1.1虚拟实验室的实现模式
虚拟实验室的建立,使得处于不同位置的学习者可以同时对一个实验项目进行实验工作.Web为虚拟实验室的实现提供了一种基础平台,基于WEB的B/S构建模式是实现虚拟实验室的一种基本模式.
完善的虚拟实验室包含下面几个重要的组成部分:第一,能处理大量模拟操作数据的服务器(女口超级计算机中心高性能的计算机系统);第二,用于存储模拟数据初始条件和边界条件以及实验结果数据的数据库系统;第三,连接于网络的科学实验仪器及合作工具等;第四,实验处理软件,每一个虚拟实验系统都是基于专业的仿真软件系统的,它们用于数据处理、分析、存储并使这几个过程可视化.这几个部分的紧密结合就组成了一个虚拟实验室.
1.2虚拟实验的体系结构
虚拟实验根据参与感知交互方式的不同,主要分为三类:桌面虚拟现实系统、座舱式虚拟现实系统、沉浸式虚拟现实系统后两类虚拟实验系统需要昂贵的设备,创建一个虚拟现实系统的花费是相当巨大的,无论是从软件还是从硬件,普通的用户都无法承担.因此在目前阶段还不可能大规模应用,其仅仅运用在军事和航空航天等方面囝I本文研究的虚拟实验系统属于第一类,即桌面虚拟现实系统.和用软件编程方法在输出设备(如显示器)上输出逼真的具有虚拟现实系统特征的三维场景.网络虚拟实验平台采用的是VRML-Java同步协调技术.总体的设计思想如下:
(1)系统结构为3层B/S结构,由客户端、网络服务器和数据库服务器组成.B/S结构简化了客户端软件,只须安装Web浏览器作为客户端的运行平台,采用该结构实现的共享虚拟环境比较稳定和健壮,可扩展性较好.系统版本的升级及维护均在web服务器端进行的,用户需要访问时才动态下载,这就保证了用户每次使用的都是最新版本.
(2)客户端与服务器端的通信采用基于TCP//P协议的.1avaSocket通信技术,Java对网络通信提供了强有力的支待,其中Java.net包中的InetAddress、URL、Socket等类对TCP/IP协议提供了良好的支持.
独立运行的服务器应用程序主线程负责监听客户端的连接请求,连接上后生成另外一个线程与客户端通过‘IEP/IP进行通信.在服务器上建立一个共享对象的数据库上面有所有变动对象的当前信息.当一个新用户连接进来的时候,他的信息将写入该共享对象数据库中,同时通过该数据库读取共享对象的信息,并将这些信息在本地机器上的VRML世界中表现出来.
(3)服务器与数据库的通信技术是基于JDBC.
(4)VRML与Java间的通信是基于SAI.
综上所述,系统采用Web、VRML、SAI、Java、JDBC、SQL等主要开发技术.虚拟单元作为实验的主体,提供不同的设定参数,以JavaApplet形式运行,并通过VRML脚本编程接口SAI与Java进行通信翻.
1.3虚拟实验的功能层次结构
虚拟实验系统遵循模块化设计的原则,采取类ISO协议的分层技术,无论是什么课程的虚拟实验系统,最终的程序遵循以下的层次结构:上层是实验接口层;中间是Web服务接口、仿真服务接口以及中间件等.下层是后台服务程序.
(1)用户实验接口的主要功能:作为虚拟实验室客户端模块的一部分,主要完成“所见即所得”功能,给用户提供一个良好的界面(实验环境).同时引导用户了解、熟悉、掌握虚拟实验软件的基本使用方法;收集用户设置的实验参数和数据;检查用户的实验环境是否配置正确.提供与web服务接口的相关函数.另外,还要完成实验结果的采集、处理、优化和显示,可以包括各种数据的图形化、图表、动画显示及打印输出.具备简单的智能分析功能,给用户提供方便的处理接口.
(2)WEB服务接口的主要功能:负责管理虚拟实验系统的一般Web服务请求,负责接受虚拟实验原始数据,向客户端发送虚拟实验结果.负责通知消息的,统计网络状态信息,调整用户权限等.
(3)服务接口的主要功能:负责调度后台虚拟服务程序,接收上层接口传递的实验数据,记录用户的实验过程.
(4)a0间件模块的主要功能:为仿真后台程序和仿真服务接口模块提供通用的接口,向下负责发送调度指令和接收结果,向上负责接收调度指令和发送结果.
(5)服务程序的主要功能:第三方服务程序,提供相应的服务.[
2虚拟实验的实现
2.1虚拟实验的运行环境
本系统的服务器试验运行环境为:WindowsNT、MSIIS、JDK1.2.2、CoronaSAI包,客户端的试验环境为:WindowsNT、IE6.0、CoronaVRMLClient.在服务器端用IIS建立wWw站点,设置套接字端口号和VRML文件中一致,并运行服务器程序.客户端浏览器装载VRML插件,登陆服务器Html文件,连接成功后可进行相应的操作.
2.2虚拟实验的模块实现
系统在服务器端和IIS建立irW站点,服务器端与客户端设置套接字端口号,并在VRML文件中也设置一致的端口号,运行服务器程序.客户机端浏览器装载VRML插件,登录服务器Html文件,经过身份验证后进行在线虚拟实验系统.用户可以使用鼠标或者键盘在场景中漫游,进行交互.
主要模块描述如下:
(1)用户的验证登录
实验者首先通过输入相应的用户名及密码,经过身份识别后才能进入相应的页面进行下一步的操作.如验证通过。用户就可以根据虚拟实验环境提供的一些准备资料进行实验准备,比如熟悉实验设备器材、了解实验目的、学习实验原理等,然后实验者就可以进行实验了.
当用户登录系统时,首先在客户端,根据服务器名和端口连接服务器,并启动一个客户端线程:
thread=newClientThread(this,hotname,port,UselTh~lrle,avatarURL);thread.star@
同时服务器端会根据客户端的连接请求创建一个线程Vuser来负责交互,并把该线程加入到服务器端的线程列表中,同时通过user.sendALLFields((VU~r)user)把用户添加到所有用户的场景中去.如下:
sCene.setViewpointPosition((VSFVec3Ovalue);
scene.setViewpointOrientation((VSFRotation)value);
(2)虚拟实验教室漫游
【关键词】 细胞吞噬;巨噬细胞;实验技术
高等动物体内具有防御功能的吞噬细胞系,它是由单核细胞核粒细胞等白细胞构成的,是机体内免疫系统的重要组成成分。单核细胞穿出血管进入组织后逐渐演变成巨噬细胞。巨噬细胞主要靠吞噬作用来处理异物。当机体受到细菌等病原体或其他异物入侵时,巨噬细胞首先在趋化因子的作用下向异物移动,然后细胞表面伸出伪足包裹异物,将异物吞入细胞内形成吞噬泡,随后溶酶体与吞噬泡融合并消化异物。
小鼠腹腔吞噬实验是临床医学专业本科层次医学细胞生物学课程开设的实验必修项目。我们对该实验项目进行了一系列的改进,增强了学生的实践操作能力,同时实验结果更直观,便于学生理解细胞吞噬现象。
1实验材料
1.1动物小白鼠(8周大)。
1.2试剂6%淀粉肉汤,4%台盼蓝溶液,1%绵羊红细胞悬液,生理盐水。
1.3材料解剖剪,镊子,载玻片,盖玻片,注射器,塑料滴管。
1.4仪器显微镜。
2实验方法
2.1实验第一天向小鼠腹腔内注射1ml(6%)淀粉肉汤(含适量台盼蓝),已诱导腹腔产生巨噬细胞。实验第二天再次向小鼠腹腔注射1ml(6%)淀粉肉汤(含适量台盼蓝),加强诱导,使产生较多的巨噬细胞。
2.2实验第三天,向小鼠腹腔内注射0.5ml(1%)绵羊红细胞悬液,然后轻揉小鼠腹部使分散均匀。绵羊红细胞作为异物侵入小鼠机体,巨噬细胞向绵羊红细胞靠近并伸出伪足吞噬。
2.330分钟后,颈椎脱位法处死小鼠。
2.4打开小鼠腹腔,滴入一滴生理盐水稀释腹腔积液。
2.5吸取腹腔积液,用30%的甘油作为封片剂制备临时装片,显微镜下观察。
3实验结果
在40倍物镜下,视野中浅蓝色是小鼠腹腔巨噬细胞,较小的透明细胞是绵羊红细胞,能够观察到小鼠腹腔巨噬细胞伸出伪足正在包围绵羊红细胞(如图1),也能够观察到在小鼠腹腔巨噬细胞内被吞噬进去的几个绵羊红细胞(如图2)。
图1 小腹腔巨噬细胞吞噬红细胞
(1.小鼠腹腔巨噬细胞 2.绵羊红细胞)
图2小腹腔巨噬细胞吞噬红细胞
(1.小鼠腹腔巨噬细胞 2.绵羊红细胞)
4讨论分析
本实验是学生在理论课上学习过细胞膜吸收大分子和颗粒物质的吞噬作用后,要求学生观察细胞吞噬现象。细胞吞噬也是医学免疫学中的重要内容,因此也对学生以后的学习打下基础。本实验中,实验动物小鼠也是学生首次接触的实验动物,用小鼠来观察细胞吞噬现象实验效果较好,并能提高学生的实验操作技能和动手能力,增强学生的学习兴趣和积极性。
5注意事项
本实验中要掌握好小鼠腹腔注射绵羊红细胞悬液到处死小鼠吸取腹腔积液观察的时间,时间太短看不到吞噬现象;处死小鼠以及打开小鼠腹腔的过程,不能使小鼠的血液进入腹腔,否则很难观察到吞噬现象。
参考文献
[1]章静波.细胞生物学实验技术[M].化学工业出版社.2006.
