时间：2022-03-07 12:27:31
导语：在实验设计方案的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
一、结合课本实验，理解实验相关知识，形成实验方案设计的思维导向
化学实验方案设计能力的培养，不可能一蹴而就，所谓“冰冻三尺，非一日之寒”，必须潜移默化，由量变促成质变，应根据学生的认知规律，由浅入深，由简到繁，循序渐进。在教学实践中，笔者结合教材中的典型实验，引导学生理解实验目的、原理，掌握实验设计的基本原则和方法，加强实验设计思维的培养。
【案例1】离子检验或物质检验型实验方案的设计
《化学必修1》第21页“活动与探究”栏目：氯化铵、硫酸铵、氯化钾、硫酸钾均可用作化肥，它们都是白色可溶于水的固体，探究这几种盐中所含离子的检验方法。
教学过程：
问题1：这些物质中有哪几种离子？
问题2：■、Cl- 、■选用什么试剂检验？有什么现象？如何把实验过程用文字描述出来？
问题3：K+用什么方法检验？具体操作如何？
问题4：检验离子应从哪几个方面分析？
拓展：四种盐如何区分？请画出流程图。
[方案]
延伸：如何验证白色固体是NH4Cl？请写出实验方案。
离子检验或物质检验实验方案的设计，要根据各种离子或物质的某些特性对离子或物质进行检验，熟练把握各种离子或物质的性质，并把握实验方案设计的技巧，进而设计合理的方案。
【案例2】物质制备型实验方案的设计
《化学选修6：实验化学》硫酸亚铁铵的制备
实验方案设计流程如下：铁屑的净化制取硫酸亚铁溶液制备硫酸亚铁铵晶体计算产率。
设计这类实验的整体思路：从原料出发，通过控制反应条件，如对温度的控制，先得到目标产物，即粗产品，接着对粗产品进行分离提纯，是这类实验的重点所在。寻找分离提纯的最佳方案，使所得产品纯度高，产率大。
【案例3】原理验证型实验方案的设计
《化学选修6：实验化学》硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素
设计方案见表1。
这类原理验证型实验方案的设计，是在明确反应原理的基础上，通过控制一定的实验条件，控制单因子变量，最终设计可行的实验方案。
从以上这些典例中，我们不难发现，化学教材中蕴含着丰富的实验设计思想方面的素材，教师应深入挖掘，在日常教学中不断渗透实验方案设计思想。每一个成功的实验其设计思想总是包含着对已有知识的灵活应用与创造性的科学构想。
二、结合课本实验，了解化学实验方案设计的一般流程和基本原则
化学实验方案设计的流程包括：知识铺垫提出问题小组讨论形成方案方案优化规范表达。“以铝为原料制备氢氧化铝实验方案的设计”，通过小组讨论，各小组形成的方案大致可以分为以下两种类型。
第一类制备方法：酸碱法
第二类制备方案：电化学法
方案8：电解法――Al为阳极，Cu为阴极，电解氯化钠溶液。
方案9：原电池法――Al、Cu为电极，浸没在通入空气的NaCl溶液中。
各小组在个人意见的基础上，对各自的实验方案进行评价，对比方案1～7，从制备1mol氢氧化铝消耗酸碱量来看，方案7消耗酸碱量最少，从实验室操作的便利性看，通入气体的操作较为烦琐。对比方案8、方案9，从反应速率来看：方案8>方案9，从能源消耗来看，方案8>方案9。综合以上这些因素，方案7为最佳方案。
由此看出实验方案设计应该遵循以下基本原则：
三、充分挖掘课本中的实验素材，加以适当的指导和训练，提高实验设计能力
1.变验证性实验为探究性实验，提高实验设计能力
验证性实验是用以验证已学过知识的正确性，学生处于被动接受知识的状态，而探究性实验是指在实验的基础上，通过科学的分析、综合等思维来获取知识，学生处于一种主动探索知识的状态，对培养学生的创新能力十分有利。因此，教师应精心安排，积极钻研，变验证性实验为探究性实验，通过探究实验来获取新知识。
在一次优质课评比中，有位教师很巧妙地将课本中的验证性实验转变为探究性实验，收到了很好的课堂效果。当时的课题是“影响盐类水解的因素”，给我印象深刻的是这位教师在处理书本中“活动与探究”这个栏目时设计了这样一张实验报告单：
实验目的：探究影响盐类水解的因素
实验方案的设计
这位教师充分利用课本资源，很巧妙地处理了“活动与探究”这个栏目的教学。既可以有效地改变学生的学习方式，调动学生学习的积极性，又能起到提高学生科学素养，培养学生科学探究能力的作用，对学生适应新课程教学活动起到很好的引领作用，达到最佳的教学效果。
2.将课本中相关结论转化为实验，提高实验设计能力
实验是人们认识和研究物质变化规律或验证某一结论的常用科学方法。书本上的知识凡是能够通过实验来验证或探究的，都应启发学生思维，认真引导学生进行实验设计，甚至还可尝试让学生亲自动手做实验，从而提高学生的探究和设计能力。
【案例】第三周期元素性质变化规律
【实验一】Na、Mg、Al和水的反应：分别取一小段钠、镁、铝，用砂纸磨掉表面的氧化膜，放入三支小试管中，加入2～3 mL水，并滴入两滴酚酞溶液。观察现象。
过一会儿，分别用酒精灯给三支试管加热至沸腾，并移开酒精灯，再观察现象。
【实验二】 Mg、Al与稀盐酸反应比较
总结：Na、Mg、Al与水反应越来越 ，对应氧化物水化物的碱性越来越 ，金属性逐渐 。
例1图1所示实验装置应用于铜与浓硫酸反应制取二氧化硫和硫酸铜晶体，能达到实验目的的是（）。
图1
A.用图1甲装置制取并收集二氧化硫
B.用图1乙装置向反应后的混合物中加水稀释
C.用图1丙装置过滤出稀释后混合物中的不溶物
D.用图1丁装置将硫酸铜溶液蒸发浓缩后冷却结晶
