緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇試驗設計論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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在教學實踐中我利用傳感技術儀器進行實驗能夠得到很好的實驗效果。分析教材、根據教學目標及學生的年齡特點合理選擇利用數字化傳感器材能夠有效提高課堂實驗效果。課堂實驗探究的高效，傳感技術儀器的有效使用，不僅需要分析教材，合理選材，還需要精心設計實驗方案。只有通過有效的實驗設計和規范的實驗操作，以學生為主體性，讓學生配合教師來完成實驗，學生便于理解，又可增加學習興趣，才能使實驗變得簡單易行，達到教學目標。以下是四上年級《運動起來會怎樣》一個有關于心率傳感器的實驗。首先，連接手握心率傳感器、界面和計算機。其次，啟動LoggerPro或LoggerLite軟件，最后，程序將自動識別手握心率傳感器，這樣就可以準備采集數據了。測量一個人在激烈活動，例如做跳躍運動前、之間和之后的心率；測量一個人在運動后的心率返回平常心率要多久。讓學生在探究實踐的過程中，注重體驗和感悟，又便于學生對知識的接受和理解，從而也激發學生的興趣。

二、傳感技術探究實驗室的組建

為了提高實驗探究效率，保證實驗教學的有效開展，創建探究實驗室，合理利用“數字化”儀器設備是非常重要的。數據采集器和傳感器的配備，主要用于采集并儲存實驗數據并根據探究需測定的參數。通過政府采購，我們采購到探究實驗室套材，主要有濕度、音高、音量、光強、pH值、溶解氧濃度、電流、電壓、氧氣含量、二氧化碳含量等傳感器，還可以根據需求來自行選擇；同時，這些儀器的輕巧與便攜還為學生進行戶外探究提供了可能。計算機軟件的安裝將傳感器插入計算機時，傳感器可以精確地測量實驗中獲取的各種數據，并通過數據采集器傳到計算機中，計算機經由配套軟件將數據以表格和圖像的形式呈現，并進行分析處理。

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人們通常追隨輪廓的視線運動，知覺到可見物象的具體形象，視線接著便會聚集在一個適當的位置。沒有特意設置聚焦點的形象，如一個圓形，視線就聚集在圓形的中心點。雖然這樣的點沒有被表明出來，其實就是視覺中心，但它是消極的中心。圓形中的任何位置出現一個標明的點，由于它同周圍空間的相異性質，就成為一個聚集視線的點，這個點就成為積極的視覺中心。消極的中心，或形式極其簡單的中心，都只能使視線作出十分短暫的聚集和停留，從而缺乏視覺欣賞的價值。提供視覺欣賞的對象，如一件繪畫或雕塑藝術品，必須在形象中經營一個占壓倒優勢的具有一定趣味的中心，表明要人們看的是什么，從而引導人們用眼睛在這樣的中心部分進行深入的探求和發掘，這一過程是藝術欣賞的重要方面。實用與欣賞價值兼具的現代工業產品，其中家用電器對于視覺中心的處理就是設計活動的主要內容之一。它除了顯示物質功用以外，在一些特定含義下還要在形象中具備供人們視覺欣賞的功用，從而獲得趣味享受的視覺中心，確切地說，這樣的視覺中心就成了趣味中心。視覺中心可以是整體中各種具有獨立意義的部分或是相互間的組合，如表面、立體、表面的線和點，或者光影、色彩和肌理。

假若沒有這樣的視覺中心的存在，產品形象就必然會呈現單調，或雜亂的狀況，因此，視覺中心是構成產品形象諸部的主從、先后秩序的主導要素。對于供反復觀賞的耐用消費品，遵循這樣的秩序、實現巡弋，就會避免一覽無余，或者眼花繚亂的面目從而走向“耐看”“耐人尋味”的境界。

形成視覺中心的要素是功能價值地位、表面位置、大小、對比和密度。

同內部功能結構相關聯的產品外表部分、緊密地體現著功能作用在整體產品使用功能系統中的價值地位，它往往是影響這一部分能否成為視覺中心的最有力的因素。由于欣賞價值同實用價值錯雜在一起的交融性質，又往往是影響這一部分能否成為視覺中心必然具有重要的地位。同時在級次上卻不一定是對應的，設計師擁有一定的任意選擇的主動權。如收音機的基本功能是接收節目和還原放聲，接收廣播節目需要通過眼睛觀察信號頻率刻度來搜尋電臺，由于功能和欣賞都需用視覺的一致性，于是頻率度盤最有可能作為視覺中心的選擇對象。將度盤予以強調突出的設計，其效果一般優于其他方式。

由若干個單元功能組合的產品情況就比較復雜，如有些收錄機產品，它無論是采用暴露式或是暗示式放聲的揚聲器或是揚聲板的造型密度都比較小，一般都不會成為視覺中心。在接收廣播節目與磁帶錄放活動的功能之間，必須選定一主一從的關系。早期的盒式收錄機一般仍選擇手印頻率度盤為視覺中心，目前的收錄機則一般將磁帶艙作為視覺中心加以強調。而對度盤則從形與色等方面予以壓縮和淡化的處理。這就是設計師根據控件功能價值地位來決定的。

視覺中心處理在表面的位置無疑是前臉，因為前臉表面比較接近表面產品的本質。一般需要解決在前臉表面的平面位置。中心區域和放射線的交叉部位對于形成視覺中心最為有利。在前臉輪廓對視線的約束作用下，視線向中心聚焦是自然慣事，在各部位同時存在若干作用力同時相等的目標時，位于中心區域的目標就具有顯著的優勢。收錄機的磁帶艙位于中心區域比位于左上方同度盤并列的構思更容易吸引視線。放射線如十字交叉線，可以看作是四個箭頭的聚焦，交叉點正是各箭頭從不同方向共同誘導視線會集于一點優越部位。收錄機磁帶艙在位于中心區域之際，往往通過度盤等相鄰部件的形狀造成放射性的斜線，用來加強視覺中心的位置優勢。

視覺中心必須大小適度，在整體中的比例不宜過大，否則將容易融進背景部分，因而沒有足夠的聚集性，一般情況下，即使十分精致的標牌由于太小，容量不足也不能喚起充分的視覺注意力，當然，這還要看烘托關系。

對比是視覺中心存在的基本條件吸引視覺注意力的基本原理是通過各種要素的對比。是視覺目標從背景中分離出來。各種造型要素，如形狀、大小明暗、色彩、凹凸、虛實和各種材質肌理的對比，一般都為若干要素的同時對比。現代工業產品設計十分重視肌理的對比，通過生產技術的進步，努力擴大諸如從高光到無光、從鏡面到粗細紋理之間的各種肌理類別的層次，強化對比肌理的表現力，可以對視覺中心的形成發揮積極的作用。

造型密度是在一定空間所包含的各種線條、色彩、肌理等造型要素構成的差別數量。視覺中心需要比較高的密度，也就是要有一定的復雜性。在現代工業產品的簡潔的造型設計指導原則中，尤其不容忽視。人們的視覺既有簡化要求的一面，也有追求復雜曲折的一面。頻率度盤若只是空曠而沒有刻度數字線條的平板，就不能成為視覺中心。電視機和計算機的終端顯示裝置的情況很特別，將占據前臉空間比例大部分的屏幕認作視覺中心，而那是依據開機時屏幕上出現的圖像符號作為注視的中心這種事實的經驗轉換而來的。其實作為造型評價，真正欣賞電視機本身形象的時候，恰是處于關機狀態，屏幕僅為一片空白，非常欠缺造型密度，倒更似于視覺背景，所以是一種幻覺的聯想中心。設計者采取的補償措施，一般是將控制電源、音量、頻道等控件與指示設施組織成為密度較高又較集中的視覺單元，作為視覺欣賞的事實中心。

造型密度也有適度問題，濫加密度，不一定合適，甚至會造成堆砌繁雜的現象。如上世紀70年代中期一度出現某些追求軍用品外觀的收音機，設計了繁瑣的防雷達度盤和蜂窩狀放聲板，令人感到陰沉和不快。它同19世紀用哥特式、洛可可式紋樣，即附加“觀念和形式”來裝飾工業產品的設計思想一樣，足資借鑒。

參考文獻：

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引言

射頻識別技術(RFID，RadioFrequencyIdentification)實際上是自動識別技術(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)在無線電技術方面的具體應用與發展。該項技術的基本思想是，通過采用一些先進的技術手段，實現人們對各類物體或設備(人員、物品)在不同狀態(移動、靜止或惡劣環境)下的自動識別和管理。

目前，應用最廣泛的自動識別技術大致可以分為光學技術和無線電技術兩個方面。本文主要介紹自動識別技術在無線電技術方面的應用。

1射頻識別技術簡介

20世紀80年代，由于大規模集成電路技術的成熟，射頻識別系統的體積大大縮小，使得射頻識別技術進入實用化的階段，成為一種成熟的自動識別技術。

射頻識別技術是利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據。它與同期或早期的接觸式識別技術不同。RFID系統的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別，因此它可在更廣泛的場合中應用。