[2] 孙向彬.吞噬细胞的吞噬作用实验改革[J].农垦医学.
[关键词]合同法;实验模式;实验技术;主体行为
一、引言
合同法与社会现实紧密交织,法律条款的学习还远不足以使得学习者能够将条款与各种现实灵活的结合,这也印证了“法律的生命在于经验而非逻辑”譹訛之判断。合同法作为一种事前设计的制度性规则,被要求能够对后果预测和规制具有一定的可靠性,即法律稳定性问题,而事前与事后的信息不对称,合同法必然存在与现实不贴适的问题,从方法的角度出发,实验能够通过事前的模拟,对在可控环境下各因素的测试,提升合同法的完善性和稳定性。巴甫洛夫指出:“实验好像是把各种现象拿在自己的手中,并时而把这一现象、时而那一现象纳入实验进程,从而在人为的简化的组合中确定现象间的真实联系”訛譺。实验方法自然科学中是至关重要的方法,但在法学中认为“道德和社会现象不同于自然和生物学现象,很难甚至于一般不可能进行实验,所以在这一领域所进行的观察最有助于科学研究。”訛譻,而法学家波斯纳一直把法律缺乏可控的实验检验严格的理论假说视为法理学的重要缺陷譼訛。虽然法学研究者内部对实验方法存在矛盾的态度,但这一矛盾是基于社会科学的特殊性,构成社会科学的特殊性重要一点是:主体或主体行为存在于一定模式或秩序,但该模式或秩序中的因果律是或然性的,而非自然科学中因果律的必然性质。因此,自然科学可以通过实验方法,找到普适的、必然的因果律,而社会科学中的实验方法则很难实现。归根结底,社会科学中存在人这一特殊因素,人的行为发生的模式和秩序发生的轨迹,不局限于物理特征的外部环境因素影响,还受到意识、习惯、传统等因素影响。
二、实验是法学研究新路径中的重要方法
黑格尔在《法哲学原理》中指出“大众意志一旦形成法律,就变成抽象”,抽象的法律指引现实中主体的具体行为,不可避免的导致抽象与具体间的沟壑。其中,合同法对主体的抽象认识和实践中主体的具体性、多样性的矛盾不可忽视,无论我们是否承认,合同法律制度构建之初,我们对主体的认识已存在了一种先有观念,这种先有观念来源复杂,基本内容为:1.主体崇尚“经济利益”第一性;2.主体被预设为理性;3.主体行为以利己为中心,利他行为被排除,至少被漠视。这种先有观念形成了合同法律制度对主体的预设。合同法中的主体被赋予完全理性的特征,并通过法律与道德的统一构成合同法的正当性基础,但现实中法律的中的主体表现为有限理性。法律的对主体规定的抽象性与经验世界中主体的多样性导致了冲突,因此“对于道德意义上人的权利与宪法或法律意义上的权利乃一般无二的肯认,只会导致思想的混乱”譽訛。为避免思想的混乱,提高法律对后果预测的可靠性,行为法经济学“通过运用行为科学和心理学的成果,解释法律追求的目标和实现这些法律目标的手段,提高法的预测力和解释力”訛譾。行为法经济学源自对“BehavioralLawandEco-nomics”的翻译,最早出现在乔尔斯(Jolls)、桑斯坦(Sunstein)等人《法律经济学的行为方向》(1998)。通过借鉴行为科学和心理学的成果,行为法经济学认为人是有限理性、有限意志、有限自利,由于无法获取完全信息和对自身偏好认知的偏差,导致行为的选择不同于“完全理性”假设下的选择,行为选择的决策在现实中不是最优。因此,行为法经济学认为法律和行为的关系体现在四个方面:首先,法律与行为之间相互联系,法律为行为选择提供预期和边界;其次,除法律外,行为选择还受到主体的有限理性、心理认知、经济权衡、情境等因素的影响,这些因素会造成行为与法律规范的偏差;第三,法律制度目的是为纠正行为选择偏差,使得行为符合法律追求的目标,实现最优决策;最后,通过行为学、心理学、经济学分析结论,判断法律的效果,为法律的选择、调整提供依据。行为法经济学提倡借鉴行为科学和心理科学成果,增加经济分析方法对法律行为解释、预测、判断的精确度,科罗布金(Korobkin)和尤伦(Ulen)对此的解释是“我们并不是提出一个新的范式,仅是将源自其他社会科学的大量实验结论融合至法经济学中,使得人类行为判断和法律体系目标实现之间的关系得到精炼”訛譿。著名的“最后通牒游戏”讀訛表明人的行为绝不仅在利益计算下产生,而规制行为的法律不可能抛弃道德、习惯等因素。“完全理性人”的单一经济计算显然与社会中具体的个体行为存在差异,这有悖于现实个体的行为。“最后通牒游戏”的意义,是要求法律制定者从更广阔角度思考:主体在面对法律条款约束下,行为的产生还有其他因素诱发,一旦非法律因素占有优势时,法律条款的有效性将无法得到保障。Kahneman和Tversky在1981年设计的研究訛讁,由此提出了“心理账户”概念,“心理账户”在损失评估的作用通过以下实验显示:问题1:假设你决定去看电影,电影票为每张10美元,当进入电影院门口时候,你发现丢了10美元,你仍然愿意支付10美元购买该电影票吗?是【88%】否【12%】问题2:假设你决定去看电影,电影票为每张10美元,当进入电影院门口时候,你发现电影票掉了,你仍然愿意支付10美元购买该电影票吗?是【46%】否【54%】(括弧中表明实验参与者选择“是”和“否”的比例)选择是否再购买电影票的比例出现较大差异,这个研究表明:即使能够用金钱通约损失,但损失具体形式存在差异,即使损失与货币衡量一致,但每个人对损失的评价存在差异。该实验为合同法中研究违约行为提供了有价值的启示:违约行为中遭受损失的一方无法收到合同标的物,但损失通过金钱赔偿获得,这忽视了人或主体损失的评价“心理账户”,因此我们在现实生活中看到,即使获得损害赔偿,但因无法取得标的物的一方依然“愤愤不平”。综上所述,实验方法在行为法经济学中被广泛采用,以探析主体具体行为与法律规定之间偏差产生的原因,以便服务于法律自身的完善。
三、实验的模式
(一)情景预设模式
合同法构建出市场交易的规则体系,该规则体系来源于社会现实和意义现实,社会现实反映出合同法的条款代表了被广泛接受的社会交易关系,而意义现实反映出合同法的条款蕴含了交易主体行为所具有的目的,即交易过程被建构是趋于社会共同遵循的原则或精神。社会现实为合同法条款提供客观来源,意义现实是法律制订者为保障合同法条款抽象意义,而进行构建的需要。因此合同法首先是基于一定的社会现实情境,并在该情境中寻找趋同的目的、价值理念,合同法中实验的模式首先是对情境预设模式,根据情境的可控与否,被分为田野实验和思想实验。1.田野实验田野实验更多是在不可控的环境中进行,很多法学研究者认为其本质是一种观察法,即法律学习者直接进入实验情景,获得情景各因素对结果的影响以及后果的判断。在购房交易中,如果一方购买住房存在子女获得学位动机,而出售方在双方达成合同情况下,因第三方给予更高价格而毁约,按照目前国内合同法规定,出售方需进行赔偿,但赔偿范围限于合同保证金和合同标的物价格设置,并未考虑另一方房屋所造成的学位损失,因此法律救济是否能实现实质公平,学习者会存在质疑。学习者如果仅限于法律条款的学习,可能很难具体了解遭受损失一方的感受,导致赔偿范围的争议,如果借助田野实验,学习者能够进入情景中观察,会更加充分了解法律内容与法律运行存在的问题。但田野实验情景不可控,因此过程很难把握并且有较多因素干扰,目前仅能适用于较好掌握法律条款的学习者。2.思想实验思想实验是法学家在主观世界中构想不同的场景,舍弃或增加某些因素,探索法学理论和法律现象的联系輮訛輥。思想实验在合同法教学中被经常运用,例如通过虚拟一个交易场景,交易双方在签订合同时存在要约缺失,或者权利义务设置不恰当,当不利结果发生时,要求学习者更加合同法条款进行后果法律救济。法律学习者在思想实验时一般通过法律条款与虚拟场景对比,以做出判断。思想实验通过法律条款、实验对象、推理过程三个要素,使得学习者能够具体运用法律解决相关问题,形成合法的判决。但思想实验因运用者主观上对场景的控制,学习者无须考虑所有因素,这与现实场景存在差别。最为关键的是,学习者在合同法思想实验中被培养出一种假言命题的推理思路,在该思路下,法律条款是“真”,而违反“真”的行为皆被视为“假”,这不利于思想实验中学习者对法律本身正当性与合理性的思考。
(二)序贯实验模式
