導(dǎo)語：如何才能寫好一篇實驗設(shè)計方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞:生物學(xué)實驗;環(huán)節(jié);設(shè)計方法

縱觀近幾年高考生物學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)，高考對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ囊?，已?jīng)從過去僅僅強調(diào)對步驟和結(jié)果的簡單考查，轉(zhuǎn)變到了更加注重對實驗方法和實驗思想的考查。這告訴我們，實驗不僅意味著某種精確的操作，更能表現(xiàn)一種思維方式。探究性實驗設(shè)計本身就是一項小型的科學(xué)研究活動，它有一定的原則和一般規(guī)律可循，使學(xué)生熟練掌握實驗設(shè)計方法是提高學(xué)生實驗?zāi)芰Φ闹匾緩街?。本文簡要介紹生物學(xué)實驗的設(shè)計方法。

生物學(xué)實驗應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生在明確實驗要求、實驗原理和目的的前提下，遵循實驗設(shè)計的基本原則:即“操作簡單方便、程序科學(xué)合理、材料藥品易得、據(jù)現(xiàn)象推結(jié)論”的原則進行設(shè)計?？煞忠韵聨讉€環(huán)節(jié)。

1.提出理論假設(shè)。根據(jù)題目要求，確定實驗的條件即實驗變量A，實驗中要注意控制“變量”。一般一個實驗只能確定一個變量，即唯一一個對實驗結(jié)果可能產(chǎn)生影響的變量，在此基礎(chǔ)上提出理論假設(shè)，它常?？梢悦枋鰹?“當(dāng)條件A存在時，事件B(實驗現(xiàn)象)可能發(fā)生;當(dāng)條件A改變時，若事件B發(fā)生，能得出何結(jié)論;若事件B不發(fā)生，又能得出何結(jié)論”。

2.設(shè)計探究性假設(shè)。此環(huán)節(jié)可分以下幾個步驟進行。(1)實驗的準(zhǔn)備，包括必要的實驗器材及實驗藥品實驗材料的準(zhǔn)備。(2)滿足條件A設(shè)計一個實驗，觀察事件B(實驗現(xiàn)象)能否發(fā)生。(3)改變條件A設(shè)計一個實驗，觀察事件B(實驗現(xiàn)象)能否發(fā)生，發(fā)生程度如何。(4)設(shè)計對照實驗。一個實驗通常分為實驗組和對照組(控制組)。實驗組是施加實驗變量處理的被試組;對照組是不施加實驗變量處理的對象組，兩者對無關(guān)變量的影響是相等的，兩組之間的差別，被認(rèn)為是來自實驗變量的結(jié)果，如2005年春季高考3題中為研究光對幼苗生長的影響時實驗變量應(yīng)為撤掉光照，因而暗處生長的小麥幼苗應(yīng)為實驗組，而自然狀態(tài)(即來接受實驗變量處理)的小麥幼苗應(yīng)為對照組，通過對照組能增強實驗的信度。按照對照方式的不同可分為4種:

空白對照:即不給對照組任何處理因素的對照組。例如，在還原糖鑒定實驗中留一部分樣液不加入斐林試劑，以作對照。

相互對照:即不設(shè)控制組，只在幾個實驗組之間相互對比。例如，在植物激素與向性的設(shè)計實驗中，5個實驗組的相互比較。在實驗中要找出一個最佳效果點，就要采取相互對照進行實驗。

條件對照:即雖然給對照組施以部分實驗因素，但不是所要研究的實驗因素的對照。例如，動物激素飼喂小動物的實驗方案中:飼喂甲狀腺激素的為實驗組;飼喂甲狀腺抑制劑的是條件對照組;不飼喂藥劑的是空白對照組。

自身對照:即對照和實驗都在同一研究對象上進行。例如，將過氧化氫酶加入過氧化氫溶液中證明酶是生物催化劑可催化過氧化氫水解，即自身對照，處理前的對象狀況為對照組，處理后的對象變化為實驗組。

再如:在探究溫度(或pH)對酶催化活性影響實驗中溫度(或pH)(0度、50度，100度)為條件對照。清水(軟水)、河水(硬水)對加酶洗衣粉影響中，清水(軟水)、河水(硬水)為相互對照。用缺素營養(yǎng)液培養(yǎng)的出現(xiàn)缺素癥狀的植株加入某元素后恢復(fù)正常為自身對照。

另外，在設(shè)置對照實驗時，一定要體現(xiàn)等量性原則:即一定要使反應(yīng)條件相同，參加反應(yīng)物質(zhì)的量相等。

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一、實驗越改越好

實驗不應(yīng)一成不變，須要適當(dāng)修改。科學(xué)源于實踐，小學(xué)科學(xué)也是如此。如今科學(xué)配套的儀器與實驗袋有部分實驗缺乏可操作性，這容易挫傷學(xué)生的熱情與積極性。教科版小學(xué)科學(xué)五年級上冊《光》單元第三課《光是怎樣傳播的》的第二個實驗：三位小朋友，一個眼睛對著一根暖氣管一端，一個負(fù)責(zé)在另一端用手電筒照射，一個負(fù)責(zé)記錄現(xiàn)象。這本來是教材中的一個明確的實驗，但是又有什么問題呢？不足之處：實際操作下來，我發(fā)現(xiàn)了其中的種種不妥之處：第一，暖氣管無論彎與直，想要批量給各個小組都比較困難，這不僅僅是一個成本問題；第二，教材中的男孩用的是老式手電筒，采用老式普通低亮度燈泡，發(fā)光較暗，可以用眼睛直視。但我校目前儀器室中全都是高亮LED手電筒，明顯不可以這樣操作，否則會對眼睛造成傷害。改進之法：既然金屬的暖氣管選材困難，那我就先從材料開始思考，我選取了造價十分低廉的電工用的塑料管，兩塊錢能買超長的一根，再用V線器（一根長彈簧）制作成我想要的彎管（兩道彎），直管直接截取，這就解決了問題一。然后，我禁止學(xué)生用眼睛緊盯管的一端，改用本課實驗一中的光屏承接，這樣既可以看到清晰的現(xiàn)象，又能有效避免對眼睛的傷害。教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊《熱》單元第三課《液體的熱脹冷縮》中的第二個實驗，驗證其他液體的熱脹冷縮，在實際操作中，困難重重。不足之處：第一，學(xué)生對牛奶、醬油、可樂、果汁、醋等液體材料需求較大，課后浪費嚴(yán)重；第二，重新組裝裝置，十分耗費時間，很容易課上完不成教學(xué)任務(wù)；第三，實驗效果不夠明顯。改進之法：實驗前，教師準(zhǔn)備廢舊的青霉素小瓶，清洗干凈，去封口處的鐵皮，在瓶體用膠布貼上“牛奶、可樂、果汁、醬油、醋”等標(biāo)簽，膠布大塊覆蓋，做到防水效果。瓶口膠塞出，用口服液的吸管插入，越細(xì)的效果越好。用注射器填裝液體材料，再在吸管液面處用皮套固定作為記號。這樣學(xué)生可以拿來就用，不但節(jié)約了大量的液體材料，也使操作十分方便簡單，現(xiàn)象的明顯程度更上一層樓。

二、眼前的假鳥也遠(yuǎn)勝于想象的雄鷹

海闊憑魚躍，天高任鳥飛。學(xué)生的想象力是大自然賜予人類的禮物，教師應(yīng)該放手讓學(xué)生去大膽想象，但在方法上須要積極地引導(dǎo)。兒童的思維發(fā)展還有很多尚未成熟之處，因此，在教學(xué)中，我們應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的興趣愛好，生動形象地設(shè)計實驗。教科版小學(xué)科學(xué)五年級上冊《生物與環(huán)境》單元第四課《蚯蚓的選擇》中有一個對比實驗，是讓學(xué)生通過觀察，了解蚯蚓喜歡什么樣的生活環(huán)境。但實際操作起來有一定的困難。不足之處：未要求蚯蚓、土壤的品質(zhì)，濕度、時間等因素不準(zhǔn)確。改進之法：教師在課前為學(xué)生準(zhǔn)備足夠干燥的土壤，不要有沙子、石子等雜物，為學(xué)生準(zhǔn)備小燒杯和滴管，以濕潤的土壤控制滴水的量，例如20滴或30滴。計時方面，可以為學(xué)生配置秒表，準(zhǔn)確計時。教材中要求五分鐘后揭開蓋子觀察，這五分鐘時間，不要浪費，要讓學(xué)生積極地去設(shè)想、去猜測。教科版小學(xué)科學(xué)六年級下冊《微小世界》第四課《放大鏡下的晶體》中有一個觀察實驗，用放大鏡觀察食鹽、白糖、味精的幾何結(jié)構(gòu)，尋找規(guī)律。在具體操作中，學(xué)生遇到了很大的困難。不足之處：學(xué)校實驗室配備的放大鏡一般都是五倍或十倍的，放大效果十分有限，觀察食鹽與味精時，問題并不大，很容易觀測，但觀察白糖的六棱兩端尖頂形狀，則很難觀測。改進之法：將白糖換為它的“好朋友”冰糖，冰糖的分子結(jié)構(gòu)與白糖極其類似，教師要在課前提前挑選好盡可能規(guī)則的“六棱兩端尖頂”的冰糖，分發(fā)給每個小組，這樣就解決了觀測方面的難題，幫助學(xué)生很容易地得出結(jié)論，但要注意的是禁止食用。總之，即使一個并不完美的實驗，也遠(yuǎn)勝于教師空洞的語言敘述。讓學(xué)生動起手來最重要。

三、傻瓜化并不是貶義詞

現(xiàn)實中，人們總是追求華麗的辭藻，卻鮮有人欣賞簡短的詩篇。不如把有些復(fù)雜的實驗簡單化，還學(xué)生一個自由的空間。教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊《沉和浮》單元第六課《下沉的物體會受到水的浮力嗎》中有一個實驗，要求學(xué)生設(shè)計實驗，測量下沉物體受到的浮力。實驗時，學(xué)生分不清“小部分”是多小，彈簧測力計讀數(shù)特別小時怎么辦等也無從知曉。不足之處：我們實驗室配備的鉤碼都是50克的，大約0.5牛頓，所受的浮力太小難以讀數(shù)。改進之法：將鉤碼更換為其他材料，例如三個大小相等的電池或者鐵塊等下沉的物體，把它們用膠布綁在一起，三分之一下沉為小部分，三分之二下沉為大部分，三分之三下沉為全部。材料的選擇要重一些，例如電池應(yīng)該選擇一號大電池。注意要用廢舊的電池，不要浪費。

教科版小學(xué)科學(xué)三年級上冊《水和空氣》單元第六課《空氣占據(jù)空間嗎》中有一個實驗，要求杯子內(nèi)塞紙巾，倒扣入水中，取出后紙巾為干的。這是一個很經(jīng)典的實驗，但實際操作中，卻有很多問題。不足之處：第一，紙巾容易濕，三年級學(xué)生難以做到垂直操作；第二，現(xiàn)象不夠明顯，需要進一步推理與分析；第三，資源有一定的浪費。改進之法：用廢舊礦泉水瓶裁剪一半，選擇上半部分。在礦泉水瓶內(nèi)壁畫上刻度。取半水槽水，將水中用滴管滴幾滴紅墨水，染色使現(xiàn)象非常直觀。改用乒乓球替代紙巾，節(jié)省材料。這樣操作，學(xué)生能在一個全透明的環(huán)境中去觀察空氣是否占據(jù)空間，而且，即使失敗了，也可以反復(fù)實驗，避免了浪費現(xiàn)象。

