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實驗室設計

時間：2023-08-14 07:47:13 設計我要投稿

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實驗室設計15篇【優(yōu)選】

實驗室設計1

　　一、藝術(shù)設計類實驗室現(xiàn)狀剖析

實驗室設計15篇【優(yōu)選】

　　談到實驗室，特別是藝術(shù)設計類專業(yè)的實驗室，大多數(shù)人都停留在“一個畫架、一支畫筆、一張紙”的概念中，由于這種思想的存在，導致在建設和規(guī)劃實驗室時思維受限，規(guī)劃資金不到位等情況時有發(fā)生。以某高校的廣告策劃實訓室為例，整個實訓室就幾張桌子、幾把椅子和一塊白板，是一個普通教室的翻版，以為廣告策劃就是簡單頭腦風暴的過程。由于這類似的思維，導致實驗室的建設和使用無法順利開展�？偨Y(jié)起來，大致存在以下幾點問題：

　�。ㄒ唬⿲嶒炠Y源分配不均

　　因為學校教師、實驗設備分配不均，特別是在重點建設和非重點建設專業(yè)之間，實驗室的投入也存在較大的差距。所以，有些實驗室出現(xiàn)門庭若市；有些實驗室上課時使用，課余時間則無人問津，甚至有些學生在選擇專業(yè)時，受到專業(yè)實驗室的設備、資金投入多少等表面現(xiàn)象的誤導，而失去選擇專業(yè)的理性思考。在生源不足的情況下，專業(yè)實驗室的建設和發(fā)展也將形成惡性循環(huán)。

　　（二）藝術(shù)設計類實驗室建設概念模糊

　　從事實驗室管理和工作的人員，大多數(shù)都是理工科出身，藝術(shù)設計類專業(yè)的實驗室管理者亦如此。相對于理工類實驗室的建設來說，實驗室管理者對藝術(shù)設計類實驗室的建設和管理相比之下要差很多。因此，導致藝術(shù)設計類實驗室建設和管理上概念模糊、界線不清。比如對藝術(shù)設計類專業(yè)的實驗課程的認識還停留在表面上，會套用理工類實驗室的規(guī)劃體系及教學規(guī)范來理解藝術(shù)設計類實驗室的使用，難以形成藝術(shù)設計類實驗室的評估體系。

　　（三）管理制度不完善

　　在藝術(shù)設計類專業(yè)中，有某些專業(yè)社會需求較為高、生源較多，導致學生規(guī)模增長較快，比如室內(nèi)設計專業(yè)。為滿足教學的正常運行，實驗室的建設過于匆忙，缺乏規(guī)劃，甚至出現(xiàn)重復建設的情況。從另外一方面來說，實驗室的建設沒有考慮到內(nèi)涵建設和學科的發(fā)展需求，同時在管理、教學和實際應用中也產(chǎn)生較多的矛盾。在數(shù)字技術(shù)不斷引入藝術(shù)設計學科的過程中，藝術(shù)設計類實驗室又有別于傳統(tǒng)的藝術(shù)實訓室和理工類實驗室�？傮w來說，就是在建設、管理、使用等方面均缺乏經(jīng)驗或經(jīng)驗不足。管理體系不健全，制度不完善，缺乏既懂專業(yè)又善于管理的高素質(zhì)實驗室管理人員。

　�。ㄋ模⿲嶒炇胰藛T工作的專業(yè)認可度不高

　　實驗室人員從專業(yè)的角度上來講不被認可，認為專業(yè)技術(shù)不高，專業(yè)門檻低，因此專業(yè)教師不愿在實驗室工作。同時，有些高校將專任教師和實訓教師分別對待，政策向?qū)Ｈ谓處焹A斜，致使實驗室教師隊伍和管理人員流失、數(shù)量不足、質(zhì)量不高。

　　二、藝術(shù)設計類實驗室建設的整改思路

　　隨著國家提出應用技術(shù)大學的辦學目標，同時社會上對應用型人才的需求也提出進一步的要求，藝術(shù)設計類專業(yè)更注重于動手能力的培養(yǎng)。所以，對藝術(shù)設計類專業(yè)實驗室的建設和管理提出了更高的要求。

　�。ㄒ唬┰O置開放性的藝術(shù)設計類實驗室

　　設置開放實驗室可以改變藝術(shù)設計類專業(yè)學生學習的被動性、缺乏學習環(huán)境和專業(yè)學習設備而探索的一種實驗室管理模式。在這種模式下既可以倡導學生利用實驗室進行自我學習，同時使教師的教學、學生的創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)得到有利的支撐，又可以提高設備資源和教學空間的利用率。但是作為開放實驗室，本身也存在一定的管理上的問題。對于這類問題，可以通過加強管理予以克服。1.登記制度。申請試用實驗室人員（教師或者學生）進入實驗室進行試驗等操作時，必須提前填寫相關(guān)申請表，確保實驗室使用的'有序性和設備管理的安全性。2.實驗室功能管理制度。每一間實驗室都有自己的特色和用途，在使用時如果合理安排，可以使得實驗室及設備的使用率達到最大化。每個學期任課教師可將實驗計劃和內(nèi)容交給實驗室，實驗室管理人員也可以根據(jù)課程的安排協(xié)調(diào)好實驗室的使用時間，以保證一段時間內(nèi)只能一個班級使用，同時確保實驗的不中斷性。3.管理員負責制。實驗室管理人員可以分配好負責相關(guān)實驗室，而且對實驗室的設備屬性要相對熟悉，可以對學生使用過程中碰到的問題進行解答。在上班時間之外，學生在使用實驗室設備不清楚的情況下，可以通過電話或者預約時間進行解答。

　　（二）實驗室?guī)熧Y的建設

　　實驗室的教學在傳統(tǒng)的本科教學中一直處于弱勢，也有不少人對實驗教學和管理人員存在一定的偏見，認為工作性質(zhì)與工人的性質(zhì)一樣，從而導致大家認為從事實驗教學和工作的教師水平較低。某些高校甚至在工作量的計算等方面還乘以一個比理論課低的系數(shù)，使實驗教學人員千方百計地脫離崗位，一些高素質(zhì)的實驗室人員流失，實驗室教師隊伍不穩(wěn)定。針對這個問題，提出三點改進措施。1.提升實驗教師發(fā)展平臺首先，教育部門應該從教育理論上加以轉(zhuǎn)變，特別是從事應用型建設及轉(zhuǎn)型的高校，務實加強實驗的教學，提高實驗教師的地位，保護實驗教師的利益，以達到消除與理論課教師之間的差別。只有這樣，才能吸引大量的優(yōu)秀人才投身實驗教學與管理工作，達到強化實驗室教學及管理人員素質(zhì)的目的。同時，要建立新的實驗教學觀念和新的實驗教學體驗，實驗教學要與理論教學并重。注重知識的交叉和集成，形成多層次、多模塊又相互銜接的創(chuàng)新性的實驗教學體系。2.建立科學的考核制度和激勵辦法科學合理的考核制度和激勵辦法是增強實驗室教師及管理人員責任心和調(diào)動工作積極性的重要保障。通過有計劃、有目的地進行實驗教學的檢查和評估，對每門課進行量化的考評，分項考核他們在實驗室教學、實驗室改革與創(chuàng)新、實驗室建設與管理方面的業(yè)績�？己私Y(jié)果存入業(yè)績檔案，與考評、津貼、職稱評定掛鉤，體現(xiàn)公平性，強化敬業(yè)意識。3.加強實驗隊伍的業(yè)務學習通過定期對實驗教師、管理人員進行集中式學習培訓，方便優(yōu)秀經(jīng)驗之間相互交流，提高業(yè)務能力。多組織走出去學習活動，學習先進的實驗課教學方法和管理經(jīng)驗，開闊視野，增加認識，提高實驗室團隊的綜合素質(zhì)。

　　（三）加強實驗的安全管理，營造舒適的實驗教學環(huán)境

　　藝術(shù)設計類專業(yè)學生較為強調(diào)個人意識及創(chuàng)作的自由性。從某個角度上來說，安全意識相對薄弱，所以實驗室教學可以采用開放式，但是非“全放羊式”的培養(yǎng)模式，不僅要有任課教師在場，還要有實驗室工作人員在場，對實驗教學中出現(xiàn)的意外情況要及時解決，通過指導教師和實驗室工作人員相互配合，營造良好的實驗教學環(huán)境，提高實驗室教學的質(zhì)量。藝術(shù)設計類專業(yè)實驗室是藝術(shù)設計類專業(yè)進行課程教學及實訓的重要場所，是培養(yǎng)藝術(shù)設計類應用型人才的基本。結(jié)合藝術(shù)設計類專業(yè)的特點，進行實驗室的建設和管理是保障藝術(shù)設計類專業(yè)教學的前提。文章旨在強調(diào)藝術(shù)設計類專業(yè)實驗室在教學中的地位，找出現(xiàn)階段的局限性，提出一些思考的方向，為這類實驗室提供一定的參考及借鑒。

實驗室設計2

　　隨著環(huán)境保護意識的加強，綠色化學的觀點被越來越多的人所接受，在化學相關(guān)行業(yè)中，其指導作用是非常重要的。本文探討了在康維礦山實驗室的設計過程中，根據(jù)綠色化學的思想來對實驗室的設施選用、傳統(tǒng)礦山分析方法改變、資源的節(jié)約和廢酸的排放等問題，以期達到使礦山實驗室遠離傳統(tǒng)破壞型的目的。

　　1、實驗室的選址

　　傳統(tǒng)礦山實驗室為了便于指導生產(chǎn)和節(jié)約建筑成本，多建于居住區(qū)域或辦公區(qū)域，且無明顯的隔離區(qū)，由于巖礦測試類實驗室均有破礦、溶樣、檢測等工作，其中噪聲、酸霧、易燃易爆�；芬蛩剌^多。此次康維礦山實驗室選址經(jīng)實地考察，礦山居住及辦公區(qū)域為小四合院，所處位置常吹西風。故建議將實驗室建于居住及辦公區(qū)域東側(cè)五百米外，另外建兩個地下室作為�；穾旆�，并安裝監(jiān)控設施進行重點監(jiān)控，駁回為節(jié)省成本將實驗室置于四合院空房的提議。

　　2、綠色處理實驗室酸霧廢氣

　　在無機實驗室特別是礦產(chǎn)類主要檢測有色金屬、貴金屬的實驗室，樣品處理過程中不可避免要使用到酸(硝酸、鹽酸、氫氟酸、高氯酸等等)，產(chǎn)生的廢氣主要是NaOH、H2SO4、SO2、H2S、HCl、NO2、HNO3等氣體，按照清潔生產(chǎn)的要求，在處理工藝上，首先考慮將這類物質(zhì)盡可能地凈化處理，要求做到達標排放。而傳統(tǒng)礦山實驗室采取直排的方法將酸氣排入大氣，對環(huán)境造成了較大的污染。近年新發(fā)展了一種液體噴淋吸收方法消除酸氣的負面影響。液體吸收法是目前無機氣體凈化的常用處理工藝，工藝技術(shù)相對成熟，且穩(wěn)定可靠。該工藝以液體為吸收劑，通過洗滌收集裝置使廢氣中的有害成分被液體吸收，從而達到凈化的目的。吸收過程中會發(fā)生某些氣體在溶液中溶解的物理作用，這是物理吸收，適用于在水中溶解度比較大的有害氣體和蒸氣，一般吸收效率較低。同時有氣液中化學物質(zhì)之間發(fā)生的明顯的化學反應，這是化學吸收，吸收效率較高，主要的吸收劑選用堿性溶液(NaOH)。應用堿液吸收有害氣體時，堿液濃度的`高低對化學吸收的傳質(zhì)速度有很大的影響。當堿液的濃度較低時，化學傳質(zhì)的速度較低;當提高堿液濃度時，傳質(zhì)速度也隨之增大;當堿液濃度提高到某一值時，傳質(zhì)速度達到最大值，此時堿液的濃度稱為臨界濃度;當堿液濃度高于臨界濃度時傳質(zhì)速度并不增大。該工藝特點是既能吸收有害氣體，又能除掉排氣中的粉塵。

　　整個吸收系統(tǒng)屬于氣膜控制吸收過程，采用液相分散型裝置，即噴淋填料塔。其工作時吸收液通過填料塔頂部的噴淋裝置被均勻的噴灑在填料層頂部，并沿著填料層自上而下呈膜狀流動，而廢氣則自塔下部進入，穿過填料層從塔頂排出。在此過程中，廢氣被迫多次改變方向、速度與吸收液不斷碰撞、接觸，使廢氣與吸收液在填料層中有充分接觸反應時間，令廢氣中有害成分能夠被吸收液充分吸收凈化。凈化后的氣體經(jīng)塔內(nèi)除霧后可達標排放，噴淋水可循環(huán)利用，清渣后繼續(xù)使用。這種工藝在原理上來講較為簡單，運行、維護的費用不大，且無二次污染，用于樣品處理量較小的礦山實驗室較為合適，其工藝流程方框圖如下：

　　3、簡單處理廢液

　　除了酸霧廢氣，實驗測試不可避免地伴隨了液體廢物的產(chǎn)生，在康維礦山的檢測項目中，主要是含酸的廢液，此類廢液直接排放也會對地下水造成污染，可用較為簡易的方法進行處理：準備帶蓋的廢液桶，將廢液與NaOH溶液進行中和，調(diào)節(jié)其PH值為6-8即可排放。

　　4、以實驗室綠色化為指導思想對實驗室測試方法進行統(tǒng)籌設計

　　4.1將綠色化學理念貫穿于實驗測試方法的選用

　　要將綠色化學理念應用到巖礦類實驗測試中，必須要讓方法的選用就和綠色化學聯(lián)系起來，必須讓管理者和操作人員都明白，化學元素在環(huán)境中的分布及其環(huán)境化學行為，認識到環(huán)境保護是未來化學人才的另一個必備素質(zhì)。在實驗室內(nèi)必須進行環(huán)保、安全教育和廢棄物處理技術(shù)教育。在方法選用時必須考慮節(jié)約試劑減少環(huán)境污染并尋求治理污染的途徑，認識到化學在行業(yè)發(fā)展中的地位，認識到化學品的危險性及給環(huán)境帶來的危害，從而培養(yǎng)綠色環(huán)保意識。

　　4.2改進傳統(tǒng)樣品處理方法，盡量采用“微型化學實驗”