典型的射頻識別系統包括射頻卡和讀寫器兩部分。

射頻卡是將幾個主要模塊集成到一塊芯片中，完成與讀寫器的通信。芯片上有EEPROM用來儲存識別碼或其它數據。EEPROM容量從幾比特到幾萬比特。芯片僅需連接天線(和電池)，可以作為人員的身份識別卡或貨物的標識卡。卡封裝可以有不同形式，比如常見的信用卡及小圓片的形式等。與條碼、磁卡、IC卡等同期或早期的識別技術相比，射頻卡具有非接觸、工作距離長、適于惡劣環境、可識別運動目標等優點。

在多數RFID系統中，讀寫器在一個區域內發射電磁波(區域大小取決于工作頻率和天線尺寸)。卡片內有一個LC串聯諧振電路，其頻率與讀寫器發射的頻率相同。當射頻卡經過這個區域時，在電磁波的激勵下，LC諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷。在這個電容的另一端，接有一個單向導通的電子泵，將電容內的電荷送到另一個電容內儲存。當所積累的電荷達到2V時，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內數據發射出去或接取讀寫器的數據。讀寫器接收到卡的數據后，解碼并進行錯誤校驗來決定數據的有效性，然后，通過RS232、RS422、RS485或無線方式將數據傳送到計算機網絡。簡單的RFID產品就是一種非接觸的IC卡，而復雜的RFID產品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數，甚至可與GPS系統連接來跟蹤物體。

工作原理如圖1所示。

2射頻識別技術的分類

射頻識別技術主要按以下四種方式分類。

(1)工作頻率

根據工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統。①低頻系統一般指其工作頻率小于30MHz的系統。其基本特點是：射頻卡的成本較低、標簽內保存的數據量較少、閱讀距離較短(無源情況，典型閱讀距離為10cm)、射頻卡外形多樣(卡狀、環狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強等。低頻系統多用于短距離、低成本的應用中，如多數的門禁控制、動物監管、貨物跟蹤。②高頻系統一般指其工作頻率大于400MHz的系統。高頻系統的基本特點是射頻卡及讀寫器成本均較高、卡內保存的數據量較大、閱讀距離較遠(可達幾m~十幾m)、適應物體高速運動性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及射頻卡天線均有較強的方向性。高頻系統多應用于需要較長的讀寫距離和高的讀寫速度的場合，像火車監控、高速公路收費等系統。

(2)射頻卡

根據射頻卡的不同可分成可讀寫(RW)卡、一次寫入多次讀出(WORM)卡和只讀(RO)卡三種。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴得多，如電話卡、信用卡等。一般情況下改寫數據所花費的時間遠大于讀取數據所花費的時間(常規為改寫所花費的時間為s級，閱讀花費的時間為ms級)。WORM卡是用戶可以一次性寫入的卡，寫入后數據不能改變，且比RW卡要便宜。RO卡存有一個唯一的號碼，不能逐改，保證了安全性。RO卡最便宜。

(3)射頻卡的有源與無源

射頻卡可分為有源及無源兩種。有源射頻卡使用卡內電池的能量、識別距離較長，可達十幾m，但是它的壽命有限(3~10年)，且價格較高；無源射頻卡不含電池，利用讀寫器發射的電磁波提供能量，重量輕、體積小、壽命長、很便宜，但它的發射距離受限制，一般是幾十cm，且需要讀寫器的發射功率大。

(4)調制方式

根據調制方式的不同還可分為主動式和被動式。①主動式的射頻卡用自身的射頻能量主動地發送數據給讀寫器。②被動式的射頻卡，使用調制散射方式發射數據。它必須利用讀寫器的載波調制自己的信號，適宜在門禁或交通的應用中使用。因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內的射頻卡。

目前使用的多數系統中，一次只能讀寫一個射頻卡。射頻卡之間要保持一定距離，確保一次只能有一個卡在讀寫區域內。讀寫距離長，射頻卡之間的距離就要大，應用起來很不方便。現在的射頻卡具有防碰撞的功能，這對于RFID來說十分重要。所謂碰撞是指多個射頻卡進入識別區域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統可以同時識別進入識別距離的所有射頻卡，它的并行工作方式大大提高了系統的效率。

3國際射頻識別技術發展狀況

射頻識別技術在國外發展得很快。RFID產品種類很多，像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產RFID產品。他們的產品各有特點，自成系列。射頻識別技術被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域。如澳大利亞將它的RFID產品用于澳機場旅客行李管理中并發揮了出色的作用；瑞士國家鐵路局在瑞士的全部旅客列車上安裝RFID自動識別系統，調度員可以實時掌握火車運行情況，不僅利于管理，還大大減小了發生事故的可能性；德國BMW公司將射頻識別系統應用在汽車生產流水線的生產過程控制中等。

據有關權威數據顯示，射頻識別產品在全世界的銷量以每年25.3%的比例增長。由此可見，射頻識別技術具有廣闊的市場前景。

4射頻識別技術在我國的發展

我國政府在1993年制定的金卡工程實施計劃，是一個旨在加速推動我國國民經濟信息化進程的重大國家級工程，由此各種自動識別技術的發展及應用十分迅猛。現在，射頻識別技術作為一種新興的自動識別技術，也將在中國很快地普及。

目前，我國的射頻識別技術在下列幾種應用中發展前景較好。當然，這里僅僅羅列了射頻識別技術應用的一部分。任何一種技術如果得到普及，都將會孕育一個龐大的市場。射頻識別將是未來一個新的經濟增長點。

4.1安全防護領域

(1)門禁保安

將來的門禁保安系統均可應用射頻卡。一卡可以多用。比如，可以作工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護照等，目的都是識別人員身份、安全管理、收費等等。好處是簡化出入手續、提高工作效率、安全保護。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進出入口有一臺讀寫器，人員出入時自動識別身份，非法闖入會有報警。安全級別要求高的地方、還可以結合其它的識別方式，將指紋、掌紋或顏面特征存入射頻卡。

公司還可以用射頻卡保護和跟蹤財產。將射頻卡貼在物品上面，如計算機、傳真機、文件、復印機或其它實驗室用品上。該射頻卡使得公司可以自動跟蹤管理這些有價值的財產，可以跟蹤一個物品從某一建筑離開，或是用報警的方式限制物品離開某地。結合GPS系統利用射頻卡，還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。

(2)汽車防盜

這是RFID較新的應用。目前已經開發出了足夠小的、能夠封裝到汽車鑰匙當中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車上裝有讀寫器，當鑰匙插入到點火器中時，讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到射頻卡發送來的特定信號，汽車的引擎將不會發動。用這種電子驗證的方法，汽車的中央計算機也就能容易防止短路點火。

另一種汽車防盜系統是，司機自己帶有一射頻卡，其發射范圍是在司機座椅45~55cm以內，讀寫器安裝在座椅的背部。當讀寫器讀取到有效的ID號時，系統發出三聲鳴叫，然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統還有另一強大功能：倘若司機離開汽車并且車門敞開引擎也沒有關閉，這時讀寫器就需要讀取另一有效ID號；假如司機將該射頻卡帶離汽車，這樣讀寫器不能讀到有效ID號，引擎就會自動關閉，同時觸發報警裝置。

(3)電子物品監視系統

電子物品監視系統(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個系統包括貼在物體上的一個內存容量僅為1比特(即開或關)的射頻卡，和商店出口處的讀寫器。射頻卡在安裝時被激活。在激活狀態下，射頻卡接近掃描器時會被探測到，同時會報警。如果貨物被購買，由銷售人員用專用工具拆除射頻卡(典型的是在服裝店里)，或者用磁場來使射頻卡失效，或者直接破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統已被廣泛使用。據估計每年消耗60億套。

4.2商品生產銷售領域

(1)生產線自動化

用RFID技術在生產流水線上實現自動控制、監視，提高生產率，改進生產方式，節約了成本。舉個例子以說明在生產線上應用RFID技術的情況。

用于汽車裝配流水線。德國寶馬汽車公司在裝配流水線上應用射頻卡，以盡可能大量地生產用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產是基于用戶提出的要求式樣而生產的。用戶可以從上萬種內部和外部選項中，選定自己所需車的顏色、引擎型號和輪胎式樣等。這樣一來，汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車，如果沒有一個高度組織的、復雜的控制系統是很難完成這樣復雜的任務的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統，使用可重復使用的射頻卡。該射頻卡上帶有汽車所需的所有詳細的要求，在每個工作點處都有讀寫器，這樣可以保證汽車在各個流水線位置，能毫不出錯地完成裝配任務。

(2)倉儲管理

將RFID系統用于智能倉庫貨物管理，能有效地解決與貨物流動有關的信息管理，不但增加了處理貨物的速度，還可監視貨物的一切信息。射頻卡貼在貨物所通過的倉庫大門邊上，讀寫器和天線都放在叉車上，每個貨物都貼有條碼，所有條碼信息都被存儲在倉庫的中央計算機里，與該貨物有關的信息都能在計算機里查到。當貨物出庫時，由另一讀寫器識別并告知中央計算它被放在哪個拖車上。這樣，管理中心可以實時地了解到已經生產了多少產品和發送了多少產品。