解析本题以铜与浓硫酸反应制取二氧化硫和硫酸铜晶体为题材，结合图示，考查了反应制备装置、气体收集原理及反应后物质的分离原理等。二氧化硫比空气重，瓶口向上，又在密闭系统收集，故收集时进气管应伸到瓶底，出口管在瓶口，故选项A错误。反应后的混合物有浓硫酸，浓硫酸密度比水大，稀释放出大量的热，图1乙装置是向反应后的混合物中加水稀释，会导致水沸腾向外飞溅伤人，存在安全隐患，应把反应后的混合物慢慢加入水中并不断搅拌，故选项B错误。图1丙是考查了过滤操作，未用玻璃棒引流，故选项C错误。选项D是从硫酸铜溶液蒸发浓缩后冷却结晶获得硫酸铜晶体，故选项D正确。
答案：D
实验目的操作
A欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键滴入酸性KMnO4溶液
B欲除去苯中混有的苯酚向混合液中加入浓溴水，充分反应后，过滤
C证明SO2具有漂白性将SO2通入酸性KMnO4溶液中
D确定碳和硅两元素非金属性强弱测同温同浓度Na2CO3和Na2SiO3水溶液的pH
解析本题以表格式呈现，考查了化学实验设计方案正误判断的知识。选项A的实验目的用酸性KMnO4溶液来证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键，而CH2=CHCHO中含有碳碳双键和醛基，酸性KMnO4溶液可以把两者氧化而褪色，达不到证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键，故选项A错误。选项B的实验目的是欲除去苯中混有的苯酚，苯酚与浓溴水反应生三溴苯酚不溶于水，但能溶于苯，所以除去了苯酚又引进了新的三溴苯酚杂质，故选项B错误。选项C欲证明SO2具有漂白性，SO2的漂白原理是SO2与某些有色物质溶液发生化学反应生成无色不稳定的物质量具有漂白性，而本题的操作是将SO2通入酸性KMnO4溶液中，是因为SO2的还原性，将酸性KMnO4还原而使酸性KMnO4溶液褪色，故选项C错误。选项D是利用了非金性越强，其对应的最高价含氧酸的酸性越强，形成的最高价含氧酸钠盐的水解程度就越弱的原理，因非金属最高价含酸钠盐水解呈碱性，所以可利用测定溶液的pH大小来比较碳和硅两元素非金属性强弱，方案可行且好操作，故选项D正确。答案：D
例3图2所列各装置能够达到相应实验目的的是（）。
图2
A.用装置甲除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙制取无水MgCl2
D.用装置丁制取乙烯
解析图2甲中NaOH浓溶液除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸，乙酸乙酯在NaOH浓溶液中会发生水解而影响乙酸乙酯的产量，方案设计不严密，故选项A错误。图2乙中的目的是用AgNO3溶液除去氯气中的少量氯化氢，氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸，与AgNO3反应生成AgCl沉淀，促进氯气与水反应， AgNO3溶液也能吸收氯气，所以选项B方案设计错误。MgCl2・2H2O在加热时发生促进Mg2+的水解，生成Mg（OH）2， Mg（OH）2受热分解生成MgO，所以在氯化氢气流保护下抑制装置Mg2+的水解，并以氯化氢气流带走结晶水，故选择项C正确。图2丁是用浓硫酸与乙醇在170℃条件下反应备乙烯，该反应对温度控制要求较高，否则副反应较多，乙烯的产率低，温度控制不好就得不到乙烯，若反应温度在140℃时主要生成乙醚，所以要用温度计来调控反应液的温度，温度计的水银球应插入液面以下，故选项D错误。
关键词：C语言程序设计；实验方案设计；计算思维；能力培养
中图分类号：G433 文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2014）001018902
基金项目基金项目：湖南省计算机应用技术“十二五”重点建设学科项目（081203）；邵阳学院教学改革研究项目（2012JG25）
作者简介作者简介：刘远军（1979-），男，硕士，邵阳学院信息工程系讲师，研究方向为计算机基础教学、数据挖掘、人工智能、图像处理。
0 引言
随着科技的不断进步，计算机基础教学已不再局限于围绕Windows操作系统及几种常见办公软件而进行，更需要对程序设计能力进行培养。目前计算机程序设计语言教学主要涉及C语言、Visual Basic、Visual FoxPro等，其中C语言作为C++、C#、Java等功能强大的主流语言的前身，尤其适合用来作为对计算机编程要求较高的一些专业计算机程序设计启蒙语言。C语言是一种高度过程化的语言，语法灵活，逻辑性非常强。对于C语言的学习，必须依赖大量的上机实践来巩固理论教学内容，强化对编程思维的理解，掌握C语言的精髓。所以，在C语言程序设计教学中，实验的设置显得尤为重要，实验方案设置是否合理直接影响到学生对C语言的理解和掌握。
1 计算思维
计算思维是目前的一个研究热点，自2006年被提出以来，国内外许多著名的计算机科学家和计算机教育家都不遗余力地对它的内涵和外延进行了卓有成效的研究和应用，“计算思维”一经问世，就散发着超强的魔力，引领着计算机科学界尤其是计算机教育界的发展方向。
1.1 计算思维内涵
