于拟合出来的方程,所有年份既不存在一阶自相关,也不存在二阶自相关。(2)异方差检验接着对方程进行异方差检验,相伴概率均大于0.05,可以拒绝零假设,原假设成立可能性比较大,认为模型中不存在异方差。2.3逐步回归结果分析从前面看到,方程中运输条件因素表现一直不显著,而且不同年度表现显著的变量对建筑产业集聚的影响也各有不同。为了辨明各个地区建筑产业集聚的影响因素,本文采用逐步回归法按年份对我国建筑产业集聚影响因素分析,拟合结果如表3所示。研究发现,2005~2009年各年筛选的变量及变量对建筑产业集聚的影响各不相同。区位因素对建筑产业集聚影响最小。人力资本对建筑产业集聚的影响较区位更为重要。本地市场效应系数持续增长,在2009年变为最为重要的影响因素。经济基础对产业集聚系数为负,有着较大的阻碍作用。这是由于产业集聚到一定程度后会产生的地区内非贸易品价格居高不下,环境污染等拥挤成本,形成促进产业扩散的离心力。经济基础较好的地区侧重于发展技术或资本密集型行业,原有行业,如制造业等劳动密集型行业开始衰落。这表明我国经济发达地区开始经济转型,建筑产业将不得不从中心向周边地区转移[19]。这同时也表明我国建筑产业目前技术含量低,建筑产业的理念改革、技术创新刻不容缓。研究还发现,建筑产业发展水平是影响产业集聚的重要因素之一,保持着较为稳定的促进作用。产业外部性影响不平稳,但其促进作用较人力资本因素大。同时,运输成本不能解释建筑产业集聚。
结论
论文摘要:建构主义是在上个世纪八九十年代兴起的新的认知模式,反映在教育领域,建构主义深刻地改变了包括课程、教法、学法、评价在内的各个教学要素;行动导向教学法则是德国职业教育界适应全球化导致职业领域变化的教学改革,因为符合能力养成的客观规律和社会经济发展对劳动者素质的需求,受到各国职业教育界的认可。研究普通教育和职业技术教育在教学方法上的内在规律,寻找其相似和相异点应通过对两种教学思想特征、运行模式、评价模式的多维比较,从而概括出两者可资借鉴的方面。
建构主义学习观是相对于行为主义而言的,是对人类认知模式的革命,尽管某些流派带有唯心主义的色彩,但在根本上改变了人类认识世界、自身的方式,在教育学习方面,认知模式的改变导致的是课程、教法、学法的变革。行动导向教学模式则是对传统职业教育学科导向教学模式的颠覆,认识到劳动者职业能力的本质和发展需求,把教学的重点放到跨空间、跨时间、跨专业的能力培养方面,有学科本位转向能力本位,体现了教育服务社会,职业教育服务于经济发展的本质。对于这两种教育教学思想的多维比较,可以发现它们之间的共同之处。
一、建构主义学习观与行动导向教学模式的特征比较
建构主义学习观建筑于认知理论的基础之上,其关键点在于改变行为主义的认知的单向输人模式和认知活动中人的主体地位以及知识的动态建构特点。建构主义本身的流派众多,但在教育教学领域中,建构主义思想的特点首先在于师生关系的改变:学生是知识意义的主动建构者,而教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者,不再是灌输者和接受者。在教学内容方面,教材所提供的知识不再是教师传授的内容,而是学生主动建构意义的对象;学生在教师的组织和引导下一起讨论和交流,共同建立起学习群体,强调“协作学习”;注重创设情境、进行协作学习和会话交流,即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具;教学设计应是针对学习环境的设计而非教学环境的设计;学习过程的最终目的是完成意义建构,而非完成教学目标。