(3)產品防偽

偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題，將射頻識別技術應用在防偽領域有它自身的技術優勢。防偽技術本身要求成本低，且難于偽造。射頻卡的成本就相對便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。射頻卡本身有內存，可以儲存、修改與產品有關的數據，利于銷售商使用；體積十分小、便于產品封裝。像電腦、激光打印機、電視等產品上都可使用。

(4)RFID卡收費

國外的各種交易大多利用各種卡來完成，而我國普遍采用現金交易。現金交易不方便也不安全，還容易出現稅收的漏洞。目前的收費卡多用磁卡、IC卡，而射頻卡也開始占據市場。原因是在一些惡劣的環境中，磁卡、IC卡容易損壞，而射頻卡則不易磨損，也不怕靜電及其它情況；同時，射頻卡用起來方便、快捷，甚至不用打開包，在讀寫器前搖晃一下，就完成收費。另外，還可同時識別幾張卡．并行收費，如公共汽車上的電子月票。我國大城市的公共汽車異常擁擠、環境條件差，射頻卡的使用有助于改善這種情況。

4.3管理與數據統計領域

(1)畜牧管理

該領域的發展起步于賽馬的識別，是用小玻璃封裝的射頻卡植于動物皮下。射頻卡大約10mm長，內有一個線圈，約1000圈的細線繞在鐵氧體上，讀寫距離是十幾cm。從賽馬識別發展到了標識牲畜。牲畜的識別提供了現代化管理牧場的方法。

(2)運動計時

在馬拉松比賽中，由于人員太多，有時第一個出發的人同最后一個出發的人能相隔40分鐘。如果沒有一個精確的計時裝置，就會出現差錯。射頻卡應用于馬拉松比賽中，運動員在自己的鞋帶上很方便地系上射頻卡，在比賽的起跑線和終點線處放置帶有微型天線的小墊片。當運動員越過此墊片時，計時系統便會接收運動員所帶的射頻卡發出的ID號，并記錄當時的時間。這樣，每個運動員都會有自己的起始時間和結束時間，不會出現不公平競爭的可能性了。在比賽路線中，如果每隔5km就設置這樣一個墊片，還可以很方便地記錄運動員在每個階段所用的時間。

RFID還可應用于汽車大獎賽上的精確計時。在跑道下面按照一定的距離間隔埋入一系列的天線，這些天線與讀寫器相連，而射頻卡安裝到賽車前方。當賽車每越過一個天線時，賽車的ID號和時間就被記錄下來，并存儲到中央計算機內。這樣到比賽結束時，每個參賽選手將會有一個準確的結果。

4.4交通運輸領域

(1)高速公路自動收費及交通管理

高速公路自動收費系統是射頻識別技術最成功的應用之一。目前，中國的高速公路發展非常快，而高速公路收費卻存在一些問題：一是在收費站口，許多車輛要停車排隊，成為交通瓶頸問題；二是少數不法的收費員貪污路費，使國家損失了相當的財政收入。RFID技術應用在高速公路自動收費上，能夠充分體現它非接觸識別的優勢——讓車輛高速通過收費站的同時自動完成收費，同時可以解決收費員貪污路費及交通擁堵的問題。利用射頻識別技術的不停車高速公路自動收費系統是將來的發展方向；人工收費，包括IC卡的停車收費方式，終將會被淘汰。預計在未來10年內，高速公路自動收費系統將有數十億元的需求。

在城市交通方面，解決交通日趨擁擠問題不能只依賴于修路。加強交通的指揮、控制、疏導，提高道路的利用率，深挖現有交通潛能也是非常重要的；而基于RFID技術的交通管理系統可實現自動查處違章車輛，記錄違章情況。另外，公共汽車站實時跟蹤指示公共汽車到站時間及自動顯示乘客信息，會給乘客帶來很大的方便。

(2)火車和貨運集裝箱的識別

在火車運營中，使用RFID系統很大的優勢在于：火車是按既定路線運行的，因此肯定要通過設定的讀寫器的地點。通過讀到的數據，能夠得到火車的身份、監控火車的完整性，以防止遺漏在鐵軌上的車廂發生撞車事故，同時能在車站將車廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達測距系統讀出車廂側的條碼，現在被RFID系統取代。射頻卡一般安在車廂頂邊，讀寫器安在鐵路沿線，就可得到火車的實時信息及車廂內裝的物品信息。

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2藥學本科小學期制藥理學實驗設計實施環節

小學期制的實驗設計不同于其他學科實驗教學中的設計性實驗，它屬于探索性實驗。在藥學本科生學完重要的主干課程和一些方法學課程后，已經初步具備了進行實驗設計的基本知識和技能，這為開展小學期制藥理學實驗設計提供了有利條件。筆者承擔了小學期制藥理學實驗設計帶教任務，在實際工作中，將小學期制實驗設計分為基本知識介紹、實驗設計、實驗實施和實驗考核4個環節進行，具體步驟如下。

2.1基本知識介紹

在正式實驗前5天，筆者召集實驗班級學生，對其講解實驗設計基本內容，詳細介紹藥理學實驗設計的目的和基本原則，包括科學研究中實驗設計的三要素（即研究因素、研究對象、研究效應）以及應遵循的統計學的三大原則（即重復、隨機、對照原則）。根據藥理學學科特點，具體講解實驗動物的特性、藥理學實驗動物的選擇、動物模型的復制、給藥劑量、給藥途徑和觀察藥效學指標的確定方法以及在實驗分組中如何體現隨機性和對照性原則。此外，還講解了如何利用教材和網上資源查閱文獻資料以及數據統計方法的選擇及應用等。

2.2實驗設計

在介紹完實驗設計基本知識后，緊接著將本實驗室所有的儀器、設備、動物情況告訴學生，讓學生自由組合，每5～6人一組，并讓其圍繞要求根據自己的興趣選題。為避免個別學生存在依賴心理，要求每一位學生獨立完成實驗設計。給學生5天時間查閱文獻資料，制訂實驗設計方案。為使學生對實驗設計的基本步驟和內容有較完整的認識，給出實驗設計報告內容，包括研究題目、理論依據及研究現狀、研究內容、儀器與藥品、研究方法、實驗對象、性別、規格、數量、實驗組與對照組的處理、觀察指標、實驗步驟、統計方法選擇、預期實驗結果、設計人、設計日期等。開始實驗的前一天收集實驗報告，教師仔細閱讀批改，做到心中有數。實驗第一天，首先讓每一位學生上臺講解實驗設計的目的和思路，匯報設計方案，預期實驗結果，提出存在的問題及解決措施，并回答其他學生提出的問題，然后由教師就實驗設計中方法的科學性、合理性和可行性及思維的創新性及步驟的嚴謹性等做出評價。討論實驗設計并進一步修改完善后，由小組成員共同選擇一個可行性較好的實驗設計并實施。共同討論形式有助于拓寬學生的知識面，有助于學生由一種實驗方法認識到一類實驗方法，從單個藥物的研究方法引申出一類藥物的研究方法。在實驗設計中，鍛煉了學生分析問題的能力和語言表達能力，并對文獻檢索和統計方法的運用也有了進一步的認識和體會。

2.3實驗實施

通過設計實驗和討論實驗，學生基本掌握了實驗目的、方法、步驟。為了培養學生嚴謹的科學態度和實事求是的實驗記錄習慣，在實驗進行前，首先要求學生嚴格按照實驗記錄報告的內容格式記錄結果，包括實驗組、實驗日期、室溫、實驗題目、實驗材料、藥品和試劑的配置、實驗步驟、實驗結果（觀察指標、動物號、時間）、初步結論、實驗失敗或出現意外結果的原因、實驗改進的建議、實驗人、記錄人、日期。然后安排學生以小組為單位，獨立完成藥物配制、動物分組、編號、動物給藥、實驗操作、觀察藥效指標及記錄結果的全過程。教師從旁指導實施，及時提醒學生注意事項，以免出現誤差或實驗失敗，要求學生認真科學地記錄和分析實驗結果，使學生對實驗設計的可行性有進一步的認識。

2.4實驗考核

小學期制實驗設計考核既不同于理論教學考核，也不同于專業實驗教學考核，它是對學生實驗基本技能、學習主動性、思考分析問題能力、創新能力、表達能力、團隊合作精神、知識整合能力、寫作能力的全面評價，是開展實驗設計中不容忽視的環節。教師不能只看實驗的成功與否，而應從實驗的全過程全面評價學生的能力，依據學生的實驗設計、實際動手能力和對實驗結果的客觀分析能力、論文撰寫水平進行綜合評定。

3藥學本科小學期制藥理學實驗設計的效果與不足

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實驗的目標是學生在經過網狀拓撲式課堂培養后，在語文閱讀能力上能夠體現出批判性思維的相關特征，提升批判性思維品質。實驗假設涉及了三方面的內容，分為三個假設：1.教學模式與批判性思維意識培養的關系。批判性思維意識應包括“尋找真理、開放思想、分析能力、系統化能力、批判性思維的自信心、求知欲、認知成熟七種意識傾向“，在此設置假設一：網狀拓撲式課堂可以顯著增強學生批判性思維意識；2.教學模式與批判性思維普遍性的關系。設置假設二：網狀拓撲式課堂對培養學生批判性思維具有普遍性。3.教學模式與批判性思維能力的培養的關系。批判性思維包括三個緊密聯系、互相影響的階段：“分析思維方式階段、評估思維方式階段和提高思維方式階段”，具有公正性、普查性、挑戰性、嚴謹性、獨立性五種品質特點，以及思維目標、問題意識、觀點分析、概念理論表達、建立假設、推理結論等六種能力。在此設置了假設三：網狀拓撲式課堂可以顯著提升學生批判性思維能力以及語文綜合閱讀能力。