教科版小學(xué)科學(xué)三年級下冊《磁鐵》單元第三課《磁鐵的兩極》中有一個實驗，教材中只給了兩條莫名其妙的線，懸掛了一根條形磁鐵，利用磁鐵不同位置吸上去的回形針數(shù)量判斷磁力強弱。不足之處：按課文的實驗設(shè)計，學(xué)生在操作時往往不知所措，不知如何將一塊磁鐵憑空穩(wěn)定地懸掛在空中，他們往往想到的是鐵架臺，但是鐵架臺等儀器由于其本身是鐵制的，所以往往會對磁鐵產(chǎn)生干擾，無法實驗。改進之法：利用儀器室中六年級的杠桿尺材料去加以改造，由于杠桿尺材料全是塑料的，這就解決了干擾的問題，底座穩(wěn)定，杠桿尺上還有刻度，只需在左右相同刻度處拴上細(xì)線，將條形磁鐵穿過其中，這樣便可以輕松穩(wěn)定地懸掛磁鐵，使后續(xù)實驗簡單方便。

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一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實驗設(shè)計的作用

教師對小學(xué)生展開科學(xué)教學(xué)活動中，使用觀察實驗設(shè)計，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)探究能力，給學(xué)生充分的發(fā)展空間，觀察實驗設(shè)計對小學(xué)科學(xué)教學(xué)具有一定的輔。在素質(zhì)教育背景下，要求教師在對學(xué)生展開科學(xué)教學(xué)活動中，注重與實際生活相結(jié)合，教師在實際教學(xué)中，注重引導(dǎo)學(xué)生主動去觀察生活周圍的環(huán)境，使小學(xué)科學(xué)觀察實驗沒有固定的要求，也不需要專業(yè)的實驗儀器。小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實驗?zāi)軌虼蚱埔酝慕虒W(xué)模式，有效改變了課堂教學(xué)以教師為中心的教學(xué)模式，教師不再只是憑借教材對小學(xué)生展開教學(xué)，觀察實驗?zāi)軌蛲怀鰧W(xué)生的主體地位，有效改變學(xué)生被動接受知識的狀態(tài)，使學(xué)生能夠在實驗觀察中，提高自主學(xué)習(xí)能力，學(xué)生有充足的時間去思考，發(fā)散學(xué)生創(chuàng)造性思維，對學(xué)生日后的發(fā)展具有積極的促進作用。在教學(xué)小學(xué)科學(xué)中，存在客觀事實與科學(xué)經(jīng)驗事實兩種概念，客觀事實是科學(xué)經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)，在開展實驗中，要有一定的客觀事實作為理論基礎(chǔ)。觀察實驗?zāi)軌蛴行ёC明客觀事實的合理性，教師在組織學(xué)生進行觀察實驗中，能夠通過實驗的結(jié)果證明客觀的理論，進而提高學(xué)生的認(rèn)知水平，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生將掌握的知識能夠有效運用到實際生活中。

二、小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀察實驗設(shè)計的依方法

1.尋求因果關(guān)系的觀察實驗設(shè)計

世間萬物有因必有果，自然界的一切事物都存在著一定的聯(lián)系。因此，教師組織學(xué)生進行觀察實驗中，可以通過尋求因果關(guān)系展開教學(xué)。尋求因果關(guān)系的觀察實驗設(shè)計可以依據(jù)科學(xué)歸納法，在實驗中有效進行歸納總結(jié)，能夠驗證客觀事實的理論基礎(chǔ)。例如，教師在教學(xué)《周圍的空氣》中，不需要專業(yè)的實驗儀器，教師準(zhǔn)備透明塑料袋、扇子、氣球、海綿、粉筆、土塊、碎磚塊、水槽、礦泉水瓶、塑料吸管、大燒杯、錐子即可。第一，采用求同法。教師為學(xué)生創(chuàng)建不同的情境，會形成多種實驗現(xiàn)象，以便學(xué)生進行觀察，然后根據(jù)實驗現(xiàn)象，去驗證客觀科學(xué)理論知識的準(zhǔn)確性。在這一過程中，教師能夠?qū)W(xué)生進行有效指導(dǎo)，通過對實驗現(xiàn)象的觀察，并做出有效的歸納總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生具有一定的推理能力，進而使學(xué)生對科學(xué)知識有一個認(rèn)識的過程。第二，采用求異法。在進行實驗過程中，可以利用不同的實驗進行比較，進而驗證哪些因素對實驗產(chǎn)生作用，然后，將多種實驗作對比，進而獲得相關(guān)結(jié)論。第三，采用共變法。要在共同環(huán)境下，對其產(chǎn)生的影響，進而判斷存在的因果聯(lián)系。在采用此類方法中，需要教師組織學(xué)生進行小組實驗，統(tǒng)一完成進而獲得結(jié)論。

2.驗證因果關(guān)系的觀察實驗設(shè)計

在驗證科學(xué)理論知識的因果關(guān)系中，所依據(jù)的是客觀事實。在尋求因果關(guān)系基礎(chǔ)上，采用演繹法展開實驗教學(xué)。利用歸納法，得出相關(guān)的理論知識，使學(xué)生對科學(xué)知識具有一定的認(rèn)知。采用演繹法，是以基本的科學(xué)結(jié)論為基礎(chǔ)，從而開展實驗活動，進而對其展開驗證。例如，教師在教學(xué)《電磁鐵的磁力》這一實驗中，準(zhǔn)備若干電池、兩根帶有絕緣層的導(dǎo)線（粗細(xì)各一根）、大小鐵釘、若干回形針。在驗證電磁鐵磁力大小與哪些因素有關(guān)中，教材給出的結(jié)論是磁性大小與電池節(jié)數(shù)有關(guān)，電池節(jié)數(shù)越多，磁性越強。根據(jù)這一結(jié)論，教師可以組織學(xué)生進行分組實驗，每組所使用的電視節(jié)數(shù)不同，然后根據(jù)每組實驗的現(xiàn)象，驗證相應(yīng)的結(jié)論。學(xué)生在具體實驗中，能夠清楚感受到實驗的變化，并能更好地理解科學(xué)基本結(jié)論，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力以及探究能力。

3.充分調(diào)動學(xué)生的知覺系統(tǒng)

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關(guān)鍵詞：新課標(biāo) 生物 探究性實驗 設(shè)計能力

中圖分類號：G63 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2015）05-0152-01

在傳統(tǒng)的生物教學(xué)中，實驗教學(xué)雖然也是重要的一個環(huán)節(jié)，但其弊端是很明顯的。比如在實驗課上，教師往往成為了主角。教師會按照教科書上的指示，精心演示實驗，然后總結(jié)實驗結(jié)果。學(xué)生往往成為了觀眾，只是記錄一些實驗數(shù)據(jù)，分析實驗現(xiàn)象，得出實驗結(jié)論。學(xué)生自己并不敢操作實驗，這就使得實驗教學(xué)的效率大打折扣。

探究性實驗設(shè)計是指根據(jù)問題的需要確立研究目標(biāo)，應(yīng)用所學(xué)原理，選擇適當(dāng)儀器、藥品和材料，設(shè)計各種實驗去驗證或探索某一原理和現(xiàn)象的過程，目的是把學(xué)生從照抄、照搬、照做的狀態(tài)引導(dǎo)為自主、獨立、創(chuàng)新的狀態(tài)，需要教師從平常的教學(xué)中不斷貫徹新的教學(xué)理念，新的教學(xué)方式，鼓勵和肯定學(xué)生的思維火花，不斷放手讓學(xué)生在實踐中探索研究和“發(fā)現(xiàn)”知識，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維及實踐能力，全面提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。下面我就淺談一下自己在教學(xué)實踐中的幾點體會。

一、教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析實驗操作步驟，體會實驗設(shè)計的科學(xué)性和可操作性

以往的實驗操作過程，有著許多不足，比如學(xué)生往往按部就班、機械地按實驗步驟操作，所有的實驗都成了驗證性實驗，導(dǎo)致對實驗材料的選擇、實驗的次序及操作細(xì)節(jié)都忽略了，而只注重實驗結(jié)果。這就根本達不到實驗的目的，更不利于學(xué)生能力的提高，盡對這一現(xiàn)象，教師可從課本中的實驗入手，引導(dǎo)學(xué)生體會實驗步驟中的選材、實驗的次序及操作細(xì)節(jié)等方面折科學(xué)性和可操作性，多問個為什么？有無其它解決方法？

如：在觀察酵母菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)實驗時，教師首先讓學(xué)生討論分析其實驗操作的細(xì)節(jié)，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生提出一些問題：酵母菌為什么要培養(yǎng)在淀粉液中？培養(yǎng)在蘋果中是否可以？淀粉糊為什么煮沸后要冷卻？瓶口為什么要加棉塞？為什么要放在溫暖的環(huán)境中？

經(jīng)過討論，學(xué)生才真正地體會到了一個完整的實驗步驟原來這么復(fù)雜、這么嚴(yán)密，需要注意很多問題，從而使學(xué)生真正地理解了實驗原理，了解了整個實驗安排的必要性，并進一步地懂得了實驗步驟的設(shè)計需要大膽想象、需要考慮實驗方案的科學(xué)性和可操作性。這樣為下一步有條不紊的實驗操作打下了良好的基礎(chǔ)。

二、鼓勵學(xué)生大膽想象，初步鍛煉實驗設(shè)計能力

教師在學(xué)生懂得了實驗設(shè)計的科學(xué)性的基礎(chǔ)上，適時創(chuàng)造機會，讓學(xué)生扮演發(fā)明家的角色，自己去設(shè)計各種方案，去探究科學(xué)的奧密，去實踐一下自己的能力，并在成功中享受到創(chuàng)造的喜悅。

如：在探究種子萌發(fā)條件實驗中，提出假設(shè)后，讓學(xué)生以小組為單位，自行設(shè)計實驗步驟。結(jié)果學(xué)生紛紛發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，設(shè)計了各種實驗方案，其中雖然有些顯得幼稚和不成熟，甚至有很多錯誤，但學(xué)生是在走自己的路，自己探索，自己運用所學(xué)的知識創(chuàng)造性地解決 問題。因此我對他們的積極性仍然給予了高度評價，并與學(xué)生一起討論、分析、篩選了幾個可行性較強的方案，進行實驗操作和驗證。下面是一組學(xué)生設(shè)計的比較好的一個實驗。實驗來證明“陽光是不是種子萌發(fā)必需的外界條件”。學(xué)生準(zhǔn)備了兩組種子萌發(fā)實驗的裝置，在其他條件都相同的情況下，一組裝置放在陽光下，另一組放在暗室中，用有、無陽光照射作對照，實驗結(jié)果就可以說明陽光對種子萌發(fā)是否有作用。如果我們只在陽光下做了種子萌發(fā)實驗，沒有做對照實驗，就不能說明陽光是不是種子萌發(fā)必需的外界條件。經(jīng)過實際操作后，學(xué)生又在教師的指導(dǎo)下對實驗步驟和結(jié)果進行逐個分析，發(fā)現(xiàn)其中 的問題給予及時地糾正，從而使實驗結(jié)果更加科學(xué)可靠。

