實驗設計方法精選(九篇)
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第1篇：實驗設計方法范文
一、設計和完成實驗的基本方法
做實驗設計題前要弄清的問題主要有如下幾個方面：①實驗目的是什么？是驗證性實驗還是探究性實驗？②是定性實驗還是定量實驗？③自變量、因變量、因變量的體現指標分別是什么？④如何設計實驗組與對照組？⑤要求預測實驗結果還是實驗結論？
從解題技巧的角度來看，總體上可以分以下幾步進行：了解題目要求明確實驗目的分析實驗原理確定實驗思路設計實驗步驟預期結果與分析。
1明確實驗目的
實驗的目的是解答實驗題的指南。根據實驗目的不同實驗分為驗證性實驗和探究性實驗兩種。
實驗目的在題目中往往以“驗證……”“證明……”“探究……”“觀察……”“調查……”“鑒定……”“分離提純……”等形式呈現出來。
2變量的確定和原理
首先要確認變量。變量包括自變量、因變量、無關變量等。自變量又稱之為操作變量、實驗變量、實驗因子，是實驗中實驗者所操縱的、對被測的反應產生影響的變量。
自變量往往就隱藏在實驗目的中。確定方法是：往往要“驗證什么”，“證明什么”，“探究什么”，“什么”就是自變量。
明確實驗到底要解決什么問題，要用到生物學上的什么知識為實驗的原理。
3確定實驗思路
即根據實驗原理，并充分利用實驗材料確定實驗方案。對實驗作出假設，對可能產生的現象作出預測。
4設計實驗步驟
根據實驗目的、原理和思路，設計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。要思考題中所給出的實驗材料和試劑分別起什么作用，怎樣運用。要注意以下兩點：一是題中給出的實驗試劑和材料一般應充分利用；二是除非題目條件允許，否則不能自己隨意增加實驗試劑和材料。由于實驗設計是一種開放性試題，可能存在多種實驗步驟。此時應遵循以下原則：科學性、簡便性、可行性、可重復性。這些原則雖不用在答題中直接寫出來，但卻必須體現出來！
5預期實驗結果
由于是正式實驗前的設計，實驗結果是根據實驗目的和有關的生物學知識為基礎的原理推理出來的，預期實驗結果要求全面而正確。只有預期實驗結果正確，才能得出正確的實驗結論。
由于驗證性實驗結果在“預料之中”，所以只需順理推之，將預料之中的結果寫下即可，當然實驗結論也只有一個，即實驗要驗證的問題；由于探究性實驗結果未知，實驗結果預測就有多種可能，因此必須將可能出現的實驗結果都寫下來，結論當然也就有多種可能，一般有正相關、負相關、無關三種。書寫方法一般為：“如果出現……（結果――實驗現象），則說明……（結論）。”
二、實驗的分組方法
1對照實驗必不可少，且最好安排在第一組或最后一組并注明作對照。
2定性實驗：一個變量分兩組（如探究青霉素對酵母菌生長的影響），兩個變量分三組（如探究水和氧氣對種子萌發的影響）。定量實驗：實驗組至少分三組，最好分五組，且設置變量要有梯度、有規律（如探究p對酶活性的影響）。
3分組要求：隨機、等量（數量）、相同（無關變量）、正常（健康）。
4分組后要編號，實驗組要連續、按規律排列。
5特例：僅有一個實驗材料時，先測定正常做對照，后施加變量做實驗組。
三、從解題的角度出發，實驗步驟中應該特別突出以下兩種實驗設計的原則
1對照原則
對照是實驗控制的手段之一，通過設置對照實驗，可消除無關因子對結果的影響，增加實驗結果的可信度和說服力。對照按形式和內容不同，設置對照組有4種方法：
(1)空白對照：是指不做任何實驗因素處理的對照組。值得注意的是，不給對照組任何處理因素是相對實驗組而言的，實際上對照組還是要做一定的處理，只是不加實驗組的處理因素。
(2)條件對照：給實驗組某種處理，給對照組另外一個條件處理，例如“驗證甲狀腺激素促進小動物發育”實驗中，其對照如下表示：[6][BG(!][BDG2,K3,K5,K8,K6]缸別飼料方式對照[BG3,K3,K5,K8ZQ,K6]
A等量飼料適量未經處理的甲狀腺激素實驗組[BG2]
B等量飼料不加激素空白對照組[BG3]
C等量飼料飼喂甲狀腺激素抑制劑條件對照組
(3)自身對照：自身對照是指不另設對照組，實驗組與對照組在同一對象上進行。如植壁分離與復原實驗。例如雞的實驗――處理前雞的狀況作為對照組，處理后的雞作為實驗組。
(4)相互對照：不單獨設置對照組，而是幾個實驗相互為對照，例如不同溫度對酶活性的影響。
2單一變量原則
控制其他因素不變，而只改變其中某一因素，觀察其對實驗結果的影響。單因子變量原則有兩層含義：一是確保“單因子變量”的實驗觀察，即不論一個實驗有幾個實驗因子，都應做到一個實驗因子對應觀察一個反應因子。二是確保“單因子變量”的操作規范，即實驗中盡可能避免無關因子及額外因子的干擾。
第2篇：實驗設計方法范文
一、分清實驗的類型
化學實驗分為定性實驗和定量實驗兩種，定性實驗就是根據某種物質的性質鑒定該物質的存在與否。定量實驗是測定某種物質的各種成分的含量。在整個高中化學的教學中，定性實驗比較多，像制取某種物質，物質鑒別、鑒定、推斷，物質性質檢驗，實驗操作順序或裝置排列順序的連接，分離混合物或從混合物中提取某物質。定性要求能排除其他的干擾并有明顯的現象；定量實驗遇到的比較少，主要像測定物質的純度，確定物質的組成（某化合物的定量組成、混合物中各組分的質量分數），測定化學反應中的能量變化，測定某些中學化學常用計量（某元素的相對原子質量、阿伏加德羅常數等），定量實驗要求準確地測定物質的量。
二、定性實驗和定量實驗設計的基本步驟
1.提出實驗研究課題（實驗目的）。實驗目的要求是實驗的出發點和歸宿，因此在實驗設計前，必須對實驗的目的要求相當明確。
2.確定實驗原理。要求在明確實驗目的的基礎上，綜合運用學過的知識，通過類比、遷移、分析，主要是從原理合理、操作簡單、原料易得且利用率高、無污染而確定（選擇或擬出）實驗原理的。
3.選擇實驗用品。根據實驗的目的和原理，以及反應物和生成物的性質、反應條件等，合理選擇實驗所需的儀器和藥品。
4.設計裝置步驟。根據實驗目的和原理，以及選用的實驗儀器和用品，設計合理的實驗裝置和實驗操作步驟，并繪制或識別相應的實驗裝置圖。
5.觀察現象和數據。根據實驗目的原理和過程，預測實驗將觀察到的現象，以及實現實驗目的將要記錄哪些數據等。
6.分析得出結論。根據實驗觀察的現象和數據，通過分析、計算、圖表、推理等處理，得出正確的實驗結論。
7.對實驗方案作出評價。根據題目所要求的實驗目的，對實驗所采取的原理、實驗裝置、實驗現象、實驗過程、實驗結果等作出優與劣、好與壞等的分析和評判，并在評價的基礎上作出改進。