二、實驗變量的確定及控制措施

1.自變量與因變量的確定。自變量是研究者出于某種研究目的進行操縱以引起因變量發生變化的因素或條件。自變量是因變量的原因，因變量是由于自變量的變化而產生的現象變化或結果，彼此相互依存。依據假設，實驗操作變量是參與網狀拓撲式課堂研究的學生：實驗組學生的語文閱讀教學采取網狀拓撲式，對照組學生的語文閱讀教學采取傳統閱讀教學方式。因變量包括：（1）學生批判性思維能力的總體改變和各個分量（思維目標、問題意識、觀點分析、概念理論表達、建立假設、推理結論）的變化；（2）學生批判性思維意識的總體改變和原則分量的變化。（3）學生語文綜合閱讀測試能力的總體改變。2.無關變量的控制。無關變量，即為實驗中除實驗變量以外的影響實驗現象或結果的因素或條件。實驗者不能根據它對所得的結果做出正確的判斷和解釋。如果不能控制或消除無關變量的影響，因變量變化的根本原因就無法判定。所以在選擇研究變量的同時，必須辨明無關變量，需要在研究過程中加以控制那些可能對實驗結果產生影響的無關變量。本次實驗設計中，因為是按自然班級進行試驗，因而能對一部分無關變量進行控制。無關變量包括下面五個方面：學生自身方面的因素、家庭背景、社會因素、學習環境和教師因素。從高中二年級和三年級的學生中抽取樣本。他們在校已有至少一年的學習生活經歷，接觸的學習環境和社會環境基本一致。學生自身的特點，在進入新年級分班時，皆由學校從學習成績、綜合素質、班級人員組成等方面綜合平衡控制，在所屬的班級層級中，隨機分配，具有一定同質性。實驗中涉及的教師具有高中循環教學經歷，年齡接近，教學能力相當。

三、抽樣及分組的設計

實驗學校江蘇省海安高級中學為獨立設置的高中，規模符合要求。學校各類設備設施齊全，配置先進。學生對絕大多數對教師的教學比較滿意。學校教研組和課題組具備開發課程的能力。語文教研組承擔了省級“十二五”規劃課題，初步形成了較為可行的課程評價、學生評價、教師評價等體系，基本滿足實驗開設的需要。為了保證實驗的真實與嚴謹，盡量減少前測與實驗處理帶來的交互作用，便于作對照比較，采用了隨機后測控制組設計。學校按學習成績綜評、綜合素質測評、班級人員性別比例、選科傾向等因素在進入新學年時隨機分成若干個班級，采取等組實驗法分層整群隨機抽樣。分別從高二年級理科普通班、高三年級理科強化班、高三年級文科普通班三個不同組合中隨機抽取兩個，共386名學生參與實驗。在每個年級的不同類型班級組合中，隨機指派一個班為實驗班，語文閱讀教學中使用網狀拓撲式教學模式；對照班則采取常規教學模式。一個學期之后采用相關測量量表及常規語文閱讀綜合測試進行后測。

四、測量量表的選取

1.批判性思維意識傾向測量量表的選取《加利福尼亞批判性思維傾向測試》是一種比較成熟且使用較為廣泛的思維能力測試量具，有較好的信度與效度。2.批判性思維能力測量量表的選取《批判性思維能力檢測指南》將思維元素與思維標準結合，從八個方面進行測量，比較適合人文學科檢測，因而選取《批判性思維能力檢測指南》作為能力檢測量表。主要在實驗過程中提供給學生和教師針對書面閱讀報告進行分析和檢測。

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二、微型化學實驗的特色和實施的必要性

微型化學實驗儀器具有不易破碎、小巧便攜、使用方便等特點，使得無論是學校還是個人都有能力去創建自己的“微型實驗室”，這就為化學實驗課堂教學的改革提供了方便與可能。實踐證明，微型化學實驗在教學中的實施概括來說主要有以下特點：過去的課堂實驗基本上被演示實驗所占據，學生們處在一種“被動接受”知識的狀態中，而微型實驗使得大多數學生都有機會自己動手參與，使得啟發式的教學方法能夠得以實現；微型化實驗具有安全性和節約性的特點，教師可以放心地讓每一個學生獨自動手實驗，親自動手實驗的方式可以促進學生理解和形成化學概念，幫助培養學生實驗觀察和動手能力，同時，極大地促進了學生對于化學實驗興趣的培養；方便了實驗室分組實驗、家庭小實驗尤其是隨堂實驗的展開，培養了學生既動手又動腦、理論聯系實際和解決實際問題的能力，尤其是對于資源條件較差的農村中學，微型實驗的實施對其影響頗深；有利于減少廢氣、廢液以及固體廢品的排放，改善實驗室環境、降低空氣污染，減少對師生健康的損害。具體來說，微型實驗可以：

（一）改進演示實驗，激發創新

演示實驗是課堂教學中最直接、最便捷的一種的實驗教學方式，是探索新知識、學習實驗操作和技能的最基本途徑。因此教師在做課堂演示實驗時，對課本的中實驗進行了合理的微型化改進。如：做“木炭還原氧化銅”實驗時，常常會出現現象不明顯，反應時間較長的現象，影響觀察和判斷，其中碳和氧化銅的質量比需要控制在（9~13）：1的范圍內，倘若比例過高，氧化銅不能完全反應；比例太低，碳粉的量遮蓋了銅的顏色，現象不易觀察。對于此實驗，可以做如下改進：為了減少實驗時間，可以在實驗開始之前將碳粉和氧化銅粉末混合均勻，調成糊狀。取少許均勻涂抹在試管底部內壁上，待晾干后，進行還原實驗操作。因為反應物的量非常少，所以加熱較短時間就能觀察到試管內壁紫紅色銅鏡的出現。改進后的實驗節約藥品、現象明顯，有利于激發學生的創新能力，培養其創新的意識。

（二）設計分組實驗，培養學生的創新、合作精神

設計分組實驗不僅可以幫助學生形成概念、鞏固知識、培養技能，更能訓練其團結、合作、互助的精神。在實驗課堂上，一個合理有效的分組實驗，能幫助大家節約資源、節約時間。如”二氧化碳氣體的制取“實驗，教師可以將實驗分為4個小組：通過上述分組實驗探究，學生可以找出二氧化碳氣體制取的最佳方案，并且能夠舉一反三，了解到其他制取方案的優劣性。

（三）展開家庭興趣小實驗，培養學生實驗興趣和實踐能力

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由于人們長時間半生活活動于室內，因此現代室內設計，或稱室內環境設計，相對地是環境設計系列中和人們關系最為密切的環節。室內設計的總體，包括藝術風格，從宏觀來看，往往能從一個側面反映相應時期社會物質和精神生活的特征。隨著社會發展的歷代的室內設計，總是具有時代的印記，猶如一部無字的史書。這里由于室內設計從設計構思、施工工藝、裝飾材料到內部設施，必須和社會當時的物質生產水平、社會文化和精神生活狀況聯系在一起；在室內空間組織、平面布局和裝飾處理等方面，從總體說來，也還和當時的哲學思想、美學觀點、社會經濟、民俗民風等密切相關。從微觀的、個別的作品來看，室內設計水平的高低、質量的優劣又都與設計者的專業素質和文化藝術素養等聯系在一起。至于各個單項設計最終實施后成果的品位，又和該項工程具體的施工技術、用材質量、設施配置情況，以及與建設者的協調關系密切相關，即設計是具有決定意義的最關鍵的環節和前提，但最終成果的質量有賴于：設計——施工——用材——與業主關系的整體協調。

室內設計的含義

室內設計是根據建筑物的使用性質、所處環境和相應標準，運用物質技術手段和建筑美學原理，創造功能合理、舒適優美、滿足人們物質和精神生活需要的室內環境。這一空間環境既具有使用價值，滿足相應的功能要求，同時也反映了歷史文脈、建筑風格、環境氣氛等精神因素。

上述含義中，明確地把“創造滿足人們物質和精神生活需要的室內環境”作為室內設計的目的，即以人為本，一切圍繞為人的生活生產活動創造美好的室內環境。

同時，室內設計中，從整體上把握設計對象的依據因素則是：

使用性質——為什么樣功能設計建筑物和室內空間；

所在場所——這一建筑物和室內空間的周圍環境狀況；

經濟投入——相應工程項目的總投資和單方造價標準的控制。

設計構思時，需要運用物質技術手段，即各類裝飾材料和設施設備等，這是容易理解的；還需要遵循建筑美學原理，這是因為室內設計的藝術性，除了有與繪畫、雕塑等藝術之間共同的美學法則之外，作為“建筑美學”，更需要綜合考慮使用功能、結構施工、材料設備、造價標準等多種因素。建筑美學總是和實用、技術、經濟等因素聯結在一起，這是它有別于繪畫、雕塑等純藝術的差異所在。