三、激發(fā)學(xué)生實驗設(shè)計的熱情，培養(yǎng)學(xué)生獨立探索的習(xí)慣

如果學(xué)生總是擔(dān)心操作失敗，缺乏自信心，慢慢地就失去生物實驗的興趣，更談不上實驗設(shè)計的熱情了，盡對這一情況，我就鼓勵學(xué)生說：“任何一項重大發(fā)明和發(fā)現(xiàn)，都 是科學(xué)家經(jīng)過多次的實驗失敗后產(chǎn)生的，失敗不可怕，可怕的是因擔(dān)心失敗而不敢去探索，將會一事無成?！蓖ㄟ^講解并結(jié)合平時的實驗教學(xué)，不斷地激發(fā)學(xué)生的實驗熱情，引導(dǎo)學(xué)生自覺主動地發(fā)現(xiàn)探索空間，使學(xué)生逐步養(yǎng)成獨立探索的習(xí)慣，教師要及時地發(fā)現(xiàn)和肯定學(xué)生的點滴進步，以增強其自信心，提高實驗設(shè)計能力。

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試驗設(shè)計專業(yè)實踐教學(xué)方法《試驗設(shè)計與研究方法》是一門理論與實踐緊密聯(lián)系的課程。它是以概率論、數(shù)理統(tǒng)計為理論基礎(chǔ)，結(jié)合專業(yè)技術(shù)知識和實踐經(jīng)驗，科學(xué)規(guī)劃試驗并迅速找到優(yōu)化方案的一種科學(xué)研究方法論。

任何科學(xué)研究都離不開試驗。但如何合理安排實驗，科學(xué)處理實驗數(shù)據(jù)是研究者首要解決的問題。一個好的試驗設(shè)計，通過幾次試驗就能夠迅速而有效地找到較優(yōu)的試驗結(jié)果，達到預(yù)期的目的。既能縮短試驗周期，又能最大限度的節(jié)約試驗經(jīng)費，達到事半功倍的效果。反之，試驗安排得不好，試驗次數(shù)既多，效果又不理想，同時也會增加試驗的成本。因此，掌握好實驗設(shè)計這項基本技能，對從事自然科學(xué)的工作者尤其是理工科學(xué)生來說十分必要。

礦物加工專業(yè)是典型的工科專業(yè)，具有很強的實踐性。它是研究礦物分離的一門應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。該學(xué)科所涉及的內(nèi)容與不同階段的選礦工藝實驗都有密切相連。而《試驗設(shè)計與研究方法》又是一門很重要的基礎(chǔ)理論課，也是一門工具課。開設(shè)該課程的目的是使本專業(yè)學(xué)生掌握基本的試驗設(shè)計方法和培養(yǎng)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的初步統(tǒng)計分析能力，為學(xué)生將來從事礦物加工新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品、新設(shè)備的開發(fā)研究提供理論支撐和實踐基礎(chǔ)。因此，一名合格的礦業(yè)工程師，除要學(xué)習(xí)必要的專業(yè)知識外，還要能正確掌握試驗設(shè)計與研究方法。

一、針對專業(yè)特點，選擇合適授課內(nèi)容，溫故知新

試驗設(shè)計內(nèi)容豐富，應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及農(nóng)業(yè)、林業(yè)、礦業(yè)、醫(yī)學(xué)、生物、化工、食品、機械制造等各個領(lǐng)域，而具體的試驗設(shè)計方法有很多種。因此，在教學(xué)內(nèi)容組織和知識側(cè)重點的處理上應(yīng)以結(jié)合專業(yè)特色、適應(yīng)行業(yè)需要為主旨，突出重點、抓住基本、有的放矢，切記面面俱到。

礦物加工專業(yè)屬于工科應(yīng)用型專業(yè)，其工藝實驗因素及水平的選取不像生物和醫(yī)學(xué)專業(yè)那樣復(fù)雜，試驗指標(biāo)也較少。因此，可將教學(xué)重點放在各種試驗設(shè)計方法的具體應(yīng)用上，重點考慮單因素試驗設(shè)計、正交試驗設(shè)計、均勻試驗設(shè)計，而其中的正交試驗設(shè)計應(yīng)是核心；數(shù)據(jù)的分析處理應(yīng)側(cè)重于方差分析、回歸分析等。至于其他類型的試驗設(shè)計及數(shù)據(jù)分析方法僅作一般性介紹，或作為學(xué)生自學(xué)內(nèi)容。這樣可突出重點、以點帶面，讓學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)掌握最主要、基本的試驗設(shè)計方法，為今后在科研工作中的實踐應(yīng)用打好基礎(chǔ)。

《試驗設(shè)計與研究方法》這門課我系一般開設(shè)在第六學(xué)期，而其先修課程《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》在第三學(xué)期就已經(jīng)結(jié)課，由于兩者相隔時間較長，必然導(dǎo)致一些學(xué)生忘掉了相當(dāng)多的有關(guān)概念和定理，更何況有些學(xué)生根本就沒學(xué)好《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》這門課。如果一上來就直接講授各種試驗設(shè)計及數(shù)據(jù)分析方法，勢必使一部分學(xué)生如墜云霧之中，直接影響這門課的教學(xué)效果。因此，在講授實驗設(shè)計之前，必須對先修課程中的知識點或相關(guān)概念進行必要的復(fù)習(xí)、梳理。其中主要包括正態(tài)分布、小概率事件、顯著性水平、誤差、均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差、均值檢驗、方差檢驗等。通過溫習(xí)回顧，學(xué)生更容易掌握課程中所涉及到的諸如方差分析、回歸分析等內(nèi)容，加深對實驗設(shè)計的理解，提高教學(xué)效果。雖然我們主張輕理論、重實用，但課程中涉及的一些最基本的原理和概念還是應(yīng)該給學(xué)生交代清楚，使學(xué)生“知其然，知其所以然”。教學(xué)實踐證明，這樣安排教學(xué)內(nèi)容很有必要。

二、與專業(yè)實驗研究相結(jié)合，增強實驗設(shè)計的實用性

學(xué)生興趣和參與意識直接影響試驗設(shè)計與研究方法課程的學(xué)習(xí)效果。一般來說，學(xué)生開始學(xué)習(xí)興趣很大。但是，當(dāng)一些學(xué)生開始接觸到抽象概念和算法時，往往就感覺空洞、乏味，不易接受。要通過各種途徑和方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。除鼓勵學(xué)生參與課堂討論外、課程內(nèi)容一定要突出專業(yè)特點，盡量與本專業(yè)科研課題相結(jié)合，課堂舉例要大量引進本專業(yè)實驗設(shè)計的實例。這樣既可提高學(xué)生對該課程的興趣感，又能增強實驗設(shè)計的實用性，可有效改善試驗設(shè)計的教學(xué)效果。

例如，在講到單因素優(yōu)選法中比較重要的黃金分割法時，引用“某選礦廠研究磨礦細(xì)度對選礦金屬回收率的影響。已知磨礦細(xì)度范圍為小于200網(wǎng)目含量為80%～95%。要求利用黃金分割試驗設(shè)計尋求最佳磨礦細(xì)度。”為例，加深學(xué)生對黃金分割選優(yōu)法實際應(yīng)用的理解。再比如，講授統(tǒng)計檢驗時，引用了“某礦井選煤廠原煤按礦車計量，礦車的標(biāo)稱容量為1噸，抽查了10個礦車，實際容量為：1.05、0.98、1.08、0.97、0.88、0.92、0.95、0.94、0.89及0.96噸。問實際容量與標(biāo)稱之間有無差異”這樣的例子，來說明統(tǒng)計檢驗中的T-檢驗在煤礦實際生產(chǎn)中的應(yīng)用效果。在對礦物加工專業(yè)學(xué)生講授正交試驗設(shè)計時，以煤炭灰化實驗中的升溫方式、通風(fēng)方式和最終溫度三個因素對灰化指標(biāo)效果優(yōu)劣的影響為例，說明各因素對實驗結(jié)果影響的顯著程度和影響的變化規(guī)律，進而確定最佳實驗方案；這些例子的引用加深了學(xué)生對本專業(yè)的認(rèn)識，收到了良好的效果。

教師在課堂教學(xué)中應(yīng)充分考慮學(xué)生的專業(yè)特點，精選適合本專業(yè)學(xué)生的教學(xué)實例，這樣既能加深對試驗設(shè)計的理解、提升興趣，又能開拓學(xué)生的專業(yè)視野，使專業(yè)知識與試驗設(shè)計有機結(jié)合，進一步提高學(xué)生在本專業(yè)領(lǐng)域運用試驗設(shè)計的能力。

三、課堂教學(xué)與實踐并重，培養(yǎng)學(xué)生的主動設(shè)計能力

課堂教學(xué)可以使同學(xué)從理論方面理解并掌握實驗設(shè)計的基本原則和方法，但僅僅這樣還不夠，還應(yīng)讓學(xué)生走進實驗室，通過專業(yè)試驗，親自動手完成一項試驗設(shè)計任務(wù)，實際鍛煉學(xué)生的試驗設(shè)計能力，起到“練兵”的作用。

訓(xùn)練首先需要教師給出實驗?zāi)繕?biāo)，然后要求學(xué)生針對該目標(biāo)確定實驗因素及水平，選擇合適的試驗設(shè)計方法，制定可行的試驗方案。通過對實驗數(shù)據(jù)的分析，確定因素的主次順序，并最終找出最優(yōu)試驗條件。為此，我們結(jié)合礦物加工專業(yè)特點，為學(xué)生安排了一項“選煤廠煤泥浮選工藝條件優(yōu)化”實驗。要求用正交試驗設(shè)計在精煤灰分穩(wěn)定的前提下，以精煤產(chǎn)率最大化為試驗指標(biāo)，尋找最優(yōu)浮選工藝條件。第一步篩選試驗因素；由于影響精煤產(chǎn)率的因素眾多，建議學(xué)生從中選出3～5個主要因素，如礦漿濃度、捕收劑、起泡劑加入量、充氣量、攪拌時間等。第二步確定因素水平；由于正交實驗的實驗次數(shù)與各因素的水平數(shù)有直接關(guān)系，為了減少試驗量，不建議學(xué)生在試驗初期選取過多的水平數(shù)，水平數(shù)2～3個為宜（最好不要超過3個）。第三步選正交表，確定正交試驗方案；由于是探索實驗，正交表不宜選得過大，兩水平試驗首選L827，三水平的可選L934，，如考慮交互作用，一定要把交互作用列放到指定的列上，將因素和水平填入正交表的對應(yīng)位置，這樣就確定了一個正交試驗方案。按照正交表中的各因素水平的搭配條件，正確完成每一個實驗。為提高實驗精度，要求每個實驗重復(fù)一次。第四步數(shù)據(jù)處理，建議采用有重復(fù)的正交試驗方差分析方法，確定各因素的顯著性水平及對精煤產(chǎn)率指標(biāo)影響程度的主次順序，最終找出最優(yōu)的實驗條件，并給出后續(xù)的優(yōu)化方向。

