实验设计方案篇1

【例题】设计实验求Wg NaHCO3和Na2CO3固体混合物中Na2CO3的质量分数。

一、基本知识储备――总结Na2CO3和NaHCO3的性质对比

二、实验方案的设计

方案一：（运用NaHCO3具备而Na2CO3不具备的性质）

1.原理：利用NaHCO3的性质，即加热法。

2.方程式：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2

3.需测量的数据为：加热后固体的质量。

4.实验装置如图一（或用试管加热）。

5.实验步骤：

（1）首先称坩埚的质量；

（2）将Wg试样放入坩埚中；

（3）加热至无水蒸气逸出时停止加热，冷却，称量；再加热，冷却，称量至连续两次的质量相差小于0.1g为止；

（4）计算。

方案二：（运用Na2CO3具备而NaHCO3不具备的性质）

1.原理利用Na2CO3的性质，即沉淀法。

2.反应方程式：Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl

3.需测量的数据为：生成沉淀的质量。

4.实验步骤：

（1）溶解 （2）加过量的氯化钙溶液 （3）过滤 （4）洗涤 （5）干燥 （6）称量 （7）计算

5.可设计如下问题。

（1）用到玻璃棒的步骤和作用分别是

（2）步骤（2）中如何证明所加氯化钙溶液是过量的？

（3）步骤中如何洗涤沉淀？

如何证明已洗涤干净？

答案：（1）步骤（1）中玻璃棒的作用是搅拌，加速溶解；步骤（3）（4）中玻璃棒的作用为引流。

（2）取（2）中上层清液于洁净试管中，滴加氯化钙溶液，若无浑浊则证明氯化钙溶液已过量。

（3）沿玻璃棒向漏斗内注入蒸馏水至浸没沉淀，让液体自然流下，重复2～3次。取最后一次洗涤液于洁净的试管中，滴加硝酸银溶液，若无浑浊则证明已干净。

方案三：（利用Na2CO3和NaHCO3共同具有的性质）方法为生成并测量气体的体积法

1.原理即主要方程式为：

Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2

2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2

2.需测量的数据为生成CO2气体的体积。

3.实验装置如图二。

方案四：（利用Na2CO3和NaHCO3共同具有的性质）方法为生成并测量气体的质量法

1.原理即主要方程式为：H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2

H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2

2.需测量的数据为：生成气体的质量

3.实验装置如图三

4.实验步骤：

（1）连接好装置，检查装置的气密性，加入药品；

（2）称量装置D的质量；

（3）在左口a通空气一段时间后，停止通入；

（4）打开装置B上分液漏斗的活塞，让试样完全反应；

（5）再在导管口a通空气一段时间；

（6）称量装置D的质量，两次质量增重即是生成气体CO2的质量；

（7）计算。

5.可设计出如下问题。

（1）装置A的作用是

（2）装置C的作用是

（3）装置E的作用是

答案：（1）通入空气，赶走装置BC中的CO2。

（2）除去水蒸气。

实验设计方案篇2

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）44-0227-02

一、前言

社交网络、视频监控、智慧地球等应用的逐步普及，预示着真正进入一个大数据的时代，而云计算无疑是解决大数据的好方式。云计算提供可用、便捷、按需的网络访问，是传统分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化等计算机和网络技术发展融合的产物。

为了适应发展各大高校计算机专业也逐步开设了云计算的课程，但其教学的方式大多还处于基础的理论探讨和现有国外成熟系统的比较分析，使学生很难对云计算有一个直观、透彻的认识。急需要一个云计算的实验教学平台，从理论教学向实践教学转变，才能使学生拨开云计算的“神秘面纱”，走进内部剖析的关键技术。

二、选用遥感云GIS平台作为云计算的实验教学平台的优势

1.遥感云GIS是利用计算机技术对地球表面空间相关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示的技术。其天然的海量数据的管理、计算，是云计算的良好的应用背景。

2.经过几十年的发展，已经有较为成功的遥感云计算平台，如google earth为代表的平台，将全球海量的遥感影像数据放在一个平台上，通过一个轻量级的客户端访问所有数据，能让学生更容易理解。

针对以上情况，本文设计一种开放性的云计算实验教学方案，采用以学生开发为主、教师启发指导为辅的实验教学模式，拓展学生的理论和实践能力。

三、遥感云计算平台系统架构

遥感云计算平台为了应对遥感海量数据存储和高吞吐量的计算的需求，采用“存储―计算”一体化的集群架构，整个集群采用星形拓扑结构，主服务器连接多个节点服务器。主服务器响应外部请求，管理元信息;节点服务器，存储数据和计算工具，避免计算过程中的大量数据迁移、方便性能和存储的扩展。

从逻辑结构上，采用自底向上、层层虚拟化的方式，分别构架资源引擎、数据引擎、计算引擎，最上层采用服务总线统一协调引擎工作并对外提供集群服务。

资源引擎：负责底层所有硬件资源的管理和通讯技术，提供集群文件并行读写的技术支持，使得硬件环境向上透明，上层引擎模块只需要关心逻辑节点，而不再关心硬件服务器。

数据引擎：管理集群内部的所有的遥感、GIS数据的元数据信息，并提供集群数据存储、读取、查询的各种接口，负责数据的迁移、备份、导入、导出等功能。

计算引擎：管理所有的计算工具，进行分布式计算任务的分配、管理等功能。

服务总线：响应来自外部的服务请求，将请求分解到资源、数据和计算，并协调运算，最后响应请求。

在这样的服务体系结构下提供多种遥感云GIS数据服务接口，同时提供二维、三维客户端、智能终端等多种类型的基础功能的客户端。行业应用的开发，只需要根据实际的业务需求在基本客户端的基础上调用数据服务接口进行二次开发，从而大大降低了实验过程中用于基础平台和客户端开发所用的时间。

四、遥感云GIS实验教学方案设计

遥感云GIS实验教学内容主要突出对云计算知识的综合运用能力的培养，通过基于该模拟的云计算平台的实验了解云计算的应用模式，并逐步掌握云计算的内部技术架构。实验包括自主服务搭建、平台服务接口二次开发、计算工具研发等三个方面的内容，从难度上具有一定的层次性，适合不同程度的学生实验。

（一）自主搭建服务

可在虚拟机环境下安装服务器程序，如图2从下到上逐层实现虚拟化，底层服务器节点是单个服务器主要用于存储数据及计算工具之上运行节点守护进程;往上通过四大引擎（资源、数据、计算、可视化）对底层节点实现虚拟化;最上层由主服务和可视化服务对四大引擎实现二次虚拟化，实现对外服务的统一接口;各种客户端通过主服务提供的http接口实现和服务端程序的交互。

学生通过自己动手安装全套遥感服务程序，了解轻量级遥感云服务工作模式，对云计算入门非常有帮助。

（二）平台服务二次开发

该平台的主要功能在于通过网络服务的方式提供基于遥感GIS的二次开发接口，在具体的应用中利用这些接口快速实现遥感服务应用，同时平台提供多种类型的客户端基础模型。

为学生设计多种遥感应用的案例，通过该云服务平台快速完成行业应用的解决方案。

1.林业应用。要求实现对林地区域的管理，以遥感影像作为底图，用矢量数据绘制出林木种类、林区所属等信息，并且在这个基础上实现林区属性数据的查询等功能。利用平台的开放遥感GIS服务接口能够较快速的实现遥感影像及矢量数据的叠加显示，并进行简单的矢量交互查询操作。

2.土地执法应用。通过对某一个区域的不同时间的影像对比，系统自动对变化区域进行提醒报警，方便执法人员主动到现场进行执法调查。该应用利用了调用平台的影像对比工具对指定的影像进行匹配比较，这就是应用了平台的计算服务接口。

3.数字校园应用。主要功能是展示校园的三维场景，在实验中学生自行用3dmax等工具设计学校的建筑物，并导入平台，设定模型的具置。利用平台提供的三维客户端展现在影像地图上的三维场景。该部分的实验主要通过云平台的应用，进一步了解云服务的应用模式，并且在实验开展过程中设计出更多的应用案例，此实验适合具有一定开发能力的学生。

（三）计算工具研发

平台本身除了提供丰富的遥感GIS计算工具之外，也对外开放工具开发接口。设计实验让学生在符合平台工具开发标准的基础上开发自己的处理工具，设计个性化、专业化的数据处理工具，这要求学生具有一定的专业知识，并具有较高的开发能力，对研究生的科研具有帮助。

五、结语

本文提出一种开放性的基于GIS的云计算实验教学方案，涵盖了集群硬件、网络分布计算、遥感GIS大数据存储等关键技术，是对云计算实验教学的一种探索与尝试。通过该实验方案能让学生直接感受到云计算的实际应用，同时激发学生对云计算的学习兴趣。

在近两年的教学过程中，学生基于该实验方案进行设计开发，师生普遍反映对学生云计算的入门和提高有很大的帮助。

参考文献：

[1]任伏虎，王晋年.遥感云服务平台技术研究与实验[J].遥感学报，2012，16（6）.

