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[关键词] 荆芥穗；挥发油；超声法；提取工艺；正交试验
[中图分类号] R283.6 [文献标识码]A [文章编号]1673-7210（2011）07（b）-107-03
Optimization of ultrasonic extraction technology of volatile oil of Spica schizonepetae Tenuifolia by orthogonal design
HUANG Bei1, MAO Zhangzhi2
1.Department of Preparation, Ruikang Hospital Affiliated to Guangxi Traditional Chinese Medicine University, Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning 530011, China; 2.Department of Pharmacy, the Third People's Hospital of Nanning City, Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning 530003, China
[Abstract] Objective: To optimize the extraction technology of volatile oil of Spica schizonepetae Tenuifolia. Methods: With the content of volatile oil of Spica schizonepetae Tenuifolia as the index, L9 (33) orthogonal experimental design was adopted to investigate the effect of soaking time, particle size of herb, ult-rasonic time of the extraction efficiency of volatile oil of Spica schizonepetae Tenuifolia. Results: The extraction efficiency of volatile oil of Spica schizonepetae Tenuifolia with ultrasonic method was 0.76%, higher than that (0.61%) with the traditional method of steam distillation, the optimum extraction conditions were as follows, no need to soaking, the smash degree 10 mu and the ultrasonic time of 40 min. Conclusion: The selected extraction conditions are convenient and practical and could be used as a reference for industrial production.
[Key words] Spica schizonepetae Tenuifolia; Volatile oil; Ultrasonic; Extraction technology; Orthogonal design
荆芥穗（Spica schizonepetae Tenuifolia）为唇形科植物荆芥的干燥花穗。荆芥穗味辛，性温，无毒，清香气浓。荆芥穗为发汗、解热药，是中华常用草药之一。荆芥穗能解表散风、透疹、消疮，用于感冒、头痛、麻疹、风疹、疮疡初起[1]。荆芥穗所含挥发油是其主要药理活性成分，药理研究文献资料表明荆芥总挥发油具有缓解支气管平滑肌痉挛，抗过敏、镇静、祛痰、抗炎等作用，荆芥挥发油主要含有胡薄荷酮和薄荷酮等化合物，具有特殊的香气。
目前荆芥挥发油的提取，仍以常规的水蒸汽蒸馏法、溶剂提取法以及蒸馏-萃取联用的方法为主，这些方法操作简单，但存在萃取效率低、能耗和污染大等不利因素，严重限制了荆芥挥发油的开发应用。近年来超临界CO2萃取法、微波萃取法等新方法在挥发油的提取工艺研究上得到了新的应用，但方法上的差异，导致了提取成分也各不相同[2-3]，且这些方法对提取设备的要求也较高。现在，用超声波法提取中药有效成分的研究越来越多[4-5]，利用超声波能增大溶剂分子的运动速度及穿透力，超声波法大幅度缩短了提取时间，提高了有效成分的提取率和原料的利用率，是新技术在现代中药提取中的新应用。本文利用超声波具有提取时间短，提取效率高，能耗低等的优点，对荆芥穗挥发油的超声提取工艺条件进行了探索，对其提取工艺条件进行了优化，并与传统水蒸汽蒸馏法进行对比。
1 仪器与材料
1.1 仪器
CQ-250型超声波清洗机（上海跃进医用光学器械厂）；AL20电子天平[梅特勒－托利多仪器（上海）有限公司]；98-1-B型电子恒温电热套（天津市泰斯特仪器有限公司）；挥发油测定器（北京中西化玻仪器有限公司）。
1.2 材料
荆芥穗，购自南宁元桂中药饮片有限责任公司，批号：0912383，产地：江西；经广西中医药研究院韦桂宁副主任药师鉴定为唇形科植物荆芥的干燥花穗。水为纯净水。
2 方法与结果
2.1 正交试验
2.1.1 因素水平的确定采用L9（33）设计实验，以提取前药材浸泡时间、药材粉碎度、超声时间为因素，以挥发油提取得率为指标，考察荆芥穗挥发油提取工艺。见表1。
2.1.2 试验方法取荆芥穗200 g，精密称定，装入3 000 ml圆底烧瓶中，按料液比1∶8的比例加入纯净水与玻璃珠数粒，振摇均匀，浸泡一定时间后，超声波处理，连接挥发油测定器与回流冷凝管。自冷凝管上端加水使充满挥发油测定器的刻度部分，并溢流入烧瓶时为止。置电热套中缓缓加热至沸，并保持微沸5 h，停止加热，放置片刻，开启测定器下端的活塞，将水缓缓放出，至油层上端到达刻度0线上面5 mm处为止。放置1 h以上，再开启活塞使油层下降至其上端恰与刻度0线平齐，读取挥发油量，并计算供试品中挥发油的含量（%），结果见表2。
表2 荆芥穗挥发油提取工艺正交试验结果
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2.2 方差分析
将荆芥穗挥发油的正交试验结果进行方差分析，结果见表3。
表3 荆芥穗挥发油超声波提取工艺正交实验方差分析结果
注：F0.05（2，2）=19.00；F0.01（2，2)=99.00
从表2、3结果比较3个因素的极差R可知：RC＞RB＞RA，各因素对提取工艺的影响程度依次为C＞B＞A，其中超声时间和药材粉碎度对挥发油提取得率的影响较大，差异有统计学意义（P
2.3 验证试验
对优化方案进行验证试验，3次重复的挥发油得率分别为0.77%、0.76%、0.75%，平均值为0.76%，RSD为1.67%。此提取条件得到的挥发油得率较高，稳定可行。
2.4 超声法与传统水蒸汽蒸馏法的比较
分别采用水蒸汽蒸馏法与超声波法进行提取荆芥穗挥发油平行实验，对结果进行比较，结果见表4。
表4 超声波法与水蒸汽蒸馏法提取率比较
从表4的结果可以看出，超声波法的提取率要高于传统水蒸汽蒸馏法，且更稳定。
3 讨论
在荆芥穗挥发油超声波提取工艺的试验中，超声时间是影响收率的关键，因为超声波的空化作用，以及超声波的许多次级效应，如机械振动、乳化、扩散、粉碎等，有利于样品中有效成分的转移，因此在一定范围内，超声时间与提取率成正比，但并不是时间越长，提取率越高。因为超声波会破坏植物细胞壁，使胞内的成分进入提取液中，随着提取液中溶质浓度的增大，细胞内和溶液中的溶质浓度逐渐趋于相同而使浓度差减小，此时即使延长超声作用时间，提取液的浓度也不会改变。此外，超声作用时间过长时，有效成分可能发生降解，且提取液中杂质增多，也使得提取率降低[6]。
从实验结果中可知，药材粉碎度对荆芥穗挥发油的提取影响不是最大的。理论上说，药材经粉碎后，药材粒度小，在渗透阶段，溶剂易于渗入中药颗粒内部；在扩散阶段，由于扩散面大、扩散距离较短，有利于药物成分扩散；但实际上，全草类药材粉碎度越大，则药材颗粒表面积越大，导致药材颗粒的吸附能力增大，粉碎过细，使大量细胞破裂，致使细胞内大量高分子物质易胶溶入浸出液中，而使中药外部溶液的黏度增大，扩散系数降低，浸出杂质增加，反而会使挥发油提出率降低[7-8]。全草类药材挥发油主要分布于腺体中，高度粉碎，会使药材表面产生热量，同时，药材粉碎与空气接触面增加，更易使挥发油挥发，造成损失，药粉细度太细，得率也并不高，且药粉过细对大生产会带来一定的影响，结合实际生产，荆芥穗提取挥发油以粉碎成最粗粉10目为宜。
药材在提取前，浸泡一段时间，可使药材组织细胞充分吸水，膨胀，细胞间隙大，加速细胞内外液态变换，利于挥发油的提取，但由于超声波的空化效应、机械效应、热效应三种效应共同作用促使植物细胞破裂，溶剂渗透到植物内部，使细胞中的有效成分进入溶剂，加速了其相互渗透、溶解，替代了药材浸泡的作用，所以应用超声波法提取荆芥穗挥发油，药材提取前是否浸泡对挥发油的提取率几乎无影响，本实验也证实了这一点。
[参考文献]
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关键词:正交试验;正交表;软件测试;测试用例
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)21-5782-02
The Application of Orthogonal Testing Method in Test Case Design
WANG Lei
(Software Test Center of CSBI, Lianyungang 222006, China)
Abstract: Orthogonal table software test case design is in traduced in this paper. This method can make a relatively comprehensive and typical test of software. It also can analyze the test result intuitively and find out the main and minor factors that affect the result.
