试验设计论文范文

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1GIS概述

GIS的定义为：全部或部分采用气体而不采用处于大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。它是由短路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管7种高压电器组合而成的高压配电装置，全称为gasinsulatedsubstation。GIS采用的是绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫(SF6)气体作为绝缘和灭弧介质，并将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中，因此与传统敞开式配电装置相比，GIS具有占地面积小、元件全部密封不受环境干扰、运行可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作量小、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰等优点。经过30多年的研制开发，GIS技术发展很快并迅速被应用于全世界范围内的电力系统。目前，随着全球电力系统自身的发展以及对系统运行可靠性要求的日益提高，GIS技术必将持续发展，并将成为本世纪高压电器的发展主流。

2GIS的安装

为了保证GIS安装的顺利进行，在施工设计阶段，设计人员需要认真考虑以下两个方面的问题，否则会给GIS的安装带来许多困难。

首先是GIS的起吊方式。目前户内GIS的安装及起吊的荷载条件大多采用电动单梁桥式起重机。起重机起吊速度有两档，低速档主要用于设备就位时的调整。两档协调应用。如公伯峡330kVGIS工程、棉花滩220kVGIS工程及一些电压等级更高的电站均采用这种起吊方式，实践证明是行之有效的。

其次是GIS设备基础的预埋方式。通常GIS的载荷条件、留孔及预埋要求均由制造商提供，但基础的预埋方式是由设计方根据制造商提供的基本资料来确定的。目前较常用的基础预埋件有槽钢和螺栓两类。其中预埋螺栓的施工较简单，但调节性差，若螺栓遇到楼板钢筋，则需要调整螺栓位置，并在需要与之连接固定的设备支架上重新开孔，然后对开孔进行防锈处理。而预埋槽钢则不存在上述问题，因此应用较多。

上述两方面应在设计中注意。在GIS安装期间，往往需要设计方代表在现场，此时设计人员应该了解GIS安装过程中的三大要素：即清洁度、密封性和真空度。因为GIS的结构特点决定了安装过程本身就是控制GIS运行后质量的最后一个关键阶段。

大量的安装实践证明，保证清洁度是GIS总装和现场安装中最首要的任务。国内GIS安装现场的场地情况通常较差，为了防止起灰尘，安装前第一次清洁时应在场地洒水并用水揩净，在空气静止48h后才开始安装。作为电极的铝管在加工过程中难免会存在着表面毛刺和铝屑，这些微粒都是耐压实验中放电的来源，因此要特别注意保证铝导体的清洁。这就要求一方面强化对导体加工过程的清洁检查，防止出现死区；另一方面在总装前制造商应增加导体振动清洁的新手段，尽量把空心体内部死角的残留物清理出来，或者对安装前的导体做类似局部放电试验以检查出残留的铝屑和金属丝。某些国产GIS产品由于管理不严，出厂时GIS内还残留有杂物，加之许多安装现场管理不严，灰尘漫天，更增加了确保清洁度的难度，所以必须严格要求，精心施工。万家寨GIS就是因为GIS内杂物引起试验时三次放电，不得不又拆开进行局部清理，既增加了工作量，又影响了工期，这个教训值得引以为戒。

密封性是GIS绝缘的关键，SF6气体泄露会造成GIS致命的故障。因此密封性检查应贯穿于整个制造和安装的始终。密封效果主要取决于罐体焊接质量，其次是密封圈的制造、安装调整情况。

除上述两个关键因素外，真空度的要求是总装和安装过程中的第三个控制因素，是控制SF6含水量的重要保证措施，它不仅能减少SF6气体本身的水分，也可减少罐内其它物体(绝缘体、密封体)内所含的水分，一般要求在充入SF6气体之前真空度要达到133Pa，再继续抽真空30min。水分对GIS运行的影响关键在于：如果没有将SF6气体控制在0℃以下，则在温度变化时绝缘体表面会形成凝露，所附着的水珠和SF6电弧产物发生反应生成HF等低氟化物，从而导致沿面的绝缘材料和金属表面劣化。如果将SF6露点的允许值控制在较低值，则在温度变化时绝缘体表面凝结的不是水珠而是冰晶，它对绝缘性能几乎没有影响。因此，在IEC及国际上均有规定：充入GIS的新气体在额定密度下其露点不应超过－5℃。

3GIS的试验

GIS的试验包括型式试验、出厂试验及现场试验。其中型式试验是检验产品的正确性，验证GIS装置的各项性能；出厂试验是在每一间隔上进行的，以检验加工过程中是否存在缺陷；现场试验是检查GIS配电装置在包装、运输、储存和安装过程中是否出现异常现象行之有效的监测方法，是GIS在投运之前必须进行的，也是前两种试验无法替代的。

大量的现场试验结果表明：(1)现场绝缘试验中往往会发生零件松动、脱落、导电表面刮伤；(2)强烈的振动造成绝缘子开裂；(3)安装错位引起电极表面缺陷；(4)安装过程中造成导电微粒进入；(5)由于疏忽将工具遗忘在装置内；(6)原来潜伏在装置内的导电微粒在工厂试验时未能检测出来，后来在运输和安装过程中被振荡出来或漂浮在装置内等。这些因素都会导致绝缘故障。这些绝缘缺陷一般分为两大类：一是由自由微粒和灰尘诱发的绝缘事故，称为活动绝缘缺陷(A类)；二是由于安装运输中的意外造成的固定绝缘缺陷(B类)。

根据有关资料统计，SF6设备的绝缘事故有2/3都发生在未进行现场耐压试验的设备上。加拿大安大略水电局的运行经验表明，GIS的事故不仅多发生在未做现场绝缘试验的设备上，而且多发生在安装后投入运行的最初4个月内，这类事故约占总事故的67%。第一年事故率为0.53次/年·间隔，之后为0.06次/年·间隔。北美地区的调查报告认为，GIS运行后头一年事故率为4次/所·年，一年以后为0.1次/所·年。因此，GIS经工厂装配、运输和现场安装之后，在投运前进行绝缘试验是十分必要的。

4GIS的外壳接地问题

GIS的外壳接地方式有两种，一种是一点接地方式，另一种是多点接地方式。一点接地方式是在GIS外壳的每个分段中一端绝缘，另一端用一点接地的方式。在结构上，串联的壳体之间一般是在法兰盘处绝缘，对地之间是在壳体支座处缘绝缘。这种接地方式的优点是：因为长时间没有外壳电流通过，故即使电流额定值大，外壳的温升也较低，损耗也较小；因为没有电流流入基础部位，故土建钢筋中没有温升。当然它的缺点也很突出，即事故时不接地端外壳感应电压较高，外界的磁场也较强，当导体中流过的电流较大时，往往会使外壳钢筋发热，由于只有一根接地线，因此可靠性较差。目前国内GIS设计一般不采用这种外壳接地方式。

多点接地方式是在GIS的某个分段内，用导体连接外壳和大地，并且采用两点以上的多点接地。一般在结构上，串联的法兰盘之间不设绝缘，设备的支座不绝缘，并用固定螺栓导通，接地线也装于壳体。多点接地的优点很多：外部磁漏少，感应过电压低；由于GIS外壳有两点以上的接地点，因而可大大提高其可靠性及安全性；不需要使用绝缘法兰等绝缘层，施工方便；外壳和导体电流几乎抵消，因此外部磁场较小，使钢构发热和流过控制电缆外皮的感应电流都很小。由于外壳中有感应电流流过，因此外壳中的温升和损耗比一点接地方式大。但电站GIS工程中外壳损耗本身不大，因此在工程中可以忽略补给。例如：广州抽水蓄能电站GIS外壳的功率损耗为2.43～3.79W/(m·ph)，可以略去不计。

5GIS设计中有待完善的工作

根据近年来GIS工程的设计经验，笔者认为在设计标准化中尚有一些空白点亟待解决。因为设计标准是整个设计过程的依据，设备接口标准是制造商的制造依据。

首先是伸缩节的设置问题，尤其是在选用进口GIS设备时对伸缩节的技术要求。伸缩节主要是用来吸收GIS母线热胀冷缩、基础伸缩缝的位移、设备间的安装调整以及地震和操作引起的位移量，因此主要配置在母线与各设备、变压器进线、线路出线的连接等位置。而在水电站的厂房中，厂坝间的伸缩缝很多，每条伸缩缝的伸缩量无法准确测出，因此在GIS的招标设计中应对伸缩节提出较高的要求。

如果采用进口GIS设备，国外厂家对伸缩节的看法不一，某些厂家认为完全可以满足设计要求的水平位移和垂直位移，而有的厂家认为土建伸缩缝与伸缩节关系不大。

我国国标规定“制造厂应根据使用的目的、允许的位移量等来选定伸缩节的结构”，“在GIS分开的基础间允许的相应位移(不均匀下沉)应由制造厂和用户商定”。为了确保在与外商的技术谈判中有据可依，更为了确保GIS设备运行的安全可靠性，在我国的标准中应增加伸缩节方面的量化计算和要求。

其次是GIS接地线的材料和尺寸。这往往是与GIS外商谈判中讨论较多的问题。国外制造商都主张GIS室采用铜接地网和铜接地引线，因为铜的导电性和耐腐蚀性优于钢，但由于铜本身成本以及焊接成本都很高，因此我国电站大多采用钢接地网和钢接地线。目前国内超高压GIS均采用铜接地引线。铜引线与钢接地网之间的连接需采用特殊方式，以防止钢与铜直接接触发生化学腐蚀现象。

另外，国外厂家根据GIS的热稳定电流来计算接地线截面，并有具体的计算公式和曲线，计算的参数包括接地的短路电流、故障的持续时间、接地线相应的允许温升值，其中接地线熔断相应的允许温升值起决定作用，有些厂家采用的允许温升值为100℃，这样选出的接地线截面就小一些，而有些厂家采用的允许温升值为200℃，这样选出的接地线截面就大一些。我国的规范要求采用流经接地线的短路电流、导体的热稳定系数、故障持续时间进行接地导体的截面计算，因此，常常会出现接地截面不符合制造商要求的情况。对此我国规范中应就接地线的规格和尺寸作出相关规定。

上述问题是在GIS设计过程中不可避免的，也是亟待完善的，只有尽快制定出相应的标准，才可以保证设计质量和产品质量，并尽可能减少设计中的不完善环节及运行中的隐患。在标准制定之前，希望广大设计人员能了解这些问题，在设计过程中予以充分考虑，并借鉴其它电站的解决措施，尽可能保证设计质量。

参考文献

［1］罗学琛．SF6气体绝缘全封闭组合电器［M］．北京：中国电力出版社，1999.

［2］冯宗蕴．我国GIS的使用情况及发展动态［R］．西安：电力工业部西北电力设计院，1994．

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2实验步骤

（1）熟悉监控环境和分析平台的使用。熟悉监控环境的使用，并在其中运行僵尸程序，尝试和僵尸网络命令与控制服务器进行连接和通信；熟悉二进制代码分析平台BitBlaze的使用，学习利用其动态分析组件TEMU进行轨迹捕获、二进制代码插装的技术和方法，熟悉利用静态分析组件VINE进行二进制代码的执行轨迹反汇编及符号执行、约束求解等分析方法。（2）僵尸程序执行轨迹捕获。执行轨迹是僵尸程序路径空间中一条路径的执行过程的详细记录。在BitBlaze平台的TEMU中运行僵尸程序，监控其执行过程，并将从命令与控制信道中接收到的网络数据标记为污点，捕获得到僵尸程序的执行轨迹文件。可以分别捕获僵尸程序在与控制命令服务器无网络交互、有网络交互及接收到不同控制命令等情况的几组不同的执行轨迹，以便于进行对比分析，并用BitBlaze平台中的VINE将这些二进制的执行轨迹文件转换成汇编语言格式。（3）僵尸程序执行轨迹文件分析。对捕获到的执行轨迹文件进行处理和简化，然后编写程序对其进行分析：统计分析僵尸程序执行轨迹中的线程个数及线程号、污点传播过程等信息；分析僵尸程序代码空间中的代码覆盖情况，计算代码覆盖率并分析其特点；统计分析系统API调用情况；从执行轨迹文件构造僵尸程序的控制流图。通过分析，对执行轨迹的特点和僵尸程序的执行逻辑有更加清晰的认识。（4）僵尸网络控制命令提取。根据步骤（3）中的分析结果，结合僵尸程序的固有特点，从执行轨迹中定位到僵尸程序中对控制命令进行判断、处理的命令控制逻辑代码段。定位的方法可以结合参考文献［3］中提出的规律，也希望学生探索和发现新的特点和规则。然后，在可控环境中执行僵尸程序，当执行到命令控制逻辑代码段时，利用代码插装等二进制代码动态分析技术［13］提取出僵尸程序可执行的控制命令。（5）僵尸程序行为分析。在可控环境中再次运行僵尸程序，利用FileMon和Wireshark等软件对僵尸程序的行为进行跟踪监控。其一，在没有与命令控制服务器交互时，分析僵尸程序执行后会有怎样的行为表现，例如自删除、修改系统文件、修改注册表选项、试图连接命令与控制服务器等；其二，在和命令与控制服务器进行交互时，利用步骤（4）中提取出的僵尸网络命令，触发僵尸程序运行，再监控其会有怎样的行为，并总结控制命令与僵尸行为的对应关系。通过多次实验和观察，对僵尸程序的行为和特征进行归纳总结。（6）僵尸网络命令与控制机制的进一步思考和探索。思考上述从僵尸程序二进制文件中挖掘未知命令方法的优缺点，并探索新的改进方法。根据提取出的控制命令及其对应的行为，分析僵尸程序和命令与控制服务器通信的方式，从整体上对该僵尸网络的命令与控制机制进行认识和思考。在上述步骤中，步骤（3）“执行轨迹文件分析”和步骤（4）“控制命令的提取”涉及较多的专业知识和二进制代码分析技术，是本实验的难点。

