高校实验楼的建筑设计

高校实验楼的建筑设计（精选12篇）

高校实验楼的建筑设计 篇1

高校实验教学的主要目标是培养学生的应用能力和创新能力, 因而以培养学生综合性创新能力为主的实验教学, 理应发挥重要作用[1]。植物组织培养是现代生物技术的重要组成部分, 是当代生物科学中有较强生命力的一门科学[2], 实验教学是该课程教学的中心和关键环节。本文以培养创新人才为目标, 以植物组织培养课程实验教学为例, 对高校实验教学中开设综合创新性实验的必要性、综合创新性实验建设的平台以及教学实践效果进行了探讨和分析。

一、开设综合创新性实验的必要性

创新性实验教学是现阶段高等院校实验教学改革的趋势, 它主要是将教学大纲要求的某些基本的实验方法和实验手段有机地综合在某一个实验当中, 以达到完整、综合创新的实验目的。通过综合创新性实验的学习, 可以使学生在有限的实验课时内对课程有一个全面、深入的了解, 既熟练掌握了基本的实验技能, 又培养了学生的创新意识和综合运用理论知识分析问题、解决问题的能力, 从而达到提高学生的综合素质、增强学生升学和就业竞争力的目的。

此外, 由于教学实践中存在着专业基础课和专业课的课时越来越少 (相应实验课课时也越来越少) 、学生人均实验经费数量与以前相比有所减少、实验经费消耗较大等问题, 再加上新技术、新方法不断涌现, 学生不可能在有限的几十个甚至只是十几个学时内把所有的、以后可能用到的实验技能和项目都学完和学会, 这必然要求我们根据现有的实验教学条件对教学内容进行优化和调整, 而开设综合创新性实验项目已成为创新性实验改革和创新人才培养必然的趋势。

植物组织培养实验教学的特点是既要注重学生基本实验技能的训练, 又要在充分发挥学生自主性的基础上结合科学研究和生产实践进行教学。在植物组织培养课程中开设综合创新性实验项目既是国家创新人才培养的要求, 也是农业企业、生物工程公司和教学科研单位对熟悉植物组织培养技术人才的需求, 可以为满足社会需求、提高升学和就业竞争力打下坚实基础。

二、综合创新性实验建设的平台

(一) 实验平台的建设

实践性环节在培养人的科学思维、创新意识, 掌握科学方法, 提高综合实践能力方面是课堂理论教学所无法替代的[3]。综合创新性实验平台的建立是开设综合

*基金资助:东北林业大学教学研究课题 (DGY20007-029)

创新性实验、保证教学过程顺利进行并获得显著教学效果的有力支持。

1. 基本实验技能的平台

在基础验证性实验教学阶段, 结合综合创新性实验对理论知识和基本实验技能的要求调整教学内容。改革原有的理论课教学内容和实验教学方案, 使理论教学内容更倾向于实际应用, 并形成一个与理论教学课程相对独立的、内容丰富的实验教学体系。删除一些代表性不强、内容有重复的实验项目, 将实验项目进行分层次设立, 如在植物组织培养实验教学中将实验室构成及常用设备使用和器皿洗涤的注意事项 (2学时) 设立为基本的操作训练;将培养基母液、激素母液、试剂制备 (2学时) 和培养基制备与保存 (2学时) 这两个项目设立为基础项目, 对学生进行重点培养和训练;而对植物材料的准备和接种 (2学时) , 则用清水代替真正的消毒液, 让学生反复进行练习和模拟, 即节省了实验经费又达到了实验技能的训练。在经过以上几个基础实验项目后, 才安排8-10学时的综合创新性实验项目[4]。在教学计划中单独设置“综合创新性实验教学时间”, 在实际教学中预留出给学生设计综合创新性实验方案和修改的时间, 为实现多层次实验教学提供了必要的时间。学生在掌握了基本的实验技能并具有一定的知识积累后, 才有能力集中时间和精力主动地去综合、分析所学的理论和实验知识, 把所学知识付诸于应用, 并开始学习自主设计实验方案和完成实验。

2. 实验室和设备条件的平台

建设综合创新实验室和实验设备共享是开设综合创新性实验必备的基础。植物组织培养实验室根据功能分为实验教学实验室、组织培养实验准备室、灭菌室、接种室和培养室。此外, 组织培养实验室与其他教学实验室和教学设备可以无障碍的共享可为综合创新性实验项目的开设提供可靠的保证。综合创新性实验是与传统的实验不同的实验模式, 其教学组织具有自己的特点, 其一是实验室应该是全方位开放的。包括实验室工作时间的开放 (除了安排专业教学实验外, 实验室可以有计划地接受实验者的申请) ;实验内容的开放 (学生自己提出的实验课题, 经评审可以进入实验室进行研究) ;实验室服务对象的开放, 全院学生 (包括研究生) 及教师均可利用实验室的资源。参加综合创新性实验的学生在进入实验室之前必须经过充分准备, 提出实验方案报告, 经指导教师审阅通过后方可进行实验。

3. 学生创新思维和创新意识的激发

综合创新性实验教学的关键是以学生为主体, 通过教学激发学生的主观能动性、激发学生的主动创造思维, 从而达到培养学生的创新能力的目的。开设综合创新性实验项目, 要以学生为主体, 教师只起有益的引导作用。要重视激发学生的创新思维, 引导学生对实验内容、实验方法、实验手段和实验教学模式等进行创新性思考[5]。首先, 有目的地让学生参与到教师的科研项目中去, 让他们初步了解和掌握学科的一些前沿知识。学生通过亲自参加科研活动, 可以掌握科学研究的基本方法、开拓科研思路、树立起正确的科研观点。其次, 组织学生成立兴趣小组, 利用课内所学知识和资料内容, 在课外时间进行组织培养实验, 自主设计实验方案、自我检验、自我调整, 直至实验成功, 将关键环节和技能重复训练, 从而尽快达到技能熟练的目的和效果;再次, 为使学生对技术的广泛应用有切身的体会, 组织学生到相关生产实践部门进行实地考察和学习, 具体了解从理论、实验到实践生产中的差距和存在的问题。这些措施可以极大提高学生学习兴趣, 强化学生的创新思维和创新意识, 增强学生的学习积极性和主动性。

(二) 教学内容和教学模式的设计

在综合创新性实验项目教学中教师只提供参考范围和题目, 如细胞分裂素和生长素效应实验, 以植物叶片、腋芽和幼嫩茎段为材料进行离体快繁实验等。有时是指导教师的研究课题, 如让学生参与“水曲柳离体扩繁”和“花楸体细胞胚胎发生”等项目的材料选择和培养基设计, 此类实验不是单一的、只运用某门课的知识就能解决问题和完成任务的。

在实验过程中, 要求学生先提出课题和基本思路, 教师则与其共同讨论完善方案。学生从最初的无从着手, 到查阅参考书、上网查资料, 跨出了培养创新意识的重要一步。在实验中遇到问题时, 要求学生自行提出解决方法, 教师则帮助分析这些方法的合理性, 通过学生为主, 教师为辅的实验教学方法, 逐步培养学生的独立工作能力。例如, 要求让学生自己提出需要培养的植物种类和培养目的, 查找相关文献, 在所学的理论知识和资料分析的基础上提出外植体的类型、外植体表面灭菌和培养基配方等实验方案, 独立写出包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验进度和预期结果等内容的报告, 经过教师的审阅合格后, 学生独立安排、准备、完成实验。在学生独立开展实验期间, 实验室实行开放式管理机制, 教师起指导、检查、协调的作用, 预先安排好各小组的无菌操作时间, 使无菌操作室、准备室得到合理高效运转。实验小组也由学生自愿组合, 以4~5人为一个实验小组;实验时间由学生自行确定。

(三) 成绩的考核方法

在实验全部完成后, 要求学生对实验结果进行整理、计算, 并完成实验报告。指导教师对实验报告进行分析和评价, 分析评价的原则侧重于观察学生是否通过这一教学过程得到智力的开拓、研究能力是否有所提高以及综合运用理论知识解释实验结果的能力, 记录的实验结果是否客观、是否准确可靠, 分析讨论是否科学、逻辑推理是否准确, 结论是否恰当、合理等方面。成绩考核设置基本实验技能综合考核和创新性实验考核两个阶段。验证性实验可根据学生平时的实验态度、实验操作熟练程度和实验结果进行综合评价。综合创新性实验根据学生选题的创新性、知识运用的综合性、实验设计的合理性、实验结果的准确性和可靠性、团队协作精神、实事求是的科学态度和实验的努力程度等进行考核。考核时, 综合创新性实验按照实验质量给出成绩 (分为不合格、合格和优秀) , 成绩不记入总成绩中。但只有综合创新性实验的成绩为合格及以上的学生才可以获得实验考核的总成绩, 否则实验课成绩为零分。

三、教学实践效果

经过几年的教学实践, 本课程取得了良好的教学效果。综合创新性实验的开设有效地促进了教师的知识更新, 激发了学生求新、创新的欲望, 促进了学生对综合知识的运用, 提高了学生进行跨学科、跨领域创新性学习的能力。实验时间由学生自己支配, 增加了学生的动手机会, 锻炼了学生的动手能力。学生是自主开展实验研究、处于主动探索的状态, 充分发挥了学生主观能动性, 养成独立思考和积极进取的科学精神, 培养了学生的创新意识、观察能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力。

参考文献

[1]陈志慧.化学创新性实验教学实践[J].内江科技, 2007 (6) :139.

[2]姚晓惠, 张峰.植物组织培养课程实验教学改革的探讨[J].商丘师范学院学报, 2007 (6) :125-127.

[3]王伟祖, 郑旭明.建立综合设计实验平台培养学生创新能力[J].实验室研究与探索, 2004 (8) :74-75.

[4]沈海龙, 等.关于植物组织培养课程特色教学的思考与实践[J].中国科技信息, 2006 (2) :80-81.

[5]章新友.关于高校创新性实验教学的思考[J].实验室研究与探索.2005 (6) :68-70.

高校实验楼的建筑设计 篇2

关键词：交叉学科；实验性教学；主动性学习；乌托邦思维

一、引言

上世纪50年代末，中央工艺美术学院（现清华大学美术学院）开设了装潢设计系，它是我国最早开设系统的环境艺术设计专业的高校之一。伴随着时代的不断变化与发展，该校的环境设计专业经历了室内装饰（1957年）、建筑装饰（1961年）、建筑美术（1963年）、建筑装饰美术（1964年）、工业美术（1975年）、室内设计（1984年）、环境艺术（1988年）、环境艺术设计（1999年）系名的八次变更。这也体现了环境艺术设计专业教学根据社会的需求不断调整[1]。由于环境设计专业是一个边缘学科，它既需要一定的审美感性思维成分，也需要一定的理性思维支撑，因此，它是艺术与技术的结合。环境设计专业作为一门交叉学科，具有很强的渗透性。[2]环境设计专业包含环境行为学、城市规划、建筑学、人体工程学、环境心理学、设计美学等多学科课程。事实上，环境设计专业又会因艺术类院校和工科院校在教学目标和方法上的差异而衍生不同的专业技能和研究方向。正是由于环境设计专业发展的多样性，带来了教学上的差异性。

二、环境艺术设计教学的现状

截至2017年，我国共有639所本科高校开设了环境设计专业。开设该专业的本科院校类型主要为综合类院校、综合型艺术类院校以及独立学院。尽管我国开设环境设计专业的本科院校数量庞大，但在教学方法、教学要求、教学资源、学生素质等方面，仍然存在着较大的差异。出现这些差异有主观原因，也有客观原因。