[2]刘展鑫.基于云计算的GIS架构模式研究[J].黑龙江科技信息，2012，（11）.

[3]范协裕，任应超，杨崇俊，等.基于集群技术的可伸缩云GIS服务平台研究[J].计算机应用研究，2012，29（10）.

实验设计方案篇3

[中图分类号] G623.6 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068（2015）36-079

科学教学实践表明，设计实验方案是学生根据科学猜想，运用已有的知识技能和生活经验而进行的一项创造性活动，它对培养学生的科学素养和科学探究能力有重要的意义。目前，许多科学实验课堂像走过场一样，让学生简单地描述自己的实验方案，接着在课件上展示实验操作步骤和需要注意的问题，再让学生按部就班地做实验。这样的课堂看起来很成功，却少了“科学味”，学生的能力没有充分得到发挥，或者说教师的行为束缚了学生。作为一名从事三年级科学教学多年的教师，我认为三年级是科学教学的起始年段，也是培养学生自行设计实验方案的重要阶段。如果在这个阶段教师能着力培养学生自行设计实验方案的能力，那么对于学生科学素养的形成、探究能力的提高将具有深远意义。本文就在科学实验教学中如何培养学生自行设计实验方案谈一些策略。

一、依托教材，引导学生设计实验方案

对于三年级的学生来说，无论是在已有经验和对科学知识的掌握方面，还是在探究能力方面，让学生独立设计实验方案是有很大难度的。因此依托教材，梳理出教材的典型模板，引导学生模仿设计，是培养学生独立进行实验方案设计的基础。

例一，教科版三年级上册《谁流动得快一些》一课，教材中首先提出问题：水会流动，油会流动，其他的液体也会流动，那么它们流动得一样快吗？接着让学生猜测，洗洁精、食用油和水这三种常见的液体是否流动得一样快呢？如果不一样，那么谁会流动得更快一些呢？然后用图文并茂的方式展示给学生看，并提出问题：怎样才能证明哪种液体流动得更快一些？请学生设计一个三种液体流动速度快慢的实验方案。教材还提示学生可能想到的方法，提醒学生要以公平为出发点来设计实验。学生还要及时思考：自己运用的方法能比较液体流动的快慢吗？即教材以探究实验的一般步骤来指导学生进行实验设计。作为本节课的科任教师，我认为只要把教材这部分的内容稍微梳理成如下方案模板即可。

“谁流动得更快一些”实验方案

1.探究的问题：

2.我们的猜测：

3.实验的器材：①实验用的材料有

②操作用的器材有

4.实验操作步骤：

5.注意的事项：

刚开始指导学生设计实验方案时，可采用学生说，教师填写的方式进行。训练一段时间后，学生了解了实验设计的流程后，可让学生自己填写。经过一年的学习和训练，到四年级时，学生基本上就能设计出比较完整的实验方案了。

二、借助演示，引导学生修正实验方案

三年级学生年纪较小，考虑事情有欠缺，对一些影响实验成败的细节不够关注。每当这个时候，教师的演示实验就显得尤为重要。但是我们提倡应在正确引导的基础上，再进行教师的演示实验。必要的时候还可以反其道而行之，就是将学生容易忽视的，关乎实验成败的重要细节用“故错法”来演示，让学生对其印象深刻。

例二，教学《谁流得更快一些》这节课时，当学生设计好“让水、食用油、洗洁精在同一块塑料板上流动”的实验方案之后，他们就开始跃跃欲试了。这时我抓住时机，在实物展示台上做了以下几个“故错演示”。

1.针对“同样大小”一词，我用滴管取水、食用油、洗洁精各一滴，故意使三种液滴大小不一。

2.针对“同时出发”一词，我故意将三种液滴滴在不同的起跑线上。

3.针对“同一高度”一词，我故意将作为水、食用油、洗洁精的赛道的塑料板一端高，一端低地提起。

每当我做完一个错误演示时，就有不少学生举手发表自己的意见。“老师，你错了。”“老师，三种液滴要一样大小。”“老师，你不公平。”……各种反对的声音此起彼伏。有反馈的时候，应该让学生把实验方案进行修正，教师在学生修正的基础上，与学生共同完善实验的注意事项。“让水、食用油、洗洁精在同一块塑料板的赛道上流动要注意从同一高度流下、同时出发、液滴要同样大小”。

经常对学生进行类似的训练，可以培养学生的批判性和全面思考问题的能力，一次次的经验积累，让他们设计的实验方案日趋成熟。

三、尝试实验，引导学生完善实验方案

三年级的科学实验涉及的器材易于操作，实验用品也比较安全。当学生掌握一定的科学实验的基本要求和技能后，教师可以放手让学生进行尝试实验。人们常说：“吃一堑，长一智。”当学生经历失败后，让他们分析、讨论失败的原因，并找出改进的方法，从而完善实验方案，规避造成实验失败的因素。经常进行这样的训练，学生设计实验方案的能力会有明显提高。

例三，同样是在教学《谁流得更快一些》这节课时，当学生提出让水、食用油和洗洁精进行流动比赛时，我让他们就“怎样让水、食用油和洗洁精进行流动比赛”这个问题进行分组讨论。讨论之后让他们到材料桌上自选实验用的器材进行实验。结果学生模仿课本的方法，有的小组选了“把三种液体分别滴在三个相同的玻璃杯内底部边缘，看哪种液体先流到杯口”的方式来实验;也有的小组选择“把三种液体滴在玻璃板上，缓缓抬起玻璃板，让三种液滴进行比赛”的方式来实验;还有的组选择“用三个相同的纸杯分别装相同量的三种液体，并在纸杯底端中心钻个孔，看哪种液体先滴净谁就流动得快”的方式来实验。可是，就算是模仿课本举例的方法来实验，他们的实验结果还是不一致。这说明有的小组一定是实验失败了，这时候我组织学生找原因，引导他们思考：利用相同器材做实验，实验结果又不一致的原因是什么？同时要求他们排除可能导致实验失败的原因，这样他们在完善实验方案时才更有针对性。

四、发散思维，鼓励学生实验方案多样化

考虑到三年级大多数学生的能力，在指导他们进行实验方案设计时，起初较多的是让他们根据方案模板来学习设计，继而培养他们自行修正、完善实验设计的能力。最重要的一点是要启发学生思考，鼓励学生发散思维，使实验方案多样化。设计实验往往更能让学生碰撞出思想的火花，教师应该善于抓准机遇，挖掘学生的创造潜质。

实验设计方案篇4

一、化学实验方案的设计

（一）化学实验方案设计的基本要求

1.科学性：在设计实验前一定要有足够充分的理论依据，每一个装置、每一个步骤都要有足够的理论支持，使我们的实验设计具有科学性。

2.安全性：实验设计要避免危险性实验，设计时要考虑到实验的安全系数，避免使用危险性较大的装置和有毒的药品。如不可避免涉及到有毒药品时，要提前考虑到保护人身安全的方案。

3.可行性：设计实验时，要从现有设备、药品的基础上着手设计，保证实验的可行性。

4.简约性：实验方案应遵循简约的原则，装置尽量简单。同时，实验中使用的药品要尽量使用经济实用的药品。在使用过程中要提前做好精确的药量计算，保证药品不浪费。同时也保证实验效果。