三、實驗設計必須遵循的原則
1.科學性原則。這是實驗設計的首要原則。它指設計實驗原理、操作順序、操作方法等時，必須與化學理論知識以及化學實驗方法論相一致。如驗證鹵代烴中的鹵素原子，不能直接加入硝酸銀溶液，因為鹵代烴中的鹵素原子不是可以自由移動的離子，故必須先加入強堿水溶液或強堿的醇溶液使鹵素原子變成鹵素離子，再加入稀硝酸中和過量的堿，最后加入硝酸銀溶液看沉淀的顏色。
2.可行性原則。可行性原則是指設計實驗時，所運用的實驗原理在實施時切實可行，而且所選用的化學藥品、儀器、設備、實驗方法等在現行的條件下能夠滿足。
3.簡約性原則。這是指化學實驗的設計要盡可能地采用簡單的裝置或方法，用較少的步驟及實驗藥品，在較短的時間內來完成實驗的原則。
4.安全性原則。這是指實驗設計時應盡量避免使用有毒藥品或具有一定危險性的實驗操作。如需要點燃可燃性氣體應先檢驗氣體的純度再點燃，防治發生爆炸；需要用到有毒氣體的反應，最后一定要進行尾氣處理：可燃性氣體的點燃，氯氣可用氫氧化鈉溶液吸收。
四、實驗操作的一般步驟
1.連接組裝儀器，按照從下到上，從左到右的順序。
2.檢驗裝置的氣密性，先使儀器和大氣不再直接相通，然后形成氣壓差，再根據現象能保持壓差的，氣密性良好。
3.裝入藥品進行實驗。這一步需要認真觀察現象，需要測量數據的要進行幾次求平均值以減少誤差。
4.拆卸裝置，需要注意防止發生倒吸，像用排水制備氣體的裝置需要先從水中撤出導氣管再撤酒精燈。
第3篇：實驗設計方法范文
一、化學探究性實驗設計的基本原則
不依規矩，無以成方圓。探究性實驗也不是天馬行空的想象，它要遵循一定的原則。在設計探究性實驗時主要遵循以下原則：（1）目的性原則。（2）科學性原則。（3）創新性原則。（4）啟發性原則（5）簡約性原則。（6）安全性原則。（7）趣味性原則。（8）可行性原則。以上各原則是滲透在整個探究性實驗設計過程中的，我們可以在設計的時候不斷地修正，使我們的設計方案達到最佳效果。
二、化學探究性實驗設計的基本方法
探究性實驗的基本內容是：課題、假設、設計實驗、預期、完成實驗、觀察并記錄結果、分析結果、得出結論。針對這些內容，在教學實踐中，我們進行了探索，總結了一些基本的方法。
（一）認真研讀教材，充分挖掘探究性實驗課題
我們的教材是化學知識的集合體，多數教材中的實驗是驗證性的實驗，這對培養學生的探究能力就比較不利，因此，需要教師進行研究改進，把能夠改成探究性的實驗進行改進，或者自己設計新的探究性的實驗進行教學，從而提高學生的探究能力。
《化學反應原理》是高中化學階段的重難點內容，抽象且枯燥，實驗多為驗證性的實驗。因此，《化學反應原理》中的實驗就需要教師進行改進，力求充分利用好化學實驗，使學生參與進來，用探究性的實驗幫助學生加深理論知識的理解。例如，魯科版《化學反應原理》第三章第四節講解酸堿中和滴定實驗的時候，書本上是直接給出反應原理和實驗步驟。雖然是定量實驗，我們也可以增加其探究性，可以先給出測定NaOH溶液濃度的多種方案，如用滴定管實驗、燒杯實驗、試管實驗，然后讓學生討論各種方案的準確性、可行性、最終確定實驗方案。
（二）積極總結經驗，建立一套探究性實驗設計的“套路”
進行探究性實驗的設計不是說什么都要從頭開始，什么都要從四面八方思考，這樣的話效率很低，而且可能會偏離教材的主題。我們在教學實踐中既要懂得思考、探究、創新，也要懂得積累經驗，優秀的經驗會讓我們事半功倍。經過一輪高中教學實踐，我們總結了一些常用的“套路”。
1.加強對實驗儀器的探究設計
把基本實驗儀器進行組裝、改進、優化，這是培養學生思維和動手能力的重要方法。比如，講解啟普發生器時，先讓學生思考討論原理，并總結其優缺點，等學生掌握理解后，就可以開始讓學生探究：如何用實驗室的其他儀器組裝成類似啟普發生器原理的裝置？教師可以先給出一些基本儀器，然后讓學生組裝。
讓學生進行實驗裝置的設計是探究性實驗設計的重點內容，教師應設計更多的這種類型的探究性實驗，讓學生不斷嘗試，以提高運用的能力。
2.豐富對實驗原理的探究設計
對實驗原理的探究很多樣化，為了豐富學生的思維，提高運用和創新能力，教師應該進一步豐富對實驗原理的探究設計。例如，魯科版高中化學選修《化學反應原理》第二章第3節中，在探究濃度、溫度、催化劑對化學反應速率的影響時，書本的確是設計了探究性的實驗，但是書上的探究實驗都是針對一個因素的單獨對比探究，然后分別進行分析討論，得出獨立的結論，這就為學生減輕了探究的難度。如果我們能夠在該實驗探究完后，將三個因素綜合起來，設計新的內容讓學生進一步探究，那就可以大大提高學生綜合運用的能力。
3.重視對實驗異常現象的探究設計
對于化學實驗，經常因為藥品不純，反應條件的不同而出現不同的實驗現象。當出現這種狀況時，要及時啟發學生進行思考，并找出原因，還可以讓學生思考是否有改進的方法，從而提高思考能力和創新能力。比如，魯科版高中化學選修《化學反應原理》第一章第3節，做銅鋅原電池演示實驗時，以鋅和銅為電極，稀硫酸為電解液進行實驗，理想的現象是銅電極表面有氣泡產生，而鋅電極沒有。但是實際演示會遇到的情況是：兩電極都有氣泡產生，甚至有的出現鋅極產生的氣泡遠多于銅極。這時就要引導學生思考：為什么鋅極也有氣泡產生？進而分析出是因為鋅中含有碳等雜質，鋅本身和雜質形成許多微小的原電池，所以有氣泡冒出，從而加深對原電池原理的認識，也增強學生積極思考的意識。
4.擴展對生活應用實驗的探究設計
新課程改革要求：加強課程內容與學生生活以及現代社會和科技發展的聯系，關注學生的學習興趣和經驗，精選終身學習必備的基礎知識和技能。如果我們能很好地引導學生將實驗與生產生活聯系起來，一方面，可以使學生感到化學就在身邊，從而提高學習化學的興趣；另一方面，可以使學生清楚所學的知識能用來做什么和怎么做，從而對化學的本質和價值有一個正確的認識，體現高中化學探究性實驗的時代性。比如，魯科版高中化學選修《化學反應原理》第一章第3節中探究原電池反應原理時，可以在講完原電池的組成條件后，讓學生用家里面的材料自己組一個原電池，讓學生動腦、動手，提高理論運用于生活的探究能力，激發學習的興趣。
第4篇：實驗設計方法范文
關鍵詞：油膜法，量程的設計制作，粉膜密度，最大擴展面積，被測大約值
1 問題的提出