現代室內設計既有很高的藝術性的要求，其涉及的設計內容又有很高的技術含量，并且與一些新興學科，如：人體工程學、環境心理學、環境物理學等關系極為密切。現代室內設計已經在環境設計中發展成為獨立的新興學科。

對室內設計含義的理解，以及它與建筑設計的關系，從不同的視角、不同的側重點來分析，許多學者都有不少具有深刻見解、值得我們仔細思考和借鑒的觀點，例如：

認為室內設計“是建筑設計的繼續和深化，是室內空間和環境的再創造”。

認為室內是“建筑的靈魂，是人與環境的聯系，是人類藝術與物質文明的結合”。

我國前輩建筑師戴念慈先生認為“建筑設計的出發點和著眼點是內涵的建筑空間，把空間效果作為建筑藝術追求的目標，而界面、門窗是構成空間必要的從屬部分。從屬部分是構成空間的物質基礎，并對內涵空間使用的觀感起決定性作用，然而畢竟是從屬部分。至于外形只是構成內涵空間的必然結果”。

建筑師普拉特納則認為室內設計“比設計包容這些內部空間的建筑物要困難得多”，這是因為在室內“你必須更多地同人打交通，研究人們的心理因素，以及如何能使他們感到舒適、興奮。經驗證明，這比同結構、建筑體系打交道要費心得多，也要求有更加專門的訓練”。

美國前室內設計師協會主席亞當指出“室內設計涉及的工作要比單純的裝飾廣泛得多，他們關心的范圍已擴展到生活的每一方面，例如：住宅、辦公、旅館、餐廳的設計，提高勞動生產率，無障礙設計，編制防火規范和節能指標，提高醫院、圖書館、學校和其他公共設施的使用效率。總之一句話，給予各種處在室內環境中的人以舒適和安全”。

白俄羅斯建筑師E·巴諾瑪列娃認為，室內設計是設計“具有視覺限定的人工環境，以滿足生理和精神上的要求，保障生活、生產活動的需求”，室內設計也是“功能、空間形體、工程技術和藝術的相互依存和緊密結合”。

室內裝飾、裝修和設計的區別與聯系

室內裝飾或裝潢、室內裝修、室內設計，是幾個通常為人們所認同的，但內在含義實際上是有所區別的詞義。

室內裝飾或裝潢：裝飾和裝潢原義是指“器物或商品外表”的“修飾”，是著重從外表的、視覺藝術的角度來探討和研究問題。例如對室內地面、墻面、頂棚等各界面的處理，裝飾材料的選用，也可能包括對家具、燈具、陳設和小品的選用、配置和設計。

室內裝修：Finishing一詞有最終完成的含義，室內裝修著重于工程技術、施工工藝和構造做法等方面，顧名思義主要是指土建施工完成之后，對室內各個界面、門窗、隔斷等最終的裝修工程。

室內設計：如本節上述含義，現代室內設計是綜合的室內環境設計，它既包括視覺環境和工程技術方面的問題，也包括聲、光、熱等物理環境以及氛圍、意境等心理環境和文化內涵等內容。

室內設計的基本觀點

現代室內設計，從創造出滿足現代功能、符合時代精神的要求出發，強調需要確立下述的一些基本觀點：

一、以滿足人和人際活動的需要為核心

“為人民服務，這正是室內設計社會功能的基石。”室內設計的目的是通過創造室內空間環境為人服務，設計者始終需要把人對室內環境的要求，包括物質使用和精神兩方面，放在設計的首位。由于設計的過程中矛盾錯綜復雜，問題千頭萬緒，設計者需要清醒地認識到以人為本，為人服務，為確保人們的安全和身心健康，為滿足人和人際活動的需要作為設計的核心。為人服務這一平凡的真理，在設計時往往會有意無意地因從多項局部因素考慮而被忽視。

現代室內設計需要滿足人們的生理、心理等要求，需要綜合地處理人與環境、人際交往等多項關系，需要在為人服務的前提下，綜合解決使用功能、經濟效益、舒適美觀、環境氛圍等種種要求。設計及實施的過程中還會涉及材料、設備、定額法規以及與施工管理的協調等諸多問題。可以認為現代室內設計是一項綜合性極強的系統工程，但是現代室內設計的出發點和歸宿只能是為人和人際活動服務。

從為人服務這一“功能的基石”出發，需要設計者細致入微、設身處地地為人們創造美好的室內環境。因此，現代室內設計特別重視人體工程、環境心理學、審美心理學等方面的研究，用以科學地、深入地了解人們的生理特點、行為心理和視覺感受等方面對室內環境的設計要求。

針對不同的人，不同的使用對象，相應地應該考慮有不同的要求。例如：幼兒園室內的窗臺，考慮到適應幼兒的尺度，窗臺高度常由通常的900~1000cm降至450~550cm，樓梯踏步的高度也在12cm左右，并設置適應兒童和成人尺度的二檔扶手；一些公共建筑顧及殘疾人的通行和活動，在室內外高差、垂直交通、顧所盥洗等許多方面應作無障礙設計；近年來地下空間的疏散設計，如上海的地鐵車站，考慮到老年人和活動反應較遲緩的人們的安全疏散時間的計算公式中，引入了為這些人安全疏散多留1min的疏散時間余地。上面的三個例子，著重是從兒童、老年人、殘疾人等人們的行為生理的特點來考慮。

在室內空間的組織、色彩和照明的選用方面，以及對相應使用性質室內環境氛圍的烘托等方面，更需要研究人們的行為心理、視覺感受方面的要求。例如：教堂高聳的室內空間具有神秘感，會議廳規正的室內空間具有莊嚴感，而娛樂場所絢麗的色彩和繽紛閃爍的照明給人以興奮、愉悅的心理感受。我們應該充分運用現時可行的物質技術手段和相應的經濟條件，創造出首先是為了滿足人和人際活動所需的室內人工環境。

二、加強環境整體觀

現代室內設計的立意、構思，室內風格和環境氛圍的創造，需要著眼于對環境整面的考慮。現代室內設計，從整體觀念上來理解，應該看成是環境設計系列中的“鏈中一環”。

室內設計的“里”，和室外環境的“外”，可以說是一對相輔相成辯證統一的矛盾，正是為了更深入地做好室內設計，就愈加需要對環境整體有足夠的了解和分析，著手于室內，但著眼于“室外”。當前室內設計的弊病之一——相互類同，很少有創新和個性，對環境整體缺乏必要的了解和研究，從而使設計的依據漢于一般，設計構思局限封閉。看來，忽視環境與室內設計關系的分析，也是重要的原因之一。

現代室內設計，或稱室內環境設計，這里的“環境”著重有兩層含義：

一層含義是，室內環境是指包括室內空間環境、視覺環境、空氣質量環境、聲光熱等物理環境、心理環境等許多方面，在室內設計時固然需要重視視覺環境的設計，但是不應局限于視覺環境，對室內聲、光、熱等物理環境，空氣質量環境以及心理環境等因素也應極為重視，因為人們對室內環境是否舒適的感受，總是綜合的。一個悶熱、噪聲背景很高的室內，即使看上去很漂亮，待在其間也很難給人愉悅的感受。一些涉外賓館中投拆意見比較集中的，往往是晚間電梯、鍋爐房的低頻噪聲和盥洗室中潔具管道的噪聲，影響休息。不少賓館的大堂，單純從視覺感受出發，過量地選用光亮硬質的裝飾材料，從地面到墻面，從樓梯、走馬廊的欄板到服務臺的臺面、柜面，使大堂內的混響時間過長，說話時清晰度很差，當然造價也很高。美國室內設計師費歇爾來訪上海時，對落腳的一家賓館就有類似上述的評價。

另一層含義是，把室內設計看成自然環境——城鄉環境——社區街坊、建筑室外環境——室內環境，這一環境系列的有機組成部分，是“鏈中一環”，它們相互之間有許多前因后果，或相互制約和提示的因素存在。

香港室內設計師D·凱勒先生在浙江東陽的一次學術活動中，曾認為旅游旅館室內設計的最主要的一點，應該是讓旅客在室內很容易聯想到自己是在什么地方。明斯克建筑師E·巴諾瑪列娃也曾提到“室內設計是一項系統，它與下列因素有關，即整體功能特點、自然氣候條件、城市建設狀況和所在位置，以及地區文化傳統和工程建造方式等等”。環境整體意識薄弱，就容易就事論事，“關起門來做設計”，使創作的室內設計缺乏深度，沒有內涵。當然，使用性質不同，功能特點各異的設計任務，相應地對環境系列中各項內容聯系的緊密程度也有所不同。但是，從人們對室內環境的物質和精神兩方面的綜合感受說來，仍然應該強調對環境整體應予充分重視。

