环境创设的设计方案范文

时间:2023-11-14 17:54:53

导语:如何才能写好一篇环境创设的设计方案,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

环境创设的设计方案

篇1

关键词:窗口看门狗;windows操作系统;内核模式;WDM驱动模型;多任务;可靠性

Design of Window Watchdog in Windows OS

LI WenPing

(ANHUI JIYUAN ELECTRIC POWER SYSTEM TECH CO,LTD.. Hefei Anhui 230601, China)

Abstract:Windows OS is deficient for applications which require high reliability, such as industrial control. Based on analysis of related works on watchdog technique in multi-task environment, the paper proposes a new kernel mode window watchdog for Microsoft windows, the principle and implementation is present. Our approach monitor user mode processes through a software watchdog based on windows WDM driver model, and it is very reliable and can improve the reliability of software under windows OS.

Key Words: windowwatchdog; windows s OS; kernel mode; WDM driver model; multi-task; reliability

中图分类号:S611文献标识码: A

1. 引言

看门狗是常用的软件抗干扰技术,用于防止程序跑飞和死机,特别在基于微控制器的无操作系统前后台系统中得到广泛而成功的应用[1]。看门狗根据实现方式不同分为软件看门狗和硬件看门狗,其中硬件看门狗是利用专门的芯片或板卡实现,软件看门狗则是纯软件的方式实现。Windows系统由于其友好的界面和巨大的市场占有率,在很多行业得到应用,如工业控制也越来越多的基于该系统开发。但是对于某些可靠性要求高的应用,windows系统存在不足。将看门狗技术应用于windows平台有助于提高系统的可靠性。然而多任务环境下的相关研究还比较少,为数不多的研究基本都集中在RTOS系统[2-6]。D. Lantrip利用C++设计了一种针对RTOS的软件看门狗机制[3],胡玉霞等人则针对uCOS/II系统提出了一种类似的软件看门狗机制[4]。针对windows系统的主要研究是叶帮利针对windows系统的工控机提出了一种软件看门狗方案[7]。该方案通过设置专门的软件看门狗管理器进程对任务实施监控。管理器进程为每个被监控任务设置一个递减计数器,表示该任务喂软件狗的最大间隔。任务应周期性喂狗,并且喂狗间隔要小于该计数器;如果在此间隔内任务没有喂狗,则计数器递减为0,发生溢出,即认为该任务异常。当发生异常时,通常的处理方法是重启该任务或重启整个系统。

本文在此基础上提出了一种新的windows环境下多任务软件看门狗方案。利用内核模块而不是普通进程实现软件看门狗管理器,防止了管理器本身被无意或有意关闭的风险,从而提高了管理器本身的可靠性。此外,与传统方案不同,我们实现的看门狗是一种窗口看门狗(window watchdog)。所谓窗口看门狗是指喂狗间隔必须处于某个窗口范围内,喂狗过早或者过晚都将被视为异常,导致看门狗触发。

2. 基本原理

本设计采用windows NT平台下标准WDM驱动程序模型实现软件看门狗管理器[8-11]。该管理器以内核模块形式运行,每个被监控进程(任务)通过标准的ioctl接口向管理器提交请求,指定喂狗窗口,创建用于监控该任务的软件看门狗数据结构。进程在运行过程中周期性的喂软件狗,且喂狗间隔处于指定的窗口内。管理器内部维护一个链表,每个任务对应的软件看门狗均连接到该链表。管理器周期性的扫描软件看门狗链表,分析每个软件看门狗的上次喂狗时间间隔是否处于窗口内,如果不在窗口内,则关闭该进程,尝试重新启动。多次重启不成功,可选择重启整个系统。

如果系统有硬件看门狗,管理器还可与硬件看门狗协作以进一步提高可靠性。这种情况下管理器以小于硬件看门狗溢出时间的间隔周期性喂硬件狗;只有在被监控进程异常需要重启系统时才停止喂硬件狗。如果管理器本身出现异常不能按时喂狗,也会触发硬件狗溢出。

该方案由于采用了内核模块实现管理器,而不是一个用户态的进程,用户无法利用任务管理器等工具关闭它;对恶意的破坏也具有更好的防护能力,因而具有更高的可靠性。窗口看门狗的实现可应用于更复杂的场景,在某些产品中,需要防止程序执行过快,窗口看门狗很好的满足了这类需求。

3. 内核软件看门狗的实现

内核软件看门狗管理器为每个需要监控的进程创建一个软件狗,软件看门狗由如下数据结构描述。

struct {

int win_max,win_min; //看门狗喂狗的窗口时间

int last_feed, current_feed; //上次和本次喂狗时间

list_headlist; //用于将所有软件看门狗连接为一个双向循环链表

HANDLEprocess_handle;//对应的进程句柄

}soft_watchdog;

其中win_max和win_min表示喂狗的窗口,即进程喂狗的间隔必须在[win_min,win_max]区间内;last_feed和current_feed则记录最近两次喂狗的时间;这些时间均以系统节拍为单位。process_handle则为对应进程的句柄,list将软件狗连接为双向循环链表。其工作原理如图1所示。

进程通过调用create_softwatchdog创建一个自己的软件看门狗。该函数通过ioctl传递喂狗窗口时间和进程句柄给内核软件狗管理器,管理器分配一个soft_watchdog结构,初始化成员变量,并将其插入链表。当进程不需监控时,可通过调用release_softwatchdog通知内核管理器释放对应的soft_watchdog。

进程在运行过程中,通过调用feed_softwatchdog喂狗。该函数同样是通过标准的ioctl接口通知内核软件看门狗管理器更新last_feed和current_feed。当进程自身发现不可修复异常,需要主动触发一次系统复位时,则调用reset_system通知内核软件狗管理器复位系统。

内核软件狗管理器是个标准的WDM内核模块,运行在内核空间。管理器维护一个软件看门狗的双向循环链表,在加载时创建一个内核定时器,该定时器执行周期性的喂硬件狗(如果系统有硬件狗)和扫描软件看门狗链表的工作。扫描时将依次检查每个软件看门狗的current_feed与当前时间的差值是否大于win_max,以及current_feed和last_feed的差值是否落入[win_min,win_max]窗口内,如果结果是否定的,管理器将杀死该进程,然后尝试重新启动进程。当重启进程失败时,管理器调用NtShutDownSystem重启整个系统。

重新启动进程需要先获得该进程对应可执行文件的完整路径名,在内核模式下有多种方法可以实现这个功能,最为简单的是调用NtQueryInformationProcess来获得。此外,也可以通过调用PsGetProcessImageFileName获得进程的可执行文件路径名。

图1 内核模式软件看门狗工作原理

重启进程有两种方式实现。第一种是设置一个用户态的守护进程,该进程随软件看门狗管理器一起加载运行。当管理器需要重启某进程时,它发送一个Event通知守护进程;守护进程然后调用ioctl获取该进程可执行文件的完整路径名,再调用CreateProcess启动它。另一种方式是利用Gary Nebbett的方法直接在内核态创建用户进程[12],而在windows 7及以后系统,可以更简单的通过调用NtCreateUserProcess来实现。

内核软件看门狗管理器可接收用户态被监控进程的系统复位请求。当进程需要复位系统时,通过调用reset_system通知管理器,管理器可以通过调用NtShutDownSystem或者在有硬件看门狗情况下,停止喂硬件狗的方式实现系统复位。

4. 小结

硬件看门狗技术广泛用于无操作系统的微控制器应用中,但在多任务环境下,应用看门狗存在很大的差异。在windows系统中相关研究和应用鲜有报道,本文针对Windows系统提出了一种内核模式的软件看门狗方案,相对于传统的基于用户模式的方案有更好的可靠性,不仅能有效防止进程跑飞或死循环,还可以防止其他因素导致进程代码执行速度过快的异常,可以用于提高基于windows系统应用的可靠性。

参考文献

[1] 胡屏,柏军. 单片机应用系统中的看门狗技术[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2003, 21(2): 205-208.

[2] 曹敏煊. 嵌入式操作系统应用中的看门狗技术[J]. 单片机与嵌入式系统应用, 2004, 5: 75-76.

[3] D. Lantrip. General Purpose Watchdog Timer Component for a Multitasking System[J]. embedded world, 1997

[4] 胡玉霞, 李绪勇.基于μC/OS -II操作系统的多任务看门狗设计[J].衡水学院学报,2009,11(4):31-33.

[5] 吴允平,蔡声镇,乐仁昌.单片机任务型软件“看门狗”原理及应用[J].计算机工程与用,2004,41(34):122-123.