　　康維礦山樣品量并不十分大，但傳統(tǒng)的樣品處理辦法將使用大量的無機酸，在酸類的運輸、存儲等方面都會面臨著重大的考驗，且不符合綠色建設的理念。這種狀況下，可以采用“微型化學實驗”的測試，微型化學實驗即是盡量少的使用化學試劑來獲取所需化學信息的方法。它的特點是減少污染、節(jié)約經(jīng)費和減少有毒有害試劑使用量，也能達到縮短測試時間、節(jié)約能耗、減少“三廢”排放的目的，同時雖然化學試劑用量少，但同樣能夠達到測試結(jié)果準確、安全生產(chǎn)等目的。在康維礦山的實際情況中，以微波消解方法來代替?zhèn)鹘y(tǒng)四酸溶礦更為環(huán)保，且經(jīng)濟、快速，能更好達到礦山實驗室測試工作指導生產(chǎn)的目的。微波密封消解技術(shù)，是利用微波輻射引起的內(nèi)加熱和吸收極化作用及其所達到的高溫、高壓使消解速度大大加快，不僅可以減少樣品的污染和易揮發(fā)元素的損失，而且樣品分解徹底，操作過程簡便容易。而礦山樣品傳統(tǒng)處理方法樣品預處理所耗時間及費用約占實驗室分析過程投資的60%，采用微波消解可將樣品處理時間縮短一半以上，所耗費的酸類試劑節(jié)約70%以上，在測試工作效率大大提高的同時減少了有毒有害物質(zhì)的使用。

　　5、規(guī)范規(guī)章制度

　　綠色化學中有5R原則，減量(reduce)，重復使用(reuse)，拒絕使用(rejection)，回收(recycling)，再生(regeneration)，綠色化學追求的不是被動治理污染，而是主動減少和消除實驗測試帶來的化學污染，建立綠色實驗室，光靠道德和說教是不夠的，必須規(guī)范規(guī)章制度，約束實驗室對測試工作產(chǎn)生的有毒有害廢棄物進行規(guī)范處理。

　　6、結(jié)束語

　　簡言之，將綠色化學的理念貫穿到實驗室的建設，滲透到實驗測試的整個過程中，其意義不僅是能夠收到良好的環(huán)境效益，同時單位會收到一定的經(jīng)濟效益，長遠來講還能更新我們的化學實驗測試觀念，同時對增強全民環(huán)保意識也有著極重要的現(xiàn)實意義和深遠的歷史影響。綠色化學的發(fā)展是化學發(fā)展史和實驗測試發(fā)展史中不可阻擋的歷史潮流，礦山實驗室的建設與使用都必須以綠色化學實驗室為發(fā)展方向。

實驗室設計3

　　摘要：本文通過對國內(nèi)外實驗室開放管理模式進行研究分析，充分利用實驗室現(xiàn)有資源，提高儀器設備利用率，重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和動手能力。本文針對國內(nèi)外現(xiàn)狀，以湖南農(nóng)業(yè)大學藝術(shù)設計開放實驗室為基地，探索開放實驗室的安全管理措施、方法，為進一步提高實驗室開放程度、更好地服務于廣大師生奠定基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵詞：開放性；實驗室管理；藝術(shù)設計；創(chuàng)新性

　　我國的高等教育模式已由原來的“知識儲備型”人才培養(yǎng)模式向“知識能力型”“創(chuàng)新型”人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變。藝術(shù)設計專業(yè)以培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型人才為辦學宗旨，在教學、管理中更偏重于培養(yǎng)學生的獨立思考能力、創(chuàng)新型思維及團隊合作能力。實驗教學,尤其是創(chuàng)新性實驗，在培養(yǎng)學生動手能力、觀察能力、創(chuàng)新能力方面有著積極的指導作用。而創(chuàng)新型實驗項目的完成，大多數(shù)需要在實驗教學以外的時間進行，而這對實驗室開放管理及運行提出了較高要求。藝術(shù)設計專業(yè)強調(diào)“創(chuàng)新型”這一特質(zhì)，藝術(shù)設計專業(yè)學生個性也有別于理工科學生。目前我國針對藝術(shù)設計院校的實驗室開放安全管理及運行的相關(guān)研究很少。

　　一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

　　隨著我國教育模式的改變，相關(guān)院校開展了一系列教育改革的新嘗試，在實驗室的建設以及創(chuàng)新型人才建設等方面都做了不少研究性探索。如設計“三性”實驗項目，加大創(chuàng)新力度；對藝術(shù)設計專業(yè)的實驗課程教學進行探索，以提高學生的創(chuàng)造能力等。

　　1.國外藝術(shù)類實驗室管理方式

　　在日本，學校實驗室實行兩級管理，包括由學部管理的專業(yè)實驗室和由學校管理的共用性或研究性實驗室。專業(yè)研究所只對教授、副教授、助手、科研合作人員及研究生開放。學校管理的實驗室配備有先進的儀器和設備,有一個更深層次的研究項目和長期目標，主要對本科生從事教學實驗及對部分研究生和教師開放。專業(yè)實驗室由學部進行統(tǒng)一管理，在學部內(nèi)對學生開放。這些實驗室的共同特點是，管理體制和模式基本相同，由大學下設的部式學科管理，配備專職人員進行管理。低年級學生在做基礎(chǔ)實驗前，由指導教師進行演示和提供指導，然后由學生獨立完成實驗。高年級的實驗由學生自己選擇；學生的基礎(chǔ)實驗項目以設計性、綜合性實驗為主，主要是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。美國明尼蘇達大學實驗室采用開放性實驗室管理模式，不受上下班時間的影響。實驗室分3個層次管理：第一層是高端儀器設備實驗室，有專人負責，這類人員經(jīng)嚴格培訓后持證上崗。第二層是中端設備實驗室，無證操作。這類設備陳列在玻璃櫥柜里，預留儀器開關(guān)按鈕，來訪者可以簡單操作，直觀了解儀器操作過程。第三層是廢舊的儀器及部分學生作品存放實驗室，此類實驗室無專人負責，設備及作品通常擺放在實驗室里，大學生可隨時隨地接觸到設備，理論聯(lián)系實際，以加深理解。學生進入實驗室，要提出申請等待安排培訓,從初級到高級,摸索自己的方法和參數(shù)設置。雖然摸索時間長,但是很有針對性。

　　2.國內(nèi)藝術(shù)類實驗室管理方式及問題表現(xiàn)

　　我國隨著招生規(guī)模的不斷擴大，開放實驗室安全問題日趨嚴重，主要有管理體制混亂、實驗室設備維護困難、財產(chǎn)容易丟失等問題。何曉芳等認為，工科院校藝術(shù)設計類專業(yè)實驗室管理存在以下問題：管理制度缺陷，管理人員工作懈��；學生對實驗室正確使用及管理的方法比較模糊；實驗室設備損害情況嚴重等。由此提出了加強課前培訓、加強實驗室管理制度建設、建立專業(yè)管理隊伍等措施。何志英提出實行門禁制度，由實驗室負責人、實驗室安全管理員、任課老師和資產(chǎn)管理員構(gòu)成“四位一體”的管理模式。凌倩就藝術(shù)設計實驗室計算機管理提出了專人專管等相關(guān)建議。高揚帆等在開放實驗室管理體制等方面提出了相關(guān)建議。

　　二、藝術(shù)設計專業(yè)面臨的形勢

　　近年來隨著高校擴招,許多學院和大學已經(jīng)不能滿足教學實驗的要求。如果仍然采用傳統(tǒng)的實驗教學模式,在總時間有限的情況下，讓學生多做一些創(chuàng)意設計和綜合實驗，其難度非常大。在今后一定時期內(nèi)實驗教學資源不足與在校學生人數(shù)增多之間的矛盾將十分突出。湖南農(nóng)業(yè)大學藝術(shù)設計實驗室面向校本部及東方科技學院的.藝術(shù)設計、園林等多個專業(yè)開放。藝術(shù)設計專業(yè)現(xiàn)擁有多個實驗室及專業(yè)教室，分別為圖形實驗室、攝影實驗室、雕塑實驗室、工藝實驗室等。本專業(yè)實驗室專職人員數(shù)名，現(xiàn)開放項目所面臨的困難表現(xiàn)為以下幾點：①時間難掌控；②學生安全意識弱；③實驗人員面廣；④項目多。

　　三、建立健全實驗教學開放管理系統(tǒng)

　　1.實驗室開放管理及制度建設

　　實驗室承擔開展專業(yè)實驗教學及開放實驗工作兩項任務。學校負責實驗室的維護與建設，為保證實驗室的正常運轉(zhuǎn)、設備維修及實驗項目與儀器更新改造提供所需經(jīng)費。借鑒以上國內(nèi)外的成功案例模式，實驗室應建立和完善各項管理制度，建立一系列科學、規(guī)范、程序化與可操作性強的實驗儀器設備管理與維護制度，為實驗教學的有序進行提供制度保障。

　　2.開放實驗項目信息化管理

　　為加強實驗項目管理，實驗室針對各實驗項目制定了實驗項目卡。項目卡中包括實驗項目名稱、學時數(shù)、面向?qū)I(yè)、開出組數(shù)、每組人數(shù)、儀器設備的型號及消耗性材料等信息。全部項目卡的信息已存入“湖南農(nóng)業(yè)大學實驗室綜合管理系統(tǒng)”。

　　3.儀器設備信息化管理

　　實驗室嚴格貫徹執(zhí)行《湖南農(nóng)業(yè)大學實驗室工作條例》和《湖南農(nóng)業(yè)大學儀器設備管理辦法》。為加強儀器設備的科學管理，實驗室對儀器設備的賬、物、卡和其他基本信息實現(xiàn)了計算機化管理，特別制定了儀器設備和低值耐用品等的二級管理制度。保管員為第一級，全面負責儀器設備與低值耐用品的賬、物、卡管理。專職實驗人員為第二級，具體負責所管轄實驗房間和實驗項目儀器設備的保管、維護和消耗材料的申購、領(lǐng)用。賬、物、卡每學年教學結(jié)束時定期核對一次，對賬、物、卡的相符率和儀器設備的完好率進行清查。對實驗資源、實驗教學設備實行網(wǎng)絡化、智能化管理，將實驗室的基本信息、與實驗教學相關(guān)內(nèi)容放上網(wǎng)，統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)管理，最大化地實現(xiàn)教學資源的共享，大大提高學生受益面和工作效率。開放實驗室是高校實驗教學、科學研究和提供技術(shù)服務的重要基礎(chǔ)，是最基本的條件之一。實驗室開放是充分發(fā)揮現(xiàn)有實驗室資源的有效措施，可提高設備的利用率，重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和動手能力。

　　作者:何小力謝青伶黃煉單位:湖南農(nóng)業(yè)大學體育藝術(shù)學院

　　參考文獻：

　　[1]羅志高，容國濂.實驗室建設發(fā)展趨勢探討[J].實驗技術(shù)與管理，20xx，（1）.

　　[2]陳衛(wèi)汝.設計性實驗教學模式與藝術(shù)設計創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實驗室科學，20xx，（6）.

　　[3]周寶成.高校開放化學實驗室安全管理體系的研究與探索[J].浙江理工大學學報，20xx，30（6）.

　　[4]李家祥.高校實驗室安全管理探索[J].實驗技術(shù)與管理，20xx，（8）：5-7.

實驗室設計4

　　1系統(tǒng)總體設計

　　1.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　實驗室鑰匙控制柜是基于嵌入式STM32硬件而設計的，主要包括STM32F103ZET6中央控制器模塊，TCP/IP網(wǎng)絡通信模塊，指紋采集模塊，電磁鎖驅(qū)動模塊。

　　1.2嵌入式處理器

　　STM32嵌入式處理器是ST公司基于ARMCrotex-M3內(nèi)核的STM32F103ZET6STM32嵌入式處理，該處理器運行最快速度能夠達到72MHz。內(nèi)部集成了512K的閃存程序存儲器，以及高達64K字節(jié)的SRAM，支持睡眠、停機和待機模式。根據(jù)STM32數(shù)據(jù)手冊，該處理器在IO方面多大112個快速IO，所有IO都支持中斷處理，同時還配有13個通信接口，內(nèi)部集成了5個USART接口、3個SPI接口、2個I2C接口、1個SDIO接口，F(xiàn)SMC和USB接口。這些豐富的外設資源使得這款芯片非常適合與本系統(tǒng)的開發(fā)，同時又提供了非常方便的后續(xù)升級和維護。

　　1.3指紋驗證

　　模塊驗證正確的時候，鑰匙柜自動打開電磁鎖，教師便從柜子里面拿取實驗室鑰匙柜的鑰匙。管理員也可以通過指紋驗證進入系統(tǒng)，對鑰匙柜進行系統(tǒng)設置。本系統(tǒng)采用的FM-180指紋采集塊，F(xiàn)M-180屬于高亮背景光學頭指紋識別設備，采用光學指紋傳感器，由高性能DSP處理器和FLASH等芯片構(gòu)成，具有指紋圖像處理、模板提取、模板匹配、指紋搜索和模板存儲等項功能。指紋采集塊和STM32是通過USART1來通信的，雙方的通信按照通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。STM32的指令、模塊的`應答以及數(shù)據(jù)交換都是按照規(guī)定格式的數(shù)據(jù)包來進行的。主機必須按照通信協(xié)議要發(fā)送的指令或數(shù)據(jù)，也必須按協(xié)議解析收到的數(shù)據(jù)包。

　　1.4網(wǎng)絡模塊

　　本系統(tǒng)的TCP/IP網(wǎng)絡模塊，主要是向管理服務器上傳數(shù)據(jù)和報表。將數(shù)據(jù)正確發(fā)送到以太網(wǎng)、將以太網(wǎng)上的數(shù)據(jù)正確接收到是本網(wǎng)絡模塊的關(guān)鍵。要在以太網(wǎng)上正確傳輸數(shù)據(jù)，使用網(wǎng)絡協(xié)議是必不可少的，而TCP/IP協(xié)議是首選。使用完整的TCP/IP協(xié)議當然能夠?qū)崿F(xiàn)上述要求，但由于本系統(tǒng)使用了嵌入式硬件和軟件系統(tǒng)，其資源有限，因此必須對協(xié)議進行精簡。所以，本系統(tǒng)要針對STM32嵌入式硬件進行TCP/IP協(xié)議的嵌入以及設計應用層的協(xié)議。目前基于STM32嵌入式控制器的以太網(wǎng)設計都是嵌入是UIP協(xié)議。UIP是一個可實現(xiàn)的TCP/IP協(xié)議組件的一個非常重要的部分，UIP的實現(xiàn)目標是保持代碼大小和存儲器的使用量最小。UIP代碼的大小和RAM的需求比其他一般的TCP/IP棧要小很多。所以本系統(tǒng)中使用UIP協(xié)議棧。

　　1.5GUI模塊

　　本系統(tǒng)中鑰匙柜終端的操作界面都是基于觸摸屏來實現(xiàn)的，包括狀態(tài)的顯示，信息的輸入，系統(tǒng)設置輸入等都是通過觸摸屏交互。鑰匙柜端使用的觸摸屏分辨是240*320，顯示效果細膩、清晰。該TFT屏的控制是通過STM32的FSMC接口，再配合嵌入式圖形軟件uC/GUI，實現(xiàn)了簡易明了的終端控制界面。