通過這種“實戰(zhàn)練兵式”訓(xùn)練，學(xué)生進一步掌握了試驗設(shè)計的基本方法，而且通過專業(yè)試驗發(fā)現(xiàn)：浮選過程中不僅捕收劑、起泡劑、及礦漿濃度等因素對產(chǎn)品指標(biāo)有顯著影響，捕收劑與起泡劑之間的交互作用也是不可忽視的影響條件。這對提升了學(xué)生對本專業(yè)的認(rèn)知性有很大的幫助。實踐表明，采用這樣的教學(xué)方法既可以鞏固理論知識，又可讓學(xué)生知道試驗設(shè)計“怎么用”，達到了學(xué)以致用目的，使教學(xué)效果得到有效的提升。

四、注重各種試驗設(shè)計的關(guān)聯(lián)性，及時反饋應(yīng)用中出現(xiàn)的問題

試驗設(shè)計方法很多，但各有其自身的獨特性，實際應(yīng)用的側(cè)重方向也不盡相同。既相互關(guān)聯(lián)又有一定的區(qū)別，授課時應(yīng)特別注意。比如常用的隨機區(qū)組設(shè)計、拉丁方設(shè)計、正交試驗設(shè)計三種試驗方法，孤立地看，它們自成一體。但它們之間卻有著內(nèi)在的關(guān)聯(lián)性：隨機區(qū)組設(shè)計是將試驗單元之間某一方向的系統(tǒng)差異用區(qū)組因素控制，突出主因素效應(yīng)；拉丁方設(shè)計則是為了從兩個方向局部控制系統(tǒng)誤差對主因素的干擾；而正交設(shè)計則突破了拉丁方設(shè)計的束縛，將所有的影響因素（包括區(qū)組因素與實驗因素）同等考慮，通過均衡搭配，將各因素對試驗指標(biāo)的影響的顯著性全面表現(xiàn)出來，綜合可比性強。三種試驗設(shè)計都是為了降低試驗誤差，而正交試驗不但能減低誤差，還具有廣泛的適用面。正交試驗設(shè)計來源于拉丁方設(shè)計，隨機區(qū)組設(shè)計。而隨機區(qū)組設(shè)計、拉丁方設(shè)計則是正交試驗設(shè)計的基礎(chǔ)，其最終演變到正交試驗設(shè)計，這就是他們的之間的關(guān)聯(lián)性。使用時各有優(yōu)勢，當(dāng)系統(tǒng)誤差數(shù)很少（少于3個）或影響較小時，使用隨機區(qū)組設(shè)計、拉丁方設(shè)計靈活、簡便，降低試驗量；當(dāng)影響因素過多，采用正交試驗設(shè)計則更合理、數(shù)據(jù)分析更全面。類似這種情況還很多，教師講課時要多加注重各種試驗設(shè)計之間的聯(lián)系，絕不能將他們割裂開來。否則，學(xué)生將會陷入懵懂、含糊的狀態(tài)之中，影響教學(xué)質(zhì)量的提高。

試驗設(shè)計是一門實踐性很強的工具性課程，不但要教好、學(xué)好、還要應(yīng)用好。針對實際應(yīng)用中存在的問題，教師要及時分析、糾正并能及時反饋到課堂上，避免學(xué)生犯同樣的錯誤，少走彎路。

歷年畢業(yè)生的論文中常常存在很多實驗設(shè)計的問題。比如，某論文中試驗任務(wù)是考察一項指標(biāo)，影響因素有A、B、C、D四個，找出最優(yōu)試驗方案。該同學(xué)采用單因素試驗設(shè)計法，通過每次固定其他三因素水平不變，只改變其中一個因素的水平的方法設(shè)計了實驗方案，得到了該試驗任務(wù)的最優(yōu)實驗條件，并最終給出論文的結(jié)論。這樣的實驗方案合理嗎？回答是否定的。顯然，該同學(xué)的實驗方案存在問題，當(dāng)固定三個因素的水平，變動其中一個因素時，試驗數(shù)據(jù)并非是最佳結(jié)果，因為試驗指標(biāo)不僅僅取決于考察的因素水平，還取決于三個固定因素的初始水平，固定因素的初始水平不同，實驗數(shù)據(jù)就有可能完全改變。再者，如果各因素之間存在著交互作用，這樣的實驗方案就無法體現(xiàn)其影響效果，因此該實驗結(jié)果就缺乏說服力，可靠性較差。正確的方法應(yīng)先用多因素優(yōu)化方法――正交試驗設(shè)計安排實驗，通過方差分析確定各因素對試驗指標(biāo)影響程度大小順序，找出主次因素及最優(yōu)試驗條件。在此基礎(chǔ)上，再用單因素選優(yōu)法對主要因素進行水平優(yōu)化試驗，找到最佳實驗條件，得出科學(xué)的結(jié)論?？梢?，錯誤的試驗設(shè)計導(dǎo)致錯誤的實驗數(shù)據(jù)，進而導(dǎo)致錯誤的結(jié)論。這一例子說明有些學(xué)生在制定具體的實驗方案時，不知道何時選用單因素試驗設(shè)計，何時選用多因素試驗設(shè)計，雖然學(xué)了很多的試驗設(shè)計的方法，但在具體的實踐應(yīng)用中還缺乏針對性、合理性。

類似的問題諸如何時采用均勻試驗設(shè)計？何時采用正交試驗設(shè)計？正交試驗設(shè)計的數(shù)據(jù)分析什么情況下可以用直觀分析，什么情況下不能用直觀分析而只能用方差分析？多水平實驗如何安排？是一次把全部的因素及水平安排在一張正交表上同時試驗，還是采用登山法、消去法、調(diào)優(yōu)法分批進行試驗……因此，針對這些模棱兩可，容易混淆的實際問題，教師在授課時一定要認(rèn)真講清、講透，使學(xué)生在今后的科研工作中正確運用少走彎路。

五、引導(dǎo)學(xué)生運用統(tǒng)計軟件處理實驗數(shù)據(jù)，提高試驗設(shè)計的效率

如今，計算機的應(yīng)用在各行各業(yè)中相當(dāng)普遍。試驗設(shè)計也不例外，一些相關(guān)的統(tǒng)計軟件可以很好處理實驗設(shè)計的相關(guān)問題，正確運用這些軟件，既準(zhǔn)確處理實驗數(shù)據(jù)，提高試驗設(shè)計效率，又能減少繁瑣枯燥感，提升學(xué)生的興趣感。教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力。

目前常用的軟件有Excel、DPS、SPSS、Statistics、Origin“正交試驗助手”等，各有特點，功能強大，其應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個方面：

1.設(shè)計實驗方案，選擇正交表、均勻表等

如采用DPS（data processing system）軟件設(shè)計試驗時，通過運行DPS軟件，點擊試驗設(shè)計主選單，選擇正交設(shè)計表，根據(jù)試驗的因素數(shù)和因素水平數(shù)選擇相應(yīng)的正交試驗表，點擊確定即可出現(xiàn)正交試驗安排表。再如，選用“正交試驗助手”軟件進行正交試驗設(shè)計時，運行“正交試驗助手”，點擊文件目錄下的新建工程，建立一個工程項目。在工程項目內(nèi)，點擊試驗?zāi)夸?，新建試驗，便可根?jù)設(shè)計向?qū)?，填入試驗說明，選擇需要的正交表，并在因素與水平項目中將因素的名稱填入相應(yīng)的位置；點擊確定，便可生成需要的正交試驗設(shè)計表。SPSS、Statistics等也有同樣的功能。

2.對實驗數(shù)據(jù)進行分析處理

在此首推Excel軟件，它不僅具有圖表功能和函數(shù)功能，而且在處理復(fù)雜運算、進行方差分析和回歸分析時更表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢。當(dāng)利用Excel進行正交試驗時，就是利用Excel中相關(guān)的函數(shù)進行正交試驗直觀性分析表的數(shù)據(jù)和方差分析表的數(shù)據(jù)的計算，只要將函數(shù)輸入到相應(yīng)的位置，便可以輕松獲得直觀性分析表和方差分析表，利用Excel工具選單里的數(shù)據(jù)分析得到直方圖、t檢驗和F檢驗等相關(guān)的數(shù)據(jù)，分析結(jié)果準(zhǔn)確、快捷；“正交試驗助手”軟件也很方便。運行該軟件，打開要分析的試驗項目，打開分析選單，其中有直觀分析、因素指標(biāo)分析、交互作用分析和方差分析，只要點擊其中的分析項目，統(tǒng)計分析很快即可完成。其他軟件DPS、SPSS、Statistics、Origin的統(tǒng)計分析功能也很強大。選擇那一種軟件，可依據(jù)實際情況而定。

3.對實驗結(jié)果進行回歸模擬

對實驗結(jié)果進行回歸模擬，即將研究的試驗進行數(shù)學(xué)模型化。例如，正交試驗設(shè)計，通過計算機模型化的方式將正交試驗的優(yōu)化結(jié)果表達出來，這種計算機模擬的數(shù)據(jù)大多情況下比正交試驗的直觀分析得到的優(yōu)化條件更準(zhǔn)確。通過回歸模擬能夠控制、預(yù)測及優(yōu)化實驗條件及試驗指標(biāo)，通過“算”替代“做”。

相關(guān)軟件的應(yīng)用很簡單，如SPSS軟件回歸模擬方法：運行SPSS軟件，輸入或打開正交試驗數(shù)據(jù)表，選擇“AnalyzeRegressionLinear…”出現(xiàn)“LinearRegression”對話框，選擇因變量進入“Dependent”，選擇自變量進入“Independent（s）”，點擊“OK”，便可以統(tǒng)計出正交試驗多元線性模型的參數(shù)，并得到方程的回歸方差。

利用模型可以更好地完成試驗條件的分析和優(yōu)化，但應(yīng)注意，無論使用哪種方法進行設(shè)計和分析，得到優(yōu)化條件后，務(wù)必針對優(yōu)化的試驗條件進行驗證。通過驗證試驗來證明優(yōu)化條件的真實可靠性，進而證明結(jié)論的正確性。

六、結(jié)束語

《試驗設(shè)計與研究方法》是一門實踐性很強的課程。因此，在選擇教學(xué)內(nèi)容時，一定要貼近專業(yè)，且不可面面俱到。教學(xué)過程中要多引用與專業(yè)科研相關(guān)的實例，突出重點，注重各種試驗設(shè)計的關(guān)聯(lián)性，對實際應(yīng)用時出現(xiàn)的問題要講透徹。其次要讓學(xué)生走進實驗室，培養(yǎng)學(xué)生的主動設(shè)計能力和數(shù)據(jù)的分析判斷能力。再者充分應(yīng)用計算機技術(shù)，引入實驗設(shè)計及數(shù)據(jù)處理的相關(guān)軟件，更好地提高設(shè)計及數(shù)據(jù)處理的效率。把握好以上幾個方面的內(nèi)容，對改進教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，進一步提升教學(xué)質(zhì)量都有很好的促進作用。