[6] MARIA POHRONSKA, TIBOR KRAJCOVIC. Embedded Systems with Increased Reliability Using the Multiple Watchdog Timers Approach[C]. // Proceeding of 2010 IEEE International Conference on Applied Electronics (AE). Pilsen: IEEE, 2010: 273-277.

[7] 叶帮利.用于工控监测系统的多进程软件看门狗[J].微计算机信息,2008,24(7):304-305.

[8] Chris Cant. Windows WDM设备驱动程序开发指南[M]. 北京:机械工业出版社,1999.

[9] Mark Russinovich,David Solomon. 深入解析windows操作系统[M]. 北京:人民邮电出版社,2009.

[10] 陈向群. Windows操作系统原理[M].北京:机械工业出版社,2004.

篇2

关键字:建筑暖通;系统;科学设计

Abstract: the construction of the hvac system design science to significantly reduce energy consumption, increase energy comprehensive utilization efficiency, saving energy waste, and promote the sustainable development of the construction industry. Therefore this paper based on the architectural hvac system design stage characteristic, connotation, the existing problems and discusses further clarify the scientific design principles, to improve the comprehensive hvac system design level, build environmental protection, healthy, comfortable buildings application environment have important practical significance.

Key word: building hvac; System; Scientific design

中图分类号: TU96+2 文献标识码:A文章编号:

建筑暖通系统设计特征及内涵

一般来讲建筑暖通系统实践设计包含三个子阶段,即方案设计、初步设计与施工图设计阶段。在系统方案构思设计阶段我们应依据建筑工程具体特征初步规划构思方案,进行具体原因说明,采用主体手段技术介绍进而为系统实际施工打下良好的基础。在系统初步设计进程开展之前我们应同政府相关单位、业主、设计部门进行有效沟通,充分了解建筑工程供热主体方式、现实用途以及其所在地域城市的环境气候特征等要点,而后依据具体因素进行建筑工程通风消防系统、空调系统的完善设计。首先我们应编制初步设计阶段相关文件文本,展开具体方案的实践设计,实施施工材料选择与计算设备选型,同时还应进行相关图纸的绘制,进而为后续设计施工图创设现实依据。工程项目的具体实施需要以施工图为依据,完成初步设计后,倘若没有显著变化我们便可按部就班依据初步设计思路展开更深层次的设计,倘若初步设计与实际状况不相符,我们则应对整体暖通系统进行重新设计。具体设计进程中我们应依据相关国家要求应用负荷逐时计算法计算空调系统热、冷负荷与排烟通风量,开展设备选型,完成基础设备与参数选择后我们便可以展开系统设计并进行图纸绘制。图纸中应进行大致工程状况的说明,包括采用何类通风系统、空调、消防系统与实践控制方式,如何进行水管走向、风管安排,管径大小、标高、设备具体排放方式如何,采用何类防腐保温材料、所需送风量为多少,应用何种消音隔振方式等。

建筑暖通系统设计阶段存在的现实问题

当前,我国建筑暖通系统实践设计中包含一系列亟待解决的现实问题,首先体现在不注重节能环保理念的设计令建筑房屋暖通系统无法拥有良好的节能效果,同时节能环保设计并没有引起当前设计人员的足够重视。较多从事暖通系统设计人员均沿袭传统以业主为核心的设计理念,仅注重数量与与济效益,一味盲目的赶工期,却忽视了工程质量。同时设计人员没有对实践中工程存在的各类问题进行完善有效的控制处理,按照其创设出的设计方案履行工程施工则会存在能耗大、投资大等不良问题,显著超出了地方、国家等行业相关标准。同时一些设计人员在实践设计进程中往往不具备良好的敬业精神,不能仔细认真、集中注意力,对个别环节无法严格执行相关设计规范规定,例如厕所、盥洗室、厨房与浴室等较多易被忽略的方位没有设置散热器,令建筑室内温度较难满足规范标准要求等。再者,一些建筑设计单位还欠缺一套行之有效且完整全面的评价节能系统科学标准,一些工程则仅能应用单一、片面的指标进行节能效果评价,体现了一定的滞后性。伴随节能技术的持续发展,较多新型技术与设计方案不断涌现,为跟上时代潮流、与时俱进,体现良好的暖通系统设计效果,我们应努力积极的创设一套应用该类价值化方案技术的优质评价综合体系。

3、建筑暖通系统科学设计原则

3、1建筑暖通系统节能设计原则

建筑暖通系统设计进程中我们应科学遵循节能设计原则,仔细探寻湿度、温度、风速、劳动强度与辐射平均温度该类五项相关于热舒适指标的具体因素间最为适宜的比例,并通过巧妙的因素组合进而实现节能与舒适目标的合理协调。同时,为了营造建筑室内舒适良好的微气候环境,我们可利用维护房屋结构具体导热性、保温隔热性能进行不断变化室外气候的抵抗。再者设计管路系统环节我们应致力于简单结构的应用,进而合理降低消耗管材用量,便于快捷、迅速的施工,并实现节约初投资的科学目标。

3、2兼顾局部与整体的科学设计原则

从一般层面来讲推行集体供暖不仅可保障建筑室内各个房间具有舒适良好的室内温度,同时还可有效降低暖通系统采暖能耗,因而是建筑房屋设计暖通系统首要选择方案。当然该方案实施阶段我们应注重对个人需求的满足并能够实现一定的灵活性控制,不必强求统一全面,应确保建筑各空间室内具有独立可调控的温度,实现分室或分户分摊热量目标。

3、3充分满足光、声、色环境生活要求,合理利用建筑室内通风量

建筑房屋中对人体舒适感产生影响的主体因素便是优秀的环境,同时生活阶段中光、声、色等要素也相对较为重要,例如在暖通系统设计实践中我们可通过多应用暖色调令人们发自内心的体味温暖之感,满足舒适需求,并令室内温度进一步调控降低,进而有效避免过多的能量消耗。另外我们还应合理、充分的利用建筑室内通风量,有效组织建筑空间排风、进风气流,令良好的空气流动消除空气环境中的臭味、浮游尘埃、细菌等对人体有害的污染物质,合理解决建筑暖通系统设计质量问题,进而良好的改善业主居住环境、建筑室内空间空气品质,并实现能源节约目标。

4、建筑房屋暖通系统设计应用策略

4、1地板辐射供暖设计应用

伴随建筑行业的持续发展,地板辐射供暖方式逐步受到人们青睐并广泛应用服务于日常生活之中。在该功能地板辐射系统设计进程中我们应进行理论问题的详细计算,并综合考虑各类运行状况、运行费用、热舒适度、施工安装及选择材料等相关因素。地板辐射供暖技术系统具备优质良好的调节性、可显著节约居室面积、具有较大的蓄热能力,良好的隔音效果并可节约能源,消耗运费较低,可创设舒适的建筑空间居住环境。良好的系统调节性具体体现在建筑用户在控制调节时,只需依据个人习惯、生活需求便可实现分户计量。虽然该辐射供暖系统涵盖多重优势,然而在设计工程与理论计算等层面还包含较多有待完善之处,因此,相应部门应持续规范具体设计规程与验收施工工作。

4、2电热供暖系统设计应用

电热供暖系统的设计应用需要我们依据各区域文化、经济与人们具体生活状况实施合理选择,具体设计应用应遵循几类重要原则,即适用于与集中热源具有较远距离的建筑工程中,可采用局部供暖、特殊供暖方式满足不同各类场所的供暖需求。对于使用热能率较低的地域我们可采用热泵系统令其实践显著提升,同时我们还可借助低谷电、蓄热技术实现科学的节能供暖。另外电热供暖系统应用设计在确保经济技术合理基础上应具备一定的安全性与可控性。

4、3燃气供暖系统设计应用

天然气作为一种新型环保节能燃料逐步在各行业领域得到了广泛的应用,其具有排放废弃物量小、污染低等综合优势。然而在应用天然气于供暖系统设计中我们还应注重立足长远,实施战略发展规划,令系统设计应用目标同控制城市发展规模总体标准全面适应。同时我们应综合考虑不同区域供应燃气价格及条件状况,应用进程中的安全、卫生、检测方式均应列入设计考核范畴中。另外较大供热面积区域中为抑制大量烟气排放造成的负面影响,我们应科学避免直排烟气、一户一炉供热方式,进而营造良好、舒适、环保的建筑使用环境空间。

5、结语

总之,基于建筑暖通系统设计特征、内涵、存在的不良设计问题,我们只有科学明晰其完善设计原则、积极应用先进建筑暖通系统设计策略、思路更新其服务应用方式,才能合理创设出环保、优质、绿色的暖通系统模式,并提升综合服务效益。