5.经济性：设计实验时，要充分考虑器材、药品的价格，在保证实验效果的前提下，尽量选用经济实惠的药品和器材。

（二）化学实验方案设计的基本内容

化学实验设计前一定要充分了解与实验相关的基本内容，提高设计实验的准确性及设计效率。实验方案设计主要包括以下几方面内容。

1.实验名称，保证别人看到名称能够大概了解实验内容。

2.实验现象，即实验过程中要验证的内容，也就是我们的实验目的。

3.在实验过程中涉及到的基本原理，包括反应原理、装置原理等。

4.实验中运用到的具体器材、药品等。

5.实验过程中，实验装置的具体安排，药品的添加以及其他具体的操作步骤。

6.对实验中容易出现错误或安全隐患的地方加以标注警示。

7.详细记录实验过程中现象出现时间以及实验的最终结果。

8.实验完成后对实验的总结反思。

（三）化学实验方案设计的注意事项

1.药品和仪器是需要补充还是在限定范围内选择。若药品和仪器只部分给出，则应作出必要的补充，若限制范围，则应进行筛选和淘汰。

2.条件有无特殊要求。如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们考虑反应原理、选择药品和装置、确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。

3.实验过程中的隐蔽性操作。如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。

4.仪器、药品的描述。有些题目要求指出药品的名称，一定要指出试剂的全称，如：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外也应该注意某些仪器的规格。

5.会画简单的实验装置图。考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，有时要求绘制实物图，有时则按要求画出简笔画。

6.其他注意事项。如冷凝回流的问题；冷却问题；防止倒吸问题；具有特殊作用的实验改进装置，如为使分液漏斗中的液体能顺利流出，用橡皮管连通装置；为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套一支小试管等。

二、化学实验方案的评价

化学实验设计中非常重要的一步就是方案的自我评价。我们要从实验的实际操作情况入手，评价实验的严密性、科学性、环保性、安全性等几个方面。

（一）全面分析实验设计的可行性

实验设计的可行性是实验能否正常开展的前提也是对实验设计评价的开始。对于实验的可行性评价，应注重从以下几点着手。

1.实验设计是否有足够的理论支持，是否遵循实验要求，能否有效得到实验结果。

2.实验设计的操作过程是否安全可控，是否合理。

3.实验步骤是否简洁方便，是否可以用最少的步骤得到明显的实验效果。

4.实验设计是否涉及安全问题，如有涉及，有没有合理有效的防范措施。

（二）从“绿色化学”视角对实验方案做出评价

“绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成路线，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下4个方面进行综合评价。

1.反应原料是否易得、安全、无毒。

2.反应速率是否较快。

3.原料利用率以及合成物质的产率是否较高。

4.合成过程中是否造成环境污染。

（三）化学实验的评价要符合高考理综考试的要求

理综实验试题的设计无论是客观题还是主观题，都把问题编制在特定的材料之中，如何提高得分率是每个考生必须高度重视的问题。在做好实验知识复习准备之后，还需要有针对性地做一些练习题，练习要以学科内综合为主，适度进行跨学科综合训练，有利于我们形成解题新思路、新角度、新视点和新方法。具体要做到以下。

1.认真读题审题，读懂材料在说什么，从中提取有效信息；读清设问在问什么，搞清设问的特殊指向性，即从什么角度，运用什么知识，切忌没读清题意就盲目作答，那只会离题太远，影响得分。

2.联系教材，回扣教材，针对问题，反馈教材、发散思维，找准切入知识的角度，一般会涉及多个角度，把这些知识点罗列出来，然后，联系材料概括作答。

3.精心组织答案，一目了然，答案要序号化、步骤化、要点化，并且字迹要整洁，语言要流畅，这些都是影响得分的因素，都值得注意和参考。

理综中对实验的要求是必须紧紧抓住课本，突出重点和主干，又不放过任何一处细小的知识点，还要掌握每一个实验知识点，每一节与其他章节的联系，从而构建自己的知识体系网络，提升自己宏观驾驭实验的能力。

三、结语

高中化学实验教学，是化学教学中的重中之重。我们每一名化学教师都应做好实验设计以保证实验教学的有效开展，提高学生的学习效率和学习兴趣。同时，教师引导学生学会自己设计实验。实验方案设计应注意以下几点。

1.从教学内容出发，充分分析教学涉及到的知识点，保证实验的切题性，并选用最能体现教学内容的实验原理。

2.确定好实验原理后，选用经济实惠的药品和能够使实验效果最明显的显示出来的实验装置。

3.实验设计好后，要反复验证实验的有效性，现象是否能够呈现，原理运用是否正确，进一步完善实验。要针对实验中的装置、药品与实验中涉及到的实验原理反复验证，保证实验能够顺利进行。对实验中容易出现错误的地方，要反复思考。

参考文献：

实验设计方案篇5

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）31-0178-01

化学是初三新开设的一门学科，书本中有许多实验，学生都比较感兴趣，在人教版的初中化学书上，实验贯穿了整个知识体系，化学实验题是组成中考化学试卷必不可少的重要一部分，2016年南通市中考化学试卷中探究实验题占了26.7%，可见其地位的重要性。探究实验题有如下特点：素材比较丰富，不局限书本知识，涉及面广；试题具有开放性，标准不同，答案不同，合理即可；思维具有发散性，根据材料，拓展迁移，发散思维。所以，我们好多学生最怕解答实验探究题，感觉题目文字多，内容难，参不透题意，往往一知半解，然后匆匆下笔，结果失分多多。实际上，该类题型一般来说是在学生已有知识和经验的基础上设计的，只要我们有扎实的基础知识，能对书本知识作一个拓展延伸，掌握科学探究的一般思路，这类题型就会迎刃而解。

一、实验方案设计的一般思路

明确实验目的――根据反应原理选择药品、仪器――设计实验操作步骤――观察、记录、分析实验现象与数据――实验结论――反思评价改进。

二、实验方案评价的主要原则

1.科学性：实验的探究方法及原理一定是合理的、科学的。

2.安全性：实验过程中一定要保证安全，避免接触有毒、有害物质。

3.环保性：必须经过处理，有毒的物质变成无害物质才排放。

4.简单性：实验过程一定要简单、好操作，而且实验的效果要明显，一目了然。

5.经济性：原料用料少，而且要廉价经济上合理。

三、实验探究题的主要题型

1.制备型实验方案的设计与评价

例1.随着科技的发展，潜水艇的作用越来越重要，为了保证能够长时间的潜航，在潜水艇里需要有供给人们呼吸的氧气的装置，下面有以下几种制取氧气的方法：①用高锰酸钾分解产生氧气；②分离液态空气；③用双氧水常温分解制氧气；④在常温下用过氧化钠固体与二氧化碳反应生成氧气和碳酸钠。（1）写出涉及到的所有反应的化学方程式：_______（2）你认为在四个方法中哪个最合适（填序号）_______；与其它三种方法比较，这种方法的两条优点是_______。

分析第四个发现，用过氧化钠制氧气反应也不需加热，也安全，特别是反应物中有二氧化碳，而潜水艇是一个密闭的空间，此方法的妙处在于还能实现在这样一个密闭空间内的二氧化碳与氧气的循环，综上所述，最恰当的方法是第四种。

总结：解答制备型实验探究题时，首先应明确实验的目的――知道实验原理（会写化学反应的方程式）――选择最佳实验的方法（从探究实验的原则入手）――准备实验原料――设计实验步骤――确定实验方案――制得所需的物质。

2.性质型实验方案的设计与评价

例1.现有A、B、C、D、E五种物质，A是人类在生活年产量最高的一种金属单质，A是一种银白色的金属；B是气体，能帮助可燃物燃烧，A在B中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体C；D的浓溶液有强烈的腐蚀性，A与D的稀溶液反应得到的产物中有氢气，D与E能发生酸碱中和反应，反应后溶液中含钾离子和硫酸根离子两种离子。

请你从所给的信息中可作出的猜想或结论是_______。 先找关键词，结合我们已有的知识和经验。题眼就是问题的解决的入手处，但找到题眼，并不等于问题已全部解决，它仅仅给问题的解决提供了方向，要解决全部的问题，还必须根据题眼所提供的方向，结合题意和一些化学原理，进行推理、联想或假设，从而实现各个击破，顺利解题。所以我们还必须进行信息的筛选。

总结：对于性质型的探究实验，结合已有的知识和实践经验――挖掘出题目信息――猜测该物质可能的性质――设计具体的实验来探究验证――选择合适的试剂――选择恰当的实验仪器、连成装置――通过实验得出结论。