三、科學性與藝術性的結合

現代室內設計的又一個基本觀點，是在創造室內環境中高度重視科學性，高度重視藝術性，及其相互的結合。從建筑和室內發展的歷史來看，具有創新精神的新的風格的興起，總是和社會生產力的發展相適應。社會生活和科學技術的進步，人們價值觀和審美觀的改變，促使室內設計必須充分重視并積極運用當代科學技術的成果，包括新型的材料、結構構成和施工工藝，以及為創造良好聲、光、熱環境的設施設備。現代室內設計的科學性，除了在設計觀念上需要進一步確立以外，在設計方法和表現手段等方面，也日益予以重視，設計者已開始認真的以科學的方法，分析和確定室內物理環境和心理環境的優劣，并已運用電子計算機技術輔助設計和繪圖。貝聿銘先生早在80年代來滬講學時所展示的華盛頓藝術館東館室內透視的比較方案，就是以電子計算機繪制的，這些精確繪制的非直角的形體和空間關系，極為細致真實地表達了室內空間的視覺形象。

一方面需要充分重視科學性，另一方面又需要充分重視藝術性，在重視物質技術手段的同時，高度重視建筑美學原理，重視創造具有表現力和感染力的室內空間和形象，創造具有視覺愉悅感和文化內涵的室內環境，使生活在現代社會高科技、高節奏中的人們，在心理上、精神上得到平衡，即現代建筑和室內設計中的高科技和高感情問題。總之，是科學性與藝術性、生理要求與心理要求、物質因素與精神因素的平衡和綜合。

在具體工程設計時，會遇到不同類型和功能特點的室內環境，對待上述兩個方面的具體處理，可能會有所側重，但從宏觀整體的設計觀念出發，仍然需要將兩者結合。科學性與藝術性兩者決不是割裂或者對立，而是可以密切結合的。意大利設計師P·納維設計的羅馬小體育宮和者靈展覽館，尼邁亞設計的巴西利亞菲特拉教堂，屋蓋的造型既符合鋼筋混凝土和鋼絲網水泥的結構受力要求，結構的構成和構件本身又極具藝術表現力；荷蘭鹿特丹辦理工程審批的市政辦公樓，室內拱形頂的走廊結合頂部采光，不作裝飾的梁柱處理，在辦公建筑中很好地體現了科學性與藝術性的結合。

從宏觀整體看，正如前述，建筑物和室內環境，總是從一個側面反映當代社會物質生活和精神生活的特征，銘刻著時代的印記，但是現代室內設計更需要強調自覺地在設計中體現時代精神，主動地考慮滿足當代社會生活活動和行為模式的需要，分析具有時代精神的價值觀和審美觀，積極采用當代物質技術手段。

同時，人類社會的發展，不論是物質技術的，還是精神文化的，都具有歷史延續性。追蹤時代和尊重歷史，就其社會發展的本質講是有機統一的。在室內設計中，在生活居住、旅游休息和文化娛樂等類型的室內環境里，都有可能因地制宜地采取具有民族特點、地方風格、鄉土風格，充分考慮歷史文化的延續和發展的設計手法。應該指出，這里所說的歷史文脈，并不能簡單地只從形式、符號來理解，而是廣義地涉及規劃思想、平面布局和空間組織特征，甚至設計中的哲學思想和觀點。日本著名建筑師丹下健三為東京奧運會設計的代代木國立競技館，盡管是一座采用懸素結構的現代體育館，但從建筑形體和室內空間的整體效果，確實可說它既具時代精神，又有日本建筑風格的某些內在特征；阿聯酋沙加的國際機場，同樣的，也既是現代的，又凝聚著伊斯蘭建筑的特征，它不是某些符號的簡單搬用，而是體現這一建筑和室內環境既具時代感、又尊重歷史文脈的整體風格。

五、動態和可持續的發展觀

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2結果與議論

2.1差熱分析試樣經升溫熔化后均勻性更好，故本實驗以DSC降溫曲線結果為準。從DSC降溫曲線中得到試樣的相變溫度見表2。從表中可看出：1—4號試樣在600℃左右開始熔化產生相轉變，原因是1—4號試樣中FeO含量較低，有放熱峰出現所致；隨著試樣中FeO含量增加，試樣的熔點升高，600℃左右不易發生熔化而產生相轉變；1—7號試樣在接近800℃左右均發生相變，原因是V2O5發生了分解反應：V2O5V2O3＋O2；3—10試樣在970℃、1300℃、1450℃左右均發生了相變或反應。

2.2XRD分析試樣高溫淬火后用RigakuD／MAX2500衍射儀進行分析。試樣在970℃保溫2h后迅速取出用水淬冷，部分試樣的分析結果見表3。圖1和圖2分別是試樣10在1450℃和1300℃保溫后得到的X衍射圖譜。分析X衍射結果發現，FeO－V2O5體系在高溫下發生了反應，970℃時主要生成釩酸鐵FeVO4，1300℃和1450℃時主要生成反式釩鐵尖晶石Fe2VO4；隨著FeO含量的增加，體系中的物相減少，只有Fe2O3由此可以看出，FeO和V2O5之間發生了一系列氧化還原反應，其反應的實質是V2O5在反應開始時發生分解得到V2O3和O2，FeO被氧化成Fe2O3，V2O3與FeO和Fe2O3同時發生反應生成Fe2VO4，未分解完的V2O5與Fe2O3發生反應生成FeVO4。

2.3SEM分析通過掃描電鏡可以更直觀形象地觀察鐵釩體系中的物相結構。圖3為試樣分別在1450℃、1300℃保溫30min的SEM。從圖中可以看出，鐵釩體系主要組成為釩鐵尖晶石相和鐵氧化物相，圖中灰白色物相為尖晶石相，黑灰色物相為鐵氧化物相。由1300℃保溫得到的釩渣礦相中尖晶石的粒徑明顯比1450℃保溫得到的尖晶石粒徑大，其尺寸分布范圍也較寬，主要分布在10～30μm之間。在1450℃保溫時，尖晶石粒徑主要分布在10～25μm之間，尺寸相對較小。這是由于高溫下形核率大于晶體長大速率，所以形核較多，晶體尺寸較小；當溫度降低時，形核率增大，但其增長率小于晶體長大速度，所以隨著保溫溫度的降低，尖晶石平均晶粒尺寸增加。

3實驗內容拓展

本文所設計的綜合實驗是研究型實驗。學生可以在教師指導下完成系列實驗，包括熟悉實驗內容、設計實驗方案、準備實驗材料、完成實驗操作、分析實驗結果和撰寫實驗報告。通過該研究型實驗，激發學生獲取新知識的欲望，催化學生創新的熱情，使學生更加注重知識體系的系統性和整體性，從而完成理論—實踐—理論的循環過程。應用TRIZ理論的動態化原理［11－12］，還可以對實驗內容進行拓展，不斷擴充和更新實驗內容：（1）進行鐵釩體系平衡的熱力學計算。學生可根據最小吉布斯自由能原理進行計算，驗證實驗結果和理論計算的一致性。（2）探索釩鐵尖晶石結晶規律。學生可在前期研究的基礎上，自主設計實驗方案，探索影響釩鐵尖晶石結晶規律的因素。（3）從FeO－SiO2－V2O5系著手，探索釩氧化物的行為，為改進造渣制度提供理論依據。（4）探索焙燒浸出方式制取釩氧化物時工藝參數對釩鐵尖晶石的影響。

篇（9）

2.化學實驗方案的內容實驗設計的成果就是實驗方案。雖然具體的實驗設計的目的、內容和形式不盡相同，但就一個相對完整的實驗方案來說，一般包括：實驗名稱（課題）；實驗目的；實驗原理；實驗用品（試劑、儀器、裝置設備）及規格；實驗裝置圖、實驗步驟和操作方法；注意事項；實驗現象及結果處理；問題和討論等。

3.實驗方案選擇的基本標準同一個實驗課題，每個人的設計和操作過程可能不一樣，結果自然也不會完全相同。根據初中化學實驗設計原則和教學實際，實驗方案選擇的基本標準是：原理正確有科學依據；裝置簡單，在實際中具有可操作性且操作方便；實驗步驟少，需要時間短；藥品用量少、無毒且廉價易得；實驗現象要明顯；反應條件要簡單（最好在常溫下進行）；盡量不用也不產生污染環境的物質，即符合“綠色化學”的要求；制備實驗產率高；性質實驗誤差小；實驗安全無危險；設計要嚴謹等。

二、中學化學實驗設計與創新的一般原則

無論哪一類中學化學實驗設計與創新，一般都應遵循以下原則：

1.科學性原則科學性是指實驗原理、實驗程序和操作方法必須與科學理論和實驗方法論相一致。科學性是化學實驗設計與創新的首要原則。例如：實驗室制取氫氣，就不能選用硝酸與金屬鋅反應，因為這個反應很難制得純凈的氫氣。

2.目標性原則目標性是指實驗設計或創新要根據一定的教學目標有所側重與突破。同一個實驗，教學目標（如教師演示與學生操作，為了突出環保或趣味性）不同，設計所用的原理、用品、方法、裝置、步驟等是有一定區別的。