[参考文献]

篇3

【关键词】研究性学习;化学实验;设计方案;选择课题

研究性学习是由学生在一定的情景中发现问题、选择课题、设计方案,通过主体的探索、研究求得问题解决的学习活动。

第一,弄清化学实验与研究性学习的关系

1.化学实验是研究性学习的一种重要途径。研究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。化学实验是学生化学学习中的能动的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境,具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和研究性学习的特征决定了化学实验必然是研究性学习的重要途径。

2.化学实验作为研究性学习途径的教学策略。在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习,要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能,发挥化学实验在研究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用,研究开发研究性实验,引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法,在化学实验中培养学生的科学素质,实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动研究性学习的根本转变。

第二、化学实验与研究性学习课题的选择

1.结合化学教学选择研究课题。当今课改的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神,适当增加一些探索性实验,有利于提高学生的探索欲望,培养学生的创新能力。例如Fe2+和Fe3+的转化,可以改进为探索性实验:根据现有实验条件,如何实现Fe2+和Fe3+的转化?让学生首先设计实验方案,其次交流设计思想,筛选确定最佳方案,最后实施实验并得出实验结论。这种探索过程比空洞的讲授更能调动学生利用多种感官主动参与信息加工、构建知识,使学生的潜能得到更好的开发。

2.结合日常生活选择研究课题。社会生活中的问题无处不在,我们引导学生从自己身边开始思考,提出问题,并筛选确定研究课题,然后让学生收集资料、研究实验方案,通过实验自主探讨、自主学习,极大发挥学生的创新能力。

3.结合当地生产实践选择研究课题。我们结合当地经济建设的实际情况,结合课外活动及实践活动的开展,让学生大胆探索、积极创新。譬如围绕水的问题,可以启发学生从我县水的资源、利用、水患、污染、监测、防治等方面去思考,学生积极性高,提出了许多问题,他们调查排污口,参观自来水厂,监测水的pH值及重金属离子、苯酚等含量,并请来环保局人员共同分析,取得了良好的社会效益。

4.结合化学课外活动选择研究课题。利用化学课外小实验、趣味化学实验、化学小魔术等积极探讨化学实验的设计方案,研究化学实验的现象、实验装置、实验操作、实验观察、实验记录、实验分析和实验报告。如自制汽水的原理与方法、热水瓶(锅炉)中水垢成分的分析、相片冲洗原理的探索等等。

第三,研究性学习在化学实验应用

1.设计实验方案

教师提出实验目的,让学生设计实验方案,然后师生共同逐个讨论,寻找多种方案或确定最佳方案。例如,在学习实验室制乙烯这

【摘 要】化学课程中的研究性学习主要是以化学知识作为载体,其内容有以下几方面来选择:1. 探索性化学实验;2.选择具有开放性的化学问题;3.选择跨学科的综合性问题;4.选择能体现研究过程的问题;5.选择联系实际的现实问题;6.选择现代社会的热点问题

【关键词】研究性学习;化学实验;设计方案;选择课题

研究性学习是由学生在一定的情景中发现问题、选择课题、设计方案,通过主体的探索、研究求得问题解决的学习活动。

第一,弄清化学实验与研究性学习的关系

1.化学实验是研究性学习的一种重要途径。研究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。化学实验是学生化学学习中的能动的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境,具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和研究性学习的特征决定了化学实验必然是研究性学习的重要途径。

2.化学实验作为研究性学习途径的教学策略。在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习,要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能,发挥化学实验在研究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用,研究开发研究性实验,引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法,在化学实验中培养学生的科学素质,实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动研究性学习的根本转变。

第二、化学实验与研究性学习课题的选择

1.结合化学教学选择研究课题。当今课改的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神,适当增加一些探索性实验,有利于提高学生的探索欲望,培养学生的创新能力。例如Fe2+和Fe3+的转化,可以改进为探索性实验:根据现有实验条件,如何实现Fe2+和Fe3+的转化?让学生首先设计实验方案,其次交流设计思想,筛选确定最佳方案,最后实施实验并得出实验结论。这种探索过程比空洞的讲授更能调动学生利用多种感官主动参与信息加工、构建知识,使学生的潜能得到更好的开发。

2.结合日常生活选择研究课题。社会生活中的问题无处不在,我们引导学生从自己身边开始思考,提出问题,并筛选确定研究课题,然后让学生收集资料、研究实验方案,通过实验自主探讨、自主学习,极大发挥学生的创新能力。

3.结合当地生产实践选择研究课题。我们结合当地经济建设的实际情况,结合课外活动及实践活动的开展,让学生大胆探索、积极创新。譬如围绕水的问题,可以启发学生从我县水的资源、利用、水患、污染、监测、防治等方面去思考,学生积极性高,提出了许多问题,他们调查排污口,参观自来水厂,监测水的pH值及重金属离子、苯酚等含量,并请来环保局人员共同分析,取得了良好的社会效益。

4.结合化学课外活动选择研究课题。利用化学课外小实验、趣味化学实验、化学小魔术等积极探讨化学实验的设计方案,研究化学实验的现象、实验装置、实验操作、实验观察、实验记录、实验分析和实验报告。如自制汽水的原理与方法、热水瓶(锅炉)中水垢成分的分析、相片冲洗原理的探索等等。

第三,研究性学习在化学实验应用

1.设计实验方案

教师提出实验目的,让学生设计实验方案,然后师生共同逐个讨论,寻找多种方案或确定最佳方案。例如,在学习实验室制乙烯这一内容时,先说明乙烯中会混有SO2和CO2气体。让学生设计实验,证明它们的存在。结果学生都知道应先将气体通过装有品红溶液的洗气瓶,看到品红褪色,证明有SO2气体。但在接下来的检验CO2存在的操作中,意见出现了分歧,学生提出了如下方案:①将气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;②将气体通过装有足量的NaHCO3溶液的洗气瓶后,再通入澄清的石灰水中,石灰水浑浊;③将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;④将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊; ⑤将气体再一次通过装有品红溶液的洗气瓶中,品红不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。然后师生讨论:方案①和③没有将可能未与品红溶液反应完全的SO2带入澄清石水中,方案不合理;方案②虽完全除去了SO2气体,但SO2与NaHCO3溶液反应会产生CO2气体,显然也不合理;方案④和⑤既能完全除去SO2气体,也不会减少或生成CO2气体,且现象明显,上述两个方案都合理。

2.改进实验装置

教材上有些实验装置复杂、实验费时费药,有些实验现象不够明显,还有些实验环境污染严重等等,教师可带领学生对这些实验进行改进。如酚醛树脂制取实验以后,试管难以洗净,每次实验只得更换试管,改进后我们用医用废磷霉素小瓶替代试管进行实验,不但节省了大量的试管,而且药品用量比原来少了许多。

3.研究不同反应条件对实验的影响

学生做了在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液实验后,让他们将上述实验操作顺序颠倒,观察现象,并进行解释。再如用较纯净的锌粒与稀硫反应速度较慢,当在反应混合物中加入少量CuSO4溶液时,反应速度大大加快,可让学生探索原理。

4.开展家庭小实验活动

家庭小实验没有给出药品、仪器、步骤、现象等,靠学生在家中独立完成,对培养学生的创新精神和实践能力,起着十分重要的作用。

【参考文献】

[1]沈春玉.分析化学实验教学改革探讨[J].渤海大学学报(自然科学版).2005年01期

篇4

(陕西省长安一中,710100)

摘要:在教学苏教版通用技术教材必修1中“设计的一般过程”时,尝试以学生生活中的设计与制作为载体,进行实践教学。将教材中的“便携式小凳”改为“多功能收纳盒”,主要是想发散学生的思维,调动学生的积极性和创新性,丰富学生的技术体验。

关键词 :技术设计 通用技术 多功能收纳盒

在通用技术课堂教学中,教师要从传统的“教教材”向“用教材教”转变。教师不仅要解释教材,还要用教材做“诱饵”,去“钓”起学生的胃口。同时,以教材为中心,可以向外延伸,在内容和形式上有变化,不止于教材,不局限于教材。所以,笔者在教学“设计的一般过程”时,选择学生生活中的实例作为载体,引发学生的设计需求,从而激发学生的学习积极性。

一、发现与明确问题

上课伊始,笔者通过投影机投影出学生凌乱的写字台、课桌图片(如图1),然后抛出话题:生活中很多学生书桌上的物品,如文具、手机、钥匙、U盘、眼镜盒、胶带、小刀等放置杂乱,既不整齐又不美观,使用时还不易找到。我们能不能设计一个物品解决这个问题呢?