3实例分析

在TEMU中运行Zeus僵尸程序，在和命令与控制服务器进行通信时，动态捕获了Zeus僵尸程序的3条执行轨迹，其中的线程数、汇编指令总数和系统API调用个数见表1．对3个执行轨迹进行分析，了解Zeus僵尸程序的执行逻辑，利用执行轨迹中的代码块覆盖率特征，从中定位到满足参考文献［3］中提出的覆盖率规律的代码块，其所在代码区域就是僵尸程序的命令控制逻辑代码段。根据此方法，可以定位到的代码段地址范围为0x26e877c—0x26e87a2，其中调用了系统比较函数lstrcmpiw来进行比较，它是一个循环结构（见图3）。将Zeus僵尸程序再次放在TEMU中运行。当僵尸程序运行到命令判定循环的入口地址0x26e877c时，开始监控是否调用判定函数lstrcmpiw。如果发生调用，则修改输入命令为随机数据，使程序进入判定循环。在判定过程中，通过获取用来和输入数据比较的参数，动态捕获了Zeus僵尸网络的25个控制命令。提取出控制命令以后，就可以用这些控制命令作为网络输入来触发Zeus僵尸程序，使其表现出相应的行为。掌握了僵尸网络的命令与控制机制以后，也可以尝试伪造Zeus命令与控制服务器并向僵尸主机发送bot＿uninstall等命令来卸载、删除僵尸程序，瓦解僵尸网络。

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二、材料准备

1.三种不同颜色的墨水，分别是：红色、纯蓝、墨汁（可适当稀释）。2.试剂瓶6个，一个装红墨水，标明“A标准血清”，另一个装纯蓝墨水，标明“B标准血清”；其余四个分别装红墨水、纯蓝墨水、墨汁和清水，模拟四种待测血液样品，在试剂瓶上标明甲、乙、丙、丁。3.载玻片4个，在左右两边的边缘分别用记号笔标明A和B（与医院中血型鉴定方法一致）。

三、实验原理

用红墨水代表A型血样；用纯蓝墨水代表B型血样；墨汁代表AB型血样；清水代表O型血样。四种样品在滴加红、蓝墨水代表的A、B两种标准血清时，会有不同的颜色变化，用变色与否代表凝集反应，如下表：

四、模拟实验过程

1.取4张载玻片，均在标明A的位置上方滴加1滴红墨水（A标准血清），在标明B的位置上方滴加纯蓝墨水（B标准血清）。2.在每张载玻片上滴加一种待测样品，A、B标准血清中各加1滴。3.观察是否变色，将结果记录在下表中，在括号内注明血型：

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1.创设情境，复习引入

问题一：电流计指针偏转方向与通入电流的关系？【实验一】探索电流计指针偏转方向与通入电流的关系。师：如何才能知道指针偏转方向与电流进入方向之间的关系？是否可以通过实验来确定呢？【学生实验1】学生按图接好电路，探究指针偏转方向与电流进入方向之间的关系，并完成下表。结论：电流从何方流入指针就向何方偏转。问题二：感应电流产生的条件？【实验二】感应电流产生的条件：师：在上述实验中，我们已经得出感应电流产生的条件是什么？生：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。师：磁铁插入与抽出时，指针偏转的方向相同吗？指针左偏与右偏意味着什么呢？生：不同。指针偏转不同，表明电路中的电流方向不同。问题三：怎样判断通电螺线管中的电流方向？师：怎样判断通电螺线管中的电流方向呢？生：根据电流计指针的偏转方向和螺线管上的导线绕向来判断。问题四：怎样判断通电螺线管中的磁场方向？师：怎样判断通电螺线管中的磁场方向呢？生：根据通电螺线管中的电流方向用安培定则判断。师：那么感应电流的方向是否遵循什么规律呢？本节课让我们通过实验来进一步探究。

2.确定课题，分组探究

【学生实验2】学生按图接好电路，做实验并填附表。

3.分组总结，难点依旧

描述实验现象，填表。讨论回答：师：穿过闭合回路的磁通量的增减会导致什么结果？生：有感应电流产生。师：感应电流又会产生什么？生：会产生感应磁场。师：那么这两个磁场的方向之间有什么关系呢？请大家分成两组来回答。【小组一】条形磁铁插入螺线管的过程。（1）N级向下插入原磁场方向向下磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相反感应磁场的作用：阻碍原磁场增加。（2）S级向下插入原磁场方向向上磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相反感应磁场的作用：阻碍原磁场增加。【小组二】条形磁铁拔出螺线管的过程。（1）N级向下拔出原磁场方向向下磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相同感应磁场的作用：阻碍原磁场减小。（2）S级向下拔出原磁场方向向上磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相同感应磁场的作用：阻碍原磁场减小。结论“：增反减同”，即：判定感应电流方向的方法，其内容为“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，由此得出了楞次定律。在这个教学过程中，学生的学习效果如何呢？实际教学中，学生共分成八个小组，其中有三个小组的实验表格不清楚怎么填而求助于教师，三个小组的表格填了一部分，而只有两个小组在参照课本的情况下填得比较好。这说明，虽然在教学中运用了各种物理学方法，但并没有有效地帮助学生理解物理学知识。可想而知，之后楞次定律的得出也就比较困难，对定律理解也就不够透彻。如何“有效”运用这些物理学的方法呢？关键还是要结合学生学习的实际情况，合理地运用物理学方法。于是，教师带领学生对这一实验设计进行了如下的改革，取得了很好的学习成效。

二、改革后的实验设计方案

1.实验法

所谓实验教学法，是指学生在教师的指导下，使用一定的设备和材料，通过控制条件的操作过程，引起实验对象的某些变化，从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。实验法是学生做好实验的前提和基础，教师耐心细致地做好这一步，才能帮助学生顺利进行后面的分组实验。于是，教师带领学生对实验教学过程做了如下改进：（1）创设情境，复习引入【实验一】产生感应电流的演示实验。教师演示分步连好电路，由学生上讲台操作，全体学生观察。问题一：怎样做能够产生感应电流？生：将条形磁铁不断插入或拔出螺线管。问题二：为什么产生了感应电流？（感应电流产生的条件）生：闭合回路中磁通量发生了变化。问题三：灵敏电流计的指针偏转与螺线管中的电流方向有什么关系？生：电流从哪边流入灵敏电流计，指针就向哪边偏。根据指针的偏转情况就能判断出螺线管中的电流方向。问题四：怎样判断通电螺线管中的磁场方向？师：怎样判断通电螺线管中的磁场方向呢？生：根据通电螺线管中的电流方向用安培定则判断。师：那么感应电流的方向是遵循什么规律呢？本节课让我们通过实验来进一步探究。（2）确定课题，互动探究【实验二】探究感应电流的方向。教师实验：N极向下插入螺线管中，请学生记录实验现象，把电流方向标在下图中。学生分组：N极向下从螺线管中拔出，S极向下插入螺线管中，S极向下从螺线管中拔出，分别记录实验现象，并把电流方向标在下图中：由于有教师在【实验一】中的电路连接演示及在【实验二】中的实验操作演示，学生的实验做得很顺利，实验现象的记录也很准确，可以说又快又好，有效地完成了这一教学环节。那么接下来，如何由实验现象整理和归纳出所要得出的结论，这就要看归纳法运用得是否有效了。

2.归纳法

所谓归纳法是指从个别元素中概括出一般结论的思维方法，也可以指学科学习中具体的一种科学方法。由实验现象归纳得出物理规律，在学生的学习过程中具有重要作用。于是，教师进一步对教学中的归纳过程做了如下改进：首先，降低填表难度。整个表中对每一个实验现象分析所需要填写的空格被缩减为两个，如下所示：其次，设置问题，引发学生的思考。师：通过实验，我们知道了在不同情况下感应电流的方向（已画在图上），那么请大家分析一下，感应电流的方向与什么因素有关呢?生甲：可能与磁感应强度B的方向有关。生乙：可能与条形磁铁的运动方向有关。生丙：可能与磁通量的变化有关。分析：由过程一、二判断感应电流的方向与磁感应强度B的方向无关。由过程一、三判断感应电流的方向与与条形磁铁的运动方向无关。同样，由过程一、三判断感应电流的方向与磁通量的变化无关。那么，到底与什么因素有关呢？最后，难点由教师引导学生突破。师：感应电流会产生磁场吗？生：会。师：请大家画出感应电流的磁场方向，并分析原磁场方向与感应电流的磁场方向有什么关系？分成两组来回答。【小组一】条形磁铁插入螺线管的过程（1）N级向下插入原磁场方向向下磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相反感应磁场的作用：阻碍原磁场增加。（2）S级向下插入原磁场方向向上磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相反感应磁场的作用：阻碍原磁场增加。【小组二】条形磁铁拔出螺线管的过程。（1）N级向下拔出原磁场方向向下磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相同感应磁场的作用：阻碍原磁场减小。（2）S级向下拔出原磁场方向向上磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相同感应磁场的作用：阻碍原磁场减小。得出结论“：增反减同”即这样设计的实验和学习课程，实际的实验过程顺畅了，学生几乎都能认真完成实验，记录下观察到的现象，并经过分析讨论得出了自己的结论，为楞次定律的进一步理解和应用打好了基础。由此可见，在教学过程中，关键是要保证让学生理解相应的知识。所以，任何教学过程都应当按理解的要求进行整体设计；任何教学方法的应用，都是为实现这一目的而服务的。因此，教学实验设计必须考虑让学生透彻理解的有哪些内容，怎样才能有效地帮助或引导学生理解这些内容，这些内容的理解过程应当运用哪些物理学方法最适合，在理解这些内容的各个阶段应分别达到什么要求，等等。假如我们对这些问题搞得比较清楚，在教学过程中恰当而有效地运用好物理学的方法，教学质量就会有大幅度提高，学生的学习也会有较大突破。

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从教学方来看，通过实验向学生展示如下内容：XBRL会计数据的生成与传递过程；传统财务报告渲染为XBRL财务报告的基本机理；XBRL信息的萃取机理；基于XBRL的审计证据的收集与处理方法。从学习方来看，通过实验掌握如下职业技能：获取传统财务报告信息；把传统财务报告渲染为XBRL财务报告；从XBRL财务报告中萃取信息；收集和处理审计证据。

2.注意事项。一是传统财务报告的获取。

通过以下渠道获取传统财务报告信息：上市公司网站；财经网站；证券交易所网站（上海证券交易所、巨潮网站）；中国证监会指定的其他上市公司信息披露媒体（中国证券报、证券时报、上海证券报、金融时报、中国改革报、证券日报、证券市场周刊）。二是XBRL实例文档的获取。可从上海证券交易所和深圳证券交易所网站中下载XBRL实例文档。三是取得对会计准则及相关规范的理解。主要涉及会计信息化、XBRL通用分类标准的制定与实施等。四是取得对审计准则及相关规范的理解。主要涉及审计信息化、内部控制中的信息与沟通、审计过程中对信息的关注等。

3.设计建议：一是教学准备。

教师在准备实验时，要撰写审计案例文本，对审计环境、公司概况和审计的主要环节进行描述，以提高审计实验的效果。二是学习准备。学生在实验开始前，应回顾传统财务报告信息的编制过程、XBRL的基本理论、XBRL规范、XBRL分类标准、XBRL实例文档和报告流程。此外，还要收集或编制基于XBRL的样式表，提高实验过程的可视化效果。三是比较实验效果。通过XBRL审计只是《审计模拟实训》课程的一个环节，在实施XBRL审计实验之前，已经实施了传统审计实验。教与学双方都应比较两种实验的效果，以增强对XBRL审计实验的理解能力。四是做好实验总结。教师要撰写教学总结报告，学生也要撰写模拟实训总结报告。

