实验设计方案范文

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篇1

开放实验室管理系统设计方案怎么写

在学校实验室的管理中，发现了一些问题，其中如：在统筹安排各班级上实验课的时间需要人工实现，而且经常会出现同时有多个班级要使用实验室的冲突，并且调课后没有及时通知老师和班级同学。为了方便实验室的管理，我们提出利用网络来管理实验室的上机情况。以学校的网络实验室为背景，开发一个开放实验室管理系统设计方案.........

六. 实验室管理信息系统??功能描述：??实验室的使用情况、查看实验信息、增加实验项目、增加实验材料。实验室的管理员通过本系统可以清楚的掌握实验室当时的使用情况；同时管理员还可以通过系统的操作界面清楚地了解其中任何一个实验室的试验信息（例如：实验项目的个数、预约的实验时间、实验项目的名字、所需要的实验器材、实验人数等）；当外界人员需要申请在某一实验室做项目时，管理员可以通过查看实验室的使用情况而合理的给申请者安排做实验的时间；为了方便增加实验项目输入实验信息，在系统中备份一些实验常用的实验器材，但是每个实验对器材的要求是不一样的，在系统中我们可以任意的加进实验所需器材，为了提高管理效率系统将器材分为大型中型和小型三类

学校下周让交一份自己设计的实验方案！基本要求??a、实验题目。（如测量某一物理量）??b、写出实验的理论依据及实验公式的推导过程。??c、根据实验要求合理选择所需仪器。??d、实验步骤、注意事项。??e、对结果进行分析，得出结论。??当然不是自己做的也差不多，推荐些网址也行。

实验目的：验证上端开口盛水容器底部小孔出水速度v与小孔离液面高度h之间的关系??实验器材：底部侧面钻有小孔的大容器、米尺、软木塞、铅直器。??实验步骤：??1．用软木塞封闭小孔；??2．将容器置于一定高度H处，并向其中加深度为h的水，??3．拔开软木塞让水流流动一小段时间后再封闭小孔；??4．测量水流最远着地点距小孔正下方的距离L；??5．多次重复1—4步；??6．整理实验器材。??数据处理：??由平抛运动可求水流在空中流动时间 ，由水平方向可得水流出口速度．

初中物理创新实验设计方案（测量纸片下落的速度）

作者：朱文军文章来源：初中物理点击数：309更新时间：2008-10-10

一、实验名称：测量纸片下落的速度

二、实验设计思路：

实验“测量纸片下落的速度”所提供的实验器材有卷尺、秒表、纸片，但是采用这些实验器材

总是发现纸片在下落的过程中忽左忽右的飘，下落的路线不是直的，容易碰到课桌或其它的物体而改变路线。我就想找一种东西来代替它，起初想用气球，但发现更难控制路线，而且气球太大，放在实验桌上会引起学生的无意注意。后来想这种东西应该还是用纸来做，因为如果采用铁球等密度较大的东西做实验的话，由于下落的时间太短无法测量下落时间，或者是测量出来的时间误差太大。最后和同学们一起讨论想到用小时候玩过的三个纸条组成的“纸锥”来替代原来的纸片。而且下落的时间可以通过秒表测出（由于实验室没有足够多的卷尺，可以利用人的身高这个已知条件，此时下落的时间大约是1．2秒）。

三、实验目的：

学会测量运动物体的速度。

四、实验所涉及的科学道理：

测量纸片（改成“纸锥”）下落的速度这个实验利用的实验原理是速度公式 。把纸片改成“纸锥”，主要考虑它在下落时由于下部的形状不同，空气的流速也不相同，根据“在流体中，流速越大的地方压强越小”（伯努利原理），会产生压力差，导致“纸锥”下落时会顺时针或者逆时针旋转（具体旋转的方向是由安装时的顺序决定的）。

五、实验操作步骤：

（1）实验前要测量出同学的身高，作为“纸锥”下落的高度s，记录在实验表格。

(2）一位同学把30～50厘米长的刻度尺平放在自己的头顶，另一个同学按照这样的高度自由释放“纸锥”，同时开始记时，记下“纸锥”落地时所用的时间t，记录在实验表格。

（3）重复上述步骤两次。

（4）根据速度公式计算出“纸锥”三次下落的速度，并计算出平均值。

六、实验装置或照片：

学生可以自制“纸锥”（剪三个完全相同的左右的纸条，把每个纸条对折一次，然后连环套在一起，如图1所示，把三个“脚”向外抽紧，如图2所示）

七、实验所用器材：

“纸锥”一个，30～50厘米长的刻度尺一把，秒表一只。

八、实验效果以及其他需要说明的问题：

实验效果：2005年12月14日前后在南京树人国际学校初二十二个班级中施教效果很好，

解决了原来所用纸片下落不稳、路线不是直线，路程无法测量的缺点，而且实验器材制作方便、成本低廉、操作简单、学生感兴趣。后来在鼓楼区其他学校初二物理教学中得到进一步的检验，各位同行一致反应较好。具有较大的推广使用价值。

说明：在制作“纸锥”时需要用硬度不要太大、密度较小的纸张，学生课堂练习纸最佳。可以选择高个子同学的身高作为“纸锥”的下落高度，这样可以增加下落时间，减小时间测量上的误差，但是会导致矮个子同学很难判断刻度尺是不是水平的；用矮个子同学身高作为“纸锥”下落的高度，可以最大程度的使刻度尺保持水平，但是会使下落时间变短，这样测量的高度准确了，但是下落时间的测量误差会增大。这样的分析过程可以通过学生的讨论完成。

1 物理实验设计能力内涵的认识

物理实验设计能力是指学生在实施物理实验之前,根据一定的实验目的和要求,运用有关物理知识与实验技能,对实验的仪器、装置、步骤和操作方法等实验因素进行规划的能力。它具有较强的综合性、创造性和灵活性等特点。①实验设计的综合性是因为实验设计本身就是一个综合运用所学物理知识与实验技能,对实验的仪器、装置、步骤和操作方法等进行规划的过程,在这个过程中,学生除了具备一定的物理知识和实验技能外,还需要掌握各种科学方法。如观察、测量、记录、归纳整理资料、分析对比异同、抽象概括结论等。②实验设计的创造性,是指通过实验设计,可以充分发挥学生的聪明才智,让学生运用自己所学知识,创造性地构思、设计解决问题的途径和方法。③实验设计的灵活性是指学生在进行实验设计时要具有应变能力,思维要灵活,对于要解决的问题,根据不同的实验条件,可以设计不同的方案

1.某物理小组到外旅游,看到河边有一种漂亮的石子，他们非常想知道它的密度，但手边只有弹簧测力计。请你帮他们设计一个实施方案粗略测出石子的密度（写清实验步骤，并用测量量表示出密度值）

步骤一：用质量、体积均可忽略的细绳捆住石子，用测力计测重力，记录示数F1 步骤二：用测力计钩着将石子浸没在河水中但不碰到底，记录测力计示数F2

ρ=F1*ρ水/(F1-F2)

2.小明手里有一块非常漂亮的橡皮泥，手中还有一个量筒和一盆水，请你设计一个实验帮他测出橡皮泥的密度（①.步骤 ②.表达式）

步骤一：向量筒中注入适量水，记录示数V1，放入橡皮泥块，使其被水浸没但水不溢出，记录水面上升后示数V2

步骤二：将橡皮泥取出，重新读取液面下降后的读数V3

步骤三：将橡皮泥弄干，捏成小船形，轻轻放入量筒内水中使其漂浮，且水无溢出，记录示数V4

ρ=(V4-V3)ρ水/(V2-V1)

3.小明做实验时不小心将两杯液体（清水和盐水）弄混，他只用一支铅笔和一段细铁丝便轻松进行了分辨（写出步骤及表达式）

步骤一：将细铁丝缠绕在铅笔杆一端，使其能够在水中直立漂浮

步骤二：将铅笔细铁丝一端分别放入两杯液体中，在笔杆上标记液面高度

由于漂浮，受力平衡ρ液gSl=mg

标记距绕细铁丝一端较长的是清水，较短的是盐水

4.小兰想测出自家牛奶的密度，但她只能找到一支粗细均匀的细木棒和一段细线、水、一个螺母及一把毫米刻度尺，如何测出它的密度（①.步骤 ②.表达式）{若将毫米刻度尺换成量筒如何？}

使用量筒：

步骤一：将螺母套紧固定在木棒一端，使其在液体中能直立

步骤二：向量筒中倒入适量牛奶，记录体积V1

步骤三：将木棒放入牛奶中，使其能够漂浮且不触到量筒底部，记录液面上升后体积V2 步骤四：将牛奶倒出，洗净量筒，再倒入适量水，记录体积V3

步骤五：将木棒放入水中，使其能够漂浮且不触到量筒底部，记录液面上升后体积V4 ρ奶=(V2-V1)ρ水/(V4-V3)

使用刻度尺：用细线捆住木棒一端，依次慢慢放入牛奶和水中，直至木棒恰好要歪倒，标记该时刻液面在木棒上的刻度，用刻度尺测量浸入端到标记刻度的距离，分别为h1、h2 ρ奶=ρ水h2/h1

5.小明妈妈买来一条质量2Kg的鱼，可小明想知道鱼是否足秤，可手边只有一把量程5N的测力计，还有一根轻质均匀细直尺和细线。（请谁基础实验帮他解决难题 ①.步骤 ②.表达式） 步骤一：用细线做三个环，其中一个固定在直尺0刻度处，一个固定在直尺L刻度处（L不大于为1/5量程），另一个不固定（可在L刻度以上移动）

步骤二：将鱼挂在0刻度处的线环，测力计钩子钩住可移动线环，用一手提起L刻度处的线环并用另一手拉弹簧测力计，使得支持能够平衡

步骤三：改变可移动线环的位置以及拉测力计的拉力，记录若干组测力计示数Fi与可移动线环所在刻度Li(i=1,2...)

