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實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案大全11篇

時(shí)間:2022-03-26 22:45:00

緒論:寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā),也是對學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

篇(1)

擴(kuò)束原理 激光是點(diǎn)光源,但它垂直經(jīng)過圓柱形細(xì)玻璃棒之后,由于折射就變成了線性方向垂直玻璃棒的線光源。讓激光平行于底板且使線性方向垂直底板入射,就能顯示光的路徑。如圖1所示,光垂直全反射棱鏡的斜邊入射的情景;如圖2所示,光垂直全反射棱鏡的直角邊入射的情景。

丁達(dá)爾原理 在“彎曲的有機(jī)玻璃棒能導(dǎo)光”實(shí)驗(yàn)中,由于橫截面是圓,上述擴(kuò)束原理無效。筆者利用膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象,在彎曲的有機(jī)玻璃管中注入折射率較大的膠體封裝,用高亮綠激光入射,讓學(xué)生看到了清晰的全反射光路,如圖3所示。

2 原創(chuàng)實(shí)驗(yàn)

全反射的產(chǎn)生條件是本課的重點(diǎn)。但國內(nèi)過去各種版本的教材以及現(xiàn)行新課程各種版本的教材都沒有設(shè)計(jì)專門的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究,都是借用引入全反射概念的半圓形玻璃磚實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。為了突出本課的重點(diǎn),筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)專門的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行產(chǎn)生條件的演示,強(qiáng)化了學(xué)生對全反射產(chǎn)生條件的認(rèn)識,收到了很好的教學(xué)效果。

制作的材料 玻璃棒(摩擦起電用的玻棒)、激光筆(帶支座)、甘油、膠頭滴管、大泡沫板、鐵架臺(附鐵夾)、一頭有螺絲的短鐵棒。

制作與使用 用鐵架臺上的鐵夾將玻璃棒傾斜向下固定;用萬向夾將一端有螺紋的短鐵棒固定在鐵架臺上端,在短鐵棒的另一端通過螺母使大泡沫板與玻璃棒成45°豎直固定;利用萬向支座將激光筆傾斜向上固定。打開激光筆電源開關(guān),將一束激光從玻璃棒的橫截面傾斜入射,如圖4所示,觀察到泡沫板上只是玻璃棒的一端有明亮的光斑,其他地方無光,說明光在玻璃與空氣的界面發(fā)生全反射。用膠頭滴管吸少許甘油,滴在玻璃棒側(cè)面的入射點(diǎn)上,立即觀察到原亮斑的上方有大面積的光出現(xiàn),并且原亮斑的亮度有所降低,如圖5所示,說明光泄漏了,讓學(xué)生思考是全反射的什么條件不滿足。

原理與解釋 如圖6所示,光射到玻璃棒側(cè)面時(shí),同時(shí)滿足全反射的兩個(gè)條件:①光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì);②入射角大于臨界角,所以發(fā)生全反射。當(dāng)一滴甘油滴上時(shí),我們知道,甘油的折射率和石英玻璃是一樣的,光由玻璃進(jìn)入甘油時(shí)方向不變,但甘油粘滯性使它形成暫時(shí)凸起,從而使光由甘油進(jìn)入空氣的入射角小于臨界角,而折射進(jìn)入空氣中,不滿足全反射的第二個(gè)條件,如圖7所示。

3 “變臉魔術(shù)”實(shí)驗(yàn)

關(guān)于全反射棱鏡,新課程各版本教材以及歷屆教材中在這塊設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)不多,這使得學(xué)生對全反射棱鏡及其應(yīng)用的認(rèn)識不夠,印象不深。為此,筆者在本課中設(shè)計(jì)了一個(gè)“變臉魔術(shù)”實(shí)驗(yàn),創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。學(xué)生興致盎然地觀看魔術(shù),動(dòng)腦動(dòng)手地揭秘魔術(shù),不知不覺地加深對全反射棱鏡的認(rèn)識。

原理 如圖8所示,透明有機(jī)玻璃制成的立方體容器,被兩塊有機(jī)玻璃沿對角線隔成兩等腰直角三角形截面的容器,平面鏡平行隔板放置。當(dāng)兩容器盛水而隔層不盛水時(shí)形成兩等腰直角形截面的棱鏡,即全反射棱鏡。如圖8所示,在觀看位置的對面貼上藍(lán)臉,側(cè)面貼上紅臉時(shí),紅臉經(jīng)左棱鏡全反射出現(xiàn)在觀看位置的左側(cè),藍(lán)臉經(jīng)右棱鏡全反射又經(jīng)平面鏡反射出現(xiàn)在觀看位置的右側(cè)。當(dāng)隔層間也盛水時(shí),就不形成全反射棱鏡,藍(lán)臉經(jīng)水、有機(jī)玻璃折射后直接被看到而出現(xiàn)在左側(cè),紅臉經(jīng)水、有機(jī)玻璃折射、經(jīng)平面鏡反射被看到而出現(xiàn)在右側(cè),如圖9所示。這樣,觀看位置的左側(cè)由紅臉變成藍(lán)臉,右側(cè)由藍(lán)臉變成紅臉。當(dāng)隔層間的水通過下方的注射器緩慢注入時(shí),以上變臉是個(gè)漸變過程,非常生動(dòng)有趣,具有魔術(shù)般的效果。

制作 選取3 mm厚的透明有機(jī)玻璃(太薄隔板易變形,太厚沒有必要)按如圖10、圖11所示的尺寸切割、粘合。粘合時(shí)一定要保證45°和90°角的精準(zhǔn),否則影響實(shí)驗(yàn)效果。如圖11所示,容器底部安裝兩50 ml的一次性注射器;如圖10所示,隔層底部打兩小孔;通過軟管連接小孔與注射器。選取兩合適大小的胸牌,剛好能插入或拔出藍(lán)、紅臉為宜,把胸牌用雙面膠粘貼在觀看位置的對面和側(cè)面,制作完成。

使用 第一步:注水,在兩等腰直角形截面的容器內(nèi)注滿水;第二步:上藍(lán)臉,在觀看位置的對面胸牌中插入藍(lán)臉;第三步:上紅臉,在觀看位置的側(cè)面胸牌中插入紅臉;第四步:插卡,將一不透光的塑料卡片插入隔層之間,發(fā)現(xiàn)卡的插入,并不擋住任何圖片臉,隨后拔出卡;第五步:變臉,見證奇跡的時(shí)候,通過下方注射器向隔層注水,隨著隔層水位升高,變臉逐漸進(jìn)行,當(dāng)水位相平時(shí),變臉完成。如圖12變臉前,如圖13變臉中,如圖14變臉后。

4 系列趣味實(shí)驗(yàn)

全反射是一種光的自然現(xiàn)象,我們周圍有許許多多的全反射現(xiàn)象,就看能否發(fā)現(xiàn)它。于是在課堂上開展發(fā)現(xiàn)全反射的競賽活動(dòng),創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織方式和教學(xué)模式。在各小組桌面均提供了6個(gè)教材上沒有的自制教具實(shí)驗(yàn)。它們是:豆子神秘消失;水中氣泡更明亮;神秘湯勺;自行車尾燈明亮;水流導(dǎo)光;塑料光纖。通過課堂競賽活動(dòng)的開展,學(xué)生的積極性充分地調(diào)動(dòng)起來,一些同學(xué)的成功發(fā)現(xiàn),啟發(fā)著更多同學(xué)的積極思考,越來越多的發(fā)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)出來,同學(xué)們的發(fā)現(xiàn)潛能得到了充分的釋放。

5 “海市蜃樓”實(shí)驗(yàn)

海市蜃樓是自然奇觀,可遇而不可求,在教室做海市蜃樓模擬實(shí)驗(yàn),學(xué)生的積極性被充分調(diào)動(dòng)。筆者用水和飽和食鹽水的折射率不同而形成擴(kuò)散層模擬了自然界中的海市蜃樓。學(xué)生興致盎然地觀看蜃景,筆者適時(shí)引入:為了揭秘海市蜃樓,我們今天來學(xué)光的全反射。

制作 將8 mm厚的玻璃做成長60 cm、寬30 cm、高50 cm的玻璃缸;將飽和食鹽水倒入缸內(nèi)至1/3深度,再加少許食鹽攪拌,呈略過飽和狀態(tài);將長60 cm、寬30 cm烙滿小孔的泡沫板放入缸內(nèi),浮在食鹽水上;將略浸濕的白紙與泡沫板密貼,且與缸內(nèi)壁密貼,形成“紙缸”;利用虹吸將清水注入“紙缸”中,清水的量為1/3深度,由于泡沫板密度小于水,泡沫板逐漸上升,清水慢慢滲入;靜置、等待2~3小時(shí)(放置期間不可振動(dòng)、晃動(dòng)裝置),可看到“分層”的液面即擴(kuò)散層的形成,待達(dá)一定厚度即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn);側(cè)面用燈光照射被觀察物體,如圖15所示。在物體正對的一方觀察即可看到蜃景,如圖16所示。

一般原理 飽和食鹽水的密度和折射率均比水大,當(dāng)水和飽和食鹽水“安靜”地“碰”在一起時(shí)會(huì)引起擴(kuò)散,擴(kuò)散層的密度和折射率形成梯度化,模擬了海面上空氣因溫度的梯度變化而形成空氣層的密度與折射率的梯度變化。如圖17所示,物體發(fā)出的光線在擴(kuò)散層不斷折射,入射角越來越大,以致發(fā)生全反射,并返回?cái)U(kuò)散層又不斷折射,最后進(jìn)入眼睛,眼睛認(rèn)為光是直線傳播,逆著入眼光線“找”物而看到蜃景。用激光斜向上射入食鹽水,如圖18所示,彎曲的光路印證了以上的分析。

蜃景倒正

1)問題的提出。“海市蜃樓”實(shí)驗(yàn)的新發(fā)現(xiàn):有的位置觀察居然看到了倒立蜃景。因?yàn)楝F(xiàn)行教材和歷屆教材,凡是涉及海面上海市蜃景的描述都是正立的,原因都說是全反射。將這個(gè)問題融入這堂課,一則科學(xué)探究得到了深入,二則學(xué)生的科學(xué)態(tài)度得到了培養(yǎng)——敢于質(zhì)疑。

2)倒立蜃景成因。根據(jù)前面的觀察經(jīng)驗(yàn),又有利全班同學(xué)看到倒立蜃景的產(chǎn)生過程,筆者使用了投影儀的攝像頭代替眼睛,降低攝像頭位置,拖退物置,學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn),屏幕上出現(xiàn)了倒立蜃景,如圖19所示。倒立蜃景如何形成?用激光筆檢驗(yàn),調(diào)整傾角,使這條激光射入攝像頭,如圖20所示。再看擴(kuò)散層光路,問:有沒有全反射?答:有。然后光路分析,如圖21所示。結(jié)論:因?yàn)橛腥瓷洌则拙暗沽ⅰ?/p>

篇(2)

摘要:本文針對我校《網(wǎng)絡(luò)防御技術(shù)》課程的實(shí)踐環(huán)節(jié),分析其具體實(shí)施中存在的主要問題,闡述本科生《網(wǎng)絡(luò)防御技術(shù)》課程在實(shí)踐

>> 面向海洋技術(shù)專業(yè)本科生培養(yǎng)的海洋遙感課程教改初探 《中藥生物技術(shù)》本科生課程教學(xué)研究初探 本科生“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理”課程的雙語教學(xué)改革 對教育技術(shù)學(xué)本科生現(xiàn)行培養(yǎng)方案的分析 關(guān)于信息技術(shù)環(huán)境下本科生教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的思考 本科生沉迷網(wǎng)絡(luò)游戲的案例分析及預(yù)防干預(yù)對策 以協(xié)議分析為導(dǎo)向的本科生網(wǎng)絡(luò)管理能力培養(yǎng)模式 藝術(shù)類高校本科生網(wǎng)絡(luò)行為的實(shí)證研究(上) 藝術(shù)類高校本科生網(wǎng)絡(luò)行為的實(shí)證研究(下) 核工程與核技術(shù)專業(yè)本科生開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)模式 高職本科生網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè) 基于信息技術(shù)的本科生研究性創(chuàng)新能力的培養(yǎng) 醫(yī)學(xué)本科生進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像技術(shù)實(shí)習(xí)的意義 教育技術(shù)學(xué)本科生專業(yè)能力發(fā)展的創(chuàng)新思考 淺析信息技術(shù)對本科生教學(xué)活動(dòng)的影響 教育技術(shù)本科生多媒體課件的ARCS評價(jià)研究 提高材料成型專業(yè)本科生CAE技術(shù)應(yīng)用能力的措施 生物技術(shù)專業(yè)本科生導(dǎo)師制模式的探索 CFD技術(shù)應(yīng)用于本科生“氣體動(dòng)力學(xué)”的探討 淺談培養(yǎng)本科生實(shí)驗(yàn)技能 常見問題解答 當(dāng)前所在位置:l,2013.

基金項(xiàng)目:湖北省高等學(xué)校省級教學(xué)改革研究項(xiàng)目“面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理與安全課程群建設(shè)”(編號:省2012273);湖北省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“基于P2P技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)同管理機(jī)制研究”(編號:2012FFB00601);湖北工業(yè)大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目“RESTFUL Web服務(wù)環(huán)境下自主學(xué)習(xí)云系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)”(編號:校2012015)

第一作者簡介:徐慧,女,湖北工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院講師,研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)與服務(wù)管理。

篇(3)

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必需遵循科學(xué)性

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對象為制取物質(zhì)或進(jìn)行物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),首先了解實(shí)驗(yàn)的原理,這就是設(shè)計(jì)必需遵循的科學(xué)性。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必需注意可行性

實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)必需考慮儀器的性能,所用材料的資源豐富,價(jià)廉易得,這就是實(shí)驗(yàn)的可行性。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的安全性

(1)點(diǎn)燃可燃?xì)怏w(如H2、O2、CH4)或用CO、H2還原CuO、Fe2O3之前,要驗(yàn)純,以防爆炸事故的發(fā)生。

(2)進(jìn)行有毒氣體(如CO、SO2、NO2)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)在通風(fēng)的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并注意尾氣的處理。CO要燃燒掉,SO2和NO2用堿溶液吸收,避免中毒。

(3)用加熱法制取并用排水法收集氣體時(shí),要注意熄滅酒精燈與從水槽中移出導(dǎo)管的順序,避免水的倒流使試管炸裂。

例2.(09年南昌中考題)在整理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室時(shí),發(fā)現(xiàn)一瓶失去標(biāo)簽的白色粉未,可能是碳酸鈉,也可能是氫氧化鈣。白色粉未是哪種物質(zhì)呢?請你提出猜想,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

解析:用NaCO3和Ca(OH)2在性質(zhì)上的不同,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,推測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論。解題關(guān)鍵是找到和兩種物質(zhì)混合現(xiàn)象不同的同一試劑。

篇(4)

高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)型題目所考查的內(nèi)容主要有下面所列的一個(gè)或幾個(gè)方面:

1.確定實(shí)驗(yàn)原理。要求學(xué)生在認(rèn)真審題、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡幕A(chǔ)上,綜合運(yùn)用學(xué)過的知識,通過類比、遷移、分析,從而確定(選擇或擬出)實(shí)驗(yàn)原理。

2.選擇實(shí)驗(yàn)用品。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮恚约胺磻?yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件等,合理選擇實(shí)驗(yàn)所需的儀器和藥品。

3.設(shè)計(jì)裝置步驟。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮恚约斑x用的實(shí)驗(yàn)儀器和用品,設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟,并繪制或識別相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。

4.觀察現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理和過程,預(yù)測實(shí)驗(yàn)將觀察到的現(xiàn)象,以及實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶⒁涗浤男?shù)據(jù)等。