二、把传统财务报告渲染为XBRL财务报告

1.渲染工具。

渲染工具（RenderingTools）是解决XBRL可视性的应用软件的统称，把电脑编码语言显示为人类肉眼能够识别的视觉元素。可分为基础工具、转换工具和浏览工具三种类型。基础工具包括XBRLGL应用软件、XBRLFR应用软件、分类标准编辑软件、实例文档编制软件等；转换工具包括文件转换软件、版本转换软件等；浏览工具包括各种解读、浏览、显示功能的软件。把传统财务报告渲染为XBRL财务报告的过程通常并不借助XBRLGL应用软件，而是通过XBRL规范直接将已经存在的财务报告信息转换为XBRLFR。这个过程实际上是为审计实验提供资料的过程，学生只有理解了此过程，才有可能在此基础上实施审计模拟实验。把传统财务报告渲染为XBRL财务报告应遵守基本的会计业务处理的基本规则，如遵守会计等式或资产负债表平衡规则、资产负债表须列示资产（遵守逻辑，下同）、分类资产负债表须列示流动资产、资产负债表须列示股东权益，等等。

2.数据准备相关的审计实验设计。

（1）教师准备。

一是上市公司数据。根据实验的环节需要，选择适当的上市公司数据。例如，在实质性程序的财务分析环节，可选择收入、成本具有可比性的施工企业的数据。二是实验软件。教师个人往往无力采购正规的实验软件，况且即使有实验软件，学院或学校的实验室也往往不能正常保障该软件在局域网内的运行。因此，建议下载Fujitsu等主流XBRL软件商提供的免费试用版软件，安装于学生的单机电脑中使用。三是理论、技术、规范等文本。在理论课教学中，向学生传授XBRLGL和XBRLFR的基本知识、技术特点，并展示规范文本。四是上市公司实例文档。下载与上市公司数据相应的上市公司实例文档，以便检验实验成果。

（2）学生准备。

一是传统财务报告的编制。实验前学生应回顾传统财务报告的编制理论与方法，以实现对照比较的目的。二是对XBRL财务报告的理解。学生能够理解XBRL财务报告是正确实施XBRL审计实验的基本前提。三是对证监会监管要求的理解。系统回顾和理解证监会关于会计信息披露的要求。四是技术准备。包括熟悉XBRL相关软件的使用、财务报告和其他会计信息的读取、验证与逻辑检验。

（3）实验实施。

在教师的指导下，学生实施以下环节的实验：XBRL相关软件的安装与试用；依据经济业务资料，编制XBRL实例文档；理解和运用XBRL分类标准，据以调整XBRL实例文档；考虑和分析证监会的监管要求，进一步理解和运用XBRL分类标准；XBRL网上呈报。

三、审计实验中XBRL信息的萃取

1.萃取工具。

萃取工具（ExtractionTools）是获取XBRL呈报的会计信息并进行分析和使用的应用软件的统称。在审计实验中，主要的萃取工具有：XBRL实例文档浏览软件、文件转换软件、版本转换软件、财务分析软件、文件审核软件和文件搜索软件等。其中，各类转换软件的功能与渲染工具的功能是相同的。从XBRL数据库中萃取信息，要注意检验信息的安全性和逻辑性。同时还要考虑其是否能正常应用于风险评估模型、舞弊识别模型、分析性程序和专业判断模型之中（考虑这些模型的特点和要求）。

2.相关审计实验的设计。

（1）教师准备。

一是上市公司环境描述。由于审计实验无法重现公司环境和审计环境，因此描述文本对于学生理解实验情境非常重要。二是上市公司XBRL数据库（模拟）。必要时可向上市公司动员，争取支持。三是审计软件（数据萃取工具）。可从主流上市公司网站下载。四是审计模型准备。向学生提供主要的审计模型及其解释文本。

（2）学生准备。

一是基本审计理论与方法的准备，尤其是取得对连续审计的理解。XBRL有利于实现连续审计，学生应先了解传统审计与连续审计的联系与区别。二是取得对审计模型的理解。通过教学回顾和审计模型展示，帮助学生在实验中理解审计模型的涵义，掌握模型涉及的数据的获取途径。三是实质性程序。在实验中掌握账实核对等实质性程序的运用技巧。四是审计工作底稿。掌握审计工作底稿的编制要求。

（3）实验实施。

在教师的指导下，学生实施以下环节的实验：获取XBRL数据库；安全性检验；逻辑性检验；认识和运用主要的审计模型；实施实质性程序；编制审计工作底稿；讨论并形成审计报告。

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二、微型化学实验的特色和实施的必要性

微型化学实验仪器具有不易破碎、小巧便携、使用方便等特点，使得无论是学校还是个人都有能力去创建自己的“微型实验室”，这就为化学实验课堂教学的改革提供了方便与可能。实践证明，微型化学实验在教学中的实施概括来说主要有以下特点：过去的课堂实验基本上被演示实验所占据，学生们处在一种“被动接受”知识的状态中，而微型实验使得大多数学生都有机会自己动手参与，使得启发式的教学方法能够得以实现；微型化实验具有安全性和节约性的特点，教师可以放心地让每一个学生独自动手实验，亲自动手实验的方式可以促进学生理解和形成化学概念，帮助培养学生实验观察和动手能力，同时，极大地促进了学生对于化学实验兴趣的培养；方便了实验室分组实验、家庭小实验尤其是随堂实验的展开，培养了学生既动手又动脑、理论联系实际和解决实际问题的能力，尤其是对于资源条件较差的农村中学，微型实验的实施对其影响颇深；有利于减少废气、废液以及固体废品的排放，改善实验室环境、降低空气污染，减少对师生健康的损害。具体来说，微型实验可以：

（一）改进演示实验，激发创新

演示实验是课堂教学中最直接、最便捷的一种的实验教学方式，是探索新知识、学习实验操作和技能的最基本途径。因此教师在做课堂演示实验时，对课本的中实验进行了合理的微型化改进。如：做“木炭还原氧化铜”实验时，常常会出现现象不明显，反应时间较长的现象，影响观察和判断，其中碳和氧化铜的质量比需要控制在（9~13）：1的范围内，倘若比例过高，氧化铜不能完全反应；比例太低，碳粉的量遮盖了铜的颜色，现象不易观察。对于此实验，可以做如下改进：为了减少实验时间，可以在实验开始之前将碳粉和氧化铜粉末混合均匀，调成糊状。取少许均匀涂抹在试管底部内壁上，待晾干后，进行还原实验操作。因为反应物的量非常少，所以加热较短时间就能观察到试管内壁紫红色铜镜的出现。改进后的实验节约药品、现象明显，有利于激发学生的创新能力，培养其创新的意识。

（二）设计分组实验，培养学生的创新、合作精神

设计分组实验不仅可以帮助学生形成概念、巩固知识、培养技能，更能训练其团结、合作、互助的精神。在实验课堂上，一个合理有效的分组实验，能帮助大家节约资源、节约时间。如”二氧化碳气体的制取“实验，教师可以将实验分为4个小组：通过上述分组实验探究，学生可以找出二氧化碳气体制取的最佳方案，并且能够举一反三，了解到其他制取方案的优劣性。

（三）展开家庭兴趣小实验，培养学生实验兴趣和实践能力

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1.实验原型实验装置如图1。利用热得快分别给质量相同、初温相同的水与食用油加热相同时间（或升高相同温度）。在相同时间内，由于食用油温度升得高些，如果要升高相同的温度，加热水用的时间应延长。2.不足之处本实验用热得快做热源，由于它的功率较大、温度升高过快，很难把握，有一定的危险性。教材中的实验装置还有两个严重的缺陷，一是热得快放置方法不正确，液体没有盖住热得快的发热部分，导致热得快易损坏；二是由于等质量的水和油相比，油的体积大于水的体积，在油中的热得快被浸的体积多些，导致两种液体受热不一致，数据难以令人信服。而且教材上的实验能见度不高，读取温度数据困难。

二、实验创新与改进

1.将新型硅胶加热器固定在容器底部，使得加热均匀、精度高，实现量化实验，极易控制。如图2。教学视点2.使用温度传感器及数显温度计，读取数据方便快捷。3.用220V电压做电源，实验随处可进行；内部装有漏电保护开关，保证用电安全，便于让学生操作。

三、实验器材

自制液体加热器2套，食用油、水各120克，停钟1个，天平1架，两份质量相等的水。

四、实验原理及装置说明

1.实验原理新实验使用控制变量法，通过控制使物质质量相等、吸收热量相同、升高相同温度，比较需用的时间。升高相同温度时，所用时间较长的物质吸收的热量多，则此物质吸收热量的能力更强。2.装置说明新实验采用两套完全相同的硅胶加热器，从底部直接给液体加热，并装上传感器及数显温度计，让测量结果清晰显现。当达到所需温度时，只要将红色开关关掉便可停止加热。如图3。

五、实验设计及结论

实验一：用加热器加热两份相同质量的水，将结果记入表1，并得出结论。结论：质量相等的同种物质，吸收相同的热量时，温度升高的速度相同。实验二：用加热器加热相同质量的水与食用油。将准备好的质量相等的水和食用油倒进两个加热器中，几秒后记录水与食用油的初始温度。打开电源，同时按下停钟开始计时，观察两个加热器中温度计的变化，用停钟记下加热液体每阶段所用的时间，读取相应的温度变化量，并填入表2中。当加热时间达到80s时，记下最后温度，关闭电源，停止加热，分析数据并得出结论。结论：质量相等的两种物质，吸收相同的热量时，温度升得越慢的吸收的热量较多，吸收热量的能力较强。

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城市竞争力是一个具有明确直观含义却又不易精确把握的概念，但它主要是指一个城市在竞争和发展过程中与其他城市相比较所具有的吸引、争夺、拥有、控制和转化资源，争夺、占领和控制市场，以创造价值，为其居民提供福利的能力。城市价值是由城市企业或经济人创造的。每一个城市的产业群都由若干产业组成，每个产业又分若干个产业部门和环节，每一部门和环节又有不少企业，城市价值体系是所有企业价值体的集合。所有影响城市价值体系的各种因素或力量的综合即是城市竞争力。城市价值体系的状况及变动表现着城市竞争力的状况及变动。城市竞争力是一个复杂的混沌系统，其众多的要素和环境子系统以不同的方式存在，共同集合构成城市综合竞争力，创造城市价值。概括地表示：

城市竞争力＝F（硬竞争力、软竞争力）＝城市产业竞争力之和

硬分力＝人才竞争力＋资本竞争力＋科技竞争力＋结构竞争力＋基础设施竞争力＋区位竞争力＋环境竞争力＋聚集力

软分力＝秩序竞争力＋文化竞争力＋制度竞争力＋管理竞争力＋开放竞争力

人才竞争力包括城市劳动者队伍的数量、质量和未来潜力。资本力包括资本的存量、可得的便利性和金融控制力。科技力既包括科学技术、知识资源的存量，也包括科技的创新和转化能力。城市结构有广泛的含义，结构力这里主要包括产业结构、企业组织结构、城市产业专业化程度及城市的空间结构等。环境力指城市环境状况，如气候条件、环境质量、风景名胜等。区位力这里是指城市综合区位力，包括自然地理位置、经济区位、科技、政治区位等。聚集力指城市的人口、生产要素的聚集和企业、产业的群集状况和能力。秩序力指城市政治、经济及社会秩序，包括政治稳定性、经济安全性和社会治安状况等。制度力是城市、城市企业以及城市所在的国家在城市层面表现的政治法律制度、经济体制以及社会文化方面的制度等。文化力是城市所特有的市民社会意识、道德观念、城市文化氛围和风俗习惯。管理力包括城市、城市企业发展战略和管理水平及管理效率。开放力包括城市内部各要素、城市与区域内外（包括国内外）联系的程度。

2.基础设施与城市竞争力的关系

城市基础设施是以物质形态为特征的城市基础结构系统，是指城市可利用的各种设施及质量，包括交通系统，通讯系统，能源动力系统，住房储备，文、卫、科教机构和设施等。基础设施是城市经济、社会活动的基本载体，是真正属于城市的不可移动要素。设施力是一定的基础设施所形成影响城市产业价值形成的力量。

城市基础设施的规模、类型、水平直接影响着城市产业的发展和价值体系的形成。城市基础设施质量（基础设施个体质量、空间匹配）的状况影响城市的产品成本和竞争力。城市基础设施产业的竞争力将成为城市总体产业竞争力的重要组成部分。

在基础设施对提高城市竞争力作用中，技术性基础设施越来越至关重要。技术性基础设施状况决定一个城市产业的水平，拥有发达的高技术的基础设施，可以吸引和培育高技术高附加的产业（包括金融业），创造和持续创造更多的价值，提高城市竞争力。

基础设施通过影响城市产业收益回报率，塑造城市吸引人才、技术、资金、资源等要素的能力，将影响城市的产业规模和产业素质。

二、中国24城市竞争力的计量和分析

检验和分析城市竞争力与城市基础设施之间关系的基本假说，首先要设计表现它们的指标体系，选取样本城市，运用有关方法采集和处理样本指标数据，应用有关分析方法计算出各样本城市的综合竞争力和基础设施竞争力。