合同关系的形成,是市场主体之间博弈和谈判的结果,主体间博弈大部分是非一次性的,而是连续的,即序贯博弈下形成合同关系,根据合同法规定的主体性质是否存在差异,可以分为组内序贯实验模式和组间序贯实验模式。1.组内序贯实验模式组内序贯实验模式,强调实验对象具有某些同类性质,例如在目前排污权交易合同,国内现有法律界定排污权主体都为排放污染物的企业輥輯訛,其他组织或个人不得参与排污权交易,即排污权合同的主体关系具有同质性。在此类合同研究中,可以采用组内序贯实验模式,对于排污权价格设置、排污权抵押、合同违约责任能够有针对性的研究,获得合同法内容对同性质合同主体行为预测与规制的可靠性,以便发现法律内容对行为偏差是否存在影响,最终对专门类别合同法内容进行完善和补充。2.组间序贯实验模式组间序贯实验模式,强调实验对象具有某些差异性质,例如在目前拍卖交易过程中,土地拍卖与网络拍卖所涉及的主体是有极大的差异,合同法具体内容对两种主体的规制有所区别,土地拍卖所使用的拍卖方法、合同保证、生效要件都有特殊的规定,而网络拍卖是一种网络销售方式,除合同法外,还受到消费者权益等法律保护。在实验中研究不同性质的主体,一方面可以增强合同法对主体行为特征的包容性,另一方面可以在合同法中细分主体差异,制定出有针对性的条款。
四、实验中使用的技术
合同法教育中引入实验,涉及实验设计、实验控制、实验结果分析三个主要部分,在三个环节中使用的技术包括以下三种:
(一)定性技术:逻辑推理
在思想实验中,“思想实验可以证明必要条件假言命题的前提假设或者充分条件假言命题的命题结论为假,也就证明了整个工作假说的错误。这是思想实验可以有助于认知因果关系的逻辑学原理”輰訛輥。实验设计、实验结果分析中都依赖逻辑推理方法,逻辑推理保证实验的严谨性和科学性。
(二)定量技术:统计分析方法
在实验结果分析时,要求对实验数据进行回归分析,大致路径是“用收集的大量数据和经过整理的事实来验证能提供一般性解释力的某一假说”輱輥訛,这些假说都是实验设计之初对合同法内容及运行效果的假设。运用统计分析方法,可以从单一的实验结果获得信息,推导出合同法在实践运行的可靠性,同时统计分析技术还可以帮助实验在不同对象中获得数据的比较,准确发现法律自身和法律运行环境中各因素影响的差异性。
(三)认知技术:语义转换
法律中强调行为主体依赖理性逻辑推理认知方式,但现实中主体的认知模式是启发式的,即依赖容易获得、特征显著的信息进行判断。主体的启发式认知模式往往导致认知偏差,既然启发式认知模式带来认知偏差客观存在,那么必须对认知偏差的法律后果予以充分、公正的评价。例如:现成性(Availability)启示輲訛輥也会使得人对事件出现的概率过高估计,即如果该事件人在过去经历过,并且对人造成难忘的印象,人对该事件出现的概率会过高估计。事后判断误差(HindsightBias)也导致人的认知偏差,即人在事件发生后再评估该事件当初发生的概率,往往会高估事件发生的概率。除以上认知偏差原因,还存在锚定(Anchoring)效应,即先入为主的影响,人对事件发生的概率存在偏差輳訛輥。主体认知偏差的存在,必然影响主体对合同法内容规制的判断,因此通过实验的方法测试何种因素最大程度导致主体对合同法条款认知偏差,就显得尤为重要。那么认知技术中,重要的方式是语义的转换,用相反的语境描述相同的情况,主体会产生较大的差异,在正面意义或反面意义的语言描述合同中的风险,主体对合同中条款设置的有不同的偏好,如果是正面描述,主体注重自身权利的保障,而用反面描述,主体则注重对方义务实现的保障。因此从认知角度而言,语义的转换对主体在合同内容、条款等内容侧重发生重要的影响。
五、结语
合同法课程基本要求是使得学习者能够掌握法律条款和基本运用,不论是美国苏格拉底式的教学,还是德国为代表的教义方法,基本要求都是一致的。学习者要深层次理解合同法,甚至对合同法条款的有效性理解,必须依赖更多教学方法和技术,本文提及的实验方法,目前是社会科学引入的一种新的研究路径,根本上是要求用更多的技术保障事前设计的法律运行确定性和稳定性,也能够帮助学习者通过实验手段多角度测试,从而获得理性的认识。
1基于光纤传感技术的气体吸收检测技术
光纤传感器是一种把被测量的状态转变为可测的光信号的装置。其原理为:由光发送器发出的光经源光纤引导至敏感元件。光的某一性质受到被测量的调制,已调光经接收光纤耦合到光接收器,使光信号变为电信号,最后经信号处理得到所期待的被测量。本文中使用的为传光型光纤传感器1。非对称双原子和多原子分子气体(如CH4、H20、C2H,、NOz等)在红外波段均有特征吸收峰,当激发光源覆盖一个或多个气体吸收线,光通过气体时将发生衰减:部分光被气体吸收,一部分光被气体散射,其衰减符合比尔一朗伯定律¨】:c=爿其中三为传感长度;a为摩尔吸收系数(与溶液浓度无关的一个常数);Io、I为入射光强和出射光强。此时如果和己知,那么通过检测J『和厶就可以测得气体的浓度[~。基于以上理论,本研究对气态烃光纤传感器进行了技术路线的选择和初步设计。
2气态烃光纤传感器的初步设计
本研究设计的气态烃光纤传感器与其配套装置,可实现海洋烃类快速探测与现场数据处理一体化,可实现对不同尺度、不同精度数据的综合解释和烃类异常的现场圈定。
2.1技术的总体思路
(1)采用气烃类光纤传感器对海水中进入气室的气体进行分析,测出样品中各种烃的含量,并将测量的结果传输到终端;(:)终端仪器对测出的数据进行分析,圈定异常,现场得到初步的评价结果。
2.2仪器的基本结构
气态烃光纤传感器由光谱分析检测腔(简称气室),光纤耦合器,光纤光栅滤波器,光电转换器和终端计算机等构成。激光光源定时发出探测信号,经过光纤传到气室,气室中的烃类气体由于其吸收谱和激光纵模对应损耗大而被抑制1;光信号经过光电转换器进入计算机进行光谱解析与记录,探测烃类含量。实现模块如图1所示。由于终端数据分析仪器较为精密,且测量结果受环境影响大,我们将前端的测量气室和终端数据分析仪器分离,中间用光纤进行连接。如图2所示。
2.3优点及创新性评价
目前,海洋油气勘探主要的方法是将海上采集的样品送实验室进行分析,期间烃类等挥发物质易发生逸散。这些干扰因素带来得误差很难定量预测或估算,因而降低了室内测试数据结果的准确性、精度,相比而言,本装置可方便的进行海上现场勘探工作,不需将样品返回陆地,就大大的减小了由于运输中的干扰带来的误差,采用新技术提高了精确度。可实现对不同层次,不同尺度、不同精度数据的综合解释和烃类异常的现场圈定,预测远景区并筛选靶区。
3仪器调制实验研究
3.1实验概况
主要进行了以下工作:
(1)完成制作一个系统激光光源;
(2)模块实现并进行试验调制:成功装配了一套简单的光纤传感气体检测系统,完成了初步系统调试,并进行烃类气体的吸收检测试验。
(3)对实验中出现的情况进行分析解释并对系统进行优化改进。
3.2实验内容
具体实验内容如下(按时间进行):
(1)激光光源的制作其外形结构如图3中右侧白色“盒子”所示,在试验时我们采用的激光光源是单模(多模)的l3l0ilm光纤收发器(型号为HTB一1loo)L,如图3中左下部分的集成电路(去掉外壳的内部结构)。
(2)烃类气体吸收检测试验本次实验中,我们组建了一套简单的烃类气体吸收检测系统,整套系统由激光光源(单模<多模>的l310rim光纤收发器)、加工过的带接头光纤,光谱仪(PO加藤5330)、电源和样品注入器等组成。实际仪器装配如图4所示。实验时用加工过的带接头光纤将1310nm光纤收发器和光谱仪连接起来;初始化系统:即等待光谱仪工作稳定并手工调整光纤耦合度使光谱仪显示图像清晰,提高信噪比;装配好系统后,用注入器将样品注入加工过的光纤(在光纤FC接口处加工有样品注入口),等系统稳定后即可从光谱仪的屏幕上看到分析结果,同时可储存本次结果。
(3)对烃类的感应完成了调试光纤耦合度的调制工作后,用样品注入器将甲烷气体注入光纤接头的注入口,在光谱仪终端显示图像如图5(a)所示,对比未通入甲烷气体时的终端显示图像,图5(b),我们可以发现以下不同:
(1)谱线的峰值由-45.3降低~1J-48.1;
(2)在甲烷的特征谱线l330nm处吸收谱线有明显的波动;产生这些结果的原因分析可见下面内容。(如图5)
(4)实验结果成因分析
1)实验开始时,由于光纤内存在一定量的空气,这些空气吸收了部分谱线,因此峰值为负值;峰值的降低是因为充入的气体对总的激光谱线都有一定的吸收,使得输出的能量减小,终端显示曲线峰值变小。
2)在1330nm处曲线有些波动,因为甲烷气体的吸收特征谱线为l33Onto,也就是说甲烷在1330nm处的吸收强度最大,因此在1330nm处曲线有下降的波动。
3)图中所示吸收的效果并不是很明显,分析原因如下:a、整个仪器的密闭性不强,造成甲烷注入后迅速向外扩散,使得浓度变小;b、激光与甲烷气体的接触次数太少一一只有一次,吸收不够充分;
4)由上面几组图像,将其时间、曲线和坐标进行对比发现,存在着测量谱线的漂移(波峰由1313rim变为1315nm),分析原因为光谱仪因使用时间长,温度升高,测量的精度发生变化,所以在仪器使用前需要对其进行初始化,输出稳定后再进行实验。
4结论