油膜法測分子大小實驗實質是以用粉膜法測量出單分子油膜面積為核心，這是因為油酸分子大小是根據單分子油膜面積計算而得。根據測量技術的一般規律，要測量物體的面積，必須要先知道被測面積的范圍或大約值，然后根據測量范圍或大約值選擇或設計制作一個恰當量程的測量儀器，這樣才能正確地測量出被測面積。但是，現行教材編寫的“油膜法”實驗指導中沒有提及應作為測量（實驗）條件之一的被測單分子油膜面積范圍或大約值，更未提及其重要作用，造成測量（實驗）條件的缺失，也沒有提及需要設計制作恰當量程的實驗器，這也許是受測量目標是分子的直徑的影響所致，以致在實驗方法上對教師和學生產生了誤導，造成現行實驗方法的盲目。畢業論文，被測大約值。那么，被測單分子油膜面積的大約值應如何得出？撒有痱子粉的淺水盤是否能成為一個可設計制作面積量程的實驗器？解決了這二個問題就能改變原有實驗方法的盲目性，極大地提高實驗的成功率。
2 實驗觀察及分析
通常所說痱子粉的“厚度”其實是痱子粉單個微粒在水表面排列的緊密程度，簡稱粉膜密度。
從成功的實驗中可觀察到淺水盤里粉膜和液膜的物理變化過程：用放大鏡可觀察到粉膜是由痱子粉微粒及微粒之間的間隙組成，間隙越小，粉膜密度越大。當油酸溶液滴入淺水盤后，浮在水面上的油酸溶液迅速向四周擴展，形成以酒精為主的多分子層薄膜，壓迫粉膜使微粒之間的間隙迅速減小直至微粒幾乎緊密排列（在淺盤面積有限條件下），此時油酸溶液薄膜擴展到最大面積，也就是粉膜內空擴展到最大面積，其等效圓直徑稱粉膜內空最大擴展直徑，此時粉膜密度最大。隨著酒精的快速揮發油酸溶液薄膜面積快速減小，最后形成面積比油酸溶液薄膜的最大擴展面積有適度減少的單分子油膜。同時，隨著油酸溶液薄膜面積的減小，因水表面張力的作用粉膜隨之擴張，粉膜內空輪廓隨之收縮，最后粉膜緊緊包圍著所形成的單分子油膜。由上述的實驗觀察及分析得出的概念和結論在下面的論述中將引用到。
3 被測單分子油膜直面積（直徑）大約值的得出
被測單分子油膜直面積大約值（簡稱被測面積大約值）的得出似乎有點隱蔽，不像一張白紙的面積大約值可以直接用經驗來估計或粗測而得。（如果字數太多，這句可以刪去）
眾所周知，學生做實驗都必須先由實驗教師進行實驗設計，所以作為實驗條件的被測面積大約值需要由實驗教師在設計實驗時確定。建議在設計實驗時，按一滴油酸溶液擴展成單分子油膜的面積占淺水盤面積的30~40%來配制油酸溶液，這里把由實驗設計得出的并加以實驗驗證的由一滴油酸溶液擴展成單分子油膜的面積看作為被測單分子油膜直面積大約值，其等效圓直徑簡稱被測直徑大約值，作為學生分組實驗的實驗條件。當然也可以給出一個被測面積的范圍。
4 實驗器的量程及量程的設計制作
為了能清楚地說明測量單分子油膜直徑（面積）的實驗器（下簡稱實驗器）的量程，將實驗器與電壓表比較，并忽略次要因素，即假定粉膜內空為圓形并且在收縮時以圓形向淺水盤中心收縮。
根據上述假設，可以想象，如果過淺水盤的盤底中心畫上有毫米刻度的直角坐標，就可以透過液面從刻度上讀出粉膜內空的直徑。畢業論文，被測大約值。與電壓表比較，有刻度的淺水盤的盤底相當于電壓表的刻度盤；直徑會隨著油酸溶液薄膜面積的縮小而變小的粉膜內空輪廓相當于電壓表的表針；粉膜內空最大擴展直徑（面積）就是實驗器的量程，如同電壓表的滿偏值（量程）。
如本文第一部分所述，實驗器量程的設計制作必須使得實驗器的量程適度大于被測單分子油膜面積大約值，這猶如用一個A表頭設計制作一個量程適度大于被測電壓大約值的電壓表。
那么實驗器的量程即粉膜內空最大擴展直徑（面積）與什么有關？顯然與粉膜密度即撒粉量有關，即一定的撒粉量對應著確定的量程，所以可設想這樣制作實驗器的量程：我們最好能夠一邊撒粉一邊測量實驗器的量程，直至量程適度大于被測單分子油膜直徑（面積）大約值為止，但這又是不可能的，因為粉膜內空最大擴展直徑（面積）是在擴展的油酸溶液薄膜條件下反映出來，但是我們又必須在不滴油酸溶液情況下制作出量程，這是一個矛盾。
經多次探索和試驗，發現可以用氣膜來代替液膜來制作實驗器的量程，具體原理和操作如下：
對正淺水盤中心垂直吹氣，吹出的氣體在水面上形成氣膜將痱子粉膜推開，在淺水盤中央形成被粉膜包圍的圓形氣膜區。吹氣時要逐漸加力，直至氣膜區不再擴展為止，即吹氣氣壓要超過最大擴展面積對應的最小氣壓，此時粉膜幾乎被氣膜壓迫到密度最大狀態，氣膜區亦擴展到最大面積，簡稱最大擴展面積，其直徑稱最大擴展直徑。
實驗證明，在直徑10~20厘米范圍內，在粉膜中氣膜區的最大擴展面積是油酸溶液薄膜形成的粉膜內空最大擴展面積的1~0.96倍左右，所以可近似認為這二個最大擴展面積相等，因此可認為氣膜區最大擴展直徑就是實驗器的量程。
所以在撒粉過程中，只要不斷地測量氣膜區的最大擴展直徑（用比較法測量，在下面介紹），當最大擴展直徑適度大于被測單分子油膜直徑大約值時，即可停止撒粉，從而得到恰當的量程，此時粉膜的密度就恰到好處，就能有效地測出單分子油膜的面積。
在設計制作實驗器的量程時，考慮到各種因素的影響，一般取量程是被測直徑大約值的1.08~1.3倍。
5 實驗方法
1、分組實驗前，實驗教師根據實驗設計先給出被測單分子油膜直徑大約值。
2、采用在盤中心撒粉的方法撒痱子粉。畢業論文，被測大約值。畢業論文，被測大約值。在中心印有十字線的透明淺水盤里注入適量的清水，在淺水盤的中心不停地撒痱子粉，由于水表面張力的作用痱子粉會均勻地向四周擴散，待痱子粉向中心合攏穩定后，即可形成密度均勻的粉膜。
3、制作恰當量程的實驗器。
先在一張白紙上畫上二個同心圓，一個直徑為被測直徑大約值的1.08倍，一個直徑為被測直徑大約值的1.3倍，并過圓心劃十字線，在未撒粉之前將白紙放進淺盤底部中心位置，透過淺水盤可看到同心圓。
在痱子粉撒放到一定程度且痱子粉向中心合攏穩定后，用嘴或用直徑為6毫米的塑料軟管垂直對著淺水盤中心吹氣，如果氣膜區最大擴展直徑大于外同心圓，則在粉膜末合攏之前繼續撒痱子粉，如此反復數次直至氣膜區圓周介于二個同心圓之間，即可停止撒粉。此時實驗器的量程就適度大于被測直徑大約值，粉膜的密度恰到好處。然后按常規進行后幾步的操作，如果所形成的油膜面積比油酸溶液薄膜的最大擴展面積略有收縮，則實驗成功。由于所形成的單分子油膜輪廓并非圓形，仍然要用坐標紙測量其面積。如果撒粉過量導致氣膜區最大擴展直徑小于內同心圓，可在粉膜中心舀去少量痱子粉。
最后說明一下使用痱子粉的注意問題：要使用新開啟包裝的痱子粉，使用后要密封，以保證粉膜的擴張趨勢。畢業論文，被測大約值。（如果字數太多，這句可以刪去）
綜上所述，看似簡單的撒痱子粉的操作其實是實驗器量程的設計制作的過程，所以學生做油膜法測分子大小實驗，首先要進行實驗器的直徑量程的設計制作，這是整個實驗中最為關鍵的一步。畢業論文，被測大約值。新的實驗方法增大了學生的動手和動腦程度，并且有一定的趣味性，容易激發學生的學習興趣。
（參考文獻可以不要）
1陳守仁，工程檢測技術，中央廣播電視大學出版社，1984.