这个问题虽然是教师提出的,但也是学生亲身遇到的,大部分学生都有因为自己书桌凌乱而烦恼的经历,所以积极性很高。笔者抓住学生的兴趣和设计欲望,提出以下几个问题供学生讨论:(1)你明确了要解决的问题是什么吗?有没有研究价值?(2)你所要设计制作的“多功能收纳盒”的设计要求是什么?解决问题所受到的限制有哪些?你将如何破解所遇到的困难和问题?

学生经过讨论,明确了需要解决的问题:设计制作一款适用于高中生的“多功能收纳盒”,用于收集整理书桌上大小不一、形状各异的物品,使学习环境美观、整洁。而且每个小组都结合自身的需求和问题提出了多种设计方案。例如,一个学生小组的“多功能收纳盒”设计要求是:(1)稳固性好,宜于搬动,能分类存放和方便取用各种物品;(2)易于制作,结构简单,自重轻,成本不超过20元;(3)色彩、造型符合高中生需求;(4)所占空间不宜过大,底面尺寸不超过40厘米×25厘米。

学生认为解决问题所受到的限制有:时间紧,个性化材料不易取得,金属材料加工、焊接难度较大。通过讨论,学生采取以下方法解决所遇到的困难和问题:(1)为了节约时间,可以充分利用课余时间找材料、访谈、设计与制作。(2)在制作中,可以充分利用身边的废旧物品,省时,省力,节约成本。(3)对于有难度的加工技术,寻求家长或专业技术人员的帮助。

在教学中,由教师提出问题,引导学生通过讨论和辩论,理解和掌握设计一般过程的第一阶段:发现与明确问题,设计实施方案与步骤。通过创设情境,任务驱动,让学生在规定动作下开放性地完成学习,阅读案例,体会设计一般过程的教学策略与方法。

二、制订设计方案

在制订设计方案环节,笔者首先结合项目设计活动让学生讨论“如何通过各种途径收集信息,并将各种信息进行归纳与分析,为多功能收纳盒的创新设计提供思路”。学生通过讨论,普遍认为可以借鉴研究性学习中所学的知识,如访谈、问卷调查、网络搜索、文献查找等方法收集信息,通过归纳与分析,为“多功能收纳盒”的创新设计提供思路。

在设计分析阶段,笔者引导学生借鉴教材中便携式小凳的设计分析图、方案构思图,组织学生利用头脑风暴进行讨论分析。各小组长组织本小组成员进行设计分析、设计方案的制订,明确项目设计要求、设计材料的选取、作品结构设计、连接方式等因素。在设计中学会方案的对比、权衡与筛选。如图2和图3所示是一个学生小组的设计分析图和设计草图。

通过分析,学生提出解决问题的多个设想,并画出了设计草图。学生通过亲手操作、亲历情境、亲身体验获得丰富的操作体验,挖掘了学生的创新设计潜能,使学生获得情感、态度与价值观以及技术能力的发展。

三、制作模型或原型

在模型制作阶段,鉴于学生还未进行工具、工艺的学习,笔者及时发现并帮助各小组解决设计制作中遇到的问题及困难,指导学生选择合适的连接件、材料、工具,使学生按照材料加工的一般程序:选材、划线、下料、连接、美化等,保证学习过程的顺利实施。例如,上述学生小组设计的“多功能收纳盒”后面板、竖直隔板、底板分别使用五合板,并用插接和胶粘的形式连接,保证设计作品的稳固性;分层隔板位置根据所放物品的大小可调节高低,插槽插接;右侧格挡嵌入可开门茶叶盒,减小了抽屉制作的麻烦,同时也保证了设计作品的美观性。所使用的工具为:直角尺、铅笔、凿子、锤子、木工刀、曲线锯、样冲等;使用的工具为:五合板、茶叶盒、小镜子、白乳胶等。如图4所示是学生设计制作的实物模型。

学生通过实践操作,初步学会模型或产品的制作、装配与调试,体验意念具体化和方案物化过程中的复杂性与创造性,激发了学生的创造欲望,提高了学生的创造性和批判性思维,以及在实践中不断创新的能力,形成积极、果敢、合作、进取等良好的学习品质;

四、作品测试

在这一步骤中,尽管学生技术试验知识不足或受条件限制,但他们每个小组都能根据作品的设计目标和要求选择合适的测试方法进行技术试验,获得具体的技术参数,为产品的优化提供科学依据。在这个过程中,教师还应主动帮助学生提供或选择试验器材与设备。对于特殊测试,教师还应积极帮助学生联系理化生实验室和数字化实验室,保证学生技术测试、评估优化的顺利进行,为技术实践打下基础。

在测试过程中,各小组学生将文具、手机、钥匙、U盘、眼镜盒、胶带、小刀等小物品放入自己设计的“多功能收纳盒”,用手轻轻摇晃,并在各层放入砝码测试其是否满足功能、稳定性、承载力等设计要求。测试结束,对设计作品刷涂油漆,使它更美观。

学生初步体验了技术试验,能进行基本的技术测试和技术指标测量,会写简单的技术测试和技术试验报告,认识到技术试验与技术研究需要试验者具有科学的精神、严谨的态度。

五、产品的使用和维护

为了让使用者正确使用和维护多功能收纳盒,要求学生编写多功能收纳盒的使用说明书。这一步骤结合了第八章中的“产品说明书的设计及其书写”,为学生编写说明书提供了载体,使学生的创造潜能得到良好的引导和有效的开发,也进一步发展了学生的实践能力。

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关键词:城市公共绿地;景观设计;原则;策略

1前言

对于城市公共绿地的景观设计而言,其必要条件便是“以人为本”,在与自然环境相融合的同时,使人得到精神与文化上的共鸣,达到公共绿地景观与自然生态和人为生态的和谐。因此,城市公共绿地景观的设计要从行为和精神两个方面满足大众的需求,行为方面主要是指公共绿地景观场所的设计要从功能上满足大众,这需要设计者对景观空间构造及场所特征有高屋建瓴般的把握,以真正发挥公共绿地场所的功能性;精神方面主要指景观场所的设计不能脱离大众的精神需求而独自存在,不能为了设计而设计,为了建造而建造,组织者及设计者应结合当地的风俗文化与历史风貌设计出符合大众精神需求的人文化景观场所,以陶冶人们的情操,可以吸引和支持人们的活动。

2城市公共绿地景观场所设计过程

城市公共绿地景观场所的设计内容非常广泛,而在实际建设过程中,其设计过程往往被弄错。在实际的建设中,我们发现公共景观场所的建设往往被置于市政设置、道路与其他建筑群之后。城市公共景观场所的建设往往是为了弥补其他建设对自然的破环,这种设计程序实则为本末倒置,在破坏了自然环境之后试图通过公共绿地景观来“填补”环境的空缺,这就无法充分的实现公共绿地景观所实现的“以人为本”的设计理念。因此,城市公共绿地的景观场所的设计应考虑充分发挥景观场所的实际功能性,以考虑以提高人民生活质量,与自然环境相得益彰的初衷。

2.1 场地分析

公共场地景观设计中的场地分析是一个广泛的概念,而同时它又是一个系统、信息量庞大的工作。场地分析工作包括了相关地段的外部条件分析、自然环境的影响、人为因素、文化特色等方方面面的内容。其中关键的内容是对人的分析,设计之初要详细考察绿地所将面对的服务对象,明确对不同群体的服务方式以及服务范围,要同时估计人在物质以及精神两个方面上对公共绿地景观的需求。其次是从生态平衡的角度去分析,结合对当地自然景观的考察,总结出公共绿地景观的建设对生态环境所可能带来的影响,并从中找出能与生态环境相辅相成的绿地景观设计方案,从而确定出公园的种类、功能、占地面积、结构布置等设计细节。

2.2 公共绿地的功能定位

对公共绿地的场地进行系统分析之后就要对其实现的功能进行定位。准确的功能定位直接影响到所服务群体的活动品质,并充分发挥绿地不同景观的实际功能,以避免不准确的功能定位所带来的资源浪费。在城市公共绿地景观设计中,场地分析和功能定位是统一的整体,两者之间密不可分,只有通过场地分析才能确认场地规划的限制条件,为功能定位提供了可能性;另一方面,有了绿地所实现的预期功能的确立,基地分析才有了更明确的针对性。