　　1.6電磁鎖驅(qū)動模塊

　　本系統(tǒng)選用的電磁鎖為瞬間通電，耗電省，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，使用成本低等優(yōu)點。電磁鎖工作參數(shù)是：工作電壓12V，允許電流600mA，通電工作時間小于1S，允許通電最大時間10S，插銷長度為10mm。綜合以上電磁鎖工作條件，本系統(tǒng)中STM32的GPIO口輸出電流有限，因此需要加一級電流增強，所以利用GPIO控制小功率晶體管來驅(qū)動電磁鎖，實現(xiàn)電磁鎖的開關(guān)。GPIO通過限流電阻接到NPN晶體管的基極，晶體管的集電極接電磁鎖，使用12V電源。當GPIO輸出高電平時晶體管導通，電磁鎖有電流流過，驅(qū)動插銷工作，實現(xiàn)開關(guān)功能。

　　1.7攝像頭模塊

　　本系統(tǒng)采用OV7670攝像頭模塊。OV7670是OV公司生產(chǎn)的一顆1/6寸的CMOSVGA圖像傳感器。該傳感器體積小、工作電壓低，提供單片VGA攝像頭和影像處理器的所有功能。通過SCCB總線控制，可以輸出整幀、子采樣、取窗口等方式的各種分辨率8位影像數(shù)據(jù)。該產(chǎn)品VGA圖像最高達到30幀/秒。用戶可以完全控制圖像質(zhì)量、數(shù)據(jù)格式和傳輸方式。該圖像傳感器應用獨有的傳感器技術(shù)，通過減少或消除光學或電子缺陷如固定圖案噪聲、托尾、浮散等，提高圖像質(zhì)量，得到清晰的穩(wěn)定的彩色圖像。

　　1.8數(shù)據(jù)報表

　　實驗室管理軟件在每一個時間段內(nèi)都必須生成相應的數(shù)據(jù)報表，以記錄實驗室使用的具體情況。數(shù)據(jù)報表保存在服務器的硬盤空間內(nèi)，以便隨時可以查看。

　　2結(jié)論

　　本方案操作簡單、使用方便，特別是將指紋驗證與校園網(wǎng)老師考勤相結(jié)合，避免了每次實驗需要實驗室管理人員來開門的繁瑣過程，也為老師專注學生實驗、指導實驗提供了方便，大大加強了實驗教學效果。本文旨在介紹了一種高效實驗室智能化管理方案，期望有更加合理、完善的方案討論，努力推進高校實驗室的智能化和開放化，加強實驗室創(chuàng)新性研究。

實驗室設計5

　　【學習目標】

　　1．熟讀課文，掌握重點字音、字形及詞語。

　　2．反復誦讀，把握課文主要內(nèi)容。

　　3．在理解全文的基礎(chǔ)上分析探究阿加西斯教授的人物形象。

　　4．培養(yǎng)仔細觀察、嚴謹認真的科學精神。

　　【學習重難點】

　　1．反復誦讀，把握課文主要內(nèi)容。(重點)

　　2．在理解全文的基礎(chǔ)上分析探究阿加西斯教授的人物形象。(重難點)

　　【教學過程】

　　一、新課導入

　　同學們聽說過阿加西斯嗎？對，他就是對冰川沉積深有研究，并區(qū)分出大陸冰川與山谷冰川的科學家，他于1915年被選入紐約美國名人紀念館。今天我們就來學習一篇有關(guān)他的文章。

　　二、自主預習

　　1．讀準字音，認清字形。

　　沮喪(jǔsàng) 諄諄(zhūn) 告誡(jiè)

　　對稱(chèn)補償(cháng)

　　敏銳屈辱寬慰枯燥一如既往

　　2．解釋詞語。

　　荒唐：指行事比較離譜，不正常，不符合一般的規(guī)則。

　　敏銳：反應靈敏，目光尖銳。

　　無可奈何：沒有辦法；沒有辦法可想。奈何，如何，怎么辦。

　　諄諄告誡：懇切耐心地教誨勸告。

　　一如既往：指態(tài)度沒有變化，完全像從前一樣。

　　三、合作探究

　　(一)整體感知

　　通讀課文，試概括本文的主要內(nèi)容。

　　本文記敘了美國著名昆蟲學家塞繆爾斯卡德多年前初進哈佛讀書，在阿加西斯教授的實驗室學習的一段難忘的經(jīng)歷：一條作標本的魚，竟讓他用肉眼整整觀察了三天。然而老師對待科學的嚴謹態(tài)度使他終身受益。文章告訴我們：要不帶偏見地多角度多層次地仔細觀察。對表面看似最簡單的東西，必須發(fā)現(xiàn)它的真相，直到在更多的真相中找到更多的規(guī)律。

　　(二)人物形象

　　文中的阿加西斯教授是一個怎樣的人？

　　注重培養(yǎng)學生的觀察能力；對待科學研究嚴謹細致；對待學生充滿熱情，積極鼓勵學生；教學有方，循循善誘，循序漸進。

　　(三)寫作特色

　　1．通過心理感受的變化來表現(xiàn)人物，突出中心。

　　從下表中可以看出，“我”對觀察由開始的失望、沮喪、屈辱逐漸變?yōu)槊靼捉淌诘呐u的確有點道理、原先自己觀察得不夠細致，直至最后覺得“這是我所上過的最好的課”。由此表現(xiàn)出阿加西斯教授對待科學的嚴謹態(tài)度，說明了通過觀察來摸索事物規(guī)律的重要性。

　　阿加西斯的觀察要求與“我”的感受

　　阿加西斯的要求“我”的感受

　　第一天

　　“把這條魚拿去看看，”他說，“等會兒我要問你都看到了些什么�！蔽液苁�，因為盯著一條魚看，難以滿足我的求知欲。

　　不過十分鐘，我就把這條魚能看的看了個遍……這條魚讓人越來越討厭……我懷著無可奈何的心情繼續(xù)觀察那條魚。

　　他認真地接著說道：“這條魚有一項最明顯的特征，你都沒有看出來，那特征非常明顯，就像這條魚一樣地明擺在你眼前。再觀察，再觀察！”他說完就走了。留下我獨自沮喪不已。

　　我深感屈辱。

　　于是發(fā)現(xiàn)了一個又一個新特征。這時候，我明白教授的批評的確有點道理了。

　　下午將盡時，教授問道：“你發(fā)現(xiàn)那個特征了嗎？”

　　明天開始觀察之前我會再問你。我認識到原先自己觀察得還不夠細致。

　　這真讓人受不了！

　　第二天第二天早上，教授熱情友好的問候。

　　“但這還不夠，接著觀察�！蔽腋械綄捨俊�

　　前三天整整三天，他把那條魚放在我面前，不讓我看別的東西，也不讓我借助任何輔助工具�！坝^察，觀察，再觀察”，只有這不斷重復的指令。

　　第四天另一條同類的魚被放在那條魚的旁邊，教授要我指出兩條魚之間的相似點和不同點。然后，一條又一條，直到我看完同科所有的魚。

　　始終諄諄告誡大家不能滿足于已有的發(fā)現(xiàn)。他常說：“事實本身是枯燥無味的.，除非與某一自然規(guī)律聯(lián)系起來時才有意義�！� 這是我所上過的最好的課。自此以后，我的一切研究和學習方法無不受這一課的影響。這是教授給我的禮物，千金難買，是一筆不能丟棄的財富。

　　2.議論簡明扼要。

　　文中的議論簡潔扼要。有的議論表達心理感受，如“這真讓人受不了！我不但要在魚不在眼前的情況下，整晚想著那條魚，仔細琢磨那個未知卻又明顯的特征，而且要在明天早上給出準確的描述�！庇械淖h論點明主旨，如“這是我所上過的最好的課。自此以后，我的一切研究和學習方法無不受這一課的影響。這是教授給我的禮物，千金難買，是一筆不能丟棄的財富�！�

實驗室設計6

　　教學重點：實驗室制取二氧化碳的原理、裝置。探究能力的培養(yǎng)。

　　教學難點：從二氧化碳制取裝置的探究過程中，提升實驗室氣體裝置的設計思維水平。

　　教學過程：

　　【引入】

　　節(jié)課我們學習了二氧化碳的性質(zhì)，今天我們將來探究在實驗室中如何制得大量的二氧化碳氣體。

　　根據(jù)前面學習氧氣、氫氣的實驗室制法的經(jīng)驗分析，在實驗室制取一種氣體應考慮哪些因素?

　　學生活動：以小組為單位討論、代表發(fā)言。制取所需藥品、化學反應原理、反應條件、制取裝置、收集方法、驗滿或驗純的方法。

　　【展開】目前已學過哪些反應可生成CO2?

　　[板書]：

　　實驗藥品：

　　1.石灰石和稀鹽酸

　　2.反應原理

　　CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2+H2O請歸納反應的特點。

　　3.反應裝置：固液不加熱裝置

　　4.收集裝置

　　向上排空氣集氣法

　　提出探究問題：設計何種實驗裝置來制取CO2?(至少2種)

　　教師提供制氧氣、制氫氣的裝置圖供學生參考

　　學生活動：分組討論。小組活動。

　　1.首先考慮制氫氣的裝置。

　　2.在制氫裝置基礎(chǔ)上，改進實驗裝置。

　　3.提出各種裝置的創(chuàng)意。

　　4.畫出草圖，有小組代表上臺展示并講解設計思想。

　　5.其他小組質(zhì)疑。

　　(建議：此處應提供可制備CO2的各種儀器及組裝好的裝置圖。最好是動態(tài)的。)

　　在同學們的.共同設計中找到滿足條件的設計。

　　1.簡易氣體發(fā)生裝置(試管、導氣管)

　　2.將試管改為燒瓶、廣口瓶等較大液體容器。

　　3.類似啟普發(fā)生器裝置(氣體出口有控制開關(guān)或固液分離機關(guān)設計)

　　提出問題：根據(jù)大家的設計，總結(jié)滿足需要的制取CO2的合理裝置。

　　1.制取少量的氣體

　　2.一次性制取大量的氣體

　　3.隨時開始隨時停止的實驗裝置。

　　【結(jié)束】

　　提問：根據(jù)CO2的制取裝置的討論，總結(jié)實驗室制取氣體的裝置的一般思路。

　　(建議：此處應設計動畫圖。)

　　學生活動：小組討論

　　根據(jù)藥品的狀態(tài)、反應條件及待制取氣體的氣體的溶解性、密度等因素來考慮制取氣體的裝置。

　　1.固體加熱裝置。例如制氧氣。

　　2.固液不加熱裝置。例如制氫氣、二氧化碳。

實驗室設計7

　　隨著時代的不斷進步，計算機技術(shù)也在人們的生活中扮演著不可或缺的角色[1]。計算機的使用方法已成為當代高校生必須掌握的技能之一。所以為加強學生對計算機相關(guān)技術(shù)的理解，提高學生的操作能力，計算機的實驗課的開放變得必不可少，當下，為給學生提供良好的學習環(huán)境和暢通的資源獲取渠道，多數(shù)高校設置了公共機房[2]。而且隨著我國教育事業(yè)的.發(fā)展，學校的規(guī)模和師生的數(shù)量都不斷地在擴大，實驗室的數(shù)量也不斷地再增加，跨教室、跨校區(qū)的情況也隨之出現(xiàn)[3]。導致實驗室的管理越來越繁雜。同時，實驗室的課前考勤也會占用上課時間，對學生課程進度影響不小。所以筆者為提高微機實驗室管理效率，減少因考勤占用的上課時間，設計出了一種基于單片機和主機服務器的自動控制管理系統(tǒng)的設計，用于實驗室的管理以及學生考勤。

　　1總體設計

　　在上課時，任課老師通過按鍵喚醒單片機，并按照顯示屏提示輸入賬號和與之對應的密碼。單片機通過逐字節(jié)比較的方式判斷輸入賬號與密碼是否正確，若正確則開啟電子密碼鎖，同時控制光耦隔離控制模塊動作，室內(nèi)用電設備通電；若輸入錯誤，則返回輸入界面，重新輸入賬號和密碼。進入微機實驗室之后，所有電腦均已通電，任課老師在電子門禁端輸入的賬號和密碼已經(jīng)通過單片機和上位機間串口通訊傳遞至考勤管理系統(tǒng)，學生則通過客戶端輸入學號完成考勤。上課期間，考勤管理系統(tǒng)時刻檢測每臺電腦的學習情況（包括上機人數(shù)，學生的學號，姓名，上課時間等信息）顯示在主機界面上，并完成學習時間的記錄。若到了下課時間，則任課老師點擊下課按鈕，系統(tǒng)結(jié)束學生上課信息統(tǒng)計，并將已統(tǒng)計信息存儲至數(shù)據(jù)庫，待室內(nèi)所有人員均已離開，紅外體感傳感器輸出低電平，則切斷室內(nèi)所有電源，關(guān)閉電子門禁。

　　2系統(tǒng)硬件設計

　　微機實驗室自動控制管理系統(tǒng)以STC89C52和計算機主機服務器為檢測和控制核心，主要應用了人體紅外線檢測模塊，控制模塊，其主要功能有電子門禁功能、實驗室用電設備自動接通和自動斷電功能、室內(nèi)照明自動開關(guān)功能。

　　2.1電子門禁單元當下的機房管理都是使用人工管理，以人工對機房的門鎖進行管理的模式容易發(fā)生鑰匙丟失等意外[4]。此舉不利于機房的管理�？紤]到此類狀況，筆者對門禁模塊進行了設計。實驗室的門禁由電子密碼鎖模塊實現(xiàn)控制實驗室門的開啟和關(guān)閉。本單元以STC89C52單片機為主控制芯片，LCD1602為顯示單元，AT24C08為存儲單元，蜂鳴器作為報警裝置。電子門禁單元投入使用之前，給每位微機任課老師分別分配一賬號和與之對應的密碼，并寫入AT24C08存儲器。電子門禁單元工作時，若相關(guān)人員需進入微機實驗室，則需在控制面板上按照提示分別輸入賬號和密碼。單片機通過逐字節(jié)比較的方式，與AT24C08中存儲的賬號和密碼進行比較，僅當所有對應字節(jié)數(shù)字均一致時，電子門禁才會打開門鎖，并記錄登錄者賬號信息。若輸入有誤，與所存儲數(shù)據(jù)不匹配，系統(tǒng)則提示重新輸入賬號和密碼，連續(xù)輸入三次電子門禁系統(tǒng)則會啟動蜂鳴器進行報警。在電子門鎖打開后，單片機則控制繼電器動作，使室內(nèi)照明設備、微機等用電設備上電，在一定程度上節(jié)省學生及老師課前準備時間。為防止繼電器動作瞬間電流較大，對單片機產(chǎn)生影響，本設計中采用了光耦控制模塊，將控制電路與繼電器模塊進行隔離，提高系統(tǒng)工作穩(wěn)定性。