5.分析得出結(jié)論。根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察得到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù),通過分析或計(jì)算、審讀圖表、推理論證等處理,得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

6.對實(shí)驗(yàn)方案作出評價(jià)。根據(jù)題目所要求的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)所采取的原理、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等作出優(yōu)與劣、好與壞等的分析和評價(jià),并在評價(jià)的基礎(chǔ)上作出改進(jìn)等。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評價(jià)試題的類型

(一)物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

【例1】孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,還含少量Fe、Si的化合物。實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備CuSO4?5H2O及CaCO3。

步驟如下:

請回答下列問題:

(1)溶液A中的金屬離子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。從下列所給試劑中選擇:實(shí)驗(yàn)步驟中試劑①為(填代號),檢驗(yàn)溶液A中Fe3+的最佳試劑為(填代號)。

a.KMnO4b.(NH4)2S

c.H2O2d.KSCN

(2)由溶液C獲得CuSO4?5H2O,需要經(jīng)過加熱蒸發(fā)、、過濾等操作。除燒杯、漏斗外,過濾操作還用到另一玻璃儀器,該儀器在此操作中的主要作用是。

(3)制備CaCO3時(shí),應(yīng)向CaCl2溶液中先通入(或先加入)(填化學(xué)式)。若實(shí)驗(yàn)過程中有氨氣逸出,應(yīng)選用下列裝置回收(填代號)。

(4)欲測定溶液A中Fe2+的濃度,需要用容量瓶配制某標(biāo)準(zhǔn)溶液,定容時(shí)視線應(yīng),直到。用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)應(yīng)選用滴定管(填“酸式”或“堿式”)。

參考答案:(1)cd

(2)冷卻結(jié)晶引流

(3)NH3 (或NH3?H2O)b

(4)平視凹液面(或平視刻度線)凹液面的最低處與刻度線相切酸式

啟示:制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),對鞏固元素化合物知識和掌握各類有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,全面訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力是非常有益的。

制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),應(yīng)遵循以下原則:①條件合適,操作方便;②原理正確,步驟簡單;③原料豐富,價(jià)格低廉;④產(chǎn)物純凈,污染物少。即從多種路線中選出一種最佳的制備途徑,合理地選擇化學(xué)儀器與藥品,設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟。

(二)物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

【例2】已知氨可以與灼熱的氧化銅反應(yīng)得到氮?dú)夂徒饘巽~,用下圖中的裝置可以實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)。

回答下列問題:

(1)A中加入的物質(zhì)是,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(2)B中加入的物質(zhì)是,其作用是。

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)在C中觀察到的現(xiàn)象是,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)在D中觀察到的現(xiàn)象是,D中收集到的物質(zhì)是,檢驗(yàn)該物質(zhì)的方法和現(xiàn)象是。

參考答案:(1)固體NH4Cl和Ca(OH)2

2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O

(2)堿石灰(或CaO)除去NH3氣流中的水汽(或干燥NH3)

(3)黑色粉末部分逐漸變?yōu)榧t色

2NH3+3CuO N2+3H2O+3Cu

(4)出現(xiàn)無色液體氨水用紅色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙變藍(lán);用無水CuSO4粉末檢驗(yàn),無水CuSO4變藍(lán)

啟示:對于物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),主要是從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)或從物質(zhì)的屬類去推測物質(zhì)可能具有的一系列性質(zhì),而后據(jù)此設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案,去探索它可能具有的性質(zhì)。該類試題的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)出簡潔的實(shí)驗(yàn)方案,要求操作簡單,簡便易行,現(xiàn)象明顯,且安全可行。

解答物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)題的基本流程為:研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測可能性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案(方法、步驟、儀器、藥品、操作要點(diǎn)、現(xiàn)象及分析、結(jié)論等)實(shí)施實(shí)驗(yàn)結(jié)論。其基本思路如下圖所示:

(三)物質(zhì)(離子)檢驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

【例3】三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]?3H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解,對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究。請利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過程。

限選試劑:濃硫酸、1.0 mol?L-1 HNO3、1.0 mol?L-1鹽酸、1.0 mol?L-1 NaOH、3% H2O2 、0.1 mol?L-1 KI、0.1 mol?L-1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。

(1)將氣體產(chǎn)物依次通過澄清石灰水(A)、濃硫酸、灼熱氧化銅(B)、澄清石灰水(C),觀察到A、C中澄清石灰水都變渾濁,B中有紅色固體生成,則氣體產(chǎn)物是。

(2)該小組同學(xué)查閱資料后推知,固體產(chǎn)物中,鐵元素不可能以三價(jià)形式存在,而鹽只有K2CO3。驗(yàn)證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是,現(xiàn)象是。

(3)固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究。

①提出合理假設(shè)

假設(shè)1:;

假設(shè)2:;

假設(shè)3:。

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)。

③實(shí)驗(yàn)過程根據(jù)②中方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。按下表的格式寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1:步驟2:步驟3:……參考答案: (1)CO2和CO

(2)焰色反應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃,觀察到紫色火焰

(3)①假設(shè)1:鐵元素的存在形式為Fe單質(zhì)

假設(shè)2:鐵元素的存在形式為FeO

假設(shè)3:鐵元素的存在形式為Fe與FeO的混合

實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟 1:取適量固體產(chǎn)物于試管中,加入足量蒸餾水,充分振蕩使K2CO3完全溶解。分離不溶固體與溶液,用蒸餾水充分洗滌不溶固體固體產(chǎn)物部分溶解步驟2:向試管中加入適量CuSO4溶液,再加入少量上述不溶固體,充分振蕩(1)若藍(lán)色溶液顏色及加入的不溶固體無明顯變化,則假設(shè)2成立

(2)若藍(lán)色溶液顏色明顯改變,且有暗紅色固體物質(zhì)生成,則證明有Fe單質(zhì)存在步驟3:繼續(xù)步驟2中的(2),進(jìn)行固液分離,用蒸餾水洗滌固體至洗滌液無色。取少量固體于試管中,滴加過量HCl后,靜置,取上層清液,滴加適量H2O2,充分振蕩后滴加KSCN結(jié)合步驟2中的(2):

(1)若溶液基本無色,則假設(shè)1成立

(2)若溶液呈血紅色,則假設(shè)3成立啟示:解物質(zhì)(離子)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)試題的思維程序如下:(1)先對試樣進(jìn)行外觀觀察,確定其顏色、氣味、狀態(tài)等。(2)準(zhǔn)備試樣,并進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)試樣是固體時(shí),應(yīng)先取少量配成溶液,同時(shí)觀察試樣是否溶解,在溶解時(shí)有無氣體產(chǎn)生等,以初步判斷試樣可能含有哪類物質(zhì)。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論。

(四)綜合探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

【例4】乙二酸(HOOCCOOH)俗稱草酸。某研究小組為探究乙二酸的部分化學(xué)性質(zhì),進(jìn)行了下述實(shí)驗(yàn):

(1)向盛有少量乙二酸的飽和溶液的試管內(nèi)滴入用稀硫酸酸化的KMnO4溶液,振蕩,觀察到的現(xiàn)象為溶液紫紅色褪去,說明乙二酸具有(填“氧化性”、“還原性”或“酸性”)。

(2)向圖甲的A試管中加入一定量的乙二醇、濃硫酸和乙二酸,用酒精燈小火均勻加熱該試管3~5 min,在B試管中有油狀液體產(chǎn)生,若反應(yīng)中生成了六元環(huán)狀化合物,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為,其中B試管中的導(dǎo)管不伸入液面下的原因是,飽和碳酸鈉溶液的作用是。

(3)已知:草酸在約157℃時(shí)升華,在175℃時(shí)受熱分解可生成H2O、CO2和CO;草酸鈣是難溶于水的白色固體。該研究小組設(shè)計(jì)了一套驗(yàn)證草酸受熱分解并檢驗(yàn)產(chǎn)物中有CO2的實(shí)驗(yàn)裝置,如圖乙所示。請回答:

①從環(huán)境保護(hù)的角度看,應(yīng)增加尾氣處理裝置,你如何進(jìn)行尾氣處理。②依據(jù)題給數(shù)據(jù),請分析根據(jù)D試管中澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象,能否確定草酸分解產(chǎn)物中有CO2(填“能確定”或“不能確定”),理由是。

參考答案:(1)還原性

(2)COOHCOOH+CH2HOCH2HO濃H2SO4COOCH2COOCH2+2H2O防止加熱不均勻而使碳酸鈉溶液倒吸入加熱的A試管中除去酯中混有的乙二酸和乙二醇,同時(shí)減小酯在水中的溶解度,便于酯分層析出

(3)①在裝置的尾端放一個(gè)點(diǎn)燃的酒精燈(其他合理答案均可)

②不能確定因草酸升華后可能有部分進(jìn)入D試管,與澄清石灰水反應(yīng)生成草酸鈣沉淀,從而對CO2的檢驗(yàn)造成干擾

啟示:對于綜合探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)類試題,其解題思路一般為:

(1)巧審題,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮怼?shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)題的核心,是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和起點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理可從題給的化學(xué)情境(或題首所給實(shí)驗(yàn)?zāi)康模┎⒔Y(jié)合元素化合物等有關(guān)知識獲取。在此基礎(chǔ)上,遵循可靠性、簡潔性、安全性的原則,確定符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒁蟮姆桨浮?/p>

(2)想過程,理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。根據(jù)由實(shí)驗(yàn)原理所確定的實(shí)驗(yàn)方案中的實(shí)驗(yàn)過程,確定實(shí)驗(yàn)操作的方法步驟,把握各步實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn),理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。

(3)看準(zhǔn)圖,分析各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)裝置的作用。有許多綜合探究實(shí)驗(yàn)題圖文結(jié)合,思考容量大。在分析解答過程中,要認(rèn)真細(xì)致地分析圖中所示的各項(xiàng)裝置,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮恚_定它們在該實(shí)驗(yàn)中的作用。

(4)細(xì)分析,得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))是化學(xué)原理的外在表現(xiàn)。在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))的過程中,要善于找出影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵以及產(chǎn)生誤差的原因,或從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量公式,繪制一定的變化曲線等。

根據(jù)對以上試題的分析可知,解化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案類試題時(shí)必須特別注意以下幾方面:(1)原理恰當(dāng);(2)效果明顯;(3)裝置簡單;(4)操作安全;(5)節(jié)約藥品;(6)實(shí)驗(yàn)步驟簡單;(7)誤差較小等。換句話說,就是要符合“綠色化學(xué)”的要求(注:“綠色化學(xué)”研究的中心問題是使化學(xué)反應(yīng)以及其產(chǎn)物具有以下特點(diǎn)――采用無毒、無害的原料;在無毒、無害的反應(yīng)條件下進(jìn)行;減量、循環(huán)、重復(fù)使用;具有“原子經(jīng)濟(jì)性”,即反應(yīng)具有高選擇性、極少副產(chǎn)物、甚至實(shí)現(xiàn)零排放;產(chǎn)品應(yīng)是對環(huán)境友好的;滿足價(jià)廉物美的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn))。以上幾個(gè)方面不僅在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中必須充分注意,同時(shí)這些標(biāo)準(zhǔn)也是對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)劣進(jìn)行評價(jià)的相關(guān)要素。

三、常用解題策略及思想

(一)類比思想

不同物質(zhì)的屬類、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備等諸方面可能有某些相似甚至相同之處。類比是學(xué)習(xí)中常用的一種科學(xué)思維方式,可將不同物質(zhì)進(jìn)行由此及彼的聯(lián)系,可以簡化思維過程,提高思維效率。

【例5】某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了金屬的知識后,為了解Cu的常見化合物性質(zhì),運(yùn)用類比學(xué)習(xí)的思想提出如下問題,進(jìn)行探究。請你協(xié)助該小組的同學(xué)完成下列研究。

【提出問題】

①Cu的金屬活潑性小于Al,Al(OH)3具有兩性,Cu(OH)2也具有兩性嗎?

②通常情況下,+2價(jià)Fe的穩(wěn)定性小于+3價(jià)Fe,+1價(jià)Cu的穩(wěn)定性也小于+2價(jià)Cu嗎?

③CuO能被H2、CO等還原,也能被NH3還原嗎?

【實(shí)驗(yàn)方案】

(1)解決問題①需用到的藥品有CuSO4溶液、(填試劑),同時(shí)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

(2)解決問題②的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下:取98 g Cu(OH)2固體,加熱至80~100℃時(shí),得到黑色固體粉末,繼續(xù)加熱到1000℃以上,黑色粉末全部變成紅色粉末A。冷卻后稱量,A的質(zhì)量為72 g。向A中加入適量的稀硫酸,得到藍(lán)色溶液,同時(shí)觀察到容器中還有紅色固體存在。據(jù)此可推得,A的化學(xué)式為 。

(3)為解決問題③,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置為(夾持及尾氣處理裝置未畫出):

實(shí)驗(yàn)中觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì),無水CuSO4變藍(lán)色。同時(shí)生成一種無污染的氣體。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

(1)Cu(OH)2具有兩性。證明Cu(OH)2具有兩性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。

(2)根據(jù)“實(shí)驗(yàn)方案(2)”,得出的+1價(jià)Cu和+2價(jià)Cu穩(wěn)定性大小的結(jié)論是;。

(3)CuO能被NH3還原。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

【問題討論】

有同學(xué)認(rèn)為NH3與CuO反應(yīng)中生成的紅色物質(zhì)是Cu,也有同學(xué)認(rèn)為NH3與CuO反應(yīng)中生成的紅色物質(zhì)是Cu和A的混合物。請你設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)NH3與CuO反應(yīng)中生成的紅色物質(zhì)中是否含有A:。

解析:(1)類比Al(OH)3的實(shí)驗(yàn)室制法和兩性的檢驗(yàn)方法,可以利用CuSO4溶液和適量的NaOH溶液制得Cu(OH)2,把制得的Cu(OH)2分成兩份,一份加鹽酸,另一份加NaOH溶液,觀察藍(lán)色沉淀是否溶解。

(2)98 g Cu(OH)2固體受熱分解可以得到80 g CuO,CuO在高溫條件下繼續(xù)受熱分解如果全部生成Cu,應(yīng)得到64 g Cu,但實(shí)驗(yàn)中A的質(zhì)量為72 g,且加入硫酸溶液變藍(lán),說明有Cu2O的存在,Cu2O在酸性條件下發(fā)生反應(yīng)生成Cu2+和Cu,由此證明A應(yīng)為Cu2O,質(zhì)量恰好為72 g。該實(shí)驗(yàn)說明在高于1000℃時(shí),+1價(jià)Cu比+2價(jià)Cu穩(wěn)定;在溶液中+2價(jià)Cu比+1價(jià)Cu穩(wěn)定。

(3)NH3通過加熱的CuO應(yīng)生成無污染的氮?dú)夂退魵猓籆uO被還原,還原產(chǎn)物可以根據(jù)(2)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行驗(yàn)證。

參考答案:

【實(shí)驗(yàn)方案】(1)鹽酸、NaOH溶液

(2)Cu2O

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】(1)Cu(OH)2既能溶于鹽酸,又能溶于NaOH溶液

(2)在高于1000℃時(shí),+1價(jià)Cu比+2價(jià)Cu穩(wěn)定;在溶液中+2價(jià)Cu比+1價(jià)Cu穩(wěn)定

(3)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O

【問題討論】取NH3與CuO反應(yīng)中生成的紅色物質(zhì)少許,加入稀硫酸,若溶液出現(xiàn)藍(lán)色,說明紅色物質(zhì)中含有A,反之則無