2.3 公共绿地景观设计的完整过程

首先结合“人与自然”这一主题进行设计场地的分析,然后确定公共绿地景观所实现的功能,最后结合以上两个方面提出总体的设计方案以及实施方法,这是典型的景观设计程序。景观规划的设计与最终的呈现并非一蹴而就,其设计的程序与设计方案也并非一成不变。城市公共绿地景观具有极强的延续性,树木的生长、微气候的形成、自然系统的自我调整与恢复都需要考虑其中。景观系统中,因为包含了太多的自然要素,就像一个有机体,它不断自我完善,而且沉淀越长,其独有的韵味才能呈现出来。

3城市公共绿地景观场所设计原则

城市公共绿地的景观设计在关注人的需求的同时,更要充分考虑人为建设所可能带来的对自然环境的影响,景观的规划与设计方案的制定应以与自然环境相融洽并结合起来为最高宗旨,以形成“自然的场所”,使得人类的居住环境向着更生态、更环保的方向发展。因此,景观设计师在设计方案之前,应充分当地的自然环境特点,并了解当地的风俗文化与民风、民史,只有懂得当地人的文化历史与生活习性,认识当地的自然环境特点,才能创造出符合当地人审美特点并与自然环境相互依存的公共绿地景观场所。以下为城市公共绿地景观场所设计所应遵循的几条基本原则:

3.1 适用性

公共绿地景观的空间分布与适用功能性上应用周围自然环境相互协调,以不破坏原有自然景观并融入其中为准。同时,景观设计在空间上要能容纳众多公共活动,空间宜开阔、明亮,以提供宜人的自然环境和各种适与人活动的观赏性和功能性设施。在满足人们公共活动的同时又能陶冶人们的情操。

3.2 多样性

公共场所所接纳的人们有着年龄、性别、爱好上的区别,因此在景观设计上要尽量满足不同人群的不同偏好需求,为人们创设一个从美学和功能上富有多样性、丰富性的开放性空间,以满足不同群体渴望接近自然、放松心性、舒缓压力的渴求,以最大化的发挥城市公共绿地的功能性。

3.3 延续性

景观设计必须与当地特有的民俗文化、历史风貌、生态特性相互协调,以使得公共绿化景观在自然环境与当地文化脉络的发展相融合,以便其在一定的时期内能得以延续性发展。

3.4 艺术性

景观设计作为一门艺术,在解决实际问题的同时,应该尽可能将艺术的思想和视觉表现力融合到景观设计之中,使活动在其中的人获得艺术享受。

4城市公共空间景观设计的要点

4.1注重用边融合性

城市公共空间的景观设计不能脱离周围生态环境而突兀般的存在,在设计时要充分结合周围不同生态环境的分布特点,或作为已有环境的延伸,或作为不同生态环境的衔接地带,从而进行具有连续性的空间设计,为人们提供连续性的空间观赏体验。另一方面,公共空间景观的设计要注重在特定区域内微气候的营造,在与自然环境的融合中为人们创设一个舒适、惬意的体验环境,通过有层次的实体建筑空间的分割与延伸,使得景观内的内部空间与外部空间形成一条延续的“风景线”,从而为人们提供一个开放的自然生态空间,避免建筑给人们带来的生硬与隔离感,避免点状开放空间成为建设后的残留空地这种消极失落的空间场所。

4.2 注重生态性

尊重周围环境的自然生态而进行适应与延续性的景观设计是点状空间景观设计的核心。传统景观设计中的功能分区法实则忽略了土地本事所存在的生态价值。土地本身的生态价值是由时间和空间这两方面因素所决定的,其包含了土地的环境构成因素,如地质、土壤、植物、动物等;又包含了该地区的民俗、民风这一历史文化。在景观设计中,设计师应结合不同地段的微气候特点和所蕴含的风俗文化来进行设计,使公共空间成为一个地区自然生态与人文文化的缩影。

4.3 注重人文关怀

人文关怀指对人们精神上的一种人性化的关注、关心,具体在景观中是指在景观设计中注重文化氛围上的营造。线性空间景观设计应该遵从“人的需求”理论和“场所”精神并作为其设计的准则。人文关怀包含以下两个内容:适度的空间感受:公共空间需要满足社会和休闲目的、文化目的、生态和环境目的等各项功能,这一系列功能因素影响人的使用和空间感受。人性尺度:景观尺寸或组成环境部分的尺寸与人的尺寸相适宜,使人产生明晰、安全的感受,使人能够产生对这个环境建立某种联系的感受。

5总结

总而言之,城市公共绿地的设计,必须要以人为本,合理布局,才能够有效地、充分地发挥出绿地景观的生态效益,实现人与自然的和谐发展。

参考文献:

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科学探究中最重要的一个前提步骤就是设计方案。在探究性教学过程中,我们同样需要预先设计方案,而这个方案要求探究者从已知的知识入手,经过层层探究得到新的知识,它是科学探究的具体实施操作规划。探究课堂上进行实验方案的设计,需要根据学生的知识体系去设计合理、可行、简便的方案,通过进行严谨的实验和仔细的实验现象观察,找到合理的结论,进而将结论转化为普遍适用的理论。在实施探究的过程中,只要不出现实验安全问题,教师不要过多干涉学生探究实验,让学生自我探究,在遇到问题无法解决时,老师也应只是提示或是引导式的纠正。在章末或是学期末的复习课教学中,教师应尽可能地设计综合性比较强的实验探究,让学生利用所学新知识去解决一些实际问题或是解释一些生活现象。[1]

二、创设问题情境,是实施有效探究的前提

从实质上来讲,创设问题情境,首先应提出需要解决的问题,创立一种使原有的知识和新知识产生对立的矛盾,在学生的意识中自主产生矛盾激化的情境,从而激发学生自主探究的愿望和学习新知的能力。化学教学中可以采用下列方式创设问题情境:1、运用化学实验创设问题情境。化学是一门以实验为基础的学科,利用化学实验来创设问题情境当然是最好也是最直观的方式。2、结合化学史料创设问题情境。“化学史给人以智慧”这是我国化学家傅鹰教授的名言,可见通过化学史的介绍对于学生了解化学学科发展乃至问题情境的创设是非常有意义的。3、联系重大化学事件创设问题情境。以具有重大影响的化学事件为创设问题情境的背景,不仅联系实际、贴近生活,还可以把学生置于身临其境的问题情景之中,能够使学生体会到探究的价值和作用,激发学生产生浓厚的学习兴趣。4、结合日常应用创设问题情境。

三、提出有价值的问题,是实施有效探究的核心

《化学课程标准》中指出,老师要能够指引学生从实实在在存在的“环境”中去自主寻找和发现问题,并有能够对这一问题进行讨论,在讨论中进行探索,最终将问题解决掉,在这个过程中学生不仅学到了知识,更重要的是学会探究学习的一般方式方法。学生提出的问题是否有价值体现出学生的思维能力,这种思维能力包括思考的深度和广度,这反映出学生在思维活跃性和创造性等各个方面的异同。好的科学探究项目的形成开始于问题的提出,这种思想在我国古代教育中就有体现,我国伟大教育家孔子讲过:“疑是思之始、学之端。”这也就意味着,科学探究开始的标志就是合理问题的形成,不仅决定探究的内容、研究的方向,同时还决定着探究成果。在短暂的化学课堂上,有价值的问题应该是何种的呢?如何评价质疑的提出是不是有效呢?评价的原则包括学生是否对该问题感兴趣,是否可以激发学生勇往直前一探究竟。课堂教学中提出探究问题时应考虑到问题的挑战性,同时提问应该是递进的。

四、激发学生质疑,是实施有效探究的动力

质疑与反思是每个自然人的一种本能思维能力,在过去的教学过程中,我们并没有设计合理的方式方法使学生的质疑与反思能力得到培养,久而久之,学生形成了一种接受灌输的知识获取模式。[3]从教育学的本质看来,学习本身就是一个质疑和解释质疑的过程,掌握新知识并能运用所学去解决实际问题固然重要,但提出疑问则更重要,因为学生之所以可以提出疑问说明他进行了主动的思维探索,而这一点恰恰是当前教学过程当中被我们忽略的部分,所以实施探究式教学模式过程中激发学生质疑是教师必须具有的意识。在化学学科的课堂教学中可以采取以下方式激发学生质疑:1、激励学生敢于挑战权威;2、引导学生对于权威的质疑应以科学的眼光去质疑,而不是盲目的质疑。

五、围绕问题,引导和鼓励学生形成假设并验证假设是否合理

科学探究中,我们可以根据现有材料和过往认识,提出假设同时进行大胆探索。假设应该是凭借现有的资料与客观事实,对未知问题提出的一种甚至是多种答案和结论,就其组成来看,包含已知事实以及由已知事实做出的假定两个部分。通过这两个部分的调配可以明确如何去解决问题。老师在教学的过程中要能够积极引导学生提出假设,支持和强化学生对假设的合理性进行探讨,增强学生的自信心。通常帮助学生提出假设的方法主要如下:1、归纳式假设。这是一种从个别事实而获得认识和规律的方法。例如在介绍元素周期律的内容时,我们可以在观察钠和钾与水反应的现象的基础上归纳出同主族元素的性质递变规律。2、演绎式假设。这是一种将一般的原理运用到某一个体的方法,可以其检验原理的合理性与实用性。3、类比式假设。他根据两个对象的共性,推出一个对象可能和另一个对象所具有的属性。4、分类式假设。例如在讲解苯的分子式的时候,可以引导学生在对烷烃、烯烃、环烷烃、炔烃的通式进行比较的基础上,分析碳键的成键特点,猜想苯的分子式?