　　2.2自動控制模塊上課結(jié)束后，當實驗室內(nèi)無人使用電腦時，微機實驗室管理員需切斷室內(nèi)所有用電設備電源。實際情況中，部分管理員有時會忘記切斷總電源，造成機房能源的浪費并且留下了安全隱患。紅外人體感傳感器是一種能檢測人或動物發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器。當有人或動物進入其感應范圍時，傳感器輸出高電平；人或動物離開感應范圍時，傳感器自動延時輸出低電平。當單片機檢測到紅外體感傳感器輸出為低電平時，即微機實驗室內(nèi)無人，將切斷室內(nèi)總電源，并關(guān)閉電子門鎖。

　　3考勤管理系統(tǒng)軟件

　　電子門鎖打開后，主機服務器接收所有微機及單片機上傳數(shù)據(jù)信息，包括單片機上傳的教師編號和微機端上傳的學生登錄信息[5]�？记诠芾硐到y(tǒng)軟件采用C/S（客戶機/服務器）系統(tǒng)架構(gòu)，使用visualstudio20xx作為開發(fā)平臺，通過C++語言進行軟件開發(fā)，采用SQLServer20xx數(shù)據(jù)庫平臺進行數(shù)據(jù)管理�？记谲浖鹘缑婵娠@示教師編號，教師內(nèi)學生人數(shù)，目前登錄學生人數(shù)，學生序號，學生學號，姓名，登錄IP，登錄時間，課程等信息。并且界面留有任課教師操作按鈕，可以選擇是否開啟網(wǎng)絡服務，并且可以進行修改登錄密碼，串口設置，查看上機情況，退出軟件等操作。圖3為勤管理系統(tǒng)軟件主界面。圖3勤管理系統(tǒng)軟件主界面學生在進入微機實驗室之后，坐到微機前時，打開電腦。學生可通過桌面彈出學生客戶端界面輸入學號等個人信息。服務器在收到學生客戶端上傳數(shù)據(jù)后，與學生側(cè)微機建立TCP通訊連接，按照登錄先后順序為每個學生分配節(jié)點，并在對應結(jié)構(gòu)體數(shù)組中保存學生的學號、上課時間等信息。在上課過程中，若是由于某種原因微機發(fā)生斷網(wǎng)、死機或重啟等情況，待電腦重啟，聯(lián)網(wǎng)重新登錄系統(tǒng)后，服務器將通過逐個查詢的方式判定用戶之前是否已登錄。若之前已登錄，則為其分配原節(jié)點，并進行上課時間的累加。若沒有查到相關(guān)信息，則判定為新登錄人員，系統(tǒng)為其重新分配節(jié)點，并存儲相關(guān)信息。在下課后，任課老師點擊下課按鈕，所有學生上機信息數(shù)據(jù)被導入數(shù)據(jù)庫進行存儲，所有學生信息導出后，結(jié)構(gòu)體數(shù)組將被清空，用于下一次上課存儲數(shù)據(jù)。

　　4結(jié)束語

　　在本設計在實際運行過程中，運行穩(wěn)定，能夠較準確地統(tǒng)計室內(nèi)人數(shù)，并完成學生上課信息的統(tǒng)計工作，達到了設計目的，實現(xiàn)了設計目標。但是，在系統(tǒng)運行過程中發(fā)現(xiàn)存在學生冒名頂替上課的行為，下一步工作為該模塊添加一卡通刷卡控制系統(tǒng)，記錄學生的上課考勤情況。

　　參考文獻：

　　[1]馬容生，嚴小兵.計算機教學與實踐[J].廣西師范大學學報（哲學社會科學版），1998（S3）：352-355.

　　[2]佟穎，辜竹筠，孫景瑞，陳勁.基于遠程控制的局域網(wǎng)機房管理系統(tǒng)[J].實驗室研究與探索，20xx（09）：178-180.

　　[3]余翀翀，黃麗萍.機房和多媒體教室管理系統(tǒng)的虛擬化建設[J].實驗室研究與探索，20xx（04）：228-232，276.

　　[4]丁建民，趙卓，趙欣.基于多策略的機房管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].計算機工程與設計，20xx（16）：3891-3893，3896.

　　[5]張玉潔，孟祥武.基于移動定位服務的考勤管理系統(tǒng)[J].計算機系統(tǒng)應用，20xx（10）：6-10.

實驗室設計8

　　“微生物的實驗室培養(yǎng)”是研究和應用微生物的前提，其基本操作技術(shù)是生物科學、醫(yī)學等領(lǐng)域最基本的實驗技術(shù)，也是高中生必須掌握的實驗操作技術(shù)。因此，“微生物的實驗室培養(yǎng)”是高中選修教材中一個非常重要的實驗，本文從實驗原理、實驗操作和實驗結(jié)果評價等方面提出相應的教學建議。

　　一、教材分析

　　1．教材中的地位

　　“微生物的實驗室培養(yǎng)”是選修1的專題2“微生物的培養(yǎng)與應用”中的第1個課題，旨在為學生實踐其他的生物技術(shù)實驗做好鋪墊，又由于本節(jié)內(nèi)容位于傳統(tǒng)的發(fā)酵技術(shù)之后，所以它是在傳統(tǒng)的生物實踐技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，同時又為微生物的應用奠定了基礎(chǔ)，因此，可用“承前啟后”這個詞語來概括本課題的地位。

　　2．教學目標與重難點

　　依據(jù)課程標準及教學要求確立本課題教學目標如下：

　�。�1）知識目標：列舉培養(yǎng)基的種類等基礎(chǔ)知識，說明培養(yǎng)基配方及作用；概述無菌技術(shù)。

　�。�2）能力目標：嘗試培養(yǎng)基的制備、高壓蒸汽滅菌和平板劃線法等基本操作技術(shù)。熟練規(guī)范地進行無菌操作，成功地培養(yǎng)微生物。

　�。�3）情感態(tài)度價值觀方面：體驗制作牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，培養(yǎng)純化大腸桿菌的方法；參與實驗過程，體驗實驗操作領(lǐng)悟?qū)嶒炘�，交流實驗體會；形成勇于實踐、嚴謹求實的科學態(tài)度和科學精神。

　�。�4）教學重難點：無菌技術(shù)的操作。由于微生物在自然界分布廣泛，在實驗室培養(yǎng)微生物除了要為微生物提供合適的營養(yǎng)和環(huán)境條件外，還需要確保其他微生物無法混入。因此，實驗時針對培養(yǎng)基、操作者、用于培養(yǎng)的器皿、接種工具等使用不同的方法進行消毒滅菌處理。在“無菌”的條件下接種和培養(yǎng)，獲得純凈培養(yǎng)物，才能成功培養(yǎng)微生物�？梢姛o菌技術(shù)是微生物培養(yǎng)過程的關(guān)鍵。教學中可聯(lián)系醫(yī)療和生活實際深入理解無菌技術(shù)。

　　二、教學建議

　　1．設置適當情境----有效導入

　　雖然微生物無處不在，但由于其一般個體微小，肉眼不可見，須在光學顯微鏡或電子顯微鏡下才可看見，所以學生對微生物的相關(guān)知識總體比較陌生。我們可以嘗試以如下情境導入：情境一中展示一杯紅葡萄酒、一小蝶香醋、一塊腐乳、一盒酸奶，讓學生思考這些食品分別主要是由何種微生物發(fā)酵而產(chǎn)生的。情境二通過投影儀展示水華和赤潮等與日常生活關(guān)系比較密切的生物。

　　通過上述情境的展示和討論，學生可以對微生物有一個初步的感性認識，激發(fā)起學生學習本專題的興趣，使學生認識到在微生物培養(yǎng)中保持培養(yǎng)過程純凈的重要性。

　　2.重視基礎(chǔ)知識---夯實理論

　　“微生物的實驗室培養(yǎng)”這一課題，就當前普通高中學生學情和各學校實驗條件而言是一個難度很大的課題，要保證該課題的有效展開，必須高度重視基礎(chǔ)理論知識的探究學習。基礎(chǔ)知識部分主要就是弄清楚三個概念：培養(yǎng)基、菌落和無菌技術(shù)。

　　關(guān)于培養(yǎng)基，教師在授課前可以先制備一個常用的固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基，在課上進行展示，這樣學生可以對培養(yǎng)基有個初步的形象認識，同時還可以結(jié)合多媒體簡單介紹一下其他培養(yǎng)基的類型及分類依據(jù)，在師生共同討論的基礎(chǔ)上概括出培養(yǎng)基分類的基本知識。然后再設置一些代表性的問題讓學生開展小組討論：①實驗室最常用的培養(yǎng)基是什么？②瓊脂在培養(yǎng)基中主要起什么作用？③微生物生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)與其培養(yǎng)基中所含有的營養(yǎng)成分一定相同嗎？④牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基按物理狀態(tài)、化學成分、用途等分類依據(jù)分別應屬于何種培養(yǎng)基？⑤硝化細菌的氮源、固氮生物的氮源、自養(yǎng)生物的碳源、異養(yǎng)生物的碳源分別是什么？

　　而菌落是實驗室培養(yǎng)和分離微生物的主要依據(jù)，教師可實物展示或投影展示大腸桿菌的菌落、分解尿素細菌的菌落、纖維素分解菌的菌落，并讓學生比較菌落形態(tài)、顏色、光澤等方面的不同，然后討論以下問題：①科學研究為什么常用菌落作為培養(yǎng)和分離微生物的主要依據(jù)？②菌落形成常在什么培養(yǎng)基表面？液體培養(yǎng)基可以產(chǎn)生菌落嗎？③為什么說獲得單個菌落就表示微生物得到了“純化”？④菌落的觀察主要從哪些方面進行？

　　至于無菌技術(shù)，是本課題成功與否最關(guān)鍵的操作要領(lǐng)，教師可以讓學生先行閱讀教材P15小字部分“實驗室常用的消毒和滅菌方法”以及教材P85的附錄4，然后歸納出消毒滅菌的適用對象，并以表格的形式比較消毒和滅菌的區(qū)別：

　　3．實驗操作部分：建立流程、弄清原理----體會無菌技術(shù)

　�。�1）制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基

　　該培養(yǎng)基的配置細節(jié)較多，但是并不是完全要記住的，只要抓住關(guān)鍵的環(huán)節(jié)（牛肉膏和蛋白胨的稱量與熔化方法、先調(diào)pH后滅菌等），然后建立以下簡單的.流程圖即可：

　　計算→稱量→融化→調(diào)pH→滅菌→倒平板

　　上述流程圖還可簡化為六個字：“算、稱、融、調(diào)、滅、倒”。為了更好的掌握培養(yǎng)基的配置，還可以設置以下問題供學生討論：①皿底和皿蓋的大小關(guān)系？培養(yǎng)基是倒在那個上面？②“倒平板”中的“倒”字該如何理解？③培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿的滅菌方法有何不同？為什么？④“倒平板”指的是接種前還是接種后，還是都要？

　�。�2）純化大腸桿菌的兩種方法

　　微生物的純化方法很多，教材著重介紹了平板劃線法和稀釋涂布平板法，但是原理大

　　致是相同的：通過連續(xù)劃線或系列稀釋，降低大腸桿菌濃度，得到單個細菌繁殖成的菌落。以平板劃線法為例，可嘗試建立如下基本流程：

　　教材中關(guān)于兩種接種方法有詳細的示意圖，可先讓學生自己看，然后由學生談談哪些

　　細節(jié)體現(xiàn)了無菌操作的要求，哪些操作還可以進一步改進，我們在實驗室應從哪幾大方面確保無菌操作的實現(xiàn)。（3

　�。⿲嶒炇也僮�

　　本課題大體可按以下實驗流程操作：

　　本課題的具體流程可由學生結(jié)合書本中的提示自行設計，鼓勵創(chuàng)新，但必須以遵循接種的基本原理和無菌操作為前提，以獲得純化的大腸桿菌菌落為目標，以安全為第一保障。教師可以給予必要的提醒和幫助。

　　下面結(jié)合實際操作提出幾個注意點或建議：①以安全為第一要務。本實驗最好選擇非致病菌種，如本課題教材中的大腸桿菌等，這樣可避免操作者被感染的可能。本實驗用到的干熱滅菌箱、高壓蒸汽滅菌鍋、酒精燈、紫外燈等儀器設備都要先培訓、后使用，并填好使用記錄，強化安全意識。②以無菌操為關(guān)鍵要領(lǐng)。由于微生物的繁殖能力很強，該實驗稍不留意就會失敗，所以無菌操作顯得尤為重要，且細節(jié)很多，我們可以對學生提出以下要求：在制定實驗計劃的時候首先要考慮可行性，然后將每一個應該注意的無菌操作環(huán)節(jié)都做好標

　　注；在具體實驗操作時，每組至少要安排兩位同學監(jiān)督操作是否遵循的了嚴格的無菌，并做好記錄，這樣即使實驗失敗了，也便于查找實驗失敗的具體環(huán)節(jié)和原因。③體現(xiàn)對照原則和重復原則。將接種后的培養(yǎng)基和一個未接種的培養(yǎng)基都放入37℃的恒溫箱培養(yǎng)，未接種的作為空白對照，只有上面培養(yǎng)基完好且無菌落產(chǎn)生，才能說明培養(yǎng)基配置成功了，才有可能得到大腸桿菌單菌落，否則實驗只有重做。為了確保實驗成功的概率，可以適當增加實驗組和對照組培養(yǎng)基的數(shù)目，避免由于偶然原因?qū)е聦嶒炇�，延長了實驗周期。④以獲得標準的大腸桿菌單菌落為主要目標。由于學生不清楚大腸桿菌菌落特征，教師最好事先提供一個參照，這個參照可以是培養(yǎng)好的菌落，也可以是圖片。引導學生從菌落顏色、形狀、大小、光澤等方面來描述大腸桿菌菌落的特征。一般選擇12h和24h為觀察基點比較合適，因為微生物具有繁殖快的特點，如果培養(yǎng)時間太長，菌落也會連成一片，就不容易看到單個菌落了。

　　三、教后反思

　　本節(jié)課可以通過生產(chǎn)實例入手，引導學生認識在微生物的培養(yǎng)過程中，保持培養(yǎng)物純凈的重要性。在實驗中充分發(fā)揮學生的主動性，讓學生多練習相應操作，從中體會純凈培養(yǎng)過程中“無菌”操作的重要性。要讓學生熟悉實驗原理再進行操作實驗，利用培養(yǎng)結(jié)果指導學生回顧實驗中的成敗并相互討論總結(jié)，深入理解知識。當然由于微生物的微觀性和危害性，一定要教育學生培養(yǎng)良好的衛(wèi)生習慣。