(二)控制變量思想

控制變量法是化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類試題中的一種常用思想方法。當(dāng)影響實(shí)驗(yàn)?zāi)稠?xiàng)內(nèi)容的變量有多方面(個(gè))時(shí),往往先控制某些變量不變化,而只改變某個(gè)變量,弄清在其他幾個(gè)量不變的情況下,這個(gè)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,進(jìn)而總結(jié)出相關(guān)規(guī)律,然后再確定另一個(gè)變量,重新進(jìn)行相關(guān)分析。

【例6】 某研究性學(xué)習(xí)小組在網(wǎng)上收集到如下信息:Fe(NO3)3溶液可以蝕刻銀,制作美麗的銀飾。他們對蝕刻銀的原理進(jìn)行了如下探究:

【實(shí)驗(yàn)】制備銀鏡,并與Fe(NO3)3溶液反應(yīng),發(fā)現(xiàn)銀鏡溶解。

(1)下列有關(guān)制備銀鏡過程的說法正確的是(填序號)。

a.邊振蕩盛有2%的AgNO3溶液的試管,邊滴入2%的氨水,至最初的沉淀恰好溶解為止

b.將幾滴銀氨溶液滴入2 mL乙醛中

c.制備銀鏡時(shí),用酒精燈的燈焰給試管底部加熱

d.銀氨溶液具有較弱的氧化性

e.在銀氨溶液配制過程中,溶液的pH增大

【提出假設(shè)】

假設(shè)1:Fe3+具有氧化性,能氧化Ag。

假設(shè)2:Fe(NO3)3溶液顯酸性,在此酸性條件下NO-3能氧化Ag。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證假設(shè)】

(2)甲同學(xué)從上述實(shí)驗(yàn)的生成物中檢驗(yàn)出了Fe2+,驗(yàn)證了假設(shè)1成立。請寫出Fe3+氧化Ag的離子方程式:。

(3)乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)2,請幫他完成下表中內(nèi)容(提示:NO-3在不同條件下的還原產(chǎn)物較復(fù)雜,有時(shí)難以觀察到氣體產(chǎn)生)。

實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫具體操作過程)預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論①

……若銀鏡消失,假設(shè)2成立;若銀鏡不消失,假設(shè)2不成立【思考與交流】

(4)甲同學(xué)驗(yàn)證了假設(shè)1成立,若乙同學(xué)驗(yàn)證了假設(shè)2也成立,則丙同學(xué)由此得出結(jié)論:Fe(NO3)3溶液中的Fe3+和NO-3都氧化了Ag。

你是否同意丙同學(xué)的結(jié)論,并簡述理由:。

解析:本題是一道探究類試題,以日常生活中的蝕刻銀制作美麗的銀飾為情境,以探究Fe(NO3)3溶液中何種因素蝕刻銀為研究課題,考查學(xué)生運(yùn)用相關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理、元素化合物知識及化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本知識,并運(yùn)用控制變量思想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力,同時(shí)也考查了對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行分析、解釋和科學(xué)舉證的能力,以及用正確的化學(xué)術(shù)語及文字進(jìn)行表述的能力。

第(3)問,考查學(xué)生運(yùn)用控制變量的科學(xué)方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),是該題的核心。本題中有兩個(gè)變量,如下表所示:

實(shí)驗(yàn)變量Fe3+的氧化性NO-3的氧化性能否蝕刻銀能不確定現(xiàn)象或結(jié)論銀溶解無法測定還原產(chǎn)物由于NO-3的氧化能力隨著溶液pH的變化而變化,那么在驗(yàn)證假設(shè)2即Fe(NO3)3溶液中的NO-3能氧化Ag時(shí),就要求學(xué)生必須嚴(yán)格控制溶液的pH進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這是考查單一變量控制法。解決本題的關(guān)鍵就是需測定上述實(shí)驗(yàn)用的Fe(NO3)3溶液的pH,然后配制相同pH的稀硝酸溶液,再將此溶液加入有銀鏡的試管內(nèi)。顯然,這是該實(shí)驗(yàn)的最佳設(shè)計(jì)方案。

參考答案:(1)ade

(2)Ag+Fe3+Ag++Fe2+

(3)

實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論①測定上述實(shí)驗(yàn)用的Fe(NO3)3溶液的pH;

②配制相同pH的稀硝酸溶液,將此溶液加入有銀鏡的試管內(nèi)(4)不同意。甲同學(xué)檢驗(yàn)出了Fe2+,可確定Fe3+一定氧化了Ag;乙同學(xué)雖然驗(yàn)證了此條件下NO-3能氧化Ag,但在硝酸鐵溶液氧化Ag時(shí),由于沒有檢驗(yàn)NO-3的還原產(chǎn)物,因此不能確定NO-3是否氧化了Ag

變量探究實(shí)驗(yàn)因?yàn)槟軌蚩疾閷W(xué)生對于圖表的觀察、分析以及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納得出合理結(jié)論的能力,因而在高考試題中屢屢出現(xiàn)。解答此類題時(shí),要認(rèn)真審題,弄清實(shí)驗(yàn)?zāi)康模逡骄康耐饨鐥l件有哪些。然后分析題給圖表,確定一個(gè)變化的量,弄清在其他幾個(gè)量不變的情況下,這個(gè)變化量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,進(jìn)而總結(jié)出規(guī)律。然后再確定另一個(gè)變量,重新進(jìn)行相關(guān)分析。但在分析相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí),要注意題給數(shù)據(jù)的有效性。

(三)分析、推理思想

當(dāng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類試題涉及結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系,特別是利用有關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理(如氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、酸堿反應(yīng)、水解等反應(yīng)原理)來解釋有關(guān)過程或現(xiàn)象時(shí),我們可利用相關(guān)原理進(jìn)行分析、推理得出相關(guān)結(jié)論。

【例7】食鹽中含有一定量的鎂、鐵等雜質(zhì),加碘鹽中碘的損失主要是由于雜質(zhì)、水分、空氣中的氧氣以及光照、受熱而引起的。已知:

氧化性:IO-3>Fe3+>I2;還原性:S2O2-3>I-

3I2+6OH-IO-3+5I-+3H2O

KI+I2KI3

(1)某學(xué)習(xí)小組對加碘鹽進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):取一定量某加碘鹽(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用適量蒸餾水溶解,并加稀鹽酸酸化,將所得試液分為3份。第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色;第二份試液中加足量KI固體,溶液顯淡黃色,用CCl4萃取,下層溶液顯紫紅色;第三份試液中加入適量KIO3固體后,滴加淀粉試劑,溶液不變色。

①加KSCN溶液顯紅色,該紅色物質(zhì)是(用化學(xué)式表示);CCl4中顯紫紅色的物質(zhì)是(用電子式表示)。

②第二份試液中加入足量KI固體后,反應(yīng)的離子方程式為、。

(2)KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中,由于空氣中氧氣的作用,容易引起碘的損失。寫出潮濕環(huán)境中KI與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

將I2溶于KI溶液,在低溫條件下,可制得KI3?H2O。該物質(zhì)作為食鹽加碘劑是否合適?(填“是”或“否”),并說明理由。

(3)為了提高加碘鹽(添加KI)的穩(wěn)定性,可加穩(wěn)定劑減少碘的損失。下列物質(zhì)中有可能作為穩(wěn)定劑的是。

A.Na2S2O3B.AlCl3

C.Na2CO3D.NaNO2

(4)對含F(xiàn)e2+較多的食鹽(假設(shè)不含F(xiàn)e3+),可選用KI作為加碘劑。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,檢驗(yàn)該加碘鹽中的Fe2+:。

解析:(1)①加KSCN溶液后顯紅色的是Fe3+,它與SCN-的配合物有多種,中學(xué)階段一般寫Fe(SCN)3;I2的CCl4溶液顯紫紅色。

②應(yīng)用信息“氧化性:IO-3>Fe3+>I2”,說明IO-3和Fe3+均能氧化I-生成I2,由題意,加碘鹽中可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+雜質(zhì),故此處反應(yīng)有兩個(gè)。

(2)據(jù)題意“由于空氣中氧氣的作用,容易引起碘的損失”則可推斷KI被潮濕空氣氧化,但反應(yīng)不能寫成“I-+O2+H+…”形式(因此處沒有酸性環(huán)境)。若聯(lián)系金屬吸氧腐蝕的電極反應(yīng),則能順利寫出有關(guān)反應(yīng)。

KI3?H2O作加碘劑問題,可由題中“加碘鹽中碘的損失主要是由于雜質(zhì)、水分、空氣中的氧氣以及光照、受熱而引起的”進(jìn)行分析推理。因?yàn)榧拥恹}受熱時(shí),KI3?H2O不穩(wěn)定生成KI和 I2(這一性質(zhì)可從題中“將I2溶于KI溶液,在低溫條件下,可制得KI3?H2O”分析推得),KI被氧氣氧化,I2受熱易升華。

(3)根據(jù)信息“還原性:S2O2-3>I-”,可判斷Na2S2O3能作穩(wěn)定劑; C中 Na2CO3水解呈堿性,能實(shí)現(xiàn)“I2+OH-I-”的變化,故也可作穩(wěn)定劑。B中AlCl3水解呈酸性,使I-易被氧氣氧化,D中NaNO2能氧化I-。

(4)實(shí)驗(yàn)方案簡答要注意規(guī)范性。

本實(shí)驗(yàn)中I-對Fe2+的檢驗(yàn)有干擾(因還原性:I->Fe2+,加氧化劑時(shí)應(yīng)先氧化I-,所以應(yīng)加入適量氧化劑),因過量氧化劑可能氧化SCN-,所以后加的檢驗(yàn)試劑KSCN溶液應(yīng)加至過量。

參考答案:(1)①Fe(SCN)3∶I????∶I????∶

②IO-3+5I-+6H+3I2+3H2O 2Fe3++2I-2Fe2++I2

(2)4KI+O2+2H2O2I2+4KOH否KI3在受熱(或潮濕)條件下產(chǎn)生KI和I2,KI易被O2氧化,I2易升華

(3)AC

(4)取足量該加碘鹽溶于蒸餾水中,用鹽酸酸化,滴加適量氯水(或H2O2),再滴加KSCN溶液,若顯血紅色則該加碘鹽中存在Fe2+

綜上所述,化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般方法或思路為:

(1)明確目的原理

首先必須認(rèn)真審題(如要求采用最簡單或最佳的方案,制取純凈的某物質(zhì)等),明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟆E孱}目有哪些新的信息,綜合已學(xué)過的知識,通過類比、遷移、分析,從而明確實(shí)驗(yàn)原理。

(2)選擇儀器藥品

根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和原理,以及反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件,如反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)、能否腐蝕儀器或橡皮,反應(yīng)是否加熱及溫度是否控制在一定范圍,給出的藥品、儀器或裝置是否足夠,需要補(bǔ)充還是篩選,儀器藥品的規(guī)格等。從而選擇合理的化學(xué)儀器和藥品。

(3)設(shè)計(jì)裝置步驟

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮恚约八x用的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品,設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)裝置。學(xué)生應(yīng)具備識別和繪制簡單的實(shí)驗(yàn)裝置圖的能力,實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)完整而又簡明。

(4)記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)

根據(jù)觀察,全面準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)過程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。

篇(5)

分類號:B841

1、引言

計(jì)算機(jī)作為實(shí)驗(yàn)平臺廣泛應(yīng)用于心理學(xué)實(shí)驗(yàn)中,其主要途徑有:(1)使用現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)生成系統(tǒng)編制生成控制文件進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如E-Prime、DMDX等。(2)與專用的硬件設(shè)備聯(lián)機(jī)實(shí)驗(yàn),如眼動(dòng)儀、fMRI等(魯學(xué)明,張學(xué)民,2010)。(3)直接運(yùn)行的心理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)演示軟件,也包括編程者用某種編程語言編制的心理學(xué)實(shí)驗(yàn)程序。計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大,高效靈活,使用方便,而且有較強(qiáng)的多媒體處理能力,文字、圖片、音視頻等都可作為實(shí)驗(yàn)素材。利用計(jì)算機(jī)作為實(shí)驗(yàn)過程的控制及運(yùn)行載體,能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程的自動(dòng)化,提高實(shí)驗(yàn)效率(盧伊穎,2011)。

但是通用計(jì)算機(jī)并非為心理學(xué)實(shí)驗(yàn)所專門設(shè)計(jì),在應(yīng)用于心理學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)存在較大的計(jì)時(shí)誤差。當(dāng)前,除了E-Prime等標(biāo)準(zhǔn)化的心理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),大多數(shù)心理實(shí)驗(yàn)軟件都未給出詳細(xì)、可行的方法來改善計(jì)算機(jī)的計(jì)時(shí)問題。而對于一般以反應(yīng)時(shí)為測試指標(biāo)的實(shí)驗(yàn),要求實(shí)驗(yàn)儀器必須具有準(zhǔn)確性和恒常性,所獲得的數(shù)據(jù)精度必須達(dá)到一定的閾值才有參考價(jià)值。如果計(jì)算機(jī)的計(jì)時(shí)不經(jīng)修正和優(yōu)化,那么所測得的數(shù)據(jù)不能保證是可信的。本文首先分析了計(jì)算機(jī)控制心理學(xué)實(shí)驗(yàn)的計(jì)時(shí)誤差產(chǎn)生的原因及特點(diǎn),然后提出了一種新的心理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

2、計(jì)算機(jī)控制的心理學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)時(shí)問題

常見的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng),如Windows、Linux等是都是復(fù)雜的多任務(wù)操作系統(tǒng),其核心功能之一便是對并發(fā)執(zhí)行的任務(wù)進(jìn)程按一定的策略進(jìn)行調(diào)度。作為應(yīng)用軟件的心理實(shí)驗(yàn)程序在運(yùn)行時(shí)即使被賦予最高的任務(wù)優(yōu)先級,仍然不能獨(dú)占CPU的運(yùn)行時(shí)間和其他資源,而是可被隨時(shí)中斷的,且中斷的次數(shù)、時(shí)刻、時(shí)間都是不可預(yù)知的。有研究者認(rèn)為Windows作為一種多任務(wù)操作系統(tǒng)因?yàn)椴荒芴峁┚_的計(jì)時(shí),所以不適合用作心理學(xué)實(shí)驗(yàn)(My,ors,1999)。雖然一些研究者提出了一些提高計(jì)時(shí)精度的方法和技術(shù)(De Clercq,Cormbze,&Buvsse,2003;陳素華。謝水清。楊仲樂。2006;Eugene&Dianne,2007;Athanassios,Protopapas,&CheckVo-cal,2007),但是在使用過程中,也必須針對具體的計(jì)算機(jī)內(nèi)核和外設(shè)進(jìn)行必要的測試和探討,魯學(xué)明和張學(xué)民(2010)經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)常用編程環(huán)境下只有少數(shù)計(jì)時(shí)函數(shù)能達(dá)到或高于1毫秒精度。但是這種測試只是研究了計(jì)時(shí)函數(shù)本身的誤差,不能保證這些函數(shù)寫進(jìn)復(fù)雜的程序后,和其他進(jìn)程并行運(yùn)行時(shí)可達(dá)到預(yù)定的定時(shí)精度。

心理實(shí)驗(yàn)軟件是通過顯示器來呈現(xiàn)刺激信息的,但早已有研究者指出顯示器因刷新率的限制在時(shí)間控制方面有難以逾越的障礙(馮玲,1995):在計(jì)算機(jī)顯示器上呈現(xiàn)刺激時(shí),無論所設(shè)計(jì)的呈現(xiàn)時(shí)間是多少,實(shí)際呈現(xiàn)時(shí)間只可能是刷新周期的整數(shù)倍。例如,刷新率為70Hz顯示器刷新周期約為14.3ms,如果要一個(gè)刺激呈現(xiàn)20ms,那么呈現(xiàn)時(shí)間可能為14.3ms或28.6ms,實(shí)驗(yàn)程序是不能控制其確切顯示時(shí)間的。E-Prime對刺激呈現(xiàn)的精度是毫秒級。但毫秒級是相對的,其所能控制的顯示時(shí)間也都是刷新周期的整數(shù)倍(陳文鋒,崔耀,張建新,2005)。