2006年3月，美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真教授[1，2]首次在权威杂志Communications of the ACM上提出了“计算思维”（Computational Thinking）概念：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解的思维活动。按照周以真教授的解释，计算思维建立在计算过程的基础上，但是又超越了计算机本身。计算思维现今已不仅仅运用在计算机学科上，也广泛应用在其它自然学科甚至是人文学科中，它是一种思维方式，是一种解决问题的思考过程，从现实角度来说，计算思维就是将问题引入、归纳、求解、引申的过程，也就是将未知问题归纳成若干已知问题从而求解的过程。计算思维不是一个单独的、与其它思维方法毫无关联的孤立方法。计算思维产生于计算机科学，而与计算机科学联系最紧密的思维方法是数学思维、逻辑思维和工程思维。可以将计算思维看作是计算机科学与数学思维、逻辑思维和工程思维的交集，而它们也代表了计算思维的不同层次要求[3]。在计算机课程教学中引入和培养学生的计算思维，进而让计算思维影响学生的一生，帮助学生以计算思维的方式来分析、解决各类科学及社会问题。
1.2 计算思维在C语言实验中的体现
C语言作为一种结构化的程序设计语言，它的学习过程必然是理论与实践相结合，在实验中逐渐进步的过程。同任何计算机编程语言一样，C语言编程能力的提高必须依靠一个又一个上机实验，在不断的“思考—编程—调试—运行—反思”过程中逐步提高。同Visual Basic、Visual FoxPro等面向对象的计算机编程语言不同，C语言是高度过程化的，结构非常严谨，并不像其它语言那样松散和随意，这就需要格外注意其语法和语义的准确性和完整性，而编程者的这些良好习惯和注意度都需要在大量的上机实践中培养。
C语言是一种过程化的语言，它是以时间轴驱动的，用C编写的程序执行过程，类似于我们处理日常问题的一般过程：先做什么，再做什么；如果发生了什么，就做什么；必须要做了什么，才能再去做什么，等等。从宏观上看，C语言采用的是自顶向下、逐步求精、模块化的设计思路，而计算思维就是将问题引入、归纳、分解、进而求解的过程。可以在C语言实验中引入计算思维的思想，帮助我们对实验进行分析和总体设计；反过来，也可以在C语言实验中培养学生的计算思维。
2 引入计算思维的C语言综合实验设计
2.1 问题描述
设计一个万年历，要求实现以下功能：①能显示某一具体日期的星期数；②能显示任一日期所在月的月历；③具备翻页功能，能利用键盘上的左右方向键进行月份的切换，上下方向键进行年度的切换[4]。
说明：以1582年10月15日（星期五）为起始日期（历史上多次修改历法，其中最后一次修改是1582年10月15日，在此之前的星期数是不准确的）。
2.2 问题分析与分解
计算思维的方法就是分解、归纳、化未知为已知的过程。首先对问题进行分解，要完成这个实验，需要解决3个问题：
（1） 确定某一输入日期的星期数。按问题描述，输入任一日期后，首先要求出它的星期数。问题描述中已经给出了初始日期1582年10月15日为星期五，那么只要先求出输入日期与1582年10月15日之间相差的天数day，就可用公式（day%7+5）%7求出该日期的星期数。
在求解这个问题时，又需要考虑一个子问题：怎样解决闰年的问题。闰年的2月有29天，其规则是年份数字能够整除4但不能整除100，或者能够整除400。因此，可以用#define Year（x） （x%4==0&&x%100！=0||x%400==0）？1：0这条参数宏来表示是否闰年。
（2） 如何显示该日期所在月的月历。根据第一个问题的结果，已经知道该日期的星期数，接下来的事情是只要在该日期的基础上向前递减、向后递推就能知道该月每一天的星期数，这个问题又可分成两个子问题：①确定月历的样式、设计格式；②分析并确定该月份中每一个日期在月历中的位置。在求解这个子问题时，需要考虑星期的排列以及日期的换行问题，可以用循环语句加以控制。
（3） 翻页功能设计。根据上两步的结果，接下来增加翻页功能，这里需要从4个方面进行设计：①向左按钮：如果当前月份为2～12月，则年份不变，月份-1；如果当前月份为1月，则年份-1，月份改为12月；②向右按钮：如果当前月份为1～11月，则年份不变，月份+1；如果当前月份为12月，则年份+1，月份改为1月；③向上按钮：月份不变，年份-1；④向下按钮：月份不变，年份+1。
从以上分析可以得出该实验的问题分解情况，如图1
所示。
图1 问题分解
2.3 问题归纳与引导
根据以上分析，将问题分解成若干子问题，每个子问题再进一步细化，最后分解成已知问题，例如闰年的求法、输出格式的设置、月份的加减等问题。计算思维的魅力正在于此。通过对问题的分解、归纳，最终变换成已知问题。在这一实验过程中，为了达到培养学生计算思维的目的，需要特别注意问题的归纳与引导，计算思维强调的是从未知到已知的求解过程，是一种自然归纳、推导、总结的过程，教师在实验指导过程中，不能直接给出答案和源程序代码，而要根据结构化程序设计自顶向下、逐步求精的思想，并以“问题归纳—分解—求解—引申”的模式逐渐引导学生一步一步走向解决问题的彼岸。
3 结语
C程序设计语言的教学离不开上机实践，上机实践过程中实验方案的好坏和教师的实验指导直接决定着学生的学习效果，如要在有效的上机实验课时内达到最好的学习效果，就必须让学生尽早掌握计算思维的能力。计算思维自2006年被提出并被明确定义以来，逐渐成为计算机科学领域和计算机教育界最先进、最流行的思想之一。在C语言程序设计实验方案设计中，时刻注意学生计算思维能力的培养，有着非常重要的积极作用。这种能力的掌握，不仅对学生本身编程能力和计算机能力的提高大有裨益，而且对学生今后更全面、更有效、更科学地处理各类问题也具有帮助作用。
参考文献参考文献：
[1] WING J putational thinking[J].Communications of the ACM， 2006，49（3）： 3335.
[2] 周以真.计算思维[J].中国计算机学会通讯，2007，3（11）：8385.