實驗室設計9

　　01 實驗室建筑設計的前提

　　1.1科學規(guī)劃實驗室建設

　　作為學校學科專業(yè)發(fā)展規(guī)劃的一部分，實驗室是為人才培養(yǎng)和科學研究服務的，因此它必須附和學校的辦學規(guī)模、發(fā)展方向、專業(yè)設置、學科建設、科研方向以及本學科的現(xiàn)狀和發(fā)展方向，從經(jīng)費投入、隊伍建設、實驗場地，以及國內(nèi)外同類實驗室的技術(shù)水平等方面進行綜合考慮。規(guī)劃是發(fā)展的藍圖，科學的規(guī)劃就是最大的節(jié)約。

　　1.2準確定位實驗室

　　實驗室建筑建設是以實現(xiàn)實驗室的功能為目標，準確定位實驗室是做實驗室建筑規(guī)劃設計前提。實驗室定位要根據(jù)學科的發(fā)展、專業(yè)人才培養(yǎng)目標和教學、科研的需要，對各個實驗室的功能、目標、空間容量進行分析和定位。要充分考慮如何將有限的資源發(fā)揮最大的作用，同時要注意行業(yè)標準和技術(shù)安全規(guī)范。

　　1.3認真做好前期調(diào)研工作

　　實驗室建筑設計的最基本的條件是要滿足使用單位的需求，因此要切實做好建設前期使用單位需求的調(diào)研工作。學校各級單位要認清前期調(diào)研工作的重要性�；ü芾聿块T要在設計部門的協(xié)助下，有針對性地設計調(diào)研問卷，調(diào)研問卷要簡明，同時反饋的結(jié)果又能為實驗室建筑設計提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。使用單位要認真參照目前實驗室情況、新建實驗室情況以及未來實驗室發(fā)展情況，填寫調(diào)研問卷，對于不清楚的問題要及時與基建管理部門進行溝通，同時對于調(diào)研問卷中未涉及的特殊問題一定要加以說明。

　　1.4保證實驗室建設的基本條件

　　建筑建設是一個系統(tǒng)工程，只有在保證土地、資金、管理人員等基本條件的基礎(chǔ)上，才可以開工建設。特別是對于建設新校區(qū)的學校，如何統(tǒng)籌各個新建建筑之間的資金和管理人員安排至關(guān)重要。

　　02 實驗室建筑設計的基本原則

　　2.1高效原則

　　高效原則是指利用有效手段，用盡可能少的材料、資源消耗來取得盡可能大的發(fā)展效益。高效原則還體現(xiàn)在建筑空間組織、利用的高效化方面。這要求不僅要重視對每一平方米面積的有效利用，還要對三向度的空間做充分的發(fā)掘。

　　2.2集約化原則

　　高等學校的土地資源相對較寬松，但仍要最大程度地發(fā)揮土地的合理使用。在建設實踐中應注意立體地開發(fā)用地空間，發(fā)掘地上及地下空間的利用效益;在建筑空間的構(gòu)筑中，應積極采用輕、薄的新型節(jié)能建筑材料，以少占建筑空間。同時設計中應結(jié)合相關(guān)技術(shù)的.進步，提高能源的集約化利用程度。

　　2.3適宜性原則

　　實驗室建筑設計要符合高校土地、資金等客觀條件，要結(jié)合高校所在地域自然氣候、地形、地貌、地質(zhì)等因素，要符合高校內(nèi)涵、特色、校園文化等。

　　2.4循環(huán)利用原則

　　建筑的循環(huán)利用原則包括再利用、再循環(huán)兩方面內(nèi)涵。再利用是指將各種建筑產(chǎn)品以初始形式多次加以使用，主要表現(xiàn)為對早期建筑的改造利用以及對結(jié)構(gòu)構(gòu)件、照明設施、管道設施、各類設備以及磚石構(gòu)件的重復利用。再循環(huán)是指建筑產(chǎn)品在完成其使用功能后，經(jīng)過一定加工處理使之變成可再次利用的資源。

　　2.5綠色環(huán)保原則

　　建筑設計中應注意結(jié)合廢水凈化、雨水收集，設置循環(huán)用水和分質(zhì)用水系統(tǒng)，并積極采用各類節(jié)水設施、設備，有效地控制用水量。另外，要積極結(jié)合自然氣候條件，充分利用太陽能、風能、地熱能等資源，以減少空調(diào)、照明對不可再生能源的消耗。

　　03 實驗室建筑的基本模數(shù)

　　建筑模數(shù)(constructionmodule)，是建筑設計中為了實現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，使不同材料、不同形式和不同制造方法的建筑構(gòu)配件、組合件具有一定的通用性和互換性，統(tǒng)一選定的協(xié)調(diào)建筑尺度的增值單位。也就是說實際建筑是各種建筑模數(shù)的倍數(shù)組合。在各個國家的經(jīng)驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，結(jié)合我國實際情況，可以使用如下的建筑模數(shù)來進行實驗室建筑設計。

　　3.1開間模數(shù)

　　實驗室的開間模數(shù)取決于實驗人員活動空間以及工程管網(wǎng)的合理布置所需的尺度。對實驗室的開間模數(shù)，各國均有自己推薦的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。德國一般采用3.0m、3.25m和3.5m三種開間模數(shù);英國實驗室的模數(shù)通常采用3.05m、10英尺的模數(shù);日本建議實驗室開間采用3.2m為模數(shù)，他們用1.6m的單位模數(shù)，如實驗臺寬度、實驗臺長度、實驗臺之間的走道寬度以及管道豎井的寬度等均采用1.6m;美國農(nóng)業(yè)部地區(qū)研究實驗室采用3.0m的開間模數(shù);前蘇聯(lián)科學院國家科研建筑設計研究所建議實驗室開間模數(shù)采用3.0m和3.6m，并認為3.6m為實驗單元的最優(yōu)寬度。在分折了國外實驗室的開間模數(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體標準要求，認為可采用3.6m三種來設計實驗室。

　　3.2進深模數(shù)

　　實驗室進深的尺度很多，世界各國都有自己的尺度，歸納起來，采用的進深一般在6.0m至9.0m之間，其中尤以6.0m至7.0m居多。德國采用跨度為0.25m的倍數(shù)，采用6.0～8.0m之間的進深;英國近40年來，實驗室的進深由4.88m增加到7.32m;日本實驗室的進深采用1.6m的倍數(shù)，經(jīng)常采用從6.4m到9.6m之間的進深;前蘇聯(lián)科學學院國家科研建筑設計研究所采用1.8m的倍數(shù)，認為7.2m為實驗室最優(yōu)深度。進深模數(shù)主要以建筑結(jié)構(gòu)進行考慮，因此建議采用7.0m～9.6m作為主要的實驗室建筑的進深模數(shù)。

　　3.3層高模數(shù)

　　層高是指下層地板面或樓板上表面(或下表面)到相鄰上層樓板上表面(或下表面)之間的豎向尺寸。凈高是指下層地板面或樓板上表面到上層樓板下表面(或吊頂面)之間的距離。實驗室層高模數(shù)取決于實驗室的類型、實驗對溫度和濕度的要求、實驗室潔凈程度要求以及節(jié)約能源的要求等。國外依據(jù)實驗室類型的不同，通常建議物理化學類實驗室3.6m以上的層高，文科類實驗室3m以上的層高。結(jié)合我國實際情況，建議采用3.7～4.2m作為主要的實驗室建筑的層高模數(shù)。

　　3.4走廊寬度

　　一般實驗室建筑的走廊分如下幾種：單面走廊、雙面走廊、安全走廊、參觀走廊、設備檢修和管理走廊等。決定走廊寬度的因素有很多，主要包括人流量、建筑物長度、門打開的方式等，同時設備檢修和管理走廊要考慮通風管道、設備、檢修器材等因素。建議采用0.3m的倍數(shù)，以1.65～2.00m作為主要的實驗室建筑的走廊寬度。

　　04 實驗室建筑設計中要注意的問題

　　4.1基本需求必須明確

　　實驗室建筑設計的首要目標是要滿足實驗用途。這需要設計單位、基建管理單位及實驗室使用單位認真研究如下主要問題：

　　(1)實驗室建筑位置的選擇;

　　(2)實驗室的工藝布局、工藝流程及工藝環(huán)境的要求;

　　(3)平面組臺的幾種可能，建造實驗樓的層數(shù);

　　(4)選擇合適的建筑模數(shù)(包括開間、進深、層高以及走道寬度等);

　　(5)實驗室與辦公室之間的布局形式;

　　(6)工程管道的布置原則，采用明管還是暗管.垂直管網(wǎng)系統(tǒng)還是水平管網(wǎng)系統(tǒng);

　　(7)靈活性的要求，如靈活隔斷、活絡吊頂及地面的靈活措施;

　　(8)主要儀器設備的布置方式以及實驗臺、實驗家具的位置;

　　(9)基本實驗室條件要求，如電力容量、網(wǎng)絡容量、通風采光要求、消防及監(jiān)控設備等;

　　(10)實驗室安全保障條件等。

　　4.2特殊需求重點了解

　　基建管理單位和設計單位對某些特殊實驗室的建設要求可能不是很清晰。一方面設計單位要充分考慮可能會影響到建筑設計的指標和因素，另一方面實驗室使用單位要盡量全面提供其所需的特殊條件。如下列舉有一些特殊實驗室的特殊要求：

　　(1)工程機械實驗室大型設備對樓板承重的要求;

　　(2)物理、生化實驗室對上下水的要求;

　　(3)放射性實驗室的防放射性輻射相關(guān)設施的安置條件;

　　(4)生化類實驗室對廢棄物存放、處置、運輸?shù)人璧臈l件;

　　(5)對防火、防化等特殊需求，以及特殊保障、保護設備設施的安置等。

　　4.3合理設計統(tǒng)籌安排

　　實驗室建筑設計中注意相同需求實驗室的合理安排。以降低建設成本。如相同或相近層高要求實驗室設計到相同樓層，對上下水有需求的實驗室安排到相同的立面等。同時既要充分考慮不同類型實驗室的個性需求，又要考慮滿足實驗室個性需求所需要的各種資源。一方面保證實驗室使用時實驗人員的安全、設備安全的要求一定要滿足，另一方面對于不合理的需求要加以限制。

　　4.4充分考慮未來變化

　　目前各高校實驗室的使用功能不是一成不變的，這就要求在設計階段充分考慮到多種實驗室的復用以及使用性質(zhì)變化后改造成本的最小化。對于基本條件，如電力容量、網(wǎng)絡容量等要相應的進行預留。

實驗室設計10

　　摘要：多媒體藝術(shù)設計實驗室空間設計是科學技術(shù)與藝術(shù)的緊密結(jié)合，在其能夠?qū)崿F(xiàn)應用功能的前提下，對其空間特性、空間設計原則以及空間設計的方法等方面進行探索研究，為藝術(shù)設計類實驗室建設帶來一定的參照與借鑒作用。

　　關(guān)鍵詞:空間設計；空間特性；設計原則；設計方法

　　在科技快速發(fā)展的信息時代，傳統(tǒng)的設計藝術(shù)手段面臨著新的挑戰(zhàn)和機遇，多媒體藝術(shù)設計實驗室作為高校藝術(shù)設計教育不可或缺的組成部分，越來越受到人們的廣泛關(guān)注。它以一種新的教育理念來推動藝術(shù)設計，有效地提高藝術(shù)設計工作效率，對藝術(shù)設計教育起到良好的輔助效果，因此，對于其空間設計的研究具有重要的現(xiàn)實意義。

　　一、多媒體藝術(shù)設計實驗室的空間特性

　　多媒體藝術(shù)設計實驗室是各種設備儀器與人員工作學習并存的小型公共空間，需充分合理的布置設計實驗室空間，才能發(fā)揮適應現(xiàn)代社會的藝術(shù)設計實驗室的優(yōu)勢與作用。多媒體藝術(shù)設計實驗室的空間設計依賴其建筑空間本身而存在，其主要功能是為藝術(shù)設計的不同需求提供必要的相應空間，其空間應具有以下特性：首先是設備陳設。多媒體藝術(shù)設計實驗室配備各類儀器設備，如高性能工作站、計算機、服務機、三維激光測量儀、Vicon三維運動捕捉系統(tǒng)、高清錄播一體機等設備，各種類型的設備由于操作方式的不同，在陳設時需根據(jù)其特性和先后順序按照人體工學合理擺設，為設計實驗人員的創(chuàng)作提供舒適的操作空間。其次是藝術(shù)氛圍。多媒體藝術(shù)設計實驗室體現(xiàn)較為強烈的藝術(shù)設計屬性，空間的形式與風格和使用者群體的文化修養(yǎng)密不可分。在其空間設計和藝術(shù)展示形式上應靈活合理地處理，在設計時應多注重實際使用者精神上和心理上的體驗，有機融合歷史和文化內(nèi)涵，文化和空間之間的相互影響、相互滲透、相互交融共同促進文明和諧空間的設計，將藝術(shù)與技術(shù)相結(jié)合，從而更好地激發(fā)設計靈感。再次是互動交流。藝術(shù)創(chuàng)作是感性的創(chuàng)作，優(yōu)秀的多媒體藝術(shù)設計更是一個團隊協(xié)作的結(jié)果。在實際的工作中，一個良好的空間設計有利于人員之間的信息互換與共享。一個具有包容、開放的實驗室討論區(qū)域，能夠讓使用者充分的表達自己的創(chuàng)作思路，并接收他人的建議，使藝術(shù)設計創(chuàng)作過程得以順利、輕松的完成。

　　二、多媒體藝術(shù)設計實驗室的空間設計原則

　　1、功能布局“以人為本”原則

　　物理環(huán)境是實驗室空間的物質(zhì)基礎(chǔ)。多媒體藝術(shù)設計實驗室所需的功能空間各異，若不能對實驗室空間進行較為合適的布局安排，可能會導致空間功能和組織功能上的混亂，進而影響工作效率。一個實驗室的合理布局，不但要方便使用者的操作方式，也要注意他們的個性喜好，通過“以人為本”的人性化空間設計使人們享受到舒適的工作學習空間，最大程度上提高使用者的工作效率，獲得更多的工作學習上帶來的精神愉悅感。