3.综合型实验方案的设计与评价

综合型实验探究对学生的要求最高，学生要熟悉所有的知识点，能将所学的知识贯穿起来，灵活运用。同时还要求学生有拓展性的思维，分散性的思维，能根据题目提供的未学过的知识，解答一些题目。

实验设计方案篇6

PLC原理及应用课程是电子信息、自动化、机电一体化等专业的一门重要课程，该课程为一门应用学科，实践性非常强。目前，内蒙古电子信息职业技术学院开设PLC原理及应用基础实验的PLC实验室使用的是天津源峰科技公司的TVT-90A3型箱式PLC训练装置，该实验箱配备的是松下FP1-C40主机，此主机高级指令少，程序存储空间小，可扩展性差，随着行业的发展，松下的主机在国内市场应用中已大幅减少。学院新采购的MPS柔性系统、电梯、机械手等综合实训教学设备在PLC主机选配上主要是西门子和三菱的主机，所以为了方便教学，需要对PLC实验箱进行更换主机的改造。

二、实验箱改造方案设计

TVT-90A3箱式PLC实验箱采用模块化设计，由主机区、主机接口单元与指令训练区、实验单元板三部分组成。如图1所示：

图1 改造前的TVT-90A3 PLC实验箱

为了减少投入成本，充分利用原来落后、淘汰的资源，经论证得出：只要将原主机更换为符合功能需求的新型主机，完善主机接口单元线路，保留原实验单元板，即可满足实验教学要求。

（一）PLC的选型

PLC按照I/O点数分为：小型（128点以下）、中型（129～512点）和大型（513点以上）三类，根据实验教学项目分析，小型PLC的I/O点数、指令功能和存储容量等性能指标都能满足要求，选定时，可依照如下过程来完成。

第一、确定厂商

对中、小型PLC的目标用户而言，市场上主要生产厂商的PLC产品均能满足其要求，所以在产品选型时，价格是十分重要的因素。日本产品在该领域一直占有优势，但西门子在推出新一代小型PLC产品S7-200后，其价格与日本产品相差不大，已经与日本主要产品（Mitsubishi和Omron）在小型PLC领域取得了类似的市场地位。近年来，由于具有明显的价格优势，中国台湾的部分PLC厂商在小型PLC领域也抢占了一部分市场。相比各家厂商，西门子的市场占有率更高，其产品功能强大、运行稳定、可扩展功能块较多以及适用多种人机界面和监控组态软件。近年来，学院新采购配备有PLC的教学设备中，也以西门子的产品为主。综上所述，为了保证实验教学所使用PLC主机的一致性，确定使用西门子的产品。

第二、通过I/O点数确定主机具体型号

1.需求分析

TVT-90A3实验箱主机接口单元I/O点数为：输入24点，输出24点，4个A/D点和4个D/A点。根据所有实验单元板所需I/O点数分析，PLC主机 I/O点数为24DI/24DO可以完成基本实验和综合实训。实验箱接口单元虽然有A/D、D/A接口，但没有可以与其配合使用的实验单元板，所以此功能将在下一步的S7-200产品参数对比中分析是否选配。

2.S7-200产品参数对比

通过表1所示，CPU 224xp与CPU 226两款主机I/O点数较多，结合表2和表3按照需求分析得出：

方案1：CPU 224XP+EM 223 DI16/DO16=DI30/DO26

方案2：CPU 226+EM222 DO8=DI24/DO24

两种组合方案都可以满足要求，但方案1中CPU 224XP主机虽然集成了A/D功能，但其模拟量输入输出点只有2/1，而且实验箱内没有与之对应使用的实验板，使得该方案所有I/O点不能全部有效利用。而方案2总的I/O点数与需求点数正好相同，并且市场报价低于方案1，组合后的整体尺寸相对较小，方便今后增加功能模块。所以最终确定使用方案2的组合。

（二）主机与接口单元接线设计

三、实验箱改造实施及测试

1.更换主机，并按照图2所示完成I/O接线焊接，实验箱改造后主机区如下图所示：

图3改造后的TVT-90A3 PLC实验箱主机区

2.使用PC/PPI电缆将PC机COM口与实验箱主机通讯端口连接，并在PC机安装STEP 7 - MicroWIN V4.0编程软件，编写如下测试程序：

下载程序后，使用导线连接输入/输出公共端，依次连接开关SA0和输入端CH0～CH17，HL0发光管和输出端CHO～CH17，拨动开关SA0，HL0发光管和主机面板上对应的Q0.0～Q2.7指示灯会依次点亮，表示主机工作正常，线路连接正确，改造完成。

参考文献：

实验设计方案篇7

中图分类号：G482 文献标识码：A

《网络综合布线技术》是江汉大学计算机学院网络工程专业学生必修的一门工程性、实践性很强的专业课程。课程的任务是解决网络综合布线系统的建设规划、工程设计和安装施工、测试、验收与鉴定过程等方面的问题。使学生掌握网络综合布线技术的国际、国内标准；常用网络传输介质；网络综合布线系统的设计、施工、测试和验收方法和基本技能，为学习后续课程和从事有关网络综合布线技术方面的实际工作打好基础。课程的实践教学环节，对提高学生的动手能力和分析解决实际网络布线问题的能力有着至关重要的作用。由于缺乏实验环境，教师在讲授这些课程时只能由教师在课堂讲授，在实训课中却无法让学生亲自动手，只能让学生参观校内建筑的布线工程。如何才能将建筑物的布线能完整、自然地浓缩到一个实验室中，让每个学生都能亲自参与其中，通过现场演练，使学生更好地理解和掌握网络专业知识，提高学生网络系统工程设计能力。本文根据江汉大学计算机学院的实际情况提出一个完整网络综合布线实验室建设方案。

1网络综合布线实验室的建设目标和基本原则

网络工程实验室的建设应满足以下设计目标和基本原则：

（1）功能完整性。网络工程实验室内可开设的实验应满足网络工程类课程的所有应用。对于布线中的建筑群、管理、垂直、设备间、水平、工作区、双绞线布线、光纤布线、防火及消防各子系统都应能开设相应的实验项目。

（2）技术先进性。计算机网络和通信技术发展日新月异，知识更新周期短。在网络工程实验室的建设中应运用当前主流技术和产品，而且也要具有一定前瞻性。

（3）应用性。实验室实训教学环节根据实际的应用型人才培养需要置.提供的实训环境符合应用现状。鉴于计算机网络技术发展极为迅猛。实训环节必须跟上当前技术发展和应用的最新水平，有能力对相关模块在总体框架不作大幅调整的情况下，根据需要随时作出扩充和更新。

（4）综合性。为了尽量减少投资。设备配置不搞“单打一”，做到一机多用、一室多用。充分提高资源的利用率。实训基地中实训模块的设置在满足网络专业学生实训外.应充分考虑相关专业的具体要求，不搞重复建设。建设成多功能、复合型实训基地。

2综合布线实验室主要功能

2.1网络系统工程原理展示和理论教学功能

全透明微缩建筑模型由一栋园区网络中心，1栋三层综合楼和园区室外管网系统组成，配套有灯光指示系统和智能语音解说系统。全面展示和介绍园区网络系统工程全貌，包括网络中心和综合楼网络系统。网络拓扑图实物展示系统以工业应用产品和1：1实物模型相结合，全面直观展示网络结构和拓扑图，把神秘飘渺的网络拓扑图实物化展示，把复杂的网络结构用简单的方式集中展示，把分散在园区或者多栋建筑物的复杂网络系统集中展示，直观展示网络系统全貌，使网络结构简单，层次清晰，好学易记，快速理解和掌握网络拓扑图。

2.2网络系统工程设计功能

以西元网络系统工程教学模型作为工程实例，进行综合布线系统工作区子系统、水平子系统、管理间子系统、垂直子系统、设备间子系统、建筑群子系统、出入口子系统设计。完成点数统计表、系统图、施工图、端口对应表、材料表、预算表、施工进度表等工作任务。

2.3实验室的组成结构

整个实验室主要分为展示区、实验区两大部分。

（1）展示区为已制作安装完毕的一个基于标准的综合布线系统，展示区的作用是示范，让学生能够清楚地观察到这五个子系统。

（2）实验区由2个小实验分区和一个独立的设备间组成，可以完成分组实验；所有实验分区的线缆，最终接入该子系统。每个试验区的数据光纤主干已经安装完成，只需接上光纤跳线链路即可，语音大对数电缆已敷设完毕，学生只需对大对数电缆进行端接即可。管理间子系统、设备间子系统、水平区子系统需学生参照展示区亲自动手安装。

3江汉大学网络工程实训室平面布局图

4结语

本方案可以完成2个组，4个工位，大约30个同学可以同时进行网络综合布线的实验，每个组能单独使用各自的设备，也能进行联合测试完成整个综合布线方案的设计和施工。其实验效果能达到网络综合布线系统教学大纲的要求，对学生掌握网络综合布线具有积极意义。

参考文献

[1] 赵晓玲，赵景晖.高职计算机网络技术专业实训室的建设实践[J].职业技术，2006（14）：105-106.