心理實(shí)驗(yàn)程序從硬盤讀取多媒體數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)有幾毫秒到幾十毫秒的等待和尋道時(shí)間,多媒體材料從硬盤讀出到寫入顯示緩存所耗費(fèi)的時(shí)間又與硬盤的性能及新舊、文件的大小及存儲(chǔ)位置密切相關(guān)。

計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備通常是鼠標(biāo)、鍵盤或者專用反應(yīng)盒。這些設(shè)備將被試反應(yīng)傳輸?shù)叫睦韺W(xué)軟件的過程中都有一定延遲。存在系統(tǒng)誤差,誤差大小是與具體設(shè)備相關(guān)的,設(shè)備型號不同,接口不同,那么數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r(shí)就不同。心理學(xué)程序不能控制其大小。另外不論是從硬盤讀取數(shù)據(jù)的過程還是鍵盤值反饋到心理學(xué)軟件的過程,都要受到多任務(wù)操作系統(tǒng)的影響,其延時(shí)具有隨機(jī)性。

綜上所述,以計(jì)算機(jī)作為控制設(shè)備,其計(jì)時(shí)誤差較大,而且具有隨機(jī)性、不可控性和不可預(yù)知性。

3、新設(shè)計(jì)方案的提出

E-Prime作為標(biāo)準(zhǔn)化心理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),采用了多種復(fù)雜的技術(shù)手段(宮大志,李壽欣,2008),優(yōu)化了計(jì)時(shí)精度、系統(tǒng)隨機(jī)誤差等重要問題,并詳細(xì)的說明了減小誤差的方法。如顯卡測試、異常數(shù)據(jù)濾除等。目前國內(nèi)心理學(xué)軟件逐漸增多,但普遍沒有提供詳細(xì)、可行的方法來改善計(jì)算機(jī)的計(jì)時(shí)問題。研究者(魯學(xué)明,張學(xué)民,2010)對國內(nèi)心理學(xué)的主流期刊近10年的反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)的文獻(xiàn)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)有50%左右的反應(yīng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)差在100ms以上,高于國外文獻(xiàn)20-30ms~50-60ms范圍。因此,希望實(shí)現(xiàn)一種新的心理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。既能實(shí)現(xiàn)較為精確的計(jì)時(shí),又能保留對多媒體信息的處理能力。

隨著嵌入式設(shè)備在精密儀器中的大量應(yīng)用,可利用嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)一種新的心理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用分布式任務(wù)處理技術(shù)和LED背光控制技術(shù),其架構(gòu)框圖如圖1所示。

從圖1中可以看到,系統(tǒng)采用分布式任務(wù)處理技術(shù),除了MCU(主控微處理器)外,還有一個(gè)多媒體處理器。MCU負(fù)責(zé)控制整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程,而多媒體文件數(shù)據(jù)量大,處理費(fèi)時(shí),因此多媒體處理器只負(fù)責(zé)接收MCU的指令,按指令要求來讀取固態(tài)存儲(chǔ)器中的圖片并發(fā)送到液晶屏上。或者清除液晶屏的刺激信息,并將當(dāng)前刺激已呈現(xiàn)或已經(jīng)清除的命令立即反饋給MCU。MCU根據(jù)返回的刺激呈現(xiàn)狀態(tài)可以決定內(nèi)部定時(shí)器的開啟和停止,保證定時(shí)精確。

該系統(tǒng)基于以下原因保證了較高的計(jì)時(shí)精度:

(1)沒有使用多任務(wù)操作系統(tǒng),不會(huì)出現(xiàn)任務(wù)調(diào)度導(dǎo)致的隨機(jī)誤差。程序使用C語言編寫,直接控制MCU的內(nèi)部定時(shí)器等設(shè)備,內(nèi)部定時(shí)器的定時(shí)分辨率小于0.1us,可以實(shí)現(xiàn)毫秒級的精確定時(shí)。多媒體數(shù)據(jù)按統(tǒng)一格式排放,并按地址順序存儲(chǔ)在固態(tài)存儲(chǔ)器中,刺激信息從讀取呈現(xiàn)的時(shí)間是一個(gè)常數(shù)。

(2)采用LED背光技術(shù),可以突破因顯示器刷新率而導(dǎo)致的時(shí)間控制瓶頸。不同于CRT顯示器的射線循環(huán)掃描方式,TFT液晶是一種保持型顯示器件,通過透光的方式來顯示信息,所以如果LED背光關(guān)閉,人眼將無法看到在液晶屏上顯示的圖像。TFT液晶的上述特性為LED背光控制技術(shù)的應(yīng)用提供了可能。為了準(zhǔn)確控制刺激的呈現(xiàn)時(shí)間,從圖l可以看到MCU直接控制LED背光的電路,而且在刺激呈現(xiàn)流程上可以如下安排:①關(guān)閉液晶的LED背光。②將要呈現(xiàn)的刺激顯示到液晶上(LED背光關(guān)閉,所以被試看不到刺激)。③打開LED背光(被試看到刺激),定時(shí)器開始計(jì)時(shí)。④計(jì)時(shí)結(jié)束,關(guān)閉LED背光。根據(jù)以上流程,刺激呈現(xiàn)的誤差只有定時(shí)器的定時(shí)誤差和LED背光的開關(guān)延遲,由于定時(shí)器的分辨率小于0.1us,LED的開關(guān)延遲只有20微秒,所以LED背光控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)刺激呈現(xiàn)時(shí)間的真正的毫秒級精度。

(3)輸入設(shè)備選用微動(dòng)按鍵,并連接到MCU的中斷功能管腳。按鍵采用分離設(shè)計(jì),避免掃描、去抖導(dǎo)致的延時(shí),當(dāng)按鍵按下后可立即觸發(fā)中斷,并控制定時(shí)器的開啟或停止。而從中斷觸發(fā)到定時(shí)器開關(guān)只有幾個(gè)指令周期的時(shí)間,其數(shù)量級為微秒級。

該系統(tǒng)還有用于主試操控該系統(tǒng)的顯示屏模塊和PSI2鍵盤,實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)交互界面的同時(shí),也保證主試與被試之間的隔離。此外系統(tǒng)還有USB接口,可以將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以存儲(chǔ)到U盤等存儲(chǔ)介質(zhì)上,便于后期處理。

4、實(shí)驗(yàn)過程及分析

4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)的目的在于測試新心理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)呈現(xiàn)刺激的計(jì)時(shí)誤差和反應(yīng)鍵的計(jì)時(shí)誤差。

刺激呈現(xiàn)的計(jì)時(shí)誤差測量:(1)不使用LED背光,連續(xù)呈現(xiàn)多張不同顏色的純色圖片,設(shè)定每張圖片呈現(xiàn)時(shí)間為200ms。用AL250型邏輯分析儀連接到液晶驅(qū)動(dòng)端口的數(shù)據(jù)管腳。當(dāng)不同顏色圖片切換時(shí)液晶驅(qū)動(dòng)管腳的數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生有規(guī)律的改變,由此可計(jì)算出刺激的呈現(xiàn)時(shí)間。(2)使用LED背光呈現(xiàn)刺激,用示波器測量LED背光開關(guān)控制信號波形。

被試反應(yīng)鍵的計(jì)時(shí)誤差測量:使用LED背光呈現(xiàn)刺激,屏幕前端放置高速光耦。光耦輸出端接反應(yīng)鍵的所連接的中斷引腳。這樣相當(dāng)于刺激一旦呈現(xiàn)反應(yīng)鍵被立刻按下,理想反應(yīng)時(shí)間應(yīng)該接近于0。測試時(shí)使用微控制器內(nèi)部定時(shí)器。共測量100次。

4.2 結(jié)果與分析

4.2.1 刺激呈現(xiàn)計(jì)時(shí)誤差對比

PST公司曾經(jīng)在一臺PC上做過測試:在顯示器上連續(xù)呈現(xiàn)多張圖片(不采用E-Prime優(yōu)化計(jì)時(shí)誤差的技術(shù)),每張圖片呈現(xiàn)200ms(Schneider。Eschman,&Zuccolotto,2002)。測試結(jié)果如圖2所示:在兩次測試中都出現(xiàn)了峰值。最高達(dá)934ms。且峰值出現(xiàn)的時(shí)間是隨機(jī)的,另外每張圖片的呈現(xiàn)時(shí)間都高于設(shè)定值105ms以上,這是圖片從讀取到顯示所花費(fèi)的準(zhǔn)備時(shí)間。

該新系統(tǒng)測試結(jié)果(不用LED背光呈現(xiàn)刺激)如圖3所示,當(dāng)程序設(shè)計(jì)呈現(xiàn)時(shí)間為200ms時(shí),測試的結(jié)果為190ms~205ms。誤差產(chǎn)生的原因正是顯示器的刷新率導(dǎo)致的。測試所用顯示器刷新率為70Hz。刷新周期約為14.3ms。14個(gè)和15個(gè)刷新周期的時(shí)間分別約是191.3ms和205.0ms,測試結(jié)果也驗(yàn)證了上文分析。

使用LED背光控制刺激呈現(xiàn)時(shí)間時(shí),測試數(shù)據(jù)顯示誤差在微秒級別。圖像不再畫出。雖然刺激呈現(xiàn)時(shí)間精度很高,但LED背光開啟關(guān)斷會(huì)引起顯示器亮度的較大變化和刺激的不連續(xù),可能不符合某些心理學(xué)實(shí)驗(yàn)要求,可以采用多視場速視器的設(shè)計(jì)方法解決。

4.2.2 反應(yīng)鍵的計(jì)時(shí)誤差對比

經(jīng)測試。被試反應(yīng)鍵的計(jì)時(shí)誤差在41~47us之間,平均值是43.6us。而計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由于硬件設(shè)備的多樣性,不同設(shè)備輸入延時(shí)不盡相同。E-Prime對特定型號的鍵盤鼠標(biāo)和專用SRBox做了測試,平均延時(shí)鍵盤約是7ms,鼠標(biāo)約是92ms。SRBox約為1.25ms。而SRBox反應(yīng)時(shí)間經(jīng)E-Prime優(yōu)化后減去了平均延時(shí),最小誤差值甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)值(Schnei-der,Eschman,&Zuccolotto A,2002)。測試結(jié)果表明該系統(tǒng)反應(yīng)鍵延時(shí)遠(yuǎn)低于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)鼠標(biāo)鍵盤的延時(shí),且沒有多任務(wù)系統(tǒng)導(dǎo)致的隨機(jī)誤差。

篇(6)

藥物化學(xué)的主要任務(wù)就是探索新藥開發(fā)的途徑和方法,創(chuàng)制安全高效的新藥,以滿足臨床的需要。開發(fā)有某種活性且有價(jià)值的先導(dǎo)化合物,對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行一系列的改造和優(yōu)化以期創(chuàng)造出療效較好、毒副作用較小的新藥;改造現(xiàn)有的藥物或有效化合物以期獲得更為安全和有效的藥物。故藥物化學(xué)是一門非常注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是理論教學(xué)的重要補(bǔ)充,更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要形式均是針對藥學(xué)專業(yè)的各門課程的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生們按部就班地根據(jù)書本上已有的實(shí)驗(yàn)步驟和方法去操作,這樣的教學(xué)形式雖然教授了學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能,但卻沒有給學(xué)生以自我發(fā)揮的機(jī)會(huì),很容易導(dǎo)致學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識不強(qiáng),束縛了學(xué)生自由思維的空間,不利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的引入旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),提高其創(chuàng)新能力和綜合能力。

那么如何在藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)施設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢?首先,由任課教師給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙螅浯危瑢W(xué)生通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作[2-5]。這是以教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中投入更多的精力、發(fā)揮更大的主觀能動(dòng)性,教師則需要完成更多的課前準(zhǔn)備工作:從課題選擇、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)實(shí)施、結(jié)果分析等多個(gè)環(huán)節(jié)入手進(jìn)行準(zhǔn)備,充實(shí)和完善設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方案。在具體實(shí)施過程中,我校選擇了藥學(xué)本科已經(jīng)掌握了有機(jī)合成基本知識的大三學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)[6-8]。

1 如何設(shè)計(jì)課題

1.1 實(shí)驗(yàn)課題的選擇

如何進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課題的選擇呢?這首先需要教師完成很多的課前準(zhǔn)備工作,譬如原料是否容易獲得、實(shí)驗(yàn)儀器能否滿足、實(shí)驗(yàn)操作的難易程度、實(shí)驗(yàn)時(shí)間的長短、參與人數(shù)的多少等,同時(shí)還需要考慮學(xué)生的基礎(chǔ)知識掌握情況、《有機(jī)化學(xué)》課程的開展情況和學(xué)生具體學(xué)過了哪些基本操作,在藥物化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程中如何從更深的層面來進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。

我校學(xué)生在已有課程中已經(jīng)學(xué)過有機(jī)化學(xué)和藥物化學(xué)的理論知識,在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程中選擇撲熱息痛這一經(jīng)典的解熱鎮(zhèn)痛藥作為研究對象。針對藥物化學(xué)專業(yè)的基本要求、特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的題目和內(nèi)容設(shè)計(jì)的原則,討論后提出了《撲熱息痛的合成》這個(gè)題目和本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一些基本要求。學(xué)生三到四人一組,采取組長負(fù)責(zé)制,各自選取不同的合成路線來進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

在以往的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中,通常都會(huì)給出具體的原料和試劑用量,以及詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟,學(xué)生只需機(jī)械性、按部就班地完成實(shí)驗(yàn)操作,即可獲得預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,雖然學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中發(fā)現(xiàn)的問題教師也都能及時(shí)幫助解決,但學(xué)生的實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性不能得以體現(xiàn)。

在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,沒有現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)步驟供學(xué)生參考,實(shí)驗(yàn)方案需要學(xué)生通過文獻(xiàn)調(diào)研自行設(shè)計(jì),所以首先要培養(yǎng)學(xué)生如何進(jìn)行查閱文獻(xiàn)、如何通過整理分析獲得所需要的信息。實(shí)驗(yàn)方案在很大程度上決定了實(shí)驗(yàn)的成敗與否。授課教師首先要講解如何進(jìn)行專業(yè)文獻(xiàn)的查閱,并對學(xué)生的文獻(xiàn)查閱進(jìn)行指導(dǎo),譬如可以利用網(wǎng)絡(luò)搜索工具或現(xiàn)有的圖書期刊等,網(wǎng)上資源主要包括一些常用的中英文數(shù)據(jù)庫,如Scifinder和Beilstein檢索,以及中國知網(wǎng)、萬方、維普、Web of Science、ACS、Elesevier、Wiley-Blackwell等,另外還包括專利文獻(xiàn)的檢索和獲取,二次文獻(xiàn)的使用等等。之后每組學(xué)生再就各自選題查閱相關(guān)文獻(xiàn),對文獻(xiàn)進(jìn)行分類整理并討論分析。本著節(jié)省經(jīng)費(fèi)、操作簡便、安全無毒的原則,討論每種合成方法的優(yōu)缺點(diǎn)及可行性,選定最優(yōu)的合成路線。接下來就各組實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行組間討論,教師給予一定的指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生互相交流、獨(dú)立思考并如何解決問題。各組學(xué)生經(jīng)過多次組間討論以及與教師的討論都可完成實(shí)驗(yàn)方案,包括實(shí)驗(yàn)題目、目的要求、儀器試劑、實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期結(jié)果及參考文獻(xiàn)等。這種以學(xué)生為主、教師為輔的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不但提高了了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,而且鍛煉了學(xué)生查閱文獻(xiàn)和分析問題、解決問題的能力,還促進(jìn)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