參考文獻：

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篇6

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò)；實驗；基于問題

文章編號：1672-5913（2013）01-0045-04

中圖分類號：G642

1 現(xiàn)狀分析

在信息化飛速發(fā)展的今天，急需培養(yǎng)既有扎實理論基礎(chǔ)又有較強動手能力的人才。計算機網(wǎng)絡(luò)系列課程是推動本科教育信息化的最重要的課程系列之一。為此國家通過211工程、省部共建等項目加大了對教學(xué)及實踐方面的投入，各個高校也對該課程系列從教學(xué)團隊建設(shè)到實驗環(huán)境建設(shè)等方面進行了全方位的建設(shè)，有些學(xué)校還通過本科教學(xué)團隊建設(shè)、精品課程建設(shè)等方式系統(tǒng)化地進行了準(zhǔn)備。但是面對社會需求和學(xué)生特點，怎樣在現(xiàn)有條件下高效地開展教學(xué)并獲得應(yīng)有的成果是值得我們深入探索的。

基于“問題”的學(xué)習(xí)是一種學(xué)習(xí)方法，它的工作原理是將問題作為一個開始點去獲得和綜合新知識。也就是說學(xué)習(xí)的開始點是一個問題、一個謎團，并且這個問題也是學(xué)生希望解決的。它不是常規(guī)含義下的解決問題（基于已有的知識進行推理，然后得到結(jié)果），而是基于學(xué)生想學(xué)習(xí)的愿望，用問題引導(dǎo)他們獲取新知識的過程。基于“問題”的學(xué)習(xí)方法提倡主動的、自己指導(dǎo)的學(xué)習(xí)，并支持終身學(xué)習(xí)。

目前為配合不同類型人才培養(yǎng)，有的學(xué)校將實驗課程分為科研型和應(yīng)用型兩類；有的學(xué)校延伸實驗內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中憑借興趣等因素決定自己的學(xué)習(xí)深度；有的學(xué)校則將實驗分為多個層次，包括基礎(chǔ)型實驗、綜合型實驗、科研型實驗和創(chuàng)新型實驗等，鼓勵有余力及有興趣的學(xué)生多學(xué)、多做、多創(chuàng)造。如何基于“問題”式學(xué)習(xí)方法，結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)系列課程的關(guān)系及其特點進行實驗課內(nèi)容的設(shè)計，值得深入研究。

1.1計算機網(wǎng)絡(luò)系列課程設(shè)置

內(nèi)蒙古大學(xué)計算機網(wǎng)絡(luò)系列課程包含計算機網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息網(wǎng)絡(luò)安全、Web編程（含Web數(shù)據(jù)庫），教學(xué)內(nèi)容上前后銜接、循序漸進、層次分明，其授課先后順序如圖1所示。表1為各門課程的學(xué)時、學(xué)期描述。

1.2學(xué)生特點分析

目前大部分學(xué)生是獨生子女，一般學(xué)習(xí)條件比其父輩好很多，加上現(xiàn)在信息化的發(fā)展，見識也多一些，因此學(xué)生處于一種忙碌狀態(tài)，每天接收到的信息很多，需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容繁多。如果仍采用中學(xué)的學(xué)習(xí)方法，那么時間勢必不夠用，此時的學(xué)習(xí)方法就依賴學(xué)生平時的學(xué)習(xí)習(xí)慣及學(xué)習(xí)效率。為此我們要把提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力作為一個重要的教學(xué)目的。教師在設(shè)計實驗時，應(yīng)根據(jù)大綱要求結(jié)合學(xué)生特點確定實驗的漸進步伐及深度，在實驗內(nèi)容的設(shè)計上不能只是追求實驗涉及知識點的數(shù)量，面面俱到，一味地都是“菜譜”式的基礎(chǔ)型實驗。

1.3人才需求分析

IT行業(yè)的發(fā)展使學(xué)校的教學(xué)方法受到很多質(zhì)疑。首先用人單位經(jīng)常抱怨學(xué)生上手工作的能力差，但是就大學(xué)而言，不可能針對某個公司的產(chǎn)品技術(shù)對學(xué)生進行培養(yǎng)，人才的知識及能力供求矛盾比較明顯。因此學(xué)校需要認(rèn)真選取知識點，選取授課及實驗方法，力求將學(xué)生培養(yǎng)成不僅具有扎實的理論基礎(chǔ)還要具有與核心理論相配的實驗實踐動手能力，并在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。正如美國未來學(xué)家阿爾文·托夫勒曾說過：“未來的文盲將不是目不識丁的人，而是不知道如何學(xué)習(xí)的人?！苯處熢谠O(shè)計實驗時，也要結(jié)合現(xiàn)實的需要考慮課程的設(shè)計。

由上可見，盡管是幾門課程的實驗設(shè)計，想要做好也需要教師付出很大的努力，甚至做一定的市場調(diào)研。同時，為了未來發(fā)展需要，內(nèi)容設(shè)計還需留一定的延展空間。

2 一種可行的課程系列實驗設(shè)置方法

為了與現(xiàn)在的需求及教學(xué)條件相結(jié)合，充分利用現(xiàn)有資源進行學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，我們對學(xué)校的計算機網(wǎng)絡(luò)系列課程的實驗內(nèi)容設(shè)計進行了探索。

2.1方式

在實施實驗部分時，一般可能采用的方式有單獨的實驗課（單獨算學(xué)分，并且不會與相應(yīng)的理論課在同一學(xué)期開）；與理論講授相輔助的實驗課（學(xué)分包含在講授的課中）。目前多采用后者，這意味著實驗的學(xué)時數(shù)要比前者少一些，但是知識的深度比前者深。

2.2現(xiàn)有實驗條件

近年由于“省部共建”及“211三期建設(shè)工程”兩大項目的大力支持，學(xué)院有先進的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)實驗室、計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室（含網(wǎng)絡(luò)安全）、網(wǎng)絡(luò)工程實驗室三個網(wǎng)絡(luò)相關(guān)實驗室，內(nèi)有銳捷的綜合網(wǎng)絡(luò)實驗平臺軟硬件設(shè)備和中軟吉大實驗系統(tǒng)。比以前的實驗環(huán)境好很多，我們結(jié)合現(xiàn)有實驗條件、人才需求及學(xué)生特點來設(shè)計實驗，力爭滿足新的培養(yǎng)要求。

2.3實驗內(nèi)容設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)課程方面早期的實驗教學(xué)模式多數(shù)是驗證型和規(guī)范配置型實驗，學(xué)生根據(jù)教師布置的實驗內(nèi)容和步驟照搬照做，這種實驗?zāi)Ｊ絾我?、枯燥，最終只能訓(xùn)練學(xué)生的基本操作技能，很難全面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，真正提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。在211工程和省部共建項目的大力推動下，學(xué)校建設(shè)了新的實驗環(huán)境，配置了新的實驗設(shè)備和工具，為改革實驗內(nèi)容，提升實驗難度創(chuàng)造了良好的物質(zhì)條件?；凇皢栴}”的學(xué)習(xí)方法為實驗內(nèi)容的設(shè)置提供了一個有效的指導(dǎo)方法。通過不斷地提出問題，促進學(xué)生在實驗環(huán)節(jié)中分析、解決問題能力和實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1）計算機網(wǎng)絡(luò)的實驗內(nèi)容設(shè)計。

計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機網(wǎng)絡(luò)系列課程的第一門理論課，主要功能是讓學(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其工作原理，學(xué)會一些基本的量化計算，例如帶寬、吞吐量等計算?？紤]到該課程是一門考研課，理論學(xué)習(xí)的廣度及深度都比后續(xù)幾門課程多，因此結(jié)合現(xiàn)在的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室條件設(shè)計了該課程實驗的內(nèi)容，如表2所示。

通過這些實驗內(nèi)容，幫助學(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)上的信息是如何從網(wǎng)絡(luò)上的源端主機傳輸?shù)侥康闹鳈C的，進而吸引學(xué)生思考：設(shè)計一個計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議需要考慮的主要內(nèi)容是什么。上述內(nèi)容都可以在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的環(huán)境完成。

2）網(wǎng)絡(luò)工程的實驗內(nèi)容設(shè)計。

新實驗室投入使用后，使原有實驗?zāi)軌蚋泳唧w化、問題化，同時由于布線工作向?qū)？平逃奥殬I(yè)教育轉(zhuǎn)移，在實驗中取消了雙絞線的制作安裝部分，增加了路由器綜合實驗。在實驗的具體環(huán)節(jié)中更重視學(xué)生解決實際問題能力的培養(yǎng)，每個實驗項目都從實際中的常見問題出發(fā)，基于“問題”引導(dǎo)學(xué)生開展實驗步驟，在學(xué)生充分理解實驗所依托的工作原理的前提下完成實驗內(nèi)容。新的網(wǎng)絡(luò)工程實驗項目如表3所示。

3）信息網(wǎng)絡(luò)安全的實驗內(nèi)容設(shè)計。

傳統(tǒng)的信息安全課程方面的實驗多以配置型和驗證型為主，內(nèi)容上缺乏創(chuàng)新和挑戰(zhàn)；實驗內(nèi)容的安排也相對較孤立，沒有能將各部分知識融會貫通的綜合性實驗，因此在設(shè)計該課程實驗時，對實驗內(nèi)容的深度、廣度和難度的關(guān)系作了較深入的考慮，使用了基于“問題”的指導(dǎo)方法統(tǒng)一設(shè)置實驗內(nèi)容。新的信息網(wǎng)絡(luò)安全的實驗內(nèi)容刪掉了與計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗內(nèi)容重疊性高的單純使用幀包工具嗅探和分析數(shù)據(jù)包的實驗。對于其他幾個實驗也根據(jù)實驗環(huán)境進行了適當(dāng)?shù)恼希岣吡藢嶒灥碾y度和創(chuàng)新性，其基本內(nèi)容設(shè)計如表4所示。

4）Web編程的實驗內(nèi)容設(shè)計。

綜合實踐能力的培養(yǎng)是“Web編程”這種實踐性較強課程的重要目標(biāo)，為了能夠在課程學(xué)習(xí)中更好地提高學(xué)生的綜合實踐能力，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，我們用基于“問題”的實驗設(shè)計方法。首先從目前最流行的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用——Web站點的制作過程出發(fā)，逐步引導(dǎo)學(xué)生開始設(shè)計和實現(xiàn)自己的電子商務(wù)網(wǎng)站。該課程改進后的實驗內(nèi)容設(shè)計如表5所示。

表5中的實驗4是一個大型綜合實驗，包含多個子模塊：用戶注冊與登錄、商品展示與檢索、購物車、訂單管理、用戶管理、商品管理、賬戶管理等，學(xué)生需要結(jié)合課程各章知識逐步完成。

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關(guān)鍵詞：沿海城市；建筑設(shè)計；設(shè)計方法

1引言

在我國城市化建設(shè)的發(fā)展進程中，建筑作為一項重要的城市要素，對解決城市問題、彰顯城市內(nèi)涵都有著重要的意義。尤其對處于發(fā)展前沿的沿海城市，必須合理的進行選址和規(guī)劃，提高土地資源的利用效率，盡可能保護原有環(huán)境中的生態(tài)系統(tǒng)，減少對大自然的影響，并且綜合考慮地基、日照、風(fēng)環(huán)境、交通等因素對建筑物的影響，從而探討出最優(yōu)的設(shè)計方案。