Key words: orthogonal test; orthogonal table; software test; Test case
正交表测试策略是一种成对测试交互的系统统计的方法。正交表法运用在软件黑盒测试。能够大幅度减少试验次数而又不会降低试验可信度的方法。在功能测试的测试用例设计过程中,存在有许多输入参数(X),每个参又有多种取值情况(Y),如果要做到每种测试情况,需要设计X Y个测试用例,考虑项目的时间、人力、财力等因素的影响,不容易实现。正交试验方法就是研究多个输入参数和参数多种取值的一种设计方法。它是根据标准的正交表,从试验中挑出有代表性的点进行试验,是一种合量安排试验的方法。
本文给出正交试验法设计法既能有效地减少测试用例数目,又能够保证测试结果不受太大的影响。介绍了基于正交试验法的测试用例的设计,结合实例给出测试用例的设计步骤。
1 正交试验设计
正交试验法是从大量的试验点中挑选适量的、有代表性的点,应用伽罗瓦(Galois)理论导出的“正交表”,合理地安排实验的一种科学的试验设计方法。利用这种方法,可使所有的因子和水平在试验中均匀地分配与搭配,有规律的变化。
在正交试验设计法中,通常把判断试验结果优劣的标准,把有可能影响试验指标的条件称为因子,而影响因子的称因子的水平(或状态)。在进行试验优化设计时,为了完成明确的试验目的,必须有合理的指标,加上合理的基准来挑选因子及相应的水平。
正交表的形式为:
L次数(水平数因子数)
式中:L――正交表符合,其余术语如下:
次数:是正交表安排的试验次数,即正交表行的个数,即是通过正交表实验法设计的测试用例的个数;
因子数:正交表最多可安排的因子个数,即正交表列数,它直接对应到用这种技术设计测试案例时的变量的最大个数;
水平数:每个因子的水平数,任何单个因素能够取复的值的最大个数。正交表中的包含的值从0到数“水平数-1”或从1到“水平数”,即要测试功能点的输入条件。
2 测试用例设计步骤
利用正交试验法来设计软件的测试用例时,首先要根据被测软件的需求规格说明书中找出影响其功能实现的操作和外部的各种因素,做为因子,而各个因子的取值做为水平,构造出二维水平因素分析表。然后,利用正交表对各因子的水平进行组合,构造出有效的测试用例。常见步骤如下:
1) 确定因素,对软件需求规格说明书分析,找出影响软件运行的所有因素,对每个因素进行确认,就是要确定的输入参数。一般情况下是指软件的输入和其他软件运行的环境,可根据相关知识及实践经验去掉些对结果影响不大的因素。使最后的测试用例的数目控制在有效范围之内。
2) 确定因素的水平,对软件需求规格说明书进行分析,找出因素的取值范围和集合,在每个因素的取值范围或集合内挑选有“有效等价类、无效等价类、正好等于、刚刚大于或刚刚小于边界的值”等有代表性的测试点。根据软件需求规格说明书,确定各个因素的取值,即因素的水平。并根据确定的因子的重要程度进行加权操作,重要程序较小的因素或水平可以去除,确定因素与水平是设计测试用例的关键。因此要求尽可能全面地正确地确定取值,以确保测试用例的设计做到完整和有效。
3) 选择正交表。根据因素和水平的个数选择合适的正交表。如果没有合适的正交表可用或需要的测试用例个数太多,要对因素和水平进行调整。对不同水平的测试可以用混合水平正交表,否则就采用拟水平法将其转换为等水平正交测试。对因素多而水平少,可采用分块技术,将因素分块,使每一块内的因素都能覆盖测试点,并且块与块之间满足所有配对覆盖。
4) 因素之间存在交互时,把2个因素当作1个新的因素来对待,并将交互作用不可忽略的因素安排在表的前几列。
5) 把实际因子和水平代入正交表后,因子与正交表中的“列号”对应,水平与正交表矩阵中的行号对应,填写正交表,每一行制作成一个测试用例。
6) 把次数中的所描述的组合转化成测试用例,根据需求规格说明书或错误推断法,补充需要测试但正交表没有覆盖的测试数据,将其制作成测试用例表。如果所有生成的测试都运行通过了,还需要查看其结果,确定软件失效是否与一个或多个特定的因素相关。
3 正交试验测试用例设计实例
正交表法设计测试用例最适合的情况是软件模块的多个输入参数决定一个输出结果,如图1所示的软件模块,三个client端可以把三个消息M送到三个server端。为了测试所有组合,必须设计27(3×3×3)个测试用例,这仅仅是用单一的测试用例来测试方法foo(),在很多情况下,需要设计很多测试用例来测试某一个特殊的方法。使用正交表技术可以大幅度的减少测试用例的数量。
根据图1所示,有3个变量(C、S、M),每个变量有3个值,理想情况下,将使用三水平三因素的正交表L?(33),但没有这种类型的正交表被设计并公布出来,因此,使用正交表L9(34)正好满足要求如表1所示,有三个水平值,四个因素。在表1中有一个额外的因素(因子4),可以忽略这个因素,而不影响由此表生成的测试集,仍得到一个成对的均匀分布组合,通过真实值替换测试用例中的变量的选项,针对每个测试用例生成一个测试用例表,如表2。可以看出,通过正交试验设计只需9次试验。
4 结论
采用正交试验方法设计测试用例,可以将测试用例控制在一定范围内,而又做到比较全面的测试,从而避免了测试的片面性、盲目性,提高测试效率又不丢失重要数据。该方法特别适用于对那些因素、水平数不多或因素、水平数较多的软件进行快速、全面的测试。
参考文献:
[1] 宫云战.软件测试[M].北京:国防工业出版社,2006.
[2] 于秀山,于洪敏.软件测试新技术与实践[M].北京:电子工业出版社,2006.
[3] 于秀山.正交试验设计方法在测试用例设计中的应用[J].计算机工程与应用,2004,20:62-63.
关键字： 城市规划轨道交通协调统一
中图分类号：U213.2 文献标识码：A 文章编号：
改革开放以来，飞速发展的经济加快了我国的城市化建设，同时也使机动车数量急剧上升，导致城市交通建设难以跟上交通需求的大幅度增长，进而严重阻碍了城市发展，为此，政府必须加强轨道交通的建设，保证轨道交通与城市规划同步进行。在天津，北京，上海等地铁开通后的事实表明：轨道交通对缓解城市交通紧张状况有着重要作用，发展轨道交通建设可以保证城市的可持续发展。
一轨道交通是我国城市规划的重要选择
交通是城市规划中必不可少的部分，特别是对于我国这样人口大国，各方面都处于跳跃式发展的情况下，制定出科学合理的轨道交通和城市规划设计，对我国的城市发展具有深远的意义。“十二五”期间，随着城市的发展，城市对交通的需求急剧上涨，城市交通区域的统筹作用日益明显。
一般来说，城市交通基本都经历了从步行到小汽车的发展过程。在美国，大多数人都采用小汽车作为交通工具，致使美国大部分城市出现分散，蔓延的形态。而在欧洲大部分国家，城市通常以公交作为主要的交通工具，尤其特别注重轨道交通的发展，这种轨道交通使得城市的发展从中心聚集型转向离心分散，城市出现“职住分离”的现象。无论是小汽车，还是轨道交通都是城市进步的一种表现形式，城市对交通需求的多样化决定了人们可采用多种多样的交通方式，但在我国，城市人口众多，交通机电化正处在起步阶段，由于经济的飞速发展，交通体系已经不能满足人们的需要，因此，科学规划轨道交通在一定程度上满足了城市规划可持续发展的要求。
二轨道交通对城市规划发展的影响
轨道交通是城市重要的交通工具，它对城市的发展有着重要的影响。
（一）轨道交通对城市公共空间的影响。轨道交通承载了城市巨大的客流量，缓解了城市交通的客流压力。地铁站的建设，为周边城市公共空间带来了发展机遇，政府通过逐步完善“由点到轴”一体化的城市公共空间系统，实现完善城市空间脉络，优化城市规划和公共空间结构。①把地铁作为中心，根据各种与之接驳的交通工具和空间步行距离，实现公共空间的区域范围定义。②把网络化发展和系统化发展的理念相结合，以轨道交通作为骨架，地铁发展空间为核心，建设综合的交通系统。③在地铁站域的空间及交通沿线范围内，有效的利用轨道交通的沿线土地资源，进行综合构建为休闲，娱乐，房产等复合公共空间体系等。④城市空间的形态和发展的促进、优化离不开合理的轨道交通系统的建设，其对公共空间的多样性和系统性的提升有着重要作用，构建合理的轨道交通系统可增加城市空间的有机发展，使城市规划和城市功能得以完善。