2 如何實(shí)施實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作需要任課教師、實(shí)驗(yàn)教輔人員和學(xué)生的相互配合。學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)方案列出所需設(shè)備和儀器試劑等,提前一周遞交給實(shí)驗(yàn)室管理人員。實(shí)驗(yàn)教輔人員再根據(jù)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)方案準(zhǔn)備所需的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器試劑,另外,實(shí)驗(yàn)教輔人員還可以指導(dǎo)學(xué)生正確使用相關(guān)儀器。任課教師需進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn),在學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)方案的基礎(chǔ)上,對該藥物的合成方法進(jìn)行全面而系統(tǒng)的檢索和總結(jié),找出適合實(shí)驗(yàn)室操作的多種合成方法和路線。在預(yù)實(shí)驗(yàn)的過程中,認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果,列出實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng),并對各條路線的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行全面的分析,對每步反應(yīng)做到心中有數(shù),這樣才能指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)前要向?qū)W生特別強(qiáng)調(diào)安全問題及注意事項(xiàng)。

2.2 實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施

以“撲熱息痛的合成”為例,除了讓學(xué)生了解設(shè)計(jì)撲熱息痛的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用已掌握的理論知識和實(shí)驗(yàn)技能,通過查閱有關(guān)資料,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,從而提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。圖1就是學(xué)生查閱的撲熱息痛的幾種常用合成路線及各條路線的優(yōu)缺點(diǎn)。

具體方案如下:①學(xué)生提前一周從網(wǎng)上查閱藥物的合成方法,完成相應(yīng)藥物合成方法的綜述,并說明現(xiàn)行的工業(yè)生產(chǎn)方法,設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)室合成工藝路線。②進(jìn)行組間討論,方案經(jīng)教師審閱后,若方法合理,條件具備,學(xué)生可按照自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。③學(xué)生依據(jù)與教師研討的結(jié)果,在一周內(nèi)寫出相關(guān)藥物的合成方法的具體操作步聚,做出具體的實(shí)驗(yàn)方案,包裝化學(xué)反應(yīng)方程式,原料的物化常數(shù),原料的配料比,反應(yīng)所用的儀器設(shè)備和輔助材料,反應(yīng)的裝置圖,反應(yīng)的關(guān)健控制點(diǎn),產(chǎn)品純化的方法,預(yù)期的收率等。④要求學(xué)生按事先規(guī)定的投料比進(jìn)行實(shí)驗(yàn),仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,認(rèn)做好實(shí)驗(yàn)記錄。⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為學(xué)生藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核的主要指標(biāo)。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展就是為了促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考,提高他們分析問題和解決問題的能力。在實(shí)驗(yàn)過程中,教師不再講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,而是鼓勵(lì)學(xué)生按照各自查閱好的實(shí)驗(yàn)方案完成具體操作,對于實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題教師并不立刻給出建議,而是鼓勵(lì)學(xué)生互相交流、共同研討解決方案。通過這種教學(xué)改革的嘗試,發(fā)現(xiàn)基本上每組學(xué)生都能完成實(shí)驗(yàn)方案,達(dá)到預(yù)定的目標(biāo),取得了預(yù)期成果。但在實(shí)驗(yàn)過程中也發(fā)現(xiàn)了一些值得注意的問題:一是學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和記錄不夠仔細(xì),很多學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄本上只有幾組簡單的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);二是部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)中遇到問題不能很好地處理,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的延緩或結(jié)果的誤差;三是教師對實(shí)驗(yàn)可能出現(xiàn)的問題預(yù)計(jì)不足,譬如個(gè)別試劑短缺造成實(shí)驗(yàn)進(jìn)度減慢等等。這些問題在今后的教學(xué)實(shí)踐中都有待逐步解決,教師和學(xué)生共同努力才能更好地完善設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

圖1 撲熱息痛的常用合成路線及各自的優(yōu)缺點(diǎn)

2.3 實(shí)驗(yàn)的分析總結(jié)

在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,分析總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),學(xué)生通過對整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的思考與整理,鍛煉了他們分析問題和解決問題的能力,奠定了他們從事初步的科學(xué)研究工作的基礎(chǔ)。

各組學(xué)生均要完成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)討論等幾部分,主要討論設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果,對不同反應(yīng)路線的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行討論和總結(jié)。分析實(shí)驗(yàn)成功或者失敗的原因,然后師生一起總結(jié)交流,找出需要改進(jìn)的地方并提出解決方案。教師對學(xué)生所采用的合成路線及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評,分析利弊,使學(xué)生更好地了解如何設(shè)計(jì)藥物的合成路線并對其進(jìn)一步研究。

3 如何分析總結(jié)實(shí)驗(yàn)效果

篇(7)

文章編號:1004-373X(2010)22-0178-03

Design and Realization of Scheme Design Platform for Firing Test in Shooting Range

XU Wei-qiang, ZHU Yuan-chang, DI Yan-qiang

(Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050003, China)

Abstract: The actual design course of the firing test scheme in shooting range is simulated. 2D and 3D digital environment of shooting range is established based on MapX and Virtools. And at the same time, data interaction and data synchronization are also achieved with XML. considering all the requirement conditions of engineering application, a simulative network platform for the measurement and control project designed in digital shooting range is build based on XML. The proposed scheme is flexible and effective in practical application.

Keywords: digital shooting range; modeling and simulation; XML; MAPX; Virtools

收稿日期:2010-07-28

0 引 言

靶場是軍事攻防性能評估的重要場所,是新武器試驗(yàn)測量的綜合測試平臺,為各種高技術(shù)武器裝備提供先進(jìn)的測量手段,并加快高新武器的開發(fā)步伐。近幾年靶場組織完成的多項(xiàng)試驗(yàn)表明,射擊試驗(yàn)正在成為制約順利完成復(fù)雜武器系統(tǒng)試驗(yàn)任務(wù)的瓶頸[1]。為適應(yīng)未來信息站和電子戰(zhàn)的需要,對于射擊試驗(yàn)測控仿真平臺的研究已迫在眉睫。該平臺以某新型高炮武器系統(tǒng)的射擊試驗(yàn)測試評估為背景,實(shí)現(xiàn)靶場測控方案設(shè)計(jì)的自動(dòng)化、可視化和智能化。在未來信息化條件下,為靶場順利完成復(fù)雜武器系統(tǒng)射擊試驗(yàn)測控任務(wù)提供了前提保證,并力爭在測控方案推演優(yōu)化技術(shù)上有所突破,進(jìn)而推廣到其他復(fù)雜武器系統(tǒng)。

1 靶場射擊試驗(yàn)測控仿真平臺的構(gòu)建

1.1 仿真平臺二維態(tài)勢顯示模塊的開發(fā)

平臺依托二維地圖,直觀地顯示相關(guān)設(shè)備、地形等具體布局。靶場二維地圖的建立經(jīng)過獲取航拍圖片,矢量化處理,獲取格網(wǎng)DEM數(shù)據(jù),再利用格網(wǎng)DEM提取等高線。同時(shí),對于地圖上的建筑、河流、道路、地形和地貌等進(jìn)行手動(dòng)處理,采用數(shù)字地圖中常用的分層處理方式。在地理信息系統(tǒng)中,DEM最主要的3種表示模型是:規(guī)則格網(wǎng)模型、等高線模型和不規(guī)則三角網(wǎng)模型[2]。在靶場的射擊試驗(yàn)測控仿真系統(tǒng)中,采用了等高線模型。

等高線模型表示高程,高程值的集合是已知的,每一條等高線對應(yīng)一個(gè)已知的高程值,這樣一系列等高線集合和它們的高程值一起就構(gòu)成了一種地面高程模型,如圖1所示。

圖1 靶場數(shù)字地圖

1.2 平臺相關(guān)模塊之間的邏輯結(jié)構(gòu)

靶場高炮武器系統(tǒng)射擊試驗(yàn)測控仿真平臺是一個(gè)基于XML的實(shí)時(shí)分布交互仿真系統(tǒng),由方案制定、參/被試品系統(tǒng)控制單元、二維態(tài)勢顯示、仿真管理、數(shù)據(jù)管理和關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算等節(jié)點(diǎn)組成。

方案制定人員通過選定測控方案的任務(wù)類型,設(shè)置參試品(飛行目標(biāo))和被試品(高炮武器系統(tǒng))的初始狀態(tài),對參/被試品系統(tǒng)控制單元對選定的任務(wù)類型、系統(tǒng)的初始狀態(tài)進(jìn)行評估、數(shù)據(jù)傳輸和關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算等操作,判斷測控方案制定的可行性。該系統(tǒng)為靶場高炮武器系統(tǒng)射擊試驗(yàn)測控仿真、路徑規(guī)劃、關(guān)鍵參數(shù)認(rèn)證、方案優(yōu)化等研究提供了仿真環(huán)境。該系統(tǒng)靶場射擊試驗(yàn)測控仿真及服務(wù)器的邏輯結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中,二維態(tài)勢顯示節(jié)點(diǎn)客觀、實(shí)時(shí)地表示出選定的試驗(yàn)任務(wù)中的各種仿真實(shí)體的狀態(tài),供操作人員進(jìn)行仿真效果評估,并為方案的優(yōu)化工作提供數(shù)據(jù)支撐。

圖2 靶場射擊試驗(yàn)測控仿真平臺邏輯結(jié)構(gòu)

2 組件式開發(fā)

靶場射擊試驗(yàn)測控仿真系統(tǒng)的二維界面是利用VC和MapX組件混合開發(fā)的。作為靶場射擊試驗(yàn)測控仿真系統(tǒng)的二維節(jié)點(diǎn),二維態(tài)勢顯示模塊實(shí)現(xiàn)的主要功能包括:數(shù)字地圖顯示、縮放、移動(dòng)、地圖漫游;地圖信息顯示;參/被試品模型動(dòng)態(tài)顯示;通視判斷;測距、測角、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換等工具模塊調(diào)用;二、三維數(shù)據(jù)傳輸、通信及同步顯示。另外,系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了圖層顯示控制、方案類型選擇、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)交互等功能。這些功能的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)有比較成熟的方法,在此不予討論。

3 二/三維同步顯示的數(shù)據(jù)交互

在進(jìn)行方案演示過程中,需要將二維地圖上獲得的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳輸給三維模塊,傳統(tǒng)RTI數(shù)據(jù)的傳輸量總體上小,對于數(shù)據(jù)量巨大,傳輸頻率小的數(shù)據(jù),如果使用RTI進(jìn)行傳輸會(huì)影響整個(gè)分布交互仿真系統(tǒng)的性能。

采用基于XML格式的數(shù)據(jù)交換能夠很好地解決此問題。XML(extensible markup language)具有可擴(kuò)展、自描述、代碼數(shù)據(jù)和表示分離等特點(diǎn),可以作為數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)格式[3]。XML Schema時(shí)XML模式描述語言能夠定義XML文件的語法模式,具體包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)順序、以及數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系等。

在靶場方案演示和方案優(yōu)化的模擬仿真中,XML數(shù)據(jù)交換接口負(fù)責(zé)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有態(tài)勢數(shù)據(jù)、參/被試品初始狀態(tài)、參試品飛行狀態(tài)、被試品捕獲射擊狀態(tài)、測試設(shè)備測試數(shù)據(jù)、方案推演數(shù)據(jù)等。部分具體的交互數(shù)據(jù)如圖3所示。

圖3 二、三維數(shù)據(jù)交互

依據(jù)這些數(shù)據(jù)的具體結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系,首先應(yīng)用XML Schema定義XML數(shù)據(jù)文件的基本結(jié)構(gòu)(包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)樹型結(jié)構(gòu),以及數(shù)據(jù)單元的順序和數(shù)量等),然后在此基礎(chǔ)上利用MSXML SDK提供的文檔對象模型DOM的API接口實(shí)現(xiàn)從C數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)到XML文檔的數(shù)據(jù)編碼接口和從XML文檔到C數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)解析接口。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?同時(shí)還利用預(yù)先定義好的XML Schema實(shí)現(xiàn)了對特定XML數(shù)據(jù)文件的校驗(yàn)功能[4]。

4 Virtools三維建模軟件

法國全球交互三維開發(fā)解決方案公司Virtools開發(fā)了Virtools系列產(chǎn)品,其三維引擎已經(jīng)成為微軟XBox認(rèn)可系統(tǒng),其特點(diǎn)是方便易用,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛[1]。它除了自身的3D/VR開發(fā)平臺Virtools Dev以外,還集成了5個(gè)可選模塊,即網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器Virtools Server、物理屬性模塊Physics Pack、人工智能模塊AI Pack、 Xbox 開發(fā)模塊和沉浸式平臺VR Pack。

Virtools Dev是專門用來設(shè)計(jì)制作 3D 世界的軟件,其內(nèi)部集成了500 多個(gè)行為模塊,其中的Run VSL模塊可運(yùn)行用戶自己添加的Virtools語言代碼,利用這些行為模塊可以相互搭配串聯(lián)設(shè)計(jì)出許多不同的互動(dòng)效果。

Virtools Dev可對二維對象、文字、三維對象及聲音、影片等進(jìn)行操作,其中的三維對象資源可由3DSMAX等3D軟件制作的三維對象模型或三維動(dòng)畫通過安裝好的插件輸出文件以#.nmo 格式導(dǎo)入。

本課題主要是應(yīng)用 3DSMAX 和 Virtools 工具,充分運(yùn)用 Virtools 開發(fā)工具的優(yōu)勢,對虛擬靶場環(huán)境及被試武器、參試目標(biāo)、測試設(shè)備等試驗(yàn)相關(guān)要素的外觀模型和相關(guān)特征模型的建模技術(shù)進(jìn)行研究。

5 結(jié) 語

在此介紹了靶場射擊試驗(yàn)測控方案設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法,建立了可實(shí)現(xiàn)二、三維同步傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)化方案設(shè)計(jì)平臺。二維操作界面實(shí)現(xiàn)了放大、縮小、漫游等各種功能操作,同時(shí)可以獲得需要的DEM數(shù)據(jù)文件,并采用XML語言進(jìn)行大數(shù)據(jù)量交互。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和GIS在靶場的更廣泛應(yīng)用,新測控方案的實(shí)現(xiàn)方法還需要進(jìn)一步研究與探索。

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篇(8)

1 引言

為減少煙氣排放對大氣環(huán)境的污染,國家環(huán)保總局規(guī)定燃煤火力發(fā)電廠煙氣排放需配套建設(shè)脫硫設(shè)施,煙氣脫硫后的溫度,成分,運(yùn)行工況均與脫硫前有很大區(qū)別。這種減排前提下,煙囪的設(shè)計(jì)選型和防腐處理也將有很大的變化。

脫硫后煙氣的腐蝕特點(diǎn)及機(jī)理

2.1煙氣溫度特點(diǎn)

目前國家煙氣脫硫工藝有濕法脫硫、干法脫硫、半干濕法脫硫、循環(huán)硫化床脫硫等多種脫硫工藝。其中石膏-石灰石濕法脫硫工藝因?yàn)榧夹g(shù)成熟,脫硫效率高而被廣泛采用[1]。火電廠鍋爐直接排放到煙囪的高溫?zé)煔鉁囟纫话銥?30oC~160oC,稱為“干煙囪”,煙氣經(jīng)過濕法脫硫吸收塔洗滌后一般溫度為40oC~50oC;而經(jīng)過煙氣加熱裝置(GGH)增溫后,煙氣可達(dá)70oC~80oC,稱為“濕煙囪”[2]。