3.安全性原則安全性是指化學實驗設計時盡量避免使用有毒、有害的化學試劑，以及反應產生有毒害的物質，或者具有一定危險性的實驗裝置與操作。“如果必須使用的，應該在所設計的實驗方案中詳細寫明注意事項，以防止造成環境污染和人身傷害。”［4］安全是中學化學實驗教學的第一要務，設計時必須要特別引起重視！

4.新穎性原則新穎性是指實驗設計時在思路、操作方法、器材用品、裝置等方面要有新的突破，使新設計的實驗對教學與研究更加適用或具有指導的意義。

5.可行性原則可行性是指設計實驗時所運用的實驗原理在實施時切實可行，所選用的化學試劑、實驗儀器、設備和方法在現有的條件下能夠得到滿足。例如：實驗室大量制取二氧化碳，不能為了創新而選用碳酸鈉代替碳酸鈣（或石灰石）與鹽酸反應，或者用硫酸替代鹽酸與碳酸鈣（或石灰石）反應。因為前者反應太劇烈，后者反應不完全，很快就停止了。

6.簡約性原則簡約性是指盡量采用簡單的實驗裝置、較少的實驗步驟和試劑，在較短的時間內完成實驗。復雜的裝置與步驟以及時間太長的實驗都會轉移中學生的注意力，容易導致他們產生畏難情緒和疲勞感，影響對實驗過程的觀察、分析與思考。

7.綠色化原則綠色化是指從化學反應的原料、反應的條件、反應的產物和實驗的操作等化學實驗的全過程上進行控制，盡可能地減少甚至消除有毒、有害的化學物質對環境的影響。綠色化學是21世紀化學科學的一個重要發展方向。

8.啟迪性原則啟迪性是指實驗設計與創新對學生的學習起開導作用，能夠啟發學生的思維，促進學生對化學原理及知識的探討和認識，優化學習過程，從而提高教學效益。這是中學化學實驗設計與創新的出發點和歸宿。

三、實驗創新設計的視角

初中化學實驗創新設計是在義務教育化學課程標準的指導下，對現行教材中所涉及的實驗進行改進、優化、增設或創新等，以提高化學實驗在初中化學教學中的效益。在初中化學教學中進行實驗創新設計是提高化學教學有效性的需要，也是義務教育化學課程標準的要求。化學實驗創新設計要與時俱進，必須符合現代化學教育發展的理念，在滿足探究性的條件下，可以從以下視角進行：

1.實驗過程綠色化“綠色化學的理念是在化學反應過程以及化工生產中，不再使用有毒有害物質，不再產生廢物，不再處理廢物，它是一門從源頭上阻止污染的化學。”［5］化學實驗在設計上要體現綠色化，盡可能做到原料（反應物）的綠色化，化學反應的綠色化（采用原子經濟性反應），生成物的綠色化以及催化劑、溶劑的綠色化。例如：在涉及氧氣的制取實驗時采用雙氧水分解來制取，二氧化錳要回收等。

2.實驗裝置微型化“所謂微型化學實驗，就是以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。”［6］雖然它的化學試劑用量一般只為常規實驗用量的幾十分之一乃至幾千分之一，卻可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環境污染等目的。例如：在“探究微粒的運動實驗”中，可以用試管代替燒杯進行微型化實驗。在一個單孔橡皮塞上插入一根玻璃導管接近試管底，試管內壁貼一張滴加無色酚酞試液的濾紙，從導管口滴上兩滴濃氨水到試管底部，用透明膠封導管口，可以看到，試管里滴有無色酚酞試液的濾紙由下往上慢慢變紅了。

3.實驗設計環保化“最佳的環境保護方法是在源頭上防止污染的產生，而不是污染產生后再去處理。”［7］實驗設計中我們應該采取一些有效措施使化學實驗對實驗場所和環境的污染降低到最低限度。這些措施主要是：實驗裝置密閉化，避免敞口操作，防止有關物質散佚到周圍環境中；采取收集辦法，回收有關物質；對有毒物質進行無毒害處理；加強實驗場所的通風或采取其他的防護措施等。例如：一氧化碳還原性實驗，對多余的一氧化碳可以回收，也可以燃燒進行無毒害處理等。

4.實驗操作安全化保證實驗安全，是化學實驗教學的原則要求。有一些實驗，由于物質化學性質的特殊性，給實驗增加了難度甚至危險性。在點燃氫氣的導管和氫氣發生器之間，用一個小塑料瓶裝上大約四分之三的水制成一個“安全裝置”連接起來，這樣，即使點燃不純凈的氫氣，爆炸也只是在“安全裝置”中發生，氫氣很少威力小，氫氣發生裝置不會發生爆炸，因此不會發生安全事故。

5.實驗趣味化化學實驗具有動機功能，增加化學實驗的趣味性，可以激發學生的化學學習興趣。例如：在研究燃燒與滅火的條件時，增加演示“燒不壞的手帕”［8］實驗，可以激發學生的興趣。在此基礎上讓學生繼續進行實驗，探討手帕燒壞的條件，則能夠使學生深化對有關知識的認識。

6.利用儀器功能轉化儀器本身沒有限定它只能用于什么而不能用于什么，只是主要適用于什么。“反思儀器的別樣用途，可以幫助我們加深對實驗儀器和實驗原理的認識，進行化學實驗的創新。”［9］例如：漏斗可以充當集氣與尾氣吸收裝置，在鈉與水反應氣體產物的驗證實驗中，將漏斗置于水中，倒扣在鈉塊上，產生的少量氣體可順利地富集到試管中。

7.利用學科知識遷移我們往往習慣于使用教材的實驗儀器和裝置，很少重視儀器的笨拙和實驗時的效率，這種視經典為權威的思想往往就是教師缺乏創新的癥結所在。實際上，科學的實驗方法就是應該不斷地發現問題，傳統裝置的不當之處無疑給我們提供了實驗創新的課題。例如：學習“質量守恒定律”內容時，在使用托盤天平稱量氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應前后的質量時，在18×200的中型試管里裝入大約1mL稀鹽酸與酚酞的混合溶液，球形滴管吸入NaOH溶液后，將球形滴管放在試管口，把上述帶有球形滴管的試管放入盛水的100mL量筒中，讓學生通過觀察比較反應前后試管浸在液面中的高度即可（試管作上標記）。改進后的實驗操作起來方便有趣，不用天平而是利用物理上的浮力知識，體現了學科之間的聯系，有利于學生知識的遷移。

8.實驗裝置簡單化教材所選用的實驗方案未必都是最好的，有時候會產生現象不明顯、實驗不容易成功、結果不準確等問題，影響了實驗教學的效果。例如：測定“空氣中氧氣的體積分數”實驗，由于教材提供的實驗裝置密封性和燃燒匙放入不易控制，加上導氣管內尚留有空氣導致誤差因素較多，有時氧氣顯示超過五分之一，讓教師無法自圓其說。可做如下改進：將小顆白磷放在1.5cm×2.5cm的薄銅片上，置于硬質大試管中部，塞緊橡皮塞，用酒精燈對準銅片加熱使白磷充分燃燒，待試管冷卻后浸入水中，在水面下拿掉橡皮塞，待液面上升穩定后再塞上橡皮塞，拿出水面觀察。改進后的實驗所用儀器少，誤差因素少，結果比較準確。

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2實驗應用

2.1電解硫酸鈉溶液

配制1mol•L-1硫酸鈉溶液，向2個西林瓶中分別加入硫酸鈉溶液至體積占大部分，然后滴加紫甘藍汁至瓶口，將盛滿液體的西林瓶反倒于瓶蓋中，與注射針頭相接觸。向飲料瓶蓋中加入少量硫酸鈉溶液，以保證整個裝置回路，用連接導線的的鱷魚夾各夾住2個注射針，并分別與9V的電源相連。可以發現大約1~2分鐘就可以觀察到下列明顯的現象：陽極附近有氣泡產生，溶液變紅色說明陽極區顯酸性，水分子失去電子，生成氧氣和H+；陰極附近有氣泡產生，溶液變綠色說明陰極區顯堿性，水分子得到電子，生成氫氣和OH-。學生依據上述的實驗現象就可以寫出該反應的電極反應式。隨著反應的進行，陰極溶液堿性增強，由綠色變成黃色。筆者建議若本實驗應用于課堂教學，只要觀察到陰極區變綠色即可，若應用于綜合實踐活動和研究性學習，可引導學生進一步觀察溶液顏色的變化。陽極反應：2H2O-4e-=O2↑+4H+陰極反應：2H2O+2e-=H2↑+2OH-