（二）轨道交通对城市规划的影响。轨道交通的建设对城市的规划有着重要的影响，这影响包括物质想象和非物质影响。Ⅰ、轨道交通对城市物质形态的影响。①对城市空间结构的影响，在我国，城市早期的整体规划强调以组团方式促进城市的发展，但其与交通的联系存在脱节现象，导致城市结构呈现“单中心式”。随着社会的不断发展，轨道交通出现在城市交通建设中，城市结构也向多中心化转变，城市规划渐渐城市副中心与中心核心区竞争互补的多中心，现代化的城市格局。轨道交通的发展不仅使城市功能得到外延，同时也加强了对城市中心区的功能的进一步开发。②对城市规模的影响。轨道交通的发展对城市规模的扩大起着至关重要的作用，随着轨道交通系统的发展，缩短交通时间拉近的交通距离，这就促进了城市规模的发展，使城市规划的目标真正朝向“东进西联，南拓北优”的方向发展。Ⅱ、轨道交通对非物质形态的影响。①创造轨道交通文化。每一座城市都有它独特的文化魅力，如西安在2011年举办的世界文艺博览会也是西安城市发展史上的又一里程碑，因此如何利用轨道交通来提升城市自身的文化形象和城市魅力，是当前轨道交通建设需要思考的重要问题。②实现城市绿色交通。轨道交通是一种清洁的交通方式，其消耗能源相对较少，是城市公认的环保型公共交通方式，因此大力推进轨道交通的交通对实现绿色城市的城市建设有着重要意义。③提高城市的运作效率。对于像北京，上海，广州等国际性大都市而言，城市的生活节奏十分快捷，同时工作效率要求是十分严格的，轨道交通不仅可以保证准时运行，同时其载客量也大大高于其他交通工具，为城市方便快捷的交通提供了强劲动力。
三轨道交通与城市规划的整体设计
（一）轨道建设要以城市的总体发展规划为目标。根据我国出台的81号文件指出的“城规交通发展直接影响到城市的布局结构和发展方向。”在进行城市规划时，城市的结构和布局的调整优化很大程度上受轨道交通建设的影响，轨道交通对城市的发展起着重要的促进作用，同时对改善城市中心环境，改善市民生活，进行旧城改造也有极为重要的作用。轨道交通建设能帮助城市在短时间内实现城市总体规划的预期目标。广州天河地区，上海萃庄，徐家汇地区的发展都与轨道交通建设有着密切的联系。因此，在建设规划中必须着重考虑轨道交通对城市规划的影响，做到二者统一协调发展，在进行城市规划时要将轨道交通的建设看做是实现城市总体发展的重大因素进行考虑。
（二）着重解决城市发展中突出的交通矛盾，兼顾城市开发。作为城市重点基础设施工程之一，轨道交通对城市规划有着重要影响，与此同时，由于我国的城市发展水平还处在发展中国家水平，城市规划和轨道交通建设之间存在一定的矛盾，在有限的财力资源条件下，应首先解决城市规划与轨道交通建设的突出矛盾。在此基础上再对城市规划布局的所需的交通问题进行考虑解决，比如，通过建设市郊轨道交通和城市区域的轨道交通带来的沿线的土地开发，将城市中心人口或者产业部分转移到郊区。
（三）城市规划与轨道交通建设必须具有严肃性。根据81号文件对建设规划提出的具体要求“要建立科学民主的决策机制，按照实事求是，量力而行的原则，提高规划编制水平，真正发挥规划对城轨交通项目建设和城市规划的指导作用。”与之同时，81号文件还重点强调对轨道交通建设的沿线土地规划要做好控制工作，防止新建建筑物对线路的侵占。
（四）城市规划时要注意轨道交通的定位。轨道交通在城市交通中占有重要的地位，它对城市交通起着重要作用。在进行城市规划是要注意对轨道交通进行正确定位。根据相关研究人员对14个城市的建设规划报告看，一些城市的规划目标与其自身的发展存在不相适应现象。城市自身的发展结构，规模及方向的不同，对交通的需要也不同。因此在研究城市轨道交通的发展时，要综合考虑城市的各方面问题，考虑交通的需求，经济承受能力，经济利益和交通效率等，确定轨道交通在城市综合交通枢纽中的作用和地位，从而为城市选择最佳的交通方式。
结束语
要使城市进一步发展，就必须加强城市的轨道交通建设，认真做好城市的轨道交通建设工作，将轨道建设与城市规划进行整体设计，保证轨道交通建设的良性发展机制，进而让城市更快更好的发展。
参考文献：
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【关键词】 数学活动；动手操作；合作交流；数形结合
教材简介：
本课教材选自苏科版《数学综合与实践活动（八上）》初中数学教材中勾股定理与平方根一节。
教材分析：
勾股定理是初中数学教学中一个非常重要的定理，之前学生们运用方格纸，通过计算面积的方法探索了勾股定理。本课不只要求学生掌握验证方法，更重要的是通过丰富有趣的拼图活动，通过教师的指导、同伴的合作和学生亲自动手剪纸、拼图、验证等一系列数学活动，体会数形结合的思想，体会勾股定理的数学价值和文化价值。
教学目标：
1.经历综合运用已有知识解决问题的过程，在此过程中加深对勾股定理、整式运算、面积等的认识。
2.经历不同的拼图方法验证勾股定理的过程，体验解决同一问题方法的多样性，进一步体会勾股定理的文化价值。
3.通过获得成功的体验和克服困难的经历，增进数学学习的信心。通过丰富有趣的拼图活动增强学生对数学学习的兴趣。
教学重点难点：
重点：通过拼图验证勾股定理及勾股定理的应用过程，使学生获得一些研究问题与合作交流的方法经验。
难点：利用数形结合的方法验证勾股定理。
教学方法：
引导、操作、合作、探究，多媒体辅助教学
教学过程：
本节课主要是通过几个活动让学生体验并探究勾股定理的一些验证方法，首先通过情景创设激发学生探究的激情。
情境创设：
1.你知道勾股定理的内容吗？说说看。
画直角三角形并写出勾股定理的表达式。
2.你知道关于勾股定理的哪些历史故事？你知道勾股定理的来历和有多少种证法吗？
课件展示毕达哥拉斯的雕像图片和地砖图片，讲述毕达哥拉斯发现勾股定理的故事。
3.前面我们运用方格纸，通过计算面积的方法探索了勾股定
理。今天我们再来探究勾股定理的其他验证方法。
活动一：
活动准备：用硬纸板各剪4个完全相同的直角三角形（不妨设两直角边分别为a、b，且a≤b，斜边为c），再剪2个边长分别为c和（b-a）的正方形。
活动要求：你能选用这些中的部分图形拼成一个大正方形吗？
你能用拼成的图形验证勾股定理吗？
学生小组合作交流探究并展示。（了解学生拼图的情况及利用自己的拼图验证勾股定理的情况。教师在巡视过程中，相机指导，并让学生展示自己的拼图及让学生讲解验证勾股定理的方法，并根据不同学生的不同状况给予适当的引导，引导学生整理结论。）
通过对弦图的分析，得到面积的关系
c2=（b－a）2＋4ab 化简得：a2+b2=c2
课件介绍三国时期东吴人赵爽的“勾股圆方图”，也称为“弦图”，并出示赵爽弦图和世界数学家大会会标。
活动二：
四个直角三角形还可以怎么摆成正方形呢？
学生先独立探究，再小组活动交流，并上黑板展示拼图方法和验证：由面积关系得到：（a+b）2＝c2＋4× ab，化简得：a2+b2=c2。
活动三：
你能用两个直角边分别为a、b，且a≤b，斜边为c的直角三角形和一个直角边为c的等腰直角三角形拼图并验证勾股定理吗？
如图：两个全等的直角三角形ABC和BEF的三边长分别为a、
b、c可得面积关系 （a+b）2＝ c2＋2× ab
化简得：a2+b2=c2
课件介绍：“总统证法”――美国第二十任总统伽菲尔德。
活动总结交流：活动二和活动三的证法其实完全相同。
课件展示与欣赏毕达哥拉斯证法和印度婆什迦罗的证明，并让学生展示课前查找资料了解到的证明方法。
活动四：制作五巧板验证勾股定理。
步骤：
1.做一个RtABC，以斜边AB为边向内做正方形ABDE，并在正方形内画图，使DFBI，CG=BC，HGAC，这样就把正方形ABDE分成五部分①②③④⑤。
沿这些线剪开，就得了一幅五巧板。
2.取两幅五巧板，将其中的一幅拼成一个以C为边长的正方
形，将另外一幅五巧板拼成两个边长分别为a、b的正方形，你能拼出来吗？（给学生充分的时间进行拼图、思考、交流经验，对于有困难的学生教师要给予适当引导。）
归纳小结，形成技能。今天这节课你有何收获？
（如验证勾股定理的方法、数形结合的数学思想、我国古代科学家的成就、合作交流的方法与经验………）
课后作业：
上网查找有关利用拼图来验证勾股定理证明的方法，每人至少能说出一种与本课提到的不一样的方法，若有好的方法可用小论文的形式写出来。
教学反思：
本课的教学设计中，让学生通过制作拼图，通过动手操作，合作交流，发现问题，让学习内容问题化，让教材成为学生核心学习活动鲜活的材料。
关键词：替代；化学实验；矫正
文章编号：1008-0546（2012）11-0023-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2012.11.009