[关键词]取水泵房；水利；设计；施工
中图分类号：TU745 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0179-01
引言
水利工程项目建设离不开取水泵房，而取水泵房作为当前国内水利工程项目建设过程中最为关键的一个要点，其施工技术复杂多样，不同施工技术的使用条件与效果不同。取水泵房和集水井以及出水闸门等可以合作建设，也可以分开单独进行施工。取水泵房对施工技术以及施工质量的要求都比较高，并且这部分的取水泵房通常都会建设在地势相对比较深的位置，以此来保证取水泵房可以在枯水期的时候正常工作，并且在洪水期到来的时候也不会被洪水所淹没，所以为了全面提升取水泵房的施工质量及使用效果，工作人员需要合理设计取水泵房，提升设计方案的实效性，下文将对相关问题进行阐述。
1.传统设计施工方案存在的误区
取水泵房设计与取水泵房施工方案存在的误区比较多，主要集中在规范与项目设计人员这两个方面。在规范方面，如果江水的水位达到最低点，还可以满足取水泵房设计时的最佳蓄水值，则可以判定项目方案良好。但是从以往的工作经验来看，因为不同地区差异较大，所以一些地区江水水位如果达到最低，会影响地区的温度以及地区整体供水量，导致取水泵房设计方案不可行。
除了上述问题外，设计人员个人意识落后，也是比较常见的问题。如果设计人员没有深度到项目所在地区进行实地考察，很难掌握项目地区的真实情况，盲目使用前人总结的日常工作人员进行设计，会严重影响到设计结果的准确性。所以如果设计人员没有深入的对水源地情况进行了解，就很难掌握真实的江水水位，影响项目设计质量，同时也从侧面提升了项目的建设成本
2.设计及施工方案优化方式
2.1 从泵房布置的角度进行优化
工作人员在对取水泵房进行设计及施工的过程中，要根据不同地区枯水期、不同地区洪水期等不同时间段来选择不同的泵房设计以及泵房施工方式。部分地区江水枯水期与洪水期其水位都相对较高，在布置取水泵房的时候，要考虑到江水枯水期以及江水洪水期这两个阶段水位落差的情况。在布置泵房进水口的时候，将进水口分成上层和下层这两个方面，不同层进水口实际面积计算也需要综合考虑到枯水期水位情况，提升计算的准确性。取水泵房中会使用一些潜水泵，潜水泵安置位置也比较重要，可以将潜水泵安置到洪水位与枯水位中间的位置，只有这样才能保证水泵不会被水中存在的杂物所破坏，延长其使用时间。
2.2 从水系统处理方案的角度对系统进行优化
在水处理系统方面，可以将取水方案和水处理系统相互结合，才能前面提升过滤效果，让过滤效果可以达到预期的数值。项目施工人员在对取水泵房进行施工时，要先在取水泵房前进水口的位置设置栅栏条，并安排网格，多角度对取水泵房进行保护，提升保护强度。除此之外，在对取水泵房进水口的位置进行设计与施工时，要综合考虑到坡度的问题。
合理的控制坡度，可以促进水体自净，让水体当中的砂砾可以沿着坡体缓慢的流出，从根本上提升过滤系统工作质量，让水资源更加干净。除了上述各个环节之外，工作人员还需要定期的对网格进行清洗，保证水处理系统可以正常使用，避免出水质量不达标而产生负面不良影响。
2.3 从不良地基的角度对施工方法进行优化
2.3.1 通过井点降水法进行施工
通过井点降水法进行施工，要多关注井点种类，通常井点的种类可以简单的分成轻型井点以及管井井点这两种类型。
如果目标是轻型井点，则一般的一级井点水位下降深度可以控制在4.5m左右。在对取水泵房进行施工的过程中，这种施工方法的效果最为理想，但是需要使用的施工设备数量比较多，作业面积也比较大，所以要考虑到项目施工时间以及目标项目基坑挖土量等方面的内容。
如果目标是管井井点，则一般的降水位深度可以控制在8m左右。在对其进行建设的全过程中，该处理方法效果比较好，但是需要投入的项目建设经费比较多。
2.3.2 通过冻结法进行施工
冻结法是最为常见的一种施工方式，通过大型的冷冻机来对水泵房进行施工，处理水泵房附近地区水土，让附近地区的水土处于冷冻的状态，以此来提升后续项目施工建设质量。这种处理方式涉及面比较广泛，且需要消耗的资金量比较多。
2.3.3 通^沉井法进行施工
沉井法的使用范围比较广，不仅可以在高地下水位位置使用，还可以在一些地质条件相对均匀的位置进行施工。该施工方法需要投入的财力比较少，且施工技术难度也比较低，所以被广泛使用。
2.3.4 通过强化设备检修等方式提升施工质量
设备检修一直以来都是取水泵房施工的难点，而且取水泵房在取水的过程中，需要使用许多专业化的清理设备以及维修设备。取水泵房在施工的过程中，会受到许多外界因素的影响，导致设备长期处于水底环境中，很难取出来。针对该问题，工作人员在对取水泵房进行施工的过程中，需要根据不同泵房情况来设计出切实可行的泵房检修工作方式。比如在对取水泵房项目进行施工时，工作人员可以使用轮槽固定设备来对目标位置进行固定处理，方便后续取水泵房运作。先将清理设备沿着滑槽取至谁泵房的顶部位置，并对其进行清理和检修，凭借自身所具备的重力作用，使其可以滑到原有的位置上。
通过该方式进行施工，需要多关注水泵位置，在水泵检查完成之后，将水泵固定到架子上，并且还要保证水泵和水管二者相互之间紧密相连。如果连接的紧密型没有满足基本要求，可能会导致接口的位置产生漏水等情况，影响设备正常使用。一般在处理该问题时，工作人员都会在水管连接的位置，通过使用Y型接管口的方式来提升连接的紧密型，保证取水泵房可以正常使用。
2.4 吸水管设置问题
合理对取水泵房日常使用管道进行设置，并在取水泵房项目施工的过程中，多增加一些吸水管柔性套装，也可以将柔性套装安装到管道的软接头方面。从宏观的角度来看，取水泵房和蓄水池二者呈现出相对独立的状态，并且随着取水泵房日常运行时间的延长，吸水管道自身的拉张应力与剪切应力都会有明显的提升，导致取水泵使用年限减少，影响其使用时间以及使用效果。除了上文中提出的各方面要素外，部分吸水管道不能在地面上使用，需要将吸水管道安排到地下。在地下运行的管道不论是牢固性还是可靠性都是十分关键的环节，只有两方面都满足要求，才能保证管道的正常使用。在非原土层、土壤中增做管道基础，为防止管道在掩埋过程中出现弯曲和倒坡的现象提供了保证。
3.结束语
取水泵房设计与取水泵房施工，对水利工程项目施工质量的影响较大。上文首先阐述了传统设计与施工存在的误区，之后分别提出吸水管设置问题、从不良地基的角度对施工方法进行优化、从水系统处理方案的角度对系统进行优化、从泵房布置的角度进行优化等解决方式，希望可以为后续工作的开展提供参考。
参考文献
[1] 高伟.某江水源热泵取水方案选择及取水泵房设计[J].福建建筑，2013，01：86-88.
[2] 杨进博，王俊福，张永鹏.DZ燃气电站取水泵房地下连续墙施工方案比选[J].水利水电技术，2016，S1：81-83+88.
【 关键词 】 验证方式；用户验证；脚本验证
System Security Design Based on Verification Method
Xia Xiao-xiang
（Computer Department，Ezhou Vocational University HubeiEzhou 436000）
【 Abstract 】 This paper presents and realizes the centralized design about the system security， we ensure the safety of the system through the verification method， we have gaven the design and implementation of user authentication and general character verification.