由力矩平衡：mg*L=Fi*(Li-L)

代入数据，求m的平均值,即为鱼的质量，与2kg比较即可

6.小红手中有两块外形、体积相同的小金属块，请你设计实验比较两金属块密度大小，器材自选（①.步骤 ②.表达式）

器材：天平

篇2

化学是一门以实验为基础的自然科学，实验是化学的重要组成部分和教学实现途径，化学实验中蕴含着化学原理、化学反应现象和化学探索思考基本点。高中化学新课程标准要求教师优化实验教学方式，使学生在实验的基础上主动完成化学知识体系建构。在当前的教学实践中，化学教学多注重教师讲授，实验仅作为教师讲授的辅助活动，而非学生化学学习的主要途径。高中化学实验教学要进行不断的优化设计，努力打造高效率、高收获的化学课堂。本文将针对高中化学学习的初步、中级、高等及提升整合阶段的不同特征，探索高中化学实验教学的优化设计方案。

一、培养良好习惯，巩固实验基础

化学实验是激发学生学习兴趣的源泉，具有培养学生观察能力、创新能力和实践动手能力的重要作用。在高中化学学习的初步阶段，学生刚进入高中化学的情境，对于高中化学深奥知识感觉陌生，高中化学实验更是云里雾里。而高中化学实验只有在严密的实验过程和明确的实验目标指导下才能发挥出其对于化学知识学习的重要意义。在初步阶段，教师必须重视培养学生的良好实验习惯、严谨的科学态度和实事求是的精神，促使学生养成爱护实验器材、整洁有序的实验美德，为实验的顺利开展打下坚实基础。

例如化学必修一第一章“从实验中学化学”就特别注重培养学生掌握化学实验的基本方法，使学生对实验流程有清晰明确的理解。教师在此章的教学过程中，带领学生走进实验室，使学生认知试管、烧杯、烧瓶、各种试剂瓶、量筒、酒精灯等基本常用实验器材的使用方法和注意事项。而后教师组织学生进行简单的制取蒸馏水实验。在实验过程中，教师要注重培养学生有条理地进行，实验的先后顺序要清晰、步骤不能缺失，实验后要整理好实验器材和实验平台。只有实验的步骤正确、条理清晰，才能为更深入的观察实验、探究实验准备条件。

二、注重动手操作，提升实验能力

经过初步阶段的培养训练，学生已经具备了良好的实验素质和基础实验知识，观察能力、创新能力和实践动手能力都有一定的发展。在随后的中级阶段，教师首先要清楚认识学生的化学实验能力状态后进行实验教学优化设计。从以前的演示实验为主，转变为学生亲自动手实验为主。在此过程中，教师要成为学生实验的引导者和指点者，将化学实验的主动权交还给学生，使学生在实践中提升实验能力。

例如在“铁离子、亚铁离子氢氧化物的制取”实验中，教师将Fe（OH）2的制备实验设计为小组实验，合理安排实验小组成员和分工，每组配备好实验用品。实验中，学生清楚地观察到最初生成的白色絮状沉淀，但白色絮状物氧化太快，没有观察到其变为灰绿色、最终变成红褐色的过程。于是学生们动手进行实验改进，经过大量的实验后，将实验过程改进如下：首先把氢氧化钠溶液和硫酸溶液进行加热煮沸后分别装在两只试管中进行保存，用一较长的胶头滴管吸满一滴管的煮沸过的NaOH溶液；完成后把还原铁粉加入到另一只试管之中，再迅速加入稀H2SO4，同时在溶液中滴入部分植物油将其封存好，然后把准备好的胶头滴管伸入试管底部，再挤出氢氧化钠溶液。在这种情况下，进行油封能使反应在相对密闭的体系中进行，白色沉淀现象比较难以消失。学生在实际动手实验中不仅彰显了细微的现象使得学生印象深刻，而且培养了学生创新能力和实验技能，真正实现了实验能力的提升。

三、增加设计实验，实现能力飞跃

教师在优化设计高中化学实验教学的过程中，学生经过初步和中级阶段的严格训练，实验能力得到了切实提升。基于学生的能力发展阶段，进入高等阶段后教师要不断改善化学实验，促进学生的创新精神的提升和创新能力的提高，并且通过实验教学，巩固深化基础理论知识。高中学生在具备了一定的化学素养之后，已经有了一定的创新能力，通过高中化学实验培养学生的创新能力，可以说是一种捷径。例如“铜与浓稀硝酸”的实验，铜与浓硝酸的反应产物NO2可直接被NaOH溶液吸收，即2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O，从而避免了室内空气的污染，而铜与稀硝酸反应所产生的NO，不是成盐氧化物，是不可以直接被NaOH溶液吸收，必将逸出造成室内环境污染，且无法避免装置中的残留空气对反应生成NO的干扰，于是教师要求学生自主设计改进实验。学生们通过激烈的讨论，提出了许多设计方案，大部分学生从生成物的性质入手：既然NO为非成盐氧化物，NaOH溶液不能直接吸收，不过可以按照NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O和2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O实现绿色化设计。学生通过提出假设、设计实验、检验假设的过程真正实现了知识的活学活用，实现了能力的飞跃式发展。

四、全开放实验室，助力主动学习

经过初步、中等、高级三个阶段的化学实验教学优化后，学生的化学实验能力已经进入质的飞跃阶段。但在传统的高中化学实验教学中，学生只能在课堂上进行实验，课下实验室的封闭性使得学生无法在课下进行自主学习。为了贯彻因材施教和循序渐进的教学原则，教师可以全面开放学生实验室，为学生创造良好的课余实验条件，增加学生动手、动脑，独立完成实验的机会。开放实验室，让实验室成为一个学生验证问题的场所，学生对于课堂上的困惑，可以在实验室里得到验证，并且学生自己去探寻答案要比在教师的引导下亦步亦趋的学习效果还要好。

例如在学习盐类水解时，很多学生误以为像Na2CO3溶液中的CO2-3都发生水解。部分学生在课下进入实验室进行自主实验学习时，自主探究增加了以下实验：用试管盛取2到3毫升的 Na2CO3溶液，滴入1、2滴酚酞试液，观察记录现象并进行解释；然后再往试管中滴入1、2滴BaCl2溶液，观察记录现象并进行解释。学生在随后的课堂上提出了自己的想法，Na2CO3溶于水只有少量的CO2-3发生水解，大多数CO2-3仍存在于溶液中，该想法获得了其他学生的高度认同。

参考文献：

[1]刘成坤.高中新课程化学实验教学的变革[J].化学教育，2005.1

[2]王延芳、石辉.浅谈新课程理念下的高中化学实验教学[J].第20卷第二期，2006.4

[3]施广琰.合作学习在化学实验教学中的尝试[J].新课程（教师版），2007. 5

篇3

化学实验方案设计能力的培养，不可能一蹴而就，所谓“冰冻三尺，非一日之寒”，必须潜移默化，由量变促成质变，应根据学生的认知规律，由浅入深，由简到繁，循序渐进。在教学实践中，笔者结合教材中的典型实验，引导学生理解实验目的、原理，掌握实验设计的基本原则和方法，加强实验设计思维的培养。

【案例1】离子检验或物质检验型实验方案的设计

《化学必修1》第21页“活动与探究”栏目：氯化铵、硫酸铵、氯化钾、硫酸钾均可用作化肥，它们都是白色可溶于水的固体，探究这几种盐中所含离子的检验方法。

教学过程：

问题1：这些物质中有哪几种离子？

问题2：■、Cl- 、■选用什么试剂检验？有什么现象？如何把实验过程用文字描述出来？

问题3：K+用什么方法检验？具体操作如何？

问题4：检验离子应从哪几个方面分析？

拓展：四种盐如何区分？请画出流程图。

[方案]

延伸：如何验证白色固体是NH4Cl？请写出实验方案。

离子检验或物质检验实验方案的设计，要根据各种离子或物质的某些特性对离子或物质进行检验，熟练把握各种离子或物质的性质，并把握实验方案设计的技巧，进而设计合理的方案。