通过本研究了解到光纤传感技术具有传光损耗小、抗电磁干扰能力强、灵敏度和线性度好、能在恶劣环境下进行非接触式、非破坏性以及远距离测量等特点,能很好地符合海上化探技术必须具备现场快速勘查的实时性、高精度、高灵敏度要求。在此基础上,研究并初步设计了气态烃光纤传感器,并组建和一个简单的光纤传感气体检测系统,并进行调制实验。本研究将能实现对海水的烃类含量现场实时分析,不需取样,提高了实效性。本研究完成了气态烃光纤传感器技术方案路线选择和初步设计,是为后续的工作奠定基础。此外,对后续工作提出以下建议:
(1)激光光源上,本研究使用的光源只有一个波段(1310rim),只能对甲烷气体检测有较好的反应,建议使用可调制的激光光源,可对应各烃类的特征谱线,进行全面的检测;
(2)分析实验,建议使用专业气室,并进出气13采用特殊的分子薄膜(分子筛)进行保护;使用环形腔,增加气体和激光的接触次数,以提高吸收量。
1基于光纤传感技术的气体吸收检测技术
光纤传感器是一种把被测量的状态转变为可测的光信号的装置。其原理为:由光发送器发出的光经源光纤引导至敏感元件。光的某一性质受到被测量的调制,已调光经接收光纤耦合到光接收器,使光信号变为电信号,最后经信号处理得到所期待的被测量。本文中使用的为传光型光纤传感器1。非对称双原子和多原子分子气体(如CH4、H20、C2H,、NOz等)在红外波段均有特征吸收峰,当激发光源覆盖一个或多个气体吸收线,光通过气体时将发生衰减:部分光被气体吸收,一部分光被气体散射,其衰减符合比尔一朗伯定律¨】:c=爿其中三为传感长度;a为摩尔吸收系数(与溶液浓度无关的一个常数);Io、I为入射光强和出射光强。此时如果和己知,那么通过检测J『和厶就可以测得气体的浓度[~。基于以上理论,本研究对气态烃光纤传感器进行了技术路线的选择和初步设计。
2气态烃光纤传感器的初步设计
本研究设计的气态烃光纤传感器与其配套装置,可实现海洋烃类快速探测与现场数据处理一体化,可实现对不同尺度、不同精度数据的综合解释和烃类异常的现场圈定。
2.1技术的总体思路
(1)采用气烃类光纤传感器对海水中进入气室的气体进行分析,测出样品中各种烃的含量,并将测量的结果传输到终端;(:)终端仪器对测出的数据进行分析,圈定异常,现场得到初步的评价结果。
2.2仪器的基本结构
气态烃光纤传感器由光谱分析检测腔(简称气室),光纤耦合器,光纤光栅滤波器,光电转换器和终端计算机等构成。激光光源定时发出探测信号,经过光纤传到气室,气室中的烃类气体由于其吸收谱和激光纵模对应损耗大而被抑制1;光信号经过光电转换器进入计算机进行光谱解析与记录,探测烃类含量。实现模块如图1所示。由于终端数据分析仪器较为精密,且测量结果受环境影响大,我们将前端的测量气室和终端数据分析仪器分离,中间用光纤进行连接。如图2所示。
2.3优点及创新性评价
目前,海洋油气勘探主要的方法是将海上采集的样品送实验室进行分析,期间烃类等挥发物质易发生逸散。这些干扰因素带来得误差很难定量预测或估算,因而降低了室内测试数据结果的准确性、精度,相比而言,本装置可方便的进行海上现场勘探工作,不需将样品返回陆地,就大大的减小了由于运输中的干扰带来的误差,采用新技术提高了精确度。可实现对不同层次,不同尺度、不同精度数据的综合解释和烃类异常的现场圈定,预测远景区并筛选靶区。
3仪器调制实验研究
3.1实验概况
主要进行了以下工作:
(1)完成制作一个系统激光光源;
(2)模块实现并进行试验调制:成功装配了一套简单的光纤传感气体检测系统,完成了初步系统调试,并进行烃类气体的吸收检测试验。
(3)对实验中出现的情况进行分析解释并对系统进行优化改进。
3.2实验内容
具体实验内容如下(按时间进行):
(1)激光光源的制作其外形结构如图3中右侧白色“盒子”所示,在试验时我们采用的激光光源是单模(多模)的l3l0ilm光纤收发器(型号为HTB一1loo)L,如图3中左下部分的集成电路(去掉外壳的内部结构)。
(2)烃类气体吸收检测试验本次实验中,我们组建了一套简单的烃类气体吸收检测系统,整套系统由激光光源(单模的l310rim光纤收发器)、加工过的带接头光纤,光谱仪(PO加藤5330)、电源和样品注入器等组成。实际仪器装配如图4所示。实验时用加工过的带接头光纤将1310nm光纤收发器和光谱仪连接起来;初始化系统:即等待光谱仪工作稳定并手工调整光纤耦合度使光谱仪显示图像清晰,提高信噪比;装配好系统后,用注入器将样品注入加工过的光纤(在光纤FC接口处加工有样品注入口),等系统稳定后即可从光谱仪的屏幕上看到分析结果,同时可储存本次结果。
(3)对烃类的感应完成了调试光纤耦合度的调制工作后,用样品注入器将甲烷气体注入光纤接头的注入口,在光谱仪终端显示图像如图5(a)所示,对比未通入甲烷气体时的终端显示图像,图5(b),我们可以发现以下不同:
(1)谱线的峰值由-45.3降低~1J-48.1;
(2)在甲烷的特征谱线l330nm处吸收谱线有明显的波动;产生这些结果的原因分析可见下面内容。(如图5)
(4)实验结果成因分析
1)实验开始时,由于光纤内存在一定量的空气,这些空气吸收了部分谱线,因此峰值为负值;峰值的降低是因为充入的气体对总的激光谱线都有一定的吸收,使得输出的能量减小,终端显示曲线峰值变小。
2)在1330nm处曲线有些波动,因为甲烷气体的吸收特征谱线为l33Onto,也就是说甲烷在1330nm处的吸收强度最大,因此在1330nm处曲线有下降的波动。
3)图中所示吸收的效果并不是很明显,分析原因如下:a、整个仪器的密闭性不强,造成甲烷注入后迅速向外扩散,使得浓度变小;b、激光与甲烷气体的接触次数太少一一只有一次,吸收不够充分;
4)由上面几组图像,将其时间、曲线和坐标进行对比发现,存在着测量谱线的漂移(波峰由1313rim变为1315nm),分析原因为光谱仪因使用时间长,温度升高,测量的精度发生变化,所以在仪器使用前需要对其进行初始化,输出稳定后再进行实验。
4结论
通过本研究了解到光纤传感技术具有传光损耗小、抗电磁干扰能力强、灵敏度和线性度好、能在恶劣环境下进行非接触式、非破坏性以及远距离测量等特点,能很好地符合海上化探技术必须具备现场快速勘查的实时性、高精度、高灵敏度要求。在此基础上,研究并初步设计了气态烃光纤传感器,并组建和一个简单的光纤传感气体检测系统,并进行调制实验。本研究将能实现对海水的烃类含量现场实时分析,不需取样,提高了实效性。本研究完成了气态烃光纤传感器技术方案路线选择和初步设计,是为后续的工作奠定基础。此外,对后续工作提出以下建议:
(1)激光光源上,本研究使用的光源只有一个波段(1310rim),只能对甲烷气体检测有较好的反应,建议使用可调制的激光光源,可对应各烃类的特征谱线,进行全面的检测;
(2)分析实验,建议使用专业气室,并进出气13采用特殊的分子薄膜(分子筛)进行保护;使用环形腔,增加气体和激光的接触次数,以提高吸收量。
关键词:JAVA技术;FLASH;虚拟实验
中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)26-7454-01
Based on Java Technology Physical Virtual Experiment Design and Realization
MA Jia-lin
(Department of Computing Science, Huaiyin Institute of Technology, Huai'an 223001, China)
Abstract: In recent years, was getting more and more widespread along with the virtual experiment in the teaching application, the virtual experiment already became with the modern education technology is auxiliary the teaching the important means. This article through the example showed that several kind of models realize the technology which the teaching aspect virtual technology, and makes the analysis and the explanation to each kind of technology's good and bad points as well as the serviceability.