1.中国城市综合竞争力和基础设施竞争力指标设计

(1)城市综合竞争力指标体系。根据理论框架，本文选取了从不同的角度表现城市综合竞争力的四个关键性指标，构建一个简单的指标体系。①市场占有率。它是企业竞争力大小的最直接表现。对于城市而言，市场占有率反映一个城市域外产品需求的大小，反映其产品在全部城市产品市场中的份额，反映了一个城市创造价值的相对规模。②GDP的增长率。城市竞争是贸易竞争，更是增长的竞争。城市吸引、占领、争夺、控制资源和市场创造价值的能力、潜力及持续性决定于GDP的长期增长。GDP增长率反映了城市价值扩展的速度及潜力。③劳动生产率。劳动生产率是城市技术水平和各种经济效益，即城市生产力水平的综合反映，它从质量上反映城市竞争力，它是城市创造价值的投入产出效率的一个集中表现。④居民人均收入。即居民收入的综合性上反映了城市在域内和域外创造价值的状况。它能把城市的域外收益表现出来，能反映城市的对外吸引和控制能力。它也是一个反映水平的指标。

(2)城市设施竞争力指标体系。①基本基础设施。市内基本基础设施综合指数，由城市能源、交通、道路、住房等八项具体指标综合构成，反映城市市内基本基础设施的水平；对外基础设施综合指标。由城市货运量和客运量指标综合构成，反映城市公路、铁路、水运等基础设施状况，这是一个主客观综合指标。②技术基础设施。每百人拥有电话机数，反映城市基本技术基础设施的现状和城市的现代化水平；城市现代交通、通讯、信息设施的综合指数，由先进交通设施指标港口个数、机场等级、高速公路、高速铁路、地铁个数、光缆线路数加权综合构成，这是一个主客观结合指标。③社会基础设施。文化基础设施综合指数，由公共藏书量、文化馆、影剧院指标加权综合构成。反映城市的文化设施状况。这是一个主客观结合指标；卫生基础设施综合指数，由医院个数、万人医院床位数综合构成，这是一个主客观结合指标；设施力指标从基本设施、社会基础设施、技术性基础设施三方面反映城市基础设施的基本状况和技术状况。

2.样本城市指标数据的采集和处理

(1)样本城市的选取。本文根据有基本统计数据和有代表性两个原则，选取了24个样本城市。这些城市一般都有城市统计年鉴或城市年鉴，它们同时有一定的代表性，比如从规模上看，它们之中有：超大城市，特大城市，大城市，中小城市。从地区分布上看，它们之中有：西部城市，中部城市，东部城市；东部地区的城市又有珠江三角洲城市，闽浙沿海城市，长江三角洲城市，环渤海湾地区城市等。

(2)指标数据的处理。由于城市竞争力各项指标数据的量纲不同，因此，要对这些指标进行综合集成，所有指标数据都必须进行无量纲化处理。

3.城市综合竞争力及城市基础设施竞争力的计量

数量统计中的主成份分析法原来是用于处理多维随机变量在线性变换下其分量相关问题的，它通过求协方差阵或相关系数矩阵的特征值与特征根运算，按指定的贡献率求出集中原来随机变量主要信息的、相互无关的主成份。它可以用来计算多变量样本的相对数值，即构造样本的指数。利用主成份原理编程，输入标准化的数据，计算城市综合竞争力和基础设施竞争力指数的得分和排序，如表1、表2。利用主成份分析构建的竞争力指数有一部分为负值，这里的负值并不代表其竞争力的真实含义，而是说明该城市在被选城市的所有城市中的相对地位，即是处在平均水平之下的。

表1城市综合竞争力及表现要素得分和排序表

附图

数据来源：指标数据由1997-1999年《中国城市经济年鉴》、《中国统计年鉴》、国家有关部委专业年鉴的有关数据拟合而成。

从表1第一列可见，在24个样本城市的得分中，上海得分最高，为1.47。24个样本城市的综合竞争力从1到24的排序依次是上海、深圳、广州、北京、厦门、无锡、天津、大连、杭州、南京、珠海、东莞、青岛、武汉、温州、福州、重庆、苏州、成都、宁波、石家庄、西安、哈尔滨、南昌。从区域整体的角度上大致地看，从强到弱依次是珠江流域、长江流域、闽江流域、环渤海地区、我国中部地区、我国西部地区。前十强的城市都在东部地区，在前十名左右的城市中，最引人注意的是东南沿海的几个中等城市，东莞、温州等城市的竞争力竟在武汉、重庆之上。

表224城市设施力及构成要素得分及排序

附图

数据来源：指标数据由1997-1999年《中国城市经济年鉴》、《中国统计年鉴》、国家有关部委专业年鉴的有关数据拟合而成。

表2第一列给出样本城市设施竞争力指数的计算结果：即设施竞争力得分和排名。设施力排在前4名的为深圳、上海、北京、广州，其中深圳最好，因为深圳的基础技术水平比较高。北京因缺乏水路设施排名大受影响，排名靠后的城市为石家庄、西安、南昌、哈尔滨。表明这些中西部大城市的基础设施比较落后。总体上看，沿海地区的城市的基础设施比中西部好，沿海地区的大城市的基础设施比中小城市好。

三、城市竞争力与基础设施关系的检验

1.城市竞争力与基础设施力关系假说验证的方法和程序

模糊曲线分析法是由世界著名的实验室诺斯—阿拉姆斯实验室适应系统应用中心金融分析小组最新开发的非常有价值的统计方法。它主要是用来压缩输入数据的维度，发展影响产出变量的重要因素。由于它通过求相关度、贡献弹性，根据样本点拟合样本曲线，最后选取出影响变量的重要因素。因此，使用这一方法不仅能初步检验城市竞争力的有关影响因素的假说，实证分析城市竞争力的问题，而且能通过对现有变量及指标的筛选，为进一步研究城市竞争力提供条件。

根据模糊曲线的原理，编制计算程序在SPS软件上操作，输入城市竞争力总力、分力指数，输入标准化后的相关要素指标数据进行计算。分别得出包括资本力在内的城市竞争各分力及各要素指标对城市竞争力的相关性系数和贡献弹性系数，城市竞争力各分力间的相关矩阵、二元相关矩阵。为了更清晰地理解城市设施力对城市综合竞争力的影响，本文利用模糊曲线方法，计算并绘制城市竞争各分力对城市综合竞争力的相关系数和贡献弹性系数表格，绘制了城市竞争力对于资本竞争力的函数关系的拟合曲线。利用2次拟合即ax[2]+bx+c拟合，计算并绘制城市竞争各分力构成要素对城市综合竞争力的相关系数和贡献弹性系数表格，绘制了设施力构成要素指标与城市综合竞争力的拟合曲线。然后，根据数据表格与图形进行理论检验和实证分析。

2.结果及初步检验分析

表3城市竞争力各分力对综合竞争力的多元相关系数（标准化后）

附图

所有城市竞争分力与城市综合竞争力都呈正相关。其中基础设施与城市竞争力相关度最高，为0.111。

表4城市竞争力各分力对总力的贡献弹性系数

附图

表4给出了城市竞争力各分力对综合竞争力的贡献弹性系数。各分力对城市竞争力的贡献弹性更能准确地验证城市竞争各分力对综合竞争力的作用。各分力对城市综合竞争力的弹性在不同的情况下应该是不等的，本表的贡献弹性系数是平均贡献弹性系数，上表显示所有分力对城市竞争力都有正贡献。其中资本力贡献最大，贡献弹性系数为0.164，其次是文化力、设施力、聚集力、管理力、科技力，最小是结构力。这进一步证明：资本力是竞争力综合的最重要的力量，设施力是第三重要力量。

表5城市竞争力各分力之间的相关矩阵

附图

表5给出城市竞争力各分力之间的相关矩阵。矩阵显示资本竞争力与其他力之间均存在着较强的相关性（见表5的F5行），其中设施力与资本力、科技力、劳动力、相关系数分别为0.861、0.769、0.708，表明与这些分力相关性很强。表明设施力通过这些分力对城市竞争力将产生重要的间接影响。

表6给出城市竞争力二元相关程度的数据。数据显示城市设施力与其他分力之间均存在着二元相关性，且总体相关度较高，反映设施力与其他分力之间具有较强的相关传递性。

表6城市竞争力各分力间的二元相关矩阵

附图

为了更深入地检验假说，本文还分别对城市竞争力与要素指标关系进行分析。表7给出了城市各分要素指标对城市竞争力的多元相关系数。表中的F1-F13分别表示劳动力、资本力、科技力、结构力、设施力、区位力、环境力、聚集力、秩序力、文化力、制度力、管理力和开放力（表8同）。表7中第一行的数字表示第一列中，各分力的组成要素指标的代号。表8给出各要素对城市竞争力的贡献弹性系数。

表7城市各分要素指标对竞争力的多元相关系数

123456

F10.02020.01730.00910.02010.01010.0238

F20.02010.01040.01740.01860.0169

F30.01380.01020.01030.01010.01110.0097

F40.00970.00960.02930.01850.0089

F50.01130.01020.01270.01190.00980.0095

F60.02090.01000.01640.01100.00930.0105

F70.00950.00960.0097

F80.01570.01700.01190.0183

F90.01380.01020.01030.01010.01110.0097

F100.01090.01070.01360.01300.01180.0128

F110.01200.00930.01220.01210.00870.0146

F120.01750.11180.01360.00970.0117

F130.01160.01430.01230.01000.0168

表8各要素对城市竞争力的贡献弹性系数

123456

F10.02180.02170.00230.02200.01080.0202

F20.02100.01480.02390.02230.0239

F30.02130.00980.00870.00900.01730.0048

F40.00600.00470.01670.02180.0043

F50.00920.00620.01910.01370.00490.0046

F60.02140.00480.02450.01820.00860.0101

F70.00430.00500.0095

F80.02070.02070.01480.0204

F90.02130.00980.00870.00900.01730.0048

F100.01770.01780.02480.01890.01840.0238

F110.02000.00680.01640.01050.00040.0252

F120.02300.00500.02480.00730.0215

F130.09200.01190.01790.01240.0228

从表7、表8可以看出，设施力的构成要素对城市综合竞争力的相关性和贡献弹性系数总体上不太高，但F5-3每百人拥有电话机数的贡献弹性为0.0191，在城市竞争力70多个构成要素中属比较高之列。F5-4城市现代交通、通讯、信息设施的综合指数对城市竞争力的贡献弹性为0.0137相对设施力的其他构成要素属比较高的。总体上看，技术性基础设施远高于基本基础设施和社会基础设施。F5-1所对应的数据显示对外基本基础设施指数对城市竞争力指数的相关系数、贡献弹性系数分别为0.0113、0.0092。表明对外基本基础设施对城市竞争力有积极的贡献作用。F5-2所对应的数据显示市内基本基础设施综合指数对城市竞争力的正相关性系数、正贡献弹性系数分别为0.0102、0.0062。表明市内基本基础设施对城市竞争力的贡献较小。F5-3所对应的数据显示每百人拥有电话机数对城市竞争力的相关系数和贡献弹性系数为0.0103、0.0191，表明基本技术基础设施对城市竞争力的贡献相对较大。F5-4所对应的数据显示城市技术性基础设施对城市竞争力呈正相关、正贡献关系，且数据也稍大，分别为0.0101、0.0137。表明，城市技术性基础设施对城市竞争力起重要贡献作用。F5-5所对应的数据显示城市文化基础设施与城市竞争力呈正相关和正贡献关系，其相关和贡献弹性系数分别为0.0098、0.0049。城市文化基础设施对城市竞争力有一定贡献。F5-6所对应的数据显示城市卫生基础设施与城市竞争力呈正相关和正贡献关系，其相关和贡献弹性系数分别为0.0095、0.0046。城市卫生基础设施对城市竞争力有一定贡献，但比文化基础设施对城市竞争力的贡献要稍微低一些。

综合表3—表8中的一些数据，可以验证：设施力是构成城市综合竞争力的最重要力量之一。比较这些曲线和有关数据，可以发现技术性基础设施对城市竞争力的作用远大于设施力的其他构成要素。

四、政策含义

在当前和今年一段时期内，面对激烈的区域竞争和国际竞争，中国城市政府仍然要把改善城市基础设施作为提高城市竞争力的战略重点。不断增强城市对人才、资金、资源等要素的吸引和承载能力。

在基础设施体制方面，要引进和实行先进的管理和制度尤其是融资制度。要放松政府管制和限制，鼓励民间资本大量进入基础设施建设领域；要积极推行特许经营、BOT等国际上行之有效的基础设施建设管理的制度和办法；要积极利用国内外的资本市场融通基础设施建设和运营资金。

大力推进技术性基础设施建设。改善交通、通讯、信息等基础设施环境。在基础设施规划建设方面一定要考虑技术的先进性，考虑与国际接轨，加快推进城市信息化进程，为城市科技创新和高技术、高管理产业的发展创造硬环境。

围绕城市个性，提供城市基础设施。受历史和现实条件的制约，不同的城市其发展目标不同，对城市基础设施的载体要求不同，不同的产业集群所需的公共基础设施也不同。城市政府应根据其目标，精心设计和规划城市基础设施目标重点实施步骤和具体方案。

建设适宜的生活性和社会性基础设施。进一步加大科技基础设施投入和建设，为吸引科技资源，提高科技实力，培育城市的科技转化能力创造基础设施硬环境。加大对教育的基础设施投入和建设，建立适应地方经济的教育基础设施体系。注意历史文化遗产的保护，建立独具特色、优美怡人的城市人工环境。总之，应建立适合城市发展和有利于居民福利不断提高的基础设施体系。

收稿日期：2002-03-22

[1]郝寿义、倪鹏飞：《中国城市竞争力研究—以若干城市为例》，载《经济科学》1998年第2期。

[2]DennisA.RondinelliandGyulaVastag,UrbanEconomicGrowthinthe21st

Century:AssessingtheInternationalCompetitivenessofMetropolitanAreas,Migration,

Urbanization,andDevelopment:NewDirectionsandIssues,p469-514.UnitedNationsPopulationFundandKluwerAcademicPublishers.