【案例2】物质制备型实验方案的设计

《化学选修6：实验化学》硫酸亚铁铵的制备

实验方案设计流程如下：铁屑的净化制取硫酸亚铁溶液制备硫酸亚铁铵晶体计算产率。

设计这类实验的整体思路：从原料出发，通过控制反应条件，如对温度的控制，先得到目标产物，即粗产品，接着对粗产品进行分离提纯，是这类实验的重点所在。寻找分离提纯的最佳方案，使所得产品纯度高，产率大。

【案例3】原理验证型实验方案的设计

《化学选修6：实验化学》硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素

设计方案见表1。

这类原理验证型实验方案的设计，是在明确反应原理的基础上，通过控制一定的实验条件，控制单因子变量，最终设计可行的实验方案。

从以上这些典例中，我们不难发现，化学教材中蕴含着丰富的实验设计思想方面的素材，教师应深入挖掘，在日常教学中不断渗透实验方案设计思想。每一个成功的实验其设计思想总是包含着对已有知识的灵活应用与创造性的科学构想。

二、结合课本实验，了解化学实验方案设计的一般流程和基本原则

化学实验方案设计的流程包括：知识铺垫提出问题小组讨论形成方案方案优化规范表达。“以铝为原料制备氢氧化铝实验方案的设计”，通过小组讨论，各小组形成的方案大致可以分为以下两种类型。

第一类制备方法：酸碱法

第二类制备方案：电化学法

方案8：电解法――Al为阳极，Cu为阴极，电解氯化钠溶液。

方案9：原电池法――Al、Cu为电极，浸没在通入空气的NaCl溶液中。

各小组在个人意见的基础上，对各自的实验方案进行评价，对比方案1～7，从制备1mol氢氧化铝消耗酸碱量来看，方案7消耗酸碱量最少，从实验室操作的便利性看，通入气体的操作较为烦琐。对比方案8、方案9，从反应速率来看：方案8>方案9，从能源消耗来看，方案8>方案9。综合以上这些因素，方案7为最佳方案。

由此看出实验方案设计应该遵循以下基本原则：

三、充分挖掘课本中的实验素材，加以适当的指导和训练，提高实验设计能力

1.变验证性实验为探究性实验，提高实验设计能力

验证性实验是用以验证已学过知识的正确性，学生处于被动接受知识的状态，而探究性实验是指在实验的基础上，通过科学的分析、综合等思维来获取知识，学生处于一种主动探索知识的状态，对培养学生的创新能力十分有利。因此，教师应精心安排，积极钻研，变验证性实验为探究性实验，通过探究实验来获取新知识。

在一次优质课评比中，有位教师很巧妙地将课本中的验证性实验转变为探究性实验，收到了很好的课堂效果。当时的课题是“影响盐类水解的因素”，给我印象深刻的是这位教师在处理书本中“活动与探究”这个栏目时设计了这样一张实验报告单：

实验目的：探究影响盐类水解的因素

实验方案的设计

这位教师充分利用课本资源，很巧妙地处理了“活动与探究”这个栏目的教学。既可以有效地改变学生的学习方式，调动学生学习的积极性，又能起到提高学生科学素养，培养学生科学探究能力的作用，对学生适应新课程教学活动起到很好的引领作用，达到最佳的教学效果。

2.将课本中相关结论转化为实验，提高实验设计能力

实验是人们认识和研究物质变化规律或验证某一结论的常用科学方法。书本上的知识凡是能够通过实验来验证或探究的，都应启发学生思维，认真引导学生进行实验设计，甚至还可尝试让学生亲自动手做实验，从而提高学生的探究和设计能力。

【案例】第三周期元素性质变化规律

【实验一】Na、Mg、Al和水的反应：分别取一小段钠、镁、铝，用砂纸磨掉表面的氧化膜，放入三支小试管中，加入2～3 mL水，并滴入两滴酚酞溶液。观察现象。

过一会儿，分别用酒精灯给三支试管加热至沸腾，并移开酒精灯，再观察现象。

【实验二】 Mg、Al与稀盐酸反应比较

篇4

牛顿第二定律实验是高中物理必修内容的重点实验之一，是高中物理教学中的一个“经典”实验。但由于器材条件及实验原理本身等各方面原因,做好该实验并不容易。近年来有不少关于改进该实验的文章发表,教师们提出了很多有创意的新设计。其中比较有代表意义的主要有以下3种设计方案。牛顿第二定律实验探究是探究加速度与力、质量的关系，使用的方法是控制变量法。实验的设计思路就是围绕两个关系来拟定的，即质量一定时探究加速度和力的关系；力一定时探究加速度和质量的关系。

2设计方案一

第1种设计方案是现行教材上通用的方案，其实验装置如图1所示。

2.1原理

通过适当调节带滑轮的长木板的倾斜度，平衡掉小车的摩擦力，当M和m做加速运动时，可以得到：

当M?m时，可近似认为小车所受的拉力F等于mg。

2.2设计思路

（1）保持小车的质量M不变，改变m（即拉力）的大小，测出相应的a，探究a与F的关系；

（2）保持m不变，改变M的大小，测出小车运动的加速度a，探究a与M的关系。

本设计实验装置简单,实验操作也简单,主要是实验的原理容易理解，易被学生所接受。考虑到高一学生知识水平,一般把所挂重物的重力mg当作小车所受拉力来处理,但这样不可避免地带来了系统误差。这也是这个实验设计方案中唯一的缺点，但也是很重要或者说是致命的问题。为了减少系统误差,左边悬挂的物体质量的可调整范围很小,测量的数据只能集中在一个很小的区域。在实际的学生实验中,存在系统误差与偶然误差的双重影响，这样实验的效果和可信度就大打折扣了。

笔者认为，这个实验还是有改进方法的，既然已经知道有系统误差，不妨沿着这个思路，想办法把系统带来的误差加以避免。

3设计方案二

第2种设计方案是教材课后的习题和材料上出现的，其实验装置如图2所示。

取质量相同的小车（保持M不变），放在光滑的平面上，小车的前端分别栓上细绳，绳子的一端跨过定滑轮，各挂一个小盘，盘里分别放着数量不同的砝码。小车的后端各系上一根细绳，一起用夹子夹住。打开夹子，让两个小车在不同的拉力作用下，同时从静止开始做匀加速运动。经过一段时间后关上夹子，让两个小车同时停下来。改变盘子里所放砝码的数量，可以改变小车所受拉力F的大小。由位移公式x=1/2at2可知，两小车的运动时间相同，故位移x和加速度a成正比。实验中只要测量位移x和砝码的质量(即F大小)，获得位移x和拉力F之间的关系，就得到了加速度a和拉力F之间的关系。然后在小车中放上不同的砝码（改变M），在小盘中放上相同质量的砝码（保持F大小不变），就可以获得在拉力F大小一定的情况下，加速度a和小车的质量（M）之间的关系。

方案二实验装置简单明了，实验中测量数据也较方便，但是在实验原理中有个转换，就是由位移和力的关系转换成加速度和力的关系，是学生不容易理解的地方。另外，这个实验也是用重力来代替拉力的大小，因而也有系统误差。

4设计方案三

第3种设计方案是一名中学教师设计的，并申请了专利。

如图3所示,研究斜面上滑动的滑块,当滑块在斜面上下滑时,滑块受到的合力为:

如图4所示,设BD边所在位置是滑块沿斜面匀速下滑时斜面的位置,则有:

也就是：μ=tanβ

斜面长度为AB=L,倾角为θ,则有：

改进后装置设计思路如图5，原理如图6所示。

（1）当质量不变，研究力和加速度的关系时，可以保持AB(如1 m)不变,分别放入3块直角垫块(边长分别为4 cm×6 cm×10 cm、8 cm×12 cm×10 cm、14 cm×16 cm×10 cm)。改变AD的数值,用直尺测量出其数值,就可以得到成倍增加的合外力。

（2）当力不变，研究加速度和质量的关系时，可让同一块直角垫块4左右移动,竖直高度AD的数值保持不变,改变小车的质量,只要同时移动直角垫块4,改变AB的数值,保证Mg/AB不变,就可以得到恒定的外力。

5小结

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（1）学生找不到解决实验中出现的问题的有效方法.

例如，笔者在教学人教版五单元课题一“质量守恒定律”.

【实验5-1】用碳酸钠和稀盐酸反应验证质量守恒定律，实验结果天平指针最终不在标尺中央，问学生是什么原因，学生都能找出是因为反应过程中有气体逸出，那么应如何设计实验方案使得天平平衡来验证质量守恒定律呢，结果同学们有的答在烧杯口盖上玻璃片、有的答用塑料包住烧杯口…在经过小组讨论发现这些方案行不通.如，不用温度计，如何设计实验验证氢氧化钠、氯化钠、硝酸铵溶于水时是放热还是吸热？学生陷入一片茫然之中.