2.2電解飽和食鹽水

將上述硫酸鈉溶液換成飽和食鹽水，陽極電極換成鉛筆筆芯，其余步驟同上。電解飽和食鹽水，陰極區H+得到電子，生成氫氣，因此附近溶液顏色由紫色變成綠色進而變成黃色，溶液顯堿性。陽極溶液的顏色變化則由紫色變為紅色，進而變為無色，并且可以聞到少量的刺激性氣味，這說明Cl-失去電子，發生氧化反應，生成氯氣，氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，顏色的鮮明變化可以揭示這一系列化學反應。陰極反應：2H++2e-=H2↑陽極反應：2Cl--2e-=Cl2↑Cl2+H2OHCl+HClO但該實驗進行到10分鐘時，陽極溶液才褪色，此時產生的氣體已把陽極的溶液排得僅剩少部分，而陰極所在西林瓶中的溶液則更是被排得所剩無幾（因為氫氣的逸出速率比氯氣大）。為了解決該問題，筆者將作為陽極的西林瓶中溶液體積減少一半，陰極溶液體積不變，可以發現大約5min內陽極就可以出現由紫色變紅色進而褪為無色的現象，便于學生的自主探究。該微型實驗裝置也可以用于其他溶液電解實驗的研究，由于不同反應的分解電壓有差別，可在電源回路中串聯一個合適的變阻器，用于調節電解電壓，實驗時逐漸增大電壓，至電極上有明顯反應為止。

3實驗特點

宋心琦教授在“中學化學教學改革與微型實驗”一文中指出，微型化學實驗在中學化學中推廣艱難的原因之一是很多物質在微量時和常量時給予觀察者的感受可能不同，使得印象或結論因此不同。筆者認為不僅是物質本身，化學反應有時在微量和常量時給予觀察者的感受也不同，而本案例中的電解質溶液雖然是“微量”（3mL），但現象并沒有因此打折扣，實驗現象明顯。以電解硫酸鈉溶液為例，陰陽兩極的溶液分別呈現紅色和綠色，呈現鮮明的顏色區別。

上述介紹的實驗裝置和相關的設計除了具有現象明顯的特點外，還具有以下一些優點：

（1）時間較短，適合學生自主探究，探究電解硫酸鈉溶液大約1分鐘后就能觀察到明顯現象,而飽和食鹽水的電解則可以在5分鐘內看到陽極先變紅后褪色的現象。

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商店室內空間的三個基本要素是商品、消費者和建筑。把握住這三個基本點是設計成敗的關鍵，

一商品與商店室內設計

衡量商店設計好壞的直接標準就是看商品銷售的好壞。因此讓顧客最方便、最直觀、最清楚地“接觸”商品是首要目標。在接到一個商店室內設計任務時首先要對該店所售商品的形態與性質作出分析，目的是利用各種人為的設計元素去突出商品的形態和個性，而不能喧賓奪主。對商品的分析大致可從下面幾點入手。

第一，商品類型的大小范圍：同類商品的大小變化幅度有多大，比如樂器店既有巨大的鋼琴又有精巧的口琴，而書店和眼鏡店的商品則規格基本相同。這種不同的變化幅度造成不同的空間感，變化幅度大的商品，陳列起來造型豐富，但也易造成零亂，設計時應強調秩序。減少人為的裝修元素。變化幅度小的商品排列起來整齊，但易陷于單調，設計時應注重變化，增加裝飾元素。

第二，商品的形：同一類商品的形變化多，空間就感覺活潑，但也易雜亂，如玩具店。若所售商品形象差異不大，構思空間時應注重變化，否則會使人感到呆板。比如鞋，彼此之間造型變化不大，而我們常見的鞋店都是分類排列，這很難引起人們的興趣。相反，國外的一些鞋店往往充分利用空間和陳列裝置的變化，造成生動的氣氛。此外，商品的形還具有可變性。比如服裝店，利用模特形成多姿多彩的形象。模特往往是時裝店的主要構圖元素。

第三，商品的色彩和質感：古玩、家電的色彩灰暗，塑料制品和玩具的色彩鮮艷，這就要求室內設計色調起到陪襯作用，盡量突出商品的色彩。此外，商品的質感也往往在特定的光和背景下才顯出魅力例如，玻璃器皿的陳列，就必須突出其晶瑩剔透的特色，以吸引顧客。

第四，商品的群體與個體：商品是以群體出現還是以個體出現對顧客的購買心里有很大影響。小件商品的群體可以起到引人注意的作用，但過多的聚集也會帶來“滯銷”的猜測。不對稱的群體處理巧妙會給人以“搶手”的印象。至于貴重的商品只有嚴格限制陳列數量才能充分顯示其價值，對以群體出現的商品，室內設計應配以活潑興旺的氣氛；對以個體出現的商品，設計上應追求高雅舒展的格調。

第五，商品的性格：商品的性格決定室內設計的風格。同是時裝店。高檔女裝店的清新優雅與青年便裝店的無拘無束應截然不同。室內設計的風格與經營特色的和諧與否直接關系著商品的銷售。

二消費者的行為心理與商店室內設計

第一，進入商店的消費者行為及心理

商業心理學將顧客分為三類。①有目的的購物者。他們進店之前已有購買目標，因此目光集中，腳步明確，②有選擇的購物者他們對商品有一定注意范圍，但也留意其它商品。他們腳步緩慢，但目光較集中。③無目的的參觀者他們去商店無一定目標，腳步緩慢，目光不集中，行動無規律。

不同的商店接待的三種顧客的比例不盡相同。指名購買的行業，比如，藥店接待的顧客有許多是有目的購物者，室內布局應以功能為先。顧客在一定范圍內選擇購買的行業比如文具店、食品店等。設計應注重條理和秩序。比較選擇購買的行業，比如時裝店、珠寶店、玩具店。設計中應使空間環境富于吸引力。通過跟蹤調查法繪出不同類型商店內的顧客行動軌跡，可為室內設計提供依據。消費者購物時的心理活動是本身需要和客觀影響的綜合反映。我們研究的目標是外界環境刺激對顧客的影響。下面是消費者購買活動的心理過程的八個階段；

一般說來，消費者進入商店購物時，大多數要經過以上一系列心理過程，盡管有時不那么明顯。我們在商店室內設計中應對準消費者這一系列心理活動制定對策，使他順利實現購物行動。

第二，認識過程與視覺心理

從上面的分析看出，一系列心理過程的開頭是“注意”，這就要求商品應具有一定的刺激強度才能被感知，根據視覺心理學原理我們可采取以下對策：

1.增強商品與背景的對比。商店內各種視覺信息很多，人只能選擇少數作為識別對象。根據視覺心理原理，對象與背景差別越大越易被感知，在無色彩的背景上容易看到有色彩的物體，在暗的背景上容易注意亮的物體。比如在室內設計中采用暗淡的色彩，并進行低度照明，而用投光燈把光線投射到商品上，使顧客的目光被吸引到商品上。又如淺色商品以深色墻面為襯托，而深色商品以白色貨架為背景，用于突出商品。

2.掌握適當的刺激強度。除了突出商品以外。廣告、霓紅燈、電視等也用來吸引顧客。但是剌激超過了一定限度就起不到什么作用。招牌的數量越多，每塊相對被注意的可能性越小。國外有人做過實驗表明，注意的可能性的減少要比人們僅從數量著眼所預料的快得多。增加第二塊招牌并不會把第一塊招牌被注意的可能性減少一半，而第三塊招牌的影響就大了，而到了十五塊時，某塊特定的招牌被注意的可能性大大低于十五分之—。實驗表明一般人的視覺注意范圍不超過七，比如短時間呈現字母，一般人只能看到大約六個，這對于我們在室內設計中合理地確定商業標志和廣告的數量、柜臺的分組數量和空間的劃分范圍等是十分有用的。

第三，情緒心理與購買行動

在使消費者對商品引起注意之后，還要采取一系列對策來促進他順利實現購買行動。我們在室內設計中可以采取以下手法。

1.喚起興趣。新穎美觀的陳列方式及環境設計能使商品看起來更誘人。國外商業建筑十分注意陳列裝置的多樣化，往往是根據商品來設計陳列裝置，讓商品的特點得到充分的展示。

2.誘發聯想。利用直觀的商品使用形象誘發顧客對使用的聯想是非常有效的，如兒童用品商店將兒童使用的臥具、玩具等布置成一個兒童室的形式則比分類排隊的陳列方式生動得多，它使顧客身臨其境。著名的后現代建筑代表作之一，維也納歌劇院環路旅行社營業廳，也是以隱喻與象征的手法起到誘發消費者（旅行團成員）聯想的作用。（參見本刊8201）

3.喚起欲望。注意陳列裝置的多樣化，因為美觀的陳列方式和環境與商品一樣誘人，甚至比商品更誘人，它們使商品獲得最充分的展示。

4.促進信賴。這要求室內設計的風格與商品的特性相吻合。比如傳統風格的中藥店要比現代形式的中藥店更會使消費者信賴，相反造型新穎的時裝店則更有競爭力。

三建筑裝修元素與商店室內設計

同樣的商品，人們往往認為擺在裝飾很好的商店里的比擺在夜市地攤上的價值高。面臨著市場的競爭，必須以建筑裝修的突出特色去贏得消費者。為此，可使用以下手法。

第一，創造主題意境。在室內設計中依據商品的特點樹立一個主題，圍繞它形成室內裝飾的一套手法，創造一種意境，易給消費者以深刻的感受和記憶。比如在兒童動物玩具店中，設計師創造的主題是林中樂園，絨布動物在樹上爬著、躺著、靠著，顯得十分活潑可愛。這樣的室內空間雖然裝修樸素，但對小顧客的吸引力絲毫不弱。