实验设计方案篇8

中图分类号：G434 文献标识码：B 文章编号：1673—8454（2012）17—0020—03

《国家中长期教育改革与发展规划纲要（2010—2020年）》提出“加快教育信息化进程”的要求，并制定了“到2020年基本实现教育现代化，基本形成学习型社会，进入人力资源强国行列”的战略目标。[1]为了更好地利用现代信息技术手段，加强优质教育资源开发和普及共享，进一步提高高等教育质量，服务学习型社会建设，教育部启动了国家精品开放课程建设工作（教高[2011]8号），并纳入“十二五”期间实施的“高等学校本科教学质量与教学改革工程”。国家精品开放课程包括精品视频公开课与精品资源共享课，是以普及共享优质课程资源为目的、体现现代教育思想和教育教学规律、展示教师先进教学理念和方法、服务学习者自主学习、通过网络传播的开放课程。[2]

针对视频公开课建设项目，教育部还特别制定了视频公开课拍摄制作技术标准（教高司函[2011]105号文件），包括录制场地、录制方式及设备等前期录制要求，视频信号源、音频信号源的数据采集技术指标，后期制作、网络传输基本技术规范等。[3]根据要求，在视频制作过程中，要求视频制作者应根据课程内容，尽量采用多机位拍摄，机位设置应满足完整记录课堂全部教学活动的要求。摄像机要求不低于专业级数字设备，推荐使用高清数字设备，录音设备采用若干个专业级话筒，以保证教师和学生发言的录音质量。

一、现有录播手段存在的问题

目前，我校采用奥维亚（AVA）科技公司开发的PROPRE 9移动式录播系统进行视频课程的录制与网络直播，其结构如图1所示，包括系统前端、管理端和播放端，主要由录播主机、音视频信号采集系统（包括教师摄像机、学生摄像机、VGA信号采集）、管理电脑、远程客户端（视频直播/点播）等几部分组成，具有同步录制、实时直播、在线点播、远程导播和后期编辑等功能。

学校现有的录播系统主要用于精品课程录像、视频会议、网络培训、专家讲座等视频的录制与网络直播，并在全校范围内推广应用，拍摄的视频资源经后期处理后上传至学校专用的资源服务器，并提供师生在线点播观看。现有录播系统基本能够满足教学需要，但与精品视频公开课技术标准尚有一定差距，无法满足视频上网的更高层次要求。

与教育部视频公开课所要求的技术标准相比较，如表1所示，现有录播系统在录制场地、视频录制模式、音视频采集方式等方面存在以下不足：

1.录制场地不固定，难以保证设备安装的安全和信号的稳定

拍摄场地不固定，容易造成设备不必要的意外损伤，不能很好地保护录播主机。如地面视频线、音频线、网线布局错综复杂，容易造成线缆移动接触不良；接口频繁拆装造成接触不良，频繁地移动容易降低设备的使用寿命。

2.现有的拍摄场地不能充分保证视频的质量

普通的教室采光和隔音效果较差，录制的视频画面质量不高。

3.现有的单机位—手动导播模式无法满足现场的交流和互动

在教学过程中，教师需要写板书、操作电脑、与学生交流等，视频拍摄时则通过控制摄像头的移动控制画面，但是频繁地移动画面，容易使观看者产生视觉疲劳，影响视频美观。此外，操作人员在进行手动导播时，由于单机位操作，使得工作强度加大，容易手忙脚乱，出现切换不及时、视频定位不准确、教师走出摄像范围等情况。

4.现有的设备不能满足高质量的视频录制需求

视频拍摄的质量不单单取决于操作人员水平的高低，更受到硬件设备的影响，高质量的拍摄设备在画面清晰度、移动定位的平顺性、光线变化反应速度、对焦速度等方面都有很大的优势，这些正是我校现有设备所不足的。

5.现有的设备难以满足高质量的音频录制需求

优质的录音对于视频来说是不可缺少的，我校现有的录音设备只能满足普通音频录制需求，存在音域不广、降噪不强、音质还原不够等问题。

6.现有设备无法满足未来的视频文件存储需求

根据我校网络课程建设目标规定，通过5年左右时间的建设，使大部分本科主干课程建有网络课程。我校现有网络课程200余门，按现有网络课程视频录制安排和现有设备拍摄的画面质量来计算，共需要约1500G的磁盘空间。随着网络课程数量的增加，按照教育部要求采用高清技术标准拍摄，磁盘空间需求必定翻倍甚至更多，将使得原本紧张的服务器资源更加匮乏。

随着学校教育信息化的不断推进，优秀的教学视频上网已提到议事日程，参照教育部视频公开课技术标准建设专用录播实验室已迫在眉睫。

二、智能型录播实验室建设方案设计

1.录播实验室的场地与环境要求

依据教育部精品视频公开课拍摄技术标准，录播实验室场地、环境参数按照以下标准设计：

（1）面积约为50平方米的专用录播教室，6平米左右导播室，预留双层玻璃视察窗。

实验设计方案篇9

①推测沉淀中含有亚硫酸根和――。

②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：i.被al（OH），所吸附；ii.存在于铝的碱式盐中。对假设ii设计了对比实验，证实了假设ii成立。

a.将对比实验方案补充完整。

步骤一（如图1所示）：

步骤二：――（按图1形式呈现）。

b.假设ii成立的实验证据是――。

解题分析本题考查通过实验定性证实和推测微粒存在、化学实验方案的分析、评价和设计等综合知识。问题（2）①由题意可知实验Ⅲ的白色沉淀中无sO42-，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液褪色，①推测沉淀中含有氢氧根离子、铝离子和亚硫酸根离子。②步骤一向2mL 0.1mo]/L的A12（SO4），溶液中滴加稍过量的Na2SO3溶液，生成碱式亚硫酸铝沉淀，然后再向沉淀中滴加V1w积的稀氢氧化钠溶液至沉淀恰好溶解，此时溶液中的溶质为NaAlO2和Na2SO3。实验方案设计步骤二的思路是取等体积等物质的量浓度的AL2（SO4），溶液与过量稀氨水反应生成Al（OH），沉淀，再向沉淀中滴加同浓度的稀氢氧化钠溶液至沉淀恰好溶解，并记录体积为V2，此时溶液中的溶质为NaAlO2；比较V1和V2的大小，V1明显大于V2，可推知假设ii成立。设计步骤如图2所示：

该题探究过程复杂，变量多，控制变量是化学研究的一种思维，解答这类题目时要认真审题，确定变量；在探究时，应该先确定其他的因素不变，只有一种因素变化，这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，才能做出正确判断。

例2（2015年安徽，节选）某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1mol・L-1的Ba（NO3）2：溶液中，得到了BaSO4沉淀，为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2该小组突出了如下假设：

假设一：溶液中的NO3-

实验设计方案篇10

中图分类号：G482 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）04-0030-03

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

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

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

Key words computer laboratory； project costs； construction plan

1 引言

工程造价专业建设目标是面向建筑与装饰、市政、安装、园林等建设行业，坚持“以就业为导向，以能力为本位”的指导思想，通过“校企合作、工学结合”的途径，培养学生具有良好的职业道德和职业技能，掌握工程计量与计价的方法和工程造价管理的基本原理，可以编制工程量清单文件、招投标文件、项目合同管理文件等的高素质专业技术人员。工程造价专业教学计划中的大部分课程需要进行实操实训等实践环节，同时，工程造价专业用人单位也要求毕业生具有较强的实践操作技能，因此，工程造价专业计算机实验室的建设对于工程造价专业来说显然是重中之重。