（2）学生不会利用相关物质的性质分析实验中的干扰因素，需要控制哪些变量.

例如，在中考复习课中要求学生设计用不同的方法验证盐酸与氢氧化钠发生

了中和反应，学生除了会用酸碱指示剂来验证，其他方法也就难以找出.当提示如用碳酸钠溶液作指示剂来验证盐酸与氢氧化钠发生了中和反应，该如何来设计方案呢？结果学生也难以下手.

具体指导方法和策略

一、遵循学生的认知规律，触类旁通，循序渐进地实施

例如，上述按照【实验5-1】用碳酸钠和稀盐酸反应验证质量守恒定律时，天平最终不平衡是因为反应过程中有气体逸出，那么如何不让气体逸出成了本实验的关键.而在烧杯口该玻璃片又漏气，可以引导学生在验证质量守恒定律时还有什么实验中也遇到了气体，同学们很快就想到用白磷燃烧验证质量守恒定律中有气体参加和逸出.然后再问该实验是怎样解决的呢？同学们就找出原来利用气球来解决问题的.这样学生就设计如图1所示的装置来验证.结果有同学提出新问题，那就是加入试剂后才塞紧瓶塞，在塞紧瓶塞前会有部分气体逸出.然后同学们再改进方法，即如何在加入试剂反应时不需打开瓶塞，同学们最终想到了解决问题的方案即用图2（注射器中放稀盐酸、瓶中放碳酸钠）及图3（瓶中放稀盐酸，气球中放碳酸钠粉末）的设计方案.接下来笔者又提出一个问题，当气球胀大后，会不会受到空气的浮力而影响实验结果呢？学生纷纷讨论，最终得出结论：当产生的二氧化碳量少时，对实验没影响，反之当产生的二氧化碳的量较多时会有影响，最后笔者要求分别用质量不同的两组物质（事先准备好了）做对比试验加以验证.

指导学生设计实验的思维方法，排除其思维障碍，培养学生加强设计实验方案的能力.

让学生感悟设计实验的基本方法，从解答实验过程分析试题人手，透析其各环节的优缺点，实现学生从感性上了解实验方案的形式，体会设计实验需要注意的问题.

从上可知，不仅要指导学生如何设计实验方案，还要比较不同方案的优缺点，以及注意在实验中的用量、安全等问题.

二、指导学生分析相关物质的性质，利用性质利用实验现象解决问题

例如，在新课或中考复习课中要求学生不用酸碱指示剂而用其他方案来验证.

盐酸与氢氧化钠发生了反应.首先帮助学生分析指示剂为什么由红色褪成无色，（其实利用了盐酸把碱反应完，使得酚酞变成无色），接下来可以引导学生思考盐酸还有那些化学性质呢？学生答出盐酸能跟排在氢前面的金属反应，产生气体.这时，就可以问学生能否把锌粒当成“指示剂”来验证盐酸与氢氧化钠发生了反应.小组讨论后得出可以用锌粒当成“指示剂”来验证盐酸与氢氧化钠发生了反应.方案如下：在试管中加入2 mL稀盐酸，逐滴加入过量的氢氧化钠溶液，振荡后再加入锌粒，实验过程中无气泡逸出可以验证盐酸与氢氧化钠发生了反应.但是有学生提出问题，盐酸与氢氧化钠反应无现象，不知加多少氢氧化钠才过量呀？一旦有盐酸剩余当再加入锌粒就会有气体产生，接下来笔者就引导学生分析，等量的同种盐酸不加入氢氧化钠与加入了一定量的氢氧化钠后再与锌粒反应，两种情况产生的氢气量一样吗？同学们答出当然不一样，然后同学们就恍

然大悟，方案找到了：取两分等量的同种盐酸，一份直接加入锌粒，另一份加入一定量氢氧化钠后，再加入锌，测定产生的体积，比较两者体积，发现后者体积比前者少.

三、指导学生归纳设计的实验方案的一般思路和方法及注意事项

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图1

A.用图1甲装置制取并收集二氧化硫

B.用图1乙装置向反应后的混合物中加水稀释

C.用图1丙装置过滤出稀释后混合物中的不溶物

D.用图1丁装置将硫酸铜溶液蒸发浓缩后冷却结晶

解析本题以铜与浓硫酸反应制取二氧化硫和硫酸铜晶体为题材，结合图示，考查了反应制备装置、气体收集原理及反应后物质的分离原理等。二氧化硫比空气重，瓶口向上，又在密闭系统收集，故收集时进气管应伸到瓶底，出口管在瓶口，故选项A错误。反应后的混合物有浓硫酸，浓硫酸密度比水大，稀释放出大量的热，图1乙装置是向反应后的混合物中加水稀释，会导致水沸腾向外飞溅伤人，存在安全隐患，应把反应后的混合物慢慢加入水中并不断搅拌，故选项B错误。图1丙是考查了过滤操作，未用玻璃棒引流，故选项C错误。选项D是从硫酸铜溶液蒸发浓缩后冷却结晶获得硫酸铜晶体，故选项D正确。

答案：D

实验目的操作

A欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键滴入酸性KMnO4溶液

B欲除去苯中混有的苯酚向混合液中加入浓溴水，充分反应后，过滤

C证明SO2具有漂白性将SO2通入酸性KMnO4溶液中

D确定碳和硅两元素非金属性强弱测同温同浓度Na2CO3和Na2SiO3水溶液的pH

解析本题以表格式呈现，考查了化学实验设计方案正误判断的知识。选项A的实验目的用酸性KMnO4溶液来证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键，而CH2=CHCHO中含有碳碳双键和醛基，酸性KMnO4溶液可以把两者氧化而褪色，达不到证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键，故选项A错误。选项B的实验目的是欲除去苯中混有的苯酚，苯酚与浓溴水反应生三溴苯酚不溶于水，但能溶于苯，所以除去了苯酚又引进了新的三溴苯酚杂质，故选项B错误。选项C欲证明SO2具有漂白性，SO2的漂白原理是SO2与某些有色物质溶液发生化学反应生成无色不稳定的物质量具有漂白性，而本题的操作是将SO2通入酸性KMnO4溶液中，是因为SO2的还原性，将酸性KMnO4还原而使酸性KMnO4溶液褪色，故选项C错误。选项D是利用了非金性越强，其对应的最高价含氧酸的酸性越强，形成的最高价含氧酸钠盐的水解程度就越弱的原理，因非金属最高价含酸钠盐水解呈碱性，所以可利用测定溶液的pH大小来比较碳和硅两元素非金属性强弱，方案可行且好操作，故选项D正确。答案：D

例3图2所列各装置能够达到相应实验目的的是（）。

图2

A.用装置甲除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸

B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢

C.用装置丙制取无水MgCl2

D.用装置丁制取乙烯

篇7

半枝莲、95%乙醇、盐酸小檗碱对照品、蒸馏水、盐酸溶液、氢氧化钠溶液、碘-碘化钾试剂

仪器：

722型紫外分光光度计、电子分析天平、电热恒温水浴锅、数据超声波清洗器、微型植物粉碎机、PH计、加热板、循环水式多用真空泵

实验方法：

超生波提取法、半仿生法、正交实验、生物碱的鉴定方法

实验步骤：

一、药品、仪器的准备

二、对照品溶液的制备、波长的测定、标准曲线的制作、推算出回归方程

三、样液的制备

四、用半仿生法提取半枝莲中生物碱

1、单因素实验

(1)温度对提取效果的影响

(2)酸度对提取效果的影响

(3)碱度对提取效果的影响

(4)料液比对提取效果的影响

2、因素、水平的确定及进行正交实验设计：

由单因素温度、酸度、碱度和料液比作为正交试验的四个水平

进行正交实验以确定半仿生法中最优的提取条件

五、超声波辅助半仿生法提取半枝莲生物碱：在上述半仿生法得到的最优提取条件下进行超声波提取

1、单因素实验

(1)温度对提取效果的影响

(2)提取次数对提取效果的影响

(3)酒精浓度对提取效果的影响

2、因素、水平的确定及进行正交实验设计：

由单因素温度、提取次数、酒精浓度作为正交试验的三个水平进行正交实验以确定在超声波辅助半仿生法提取中的最优条件

六、在超声波辅助半仿生法提取的最优条件下提取半枝莲中生物碱

七、利用紫外分光光度计测定上述提取到的生物碱的吸光度，与标准曲线进行比较，计算出生物碱的量及产率。

八、生物碱的鉴定：

生物碱沉淀反应

1、碘化铋钾试剂反应 取渗漉液1ml，加碘化铋钾试剂1滴～2滴，生成棕色至棕红色者为阳性反应在。

2、碘-碘化钾试剂反应 取渗漉液1ml，加碘-碘化钾试剂1滴～2滴，生成棕黄色沉淀者为阳性反应。

3、硅钨酸试剂反应 取渗漉液1ml，加硅钨酸试剂数滴，生成淡黄色沉淀者为阳性反应。

实验方案设计范文二一、【实验题目】：

印刷条件对预涂膜覆膜质量影响探究

二、【实验设计思路】：

影响覆膜质量因素主要分为两类，即覆膜工艺的影响和印刷条件的影响。覆膜工艺的影响无疑是覆膜的温度、速度、压力三种因素。往往现在对于覆膜质量影响因素大多是考虑到覆膜工艺(温度、速度、压力)的影响因素如出现：打皱、起泡、卷曲、出膜、亏膜、搭边痕的质量因素。而很少考虑印刷条件对覆膜质量的影响。而往往有些时候就是由于印刷条件的因素才影响了覆膜的质量。基于如此这次试验研究的方向就是在规定一定的覆膜条件，通过改变样张印刷所需条件进行打样并将其做预涂膜处理。最终的实验结果是为了探讨印刷条件是如何影响预涂膜质量，是否有一定的规律可循。最后以此为依据确定印刷品覆膜所适宜的最佳印刷条件。