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关键词:绿色理念;环境艺术;艺术设计

环境恶化已成为我们必须面对的一大难题,在环境污染持续恶化的今天,如何更好的实现人与自然的和谐发展已成为急需我们解决的重点问题。绿色设计理念是基于生态、可持续、创新角度提出的新型设计理念,积极探究绿色理念在现代环境艺术设计中的应用,具有重要指导意义。

1绿色理念在现代环境艺术设计中的原则

1.1节约性

节约性原则是现代环境艺术设计所需遵循的重要原则,在具体设计过程中,设计者应在坚持设计主题性、艺术性的基础上,简化、优化设计方案,尽可能减少方案中不必要的资源浪费,通过优化设计更完美的展现艺术设计的内涵。

1.2自然性

现代环境艺术设计中应遵守自然界的发展规律,遵循人与人之间、人与社会之间以及人与生态环境之间的自然和谐规律,在充分利用、开发生态环境的同时,对其进行合理保护,更好的促使人与自然的可持续发展。

1.3舒适性

随着人们生活质量的提升,人们对生活舒适性的要求大幅度增加,在现代环境艺术设计过程中,设计者应在绿色理念的指导下,分析人类对环境、健康的需求程度,全面提升艺术设计的舒适性,为人们提供舒适、优美的生活环境,更好的满足人们的生活需求。

1.4安全性

在现代环境艺术设计中,设计者应在绿色理念指引下强调安全的重要性,通过多方面的艺术设计,更好的保证人们的生活和生产安全,将“以人为本”的设计理念贯彻到实处。

2绿色理念在现代环境艺术设计中的渗透

2.1提高设计的和谐性

在现代环境艺术设计过程中,设计者应充分考虑人文、自然、污染之间的关系以及自然与艺术之间的关系,上述问题中的任何一个环节,均会影响到绿色理念的合理应用。例如,我们单独分析一下艺术设计的内部空间问题,在具体设计中,需要深入研究室内空气质量这一指标,若室内存在大量的有害气体,则必须进行开窗通风。其次,设计人员必须具备一定的掌控能力,全面分析装修材料的放射性,全方位、多角度的分析工程设计、建筑施工等存在的各种问题。在设计过程中,还需要较多的考虑空气流动、室内采光等指标,在保障室内采光的基础上,通过合理设计,全面提升室内空气流通效果,保证室内设计的舒适性。在尽可能降低资源浪费的基础上,促使自然环境与艺术设计方案融为一体,促使两者形成互相促进、相互发展、和谐共存的关系。

2.2提高资源利用率

能源资源短缺是困扰我国经济发展的重要瓶颈,新形势下,设计者必须重视能源短缺问题,通过合理的设计方案,全面提高资源利用率。在现代环境艺术设计过程中,我们也应重点强调资源利用率这一问题,从光线采集、节约用水、温度控制等角度入手,优化设计,全面降低能源资源耗费。例如,在进行居民住宅设计过程中,应充分考虑门窗的空间位置以及数量,这会直接影响采光以及温度控制。例如,苏州博物馆就是充分利用天光的典型著作,设计人员设计了顶部侧面进光的方式,极大发挥了自然光照性能。与此同时,怀旧木构架以及金属遮阳片的应用不仅能有效过滤了光线强度,还能充分显示光线变化的层次性,独具匠心。

2.3积极应用绿色材料

近年来,随着科学技术的不断进步与发展,绿色材料兴起并得到广泛应用。绿色材料的使用,能有效降低工业发展对生态环境的依赖性,能在有效降低材料消耗基础上,全面提升材料使用效果。在现代环境艺术设计中,设计者应积极使用绿色材料,用绿色材料规避传统建筑装饰材料的不足,并为绿色理念的应用提供重要保证。在绿色理念的指导下,坚持循环利用、高效的原则,优化各项设计环节,积极采取自然、舒适的装饰。与此同时,在资源能源利用方面,也应积极选择清洁能源、可再生资源,在降低环境污染的同时,更好的满足人们居住需求。绿色材料有着传统材料无可比拟的优势,绿色材料的环保属性与绿色设计概念相吻合,积极应用绿色材料也是拓宽绿色理念的有效方式。

2.4全面提升设计人员设计技能

全面提升设计人员专业技能,是践行绿色理念的重要步骤。具体可从如下方面入手:①设计人员应充分利用自身经验与专业素质,积极创设自然感的空间,提高内外空间环境的配合性,充分利用空气、阳光等自然因素促使建筑内化形成完整、统一的整体。②室内造园。通过室内造园方式,全面提升室内绿感与自然生态环境。③增添自然趣味。在具体设计过程中,应注重自然趣味,积极关注材料、颜色等组合,将绿色概念与环境设计有机结合。

3结语

综上所述,本文以绿色理念在现代环境艺术设计中的原则为切入点,从绿色设计、资源利用率、绿色材料、人员素质等角度入手,详细论述了绿色理念在现代环境艺术设计中的应用渗透,多方面入手,旨在全面提升现代环境艺术绿色设计质量。

作者:张更峰 单位:德州学院

参考文献:

[1]张杰.绿色设计理念在现代环境艺术设计中的实践应用[J].中华民居,2014(1).

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论文关键词:高职高专;园林规划设计;休闲绿地;教学设计;思路 

 

《园林规划设计》是一门综合性的学科,涉及美学、文学、植物、工程技术、生态等多种学科内容,是园林专业的重点课程。对于一个初学设计的高职高专的学生来说,在最初接触时由于基础知识不完整、不牢固以及对设计的陌生,在设计中往往会感到无从下手。因此,笔者备感在教学中加强设计的前中后期工作的重要性。从小型绿地设计入手,局部加大深度以培养设计兴趣和信心。一个设计过程大致可以分为设计前期(调查)、中期(构思及设计)、后期(点评)三个阶段。应针对每个阶段的特点提出不同的设计工作及相应的表达深度,要求学生掌握一套基本的设计步骤及方法,训练学生能充分表现其现有的设计水平,培养其正确的学习方法及态度。 

加强小型休闲绿地设计前期工作 

大型校园、广场、公园等设计相对复杂,高职高专学生可根据自己的知识水平、实践能力,选择规模相对较小的小型休闲绿地等进行强化训练,同样有利于就业,如小型休闲绿地设计。在我院风景园林系2007风景园林1班和2班《园林规划设计》课程教学中布置了小型校园主题园设计,在方案构思之前,进行了下列相关的前期工作。 

(一)理论讲解 

在教学内容上,为体现高职教育特点,强调“基础理论教学要以应用为目的,以必需、够用为度,以讲清概念、强化应用为教学重点”。在设计前首先着重讲解与本次设计相关的校园主题园的设计指导思想和原则、方法步骤。要明确服务对象、活动方式和内容及对周围环境的要求,满足不同使用功能对环境的要求,使整体设计更趋于合理化,进行环境分析及分析图绘制的理论讲解。强调按照园林规划设计的一般程序进行,完成整个设计任务。 

其次讲解校园主题园设计要点及注意事项。如何突出主题、创造特色是讲解重点。通过讲解如何挖掘校园人文资源文化,梳理校园特色资源,通过小中见大的表现手法建设富有特色的校园绿地环境。进行合理的功能分区,充分考虑不同人的不同需求,在空间处理上要注意动观、静观、群游与独处兼顾,使人都可以在园中找到自己所需要的空间类型。合理组织游览路线,注意园路形式的变化以及用园路进行造景;如何从细节上进行造景等。 