2.2煙氣腐蝕特點(diǎn)及機(jī)理

對于“干煙囪”,由于內(nèi)壁處于干燥狀態(tài),煙氣對煙囪內(nèi)壁材料不產(chǎn)生直接腐蝕。

對于“濕煙囪”,脫硫后的煙氣通常在50oC~80oC,煙氣在煙囪口排放時(shí),易凝結(jié)在內(nèi)壁上,形成酸液,沿內(nèi)壁下流過,部分又被蒸發(fā),造成內(nèi)壁凝結(jié)液中酸濃度逐漸增大,由于煙氣流動(dòng),腐蝕環(huán)境呈現(xiàn)為動(dòng)態(tài),腐蝕介質(zhì)隨時(shí)更新,對鋼,水泥等材料產(chǎn)生極為迅速的腐蝕破壞[1]。以鋼材為例,濕煙氣在40oC~80oC的溫度環(huán)境下其腐蝕速度比其它溫度下高出3~8倍[3]。

3 煙囪設(shè)計(jì)選型

3.1煙囪的結(jié)構(gòu)選型

由于傳統(tǒng)的單筒式煙囪不能確保內(nèi)襯和保溫層的致密,易產(chǎn)生裂縫和縫隙,脫硫后的煙氣在內(nèi)壁形成酸結(jié)露,沿著縫隙向鋼筋混凝土筒壁進(jìn)行滲透,這種腐蝕很難被發(fā)現(xiàn)和檢測,對煙囪的安全運(yùn)行是潛在的危險(xiǎn)隱患。故脫硫后的煙氣,應(yīng)該按強(qiáng)腐蝕煙氣來考慮,“濕煙囪”宜選用多管式或套筒式[3],即承重外筒與排煙筒分開,使外筒受力結(jié)構(gòu)不與強(qiáng)腐蝕性煙氣相接觸,排煙內(nèi)筒采用耐酸防腐措施,如圖1所示。

3.2內(nèi)筒防腐材料的選擇

煙囪通常設(shè)置脫硫旁路系統(tǒng),存在脫硫系統(tǒng)運(yùn)行,脫硫系統(tǒng)停運(yùn),短時(shí)鍋爐事故等幾種狀況,筒內(nèi)環(huán)境在干燥-潮濕-干燥狀況下交替變化,這與不設(shè)脫硫旁路系統(tǒng),煙囪單工況運(yùn)行有很大區(qū)別[3]。故煙囪防腐材料的選擇除考慮煙囪的主要運(yùn)行工況外,還須考慮適應(yīng)其它運(yùn)行工況,以及工況變化時(shí)溫度交替變化對防腐材料性能的影響。國內(nèi)電力行業(yè)常采用以下幾種防腐材料:

1.內(nèi)襯金屬合金薄板(鈦板)

合金薄板的厚度一般為1~1.2mm。采用爆炸復(fù)合、爆炸-軋制復(fù)合、直接軋制等工藝加工,將耐腐蝕效果極好的鈦、鎳金屬與鋼板結(jié)合成鈦、鎳-鋼復(fù)合板,該材料防腐效果及耐久性好,但焊接技術(shù)要求高,工程造價(jià)高。目前,國內(nèi)排放低溫脫硫煙氣(40oC~50oC)的鋼排煙筒采用金屬復(fù)合鈦板的工程實(shí)例有,華能玉環(huán)電廠4x1000MW煙囪、山西王曲2x600MW煙囪等。

2.VEGE鱗片復(fù)合材料(玻璃鱗片)

該復(fù)合材料在耐腐蝕性,抗?jié)B透性,耐溫(熱沖擊)性均有良好表現(xiàn),且耐磨[4]。使用壽命一般在15年左右[5],適用在煙氣溫度不大于200 oC的工作環(huán)境。多用于脫硫吸收塔,水平煙道,對于垂直排煙筒的工程實(shí)例僅限于鋼結(jié)構(gòu)排煙筒。

3.發(fā)泡玻璃磚

由無機(jī)材料硼硅玻璃經(jīng)發(fā)泡后形成,采用專用粘接劑粘貼在鋼質(zhì)排煙筒內(nèi)側(cè)。該材料具有輕質(zhì),耐高溫,耐腐蝕,低導(dǎo)熱性等特點(diǎn),形成隔離層密閉性能好,結(jié)構(gòu)安全性高,運(yùn)行期間維護(hù)費(fèi)用低。Henkel防腐玻璃磚,品質(zhì)好,造價(jià)高[3],國內(nèi)也有多個(gè)發(fā)泡玻璃磚和粘接劑的品種。山西霍州電廠,江蘇利港電廠的煙囪均采用了此類防腐措施。

4.玻化陶瓷磚

長期抗酸,耐各種濃縮酸,包括氯化物在內(nèi)的各種廢氣冷凝液,對煙氣溫度變化適應(yīng)能力強(qiáng),可適用于200oC~450oC溫度,以及干濕交替變化環(huán)境[3]。

該防腐材料可作為內(nèi)襯,粘貼于鋼排煙筒內(nèi)壁,也可直接作為煙囪內(nèi)套筒-排煙筒的砌筑主材,無需設(shè)置鋼筒,以降低煙囪造價(jià)。北侖電廠三期選用了此項(xiàng)防腐材料的措施。

5.BSJ-Y型整體耐酸澆注料

該澆注料耐酸、耐熱、重量輕、強(qiáng)度高,整體澆注可消除形成煙氣腐蝕的薄弱環(huán)節(jié)、有效地提高防腐隔熱性能、抑制裂縫及其擴(kuò)展。但該材料固化過程中存在很大的收縮,應(yīng)采用合理的施工方案,并設(shè)置防開裂的施工切縫及相應(yīng)的密封措施[2]。

4注意事項(xiàng)

煙囪的防腐材料多種多樣,但各有適用范圍,應(yīng)根據(jù)煙囪可能存在的運(yùn)行工況,來選擇適用的防腐材料,并采用合理的施工方案。

例如,當(dāng)介質(zhì)溫度高于100 oC時(shí),不應(yīng)選用密實(shí)型水玻璃類防腐材料,其中耐酸膠泥就屬于這一類材料。電廠實(shí)際運(yùn)行中,由于脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性等原因,會(huì)在脫硫和旁路系統(tǒng)兩種工況下切換,使得煙囪的使用環(huán)境在50oC 飽和稀硫酸環(huán)境和超過130 oC 旁路干燥煙氣環(huán)境之間變換,這就決定了:在目前國內(nèi)的脫硫裝置運(yùn)行現(xiàn)狀下,煙囪并非單工況運(yùn)行,煙囪內(nèi)防腐材料不能選用耐酸膠泥類材料[2]。

不僅如此,防腐材料市場魚龍混雜,以次充好的實(shí)例屢見不鮮,除選擇適用的產(chǎn)品同時(shí),還需對產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)。

例如,美國Henkel防腐玻璃磚,造價(jià)高,考慮經(jīng)濟(jì)因素,電廠業(yè)主通常選用國產(chǎn)玻璃磚產(chǎn)品,但很多國產(chǎn)發(fā)泡玻璃磚的材質(zhì)和粘接劑不過關(guān),貼牌生產(chǎn)情況很多,產(chǎn)品質(zhì)量難有保證,防腐的隱患不言而喻[2]。

因此,選擇防腐材料時(shí),應(yīng)對產(chǎn)品做綜合全面的考察,不應(yīng)一味追求經(jīng)濟(jì)因素而忽視了產(chǎn)品質(zhì)量問題。

5工程實(shí)例

以某電廠2x600MW燃煤機(jī)組一座鋼內(nèi)筒直徑6m,高240m的套筒式煙囪為例,就筒內(nèi)襯采用復(fù)合鈦板,Henkel玻璃磚,玻化陶瓷磚,玻璃鱗片等4種防腐方案分別進(jìn)行了技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性的比較,如表1及圖2所示。

通過圖2可以看出,在其它構(gòu)件造價(jià)一定的情況下(如混凝土外筒,鋼內(nèi)筒,鋼梯平臺等),防腐方案的費(fèi)用直接影響到煙囪的造價(jià)。鋼筒內(nèi)襯復(fù)合鈦板投資較高,其煙囪造價(jià)也明顯偏高,而筒內(nèi)襯玻化陶瓷磚費(fèi)用最低,故煙囪造價(jià)也最低。結(jié)合表1和圖2,從安全可靠,經(jīng)濟(jì)適用的角度進(jìn)行比較分析,可知:內(nèi)襯防腐采用玻化陶瓷磚的方案值得推薦,采用Henkel玻璃磚或玻璃鱗片,也是不錯(cuò)的選擇;至于復(fù)合鈦板,盡管耐腐蝕效果好,但價(jià)格昂貴,投入成本較高。

值得一提的是,玻化陶瓷磚除可做鋼排煙筒內(nèi)襯之外,單獨(dú)砌筑形成內(nèi)筒,省去鋼排煙筒費(fèi)用,降低煙囪造價(jià)。

篇(9)

中圖分類號:TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)25-0039-02

2016年2月,國務(wù)院針對城市交通阻塞問題提出了“街區(qū)制”的解決方案,提出居民小區(qū)和企事業(yè)大院應(yīng)逐步向社會(huì)開放,優(yōu)化城市路網(wǎng),提高城市的交通效率。2016年7月,中國人民大學(xué),北京航空航天大學(xué),中國政法大學(xué)等多所北京高校率先開放校園道路,以促進(jìn)區(qū)域交通微循環(huán),減少過往車輛繞校園的現(xiàn)象,被社會(huì)媒體解讀為“大學(xué)拆墻”。很顯然,隨著中國高校從上世紀(jì)五十年代的“大院制”向世界名校“街區(qū)制”的發(fā)展趨勢,中國高校將呈現(xiàn)開放式辦學(xué)的全新姿態(tài),向社會(huì)提供了交通資源、教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)資源與科研資源,這是當(dāng)前中國高校開放式辦學(xué)的宏觀背景[1]。

隨著普通高校對教學(xué)目標(biāo)的重定位,特別是各類工程院校意識到培養(yǎng)應(yīng)用型人才才能響應(yīng)中國生產(chǎn)力提升的需求,能解決學(xué)生就業(yè)難問題,因此提出了多種新型的實(shí)踐教學(xué)法,與生產(chǎn)需求掛鉤,請企業(yè)工程師擔(dān)任實(shí)踐教師,圍繞著生產(chǎn)問題而布置學(xué)習(xí)內(nèi)容[2]。這樣實(shí)驗(yàn)室從傳統(tǒng)的理論教師安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生根據(jù)生產(chǎn)需求,在實(shí)踐教師的引導(dǎo)下,自發(fā)申請實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。理論教師根據(jù)學(xué)生申請,安排實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間和開放項(xiàng)目,學(xué)生可以在指定的時(shí)間,在企業(yè)工程師、理論教師的共同指導(dǎo)下開展實(shí)驗(yàn)。這是當(dāng)前中國高校開放式辦學(xué)的微觀背景[3]。

綜上所述,在中國高校開放式辦學(xué)的需求下,高校的實(shí)驗(yàn)樓周邊人群復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)室利用率提高,實(shí)驗(yàn)安排繁忙,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目從風(fēng)險(xiǎn)可控的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)向不可預(yù)見結(jié)果的研究型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變,從而形成了越來越難以掌控的實(shí)驗(yàn)室安防態(tài)勢。在復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室開放環(huán)境下,一旦發(fā)生實(shí)驗(yàn)室突發(fā)事件時(shí),因?yàn)樾1Pl(wèi)處和保安公司對實(shí)驗(yàn)室情況不熟悉,采取錯(cuò)誤的應(yīng)對措施,就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的事故。因此在實(shí)驗(yàn)室事故發(fā)生時(shí),需要采用先進(jìn)科技判明事故類型,查詢最佳處置預(yù)案,把事故詳情通知實(shí)驗(yàn)室的責(zé)任人,把處置預(yù)案告知保安,并調(diào)集實(shí)驗(yàn)室?guī)熒巴гa槍@一需求,應(yīng)用“感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層”三層開發(fā)架構(gòu),設(shè)計(jì)了一個(gè)開放實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)安防系統(tǒng),將能有效地控制突發(fā)事故時(shí)的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡[4]。

1 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)室前端安裝了各種傳感器,以實(shí)現(xiàn)事件類型的感知。一般來說,門磁傳感器被布置成有線的形式,可檢測門窗在未開放時(shí)段被異常打開的突發(fā)事件;有毒氣體傳感器布置成有線的形式,安裝于化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的操作臺,用于檢測實(shí)驗(yàn)過程中操作流程錯(cuò)誤導(dǎo)致的毒氣泄露事件;可燃?xì)怏w傳感器布置成有線的形式,安裝于可燃?xì)怏w管道附近,用于檢測實(shí)驗(yàn)后未關(guān)閉氣管的事件;RFID傳感器布置成有線的形式,分為兩種,一種是915Mhz的10m距離的讀卡器,用于檢測貴重設(shè)備是否被帶出特定實(shí)驗(yàn)室,一種為13.56Mhz的IC卡門禁讀卡器,配合門磁傳感器,可用于非法入侵實(shí)驗(yàn)室事件;人體紅外熱釋電傳感器布置成無線的形式,布置在交通要道處,將隨著實(shí)驗(yàn)樓承擔(dān)不同的研究任務(wù)而導(dǎo)致人流熱點(diǎn)區(qū)域改變即時(shí)調(diào)整位置,可以用于檢測實(shí)驗(yàn)樓各區(qū)域的繁忙態(tài)勢,大數(shù)據(jù)分析表明,實(shí)驗(yàn)室的安全事故和使用人流量存在著一定的相關(guān)性;撞擊傳感器布置成無線的形式,用于檢測敏感區(qū)域破壞墻、門、窗的事件;爆炸傳感器也布置成無線形式,用于在發(fā)生爆炸事故時(shí),分析爆炸區(qū)域和規(guī)模,快速計(jì)算疏散路徑的用途;攝像頭采用串口通訊的方式,用于獲取突發(fā)事件發(fā)生瞬間的圖像信息,以便云端可以人工檢查事件類型,減少誤報(bào)事故,同時(shí)事故瞬間相片也能讓實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)老師在第一時(shí)間了解實(shí)驗(yàn)室的真實(shí)狀態(tài),更好指導(dǎo)保安采取正確的處置措施[5]。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各種傳感器的后端,布置MCU(Micro Controller Unit)模塊。MCU通過有線和無線的方式,收集傳感器監(jiān)測到的突發(fā)事件[6]。

在網(wǎng)絡(luò)層,MCU把突發(fā)事件編碼,拼接成“房間號,事件號”字符串,通過3G Modem,應(yīng)用Socket通訊技術(shù)向云安防中心發(fā)送字符串。在實(shí)驗(yàn)室突發(fā)事件的同時(shí),MCU向攝像頭發(fā)出拍照指令,得到事故瞬間相片。MCU通過3G Modem,將事故現(xiàn)場相片上傳云應(yīng)用層的安防中心。隨后,MCU也將報(bào)警以短信形式發(fā)送給實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)教師,將事故圖像以彩信的方式發(fā)送給實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)教師。

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層也稱為“云端”,保衛(wèi)處在云端建設(shè)安防中心,收到各實(shí)驗(yàn)室MCU發(fā)來的報(bào)警信息后。第一步,先呼叫當(dāng)班保安立即前往事故現(xiàn)象查看。第二步,在預(yù)案數(shù)據(jù)庫檢索相應(yīng)的應(yīng)對措施,調(diào)取師生安全員的聯(lián)系方式,對所有師生安全員群發(fā)事故短信,并撥打師生安全員手機(jī),要求師生安全員到現(xiàn)場協(xié)助保安處置事故。第三步,向保衛(wèi)處領(lǐng)導(dǎo),實(shí)驗(yàn)室相關(guān)院系領(lǐng)導(dǎo),學(xué)校分管領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)警情,以備事件難以控制時(shí),能更加有效地組織施救團(tuán)隊(duì),以及大規(guī)模調(diào)動(dòng)應(yīng)急物資。

2 硬件開發(fā)