三、【实验仪器及材料】：

(1)IGT印刷适性仪、预涂膜覆膜机、剥离强度仪;

(2)油墨、铜版纸(确定规格，ph值)、BOPP预涂膜。

四、 【实验准备】：

在IGT印刷适性仪进行试验打样，确定一般印刷打样的印刷条件范围。(温度、速度、压力大致范围)。

五、 【实验原理及步骤】：

(1)采用覆合强度指标考察覆膜质量, 覆合强度的测量参考GB2T2790-1995标准进行测量。对于每个试样, 从剥离力和剥离长度的关系曲线上测定平均剥离力, 以N为单位, 记录下至少100mm剥离长度内的剥离力的最大值和最小值, 并计算相应的剥离强度值。

计算公式如下:

180 = F /B

式中: 180 为剥离强度(N/mm); F为剥离力(N); B为试样宽度(mm)。 利用上式, 计算所有试验试样的平均剥离强度、最小剥离强度和最大剥离强度, 以及它们的算术平均值

(2)利用IGT印刷适性仪在铜版纸上面进行打样。

1、在一定的墨层厚度、印刷速度、印刷压力的情况下进行印刷实地打样，打样后将样条放在正常的印刷环境中进行干燥(干燥时间受纸张、温度、湿度的影响)。通过对不同印刷时间间隔(0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h)的样条在预涂膜覆膜机上面进行覆膜( 覆膜的压力在6. 8mPa, 温度为90 e, 覆膜速度为100r/min)。然后在剥离强度测定仪上测试各样条的剥离强度记录数据，确定最佳覆膜时间间隔。

2、在第一步所确定的最佳印刷时间间隔的条件下，印刷压力、印刷速度一定，改变印刷墨层厚度进行印刷实地打样，对不同墨层厚度(0.5-4.0Lm)下的印刷样条进行同上覆膜处理，在剥离强度测定仪上测试各样条的剥离强度，记录数据。确定覆膜的最佳墨层厚度。

3、在前两步所得到的最佳印刷时间间隔和最佳印刷墨层厚度的情况下，控制印刷压力一定，改变印刷速度(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0m/s)进行印刷实地打样，对不同印刷速度下的印刷样条进行同上覆膜处理，在剥离强度测定仪上测试各样条的剥离强度，记录数据。确定最佳的印刷速度。

4、根据前三步的实验所得的最佳印刷时间间隔、最佳印刷墨层厚度、最佳印刷速度的情况下，改变印刷压力(200-800N)进行印刷实地打样，对不同印刷压力下的印刷样条进行同上覆膜，在剥离强度测定仪上测试各样条的剥离强度，记录数据。

六、【数据处理】：

七、【实验结果】：

八、【参考文献】：

齐晓堃, 印刷材料及适性北京 ：印刷工业出版社 20xx.1(普通高等教育印刷工程本科规划教材)

许文才，包装印刷与印后加工 北京：中国轻工业出版社 20xx.8 (普通高等教育十五国家规划教材)

冯瑞乾，印刷原理及工艺 北京：印刷工业出版社 1999-4 (高等学校印刷工程类教材)

GB- T2790- 1995,胶粘剂180b剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料[S]

实验方案设计范文三一、实训目标

毕业论文设计是学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的一个十分重要的集中实践环节。

通过这一环节的实施，指导学生掌握论文写作方法，学会调查研究，完成毕业论文设计与写作，并在论文写作实践中得到锻炼，提高分析和解决问题的能力，提升创新意识和专业素质，成为一名善调查、懂研究、能说会写的合格的毕业生。

二、论文设计指导小组

组长：徐先海、鲁伦文

组员：唐娟、李向萍、温晓琼、邓君瑞、卜剑莉

三、论文设计(写作)要求

毕业论文是学生毕业前必须完成的一个重要教学环节。要求学生能够运用在校所学的基本知识、基础理论、技能工具与方法等，研究和探讨实际工作中的相关问题。它是综合考察学生运用所学知识分析问题、解决问题以及操作能力的重要手段。在论文写作过程中要求学生做到：

1、 应在实事求是、深入实际的基础上，运用所学知识，独立写出具有一定质量的毕业论文。

2、 毕业论文选题应在所学专业范围以内，其形式为学术论文、研究报告或分析报告。

3、 毕业论文应做到观点新颖、明确，有独创性;材料翔实、有力;结构完整、谨严;语言准确、通顺流畅。

4、 毕业论文按统一版式的规范化要求(参见系部统一格式)，正文字数要求10000-15000字。

四、论文设计实施环节

1、组织动员

时间：20xx年4月27日

地点：二教(501)

对象：国贸08级全体同学

方式：集体动员会

班主任(辅导员)要协助做好组织动员工作。

2、学生报名分组

毕业论文为学生必修环节，不得免修。11届毕业生要在5月1日前提交报名申请。根据报名情况对其进行分组。每位指导教师指导一组学生，原则上每组不超过18人。

3、指导教师聘任

毕业设计指导教师以对口专业，具有本科学历，且实践能力较强，有一定教学经验的专职老师来担任。指导教师负责学生毕业设计的全程指导工作。

指导教师的职责有：

(1)指导教师应认真履行职责，指导学生组织好毕业论文设计的全过程;

(2)指导教师对论文的选题方向、思想观点、结构格式及文字质量负指导责任，并负责在论文定稿的指定位置按要求签署评阅意见;

评阅意见包括的主要内容有：选题是否恰当，论文主题是否明确;结构是否合理，表述是否准确、流畅;选用资料是否恰当、充分，是否具有代表性;论述的逻辑性是否合理等。

(3)指导教师应督促学生及时与老师联系，按时提交写作提纲、初稿、修改稿和正稿。

(4)指导教师须将指导意见记录在工作纪录本上;

(5)指导教师对每学生的论文指导时间不低于5学时/周。

4、学生设计(撰写)论文

学生在指导老师指导下确定选题。选题要求：

(1)应符合专业培养目标和教学要求，不应脱离专业范围，要有一定的综合性，具有一定的深度和广度;

(2)题目大小适中，对实际工作有一定的指导意义;

(3)应结合当前的热点和难点问题进行思考，鼓励解决实际问题;

(4)选题一经确定，一般不再作变动。

在论文设计(撰写)过程中，指导教师应帮助解决学生在设计(写作)过程中存在的具体问题。论文完成后，指导教师须写出符合整个论文设计过程情况的初评成绩与评语。

5、时间安排(共5周)

布置动员、确定选题阶段：4月27-5月10日;

拟定论文大纲阶段：5月10-24日;

设计(撰写)论文初稿阶段：5月25-6月24日;

修改阶段：20XX年6月25日-20XX年6月

提交论文及论文成绩初评、答辩阶段：20XX年6月底-7月。

五、论文设计成绩评定

毕业论文设计成绩以百分制体现，由指导教师根据学生写作态度和论文质量给出。分优、良、及格、不及格四等。

1、优(90分以上)

(1)符合党和国家的有关方针、政策;

(2)论文选题明确，能够理论联系实际，对经济工作或学术问题的研究有一定的独到性与现实性，并有一定的新意;

(3)论文中心论点突出，论据充足，论证过程逻辑性强，文章结构合理，表述流畅，层次清楚。

2、良(80-89分)

(1)符合党和国家的有关方针和政策，能够运用所学知识，理论联系实际，观点明确，分析比较深入;

(2)论文选题明确，具有一定的现实意义，能用所学知识分析现实经济问题;

(3)论文中心突出，论据较充足，论证过程较有逻辑性，文章结构合理，层次清楚，表述通顺。

3、及格(60-79分)

(1)符合党和国家的有关方针和政策，基本上能够运用所学知识去分析问题，但内容欠充实;

(2)论文的论点较明确，尚能联系实际经济工作;

(3)论文资料尚充足、具体，但比较陈旧，缺乏新意，论证不够充分，缺乏说服力。文章有一定的条理，文字尚通顺。

4、不及格(60分以下)