(二)现场教学 

在理论讲解完毕并布置实训任务后,组织学生到相关主题园进行调查与测绘,从环境入手分析场地。从对主题园的周围环境的分析、主题及功能区的分析到出入口的选择、道路系统的布置、建筑小品的设置、植物种植设计,最后到学生提交测绘分析报告等一系列工作完成,强化了学生的感性认识。 

(三)观摩教学 

案例教学在实训教学过程中,对于技能难于操作的内容,采用案例分析的教学方法,提出案例问题,在各学生小组限定的时间内充分讨论,提出合理的论证方案。通过多媒体给学生展示2~3个不同的设计方案,并结合任务内容等相关知识,对每个方案的设计立意、布局、表现效果给予相关的说明。既让学生明白了该类型绿地的设计要点,又引导学生对不同方案提出自己的观点和见解,积极主动地发表自己的意见和建议,活跃了课堂气氛。将传统的单一教学变成师生间的互动教学,在一定程度上提高了学生的学习水平,对教师的业务素质也有较高的要求,促进了教师个人能力的不断提高。 

优秀设计方案引入教学在教学中通过“梅兰菊竹”主题园方案的观摩,把优秀园林方案实例引入课堂,把复杂的问题具体化,把抽象的问题形象化,把理性的问题感性化,给学生创设了一个良好的方案设计氛围,激发学生的学习热情,使他们积极主动参与到教学中,从而大大提高了课堂教学效果。在观摩交流的教学过程中,教师创造疑问(比如多方案优化选择)与学生互动讨论相结合的教学方法,启发学生的思维、激励并锻炼他们解决问题的能力和意识,这种教学形式小型化、灵活化、感性化对于学生建立设计分析概念以及掌握实用型设计技术可以收到良好的教学效果。 

以前学生的设计方案展示教学通过对以前学生的设计方案的整理归档管理,在教学中展示以前学生的设计方案并复习,以提高学生的设计信心。 

重视小型休闲绿地设计的构思过程 

(一)注重培养学生独立思考的能力 

学生在课堂上首先学到的是想象能力和合作的经验,明确教育的目标是放松对正图、对设计成果的要求,而将评价标准定在考查学生在设计过程中发现、分析、解决问题等诸方面的进步上,注重对学生分析问题和解决问题的能力培养。教师应努力帮助学生意识到他们自己的思想火花,学生将部分聪慧的想法结合起来,再以有序的方法表达出来,逐渐形成他们自己的经验,这样学生将变得更加自信于他们自己在专业上的未来发展。 

例如,某学生的“聚博园”景观方案设计,构思中结合了校园绿地设计原则和先天的景观资源。设计中采用中国古典园林的设计风格,秉承“自然的,生态的,和谐的,休闲的”思路,将原有的地形经过人工改造后,将绿地最终创造成灵活多变、景色自然、人与自然相和谐的校园滨水休闲绿地。如“读书廊”、“学子亭”、叠水等,营造校园景观的可识别性。学生在实际设计中逐渐成熟,正像绿地设计主题所显示的:“莘莘学子路,绿色伴你行”。 

(二)丰富的课外阅读资料 

园林设计与文学创作非常相似,写文章有“读书破万卷,下笔如有神”之说,搞园林设计同样应重视课外阅读,以拓宽知识视野,增加信息量。园林作品、园林文章阅读得多,素材积累到一定程度,园林作品设计起来就得心应手,也相应地陶冶了自身的园林修养。为体现素质教育中学习能力的培养,在教学中应引导学生运用正确的学习方法合理有效地利用图书和网络资源进行主动学习。 

(三)强化园林绿地种植设计 

园林绿地设计包括地形设计、建筑设计、园路设计、种植设计及园林小品设计等。种植设计相对专业性、综合性不强,高职学生植物学、树木学知识又丰富,基础扎实,应强化学习,可完成植物配置这种相对单一设计,有利于将来的就业。 

例如,在小型校园主题园设计中,有一位学生是这样构思的:总体布局在一条主要水系的基础上展开,以组团为单位,设计不同风格的水景园林,以主要水系和道路为主线,景观贯穿其中。本绿地最大的特色在于四季有景。春季景色有“望春台”、“一剪梅林”、“知春园”、“春雨轩”等。夏季有“荷塘月色”、“金牛浮水”等。秋季主要以植物景色为主,主要观叶树种有枫香、紫叶李、银杏等。冬季也有腊梅的香味弥漫其中。夏季在植物配置上采用再生乔木如桂花、香樟等。另外,还采用充满亚热带风情的棕榈科植物为基调,营造充满南国特色的亚热带海滨情调,突出了夏日阳光棕榈园这一景点主题。春季观赏植物有二乔玉兰、紫藤、红花继木、金钟花、迎春花、紫荆等。 

(四)注重一对一改图 

实行一对一的指导交流,教师评价每个学生的课程作业,通过互动式的教育,在改图的过程中帮助学生掌握实践技能;改图包括三个方面:一是对学生设计图的看法,指出有哪些不足,哪些好;二是询问学生有哪些内容还不理解,同时考考他们已掌握了哪些理论,是否已切实把理论与实践有机结合起来;三是对有些信心不足的学生及时引导,通过反复讲解理论,说明其制图的优缺点,同时鼓励他们继续努力。 

强化设计的评析与互动交流 

根据学生在方案独立构思中暴露出来的知识与能力的缺陷分析,并通过点评,使学生掌握此次方案设计的方法和步骤。 

(一)说图 

教师点评与学生互评相结合,开拓学生的视野。学生方案交流展示,重在加深学生对该次方案设计的把握和语言表达能力的锻炼。采用教师提出问题,学生自主分析的形式展开交流。重在引导和鼓励学生大胆交流,最后给予总结。针对同等水平高职生的方案设计,选择2~3个学生做的方案进行分析,学生更易于接受,更易于理解,也更感兴趣。说自己的图、说别人的图,加深对该次方案设计的把握,提出修改意见。 

(二)组织研讨会 

设计课的内容实践性很强,教学主要以方案的个别辅导为主,但是也有一些带有共性的教学内容,有一些较新的时事动态等也可以用讲座的形式进行传授。为了取得良好的效果,讲座内容必须精心组织,做到量少而精,形成系列化。另外,可结合讲座,结合设计,结合时事等开展多种形式的研讨会,这种形式有助于师生之间,尤其是学生之间彼此吸收营养。但应注意,组要小,最好是三五个人,使之成为愉快而见成效的过程体验。 

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[关键词] 园林绿化 设计 效益

园林设计中,无论其主题如何,风格如何,植物都是园林规划中的主要角色。根据不同的植物习性和特色,和周围的环境进行搭配种植,创设一定的园林景色,这就是园林种植设计。

一、园林绿化设计的核心

城市园林设计是一个系统工程。生态意识应该是这个系统工程的中心。因此,在规划设计时,必须首先确立生态的主体地位,其次才是文化和经济。因为生态本身不仅具有效益,如制氧、吸尘、降温、防噪音等,而且它又具有一种生态美。园林绿化要强调回归自然,保护生物多样性,强调动物、植物的和谐共存。让乔、灌、花、草的形体自然结合,达到生态优化效果。

城市园林绿化设计与厂矿和居民区建筑设计要逐步进行,特别是现在各开发商都在争建绿色生态住宅,其绿化系统的设计要统一进行,不得各行其是。

二、园林绿化种植设计中出现的主题

在前几年,很长时间在流行大草坪种植方式,全国开始大面积兴建大草坪园林,这种模式不好管理,大大增加了后期的资金投入,而且其生态和社会效果也并不理想。之后,又开始流行乔木+灌木+绿地种植方式,但是这种方式又太过重视生态效益,而忽视了人们的视觉感受。总而言之,这两种方式各有自己的优点和缺点。我们在园林设计时,要综合考虑各方面的条件和影响,因地制宜,在考虑绿化性质、绿化面积和绿化效果等条件的基础上,对园林种植进行设计。

在现实中,有一部分园林设计喜欢选用高贵树种,对于那些比较常见的、普通的树种如杨、柳、榆、槐等重视不够。其实,在中国的北方,这些树种更加适合当地的气候,生长态势比较好,可以取得比较好的生态效益。而且它们在一定程度上还可以改善当地环境,为其它树种的生长创设良好的环境。

园林设计者想要设计出真正受欢迎的景观,就要从使用者的角度进行考虑,分析他们的心理、社会习俗、等因素,这样设计出来的园林才能受到使用者的欢迎。

三、提升园林绿化设计水平的措施

园林景观是文化的另一种表现方式。今天的园林设计应在对古代园林进行研究的基础上,和现代文明相结合,创造出符合中国传统文化内涵,但是又具有时代气息的园林景观。

在进行园林规划时,要从长远考虑园林景观的综合效益,规划好平面和立体的关系,充分利用现代高新技术,实现园林空间上的充分展现,打造可持续发展的园林景观。

城市规划部门在进行园林规划时,除了招标的形式,选择专业的设计团队和专业的建筑队伍,同时应把准备采用的园林设计方案进行公示,听取公众对方案的意见,使方案更加的符合普通民众的心意。

一个城市的建设规划,特别是园林建设规划,关系到千千万万市民的生活质量,在进行城市绿化建设规划时,要综合考虑多方面的因素,要以人为本,把公众的利益作为城市绿化规划的根本,从生态效益发展的角度,对园林建设进行长远规划。

参考文献

[1]韩增林,刘天宝.城市规划转型的整体性和系统性[J].城市问题,2009.4.