（一）主观原因

1.高校类型的差异。我国高校类型的差异产生了不同的教学背景与教学要求。研究型高校一般是以培养国内最高层次人才和研发最前沿科技为目标。但绝大部分的高校属于应用型高校，它们以服务社会和市场为目的[3]。教学上，授课人根据社会和市场的标准进行授课，这在一定程度上限定了学生对于知识拓展和思维的延伸。2.学科建设的差异。由于高校类型的目标和定位存在不同程度的差异，因此，各学科的建设会结合学校的自身发展考虑。由于研究型高校注重的是各个学科之间的协同发展与综合实践，因此，学校对于各学科的建设都会给予足够的支持。但应用型高校则难以实现学科建设之间的良性平衡。目前，大部分高校对于环境设计专业的建设都有所忽视，并且普遍存在专业开设的时间不长、师资储备力量不足、没有合理的教学定位以及缺乏相关的科研项目支撑等问题。3.教师与学生的差异。研究型高校一般具有完善的教学环境和丰富的科研教学资源，因此利于开展各项科研工作，学生的综合素质较高。但是，大部分应用型高校的教学和科研水平不足，教学资源有限，学生的学习能力和综合素质发展不平衡，因此无法满足高质量的教学任务。4.课程设置和教学要求的差异。从环境设计专业教学分析，大部分研究型高校（包含部分综合型艺术类院校）除了要求学生具有明确的专业学习方向，并开设相应的专业基础课程之外，还会要求学生掌握艺术学、心理学、社会学及人类学等方面相关知识。在毕业设计（创作）阶段会基于思辨能力、阅读能力、审美能力、知识拓展能力以及图形（符号）表达能力等方面进行考核。一些应用型高校的环境设计教学方向仍然十分模糊，学生进入毕业阶段仍然没有明确的专业方向，甚至缺乏设计思维和设计表达能力。

（二）影响各高校环境设计课程教学的外部因素

1.地理因素。研究型高校一般分布于我国的一线城市或省会城市，因此，高校和城市之间能形成信息资源共享的教学环境。而相当部分应用型高校分布在省会以外的城市，因此，在信息的获取速度及城市资源的利用程度上存在较大差距。对于环境设计专业教学而言，往往需要一定的信息资源，即便我们身处于网络信息时代，但缺乏现场的体验无论是对于授课者还是学习者都会产生负面的教学效果。2.政府因素。高校所属部门的差异也会导致高校科研的资源和效率有所不同。比方说，部属高校一般在教学改革探索、科研和社会服务方面可起到示范和引导作用，因而此类高校能够得到国家和地方政府的大力支持，在教学资源上具有一定优势，学生可以利用学校平台获得更多的知识储备和社会实践的机会。而省属及以下高校能够获得的国家或政府的支持则十分有限，学生除了在校期间认真学习专业知识以外，还需要更加主动地参与各项社会实践，才能获得理想的学习效果。3.市场因素。市场因素无形中也会影响高校毕业生的就业方向和质量。由于高校之间的培养方式和培养目的都有所不同，因此所从事相关的环境设计工作也会有所差异。人们普遍认为应用型大学的毕业生适合于操作难度较高的设计工作。要运用较为复杂的社会学及环境设计专业知识去解决设计问题的工作，需要对相关人员的综合能力、毕业院校以及学历提出一定要求。

三、环境设计专业教学中出现的共性问题和实验性教学

（一）高校环境设计教学中学生们经常出现的一些共性问题

1.实践能力不足。大学生由于长期受到应试教育的影响，缺乏动手能力以及对社会和客观事物的关注和思考，因此，在课程中涉及实地考察、社区调研、社会实践等方面往往出现缺乏实践经验和积极性等问题。2.审美能力不足。近些年，一部分考生需要通过报考艺术类专业才能获得进入高校学习的机会，因此，学习环境设计专业的学生在专业能力和审美能力方面的水平参差不齐。此外，一些高校教师的教学案例和教学方法较为陈旧，致使审美意识无法正确地传递给学生。3.知识储备不足。环境设计专业是一门跨界学科，它具有边缘性与综合性。理论上，学生在学习的过程中需要大量地阅读相关文献著作，寻找自身的学习方向。然而在教学过程中不难发现，大部分学生缺乏阅读兴趣和能力，一些学生甚至在步入高年级的学习阶段之后仍然没有养成阅读和思考的习惯。因此，知识储备的能力成为学生在专业学习过程中逐渐拉开距离的要因。4.创造力不足。学生由于在进入高校以前一直都以应试教育为培养目标，因此“求同”的价值观严重限制了他们的创造力和思维能力。此外，一部分学生在基础学习阶段缺乏对相关专业知识的深入研究，过早地进入商业实践，在设计意识上形成了“妥协”的心理。这同样影响了学生的创造能力和学习能力。5.缺乏团队合作精神。在环境设计专业的学习中，学生往往会获得团队合作的机会，例如竞赛、社会调研、课题研究甚至参与实践项目等等。大部分学生在设计实践的过程中出现专业分工不明确、过度依赖他人以及思维无法统一等现象。这也是在环境设计教学过程中常常遇到的问题。归根结底，产生上述问题的主要原因是学生在学习环境设计专业的过程中缺乏积极性。学生产生被动学习的原因在于教学思维僵化、教学方法千篇一律。教学中缺乏必要的师生互动，过度地要求学生考虑实用性和经济性往往会成为学生思维发展的阻力。特别是环境设计专业，教师不仅需要在课堂上讲授专业理论知识，还需要根据学生的情况和需求进行实验性教学。

（二）实验性教学

1.实验性教学的概念。本文中的实验性教学是指能够突破产学研（IUR）一体化教学模式，相对弱化市场在教学和专业实践中的比例，授课者通过挖掘各个学生在学习过程的能力和兴趣，并且进行引导，让学生主动地去接受知识的一种教学方法。2.实验性教学的作用。实验性教学的最大作用是能够激发学生的独立思考和创造力。在教学过程中学生能够进行主动式学习（active.learning），摆脱外界干预，在获取知识技能的过程中能够相对独立地、主动地完成对知识的诉求、分析、探索、评价等来实现学习目标。另外，实验性教学有助于学生们系统地、深入地完成相关知识的学习过程。3.实验性教学的意义。实验性教学具有积极作用，所体现的教学成果往往是为了在未来形成一种概念模型和理想，但在教学上它仍然具有一定的局限性，无法快速满足产品市场化、商业化的效果。由于学生长期受到了标准化、模式化的教育和评判，在表达自身立场的问题上缺乏自信心。实验性教学又具有相对的开放性、未来性、主动性等方面的特征。在某种程度上，实验性教学更多的是趋向对知识的真实体验和思考，在实验性教学过程中还能够突破学科界限，结合自然科学、文学艺术、社会学等学科从而获得多样的教学形式。但实验作为回归人类自身对问题的探索与思考的途径，无论在科学领域还是艺术设计领域，都需要具备一定的探索精神，因此，在环境设计专业的教学活动中应当提倡实验性教学。

四、环境设计专业实验性教学的实践

长期以来，一部分人认为环境设计专业教学是以商业实践为目标，这是由于设计专业范畴的相关学科都需要通过满足用户要求为前提进行实践。而另一部分人则认为环境设计不应该追求实践过程中以形式美感为目的的教学方法，更多的是通过理论研究方法进行教学。实际上，环境设计专业教学不应该过度强调商业实践教学，也不应该偏向理论研究教学。如果过早地让学生将环境设计理解为实用艺术，那么学生可能会出现过早地依靠所学到的知识技能参与商业实践。导致的结果会影响学生在校学习专业知识的效果以及对专业知识研究的深入程度。相反，过度地通过理论实践渗透，学生们也可能会失去对专业学习的积极性。因此，实验性教学是建立在培养学生实现自我价值和社会价值的基础之上进行教学。环境设计专业的实验性教学所提倡的并非建立一种以商业实践教学或理论研究完全对立的关系，而是要相对弱化它们在教学过程中的作用，并且根据课程的需求，灵活地调整教学方法。在教学过程中，还应当适当地介入应用实践和理论研究的教学方法。另外，实验性教学兼顾了对课程前期、教学过程中的思考以及课程后期的效果反馈、传播与评价。下文，笔者将分析在岭南师范学院环境设计专业教学中运用实验性教学方法的思考。

（一）岭南师范学院环境设计专业的教学条件与人才培养方案

2014年，岭南师范学院环境设计专业成立，独立于过去设计系环境设计方向。目前，学院拥有环境设计专业学生128人，.4间专业课教室。未来学院新艺术楼的建成，环境设计专业基本能够满足校内实验性教学的空间条件。从学院专业人才培养方案分析，岭南师范学院作为教学型大学，其中师范类本科教育具有自身鲜明特点。环境设计专业在专业学科建设上要劣于师范类专业。由于教学型大学主要承担的是高等教育大众化的任务，因此专业职业技能的培养成为了学院环境设计专业主要的培养目标。

（二）实验性教学在岭南师范学院环境设计专业课程中的开展

高校环境设计专业尽管在课程设置、教学方法、教学体验上存在明显差异，但我们可以通过实验性教学的运用让学生在学习专业课程中获得相应的教学体验，弥补学院在专业教学方面的不足。1.基础课程中的实验性教学思考。岭南师范学院环境设计专业的基础课程包含造型与设计基础、构成设计、艺术概论、中外设计史、空间与形态、人体工程学以及工程制图。基础课程作为大学生入学后首要接触的课程，主要通过理论讲述和实操进行教学。其中，造型与设计基础、构成设计课程，是基于包豪斯的现代设计教育体系下设立的基础课程，这些课程几乎涵盖了理论和实操。但在过去的教学中大部分学生都在机械式地学习，作品中能够看到独立创意的部分很少。一些学生甚至在迎合授课者的风格喜好进行创作，这很大程度上影响了学习的效果。即使是专业设计的基础课程，授课人同样可以利用实验性教学的方法进行教学。基础课程大部分都是专业理论，学生通过死记硬背难以达到巩固知识和活用的效果。因此，针对学院相关专业基础课程的教学，我们尝试利用下列教学方法。（1）二次学习与思辨讨论。设计专业理论往往反映的是某个特定时期某些设计流派或学者的主观思考，学生们通过课堂理论知识的学习往往无法掌握知识，一知半解。因此，针对专业理论的基础课程，我们要求学生课后能够通过相关书籍、网络信息或展览等渠道进行二次学习，深入研究，并以小组形式进行课题辩论，这样在解决学生对于知识信息巩固的同时还能够提高学生的能动性。此外，利用思辨讨论的课堂形式能够强化学生学习积极性以及提升自我立场。（2）课堂实践。对于具有设计实践环节的基础课程，我们要求学生了解题目信息、设计概念以及可行性等等。学生需要通过反复调查及小组讨论来确定设计，制定实践规划和制作视觉表现形式。学生需要通过实物模型或图像表达的方法体现思维。环境设计专业基础课程教学只有不断围绕制作、展示、讨论的形式进行，才能实现完整的实验性教学过程。（3）课程思考与评价环节。在有限教学时间中，学生对专业学习的理解和体验也是有限的。因此，需要通过实践、思考与评价的教学环节加深对知识的理解。由于大部分课程无法在结课时获得作品展示的机会，因此，实验性教学要求学生通过课程汇报展的形式对知识进行回顾与反思。同时，课程汇报展也是授课者教学成果的直接体现。2.核心课程中的实验性教学思考。岭南师范学院环境设计专业的核心课程包含空间与形态、空间设计、景观设计、家具设计及毕业设计等课程。由于这些课程具有很强的应用性和实践性，因此，学生在课程中的大部分时间都是设计实践。在过去的教学中，围绕理论、实践、汇报、点评等环节进行教学的方法日渐式微，机械的、浅层的教学方法和理论讲授对于高年级学生来说显然无法达到良好的教学效果。高年级学生在课程中应当更多地学习与社会学、哲学相关的知识。此外，应培养学生通过设计来解决社会问题。因此，开展社会调研、讨论与评价以及通过社会交互等方式应该出现在课堂中。对于专业核心课程的教学改革，通过实验性教学方法，我们得出以下教学思考。（1）增加实地调研在课程中的所占比例。核心课程的教学对象一般是高年级学生。因此，课程专业考核不能仅仅是操作技能和形式的评价。适当地增加社会调研在授课过程中的比例能够培养学生的考察能力，与社会沟通的能力以及对事物的洞察力等等。此外，通过有效的信息收集也能使设计实践具有更强的说服力[4]。未来学院新艺术楼的建成，环境设计专业基本能够满足校内实验性教学的空间条件。从学院专业人才培养方案分析，岭南师范学院作为教学型大学，其中师范类本科教育具有自身鲜明特点。环境设计专业在专业学科建设上要劣于师范类专业。由于教学型大学主要承担的是高等教育大众化的任务，因此专业职业技能的培养成为了学院环境设计专业主要的培养目标。

（二）实验性教学在岭南师范学院环境设计专业课程中的开展

高校环境设计专业尽管在课程设置、教学方法、教学体验上存在明显差异，但我们可以通过实验性教学的运用让学生在学习专业课程中获得相应的教学体验，弥补学院在专业教学方面的不足。1.基础课程中的实验性教学思考。岭南师范学院环境设计专业的基础课程包含造型与设计基础、构成设计、艺术概论、中外设计史、空间与形态、人体工程学以及工程制图。基础课程作为大学生入学后首要接触的课程，主要通过理论讲述和实操进行教学。其中，造型与设计基础、构成设计课程，是基于包豪斯的现代设计教育体系下设立的基础课程，这些课程几乎涵盖了理论和实操。但在过去的教学中大部分学生都在机械式地学习，作品中能够看到独立创意的部分很少。一些学生甚至在迎合授课者的风格喜好进行创作，这很大程度上影响了学习的效果。即使是专业设计的基础课程，授课人同样可以利用实验性教学的方法进行教学。基础课程大部分都是专业理论，学生通过死记硬背难以达到巩固知识和活用的效果。因此，针对学院相关专业基础课程的教学，我们尝试利用下列教学方法。（1）二次学习与思辨讨论。设计专业理论往往反映的是某个特定时期某些设计流派或学者的主观思考，学生们通过课堂理论知识的学习往往无法掌握知识，一知半解。因此，针对专业理论的基础课程，我们要求学生课后能够通过相关书籍、网络信息或展览等渠道进行二次学习，深入研究，并以小组形式进行课题辩论，这样在解决学生对于知识信息巩固的同时还能够提高学生的能动性。此外，利用思辨讨论的课堂形式能够强化学生学习积极性以及提升自我立场。（2）课堂实践。对于具有设计实践环节的基础课程，我们要求学生了解题目信息、设计概念以及可行性等等。学生需要通过反复调查及小组讨论来确定设计，制定实践规划和制作视觉表现形式。学生需要通过实物模型或图像表达的方法体现思维。环境设计专业基础课程教学只有不断围绕制作、展示、讨论的形式进行，才能实现完整的实验性教学过程。（3）课程思考与评价环节。在有限教学时间中，学生对专业学习的理解和体验也是有限的。因此，需要通过实践、思考与评价的教学环节加深对知识的理解。由于大部分课程无法在结课时获得作品展示的机会，因此，实验性教学要求学生通过课程汇报展的形式对知识进行回顾与反思。同时，课程汇报展也是授课者教学成果的直接体现。2.核心课程中的实验性教学思考。岭南师范学院环境设计专业的核心课程包含空间与形态、空间设计、景观设计、家具设计及毕业设计等课程。由于这些课程具有很强的应用性和实践性，因此，学生在课程中的大部分时间都是设计实践。在过去的教学中，围绕理论、实践、汇报、点评等环节进行教学的方法日渐式微，机械的、浅层的教学方法和理论讲授对于高年级学生来说显然无法达到良好的教学效果。高年级学生在课程中应当更多地学习与社会学、哲学相关的知识。此外，应培养学生通过设计来解决社会问题。因此，开展社会调研、讨论与评价以及通过社会交互等方式应该出现在课堂中。对于专业核心课程的教学改革，通过实验性教学方法，我们得出以下教学思考。（1）增加实地调研在课程中的所占比例。核心课程的教学对象一般是高年级学生。因此，课程专业考核不能仅仅是操作技能和形式的评价。适当地增加社会调研在授课过程中的比例能够培养学生的考察能力，与社会沟通的能力以及对事物的洞察力等等。此外，通过有效的信息收集也能使设计实践具有更强的说服力[4]。（2）加强社会、学生与教师之间的三方联系。社会作为设计实践的根据与蓝本，学生需要通过参与相关社会实践才能获得相关设计的信息。高年级阶段需要培养学生的综合能力和协调能力。环境设计专业与社会的关系密不可分。因此在核心课程中要培养学生对所处环境的感知和探讨成为环境设计教学重要的议题。（3）丰富实践成果的视觉表达。环境设计专业在一定程度上可以理解为现象学和社会学的视觉化表达，通过图像信息将复杂的逻辑思维形象化，从而提高人们的可读性和理解性。设计教育的目的就是培养学生具有良好图像表达能力。因此在实验性教学中，实现信息可视化是我们的教学目标[5]。此外，与大部分应用实践课程不同，设计教育课程中的可视化的表达方式可以更加多样。在空间形态课程教学过程中我们要求通过实体模型、即时性的草图记录、视频动画、综合材料等体现设计思维。（4）通过公众课堂分享学习成果。课堂分享是考察学生的学习效果以及对知识的思考和掌握的一种形式。在课程中，我们通过课堂或社会平台对课程的知识进行公开分享，在此过程中学生得到了主动思考的机会，并获得一定的话语权。此外公众课堂也能够实现高校和社会之间的互动，达到知识传播、资源分享的目的。

五、关于实验性教学手段拓展策略的建议

（一）跨学科界联合授课

澳大利亚斯威本科技大学教授.Ken.Friedman认为，当代设计教育催生于多维度的背景下，设计既要服务于民主社会，同时还要重塑社会。目前，设计环境处在后工业化与工业化时期，我们在兼顾传统工业的设计和生产的同时，还需要应对社会和个体的服务需求。在信息化时代，人们获得知识的途径变得更加便利和多元，如果我们仍然运用相对孤立的教学方法，与社会发展和社会需求背道而驰，结果将会限制专业领域的可持续发展[6]。芝加哥艺术学院第一年设计课程实行让学生广泛关注艺术学及人文传统的相关知识，目的是让建筑和设计的学习与艺术联系起来。此外，我们还可以联合不同专业的学生针对同一问题进行授课和实践，增加学生们的跨学科交流机会。

（二）采用新的教学技术

实验性教学的特征是要求学生们利用多种体验方式去获得知识。在长期的环境艺术设计专业教学中，我们基本是通过图片、展板、动画以及实物模型来实现概念的物化。随着虚拟技术的不断发展，人们通过VR技术的利用，能够更加直观地体验虚拟空间的视觉效果。此外，网络教学也能突破场地和时间的界限展开教学。

（三）教学信息社会化

在实验性教学的过程中，对教学相关的信息传播显得尤为重要。艺术类专业院校每年都会将毕业设计展以及各种主题展览向公众开放，目的是为了将教学成果及各种文化成果传递社会。同济大学创意设计学院还通过开放创意实验室（Fablab.Shanghai）实现跨学科讨论及公众参与。此外，我们还可以利用相关网络平台共享教学信息。

（四）教学观念本土化

在以西方设计教育体系为中心的教学方式下，设计效果产生了同质化的负面效应。当前的环境设计教学所呈现出来的现实效果让我们的都市变得千城一面，范式的设计教学缺乏对本土文化的思考。目前，越来越多的高校开始重视对本土化设计教学的研究和关注。2017年中国美术学院举办了“不断实验”实验教学展。建筑艺术学院院长王澍认为，中国建筑教育体制与方式存在不足，大多以模仿为基础，教学缺乏对自身的思考和独立的立场与态度。而教学展览的目的是引起社会和教育界对中国建筑教育的关注和反思。另外，本土化的设计教学也能够让地方院校根据自身特色，利用地缘优势展开一系列教学及科研活动，实现自身价值的挖掘与提升。

六、总结

环境设计专业教学从根本上讲是培养创造力的教学，在学术创作与市场关系相互矛盾的状态中，我们所接受的视觉信息缺乏思考，同质化现象泛滥。我国经历了半个多世纪的设计教学，在这一过程中也是不断地进行实验和探索。在全球化的背景中，无数实践案例告诉我们，学生只有在开放性、探索性和不确定的实验性教学环境下才能发挥最大的积极性与创造力。中国设计，经历了世博会和亚运会之后，受到了更多的关注及认可。在综合国力不断提升的背景和机遇中，环境设计专业的实验性教学无疑是社会历史发展过程所催生的必然产物。

参考文献：

高校实验楼的建筑设计 篇3

2013年习近平总书记在关于高等教育事业发展建设的工作会议上，明确指出，我国高等教育迫切需要从精英教育过渡到大众教育，以此来满足经济社会发展对各行业专业应用型人才的实际需求。

我国高校创新创业教育发展建设现状

首先，整体发展趋势良好。随着经济的发展、社会的进步，在高速发展的互联网信息时代，在全球范围内，各国家政府纷纷将教育纳入到国家战略发展规划中来。我国也将创新创业教育纳入到高等教育人才培养战略体系当中，并且上升为国家战略举措。此外，在党的十八大会议上，明确指出要加大创业人才培养支持力度，并对创业人才培养做出重要部署。经过在“十二五”期间的强力发展建设，目前国内大部分高校逐渐形成了“三级”训练体系，即“国家级一省级一校级”。

其次，局部问题比较突出，在模式变革、课程体系重构过程中，存在一些问题、弊端。比如在创新创业层面，重项目申报轻建设，这是当前全国范围内各高校普遍存在的问题之一。在这种一种教育环境下，各专业学生对于创新创业类项目的申报非常积极，主动性、热情度极高。然而，当项目被批准下来之后，对于项目具体该如何开展、进行下去，绝大部分学生都无从入手、相当迷茫。

第三，在就业项目的开展以及创业教育课程体系的编排设计上，缺乏必要的保障性条件，特别是在研究层面上。比如在专业创新创业项目建设方面，创业项目的规模和数量都在增加，可是实际取得的效果却非常有限，并且一些必要的研究条件与项目开展环境都无法得到保障。

高校创新创业教育实验教学模式存在的不足

创业教育与基础教育脱节。关于这一点，我校在前几年做的也很不到位，特别是在课程体系与知识内容的施教中，理論与实践还是没能很好的融合在一起。首先需要我们认识到，高校创新创业教育是一种全方位、多层次的教育，同时这也是帮助学生步入社会准备阶段的关键一步。但是，在实际实践探讨与课程体系改革中，创新创业教育与基础教育脱节现象还是十分严重。前文中也提到过了，创新创业教育第一不能脱离市场大众发展的需要，第二不能与专业课程实际相背离，因为创新创业教育的本质是一种理念，注重的是一种意识、能力，而它们要想充分施展自身的优势，必须要有一个能够依靠的载体，而基础教育在其中就充当载体这样一个角色。故此，创新创业教育与基础教育存在脱节，也就决定了创业教育难以有实质性的进展。

创新创业教育课程体系化程度有待改进。以我校为例，创新创业教育本身为经济学研究范畴，由于其本身并未纳入我国高校课程大纲中，在这种局面下，造成了在平常的创业教育中，课程设置不成体系，且教学内容过于笼统，整体衔接性比较差。特别是在创业教育课程的设置上，基本上还是以简单的职业规划/就业指导课程为主，且每学期课时只有4～8课时。

高校创新创业教育实践课程比较薄弱。通过创新创业教育与就业指导教学后，高校学生基本都具备了一定的能力水平，包括对理论基础的掌握，对知识内容的储备等，然而最大的问题就出现在这。由于我们的学生社会经验严重不足，在这种局面下，即便学生具备了一些创新创业的基本技巧，但介于在短期内无法了解社会和行业法则，缺乏解决问题的能力，很大程度上会造成很大一部分学生毕业后再没有勇气尝试创新创业。究其根本，最大的根源在于高校没有一套完备的用于创新创业教育的实践课程训练。

创新创业教育实践设计

建立创新创业教育活动体系。在维持原有教学大纲不受影响的前提下，深化校企合作机制，将大学生创新创业训练教学看作是一个系统化工程。在具体操作实施上，可把握好以下几点：第一，构建教育目标和教学理念。创新创业不同于传统的训练学习，与以往的单纯管理训练、商务技能学习相比较，大学生创业教育是一个全新的概念，包括创业教育的目标、方式都不尽相同。第二，完善创新创业课程平台建设。这一环节是基础环节，同时也是必不可缺的一个环节，因为创业实践教育课程平台是整个创业教育的核心。

完善创新创业教育体制。2015年5月国务院办公厅颁布实施的《深化高校创新创业教育改革意见》指导性文件，将深化创新创业教育改革纳入到国家教育战略规划体系框架内。2016年全国高校毕业生总数超过了750万人，大学生“就业难”的问题更加突出。与此同时，部分专业人才缺口却越来越大，并且许多行业企业人力资源结构非常不合理。因此，开展专业课程创新创业教育质量评价势在必行。除此之外，可进一步搭建一套能够确保各项教学课程与实践课程顺利开展与实施的督促制度，笔者以为，可建立创业教育评价体系。在指标选取上，可坚持以下四个层面：教育资源投入评价；师资教育团队投入评价；运行机制评价；成果产出评价。

高校实验楼的建筑设计 篇4

1 西安重点高校新区实验楼建筑布局特征

(1)重点高校新区实验楼的建筑高度高、层次多、容量大。

以西安某重点高校为例,原有的航空、航天、航海动力实验楼均为单层单独建造的“原苏式”建筑。新建成的实验楼造型别致,结构新颖。地下一层,地上五层,高23 m,面积达5万多平方米。

(2)重点高校新区实验楼的使用功能多。

该新区内某国家级重点学科实验楼不仅有功能齐全的各种实验室、科学成果展示厅,而且还有研发室、贵重精密实验设备储藏室,多媒体实验教学区等。

(3)重点高校新区实验楼内各种设施系统种类多元。

如西安某重点高校为“重点科研与教学”一体的国家级重点高校,不但设计新颖、建筑安装、装饰装修、多功能化堪称国内一流,而且实验楼内各种设施系统种类繁多。主要有安全疏散系统、供电系统(包括弱电)、各种信号信息传输系统、各种消防设施及灭火系统、采暖及通风空调系统等,与传统的内部结构单一老式建筑实验楼形成鲜明对比,同时也存在较大的火灾预防压力。

2 重点高校新区实验楼消防问题剖析

重点高校新区的选址远离市政设施完备、各种安全救援机构比较健全的城市建成区,一旦发生火灾,利用社会公共救援力量比较困难。现阶段建设的重点高校新区普遍建在城市远郊,距市区数十公里,大大超过了国家标准规定的消防站保护半径。如西北工业大学某校区距市区达36 km之遥,无法利用城市已有市政消防供水管网,大大超出城市消防站的有效保护半径,一旦发生火灾,很难在第一时间得到城市消防站有效保护。所以,高校新区规划、建设中虽然满足了规范要求的消防车通道的具体标准,却不能在发生火灾时及时得到城市消防站救援,消防车通道的实际作用无法发挥。此外,高校新区建筑的多层次、多功能、大容量建筑群,室外共享空间大,使新型云梯车、高喷车很难靠近,不能有效发挥其优势。

重点高校新区实验楼建筑层次多容量大,往往超出规范所确定的标准。高校新区新型实验楼将功能相同或相近的多媒体实验教学区、科研区、实验区及科技成果展示区进行有效的组合,通过内通廊或内连廊形成互相连通的多层次、大容量的大型综合体建筑,甚至是“巨型航母建筑”,这种巨型建筑同层内、上下层之间防火分区的防火分隔物难以安装且分隔效果不明显,疏散距离超长,安全出口不醒目。

高校新区新型实验楼人员密集,紧急状态下人员疏散困难。由于高校新区实验楼具有教学、科研、实验及科技成果展示等多种功能,经常在同一楼内的人员超过千人;另外高校学生每个班无固定的教室,大型多功能综合实验教室属流动公用型的,故使用时间较为集中,经常频繁变换上课地点,使楼内人员对建筑疏散系统难以形成较深印象,情况紧急时疏散更容易出现混乱、拥挤、堵塞现象。此外,大型综合实验楼通过内通廊或内连廊与其他区域互相连通,造成疏散通道过长而曲折,有的多功能教室门直接向外开启通向疏散通道,在一定程度上占用了疏散通道宽度,直接影响了安全疏散。

重点高校新区新型实验楼属于高校新区大型重点场馆,其重要性、火灾危险性不言而喻。如重要图书馆藏书量大,部分珍藏图书价值无法估量;具有现代气息的体育馆,将体育馆、剧院、礼堂的功能融为一体,大大增加了火

灾的危险性;有的重点实验楼属于国家级科技攻关项目,保密等级极高。由于涉密问题,重点实验楼从开始选址、规划、设计、到施工、到后期验收及日常管理等重点环节受到相当大的限制,存在一定的火灾隐患。

重点高校新区新型实验楼消防安全管理措施不健全,对建筑消防系统设施的维护缺乏有效监管。更为突出的问题是重点高校新区新型实验楼消防系统设施操作维护人员流动强,缺乏相对稳定的熟悉系统性能、熟练操作维护的技术人员,埋下了严重的火灾隐患。

3 建立健全重点高校新区实验楼消防安全管理体系

3.1 形成完整的自救系统

(1)设置既符合规范要求又符合实际需要的消防车道:

在高校新区规划中,由于建筑间距大,场地比较开阔,消防车道一般均可满足规范要求。但对于图书馆、教学楼、高层实验楼等高层建筑,规范中只规定了消防车道距建筑最小5 m,而没有限制最大距离,可以根据消防车扬程和云梯到达的要求分析确定。

(2) 设置可靠的消防供水体系。

由于西安是个缺水的城市,要保证可靠消防供水应全面考虑市政管网供水、天然消防水源、消防水池的利用情况以及供水管网设置和消防栓设置情况。高校新区消防用水量按同一时间发生火灾1次,灭火水量15 L/s,持续时间为2 h计,则消防用水量Q=108 m3,管网供水压力要求不小于0.28 MPa。但是,高校新区大多远离市政设施完备的城市建成区,新校区很多消防管道为临时管道,水压和用水量根本不能达到设计消防用水的要求,必须在高校新区内设置消防水池和消防泵站。

在实验楼设置室外地上式消火栓。室外消防用水量为20 L/s(按满足飞行器动力实验室设计),火灾延续时间为2 h。距道路边不大于2.0 m,与校区已有消火栓间距不超过120 m,距建筑物外墙不小于5.0 m。

室内消火栓灭火系统。在实验楼设置室内消火栓灭火系统。飞行器动力实验室室内消防用水量为15 L/s。室内采用独立的消防给水系统。消火栓设置满足两股水柱同时达到任一着火点。

3.2 建筑内部消防安全设施的设计

(1)下列大型重点实验室应设置自动灭火系统:从事炸药、火工品等不需要氧气就能引起燃烧、爆炸的物品如氯酸钾、硝化纤维、赛璐珞等实验的大型实验室及操作车间,应设置雨淋自动喷水灭火系统;从事航天、航空飞行器发动机动力实验试车实验室(图1为某高校飞行器动力实验室内景一角)试车部位宜采用水喷雾自动灭火系统;从事大型电子计算机功能研究、测试的实验室宜采用气体自动灭火系统。

(2)根据GB 50140-2005《建筑灭火器配置设计规范》及建筑物性质,所有实验室建筑均按照中危险级配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器。实验室建筑属于中危险级场所,根据该场所使用性质,该场所发生A类、B类、C类及电气火灾的可能性同时存在,配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器较实际。同时还要参考该建筑内部建筑消防设施设置水平、场所所在楼层,科学合理地增减手提式磷酸铵盐干粉灭火器的配置量。如:地下建筑应加30%的配备量;地上建筑设置了消火栓系统应减配10%的配备量;设置了自动灭火系统应减配30%的配备量;地上建筑既设置了消火栓系统,又设置了自动灭火系统应减配50%的配备量。此外,还应该综合考虑设置点的布置、安全疏散、环境温度、防腐防潮等因素。

(3)应设置可靠的防烟与排烟系统。从大型重点实验楼建筑设计看,中庭、四季厅、共享空间都是贯通数个楼层,甚至从首层直通到顶层,四周与建筑物楼层的廊道或窗口相连接;自动扶梯、敞开楼梯也是上下两层或数层相连通。因此,大型重点实验楼建筑中的防烟应采用机械加压送风防烟方式或可开启外窗的自然排烟方式;排烟可采用机械排烟方式或可开启外窗的自然排烟方式;防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室应设置防烟设施。

(4)消防用电应按二级负荷供电设计,并应设置火灾自动报警系统和消防控制室。

3.3 公众疏散安全

(1)公众疏散的安全时间的确定。

从火灾发生到产生大量燃烧产物对人体及心理的影响综合评估,通常为8 min。公众全部疏散的安全时间包括公众感知时间、公众响应时间和公众疏散运动时间。 重点高校新区新型实验楼属于人员密集场所,由于公众组成的综合情况及对所在场所的熟悉程度等各种因素,紧急状态下的疏散时间通常比计算的时间要长,因此当计算时间与综合判断时间不一致时,应取较大值。

(2)实验楼安全疏散距离。

根据重点高校新区新型实验楼建筑布局特征、各个功能区之间内连廊或内通廊互相连接的特点,通常容易造成新型实验楼安全疏散距离过长。在设计、审核、施工、监理、竣工验收等环节严格

控制直接通向公共走道的房间门至最近的外部出口或封闭楼梯间的距离。

实验楼安全出口设置:大型综合实验楼安全出口的设置数量及宽度应符合规范要求,且安全疏散通道内不应附设影响疏散的设施,不应堆放影响疏散的物品。

消防应急照明和消防疏散指示标志:应在公共疏散走道、封闭楼梯间、防烟楼梯间及前室、消防电梯前室或合用前室、展览厅等处设置消防应急照明。在公共疏散走道和安全出口的正上方应设置灯光疏散指示标志。

3.4 合理设置建筑内防火分隔设施

(1)水平分区设置。

重点高校新区实验楼的多功能布局模式,远不能满足现行规范对新高校建筑规模的要求。当一类高层实验楼每层建筑面积超过1 000 m2、二类高层实验楼每层建筑面积超过1 500 m2、多层实验楼每层建筑面积超过2 500 m2时,除必须采用耐火极限较高的一、二级耐火等级建筑外,还必须采用增加设置自动灭火系统和利用防火墙、水幕、防火卷帘或防火门窗等防火分隔设施来控制水平防火分区的面积。

(2)垂直分区设置。

由于建筑中庭上下层之间互相贯通,其建筑面积远远超出规范要求,一旦发生火灾,火势很快蔓延,容易形成立体火灾。因此,当重点高校新区实验楼内设有中庭时,如该实验楼为高层建筑时,应按GB 50045-95(2005年版)《高层民用建筑设计防火规范》的要求对中庭进行竖向防火分隔;如该实验楼为多层建筑时,应按GB 50016-2006《建筑设计防火规范》的要求对中庭进行竖向防火分隔;同时中庭应按规范规定设置排烟设施。

3.5 重点加强实验楼的预警管理

实验楼里电器设备、仪器仪表、化学危险品多,且为重点的人员密集场所。因此,实验楼应为一、二级耐火等级建筑,电气设备的安装使用应符合防火、防爆、防过负荷等基本要求;各类实验室的易燃易爆物品、试剂、压缩气体钢瓶应严格管理。

辅导老师应该在学生在进入实验室前,加强对学生进行必要的实验安全教育,使每位参加实验学生了解实验对象的理化性质、安全常识、操作程序、注意事项及紧急状态下应急处置方法。

学校应加强实验楼的安全管理,特别要加强对易燃易爆实验品、器材、设施的重点管理。同时,还应对实验楼建筑消防设施进行定期保养维护,确保其始终处于良好状态。

4 结束语

在重点高校新区实验楼建设中,因新校区选址、规划设计、重点场馆布局、多功能建筑组合及使用管理等多种因素相互交织,产生了许多消防安全新课题。同时由于现行防火规范的局限性,使得这些课题在实际工作中无章可循。因此,通过性能化防火设计的观念,科学分析并采取合理的解决对策,无疑是解决高校新区重点实验楼消防隐患的有效方法之一。

摘要：分析西安重点高校新区实验楼规划布局,总结西安重点高校新区实验楼消防设施设计特点,找出实验楼存在的主要问题及其原因。结合实际工作,从总体规划布局的平面布局、室内外消防水源、火灾自动报警系统、建筑自动灭火系统及预警管理等方面提出加强西安重点高校实验楼消防设计的对策,并对规范未明确的问题进行探讨。

关键词：高校新区,实验楼,消防设计,性能化设计

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高校实验技术人员的论文 篇5

随着社会进步和科学技术飞速发展，高校实验室越来越承担重要角色，发挥着重要作用。作为实验技术人员，他们的知识结构、业务水平、整体素质等都将直接影响实验室的管理水平、教学质量和科研进展。因此，建立一支综合素质高、结构合理的专业实验技术队伍是提高实验教学质量，开展科学研究，搞好实验室建设与管理的重要保证。目前高校实验技术人员队伍建设方面存在各种问题，因此加强实验技术人员的继续教育势在必行。决问题，培养创新意识、创新精神和创新能力的有效途径，是一种创新教育的教学模式。研究组成员前期教学研究课题中也采用了类似的方法在小范围学生中开展了设计性实验，指导学生完成了题为“正常家兔与高血糖家兔血糖和胆固醇代谢关系”的实验设计工作，也取得了很好的教学效果。通过近三年的多项实验教学改革研究探索，设计实验形成了一套规范、有序、实施有效、成果明显的模式。建立了“立题—设计—修改—实验—完成报告—效果评价”完整的实验设计模式和流程。但是实验教学内容需要不断地更新和提高，直接参与实验教学的一线教师在教学过程中总结经验提出教改课题，带实验的教师在获得实验结果之后，需对实验步骤进行反思、讨论，然后指导学生就自己的设计性实验情况严格按照格式写出实验报告，对实验全过程予以总结。通过学生的积极准备、参与，教师的认真带教，大部分学生都能很好地完成教学任务。设计性实验既调动了学生学习的积极性，也提高了实际动手能力、分析和解决问题能力;既实现了理论与实践的紧密结合，也有利于系统地、循序渐进地实施课程培养目标，有效发挥实验室的功能，值得推广。但同时对指导教师提出了更高的要求，指导实验课的能力和理论水平必需同时提升。

高校实验楼的建筑设计 篇6

Java程序设计教学也引起了高校的高度重视。可视化编程以“所见即所得”的编程思想为原则，不仅应用起来较为方便，而且还能够取得良好的教学效果。本文首先对Java教学平台进行介绍，并在此基础上探讨基于Eclipse和Visual Editor的Java可视化程序设计教学，以及来为今后计算机教学质量的提升提供一定的参考依据。

关键词：可视化实验平台Java程序设计教学应用

Java程序设计教学作为高校计算机教学中的一项重要内容，如何提高其教学质量已经成为了诸多高校计算机教师所面临的一项重大课题。就当前Java程序设计教学的现状来看，最重要的两项内容便是基于图形用户界面的应用程序和网络程序设计，这使得可视化开发环境的合理利用成为了教学过程中的一个必然趋势，对教学质量的提升具有重要意义。

1 Java教学平台

基于图形用户界面的应用程序和网络程序设计作为Java程序设计教学中的两项重要内容，在实际教学过程中，不仅需要对设计过程中涉及到的组件外观进行反复修改，而且还要根据实际应用情况对布局进行合理安排，为了能够更好的完成教学任务，将可视化实验平台充分利用起来是不容忽视的，可视化实验平台不仅应用起来极为方便，而且具有“所见即所得”的特点，能够将复杂的知识简单化，激发学生对学习的积极性和主动性。与此同时，在教学中充分融入Java集成开发平台，还能够让学生更好的对所学知识进行掌握。

就目前Java教学软件平台的实际应用来看，其主要涉及了JDK、JBuilder以及NetBeans等软件。Eclipse是一款开源的Java IDE，具有免安装、所耗空间少的特点，正因为如此，Eclipse目前已经成为了Java行业中的主流IDE。

2 可视化实验平台在高校Java程序设计教学中的应用

2.1 Visual Editor

在Eclipse中，我们可以将可视化插件Visual Editor建立的Java GUI开发环境融入其中，Visual Editor作为Eclipse的构件，不仅能够对Java的相关组件和模式提供支持，而且还可以充分实现跨平台的网络程序，使整个系统更加科学、完善。

由于Visual Editor对GUI开发的支持是建立在图形化编辑框架基础上的，而GEF使用了Eclipse建模框架，因此在使用Visual Editor的时候，不但需要添加Visual Editor，而且还要在此基础上同时添加GEF和EMF两个插件。除此之外，如果是汉化的Eclipse，那么还应该在此基础上添加Eclipse的多国语言包，以此来确保系统能够正常运行。

2.2 教学软件环境设置

不同教学目标对教学软件环境的设置要求也不尽相同，教师可以根据教学的实际需求，对教学软件环境进行合理设置。一般来说，在下载完Eclipse和各类插件之后，可以在此基础上配置JDK和安装Eclipse插件。总的来说，在对教学软件环境进行设置的过程中，首先要完成JDK配置，系统在安装JDK之后，整个系统的path变量值也会发生变化，即在原有基础上，增添了与JDK相对应的tools.jar和dt.jar的文件路径。其次是Eclipse安装，该环节的实现仅需将压缩包进行正常解压即可。最后是插件安装，在系统所涉及的语言中，无论是Visual Editor、EMF，还是多国语言包插件的选用，均可实现插件免安装。但需要注意的是，在对所使用的语言进行解压之后，应该将其插件的联合文件在Eclipse中添加。检查插件是否安装成功，其主要方法为在将Eclipse重启之后，查看界面中菜单的显示情况，如果为汉字显示，则说明安装成功。反之，则说明安装不成功，应重新进行安装。

3 教学效果

根据以上内容的分析与介绍，在Java程序设计教学中合理的加入了可视化实验平台，并按照文中所介绍的方式对教学软件环境进行了合理设置。在经过一段时间的教学之后，通过对教学效果的评价与分析我们能够看出，在使用了可视化实验平台进行教学之后，不仅提高了学生对学习的积极性和主动性，而且对知识的掌握也十分扎实。与此同时，由于可视化实验平台能够将复杂的问题简单化，因此，课堂上所讲的知识更加容易被学生理解和接受，学习起来也十分方便，从根本上提高了教学的根本质量。

4 结语

综上所述，在高校Java程序设计教学中将可视化实验平台充分利用起来，不仅能够激发学生对计算机知识学习的积极性和主动性，帮助学生更好的对所学知识进行了解和掌握，而且还能够使复杂的教学内容简单化，使教学起到事半功倍的效果。因此，在未来的时间里，高校计算机教师必须对可视化实验平台有一个全面系统的认识，并结合教学内容将其有效融入到Java程序设计教学中，以此来从根本上提高教学质量。

参考文献：

[1]袁小华，王令群，张书台.可视化实验平台在高校Java程序设计教学中的应用[J].计算机教育，2012(02).

[2]朱正强，吴介一，张竞飞，易红.基于VRML-Java的虚拟现

实技术在可视化装配中的应用[J].东南大学学报：自然科学版，2002(01).

[3]王永，林茂.基于JBuilder的Java辅助教学系统设计[J].科技信息，2008(20).

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高校实验室防火防盗系统的设计 篇7

1 实验室监控架构

参照物联网系统的设计理念划分为3层, 即感知层、网络层和应用层, 系统架构见图1。实验室报警器承担着感知层的作用, 实验室报警器管理室内多个无线传感器, 如果接收到无线传感器发出的信号, 则感知实验室出现异常情况, 随即以SMS (短信) 形式向云计算报警中心发送实验室编号、警情类型。云计算报警中心设立在校保卫处的值班室, 承担着网络层的作用, 是系统的神经中枢和大脑。当报警中心的通信服务器收到实验室报警器发出的告警短信, 按实验室编号、警情类型在数据库中检索相应的应急预案, 随即向多台空闲的计算服务器分配工作任务。这些计算服务器接受任务指派, 向实验室负责人、工作人员、驾驶员发布行动指令, 并电话群呼未响应的人员, 同时发送遥控短信, 打开实验室周边环境的照明电路和摄像机, 启动实验楼保安室的声光报警装置。此时工作人员的手机、照明电路、摄像机、声光报警装置成为了物联网架构中的应用层, 这些设备有效地分工, 实现了对警情的智能响应。

2 实验室报警器设计

传统实验室报警器主要是声光类、无线类两种, 声光报警因为实验楼楼层多、墙厚、阻隔多, 报警距离有限, 在1层的保安室通常无法听到3层以上实验室的报警声[6]。而无线类的报警器因为只能共用国家允许的315 MHz和433 MHz频段, 经常受到周边汽车遥控器的干扰[7], 同时因为发射功率受到法规的限制, 通信距离有限, 穿透钢筋混凝土的能力弱, 可靠性随着距离增大而下降[8]。在实验楼测试, 315 MHz的无线报警器在楼内直线距离超过50 m后就无实用价值。为了解决跨校区远距离通信的需求, 因此选择GSM MODEM为通信装置, 报警信号以短信的形式发出, 通过移动公司基站转发, 告警距离不受任何限制。

实验室报警器应能感知实验室火灾、盗窃事件, 因此按照无线传感网的要求进行设计。在硬件上由MCU、GSM MODEM和无线传感器组成。MCU选择MC68HC908GP32芯片, 报警器核心电路图见图2[9]。GSM MODEM选用SIEMENS TC35, 和MCU之间采用串口通信。MCU使用GSM07.05规定的AT指令集, 控制GSM MODEM发出特定内容的短信, 常用的AT指令有AT+CMGS (发送短信) 、AT+CMGR (读取短信) 、AT+CMGD (删除短信) 。传感器端选用315 MHz的无线传感器, 主要包括门磁传感器、热释电人体红外传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器。无线传感器的编码芯片选择PT2262, 报警器端采用315 MHz超外差接收板, 解码芯片选择PT2272。PT2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字, 解码芯片PT2272接收到信号后, 其地址码经过两次比较核对后, 其VT脚才输出高电平, 同时相应的数据脚也输出高电平, 触发MCU做出响应, 向报警中心发送短信。另外, 图2设计的报警器电路中还连接了继电器, 具有远程遥控的功能, 报警中心可以通过发送遥控短信的方式开照明电路、摄像电路、启动声光报警装置, 切断实验室大功率三相交流电路。

3 云计算报警中心的设计

报警中心在硬件上需要1个通信服务器、2台以上计算服务器、3个以上GSM MODEM。系统架构见图3, 通信服务器控制GSM MODEM 1接收全校所有实验室报警器的告警短信, 在数据库中检索对应的应急预案。把应急预案转递给空闲的计算服务器。每台计算服务器配备一台GSM MODEM, 收到应急预案后, 解析并转化为群发短信动作、群呼电话动作、发送遥控指令动作, 控制GSM MODEM完成应急预案中指定的各项任务。

3.1 短信接收模块的设计

报警中心短信接收硬件选择SIEMENS系列的GSM MODEM, 和其他同类设备相比, SIEMENS设备具有响应新短信或新电话的通知功能。目前, 大多基于GSM MO-DEM的短信平台都是采用定时循环询问的方式, 使用短信列表指令“AT+CMGL”, 查询是否出现新短信, 通常设置循环周期为1 min。如果查询周期太短, 造成GSM MO-DEM经常处于繁忙状态, 反而无法即时响应新短信, 而且设备疲惫, 容易老化或出现故障。如果查询周期太长, 造成不能即时响应告警短信, 延误了救援工作的开展。而SIEMENS系列GSM MODEM具有通知功能, 可以解决这一问题, 在接收到新短信和新电话时, 采用4种通知模式告知上位机。

4种通知模式如下:0号模式, 不通知;1号模式, 非缓冲式实时通知;2号模式, 缓冲式实时通知;3号模式, 实时混入式通知。0号模式和不具有通知功能的普通设备一样, 只能采用定时循环的方式接收新短信。在1号、2号模式的状态下, GSM MODEM可在接收新短信或新电话的同时, 通过串口, 向上位机发出一个通知数据包, 计算机解析数据包可以判定是短信还是电话, 并可知新短信的存储位置。其中2号模式还可以在上位机繁忙时, 对通知数据包缓冲, 有利于提高通知成功率, 因此采用这两种模式能够实现新短信的最快响应。在3号模式下, 如果串口正在通信中, 新短信到来, 通知数据包混入当前串口通信的数据流中, 通知数据包将干扰其他进程的通信工作, 所以不考虑第3种模式。在未知GSM MODEM型号的情况下, 应当在系统开机后检测GSM MODEM能否支持2号模式、1号模式, 如均不支持, 则采用0号模式。模式切换采用“AT+CNMI”指令, 选优过程见图4。

设置为1号、2号模式时, 新入短信将形成一个中断, 触发GSM MODEM向上位机发出“+CMTI:"SM", 11”数据包, 表明有新短信, 新短信存在SIM卡的第11号短信存储区。可用AT指令“AT+CMGR=11”读新短信。用“AT+CMGD=11”删新短信, 释放SIM卡的第11号存储空间。使用“2、1”两种中断式通知模式, 能够发挥GSM MODEM的潜力, 提高对告警短信的响应速度。

3.2 应急预案数据库的建立

要求每个实验室根据火灾、盗窃制定两种应急预案, 在应急预案中指定短信群发人群和电话群呼人群, 远程遥控指令存入云计算中心应急预案数据库。并以实验室编号、警情编号为索引, 以提高检索速度。

3.3 短信群发模块的设计

普通短信的容量为70个汉字, 在描述火情、描述警情、下达行动指令时, 形成字数的限制。因此设计了超长短信 (Concatenated SMS, CSMS) 的功能。超长短信可携带71~10 000字的文字信息。CSMS的协议由GSM 03.40规范所定义。表1是CSMS的PDU (Protocol Data Unit) 数据包的一种常用编码结构[10], 采用6位协议头, 这种编码的CSMS最大容量为17 085个汉字。将要发送的内容按67个汉字分拆成多组, 每一组汉字按表1的方式编码, 形成逐条分拆短信的PDU数据包, 把每一条分拆短信PDU数据包, 使用“AT+CMGS”指令提交给GSM MODEM, 由GSM MODEM发出。当手机接收到所有分拆短信后, 即会自动按表1中定义的“CSMS的ID号”进行拼接, 将多条分拆短信的内容提取, 并形成一条超长短信展示给手机用户。

3.4 电话群呼模块的设计

系统按应急预案中的设定, 向工作人员群发指令短信后, 要求工作人员在接收短信后, 回复短信或回拨电话表明接受任务。如工作人员未回应, 系统每30 s呼叫其手机6 s, 并重复发送指令短信。拨打电话的AT指令格式为“ATD, 目标手机号码”, 拨出电话6 s后使用AT指令“ATH”挂断电话, 拨打6 s手机实际铃响5 s。即使工作人员未能在第一时间内注意到行动指令短信, 其手机会每30 s振铃一声, 直至工作人员做出回应为此。

对回拨电话的检测方法如下, 开通GSM MODEM号码的来电显示, 对GSM MODEM发送AT指令“AT+CLIP=1”, 当有电话呼入时, GSM MODEM通过串口向上位机发送数据包, 内容为“RING+CLIP:"来电号码", 129, 1, , , "FRED"”, 上位机可从数据包中解析获得来电号码, 随即上位机采用ATH指令挂断电话, 并向来电号码发送短信, 告知系统已知其做出回应了。

4 系统实测

将云计算报警中心建设于成都信息工程学院的航空港校区, 把实验室报警器安装于龙泉校区的实验室内。用报纸燃烧的浓烟薰烟雾传感器, 第12.6 s烟雾传感器红灯闪烁, 发出315 MHz无线信号通知实验室报警器主机, 随即主机发出报警短信通知报警中心。第19.4 s报警中心的GSM MODEM 1收到报警短信, 报警中心从短信中解析获知实验室编号及传感器类型。第20.7 s开始向相关的工作人员发出预案指令, 由GSM MODEM 2和GSM MODEM 3同时承担发送任务。第156.2 s完成63位工作人员指令的发布工作, 随即GSM MODEM 2和GSM MODEM 3转入电话群呼工作。第376.5 s完成63位工作人员的第一轮群呼, 系统继续循环群呼未回应人员, 直至报警状态解除。云计算架构的扩展性良好, 如果需要召集更多的工作人员, 仅需要向系统挂入更多的云计算服务器即可, 每台计算服务器均配有GSM MODEM, 因此可并行地发布指令和电话群呼, 从而提高指令发布、电话群呼的工作效率。

5 结束语

高校实验室智能管理系统的设计 篇8

当今,全国高等教育教学改革正在深入进行,各个高校更加注重对学生实践能力和创新能力的培养,于是很多高校相继建立了专业性开放实验室,这给学生的专业实践学习带来极大方便的同时,也给学校的实验室管理带来新问题。实验室开放后,由于实验人员多数在课余时间做专业实践的学习,同时各个学生所研究的内容不统一,这给学校的实验室管理人员带来很大不方便,也制约了学校实验室的建设与发展[1,2]。因此,本文在分析以上背景基础上,提出一种基于RFID技术的实验室智能管理系统,该系统可以完成门禁自动控制和电源自动控制,着真正实现了实验室无人看守及全天候开放式管理。本文主要介绍硬件部分内容。

1 实验室智能管理系统

本实验室智能管理系统硬件部分主要分为信息读取模块、数据通信模块和单片机控制模块。本系统的信息读取模块是基于RFID技术。这里通过读取射频卡,把学生信息读取到单片机里面存储,之后通过无线传输模块把相应的信息传送给上位机(控制中心)进行存储。上位机根据信息的内容进行处理,分配实验台,相应发出控制命令给单片机控制模块,该模块根据相应的指令打开门锁以及闭合或断开实验台的电源。最后这些信息都显示在LCD显示器中。

1.1 信息读取模块

学生信息读取模块,这里包括TX522射频读写模块、信号转换模块。TX522BT射频读写模块可以设置为自动寻卡方式,上电后不需要任何指令,就可以检测测量范围内的Mifare卡,并主动通过串行通信接收发送接口发送卡号,而且可以和任意带有UART的单片机相连[3]。本次设计采用STC的51单片机,射频模块与其单片机的RXD与TXD相连即可。

信号转换部分,除了传递射频部分的卡号,还包括时间的读取,这里用到DS12C887时钟芯片。此模块把接收到的学生信息与产生的时间信息都传送给无线发送部分中。

1.2 数据通信模块

这里主要有2种数据通信。一种是射频部分的学生信息与产生数据的时间信息,通过无线发送装置传送给上位机的无线数据接收装置,最终传送给上位机,也就是控制中心;另一种是控制中心根据判断机制,采取分配实验台、关闭实验台和实验台满等行为。这些行为通过相应的指令传送给单片机控制模块,单片机控制模块根据其指令执行相应的操作。此部分通信采取RS-485通信协议,实现远距离的数据传输。

首先,无线通信装置采用n RF24L01,其工作在2.4GHz至2.5GHz的ISM频段。无线收发器包括:频率发生器、增强型“Schock Burst”模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器。n RF24L01无线通讯模块几乎可以连接到各种单片机芯片,并完成无线数据传送工作。本设计可以把此芯片与单片机I/O口相连。单片机可以通过编程模拟SPI协议与无线收发器进行数据交换。需要注意的是通过查询方式进行检查是否接收到信息,发送信息先检查通信模块内部寄存器状态,再进行发送,防止数据冲突。上位机接收端仍然采用n RF24L01无线通信模块进行数据的接收。数据接收由单片机从n RF24L01无线通信模块的寄存器读取。通过单片机的UART口经过电平转换芯片MAX232传输到上位机。

其次,控制中心和各个实验台终端以及门禁系统的通信采用有线传输。这里采用RS-485通讯协议,实现中心计算机与各个终端单片机的远距离串口通信。这种通信距离长达1500m,抗干扰能力强。

1.3 单片机控制模块

此模块主要包括单片机最小系统与显示部分。其中显示部分JM12864液晶来显示学号、上下机时间,实验台号与实验台满信息,同时此模块接收上位机命令控制电子锁与相应实验台的电源的开关,真正地实现了实验室的智能管理。这里单片机I/O口不够用需要进行I/O口扩展,各电源通断用到继电器实现弱电控制强电通断。同时在某实验台超时的情况该控制模块能够自动切断所对应实验台电源,并通知上位机进行修改时间。

总体系统结构图如图1所示。在图中有相应的信息读取通信模块、控制中心、各个终端单片机控制模块。

2 整个系统工作流程设计

当学生进入实验室的时候,学生先刷卡,通过射频读卡器读取学生的学号信息,同时单片机读取DS12C887的内部存取单元的实时时间,连同学号信息通过n RF24L01无线通讯模块发送给上位机;上位机侧的n RF24L01无线通讯模块接收到数据后,由上位机侧的单片机读取,通过单片机的UART传送到电平转换芯片MAX232,传送到上位机。

上位机管理软件先判断此学生信息是否为当前活动信息,如果是,则在当前活动信息删除,增加至完成信息,显示下机时间,实验台断电;如不在,则判断实验台是否有空余,没有空余,则显示实验室满,若有空余,控制中心软件则随机安排实验台,同时发送指令给各个终端实验台和门禁系统,通知开门与接通实验台电源。在门禁系统处有LCD显示实验台号和上机时间等信息。各终端单片机模块有计时功能,电源接通3小时以上,实验台自动断电,并通知上位机删除信息。如延长实验,可以通过控制中心手动设置。

3 结语

随着科学技术的发展,本文所设计的实验室智能管理系统打破了传统实验室管理方式,更加符合开放式实验室的管理要求。本设计利用RFID技术,推进了开放实验室管理系统的智能化,提高了管理效率。通过实物的开发与测试,基本实现了本系统的功能。通过验证与分析,本设计还需进一步完善,如:多实验室管理扩展、数据加密和控制中心软件功能完善等。本文应用RFID技术只是此技术领域的冰山一角,今后要利用RFID技术开发更多有价值的产品。

摘要：文章针对高校中实验室管理的实际情况,把RFID技术引入到实验室管理系统。此系统可以实现门禁自动控制和电源自动控制,满足了开放式实验室管理要求,真正实现实验室无人看守以及开放式管理。

高校实验楼的建筑设计 篇9

1 设计的目的与需求

本系统主要是通过了解学校对于实验室设备管理的功能需求以及业务流程之后,运用ASP.NET架构实验室设备管理系统。系统不仅能够极大提升管理实验室设备的效率,而且能够实现学校对实验设备的高利用率,进而推进高校实践教学的高效率运转。通过运用.NET技术和软件工程的理论知识,设计出基于B/S结构的实验室设备管理系统,实现学校实验设备的高利用率,提高工作人员的工作效率,促使高校实践教学的高效率运转。