2夏艷萍，用油膜法估測分子的大小實驗技巧，物理通報，2010，（1）：93
第5篇：實驗設計方法范文
一、非常規實驗的內涵和價值
《高中物理課程標準》指出，“實驗室的課程資源不僅限于實驗室的現有設備，學生身邊的物品和器具也是重要的實驗室資源”。有研究者（張偉，2005）從資源開發和利用的角度將物理實驗分為兩大類：非常規物理實驗和常規物理實驗。“非常規”物理實驗，主要就是指利用學生熟悉的生活易得物品、廢舊材料、器具、人體或人體局部以及兒童玩具等開發進行的一類體現自創性、體驗性、趣味性、簡易性、生活化的物理實驗教學活動[2]。
人們在教學實踐中早就發現，與使用“廠家生產的專門器材”做的實驗相比，開發“非常規”物理實驗對于實現物理課程標準提出的“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”三維課程目標具有獨特的作用，是常規實驗所無法取代的，因而是一種有待深入開發的重要物理課程資源。其深層教育價值主要體現在以下三個方面：
對教師而言，熱衷于實驗研究，致力于實驗開發，會極大地提高教師自身的教學水平和教研水平。尤其在非常規實驗的開發中，教師將發現，自己需要不斷地學習和提升自我的理論素養，特別是學習新技術、新材料、新發明的有關知識。在提升自我素質的同時，也將使更多的學生體會到物理學習的樂趣、意義和價值，為學生的創新意識和創新能力的培養，起到很好的引領和示范作用。
對學生而言，非常規實驗具有取材的熟悉性、結構的形象性、操作的簡單性、現象的直觀性等特點。利用這些特點，一方面，學生可以通過熟悉的生活用品所發生的物理現象去探索物理本質，這將會大大拉近學生與物理的距離，也更好地體現了“從生活走向物理，從物理走向生活”的新課程理念；另一方面，非常規實驗由于其取材的便利性和制作的簡單性，可以使實驗器材在數量上得以保證，這就可以使更多的學生能夠參與到實驗方案的制定、實驗器具的制作和實驗過程的操作體驗中去。在此過程中，學生的主體地位得以突出，學習興趣得以激發，探究的主動性和積極性將大大提升。這樣做不僅更有利于促進學生手腦并用、發展學生實踐能力和創新能力，同時這也是對學生進行科學方法教育的很好平臺和途徑。因此，英、美等發達國家，十分重視這類實驗的開發與應用。在我國，雖然這類物理實驗在中學物理教材中早有體現，在物理教學中早有運用，對其教學功能也有一些專題研究，但仍沒有引起物理教育領域的普遍重視，既缺乏深入的理論探討，更缺乏系統有效的實踐探索[3]。
非常規實驗的開發對中學物理實驗教學的有效開展，具有非常重要的理論意義和實踐價值。不僅可以解決經濟欠發達的農村鄉鎮中學實驗器材不足的困難，為實現教育的公平性奠定資源基礎；同時，也可以為農村中學實驗裝備政策提供有益的宏觀政策參考和有效的具體方案支持。
這里需要強調的是，“非常規”物理實驗并不是“非科學”和“無目的”，恰恰相反，它追求科學本質、崇尚科學精神，注意培養學生科學素質，追求豐富的教育內涵和全維課程目標的達成。
二、信息交合法簡介
非常規物理實驗的開發是一種創造性的活動，所以實驗的開發必須以創造學理論為指導。據有關研究資料顯示，現已有數百種創造技法。學習這些創造技法，將會大大開闊我們的視野和實驗開發的思路。其中信息交合法就是大家公認的在各領域中應用非常廣泛的一種創造技法。
信息交合法是華夏研究院思維技能研究所所長許國泰副教授于1983年首創的一種在信息交合中進行創新的思維方法。簡言之，就是把物體的總體信息按照其特征和該物體與人類實踐活動相關的用途分解成若干個要素，并把這兩種信息要素分別設為信息標的X軸與Y軸，兩軸垂直相交，構成“信息反應場”，每個軸上各點的信息可以依次與另一軸上的信息交合，從而產生新的信息。
信息交合法有兩個基本論點：一是不同信息的交合可產生新信息；二是不同聯系的交合可產生新聯系。依據這一原理，人們在掌握一定信息的基礎上，通過交合與聯系可以獲得新的信息，提出新的創造設想。比如，獨輪自行車本來與碟、碗、勺等日常生活物品沒有必然聯系，但雜技演員將它們交合在一起，就構成了精彩的雜技節目。同樣，生活中的各種物品表面上本來也是互不相干的信息，但通過一個實驗主題，我們就可以把它們巧妙地聯系在一起，為物理教學服務。
三、基于信息交合的非常規物理實驗的設計思路
任何一項新實驗的開發，總要針對某一具體問題。非常規實驗開發的問題來源主要包括以下三個方面[4]：（1）來自物理教學：為引出某一概念或規律，為突出教學重點，突破教學難點等，均可考慮設計一個新的實驗；（2）來自于生活用品或材料：生活中的大量物品，大到冰箱、彩電、錄像機，小到一枚硬幣、紙杯、鉛筆、尺子和橡皮等，都具有物理實驗開發和利用的價值；（3）來自于其它學科：即借助其它學科的原理、方法、設備、裝置等為物理教學服務。如醫學上打吊針的裝置就是一件很好的物理儀器，它里面的水總能保持勻速下滴而不受水面高度變化的影響。
【案例1】“來自物理教學”的非常規實驗設計思路
下面我們將任選一個實驗主題“壓強”進行非常規實驗的設計嘗試，具體說明基于信息交合法的非常規實驗設計思路：其設計依據也包括三個方面：首先，教學目標的設定；其次，教學內容的特點；第三，還要考慮學校擁有的實驗條件和當地生活環境資源的可利用情況。具體設計程序如圖所示[5]。
圖1 “非常規”實驗方案設計的一般程序
第一步，確定中心，即確定實驗的主題和實驗目標，也就是零坐標的設定——突破壓強教學的重點與難點，即通過實驗探究，幫助學生形成壓強的概念，理解壓強公式，并知道如何根據需要增大或減小壓強。
第二步，劃坐標線，即圍繞實驗主題，確定坐標的橫軸和縱軸——分別為實驗材料和影響壓強大小變化的兩個因素，即受力面積S和壓力F。
第三步：注標點，在信息標上注明有關信息點。這是應用信息交合法的最關鍵的環節。根據控制變量法的原則，圍繞控制物體“受力面積和壓力”兩個變量來考察“壓力的作用效果”來進行實驗材料的選擇。根據本課題要求，我們把實驗設計重點確定為尋找生活中具有“同一物體各端面積不同”結構特點的物品或器具上。為此，我們首先把實驗材料分為文具、服飾（包括鞋）、日常用品、常見工具、人體結構（或膚覺的利用）以及其它類別；然后通過發散思維，盡可能多地列舉出身邊環境中方便獲取的每一類可供利用的資源。
本課題中，基本符合要求的實驗材料有：（1）文具類：一頭削尖的鉛筆、中性筆或筆芯、文具盒、筆筒、長方形橡皮、墨水瓶、書籍等；（2）服飾類（包括鞋）：冰鞋、旱冰鞋、高跟鞋與平底鞋等；（3）日常用品：板凳、桌子、椅子、肥皂、圖釘、勺子、杯子、筷子、兩端粗細不均的各類瓶子等；（4）常見工具：釘子、刀具、螺絲刀、錐子、斧頭、鏟子等；（5）人體結構（或膚覺的利用）：腳與膝蓋、指肚與指甲、手指與手掌、站立與趴下等；（6）其它類：磚塊、硬紙盒等，或者還可以利用木材、泡沫板等材料自制一些具有“同一物體各端面積不同”結構特點的物品。同時，為了突出壓力作用效果，便于學生觀察和體驗，加深學生對“壓強”概念的理解，我們還需要選擇以下實驗材料對實驗效果進行放大：如細沙、海綿、泡沫板、橡皮泥等，如圖2所示。
圖2 “壓強”概念實驗設計思路