【 Keywords 】 authentication way； user authentication； script authentication
1 引言
电子商务技术已越来越广泛地应用于各行各业，信息安全的重要性也越来越明显，我们可以通过设定密码、利用数字签名等方式实现系统的安全。本文着重介绍一下通过验证技术来实现系统的安全。
2 用户验证技术的设计
对于用户验证在每个页面中几乎都会存在，主要是为了判断但前收集客户对页面的访问是否合法，本系统的主要页面的左侧的菜单树在没有登录的情况下也是可以进行访问的，但是不能进行已登录用户的一些功能，比如查询个人话费信息等。在用户登录就将用户的相关信息存放到session中去，下面我们以电话查询方式来说明用户验证的实现，实现代码如下：
HttpSession session=request.getSession（）；
if（rs.next（）） { //rs为查询后结果集
session.setAttribute（"canLogin"， "yes"）； //设置canLogin为yes
session.setAttribute（"custom"， rs.getString（"userName"））；
//设置当前客户端名字为从数据库中读取的客户姓名
session.setAttribute（"phonenum"， phoneNum）；
//设置当前客户的手机号码为用户登录时的电话号码
}
else
session.setAttribute（"canLogin"，"no"）；//登录失败则设置canLogin为no
在每个action进行处理相关查询的时候，先从session中读取canLogin，如果为yes则进行相关的查询操作，如果为no则提示用户应该先登录。
HttpSession session=request.getSession（）；
String can=（String）session.getAttribute（"canLogin"）；
phonenum=（String）session.getAttribute（"phonenum"）；
String act = request.getParameter（"act"）；
//这里的act是处理相应的操作
if（can！=null&&can.equals（"yes"））//客户已经正确登录
{
if （act.trim（）.equalsIgnoreCase（"detail"）） {
detail（request）；
}
else if （act.trim（）.equalsIgnoreCase（"yu"）） {
yu（request）；
}
else if （act.trim（）.equalsIgnoreCase（"money"）） {
money（request）；
}
}
else if（can==null||can.equals（"no"））//用户没有登录
{
url = "/pages/loginFirst.jsp"；//将页面发送到loginFirst.jsp
}
3 Javascript脚本验证技术的设计
Javascript脚本验证是很有用的一种验证方式，并且很多验证函数可以被多个页面所共享。
我们对空格方式的验证技术，主要是通过函数压缩技术来实现空格的读取及识别。
function trim（str）{
var re=/^＼s*|＼s*$/g；
str=str.replace（re， ""）；
return str；
}
检查是不是合法的日期格式可通过函数读取，再与标准方式相比较。
function checkDate（str）
{
if（str.match（/^＼d{4}-＼d{1，2}-＼d{1，2}$/g））
{
return true；
}else{
return false；
}
}
检查是不是一个合法的用户名的技术的实现。
function checkName（str）
{
if（str.match（/^＼w*$/g））
{
return true；
}else{
return false；
}
}
检查是否是合法的数字技术的实现。
function checkNumber（str）
{
if（str.match（/^＼d*$/g））
{
return true；
}else{
return false；
}
}。
4 结束语
本文通过给出相关的用户验证可以保证用户合法性，通过对相关输入字符合法性验证能保证系统以更好的方式运行，我们给出的验证技术带有一般性，可以在各个系统中广泛采用。
参考文献
[1] 俞正方.电信IP承载网安全防御[J].信息安全与技术，2010年08期.
[2] 孙尚波.PKI信任模型与证书路径构造方法研究[D].沈阳航空航天大学，2011年.
[3] 刘波.基于C/S架构的嵌入式家庭媒体中心控制管理系统的设计与实现[D].中国海洋大学，2010年.
[4] 王力立.基于P1619.3协议的密钥分发系统[D].电子科技大学，2010年.
室内设计参数也是影响暖通空调能效的重要方面。由于实验室人员流动较大、温度、湿度、新风量等实验室内部条件变化范围较大，设计时忽略这些参数的实际变化也会造成暖通空调系统能耗升高。因此，不仅要考虑实验室暖通空调满负荷运转状态下的室内设计参数的极值，更要充分考虑分析室内环境参数在正态分布中的极大值，首先保证空调系统在常用状态下具备较低的能耗值。
2提高暖通空调热源及冷源系统节能性
提高暖通空调冷热源的系统节能性主要体现在冷热源的选择与实现能源的梯利用上。目前常用的冷热源系统主要有以下几类：
a.电动冷水机组供冷,锅炉供热；
b.溴化锂吸收式冷水机组供冷,锅炉供热；
c.直燃式溴化锂冷热水机组；
d.空气源热泵；