戴安邦先生指出：“只传授化学知识和技术的化学教育，是片面的……用实验解决化学问题，是各项智力因素皆得到发展，故化学实验是全面化学教育的一种最有效的教育形式。”化学教学实践表明，化学实验在学生建立和巩固化学基本概念和基本理论，获取化学知识的过程中发挥着无可替代的作用。但是，纵观初中化学实验教学实际就可以看出，虽然教师们对化学实验教育教学的重要性、必要性十分清楚，但实际操作过程中却存在着诸多不当，使得初中化学实验教学出现了以“训练”为主体的实验教学模式。现拟就初中化学教学过程中的一些不当教学行为提出相应的整改策略。
一、初中化学实验教学中的不当行为
在具体的化学实验过程中，不当行为多种多样，要全面完全地进行归纳与统计是不太恰当与不实际的。我们只能根据教学实践过程中的一些常见的、带有普遍性的不当行为进行分析与研究，以期对这些不当行为实施矫正。
1.以实验习题“训练”替代化学实验
由于中考考试在实验操作及其实验技能方面的考查与考核存在着一些困难；另外，初三化学课时又紧，做实验又费时费力，所以做演示实验、分组实验还不如讲述实验来得简单，既省事又有针对性。因此，部分教师把教学重点放在理论教学上，把原本可以分组的实验改成演示实验，对于学生的分组实验，也基本是放任式，不少教师通过化学实验习题来训练学生，以习题替代实验，使学生在化学学习过程中，缺少了实验体验。实际考查过程中，发现不少学生由于受到这种良好的“训练”导致在解决一些具有创新特色的实验问题的时侯，显出化学实验素养的欠缺。
【案例1】 生活中的一些植物的花或果实有不同的颜色，如红色的月季花、胡萝卜汁等，它们能否起到区别酸碱的作用呢？请你自制一种较好的试剂，并用五种酸碱不同的溶液来检验我的试剂，而后对结果进行分析。
面对这样的考查，离开了学生原有的化学实验教学案例，而是运用学生生活中的实例设计考题。有一部分学生设计使用胡萝卜汁，而在实验过程中，却发现胡萝卜汁对酸碱溶液所显现的颜色都是一样的，这部分学生对实验设计方案的猜想就存在不合理性。有大部分学生设计使用紫卷心菜、茶花、月季花等等，对酸碱溶液也显现出不同的颜色，但还不能确定到底哪些颜色显示是酸性、哪些颜色显示是碱性，这些学生没有想到还要用PH试纸测出酸碱性以证明实验的合理性。
2.以信息技术手段替代化学实验
由于化学费时费力，于是有些教师在教学过程中，大量地通过现代信息技术手段来替代真实的化学实验，有些是动画、有些是视频、有些是过程简介，总之无论是可以做的，还是不可以做的实验，只要能够从网络找到相应的资料的，就会在课堂上使用，而取代真实的化学实验。学生只从动画、视频等资料中观察到有关化学实验，而对一些化学气味、状态、过程缺乏直观体验。
【案例2】 在一次公开课中，老师为了说明“二氧化碳与氢氧化钠溶液能够发生反应”，下载了一段视频播放给学生看。课后，通过调查发现大部分学生并不能够理解和感受到录像中该化学反应产生的原因。这说明，这次“替代”实验是失败的。
众所周知，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应时，没有颜色变化，没有沉淀生成。如何使学生能够通过显现的现象来形成认知呢？教学过程中可以设计这样一个实验，由学生在课堂上自己动手做：把二氧化碳通入矿泉水瓶，然后倒入氢氧化钠溶液，拧紧瓶盖振荡，发现矿泉水瓶变瘪。现象明显，学生亲身感受化学实验现象。但需要注意的是，蒸馏水也会与二氧化碳反应，是否也会使矿泉水瓶变瘪。教学过程中，需要再设计一个对照实验，把蒸馏水倒入充满二氧化碳的矿泉水瓶中，振荡后观察矿泉水瓶是否变瘪。如果没有或者稍微变瘪，则可证明二氧化碳能和氢氧化钠溶液反应。同时，也训练学生思维的严谨性与周密性，为学生以后学习与分析相关化学问题打下良好的思维基础。
3.以简单操作替代规范的化学实验过程
在初中化学实验教学过程中，部分教师存在着“抢”时间的思想，于是课堂教学过程中，总是想以最少的时间来完成实验，用大量的时间来进行“讲”与“练”，试图通过教师的讲解与学生自我训练来提高学生的化学成绩。从而导致一些教师在实验教学过程中，以一些简单的操作来替代规范的化学实验操作。再如，化学实验过程、探究报告一般包括活动目标、活动准备、活动用品、过程和方法、问题和讨论、评价与反思等方面。而有些教师在实验教学中只注重活动用品与过程和方法两个方面，而对于活动准备、问题和讨论、评价与反思等方面却常常忽略。如在实验中强调装置如何安装，具体要求什么，而忽略为什么这样做；强调学生怎样去验证教师曾经演示的结论，而忽略学生的讨论与反思，没有进行发散性思维能力的培养。
【案例3】 在一次观察学生做“制取二氧化碳”学生实验时，发现不少学生没有进行“气密性”检查。这说明了，这个班的学生没有在教师的严格训练过程中，形成对化学实验规范性的实验技能。同时，也证明了，该班教师可能在平时教学过程中，对化学实验教学往往采取“简单化”处理。
中国学界对底层研究的引入时间并不长，且主要局限于政治学、社会学和文学学科领域，这主要与中国底层社会形成的结构有密切关系，同时也与中国学者在60多年中国社会变迁中所不断固化的国家意识形态式学术研究特性有关系。中国底层要么被无产阶级的意识形态话语所代言，要么被国家主导的主流社会话语所遮蔽，这个在“断裂”、“失衡”和“博弈”的当代中国社会转型过程中所不断壮大的抽象群体是一大片沉默着的、碎片状的、分散化的同时也是相互冲突着的石墨型个体，这些石墨型个体所组成的底层迫切需要发出主体性的利益诉求，以尽量避免被社会结构体系抛出更远。因此，引入底层研究视角，在确认城乡二元社会单位中真实底层主体的基础上，关注高度分化的底层群体其各自不同的教育利益诉求，实质上是中国教育政策设计进一步走向精细化、对象化和服务化的真正起点，进而有效实现政府在公共政策设计中“主动与回应”、“发展与维持”、“有偿服务与无偿服务”[1]的法理性统一。
二、实现城乡底层社会教育公正的困难：缺乏精细化社会分层基础上的有效底层表达
笔者认为，忽略城乡不同单元内部高度分化的社会结构而模糊覆盖所有城乡主体的城乡教育政策设计，使得城乡教育政策设计中的诸多措施明显与城乡社会中的真正底层无关，反而让城乡社会中的中上层，特别是上层搭了底层的便车而获益，从而导致城乡空间内部的阶层结构在理想性的教育公正政策实施中进一步断裂，进而拉大城乡阶层内部差距。另外，真正的城乡底层因为缺乏自我真实利益诉求的公开表达，成为了沉默的大多数，政策设计者天然地形成了对真正城乡底层的利益代言，而这种代言显然没有经过真正的底层同意。
事实上，当前中国教育公正的短板正是因为没有合理实现社会各阶层利益的整合，特别是缺乏对社会底层利益的主体性关照，而强势的精英话语又遮蔽了中国城乡底层社会的真实声音，在政治主流和社会生活之间制造了一定程度的割裂；这种割裂直接体现在一种利益相关者主体缺位的政策设计上。作为精英的政策设计者总是以价值判断先于分析论证的方式代言底层利益，而实质上中国城乡社会内部的各底层群体是庞大且分化的，各自有其独特的阶层属性、形态和诉求，他们对于中国社会的影响是多方面的，有些时候甚至是微妙的。因此，当前实现中国城乡教育公正的政策设计有必要在变化的动态社会分层与分化的利益诉求基础上予以精细化与类属化，在与国家（中央、省、县）城乡教育公正政策的总体思路（目标、原则、程序、内涵、性质、制度边界等等）相互融合的基础上得出具有合理性与可操作性的中国统筹城乡教育综合改革共识性方案，一方面防止精英独断和代言，另一方面则防止民粹武断情绪。可见，对当前中国城乡教育政策设计中真正底层群体的再界定其背后的政治哲学是为了真正实现中国城乡社会中各主体教育利益公正诉求的共识性整合，因为只有保障了最弱势最沉默的真实城乡底层以实现教育政策设计的真正人性化和对象化，才能够有效确保“诉求-反馈”动态政策公共治理的程序合法性和实体合法性。
三、教育公正的传统理论更新：从“规范正义”到“反规范正义”
确定真正的城乡教育政策底层主体的同时，需要引入“反规范教育公正”，即反思性教育公正思路。“教育程序公正与教育实体公正”、“教育起点、过程与结果公正”、“教育权利机会公正与分配结果公正”等虽然能够在一定程度上缓解教育公正本身在不同阶段、不同场域内的教育公正危机，但是它们均属于“规范教育公正”范畴，并没有很好解决公正的另类危机，即没有探讨“谁的教育公正”、“什么内容的教育公正”、“怎么样的教育公正”等问题，而是隐藏了主体、内容和方式。而从法兰克福学派第三代代表人物南茜·弗雷泽和阿克塞尔·霍耐特《再分配，还是承认：一个政治哲学对话》[2]所导出的“反规范性正义”[3]思路去综合设计中国城乡底层社会教育政策，对创新当前实践具有理论价值。.