凡具有以下条款之一者均为不及格。

篇8

中图分类号：TF08 文献标识码：A

1 化验室分类

现在的化验室分类方法比较多，笔者将按照使用分析检验的方法阐述如下。第一类是化学分析检验室，第二类是仪器分析检验室。前者的特点是仪器设备简单投资少，检验成本低，一般应用在常量组分的分析实验上，但是不能忽视的是容易造成环境污染。后者的特点是使用的分析仪器设备必须是大型的和复杂的，但是这种分析检验结果还是比价简单的，而且灵敏度高。但是这个一般使用在资金雄厚的大中型矿业企业。

2 化验室组织机构

化验室组织机构的设置对于化验室工作来说是很重要的。它在具体工作中享有独立开展业务的权利，并且在组织机构管理方面相对独立性，坚持科学公正公平的态度完成每一项工作。具体架构图如图1所示。这其中化验室各个工作人员目标分工明确，并用科学化实现高效地工作任务。

3 化验室设计方案

目前的化验室设计一般地是有建筑本身设计，化验室及设备设计两大部分组成。这两部分的组成是相辅相成的，它是集中了建筑功能和工程技术和建筑艺术的结合体。建筑设计的主要依据是有关部门对建筑任务的要求，包括了建筑面积，工程造价等。还要有城建部门同意的设计批文以及建筑单位根据有关批文向设计单位办理的手续。设计人员要根据以上设计文件，进行必要的调查研究，分析处理材料进行综合设计建筑图纸等。化验室及设备设计是要满足操作人员即化验员的实际方便操作，舒适度，面积等，还有化验用的仪器等。下面笔者以某化验室为例分别阐述这两部分的设计工作。

3.1建筑本身设计。化验室建筑本身是要满足对建筑的实际要求，一般来说要单独的建筑并采用东西侧为走廊，不同功能的房间分布在南北两侧。主要包括取样室，天平室，药品储备室，仪器室等。最主要的是对走廊的要求，单面走廊宽是1.5m，如果是双面走廊净宽就要到1.82m，走廊上面有通风管道的话应保持在2.4-3.0m。而化验室最好选在靠近炼铁车间，分布如下：在一楼设取样室，预处理室，天平室等，在二楼设更衣室，会议室，药品储备室等。

化验楼选址应该满足建筑用地，实验用地等的环境要求，其中基地要与那些易燃易爆的生产车间有段距离，保障安全性。还要远离噪声震动源，确保试验的科学性。

另外对化验室建筑模数的要求是4m，4.5m，7.2m等，化验室的进度模数取决于实验台长度和布置形式。目前通用的进深模数有6m，6.7m等。

3.2化验室及设备设计

首先是化验室内的最基本布置，包括洗涤池，通风处，带试剂架的工作台，存放仪器的橱柜灯。化验室尺寸设计。尺寸的大小主要取决于化验工作的要求，并要考虑安全性和发展的整体需要。一般来说，化验室的高度尺寸操作空间的高度不应该小于2.5m，而专用工作空间应该说在2.6-3m。

化验室必备硬件要求要有电力采用三相电。通风设施也必不可少，尤其是操作间中的加热酸溶过程必须在通风橱中进行。另外，化验室还要有下水设施。

化验室的主要设备一般分为以下几方面（表1）。

而试验台的设计布置一般有周边式，两边式等，主要有台面和台下支座构成。它的宽度为1.2-1.8m为宜，靠墙的试验台宽度0.75-0.9m，靠墙的储物架宽度0.3-0.5m。而试验台的长度一般是宽度的1.5-3倍的样子。在通道设置方面一般为1.5-2.1m。

在管线通道管线架方面要引出台面供方面使用；药品架的设置不宜很宽，要保持在能存放2个中型试剂瓶为准，宽度就是在200-300mm。另外在实验台下空间通常设有器皿柜，方便实验用品的存放。

综上所述，钢铁厂化验室的建设和设计基本要求要准确，数据一定要可靠。化验室的设计和建设笔者认为最好是有经验的公司进行前期设计策划，还要在建设之前建立一套严格地管理制度。还要做好对化验人员进行化验知识的培训，要求化验人员严格按要求操作，同时做好抽检检查制度。总之在进入科技发展的今天，一些实验室也要像安全、节能、环保、智能化方向发展，不断顺应时代需求，满足生产需要。

篇9

中图分类号：G433 文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2014）001018902

基金项目基金项目：湖南省计算机应用技术“十二五”重点建设学科项目（081203）；邵阳学院教学改革研究项目（2012JG25）

作者简介作者简介：刘远军（1979-），男，硕士，邵阳学院信息工程系讲师，研究方向为计算机基础教学、数据挖掘、人工智能、图像处理。

0 引言

随着科技的不断进步，计算机基础教学已不再局限于围绕Windows操作系统及几种常见办公软件而进行，更需要对程序设计能力进行培养。目前计算机程序设计语言教学主要涉及C语言、Visual Basic、Visual FoxPro等，其中C语言作为C++、C#、Java等功能强大的主流语言的前身，尤其适合用来作为对计算机编程要求较高的一些专业计算机程序设计启蒙语言。C语言是一种高度过程化的语言，语法灵活，逻辑性非常强。对于C语言的学习，必须依赖大量的上机实践来巩固理论教学内容，强化对编程思维的理解，掌握C语言的精髓。所以，在C语言程序设计教学中，实验的设置显得尤为重要，实验方案设置是否合理直接影响到学生对C语言的理解和掌握。

1 计算思维

计算思维是目前的一个研究热点，自2006年被提出以来，国内外许多著名的计算机科学家和计算机教育家都不遗余力地对它的内涵和外延进行了卓有成效的研究和应用，“计算思维”一经问世，就散发着超强的魔力，引领着计算机科学界尤其是计算机教育界的发展方向。

1.1 计算思维内涵

2006年3月，美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真教授[1，2]首次在权威杂志Communications of the ACM上提出了“计算思维”（Computational Thinking）概念：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解的思维活动。按照周以真教授的解释，计算思维建立在计算过程的基础上，但是又超越了计算机本身。计算思维现今已不仅仅运用在计算机学科上，也广泛应用在其它自然学科甚至是人文学科中，它是一种思维方式，是一种解决问题的思考过程，从现实角度来说，计算思维就是将问题引入、归纳、求解、引申的过程，也就是将未知问题归纳成若干已知问题从而求解的过程。计算思维不是一个单独的、与其它思维方法毫无关联的孤立方法。计算思维产生于计算机科学，而与计算机科学联系最紧密的思维方法是数学思维、逻辑思维和工程思维。可以将计算思维看作是计算机科学与数学思维、逻辑思维和工程思维的交集，而它们也代表了计算思维的不同层次要求[3]。在计算机课程教学中引入和培养学生的计算思维，进而让计算思维影响学生的一生，帮助学生以计算思维的方式来分析、解决各类科学及社会问题。

1.2 计算思维在C语言实验中的体现

C语言作为一种结构化的程序设计语言，它的学习过程必然是理论与实践相结合，在实验中逐渐进步的过程。同任何计算机编程语言一样，C语言编程能力的提高必须依靠一个又一个上机实验，在不断的“思考—编程—调试—运行—反思”过程中逐步提高。同Visual Basic、Visual FoxPro等面向对象的计算机编程语言不同，C语言是高度过程化的，结构非常严谨，并不像其它语言那样松散和随意，这就需要格外注意其语法和语义的准确性和完整性，而编程者的这些良好习惯和注意度都需要在大量的上机实践中培养。

C语言是一种过程化的语言，它是以时间轴驱动的，用C编写的程序执行过程，类似于我们处理日常问题的一般过程：先做什么，再做什么；如果发生了什么，就做什么；必须要做了什么，才能再去做什么，等等。从宏观上看，C语言采用的是自顶向下、逐步求精、模块化的设计思路，而计算思维就是将问题引入、归纳、分解、进而求解的过程。可以在C语言实验中引入计算思维的思想，帮助我们对实验进行分析和总体设计；反过来，也可以在C语言实验中培养学生的计算思维。

2 引入计算思维的C语言综合实验设计

2.1 问题描述

设计一个万年历，要求实现以下功能：①能显示某一具体日期的星期数；②能显示任一日期所在月的月历；③具备翻页功能，能利用键盘上的左右方向键进行月份的切换，上下方向键进行年度的切换[4]。

说明：以1582年10月15日（星期五）为起始日期（历史上多次修改历法，其中最后一次修改是1582年10月15日，在此之前的星期数是不准确的）。

2.2 问题分析与分解

计算思维的方法就是分解、归纳、化未知为已知的过程。首先对问题进行分解，要完成这个实验，需要解决3个问题：

（1） 确定某一输入日期的星期数。按问题描述，输入任一日期后，首先要求出它的星期数。问题描述中已经给出了初始日期1582年10月15日为星期五，那么只要先求出输入日期与1582年10月15日之间相差的天数day，就可用公式（day%7+5）%7求出该日期的星期数。