第四步：相交合，確定實驗的設計方案。即以一標線上的信息為母本，以另一標線上的信息為父本，相交和后可產生新信息；接著對這些信息進行可行性分析和評估，篩選出有價值的創造設想。比如橫坐標上的信息“受力面積”與縱坐標上的信息“文具”相結合設計實驗：根據一頭削尖的鉛筆、中性筆或筆芯、文具盒、筆筒、長方形橡皮、墨水瓶等文具都具有“一端粗一端細或兩端面積不同”的結構特征，可設計如下學生實驗：讓學生把鉛筆（或中性筆）夾在兩手的食指之間，稍稍用力，體驗兩手指的不同感覺：與鉛筆尖端接觸的手指會感覺痛，同時會看到指肚凹進，而與筆端接觸的手指僅有擠壓感。通過這種短暫的體驗就可以使學生充分理解：為什么在壓力相等的情況下，受力面積越小，壓力的作用效果就越明顯——即壓強的值也就越大。
【案例2】“來自生活物品或材料”的非常規實驗設計思路
我們選擇生活常見物品——飲料瓶作為實驗材料，說明實驗開發思路。根據信息交合法的設計原則，我們首先要把飲料瓶的各種物理特性一一列舉出來，如形狀規則，上端呈圓錐漏斗形，下端多呈圓柱形、空心、底面向內凹成碗狀；質地柔軟、皮薄易裁剪和加工；可用瓶蓋密封；導熱性良好，遇熱易變形；導電性差，絕緣性好；相同的飲料瓶具有相同的物理性質等等；其次，列舉中學物理教學中有關的實驗研究課題，進行發散思維和集中思維。如探究凸透鏡成像規律、壓強與受力面積的關系、滑動摩擦與滾動摩擦、物體的浮沉條件、聲音的產生與傳播、熱傳導現象、靜電現象、慣性等等。第三，以飲料瓶的各種特性為信息標的X軸，以相關的物理實驗課題為信息標的Y軸，兩軸垂直相交，即構成“信息反應場”。最后，我們讓每個軸上各點的信息依次與另一軸上的信息交合，研究可以產生哪些新的、有價值的信息，并設計實驗方案。具體如下：
選擇飲料瓶的形狀特性，與信息標Y軸上的信息相結合，可以產生的實驗研究課題有：進行滑動摩擦力與滾動摩擦力大小的比較研究；利用飲料瓶兩端面積不同的特點，在瓶中裝入一定量的的沙子后，研究壓強的大小與受力面積的關系；如果裝入的是不同量的水，則可以探究聲音的音調。具體做法是：在幾個飲料瓶中盛入不同深度的水，將瓶口移至嘴邊吹氣，可以聽到不同音調的聲音產生。空氣柱越短的，音調越高，反之，空氣柱越長，音調越低。
選擇飲料瓶在擰緊瓶蓋之后具有很好的密封性的特點，自制“浮沉子”實驗裝置，用以研究物體的“浮沉條件”；可以演示氣體液化現象：擰開瓶蓋，滴入幾點乙醚，擰緊瓶蓋后，稍待一會，蒸發，乙醚液體不見了。當用手擠壓瓶體時，乙醚液體重新出現在瓶壁上。這表明壓縮氣體體積，氣體被液化。
選擇飲料瓶質地柔軟、易裁剪的特性，可設計如下實驗裝置：第一，用燒熱的針尖在一個大飲料瓶底端燙一個小孔，并用膠帶暫時封住，在將瓶中裝滿水，用來研究液體壓強和深度的關系；第二，將飲料瓶的瓶底剪掉，用氣球的膠膜包住并繃緊，在用細線固定。可以用來演示液體對容器底部和側壁壓強的變化；第三，用大飲料瓶與玻璃管和橡膠塞配合，可以制作一個溢水杯，驗證阿基米德原理等等。
選擇飲料瓶透明、易密封的特性，可以演示光的直射、反射、折射現象。具體做法是：找一個比較大的飲料瓶，在其中充滿香煙（或是衛生香）的煙霧，擰緊瓶蓋，就制成了一個簡單的光路顯示器。用激光筆從瓶底照向瓶口，能清晰地顯示光在同一種物質中沿直線傳播。若將瓶底放在平面鏡上，用激光筆從側面向瓶底的平面鏡照射時，會清晰地觀察到入射光線和反射光線，給學生留下深刻的反射現象的表象。若一半是盛有未澄清的石灰水，一半是煙霧時，從側面向石灰水面照射時，會清晰地觀察到光的入射光線和折射光線。
此外，選擇飲料瓶皮薄、易導熱的特性，可以研究熱傳導現象；選擇相同的飲料瓶具有相同的物理性質這一特點，可以充當等量重物；選擇飲料瓶異變形的特點可以演示力的作用效果與力的三要素；可以驗證大氣壓強的存在等等。
綜上所述，借助信息交合法，將會大大開拓我們非常規實驗的開發思路，突破思維定勢，使實驗的設計不再是件令人生畏、遙不可及的事情。普通人只要掌握了一定的創造技法，在思考問題時學會有意識地利用這些技法，就一定可以開發出更多的非常規物理實驗。
參考文獻
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[2] 張偉等.論“非常規”物理實驗的教學地位.課程.教材.教法，2007（12）.
[3] 張偉等.論高師物理師范生“非常規”物理實驗教學能力的培養.教師教育研究，2007（5）.
第6篇：實驗設計方法范文
關鍵詞：用戶體驗；大數據；體驗設計；數據關聯
1用戶行為和數據采集
1．1用戶行為和用戶行為分析
所謂用戶行為，簡單地說就是用戶在使用一個產品對發生的所有行為，包括瀏覽、搜索、預覽、點評、購買、下載、支付、停留時間，甚至是翻頁、滾動等。只要用戶有所點擊，就產生用戶行為。而用戶行為分析，就是將用戶行為的數據通過各種方式方法進行研究，其目的是了解用戶的行為習慣，從而發現產品存在的問題，有助于產品的正向發展，提高業務轉化率。
1．2數據采集
數據采集就是在應用側，將用戶行為有目的地進行布點采集，并根據目的進行行為分析，從而發現設計或運營中的問題。這種方式非常通用且有效，其主要優點如下：首先，用戶行為的數據是系統記錄的，是非常客觀的數據，能真實地反映用戶行為。在很多調研過程中，特別是需求調研，用戶往往表示什么都想要，但是實際上產品出來后用戶使用得很少。數據采集的分析可避免這個問題，它是用戶操作行為的真實反映。其次，數據采集可以進行比較可信的定量問題分析。定量調研往往遇到的很大的一個瓶頸就是樣本量是否足夠。數據采集作為記錄用戶使用數據的方式，可以收集可觀量的數據，很好地反映出定量問題。最后，數據采集研究也是一種非常經濟又快速的方式，只要掌握方法，就可以隨時輸出。
2數據采集系統
2．1數據采集的方式
數據采集系統以Avatar采集為主要方式，就是在頁面的各處進行埋點，用戶只要進行點擊就會統計次數，如點擊界面的某個按鈕的次數、跳轉到某個界面的次數等。獨立數據統計是最簡單的一種計數統計方式，即有一次算一次，沒有相關的聯系。這種方式多適用于統計頁面點擊率、轉化率（如業務的購買、下載等），能夠非常直觀清晰地反映出統計結果。這類獨立的數據統計在技術上非常簡單，門檻較低，很容易被使用。關聯數據分析是另外一種相對比較復雜的方式。這類數據需要動作和動作關聯，分析兩個或多個動作之間存在的關聯，其實就是挖掘動作之間的聯系。通過這種方式，能夠對用戶行為進行預測，發現數據之間存在的互相關系。這種關聯的數據對于產品的設計分析更加有效，能夠分析出部分流程方面的問題。這類數據系統需要專門的用研分析，根據產品的特點和需要了解的問題，分析布點的位置，再進行數據采集。由于這種數據分析具有復雜性，所以其數據采集沒有那么普及。此外，互聯網的產品還有很多的數據，比如業務運營平臺的數據（業務的下載量、購買量等，主要記錄業務的經營狀況）對于用戶的行為分析比較難以有直接的關系。因此，我們所說的用戶行為數據還是以前兩種數據為主。
2．2數據采集分析
采集了很多的數據，但如何才能好好地利用？對于移動互聯的產品，如果去問是否有采集用戶數據？回答一般都是有。如果繼續問你們怎么利用這些數據？答案可能就會不夠理想。這些數據采集之后大多不了了之，沒有很好地發揮價值，實在可惜。對于數據采集分析，我們認為非常重要的一點就是要明確目標。是為了提升用戶體驗？還是為了提高用戶人數？或是為了提升收入？我們只有明確了目標，才能去反向地推理怎么去利用行為數據來達到我們的目標。本文以聯想手機的“主題中心”應用為例，淺談應該如何進行數據分析，指引產品在上線時如何進行布點，指引產品設計。
3主題中心的用戶行為分析
3．1分析的產品