2城市建筑設(shè)計原則

（1）整體性原則：將城市視作一個有機的整體，即環(huán)境是整體的、統(tǒng)一的以及局部的，房屋是局部的，局部之間互相依存并發(fā)揮作用，力求建筑和城市的秩序化；（2）關(guān)聯(lián)性原則：城市系統(tǒng)多層次，各組成要素之間既相互影響又相互制約，建筑設(shè)計從城市出發(fā)應(yīng)兼顧對城市功能、景觀和文化有影響的內(nèi)在聯(lián)系像歷史文脈、交通條件、功能配套等等；（3）平等性原則：建筑應(yīng)當(dāng)平衡結(jié)合城市需求及自身需求，充分發(fā)揮出城市規(guī)劃控制之下的自主創(chuàng)造性；（4）統(tǒng)一性原則：城市建筑個體必須高屋建領(lǐng)從城市政治、文化和經(jīng)濟等社會元素結(jié)合自身形式、空間、功能等建筑元素確定自身的設(shè)計要點，力求城市的社會屬性及建筑的屬性相統(tǒng)一，實現(xiàn)其整體價值的最大化。

3沿海城市建筑設(shè)計要點

3.1基礎(chǔ)設(shè)計

（1）在確定基礎(chǔ)埋置深度或者室內(nèi)地坪標(biāo)高的時候，必須依據(jù)測算的潮位最大值和最小值?；A(chǔ)設(shè)計過淺時，基礎(chǔ)面臨著被海浪掏空的危險；基礎(chǔ)設(shè)計過深則會給施工帶來麻煩，也會造成材料浪費；室內(nèi)地坪標(biāo)高過低，遇到大風(fēng)浪時會造成海浪涌入房間；室內(nèi)地坪標(biāo)高過高則會增加建筑物的體量，也會造成浪費。（2）基礎(chǔ)設(shè)計具體的常規(guī)計算內(nèi)容主要包括：地基承載力計算、荷載組合值計算、穩(wěn)定性計算、抗沖切和抗剪切計算以及地基變形計算等內(nèi)容，當(dāng)采用樁基礎(chǔ)時，還應(yīng)對樁身強度進行驗算。沿海城市建筑根據(jù)規(guī)范要求在針對以上內(nèi)容對基礎(chǔ)進行設(shè)計驗算時，要對地基沉降情況予以重視，并且著重評價液化土層對地基承載力的影響以及地下水和周圍土壤的腐蝕性對基礎(chǔ)穩(wěn)定性的影響。對于可能發(fā)生液化的區(qū)域，要根據(jù)具體情況對液化土層采取加固措施；在進行地基沉降量計算時，對于地基應(yīng)力應(yīng)采用各向同性均值線形變形體理論假定，然后按照分層總和的方法進行計算，并且將沉降觀測和經(jīng)驗共同確定的修整系數(shù)計入設(shè)計驗算公式；為了保護基礎(chǔ)不受周圍環(huán)境的腐蝕，對基礎(chǔ)裂縫寬度要進行嚴(yán)格的限制，并采取一定有效的防護措施。（3）值得一提的是，為了避免極限風(fēng)況對高層建筑造成倒塌破壞，要將高層的樁基深入基礎(chǔ)足夠的深度，將基礎(chǔ)形成一個整體，并且各個樁柱之間要有足夠的徑向長度和合理的配筋，從而保證基礎(chǔ)整體的受力性能。

3.2材料耐久性設(shè)計

由于海水和海邊空氣中含有氯化物和其他腐蝕性化學(xué)成分，因此對于建筑材料，尤其是金屬材料要進行耐久性設(shè)計和防腐蝕處理。首先綜合考慮區(qū)域氣候類型、土層滲透性和含水量等因素將材料所處場地環(huán)境分為弱腐蝕、中等腐蝕和強腐蝕三類，然后根據(jù)腐蝕性附近確定不同分級的耐久性要求，耐久性要求的主要包括材料要求、構(gòu)造規(guī)定、施工質(zhì)量附加要求和專門環(huán)境要求等內(nèi)容。其次，提高材料性能的主要有以下幾個方面：①針對不同環(huán)境配置合適的材料，控制水泥C3A的含量和混凝土粗細(xì)集料的比重。②在混凝土中摻入粉煤灰或微硅粉等內(nèi)容，使混凝土具有高彈性模量、高密實度等高性能。③選用環(huán)氧涂層鋼筋、鍍鋅鋼筋和不銹鋼鋼筋等改進型鋼筋。④在混凝土中摻入阻銹劑等化學(xué)成分。⑤在材料表面利用環(huán)氧煤焦油等物質(zhì)設(shè)計出防腐蝕涂層。以上設(shè)計內(nèi)容須根據(jù)工程具體情況進行選用并在圖紙中標(biāo)明，在出圖之前與施工方進行交代協(xié)商，從而保證材料耐久性設(shè)計的有效性。最后，對于初步設(shè)計的其他方面，要根據(jù)具體需求進行相關(guān)加強措施的運用。比如提高混凝土保護層厚度、改進構(gòu)件外形等。提高混凝土保護層厚度能夠保證混凝土內(nèi)部構(gòu)件不受外部環(huán)境侵蝕，有效提高其穩(wěn)定性和耐久性；改進構(gòu)件外形的措施有不設(shè)計尖角和凸緣等構(gòu)造部位以及水中迎擊水流的形狀采用流線形等，從而提高結(jié)構(gòu)耐久性。

3.3風(fēng)力影響設(shè)計

沿海城市依照建筑類型，將建筑群布局大致可分為圍合式、自由式以及行列式三類，且與建筑風(fēng)環(huán)境之間有著不同程度的關(guān)聯(lián)。一般情況下，建筑物迎風(fēng)長度、高度與建筑深度呈負(fù)相關(guān)，與風(fēng)影區(qū)大小呈正相關(guān)。建筑如果處于下風(fēng)向，則風(fēng)影區(qū)越大，建筑通風(fēng)越不暢。行列式在上述三種常規(guī)建筑布局中相對較為封閉、規(guī)整。室外開敞空間的風(fēng)速在冬季時，明顯低于其他布局風(fēng)速。一旦風(fēng)向投射角度發(fā)生轉(zhuǎn)變，也會對建筑群內(nèi)部的空氣流場分布產(chǎn)生較大的影響。斜列式與錯列式布局因為建筑間存在相對錯列角度，通過斤列式建筑山墻間時，室外氣流會形成街巷風(fēng)，從而加快氣流流動，這時由于處在下風(fēng)向的建筑受風(fēng)面相對較大，也更有利于筑區(qū)整體的通風(fēng)的暢通性。所以，建筑群內(nèi)部采用圍合式布局方式能夠形成半封閉、封閉空間，此種密實緊湊的布局方式能夠很好的抵御冬季寒風(fēng)。準(zhǔn)靜風(fēng)型城市更適合斜列式與錯列式布局形式。自由式布局是現(xiàn)代臨海地區(qū)常采用的一種建筑群布局方式，其能夠很好的營造空間氛圍，建筑群內(nèi)部圍繞或自成組團，水景、公共綠地、中心建筑自由或有規(guī)律布置，整體通風(fēng)系能最優(yōu)。

3.4環(huán)境協(xié)調(diào)性設(shè)計

現(xiàn)代建筑是存在于城市環(huán)境中的一部分，受到城市整體氛圍、當(dāng)?shù)丨h(huán)境、人文精神等多方面的影響，建筑的形式特征與其所處環(huán)境的協(xié)調(diào)一致，是現(xiàn)代建筑設(shè)計創(chuàng)作的重要規(guī)律。臨海城市建筑裝飾對于海洋設(shè)計元素的應(yīng)用是非常重視的，在設(shè)計中對于海洋色彩的分析更加詳細(xì)，根據(jù)臨海地區(qū)的氣候、自然環(huán)境等因素的與眾不同，城市色彩體系也會有其獨有的地域性表現(xiàn)。海洋是富于變化的，不同季節(jié)的海帶來的色彩感受也不盡相同。海洋色彩作為臨海城市色彩體系的主要色彩，建筑的色彩設(shè)計必然要考慮要以海洋為背景。且新開發(fā)的建筑體系不論建筑結(jié)構(gòu)，都應(yīng)該遵循老城色彩體系，避免色彩運用對比效果過強、跳脫的現(xiàn)象發(fā)生，反差太大，容易發(fā)生新舊城區(qū)割裂的局面?；诤I公共區(qū)域的活力、開放性等城市特點的體現(xiàn)要求，建筑群體色彩應(yīng)采用與老城區(qū)相比較高明度和純度色彩，同時在地標(biāo)性建筑、景觀規(guī)劃中點綴突出色彩，形成視覺聚焦效果。從而塑造一個完整的建筑形象，并通過建筑來表達和突出當(dāng)?shù)氐奈幕厣?，形成美好的城市文化體驗。

4結(jié)論

隨著我國綜合國力的增強和經(jīng)濟的發(fā)展，城市建筑的設(shè)計和建設(shè)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，尤其是沿海城市，對廣大設(shè)計人員提出了更高的要求，設(shè)計創(chuàng)作者在滿足基本的建筑物穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，必須將可拓思維模式充分應(yīng)用，進而將新的創(chuàng)作思維、方法和手段融入設(shè)計中，不同地區(qū)綠色建筑的設(shè)計應(yīng)因地制宜、結(jié)合傳統(tǒng)與自然，技術(shù)與人文，真正將沿海城市建筑設(shè)計成為宜居舒適的可持續(xù)建筑。

參考文獻

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[關(guān)鍵詞]產(chǎn)品展示；綠色設(shè)計；研究方法

一、產(chǎn)品展示設(shè)計模式中綠色設(shè)計的基本概況

1.展示空間設(shè)計理念展示空間設(shè)計上要分為四個方面的內(nèi)容：其一，指的是空間形象設(shè)計，也可以說是對空間結(jié)構(gòu)進行的設(shè)計，主要是對比例和空間尺度進行協(xié)調(diào)；其二，裝修設(shè)計，通常是在結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)之上對室內(nèi)墻面、地面、隔斷等進行處理；其三，物理環(huán)境，通常指的是對室內(nèi)的溫度以及通風(fēng)設(shè)計進行的規(guī)劃和設(shè)計；其四，展示空間物件設(shè)置，如燈、陳設(shè)品、綠色植物等。2.綠色設(shè)計的基本概況綠色設(shè)計是在20世紀(jì)七八十年代出現(xiàn)的一種新型的國際設(shè)計潮流。它所體現(xiàn)的是一種人與自然生態(tài)之間的平衡關(guān)系，在每一個設(shè)計環(huán)節(jié)中都會充分考慮到對資源、生態(tài)的保護，這一理念剛提出，就被認(rèn)為是能夠?qū)χ圃鞓I(yè)進行可持續(xù)發(fā)展的最為有效的方法之一，并逐漸普及開來。對于綠色設(shè)計而言，其所表現(xiàn)的是人們對于現(xiàn)代科技發(fā)展所造成的環(huán)境污染的一種覺醒，同時也體現(xiàn)出人們思想觀念及發(fā)展趨勢變得越來越合理，對未來設(shè)計方向的把握也越來越明確。3.展示空間的“綠色設(shè)計”展示空間中的“綠色設(shè)計”是指是對展示空間中所運用的裝飾材料進行選擇，展示空間陳設(shè)以及各個綜合性因素進行考慮和設(shè)計，從而達到一種健康環(huán)保，能夠更好地提高個人生活、品位以及對產(chǎn)品進行展示的空間區(qū)域環(huán)境。