Key words: JAVA technology; FLASH; virtual experiment
近几年来,随着计算机技术、多媒体技术和网络技术的发展,网络教学已经渗入到教育的各个方面。虚拟实验就是在计算机中创设一种实验情境,让用户通过鼠标的点击或拖曳操作进行虚拟的实验。虚拟实验实现的基础是多媒体技术、网络技术与虚拟仪器技术的结合。特别是虚拟仪器技术与认知模拟方法的结合使虚拟实验具有了一定的智能化特征。虚拟技术的发展为实验教学改革及远程教育提供了很好的条件和技术支持,用虚拟实验来辅助教学是现代教育技术发展的要求,它有着广阔的前景。
本文通过实例来说明几种典型实现教学方面虚拟实验的技术,并对每种技术的优缺点以及适用性做出分析和说明。
1 Java技术实现虚拟实验
虚拟实验辅助教学不是传统的意义上的把实验项目制作成图文并貌的实验介绍,而是学生可以在电脑上进行交互式操作,实现了真正意义上的互动模拟,已达到良好的教学效果。
JAVA语言是强类型语言,JAVA的JSP和APPLET分别可以对数据、图象进行有效的处理从而解决FLASH和ASP无法解决的问题;再次,因为JAVA语言有很强的网络功能,尤其是Applet专用于嵌入WEB网页,并产生特殊的页面效果。JAVA Applet具有基本的绘画功能、动态页面效果、动画和声音的播放、交互功能的实现、窗口开发环境、网络交流能力的实现等特点。所以对于要求有大量的图象处理和操作交互,特别是复杂精确数据处理的这类实验,可以进行浮点运算和字符串的各种处理,对于有这种要求的实验,无疑应选JAVA。所以我们开发的静电场描绘实验主要采用JAVA Applet进行设计。下面是采用JAVA对大学物理实验――静电场描绘进行模拟,如图1所示。
以下是静电场描绘Java部分代码:
public boolean mouseDown(Event evt, int x, int y)
//用于判断鼠标位置,并完成不同的操作
{
if(approach == 0 && x >= 103 && x = 294 && y
{ approach++;
str = "打开开关G";
jx = 125;
jy = 285;
repaint();//如果鼠标点击开关按钮,完成打开电源开关
} else
if(approach == 1 && x >= 168 && x = 294 && y
{ approach++;
str = "连接接线A";
jx = 214;
jy = 210;
repaint(); //如果点击接线柱A,就联通A线路
} else
……(下转第7456页)
(上接第7454页)
System.out.println("dian" + dian);//利用八个等势线描绘静电场图
if(dian == 24)
{str = "描绘电场线";
approach++;
repaint();
}
2 Flash技术实现虚拟实验
Flash有两大特点,即逼真的动画设计效果和强大的内置脚本程序 ActionScript.Flash可以制作网页交互动画 ,它具有基于矢量的绘图功能 , 也可以灵活控制,管理对象,还提供 ActionScript脚本语言。Flash还具有支持交互、数据量小、效果好、不需要媒体播放器软件之类等特性。将制作的课件和虚拟仪器 ,仿真实验置于网页上 ,学生可以不受时空的限制 ,随时上网进行实验预习和复习 ,也可以作为远程实验教学或选修实验。以下是利用Flash实现光电效应的实例,图2为仪器外观。
3 其他虚拟实验实现技术
3.1 VRML
VRML(Virtual Reality Modeling Language――虚拟现实建模语言)是一种用于建设虚拟三维世界的场景建模语言,具有平台无关性,是目前Internet上基于WWW的三维互动场景制作的主流语言。用VRML制作虚拟设备有以下特点:具有3D动画、音效、传感器触发、事件输入输出、行为控制、支持多种脚本与多重使用者等功能,能在Web上实现动态页面,具有加强的交互功能。
3.2 3DMAX
用VRML建立复杂的三维模型是相当繁难的,而3DStudioMax因其强大的三维建模功能恰好可弥补VRML这方面的不足,并且VRML具有与3DStudioMax模型的无缝接口。因此在虚拟实验系统的场景和仪器设备制作时,一般是先利用3DMAX制作出复杂逼真的场景,然后利用VRML语言进行位置、动作、空间背景、视点、传感效果等设置,使虚拟实验教学系统既具有逼真的漫游效果,又具有可交互可操作的特点。
4 总结
通过以上几种常用实现虚拟实验技术的比较,我们可以看出JAVA技术具有较强的数据处理能力,也便于实现web访问;Flash技术的优点之一在于仪器界面控制和外观设计,此外,Flash对还具有体积小,网络传输速度快,嵌入web更容易等很多优点;VRML便于构建虚拟环境,3DMAX能容易构造成逼真的实验仪器和场景。总之,每种技术都有自己的优点和不足,我们应该根据具体实验项目的的特点选用合适的技术,才能制作出优秀的虚拟实验。
参考文献:
[1] 邱进冬.基于Web的虚拟现实的开发与应用[J].计算机应用研究,2003(3):92-95.
[2] 梁宇涛.虚拟现实技术及其在实验教学中的应用[J].实验技术与管理,2006(3):81-85.
关键词:EDA;QuartusⅡ;实验教学
0、引言
随着CAX(CAD、CAM、CAT、CAE)技术的发展,电子设计自动化(Electronic DesignAutomation,EDA)及其在电子产品设计中的应用日益广泛。不论在教学、科研、产品设计与制造等方面,EDA都发挥着巨大的作用。教学方面,主要使学生掌握EDA的基本概念和基本原理、学习QuartusⅡ等软件的使用与操作,掌握VHDL语言的编写规范及编程的逻辑理论与算法,进行电子电路设计实验和各种应用设计。科研方面,主要利用虚拟仪器进行产品测试,将下载验证后的CPLD/FPGA器件应用到实际仪器设备中,进行专用集成电路ASIC和片上系统SoC设计等。产品设计与制造方面,主要进行大规模智能产品的建模与设计、计算机仿真、验证与测试、缩短产品更新换代周期等。
1、工具软件QuartusⅡ及VHDL语言
1.1
QuartusⅡ的使用技巧
工具软件的使用应与实例开发相结合,通过解决实际使用中遇到的问题,熟悉各种操作功能。通常,使用工具软件时遇到的问题可概括为两个方面。
(1)程序设计语言上的问题。普通编程语言(如C++、JAVA)是面向对象/主体的编程语言,使用时所遇的问题一般是算法设计思路的逻辑和语法格式方面的错误,而VHDL语言是描述数据系统的结构、行为、功能和接口的“概念型”编程语言,编程时,应注意整体模式构架的正确性,包括库与程序包、实体、结构体、配置、描述语句的语法及词法等结构方面的错误。
从可视化角度讲,VHDL语言分为内外两部分:外部为可视界面,以概念为驱动;内部为不可视部分,用算法完成。
(2)工具软件操作上的问题。用QuartusⅡ进行电子系统开发时,一般的步骤有:设计输入、编译、综合、布局、布线、时序分析、仿真、编程下载等。在开发过程中,通常会遇到一些操作上的问题。例如,在对设计文件的初次波形仿真时,当节点信号输入(Insert Node or Bus)、信号波形(Waveform)、网格(Grid Size)和时间轴(End Time)大小等都设定后,如果直接进行波形仿真的命令操作,会出现问题提示:“仿真器中没有文件(No files in simulator)”。原因在于没有向Simulator Setting交互界面中添加波形文件。操作上的解决办法,是从菜单AssignmentSetting…打开设置对话框,选择树形目录中的Simulator Setting项,在交互界面的Simulation input栏中添加正在进行波形编辑和仿真的文件。
通常在遇到工具操作方面的问题时,可从联机帮助或通过网络搜索引擎等途径得到与问题有关的解决方案及提示,提示和线索一般都可使问题得到解决。
1.2 VHDL语言
VHDL语言是较为广泛使用的一种EDA设计语言。它包括系统行为级、寄存器传输级和逻辑门级3个描述层次,并支持结构描述、数据流描述、行为描述和这3种描述的混合描述形式。VHDL几乎覆盖了以往各种硬件描述语言的功能,在电路设计的整个过程中(不论是自顶而下还是自底向上的设计方式)都可以用VHDL来完成。
VHDL具有以下优点:
(1)将设计人员的工作重心提高到系统功能的实现和调试,减少了用于物理实现的精力和时间。
(2)用简洁明确的代码描述来进行复杂的控制逻辑设计,灵活方便,便于设计结果的交流、保存和重用。
(3)不依赖于特定的器件,便于将设计映射到不同的工艺器件上去。
(4)VHDL是一种标准语言,众多的EDA厂商均支持,移植性好。
1.3 “概念驱动式”设计
由于VHDL语言使设计人员摆脱了电路细节的束缚,使他们可以把精力集中于创造性的方案与概念的构思上,因此新的构思理念可以迅速有效地成为产品,大大缩短了产品的研制周期。另外,由于“概念驱动式”的高层次设计只定义系统的行为特性,不涉及实现工艺,因此在高层次设计完成后,必须在厂家综合库的支持下,利用综合优化工具将高层次的描述转化成对具体工艺的优化网表,实现工艺转化。
EDA设计可分为一般规模设计和大型规模设计两类。两者的设计步骤基本相同,不同点在于:在某些设计步骤上大型规模设计增加了一些相应的测试与仿真。
“概念驱动式”设计的总体步骤如下:
(1)按照“自顶而下”的设计方法进行系统划分。