其一，反规范教育公正要追问“谁的教育公正”的问题。即教育公平正义的主体是谁？是个体还是群的共同体公正？如果是个体的公正，那么教育于个体到底是哪方面的公正？如果是共同体的公正，那么在共同体框架下又具体是哪个阶层共同体的正义？规范教育公正隐匿了教育公正的主体追问，但并没有让这个主体缺位，他们都将教育公正主体预定为自己或者巧妙地虚拟了一个作为他者而存在的对象，而这个他者却是集体失语的。
其二，反规范教育公正要追问“什么内容的教育公正”问题。与规范公正单纯将公正定位为资源分配范式而拒斥其他公正要素相反，反规范的公正就是要在厘清“谁的教育公正”的基础上通过公共平台吸收各种不同的教育公正要素，这不仅仅包括教育资源的公正分配，还包括教育文化选择上的相互承认与理解、个体发展路径中的共同尊敬与鼓励、教育政策参与时的平等与有效等等，这就是为什么要格外强调底层不同视角下教育公共治理参与的根本原因。同时还要认真厘清不同教育类别的公共性情况，分清不同教育其内部不同的三种公共属性：纯公共产品或接近于纯公共产品、中间性准公共产品、接近于市场产品的准公共产品[4]，并在此基础上做好不同属性的教育供给区分，灵活选择公共财政供给方法和公共选择的方法来配套分类解决。
其三，反规范教育公正要追问“怎么样的教育公正”的问题。即让教育公正的实现程序保证与权威认定问题。规范的教育公正默认了民族国家内部政府教育决策是公正实现的唯一程序保证与合法途径，可是，国内目前实现教育政策参与的程序法与实体法实在薄弱，那么诸多非法律法规的各种软法或规则能否成为教育公正实现的另类途径？若这些非正式的软法设计能有效运行，那中央政府的权威政策设计与之又是什么关系？其间，不公正的城乡教育政策申诉如何实现如何可能？等等。
四、一项公共政策体系开发思路设计：以“中国统筹城乡教育综合改革”为例
当前中国城乡底层社会教育公正实现的核心在于加快推进中国统筹城乡教育综合改革试验，以“中国统筹城乡教育综合改革”这一具体公共政策治理设计为例，中国城乡底层教育公正实现的就需要在“城乡真正底层主体确定”与“反规范教育公正”的理论进路中，从中国城乡底层教育公正发展的主体性视角出发，从上下两个动力轨道形成一个有益于教育公共治理实践展开的共识性方案。
第一，城乡二元单位下中国底层社会各主体确定的标准问题研究。这里要在“职业”、“收入”等阶层分类标准基础上引入“社会评价与声望”、“民权资源（公共政策参与能力）”、“社会资源与社会认同”、“文化区隔”等其他分类标准进行动态的社会分层，鉴别出不同标准下的底层主体，再在不同标准共叠中排除假主体，确立真底层主体。
第二，“反规范性教育公正”下的中国统筹城乡教育综合改革政策设计研究。这里要首先涉及对“规范性教育公正”政策设计的优缺点研究，具体体现在对中国近30年以来，特别是2003年实施统筹综合改革试验以来，“规范性教育公正”下统筹城乡教育发展的历史、现状、问题及纠偏，进而明确“反规范性教育公正”视角思考的必要性，深化“反规范性教育公正”下的城乡底层教育公正制度设计的原理性思考。
第三，城乡不同底层群体视角下的中国统筹城乡教育综合改革研究。从“城乡底层分类”与“反规范性教育公正”的理论进路出发，从不同底层主体本真的去看其受教育的不公正状态、研究其对于统筹城乡教育综合改革这一项涉及城乡教育公正发展核心的政策到底有哪些真实的主体性利益诉求。
第四，国家视角下的统筹城乡教育综合改革研究。这里主要以中央《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》、各省和典型县中长期教育改革和规划以及当前各典型区域纷纷展开的统筹城乡教育综合改革方案角度出发，提出国家思路下的“中国统筹城乡教育发展的指导思想与战略目标”、“基本分析框架”、“基本内容总体图型”、“宏观治理策略”等。这里主要是从中国城乡教育公正政策的国家思路出发，得出总体性的反映国家自上而下城乡教育公正发展的政策思路，形成一个顶层设计分析体系。
第五，中国城乡底层教育公正实现的共识性方案设计。主要是在综合比较城乡不同真实底层主体诉求报告与国家政策思路的基础上，形成一个共识性的能够融合公共治理与顶层设计二维的合理性改革方案，进而达成底层教育公正实现的政策目的。
五、一个具体公共政策案例分析：中国统筹城乡教育综合改革体系中的“农村学校布局结构调整”
中国城乡底层社会教育公正目标下的统筹城乡教育综合改革政策体系建构是一项复杂的系统工程，其内部涉及诸多要素改革，而农村学校布局结构调整无疑是其核心改革要素之一，笔者以这样一个具体的公共政策案例来尝试作一个具体的底层研究。在1979-2009年的三十多年间，全国共撤并小学和初中66.79万所，其中近十年（2000-2009年）减少了27.98万所，占三十年学校减少总量的41.9%，平均每天约有77所学校消失。[5]很明显，伴随着中国农村中小学布局结构调整的纵深推进，其背后深层的调整动因显得愈加复杂，一方面来自于国家视角下的被动政策调适，另一方面来自于地方政府利益驱动下的政策配套，再一方面则是来自于农村社会中产阶级主动的改革诉求。
（一）国家视角下农村学校布局结构调整
中央政府推动农村学校布局结构调整可以代表国家视角，而十年来国家视角下对农村中小学进行较大规模调整具有充分的科学性和合理性，因为农村义务教育发展所面向的人口状况和社会环境发生了巨大变化，推动农村教育义务教育资源配置政策确实需要调适。
其一，计划生育政策降低了社会学龄人口。该社会政策的深入实施改变了中国人口结构，使中国的农村人口出生率明显降低，农村学龄人口急剧减少，这直接导致中国农村中小学面临招生困难，大量的农村“空教室”与“空学校”现象出现。2000年到2010年，我国学龄人口降幅达23.7%，农村小学招生数总共减少338.5万人，减幅达27%；农村初中学生招生数总共减少694.2万人，减幅达54.8%。[6]
其二，工业化、城镇化等因素导致乡镇与行政村的减少。2000年到2011年间，中国农村行政区划有较大幅度调整，全国乡镇由4.4万个减少到3.3万个，行政村由73.2万个减少到59万个。十年来，中国农村社会进行较大幅度的行政区划调整，一方面源于必要的行政管理体制改革，另一方面，则是被经济社会高速发展中城镇化、工业化的必然进程所推动。2011年，中国农村人口为6.5656亿人，城镇人口为 6.9079亿人，这较之2000年分别降低了18.7%和增加了51.5%（2000年中国农村人口为8.0739亿人，城镇人口为4.5594亿人）。
其三，人口流动的自主性提升进一步加剧了农村社会学龄人口的减少。中国经济社会发展的不平衡性导致了城乡社会差距显著，重点体现在资源分布层面和社会保障层面，这为农村人口努力摆脱农村社会以进入城市生存与发展提供了必要性依据。而伴随着中国户籍制度改革的深入推进、城市社会劳动力吸纳能力的增强以及农村土地利用政策灵活性的提升，农村人口进入城市长期生存与发展的空间越来越广阔，这又为农村人口进入城市生存与发展提供了可能性依据。两种依据的现实结合进一步促进了农村劳动力的大量转移，农村学龄人口也随之离开农村。2011年，中国流动人口总量已达23000万人，比2000年增加了5300万人，增幅高达29.9%；2010年，全国义务教育阶段进城务工人员随迁子女达1167.2万人，比上年增加170万人，增长17.1%。
其四，国家地理环境和战略工程的实施在客观上也需要农村中小学布局结构调整政策的实施。国家地理环境的特征决定了要合理推进农村中小学布局结构调整。中国幅员辽阔，自然地理特征差异巨大，人口分布多样，但总体而论山地面积占总面积的69%，山区人口占全国人口的56%，而地处山区的县数占全国总县数的65%，而大多数山区的道路交通仍旧不便。因此适度集中办学，加快农村学校布局结构调整，优化有限的教育资源形成合力的规模办学效应，是办大教育的必然要求。同时，国家和地方的各项战略工程客观上推进农村中小学布局结构调整，十年来，国家和地方实施了诸项利国利民的大工程，如移民并居类工程（三峡工程）、生态保护类工程（退耕还林、还草、还牧工程）、灾害修复类工程的实施（四川、青海、云南等地震地区的灾后重建工程）等等，均导致人口积聚和农村形态发生了诸多改变，这在客观上也推进了农村中小学布局结构的调整。