1.1 系统的功能需求分析

1.1.1 系统性能的需求范围

本系统设计初对管理员、教师和学生的功能需求进行了调研。管理员的功能需求主要包括:系统配置管理、注册用户信息审核、学生的资料管理、设备信息管理、借用记录管理、实验室管理和预约记录管理。教师的功能需求主要包括:教师个人资料的管理、实验室设备借用管理、实验室预约管理。学生的功能需求包括:个人资料管理、实验室管理。

1.1.2 管理员的功能需求

1)系统配置管理:能够实现对管理员和教师用户的添加,并且可以对其进行删除、修改的操作。

2)设备信息管理:显示出实验室已经存在的实验设备的信息,并对其进行管理;

3)注册用户管理:能够实现对新注册用户信息进行审核,并对其进行相应的管理;

4)借用记录管理:通过编号,名称,类别,借用人等,查询借用记录;

5)实验室管理:能够对实验室信息进行添加,查询进行编辑操作;

6)预约记录管理:对预约信息进行管理。

1.1.3 教师的功能需求

1)个人资料管理;修改用户的基本资料;

2)设备借用管理;对设备借用进行登记及查询;

3)实验室预约管理:对实验室的预约及查询实验室使用情况。

1.1.4 学生的功能需求

1)个人资料管理:查询、修改个人的基本资料;

2)实验室管理:查询实验室的基本信息。

1.2 系统的数据库设计

1.2.1 数据库概念设计

在概念设计阶段中,研究者需要把自己变为用户,使其能够从用户的角度看待系统,理解用户对于系统的不同看法,从而使其设计的系统更好的满足用户的需求。因此第一阶段的概念模式就是反映用户需求。第二阶段则把已经形成的概念模式转换成逻辑模式。为了使系统设计的复杂程度降低,本设计采取了将概念设计从整个设计过程中独立开来,使各阶段的任务分开。使用这种方法可以保证其不受特定DBMS的限制。使用E-R方法进行数据库的概念设计,需要进行三个步骤:首先设计出局部的E-R模式,其次把设计出的分部E-R模式整合成一个全局模式,最后再对全局的E-R模式进行优化,得到最终的模式,即概念模式。

1.2.2 设计全局E-R模式

当局部E-R模式全都设计好之后,需要把其整合到一块构成一个全局的E-R模式。全局的E-R结构不仅需要合理地表示一个完整、一致的数据库概念结构而且必须支持所有的局部E-R模式。实验室设备管理系统的全局E-R模式如图1所示:

1)确定公共实体类型。多个局部E-R模式的合并,首先要确定各局部结构中的公共实体类型。在这一步中仅仅按照实体类型名和键来认定公共实体类型。通常把同名实体类型作为公共实体类型的一类候选,把具备相同键的实体类型作为公共实体类型的另一类候选。

2)局部E-R模式的合并。合并需要以公共实体类型开始,以加入独立局部结构为结束。合并的原则是:首先进行两两合并;先合并那些在现实世界中有联系的局部结构;

3)消除冲突。冲突可以分为三类:属性冲突,结构冲突和命名冲突。而正是为了消除这些可能产生的冲突,使其能够被全部用户共同理解和接受的同一概念模型,因此设计全局E-R模式来代替局部E-R模式。

全局E-R模式的优化。全局E-R模式整理完成后,需要进一步根据各个部分的需求对全局E-R模式进行优化,从而达到提升数据库系统的使用效率的目的。一个好的全局E-R模式,不仅应该满足准确、全面地反映用户功能需求的基本条件外,还应尽量使实体类型的个数减少;实体类型重所含的属性个数也要尽可能的少;实体类型间联系无冗余等条件。

2 系统的详细设计与实现

2.1 系统功能说明

本系统主要是为了实现实验室设备的信息化管理,提高实验室设备的利用率,提高实验室设备管理的效率。采用的主要是基于B/S结构的后台操作模式,同时运用数据库对数字化信息进行管理。并在Visual Studio上进行代码的编译,最终在浏览器上实现对系统的前台操作。在实验室设备管理过程中,用户对于各个方面的需求不尽相同,本系统采用了E-R模式,将用户的需求分开实现,首先形成各个局部模块,再整和成一个完整的模块。力求将用户的所有需求满足,并能够清晰的展现在用户面前。该系统的各个功能的说明如图2所示。

2.2 系统模块详细设计及实现界面展示

2.2.1 登陆模块

登陆模块中可以使用该系统的人员为:管理员、教师、学生,三个角色的账户进行登陆认证。主要可以实现的功能为:当系统操作人员输入了用户名、密码以及系统中的身份后,系统自动调取数据库的信息,核对无误后,操作人员方可进入系统并进行相关操作。若输入的信息与数据库中的信息不符,则该操作人员无法进入系统进行操作,从而确保了系统的安全。

2.2.2 系统配置模块

系统配置部分的子项中包括管理员及教师信息查询及添加。主要实现的功能是:管理员能够添加管理员和教师信息,并可以对其账户信息进行修改和删除的管理。但是教师并不能对此进行任何操作。保证了管理员的最高权限。

2.2.3 设备信息管理模块

设备管理模块的子项中包括设备类别的添加、设备类别的查询、设备信息添加、设备信息查询四个方面。此模块是实验室设备管理的核心部分。管理员可以对按照设备类别的不同分门别类的将各设备添加到不同设备类别中,防止出现设备管理混乱的情况。

该模块的另一个功能是对设备信息的添加以及对设备信息的管理。管理员可以添加新设备的图片、进价、型号等并可对其进行修改、删除。

2.2.4 学生信息管理模块

该模块中只包含了一个功能即管理员对学生信息的管理。学生在登陆界面进行注册,填入系统要求的信息。该信息在这个模块显示,管理员对学生的信息进行查看,如果符合要求则审核通过,学生方可以登陆该系统进行操作。否则该生注册失败,无法登陆该系统进行操作。

2.2.5 实验室管理模块

该模块的主要内容包括两个部分即实验室的添加和实验室信息管理。管理对实验室的情况进行说明,并在界面上显示出该实验室是否被预约或使用。方便教师用户对实验室预约。

2.2.6 借用和预约记录管理模块

这是两个模块,而其设计思想大致相同,因此放在一起说明。借用记录管理模块主要是对借用的设备仪器的记录,其包括借用人、借用时间、归还时间和审核。借用设备需要管理员的审核,管理员审核通过方可借出,否则不能借出。实验室预约记录管理模块面向的是教师。教师登录系统后,在该模块对实验室的信息进行查询和预约,然后通过管理员的调控从而实现对实验室的使用。

2.2.7 销毁记录管理模块

该模块的主要内容是设备的销毁和对销毁情况的记录。当出现损坏的设备时,管理员有权限对此设备进行销毁,但是必须记录清楚销毁事由,该销毁的设备记录在系统内,方便实验室的管理。

3 总结

高校实验楼的建筑设计 篇10

1 综合性、设计性实验的基本要求

1.1 综合性实验的基本要求

1.1.1 综合性实验必须是由多项任务组成。

开设综合性实验的目的，是培养学生解决问题的系统思维能力和综合动手能力。多项任务组成，各项任务缺一不可，若缺少任何一项任务都会使综合性实验存在缺陷或难以完成。没有任何附加的任务，而完成各项任务的方法也是相对唯一的，较为成熟的。

1.1.2 综合性实验必须遵循一定的实施程序。

综合性实验的多项任务不能是平行完成的，要遵循一定的先后顺序。也就是说，一些任务是另一些任务的奠基石。各项任务的先后顺序具有逻辑性。

1.1.3 综合性实验最终能对实施对象产生某种结论、方案或理化结果。

完成具有先后逻辑顺序的多项任务后，最终达到预定的实验结果，这是综合性实验的核心要求。

1.1.4 综合性实验与科研生产实际相结合。

培养学生解决问题的系统思维能力和综合动手能力，同样也离不开理论联系实际，思想转化为成果的训练。结合学科工作岗位上的各环节工作，按照正常生产的规范来实施，让学生也当一回“技术工”，使学生有更多的组织、判断与选择的机会，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。

综上所述，我们可以对综合性实验给出一个基本的界定：综合性实验是指由多项任务共同组成，并经过一定逻辑程序实施，最终对实施对象产生某种结论、方案或理化结果的工作。

1.2 设计性实验的基本要求

1.2.1 设计性实验是为学生的某项具体工作任务服务的。

给定的实验目的要求与实验条件，就是为了去完成某项具体的工作任务，所有行为都要围绕此任务而开展。

1.2.2 设计性实验可以根据教师的指导性意见进行，也可以自主进行；

它可以是单项的，也可以是综合的；它既可以利用现有的实验方案，也可以自行设计方案。

1.2.3 设计性实验重点不在实验本身，

而在实验对象，注重的是实验结果对工作任务的影响，实验只是工作任务进程中的一个中间环节。

1.2.4 设计性实验是学生接触学科前沿知识，进行科技创新的活动。

综上所述，我们把设计性实验界定为：设计性实验是指学生对某项具体设计工作任务或理论假设，在教师的指导下或自主进行的技术性、可行性、经济性等的制作、测试、优化或验证的活动。

2 开设综合性、设计性实验项目的依据

2.1 科学性与可行性原则

首先是所开设的实验项目，其实验原理、实验操作程序和方法必须具有协调性和探研性；其次是把科学思想和科学方法渗透到开设的综合性、设计性实验中，使学生在实验过程中形成科学的思维方式，学会并运用科学的方法去解决实际问题；再次是将多学科的知识、原理进行融会贯通，通过该类的实验引导学生运用综合的观点和创造性思维去思考现实中的复杂问题；最后，开设的综合性、设计性实验项目所运用的手段、方法及使用的材料在实施时要切实可行，选用的实验耗材、仪器、设备和方法在现有的条件下或通过其他手段能及时得到满足。

2.2 适宜性与新颖性原则

开设的综合性、设计性实验项目，要适合学生的理论基础和整体的培养定位；要紧密联系学科前沿，具有时代要求的新颖性。

2.3 规范性与灵活性的考核方式原则

规范性是指对学生综合性、设计性实验考核严格按照有关实验考核的管理文件要求，对学生的预习报告、实验报告、实验操作过程、实验数据处理等方面进行全面考核，让学生养成严谨的科学态度，培养学生逻辑性和科学性思维；灵活性是指综合性、设计性实验的实验操作方案、操作过程、实验结果等都不是唯一的，没有统一的标准答案。所以，灵活地考核学生显得尤为重要，只有这样，才能更好地培养学生的创新性思维。

3 综合性、设计性实验项目认定的要求及程序

3.1 认定要求

3.1.1 认定综合性、设计性实验项目，至少要提供以下材料：

(1）反映综合性、设计性实验内容的实验教学大纲、实验指导书或任务书；

(2）综合性、设计性实验项目论证分析报告。

3.1.2 开设的所有综合性、设计性实验项目，都必须经过认定。

为保证综合性、设计性实验教学质量，原则上每个实验项目不少于4学时。

3.2 认定程序

3.2.1 由实验专兼职教师，依据专业培养目标及实验教学大纲，根据综合性、设计性实验的总体要求，经过对实验项目总体情况介绍、实验目的、要求、涉及知识面、实验手段与方法、研究领域等方面的论证分析后，确定为综合性、设计性实验项目，填写《综合性、设计性实验项目申报表》，经各教研室审核，由各系（部）上报学院职能部门（教务处实验教学管理办公室，以下简称“实验办”）。