(2)输入VHDL代码或图形。代码输入的优点是可以按照设计者的构思生成新的功能器件。
(3)对设计输入进行编译、综合、优化处理及仿真,生成门级描述的网表文件。对于大型规模电路的设计,要进行代码级的功能仿真,主要用于检验系统功能设计的正确性。因为大型设计在综合、适配时要花费数小时的时间,因此在综合、适配前对源代码进行仿真,可大大减少返回修改的重复次数和时间。一般规模电路的设计,可略去代码级的功能仿真这一步。
综合优化是针对ASIC芯片供应商的某一产品进行的,因此综合的过程要在相应的厂家综合库支持下完成。编译、综合、优化处理是将VHDL代码的概念描述转化为硬件电路,实现以格式化形式描述电路的结构。综合后,可利用生产的网表文件进行适配前的时序仿真,仿真过程不涉及具体器件的特性。
(4)利用适配器件将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射,包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、布局布线。适配完成后,产生多项设计结果:适配报告(包括芯片内部资源利用情况),设计的布尔方程描述,适配后的仿真模型,器件编程文件。根据适配后的仿真模型,可以进行适配后的时序仿真。由于已经得到器件的实际硬件特性(如延时特性),因此仿真结果能比较精确地预期未来芯片的实际性能。如果仿真结果达不到设计要求,就需要修改VHDL源代码或选择不同速度品质的器件,直至满足设计要求为止。
(5)将编程文件通过编程器或下载电缆载入到目标芯片CPLD/FPGA中。
2、EDA实验项目设计及其类型
EDA的实验项目很多,应用范围很广。对于教学实验来说,可分为3类:验证型实验、综合型实验和创新开发型实验。验证型实验为基础实验,电路较简单,一般为必做实验;综合型实验的电路功能较复杂,主要针对学习与实践动手能力较好的学生开设,一般为选做实验;创新开发型实验为专项研究型实验,内容具有一定的难度和创新性,用于针对参加专项竞赛和具备较高发展潜力的学生进行训练。
下面列出各类型实验中的项目:
(1)验证型实验:
①计数器及移位寄存器实验;
②发光二极管点阵显示器实验;
③交通灯自动控制器实验;
④功率放大器;
⑤时钟控制器实验;
⑥多功能数字钟实验。
(2)综合型实验:
①量程自动转换型数字式频率计;
②电子琴;
③音乐喷泉设计;
④MP3播放器;
⑤数字滤波器设计及实现;
⑥DDS直接数字合成任意波形发生器;
⑦智能家居电器;
⑧烟雾、温度、位置限定等各种报警器;
⑨程控电源;
⑩虚拟逻辑分析仪;
[11]电梯控制电路;
[12]汽车状态记录仪。
(3)创新开发型实验:
①电脑无线通信;
②无线电数据收发器;
③模拟乒乓球比赛游戏电路实验;
④低频对讲机;
⑤精密数控电源及函数发生器;
⑥数字式信号调制发射器;
⑦利用PC机打印接口的频率计;
⑧语音识别与控制;
⑨大厅人数感知器;
⑩运载机器人的语音控制系统;
[11]变速风扇控制器;
[12]距离传感显示器的数据采集时钟电路;
[13]无线电遥控系统。
对于EDA实验,学生可先在自己的计算机上做好波形仿真,再到实验室进行下载验证。这是EDA实验简易、方便和灵活的优越之处。
下载芯片的选用一般有FPGA与CPLD两种,前者具有运行速度极快的优点,但断电即丢失所下载的系统;后者具有断电不丢失定制的优点。
3、EDA实验室的软硬件系统及配置
EDA实验室应由一整套硬件设施及EDA软件环境构成。最基础的硬件配置是计算机、实验箱及网络平台。计算机达到中高档配置的要求即可,配置的高低只影响EDA工具的运行速度与设计的仿真速度,对效果无直接影响。实验箱可采用不同的第三方供应商产品,包括国内产商和国外产商。
软件配置一般用QuartusⅡ软件工具及相关配套组件。测试分析仪器包括频率信号发生器、逻辑笔、数字万用表、示波器与逻辑分析仪。CPLD/FPGA下载板用于将设计的电路下载到板上,完成芯片制造。
在QuartusⅡ上进行设计输入、软件仿真、引脚定位后,与CPLD/FPGA组合就可以下载到Ic芯片上,接着用逻辑分析仪对硬件电路进行时序测试。
4、EDA技术在嵌入式产品设计中的作用与意义
为使设计者方便地为用户设计出不同档次、不同功能需求的产品,满足用户在灵活和个性化上的要求,现代的专用集成电路(ASIC)产品一般都包含了32-bit处理器、类似ROM、RAM、EEPROM、Flash的存储单元和其他功能模块。这些ASIC芯片(常被称为片上系统SoC)与具有现场可编程功能的门阵列FPGA相结合,可使产品达到更高程度的自适应和智能可编程能力。ASIC提品的核心功能及软硬框架,包括IP核心、Flash存储单元中的程序模块和I/O单元;FPGA提供现场可编程的扩展功能空间,与ASIC组合实现产品的最优、易用、低成本、多功能集成等。
ASIC的优点在于专用、量身定制和执行速度较快;FPGA的优点是可编程、灵活和个性化。若每次的产品更新换代都用FPGA设计完成,则会使成本增高,因此只能在小批量产品的设计中使用。若是大规模生产的产品,应采用ASIC设计,制造出专用集成电路芯片并批量生产,使成本降低。
在实际应用中,将ASIC设计与FPGA设计相结合,采用“芯片级”嵌入设计思路,把可编程逻辑器件FPGA嵌入ASIC的标准单元和逻辑模块中,搭配出不同层次和价位的EDA嵌入式产品,满足用户在不同应用领域、不同计算类型中对新型芯片产品的需求。
5、基于网络的现g:EDA实验技术
随着网络应用的不断发展,基于网络平台的EDA实验技术已在EDA教学中得到应用。它改变了传统的实验教学模式,带来了新的生机和活力。在EDA网络平台上可提供实验演示、远端存储、资源共享和互动式教学等内容。
基于Internet的实验平台能够满足网络大学和分布式教学模式中的实验教学需求。多客户一多服务器的系统工作模式实现设备的分时共享,能够有效地节约投资。基于Internet的实验平台是一个开放的系统,它可以支持不同公司、不同型号的FPGA/CPLD设计实验。现代EDA实验室也将是开放的实验室,不受时间、地理位置限制的实验室,不限制设计思路、有利于创新人才培养的实验室。
从长远角度来看,EDA网络平台应在以下几方面做进一步扩充与改进。
(1)资源共享方式的多样化。现在的EDA网络实验平台一般都是局限于某些特定的用户,如拥有实验平台的高校自身及其同盟的高校。这些各自独立运行的平台在功能上存在不同的优缺点,不能实现优势互补,并造成一定程度的重复劳动和浪费。因此应建立功能全面、元件库齐备、电路参数正确性、校验性能强的统一、综合、标准的网络虚拟实验平台。只要用户下载安装客户端并申请注册,就可共享基于网络的数字化实验环境,从数字化实验室管理界面进入不同的实验室空间,进行不同的训练内容或课题,完成在线设计、在线仿真和控制、上传文件至服务器、与其他用户的在线交流等内容。
(2)更强的互动性和信息化管理措施。在基于Internet的实验平台上,学生应能够通过网络将设计结果下载到远程实验室中的FPGA/CPLD芯片上,并借助于远程测试系统,完成实验结果的验证、分析,同时也达到了实验设备共享的目的。在远程实验中运用数字电路测试技术,使虚拟仿真的结果变成真实电路的效果。通过网络实验平台,教师应具备更强的管理能力,例如,在网上批阅学生提交的作业,查询学生向本课程所提的问题,实时地解释并通过网络将答案发送给学生等。学生对课程内容若有疑问或不理解,通过实验网络向教师询问,学生询问的问题存放在后台的数据库中,以备教师查看和使用。在交流的同时教师从网上掌握学生的学习状况,并对学生进行考核。对注册用户进行水平测试,以便指导注册用户的学习,如帮助学员安排学习计划等,对学员学习效果做出评估。考核系统由试题库、注册系统、试题生成模块、考卷批阅系统、成绩查询系统、学习计划自动生成系统等构成。
6、结语
本文对EDA实验教学及实验室系统配置进行了探讨,对不同实验环境进行了分析与阐述。对于基于网络的EDA实验平台提出了相应的进一步改进措施,以使EDA设计功能更强、数字逻辑电路功能的仿真精确度更高、电路参数的实际正确性更好。
关键词:化学工程实验技术课程;改革;创新能力;策略
在量子力学的建立发展下,现代化学理论得到了快速发展,但实验在化学研究和化学教学中仍占据非常重要的地位,高等化学教学中的实验教学作用也日益突出。化学教学中的实验教学在培养学生化学学习认知、研究能力和应用化学能力等方面发挥了重要的作用。在新课改的深入发展下,高等化学教学在讲授了化学基本原理和化学实验技能基础上,开始着重培养学生独立化学实验设计的能力,注重对学生展开实验技术和化学知识综合应用能力的训练[1-5]。高等化学实验课程体系改革成为高等化学教育发展的重要内容,得到了越来越多人的关注。完整化的高等化学实验教学改革内容包括化学实验课程体系和课程内容的优化、化学实验基地的建设、化学实验具体实践操作方法、化学实验组织管理等,其中最为重要的是化学实验课程体系。
1高等学校化学工程实验技术课程发展现状
在高校的扩招发展下,化学工程实验技术课程实验基地建设质量参差不齐,同时在学生毕业就业竞争的日益激烈下,在化学实验教学中很多学生过度重视理论,轻视了实验教学。现阶段高等学校化学实验教学存在的问题具体体现在以下几个方面:(1)在化学工程技术实验课程内容上存在“三多三少”的现象,从总体上看,依赖课堂理论教学的验证性实验课程较多,设计性的实验课程少;独立性的单元操作课程多,综合性的实验课程少;经典类型的实验课程多,能反映最新科学研究成果的内容少。(2)化学工程技术实验课程是根据化学理论课程体系设置的,在实验课程的安排上过于强调对化学课堂教学的补充,忽视了化学实验课程开设的本身特点,无法发挥出化学实验课程的本身作用。(3)化学工程技术实验课程教学模式单一,注重按照教师事先安排好的内容开展教学,无法发挥出学生学习的主观能动性。