　　2、空間比例關(guān)系協(xié)調(diào)原則

　　空間是由建筑、室內(nèi)空間、色彩、光照、材質(zhì)等要素構(gòu)成的整體空間環(huán)境。好的視覺效果要求設計師對設計元素按照形式美的法則處理其相互之間的關(guān)系，獲得更造型形態(tài)、空間結(jié)構(gòu)和色彩的審美統(tǒng)一。在多媒體藝術(shù)設計實驗室中的空間比例關(guān)系，一方面是指功能區(qū)域空間比例的合理劃分，它是一種開放、半封閉或封閉空間并存的空間形態(tài)，包涵了一種敞開式人際交流場所精神，如工作學習空間、公共空間、討論空間等，根據(jù)不同功能區(qū)域及實驗室需求按照相應比例分配空間尺度。另一方面實驗室空間過低會給人以壓抑的感覺，過高會讓人感到拘謹，這就需要根據(jù)室內(nèi)空間的面積、頂棚的處理方式、門窗位置高低、采光等多種因素來整體籌劃，從空間性質(zhì)入手考慮如何組織放置辦公家具及設備儀器，組織劃分出科學性與藝術(shù)性、理性與感性的理想空間設計，在功能和美學上達到協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

　　3、安全性原則

　　實驗室即進行實驗的場所，是從事科學研究、實驗教學的日常工作研究的場所。因此，除了加強實驗室的安全管理工作外，多媒體藝術(shù)設計實驗室空間設計的結(jié)構(gòu)、布局、設備的存放位置等許多方面，都需要在設計時嚴謹求實，時時將安全放于首位，堅持安全第一、預防為主的原則，提前將實驗室中潛藏的危險因素降到最低，盡量避免安全事故的發(fā)生。多媒體藝術(shù)設計實驗室設備儀器多為較精密的電子數(shù)碼產(chǎn)品，電源的布設在滿足實驗室工作的同時，應盡量避開門窗、人員流動路線、水槽等區(qū)域，以免發(fā)生漏電短路。人員流動路線暢通，地面采用絕緣地板，墻壁采用絕緣吸音材料，在保證安全的同時也不影響他人的正常工作。儀器設備的陳設簡潔，一些設備不用時可放于儲物柜中，便于保存和打掃室內(nèi)衛(wèi)生。

　　三、多媒體藝術(shù)設計實驗室的空間設計方法

　　空間設計可以看作比建筑設計小的概念，設計時可采用導向的手法是引導人們行動的方向，使人們進入該空間后隨著陳設空間布置隨其行動，從而滿足實驗室的'物質(zhì)功能和精神功能。設計時可運用形式美法則構(gòu)圖，具有方向性的擺設作為空間導向的手法。此外，對于實驗室空間劃分，在功能區(qū)域大格局不變的情況下，如遇臨時情況我們也可以利用組合式家具、植物等來靈活處理室內(nèi)空間，但要注意各空間之間要有明確的的區(qū)域和主從關(guān)系。多媒體藝術(shù)設計實驗室空間設計是光、色、環(huán)境、空間的綜合考慮。利用視覺屬性中的形狀、尺寸、方位、采光、色彩等等也會影響到空間形態(tài)的塑造，將這些形態(tài)要素綜合起來會產(chǎn)生多種多樣的組合方式，設計時應注意統(tǒng)一中有變化，避免過于強烈的造型對比、色彩反差、超常比例等，造成較大的情緒波動，產(chǎn)生不佳的視覺效果和空間感。在設計中能夠?qū)⑺恼咧g的關(guān)系協(xié)調(diào)好、處理好，就會設計出讓使用者心理和生理都滿意的空間設計作品。設計改變空間，多媒體藝術(shù)設計實驗室的空間設計只滿足其基本使用功能是遠遠不夠的，實驗室不應再是冷冰冰的設備擺設，它是嚴謹科學技術(shù)與藝術(shù)文化相結(jié)合的現(xiàn)代設計，在舒適的工作環(huán)境中有效提高工作效率，使人們感受到空間設計魅力的同時不斷迸發(fā)創(chuàng)意與靈感，推動促進藝術(shù)設計創(chuàng)作的發(fā)展。

　　參考文獻

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　　[6]黃凱，張志強，李恩敬.《大學實驗室安全基礎(chǔ)》，北京大學出版社，20xx年10月第1版

實驗室設計11

　　一、教學目標

　　1、了解化學實驗對探究的重要性及在科學研究中的重要地位。

　　2、認識化學實驗的目的和意義，了解實驗的注意事項。

　　3、了解常用儀器的名稱、使用范圍。

　　4、能進行藥品的取用、加熱、洗滌儀器等基本實驗操作，了解操作要求。

　　二、重點、難點

　　1、儀器的識記。固體、液體藥品的取用、滴管的使用、加熱試管里的液體藥品。

　　2、滴管的使用。

　　三、課前準備

　　實驗儀器及藥品：試管、鑷子、藥匙、量筒、酒精燈、試管夾、試管刷、大理石、碳酸鈉、稀鹽酸、硝酸銀溶液、氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液。

　　四、課時安排 1課時

　　五、教學過程

　　學習課題：走進化學實驗室

　　教師活動：展示化學家的實驗室圖片，介紹科學家取得的成功與無數(shù)的`實驗是分不開，讓學生知道實驗的重要性。

　　學生活動：觀看、思考。你已經(jīng)知道什么？

　　演示實驗：

　　課題1固體藥品的取用：

　　（展示藥品）：大理石、碳酸鈉

　�。ㄌ岢鰡栴}）：1、將大理石放入試管內(nèi)而不打破試管底，應如何操作？應用什么儀器取用？

　　2、如何將碳酸鈉粉末放入試管內(nèi)而不沾在試管壁上？應使用什么儀器？

　�。▽嶒炋骄浚�

　　1、用鑷子夾取一塊大理石放入試管中，并將試管放在試管架上。

　　2、用藥匙取少量碳酸鈉粉末放入試管中，并將試管放在試管架上。

　　課題2液體藥品的取用

　　展示藥品：稀鹽酸

　　（提出問題）：1、回憶日常生活中，我們怎樣將一種飲料從瓶子倒到杯子中而不滴灑？

　　2、如何將稀鹽酸倒入試管內(nèi)？

　�。ň毩暸c實踐）：1、細口瓶的瓶塞為什么要倒放在桌子上？傾倒液體時，瓶口為什么要緊挨著試管口？應快速倒還是緩慢地倒？

　　2、細口瓶傾倒時，為什么細口瓶貼標簽的一面要朝向手心？傾倒液體后，為什么要立即蓋緊瓶塞，并把瓶子放回原處？

實驗室設計12

　　1教學目標

　　知識與能力

　　1．掌握藥品的取用、加熱等基本實驗操作。

　　2．培養(yǎng)學生的實驗觀察能力和實驗動手能力。

　　過程與方法

　　在本課題材的教學過程中，采教師講解、演示與學生的探究相結(jié)合的方式進行授課。學生在教師的講解中得到啟示和要領(lǐng)，學生嘗試操作，找出問題，再在教師課件演示中使學生加深理解，整個教學過程在教師與學生的互動中進行，使課堂氣氛活躍，同時激發(fā)學生學習化學的興趣。

　　情感、態(tài)度與價值觀

　　1．培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。

　　2．初步使學生養(yǎng)成良好的實驗習慣。

　　2重點難點

　　重點

　　1．藥品的取用。

　　2．酒精燈的使用方法和給物質(zhì)加熱的方法。

　　難點

　　1．藥品的取用。

　　2．酒精燈的使用方法和給物質(zhì)加熱的方法。

　　教學重點突破

　　對于教學重點的突破，可采用教師的講解、演示與學生的討論、觀察相結(jié)合的方式。教師先向?qū)W生簡單介紹藥品的性質(zhì)、儀器的作用等，然后讓學生進行觀察、分析，在學生得出結(jié)論的基礎(chǔ)上，最后教師進行正確的演示，以加深學生對實驗結(jié)論的理解和記憶。

　　3教學思路

　　走進化學實驗室計劃用4課時，第一課時學習實驗室守則、實驗安全、藥品取用原則、常用儀器認識與用途介紹；第二課時學習藥品的取用和物質(zhì)的加熱；第三課時連接儀器裝置和洗滌玻璃儀器；第四課時實驗活動綜合運用，重在強化實驗操作和實驗觀察。

　　4教學過程

　　4.1第二學時

　　教學活動

　　活動1【講授】

　　第二課時藥品的取用和物質(zhì)的加熱

　　一、復習上節(jié)內(nèi)容

　　1、化學實驗室守則

　　2、實驗安全注意事項

　　3、實驗藥品取用規(guī)則：藥品取用“三不”，剩余藥品做到“三不一定”

　　4、化學實驗室藥品的安全圖標

　　5、化學實驗常用儀器介紹

　　二、藥品的取用

　�。ㄒ唬�、固體藥品的取用（存放在廣口瓶中）

　　1、塊狀藥品或金屬顆粒的取用(一橫二放三慢豎)

　　儀器：鑷子

　　步驟：先把容器橫放，用鑷子夾取塊狀藥品或金屬顆粒放在容器口，再把容器慢慢地豎立起來，使塊狀藥品或金屬顆粒緩緩地沿容器壁滑到容器底部，以免打破容器。（實驗藥品用小石子替代）

　　注：使用后的鑷子應立即用干凈的紙擦干凈。

　�。ㄑ菔镜�19頁實驗1-3-1]

　　2、粉末狀或小顆粒狀藥品的取用（一橫二送三直立）

　　儀器：藥匙或紙槽

　　步驟：先把試管橫放，用藥匙（或紙槽）把藥品小心送至試管底部，然后使試管直立起來，讓藥品全部落入底部，以免藥品沾在管口或試管上。（實驗藥品用細沙替代）

　　注：使用后的藥匙應立即用干凈的紙擦干凈。

　　（演示第19頁實驗1-3-2]

　�。ǘ�、液體藥品的取用（實驗藥品用水替代，并用化學方法著色）

　　（1）傾倒——大量液體藥品可用傾注法。（一倒二向三緊挨）

　　步驟：

　　①瓶蓋倒放在實驗臺（防止桌面上的雜物污染瓶塞，從而污染藥品）；

　　②傾倒液體時，應使標簽向著手心（防止殘留的液體流下腐蝕標簽），

　�、燮靠诰o靠試管口，緩緩地將液體注入試管內(nèi)（快速倒會造成液體灑落）；

　�、軆A注完畢后，立即蓋上瓶塞（防止液體的揮發(fā)或污染），標簽向外放回原處。

　�。�2）滴加——少量液體藥品可用膠頭滴管取用。（逐滴滴加）

　　具體介紹膠頭滴管的使用方法

　�。�3）量取——量取45ml水。（一倒二向三緊挨四滴五平視）

　　儀器：量筒、膠頭滴管

　　步驟：

　　選選用合適量程的量筒原則

　　慢注、前面第一步液體的傾倒

　　滴加前面第二步液體滴加方法

　　注意事項：使用量筒時，要做倒

　　接近刻度時改用膠頭滴管

　　②讀數(shù)時，視線應與刻度線及凹液面的最低處保持水平

　�、廴粞鲆晞t讀數(shù)偏低，液體的實際體積＞讀數(shù)；俯視則讀數(shù)偏高，液體的實際體積＜讀數(shù)。

　　簡記：仰（羊）小俯（虎）大

　�。ㄑ菔镜�20頁實驗1-4）（演示并講解第19頁液體藥品的`傾倒、滴加與量取。）

　　三、物質(zhì)的加熱

　�。ㄒ唬⒔o試管中的液體加熱（演示并講解第20、21頁酒精燈的使用方法、第21頁實驗1-5、第21頁給物質(zhì)的加熱）

　　儀器：試管、試管夾、酒精燈

　　注意事頂：

　�。�1）加熱試管內(nèi)的液體時，不能將試管口對著人；防止沸騰的液體沖出試管燙傷人。

　�。�2）若試管壁有水，加熱時必須擦干凈，防止試管受熱不均，引起試管爆裂。

　�。�3）將液體加熱至沸騰的試管，不能立即用冷水沖洗；因為一冷一熱，試管容易爆裂。

　　（4）給試管中液體預熱的方法：夾住試管在外焰來回移動便可預熱。

　　（5）預熱后，集中加熱盛有液體的中部，并不時沿試管傾斜方向平移試管，以防止液體受熱暴沸而噴出。

　�。ǘ┙o試管中固體加熱

　　儀器：試管、鐵架臺、酒精燈

　　注意點：裝置的固定

　　鐵夾夾的位置、管口的方向、加熱的順序

　　給物質(zhì)加熱的基本方法：用試管夾夾住離試管口1/3處，首先在酒精燈外焰處加熱，然后將試管底部集中在外焰處加熱。

　　四、小結(jié)與作業(yè)

　　課堂小結(jié)、學生練習書寫實驗報告為作業(yè)。

　　五、課后反思

　　本節(jié)實驗課完成了實驗既定的目標，培養(yǎng)了學生基本實驗操作技能，學生養(yǎng)成了嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度和良好的實驗習慣。本節(jié)課可取之處：1、用替代藥瓶。2、操作要領(lǐng)口訣、韻語記憶。3、學生動手參與多；不足之處：1、由于前面對蠟燭火焰及各層溫度的探究進行了學習，本節(jié)課由于考慮到時間問題沒有讓學生對酒精燈燈焰溫度進一步進行驗證。2、沒有對學生在實驗過程中的實驗記錄進行檢查和指導，經(jīng)課后檢查發(fā)現(xiàn)實驗記錄不完整，課堂上缺少對實驗記錄的指導。

　　課題3 走進化學實驗室

　　課時設計課堂實錄

　　課題3 走進化學實驗室

　　1第二學時教學活動活動1【講授】第二課時藥品的取用和物質(zhì)的加熱

　　第二課時藥品的取用和物質(zhì)的加熱

　　一、復習上節(jié)內(nèi)容

　　1、化學實驗室守則

　　2、實驗安全注意事項

　　3、實驗藥品取用規(guī)則：藥品取用“三不”，剩余藥品做到“三不一定”

　　4、化學實驗室藥品的安全圖標

　　5、化學實驗常用儀器介紹

　　二、藥品的取用

　�。ㄒ唬�、固體藥品的取用（存放在廣口瓶中）

　　1、塊狀藥品或金屬顆粒的取用(一橫二放三慢豎)

　　儀器：鑷子

　　注：使用后的鑷子應立即用干凈的紙擦干凈。

　�。ㄑ菔镜�19頁實驗1-3-1]

　　2、粉末狀或小顆粒狀藥品的取用（一橫二送三直立）

　　儀器：藥匙或紙槽

　　注：使用后的藥匙應立即用干凈的紙擦干凈。

　�。ㄑ菔镜�19頁實驗1-3-2]