二、產(chǎn)品展示設(shè)計模式中綠色設(shè)計的研究現(xiàn)狀

在我國，由于地大物博，人口也相對較多，因此在資源分配上顯得尤為缺乏，因此不管是展示設(shè)計的室內(nèi)外規(guī)劃，還是所要經(jīng)營的范圍，又或者是展館占地面積大小等，在設(shè)計的時候都要對其信息傳遞以及資源運用方面進行充分的考慮。例如上海世博會中的中國館就表現(xiàn)出這種良好的發(fā)展模式。中國館在設(shè)計上充分表現(xiàn)出綠色設(shè)計的概念，國家館頂端設(shè)置的觀景臺則采用現(xiàn)代比較先進的太陽能板進行裝飾和設(shè)計，實現(xiàn)管內(nèi)光線照明的良好循環(huán)，在地區(qū)展館的外墻周圍同樣采用沒有污染的綠色材料，通過對雨水進行收集的系統(tǒng)將這些雨水凈化之后，運用到?jīng)_洗衛(wèi)生間以及車輛上面，在屋頂則采用生態(tài)的農(nóng)業(yè)景觀技術(shù)——土層覆蓋，實現(xiàn)有效的隔熱目的，并在一定情況下節(jié)省資源的運用。

三、影響產(chǎn)品設(shè)計綠色展示平臺構(gòu)建的因素

1.受到傳統(tǒng)觀念的影響在傳統(tǒng)觀念中，展覽的場館除了用來進行現(xiàn)場簽單以及對信息進行交流之外，還可以是對企業(yè)形象和自我實力進行展現(xiàn)的一種表現(xiàn)。因此，對于這種展館建筑而言，它所代表的只是一種臨時運用的空間模式，是不適合用來循環(huán)運用的空間模式。而對于這些觀念的形成，通過綜合分析可以歸納為：企業(yè)對參展的計劃缺乏一定的認(rèn)識和考慮，這種進行展覽時才使用的空間形式，運用時間及數(shù)量都存在著一定的不確定性，因此許多企業(yè)也只是對展館抱有一種一次性消費品的觀念。2.受到技術(shù)因素的影響由于設(shè)計者以及組織者主要將注意目標(biāo)放在展覽的產(chǎn)品之上，他們講究的是產(chǎn)品的特點（產(chǎn)品是否新奇、性價比是否達到一定的程度等），因此，主辦方會要求展示設(shè)計公司進行一定的競爭，然后進行招標(biāo)，從而使這些不必要的方面占有很大的時間，再加上對資金投入方面的偏離，也會影響施工單位對展館空間的設(shè)計。展示主辦方在對招投標(biāo)中不能夠進行更為深入的思考和設(shè)計，因此環(huán)保方面以及對展館進行綠色設(shè)計就會受到一定的忽略，從而導(dǎo)致很多不利的因素。

四、實現(xiàn)綠色產(chǎn)品展示模式的基本策略及發(fā)展趨勢

1.構(gòu)建展示設(shè)計理念的綠色化在當(dāng)今社會中，許多跨國企業(yè)為了迎合消費者的興趣點，而去尋求比較特殊的方式來吸引消費者的注意，就是由于這種意識才使得人們的消費體系逐漸扭曲，從而忽略綠色展示的設(shè)計。而對于展覽的理念來說，我們可以將其上升為哲學(xué)的境界，即展覽可以看作一種比較敏感的建筑，是一種對自然界中的有機物進行模仿的復(fù)雜的、隨意可變的建筑，因此我們可以對建筑的外形進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)變，來適應(yīng)展覽中不同的需求，并進一步提升展覽的品質(zhì)，使其能更加豐富和全面地體現(xiàn)出生態(tài)的觀念。2.營造展示設(shè)計系統(tǒng)化及人性化的特點展示視覺的識別系統(tǒng)又可以稱為EVIS體系，它所表現(xiàn)的是一種全新的系統(tǒng)理念，因此其設(shè)計所體現(xiàn)的內(nèi)容要與展覽的所有產(chǎn)品相關(guān)，尤其是對展館中的細(xì)節(jié)進行設(shè)計，更要把握“以人為本”的設(shè)計理念，真正考慮到消費者自身的體驗，并逐漸增大用戶的體驗，從而將企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥蛻魹橹行牡慕?jīng)營理念。在運用人機工程學(xué)的相關(guān)理念之下，充分設(shè)置空間人員所能夠活動的半徑以及設(shè)備所應(yīng)當(dāng)遵循的尺寸特點，并進一步壓縮不必要的空間，來避免光線的直接照明產(chǎn)生炫光，并且在展覽中運用多媒體設(shè)施，增加展示空間的表現(xiàn)方式和特點。3.展示空間風(fēng)格設(shè)計的個性化在進行設(shè)計的時候，充分運用企業(yè)的元素進行空間展覽的設(shè)計，對同一個企業(yè)所接受的不同展覽進行結(jié)合考慮，從而促進設(shè)計的延續(xù)性。依據(jù)每次展覽所展示的產(chǎn)品不同來做不同的主題設(shè)計，運用不同的材質(zhì)、機理、技術(shù)等，并配置相應(yīng)的裝飾點綴，讓展示空間顯得個性化十足，最終達到淡化商業(yè)氣氛、體現(xiàn)生態(tài)的目的。

結(jié)語

通過研究，我們可以充分了解應(yīng)當(dāng)如何進行展示空間中的綠色設(shè)計，對促進空間的生態(tài)化以及資源的可利用都具有非常重要的作用，同時為以后展示空間綠色設(shè)計的研究奠定了理論基礎(chǔ)。

參考文獻：

1.戰(zhàn)瑋.低碳設(shè)計理念下的會展展示設(shè)計研究.山東工藝美術(shù)學(xué)院，2012

2.王欣然.體驗展示中的通感運用.中央美術(shù)學(xué)院，2012

篇9

隨著各大高校建設(shè)的蓬勃發(fā)展，校園的公共環(huán)境設(shè)施建設(shè)如同雨后春筍，破土而出，勃勃而發(fā)。在當(dāng)今的國內(nèi)校園中，校園環(huán)境建設(shè)越來越多的引起人們的重視。公共設(shè)施在校園中合理的存在，切實起到了美化校園環(huán)境、豐富校園文化氛圍的作用。校園中的公共設(shè)施與教學(xué)建筑、道路、廣場、綠化等共同構(gòu)成了校園文化環(huán)境的形象，體現(xiàn)了校園的風(fēng)貌與特點，表現(xiàn)了校園的氣質(zhì)和性格。很多著名高校都有著與其他校園環(huán)境不同的建筑設(shè)計、公共設(shè)施設(shè)計以及校園色彩設(shè)計，以此來體現(xiàn)自己學(xué)校的辦學(xué)特色以及與眾不同的校園文校園環(huán)境，彰顯學(xué)校的文化氛圍。校園公共設(shè)施要凸顯校園的人文內(nèi)涵，塑造個性化校園環(huán)境，校園公共設(shè)施設(shè)計原則和方法研究已成為設(shè)計師亟待解決的重要課題。

國內(nèi)外現(xiàn)狀

國內(nèi)校園公共環(huán)境設(shè)施狀況，近些年得到了廣泛的關(guān)注。校園公共設(shè)施的更新改造取得了十分顯著的效果，在校園文化環(huán)境氛圍營造中獲得了令人滿意的成效。這些公共設(shè)施，包括了各式各樣的燈飾、電話亭、垃圾桶、郵箱、指示牌、坐具、花壇、雕塑等等，其設(shè)計創(chuàng)意，地域風(fēng)格，使這些隨處可見的平常普通的公共設(shè)施讓人們感覺它不僅僅在功能上不可或缺，更重要的是使人們心靈愉悅，已成為了校園的一個重要組成部分。如蘇州大學(xué)校園的總體格局和景觀營造上秉承西方式的井然有序，參照了當(dāng)時西方大學(xué)校園模式，但局部又點綴以中式園林元素，校園中的格局和設(shè)施都和校園文化緊密相連，中西式的文化融合在一起形成了自身獨特的校園特色。公共設(shè)施和周圍的建筑有機地結(jié)合起來，設(shè)計時保留了原先年久高大的植被，設(shè)置了雕塑、亭臺、草坪、花壇等設(shè)施，使人們從新建的優(yōu)雅環(huán)境中感受到學(xué)校特有的文化氛圍。

國外校園公共環(huán)境設(shè)施狀況，要數(shù)歐美國家具有代表性。歐美國家的城市和校園里，可以看到大量的公共設(shè)施涌現(xiàn)在任何一個需要的角落。如斯坦福大學(xué)，校園的建筑、景觀、雕塑以及休息椅等整個校園中的公共設(shè)施都充滿了古希臘文化。麻省理工學(xué)院校園中到處可見抽象的校園建筑和抽象的公共設(shè)施相協(xié)調(diào)。

校園公共設(shè)施設(shè)計原則和方法

1.校園公共設(shè)施設(shè)計原則

（1）注重文化傳承的原則

傳承不僅僅是對傳統(tǒng)工藝、傳統(tǒng)造型的沿襲，更是對人類文明、情感的追尋和回歸。文化傳統(tǒng)是歷史和時間沉淀下來的寶藏，具有最深厚的文化底蘊。在歷史和時間的推演長河中，文化的傳承顯示出一定的規(guī)律性和相對穩(wěn)定性，具有延續(xù)地域文化與凝聚共同意識、領(lǐng)域感、認(rèn)同感等功能。因此，在校園公共設(shè)施設(shè)計中，注重文化的傳承，有助于彰顯辦學(xué)特色，聚焦人們的視線，引發(fā)人們共鳴。校園公共設(shè)施是看得見摸得著的校園文化，所以更應(yīng)體現(xiàn)其歷史文脈的傳承性。注重文化的傳承是校園公共設(shè)施設(shè)計的出發(fā)點和落腳點。

（2）注重氛圍渲染的原則

什么是氛圍？氛圍是環(huán)境給人的總印象。是體現(xiàn)這個環(huán)境與那個環(huán)境具有的不同性質(zhì)的有些近似于個性的氣氛和情調(diào)，是由主體、客體與時空環(huán)境共同組成的一個以主體為核心的動態(tài)結(jié)構(gòu)。校園公共設(shè)施要體現(xiàn)意境美、神韻美、境界美，就要注重設(shè)計氛圍的渲染。這是因為在確立設(shè)計的主題之后，一切設(shè)計語言都以此為基準(zhǔn)展開活動。注重氛圍的渲染，一是要結(jié)合場地空間大小，考慮與周圍建筑尺度關(guān)系，具有一定的觀賞間距。二是造型形式應(yīng)結(jié)合主題內(nèi)容，根據(jù)周邊空間、色彩、風(fēng)格而設(shè)計出能融入整體的環(huán)境設(shè)施。三是要保證整體氛圍的完整性，必須注重細(xì)節(jié)的塑造。細(xì)節(jié)處理得是否得當(dāng)，往往會對人們的情緒產(chǎn)生直接的影響，進而會影響到人們對環(huán)境整體氛圍的感受。注重氛圍的渲染是校園公共設(shè)施設(shè)計的重點和難點。