2 工程造价专业计算机实验室的需求分析

工程造价专业计算机实验室建设之前进行大量调研，征询相关专业教师与工程造价专业学生的意见，工程造价专业计算机实验室作为工程造价专业实训室，应该具备为学生提供进行工程计量与计价、预算组价、招标文件的制作、招标文件答疑、投标文件的制作、评标、开标、合同的签订等一系列过程的功能服务。

计算机及办公软件 实验室在规划建设的时候由于经费限制，首先考虑满足教学的眼前要求，同时要考虑计算机实验室的前瞻性和可扩展性，要让实验室在一定期限内达到最大利用率。按一人一台计算机加上教师用机（可兼做服务器），则至少要有61台计算机，全部计算机需要安装常用办公软件等。

工程造价专业软件 为了实现建筑工程计量与计价、预算组价、招投标文件管理等功能，要配套相应专业软件，包括工程造价软件、计算机辅助绘图软件、ERP软件、项目管理软件等。

完善的网络功能 工程造价是一个紧密联系现实社会的专业，时效性要求比较高，需要随时掌握各种各样的一手造价信息，因此，具备Internet浏览功能是工程造价专业计算机实验室必不可少的功能。

多媒体教学功能 多媒体是文本、声音、图像、计算机数据这些信息载体混合成的一种便于传送信息的媒介。工程造价专业计算机实训室能够充分发挥计算机的交互性、信息传送的多样性，通过多媒体更加直接直观地介绍建筑工程实体与施工过程，让师生能够更直观、更形象地交流，发挥学生学习的积极性、能动性。

高效的管理功能 学生在实验室实操实践过程中，控制使用计算机的时候难免会遇到一些问题，严重的话甚至让计算机瘫痪，所以计算机实验室应该具备恢复到指定还原点的相关安全防护功能。

3 工程造价专业计算机实验室建设方案设计

按照教育部关于“校内学习与实际工作的一致性，校内评价与企业评价相结合，课堂与实习地点一体化”的要求，计划通过建设工程造价专业计算机实验室，在优化传统教学模式、课程体系、教程、教具和教师专业水平的基础上，迅速紧跟教流与用户市场紧密接轨，培养学生的专业实践能力与开拓创新能力。通过工程造价专业实验室的建设，学生可以在模拟的企业环境中学习，了解企业运营过程，便于理论与实践的结合。本文根据需求分析，设计了工程造价专业计算机实验室建设方案（如图1所示）。

算机及办公软件 工程造价专业计算机实验室要满足使用工程造价软件、计算机辅助绘图软件，尤其是3D绘图软件功能，计算机配置至少需要满足的条件包括：Intel i5 CPU，Intel H61主板，DDR3 4 G内存，集成显卡（VGA+DVI）/集成声卡/集成千兆网卡，500 G硬盘（7200 RPM），标准键盘/带滚轮鼠标，19英寸LED液晶显示器；安全环保要求产品要符合CEC颁发的环境标志产品认证，平均无故障时间（MTBF）≥40万小时；售后服务要求主机含显示器3年以上原厂标准保修服务，供货时需提供生产厂商出具的服务承诺函。

工程造价专业计算机实验室要满足学生完成工程造价、预算组价、招投标文件编制等功能，还要配置目前社会最常用的Windows系统及常用办公软件。每台计算机计划安装一个WindowsXP系统，两个Windows7系统，每个系统都安装Office2003、Office2010、PDF阅读软件等。

工程造价专业软件 科学技术的不断发展，各类专业软件也在不断地更新换代，建设符合运行各类专业实训、仿真、实习软件的工程造价专业计算机实验室，并使学生成为紧跟现实发展脚步的技术人才。工程造价专业计算机实验室的建设能够解决工程造价专业学生的专业实训、社会实践及企业实习问题，让学生完成工程造价的全过程教学，掌握工程造价的专业技能。

工程造价专业计算机实验室将配置广联达、斯维尔、易达和鲁班等工程计量与计价及招投标管理软件，提供企业运作的仿真环境，使学生身临其境地学习真实的企业工程预结算、招标投标、工程合同管理等业务管理的运行平台。其中，广联达工程造价软件包括广联达土建算量软件、广联达钢筋算量软件、广联达计价软件等，斯维尔软件包括斯维尔清单计价软件、斯维尔3D算量软件、斯维尔安装算量软件等，易达软件包括清单大师、招投标软件等，鲁班软件包括鲁班造价、鲁班BIM算量软件等。另外，工程造价专业计算机实验室将配置建设工程辅助软件，配合工程造价专业知识的学习。实验室的每台计算机都将安装AutoCAD2014简体中文版、天正建筑、3D MAX、CAD看图软件、招标文件阅读器及项目管理软件等。

网络布置 工程造价专业计算机实验室内部既有自己的局域网，又可通过校园网上互联网。这样既可以充分利用校园网资源，如图书馆的馆藏电子资源，又可以通过信息防火墙实现与Internet的安全互联，满足师生登录公共资源交易中心网站上传下载电子招投标文件、获取工程造价最新市场价信息的需求，使师生能在课堂内外通过网络按需获取工程造价信息资源。

工程造价专业计算机实验室网络运行状态要求比较高的稳定性，因此，在综合布线中线缆、设备和主机都应该优先考虑稳定性问题。工程造价专业计算机实验室是以60个工位为基准单元的实验室，将配备3台24口的二层交换机，每台二层交换机通过超五类双绞线接入工作站，再经三层交换机连接到带路由及NAT功能的硬件防火墙，所有计算机都通过这个接口连接外部互联网。

多媒体教学系统 多媒体教学系统可以将抽象的内容表达得形象化、丰富化，将课本上的某些枯燥内容生动地展示出来，可以帮助学生更好更快地掌握知识点。工程造价专业计算机实验室应该具有下列多媒体教学功能。

1）屏幕广播：在屏幕传输技术上可以快速广播普通屏幕画面，并且可以快速直接屏幕广播教学视频、上课课件、实操演示等。

2）在线考试：随时出题测验、即时统计分析考试结果，帮助教师了解学生知识点掌握程度。

3）遥控学生：教师可以同时遥控全部计算机桌面，也可以同时遥控全部计算机安装一些教学软件，帮助学生完成教学任务。

4）断网锁屏：上课的时候难免有些学生调皮爱玩耍，私下拔掉网线企图玩游戏，这个功能可以锁住屏幕让学生不能得逞，进而认真听讲。

5）封锁游戏：有些学生在上机实操的过程中会起玩游戏的念头，通过本功能可以封锁游戏程序，让这部分学生回到学习上来。

保护卡系统 保护卡系统可以保护计算机系统正常运转，当计算机发生修改、增加或删除系统文件和程序的时候，保护卡可以让计算机及时恢复正常。工程造价专业计算机实验室担负进行日常教学、专业实训和课程设计的繁重任务，它的正常运转关乎专业的日常教学。在学生进行上机实操实训或课程设计的时候，难免会遇到安装或删除程序、修改或删除系统文件的事情，甚至在正常使用中计算机系统也会遇到蓝屏死机的状态。有鉴于此，工程造价专业计算机实验室选择配置局域网计算机维护系统，该系统集数据保护、磁盘分区管理和局域网计算机部署三大功能于一身，而且是基于Windows操作系统界面设计的，这样保护卡系统的易用性可以得到保障，实验室的管理员跟上课教师都能够快速掌握保护卡的使用要领。

其他设备安装 工程造价专业计算机实验室除了上面的主要设备之外，还需要一些其他设备的安装，配合使用才能满足工程造价专业功能，比如多媒体讲台、电脑桌、白板、投影设备、音响设备、电源系统、照明系统及空调等。

4 结束语

计算机及工程造价专业软件的安全、定、高效运行，是工程造价专业计算机实验室工作的基础。工程造价计算机实验室建设成功之后可以开展工程性、综合设计性教学，全面提高师生的工程能力、创新意识和创新能力，同时有利于吸引更多横向课题及合作课题，有助于增强学校综合科研能力，提高科研水平，加快转化科技成果，创造更高的社会和经济效益。