　　（二）、液體藥品的取用（實驗藥品用水替代，并用化學方法著色）

　�。�1）傾倒——大量液體藥品可用傾注法。（一倒二向三緊挨）

　　步驟：

　�、倨可w倒放在實驗臺（防止桌面上的雜物污染瓶塞，從而污染藥品）；

　�、趦A倒液體時，應使標簽向著手心（防止殘留的液體流下腐蝕標簽），

　　③瓶口緊靠試管口，緩緩地將液體注入試管內(nèi)（快速倒會造成液體灑落）；

　　④傾注完畢后，立即蓋上瓶塞（防止液體的揮發(fā)或污染），標簽向外放回原處。

　　（2）滴加——少量液體藥品可用膠頭滴管取用。（逐滴滴加）

　　具體介紹膠頭滴管的使用方法

　　（3）量取——量取45ml水。（一倒二向三緊挨四滴五平視）

　　儀器：量筒、膠頭滴管

　　步驟：

　　選選用合適量程的量筒原則

　　慢注、前面第一步液體的傾倒

　　滴加前面第二步液體滴加方法

　　注意事項：使用量筒時，要做倒

　　接近刻度時改用膠頭滴管

　　②讀數(shù)時，視線應與刻度線及凹液面的最低處保持水平

　　③若仰視則讀數(shù)偏低，液體的實際體積＞讀數(shù)；俯視則讀數(shù)偏高，液體的實際體積＜讀數(shù)。

　　簡記：仰（羊）小俯（虎）大

　�。ㄑ菔镜�20頁實驗1-4）（演示并講解第19頁液體藥品的傾倒、滴加與量取。）

　　三、物質(zhì)的加熱

　　（一）、給試管中的液體加熱（演示并講解第20、21頁酒精燈的使用方法、第21頁實驗1-5、第21頁給物質(zhì)的加熱）

　　儀器：試管、試管夾、酒精燈

　　注意事頂：

　　（1）加熱試管內(nèi)的液體時，不能將試管口對著人；防止沸騰的液體沖出試管燙傷人。

　�。�2）若試管壁有水，加熱時必須擦干凈，防止試管受熱不均，引起試管爆裂。

　�。�3）將液體加熱至沸騰的試管，不能立即用冷水沖洗；因為一冷一熱，試管容易爆裂。

　�。�4）給試管中液體預熱的方法：夾住試管在外焰來回移動便可預熱。

　�。�5）預熱后，集中加熱盛有液體的中部，并不時沿試管傾斜方向平移試管，以防止液體受熱暴沸而噴出。

　　（二）給試管中固體加熱

　　儀器：試管、鐵架臺、酒精燈

　　注意點：裝置的固定

　　鐵夾夾的位置、管口的方向、加熱的順序

　　給物質(zhì)加熱的基本方法：用試管夾夾住離試管口1/3處，首先在酒精燈外焰處加熱，然后將試管底部集中在外焰處加熱。

　　四、小結(jié)與作業(yè)

　　課堂小結(jié)、學生練習書寫實驗報告為作業(yè)。

　　五、課后反思

實驗室設計13

　　知識目標

　　使學生了解在實驗室中制取氣體的方法和設計思路的基礎(chǔ)上，研討二氧化碳的實驗室制法；

　　通過討論，掌握實驗室制取二氧化碳的藥品和反應原理；

　　通過實驗探究，學會設計實驗室制取二氧化碳的裝置；

　　能力目標

　　通過實驗室制取二氧化碳的藥品和裝置的探究，逐步提高學生的探究能力；

　　通過小組合作，培養(yǎng)學生合作能力、表達能力；

　　通過探究實驗室制取二氧化碳的裝置，培養(yǎng)學生實驗室制取氣體裝置的設計思路；

　　通過篩選二氧化碳的實驗室制法，發(fā)展觀察能力并提高學生分析和解決實際問題的能力。

　　情感目標

　　在探究中，使學生體驗合作、發(fā)現(xiàn)的樂趣；

　　在設計實驗裝置過程中，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、實踐能力，以及嚴謹求實的科學態(tài)度。

　　教學建議

　　課堂引入指導

　　方法一：引導學生復習到目前為止學生已經(jīng)掌握的可以得到二氧化碳氣的方法，逐一篩選出適合實驗室制備二氧化碳的方法，讓學生在教師的帶領(lǐng)下學會選擇，學會判斷，從中真正體現(xiàn)學生是學習的主體，實驗學生的主動學習。

　　方法二：從實驗室制氣的要求入手，講清楚原則，讓學生自己總結(jié)，思考到底實驗室中用什么方法來制備二氧化碳。

　　方法三：單刀直入先講實驗室中制二氧化碳的原理，讓學生思考，實驗室選擇這種方法的依據(jù)是什么？通過對比突出該方法的優(yōu)越性，總結(jié)出實驗室制氣的原則。

　　知識講解指導

　　注意講解時的條理性，使學生明白實驗室制二氧化碳的原理、裝置；檢驗方法；讓部分學生清楚選擇該方法的原因和實驗室制氣方法選擇的依據(jù)。

　　注意理論與實驗的結(jié)合，避免過于枯燥或過于淺顯，缺乏理論高度。

　　聯(lián)系實際，講二氧化碳滅火器的原理，適用范圍，必要時也可講解常用滅火器的使用方法。

　　關(guān)于二氧化碳的實驗室制法的教材分析

　　本節(jié)課在全書乃至整個化學學習過程中，所占有的地位十分重要。它是培養(yǎng)學生在實驗室中制取某種氣體時，藥品的選擇、裝置的設計、實驗的方法等思路的最佳素材。上好此節(jié)課對學生今后學習元素化合物知識、化學基本實驗及實驗探究能力都有深遠的影響。

　　本節(jié)知識的學習比較容易，學生在前面學習元素化合物的基礎(chǔ)上經(jīng)過討論便可解決。本節(jié)學習的重點是能力訓練。學生在前面學習的氧氣、氫氣的實驗室制法，具備了一些氣體制備的'實踐經(jīng)驗，各項實驗技術(shù)也已經(jīng)具備，此時，在課堂教學中體現(xiàn)學生主體，讓學生真正參與到教學過程中來正是時機。教師提出探究問題、引發(fā)學生思考；通過小組合作，設計方案、表達交流、實施方案、總結(jié)表達等環(huán)節(jié)完成整個探究。

　　關(guān)于二氧化碳的實驗室制法的教學建議

　　為了完成對學生探究能力的培養(yǎng)，設計2課時完成此節(jié)教學；

　　本節(jié)是典型的探究學習模式。其中有兩個探究：制備藥品的探究（快、易）、制取裝置的探究（重點、慢）。

　　講授過程指導

　　二氧化碳的實驗室制法可結(jié)合實驗六二氧化碳的制取和性質(zhì)進行邊講邊實驗。

　　注意運用討論法，充分調(diào)動學生積極性�？蛇m當與氧氣、氮氣的實驗室制法進行對比；結(jié)合裝置講解制二氧化碳裝置與制氫裝置的區(qū)別與聯(lián)系（均是固液反應不需加熱制氣）；結(jié)合二氧化碳氣的性質(zhì)，講解二氧化碳氣的檢驗和驗滿方法。

　　課程結(jié)束指導

　　復習實驗室制二氧化碳原理、裝置及驗滿方法。

　　布置學生進行家庭實驗，用醋酸和雞蛋殼或水垢制二氧化碳。

　　布置作業(yè)，注意計算和裝置圖兩方面的內(nèi)容。

　　教學設計方案一

　　教學過程：

　　【引言】

　　二氧化碳是一種有廣泛用途的氣體，實驗室中如何制取二氧化碳呢？想一想到目前為止，你知道多少種能夠制得二氧化碳的方法。

　�。▽W生討論，并列舉學過的可以得到二氧化碳的方法。教師在黑板上逐一記錄）

　　1.堿式碳酸銅熱分解

　　2.蠟燭燃燒

　　3.木炭燃燒

　　4.石墨等碳單質(zhì)在氧氣中燃燒

　　5.木炭還原氧化銅

　　6.碳在高溫下還原氧化鐵

　　7.碳酸受熱分解

　　8.人或動物的呼吸

　　9.高溫煅燒石灰石……

　　引導學生討論作為實驗室制法的條件是：

　　1.制取應簡便迅速；

　　2.所制得的氣體純度高，符合演示實驗的需要；

　　3.操作簡單、安全，易于實現(xiàn)。

　　學生評價每一種制得二氧化碳的方法是否可以作為二氧化碳的實驗室制法。

　　【板書】第四節(jié)二氧化碳的實驗室制法

　　【小結(jié)】以上方法都不能作為二氧化碳的實驗室制法。

　　【講解】經(jīng)過不斷研究改進，實驗室中常用石灰石或大理石與鹽酸反應來制備二氧化碳。

　　【板書】一反應原理

　　1.試劑石灰石或大理石鹽酸

　　【講解】碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣和碳酸，碳酸不穩(wěn)定，分解生成二氧化碳和水，故最終產(chǎn)物為氯化鈣、水和二氧化碳。

　　【板書】2.原理：

　　CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑

　　【提問】可不可以用稀硫酸與石灰石或大理石來制取二氧化碳？

　　【演示】在兩個表面皿中分別放有大小一樣的石灰石各一塊，一支試管中加入稀鹽酸、一支試管中加入稀硫酸。（讓學生觀察到開始都有二氧化碳生成，隨后加入硫酸的試管，反應速率越來越慢，最后停止。）

　　【結(jié)論】不能用硫酸與石灰石或大理石來制取二氧化碳。

　　【講解】為了收集到二氧化碳需要什么樣的裝置來制備二氧化碳呢？反應條件反應物的狀態(tài)等對實驗裝置有較大的影響。碳酸鈣是塊狀固體，鹽酸是液體，且反應進行時不需要加熱，根據(jù)這些特點，我們可以選擇什么樣的反應裝置呢？（必要時教師可以講解制氧氣、氫氣的裝置特點）

　　【板書】二、反應裝置：

　�。▽W生回答、教師歸納）

　　【講解】因為實驗室制取二氧化碳和實驗室制取氫氣的反應藥品狀態(tài)，反應條件類似，故可以采用相似的裝置來制取。用投影顯示制氫氣和制二氧化碳的裝置圖

　　【討論】

　　1.長頸漏斗是否可用普通漏斗代替？

　　2.錐形瓶可否用其他儀器來代替？

　　3.根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)，可以采用什么方法收集二氧化碳？

　　4.如何檢驗二氧化碳是否收集滿？

　�。▽W生討論、回答，然后教師實驗演示、講解）

　　【演示】用普通漏斗代替長頸漏斗，結(jié)果沒有在集氣瓶中收集到二氧化碳。

　　【講解】

　　1．因為普通漏斗頸太短，產(chǎn)生的二氧化碳氣會從漏斗處逸出。長頸漏斗下端管口在液面下被液體封住，氣體不會從長頸漏斗處逸出。

　　2．錐形瓶可以用廣口瓶、大試管等玻璃儀器代替。

　　3．氣體收集方法主要取決于氣體的密度和氣體在水中的溶解性。因二氧化碳可溶于水生成碳酸，故不宜用排水法收集。二氧化碳比空氣重，所以常采用集氣瓶口向上排氣法收集。

　　4．可以根據(jù)二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒的性質(zhì)，可以將燃著的木條放在集氣瓶口，如火焰熄滅，則說明二氧化碳已收集滿。

實驗室設計14

　　摘要：結(jié)合實際項目的開發(fā)，最后可以得到了開放性的有關(guān)計算機硬件的虛擬實驗室在軟件結(jié)構(gòu)技術(shù)，以及在設計發(fā)面的方法，這樣就可以實現(xiàn)虛擬實驗室的技術(shù)，面向?qū)ο蟮奶摂M器件是最主要的方法去實現(xiàn)虛擬實驗室。這樣就使得它的建模方法以及高效的系統(tǒng)仿真算法有了很好的相互性、通用性、開放性；準確性。

　　關(guān)鍵詞：虛擬實驗室；開放性；虛擬器件；建模方法；高效系統(tǒng)

　　0前言

　　在高等教學和許多遠程教育甚至在科學普及中，實驗是非常重要的教學內(nèi)容的一部分，但是現(xiàn)在許多的教學實驗是在實驗室里完成的，這樣的運作方式有著很多困難以及不足的地方，如：投資大、損耗大、周期長、維修困等因素。但是如果在虛擬實驗室中，那么我們就可以利用計算機技術(shù)去完成教學中的實驗，不僅是可以讓實驗者感覺到自己像是在真實的實驗的環(huán)境中一樣，這不僅會讓學生很輕松的就學習到知識并且簡單的達到了實驗最初想要達到的目的，在這個過程中，實驗者學會了更多的東西與平時實驗相比，幾乎是平時實驗效果的幾倍。伴隨著科技快速的發(fā)展，網(wǎng)絡技術(shù)也得到了全面的普及和猛速增長，我們需要快速的把這項有利于社會的技術(shù)快速的建立在虛擬實驗室中，尤其是在遠程教學模式中，快速建立起擁有各種功能設施和先進齊全以及擁有良好的設備的網(wǎng)絡虛擬實驗室，這已經(jīng)成為了現(xiàn)代教育必須具備的教學設施。本次論文就從教學的需要為核心出發(fā)，解決虛擬實驗室的系統(tǒng)設計與虛擬實驗的建設實現(xiàn)方法，于是就提出了一種計算機的硬件的設計，主要是講述調(diào)度算法在虛擬器件的仿真以及在建模技術(shù)和仿真方面的的應用。

　　1有關(guān)虛擬實驗系統(tǒng)的概述

　　現(xiàn)在虛擬實驗軟件在課件中應用最廣泛，它的優(yōu)點是操作方便、研究費用低、不易損耗、靈活的表達方式[1]。但這種軟件也有他的弊端，就是它只能是單純的演示實驗，不能實現(xiàn)用戶按照自己的要求去設計想要的實驗。但是，有一種方法可以讓用戶按照自己的要求來構(gòu)造自己滿意的實驗方案，并且還能在虛擬實驗環(huán)境下進行設計、運行和檢驗實驗結(jié)果，這種方法就是以網(wǎng)絡環(huán)境的開放性虛擬實驗系統(tǒng)為基礎(chǔ)。因此，想要克服一般的基于課件的虛擬實驗軟件的缺陷，我們就必須研發(fā)出具有通用性和交互性性能很好的軟件。目前，在硬件的驅(qū)動、計算機的電路設計以及有關(guān)信息信號的檢測方面主要用的系統(tǒng)便是虛擬實驗系統(tǒng)。