[3]MichaelPorter,ThecompetitiveAdvantageofNation,NewYork,Thefreepress,1990.

[4]PeterKarlKreslandBalwantsingh,Thecompetitivenessofcities:theUnited

States,inOECD,citiesandthenewGlobalEconomy,Melbourn:TheGovernment

ofAustraliaandtheOrganizationforEconomiccooperationandDevelopment,1995,P424-446.

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第一章室内设计的含义和基本观点

人的一生，绝大部分时间是在室内度过的，因此，人们设计创造的室内环境，必然会直接关系到室内生活、生产活动的质量，关系到人们的安全、健康、效率、舒适等等。室内环境的创造，应该把保障安全和有利于人们的身心健康作为室内设计的首要前提。人们对于室内环境除了有使用安排、冷暖光照等物质功能方面的要求之外，还常有与建筑物的类型、性格相适应的室内环境氛围、风格文脉等精神功能方面的要求。

由于人们长时间半生活活动于室内，因此现代室内设计，或称室内环境设计，相对地是环境设计系列中和人们关系最为密切的环节。室内设计的总体，包括艺术风格，从宏观来看，往往能从一个侧面反映相应时期社会物质和精神生活的特征。随着社会发展的历代的室内设计，总是具有时代的印记，犹如一部无字的史书。这里由于室内设计从设计构思、施工工艺、装饰材料到内部设施，必须和社会当时的物质生产水平、社会文化和精神生活状况联系在一起；在室内空间组织、平面布局和装饰处理等方面，从总体说来，也还和当时的哲学思想、美学观点、社会经济、民俗民风等密切相关。从微观的、个别的作品来看，室内设计水平的高低、质量的优劣又都与设计者的专业素质和文化艺术素养等联系在一起。至于各个单项设计最终实施后成果的品位，又和该项工程具体的施工技术、用材质量、设施配置情况，以及与建设者的协调关系密切相关，即设计是具有决定意义的最关键的环节和前提，但最终成果的质量有赖于：设计-施工-用材-与业主关系的整体协调。

室内设计的含义

室内设计是根据建筑物的使用性质、所处环境和相应标准，运用物质技术手段和建筑美学原理，创造功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神生活需要的室内环境。这一空间环境既具有使用价值，满足相应的功能要求，同时也反映了历史文脉、建筑风格、环境气氛等精神因素。

上述含义中，明确地把“创造满足人们物质和精神生活需要的室内环境”作为室内设计的目的，即以人为本，一切围绕为人的生活生产活动创造美好的室内环境。

同时，室内设计中，从整体上把握设计对象的依据因素则是：

使用性质-为什么样功能设计建筑物和室内空间；

所在场所-这一建筑物和室内空间的周围环境状况；

经济投入-相应工程项目的总投资和单方造价标准的控制。

设计构思时，需要运用物质技术手段，即各类装饰材料和设施设备等，这是容易理解的；还需要遵循建筑美学原理，这是因为室内设计的艺术性，除了有与绘画、雕塑等艺术之间共同的美学法则之外，作为“建筑美学”，更需要综合考虑使用功能、结构施工、材料设备、造价标准等多种因素。建筑美学总是和实用、技术、经济等因素联结在一起，这是它有别于绘画、雕塑等纯艺术的差异所在。

现代室内设计既有很高的艺术性的要求，其涉及的设计内容又有很高的技术含量，并且与一些新兴学科，如：人体工程学、环境心理学、环境物理学等关系极为密切。现代室内设计已经在环境设计中发展成为独立的新兴学科。

对室内设计含义的理解，以及它与建筑设计的关系，从不同的视角、不同的侧重点来分析，许多学者都有不少具有深刻见解、值得我们仔细思考和借鉴的观点，例如：

认为室内设计“是建筑设计的继续和深化，是室内空间和环境的再创造”。

认为室内是“建筑的灵魂，是人与环境的联系，是人类艺术与物质文明的结合”。

我国前辈建筑师戴念慈先生认为“建筑设计的出发点和着眼点是内涵的建筑空间，把空间效果作为建筑艺术追求的目标，而界面、门窗是构成空间必要的从属部分。从属部分是构成空间的物质基础，并对内涵空间使用的观感起决定性作用，然而毕竟是从属部分。至于外形只是构成内涵空间的必然结果”。

建筑师普拉特纳则认为室内设计“比设计包容这些内部空间的建筑物要困难得多”，这是因为在室内“你必须更多地同人打交通，研究人们的心理因素，以及如何能使他们感到舒适、兴奋。经验证明，这比同结构、建筑体系打交道要费心得多，也要求有更加专门的训练”。

美国前室内设计师协会主席亚当指出“室内设计涉及的工作要比单纯的装饰广泛得多，他们关心的范围已扩展到生活的每一方面，例如：住宅、办公、旅馆、餐厅的设计，提高劳动生产率，无障碍设计，编制防火规范和节能指标，提高医院、图书馆、学校和其他公共设施的使用效率。总之一句话，给予各种处在室内环境中的人以舒适和安全”。

白俄罗斯建筑师E？巴诺玛列娃认为，室内设计是设计“具有视觉限定的人工环境，以满足生理和精神上的要求，保障生活、生产活动的需求”，室内设计也是“功能、空间形体、工程技术和艺术的相互依存和紧密结合”。

室内装饰、装修和设计的区别与联系

室内装饰或装潢、室内装修、室内设计，是几个通常为人们所认同的，但内在含义实际上是有所区别的词义。

室内装饰或装潢：装饰和装潢原义是指“器物或商品外表”的“修饰”，是着重从外表的、视觉艺术的角度来探讨和研究问题。例如对室内地面、墙面、顶棚等各界面的处理，装饰材料的选用，也可能包括对家具、灯具、陈设和小品的选用、配置和设计。

室内装修：Finishing一词有最终完成的含义，室内装修着重于工程技术、施工工艺和构造做法等方面，顾名思义主要是指土建施工完成之后，对室内各个界面、门窗、隔断等最终的装修工程。

室内设计：如本节上述含义，现代室内设计是综合的室内环境设计，它既包括视觉环境和工程技术方面的问题，也包括声、光、热等物理环境以及氛围、意境等心理环境和文化内涵等内容。

室内设计的基本观点

现代室内设计，从创造出满足现代功能、符合时代精神的要求出发，强调需要确立下述的一些基本观点：

一、以满足人和人际活动的需要为核心

“为人民服务，这正是室内设计社会功能的基石。”室内设计的目的是通过创造室内空间环境为人服务，设计者始终需要把人对室内环境的要求，包括物质使用和精神两方面，放在设计的首位。由于设计的过程中矛盾错综复杂，问题千头万绪，设计者需要清醒地认识到以人为本，为人服务，为确保人们的安全和身心健康，为满足人和人际活动的需要作为设计的核心。为人服务这一平凡的真理，在设计时往往会有意无意地因从多项局部因素考虑而被忽视。

现代室内设计需要满足人们的生理、心理等要求，需要综合地处理人与环境、人际交往等多项关系，需要在为人服务的前提下，综合解决使用功能、经济效益、舒适美观、环境氛围等种种要求。设计及实施的过程中还会涉及材料、设备、定额法规以及与施工管理的协调等诸多问题。可以认为现代室内设计是一项综合性极强的系统工程，但是现代室内设计的出发点和归宿只能是为人和人际活动服务。

从为人服务这一“功能的基石”出发，需要设计者细致入微、设身处地地为人们创造美好的室内环境。因此，现代室内设计特别重视人体工程、环境心理学、审美心理学等方面的研究，用以科学地、深入地了解人们的生理特点、行为心理和视觉感受等方面对室内环境的设计要求。

针对不同的人，不同的使用对象，相应地应该考虑有不同的要求。例如：幼儿园室内的窗台，考虑到适应幼儿的尺度，窗台高度常由通常的900~1000cm降至450~550cm，楼梯踏步的高度也在12cm左右，并设置适应儿童和成人尺度的二档扶手；一些公共建筑顾及残疾人的通行和活动，在室内外高差、垂直交通、顾所盥洗等许多方面应作无障碍设计；近年来地下空间的疏散设计，如上海的地铁车站，考虑到老年人和活动反应较迟缓的人们的安全疏散时间的计算公式中，引入了为这些人安全疏散多留1min的疏散时间余地。上面的三个例子，着重是从儿童、老年人、残疾人等人们的行为生理的特点来考虑。

在室内空间的组织、色彩和照明的选用方面，以及对相应使用性质室内环境氛围的烘托等方面，更需要研究人们的行为心理、视觉感受方面的要求。例如：教堂高耸的室内空间具有神秘感，会议厅规正的室内空间具有庄严感，而娱乐场所绚丽的色彩和缤纷闪烁的照明给人以兴奋、愉悦的心理感受。我们应该充分运用现时可行的物质技术手段和相应的经济条件，创造出首先是为了满足人和人际活动所需的室内人工环境。

二、加强环境整体观

现代室内设计的立意、构思，室内风格和环境氛围的创造，需要着眼于对环境整面的考虑。现代室内设计，从整体观念上来理解，应该看成是环境设计系列中的“链中一环”。

室内设计的“里”，和室外环境的“外”，可以说是一对相辅相成辩证统一的矛盾，正是为了更深入地做好室内设计，就愈加需要对环境整体有足够的了解和分析，着手于室内，但着眼于“室外”。当前室内设计的弊病之一-相互类同，很少有创新和个性，对环境整体缺乏必要的了解和研究，从而使设计的依据汉于一般，设计构思局限封闭。看来，忽视环境与室内设计关系的分析，也是重要的原因之一。

现代室内设计，或称室内环境设计，这里的“环境”着重有两层含义：

一层含义是，室内环境是指包括室内空间环境、视觉环境、空气质量环境、声光热等物理环境、心理环境等许多方面，在室内设计时固然需要重视视觉环境的设计，但是不应局限于视觉环境，对室内声、光、热等物理环境，空气质量环境以及心理环境等因素也应极为重视，因为人们对室内环境是否舒适的感受，总是综合的。一个闷热、噪声背景很高的室内，即使看上去很漂亮，待在其间也很难给人愉悦的感受。一些涉外宾馆中投拆意见比较集中的，往往是晚间电梯、锅炉房的低频噪声和盥洗室中洁具管道的噪声，影响休息。不少宾馆的大堂，单纯从视觉感受出发，过量地选用光亮硬质的装饰材料，从地面到墙面，从楼梯、走马廊的栏板到服务台的台面、柜面，使大堂内的混响时间过长，说话时清晰度很差，当然造价也很高。美国室内设计师费歇尔来访上海时，对落脚的一家宾馆就有类似上述的评价。

另一层含义是，把室内设计看成自然环境-城乡环境-社区街坊、建筑室外环境-室内环境，这一环境系列的有机组成部分，是“链中一环”，它们相互之间有许多前因后果，或相互制约和提示的因素存在。

香港室内设计师D？凯勒先生在浙江东阳的一次学术活动中，曾认为旅游旅馆室内设计的最主要的一点，应该是让旅客在室内很容易联想到自己是在什么地方。明斯克建筑师E？巴诺玛列娃也曾提到“室内设计是一项系统，它与下列因素有关，即整体功能特点、自然气候条件、城市建设状况和所在位置，以及地区文化传统和工程建造方式等等”。环境整体意识薄弱，就容易就事论事，“关起门来做设计”，使创作的室内设计缺乏深度，没有内涵。当然，使用性质不同，功能特点各异的设计任务，相应地对环境系列中各项内容联系的紧密程度也有所不同。但是，从人们对室内环境的物质和精神两方面的综合感受说来，仍然应该强调对环境整体应予充分重视。

三、科学性与艺术性的结合

现代室内设计的又一个基本观点，是在创造室内环境中高度重视科学性，高度重视艺术性，及其相互的结合。从建筑和室内发展的历史来看，具有创新精神的新的风格的兴起，总是和社会生产力的发展相适应。社会生活和科学技术的进步，人们价值观和审美观的改变，促使室内设计必须充分重视并积极运用当代科学技术的成果，包括新型的材料、结构构成和施工工艺，以及为创造良好声、光、热环境的设施设备。现代室内设计的科学性，除了在设计观念上需要进一步确立以外，在设计方法和表现手段等方面，也日益予以重视，设计者已开始认真的以科学的方法，分析和确定室内物理环境和心理环境的优劣，并已运用电子计算机技术辅助设计和绘图。贝聿铭先生早在80年代来沪讲学时所展示的华盛顿艺术馆东馆室内透视的比较方案，就是以电子计算机绘制的，这些精确绘制的非直角的形体和空间关系，极为细致真实地表达了室内空间的视觉形象。