e.天然冷热源。其中，应用最多的冷热源类型是电动冷水机组供冷,锅炉供热，但这一类型能耗较高噪声也较大，属于最传统但是最不节能的一种；而天然冷热源碳排放量最低，能起到很好的降低能耗的作用，但是因技术不成熟而应用较少；综合比较，在充分考虑实验室外部环境和所在城市的最佳平衡点温度等前提下，利用空气源热泵冷热水机组能耗较低、碳排放较少、安装运行较为方便且占用有效建筑面积较小，作为实验室暖通空调的能热源较为合适。实现能源梯度利用，意味着在高级能源阶段即能耗较高的阶段，将能源的消耗而产生的功用于发电，将这一过程产生的剩余热量用于较低能耗阶段的供热制冷。这是由于两者能源品味基本完全对应。这样就可以提高冷热源系统的功效形成“一源多效”，减少了冷热源的系统能耗。此外，设计师还应该根据具体的冷热源形式，经过详尽地计算推演以及充分考虑经济指标、结合价值工程原理来为整个系统选择合理的供热供冷设计温度，实现低温供热高温供冷，达到减排的目的。
3降低送风状态点造成的运行能耗及费用
实验室暖通空调设计中，风量平衡是需要重点考虑的一项。因为风量是否平衡决定了实验室空气环境是否安全。送风量、排风量、回风量、压力风量和新风量共同影响了风量平衡。实验室洁净室的送风量与排风量要维持适宜的余风量，这部分风量差使得洁净室风量具备了合理的压差。但实时监测中发现，送风量和排风量受其他因素的影响，很难按设计情况完美的达到风量平衡，这就需要在设计师充分考虑合理的送风状态点，同时考虑送风温差大和较小的房间，利用自动控制系统尽量保持合理而稳定的压差。此外，有的项目单位在较高安全等级的实验室中进行安全等级较低的实验，一方面会在初期投资上造成巨大浪费，而且高安全等级的实验室在暖通空调运行时由于需要控制送风点，就会使用如二次电加热设备等。解决这类问题就需要设计师深入考虑、确定合适的送风点，在实验室暖通空调设计时与项目单位确定好实验室安全等级、避免采用二次电加热,同时选用合理的风阀和控制系统，将送风口和回风口设计在适当位置，避免产生剧烈变化的室内压差和各房间之间产生混乱的空气流向。4利用数据库和模拟手段“预演”设备运行随着信息技术的发展，利用信息技术手段可以有效避免传统人工计算、绘图带来的误差，提高设计水平和效率，从根本上解决设计缺陷造成的设备运转不良、能耗较高等问题。目前，除了使用Auto-CAD进行图纸制作以及基于AutoCAD进行二次开发的设计技巧这些初级的信息技术，还有SQLsever2000数据库、基于MagiCAD的BIM技术、EasyHVAC软件、DeST软件等手段可以用于进行暖通空调设计。这些信息技术手段可以实现多变量处理，将二维设计转变为三维设计，使设计师可以充分考虑影响暖通空调系统能耗的各类变量，在设计之初就充分考虑到设计方案的节能减排效果。另外，利用软件模拟和仿真模型的建立可以更加直观立体的测试设计方案的运行效果，科学地测定水系统供回水等各类参数在运行时的变化情况，充分模拟内外部环境变化对空调系统能效的影响，及时监测在冷负荷、新风量、最优送风点等条件发生变化时PID控制器的控制效果。这样就可以极大程度的避免因设计原因造成的二次施工而带来的经济损失和能源损耗。
4.结束语
关键词：案例教学；教学误区；试验设计方法；硕士研究生
一、引言
理工科的研究生经常需要做试验。如何做试验，这里面有很大的学问。《试验设计方法》课程就是为笔者所在学院硕士研究生开设的专业必修课，它是专门研究合理地制定试验方案和科学的分析试验结果的方法的一门应用工具学科。试验设计的任务是以概率论与数理统计为理论依据，结合专业知识和实践经验，经济、科学、合理地安排试验，有效地控制试验的干扰，充分利用和科学地分析所获取的试验信息，达到尽快获得最优试验方案的目的。目前，越来越多的高校认识到案例教学对于专业学位研究生培养的重要性，积极倡导以案例教学提升专业学位研究生培养质量的改革。案例教学可以使教师根据教学目的的要求，组织学生针对及具体相关专业的案例内容，用所学知识进行充分的思考、分析、讨论和交流，提高学生对具体问题的分析问题和解决问题能力。这有利于充分调动学生学习主动性，提升教师教学技巧和提高课堂教学质量。本文在分析《试验设计方法》案例教学中的几个误区的基础上，提出适用于本门课程的案例教学模式。
二、认为案例教学就是举例教学
《试验设计方法》是一门应用工具学科，学生要想根据具体的专业背景，熟练掌握各种试验设计方法，对其进行正确的数据处理，得到一个可靠的结论，一定要进行大量的练习。案例教学不是举例教学。之前采用的教学方式是理论教学+大量练习的方式，如讲正交试验设计这部分内容时，有无交互、单因素、多因素、有无混合水平等不同情况下数据如何处理。通过大量的练习，同学们可以灵活掌握不同情况下如何进行正交试验设计。但是通过三年的传统教学方式的实践，笔者发现很多研三同学答辩时试验步骤说得很清楚，而试验目的和方案就不是很清楚。一般情况下试验目的是导师指定的，同学们根据试验目的来设计试验方案时，经常人云亦云，反映了同学们对具体问题分析时对不同试验设计方法的理解不透彻，缺乏深层的思考。案例教学是以一个具体的案例为载体，在教师的指导下启发同学们独立思考“根据课题需要做几个试验，为什么要做几个试验”“为什么选这几个因素、因素水平怎么选取”“如何保证其他试验条件一致”“正交试验设计、均匀设计、回归正交试验设计应用有什么不同”等问题，让同学们对具体的背景材料进行分析研究，提高他们自主学习的能力。案例教学将之前的注重知识变为注重能力的培养。
三、认为案例越多越好
有些教师认为案例越多越好，见多识广。但是学时有限，36学时的课程，每个案例最少要45分钟，时间太短效果不好，导致每个案例分析的不通彻，使同学们没有足够的时间和精力开展自主探索和独立思考。案例教学给教师提出了更高的要求。教师要在上课前根据课程教学目标和要求，精心编制几个案例，设计好案例的呈现方式，初步确定好案例的焦点和争论的主题，培养同学们正向思维和反向思维，使同学们灵活应用所学知识。
四、教师的角色没有转变
有的教师将案例呈现给同学后，就进行分析、推理，剥夺了同学们独立思考的能力。同学们会顺着教师的思路回答问题，做巩固练习。这是以教师为中心，没有争论、没有讨论，把案例教学变成了举例教学，不能起到应有的教学效果。案例教学是一场基于教学理念的改革，教师的职责是启发和引导的作用。课堂的中心是学生而不是教师，之前教师的“满堂灌”“填鸭式”的教学方式，限制了学生的创新性和发散思维。一个题目不一定只有一个答案，一个试验目的不一定只有一种试验设计方案。教师要培养同学们的发散思维，让同学们根据所学的试验设计方法和专业知识相结合，自己进行分析、归纳、判断、决策，培养同学们发现问题能力、归纳总结能力、解决问题能力和口头表达能力。