2化学工程技术实验课程内容的设置
2.1精选基础性、理论性强的化学实验
化学工程技术实验课程内容改革的指导思想是要加强学生动手操作能力的训练,注重提升学生综合素质的培养,通过化学实验教学进一步巩固学生在课堂上掌握的化学理论知识。为此,教师可以在有限的教学学时中,精选化学基础理论实验教学内容,如可以为城市土木工程建设专业的学生开设胶体溶液性质类实验课程,在实际教学中要注重引导学生进行实验教学方案的设计,具体包括实验流程设计、胶体溶液的配制、实验仪器的安装和实验操作等[6]。
2.2注重精简重组验证性化学实验
化学工程技术实验课程要减少验证性实验在总体实验中的比重,验证性实验中繁多的验证内容不利于激发学生的学习兴趣,也不利于培养学生化学学习的综合素质,浪费了有效的课堂教学时间。在原有的化学实验教学中,“氧化还原反应与电化学”及“电解质溶液”是常见的验证性实验,实验验证过程简单,方便学生的观察,但在实验操作过于简单的情况下不利于调动学生学习积极性。为了解决这个问题,教师可以将这两个实验进行精简处理,在两个实验的重组中以“氧化还原反应与电化学”实验为主体内容,将“电解质溶液”的实验内容融入到原来电池的组成和电动势的测定中,让学生在原有电池的电解质溶液中加入适当的物质,如氨水、硫化钠等,之后应用精密的微安表对电池电动的情况进行观察,从而了解物质浓度变化对电极电势产生的影响[7-9]。这种精简重组之后实验的开展能够提升学生学习的积极主动性,实现学生自主化学习。
2.3增设应用型和综合应用型化学实验
在化学工程技术实验课程改革思想的指导下,教师要根据学生专业学习的特点增设应用型和综合应用型化学实验。例如,可以增设水硬度测定、金属材料腐蚀和防护测定实验、金属材料老化等综合型化学实验。在水硬度测定实验中,教师应用离子交换法和蒸馏法演示净化水的过程,通过实验向学生展示应用导电率来衡量和评价水纯度的重要意义。学生对实验兴趣很高,为了获得更精确的实验数据,一次次反复验证自己的实验,改进自己实验操作方式,对促进学生的化学学习具有重要意义。
3化学工程技术实验课程教学过程
3.1教学方式的选择
教师可以采用交互式的教学模式向学生具体介绍化学实验技术原理和重难点问题,通过交互式实验教学研究设计让学生能够有效解决化学实验学习中遇到的难点问题。化学教师要根据化学工程技术实验课程教学指导思想制定科学合理的教学方案。定期安排教师互相听课,从而促进教师之间的教学交流,提升彼此教学水平[10]。应用多媒体技术开展化学工程技术实验课程教学,通过多媒体的引入弥补传统化学实验教学视野狭窄的问题,缓解实验教学经费和学生人数之间的矛盾问题。
3.2培养学生良好的化学实验习惯
(1)教师要引导学生形成严谨、科学的实验研究作风。这种作风在化学实验操作中的表现是,学生能够仔细观察化学实验操作出现的各种现象,在发现实验现象和预期实验构想存在出入时,学生要能够从各方面查找误差的原因,和其他学生进行讨论,从而及时解决实验操作中出现的问题。(2)原始性实验记录对于学生实验思路的形成、实验规律的把握等具有重要意义。为此,在实验开始阶段,需要学生仔细、规范的记录化学实验现象和实验操作获得的结果。(3)学生要养成良好的卫生习惯,在化学工程技术实验课程过程中教师要监督学生注意做好实验器具回收工作,不能随意丢放实验器材以及实验产生的各种杂物。
3.3完善教学评价体系
在化学工程技术实验课程教和学习的过程中建立相应的激励评价机制,对提升学生的化学实验能力,促进化学实验教学发展具有重要的意义。为此,高等院校可以从化学工程技术实验课程教学内容、教学方式、教学管理和教学评价等方面建立相应的实验教学管理和评价考核机制[11]。在学生化学学习方面,学校要建立学生成绩和学分结合的学习评价方法,具体包括学生能否按时到达实验室、能否在实验之间做好了充足的准备以及学生是否如实记录了实验操作过程和做好实验总结。
4化学工程技术实验课程师资队伍建设
化学工程技术实验课程教师队伍的素质和能力对整个化学实验体系运行发展具有重要的作用。为此,高校需要加快打造一支结构合理、人员素质高、掌握多种化学实验教学技巧的教师队伍[12]。为了充分发挥高素质化学实验教师队伍在化学工程技术实验课程教学中的优势,学校可以制定一系列能够提升化学实验教学质量、促进实验化学有效运行的政策,充分发挥出教师在化学工程技术实验课程教学中的优势力量,培养学生化学学习综合能力。
5完善化学工程技术实验课程保障体系建设
高校需要从制度上进一步保障化学工程技术实验课程教学的开展,通过化学工程技术实验课程制度的建设,加强化学实验指导教师对化学课程教学各个环节的重视,具体包括化学实验教学方案、化学教学实验过程和化学实验结果的验收管理等,充分发挥出化学实验教学的重要地位和作用。
6结语
化学工程技术实验课程的开展不仅仅是为了加强学生对所学化学理论的理解、提升学生化学基技能训练和应用能力,更重要的是培养学生在生活实际中应用化学知识的能力。结合不同专业学生所学专业特点,进一步拓展学生化学知识面,提升学生化学学习兴趣,实现学生对所学化学知识的灵活运用。学生化学工程技术能力和他们综合能力的提升密切相关,科学合理的化学实验内容和规范化的化学实验技能训练,对培养学生的自我创新艺术,提升学生的科学研究能力,增强学生在社会主义经济市场中的竞争力具有重要作用。为此,需要有关教育人员根据不同专业学生化学学习的需要进一步完善化学实验教学体系。
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电子实验教学需要使用电子技术实验箱,无论是在课堂实验教学上还是在课外实践过程中,各个阶段都需要电子技术实验箱。但目前的电子技术实验箱存在着一系列的问题,为提高实验教学的质量,研究组需要自主研发一个新型的电子技术实验箱,需要转变思想,摒弃传统的设计思想,利用新型的电路结构方式,实现实验箱各功能的模块化,具有强大的拓展功能,并且很耐用,价格又在合理的范围内。下面将对电子技术实验箱的设计思路进行探讨。
关键词:
电子技术;实验箱;设计思路
引言
电类专业教学的基础设施是电子技术实验箱,无论是课堂教学还是课外实践活动都离不开电子技术实验箱,它贯穿于大学学习实践、毕业设计以及电子设计等各个过程中。但目前的电子实验箱存在着一些问题,为了提供一个更好的实验环境,本文将探讨电子技术实验箱的新思路。通过新型的电子技术实验箱,教师既可以向学生安排实验活动又可以进行知识的讲解,加深学生对知识的理解程度。另一方面,学生还可以将实验箱带到寝室进一步地进行试验,在实践中发现问题,提高学生的学习兴趣。新型电子实验箱的应用可以使得学生更加主动地学习,推进电子技术课程的教学。
1.目前电子技术实验箱存在的问题
目前我校采用的电子技术实验箱已经不能满足学生和教师的需要。当前使用的电子技术实验箱,存在的主要问题主要表现在以下两点。
1.1电子技术实验箱的元器件老化严重
由于购买电子技术实验箱过早,也已经使用了很长时间,很多元器件已经出现老化和破损的情况,器件的破损直接导致实验课程无法顺利开展,因此,不能满足学生对上课实验的需要,使得课堂教学效率低下,完全不能满足实验改革的需求。
1.2实验箱的功能性比较单一,综合性不高
目前而言,学校使用的电子技术实验箱,一般分为两种。一种是数字电子实验箱,另一种是模拟电子实验箱。学生在进行试验时必须要掌握这两种型号的实验箱,使得学生的学习负担加重,需要花更多的时间在这上面[1]。另一方面,每个实验箱的功能都比较简单,只能完成内容较少的实验。而电子电路包含太广单一的电路不能实现电子电路功能系统的功能多样化。
2.电子技术实验箱设计新思路
就目前而言,电子技术实验箱中,元器件安装的位置比较小,没有单片机接口处,所以不能大规模的对电路进行设计。依照这一现状,本文通过自主研发,制作了一个新型的电子技术实验箱。具体情况如下。
2.1对实验箱的外观进行改造
在考虑课程对实验平台尺度的安排,不对实验教学的质量产生影响的情况下,进一步提高实验室的美观程度。新型的电子技术实验箱的尺寸控制在合适的范围内,重量控制在6Kg以内。利用铝合金箱对其进行封箱包装,造型美观。
2.2对功能电路进行模块化
采用模块化的设计思路设计出新型的电子技术实验箱,对模和模电输出单元进行分离膜块设计。根据实验的不同要求,可以对其进行自由地安装模块,非常的方便与灵活。另一方面,对芯片的臭作和固定安装区域的器件进行混合排列的方式[2]。芯片的管脚插孔的周围会均匀排列着些器件的插孔。在实际电路连接过程中,能够连接地更为紧凑,减少电路故障的发生情况。在不使用芯片的情况下,芯片的抽空可以当做固定器件的接口来利用。
2.3为信号测量增加专用的端口,实现远程与在线系统测量
实验室教学改个中有“在线测试系统”设置,为了满足这一要求,新型电子技术实验箱专门为其增设了电路参数以及波形测试的功能区。在此设计中,有6个可以自动锁紧数据源的电压测试插孔,并且为在自动锁紧式的插座周围还有适当地插座,设计了4个示波器接口和探头阻抗匹配电路。每个接口的设置可以自动切换断开和启动[3]。可以在1X和10X这两种方式内进行自由地切换。其中,1X是有源方式,在信号较弱、电源纹波较小的情况下进行测量。10X方式属于无源10被的衰减的方式,对其进行调节可以对示波器的波形进行纠正。