在求解这个问题时，又需要考虑一个子问题：怎样解决闰年的问题。闰年的2月有29天，其规则是年份数字能够整除4但不能整除100，或者能够整除400。因此，可以用#define Year（x） （x%4==0&&x%100！=0||x%400==0）？1：0这条参数宏来表示是否闰年。

（2） 如何显示该日期所在月的月历。根据第一个问题的结果，已经知道该日期的星期数，接下来的事情是只要在该日期的基础上向前递减、向后递推就能知道该月每一天的星期数，这个问题又可分成两个子问题：①确定月历的样式、设计格式；②分析并确定该月份中每一个日期在月历中的位置。在求解这个子问题时，需要考虑星期的排列以及日期的换行问题，可以用循环语句加以控制。

（3） 翻页功能设计。根据上两步的结果，接下来增加翻页功能，这里需要从4个方面进行设计：①向左按钮：如果当前月份为2～12月，则年份不变，月份-1；如果当前月份为1月，则年份-1，月份改为12月；②向右按钮：如果当前月份为1～11月，则年份不变，月份+1；如果当前月份为12月，则年份+1，月份改为1月；③向上按钮：月份不变，年份-1；④向下按钮：月份不变，年份+1。

从以上分析可以得出该实验的问题分解情况，如图1

所示。

图1 问题分解

2.3 问题归纳与引导

根据以上分析，将问题分解成若干子问题，每个子问题再进一步细化，最后分解成已知问题，例如闰年的求法、输出格式的设置、月份的加减等问题。计算思维的魅力正在于此。通过对问题的分解、归纳，最终变换成已知问题。在这一实验过程中，为了达到培养学生计算思维的目的，需要特别注意问题的归纳与引导，计算思维强调的是从未知到已知的求解过程，是一种自然归纳、推导、总结的过程，教师在实验指导过程中，不能直接给出答案和源程序代码，而要根据结构化程序设计自顶向下、逐步求精的思想，并以“问题归纳—分解—求解—引申”的模式逐渐引导学生一步一步走向解决问题的彼岸。

3 结语

C程序设计语言的教学离不开上机实践，上机实践过程中实验方案的好坏和教师的实验指导直接决定着学生的学习效果，如要在有效的上机实验课时内达到最好的学习效果，就必须让学生尽早掌握计算思维的能力。计算思维自2006年被提出并被明确定义以来，逐渐成为计算机科学领域和计算机教育界最先进、最流行的思想之一。在C语言程序设计实验方案设计中，时刻注意学生计算思维能力的培养，有着非常重要的积极作用。这种能力的掌握，不仅对学生本身编程能力和计算机能力的提高大有裨益，而且对学生今后更全面、更有效、更科学地处理各类问题也具有帮助作用。

参考文献参考文献：

[1] WING J putational thinking[J].Communications of the ACM， 2006，49（3）： 3335.

篇10

二、建设内容和规划

无人机工程实验室拟在现有的无人机装配车间、桌面联调车间，发动机试车车间（台）的基础上，进一步建设和完善无人机发动机综合实验室、桌面联试实验室和全机机静态联试实验室。

1、发动机综合实验室

主要进行发动机的功率、耗油率、螺旋桨推力、冷却系统、试验，发动机定期检修与测试；可实现发动机起动、熄火控制、风门控制、点火控制、状态监测、螺旋桨扭矩及推力测量，进行无人机全机动态联试试验。

2、飞机静态联试实验室

主要进行无人机总装调试，无人机全机静态联试，无人机重量、重心测量，全机静力试验等。

3、桌面联试实验室

桌面联试实验室主要进行以下系统试验：

电气系统试验：包括用于内场维修的二次检测设备含发电机校验台一套，电气控制器检测箱，火工品控制设备检测箱，三相静止变流器检测箱，电缆自动检测设备，蓄电池组检测设备，舵机性能综合测试系统；用于外场测试的一次检测设备，采用一套通用地面供电测试设备，对无人飞行平台供电，外场电源车用于提供外场电源，包括柴（汽）油发电机、直流稳压电源、车载蓄电池，能提供交流三相四线制380V/50Hz电源，直流28.5V电源。

无线电测控系统试验：无线电测控系统采用数据电台作为上、下行数据链路、担负地面与飞行器之间的联络。完成地面控制指令上行发送、机载数据的实时下行传递以及飞行参数的实时显示等试验。

飞控系统试验：无人机飞控技术实验室由系统集成/综合检测与调试系统、外场检测与调试系统和动态物理仿真系统等。系统集成/综合检测与调试系统是飞控综合设计以后转向工程实现的关键阶段。系统集成的各个部件和传感器，需要分别进行动静态性能测试与标定，系统集成以后全系统需要进行综合测试、故障检测和定位等。这就需要相应的先进的部件测试和综合测试设备。

三、建设方案与投资估算

无人机工程实验室项目建设方案及经费需求见表1。

表1 建设项目及经费需求表

序号 建设项目名称 投资估算（万元） 计划建设期

1 发动机综合实验室 100～120 3年

2 桌面联试实验室 80～100 5年

3 全机静态联试实验室 60～80 3年

4 配套建设 50 3年

合计 290～350 3～5年

其中：

发动机综合实验室主要设备包括发动机试验台架、发动机冷却系统、发动机燃油系统、发动机参数采集监测系统等；

飞机静态联试实验室主要设备包括无人机称重系统、静力试验系统及压气机、台钻、平台、水平仪、工具等；

桌面联试实验室主要设备包括无线电测控系统检测设备、电气系统二次检测设备、电气系统一次检测设备、数字逻辑混合信号示波器、信号分析仪、通用函数发生器、数字采集装置、高度/速度传感器和磁航向传感器测试、标定系统、导航系统仿真设备、多目标任务处理、航路规划设计验证系统、三维数据生成器、速率陀螺测试转台、陀螺平台综合参数测试转台、集成电路与分立器件测试系统、无人机外场综合自检测系统、检测设备标定系统、惯导卫星实时仿真器、景象目标模拟器等。

篇11

关键词：水平悬挑；防护棚；安全；验算

Key words： horizontal overhang；protective shed；safety；checking calculation

中图分类号：TU731.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）01-0161-02

0 引言

随着经济建设的快速发展，高层建筑在中国二、三线城市也逐渐增多，在高层建筑施工中经常遇到搭设悬挑水平防护棚工程。目前许多承包商技术人员良莠不齐，针对悬挑水平防护棚大多采用以往经验，或者从网络下载施工方案直接施工，存在不重视方案的审核及验算程序，为后期施工过程埋下安全隐患。如何进行悬挑主梁的设计与验算，才能保证该类型防护棚安全可靠，现通过具体设计案例进行分析。

1 编制依据应注意事项

①搭拆安全要求必须符合相关规范标准，即《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》JGJ130―2011。

②要严格按照相关规范标准进行定期检查、修正，保证整个防护体系的安全稳定。

2 工程案例

本工程为郑州市凯旋广场广场二期工程（5#、6#、7#、8#楼），位于河南省郑州市金水区花园北路，建设用地面积13645m2。总建筑面积为75000m2。

二期工程由二栋高层住宅组成，为剪力墙结构，均有地下室。6#楼建筑高度为99.25m，建筑面积为29316.60m2，地上34层、层高2.90m，地下1层；8#楼建筑高度为99.25m，建筑面积为29638.10m2，地上34层、层高2.90m，地下1层；5#楼为框架结构，二层，一层层高5.80m，二层层高2.90m，建筑面积为3274.30m2；7#楼为框架结构，四层，一层层高5.80m，二层以上层高2.90m，建筑面积为3621.10m2。

3 构造要求

水平防护棚的悬挑骨架是？准48×3.5mm钢管，要求用两个锚环将每根挑杆设与主体结构连在一起，锚入主体结构段长1.5m，且钢管悬挑杆间距为1.5m，悬挑段长3m。

在挑杆端部斜拉？准13钢丝绳，且要求该钢丝绳与建筑物拉结点设在防护棚以上第二层各转角处，其间距不能超过6m，如此可有效确保防护棚的安全性。

将三根水平钢管设在各钢管挑杆的悬挑段上，同时将竹跳板铺在水平钢管上，然后用竹胶板将其封闭起来。

为了保证施工的安全性，需在悬挑钢管室内尾部加设一根水平连接钢管，如此可保证整个施工的安全顺利进行，进而确保整个施工的质量。

应在防护棚外侧临边水平杆上设置间距间距1.5m、高1.2m的防护立杆，并且为了保证其安全性，应在立杆上端及中部各设一根水平杆。此外，还应该用竹胶板将防护栏杆内侧封闭起来。具体如图1。