這里我們列舉的是“主題中心”應用，是聯想手機的一款產品。“主題中心”是一個集合手機界面主題、壁紙、鈴聲、字體設置等的應用，用戶可以自行地下載或購買，可以裝扮自己的手機界面或設置鈴聲（圖1）。型的應用，涉及的用戶行為非常多。我們希望能通過這個產品的特點梳理用戶行為數據分析的思路。
3．2分析的范疇和目的
本次研究的目的偏重設計，有如下幾條：（1）通過用戶行為研究了解影響用戶購買的可能因素。（2）發現核心流程、產品設計上的問題。當然，數據分析有一定的局限性，我們本著這些目的進行詳細的用戶行為研究，以說明如何為產品體驗設計提供有效的數據采集。
3．3研究的具體內容
有了研究目的之后，本著產品特點就可以很容易的明確研究思路（圖2）。根據以上的研究思路，即可開展詳細的研究。（1）基礎數據分析。主要是研究用戶對產品的瀏覽量和對常規模塊的點擊，以了解用戶的偏好，以及界面所提供功能的合理性。根據主題中心的特點，主要有以下幾類：①各類產品的點擊數。主題中心的產品主要有主題、壁紙、字體、鈴聲（圖3）。我們需要統計這四類產品用戶的點擊數（表1），就可以很清晰地看到用戶的偏好。從這些數據可以清晰地看出用戶對產品的偏好，點擊數差異越大，越能說明產品的偏好傾向。我們先來看一下截取的部分周期的數據（表2）。由表2所示的數據我們可以看到，對于首頁上的產品分類的點擊，數據比較均等，沒有明顯差異。而在本地的數據上，主題點擊數非常高，鈴聲其次，均遠遠高于壁紙和字體。對于這樣的數據結果，我們需要考慮其是否是由其他的影響因素造成的？單一的數據可能會受到一些其他因素的影響，這些影響我們需要剔除。比如，在這個案例中，我們需要考慮兩方面的影響：一個是默認頁的影響，查看首頁主題A1的數據是否受到了默認頁的影響（用戶進入應用后首先接觸的就是默認頁）；另外一個是其他入口的影響。有時數據采集入口統計不能區分數據入口，比如本地的鈴聲界面B4，手機端一般還有手機系統側的入口，假若沒有區分入口，這個數據也會受到影響。這兩種數據都有可能會影響統計結果，且往往無法區分，因此我們需要進行全面的考慮，需要多維度地進行分析驗證，從而使研究結果變得可靠。以上關于本地產品點擊數的統計中，主題（136969）較高，其次是鈴聲（82526），然后是壁紙（56698）和字體（37513）。除了鈴聲受到多入口的影響之外，本地產品的用戶偏好已經非常明902顯，即對主題的關注度很高，對字體的關注度較低。因此，設計者或運營者可以繼續在主題上增加更豐富的內容吸引用戶，而在字體上需要創新以吸引用戶（在明確用戶需求偏好不會增加的情況）。這類問題可以根據具體情況再做分析。以數據作為支撐，后面的運營就會有方向。②各類產品的購買情況。購買量分析不僅分析產品偏好，也是一種可以輔助驗證之前提到的瀏覽量偏好的數據（表3）。有了點擊數和購買量這兩類數據，就可以分析用戶對產品的偏好情況。可以將數據分析的結果直接作為設計或運營的參考。③界面核心功能的點擊數。除了業務產品統計之外，我們還需要對核心界面的功能進行統計。如圖4所示，主題中心首頁界面的核心功能包括推薦、小店、搜索、個人，其點擊數見表4。這類統計相對比較獨立，從用戶的點擊數可以看到用戶對這些功能的偏好。因為這類數據不屬于主體的業務，而是輔助的功能，其結果可以直接引導設計方向。比如根據用戶的點擊數調整其放置的位置，如點擊數很少，就可以考慮將其放在二級目錄中或者取消等。（2）購買影響分析。主要是研究用戶購買產品的影響因素，比如入口方面的進入情況、界面的瀏覽有效性、是否查看了評論等。這類分析很多不能只靠單純的、獨立的數據，而是需要關聯數據進行分析，也就是分析兩個動作或更多動作之間的關系。①瀏覽／購買商品的入口統計。這里的統計主要分析各個入口瀏覽量和最終購買的關系，是一個典型的關聯數據的分析。我們不僅需要知道各個入口的瀏覽量，同時也需要了解這些入口的瀏覽量最終促成了多少購買量。這種分析的目的在于查看哪種入口更有效，即轉化的購買量最高。我們以主題中心為例，需要找出應用內瀏覽“主題”的所有入口，如圖5所示。整理入口，統計出入口點擊數和最終購買量的關系（表5）。為了數據的嚴謹，我們還需要反過來統計主題購買的入口來源的數據，這樣的相互驗證才能更好012地反映它們之間的關系，并發現可能遺漏的入口方式。表6為購買量的入口分布統計。這樣的分析結果可以讓設計者和產品經理一目了然地知道需要在哪些入口上發力，做出對應的設計和運營策略。②頁面滾動瀏覽的有效性。頁面滾動瀏覽也是一個很重要的因素，界面上的主題內容很多，用戶瀏覽過都會進行滾動操作，哪些行數內是相對瀏覽量較高或者購買量較高，這些都需要我們進行統計。同樣的，我們需要統計瀏覽情況，包括滾動行數和最終購買量（表7）。
4結語
第7篇：實驗設計方法范文
化學是建立在實驗基礎上的科學。分析歷年各省市高考化學實驗試題，不難發現，有機化學實驗題的比重越來越大，其中的一些實驗題就需要學生自主設計完整的實驗方案或其中的某些部分。這就要求教師通過有機化學實驗教學來訓練學生化學實驗的基本操作技能，使學生掌握教材上介紹的有機實驗方法，并了解常見有機物的制備和合成方法及其實驗方案的設計，從而進一步加深對有機化學理論知識的理解，培養學生的實驗能力。下面就如何引導學生設計有機化學實驗方案談談本人的觀點。
一、要設計一個有機實驗方案就必須了解有機化學反應的特點
1."慢"。有機反應往往是緩慢的，需要一定的時間。當然，有些有機反應也可進行得相當快，如有機炸藥的爆炸。但有些有機反應則需要幾十小時或幾十天甚至更長的時間才能完成，因此在實驗室進行有機反應時，我們常采用加熱、加催化劑或光照等手段，以加速反應。
2."雜"。在有機化學反應進行時，常伴隨有副反應發生，反應后產生復雜的混合物（個別的還難以分離），使主要的反應產物大大地降低。因此，與一般無機化學反應不同，有機反應往往并不是按照某一反應式定量地進行的，但我們可以通過控制反應條件，使用不同的試劑，選擇最有利的反應，以提高目的產物的生成率。
3."變"。每一個化學反應的發生都要在一定的條件下進行，反應條件的變更往往會導致完全不同的產物。因而有機化學反應的條件控制要求十分嚴格。所以，要掌握一個有機化學反應，需特別注意反應發生時的外部條件，比如溫度的控制、反應介質的控制等等。
二、發展學生設計有機化學實驗方案能力的策略
學生了解了有機反應的特點，教師才能用適當的教學策略加以引導，發展學生設計有機化學實驗方案的能力。
1.引導學生密切關注反應物和生成物的特點，進行實驗設計。
如：很多有機化合物沸點低、易揮發，為了防止損失，所以要使用冷凝回流裝置。又如：很多有機物是有毒性的，實驗中要盡量防止其揮發。又如：反應中生成的有毒和刺激性氣體(如鹵化氫)或反應時通入反應體系而沒有完全轉化的有毒氣體(如氯氣)，進入空氣中會污染環境，此時應設計尾氣吸收裝置吸收有害氣體。
2.引導學生密切關注反應條件，進行實驗設計。因為有機反應往往速度緩慢，需要通過加熱、光照等手段提高反應速度；有的 反應為了減少副反應的發生，需要將溫度控制在一定范圍內；對于某些反應，還需要加入催化劑使反應速度大幅度提高，這都屬于實驗條件的控制。
例如需要加熱提高反應速度的實驗：
（1）用酒精燈直接加熱的實驗有
①實驗室制甲烷；②實驗室制乙烯；③實驗室蒸餾石油；④煤的干餾；⑤含醛基物質與新制Cu(OH)2懸濁液反應；⑥制取乙酸乙酯。
（2）水浴加熱的實驗有