行动导向的职业教学模式是一项针对实际情况的自觉行为转变,目的在于改变职业教育面对社会经济变化的被动局面,以能力为导向,以需求为目标,为受教育者提供宽阔的职业前景和发展平台,通过行为的引导使学生在活动中提高学习兴趣,培养创新思维,形成关键能力;学生成为学习的主体,教师的角色由传统教学方式中的领导者变为活动的引导者、学习的辅导者和主持人;按照职业活动的要求,以学习领域的形式把与活动所需要的相关知识结合在一起进行学习的开放型教学;教学评价多角度包括老师评价、学生自评和互评,重视过程性评价,而不是终结性评价。也就是说,注重学生技能掌握的整体性和个人创新精神;它是一个完整的职教教学模式,整个教学过程是一个包括获取信息、制定工作计划、做出决定、实施工作计划、控制质量、评定工作成绩这样一个完整的行为模式(见表1)。
通过对这两者的细节比较,可以发现,这两者在教育教学的多个环节上,尽管细节上有所区别,但是保持了大方向上的一致。这主要是建构主义思想作为认知方式,更多地是一种指导意义上的教学思想,适应于大教育的领域,体现了一种抽象的教育观。而行动导向教学模式这是具体于职业教育领域的教学指导思想,更强调能力的培养目标,在教学环节的各方面体现的较为具体的视角。
二建构主义学习观与行动导向教学模式的具体实施途径比较
在上文中提到了建构主义思想指导下的三种主要教学方法:支架式教学、抛锚式教学和随机进人教学,尽管具体的教学实施方法、教材、教学环境等侧重点各有不同,但是基本遵循着类似地教学环节(见图1)。
可以看出,这三种教学法在整体构架上有三点是保持一致的,即创设情境为先,然后进行自主合作学习,最后进行评价。在遵循建构主义教育思想的特点和原则的基础上,应该注意两个特点:所有的教学环节在主客体之间,或者说学生与其建构的知识体系之间以及师生之间是双向互动关系;而在教学的各个环节之间则是单向的线性发展关系。
行动导向教学法在教学环节上与建构主义思想教学法区别不是很大,其中,资讯、计划和决策三个环节就相当于为学习者创设学习情境,为能力培养收集外部和内部信息,设计恰当地行为模拟方案,为能力培养提供平台。实施环节方面行为导向教学法所遵循的原则是与建构主义的教学原则是近似的,或者说,两种教学思想有着近似的特点。
行动导向教学在整体性上有一点与建构主义思想有很大不同。与学习领域的教学范围相对应的行动导向教学方法不再局限于学科体系,打破了学科导向的限制,目标在于培养跨学科的、能够适应时间空间变化的关键能力。正如建构主义所持的观点,只是不是固有的,而是在人与外界的认知关系中建构而成的,是一个动态的概念。职业教育的目标是培养有职业行为能力的劳动者,他们应该具有这样的关键能力,能够适应技术、环境和职业的变化。这种能力抛弃了原有的终结式的教育状态,出现终生教育的需求。所以行动导向教学法不是一个线性的发展趋势,而是一个循环的系统,以此体现出能力发展的动态性和人的发展的动态性,正如马克思所说的“人的全面地自由的发展”(见图2)。
三、建构主义学习观与行动导向教学模式的评价模式比较
由于建构主义认为人的认知不是外部灌输到认知器官—大脑中去的,而是个体注定积极建构的结果,最终形成的认知(知识)也就具有个体建构的特点,不能够以单一的外在标准进行衡量,所以建构主义的评价是审视建构过程的一面镜子,应该基于动态的、持续的、不断呈现的建构过程以及学习者的进步、教师所采用的教学策略和所创设的学习环境。其目的就在于更好地根据学习者的需要开展教学。
基于建构主义思想评价的多元性和动态性,在进行对建构主义教学效果的评价时应该注意以下标准:①目标自由的评价;②以真实任务的评价;③以知识的建构为标准的评价;④以经验的建构为标准的评价;⑤背景驱动的评价;⑥依靠学习背景的评价;⑦多种观点的评价标准;⑧多种形态的评价标准。
相对于客观主义的评价标准,并不能适合建构主义环境下的认知建构动力、过程和结果。建构主义思想的本质也决定了其评价的多元性和动态性,相对于目前仍然很普遍的目标驱动的评价和标准参照式评价,建构主义的评价观可以更好地反映出认知建构的效果、效能和效率。