（二）地方政府视角下的农村学校布局结构调整
这里的地方政府主要是指县级政府。为适应农村义务教育管理重心的适度上移，2001年颁布《国务院关于基础教育改革与发展的决定》以后，义务教育即实施“在国务院领导下，由地方政府负责、分级管理、以县为主的义务教育管理体制”，县级政府因此成为了义务教育管理的直接主体，故其具有快速推进农村中小学布局结构调整的动力因素。
首先，县级政府积极推动农村中小学布局结构调整有益于快速形成良好政绩。现行义务教育管理体制，使义务教育发展水平成为县级党政主要领导干部政绩考核的核心指标之一，而推动农村中小学布局结构调整客观上能够解决农村小学和教学点教师派遣困难、课程开足开齐率不高、教育教学质量偏低等农村教育发展的现实困难，同时推进县域内义务教育均衡发展，加快县域内义务教育的整体水平提升，这有助对于县级党政主要领导干部在短期内快速形成良好政绩。
其次，县级政府积极推动农村中小学布局结构调整有益于快速获得经济收益。尽管中央加大了对地方的义务教育财政投入，但义务教育发展的经费缺口仍然很大，这不仅体现在日常教育运转上，还体现在教育历史欠债偿还与必要的教育发展投入上。现行义务教育管理体制转移了以前乡镇政府的教育财政压力，但并没有扩大县级教育财政的总量，而农村税费改革又进一步减少了县乡政府的财政收入，以前用于补偿农村义务教育经费缺口的农村教育费附加和教育集资也被取消。事实上，尽管中央政府对县级政府实施了有效的财政转移支付，但对于中西部地区诸多处于“吃饭财政”和“负债财政”的县来讲，教育财政支出压力仍旧很大，因此加快推动农村中小学布局结构调整，压缩农村校点，扩大城市学校规模，能够大幅度压缩县级政府的教育财政支出，同时还能够获得国务院为加快布局结构调整而配套的相关奖励，因此这对于县级政府来讲尤其具有积极进行农村中小学布局结构调整的高度动力。
最后，县级政府积极推动农村中小学布局结构调整中膨胀的趋利性缺乏制衡。现行义务教育管理体制使县级政府在推动农村中小学布局结构调整中的权力膨胀缺乏合理有效的制衡与监督，导致县级政府在推动农村中小学布局结构中并非严格按照中央政府“因地制宜、合理规划”的原则而展开。县级政府的“公司化”倾向导致其在进行布局结构调整规划和实施过程中的自我趋利性压倒了布局调整的设计科学性，如县级政府希望通过教育移民来巩固和推进城市化建设的规模和进度、通过调整农村中小学布局结构来加快城市教育园区的建设并进一步推动房地产和服务业等相关配套产业经济链的开发、通过对撤并各式农村学校以让学校原有土地复耕并进一步刺激附近农民进行土地流转的政策来圈占土地以使政府获得高额的土地出让金等等，诸多此类因素共同致使地方政府推进农村中小学布局结构调整过热。
（三）农村社会分层视角下的农村学校布局结构调整
第一，农村社会各阶层总体上在价值应然层面需求更高质量的免费义务教育。农村社会生活条件的总体改善，促使农民各阶层呼吁政府办出高质量的义务教育；但高质量的义务教育主要聚居在城镇，这导致农民各阶层均将优质教育资源习惯性地等同于城镇教育资源，故在国家实施免费的义务教育政策以后，农民群众对政府提供的免费义务教育提出了更高的要求，由义务教育普及之初的“有学上”到如今的“上好学”，农村社会中各阶层具有将农村教育办成城市教育雷同的诉求共性。我们在调研中发现，要求类似于城市教育的农村教育公共服务被农民各阶层普遍认为是政府分内之事，更高质量的教育服务的呼吁并不需要农村社会中各个阶层为此付出额外成本，因此在这点上各阶层之间并没有利益抗争与冲突；且因为在义务教育免费后农民阶层自身不再直接付出涉教的成本投入，因此，对农村教育质量的更高诉求将极可能在价值应然层面永恒持续下去。但在当前优质教育仍旧是社会稀缺资源的现实情况下，在价值应然层面和现实实然层面的差距又必然迫农村社会各阶层在实践中对优质教育的选择出现分化，而合理的农村学校布局结构调整总体上被认为是能够促进教育质量提高，因此，调研发现，农村社会各主体在价值层面上总体是支持农村学校布局结构调整的，但前提是必须合理和科学。
第二，农村社会各阶层内部相互教育攀比心理驱使。调研发现，农村社会中，各阶层送孩子到城镇学校入学已越来越不只是一个单纯的教育问题，而逐渐演化为了农村社会中各社会阶层之间身份区隔和地位分类的社会问题。根据笔者在重庆市、四川省38个乡镇（其中重庆32个、成都6个）的量化调研和吉林省D县4个乡镇的访谈调研相关资料可发现如下现象。
按照农村社会中职业务工关系所划分的各阶层（普通农业劳动者、农民工、雇工、农民知识分子、个体劳动者、私营企业主、乡镇企业管理者、农村管理者）来看，私营企业主、乡镇企业管理者、农村管理者90%以上都已将孩子送入到了城镇学校，农民知识分子和个体劳动者将孩子送入城镇学校的意愿最为强烈，他们也是农村学校布局结构调整中的最积极支持者。而普通农业劳动者则充满矛盾，他们95%以上也希望能将孩子送入城镇，但又担心自己没有后续经济承担能力，因此更倾向于通过农村学校布局结构调整实现就近入学并享受较好的义务教育，这个群体主要担心的是布局结构调整后孩子上学的交通安全，因此，这个群体中的大多数表示如果有条件会愿意主动接送孩子。农民工的态度则最为复杂，他们一方面想将孩子带入自己打工城市所在地，但又担心城市教育的不开放和歧视，另一方面又想把孩子送入农村所在的乡镇或县城，但又没有足够的经济和人力去陪读，同时又担心布局结构调整后孩子的寄宿安全隐患和生活照顾困难，另外还担心孩子不在家时，家里的老人也同样存在诸多生活隐患与不便，同时也进一步加剧了家中留守老人的隐形工作负担。可见，农民工群体实际上是农村学校布局结构调整政策中影响最大的利益相关者，他们对保留必要的农村学校和教学点的意愿最为强烈。
从按照农民与土地结合关系所划分的各阶层（脱离土地的农民阶层、半工半农阶层、在乡兼业农民阶层、普通农业经营者阶层、农村贫弱阶层）来看，农村学校布局结构调整对脱离土地的农民阶层、半工半农阶层影响不大，因为这两个阶层大部分都将孩子送入了城镇学校。在乡兼业农民阶层最希望发展校车，因为他们接送孩子的能力是所有农村社会阶层中最弱的，而普通农业经营者阶层对农村学校布局调整最大的期望则是学校不要离家太远，农村贫弱阶层最希望保留以前的农村学校和教学点，对布局结构调整支持率最低。据访谈，这是因为农村贫弱阶层健壮劳动力不多，本希望孩子成为家庭的劳动力补充，放学回家后还可以帮忙做做农活和家务，而布局结构调整后只能寄宿，一方面不能增加家庭劳动力投入，一方面还要本来就紧缺的家庭劳动力周日去接送，所以他们对农村布局结构调整最为抵触。
从财富拥有关系所划分的阶层（村庄富豪阶层、村庄富裕阶层、农村中产阶层以及村庄贫弱阶层）来看，与土地关系所划分的阶层意愿极为吻合，总体上分别占村庄5%左右的富豪阶层和10%左右的村庄富裕阶层对农村学校布局结构调整最不关注，因为他们有良好的教育选择能力为孩子谋取所需要的教育服务，占70%左右的农村中产阶层希望对农村学校布局结构调整最大的关心点是教育质量，只要教育质量优异，孩子成绩有所提升，他们就支持调整，而占15%左右的村庄贫弱阶层，很明显更关心孩子就学距离，能否每天都能回家是核心，他们并不十分关注教育质量，因此发展校车也是他们最为关注的。