①苯的硝化反應(50℃～60℃水浴)；②銀鏡反應(溫水浴)；③酚醛樹脂的制取(沸水浴)；④乙酸乙酯的水解(70℃～80℃水浴)；⑤蔗糖的水解(熱水浴)；⑥纖維素的水解(熱水浴)。
例如需要硫酸做催化劑的實驗：
（1）稀硫酸在其中只作催化劑的實驗有
①酯類的水解；②麥芽糖的水解；③淀粉的水解；④纖維素的水解(70％的硫酸)；⑤蔗糖的水解。
（2）濃硫酸在其中既作催化劑，又作脫水劑和吸水劑的實驗有
①實驗室制乙烯；②苯的硝化反應；③乙酸乙酯的制取；④硝酸纖維的制取。
3.引導學生關注產物的處理，進行實驗設計。
有機化學反應極為復雜，常常有許多副產物和目的產物混在一起，因此，在有機化學實驗中必須使用各種方法把這些雜質除去。由于有機物多為分子晶體，沸點較低，因此常采用蒸餾（蒸餾燒瓶中）的方法進行分離，例如石油的分餾。又由于有機分子的極性較弱，多數難溶于水，因此萃取分液（分液漏斗中）也是常用的分離方法，而在無機物分離時應用廣泛的過濾、結晶等方法在有機物分離時則不常用。
（1）分離
常見不同狀態的有機混合物的分離方法如下表：
有機混合物 分離方法 使用主要儀器
氣體混合物 洗氣 洗氣瓶
不相溶的液體混合物 分液 分液漏斗
相溶液體（沸點差距大） 蒸餾 蒸餾燒瓶
（2）除雜質
常見有機化合物中含有的雜質、除雜試劑和方法如下表：（括號內為雜質）
有機混合物 常用除雜試劑 方法
①CH4(C2H4) 溴水 洗氣
②CH3CH2Br（乙醇） 水 分液
③CH3CH2OH(H2O) 新制生石灰 蒸餾
④乙酸乙酯（乙酸） 飽和Na2CO3溶液 分液
⑤苯（甲苯） 高錳酸鉀溶液、氫氧化鈉溶液 蒸餾
⑥溴苯（溴） 氫氧化鈉溶液 分液
⑦苯（苯酚） 氫氧化鈉溶液 分液
第8篇：實驗設計方法范文
【關鍵詞】電力設備；高壓試驗；類別和試驗方法
0.引言
一說到“電”，人們除了會聯想到“清潔”“方便”等詞匯外，還會想到“危險”。的確，電力在給人們的生活帶來便利的同時，也增加了潛在安全風險。雖然大多數時候用電都十分安全，但是高壓電流可迅速致命這一點還是讓很多人談“電”色變。每一年都會有一些因電力設備故障而引發的觸電事故，給人民的生命財產造成巨大的損失。為了減少電力設備故障的幾率，保障人民的生命財產安全，國家加強了對電力設備的高壓試驗工作。
1.電力設備高壓試驗的概述
高壓試驗是檢測電力設備能否正常運行的一種有效手段，高壓試驗的對象十分廣泛，包括發電機GIS電力變壓器高壓交聯動力電纜和電壓電流互感器等等，幾乎囊括了電力系統中的所有電力設備。
由于當前我國很多電力設備事故是由絕緣故障所引起的，因此絕緣故障檢測便是當前我國電力設備高壓試驗的重心。可以說，只要涉及到電力設備的檢測，就必然會進行絕緣測試，尤其是在以下三種情況下，絕緣檢測是法定檢測環節。
1.1高壓電氣設備的出廠檢測
高壓電氣設備制造廠必須對本企業所生產的所有產品，原材料等進行檢測，只有合格的原料才能上生產線，未經檢測的產品不得出廠，檢測不合格的產品不得出廠，因為不合格產品導致人身財產損害的，要承擔法律責任，這里要注意的是產品合格的標準可以遵循企業內部規定，但是該規定不得低于相關的國家標準或行業標準。
1.2設備檢修后的絕緣測試
電力設備和其他設備一樣，也會老化，需要定時檢修，然而在修理之后，電力設備的修理部位可能會和原標準有所出入，為了確保設備在檢修后或大修后能夠正常使用，必須對其進行絕緣測試，盡量使修理后的部分達到原質量標準，以降低事故風險。
1.3對運行中的電氣設備進行的預防性試驗
這種預防性試驗往往會定期進行，在檢測過程中要注意重點設備的耐壓試驗。因為在設備運行的過程中，被試品的等效電容往往很大，常規耐壓設備無法滿足這樣的需求，所以最好具體分析電力設備的運行特點，參照具體的線路情況，找出最佳測試方式。
當前我國絕緣檢測的方法有兩種：在線檢測、離線試驗。由于離線試驗只要在停電情況下即可進行，而在線檢測需要對系統不斷地進行調整，因此當前我國的電力設備絕緣檢測大多是離線檢測。
以上是我國電力設備高壓試驗的一些基本情況。
2.電力設備高壓試驗的分類
根據電力設備高壓試驗根本目的不同，可以將試驗的類型分為型式試驗、出廠試驗、系統中進行的交接試驗以及預防性試驗幾種，然而在電力設備絕緣故障檢測中，最重要的就是對電力設備的絕緣特性試驗和耐壓特性試驗兩種。
2.1電力設備的絕緣特性試驗
在設備絕緣故障檢測過程中，絕緣特性試驗是整體工作中的一項重要環節，也是診斷檢測電氣設備絕緣缺陷或故障的重要手段。隨著我國電力系統發展腳步的不斷加快，系統中所采用的電力設備也逐漸向高電壓化和結構多樣化方面發展，在這種情況下，如果想要確保電力設備的絕緣特性試驗結果具有一定的參考價值，就必須在原有試驗的基礎上增加絕緣測量指標，提高測量過程的簡單性和迅速性，以此來對設備運行狀態有一個全面的了解和掌握，一旦發展缺陷，便可以及時采取相應的措施進行維護與檢修，從而保證設備的安全運行，同時也能夠有效促進電力系統運行的安全性和可靠性。
2.2電力設備的耐壓特性試驗
在電力系統運行過程中，電力設備的絕緣性能對整個系統的正常運行具有重要的作用，因此，根據系統需求合理安排設備的絕緣結構是不容忽視的，同時要注重結構中任何一個部位的絕緣效果，因為在系統運行過程中，任何一個部位的絕緣性能被破壞都會大大降低設備的絕緣性能。對電力設備進行耐壓試驗的根本目的就是為了掌握設備耐受的電壓水平，同時，在試驗的結果中，也可以對該設備的絕緣水平要求有一個簡單的了解。由于耐壓特性試驗本身具有破壞性，因此，對于一些缺少條件或不具備關鍵設備的電力系統，要慎重選擇絕緣耐壓試驗的開展工作，從而避免由于試驗開展而給設備造成的影響。
3.電力設備高壓試驗方法
3.1關于工頻交流試驗的系統
對于工頻交流高電壓的試驗方法的實現是經過電源的控制器、調壓器與保護球隙等來實現的，在整個的體系當中，調節工頻試驗電壓的大小和控制電壓的改變速度是調壓器的主要功能和作用。
3.2關于直流耐壓的問題是和交流耐壓等同的問題
低頻交流耐壓試驗的系統中存在的問題，顧及到一些電容量比較大的試樣品，在工頻試驗的時候，需要的試驗變壓器的容量就相對比較大，使得試驗設備的負擔加重，所以在現場試驗非常麻煩。在這種情況下，因為容性電流是與試驗電壓的頻率成正比，就提出了采用0.1HZ 的超低頻試驗的設備。所以0.1Hz 超低頻試驗設備的容量就僅僅是工頻時的五十分之一。
3.3關于直流耐壓的試驗系統
一般來講，通過工頻高壓的整流從而實現直流高壓發生器的最先作用的方式，雖然這種方式可以檢測設施時的耐壓力，但因為在實踐時體積較大、穩定性較差，所以現在就是被工頻倍壓整流高壓發生器給取代了。而目前最新型的工頻倍壓整流高壓發生器的線路具有簡單、荷載能力強的優點，所以在設備的耐壓試驗當中被廣泛使用。
4.進行高壓試驗時的注意事項
在進行高壓試驗時需注意的具體事項如表1所示。
5.結語
綜述，電力設備的高壓試驗是一項極度危險又極度重要的工作，它涉及的范圍很廣。那么就必須建立一套非常有效的規范用來保證這些試驗的正常實施，那試驗人員就必須充分了解試驗的過程中可能出現的一些危險點，注意根據一些相關規程來進行操作。在高壓變壓器的局部放電試驗不僅對變壓器的合格程度起著決定性的作用，而且還為變壓器的其他工作提供了有效的數據，促進了電力系統的可持續發展。
【參考文獻】
[1]王云龍.電力設備高壓試驗方法淺析[J].黑龍江科技信息，2012（26）.