五、结束语
关键词 拉丁超立方；抽水试验；随机
中图分类号P64 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0131-02
抽水试验工作是进行水文地质勘查工作的一个必要的组成部分，在水文地质勘查工作实践中具有重要的作用。在水文地质勘查中，获取数据资料的最好方式即是抽水试验。然而，不管是单孔抽水试验还是多孔抽水试验，都需要耗费较大的人力物力。因此，如何进行抽水试验方案设计，有效地降低人力物力的损耗，是一个很具有实际意义的研究内容。
1 拉丁超立方方法简介
拉丁超立方方法是一种基于随机数学理论的数学方法。相对于传统的随机采样方法来看，拉丁超立方方法引入了“分层”的概念，它将采样值在整个样本空间随机分布的同时，也可以保证不集聚，即对于整个采样空间有很好的覆盖率。拉丁超立方方法的采样过程：首先必须要分层，分层过程直接决定了采样值对于采样空间的覆盖程度；第二步进行采样，采样的过程是要保证在分层后得到的每一个子域内都存在样品值，即保证均匀性；第三步进行组合，组合的过程是将各个子域内的样品随机配对，形成样本；最后在所有的组合配对中进行筛选，筛选的原则是对各个样本的位置随机抽取。通过上述步骤即可以得到拉丁超立方的采样结果。整个过程的优点在于既能够保证采样值的整体覆盖程度，又可以保证采样的效率，即减少采样的次数。
2 抽水试验方案设计
现欲在某场地进行双孔抽水试验，需要确定18个抽水方案用于后续计算。已知两个抽水井的抽水量允许范围均为(0，2250m3/d)。
2.1 传统随机方法的抽水试验方案设计
传统的随机方法属于完全随机的采样方法，即在采样范围内完全随机的抽取样品。由于两个抽水井的抽水量允许范围均为(0，2250m3/d)，因此采样范围是。经过随机抽取后，可得到下列结果：
由下图可以明显看出，传统的随机采样方法得出的结果，有样品集聚的现象，对于整个样本空间的覆盖程度不佳。
2.2 基于拉丁超立方采样方法的抽水试验方案设计
拉丁超立方采样方法在传统的随机采样方法的基础上，添加了分层的概念，是对传统随机采样方法的改进。具体步骤如下：
图1 传统随机方法采样结果平面分布图
1） 由于需要确定18个采样方案，因此确定出采样数目为18。分层时，需要将采样空间分成18个子域，即将(0，2250)这个样本空间分成均匀的18个子域，可得出每个子域的长度为125；
2）在每个子域内采样： 为了使后面的组合和筛选运算过程更加明确清晰，先将抽水井A在18个子域内的取值从小到大依次定义为M101，M102，……，M118。同理，将抽水井D在18个子区间内的取值依次定义为M201，M202，……，M218；
3）将抽水井A与抽水井D在18个子域内的采样结果进行组合配对，组合结果如下：M101 M201到M101 M218，M102 M201到M102 M218，M118 M201到M118 M218，共得到182=324种组合；
4）筛选，筛选过程也遵循随机原则，最终的筛选结果如下图所示：
图2 拉丁超立方方法采样结果平面分布图
最后得到最终的采样结果，即18个抽水方案为：(1)120m3/d，1860m3/d；(2)180m3/d，2185m3/d；(3)310m3/d，720m3/d；(4)450m3/d，1090m3/d；(5)590m3/d，1690m3/d；(6)715 m3/d，2085m3/d；(7)760m3/d，1310m3/d；(8)920 m3/d，350m3/d；(9)1110m3/d，1560m3/d；(10)1220m3/d，1965m3/d；(11)1315m3/d，1210m3/d；(12)1460m3/d，420m3/d；(13)1580m3/d，825m3/d；(14)1700m3/d，200m3/d；(15)1825 m3/d，595m3/d；(16)1980m3/d，1385m3/d；(17)2080m3/d，900m3/d；(18)60m3/d，2200m3/d。
由上述采样结果可以明显看出，拉丁超立方方法的采样结果，对于采样空间的覆盖程度很好，达到了很高的覆盖率。
3 结论
运用拉丁超立方方法的采样结果在采样效率和采样结果对于整体采样空间的覆盖程度上都优于传统的随机采样方法。即，运用拉丁超立方方法进行抽水试验设计可以得出更加具有代表性的试验方案，可以有效地帮助抽水试验的后续工作高效率的完成，对于水文地质参数的获取也具有代表性。
参考文献
[1]施小清，吴吉春，姜蓓蕾，方瑞，孙媛媛.基于LHS方法的地下水流模型不确定性分析[J].水文地质工程地质，2009，2：1-5．
关键词：知识经济；核心竞争力；知识管理
知识经济时代，知识的内在价值得以凸显。越来越多的学者开始研究知识管理，试图为企业找到切实可行的知识管理方案，以提高员工的工作效率，提升企业的核心竞争力。而核心竞争力是企业得以可持续发展的重要因素。由于知识管理本身具有无形性、抽象性，学者们对知识管理的定义并未达成一致意见。美国管理学大师彼得•德鲁克最早感知了知识管理的概念，并指出知识是这个社会急需重视的资源[1]。马斯认为，知识管理是一个系统地发现、选择、组织、过滤和表述信息的过程，目的是改善雇员对特定问题的理解。马斯还提出，知识管理的研究对象是知识和信息，知识管理用于提高员工的知识化水平。他认为“知识管理是指通过对知识的判断、识别、获取和应用过程，提高企业核心竞争力”[2]。蒋国平认为，知识管理协助员工对已掌握的知识进行识别、显化、分享、并帮助员工识别知识的来源，帮助他们更好的进行知识的共享[3]。综合来看，企业知识管理可以理解为：企业通过一系列的知识识别、知识需求分析、知识获取、知识分享、知识创新的过程，以使得组织成为一个能动的有生命的有机体的过程。企业中的知识管理也是围绕着这一系列活动展开的。具体的知识管理方案如下：
一、动员大会