在本系統(tǒng)中,感知層有較多的硬件開發(fā)工作。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的核心MCU都要外接十多個(gè)傳感器,還需要連接“3G MODEM”。因此選擇飛思卡爾公司的“MC68HC908GP32”芯片,可外接最多33個(gè)傳感器,也可通過“MAX232”芯片發(fā)送AT指令,從而控制串口上的“3G MODEM”。“3G MODEM”選擇華為公司生產(chǎn)的“GTM 900C”,因?yàn)閮?nèi)嵌了“TCP/IP”協(xié)議,使得圖像上傳和彩信發(fā)送較容易實(shí)現(xiàn)。攝像頭選擇深圳市高信通電子有限公司生產(chǎn)“GXT-Y101”的模塊,其特點(diǎn)是可以通過串口接受MCU發(fā)出的拍照指令,又能壓縮圖像為JPEG格式,減少串口通訊耗時(shí)。

網(wǎng)絡(luò)層的通訊工作主要由“GTM 900C”模塊承擔(dān),內(nèi)置了“增強(qiáng)AT指令集”,因此具有較強(qiáng)大的Socket通訊、短信發(fā)送、圖像傳遞、彩信發(fā)送的功能。實(shí)驗(yàn)表明,在傳遞“房間號,事件號”短信時(shí),只需耗時(shí)4s,以彩信的方式傳遞一張50 kB事故實(shí)時(shí)圖像,只需耗時(shí)30s。

以MCU上傳事故圖像為例,完整步驟如下:(1)MCU通過IO腳檢測到傳感器事件;(2)MCU通過串口1,向傳感器同房間的攝像頭發(fā)送拍照指令“5600360100”,攝像頭完成事件瞬間的圖像的感知工作;(3)MCU向攝像頭發(fā)出“5600340100”指令,即要求攝像頭返回照片的數(shù)據(jù)長度;(4)MCU發(fā)出“5600320C000A000000000000A4B90010”,即要求閱讀攝像頭的此時(shí)長度為“A4B9”的圖像;(5)MCU收到圖像后,發(fā)出指令“5600360103”,攝像頭又恢復(fù)到待機(jī)狀態(tài);(6)MCU通過IO腳虛擬的串口2,向“GTM 900C”發(fā)送“AT+CGDCONT = 1, "IP", "CMNET"”指令,完成APN配置工作;(7) MCU向“GTM 900C”發(fā)送“AT%ETCPIP = "user", "pw"”,完成TCP/IP通訊的狀態(tài)設(shè)置;(8)MCU向“GTM 900C”發(fā)送“AT%IPOPEN = "UDP", "xxx.xxx.xxx.xxx", 1800,, 1237”完成UDP的設(shè)置,即用本地的1237端口與互聯(lián)網(wǎng)上的xxx.xxx.xxx.xxx的IP地址上的1800端口發(fā)起通訊,建立UDP連接;(9) MCU向“GTM 900C”發(fā)送“AT%IPSEND = "(圖像數(shù)據(jù))"”,完成事故圖像向云端的安防中心的上傳,傳遞50 kB的事故圖像約18s;(10) MCU向“GTM 900C”發(fā)送“AT%IPCLOSE”,通知“GTM 900C”切斷UDP連接,進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

3 云端軟件開發(fā)

云端安防中心模塊結(jié)構(gòu)見圖1,云端通過WINSOCK模塊接收各實(shí)驗(yàn)室的門禁信息,通過WINSOCK模塊接收各實(shí)驗(yàn)室的突發(fā)事件傳感器信息和現(xiàn)場圖像,通過一個(gè)“GTM 900C”模塊群發(fā)調(diào)度指令給當(dāng)班的保安,要求大樓保安和巡邏保安趕往出事地點(diǎn),也可通過保安的手機(jī)移動(dòng)APP實(shí)現(xiàn)對保安的調(diào)度。計(jì)算服務(wù)器接著按“房間號”、“事件號”為查詢關(guān)鍵詞,在SQL SERVER數(shù)據(jù)庫搜索相應(yīng)的“處置預(yù)案”,并從處置預(yù)案中獲得師生安全員的聯(lián)系方式,通過第二個(gè)“GTM 900C”模塊向師生安全員和保安群發(fā)處置預(yù)案,要求各人員嚴(yán)格按處置預(yù)案開展應(yīng)急措施,避免事故擴(kuò)大或造成應(yīng)急人員傷亡。最后實(shí)現(xiàn)彩信群發(fā),向所有應(yīng)急人員現(xiàn)場照片,讓應(yīng)急人員對現(xiàn)場內(nèi)部狀態(tài)有較準(zhǔn)確了解。

如果學(xué)校規(guī)模較大,或是要將教室、辦公室也納入安防監(jiān)控體系,可以通過增加計(jì)算服務(wù)器來提高指令的效率。把各計(jì)算服務(wù)器布置成并行作業(yè)的狀態(tài),每一臺計(jì)算服務(wù)器都具有應(yīng)急指揮的完全能力,每臺計(jì)算服務(wù)器在下達(dá)應(yīng)急指令過程中,從空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉泵顟B(tài),由其他空閑計(jì)算服務(wù)器來響應(yīng)新的事故報(bào)警。該設(shè)計(jì)使得云端具有同時(shí)應(yīng)對多個(gè)事故的指揮能力,而且即使若干計(jì)算服務(wù)器突然損壞,也不會(huì)導(dǎo)致應(yīng)急指揮的中斷。實(shí)踐證明,每三百個(gè)實(shí)驗(yàn)室、教室、辦公室配置一臺計(jì)算服務(wù)器,在多起突發(fā)事件同時(shí)發(fā)生時(shí),云端仍然具有多點(diǎn)撲救的指揮能力。

4 結(jié)論

系統(tǒng)在南京理工大學(xué)紫金學(xué)院進(jìn)行了測試。紫金學(xué)院采用了“項(xiàng)目教學(xué)法”來培養(yǎng)應(yīng)用型人才,應(yīng)用了“任務(wù)引領(lǐng),實(shí)踐導(dǎo)向”的教學(xué)思想,學(xué)生在企業(yè)實(shí)踐教師的指導(dǎo)下,根據(jù)生產(chǎn)需求,自行設(shè)計(jì)了各種全新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室管理方法無法適應(yīng)實(shí)踐教學(xué)的新需求。應(yīng)用了基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室安防系統(tǒng)后,即使實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目日趨復(fù)雜,也能按傳感器類型對突發(fā)事件進(jìn)行有效地分類,調(diào)取匹配的處置預(yù)案,更精準(zhǔn)地指揮保安和師生安全員應(yīng)對實(shí)驗(yàn)室事故。而且在平時(shí),實(shí)驗(yàn)室安防系統(tǒng)可以從門磁傳感器數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情況,根據(jù)IC卡門禁讀卡器數(shù)據(jù)計(jì)算學(xué)生實(shí)踐學(xué)時(shí)和教師的實(shí)踐課時(shí),通過熱釋電傳感器了解實(shí)驗(yàn)大樓的人群分布,及時(shí)調(diào)整巡邏保安的巡防區(qū)域。所以本系統(tǒng)不僅僅能發(fā)揮安防應(yīng)急指揮的作用,也能加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的管理。

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篇(10)

中圖分類號:G482 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

文章編號:1671-489X(2017)04-0030-03

Abstract The computer lab building of construction specialty can optimize the mode of teaching, curriculum system and improve tea-

chers’ professional standards, training students’ practical and inno-vation ability. Through a lot of research, the paper sets forth that mastering professional construction cost computer lab need to have

the basic functional service, whereby the main contents about com-puter, professional software, networking, multimedia, and system protection card are designed, concerned with the computer lab deve-lopment scheme of project cost specialty.

Key words computer laboratory; project costs; construction plan

1 引言

工程造價(jià)專業(yè)建設(shè)目標(biāo)是面向建筑與裝飾、市政、安裝、園林等建設(shè)行業(yè),堅(jiān)持“以就業(yè)為導(dǎo)向,以能力為本位”的指導(dǎo)思想,通過“校企合作、工學(xué)結(jié)合”的途徑,培養(yǎng)學(xué)生具有良好的職業(yè)道德和職業(yè)技能,掌握工程計(jì)量與計(jì)價(jià)的方法和工程造價(jià)管理的基本原理,可以編制工程量清單文件、招投標(biāo)文件、項(xiàng)目合同管理文件等的高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員。工程造價(jià)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的大部分課程需要進(jìn)行實(shí)操實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐環(huán)節(jié),同時(shí),工程造價(jià)專業(yè)用人單位也要求畢業(yè)生具有較強(qiáng)的實(shí)踐操作技能,因此,工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)對于工程造價(jià)專業(yè)來說顯然是重中之重。

2 工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的需求分析

工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)之前進(jìn)行大量調(diào)研,征詢相關(guān)專業(yè)教師與工程造價(jià)專業(yè)學(xué)生的意見,工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室作為工程造價(jià)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室,應(yīng)該具備為學(xué)生提供進(jìn)行工程計(jì)量與計(jì)價(jià)、預(yù)算組價(jià)、招標(biāo)文件的制作、招標(biāo)文件答疑、投標(biāo)文件的制作、評標(biāo)、開標(biāo)、合同的簽訂等一系列過程的功能服務(wù)。

計(jì)算機(jī)及辦公軟件 實(shí)驗(yàn)室在規(guī)劃建設(shè)的時(shí)候由于經(jīng)費(fèi)限制,首先考慮滿足教學(xué)的眼前要求,同時(shí)要考慮計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的前瞻性和可擴(kuò)展性,要讓實(shí)驗(yàn)室在一定期限內(nèi)達(dá)到最大利用率。按一人一臺計(jì)算機(jī)加上教師用機(jī)(可兼做服務(wù)器),則至少要有61臺計(jì)算機(jī),全部計(jì)算機(jī)需要安裝常用辦公軟件等。

工程造價(jià)專業(yè)軟件 為了實(shí)現(xiàn)建筑工程計(jì)量與計(jì)價(jià)、預(yù)算組價(jià)、招投標(biāo)文件管理等功能,要配套相應(yīng)專業(yè)軟件,包括工程造價(jià)軟件、計(jì)算機(jī)輔助繪圖軟件、ERP軟件、項(xiàng)目管理軟件等。

完善的網(wǎng)絡(luò)功能 工程造價(jià)是一個(gè)緊密聯(lián)系現(xiàn)實(shí)社會(huì)的專業(yè),時(shí)效性要求比較高,需要隨時(shí)掌握各種各樣的一手造價(jià)信息,因此,具備Internet瀏覽功能是工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室必不可少的功能。

多媒體教學(xué)功能 多媒體是文本、聲音、圖像、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)這些信息載體混合成的一種便于傳送信息的媒介。工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室能夠充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的交互性、信息傳送的多樣性,通過多媒體更加直接直觀地介紹建筑工程實(shí)體與施工過程,讓師生能夠更直觀、更形象地交流,發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、能動(dòng)性。

高效的管理功能 學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室實(shí)操實(shí)踐過程中,控制使用計(jì)算機(jī)的時(shí)候難免會(huì)遇到一些問題,嚴(yán)重的話甚至讓計(jì)算機(jī)癱瘓,所以計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該具備恢復(fù)到指定還原點(diǎn)的相關(guān)安全防護(hù)功能。

3 工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案設(shè)計(jì)

按照教育部關(guān)于“校內(nèi)學(xué)習(xí)與實(shí)際工作的一致性,校內(nèi)評價(jià)與企業(yè)評價(jià)相結(jié)合,課堂與實(shí)習(xí)地點(diǎn)一體化”的要求,計(jì)劃通過建設(shè)工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室,在優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)模式、課程體系、教程、教具和教師專業(yè)水平的基礎(chǔ)上,迅速緊跟教流與用戶市場緊密接軌,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力與開拓創(chuàng)新能力。通過工程造價(jià)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),學(xué)生可以在模擬的企業(yè)環(huán)境中學(xué)習(xí),了解企業(yè)運(yùn)營過程,便于理論與實(shí)踐的結(jié)合。本文根據(jù)需求分析,設(shè)計(jì)了工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案(如圖1所示)。

算機(jī)及辦公軟件 工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室要滿足使用工程造價(jià)軟件、計(jì)算機(jī)輔助繪圖軟件,尤其是3D繪圖軟件功能,計(jì)算機(jī)配置至少需要滿足的條件包括:Intel i5 CPU,Intel H61主板,DDR3 4 G內(nèi)存,集成顯卡(VGA+DVI)/集成聲卡/集成千兆網(wǎng)卡,500 G硬盤(7200 RPM),標(biāo)準(zhǔn)鍵盤/帶滾輪鼠標(biāo),19英寸LED液晶顯示器;安全環(huán)保要求產(chǎn)品要符合CEC頒發(fā)的環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證,平均無故障時(shí)間(MTBF)≥40萬小時(shí);售后服務(wù)要求主機(jī)含顯示器3年以上原廠標(biāo)準(zhǔn)保修服務(wù),供貨時(shí)需提供生產(chǎn)廠商出具的服務(wù)承諾函。

工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室要滿足學(xué)生完成工程造價(jià)、預(yù)算組價(jià)、招投標(biāo)文件編制等功能,還要配置目前社會(huì)最常用的Windows系統(tǒng)及常用辦公軟件。每臺計(jì)算機(jī)計(jì)劃安裝一個(gè)WindowsXP系統(tǒng),兩個(gè)Windows7系統(tǒng),每個(gè)系統(tǒng)都安裝Office2003、Office2010、PDF閱讀軟件等。

工程造價(jià)專業(yè)軟件 科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各類專業(yè)軟件也在不斷地更新?lián)Q代,建設(shè)符合運(yùn)行各類專業(yè)實(shí)訓(xùn)、仿真、實(shí)習(xí)軟件的工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室,并使學(xué)生成為緊跟現(xiàn)實(shí)發(fā)展腳步的技術(shù)人才。工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)能夠解決工程造價(jià)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)實(shí)訓(xùn)、社會(huì)實(shí)踐及企業(yè)實(shí)習(xí)問題,讓學(xué)生完成工程造價(jià)的全過程教學(xué),掌握工程造價(jià)的專業(yè)技能。

工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室將配置廣聯(lián)達(dá)、斯維爾、易達(dá)和魯班等工程計(jì)量與計(jì)價(jià)及招投標(biāo)管理軟件,提供企業(yè)運(yùn)作的仿真環(huán)境,使學(xué)生身臨其境地學(xué)習(xí)真實(shí)的企業(yè)工程預(yù)結(jié)算、招標(biāo)投標(biāo)、工程合同管理等業(yè)務(wù)管理的運(yùn)行平臺。其中,廣聯(lián)達(dá)工程造價(jià)軟件包括廣聯(lián)達(dá)土建算量軟件、廣聯(lián)達(dá)鋼筋算量軟件、廣聯(lián)達(dá)計(jì)價(jià)軟件等,斯維爾軟件包括斯維爾清單計(jì)價(jià)軟件、斯維爾3D算量軟件、斯維爾安裝算量軟件等,易達(dá)軟件包括清單大師、招投標(biāo)軟件等,魯班軟件包括魯班造價(jià)、魯班BIM算量軟件等。另外,工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室將配置建設(shè)工程輔助軟件,配合工程造價(jià)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)室的每臺計(jì)算機(jī)都將安裝AutoCAD2014簡體中文版、天正建筑、3D MAX、CAD看圖軟件、招標(biāo)文件閱讀器及項(xiàng)目管理軟件等。

網(wǎng)絡(luò)布置 工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部既有自己的局域網(wǎng),又可通過校園網(wǎng)上互聯(lián)網(wǎng)。這樣既可以充分利用校園網(wǎng)資源,如圖書館的館藏電子資源,又可以通過信息防火墻實(shí)現(xiàn)與Internet的安全互聯(lián),滿足師生登錄公共資源交易中心網(wǎng)站上傳下載電子招投標(biāo)文件、獲取工程造價(jià)最新市場價(jià)信息的需求,使師生能在課堂內(nèi)外通過網(wǎng)絡(luò)按需獲取工程造價(jià)信息資源。