　　2有關(guān)虛擬實驗系統(tǒng)的設計框架

　　簡單的舉一例子來說，如果用戶在計算機的組成原理的虛擬實驗系統(tǒng)和數(shù)字邏輯下，那么用戶將會有對電路進行編輯的權(quán)利，更有甚至，如果用戶可以在交互層里面，那么他還能進行一些操作方法十分容易和方便的“所見所得”的功能。在交互層里面，用戶還能能進行實驗結(jié)果的處理，最后計算機再把各種形式的數(shù)據(jù)返還給用戶。對虛擬器件庫訪問也將會是很簡單的事，只要在虛擬實驗仿真層上面，用戶就可以通過分析電路拓撲結(jié)構(gòu)，運用系統(tǒng)仿真調(diào)度器進行實驗結(jié)果仿真的查詢。虛擬器件是具有功能獨立而且彼此有著關(guān)聯(lián)的一類實物。用戶在虛擬實驗的條件下還能有一個最真實的虛擬實驗環(huán)境，它需要通過多個虛擬器件的協(xié)作完成。

　　3系統(tǒng)設計和實現(xiàn)

　�。�1）有關(guān)對虛擬器件庫的建模。虛擬器件庫就是與客觀的現(xiàn)實生活的相關(guān)器件進行直接的映射，其中虛擬器件哭模型的建立是最困難的對于虛擬實驗室系統(tǒng)設計，因為一個模型的好與壞會直接影響到整個系統(tǒng)的性能以及仿真算法所需要的是時間。虛擬庫模型的好與壞的判斷：第一，擁有良好的封裝性；在虛擬器件和外界之間，雖然有著簡單與清晰的信息之間的交換，可虛擬器件對外界來說并不是完全可見的。第二，擁有完好的可延伸性；在虛擬庫中的虛擬器件能動態(tài)添加的情況下，虛擬庫能夠簡單的方便地進行信息的保護。第三，擁有正確的可重用性了；只要當我們在新的虛擬器件的時候，這時候以前有的成熟虛擬器件就可以幫助我們建立完好。

　�。�2）有關(guān)于面向?qū)ο蟮奶摂M器件的建模方法。面向?qū)ο蟮腵建模方式在虛擬器件是非常的實用，因為它擁有許多良好性質(zhì)，比如說；1、可理解；2、可重用；3、可擴展等良好性質(zhì)。如何去在面象對象的條件下建立一個虛擬器件？由于客觀世界的器件是它的第一對象，所以在虛擬器件里，只要有的消息的傳遞就會產(chǎn)生一系列的系統(tǒng)活動，對于虛擬實驗系統(tǒng)具有的功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，他是通過虛擬器件的操作和一些信息間的互相作用進行完成的。通過靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)行為進行對象的封裝，而且是屬于某個范圍類的，但是這樣更具有特殊意義上的層次化的結(jié)構(gòu)。它的本質(zhì)是映射對象下的靜態(tài)數(shù)據(jù)，并且有關(guān)虛擬器件的特殊行為主要是通過對象動態(tài)行為進行表達的。消息的相互協(xié)作也是對象間的一種方式。在面向?qū)ο笾械睦^承和組合機制方面上，還能從以前的模型中生出許多從未有過的器件模型。因此，可重用性也是我們需要對虛擬器件進行完成的，比如說：我們可以通過建模的與非門的組成來代替在芯片上輸入四與非門來運行。

　　（3）有關(guān)對系統(tǒng)仿真調(diào)度器的設計與實現(xiàn)。有關(guān)系統(tǒng)仿真調(diào)度器的設計，可以通過建立正確的虛擬器件庫的去實現(xiàn)，根據(jù)電路有關(guān)的拓撲消息，電路上的仿真檢查是通過用正確并且有成效的仿真調(diào)度算法教學實現(xiàn)的[2]。器件模擬次序的方法是調(diào)度算法的實質(zhì)。像這樣的調(diào)度方式是有許多的優(yōu)點，比如說：方便操作、易于構(gòu)造，但是它也有一些缺點的，比如說，只能簡單的處理一些零延遲或者是單位延遲模型的實例，因為在他的內(nèi)部模型里是只有相當少的功能對于精確的時序和延時信息而且效率十分低。像這樣的仿真模式已經(jīng)不能滿足目前對仿真模式的要求了。

　　4結(jié)束語

　　對于當前來說，我們在遠程教育中實驗的進行與他的進展依然是一個很大的難題，在本文，我們提出了虛擬實驗系統(tǒng)實現(xiàn)方案，當他在網(wǎng)絡的計算機硬件條件下，我們可以看見有關(guān)虛擬實驗系統(tǒng)的具體實現(xiàn)的方案是具有完美的開放性和交互性。并且該系統(tǒng)已經(jīng)在生活得到很廣的應用，很簡單的就在互聯(lián)網(wǎng)上得到快速的推廣。

　　參考文獻：

　　[1]馮惠軍,馮允成.一個面向?qū)ο蟮姆抡娼？蚣芟到y(tǒng)工程理論與實踐[J].1999,19(05):61-66

　　[2]夏暉,陳傳波.VLAB中虛擬設備庫建模方法的研究華中科技大學報,20xx,30(12):9-12.

實驗室設計15

　　以某醫(yī)學高等專科學校的藥學與醫(yī)學檢驗技術(shù)系醫(yī)學檢驗技術(shù)專業(yè)實驗室為例，關(guān)于如何根據(jù)各實驗室的不同功能，合理擺放實驗室實驗儀器和器材，以及如何安排實訓內(nèi)容，做以分析探討。

　　1 合理安排實驗室的整體布局

　　醫(yī)學檢驗技術(shù)專業(yè)實驗實訓室設在教學樓A 區(qū)五樓實驗室，分別由6 間實驗室構(gòu)成，實驗室編號為: 529、530、531、532、533、534。這幾間實驗室彼此相鄰，以滿足教學安排的合理性和緊湊性。

　　2 實驗室的具體安排和設計

　　2. 1 529 實訓室( 儀器室)

　　( 1) 承擔課程。臨床學檢驗、血液學檢驗、儀器分析學、儀器維修。

　　( 2) 實驗室配備。實驗室的四面墻均設有電源，分別擺放供實訓課程常用的臨床儀器: 三分類血細胞分析儀、血沉分析儀、血象分析儀、尿液分析儀、尿沉渣分析儀等。實驗室中間擺放由附屬醫(yī)院提供的示教儀器，包括: 不同品牌的三分類血細胞分析儀、血沉分析儀、血象分析儀、尿液分析儀、尿沉渣分析儀，其中包括希森美康的各型號儀器，如: SYSMEX R - 500、SYSMEX SF - 3000 、SYSMEX UF - 50、SYSMEX KX - 21、SYSMEX F -B20 、SYSMEX AD - 270，這些儀器按照型號排列擺放，相當于此品牌儀器在臨床上的一個發(fā)展史的展示。實驗室配備冰箱1 臺，供臨床學檢驗和血液學檢驗專用，用于存放一些血液標本、血液實驗試劑盒和儀器校準試劑等。

　　( 3) 主要實訓項目。三分類血細胞分析儀的應用、尿液常規(guī)檢驗、尿沉渣檢驗、尿液分析儀結(jié)構(gòu)、調(diào)試、使用、維護等。

　　( 4) 特點。此實驗室是由原來的教師辦公室改造而成的，所以已具備空調(diào)，可以為實驗儀器提供適宜的運行溫度，但是電源插座設置不是很充足，水池只有一個符合辦公需求的小水池，有待改進。

　　2. 2 530 實訓室( 采血室)

　　( 1) 承擔課程。臨床學檢驗、血液學檢驗

　　( 2) 實驗室配備。五分類血細胞分析儀、熒光顯微鏡、全自動生化分析儀

　　( 3) 主要實訓項目。五分類血細胞分析儀的應用、尿液常規(guī)檢驗、尿沉渣檢驗等

　　( 4) 特點。房間較小，相當于正規(guī)實驗室面積的一半，且模擬臨床實景操作，配備采血窗口，以采血窗口為界將實驗室劃分成兩部分。學生可以在采血窗口模擬臨床的采血過程，然后運用采血窗口后面區(qū)域的常規(guī)臨檢儀器，直接進行各項實驗室檢查。特別值得一提的是，此采血室與其他實驗室配合使用，在校醫(yī)院的監(jiān)督下，可完成每年新生的體檢工作。

　　2. 3 531 實訓室( 顯微鏡室)

　　( 1) 承擔課程。臨床學檢驗、血液學檢驗、寄生蟲學檢驗、免疫學檢驗、微生物學檢驗、儀器分析學。

　　( 2) 實驗室配備。水浴箱、離心機、顯微鏡、恒溫培養(yǎng)箱，實驗室配備冰箱1 臺，供微生物學檢驗專用，主要存放微生物菌種、血平板和微生物生化管和藥敏紙片等。

　　( 3) 主要實訓項目。球菌檢驗、培養(yǎng)基制備( ss·胨水·KIA·MIU) 、腸桿菌科檢驗、非發(fā)酵菌檢驗、真菌檢驗、線蟲、吸蟲、絳蟲、阿米巴、鞭毛蟲、瘧原蟲、弓形蟲鏡下觀察、復染色法、單染色法、革蘭染色法、培養(yǎng)基制備、微生物生長性狀觀察及接種技術(shù)、理化因素對微生物生長的影響、菌種保藏、微生物生化試驗( 糖、蛋白質(zhì)、酶) 、常見致病菌鑒定( 編碼技術(shù)) 、細菌、酵母菌的形態(tài)觀察( 菌體、菌落、芽管、假菌絲) 、顯微鏡直接計數(shù)法( 酵母菌) 、平板菌落計數(shù)法( 土壤中細菌總數(shù)檢測) 、食品衛(wèi)生微生物檢驗( 大腸菌群計數(shù)) 。

　　( 4) 特點。標準的顯微鏡室，配備45 臺顯微鏡，能夠保證實驗學生每人一臺顯微鏡，為熟練掌握相關(guān)實驗操作提供可靠保障。且實驗室兩端有水池，適合微生物和臨檢、血液等較復雜的染色操作。

　　2. 4 532 實訓室

　　( 1) 承擔課程。免疫學檢驗、儀器分析學、細胞生物學。

　　( 2) 實驗室配備。722 分光光度計、水浴箱、離心機、水浴箱、移動式紫外線殺菌車等。所有玻璃儀器按照名稱、規(guī)格、數(shù)量分別儲存在12 個靠墻的柜子里面，抽屜、柜子分別加鎖分類儲存各檢驗專業(yè)課程的常用實驗器材。配備冰箱1 臺: 免疫學檢驗專用，用于儲存免疫學試劑盒、標本、標準品、儀器校準試劑等。

　　( 3) 主要實訓項目。免疫凝集實驗、雙向免疫擴散試驗、單向免疫擴散試驗、甲胎蛋白的定量檢測、外周血單個核細胞的分離、膠體金法對血HBsAg和尿HCG 的檢測、抗體提取純化實驗、甲型肝炎病毒IgM 抗體的檢測、乙型肝炎病毒標志檢測、分光光度計的使用、離心機結(jié)構(gòu)、調(diào)試、使用、維護等。

　　( 4) 特點。標準的實驗室，具有大量的儲物功能，相當于醫(yī)學檢驗專業(yè)的一個小型庫房。且實驗室一端有水池，具備標準實驗臺，實驗儀器齊全，可以完成很多復雜實驗的.前處理階段。

　　2. 5 533 實訓室

　　( 1) 承擔課程。臨床學檢驗、血液學檢驗、寄生蟲學檢驗、微生物學檢驗、儀器分析學。

　　( 2) 實驗室配備。恒溫培養(yǎng)箱、顯微鏡、水浴箱、離心機、移動式紫外線殺菌車等。配備冰箱1臺，微生物學檢驗專用，主要存放微生物菌種、血平板和微生物生化管和藥敏紙片等。

　　( 3) 主要實訓項目。血細胞計數(shù)板使用、RBC計數(shù)、WBC 計數(shù)plt 計數(shù)、血涂片制備、WBC 分類計數(shù)、三分類血細胞分析儀的應用、尿液常規(guī)檢驗、尿沉渣檢查、RH 血型鑒定、交叉配血、BM 正常形態(tài)閱片、貧血閱片、白血病閱片、球菌檢驗、培養(yǎng)基制備( ss? 胨水? KIA? MIU) 、腸桿菌科檢驗、非發(fā)酵菌檢驗、真菌檢驗、線蟲、吸蟲、絳蟲、阿米巴、鞭毛蟲、瘧原蟲、弓形蟲鏡下觀察、不染色法、單染色法、革蘭染色法、培養(yǎng)基制備、微生物生長性狀觀察及接種技術(shù)、理化因素對微生物生長的影響、菌種保藏、微生物生化試驗( 糖、蛋白質(zhì)、酶) 、常見致病菌鑒定( 編碼技術(shù)) 、細菌、酵母菌的形態(tài)觀察( 菌體、菌落、芽管、假菌絲) 、顯微鏡直接計數(shù)法( 酵母菌) 、平板菌落計數(shù)法( 土壤中細菌總數(shù)檢測) 、食品衛(wèi)生微生物檢驗( 大腸菌群計數(shù)) 、光學顯微鏡的使用。

　　(4)特點。標準的顯微鏡室，配備45 臺顯微鏡，能夠保證實驗學生每人一臺顯微鏡，為熟練掌握相關(guān)實驗操作提供可靠保障。且實驗室一端有水池，適合微生物和臨檢、血液等較復雜的染色操作。

　　2. 6 534 實訓室( PCR 實驗室)

　　( 1) 承擔課程。分子生物學、細胞生物學。

　　( 2) 實驗室配備。PCR 儀、電泳儀、紫外分光光度計、凝膠成像系統(tǒng)、漩渦混勻振蕩器、低溫冷藏冰箱、藥敏細菌鑒定儀、超凈臺、搖床、DNA 測序儀、酶標儀和洗板機等。

　　( 3) 主要實訓項目。乙肝病毒定量、丙肝病毒定量、耐多藥基因表達、HIV 抗體。

　　( 4) 特點。PCR 實驗室依據(jù)所使用的方法分為試劑制備、標本制備、擴增產(chǎn)量分析四個區(qū)域。各區(qū)域應完全獨立分隔，無任何的空氣直通。空氣流向應由室外向室內(nèi)，可通過在室內(nèi)設置的通風、排風設備達到空氣流由室外向室內(nèi)流動的要求。

　　3 結(jié)語

　　高職院校醫(yī)學檢驗專業(yè)實驗室的整體設計和合理布局是實驗室建設中的重中之重�？傊F(xiàn)代化的管理，先進的實驗教學方法和實驗教學儀器，以及高素質(zhì)的實驗技術(shù)人員，為醫(yī)學檢驗專業(yè)實驗室的建設和發(fā)展提供了可靠的保障，能夠更好地把學生培養(yǎng)成同時適應社會需要和善于面對挑戰(zhàn)的高素質(zhì)創(chuàng)新人才。

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