2.4功能拓展区可以实现自主设计与开发
在实验过程中,如果电子技术实验箱设有扩展功能,例如夜景显示和单机片等,可以使得实验的教学内容更加完善与齐全,有效地提高实验的教学效果,促进学生学习,为电子实验室提供了更加优秀的实验装备[4]。学生可以自主地根据实验的项目任务和规定的要求,对实验箱上的模块进行选择,通过导线将各个模块连接起来,并根据电路的指标选择合适的参数元件,将其安插到各个模块中,通过不断地调式完成电子项目的开发工作。学生子啊通用板上对元件进行安装、焊接与调式都属于比较常规性的电子项目开发工作,开发时间的多少与项目开发的难易程度有关,开发工作所需要的最少的天数也要几天或是几个月。但这新型的电子技术实验箱功能性强大,仅仅通过对元件的安插、安插导线等几个步骤就能快速地对电路功能进行验证,所以在更短的时间就能完成项目开发工作,甚至一天之内就能做好几个方案。新型电子技术实验箱的使用会大大提高学生的电子系统的实际应用和设计能力。新型电子技术实验箱的设计工作已经完成,验证实验箱的适用性,让学校的教师与学会生进行工能性的测试,结果表明,新型的实验箱操作更为简单,保护功能更为强大,电路搭建也很方便,受到了广泛地好评。
3.结语
电子技术实验箱是电子类专业的学生经常使用的一个设备,无论是在课堂实验还是子啊课后实践中都需要。而目前的电子技术实验箱存在着一系列问题。为提高实验教学的效率,提高学生实际操作能力,探索研究了新型的电子技术实验箱,在不影响实验效果的情况下使电子科技实验箱变得更加美观,增加实验箱的功能性,使其贡呢实现模块化,可根据实验的要求进行自主安装,同时功能拓展区实现自主研发设计,缩短项目开发所需要的时间,使其操作更加简单并且容易掌握。
参考文献:
[1]郑勇.梁海峰.吴勇.等.新型自控原理实验装置的研制[J].电气电子教学学报,2015,13(4):98
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[4]刘泾.数字模拟多功能实验箱的研发[J].绵阳经济技术高等专科学校学报,2014,36(9):56
关键词:化学工程实验技术课程;改革;创新能力;策略
在量子力学的建立发展下,现代化学理论得到了快速发展,但实验在化学研究和化学教学中仍占据非常重要的地位,高等化学教学中的实验教学作用也日益突出。化学教学中的实验教学在培养学生化学学习认知、研究能力和应用化学能力等方面发挥了重要的作用。在新课改的深入发展下,高等化学教学在讲授了化学基本原理和化学实验技能基础上,开始着重培养学生独立化学实验设计的能力,注重对学生展开实验技术和化学知识综合应用能力的训练[1-5]。高等化学实验课程体系改革成为高等化学教育发展的重要内容,得到了越来越多人的关注。完整化的高等化学实验教学改革内容包括化学实验课程体系和课程内容的优化、化学实验基地的建设、化学实验具体实践操作方法、化学实验组织管理等,其中最为重要的是化学实验课程体系。
1高等学校化学工程实验技术课程发展现状
在高校的扩招发展下,化学工程实验技术课程实验基地建设质量参差不齐,同时在学生毕业就业竞争的日益激烈下,在化学实验教学中很多学生过度重视理论,轻视了实验教学。现阶段高等学校化学实验教学存在的问题具体体现在以下几个方面:(1)在化学工程技术实验课程内容上存在“三多三少”的现象,从总体上看,依赖课堂理论教学的验证性实验课程较多,设计性的实验课程少;独立性的单元操作课程多,综合性的实验课程少;经典类型的实验课程多,能反映最新科学研究成果的内容少。(2)化学工程技术实验课程是根据化学理论课程体系设置的,在实验课程的安排上过于强调对化学课堂教学的补充,忽视了化学实验课程开设的本身特点,无法发挥出化学实验课程的本身作用。(3)化学工程技术实验课程教学模式单一,注重按照教师事先安排好的内容开展教学,无法发挥出学生学习的主观能动性。
2化学工程技术实验课程内容的设置
2.1精选基础性、理论性强的化学实验
化学工程技术实验课程内容改革的指导思想是要加强学生动手操作能力的训练,注重提升学生综合素质的培养,通过化学实验教学进一步巩固学生在课堂上掌握的化学理论知识。为此,教师可以在有限的教学学时中,精选化学基础理论实验教学内容,如可以为城市土木工程建设专业的学生开设胶体溶液性质类实验课程,在实际教学中要注重引导学生进行实验教学方案的设计,具体包括实验流程设计、胶体溶液的配制、实验仪器的安装和实验操作等[6]。
2.2注重精简重组验证性化学实验
化学工程技术实验课程要减少验证性实验在总体实验中的比重,验证性实验中繁多的验证内容不利于激发学生的学习兴趣,也不利于培养学生化学学习的综合素质,浪费了有效的课堂教学时间。在原有的化学实验教学中,“氧化还原反应与电化学”及“电解质溶液”是常见的验证性实验,实验验证过程简单,方便学生的观察,但在实验操作过于简单的情况下不利于调动学生学习积极性。为了解决这个问题,教师可以将这两个实验进行精简处理,在两个实验的重组中以“氧化还原反应与电化学”实验为主体内容,将“电解质溶液”的实验内容融入到原来电池的组成和电动势的测定中,让学生在原有电池的电解质溶液中加入适当的物质,如氨水、硫化钠等,之后应用精密的微安表对电池电动的情况进行观察,从而了解物质浓度变化对电极电势产生的影响[7-9]。这种精简重组之后实验的开展能够提升学生学习的积极主动性,实现学生自主化学习。
2.3增设应用型和综合应用型化学实验
在化学工程技术实验课程改革思想的指导下,教师要根据学生专业学习的特点增设应用型和综合应用型化学实验。例如,可以增设水硬度测定、金属材料腐蚀和防护测定实验、金属材料老化等综合型化学实验。在水硬度测定实验中,教师应用离子交换法和蒸馏法演示净化水的过程,通过实验向学生展示应用导电率来衡量和评价水纯度的重要意义。学生对实验兴趣很高,为了获得更精确的实验数据,一次次反复验证自己的实验,改进自己实验操作方式,对促进学生的化学学习具有重要意义。
3化学工程技术实验课程教学过程
3.1教学方式的选择
教师可以采用交互式的教学模式向学生具体介绍化学实验技术原理和重难点问题,通过交互式实验教学研究设计让学生能够有效解决化学实验学习中遇到的难点问题。化学教师要根据化学工程技术实验课程教学指导思想制定科学合理的教学方案。定期安排教师互相听课,从而促进教师之间的教学交流,提升彼此教学水平[10]。应用多媒体技术开展化学工程技术实验课程教学,通过多媒体的引入弥补传统化学实验教学视野狭窄的问题,缓解实验教学经费和学生人数之间的矛盾问题。
3.2培养学生良好的化学实验习惯
(1)教师要引导学生形成严谨、科学的实验研究作风。这种作风在化学实验操作中的表现是,学生能够仔细观察化学实验操作出现的各种现象,在发现实验现象和预期实验构想存在出入时,学生要能够从各方面查找误差的原因,和其他学生进行讨论,从而及时解决实验操作中出现的问题。
(2)原始性实验记录对于学生实验思路的形成、实验规律的把握等具有重要意义。为此,在实验开始阶段,需要学生仔细、规范的记录化学实验现象和实验操作获得的结果。
(3)学生要养成良好的卫生习惯,在化学工程技术实验课程过程中教师要监督学生注意做好实验器具回收工作,不能随意丢放实验器材以及实验产生的各种杂物。
3.3完善教学评价体系
在化学工程技术实验课程教和学习的过程中建立相应的激励评价机制,对提升学生的化学实验能力,促进化学实验教学发展具有重要的意义。为此,高等院校可以从化学工程技术实验课程教学内容、教学方式、教学管理和教学评价等方面建立相应的实验教学管理和评价考核机制[11]。在学生化学学习方面,学校要建立学生成绩和学分结合的学习评价方法,具体包括学生能否按时到达实验室、能否在实验之间做好了充足的准备以及学生是否如实记录了实验操作过程和做好实验总结。
4化学工程技术实验课程师资队伍建设
化学工程技术实验课程教师队伍的素质和能力对整个化学实验体系运行发展具有重要的作用。为此,高校需要加快打造一支结构合理、人员素质高、掌握多种化学实验教学技巧的教师队伍[12]。为了充分发挥高素质化学实验教师队伍在化学工程技术实验课程教学中的优势,学校可以制定一系列能够提升化学实验教学质量、促进实验化学有效运行的政策,充分发挥出教师在化学工程技术实验课程教学中的优势力量,培养学生化学学习综合能力。
5完善化学工程技术实验课程保障体系建设
高校需要从制度上进一步保障化学工程技术实验课程教学的开展,通过化学工程技术实验课程制度的建设,加强化学实验指导教师对化学课程教学各个环节的重视,具体包括化学实验教学方案、化学教学实验过程和化学实验结果的验收管理等,充分发挥出化学实验教学的重要地位和作用。
6结语
化学工程技术实验课程的开展不仅仅是为了加强学生对所学化学理论的理解、提升学生化学基技能训练和应用能力,更重要的是培养学生在生活实际中应用化学知识的能力。结合不同专业学生所学专业特点,进一步拓展学生化学知识面,提升学生化学学习兴趣,实现学生对所学化学知识的灵活运用。学生化学工程技术能力和他们综合能力的提升密切相关,科学合理的化学实验内容和规范化的化学实验技能训练,对培养学生的自我创新艺术,提升学生的科学研究能力,增强学生在社会主义经济市场中的竞争力具有重要作用。为此,需要有关教育人员根据不同专业学生化学学习的需要进一步完善化学实验教学体系。
参考文献
[1]张昱.化学工程与工艺专业实验的整合研究[D].兰州:西北民族大学,2012.
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