工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)要求比較高的穩(wěn)定性,因此,在綜合布線中線纜、設(shè)備和主機(jī)都應(yīng)該優(yōu)先考慮穩(wěn)定性問題。工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室是以60個(gè)工位為基準(zhǔn)單元的實(shí)驗(yàn)室,將配備3臺24口的二層交換機(jī),每臺二層交換機(jī)通過超五類雙絞線接入工作站,再經(jīng)三層交換機(jī)連接到帶路由及NAT功能的硬件防火墻,所有計(jì)算機(jī)都通過這個(gè)接口連接外部互聯(lián)網(wǎng)。

多媒體教學(xué)系統(tǒng) 多媒體教學(xué)系統(tǒng)可以將抽象的內(nèi)容表達(dá)得形象化、豐富化,將課本上的某些枯燥內(nèi)容生動(dòng)地展示出來,可以幫助學(xué)生更好更快地掌握知識點(diǎn)。工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該具有下列多媒體教學(xué)功能。

1)屏幕廣播:在屏幕傳輸技術(shù)上可以快速廣播普通屏幕畫面,并且可以快速直接屏幕廣播教學(xué)視頻、上課課件、實(shí)操演示等。

2)在線考試:隨時(shí)出題測驗(yàn)、即時(shí)統(tǒng)計(jì)分析考試結(jié)果,幫助教師了解學(xué)生知識點(diǎn)掌握程度。

3)遙控學(xué)生:教師可以同時(shí)遙控全部計(jì)算機(jī)桌面,也可以同時(shí)遙控全部計(jì)算機(jī)安裝一些教學(xué)軟件,幫助學(xué)生完成教學(xué)任務(wù)。

4)斷網(wǎng)鎖屏:上課的時(shí)候難免有些學(xué)生調(diào)皮愛玩耍,私下拔掉網(wǎng)線企圖玩游戲,這個(gè)功能可以鎖住屏幕讓學(xué)生不能得逞,進(jìn)而認(rèn)真聽講。

5)封鎖游戲:有些學(xué)生在上機(jī)實(shí)操的過程中會(huì)起玩游戲的念頭,通過本功能可以封鎖游戲程序,讓這部分學(xué)生回到學(xué)習(xí)上來。

保護(hù)卡系統(tǒng) 保護(hù)卡系統(tǒng)可以保護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)生修改、增加或刪除系統(tǒng)文件和程序的時(shí)候,保護(hù)卡可以讓計(jì)算機(jī)及時(shí)恢復(fù)正常。工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室擔(dān)負(fù)進(jìn)行日常教學(xué)、專業(yè)實(shí)訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)的繁重任務(wù),它的正常運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)乎專業(yè)的日常教學(xué)。在學(xué)生進(jìn)行上機(jī)實(shí)操實(shí)訓(xùn)或課程設(shè)計(jì)的時(shí)候,難免會(huì)遇到安裝或刪除程序、修改或刪除系統(tǒng)文件的事情,甚至在正常使用中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也會(huì)遇到藍(lán)屏死機(jī)的狀態(tài)。有鑒于此,工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室選擇配置局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)維護(hù)系統(tǒng),該系統(tǒng)集數(shù)據(jù)保護(hù)、磁盤分區(qū)管理和局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)部署三大功能于一身,而且是基于Windows操作系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)的,這樣保護(hù)卡系統(tǒng)的易用性可以得到保障,實(shí)驗(yàn)室的管理員跟上課教師都能夠快速掌握保護(hù)卡的使用要領(lǐng)。

其他設(shè)備安裝 工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室除了上面的主要設(shè)備之外,還需要一些其他設(shè)備的安裝,配合使用才能滿足工程造價(jià)專業(yè)功能,比如多媒體講臺、電腦桌、白板、投影設(shè)備、音響設(shè)備、電源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及空調(diào)等。

4 結(jié)束語

計(jì)算機(jī)及工程造價(jià)專業(yè)軟件的安全、定、高效運(yùn)行,是工程造價(jià)專業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室工作的基礎(chǔ)。工程造價(jià)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成功之后可以開展工程性、綜合設(shè)計(jì)性教學(xué),全面提高師生的工程能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,同時(shí)有利于吸引更多橫向課題及合作課題,有助于增強(qiáng)學(xué)校綜合科研能力,提高科研水平,加快轉(zhuǎn)化科技成果,創(chuàng)造更高的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

篇(11)

中圖分類號:S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

在一次經(jīng)濟(jì)論壇上,有經(jīng)濟(jì)學(xué)家稱全球經(jīng)濟(jì)已經(jīng)迎來了自上世紀(jì)經(jīng)濟(jì)蕭條后的又一次衰退,黑暗的時(shí)刻又要再次來臨。這一社會(huì)語狀為全球建筑設(shè)計(jì)帶來的影響是顯而易見的。但是同時(shí),中國在避免經(jīng)濟(jì)硬著陸的過程中,房地產(chǎn)市場的被動(dòng)衰落卻給了建筑設(shè)計(jì)新的創(chuàng)作空間。同時(shí),伴隨著生產(chǎn)力水平和人們經(jīng)濟(jì)水平的快速提高,社會(huì)大眾對居住條件的需求也在不斷上升。因此,我國建筑行業(yè)得到了快速發(fā)展,但目前我國建筑的空間利用率并不樂觀。所以,建筑方案設(shè)計(jì)在建筑過程中起到最為基礎(chǔ)關(guān)鍵的作用。科學(xué)合理的建筑設(shè)計(jì)方案,不僅改善用戶的居住條件,滿足用戶的合理生活需求,還能為建筑公司節(jié)約開支,降低工程造價(jià)。

一、我國建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

1、我國建筑師有更多機(jī)會(huì)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。

建筑業(yè)的主體似乎是房地產(chǎn),建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展不僅體現(xiàn)在產(chǎn)值、營業(yè)額和設(shè)計(jì)的規(guī)模上,還體現(xiàn)在有眾多設(shè)計(jì)項(xiàng)目的涌現(xiàn)。大型公共項(xiàng)目的變化使建筑師的實(shí)踐視野越來越廣闊。設(shè)計(jì)行業(yè)重心的變化以及政府投資項(xiàng)目和公益性項(xiàng)目增多,使建筑師獲得了更大創(chuàng)作空間。政府宏觀調(diào)控的大型項(xiàng)目,如醫(yī)院、航空港,博物館、美術(shù)館和高校建筑等使得房地產(chǎn)商業(yè)演進(jìn)得到抑制,同時(shí),給予了我國建筑師更多的建筑設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)。

2、中國建筑師在與國外同行同臺競爭的過程中,已經(jīng)越來越擁有主動(dòng)權(quán)。

我國的建筑設(shè)計(jì)大致經(jīng)歷了被動(dòng)接受國外建筑師創(chuàng)意、僅出方案;國內(nèi)外建筑師共同進(jìn)行方案探討和概念表達(dá)和以國內(nèi)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)為主,作為設(shè)計(jì)總包將某些部分包給國外擅長的專向建筑師等三個(gè)階段。使得我國建筑的原創(chuàng)性、文化性、區(qū)域性得到明顯提高。

3、我國的設(shè)計(jì)模式正在從單一模式向多元模式轉(zhuǎn)變即從過去的單一的承接設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)總承包、管理總承包、設(shè)計(jì)管理和項(xiàng)目管理等多元模式。

目前,部分設(shè)計(jì)公司的上市和很多設(shè)計(jì)研究院申請高新科技企業(yè)的認(rèn)證使得我國設(shè)計(jì)行業(yè)逐步向高新科技企業(yè)發(fā)展。

二、房屋建筑方案設(shè)計(jì)的影響因素

房屋設(shè)計(jì)較為突出的的影響因素有市場需求多樣性、居住功能適用性、室內(nèi)空間可改性、家居科技智能性、環(huán)境景觀均好性以及建筑風(fēng)格地方性等方面。

1、市場需求多樣性對房屋設(shè)計(jì)的影響

當(dāng)前建筑尤其是住宅供需體制已從福利分配逐步轉(zhuǎn)向?yàn)樯唐沸袨椋课菰O(shè)計(jì)應(yīng)滿足市場需求,提供相配套的住宅套型適應(yīng)不同經(jīng)濟(jì)收入、生活模式、文化職業(yè)的家庭對住宅的需求。同時(shí)降低生活習(xí)俗和氣候條件的差異帶來的不適感。

2、居住功能適用性對房屋設(shè)計(jì)的影響

建筑尤其是住宅的根本性能便是其適用性。因此,建筑師在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)從實(shí)用功能出發(fā),并根據(jù)居住生活性質(zhì)對住宅的內(nèi)部功能進(jìn)行分區(qū),使住宅內(nèi)部公私,動(dòng)靜分區(qū)明確,使用順當(dāng)。同時(shí),為避免套型住宅僅僅是平面布置簡單的由小改大的不當(dāng)現(xiàn)象,房屋的面積和尺度要適當(dāng),但也應(yīng)滿足市場對大面積套型的需求。而且,恰當(dāng)合理的房間布置和相互聯(lián)系能使家居更為舒適。

3、室內(nèi)空間可改性對房屋設(shè)計(jì)的影響

只有合理的結(jié)構(gòu)體系才能保證室內(nèi)空間的可改性。室內(nèi)空間的可改性是住宅的客觀需要,以適應(yīng)家庭規(guī)模和結(jié)構(gòu)的變化,同時(shí)也符合可持續(xù)發(fā)展的原則。

4、家居科技智能性對房屋設(shè)計(jì)的影響

建筑的新技術(shù)、新材料、新設(shè)備和新工藝的推廣應(yīng)用反映了住宅技術(shù)的科學(xué)性。不僅促進(jìn)了住宅建設(shè)水平,同時(shí)也提高了住宅的功能質(zhì)量,滿足用戶舒適度的需求。不斷配套完善的科學(xué)技術(shù)使建筑更加實(shí)用,先進(jìn),經(jīng)濟(jì)和綜合。

5、環(huán)境景觀均好性對房屋設(shè)計(jì)的影響

住宅區(qū)環(huán)境資源的均好與共享使得每套住房住戶獲得更加舒適的居住環(huán)境。因此,住宅商品化的重要特征之一便是環(huán)境均好性。

6、建筑風(fēng)格地方性對房屋設(shè)計(jì)的影響

受不同文化,歷史條件及氣候的影響,不同區(qū)域的住宅有不同的風(fēng)格特征。建筑師在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)亟ㄖ慕ㄖL(fēng)格,雖需要標(biāo)新立異,但不可與周圍建筑格格不入。

三、房屋建筑方案設(shè)計(jì)需要考慮的問題

1、節(jié)能問題

建筑行業(yè)是社會(huì)三大能源消耗行業(yè)之一。在建筑設(shè)計(jì)中,如何更好地利用自然環(huán)境資源,提高建筑的能源利用率實(shí)現(xiàn)生態(tài)城市發(fā)展,已經(jīng)成為近年來建筑界一直在探索的課題。通過對建筑的合理設(shè)計(jì),滿足用戶潛在的生活要求,為居住者提供舒適、環(huán)保的居住空間,降低建筑物使用過程中的能量損耗是建筑師一直追逐的目的。但卻沒有絕對的節(jié)能建筑,從前所謂的節(jié)能建筑到了現(xiàn)在可能就稱不上節(jié)能了。因此,要求建筑師在建筑設(shè)計(jì)中綜合考慮各種影響因素來滿足建筑環(huán)境的設(shè)計(jì)要求。

2、用戶需求問題

建筑的根本目的是滿足人類的使用。建筑第一性是人的存在性,任何營造活動(dòng)都是人與自然共生的結(jié)果。建筑的發(fā)展是主客體互動(dòng)的審美關(guān)系。因此,建筑設(shè)計(jì)的作用就是真實(shí)地反映人在建筑中的感受,滿足人對建筑的需求。但目前許多設(shè)計(jì)人員進(jìn)入手法主義的盲區(qū),采用虛偽的手法,把業(yè)主引入平面的幻覺,雖然有時(shí)能夠得到客觀的經(jīng)濟(jì)效益,但卻阻礙了建筑的發(fā)展進(jìn)程。人對空間的需求是人類的最基本需求之一。建筑創(chuàng)作應(yīng)該真實(shí)反映建筑平面時(shí)間和空間的統(tǒng)一,而非單純得平面組合游戲。因此,我們在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí),不僅要重視功能,還要考慮形式。

3、環(huán)境和諧問題

在建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)不僅要關(guān)注建筑物本身,而且還應(yīng)關(guān)注其是否與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。在建筑平面的設(shè)計(jì)中適當(dāng)?shù)匾搿笆址ㄖ髁x”可以在某些方面表達(dá)設(shè)計(jì)人員的意圖,同時(shí)又可以解決環(huán)境與人的心理需求的統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)建筑特色與城市風(fēng)格相得益彰。建筑平面是由許許多多的墻面來界定的,這些長長短短的線可以做為平面結(jié)構(gòu)的參照系,很好地陳述建筑的空間組織結(jié)構(gòu)。

四、我國建筑設(shè)計(jì)未來的趨勢

汪光燾擔(dān)任建設(shè)部部長時(shí)曾指出,我國的建筑設(shè)計(jì)企業(yè)有向大規(guī)模的托拉斯集團(tuán)或逐漸分化出小型設(shè)計(jì)公司和事務(wù)所兩個(gè)發(fā)展方向。因此,我國建筑設(shè)計(jì)未來的發(fā)展方向大致可概括為:

1、專業(yè)化發(fā)展趨勢。

目前建筑設(shè)計(jì)業(yè)仍存在一些問題。其中,雖然注冊建筑師制度不斷得到完善,但注冊建筑師仍嚴(yán)重不足。建筑師是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè),職業(yè)建筑師必須遵守各項(xiàng)建筑設(shè)計(jì)要求和規(guī)則。

2、專有技術(shù)發(fā)展趨勢。

例如綠色生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展、光伏發(fā)電應(yīng)用建筑表皮等,擁有這些技術(shù)的專向設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)將體現(xiàn)更多優(yōu)勢;

3、設(shè)計(jì)總承包發(fā)展趨勢。

設(shè)計(jì)項(xiàng)目由一家機(jī)構(gòu)總包,再分包給其他多個(gè)公司;

4、跨行業(yè)、跨領(lǐng)域和跨國界的合作趨勢。

企業(yè)將實(shí)現(xiàn)資訊、項(xiàng)目管理和設(shè)計(jì)施工一體化的服務(wù)模式。

結(jié)語:總而言之,房屋建筑的平面設(shè)計(jì)對建筑設(shè)計(jì)有決定性影響。對于建筑設(shè)計(jì)師而言,不僅要關(guān)注建筑本身的特點(diǎn)與個(gè)性,還要使之與城市規(guī)劃相適應(yīng),滿足住戶的潛在需求。同時(shí)通過住宅產(chǎn)品的和設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新使城市建筑與環(huán)境擁有地域性特色。住宅建筑準(zhǔn)確的戶型定位和科學(xué)合理的戶型設(shè)計(jì)對住宅用戶的生活質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。同時(shí),城市規(guī)劃是城市建設(shè)的總綱,而構(gòu)成城市的主要物質(zhì)基礎(chǔ)之一又是建筑,在城市規(guī)劃的指導(dǎo)下進(jìn)行的建筑設(shè)計(jì)才能促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的和諧、健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王海松,莫弘之,沈斌生態(tài)建筑集成設(shè)計(jì)體系研究,建筑學(xué)報(bào),2007(9).

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