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关键词:建筑;方案设计;探讨

中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

在内涵丰富、项目众多的建筑行业,我们无暇接触所有形式的建筑设计,也无法对所有建筑类型相关经验进行全面积累,因此众多建筑类型或新近产生的建筑种类对于我们来说依然较为陌生,然而,我们只要真正掌握了正确的图示设计思维,并能熟练运用准确、适应的设计方式,对建筑功能分析图能够充分理解,那么即便建筑类型多么新、多么陌生、形式多么复杂,建筑师均能创设合理的建筑设计方案。因此我们只有通过系统的过程学习,激发设计潜能,全面掌握布局设计要点、淡化设计矛盾,才能真正设计出合理、人性化的建筑方案。

1 运用图示思维展开建筑方案设计

1.1从宏观平面出发,科学进行场地设计

在建筑场地设计阶段我们应从宏观角度出发合理确定出入口与建筑物室外场地之间的关系。首先我们应通过合理分析人流方向定位建筑物主次出口入口的范围,通过对建筑区域人流、车流及建筑物三者之间的关系探讨,核准图位置、形状,哪一部位属于人流密集区域等。这些内容是开展一项建筑项目设计的前期首要任务,其各项位置、内容确定的是否准确关系到整体建筑布局的成败。上述分析的依据来自于对项目设计任务书中包含的相关文字资料及项目地形图中包含的道路现实状况等。只有对各项位置分布进行合理、科学的规划选择才能真正令建筑项目适应城市环境建设,令两者实现有机和谐的发展。同时建筑物室外场地区域的各类流向组织及其建筑自身的入口、出口的合理定位也可进一步产生对建筑内部区域功能布局的良性影响。在设计初期我们应对建筑项目的用地出入口进行合理选择,综合各项内外关系通过全面的方案比较核准位置。在对图底关系的确定分析中,我们首先应将建筑设计项目中的各个房间看作是一项设计要素,而把建筑室外的人流活动计算区及车流停泊区看做另外两项设计要素,这样一来,我们可面对三项设计要素综合考虑各项设计环节,有效抓住矛盾切入点并将相应的难点问题进行合理简化。在实践设计阶段,我们必须确定这一针对图底关系的分析应在具体建筑用地的现实范围内开展,同时应依据其外部环境条件特征以及大体出入口方位的确定前提有针对性、有目标的进行综合分析,从而进一步核准在底位置上图的具体形状及方位。

1.2依据功能诉求合理划建筑区域

对建筑功能区域的划分也可统筹概括为对其对外区域、内部区域或者活动区、安静区的功能划分,从而有效简化设计方案中的矛盾问题。倘若建筑类型对功能需求较复杂,而我们在设计初期阶段便对所有功能性建筑房间进行无一遗漏的依据功能关系图展开分析,那么久而久之便会被复杂的规划设计所牵绊、陷入自设的建筑功能设计迷魂阵。这是由于,对于十几个甚至是几百个建筑房间我们并不能在较快时间里核准他们之间到底存在着怎样的内在联系,而一旦仅片面的展开对个别建筑内部空间的孤立式分析,则势必会失去了对整体建筑方案的全局性把握,因此对于建筑功能设计的分析方式需要我们从对功能的分区开始,切实掌握其分析优势及要点,从而真正实现快速、人性化的建筑方案设计。采用该类功能分区的分析方式优势在于无论对目标区域的房屋空间怎样分析都不会涉及到其他区域;各个区域之中房屋空间的内部变化关系同样也不会对大范围的功能分析协调性造成影响。在分区布局实践中我们首先应依照竖向对功能分区,而后再进行对其水平功能的分区,从而合理确定建筑空间中的位置关系。在建筑的各功能区域房间中,哪些属于上层布设的环节,哪些可在下层进行配置我们应在展开平面的功能分区之前首先决策,确保突出建筑功能的合理性、空间结构的科学性,并令功能依据建筑空间形式的变化展开分区设计。也就是说对其竖向功能的分区设计具有一定的优先性,只有对该类竖向功能配置的及时完备,才能合理开展对建筑各层水平功能的合理分区,由此可见两类设计分区环节具有一定的互动性及调整性。

1.3合理确定交通布局及卫生间布局

在该环节的方案设计中交通布局主要包含对建筑楼体、电梯及走廊位置的设计规划。在垂直向的交通设计手段主要涉及包括楼体、电梯位置,走廊的布置,水平向的交通布局设计则主要在走廊布置基础之上得以实现。依据相关的无障碍设计标准要求,建筑设计方案中必须包含对无障碍电梯环节的设置。对于卫生间的布局设计环节我们一般遵循将其靠近公共区域的布设原则,一般可将其设置于建筑公共区域的楼体一旁或门厅边位置,尽量将其布局于两项功能区域的结合部位,并使之与楼梯结构合理融合,从而体现建筑方案功能设计的便捷性与合理性。

1.4完善结构布置、注重细部调整

从结构设计合理性的角度来讲,越简洁且规整的网格,越便于对建筑结构的合理布置与计算,因此我们应基于人们对矩形、方形的认可度与熟悉性及建筑结构配置的和谐性要求,将矩形作为建筑结构选型方案的首选。从经济合理性的角度出发,其框架结构的开间尺寸应以5至8米为宜,同时还应充分结合建筑类型的具体特征及其相关的尺寸要求进行综合设计。在细部的调整环节中我们首先应对建筑中个别房间的尺寸比例进行适度调整,令其结构平面的设计更加趋于完善。同时我们应综合检查其结构系统的合理性、防火分区的达标性、无障碍设计完成情况并对总体平面设计进行进一步完善。接着我们应深入推敲其柱网结构的合理设计程度,跨度尺寸是否正确,是否还需进一步增加或减少柱子,并检查防火分区的设计面积是否符合标准要求,以完善明确防火分区数量、楼梯数量。在无障碍设计中我们应细化核查建筑主入口的平台设计、坡道及雨棚设计以及公共空间的无障碍电梯设计,从而进一步完善对其用地边界的设计、布局停车及绿化景观等总体平面的建筑方案设计。

2 结束语

在建筑行业中相关的建设方案设计主体依据项目的现实环境、条件有针对性的完成建筑空间及良好环境的构建,属于一类科学利用图示思维进行的完善设计,可有效解决建筑设计中存在的矛盾问题,实现来源于生活的本质设计。其中图示思维主要指建筑师应用徒手设计草图方式将脑海中的模糊意向较快速的记录下来,并使其物化为现实可感知的建筑图形,展现了建筑师富含功能特征分析的科学逻辑思维,同时从平面布局的角度对建筑方案进行了更深层次的思考。由建筑设计进程规律我们不难开出,全面科学的设计流程需要包含针对环境特征的设计、群体性设计、单体及细部设计等,以上设计步骤呈递进式发展状态,即前一个步骤为后一环节的设计基础及依据,而后一环节则起到对前一步骤的反向作用。倘若从整体设计进程入手,我们则可将其流程分为对任务书的细化阅读、展开建筑方案构思、进行细节化绘图及阶段检查等。首先对任务书的深入、仔细阅读可有效明确建筑设计目标,对现场施工条件充分明确,清晰掌握所要设计的内容信息。在完成以上步骤后建筑师应通过深入实地总结与分析将现场建设条件与施工地形图进行完善比对,从而合理构建建筑设计的良好环境空间概念。接着我们还应将相关平面内容、施工现场面积汇总表以及任务书进行深入对比,从而合理明确建筑设计分区,令各功能关系图清晰、准确,发挥重要的服务价值。

参考文献: