实验设计方法范文

导语：如何才能写好一篇实验设计方法，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。

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关键词:生物学实验;环节;设计方法

纵观近几年高考生物学实验发现，高考对学生实验能力的要求，已经从过去仅仅强调对步骤和结果的简单考查，转变到了更加注重对实验方法和实验思想的考查。这告诉我们，实验不仅意味着某种精确的操作，更能表现一种思维方式。探究性实验设计本身就是一项小型的科学研究活动，它有一定的原则和一般规律可循，使学生熟练掌握实验设计方法是提高学生实验能力的重要途径之一。本文简要介绍生物学实验的设计方法。

生物学实验应当要求学生在明确实验要求、实验原理和目的的前提下，遵循实验设计的基本原则:即“操作简单方便、程序科学合理、材料药品易得、据现象推结论”的原则进行设计。可分以下几个环节。

1.提出理论假设。根据题目要求，确定实验的条件即实验变量A，实验中要注意控制“变量”。一般一个实验只能确定一个变量，即唯一一个对实验结果可能产生影响的变量，在此基础上提出理论假设，它常常可以描述为:“当条件A存在时，事件B(实验现象)可能发生;当条件A改变时，若事件B发生，能得出何结论;若事件B不发生，又能得出何结论”。

2.设计探究性假设。此环节可分以下几个步骤进行。(1)实验的准备，包括必要的实验器材及实验药品实验材料的准备。(2)满足条件A设计一个实验，观察事件B(实验现象)能否发生。(3)改变条件A设计一个实验，观察事件B(实验现象)能否发生，发生程度如何。(4)设计对照实验。一个实验通常分为实验组和对照组(控制组)。实验组是施加实验变量处理的被试组;对照组是不施加实验变量处理的对象组，两者对无关变量的影响是相等的，两组之间的差别，被认为是来自实验变量的结果，如2005年春季高考3题中为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照，因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组，而自然状态(即来接受实验变量处理)的小麦幼苗应为对照组，通过对照组能增强实验的信度。按照对照方式的不同可分为4种:

空白对照:即不给对照组任何处理因素的对照组。例如，在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂，以作对照。

相互对照:即不设控制组，只在几个实验组之间相互对比。例如，在植物激素与向性的设计实验中，5个实验组的相互比较。在实验中要找出一个最佳效果点，就要采取相互对照进行实验。

条件对照:即虽然给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的实验因素的对照。例如，动物激素饲喂小动物的实验方案中:饲喂甲状腺激素的为实验组;饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组;不饲喂药剂的是空白对照组。

自身对照:即对照和实验都在同一研究对象上进行。例如，将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化剂可催化过氧化氢水解，即自身对照，处理前的对象状况为对照组，处理后的对象变化为实验组。

再如:在探究温度(或pH)对酶催化活性影响实验中温度(或pH)(0度、50度，100度)为条件对照。清水(软水)、河水(硬水)对加酶洗衣粉影响中，清水(软水)、河水(硬水)为相互对照。用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照。

另外，在设置对照实验时，一定要体现等量性原则:即一定要使反应条件相同，参加反应物质的量相等。

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一、实验越改越好

实验不应一成不变，须要适当修改。科学源于实践，小学科学也是如此。如今科学配套的仪器与实验袋有部分实验缺乏可操作性，这容易挫伤学生的热情与积极性。教科版小学科学五年级上册《光》单元第三课《光是怎样传播的》的第二个实验：三位小朋友，一个眼睛对着一根暖气管一端，一个负责在另一端用手电筒照射，一个负责记录现象。这本来是教材中的一个明确的实验，但是又有什么问题呢？不足之处：实际操作下来，我发现了其中的种种不妥之处：第一，暖气管无论弯与直，想要批量给各个小组都比较困难，这不仅仅是一个成本问题；第二，教材中的男孩用的是老式手电筒，采用老式普通低亮度灯泡，发光较暗，可以用眼睛直视。但我校目前仪器室中全都是高亮LED手电筒，明显不可以这样操作，否则会对眼睛造成伤害。改进之法：既然金属的暖气管选材困难，那我就先从材料开始思考，我选取了造价十分低廉的电工用的塑料管，两块钱能买超长的一根，再用V线器（一根长弹簧）制作成我想要的弯管（两道弯），直管直接截取，这就解决了问题一。然后，我禁止学生用眼睛紧盯管的一端，改用本课实验一中的光屏承接，这样既可以看到清晰的现象，又能有效避免对眼睛的伤害。教科版小学科学五年级下册《热》单元第三课《液体的热胀冷缩》中的第二个实验，验证其他液体的热胀冷缩，在实际操作中，困难重重。不足之处：第一，学生对牛奶、酱油、可乐、果汁、醋等液体材料需求较大，课后浪费严重；第二，重新组装装置，十分耗费时间，很容易课上完不成教学任务；第三，实验效果不够明显。改进之法：实验前，教师准备废旧的青霉素小瓶，清洗干净，去封口处的铁皮，在瓶体用胶布贴上“牛奶、可乐、果汁、酱油、醋”等标签，胶布大块覆盖，做到防水效果。瓶口胶塞出，用口服液的吸管插入，越细的效果越好。用注射器填装液体材料，再在吸管液面处用皮套固定作为记号。这样学生可以拿来就用，不但节约了大量的液体材料，也使操作十分方便简单，现象的明显程度更上一层楼。

二、眼前的假鸟也远胜于想象的雄鹰

海阔凭鱼跃，天高任鸟飞。学生的想象力是大自然赐予人类的礼物，教师应该放手让学生去大胆想象，但在方法上须要积极地引导。儿童的思维发展还有很多尚未成熟之处，因此，在教学中，我们应该根据学生的兴趣爱好，生动形象地设计实验。教科版小学科学五年级上册《生物与环境》单元第四课《蚯蚓的选择》中有一个对比实验，是让学生通过观察，了解蚯蚓喜欢什么样的生活环境。但实际操作起来有一定的困难。不足之处：未要求蚯蚓、土壤的品质，湿度、时间等因素不准确。改进之法：教师在课前为学生准备足够干燥的土壤，不要有沙子、石子等杂物，为学生准备小烧杯和滴管，以湿润的土壤控制滴水的量，例如20滴或30滴。计时方面，可以为学生配置秒表，准确计时。教材中要求五分钟后揭开盖子观察，这五分钟时间，不要浪费，要让学生积极地去设想、去猜测。教科版小学科学六年级下册《微小世界》第四课《放大镜下的晶体》中有一个观察实验，用放大镜观察食盐、白糖、味精的几何结构，寻找规律。在具体操作中，学生遇到了很大的困难。不足之处：学校实验室配备的放大镜一般都是五倍或十倍的，放大效果十分有限，观察食盐与味精时，问题并不大，很容易观测，但观察白糖的六棱两端尖顶形状，则很难观测。改进之法：将白糖换为它的“好朋友”冰糖，冰糖的分子结构与白糖极其类似，教师要在课前提前挑选好尽可能规则的“六棱两端尖顶”的冰糖，分发给每个小组，这样就解决了观测方面的难题，帮助学生很容易地得出结论，但要注意的是禁止食用。总之，即使一个并不完美的实验，也远胜于教师空洞的语言叙述。让学生动起手来最重要。

三、傻瓜化并不是贬义词

现实中，人们总是追求华丽的辞藻，却鲜有人欣赏简短的诗篇。不如把有些复杂的实验简单化，还学生一个自由的空间。教科版小学科学五年级下册《沉和浮》单元第六课《下沉的物体会受到水的浮力吗》中有一个实验，要求学生设计实验，测量下沉物体受到的浮力。实验时，学生分不清“小部分”是多小，弹簧测力计读数特别小时怎么办等也无从知晓。不足之处：我们实验室配备的钩码都是50克的，大约0.5牛顿，所受的浮力太小难以读数。改进之法：将钩码更换为其他材料，例如三个大小相等的电池或者铁块等下沉的物体，把它们用胶布绑在一起，三分之一下沉为小部分，三分之二下沉为大部分，三分之三下沉为全部。材料的选择要重一些，例如电池应该选择一号大电池。注意要用废旧的电池，不要浪费。

教科版小学科学三年级上册《水和空气》单元第六课《空气占据空间吗》中有一个实验，要求杯子内塞纸巾，倒扣入水中，取出后纸巾为干的。这是一个很经典的实验，但实际操作中，却有很多问题。不足之处：第一，纸巾容易湿，三年级学生难以做到垂直操作；第二，现象不够明显，需要进一步推理与分析；第三，资源有一定的浪费。改进之法：用废旧矿泉水瓶裁剪一半，选择上半部分。在矿泉水瓶内壁画上刻度。取半水槽水，将水中用滴管滴几滴红墨水，染色使现象非常直观。改用乒乓球替代纸巾，节省材料。这样操作，学生能在一个全透明的环境中去观察空气是否占据空间，而且，即使失败了，也可以反复实验，避免了浪费现象。

教科版小学科学三年级下册《磁铁》单元第三课《磁铁的两极》中有一个实验，教材中只给了两条莫名其妙的线，悬挂了一根条形磁铁，利用磁铁不同位置吸上去的回形针数量判断磁力强弱。不足之处：按课文的实验设计，学生在操作时往往不知所措，不知如何将一块磁铁凭空稳定地悬挂在空中，他们往往想到的是铁架台，但是铁架台等仪器由于其本身是铁制的，所以往往会对磁铁产生干扰，无法实验。改进之法：利用仪器室中六年级的杠杆尺材料去加以改造，由于杠杆尺材料全是塑料的，这就解决了干扰的问题，底座稳定，杠杆尺上还有刻度，只需在左右相同刻度处拴上细线，将条形磁铁穿过其中，这样便可以轻松稳定地悬挂磁铁，使后续实验简单方便。

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一、小学科学教学观察实验设计的作用

教师对小学生展开科学教学活动中，使用观察实验设计，主要目的是培养学生自主学习探究能力，给学生充分的发展空间，观察实验设计对小学科学教学具有一定的辅。在素质教育背景下，要求教师在对学生展开科学教学活动中，注重与实际生活相结合，教师在实际教学中，注重引导学生主动去观察生活周围的环境，使小学科学观察实验没有固定的要求，也不需要专业的实验仪器。小学科学教学观察实验能够打破以往的教学模式，有效改变了课堂教学以教师为中心的教学模式，教师不再只是凭借教材对小学生展开教学，观察实验能够突出学生的主体地位，有效改变学生被动接受知识的状态，使学生能够在实验观察中，提高自主学习能力，学生有充足的时间去思考，发散学生创造性思维，对学生日后的发展具有积极的促进作用。在教学小学科学中，存在客观事实与科学经验事实两种概念，客观事实是科学经验事实的基础，在开展实验中，要有一定的客观事实作为理论基础。观察实验能够有效证明客观事实的合理性，教师在组织学生进行观察实验中，能够通过实验的结果证明客观的理论，进而提高学生的认知水平，充分调动学生学习的积极性，使学生将掌握的知识能够有效运用到实际生活中。

二、小学科学教学观察实验设计的依方法

1.寻求因果关系的观察实验设计

世间万物有因必有果，自然界的一切事物都存在着一定的联系。因此，教师组织学生进行观察实验中，可以通过寻求因果关系展开教学。寻求因果关系的观察实验设计可以依据科学归纳法，在实验中有效进行归纳总结，能够验证客观事实的理论基础。例如，教师在教学《周围的空气》中，不需要专业的实验仪器，教师准备透明塑料袋、扇子、气球、海绵、粉笔、土块、碎砖块、水槽、矿泉水瓶、塑料吸管、大烧杯、锥子即可。第一，采用求同法。教师为学生创建不同的情境，会形成多种实验现象，以便学生进行观察，然后根据实验现象，去验证客观科学理论知识的准确性。在这一过程中，教师能够对学生进行有效指导，通过对实验现象的观察，并做出有效的归纳总结，培养学生具有一定的推理能力，进而使学生对科学知识有一个认识的过程。第二，采用求异法。在进行实验过程中，可以利用不同的实验进行比较，进而验证哪些因素对实验产生作用，然后，将多种实验作对比，进而获得相关结论。第三，采用共变法。要在共同环境下，对其产生的影响，进而判断存在的因果联系。在采用此类方法中，需要教师组织学生进行小组实验，统一完成进而获得结论。

2.验证因果关系的观察实验设计

在验证科学理论知识的因果关系中，所依据的是客观事实。在寻求因果关系基础上，采用演绎法展开实验教学。利用归纳法，得出相关的理论知识，使学生对科学知识具有一定的认知。采用演绎法，是以基本的科学结论为基础，从而开展实验活动，进而对其展开验证。例如，教师在教学《电磁铁的磁力》这一实验中，准备若干电池、两根带有绝缘层的导线（粗细各一根）、大小铁钉、若干回形针。在验证电磁铁磁力大小与哪些因素有关中，教材给出的结论是磁性大小与电池节数有关，电池节数越多，磁性越强。根据这一结论，教师可以组织学生进行分组实验，每组所使用的电视节数不同，然后根据每组实验的现象，验证相应的结论。学生在具体实验中，能够清楚感受到实验的变化，并能更好地理解科学基本结论，提高学生自主学习能力以及探究能力。

3.充分调动学生的知觉系统

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关键词：新课标 生物 探究性实验 设计能力

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）05-0152-01

在传统的生物教学中，实验教学虽然也是重要的一个环节，但其弊端是很明显的。比如在实验课上，教师往往成为了主角。教师会按照教科书上的指示，精心演示实验，然后总结实验结果。学生往往成为了观众，只是记录一些实验数据，分析实验现象，得出实验结论。学生自己并不敢操作实验，这就使得实验教学的效率大打折扣。

探究性实验设计是指根据问题的需要确立研究目标，应用所学原理，选择适当仪器、药品和材料，设计各种实验去验证或探索某一原理和现象的过程，目的是把学生从照抄、照搬、照做的状态引导为自主、独立、创新的状态，需要教师从平常的教学中不断贯彻新的教学理念，新的教学方式，鼓励和肯定学生的思维火花，不断放手让学生在实践中探索研究和“发现”知识，从而培养学生的创新意识、创新思维及实践能力，全面提高学生的科学素质。下面我就浅谈一下自己在教学实践中的几点体会。

一、教师要引导学生认真分析实验操作步骤，体会实验设计的科学性和可操作性

以往的实验操作过程，有着许多不足，比如学生往往按部就班、机械地按实验步骤操作，所有的实验都成了验证性实验，导致对实验材料的选择、实验的次序及操作细节都忽略了，而只注重实验结果。这就根本达不到实验的目的，更不利于学生能力的提高，尽对这一现象，教师可从课本中的实验入手，引导学生体会实验步骤中的选材、实验的次序及操作细节等方面折科学性和可操作性，多问个为什么？有无其它解决方法？

如：在观察酵母菌的形态结构实验时，教师首先让学生讨论分析其实验操作的细节，启发引导学生提出一些问题：酵母菌为什么要培养在淀粉液中？培养在苹果中是否可以？淀粉糊为什么煮沸后要冷却？瓶口为什么要加棉塞？为什么要放在温暖的环境中？

经过讨论，学生才真正地体会到了一个完整的实验步骤原来这么复杂、这么严密，需要注意很多问题，从而使学生真正地理解了实验原理，了解了整个实验安排的必要性，并进一步地懂得了实验步骤的设计需要大胆想象、需要考虑实验方案的科学性和可操作性。这样为下一步有条不紊的实验操作打下了良好的基础。

二、鼓励学生大胆想象，初步锻炼实验设计能力

教师在学生懂得了实验设计的科学性的基础上，适时创造机会，让学生扮演发明家的角色，自己去设计各种方案，去探究科学的奥密，去实践一下自己的能力，并在成功中享受到创造的喜悦。

如：在探究种子萌发条件实验中，提出假设后，让学生以小组为单位，自行设计实验步骤。结果学生纷纷发挥自己的想象力和创造力，设计了各种实验方案，其中虽然有些显得幼稚和不成熟，甚至有很多错误，但学生是在走自己的路，自己探索，自己运用所学的知识创造性地解决 问题。因此我对他们的积极性仍然给予了高度评价，并与学生一起讨论、分析、筛选了几个可行性较强的方案，进行实验操作和验证。下面是一组学生设计的比较好的一个实验。实验来证明“阳光是不是种子萌发必需的外界条件”。学生准备了两组种子萌发实验的装置，在其他条件都相同的情况下，一组装置放在阳光下，另一组放在暗室中，用有、无阳光照射作对照，实验结果就可以说明阳光对种子萌发是否有作用。如果我们只在阳光下做了种子萌发实验，没有做对照实验，就不能说明阳光是不是种子萌发必需的外界条件。经过实际操作后，学生又在教师的指导下对实验步骤和结果进行逐个分析，发现其中 的问题给予及时地纠正，从而使实验结果更加科学可靠。

三、激发学生实验设计的热情，培养学生独立探索的习惯

如果学生总是担心操作失败，缺乏自信心，慢慢地就失去生物实验的兴趣，更谈不上实验设计的热情了，尽对这一情况，我就鼓励学生说：“任何一项重大发明和发现，都 是科学家经过多次的实验失败后产生的，失败不可怕，可怕的是因担心失败而不敢去探索，将会一事无成。”通过讲解并结合平时的实验教学，不断地激发学生的实验热情，引导学生自觉主动地发现探索空间，使学生逐步养成独立探索的习惯，教师要及时地发现和肯定学生的点滴进步，以增强其自信心，提高实验设计能力。

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试验设计专业实践教学方法《试验设计与研究方法》是一门理论与实践紧密联系的课程。它是以概率论、数理统计为理论基础，结合专业技术知识和实践经验，科学规划试验并迅速找到优化方案的一种科学研究方法论。

任何科学研究都离不开试验。但如何合理安排实验，科学处理实验数据是研究者首要解决的问题。一个好的试验设计，通过几次试验就能够迅速而有效地找到较优的试验结果，达到预期的目的。既能缩短试验周期，又能最大限度的节约试验经费，达到事半功倍的效果。反之，试验安排得不好，试验次数既多，效果又不理想，同时也会增加试验的成本。因此，掌握好实验设计这项基本技能，对从事自然科学的工作者尤其是理工科学生来说十分必要。

矿物加工专业是典型的工科专业，具有很强的实践性。它是研究矿物分离的一门应用技术学科。该学科所涉及的内容与不同阶段的选矿工艺实验都有密切相连。而《试验设计与研究方法》又是一门很重要的基础理论课，也是一门工具课。开设该课程的目的是使本专业学生掌握基本的试验设计方法和培养学生对实验数据的初步统计分析能力，为学生将来从事矿物加工新技术、新工艺、新产品、新设备的开发研究提供理论支撑和实践基础。因此，一名合格的矿业工程师，除要学习必要的专业知识外，还要能正确掌握试验设计与研究方法。

一、针对专业特点，选择合适授课内容，温故知新

试验设计内容丰富，应用范围非常广泛，涉及农业、林业、矿业、医学、生物、化工、食品、机械制造等各个领域，而具体的试验设计方法有很多种。因此，在教学内容组织和知识侧重点的处理上应以结合专业特色、适应行业需要为主旨，突出重点、抓住基本、有的放矢，切记面面俱到。

矿物加工专业属于工科应用型专业，其工艺实验因素及水平的选取不像生物和医学专业那样复杂，试验指标也较少。因此，可将教学重点放在各种试验设计方法的具体应用上，重点考虑单因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计，而其中的正交试验设计应是核心；数据的分析处理应侧重于方差分析、回归分析等。至于其他类型的试验设计及数据分析方法仅作一般性介绍，或作为学生自学内容。这样可突出重点、以点带面，让学生在有限的学时内掌握最主要、基本的试验设计方法，为今后在科研工作中的实践应用打好基础。

《试验设计与研究方法》这门课我系一般开设在第六学期，而其先修课程《概率论与数理统计》在第三学期就已经结课，由于两者相隔时间较长，必然导致一些学生忘掉了相当多的有关概念和定理，更何况有些学生根本就没学好《概率论与数理统计》这门课。如果一上来就直接讲授各种试验设计及数据分析方法，势必使一部分学生如坠云雾之中，直接影响这门课的教学效果。因此，在讲授实验设计之前，必须对先修课程中的知识点或相关概念进行必要的复习、梳理。其中主要包括正态分布、小概率事件、显著性水平、误差、均值、方差、标准差、均值检验、方差检验等。通过温习回顾，学生更容易掌握课程中所涉及到的诸如方差分析、回归分析等内容，加深对实验设计的理解，提高教学效果。虽然我们主张轻理论、重实用，但课程中涉及的一些最基本的原理和概念还是应该给学生交代清楚，使学生“知其然，知其所以然”。教学实践证明，这样安排教学内容很有必要。

二、与专业实验研究相结合，增强实验设计的实用性

学生兴趣和参与意识直接影响试验设计与研究方法课程的学习效果。一般来说，学生开始学习兴趣很大。但是，当一些学生开始接触到抽象概念和算法时，往往就感觉空洞、乏味，不易接受。要通过各种途径和方法，激发和培养学生的学习兴趣。除鼓励学生参与课堂讨论外、课程内容一定要突出专业特点，尽量与本专业科研课题相结合，课堂举例要大量引进本专业实验设计的实例。这样既可提高学生对该课程的兴趣感，又能增强实验设计的实用性，可有效改善试验设计的教学效果。

例如，在讲到单因素优选法中比较重要的黄金分割法时，引用“某选矿厂研究磨矿细度对选矿金属回收率的影响。已知磨矿细度范围为小于200网目含量为80%～95%。要求利用黄金分割试验设计寻求最佳磨矿细度。”为例，加深学生对黄金分割选优法实际应用的理解。再比如，讲授统计检验时，引用了“某矿井选煤厂原煤按矿车计量，矿车的标称容量为1吨，抽查了10个矿车，实际容量为：1.05、0.98、1.08、0.97、0.88、0.92、0.95、0.94、0.89及0.96吨。问实际容量与标称之间有无差异”这样的例子，来说明统计检验中的T-检验在煤矿实际生产中的应用效果。在对矿物加工专业学生讲授正交试验设计时，以煤炭灰化实验中的升温方式、通风方式和最终温度三个因素对灰化指标效果优劣的影响为例，说明各因素对实验结果影响的显著程度和影响的变化规律，进而确定最佳实验方案；这些例子的引用加深了学生对本专业的认识，收到了良好的效果。

教师在课堂教学中应充分考虑学生的专业特点，精选适合本专业学生的教学实例，这样既能加深对试验设计的理解、提升兴趣，又能开拓学生的专业视野，使专业知识与试验设计有机结合，进一步提高学生在本专业领域运用试验设计的能力。

三、课堂教学与实践并重，培养学生的主动设计能力

课堂教学可以使同学从理论方面理解并掌握实验设计的基本原则和方法，但仅仅这样还不够，还应让学生走进实验室，通过专业试验，亲自动手完成一项试验设计任务，实际锻炼学生的试验设计能力，起到“练兵”的作用。

训练首先需要教师给出实验目标，然后要求学生针对该目标确定实验因素及水平，选择合适的试验设计方法，制定可行的试验方案。通过对实验数据的分析，确定因素的主次顺序，并最终找出最优试验条件。为此，我们结合矿物加工专业特点，为学生安排了一项“选煤厂煤泥浮选工艺条件优化”实验。要求用正交试验设计在精煤灰分稳定的前提下，以精煤产率最大化为试验指标，寻找最优浮选工艺条件。第一步筛选试验因素；由于影响精煤产率的因素众多，建议学生从中选出3～5个主要因素，如矿浆浓度、捕收剂、起泡剂加入量、充气量、搅拌时间等。第二步确定因素水平；由于正交实验的实验次数与各因素的水平数有直接关系，为了减少试验量，不建议学生在试验初期选取过多的水平数，水平数2～3个为宜（最好不要超过3个）。第三步选正交表，确定正交试验方案；由于是探索实验，正交表不宜选得过大，两水平试验首选L827，三水平的可选L934，，如考虑交互作用，一定要把交互作用列放到指定的列上，将因素和水平填入正交表的对应位置，这样就确定了一个正交试验方案。按照正交表中的各因素水平的搭配条件，正确完成每一个实验。为提高实验精度，要求每个实验重复一次。第四步数据处理，建议采用有重复的正交试验方差分析方法，确定各因素的显著性水平及对精煤产率指标影响程度的主次顺序，最终找出最优的实验条件，并给出后续的优化方向。

通过这种“实战练兵式”训练，学生进一步掌握了试验设计的基本方法，而且通过专业试验发现：浮选过程中不仅捕收剂、起泡剂、及矿浆浓度等因素对产品指标有显著影响，捕收剂与起泡剂之间的交互作用也是不可忽视的影响条件。这对提升了学生对本专业的认知性有很大的帮助。实践表明，采用这样的教学方法既可以巩固理论知识，又可让学生知道试验设计“怎么用”，达到了学以致用目的，使教学效果得到有效的提升。

四、注重各种试验设计的关联性，及时反馈应用中出现的问题

试验设计方法很多，但各有其自身的独特性，实际应用的侧重方向也不尽相同。既相互关联又有一定的区别，授课时应特别注意。比如常用的随机区组设计、拉丁方设计、正交试验设计三种试验方法，孤立地看，它们自成一体。但它们之间却有着内在的关联性：随机区组设计是将试验单元之间某一方向的系统差异用区组因素控制，突出主因素效应；拉丁方设计则是为了从两个方向局部控制系统误差对主因素的干扰；而正交设计则突破了拉丁方设计的束缚，将所有的影响因素（包括区组因素与实验因素）同等考虑，通过均衡搭配，将各因素对试验指标的影响的显著性全面表现出来，综合可比性强。三种试验设计都是为了降低试验误差，而正交试验不但能减低误差，还具有广泛的适用面。正交试验设计来源于拉丁方设计，随机区组设计。而随机区组设计、拉丁方设计则是正交试验设计的基础，其最终演变到正交试验设计，这就是他们的之间的关联性。使用时各有优势，当系统误差数很少（少于3个）或影响较小时，使用随机区组设计、拉丁方设计灵活、简便，降低试验量；当影响因素过多，采用正交试验设计则更合理、数据分析更全面。类似这种情况还很多，教师讲课时要多加注重各种试验设计之间的联系，绝不能将他们割裂开来。否则，学生将会陷入懵懂、含糊的状态之中，影响教学质量的提高。

试验设计是一门实践性很强的工具性课程，不但要教好、学好、还要应用好。针对实际应用中存在的问题，教师要及时分析、纠正并能及时反馈到课堂上，避免学生犯同样的错误，少走弯路。

历年毕业生的论文中常常存在很多实验设计的问题。比如，某论文中试验任务是考察一项指标，影响因素有A、B、C、D四个，找出最优试验方案。该同学采用单因素试验设计法，通过每次固定其他三因素水平不变，只改变其中一个因素的水平的方法设计了实验方案，得到了该试验任务的最优实验条件，并最终给出论文的结论。这样的实验方案合理吗？回答是否定的。显然，该同学的实验方案存在问题，当固定三个因素的水平，变动其中一个因素时，试验数据并非是最佳结果，因为试验指标不仅仅取决于考察的因素水平，还取决于三个固定因素的初始水平，固定因素的初始水平不同，实验数据就有可能完全改变。再者，如果各因素之间存在着交互作用，这样的实验方案就无法体现其影响效果，因此该实验结果就缺乏说服力，可靠性较差。正确的方法应先用多因素优化方法――正交试验设计安排实验，通过方差分析确定各因素对试验指标影响程度大小顺序，找出主次因素及最优试验条件。在此基础上，再用单因素选优法对主要因素进行水平优化试验，找到最佳实验条件，得出科学的结论。可见，错误的试验设计导致错误的实验数据，进而导致错误的结论。这一例子说明有些学生在制定具体的实验方案时，不知道何时选用单因素试验设计，何时选用多因素试验设计，虽然学了很多的试验设计的方法，但在具体的实践应用中还缺乏针对性、合理性。

类似的问题诸如何时采用均匀试验设计？何时采用正交试验设计？正交试验设计的数据分析什么情况下可以用直观分析，什么情况下不能用直观分析而只能用方差分析？多水平实验如何安排？是一次把全部的因素及水平安排在一张正交表上同时试验，还是采用登山法、消去法、调优法分批进行试验……因此，针对这些模棱两可，容易混淆的实际问题，教师在授课时一定要认真讲清、讲透，使学生在今后的科研工作中正确运用少走弯路。

五、引导学生运用统计软件处理实验数据，提高试验设计的效率

如今，计算机的应用在各行各业中相当普遍。试验设计也不例外，一些相关的统计软件可以很好处理实验设计的相关问题，正确运用这些软件，既准确处理实验数据，提高试验设计效率，又能减少繁琐枯燥感，提升学生的兴趣感。教师应注重培养学生这方面的能力。

目前常用的软件有Excel、DPS、SPSS、Statistics、Origin“正交试验助手”等，各有特点，功能强大，其应用主要体现在三个方面：

1.设计实验方案，选择正交表、均匀表等

如采用DPS（data processing system）软件设计试验时，通过运行DPS软件，点击试验设计主选单，选择正交设计表，根据试验的因素数和因素水平数选择相应的正交试验表，点击确定即可出现正交试验安排表。再如，选用“正交试验助手”软件进行正交试验设计时，运行“正交试验助手”，点击文件目录下的新建工程，建立一个工程项目。在工程项目内，点击试验目录，新建试验，便可根据设计向导，填入试验说明，选择需要的正交表，并在因素与水平项目中将因素的名称填入相应的位置；点击确定，便可生成需要的正交试验设计表。SPSS、Statistics等也有同样的功能。

2.对实验数据进行分析处理

在此首推Excel软件，它不仅具有图表功能和函数功能，而且在处理复杂运算、进行方差分析和回归分析时更表现出极大的优势。当利用Excel进行正交试验时，就是利用Excel中相关的函数进行正交试验直观性分析表的数据和方差分析表的数据的计算，只要将函数输入到相应的位置，便可以轻松获得直观性分析表和方差分析表，利用Excel工具选单里的数据分析得到直方图、t检验和F检验等相关的数据，分析结果准确、快捷；“正交试验助手”软件也很方便。运行该软件，打开要分析的试验项目，打开分析选单，其中有直观分析、因素指标分析、交互作用分析和方差分析，只要点击其中的分析项目，统计分析很快即可完成。其他软件DPS、SPSS、Statistics、Origin的统计分析功能也很强大。选择那一种软件，可依据实际情况而定。

3.对实验结果进行回归模拟

对实验结果进行回归模拟，即将研究的试验进行数学模型化。例如，正交试验设计，通过计算机模型化的方式将正交试验的优化结果表达出来，这种计算机模拟的数据大多情况下比正交试验的直观分析得到的优化条件更准确。通过回归模拟能够控制、预测及优化实验条件及试验指标，通过“算”替代“做”。

相关软件的应用很简单，如SPSS软件回归模拟方法：运行SPSS软件，输入或打开正交试验数据表，选择“AnalyzeRegressionLinear…”出现“LinearRegression”对话框，选择因变量进入“Dependent”，选择自变量进入“Independent（s）”，点击“OK”，便可以统计出正交试验多元线性模型的参数，并得到方程的回归方差。

利用模型可以更好地完成试验条件的分析和优化，但应注意，无论使用哪种方法进行设计和分析，得到优化条件后，务必针对优化的试验条件进行验证。通过验证试验来证明优化条件的真实可靠性，进而证明结论的正确性。

六、结束语

《试验设计与研究方法》是一门实践性很强的课程。因此，在选择教学内容时，一定要贴近专业，且不可面面俱到。教学过程中要多引用与专业科研相关的实例，突出重点，注重各种试验设计的关联性，对实际应用时出现的问题要讲透彻。其次要让学生走进实验室，培养学生的主动设计能力和数据的分析判断能力。再者充分应用计算机技术，引入实验设计及数据处理的相关软件，更好地提高设计及数据处理的效率。把握好以上几个方面的内容，对改进教学方法，激发学生的学习热情，进一步提升教学质量都有很好的促进作用。

参考文献：

[1]孙培勤，刘大壮.实验设计与数据处理课程的教学实践[J].化工高等教育，2003，（1）：84-85.

[2]刘瑞江，张业旺，闻崇炜，汤建.正交试验设计和分析方法研究[J]实验技术与管理，2009，27（9）：52-55.

[3]黄德乾，张宏，盛良全等.化工专业《试验设计与数据处理》教学方法探讨[J].广州化工，2012，40（9）：210-212.

[4]金雷.矿物加工试验设计与研究方法[M].北京：煤炭工业出版社，2011.

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关键词：计算机网络；实验；基于问题

文章编号：1672-5913（2013）01-0045-04

中图分类号：G642

1 现状分析

在信息化飞速发展的今天，急需培养既有扎实理论基础又有较强动手能力的人才。计算机网络系列课程是推动本科教育信息化的最重要的课程系列之一。为此国家通过211工程、省部共建等项目加大了对教学及实践方面的投入，各个高校也对该课程系列从教学团队建设到实验环境建设等方面进行了全方位的建设，有些学校还通过本科教学团队建设、精品课程建设等方式系统化地进行了准备。但是面对社会需求和学生特点，怎样在现有条件下高效地开展教学并获得应有的成果是值得我们深入探索的。

基于“问题”的学习是一种学习方法，它的工作原理是将问题作为一个开始点去获得和综合新知识。也就是说学习的开始点是一个问题、一个谜团，并且这个问题也是学生希望解决的。它不是常规含义下的解决问题（基于已有的知识进行推理，然后得到结果），而是基于学生想学习的愿望，用问题引导他们获取新知识的过程。基于“问题”的学习方法提倡主动的、自己指导的学习，并支持终身学习。

目前为配合不同类型人才培养，有的学校将实验课程分为科研型和应用型两类；有的学校延伸实验内容，学生在学习过程中凭借兴趣等因素决定自己的学习深度；有的学校则将实验分为多个层次，包括基础型实验、综合型实验、科研型实验和创新型实验等，鼓励有余力及有兴趣的学生多学、多做、多创造。如何基于“问题”式学习方法，结合计算机网络系列课程的关系及其特点进行实验课内容的设计，值得深入研究。

1.1计算机网络系列课程设置

内蒙古大学计算机网络系列课程包含计算机网络、网络工程、信息网络安全、Web编程（含Web数据库），教学内容上前后衔接、循序渐进、层次分明，其授课先后顺序如图1所示。表1为各门课程的学时、学期描述。

1.2学生特点分析

目前大部分学生是独生子女，一般学习条件比其父辈好很多，加上现在信息化的发展，见识也多一些，因此学生处于一种忙碌状态，每天接收到的信息很多，需要学习的内容繁多。如果仍采用中学的学习方法，那么时间势必不够用，此时的学习方法就依赖学生平时的学习习惯及学习效率。为此我们要把提高学生的学习能力作为一个重要的教学目的。教师在设计实验时，应根据大纲要求结合学生特点确定实验的渐进步伐及深度，在实验内容的设计上不能只是追求实验涉及知识点的数量，面面俱到，一味地都是“菜谱”式的基础型实验。

1.3人才需求分析

IT行业的发展使学校的教学方法受到很多质疑。首先用人单位经常抱怨学生上手工作的能力差，但是就大学而言，不可能针对某个公司的产品技术对学生进行培养，人才的知识及能力供求矛盾比较明显。因此学校需要认真选取知识点，选取授课及实验方法，力求将学生培养成不仅具有扎实的理论基础还要具有与核心理论相配的实验实践动手能力，并在此过程中培养学生的学习能力。正如美国未来学家阿尔文·托夫勒曾说过：“未来的文盲将不是目不识丁的人，而是不知道如何学习的人。”教师在设计实验时，也要结合现实的需要考虑课程的设计。

由上可见，尽管是几门课程的实验设计，想要做好也需要教师付出很大的努力，甚至做一定的市场调研。同时，为了未来发展需要，内容设计还需留一定的延展空间。

2 一种可行的课程系列实验设置方法

为了与现在的需求及教学条件相结合，充分利用现有资源进行学生学习能力的培养，我们对学校的计算机网络系列课程的实验内容设计进行了探索。

2.1方式

在实施实验部分时，一般可能采用的方式有单独的实验课（单独算学分，并且不会与相应的理论课在同一学期开）；与理论讲授相辅助的实验课（学分包含在讲授的课中）。目前多采用后者，这意味着实验的学时数要比前者少一些，但是知识的深度比前者深。

2.2现有实验条件

近年由于“省部共建”及“211三期建设工程”两大项目的大力支持，学院有先进的异构网络实验室、计算机网络实验室（含网络安全）、网络工程实验室三个网络相关实验室，内有锐捷的综合网络实验平台软硬件设备和中软吉大实验系统。比以前的实验环境好很多，我们结合现有实验条件、人才需求及学生特点来设计实验，力争满足新的培养要求。

2.3实验内容设计

网络课程方面早期的实验教学模式多数是验证型和规范配置型实验，学生根据教师布置的实验内容和步骤照搬照做，这种实验模式单一、枯燥，最终只能训练学生的基本操作技能，很难全面激发学生的学习积极性，真正提高学生的实践创新能力。在211工程和省部共建项目的大力推动下，学校建设了新的实验环境，配置了新的实验设备和工具，为改革实验内容，提升实验难度创造了良好的物质条件。基于“问题”的学习方法为实验内容的设置提供了一个有效的指导方法。通过不断地提出问题，促进学生在实验环节中分析、解决问题能力和实践创新能力的培养。

1）计算机网络的实验内容设计。

计算机网络是计算机网络系列课程的第一门理论课，主要功能是让学生理解网络协议及其工作原理，学会一些基本的量化计算，例如带宽、吞吐量等计算。考虑到该课程是一门考研课，理论学习的广度及深度都比后续几门课程多，因此结合现在的计算机网络实验室条件设计了该课程实验的内容，如表2所示。

通过这些实验内容，帮助学生理解网络上的信息是如何从网络上的源端主机传输到目的主机的，进而吸引学生思考：设计一个计算机网络协议需要考虑的主要内容是什么。上述内容都可以在计算机网络实验室的环境完成。

2）网络工程的实验内容设计。

新实验室投入使用后，使原有实验能够更加具体化、问题化，同时由于布线工作向专科教育及职业教育转移，在实验中取消了双绞线的制作安装部分，增加了路由器综合实验。在实验的具体环节中更重视学生解决实际问题能力的培养，每个实验项目都从实际中的常见问题出发，基于“问题”引导学生开展实验步骤，在学生充分理解实验所依托的工作原理的前提下完成实验内容。新的网络工程实验项目如表3所示。

3）信息网络安全的实验内容设计。

传统的信息安全课程方面的实验多以配置型和验证型为主，内容上缺乏创新和挑战；实验内容的安排也相对较孤立，没有能将各部分知识融会贯通的综合性实验，因此在设计该课程实验时，对实验内容的深度、广度和难度的关系作了较深入的考虑，使用了基于“问题”的指导方法统一设置实验内容。新的信息网络安全的实验内容删掉了与计算机网络课程实验内容重叠性高的单纯使用帧包工具嗅探和分析数据包的实验。对于其他几个实验也根据实验环境进行了适当的整合，提高了实验的难度和创新性，其基本内容设计如表4所示。

4）Web编程的实验内容设计。

综合实践能力的培养是“Web编程”这种实践性较强课程的重要目标，为了能够在课程学习中更好地提高学生的综合实践能力，充分调动学生的学习主动性，我们用基于“问题”的实验设计方法。首先从目前最流行的网络应用——Web站点的制作过程出发，逐步引导学生开始设计和实现自己的电子商务网站。该课程改进后的实验内容设计如表5所示。

表5中的实验4是一个大型综合实验，包含多个子模块：用户注册与登录、商品展示与检索、购物车、订单管理、用户管理、商品管理、账户管理等，学生需要结合课程各章知识逐步完成。

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关键词：沿海城市；建筑设计；设计方法

1引言

在我国城市化建设的发展进程中，建筑作为一项重要的城市要素，对解决城市问题、彰显城市内涵都有着重要的意义。尤其对处于发展前沿的沿海城市，必须合理的进行选址和规划，提高土地资源的利用效率，尽可能保护原有环境中的生态系统，减少对大自然的影响，并且综合考虑地基、日照、风环境、交通等因素对建筑物的影响，从而探讨出最优的设计方案。

2城市建筑设计原则

（1）整体性原则：将城市视作一个有机的整体，即环境是整体的、统一的以及局部的，房屋是局部的，局部之间互相依存并发挥作用，力求建筑和城市的秩序化；（2）关联性原则：城市系统多层次，各组成要素之间既相互影响又相互制约，建筑设计从城市出发应兼顾对城市功能、景观和文化有影响的内在联系像历史文脉、交通条件、功能配套等等；（3）平等性原则：建筑应当平衡结合城市需求及自身需求，充分发挥出城市规划控制之下的自主创造性；（4）统一性原则：城市建筑个体必须高屋建领从城市政治、文化和经济等社会元素结合自身形式、空间、功能等建筑元素确定自身的设计要点，力求城市的社会属性及建筑的属性相统一，实现其整体价值的最大化。

3沿海城市建筑设计要点

3.1基础设计

（1）在确定基础埋置深度或者室内地坪标高的时候，必须依据测算的潮位最大值和最小值。基础设计过浅时，基础面临着被海浪掏空的危险；基础设计过深则会给施工带来麻烦，也会造成材料浪费；室内地坪标高过低，遇到大风浪时会造成海浪涌入房间；室内地坪标高过高则会增加建筑物的体量，也会造成浪费。（2）基础设计具体的常规计算内容主要包括：地基承载力计算、荷载组合值计算、稳定性计算、抗冲切和抗剪切计算以及地基变形计算等内容，当采用桩基础时，还应对桩身强度进行验算。沿海城市建筑根据规范要求在针对以上内容对基础进行设计验算时，要对地基沉降情况予以重视，并且着重评价液化土层对地基承载力的影响以及地下水和周围土壤的腐蚀性对基础稳定性的影响。对于可能发生液化的区域，要根据具体情况对液化土层采取加固措施；在进行地基沉降量计算时，对于地基应力应采用各向同性均值线形变形体理论假定，然后按照分层总和的方法进行计算，并且将沉降观测和经验共同确定的修整系数计入设计验算公式；为了保护基础不受周围环境的腐蚀，对基础裂缝宽度要进行严格的限制，并采取一定有效的防护措施。（3）值得一提的是，为了避免极限风况对高层建筑造成倒塌破坏，要将高层的桩基深入基础足够的深度，将基础形成一个整体，并且各个桩柱之间要有足够的径向长度和合理的配筋，从而保证基础整体的受力性能。

3.2材料耐久性设计

由于海水和海边空气中含有氯化物和其他腐蚀性化学成分，因此对于建筑材料，尤其是金属材料要进行耐久性设计和防腐蚀处理。首先综合考虑区域气候类型、土层渗透性和含水量等因素将材料所处场地环境分为弱腐蚀、中等腐蚀和强腐蚀三类，然后根据腐蚀性附近确定不同分级的耐久性要求，耐久性要求的主要包括材料要求、构造规定、施工质量附加要求和专门环境要求等内容。其次，提高材料性能的主要有以下几个方面：①针对不同环境配置合适的材料，控制水泥C3A的含量和混凝土粗细集料的比重。②在混凝土中掺入粉煤灰或微硅粉等内容，使混凝土具有高弹性模量、高密实度等高性能。③选用环氧涂层钢筋、镀锌钢筋和不锈钢钢筋等改进型钢筋。④在混凝土中掺入阻锈剂等化学成分。⑤在材料表面利用环氧煤焦油等物质设计出防腐蚀涂层。以上设计内容须根据工程具体情况进行选用并在图纸中标明，在出图之前与施工方进行交代协商，从而保证材料耐久性设计的有效性。最后，对于初步设计的其他方面，要根据具体需求进行相关加强措施的运用。比如提高混凝土保护层厚度、改进构件外形等。提高混凝土保护层厚度能够保证混凝土内部构件不受外部环境侵蚀，有效提高其稳定性和耐久性；改进构件外形的措施有不设计尖角和凸缘等构造部位以及水中迎击水流的形状采用流线形等，从而提高结构耐久性。

3.3风力影响设计

沿海城市依照建筑类型，将建筑群布局大致可分为围合式、自由式以及行列式三类，且与建筑风环境之间有着不同程度的关联。一般情况下，建筑物迎风长度、高度与建筑深度呈负相关，与风影区大小呈正相关。建筑如果处于下风向，则风影区越大，建筑通风越不畅。行列式在上述三种常规建筑布局中相对较为封闭、规整。室外开敞空间的风速在冬季时，明显低于其他布局风速。一旦风向投射角度发生转变，也会对建筑群内部的空气流场分布产生较大的影响。斜列式与错列式布局因为建筑间存在相对错列角度，通过斤列式建筑山墙间时，室外气流会形成街巷风，从而加快气流流动，这时由于处在下风向的建筑受风面相对较大，也更有利于筑区整体的通风的畅通性。所以，建筑群内部采用围合式布局方式能够形成半封闭、封闭空间，此种密实紧凑的布局方式能够很好的抵御冬季寒风。准静风型城市更适合斜列式与错列式布局形式。自由式布局是现代临海地区常采用的一种建筑群布局方式，其能够很好的营造空间氛围，建筑群内部围绕或自成组团，水景、公共绿地、中心建筑自由或有规律布置，整体通风系能最优。

3.4环境协调性设计

现代建筑是存在于城市环境中的一部分，受到城市整体氛围、当地环境、人文精神等多方面的影响，建筑的形式特征与其所处环境的协调一致，是现代建筑设计创作的重要规律。临海城市建筑装饰对于海洋设计元素的应用是非常重视的，在设计中对于海洋色彩的分析更加详细，根据临海地区的气候、自然环境等因素的与众不同，城市色彩体系也会有其独有的地域性表现。海洋是富于变化的，不同季节的海带来的色彩感受也不尽相同。海洋色彩作为临海城市色彩体系的主要色彩，建筑的色彩设计必然要考虑要以海洋为背景。且新开发的建筑体系不论建筑结构，都应该遵循老城色彩体系，避免色彩运用对比效果过强、跳脱的现象发生，反差太大，容易发生新旧城区割裂的局面。基于海滨公共区域的活力、开放性等城市特点的体现要求，建筑群体色彩应采用与老城区相比较高明度和纯度色彩，同时在地标性建筑、景观规划中点缀突出色彩，形成视觉聚焦效果。从而塑造一个完整的建筑形象，并通过建筑来表达和突出当地的文化特色，形成美好的城市文化体验。

4结论

随着我国综合国力的增强和经济的发展，城市建筑的设计和建设也面临着巨大的挑战，尤其是沿海城市，对广大设计人员提出了更高的要求，设计创作者在满足基本的建筑物稳定性的基础上，必须将可拓思维模式充分应用，进而将新的创作思维、方法和手段融入设计中，不同地区绿色建筑的设计应因地制宜、结合传统与自然，技术与人文，真正将沿海城市建筑设计成为宜居舒适的可持续建筑。

参考文献

[1]刘海燕.碧海蓝天绿树红瓦—滨海城市青岛城市环境色彩设计特色研究[D].2013.

[2]由晨璇.尊重自然属性的城市滨海空间规划策略研究———以大连市为例[D].大连：大连理工大学，2014.

[3]李冰，李滨泉，李桂文.数字时代下建筑设计方法的变革[J].新建筑，2012（3）：112~113.

[4]陈肇元，徐有邻，钱稼茹.土建结构工程的安全性与耐久性[J].建筑技术，2002（04）：248~253.

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[关键词]产品展示；绿色设计；研究方法

一、产品展示设计模式中绿色设计的基本概况

1.展示空间设计理念展示空间设计上要分为四个方面的内容：其一，指的是空间形象设计，也可以说是对空间结构进行的设计，主要是对比例和空间尺度进行协调；其二，装修设计，通常是在结构设计的基础之上对室内墙面、地面、隔断等进行处理；其三，物理环境，通常指的是对室内的温度以及通风设计进行的规划和设计；其四，展示空间物件设置，如灯、陈设品、绿色植物等。2.绿色设计的基本概况绿色设计是在20世纪七八十年代出现的一种新型的国际设计潮流。它所体现的是一种人与自然生态之间的平衡关系，在每一个设计环节中都会充分考虑到对资源、生态的保护，这一理念刚提出，就被认为是能够对制造业进行可持续发展的最为有效的方法之一，并逐渐普及开来。对于绿色设计而言，其所表现的是人们对于现代科技发展所造成的环境污染的一种觉醒，同时也体现出人们思想观念及发展趋势变得越来越合理，对未来设计方向的把握也越来越明确。3.展示空间的“绿色设计”展示空间中的“绿色设计”是指是对展示空间中所运用的装饰材料进行选择，展示空间陈设以及各个综合性因素进行考虑和设计，从而达到一种健康环保，能够更好地提高个人生活、品位以及对产品进行展示的空间区域环境。

二、产品展示设计模式中绿色设计的研究现状

在我国，由于地大物博，人口也相对较多，因此在资源分配上显得尤为缺乏，因此不管是展示设计的室内外规划，还是所要经营的范围，又或者是展馆占地面积大小等，在设计的时候都要对其信息传递以及资源运用方面进行充分的考虑。例如上海世博会中的中国馆就表现出这种良好的发展模式。中国馆在设计上充分表现出绿色设计的概念，国家馆顶端设置的观景台则采用现代比较先进的太阳能板进行装饰和设计，实现管内光线照明的良好循环，在地区展馆的外墙周围同样采用没有污染的绿色材料，通过对雨水进行收集的系统将这些雨水净化之后，运用到冲洗卫生间以及车辆上面，在屋顶则采用生态的农业景观技术——土层覆盖，实现有效的隔热目的，并在一定情况下节省资源的运用。

三、影响产品设计绿色展示平台构建的因素

1.受到传统观念的影响在传统观念中，展览的场馆除了用来进行现场签单以及对信息进行交流之外，还可以是对企业形象和自我实力进行展现的一种表现。因此，对于这种展馆建筑而言，它所代表的只是一种临时运用的空间模式，是不适合用来循环运用的空间模式。而对于这些观念的形成，通过综合分析可以归纳为：企业对参展的计划缺乏一定的认识和考虑，这种进行展览时才使用的空间形式，运用时间及数量都存在着一定的不确定性，因此许多企业也只是对展馆抱有一种一次性消费品的观念。2.受到技术因素的影响由于设计者以及组织者主要将注意目标放在展览的产品之上，他们讲究的是产品的特点（产品是否新奇、性价比是否达到一定的程度等），因此，主办方会要求展示设计公司进行一定的竞争，然后进行招标，从而使这些不必要的方面占有很大的时间，再加上对资金投入方面的偏离，也会影响施工单位对展馆空间的设计。展示主办方在对招投标中不能够进行更为深入的思考和设计，因此环保方面以及对展馆进行绿色设计就会受到一定的忽略，从而导致很多不利的因素。

四、实现绿色产品展示模式的基本策略及发展趋势

1.构建展示设计理念的绿色化在当今社会中，许多跨国企业为了迎合消费者的兴趣点，而去寻求比较特殊的方式来吸引消费者的注意，就是由于这种意识才使得人们的消费体系逐渐扭曲，从而忽略绿色展示的设计。而对于展览的理念来说，我们可以将其上升为哲学的境界，即展览可以看作一种比较敏感的建筑，是一种对自然界中的有机物进行模仿的复杂的、随意可变的建筑，因此我们可以对建筑的外形进行相应的转变，来适应展览中不同的需求，并进一步提升展览的品质，使其能更加丰富和全面地体现出生态的观念。2.营造展示设计系统化及人性化的特点展示视觉的识别系统又可以称为EVIS体系，它所表现的是一种全新的系统理念，因此其设计所体现的内容要与展览的所有产品相关，尤其是对展馆中的细节进行设计，更要把握“以人为本”的设计理念，真正考虑到消费者自身的体验，并逐渐增大用户的体验，从而将企业转变为以客户为中心的经营理念。在运用人机工程学的相关理念之下，充分设置空间人员所能够活动的半径以及设备所应当遵循的尺寸特点，并进一步压缩不必要的空间，来避免光线的直接照明产生炫光，并且在展览中运用多媒体设施，增加展示空间的表现方式和特点。3.展示空间风格设计的个性化在进行设计的时候，充分运用企业的元素进行空间展览的设计，对同一个企业所接受的不同展览进行结合考虑，从而促进设计的延续性。依据每次展览所展示的产品不同来做不同的主题设计，运用不同的材质、机理、技术等，并配置相应的装饰点缀，让展示空间显得个性化十足，最终达到淡化商业气氛、体现生态的目的。

结语

通过研究，我们可以充分了解应当如何进行展示空间中的绿色设计，对促进空间的生态化以及资源的可利用都具有非常重要的作用，同时为以后展示空间绿色设计的研究奠定了理论基础。

参考文献：

1.战玮.低碳设计理念下的会展展示设计研究.山东工艺美术学院，2012

2.王欣然.体验展示中的通感运用.中央美术学院，2012

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随着各大高校建设的蓬勃发展，校园的公共环境设施建设如同雨后春笋，破土而出，勃勃而发。在当今的国内校园中，校园环境建设越来越多的引起人们的重视。公共设施在校园中合理的存在，切实起到了美化校园环境、丰富校园文化氛围的作用。校园中的公共设施与教学建筑、道路、广场、绿化等共同构成了校园文化环境的形象，体现了校园的风貌与特点，表现了校园的气质和性格。很多著名高校都有着与其他校园环境不同的建筑设计、公共设施设计以及校园色彩设计，以此来体现自己学校的办学特色以及与众不同的校园文校园环境，彰显学校的文化氛围。校园公共设施要凸显校园的人文内涵，塑造个性化校园环境，校园公共设施设计原则和方法研究已成为设计师亟待解决的重要课题。

国内外现状

国内校园公共环境设施状况，近些年得到了广泛的关注。校园公共设施的更新改造取得了十分显著的效果，在校园文化环境氛围营造中获得了令人满意的成效。这些公共设施，包括了各式各样的灯饰、电话亭、垃圾桶、邮箱、指示牌、坐具、花坛、雕塑等等，其设计创意，地域风格，使这些随处可见的平常普通的公共设施让人们感觉它不仅仅在功能上不可或缺，更重要的是使人们心灵愉悦，已成为了校园的一个重要组成部分。如苏州大学校园的总体格局和景观营造上秉承西方式的井然有序，参照了当时西方大学校园模式，但局部又点缀以中式园林元素，校园中的格局和设施都和校园文化紧密相连，中西式的文化融合在一起形成了自身独特的校园特色。公共设施和周围的建筑有机地结合起来，设计时保留了原先年久高大的植被，设置了雕塑、亭台、草坪、花坛等设施，使人们从新建的优雅环境中感受到学校特有的文化氛围。

国外校园公共环境设施状况，要数欧美国家具有代表性。欧美国家的城市和校园里，可以看到大量的公共设施涌现在任何一个需要的角落。如斯坦福大学，校园的建筑、景观、雕塑以及休息椅等整个校园中的公共设施都充满了古希腊文化。麻省理工学院校园中到处可见抽象的校园建筑和抽象的公共设施相协调。

校园公共设施设计原则和方法

1.校园公共设施设计原则

（1）注重文化传承的原则

传承不仅仅是对传统工艺、传统造型的沿袭，更是对人类文明、情感的追寻和回归。文化传统是历史和时间沉淀下来的宝藏，具有最深厚的文化底蕴。在历史和时间的推演长河中，文化的传承显示出一定的规律性和相对稳定性，具有延续地域文化与凝聚共同意识、领域感、认同感等功能。因此，在校园公共设施设计中，注重文化的传承，有助于彰显办学特色，聚焦人们的视线，引发人们共鸣。校园公共设施是看得见摸得着的校园文化，所以更应体现其历史文脉的传承性。注重文化的传承是校园公共设施设计的出发点和落脚点。

（2）注重氛围渲染的原则

什么是氛围？氛围是环境给人的总印象。是体现这个环境与那个环境具有的不同性质的有些近似于个性的气氛和情调，是由主体、客体与时空环境共同组成的一个以主体为核心的动态结构。校园公共设施要体现意境美、神韵美、境界美，就要注重设计氛围的渲染。这是因为在确立设计的主题之后，一切设计语言都以此为基准展开活动。注重氛围的渲染，一是要结合场地空间大小，考虑与周围建筑尺度关系，具有一定的观赏间距。二是造型形式应结合主题内容，根据周边空间、色彩、风格而设计出能融入整体的环境设施。三是要保证整体氛围的完整性，必须注重细节的塑造。细节处理得是否得当，往往会对人们的情绪产生直接的影响，进而会影响到人们对环境整体氛围的感受。注重氛围的渲染是校园公共设施设计的重点和难点。

（3）把握整体格调的原则

在校园公共设施设计过程中，要注重把握整体性的原则。“整体性”就是说，不能把系统割裂成要素孤立地去研究，要注重要素及要素间的相互作用与相互影响。这里有两层含义，一是必须把握学校文脉传承发展的整体格调。要做好校园设施规划，以保证校园构建环境设施的有序性、连续性与稳定性。二是把握校园公共设施设计的整体格调。在设计上注重历史文化定位，对整体风貌构架要有充分的理解和认识。注重校园及校园周边整体文化氛围，避免形成与校园及校园周边整体形象的不协调。三是要把握设施环境的整体格调。公共设施的设计要与校园环境景观所表现的主题相协调，避免内容和形式上的杂乱或相悖。把握整体的格调是校园公共设施设计成功的保障和关键。

校园公共设施设计方法

通过上述原则的总结和优秀案例的分析研究，得出了以下五种设计方法：

1.文脉延续法

文脉延续法较为确切的表述应该是：在该地方原有文化信息的基础上，将新的信息通过某种方法、手段连接起来。是把校园公共设施原有的基本构筑和形式保持下来，加以强化处理，去掉琐碎细节，突出文化特征。这个方法主要是用于记录一个学校历史的办法，统称体现方式以壁画浅浮雕的形象墙形式出现。

2.时空联想法

爱因斯坦说“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识的源泉。”设计可以通过联想和想象，跨越时空的阻隔，摆脱现实的束缚，根据立意的需要，把时空缩小或放大；把相同、相近或相反的形象元素联结、组合；把古今中外的事物串联起来，通过解构整合，得出新的作品意象，这就是所说的时空联想法。

3.象征指示法

黑格尔说：“象征是直接呈现于感性观念的一种现成的外在事物，对这种外在事物并不直接就它本身来看，而是就它所暗示的一种较广泛较普遍的意义来看。”所以象征就是用具体的可视形象来暗示抽象的概念。用象征性的表现手法体现特定社会文化习俗和价值取向，这种方式具有明显的符号指示性。

4.符号置换法

人类的意识过程，其实是一个将世界符号化的过程，思维无非是对符号的一种挑选、组合、转换、再生的操作过程。校园公共设施设计，在三维的空间中对实体的位置、比例、相互关系的筹划，这也是一个思维的过程。符号置换法可理解为通过某种解释，将媒介关联物与对象的元素替换，同时构成新的符号系统。置换是符号最直接、最简单的构成形式，是对传统文化的拯救和创新。

5.系统优化法

一切相互影响或联系的事物的集合都可以视为系统。系统中相互关联的部分或部件形成“部件集”，“集”中各部分的特性和行为相互制约和影响，这相关性确定了系统的性质和形态。系统优化法是指设计师在研究解决问题时，统筹兼顾，多中选优，采用时间、空间、程序、主体、客体等方面的峰值佳点，进行系统筛选达到整体优化的目的。

结语

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关键词：高中物理；演示实验；多媒体技术

【中图分类号】G633.7

物理是一门以实验为基础的学科，所有知识的学习都是建立在实验的基础上，物理学习中的概念、原理、规律等需要在实验中加强理解，加深印象。实验可以让学生最直观的感受到物理知识的魅力，可以激发学生的学习欲望。高中物理的学习既要教师的演示实验，也要学生自己动手做实验，在实验中感知物理知识。当然，教师的演示实验作为一种教学方法，不可或缺的是借助多媒体技术，运用多媒体技术让学生更直观的感受物理知识，有意识的引导学生去思考问题，自己发现规律，提高学习效率。

1.高中物理演示实验概述

演示实验对教师的考验比较大，在上课前，教师需要对这一堂课的时间做好安排，需要对要做的实验做好准备，例如说实验器材的调试。而且，演示实验还要求教师引导学生去思考问题，这些问题的设计都是需要上课前做好准备的，这就需要教师付出很多的时间来完成工作。演示实验也不是所有的教师都能做的，就算有了器材，不管课堂时间分配，不同的教师做的演示实验也会带来不一样的教学效果，这主要表现在教师的引导上，不是演示完就完事了，在演示的过程中要引导学生思考问题，启发学生总结归纳物理规律等。

从内容上，演示实验可以分成三个类型：第一，单一实验，顾名思义，单一实验就是单独的一个物理知识而做的演示实验，帮助学生更好的理解物理知识、验证物理规律。第二，综合性实验。这种实验中包含了多个物理知识，主要是为让学生理解这几个物理知识之间的联系而做的实验。第三，组合型实验。组合型实验就是按照一定的依据将同一类型的物理知识用实验演示出来，让学生更好的理解知识之间的联系。

高中物理课堂中，由于时间有限，所以实验的演示一般是教师来完成的，学生观察实验，在教师的指导下思考实验现象，总结物理知识。通过演示实验，能让学生将物理知识与生活中的一些场景联系起来，理解自然万物的规律，在头脑中为每个物理知识形成一定的生活情景。通过演示实验，可以培养学生的观察能力和实验动手操作能力。实验的演示不是所有都由教师来完成，适当的让学生来进行实验的演示；在教师的演示中，学生观察教师是如何一步步完成实验的，在实验中又产生了哪些物理现象，思考教师提出的问题，长期下去可以提高学生的观察力，会主动去发现问题，思考问题。

2.演示实验的方法研究

高中物理教学中演示实验运用得越来越多，学校在物理实验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实验，但是还没有比较系统的演示实验的归纳概括。演示实验的运用适当可以激发学生的学习热情，可以让学生更好的理解物理知识。而演示的方法又很多，教师需要根据课堂的内容和条件来进行选择。

2.1 直接演示法

直接演示法是运用得最为普遍的一种实验演示法，这种演示实验最为简单，教师只需根据课堂上需要传授的物理知识来进行相关的实验就行，不需要与其他的物理知识结合起来，只是单独讲解这一个物理知识。这种演示法不需教师花费太多的精力，可以说是一个单独的物理知识或物理规律的讲解归纳。教师在演示实验之前，向学生讲述要使用到的实验器械，然后在演示的过程中引导学生去观察物理现象，这些物理现象是怎么发生的，与我们生活中的场景联系起来，让学生自己进行思考，也可以同学之间组织讨论，分析问题，寻找出物理知识，归纳物理规律。

2.2 对比演示法

对比演示法就是当某一物理现象或物理知识无法直接演示出来时采用的方法，通过对比的方法来将物理现象演示出来，这种演示实验在一些电路现象的演示比较多。对比演示法本身也只是单个的物理实验，只是在实验过程在步骤、内容上进行稍微的变动，然后将两种现象对比分析，找出无法演示出来的物理现象，让学生自己去探索物理知识。

2.3 模拟演示法

模拟演示法就是说将现实生活中的一些物理现象模拟出来，例如说海市蜃楼的模拟。在接触物理之前，都会认为海市蜃楼是非常奇妙的现象，事实上海市蜃楼不过是因为光的折射而产生的自然现象。对这些自然现象进行模拟，可以让学生深刻的认识到为什么会发生这些物理现象。假如教师不通过实验，只是跟学生说是由于温差、光的折射等物理知识而发生的物理现象，学生只能说是知道了，但是并不能深刻的了解到为什么会发生这种奇妙的自然现象。所以模拟演示法也是不能缺少的。在物理知识的讲解中，要选择合适的演示法，让学生在实验演示中直观的发现问题，寻找解决问题的答案，提高学生自主学习的能力。

3.借助多媒体技术

随着科学技术的进步，在高中物理教学中，多媒体技术的应用越来越广泛了，在演示实验上，多媒体技术可以作为一个辅助手段。例如，运用多媒体技术制作一些与课堂内容相关的动画，提供虚拟的实验环境，进行虚拟的物理实验。多媒体技术的应用对教师提出了更高的要求，教师要认识到多媒体技术的功能，提高自己的技术水平，在教学中切实的用多媒体技术来辅助教学。

4.结束语

高中物理的教学中演示实验是很重要的方法，演示实验运用得恰当合适，可以提高学生的学习热情，可以促进教学目标的实现，可以促进学生的全面发展。而演示实验又给教师带来了诸多挑战，教师要不断完善自我，充分发挥演示实验在教学中的功能。

参考文献