参考文献

实验设计方案篇11

对交通解决方案进行全面、准确、及时地评估和优化是交通研究中急需解决的问题之一。评估及优化工作面临的主要制约因素是评价实验难以开展。中国科学院王飞跃研究员带领的团队在交通管控的研究与实践中引入复杂系统和智能控制的相关成果，提出了平行交通系统控制与管理的理念。该理念基于人工系统（Artificial systems）、计算实验（Computing experiments）和平行控制（Parallel control）所组成的方法体系，简称为ACP方法。基于人工交通系统的计算实验设计为交通方案的评价提供了新的实验手段，这种实验方法在提高可实施性的同时，能提供更为全面、合理的评价结果，对保障交通管理控制系统的大规模应用与实施具有重要意义。

基于ACP方法体系中的计算实验理论，构造智能交通管控方案评估及优化平台。该平台由交通信息处理与分析系统、交通管控与服务方案计算实验与评估系统和交通人员学习与培训系统三个部分组成。交通管控与服务方案计算实验与评估系统基于搭建的人工交通仿真系统，模拟真实的智能交通系统的能力，通过海量交通数据的计算实验，完成对智能交通系统各个层面管控与服务方案的学习与优化，提高管控与服务方案的效果，并进一步完善智能交通系统管控与服务方案的决策支持库。该系统由计算实验资源与设置和计算实验运行环境两个功能模块构成。本文将分别针对这两个模块，详细描述其功能设计。

2 计算实验资源与设置

该模块分为城市交通生成器、城市交通管理生成器、城市交通环境生成器和城市交通实验场景生成器四个部分。

2.1 城市交通生成器

包含以下三个生成器：

①城市交通及设施生成器，建立城市的路网、场所分布、线路、检测设备，包含如下功能：

其一，基于人工交通系统生成各交通要素；其二，基于人工交通系统生成交通基础设施。

②人口生成器，建立人口分类、人口的运动规则，包含如下功能：

其一，管理人口模型列表；其二，在列表中新建、移除及管理维护当前工作区的人口模型；其三，支持将其他人口模型文件加到当前工作区；其四，支持对人口模型的内容进行配置。

人口配置包含：人口数量与人口结构、人口年龄区间与比例分布、人口性别比例、人口出行交通工具选择习惯、人口使用各种交通工具时的自由流习惯、 人口配置还包括以年份为单位生成该年内的人口构成；

③车辆生成器，建立车辆类型分类，包含如下功能：

其一，在列表中显示设计的车辆模型（允许增加、修改、删除）；其二，指定城市的车辆拥有数量； 其三，指定城市的车辆类型及其分布；其四，系统支持将其他车辆模型文件加到当前工作区。

2.2 城市交通管理生成器

包含三个方面的管理功能：

①信号控制，建立城市路网下的信号控制方案，可以为每一个信号机指定信号控制，包含如下功能：

其一，在列表中管理信号控制方案；其二，维护信号控制方案；其三，支持在列表中维护当前工作区内的信号控制模型；其四，信号控制模型必须针对一个路网进行设置；其五，信号控制模型中必须指定信号控制模式以及信号机、最大绿灯、最小绿灯；其六， 选择路网后列出路网内的实路口进行路口机方案配置；其七，每个路口机允许指定一套控制方案；控制方案包括相位配置方案和相位配时方案；其八，相位配置方案：每个路口机的控制方案中根据路口形状进行相位配置；其九，相位配时方案：系统允许为每一个相位指定相位的绿灯时间、黄灯时间和红灯时间；其十，一个路口机的方案的时长为绿灯时间+黄灯时间+红灯时间；其十一，允许通过每个相位图直观的查看相位方案。

②信息发布，建立信息发布模型，包括接收率及发布周期，包含如下功能：

其一，以列表形式管理信息发布模型（允许增加、修改、删除）；其二，指定信息发布模型中的是否有信息发布以及信息被交通参与者接收的比例；

②交通管理，建立城市路网下的管理，包括限速管理等，包含如下功能：

其一，在列表中管理交通管理模型； 其二，维护交通管理模型；其三，交通管理模型必须制定对应的路网；其四，交通管理模型中必须指定城市自由流速度；其五，交通管理模型中必须指定城市公交车自由流速度。

2.3 城市交通环境生成器

包含三个方面功能：

①天气环境，建立天气类型，包含如下功能：

其一，在列表中维护天气环境模型；其二，天气环境模型指定了一种典型的天气环境，通过降水强度、持续时间、造成能见度影响、风力进行描述；其三，天气环境模型列表提供各种典型的天气环境模型，供人工系统使用。

②事故生成器，建立事故类型，包含如下功能：

其一，在列表中维护事故模型；其二，交通事故模型指定了一种典型的交通事故，通过发生概率、事故影响严重程度、事故影响持续时间进行描述；其三，交通事故模型列表提供各种典型的交通事故模型，供人工系统使用。

③大型活动生成器，建立大型活动类型，包含如下功能：

其一，在列表中维护大型活动模型；其二，大型活动模型指定了一种典型的大型活动，通过活动类型、活动影响程度、活动持续时间进行描述；其三，大型活动列表提供各种典型的大型活动模型，供人工系统使用。

2.4 城市交通实验场景生成器

建立实验场景，一个实验场景指定了一类典型实验所包含的条件，可以根据实验场景设计实验，包含如下功能：

①在列表中管理实验场景；

②支持预先根据实验条件设计不同的实验场景，以提供实验设计时复用；

③实验场景中必须指定一个路网；

④实验场景中，必须根据选择的路网选择信号控制模型及交通管理模型；

⑤实验场景中，可以指定多个天气模型，并为每个模型指定发生的时间；

⑥实验场景中，可以指定多个事故模型，并为每个模型指定发生的位置及时间；

⑦实验场景中，可以指定多个大型活动模型，并为每个模型指定发生的位置及时间；

⑧实验场景中，可以不指定天气模型、事故模型及大型活动模型。

3 计算实验运行环境

该模块分为以下四部分：

①城市交通计算实验设计器，选择实验条件因素，一次实验设计中，除了路网，其余的都可以多选，表示设计不同条件因素的实验，包含如下功能：

其一，支持两种实验设计方式：根据场景设计和根据实验条件设计；其二，根据场景设计时，允许选择同一个路网下的多个实验场景；其三，根据实验条件设计时，只允许选择一个路网模型，其他模型可以设置多个；其四，设计实验时，必须指定实验的基本运行参数以及输出设置；其五， 设计实验时，如果根据实验条件设计，必须指定实验方式；其六，设计实验时，必须指定路网、人口、车辆、信号控制、城市交通管理模型，否则实验资源准备不充分。

②城市交通计算实验生成器，选择一次实验设计，对设计中的实验，生成实验前的各种因素的xml文件，如出行需求等，包含如下功能：

其一，选择实验设计，列出包含的实验；其二， 选择准备生成的实验，顺序生成；其三，实验生成实际上是准备实验所必须的各种资源；其四， 实验生成过程中，要对实验的生成进行监控。

③城市交通计算实验执行器，选择设计好的实验，调用人工系统顺序开始执行系统，包含如下功能：

其一， 选择实验设计，从实验设计中选择已经生成的实验开始执行（可以按照顺序执行，每个实验对应一个人工系统）；其二，执行实验时，要求对实验的执行过程进行监控。

④城市交通计算实验查看器，选择实验结果，可以查看实验结果的avi动画、简单交通流信息、实验报告等，包含如下功能：

实验设计方案篇12

传统的门禁系统中门禁控制器之间通信大多采用RS232，RS422，RS485或光电隔离环等串行通信技术。在安装门禁系统时，需要单独布线，抗干扰能力差，而且还占用上层管理计算机的硬件资源等，不仅施工工程量大，也给门禁用户带来诸多不便。特别是一些门禁现场(如实验室、高档写字楼、智能小区等)建筑物的装修和综合布线已经完成，不允许进行重新布线，这就更限制了传统门禁的应用领域。

在网络得到广泛应用的当今时代，如何利用以太网改造传统实验室门禁考勤系统，以组建大范围远程分布式控制门禁系统成为一个迫切需要解决的课题。在此，本文提出了一种便于安装、不必重新布线、基于现有以太网的远程分布式门禁考勤系统，该系统通过下位PC机存储进出实验室人员的数据，将传统的门禁控制器与上层管理计算机之间的通信转变为下位PC机与上层管理计算机之间的进行批量数据的通信，提高了门禁考勤的处理速度，并且在网络通讯出现问题的时候保证了系统的稳定性。