（3）把握整體格調(diào)的原則

在校園公共設(shè)施設(shè)計過程中，要注重把握整體性的原則。“整體性”就是說，不能把系統(tǒng)割裂成要素孤立地去研究，要注重要素及要素間的相互作用與相互影響。這里有兩層含義，一是必須把握學(xué)校文脈傳承發(fā)展的整體格調(diào)。要做好校園設(shè)施規(guī)劃，以保證校園構(gòu)建環(huán)境設(shè)施的有序性、連續(xù)性與穩(wěn)定性。二是把握校園公共設(shè)施設(shè)計的整體格調(diào)。在設(shè)計上注重歷史文化定位，對整體風(fēng)貌構(gòu)架要有充分的理解和認(rèn)識。注重校園及校園周邊整體文化氛圍，避免形成與校園及校園周邊整體形象的不協(xié)調(diào)。三是要把握設(shè)施環(huán)境的整體格調(diào)。公共設(shè)施的設(shè)計要與校園環(huán)境景觀所表現(xiàn)的主題相協(xié)調(diào)，避免內(nèi)容和形式上的雜亂或相悖。把握整體的格調(diào)是校園公共設(shè)施設(shè)計成功的保障和關(guān)鍵。

校園公共設(shè)施設(shè)計方法

通過上述原則的總結(jié)和優(yōu)秀案例的分析研究，得出了以下五種設(shè)計方法：

1.文脈延續(xù)法

文脈延續(xù)法較為確切的表述應(yīng)該是：在該地方原有文化信息的基礎(chǔ)上，將新的信息通過某種方法、手段連接起來。是把校園公共設(shè)施原有的基本構(gòu)筑和形式保持下來，加以強化處理，去掉瑣碎細(xì)節(jié)，突出文化特征。這個方法主要是用于記錄一個學(xué)校歷史的辦法，統(tǒng)稱體現(xiàn)方式以壁畫淺浮雕的形象墻形式出現(xiàn)。

2.時空聯(lián)想法

愛因斯坦說“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識的源泉?！痹O(shè)計可以通過聯(lián)想和想象，跨越時空的阻隔，擺脫現(xiàn)實的束縛，根據(jù)立意的需要，把時空縮小或放大；把相同、相近或相反的形象元素聯(lián)結(jié)、組合；把古今中外的事物串聯(lián)起來，通過解構(gòu)整合，得出新的作品意象，這就是所說的時空聯(lián)想法。

3.象征指示法

黑格爾說：“象征是直接呈現(xiàn)于感性觀念的一種現(xiàn)成的外在事物，對這種外在事物并不直接就它本身來看，而是就它所暗示的一種較廣泛較普遍的意義來看?！彼韵笳骶褪怯镁唧w的可視形象來暗示抽象的概念。用象征性的表現(xiàn)手法體現(xiàn)特定社會文化習(xí)俗和價值取向，這種方式具有明顯的符號指示性。

4.符號置換法

人類的意識過程，其實是一個將世界符號化的過程，思維無非是對符號的一種挑選、組合、轉(zhuǎn)換、再生的操作過程。校園公共設(shè)施設(shè)計，在三維的空間中對實體的位置、比例、相互關(guān)系的籌劃，這也是一個思維的過程。符號置換法可理解為通過某種解釋，將媒介關(guān)聯(lián)物與對象的元素替換，同時構(gòu)成新的符號系統(tǒng)。置換是符號最直接、最簡單的構(gòu)成形式，是對傳統(tǒng)文化的拯救和創(chuàng)新。

5.系統(tǒng)優(yōu)化法

一切相互影響或聯(lián)系的事物的集合都可以視為系統(tǒng)。系統(tǒng)中相互關(guān)聯(lián)的部分或部件形成“部件集”，“集”中各部分的特性和行為相互制約和影響，這相關(guān)性確定了系統(tǒng)的性質(zhì)和形態(tài)。系統(tǒng)優(yōu)化法是指設(shè)計師在研究解決問題時，統(tǒng)籌兼顧，多中選優(yōu)，采用時間、空間、程序、主體、客體等方面的峰值佳點，進行系統(tǒng)篩選達到整體優(yōu)化的目的。

結(jié)語

篇10

關(guān)鍵詞：高中物理；演示實驗；多媒體技術(shù)

【中圖分類號】G633.7

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，所有知識的學(xué)習(xí)都是建立在實驗的基礎(chǔ)上，物理學(xué)習(xí)中的概念、原理、規(guī)律等需要在實驗中加強理解，加深印象。實驗可以讓學(xué)生最直觀的感受到物理知識的魅力，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。高中物理的學(xué)習(xí)既要教師的演示實驗，也要學(xué)生自己動手做實驗，在實驗中感知物理知識。當(dāng)然，教師的演示實驗作為一種教學(xué)方法，不可或缺的是借助多媒體技術(shù)，運用多媒體技術(shù)讓學(xué)生更直觀的感受物理知識，有意識的引導(dǎo)學(xué)生去思考問題，自己發(fā)現(xiàn)規(guī)律，提高學(xué)習(xí)效率。

1.高中物理演示實驗概述

演示實驗對教師的考驗比較大，在上課前，教師需要對這一堂課的時間做好安排，需要對要做的實驗做好準(zhǔn)備，例如說實驗器材的調(diào)試。而且，演示實驗還要求教師引導(dǎo)學(xué)生去思考問題，這些問題的設(shè)計都是需要上課前做好準(zhǔn)備的，這就需要教師付出很多的時間來完成工作。演示實驗也不是所有的教師都能做的，就算有了器材，不管課堂時間分配，不同的教師做的演示實驗也會帶來不一樣的教學(xué)效果，這主要表現(xiàn)在教師的引導(dǎo)上，不是演示完就完事了，在演示的過程中要引導(dǎo)學(xué)生思考問題，啟發(fā)學(xué)生總結(jié)歸納物理規(guī)律等。

從內(nèi)容上，演示實驗可以分成三個類型：第一，單一實驗，顧名思義，單一實驗就是單獨的一個物理知識而做的演示實驗，幫助學(xué)生更好的理解物理知識、驗證物理規(guī)律。第二，綜合性實驗。這種實驗中包含了多個物理知識，主要是為讓學(xué)生理解這幾個物理知識之間的聯(lián)系而做的實驗。第三，組合型實驗。組合型實驗就是按照一定的依據(jù)將同一類型的物理知識用實驗演示出來，讓學(xué)生更好的理解知識之間的聯(lián)系。

高中物理課堂中，由于時間有限，所以實驗的演示一般是教師來完成的，學(xué)生觀察實驗，在教師的指導(dǎo)下思考實驗現(xiàn)象，總結(jié)物理知識。通過演示實驗，能讓學(xué)生將物理知識與生活中的一些場景聯(lián)系起來，理解自然萬物的規(guī)律，在頭腦中為每個物理知識形成一定的生活情景。通過演示實驗，可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實驗動手操作能力。實驗的演示不是所有都由教師來完成，適當(dāng)?shù)淖寣W(xué)生來進行實驗的演示；在教師的演示中，學(xué)生觀察教師是如何一步步完成實驗的，在實驗中又產(chǎn)生了哪些物理現(xiàn)象，思考教師提出的問題，長期下去可以提高學(xué)生的觀察力，會主動去發(fā)現(xiàn)問題，思考問題。

2.演示實驗的方法研究

高中物理教學(xué)中演示實驗運用得越來越多，學(xué)校在物理實驗器材方便的投入也在增多。在一些物理教材上也有一些演示實驗，但是還沒有比較系統(tǒng)的演示實驗的歸納概括。演示實驗的運用適當(dāng)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，可以讓學(xué)生更好的理解物理知識。而演示的方法又很多，教師需要根據(jù)課堂的內(nèi)容和條件來進行選擇。

2.1 直接演示法

直接演示法是運用得最為普遍的一種實驗演示法，這種演示實驗最為簡單，教師只需根據(jù)課堂上需要傳授的物理知識來進行相關(guān)的實驗就行，不需要與其他的物理知識結(jié)合起來，只是單獨講解這一個物理知識。這種演示法不需教師花費太多的精力，可以說是一個單獨的物理知識或物理規(guī)律的講解歸納。教師在演示實驗之前，向?qū)W生講述要使用到的實驗器械，然后在演示的過程中引導(dǎo)學(xué)生去觀察物理現(xiàn)象，這些物理現(xiàn)象是怎么發(fā)生的，與我們生活中的場景聯(lián)系起來，讓學(xué)生自己進行思考，也可以同學(xué)之間組織討論，分析問題，尋找出物理知識，歸納物理規(guī)律。

2.2 對比演示法

對比演示法就是當(dāng)某一物理現(xiàn)象或物理知識無法直接演示出來時采用的方法，通過對比的方法來將物理現(xiàn)象演示出來，這種演示實驗在一些電路現(xiàn)象的演示比較多。對比演示法本身也只是單個的物理實驗，只是在實驗過程在步驟、內(nèi)容上進行稍微的變動，然后將兩種現(xiàn)象對比分析，找出無法演示出來的物理現(xiàn)象，讓學(xué)生自己去探索物理知識。

2.3 模擬演示法

模擬演示法就是說將現(xiàn)實生活中的一些物理現(xiàn)象模擬出來，例如說海市蜃樓的模擬。在接觸物理之前，都會認(rèn)為海市蜃樓是非常奇妙的現(xiàn)象，事實上海市蜃樓不過是因為光的折射而產(chǎn)生的自然現(xiàn)象。對這些自然現(xiàn)象進行模擬，可以讓學(xué)生深刻的認(rèn)識到為什么會發(fā)生這些物理現(xiàn)象。假如教師不通過實驗，只是跟學(xué)生說是由于溫差、光的折射等物理知識而發(fā)生的物理現(xiàn)象，學(xué)生只能說是知道了，但是并不能深刻的了解到為什么會發(fā)生這種奇妙的自然現(xiàn)象。所以模擬演示法也是不能缺少的。在物理知識的講解中，要選擇合適的演示法，讓學(xué)生在實驗演示中直觀的發(fā)現(xiàn)問題，尋找解決問題的答案，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

3.借助多媒體技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，在高中物理教學(xué)中，多媒體技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛了，在演示實驗上，多媒體技術(shù)可以作為一個輔助手段。例如，運用多媒體技術(shù)制作一些與課堂內(nèi)容相關(guān)的動畫，提供虛擬的實驗環(huán)境，進行虛擬的物理實驗。多媒體技術(shù)的應(yīng)用對教師提出了更高的要求，教師要認(rèn)識到多媒體技術(shù)的功能，提高自己的技術(shù)水平，在教學(xué)中切實的用多媒體技術(shù)來輔助教學(xué)。

4.結(jié)束語

高中物理的教學(xué)中演示實驗是很重要的方法，演示實驗運用得恰當(dāng)合適，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，可以促進教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)，可以促進學(xué)生的全面發(fā)展。而演示實驗又給教師帶來了諸多挑戰(zhàn)，教師要不斷完善自我，充分發(fā)揮演示實驗在教學(xué)中的功能。

參考文獻