另外按照受教育年限这一指标反映的文化资本拥有量所导致的文化区隔程度划分的阶层（文盲、小学文化、初中文化、高中文化和大学文化的社会阶层）来看，文盲、小学和初中文化程度的家长最关心布局结构调整后孩子的就学远近距离和有无违纪行为，高中文化的家长更关心布局结构调整后孩子的日常生活和交通安全是否有保障，而大学文化的家长则更关心孩子的学习成绩有无提高。按照民权资源（公共政策参与能力）这一指标反映的社会资本拥有量所划分为的阶层（大社员、普通社员、村委会成员、老弱孤寡成员以及乡村能人）来看，大社员比其他群体更关注农村学校布局结构调整问题，这主要反映对“新学校如何建”、“调整后原学校怎么处理，产权如何归属”等核心问题的讨论上，另外，作为“普九”欠债中的债权人，诸多普通社员也很关注原学校的债务问题如何偿还，其产权归属怎么办。同时，从年龄分层情况来看，80后新生代农民工父母的教育预期最高，也最不满意农村学校布局结构调整。随着农村进城务工人员的急剧增加，特别是80后新生代农民工生育高峰的来临，在城镇中已经习惯了的80后新生代农民工父母将更不愿意让子女放回到早已不再熟悉农村去接受义务教育，因此他们认为过去十年农村学校布局结构调整力度还不够，应该加快实现农村学校的全部撤并，全部合并到城镇学校去，这个群体具有最为强烈的陪读意愿。
针对当下的农村学校布局结构调整，笔者认为应该充分针对农民工群体的教育选择制定城乡分类分流制度。针对在乡兼业农民阶层和村庄贫弱阶层，一方面经过科学预算合理有效地发展校车，并严格遵循校车管理条例；另一方面，则是尽快停止省域内指标式的大规模布局结构调整，规范县域内布局调整行为并充分制度化降低布局调整中地方政府过高的非理性盈利预期，建立和规范撤并校点申报程序，提高县级政府撤并现有农村校点的政策成本，有意识地恢复和保留农村校点，并采取“走教”、“捆绑”等多种模式努力提高农村校点教育质量。同时深化新农村建设，进一步合理规范和有序调整部分乡村社会中宅基地过于散居的现状，充分挖掘和培养农业审美的文化情调，促进具有现代教育意义的农村景观审美价值的生成，以缓和城市文化单向度空间殖民。
关键词：建筑钢材 优化 正交试验
建筑钢材是指用于建筑工程中的各种型钢、钢板、钢筋、钢丝等, 在建筑设计中，采用正交试验设计方法来改进企业的建筑钢材质量，能使产品的质量得到很大的提升。
一、相关理论及方法
质量问题关系到广大消费者的权益，质量要从符合性、适用性和价值性角度，结合生产者和消费者利益进行研究，产品质量通常可以从六个方面衡量，即性能、寿命、可信性、安全性、经济性和时间性。性能是指产品满足一定使用要求所具有的功能；寿命是指产品在规定条件下，满足规定功能要求的所能达到的工作期限；可信性是指产品的可用性及其影响因素:可靠性、维修性和维修保障等性能；安全性是指产品在制造、贮存、流通和使用过程中，对伤害或损坏的风险按可接受的水平加以限制的状态；适应性是指产品适应外界环境变化的能力；经济性是指合理的产品寿命周期费用。
建筑钢材必须具有如下的质量特征:
可靠性。钢材产品必须具有坚实可靠的能力，足以承担它所负载的人和物的重量，风、雨、雪和地震等自然灾害的侵袭；
适用性。在保证可靠性的前提下，钢材产品应满足对它的使用要求；
耐久性。这是指建筑钢材的使用价值越高，社会效益和经济效益就越高。
经济性。在满足各种特征的前提下，杜绝大的浪费，从而使生产成本下降。
正交试验设计。它是利用正交表来安排与分析多因素试验的一种设计方法。它是由试验因素的全部水平组合中，挑选部分有代表性的水平组合进行试验的，通过对这部分试验结果的分析了解全面试验的情况，找出最优的水平组合。正交表的类别分为等水平正交表和混合水平正交表。其基本性质为：
正交性。任一列中，各水平都出现，且出现的次数相等；任两列之间各种不同水平的所有可能组合都出现，且对出现的次数相等；任两列之间各种不同水平的所有可能组合都出现，且对出现的次数相等。
代表性。任一列的各水平都出现，使得部分试验中包括了所有因素的所有水平；两列的所有水平组合都出现，使任意两因素间的试验组合为全面试验。
综合可比性。任一列的各水平出现的次数相等；任两列间所有水平组合出现次数相等，使得任一因素各水平的试验条件相同。
多指标综合评价。指从多个方面和角度对某一个或某一些特定事物、行为、认识、态度进行的综合评价。其主要过程为确定评价目标、评价主体和评价客体；评价对象表征框架模型构建；确定评价指标体系构建及指标赋值规范；确定评价模型；实施最终的评价工作。
二、建筑钢材质量综合评价模型
建筑钢材按用途建筑结构和分类为钢筋混凝土用钢和钢结构建筑用钢；按钢种强度分类为普通钢碳素结构钢、低合金结构钢和钢筋。建筑钢材质量指标体现在抗拉强度、屈服强度、断裂延伸率、焊接性能和弯曲试验等。
影响建筑钢材质量的因素归纳为：
化学成分: 碳、硅、锰、磷。
冶金工艺：冶炼方法为电炉钢、平炉钢和氧气转炉钢。
冷加工硬化和时效硬化：时效将提高钢材的强度，降低塑性、韧性。
温度：温度不超过200℃，钢材的性能备有很大的变化
应力集中和残余应力：应力集中越严重，钢材塑性越差。
建筑钢材质量评价指标选取，应当遵循以下基本原则:
独立性原则。每个评价指标要避免指标之间信息、重叠，必须紧紧围绕着综合评价目的层层展开。
目标导向原则。评价的目的有着非常明确的导向性，应针对评价任务的需要，与评价目的保持一致。
重要性原则。选取那些最能够反映钢材综合性能与质量的重要指标。
实用性和可操作性原则。实用性原则指的是选取的评价指标实用可行，操作简易，方法简便;易于理解:数据要易于获取;严格控制数据的准确性。
评价指标的效益取值越大越好，成本取值越小越好，区间取值越接近某个固定区间越好。
三、建筑钢材质量优化
建筑钢材质量是一种综合质量体现，根据专业知识和企业实际情况，正交试验设计法是优化与改进产品质量的一种方法，基于以上内容进行试验方案设计。在安排试验时应明确试验目的，明确试验指标，确定因素与水平，选用正交表；进行试验，并记录试验结果；计算综合指数。
试验结果分析。计算T值。T为同一水平响应之和；计算各因素同一水平的平均值; 计算各因素的极差；根据极差大小，判断因素的主次影响顺序。以各因素水平为横坐标，响应指标的平均值为纵坐标，绘制各个因素与指标趋势图，可反映因素与响应指标之间的变化趋势，可为进一步试验指明方向；响应指标信噪比的极差分析。正交试验设计以信噪比反应产品质量稳健性。信噪比值越大，表示该质量指标越稳定，造成的质量损失越小。钢材产品综合质量稳定性随着碳含量的增加出现先增后降的趋势；方差分析。主要步骤为偏差平方和分解、自由度分解；方差；构造统计量，列方差分析表，做检验，计算值。
经过因素水平优选，对钢材产品综合质量水平及稳健性有显著影响的因素为锰和碳、锰的加入能显著提高钢材的整体性能。硅含量取第一个水平，即0.3有助于提升钢材质量综合水平，且硅含量的降低有利于降低生产成本。根据该条件进行试验和生产，发现钢材综合质量有了较大提升，对企业今后生产具有积极意义。
关键词： 银镜反应 反应条件优化 正交试验设计
银镜反应是高中有机化学中一个重要的实验，用于检验醛基的存在。在中学里一般用含有醛基的乙醛、葡萄糖等与银氨溶液在水浴中加热得到一层光亮的银镜。这个实验是有机化学中重要的知识点，同时实验现象有趣，能很好地激发学生对有机化学学习的兴趣。所以做好这个实验，有利于学生对高中有机化学的学习。但这个实验受到温度、银氨溶液浓度、还原剂，以及溶液pH值等多个因素的影响，实际操作中容易失败，得不到光亮的银镜。一直以来，教育工作者对这个实验做了大量的研究，试图找到银镜反应的最佳的反应条件。本文试用正交试验设计法对影响银镜反应的几个因素进行探讨，寻找使该实验获得成功的各有关因素的优化方案。
1.主要仪器与试剂
仪器：试管、酒精灯、大烧杯、铁架台、温度计
试剂：乙醛、硝酸银、氨水、氯化亚锡
2.实验过程与方法
2.1实验原理
用硝酸银溶液和稀氨水制取得到的银氨溶液与乙醛溶液在水浴加热后会得到一层光亮的银镜，这是用于检验醛基存在的银镜反应。其中乙醛发生银镜反应的化学方程式可以表示为：
2CHCHO＋2［Ag（NH）］OHCHCOONH＋2Ag＋3NH＋HO
实验前，用氯化亚锡稀溶液润洗反应所用试管。
实验中，把新制的浓度为2%的稀氨水滴入到硝酸银溶液中，到产生的沉淀恰好完全溶解，此时得到新制的银氨溶液。再往新制的银氨溶液里滴入乙醛溶液，震荡后放入水浴中保证其不晃动，稍后即可得到一层光亮的银镜。