该实验室门禁考勤系统的设计目的是实现人员出入控制、考勤数据采集、数据统计和信息查询过程的自动化;方便人员进出开锁与报到，方便管理人员统计、考核实验室人员出勤情况，方便教学人员查询、考核各班级出勤率。系统采用模块化设计，可以稍加裁剪改造为适于智能小区、公园景点、多校区图书馆等多种不同场合的大范围分布式远程门禁考勤系统。

系统功能

门禁考勤系统在规定的实验时间保存实验室人员刷卡的时间和卡号信息;非上实验时间有人刷卡时检验卡是否有效、是否在允许进出的时间段，卡有效且在允许的时间段则控制电磁门锁开关打开门，并保存此进出记录，否则发出报警提示信息。根据学生所在系别的不同，该系统可识别不同类别的卡，控制不同使用者的允许进出的时间及允许进出的位置。可以完成制卡操作，也可对失效或遗失的IC卡进行挂失，防止过期或者丢失的卡被继续使用，以有效地控制门禁。系统的总服务器端的管理软件，可完成查询、统计和自动生成报表等功能，方便管理人员按部门或日期查询统计学生出勤、请假等各种记录，这些记录可由SQLServer2000或Oracle9i等大型数据库产品存储。

本文系统的单元门禁考勤端比其他现有的基于以太网的分布式门禁系统具有更多的功能，门禁考勤系统需要实时准确的返回整个单元系统端的读卡数据，但基于以太网的门禁考勤系统人员进出登记和考勤登记速度依赖于网络的通讯性能，而网络的性能是不稳定的，在网络状态不好或出现数据堵塞时，网络自动进行多次校验和重发，这就影响了整个门禁系统的实时性能。

另外，在网络出现故障，如HUB或交换机断电、网线断开等原因导致门禁控制器与上层管理计算机的通信中断时，整个系统就不能很好的工作，本文在单元门禁考勤端增加了一个临时数据库，用于临时存储实验室人员进出、考勤记录，临时数据库可以使用Access之类的小型数据库产品。这样在网络出现故障的时候就可以临时使用单元门禁考勤端的数据，增强了系统的稳定性。

系统组成和模块功能

每个单元门禁考勤系统由非接触式IC卡读卡器、门禁控制器、液晶显示模块、语音电路、执行机构、RS232接口电路以及下位PC机组成。单元门禁系统结构图如图1所示。

可根据实际情况由若干单元门禁系统通过以太网组成一个完整的远程分布式智能控制门禁系统。系统整体结构图如图2所示。

1. 非接触式IC卡及读卡器

非接触式IC卡特性如下：

（1）非接触感应卡，使用方便，感应速度快(50ms左右)，感应距离可以选择5～10cm;

（2）感应卡便于携带，安全耐用不易磨损。感应卡的芯片内都有一个只读的识别码，这使得复制成为不可能。而且授权系统密码管理严格，绝无仿冒的可能。如果卡遗失，可以及时安全挂失。IC卡与感应器之间无机械接触，避免了由于接触而产生的各种故障，并且提高了卡片的使用寿命。而且由于无的IC芯片，无需担心芯片脱落、静电击穿、弯曲损伤或油污等因素。整个系统采用质量可靠的进口元器件，并采用多种保护方案，从而保证了系统运行的高可靠性;

（3）抗干扰性强，允许同时多卡操作，能在各种恶劣的工作条件下使用，比磁卡和接触式IC卡更让管理人员放心;

（4)系统可扩展性强，可以随时扩展使用单元或者其他一卡通功能模块。

读卡器：通过射频感应原理，识别感应卡内置加密卡号。可在以后根据需要采用指纹识别、条形码、人脸识别等技术方便的升级替换该读卡模块。

2. 门禁控制器

MP2000系列网络门禁控制器是MicroPower公司近年来新开发的综合网络门禁控制器，分别有MP2004，MP2008两款门禁控制器，分别可独立控制4，8个门点。在门禁系统中，它负责射频卡识别、信息存储、门锁监控、防盗报警等主要作用，是门禁系统工程中重要的组成部分。通过RS485总线，可将3750个门禁控制器组成一个控制网络，最多可管理30000个门点。每个门点都有独自的CPU、存储器、时钟、控制与识别电路，可独立完成身份识别、信息存储、门禁控制等任务，不受控制计算机关机影响。联接计算机时，门禁控制器新产生数据全部或部分通过管理软件自动或手动上传到计算机内进行二次备份。使门禁控制器运行更加稳定可靠。

MP2000系列网络门禁控制器具有互锁功能(一个门点，内外各安装一读卡器，对人员进与出实行监控)，特别适用于重点实验室的安全管理。MP2004/2008控制器设有门点监视模块，可实时监视各个门点状态，提示当前进出人员工号、姓名、出入地点等相关信息。MP2000门禁控制器防窃报警模块，对门禁系统破门事件进行告警提示。

3. 执行机构

包括“控制与驱动电路”、“电动机”、“减速器”、“执行机构”4部分。“控制与驱动电路”接受来自单片机系统的信号，驱动电动机正转、反转、停止;驱动电动机经“减速器”变换为慢转速输出;再驱动执行机构带动门开或关;门的开关状态反馈给单片机系统。

4. 下位PC机

本文系统与现有其他基于以太网的分布式门禁考勤系统不同之一在于本系统中的下位PC机，通过设置下位PC机，可以使得本文系统具有更高的刷卡速度、更高的系统稳定性。下位PC机的功能包括根据上位机指令控制单元门禁、临时存储人员数据、与上位PC机通讯完成考勤功能等。

控制单元门禁下位PC机接收单元门禁控制器读取的人员数据，将这些数据首先与本地数据库中存储的数据进行比较，如果本地数据中存有持卡人合法信息，则无需在与上位机进行通讯，直接向单元门禁控制器发送指令，这样可以减少单元门禁与系统服务期端的通讯量，节省了用户的刷卡时间;如果下位PC机中没有持卡人信息，则需通过以太网与上位PC机通讯，上位PC机处理完持卡人信息之后传回控制信息，最后由下位PC机向单元门禁控制器发送指令。

临时存储器下位PC机使用Access等小型数据库存储单元门禁考勤系统读取的数据，因为下位PC机只是分布式门禁考勤系统的一个终端，所需存储的数据不及上位PC机多，并且考虑到成本，下位PC机的性能也不如上位PC机，所以存储单元门禁考勤系统的数据时只需小型数据库就可以满足要求。

临时存储器在系统网络通讯出现故障的时候可以比较好地保障单元门禁考勤系统的稳定运行，因为临时数据库中保存了大部分该单元以前进出的持卡人信息，所以下位PC机大多数情况下无需与上位PC机通讯就可以很好的控制单元门禁考勤系统。

考勤功能下位PC机负责与上位PC机之间进行定期的通讯，负责将单元端读取的数据发送回上位PC机以完成实验室人员上机考勤功能。

5. 上位管理PC机

由“PC机”、“打印机”、“发卡机”组成。上位PC机完成用户管理、发卡管理、退卡管理、访问权限设置、黑名单处理、通过以太网与门禁控制器交换数据、数据库管理、考勤管理等功能。PC机安装数据库管理系统和考勤管理软件，下位PC机上采集考勤数据、对考勤数据进行处理，包括设置权限、挂失、读取考勤机内记录、进行数据分析统计和查询，生成各种报表等。打印机打印各种报表；

发卡机接收PC机指令，为用户发放IC卡。发卡机本身也是一个IC卡接口设备，通过：RS232串口与PC机通讯。

系统软件实现

系统管理软件是利用MP2000系列门禁控制器配合MpOffice2003的门禁管理系统，可对企业人员进出权限(人员进出、进出时间、进出地点)等进行科学管理。可通过管理软件对任意门点进行远程设备状态自检，降低人员维护成本，提高整体效力功能全面，用户界面友好。功能模块包括：系统设置、考勤机控制、门禁控制、进出记录和考勤统计。本系统软件包括如图3的功能模块。