一方面需要充分重视科学性，另一方面又需要充分重视艺术性，在重视物质技术手段的同时，高度重视建筑美学原理，重视创造具有表现力和感染力的室内空间和形象，创造具有视觉愉悦感和文化内涵的室内环境，使生活在现代社会高科技、高节奏中的人们，在心理上、精神上得到平衡，即现代建筑和室内设计中的高科技和高感情问题。总之，是科学性与艺术性、生理要求与心理要求、物质因素与精神因素的平衡和综合。

在具体工程设计时，会遇到不同类型和功能特点的室内环境，对待上述两个方面的具体处理，可能会有所侧重，但从宏观整体的设计观念出发，仍然需要将两者结合。科学性与艺术性两者决不是割裂或者对立，而是可以密切结合的。意大利设计师P？纳维设计的罗马小体育宫和者灵展览馆，尼迈亚设计的巴西利亚菲特拉教堂，屋盖的造型既符合钢筋混凝土和钢丝网水泥的结构受力要求，结构的构成和构件本身又极具艺术表现力；荷兰鹿特丹办理工程审批的市政办公楼，室内拱形顶的走廊结合顶部采光，不作装饰的梁柱处理，在办公建筑中很好地体现了科学性与艺术性的结合。

从宏观整体看，正如前述，建筑物和室内环境，总是从一个侧面反映当代社会物质生活和精神生活的特征，铭刻着时代的印记，但是现代室内设计更需要强调自觉地在设计中体现时代精神，主动地考虑满足当代社会生活活动和行为模式的需要，分析具有时代精神的价值观和审美观，积极采用当代物质技术手段。

同时，人类社会的发展，不论是物质技术的，还是精神文化的，都具有历史延续性。追踪时代和尊重历史，就其社会发展的本质讲是有机统一的。在室内设计中，在生活居住、旅游休息和文化娱乐等类型的室内环境里，都有可能因地制宜地采取具有民族特点、地方风格、乡土风格，充分考虑历史文化的延续和发展的设计手法。应该指出，这里所说的历史文脉，并不能简单地只从形式、符号来理解，而是广义地涉及规划思想、平面布局和空间组织特征，甚至设计中的哲学思想和观点。日本著名建筑师丹下健三为东京奥运会设计的代代木国立竞技馆，尽管是一座采用悬素结构的现代体育馆，但从建筑形体和室内空间的整体效果，确实可说它既具时代精神，又有日本建筑风格的某些内在特征；阿联酋沙加的国际机场，同样的，也既是现代的，又凝聚着伊斯兰建筑的特征，它不是某些符号的简单搬用，而是体现这一建筑和室内环境既具时代感、又尊重历史文脉的整体风格。

五、动态和可持续的发展观

我国清代文人李渔，在他室内装修的专著中曾写道：“与时变化，就地权宜”“幽斋陈设，妙在日异月新”即所谓“贵活变”的论点。他还建议不同房间的门窗，应设计成不同的体裁和花式，但是具有相同的尺寸和规格，以便根据使用要求和室内意境的需要，使各室的门窗可以更替和互换。李渔“活变”的论点，虽然还只是从室内装修的构件和陈设等方面去考虑，但是它已经涉及了因时、因地的变化，把室内设计以动态的发展过程来对待。

现代室内设计的一个显著的特点，是它对由于时间的推移，从而引起室内功能相应的变化和改变，显得特别突出和敏感。当今社会生活节奏日益加快，建筑室内的功能复杂而又多变，室内装饰材料、设施设备、甚至门窗等构配件的更新换代也日新月异。总之，室内设计和建筑装修的“无形折旧”更趋突出，更新周期日益缩短，而且人们对室内环境艺术风格和气氛的欣赏和追求，也是随着时间的推移而在改变。

据悉，日本东京男子西服店近年来店面及铺面的更新周期仅为一年半，我国上海市不少餐馆、理发厅、照相馆和服装商店的更新周新也只有2-3年，旅馆、宾馆的更新周期约为5-7年。随着市场经济、竞争机制的引进，购物行为和经营方式的变化，新型装饰材料、高效照明和空调设备的推出，以及防火规范、建筑标准的修改等等因素，都将促进现代室内设计在空间组织、平面布局、装修构造和设施安装等方面都留有更新改造的余地，把室内设计的依据因素、使用功能、审美要求等等，都不看成是一成不变的，而且以动态发展的过程来认识和对待。室内设计动态发展的观点同样也涉及其他各类公共建筑和量大面广居住建筑的室内环境。

“可持续发展”一词最早是在80年代中期欧洲的一些发达国家提出来的，1989年5月联合国环境署发展了《关于可持续发展的声明》，提出“可持续发展系指满足当前需要而不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展”。1993年联合国教科文组织和国际建筑师协会共同召开了“为可持续的未来进行设计”的世界大会，其主题为各类人为活动应重视有利于今后在生态、环境、能源、土地利用等方面的可持续发展，联系到现代室内环境的设计和创造，设计者必须不是急功近利、只顾眼前，而要确立节能、充分节约与利用室内空间、力求运用无污染的“绿色装饰材料”以及创造人与环境、人工环境与自然环境相协调的观点。动态和可持续的发展观，即要求室内设计者既考虑发展有更新可变的一面，又考虑到发展在能源、环境、土地、生态等方面的可持续性。

综上所述，现代室内设计的基本观点可以归纳为：

第二章室内设计的内容、分类和方法步骤

现代室内设计，也称室内环境设计，所包含的内容和传统的室内装饰相比，涉及的面更广，相关的因素更多，内容也更为深入。

室内环境的内容和感受

室内环境的内容，涉及到由界面围成的空间形状、空间尺度的室内空间环境，室内声、光、热环境，室内空气环境（空气质量、有害气体和粉尘含量、放射剂量……）等室内客观环境因素。由于人是室内环境设计服务的主体，从人们对室内环境身心感受的角度来分析，主要有室内视觉环境、听觉环境、触感环境、嗅觉环境等，即人们对环境的生理和心理的主观感受，其中又以视觉感受最为直接和强烈。客观环境因素和人们对环境的主观感受，是现代室内环境设计需要探讨和研究的主要问题。

室内环境设计需要考虑的方面，随着社会生活发展和科技的进步，还会有许多新的内容，对于从事室内设计的人员来说，虽然不可能对所有涉及的内容全部掌握，但是根据不同功能的室内设计，也应尽可能熟悉相应有关的基本内容，了解与该室内设计项目关系密切、影响最大的环境因素，使设计时能主动和自觉地考虑诸项因素，也能与有关工种专业人员相互协调、密切配合，有效地提高室内环境设计的内在质量。

例如现代影视厅，从室内声环境的质量考虑，对声音清晰度的要求极高。室内声音的清晰与否，主要决定于混响时间的长短，而混响时间与室内空间的大小、界面的表面处理和用材料关系最为密切。室内的混响时间越短，声音的清晰度越高，这就要求在室内设计时合理地降低平顶，包去平面中的隙面，使室内空间适当缩小，对墙面、地面以及座椅面料均选用高吸声的纺织面料，采用穿孔的吸声平顶等措施，以增大界面的吸声效果。上海新建影城中不少的影视厅，即采用了上述手法，室内混响时间400HZ高频仅在0.7S左右，影响演播时的音质效果较好，而音乐厅由于相应要求混响时间较长，因此厅内体积较大，装饰材料的吸声要求及布置方式也与影视厅不同。这说明对影视厅、音乐厅室内的艺术处理，必须要以室内声环境的要求为前提。

又如近年来一些住宅的室内装修，在居室中过多地铺设陶瓷类地砖，也许是从美观和易于清洁的角度考虑而选用，但是从室内热环境来看，由于这类铺地材料的导热系数过大，给较长时间停留于居室中的人体带来不适。

上述的二个例子说明，室内舒适优美环境的创造，一方面需要富有激情，考虑文化的内涵，运用建筑美原理进行创作，同时又需要以相关的客观环境因素作为设计的基础。主观的视觉感受或环境气氛的创造，需要与客观环境因素紧密结合在一起；或者说，上述的客观环境因素是创造优美视觉环境时的“潜台词”，因为通常这些因素需要从理性的角度去分析掌握，尽管它们并不那么显露，但对现代室内设计却是至关重要的。

室内设计的内容和相关因素

现代室内设计涉及的面很广，但是设计的主要内容可以归纳为以下三个方面，这些方面的内容，相互之间又有一定的内在联系：

1、室内空间组织和界面处理

室内设计的空间组织，包括平面布置，首先需要对原有建筑设计的意图充分理解，对建筑物的总体布局、功能分析、人流动向以及结构体系等有深入的了解，在室内设计时对室内空间和平面布置予以完善、调整或再创造。由于现代社会生活的节奏加快，建筑功能发展或变换，也需要对室内空间进行改造或重新组织，这在当前对各类建筑的更新改建任务中是最为常见的。室内空间组织和平面布置，也必然包括对室内空间各界面围合方式的设计。

室内界面处理，是指对室内空间的各个围合-地面、墙面、隔断、平顶等各界的使用功能和特点的分析，界面的形状、图形线脚、肌理构成的设计，以及界面和结构的连接构造，界面和风、水、电等管线设施的协调配合等方面的设计。

附带需要指明的一点是，界面处理不一定要做“加法”。从建筑的使用性质、功能特点方面考虑，一些建筑物的结构构件，也可以不加装饰，作为界面处理的手法之一，这正是单纯的装饰和室内设计在设计思路上的不同之处。

室内空间组织和界面处理，是确定室内环境基本形体和线形的设计内容，设计时以物质功能和精神功能为依据，考虑相关的客观环境因素和主观的身心感受。

2、室内光照、色彩设计和材质选用

正是由于有了光，才使人眼能够分清不同的建筑形体和细部“，光照是人们对外界视觉感受的前提。

室内光照是指室内环境的天然采光和人工照明，光照除了能满足正常的工作生活环境的采光，照明要求外，光照和光影效果还能有效地起到烘托室内环境气氛的作用。

色彩是室内设计中最为生动、最为活跃的因素，室内色彩往往给人们留下室内环境的第一印象。色彩最具表现力，通过人们的视觉感受产生的生理、心理和类似物理的效应，形成丰富的联想、深刻的寓意和象征。

光和色不能分离，除了色光以外，色彩还必须依附于界面、家具、室内织物、绿化等物体。室内色彩设计需要根据建筑物的性格、室内使用性质、工作活动特点、停留时间长短等因素，确定室内主色调，选择适当的色彩配置。

材料质地的选用，是室内设计中直接关系到实用效果和经济效益的重要环节，巧于用材是室内设计中的一大学问。饰面材料的选用，同时具有满足使用功能和人们身心感受这两方面的要求，例如坚硬、平整的花岗石地面，平滑、精巧的镜面饰面，轻柔、细软的室内纺织品，以及自然、亲切的本质面材等等。室内设计毕竟不能停留于一幅彩稿，设计中的形、色，最终必须和所选“载体”-材质，这一物质构成相统一，在光照下，室内的形、色、质融为一体，赋予人们以综合的视觉心理感受。

3、室内内含物-家具、陈设、灯具、绿化等的设计和选用

家具、陈设、灯具、绿化等室内设计的内容，相对地可以脱离界面布置于室内空间里，在室内环境中，实用和观赏的作用都极为突出，通常它们都处于视觉中显著的位置，家具还直接与人体相接触，感受距离最为接近。家具、陈设、灯具、绿化等对烘托室内环境气氛，形成室内设计风格等方面起到举足轻重的作用。

室内绿化在现代室内设计中具有不能代替的特殊作用。室内绿化具有改革室内小气候和吸附粉尘的功能，更为主要的是，室内绿化使室内环境生机勃勃，带来自然气息，令人赏心悦目，起到柔化室内人工环境，在高节奏的现代社会生活中具有协调人们心理使之平衡的作用。

上述室内设计内容所列的三个方面，其实是一个有机联系的整体：光、色、形体让人们能综合地感受室内环境，光照下界面和家具等是色彩和造型的依托“载体”，灯具、陈设又必须和空间尺度、界面风格相协调。

人们常称建筑学是工科中的文科，现代室内设计能否认为是处在建筑艺术和工程技术、社会科学和自然科学的交汇点？现代室内设计与一些学科和工程技术因素的关系极为密切，例如学科中的建筑美学、材料学、人体工程学、环境物理学、环境心理和行为学等等；技术因素如结构构成、室内设施和设备、施工工艺和工程经济、质量检测以及计算机技术在室内设计中的应用等等。