4 搭拆安全要求

①只有先进行安全技术交底，才能正式开始施工。

②所有的高处作业人员都必须具备相应的职业技能和素质，且必须持证上岗。

③防护棚的相关材料，比如钢管、扣件等，必须符合相关的规章制度和规范标准。

④在实际的施工过程中相关操作人员必须正确使用“安全三宝”，确保自身安全。

⑤在搭拆防护棚施工中，最好将操作时间错开，避免上下同时作业。

⑥施工过程中各材料和工具严格依照相关规范标准进行堆放，其堆码高度不能超过1m，且距离建筑物外边线至少2m。

⑦拆除后的材料禁止高空抛掷，应传递到楼层内及时运走。

⑧施工过程中应在地面设置警戒区，并安排专人负责。

⑨应安排专人负责指挥防护棚搭拆。为了确保人员安全，应安排专人负责指挥施工，且安排的人员必须具有丰富的经验能够应对各种危急情况。

⑩特殊天气应停止施工，并采取积极的应对措施，确保防护棚安全。

{11}防护棚搭设完毕后，只有经过相关人员和机构的验收才能投入使用。

5 计算书

5.1 悬挑钢管应严格验算

？I48×3.5钢管特性：A=489mm2，I=12.19cm4，W=5.08cm3，i=15.8mm。抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2。弹性模量E=2.06×105N/mm2。

考虑承受上部坠落物件荷载：1.0kN/m2。

竹串片脚手板自重：0.35kN/m2。

水平悬挑杆计算简图如2。

6 结束语

验算悬挑水平防护棚体系的目的就是从量化指标的角度复核设计方案的安全系数，确保整个工程的安全稳定。本工程的悬挑水平防护棚的经历了一年的实践检验，整体安全，未出现构件、支撑失稳，位移等不安全要素，与前期验算结果相符，为后期工程的施工及开展提供的可靠地样板。

参考文献：

[1]陈杏祥.附着式升降脚手架下方悬挑水平防护棚设计与应用[J].施工技术，2012（2）.

[2]陈建刚.悬挑脚手架专项施工方案编制与监管应注意的问题[J].城市建设理论研究，2013（18）.

篇12

中图分类号：TU745 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0179-01

引言

水利工程项目建设离不开取水泵房，而取水泵房作为当前国内水利工程项目建设过程中最为关键的一个要点，其施工技术复杂多样，不同施工技术的使用条件与效果不同。取水泵房和集水井以及出水闸门等可以合作建设，也可以分开单独进行施工。取水泵房对施工技术以及施工质量的要求都比较高，并且这部分的取水泵房通常都会建设在地势相对比较深的位置，以此来保证取水泵房可以在枯水期的时候正常工作，并且在洪水期到来的时候也不会被洪水所淹没，所以为了全面提升取水泵房的施工质量及使用效果，工作人员需要合理设计取水泵房，提升设计方案的实效性，下文将对相关问题进行阐述。

1.传统设计施工方案存在的误区

取水泵房设计与取水泵房施工方案存在的误区比较多，主要集中在规范与项目设计人员这两个方面。在规范方面，如果江水的水位达到最低点，还可以满足取水泵房设计时的最佳蓄水值，则可以判定项目方案良好。但是从以往的工作经验来看，因为不同地区差异较大，所以一些地区江水水位如果达到最低，会影响地区的温度以及地区整体供水量，导致取水泵房设计方案不可行。

除了上述问题外，设计人员个人意识落后，也是比较常见的问题。如果设计人员没有深度到项目所在地区进行实地考察，很难掌握项目地区的真实情况，盲目使用前人总结的日常工作人员进行设计，会严重影响到设计结果的准确性。所以如果设计人员没有深入的对水源地情况进行了解，就很难掌握真实的江水水位，影响项目设计质量，同时也从侧面提升了项目的建设成本

2.设计及施工方案优化方式

2.1 从泵房布置的角度进行优化

工作人员在对取水泵房进行设计及施工的过程中，要根据不同地区枯水期、不同地区洪水期等不同时间段来选择不同的泵房设计以及泵房施工方式。部分地区江水枯水期与洪水期其水位都相对较高，在布置取水泵房的时候，要考虑到江水枯水期以及江水洪水期这两个阶段水位落差的情况。在布置泵房进水口的时候，将进水口分成上层和下层这两个方面，不同层进水口实际面积计算也需要综合考虑到枯水期水位情况，提升计算的准确性。取水泵房中会使用一些潜水泵，潜水泵安置位置也比较重要，可以将潜水泵安置到洪水位与枯水位中间的位置，只有这样才能保证水泵不会被水中存在的杂物所破坏，延长其使用时间。

2.2 从水系统处理方案的角度对系统进行优化

在水处理系统方面，可以将取水方案和水处理系统相互结合，才能前面提升过滤效果，让过滤效果可以达到预期的数值。项目施工人员在对取水泵房进行施工时，要先在取水泵房前进水口的位置设置栅栏条，并安排网格，多角度对取水泵房进行保护，提升保护强度。除此之外，在对取水泵房进水口的位置进行设计与施工时，要综合考虑到坡度的问题。

合理的控制坡度，可以促进水体自净，让水体当中的砂砾可以沿着坡体缓慢的流出，从根本上提升过滤系统工作质量，让水资源更加干净。除了上述各个环节之外，工作人员还需要定期的对网格进行清洗，保证水处理系统可以正常使用，避免出水质量不达标而产生负面不良影响。

2.3 从不良地基的角度对施工方法进行优化

2.3.1 通过井点降水法进行施工

通过井点降水法进行施工，要多关注井点种类，通常井点的种类可以简单的分成轻型井点以及管井井点这两种类型。

如果目标是轻型井点，则一般的一级井点水位下降深度可以控制在4.5m左右。在对取水泵房进行施工的过程中，这种施工方法的效果最为理想，但是需要使用的施工设备数量比较多，作业面积也比较大，所以要考虑到项目施工时间以及目标项目基坑挖土量等方面的内容。

如果目标是管井井点，则一般的降水位深度可以控制在8m左右。在对其进行建设的全过程中，该处理方法效果比较好，但是需要投入的项目建设经费比较多。

2.3.2 通过冻结法进行施工

冻结法是最为常见的一种施工方式，通过大型的冷冻机来对水泵房进行施工，处理水泵房附近地区水土，让附近地区的水土处于冷冻的状态，以此来提升后续项目施工建设质量。这种处理方式涉及面比较广泛，且需要消耗的资金量比较多。

2.3.3 通^沉井法进行施工

沉井法的使用范围比较广，不仅可以在高地下水位位置使用，还可以在一些地质条件相对均匀的位置进行施工。该施工方法需要投入的财力比较少，且施工技术难度也比较低，所以被广泛使用。

2.3.4 通过强化设备检修等方式提升施工质量

设备检修一直以来都是取水泵房施工的难点，而且取水泵房在取水的过程中，需要使用许多专业化的清理设备以及维修设备。取水泵房在施工的过程中，会受到许多外界因素的影响，导致设备长期处于水底环境中，很难取出来。针对该问题，工作人员在对取水泵房进行施工的过程中，需要根据不同泵房情况来设计出切实可行的泵房检修工作方式。比如在对取水泵房项目进行施工时，工作人员可以使用轮槽固定设备来对目标位置进行固定处理，方便后续取水泵房运作。先将清理设备沿着滑槽取至谁泵房的顶部位置，并对其进行清理和检修，凭借自身所具备的重力作用，使其可以滑到原有的位置上。

通过该方式进行施工，需要多关注水泵位置，在水泵检查完成之后，将水泵固定到架子上，并且还要保证水泵和水管二者相互之间紧密相连。如果连接的紧密型没有满足基本要求，可能会导致接口的位置产生漏水等情况，影响设备正常使用。一般在处理该问题时，工作人员都会在水管连接的位置，通过使用Y型接管口的方式来提升连接的紧密型，保证取水泵房可以正常使用。

2.4 吸水管设置问题

合理对取水泵房日常使用管道进行设置，并在取水泵房项目施工的过程中，多增加一些吸水管柔性套装，也可以将柔性套装安装到管道的软接头方面。从宏观的角度来看，取水泵房和蓄水池二者呈现出相对独立的状态，并且随着取水泵房日常运行时间的延长，吸水管道自身的拉张应力与剪切应力都会有明显的提升，导致取水泵使用年限减少，影响其使用时间以及使用效果。除了上文中提出的各方面要素外，部分吸水管道不能在地面上使用，需要将吸水管道安排到地下。在地下运行的管道不论是牢固性还是可靠性都是十分关键的环节，只有两方面都满足要求，才能保证管道的正常使用。在非原土层、土壤中增做管道基础，为防止管道在掩埋过程中出现弯曲和倒坡的现象提供了保证。

3.结束语

取水泵房设计与取水泵房施工，对水利工程项目施工质量的影响较大。上文首先阐述了传统设计与施工存在的误区，之后分别提出吸水管设置问题、从不良地基的角度对施工方法进行优化、从水系统处理方案的角度对系统进行优化、从泵房布置的角度进行优化等解决方式，希望可以为后续工作的开展提供参考。

参考文献

[1] 高伟.某江水源热泵取水方案选择及取水泵房设计[J].福建建筑，2013，01：86-88.