第9篇：實驗設計方法范文
關鍵詞：房屋建筑；方案設計；發展趨勢
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
在一次經濟論壇上，有經濟學家稱全球經濟已經迎來了自上世紀經濟蕭條后的又一次衰退，黑暗的時刻又要再次來臨。這一社會語狀為全球建筑設計帶來的影響是顯而易見的。但是同時，中國在避免經濟硬著陸的過程中，房地產市場的被動衰落卻給了建筑設計新的創作空間。同時，伴隨著生產力水平和人們經濟水平的快速提高，社會大眾對居住條件的需求也在不斷上升。因此，我國建筑行業得到了快速發展，但目前我國建筑的空間利用率并不樂觀。所以，建筑方案設計在建筑過程中起到最為基礎關鍵的作用。科學合理的建筑設計方案，不僅改善用戶的居住條件，滿足用戶的合理生活需求，還能為建筑公司節約開支，降低工程造價。
一、我國建筑設計現狀
1、我國建筑師有更多機會進行建筑設計。
建筑業的主體似乎是房地產，建筑設計行業的發展不僅體現在產值、營業額和設計的規模上，還體現在有眾多設計項目的涌現。大型公共項目的變化使建筑師的實踐視野越來越廣闊。設計行業重心的變化以及政府投資項目和公益性項目增多，使建筑師獲得了更大創作空間。政府宏觀調控的大型項目，如醫院、航空港，博物館、美術館和高校建筑等使得房地產商業演進得到抑制，同時，給予了我國建筑師更多的建筑設計機會。
2、中國建筑師在與國外同行同臺競爭的過程中，已經越來越擁有主動權。
我國的建筑設計大致經歷了被動接受國外建筑師創意、僅出方案；國內外建筑師共同進行方案探討和概念表達和以國內設計機構為主，作為設計總包將某些部分包給國外擅長的專向建筑師等三個階段。使得我國建筑的原創性、文化性、區域性得到明顯提高。
3、我國的設計模式正在從單一模式向多元模式轉變即從過去的單一的承接設計轉變為設計總承包、管理總承包、設計管理和項目管理等多元模式。
目前，部分設計公司的上市和很多設計研究院申請高新科技企業的認證使得我國設計行業逐步向高新科技企業發展。
二、房屋建筑方案設計的影響因素
房屋設計較為突出的的影響因素有市場需求多樣性、居住功能適用性、室內空間可改性、家居科技智能性、環境景觀均好性以及建筑風格地方性等方面。
1、市場需求多樣性對房屋設計的影響
當前建筑尤其是住宅供需體制已從福利分配逐步轉向為商品行為，房屋設計應滿足市場需求，提供相配套的住宅套型適應不同經濟收入、生活模式、文化職業的家庭對住宅的需求。同時降低生活習俗和氣候條件的差異帶來的不適感。
2、居住功能適用性對房屋設計的影響
建筑尤其是住宅的根本性能便是其適用性。因此，建筑師在實際設計中應從實用功能出發，并根據居住生活性質對住宅的內部功能進行分區，使住宅內部公私，動靜分區明確，使用順當。同時，為避免套型住宅僅僅是平面布置簡單的由小改大的不當現象，房屋的面積和尺度要適當，但也應滿足市場對大面積套型的需求。而且，恰當合理的房間布置和相互聯系能使家居更為舒適。
3、室內空間可改性對房屋設計的影響
只有合理的結構體系才能保證室內空間的可改性。室內空間的可改性是住宅的客觀需要，以適應家庭規模和結構的變化，同時也符合可持續發展的原則。
4、家居科技智能性對房屋設計的影響
建筑的新技術、新材料、新設備和新工藝的推廣應用反映了住宅技術的科學性。不僅促進了住宅建設水平，同時也提高了住宅的功能質量，滿足用戶舒適度的需求。不斷配套完善的科學技術使建筑更加實用，先進，經濟和綜合。
5、環境景觀均好性對房屋設計的影響
住宅區環境資源的均好與共享使得每套住房住戶獲得更加舒適的居住環境。因此，住宅商品化的重要特征之一便是環境均好性。
6、建筑風格地方性對房屋設計的影響
受不同文化，歷史條件及氣候的影響，不同區域的住宅有不同的風格特征。建筑師在進行建筑設計時應充分考慮當地建筑的建筑風格，雖需要標新立異，但不可與周圍建筑格格不入。
三、房屋建筑方案設計需要考慮的問題
1、節能問題
建筑行業是社會三大能源消耗行業之一。在建筑設計中，如何更好地利用自然環境資源，提高建筑的能源利用率實現生態城市發展，已經成為近年來建筑界一直在探索的課題。通過對建筑的合理設計，滿足用戶潛在的生活要求，為居住者提供舒適、環保的居住空間，降低建筑物使用過程中的能量損耗是建筑師一直追逐的目的。但卻沒有絕對的節能建筑，從前所謂的節能建筑到了現在可能就稱不上節能了。因此，要求建筑師在建筑設計中綜合考慮各種影響因素來滿足建筑環境的設計要求。
2、用戶需求問題
建筑的根本目的是滿足人類的使用。建筑第一性是人的存在性，任何營造活動都是人與自然共生的結果。建筑的發展是主客體互動的審美關系。因此，建筑設計的作用就是真實地反映人在建筑中的感受，滿足人對建筑的需求。但目前許多設計人員進入手法主義的盲區，采用虛偽的手法，把業主引入平面的幻覺，雖然有時能夠得到客觀的經濟效益，但卻阻礙了建筑的發展進程。人對空間的需求是人類的最基本需求之一。建筑創作應該真實反映建筑平面時間和空間的統一，而非單純得平面組合游戲。因此，我們在進行建筑設計時，不僅要重視功能，還要考慮形式。
3、環境和諧問題
在建筑方案設計時不僅要關注建筑物本身，而且還應關注其是否與周圍環境相協調。在建筑平面的設計中適當地引入“手法主義”可以在某些方面表達設計人員的意圖，同時又可以解決環境與人的心理需求的統一，實現建筑特色與城市風格相得益彰。建筑平面是由許許多多的墻面來界定的，這些長長短短的線可以做為平面結構的參照系，很好地陳述建筑的空間組織結構。
四、我國建筑設計未來的趨勢
汪光燾擔任建設部部長時曾指出，我國的建筑設計企業有向大規模的托拉斯集團或逐漸分化出小型設計公司和事務所兩個發展方向。因此，我國建筑設計未來的發展方向大致可概括為：
1、專業化發展趨勢。
目前建筑設計業仍存在一些問題。其中，雖然注冊建筑師制度不斷得到完善，但注冊建筑師仍嚴重不足。建筑師是一個高風險行業，職業建筑師必須遵守各項建筑設計要求和規則。
2、專有技術發展趨勢。
例如綠色生態和可持續發展、光伏發電應用建筑表皮等，擁有這些技術的專向設計機構將體現更多優勢；
3、設計總承包發展趨勢。
設計項目由一家機構總包，再分包給其他多個公司；
4、跨行業、跨領域和跨國界的合作趨勢。
企業將實現資訊、項目管理和設計施工一體化的服務模式。
結語：總而言之，房屋建筑的平面設計對建筑設計有決定性影響。對于建筑設計師而言，不僅要關注建筑本身的特點與個性，還要使之與城市規劃相適應，滿足住戶的潛在需求。同時通過住宅產品的和設計理念創新使城市建筑與環境擁有地域性特色。住宅建筑準確的戶型定位和科學合理的戶型設計對住宅用戶的生活質量產生直接影響。同時，城市規劃是城市建設的總綱，而構成城市的主要物質基礎之一又是建筑，在城市規劃的指導下進行的建筑設計才能促進城市經濟、社會的和諧、健康發展。
參考文獻
[1]王海松，莫弘之，沈斌生態建筑集成設計體系研究，建筑學報，2007（9）.
[2]張錦秋《城市設計理論與實踐》，《建筑》，2003.