室内设计的分类

室内设计和建筑设计类同，从大的类别来分可分为：

1、居住建筑室内设计；

2、公共建筑室内设计；

3、工业建筑室内设计；

4、农业建筑室内设计。

各类建筑中不同类型的建筑之间，还有一些使用功能相同的室内空间，例如：门厅、过厅、电梯厅、中庭、盥洗间、浴厕，以及一般功能的门卫室、办公室、会议室、接待室等。当然在具体工程项目的设计任务中，这些室内空间的规模、标准和相应的使用要求还会有不少差异，需要具体分析。

各种类型建筑室内设计的分类以及主要房间的设计如下：

由于室内空间使用功能的性质和特点不同，各类建筑主要房间的室内设计对文化艺术和工艺过程等方面的要求，也各自有所侧重。例如对纪念性建筑和宗教建筑等有特殊功能要求的主厅，对纪念性、艺术性、文化内涵等精神功能的设计方面的要求就比较突出；而工业、农业等生产性建筑的车间和用房，相对地对生产工艺流程以及室内物理环境的创造方面的要求较为严密。

室内空间环境按建筑类型极其功能的设计分类，其意义主要在于：使设计者在接受室内设计任务时，首先应该明确所设计的室内空间的使用性质，也即是所谓设计的“功能定位”，这是由于室内设计造型风格的确定、色彩和照明的考虑以及装饰材质的选用，无不与所设计的室内空间的使用性质，和设计对象的物质功能和精神功能紧密联系在一起。例如住宅建筑的室内，即使经济上有可能，也不适宜在造型、用色、用材方面使“居住装饰宾馆化”，因为住宅的居室和宾馆大堂、游乐场所之间的基本功能和要求的环境氛围是截然不同的。

第三章室内设计的依据、要求和特点

现代室内设计考虑问题的出发点和最终目的都是为人服务，满足人们生活、生产活动的需要，为人们创造理想的室内空间环境，使人们感到生活在其中，受到关怀和尊重；一经确定的室内空间环境，同样也能启发、引导甚至在一定程度上改变人们活动于其间的生活方式和行为模式。

为了创造一个理想的室内空间环境，我们必须了解室内设计的依据和要求，并知道现代室内设计所具有的特点及其发展趋势。

室内设计的依据

室内设计既然是作为环境设计系列中的一“环”，因此室内设计事先必须对所在建筑物的功能特点、设计意图、结构构成、设施设备等情况充分掌握，进而对建筑物所在地区的室外环境等也有所了解。具体地说，室内设计主要有以下各项依据：

一、人体尺度以及人们在室内停留、活动、交往、通行时的空间范围

首先是人体的尺度和动作域所需的尺寸和空间范围，人们交往时符合心理要求的人际距离，以及人们在室内通行时，各处有形无形的通道宽度。人体的尺度，即人体在室内完成各种动作时的活动范围，是我们确定室内诸如门扇的高宽度、踏步的高宽度、窗台阳台的高度、家具的尺寸及其相间距离，以及楼梯平台、室内净高等的最小高度的基本依据。涉及到人们在不同性质的室内空间内，从人们的心理感受考虑，还要顾及满足人们心理感受需求的最佳空间范围。从上述的依据因素，可以归纳为：1、静态尺度；2、动态活动范围；3、心理需求范围。

二、家具、灯具、设备、陈设等尺寸，以及使用、安置它们时所需的空间范围

室内空间里，除了人的活动外，主要占有空间的内含物即是家具、灯具、设备。对于灯具、空调设备、卫生洁具等，除了有本身的尺寸以及使用、安置时必须的空间范围之外，值得注意的是，此类设备、设施，由于在建筑物的土建设计与施工时，对管网布线等都已有一整体布置，室内设计时应尽可能在它们的接口处予以连接、协调。诚然，对于出风口、灯具位置等从室内使用合理和造型等要求，适当在接口上作些调整也是允许的。

三、室内空间的结构构成、构件尺寸，设施管线等的尺寸和制约条件

室内空间的结构体系、柱网的开间间距、楼面的板厚梁高、风管的断面尺寸以及水电管线的走向和铺设要求等，都是组织室内空间时必须考虑的。有些设施内容，如风管的断面尺寸，水管的走向等，在与有关工种的协调下可作调整，但仍然是必要的依据条件和制约因素。例如集中空调的风管通常在板底下设置，计算机房的各种电缆管线常铺设在架空地板内，室内空间的竖向尺寸，就必须考虑这些因素。

四、符合设计环境要求、可供选用的装饰材料和可行的施工工艺

由设计设想变成现实，必须动用可供选用的地面、墙面、顶棚等各个界面的装饰材料，采用现实可行的施工工艺，这些依据条件必须在设计开始时就考虑到，以保证设计图的实施。

五、业已确定的投资限额和建设标准，以及设计任务要求的工程施工期限

具体而又明确的经济和时间概念，是一切现代设计工程的重要前提。室内设计与建筑设计的不同之处，在于同样一个旅馆的大堂，相对而言，不同方案的土建单方造价比较接近，而不同建设标准的室内装修，可以相差几倍甚至十多倍。例如一般社会旅馆大堂的室内装修费用单方造价1000元左右足够，而五星级旅馆大堂的单方造价可以高达8000~10000元。可见对室内设计来说，投资限额与建设标准是室内设计必要的依据因素。同时，不同的工程施工期限，将导致室内设计中不同的装饰材料安装工艺以及界面设计处理手法。

正如第二章第三节，有关室内设计的程序步骤中已经明确，在工程设计时，建设单位提出的设计任务书，以及有关的规范和定额标准，也都是室内设计的依据文件。此外，原有建筑物的建筑总体布局和建筑设计总体构思也是室内设计时重要的设计依据因素。

室内设计的要求

室内设计的要求主要有以下各项：

1、具有使用合理的室内空间组织和平面布局，提供符合使用要求的室内声、光、热效应，以满足室内环境物质功能的需要；

2、具有造型优美的空间构成和界面处理，宜人的光、色和材质配置，符合建筑物性格的环境气氛，以满足室内环境精神功能的需要；

3、采用合理的装修构造和技术措施，选择合适的装饰材料和设施设备，使其具有良好的经济效益；

4、符合安全疏散、防火、卫生等设计规范，遵守与设计任务相适应的有关定额标准；

5、随着时间的推移，考虑具有适应调整室内功能、更新装饰材料和设备的可能性；

6、联系到可持续性发展的要求，室内环境设计应考虑室内环境的节能、节材、防止

污染，并注意充分利用和节省室内空间。

从上述室内设计的依据条件和设计要求的内容来看，相应地也对室内设计师应具有的

认识和素养提出要求，或者说，应该按下述各项要求的方向，去努力提高自己。归纳起来

有以下一些方面：

1、建筑单位设计和环境总体设计的基本知识，特别是对建筑单体功能分析、平面布局、空间组织、形体设计的必要知识，具有对总体环境艺术和建筑艺术的理解和素养；

2、具有建筑材料、装饰材料、建筑结构与构造、施工技术等建筑材料和建筑技术方面的必要知识；

3、具有对声、光、热等建筑物理、风、光、电等建筑设备的必备知识；

4、对一些学科，如人体工程学、环境心理学等，以及现代计算机技术具有必要的知识和了解；

5、具有较好的艺术素养和设计表达能力，对历史传统、人文民俗、乡土风情等有一定的了解；

6、熟悉有关建筑和室内设计的规章和法规。

室内设计的特点和发展趋势

一、室内设计的特点

室内设计与建筑设计之间的关系极为密切，相互渗透，通常建筑设计是室内设计的前提，

正如城市规划和城市设计是建筑单体设计的前提一样。室内设计与建筑设计有许多共同点，即都要考虑物质功能和精神功能的要求，都要遵循建筑美学的原理，都受物质技术和经济条件的制约等等。室内设计作为一门相对独立的新兴学科，还有以下几个特点：

1、对人们身心的影响更为直接和密切

由于人的一生中极大部分时间是在室内度过，因此室内环境的优劣，必然直接影响到人们的安全、卫生、效率和舒适，室内空间的大小和形状，室内界面的线形图案等，都会给人们生理上、心理上有较强的长时间、近距离的感受，甚至可以接触和触摸到室内的家具、设备以至墙面、地面等界面，因此很自然地对室内设计要求更为深入细致，更为慎密，要更多地从有利于人们身心健康和舒适的角度去考虑，要从有利于丰富人们的精神文化生活的角度去考虑。

2、对室内环境的构成因素考虑更为周密

室内设计对构成室内光环境和视觉环境的采光与照明、色调和色彩配置、材料质地和纹理，对室内热环境中的温度、相对湿度和气流，对室内声环境中的隔声、吸声和噪声背景等的考虑，在现代室内设计中这些构成因素的大部分都要有定量的标准。

3、较为集中、细致、深刻地反映了设计美学中的空间形体美、功能技术美、装饰工艺美

如果说，建筑设计主要以外部形体和内部空间给人们以建筑艺术的感受，室内设计则以室内空间、界面线形以及室内家具、灯具、设备等内含物的综合，给人们以室内环境艺术的感受，因此室内设计与装饰艺术和工业设计的关系也极为密切。

4、室内功能的变化、材料与设备的老化与更新更为突出

比之建筑设计，室内设计与时间因素的关联更为紧密，更新周期趋短，更新节奏趋快。在室内设计领域里，可能更需要引入“动态设计”“潜伏设计”等新的设计观念，认真考虑因时间因素引起的对平面布局、界面构造与装饰以至施工方法、选用材料等一系列相应的问题。

5、具有较高的科技含量和附加值

现代室内设计所创造的新型室内环境，往往在电脑控制、自动化、智能化等方面具有新的要求，从而使室内设施设备、电器通讯、新型装饰材料和五金配件等等都具有较高的科技含量，如智能大楼、能源自给住宅、电脑控制住宅等。由于科技含量的增加，也使现代室内设计及其产品整体的附加值增加。

二、室内设计的发展趋势

随着社会的发展和时代的推移，现代室内设计具有以下所列的发展趋势：

1、从总体上看，室内环境设计学科的相对独立性日益增强；同时，与多学科、边缘学科的联系和结合趋势也日益明显。现代室内设计除了仍以建筑设计作为学科发展的基础外，工艺美术和工业设计的一些观念、思考和工作方法也日益在室内设计中显示其作用。

2、室内设计的发展，适应于当今社会发展的特点，趋向于多层次、多风格。即室内设计由于使用对象的不同、建筑功能和投资标准的差异，明显地呈现出多层次、多风格的发展趋势。但需要着重指出的是，不同层次，不同风格的现代室内设计都将更为重视人们在室内空间中的精神因素的需要和环境的文化内涵。

3、专业设计进一步深化和规范化的同时，业主及大众参与的势头也将有所加强。这是由于室内空间环境的创造总是离不开生活、生产活动于其间的使用者的切身需求、贴近生活，能使使用功能更具实效，更为完善。

篇10

然后，把线路接通，送晶振的单频，测量本振频率的输出幅度。如果输出幅度偏低，重新断开线路，再送上扫频信号，重新扫图一的无源四端网络。如果送晶振单频幅度达不到要求，可把检波直流曲线调成两个峰耦合。把三个峰赶到十几兆赫之外，且幅度一定要小。

如果调试过程中出现了图四或图五的曲线，则边峰与中频信号差出的频谱，将会造成画面上的高频网纹。总之这种网纹的产生，是调试不当所引起的。因此，在调机当中应反复调整C1、C2、C3和以C4，使回路中的三个峰耦合在一起。这样，即保证了倍频回路的频带幅度，又保证了送单频时的输出幅度，监视器上的画面也能保证清晰。

二、晶体振荡器自激引起的高频网纹

有的电视发射机，开机后画面上有网纹，往往经过三十分钟后，网纹变轻或消除。这种与时间有关系的故障，通常是与温度有关系。因此，不会是无源四端网络产生的的。这一类故障大都是晶体本身线路自激而形成的。晶体自激后，在本振频率附近又产生了一个或几个频率。它们与中频差频之后，除得到本频道的f2之外，还附有其它无用频谱。正是这些无用的频諩附在了f2附近，造成画面上的高频网纹。通常只能换一块晶振来解决。

三、本振放大器自激造成的网纹

除上述晶体本身自激情况外，本振盒内放大管自激也能产生网纹。放大管3DA18B自激振荡，振荡频率在晶振频率附近1－2MHZ。样的图像会模糊不清。解决方法一般采用压振法排除自激。用一只20Pf的电容，接到3DA18B的b、c两端，使其形成一个负反馈，振荡消失，整机播出的图像会立即正常。

四、24V电源、土12V电源中的晶体管自激振荡引起的网纹

发射机中所用的24V、土12V直流稳压电源的纹波系数很小，一般要求在一80ab以下，送给激励器各小盒馈电时入各小盒后又要进行退耦滤波，严格防止影响图像和伴音的质量指标。但是这些电源中的晶体三级管往往工作在临界振荡状态之下，外电稍有变化将导致该管振荡。管子振荡后，该振荡频率随着直流电被送到激励器各小盒。通过各级的放大将在图像画面上出现网纹。消除方法比较简单，用转接盒把电源盒接出来。松开螺钉把控制板放平，用一只0.022uf的电容两端分别云触各三级管的b、c两端。当接到某个三级管监视器上的网纹立即消失，这说明这个管子有自激，图像上的网纹就是由于该管自激所引起的。然后把该电容焊到该管上即告完成。实际工作时，检查哪一只管子有振、也可用手去摸管帽。当措到哪只管子，监视器上的网纹立即消失，就说明该管有振。然后加负反馈压振，故障即可排除。