2.2实验优化条件的探索
采用正交试验法，选择部分因素设计因素水平表，以及L（3）正交试验表探讨实验优化条件。
2.2.1因素水平设计
银镜反应容易受到多个条件的影响，其中反应温度、硝酸银溶液和氨水浓度、乙醛的浓度、溶液的pH值、试管壁的光亮程度等因素都会影响到实验。在考虑了各个影响因素，同时考虑中学演示实验的实际情况后，从中选取三种主要因素，即实验温度、硝酸银浓度、乙醛浓度，并将每个因素设计成为三个不同的水平，见表1。
2.2.2设计实验方案及实验结果记录
在因素水平表的基础上做3因素3水平正交试验L（3）设计，并通过反应过程中产生银镜的快慢程度和银镜的质量进行评判。结果见表2。
2.2.3实验数据处理和实验结果分析
对实验数据用正交试验设计软件进行直观分析，得到表3，其中K、K、K为各因素各水平实验结果之和，k、k、k为其平均值，R为极差。
结果分析：
直接比较表2可知在这9个实验结果中，以实验5产生的银镜效果最好，其水平组合为ABC。
计算选出较优水平组合：
对实验数据利用正交试验设计助手进行效应曲线分析得到图1。
由图可以看出本实验各因素组合中的最优组合为ABC，而通过R值的大小可以看出本实验因素存在显著性顺序，其主次关系为CAB，即影响银镜反应的因素最主要的是乙醛的浓度，其次是温度、硝酸银的浓度。
3.结果与讨论
通过利用正交试验法得出的用乙醛作为还原剂做银镜反应时，对实验影响最大的因素是乙醛的浓度。实验的最佳条件是用40%的乙醛溶液，水浴加热到80℃，使用2%的硝酸银溶液。
本实验只是讨论了使用乙醛作为还原剂的情况，实际上对于银镜反应还可以选择用其他的还原剂，比如葡萄糖。另外溶液的pH值也会影响到实验，但在这里由于所使用的是2%的新制氨水来配置银氨溶液，配置过程中恰好沉淀完全溶解得到银氨溶液时，溶液的pH值相差不多，约在10左右，因此本实验对溶液pH值对实验的影响暂时不考虑。
实际在银镜反应是演示实验或是分组实验中，只要稍加注意控制条件，就可以得到漂亮的银镜，引起学生的兴趣，从而激发学生学习化学的热情，提高学生学习化学的有效性。
参考文献：
［1］文庆城主编.化学实验教学研究［M］.北京：科学出版社，2003.
［2］王寿红，李情义.用正交实验法对碳还原氧化铜实验的研究［J］.北京教育学院学报（自然科学版），2007，（4）：30-33.
［3］张明.用正交法探究银镜反应的条件［J］.教学仪器与实验，2007，（8）：15-16.
［4］刘金波.银镜反应条件的进一步探究［J］.实验教学与仪器，2009，（3）：34-35.
笔者认为,农村社区化在我的国东部农村和中西部农村有不同的定义:在东部农村,农村社区化更多地选择“合村并居”、“退(旧)宅还耕”,并统一规划、统一建设,在农村营造一种新的社会生活形态,让他们享受跟城里人一样的公共服务;而在中西部农村的社区化则与东部农村不同,因为受经济发展水平的限制,中西部农村的村民还主要以外出务工为主,虽然人民收入水平提高,但在城市落户的人口规模还不大,留守在村庄中的人员以“993861”部队为主,因此,中西部农村的社区建设进程是“村治”去行政化的过程;是农村多元合法自治组织如经济合作组织、环境保护组织、各种文体爱好组织等生长、成熟的过程;是农村内部自我管理能力、自我服务能力不断增长的过程。研究重点从财政学、社会学、政治学的角度,通过对农村财迁的历史脉络进行梳理,[！]揭示出农村财政演进的历史逻辑,为农村财政的历史变迁提供-种理论解释,探讨了现行公共财政体制下,我国基层政权面临的问题以及探讨相应对策。
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2财政社会学视角下新农村治理转型的研究范围界定
2. 1财政社会学的源起及内涵
在葛德雪的政治经济学分析中,劳动阶层的服务在其分析模型中占有重要位置,被用来解释为什么一战能持续那么长的时间,主要因为巨大的战争成本通过税收转嫁给公众负担。葛德雪从利益集团角度分析资本拥有者不会主动地要求停止战争,也不会为战争“买单”,而是通过战争获得更牢靠的债务偿还承诺;但是当对公众的债权人向国家股利索要本金和红利时,劳动者阶级则将为整个帐单“埋单”。因此,当实际资本、人力和原材料被用尽或被毁损,而有形的帐单则继续有索赔权,债权人通过国家操纵他们的利益,从而继续施行他们的政治影响力。②针对财政制度和资本主义危机,葛德雪的解决办法是工人阶级通过创造一个财富国家(国家资本主义)来资产阶级,使国家取得财产用于经济目的,并使“剩余价值”按照社会利益进行分配。
2.2农村治理转型的变迁及内生动力探析
在国家与社会之间,社会的政治、经济、文化等权力高度集中于国家,政府成为社会治理的主体。因此,行政体制改革也就成为历次政治改革的重点。在本文研究的背景主要是始于20世纪80年代,乡(镇)、村政权对农民乱收费、乱摊派、乱集资,给农民增加了负担,成为“麻烦的制造者”,乡(镇)村政权失去威信;农村税费改革后,乡镇政权逐渐“悬浮”②于乡村社会,乡村社会处于“原子化”状态,不但乡镇人员膨胀依旧,而且社会力量难以动员到集体公共事务处理中来。本文研究的新农村治理的“理想目标”是建立乡村多中心社会治理秩序和法治权威;政府信息是透明;公共管理人员和管理机构对其行为负责任,对公民的要求作出及时、有效的反应。公民参与的制度性渠道公开、透明、顺畅;公民积极、主动、有序地参与到社会公共事务中来;并且公民社会之间以及公民社会和政府之间是相互信任,公共事务的处理是高效的。
3税收民主化:新农村治理转型的经济基础.......67
3.1税收民主化的内涵及现状.......67
4财政透明:新农村治理转型的制度保障........85
4.1财政透明足实现新农村善治的制度保障..........85
5公民精神:新农村治理转型的社会基础........103
6新农村治理转型案例的财政社会学视角分析
6.1 X县S镇的行政整体构架
众所周知,在乡镇,税收任务由上级政府根据根据现行税收政策、法规和乡镇国民经济发展情况,对一定时期(通常指一年)内税收收入的预计。税收任务的完成情况是上级政府考核乡镇的重点指标之一,也成为乡镇领导晋升与否的重点依据,因此,乡镇在完成税收任务时“各显神通”。有的乡镇采取“征过头税”、“返点引税”等方式完成税收任务。“征过头税”严重影响了乡镇“经济肌体”;而“返点引税”的方式,容易滋生腐败,影响党和政府在人民群众中的形象。当然,有的乡镇则釆取主动与税务部门协商,根据乡镇境内的工业、农业发展情况,对乡镇内的税源进行新一轮评估,争取减少税收任务,宁可做到超额完成任务。当然,农业税免除后,
招商引资成为县和乡镇创造税源的重要手段,因此,创造环境招商引资成为乡镇年度工作的重中之重。可见,农业税免除后,农业税时期的税收任务指派方式仍然在一定程度上制约乡镇职能转型. 6.2 “五归法”行政改革解读
首先,村帐乡代管。2005年,按照县规定,S镇全面摸清了村级财务的“家底”。其中,村级债权来看,主要有:所属单位欠款30. 752万、外单位欠款51. 413万、个人欠款14. 282万、其他应收未收款939. 893万、周转金放款32. 756万、其他14. 066万;村级债务种类向金融组织借款99. 686万、向单位借款581. 071万、向个人借款170. 712万、向拖欠工资194. 5万、其他欠款88. 246万。2010年,S镇对50个村实行全面的“双代管”,而且对村实施极为严格的考核:全镇50个村分四类,对一类村的村干部工资全部发放,而四类村则减半发放。其次,镇级财务审批权上收。乡镇在实行乡(镇)财县管的同时,严格执行一支笔屯批,镇长为镇财政及站办所的财务审批负责人,各站办所由部门负责人,分管负责人复核。管区总支书记为管区财务核人。镇长财务批限额为2000元。
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