3.2.2 学院职能部门（“实验办”）组织校内外5-9名专家对所申报实验项目进行专业论证，并将评审意见填入《综合性、设计性实验项目认定表》。

3.2.3 学院职能部门（“实验办”）将《综合性、设计性实验项目认定表》和《开设综合性、设计性实验项目统计表》下发各系（部），并做好备案，由各系（部）组织实施。

3.2.4 在实施之后，由各系（部）组织学生填写《综合性、设计性实验项目反馈意见表》，结合学生的合理建议等因素，对实验项目进行优化。

参考文献

[1]教育部.普通高等学校本科教学工作水平评估方案(试行)[Z].2004

谈高校实验教师的培养 篇11

一、高校对实验教师培养的重要性

1.实验教师本身的素质，对工作的态度，他们的人生观、价值观，对学生的影响是非常直接的。在实验过程中，实验教师与学生接触时间比较长，他们的一言一行，直接影响到学生的心理发展。一个有修养、有道德、有责任心的实验教师，他对学生的影响是积极的、向上的，反之，一个不负责任，对国家、社会充满不满甚至敌对情绪的实验教师，他对学生的影响就是消极的、不健康的。

2.实验教师的技术水平直接关系到教学大纲的实施，教学任务的完成，关系到学生实验技术的培养和水平的提高。实验课是提高学生动手能力最有效的方法，是培养学生创造精神的重要手段，是增强学生科技素质的重要途径，这些方法、手段和途径都是通过实验教师讲授、指导和培养而得以实现的。实验课是学生对理论课的进一步的验证，并在此基础上更进一步的提高，实验教师的业务水平，直接关系到学生的实验技术水平和将来从事科研工作的基础。

3.实验教师，特别是专职实验教师，一般情况下，他们除了实验准备工作以外，还要兼实验室的日常管理工作，包括实验仪器的使用、维护和保养，实验室的安全、卫生和实验材料的进出。一个称职的实验教师，他对仪器的精心保养，可以延长仪器的使用寿命，他对仪器设备的及时维修，可以保证实验课的顺利进行，他对实验材料的合理的、有计划的使用，可以节约教学经费，用相同的钱做更多的、实验技术水平更高的实验。这样，就相当于保证了国有资产的增值，保证了学校教学经费投入的合理使用。

4.一个爱岗敬业的实验教师，他除了完成正常的教学任务以外，还会对实验设备、实验器材、实验操作过程等用心进行研究。有这样一小部分实验教师，由于时代原因，他们的学历、职称低，但他们自学成才、基础扎实、吃苦耐劳、积极钻研，实际动手能力强，他们能够总结一些很有效的实验方法和技巧，在传帮带过程中，他们可以向新实验教师传授的经验，让新人很快上路。这些方法和技巧的传授既节约了实验资金，又可以给学生创造很便利的实验操作条件。

由上所述，我们可以清楚地看到，高等学校对实验教师的培养是非常重要的，也是非常必须的，这应当引起学校各级领导的高度重视：要对实验教师进行多方面的培养，以适应现代实验教学的需要。

二、高校在实验教师培养上存在的问题

1.学校各级领导对实验教师的培养重视程度不够。长期以来，我们只注重理论课教学水平的不断提高，在加上领导在思想上存在着理论课和实验课的差异，导致实验教师没有外出进修的机会，从而使他们的技术水平得不到提高。

2.实验教师的整体素质偏低。由于历史的原因，实验教师的整体素质、地位及待遇在高校教师群体中都是偏低的。高校对实验教师的学历、职称没有严格的要求，实验教师也没有继续学习、不断自我发展的动力与压力，实验工作岗位在高校中也就难免低人一等。有学历有职称有能力的不愿到实验工作岗位上来，所有这些导致了许多高校实验教师整体素质相对低下。

3.实验技术队伍不稳定，人员流动性大。由于一些领导重理论、轻实践思想的影响，实验教师在评优、工资晋级、职称等方面受到不公正待遇：不能出去进修学习、评职称比例少、评优指标少、工作成绩得不到应有的肯定，因此，实验教师就通过考研，找关系分流到行政岗位、教师岗位，造成实验教师人员流失，实验队伍不稳定。

三、根据以上存在的问题，应对高校实验教师进行以下几方面的培养

1.对实验教师进行职业道德教育。要对实验教师进行思想方面的教育，使他们树立正确的人生观、价值观，认真履行实验教师的职责，爱岗敬业，干一行，爱一行；要使他们深刻认识到工作只有分工不同，没有贵践之别；让他们在自己的岗位上认真负责，努力工作，悉心钻研业务，在实验教学、实验室管理、实验仪器设备的改进上多下功夫，为实验课的教学创造良好的条件。

2.对实验教师进行业务上的培训。首先要增加实验教学经费的投入，多途径提高实验教师的业务素质。

(1)鼓励实验教师与设备厂家或相关企业合作。高校工科类仪器设备在选用时大都选择具有良好信誉的厂家或企业，它们不仅售后服务好，而且研制开发人员的素质高，技能全，很多研制人员本身就是在校从事实验室科研工作的教授。和这些厂家、企业建立良好的合作关系，可以直接获得有关现代教学设备比较完备的技术资料，为实验教学提供丰富的素材。同时与这些专家沟通，既能更好地保养和维护仪器设备，提高设备的使用率，又能更快完成对相关知识的更新，了解产品的最新动态及改进方案。这些方案，实验教师可以吸收过来，利用现有实验设备为本科生做设计型、综合型实验提供很好的思路，使实验教学内容更具有现实意义。

(2)可以通过夜大、电大、函大，专业考证班及推荐优秀人员攻读在职研究生方式，有目的有计划地对实验教师进行岗位培训，提高他们的整体文化素养，尽快满足上岗要求，提高工作效率。

(3)积极开展实验室研究工作，鼓励实验教师在实验科研、实验教学等方面进行研究探讨，鼓励他们根据自己的工作撰写各种研究报告、技术总结以及学术论文，并在实验系统内进行交流，以进一步推动实验室建设和实验教师自身素质的提高。

3.建立激励机制，充分调动实验教师工作的积极性。

高校首先要制定相应的优惠政策，关心实验教师的思想状况和生活情况，如在政策上应与教师编制同等待遇，在晋级、提职、住房、报酬等多方面不应忽视实验教师，要创造条件帮助他们解决生活工作中的实际问题，这样才有利于实验教师的稳定，使实验教师安心于本职工作，在本岗位上形成一种努力进取，爱岗敬业的良好风气；其次要建立对实验教师的工作进行检查、考核、评比、评优的制度，切实打破干不干一个样，干好干差一个样的状况，奖优罚劣、奖勤罚懒，开创实验室工作人员积极向上、开拓进取、努力工作的新局面。

综上所述，高校实验教师的培养，在整个实验教学过程中，起着非常重要的作用，对实验教师培养的重视程度够不够，直接关系到高校实验教学任务的完成情况和学生的实验技术水平，关系到整个实验教学的改革和发展。因此，学校各级领导要高度重视实验教师的培养，充分发挥他们在实验教学上的主导作用，搞好实验教学，以确保实验教学工作的顺利进行，搞高学生的实验技术水平，为他们将来走上工作岗位，特别是科研、教学岗位，打下坚实的基础。

高校实验楼的建筑设计 篇12

一、高校实验室设备系统的介绍

本文主要从设计的目标和理论基础、软硬件开发环境的选择、系统结构设计、功能模块设计、数据库设计、详细实现六个方面进行了研究。整个系统由故障设备管理、基本设备管理、用户管理、打印报表和数据挖掘五个模块组成。通过这种新的管理模式, 提高了高校设备的使用效率, 动态跟踪设备使用情况和故障设备的情况, 为高校设备管理决策提供了有效地帮助。

系统的目标是实现实验室内各种设备的运营状况的动态反映, 并且利用日常维护中登记的信息预测设备的故障情况。提高设备的使用率, 完好率和最大收益率。为了更好的能直观地了解系统将要实现的功能, 系统总体设计结构图如图1所示, 将本系统分为5大模块。

二、系统的技术

(1) 本系统的开发采用了B/S开发模式, 用Visual Studio 2008作为开发环境, 应用ASP.NET (C#) 作为网页设计工具, 后台使用SQL Server 2008作为本系统的数据库。

(2) 本系统中的数据挖掘里的所有算法都是基于Web Service。Web Service可提供运行在不同机器上的不同应用无须借助附加的、专门的第三方软件或硬件, 就可相互交换数据或集成。不受用户使用的平台、内部协议、语言的限制, 都能使数据实现相互交换。也是能执行具体业务功能, 为用户集成提供了接口。

三、系统的数据库设计

根据系统功能模块的设计, 对系统的分析, 从ER图可以转换7个二维表, 另有两个没有联系的二维表用于存放管理员信息和用户信息, 所以本系统共有9个用户二维表和两个视图。 (1) 管理员表 (admin) :用于存放管理员的信息。 (2) 用户信息表 (userid) :用于存用户的信息。 (3) 设备故障类型表 (errorinfo) :用于记录故障类型。 (4) 故障设备详细信息表 (info) :用于存放故障设备的详细信息。 (5) 基本设备表 (basicinfo) :用于存放基本设备的详细信息 (6) 实验室名称 (labname) :用于存放实验室的名称信息。 (7) 设备名称 (sbname) :用于存放设备名称信息。 (8) 维护过程表 (weihu) :用于存放维护过程信息。 (9) 厂家信息表 (changjia) :用于存放厂家的信息。

四、系统的实现

本系统的实现, 关键技术及功能包括基本设备管理模块、故障设备管理、用户管理、打印报表以及数据挖掘5大部分功能。

(1) 基本设备信息管理模块

基本信息管理模块包括:基本设备信息管理、厂家名称管理、实验室名称管理、设备类型管理。其中基本设备信息管理又包含有查询基本设备、单个设备添加、单个设备修改、批量设备添加、批量设备修改、批量设备删除。

(2) 故障设备管理模块

故障信息模块主要包括:查询故障设备、故障维修过程管理、故障维修类型管理, 其中查询故障设备包含功能有:添加故障设备、修改故障设备、删除故障设备。

(3) 用户管理模块

用户管理模块包括:管理员管理管理员通过此项功能可以查询所有已有的管理员信息, 修改自己的密码, 添加下一级管理员, 查看用户信息, 删除用户信息。维护信息报表通过此项功能, 用户可以修改个人信息。

(4) 打印报表模块

可分为基本信息报表、维护信息报表, 通过此项功能, 管理员可以打印实验室的设备的基本信息, 也可以打印汇总后的每个实验室每种设备个数的报表。打印报模块可以实现多种表格之间的数据交换。

(5) 数据挖掘模块

本系统的数据挖掘模块由3种算法实现:决策树算法 (通过选择起始时间和结束时间, 用决策树算法可以数据挖掘出所选时间内某设备类别的故障率, 结果用可视化界面圆饼图显示) ;时间序列算法 (通过选择设备类别, 用时间序列算法可以预测出这种类别本月和下月的故障个数, 最后的结果用可视化的界面折线图显示) ;设备寿命预测算法 (通过选择厂家名称、设备名称和设备编号, 用预测算法可以预测出平均故障时间和设备发生故障的时间) 。

五、结束语

本系统探讨了高校实验室设备管理及故障分析处理的设计和开发。本项目所开发的基于B/S模式的实验室设备管理系统, 利用数据挖掘技术对实验室设备的故障情况进行了分析。将高校实验室设备管理及故障分析所遇到的问题通过本系统设计得到了解决, 通过进行搜集、整理、分析系统需求、归纳整个系统的功能结构, 完成了系统的数据库设计和编码设计。

该实验室设备管理系统的开发目标是实现实验室内各种设备的运营状况的动态反映, 并且利用日常维护中的登记的信息预测设备的故障情况。该系统是利用ASP.NET开发平台、C#语言和SQL Server数据库技术完成系统开发的。整个系统由故障设备管理、基本设备管理、用户管理、打印报表和数据挖掘五个模块组成。通过这种新的管理模式, 提高了高校设备的使用效率, 动态跟踪设备使用情况和故障设备的情况, 为高校实验室设备管理决策提供了有效地帮助。

参考文献

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[2]刘勇军.面向对象设计:C#&ASP.NET实现[M].武汉:武汉理工大学出版, 2011:108-116.

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