五、频道因有网纹

三频道图像载频fI为65.75MHZ，伴音载频fA为72.25MHZ，接收fO为102.75MHZ，这些频点通过各晶体管、电子管，将产生众多的频谱分量。其中有一个分量是：

fV+fA-fO＝65.75+72.25-102.75＝35.25MHZ

该频谱正好落在中频30MHZ－40MHZ之间，与37MHZ差出一个1.75MHZ。该频谱调制在图像载频上，比起三音互调失真［（fA-fV）-fS］＝［（72.25-65.75）-4.43］＝2.07MHZ

距fV还要近，因而危害还要大。它可以引起固有的互调失真网纹。

解决办法是将中频输入的发射单无8MHZ带宽频响，调成图九的波形。有意使中频fV37MHZ处下降2dB，35.25MHZ处的无用分量也下降1dB。这样二者差频出来的1.75MHZ分量幅度明显下降。然后把末级FC－10F或FC－732F的8MHZ带宽频响调成图十的波形，使fV处高出2dB。这样总频响应仍然是平坦的，但1.75MHZ处无用的分量降低了。既减轻了图像网纹又充分利用了工作在甲乙类状态下的末级电子管的工作效率。

产生高频网纹的原因很多，比如带外互调失真引起的网纹；电子管自互调失真指标不合格也可能引起网纹；末级电子管的工作状态不对（阴流过低）产生的网纹等。

除上述的几种情况外，还有一引起低频干扰的故障，也严重地影响收看效果。比如：

（一）20V、土12V直流稳压电源的电解电容干枯，尤其是辅助电源的滤波电容、如果容量下降，负载能力降低，将会在画面上形成拉黑道子或白道子、上下翻滚。这是50HZ交流波纹附加在直流电上而形成的。因此，应首先用三用表去量电源的直流电压，如不正确则应换电解电容。

（二）硅堆反向漏流大，形成了软击穿，实际上形成了100HZ低频干扰。检修时应把高压线断掉，开机上高压后仍有低周干扰，则是硅堆漏流造成的，更换一好硅堆即可。

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所谓室内设计，就是在建筑物内通过空间的规划、布局与设计，达到空间功能改进、室内环境优化效果的艺术创作。它涉及建筑学、人体工程学、心理学、美学、材料学等多个学科，强调整体效果，以创造优美的室内环境，合理的人类生存空间为目的。

一、室内设计理念的变化

室内环境设计是一种创造性活动，存在着从里到外，从小到大，从形式到功能的全面创新。过去，室内设计较多考虑的室内舒适性和装饰，把室内设计仅仅作为视觉愉悦来对待，较少把侧重点放在对于人的生活、环境设计的人情味与生态效果方面考虑，没有充分重视室内环境的主体是人。从实质上看，这是由于设计人员错误的把室内设计理解为简单的制作、装饰及陈列等，缺乏通盘考虑的整体设计思想所造成的。室内环境的最终效果，必须通过对影响室内环境因素的各方面综合构思而获得，不是每个因素本身的特点。各因素之间和谐的关系才能产生美。因而，在室内设计中，要根据功能的、美学的和行为学的导向采用全面研究室内系统的整体化设计方法。

现在，随着经济与科技的发展，传统的生活方式逐渐发生变化，即当物质需求得到满足时，精神需求便成为下一个攻击。由此，人们对人文现象关注、对人性方面的关注，已经成为现代社会的主要倾向。然而，发展了的物资生活却没有相应层次的精神生活已之匹配；反差在逐渐增大和矛盾的日益激化，最终导致新的平衡点的诞生，与之对应的社会文化心理的形成。反映在建筑领域、室内设计创作观念上，就是开始注重人的因素，关心空间使用者的生理、心理，乃至情感的需求。以人为本的主导思想开始广泛而普遍地体现在当今室内设计作品中。

二、以人为本创作理念的内涵

目前，室内环境设计的内涵已远远超过了“室内装修”或“室内设计”的范畴。人们对设计的需求已经超越物质、实用、工能的层次，产生了更高层次的精神需要。从人性角度来看，物质需求和精神需求是一种动态的平衡。如果一方面失调，可能就会导致生活的不正常，甚至产生某种不良症状。就室内环境的整体设计而言，情调意境的精神性生活创造，比起物质生活享受更重要。

（一）以人为本的设计理念以人为中心，以人的生活为重点，关注人的真实生活状态，倾听他人的内心深处的声音

针对使用者的个性特点、生活规律和生活需求，进行全面分析，以求得完善的生活机能和满足多重的生活需要。室内环境设计是环境艺术，不是纯艺术，却具有技术加应用的纯艺术因素。这种因素提升了室内环境的品位与价值，体现了人们在室内空间对自然环境的一种美的追求，但室内设计不是单纯地追求艺术美，要顾及功能、舒适等方面

在设计时，设计师要融入自己的情感，用图形、色彩和最直观的手段，将那些地域性的哲学直接打入心灵深处，撼动人性最底层的神经。那些已成为经典的符号加以运用，在一定程度上成就了一段跨越时间的对话。这种对话发自于心腑，往往会触动人性中最为深远的部分，继而最终留驻于人的心中。舒适于惬意，或神秘，或崇尚，或浪漫，或朴素。人生活于其中，直接体验和感受着环境，调剂精神和陶冶心情，使人产生共鸣，达到忘我的程度。正是由于室内环境的这种心理功效，较其它艺术更能支配人的情感，使室内环境设计超越了单纯的实用功能而注重内涵的表现和意境创造。

（二）以人为本的设计理念兼顾人的室内活动规律和活动尺度，考虑各种不同活动的需要，采用适当的形式和正确的设计手法

既重视人类生活需要的一面，又不容忽视人为环境与自然协调的一面，达到室内环境和提高生活机能效率的统一。例如室内陈设的设计。室内陈设的是人们每天所接触的生活器物，是人们首先感受到的居住因素。它通常分为两大类，一类是头实用价值的，如家具、灯具、家电、窗帘、地毯、台布等日用性陈设；另一类为装饰性饰物，如艺术品、植物等。家具是室内环境设计中较重要的组成部分，它在整个空间中占有举足轻重的地位。室内环境的创造很大程度取决于家具的设计与布置。像建筑一样，家具或家庭陈设可能象征着一个阶级、一个社会阶层、一个民族力量的兴起，使时代的象征。同时主要还是构成室内空间环境的要素，它与室内设计风格的形成密不可分。除此之外，家具还具有组织分隔改造和丰富室内空间的功能。在西方设计发达的国家，将家具和建筑本身连在一起进行整体化设计，这样环境的整体性比较好。目前，我国设计还没有完全做到，往往是空间做好再考虑配备家具。在整体色调上，比例尺度上，材质上很难产生协调与统一。因此，无论家具、设备，还是艺术装饰品、植物等，对环境效果都具有重大的影响，他们之间存在着相互依存，相互影响的密切关系。选择或设计时，务必统一构思，精心设计，谨慎选择，一切服从于整体效果。

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高分子精细化工实验课程相关实验教材极少且不完善，实验时间较长且内容多为验证性实验，学生在实验教学过程中不重视对实验现象及过程的描述和分析，依葫芦画瓢，缺乏实验的目的性和能动性，不利于学生实验设计能力的培养。为此，一方面可从实验选材入手，将一些形象、有趣的与日常生活密切相关的元素融入到实验项目中，紧密联系实际，做到知识性、趣味性与实用性相结合，充分调动学生的积极性，激发学生的学习热情。如在“高分子材料阻燃性的测定”、“高分子材料导电性的测定”等实验中，可由学生自由选择生活中常见的一些材料如塑料瓶、快餐盒、塑料袋等作为样品进行测试，让学生在较高的实验热情和兴趣下轻松地掌握阻燃高分子材料及导电高分子材料的表征方法。另一方面，精心设计实验教学，优化验证性实验，通过提问、讨论等方式，发散学生思维，激发学生实验设计意识和动机。如在讲解“聚芳酰胺的溶液缩聚”实验项目的实验原理时，可从单体二酰氯非常活泼在常温下就能与二胺单体反应，但酰氯遇水很不稳定等这些性质来启发学生对反应条件的思考，从被动的“接受学习”转向“发现学习”、“探究学习”。联系生活实际挖掘实验素材，激发学生学习热情;结合多元化的教学方式，发散学生思维，渗透实验设计思想，是培养学生实验设计能力的一条有效途径。

2开展综合、设计性实验，提高实验设计思维品质

高分子精细化工实验设计能力，主要体现在学生能否正确理解实验原理并在不同情境下灵活迁移，运用高分子化学与高分子物理等专业基础知识和实验技能，设计出实验新方案的能力。综合、设计性实验着眼于学生掌握一定的实验理论原理和操作技能的基础上，学生自己设计完成实验项目。该实验教学模式可充分激发学生形成实验设计的观念和意识，能够有效增强学生对知识的掌握，培养学生较强的实际动手能力、分析解决问题的能力。例如，在讲到高分子精细化工课程中高吸水性树脂章节内容时，可提供不同的实验原料和条件，要求学生通过所学的影响吸水性性能的结构因素知识，设计合成不同的高吸水性树脂。学生通过设计性实验的过程加深了对吸水性树脂的合成方法及影响因素的理解和认识，同时也促进了学生对实验设计的过程的进一步了解。

3开发开放型研究性实验，形成实验设计能力

开放型研究性实验通常是以科研实践为主题，让学生自由支配时间进行新实验的创新设计或是传统实验的更新和改造。教师可结合自己的科研工作，开发开放型研究性实验项目，以课题组为组织形式，让学生查阅资料确定实验方案，自行地进行实验设计。这彻底打破了学生实验“照方抓药”的传统模式，激发了学生的学习兴趣，使学生从被动学习变为主动学习，进一步掌握进行科学研究的方法，充分锻炼学生的创新思维、创造能力和独立科研能力，从而促进学生实验设计能力的自主发展，使教学质量不断提高。例如，聚酰亚胺类材料具有高强、高膜及本质阻燃等特性，是本课程中的一类非常重要的高性能材料，让学生掌握该材料的制备方法是非常有必要的。然而该材料的制备周期长，从聚酰亚胺的预聚体聚酰胺酸的合成、铺膜到膜的热环化需近3天的时间。为此可充分利用实验室资源，开发“聚酰亚胺类高性能材料的制备及性能研究”开放型研究性实验项目，让学生自己查资料确定实验方案和实验计划安排，进行相关实验。这种研究性实验项目不仅能充分锻炼学生自行设计实验的能力，还可激发学生的学习兴趣和热情。

4将现代仿真技术引入实验教学，开拓实验设计思路

一方面高分子精细化工实验中功能高分子的合成实验耗时长，而实验教学课时有限;另一方面由于实验条件以及学生实验能力的限制，对设备及技术要求较高的实验项目无法开展。针对这一现象，可将现代仿真技术引入高分子精细化工实验教学中。学生可以在仿真机上模拟高分子精细化工产品的生产状态，感受实验室操作与工业化大生产的差异，拓宽学生视野，培养和提高其分析问题的能力和创新思维。例如高强高模纤维产品的制备，首先要通过聚合反应合成相应的聚合物，再经过纺丝及一系列的后成型阶段才能制成，整个过程对设备和技术都有很高的要求，实验室很难重现整个加工过程。可用仿真技术展现高强高模纤维的合成及纺丝技术，可使学生亲身感受高分子精细化工实验技术和实用价值，能强烈激发学生的创造动机。

5构建科学的能力评价体系，促进实验设计能力的培养

建立科学完整的实验成绩评价体系，直接影响学生的学业成绩和实验能力的培养和提高，是促进学生实验设计能力的培养的行之有效的手段之一。目前，高分子精细化工实验成绩的考核主要以实验报告为主，这种考核办法重实验报告，轻实验过程、操作技能及创新能力等，缺乏全面、客观的考察。为此，我们建立了一套符合高分子精细化工实验特点的评价体系，采用平时考查和期末考查相结合的方式来综合评定学生的实验成绩和能力。其中平时考查又分为课堂实验和开放型实验两部分，分别占总分的50%和30%。课堂实验的考查主要是通过预习报告(占总成绩的10%)、实验过程(占总成绩的30%)、实验报告(占总成绩的10%)等形式对学生的实验态度、实验观察能力、操作能力、合作能力、分析实验现象和数据处理等能力进行考查。开放性探究实验主要考查学生的分析能力、设计能力、创作能力以及实验效果等。期末成绩占总成绩的20%，主要分为实验操作和笔试两部分。这种考核体系侧重于实验过程和学生综合能力的培养，较为公正、客观地反映了学生的实验能力和成绩，可有效地促进学生实验设计能力的培养。