动员大会是企业知识管理必须优先考虑的一环，涉及到大家对知识管理的认识、认可程度，以及对参与知识管理的积极程度。（1）知识管理部门在公司网站企业将进行知识管理的明文信息。（2）知识管理专家与各部门经理召开小组会议。沟通知识管理建设的战略规划，讲解知识管理的理念、构思，并征求大家的意见。（3）各部门经理选择各部门中的积极分子，即平时比较活跃并且易于接受新事物的人员，组成知识管理的动员小组。部门经理将知识管理的核心理念传递给这个小组成员。（4）动员小组成员设计自己的动员方案，首先在自己部门执行一周，并且向上级汇报行动结果，统计大家的反馈情况。如利用相应的调查问卷调查大家对知识管理的了解程度，选择反馈结果最好的那组动员方案。这样做就是调动大家的兴趣，好奇心，营造氛围，让员工做好思想准备，从而对他们产生潜移默化的影响。（5）召开动员大会，由知识管理专家主持大会，讲解知识管理核心思想、理念以及员工需要注意的事项等，构建知识管理建设的框架。
二、企业文化建设
文化建设是知识管理理念建设的重要一个环节。文化包括显性文化和隐形文化建设。显性文化需要实质的文化元素来体现，隐性文化依托长时间的沟通渗透来完成。企业显性文化的建设方面需要企业加大宣传自己的价值观、文化气息的塑造。例如：（1）将文化符号，如企业的logo粘贴在企业醒目的位置，包括桌角，墙面，门窗等。在公司大门口张贴企业的宣传语。（2）在餐厅和大厅安装LED屏幕，定时播放企业的历史发展资料，企业已经建成的项目、企业愿景、价值观等内容，加强员工对企业的文化的认识。（3）制定相应的规章制度、行为准则。有奖征集组织宣传口号的设计。
三、知识获取与需求分析过程
识别企业需要的知识，本次设计按照岗位来采集信息。分层次进行信息采集与信息需求分析。包括行业信息、企业信息、部门信息、工作岗位信息。企业主要分析行业前两名企业的信息，进行标杆研究。安排专门人员标杆企业的运营、战略、技术等方面的信息进行收集，输入到企业的信息系统中。企业的技术、人员、资源等信息都是企业需要整理的信息。部门经理负责对部门知识进行统筹。根据企业已有的岗位职责说明书结合现有环境的变化，对岗位职责说明书进行修改。员工将个人从就职以来学到的专业知识，工作可以取得成功的关键因素，工作遇到的问题进行整理。将以上信息进行逐级上报，由上级直接审核，审核通过后再向更上一级提交，最终集合到知识管理部门，进行最终的整合。知识管理中心将统计好的知识按重要程度和使用频率进行整理后，筛选出经常使用的和重要的信息，输入网站，并印成方便携带的小册子，分发给员工。
四、知识平台建设
1.官网的维护
即使大部分企业都建立了自己的网站，但是只涉及一些表面的企业概况，员工数量等基本的信息。企业官网是其他人认识企业的一个重要窗口，完善的官方网站是一个实力公司所必须的。需要加入的内容包括实时热点、国家政策方针、尤其涉及奔行业的信息，项目展示等。
2.知识交互平台
在分析企业现有知识以及企业需要的信息的基础上，聘请技术公司为企业打造分享平台，打通企业的沟通网络。包括设计访问各种知识模块。（1）建立知识分享世界。目的是对知识进行收集，交流。员工自己开发的知识经由知识专家审核，通过后在知识世界共享。该知识世界将各种新知识进行实时推送。知识是不断积累，往复循环的动态过程，不断有知识的输入，输出。知识世界还包括正能量新闻，消息的传递，促进员工心灵的建设。（2）知识查找。企业只有对知识有效的利用，才可以持续经营。所以为了便于员工进行知识查找，按专业、岗位对信息进行分类。同时设计一套专门的检索程序，每个员工花费给一定时间学习就可以学会。每个员工都有自己的账号，注册后就可以进行知识的免费下载。（3）发型公司内部刊物，每季度发行一期，汇总公司经营动态，整合公司信息，包括企业的经营状况、财务状况、阶段性目标等信息，并且包括本季度重要的已经在网站上的信息。这样让员工实时掌握自己企业总体的营运状况，增强员工的主人翁意识，也增强自己的责任感。（4）建立健全公司会议系统。使公司各种信息能以最快的速度到达每一层级。通过周会、月会、调度会等快速地交流传递信息，使每个人完成目标成为可能。（5）专家远程课程。除了进行专业知识信息的传递，交流以外，对员工心灵进行建设是很必要的。每月邀请心理专家给公司员工上幕课一次。即通过录像形式将课程录制下来，进行保存，需要的员工可以在进行学习，该课程非强制。
3.个人知识管理
（1）微课形式每周两节微课学习。员工、需要登录自己的账号进行学习。一周组成一个专题的学习。一节微课3-5分钟，然后需要员工提交满意度信息（非常满意满意不满意），由知识管理人员按周进行数据分析，了解员工的工作状态，进行相应的知识补充以及心灵建设。按岗位组成知识题库，每月月底需要员工进行测试，提交测试成绩。这项成绩将与最终的考核直接挂钩。（2）印象笔记印象笔记专门用于员工记录自己的工作事项，并且接受外部信息，并且可以搜集需要的信息。这款软件直接安装在员工手机上，作为以工作为导向的信息搜集工具，也是时间管理的有效工具。（3）目标管理根据企业的目标，逐级进行分解，具体到各个员工的目标，员工自己制定计划，并根据以前经验，不断调整自己的计划。这样有利于落实员工责任。建立导师制度，导师制度属于最直接的知识传播，有利于知识的直接传播，减小知识传递的距离，提高效率。对导师的考核形式是看他带的学员的能力提升速度，这样可以保障导师将自己掌握的知识传递给学员。
4.考核激励机制
随着部门职能在不断的强化，另一方面新业务对职员的专业技能的要求也越来越高。根据这种特点，人力资源的管理工作希望对员工采取一种动态的评价标准，即定期对标准进行修正，全体员工共同参与标准的修订工作。部门将不是唯一的组织维度与考核单位。使用360评价方法，员工、同事、部门主管、客户均需对员工按照一定比例进行考核。通过一系列的指标来衡量员工的绩效。如技术贡献率，目标达成率，知识贡献，创新贡献率等指标。完善考核体系在公司内确定和鼓励创新行为。开展创新奖励计划，并将其作为公司的核心考核策略，营造互动式开放创新氛围。设置定期的考核与评奖，根据员工提供的知识的有效利用率进行奖励。对有突出知识贡献与创新贡献的人员/团队进行奖励。本文在各学者对知识管理研究的理论基础上，从微观层面对知识管理方案进行详细设计，具有很高的实践与可操作意义。相信以上知识管理方案会给企业知识管理建设带来启示。不过企业知识管理方案设计要根据企业的实际环境进行合理的操作，所以本方案仍可以进一步进行优化。
作者:庞琳琳 李静霞 单位:青岛大学商学院
参考文献:
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