实验设计方法精选(九篇)

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第1篇：实验设计方法范文

一、设计和完成实验的基本方法

做实验设计题前要弄清的问题主要有如下几个方面：①实验目的是什么？是验证性实验还是探究性实验？②是定性实验还是定量实验？③自变量、因变量、因变量的体现指标分别是什么？④如何设计实验组与对照组？⑤要求预测实验结果还是实验结论？

从解题技巧的角度来看，总体上可以分以下几步进行：了解题目要求明确实验目的分析实验原理确定实验思路设计实验步骤预期结果与分析。

1明确实验目的

实验的目的是解答实验题的指南。根据实验目的不同实验分为验证性实验和探究性实验两种。

实验目的在题目中往往以“验证……”“证明……”“探究……”“观察……”“调查……”“鉴定……”“分离提纯……”等形式呈现出来。

2变量的确定和原理

首先要确认变量。变量包括自变量、因变量、无关变量等。自变量又称之为操作变量、实验变量、实验因子，是实验中实验者所操纵的、对被测的反应产生影响的变量。

自变量往往就隐藏在实验目的中。确定方法是：往往要“验证什么”，“证明什么”，“探究什么”，“什么”就是自变量。

明确实验到底要解决什么问题，要用到生物学上的什么知识为实验的原理。

3确定实验思路

即根据实验原理，并充分利用实验材料确定实验方案。对实验作出假设，对可能产生的现象作出预测。

4设计实验步骤

根据实验目的、原理和思路，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。要思考题中所给出的实验材料和试剂分别起什么作用，怎样运用。要注意以下两点：一是题中给出的实验试剂和材料一般应充分利用；二是除非题目条件允许，否则不能自己随意增加实验试剂和材料。由于实验设计是一种开放性试题，可能存在多种实验步骤。此时应遵循以下原则：科学性、简便性、可行性、可重复性。这些原则虽不用在答题中直接写出来，但却必须体现出来！

5预期实验结果

由于是正式实验前的设计，实验结果是根据实验目的和有关的生物学知识为基础的原理推理出来的，预期实验结果要求全面而正确。只有预期实验结果正确，才能得出正确的实验结论。

由于验证性实验结果在“预料之中”，所以只需顺理推之，将预料之中的结果写下即可，当然实验结论也只有一个，即实验要验证的问题；由于探究性实验结果未知，实验结果预测就有多种可能，因此必须将可能出现的实验结果都写下来，结论当然也就有多种可能，一般有正相关、负相关、无关三种。书写方法一般为：“如果出现……（结果――实验现象），则说明……（结论）。”

二、实验的分组方法

1对照实验必不可少，且最好安排在第一组或最后一组并注明作对照。

2定性实验：一个变量分两组（如探究青霉素对酵母菌生长的影响），两个变量分三组（如探究水和氧气对种子萌发的影响）。定量实验：实验组至少分三组，最好分五组，且设置变量要有梯度、有规律（如探究p对酶活性的影响）。

3分组要求：随机、等量（数量）、相同（无关变量）、正常（健康）。

4分组后要编号，实验组要连续、按规律排列。

5特例：仅有一个实验材料时，先测定正常做对照，后施加变量做实验组。

三、从解题的角度出发，实验步骤中应该特别突出以下两种实验设计的原则

1对照原则

对照是实验控制的手段之一，通过设置对照实验，可消除无关因子对结果的影响，增加实验结果的可信度和说服力。对照按形式和内容不同，设置对照组有4种方法：

(1)空白对照：是指不做任何实验因素处理的对照组。值得注意的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素。

(2)条件对照：给实验组某种处理，给对照组另外一个条件处理，例如“验证甲状腺激素促进小动物发育”实验中，其对照如下表示：[6][BG(!][BDG2,K3,K5,K8,K6]缸别饲料方式对照[BG3,K3,K5,K8ZQ,K6]

A等量饲料适量未经处理的甲状腺激素实验组[BG2]

B等量饲料不加激素空白对照组[BG3]

C等量饲料饲喂甲状腺激素抑制剂条件对照组

(3)自身对照：自身对照是指不另设对照组，实验组与对照组在同一对象上进行。如植壁分离与复原实验。例如鸡的实验――处理前鸡的状况作为对照组，处理后的鸡作为实验组。

(4)相互对照：不单独设置对照组，而是几个实验相互为对照，例如不同温度对酶活性的影响。

2单一变量原则

控制其他因素不变，而只改变其中某一因素，观察其对实验结果的影响。单因子变量原则有两层含义：一是确保“单因子变量”的实验观察，即不论一个实验有几个实验因子，都应做到一个实验因子对应观察一个反应因子。二是确保“单因子变量”的操作规范，即实验中尽可能避免无关因子及额外因子的干扰。

第2篇：实验设计方法范文

一、分清实验的类型

化学实验分为定性实验和定量实验两种，定性实验就是根据某种物质的性质鉴定该物质的存在与否。定量实验是测定某种物质的各种成分的含量。在整个高中化学的教学中，定性实验比较多，像制取某种物质，物质鉴别、鉴定、推断，物质性质检验，实验操作顺序或装置排列顺序的连接，分离混合物或从混合物中提取某物质。定性要求能排除其他的干扰并有明显的现象；定量实验遇到的比较少，主要像测定物质的纯度，确定物质的组成（某化合物的定量组成、混合物中各组分的质量分数），测定化学反应中的能量变化，测定某些中学化学常用计量（某元素的相对原子质量、阿伏加德罗常数等），定量实验要求准确地测定物质的量。

二、定性实验和定量实验设计的基本步骤

1.提出实验研究课题（实验目的）。实验目的要求是实验的出发点和归宿，因此在实验设计前，必须对实验的目的要求相当明确。

2.确定实验原理。要求在明确实验目的的基础上，综合运用学过的知识，通过类比、迁移、分析，主要是从原理合理、操作简单、原料易得且利用率高、无污染而确定（选择或拟出）实验原理的。

3.选择实验用品。根据实验的目的和原理，以及反应物和生成物的性质、反应条件等，合理选择实验所需的仪器和药品。

4.设计装置步骤。根据实验目的和原理，以及选用的实验仪器和用品，设计合理的实验装置和实验操作步骤，并绘制或识别相应的实验装置图。

5.观察现象和数据。根据实验目的原理和过程，预测实验将观察到的现象，以及实现实验目的将要记录哪些数据等。

6.分析得出结论。根据实验观察的现象和数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的实验结论。

7.对实验方案作出评价。根据题目所要求的实验目的，对实验所采取的原理、实验装置、实验现象、实验过程、实验结果等作出优与劣、好与坏等的分析和评判，并在评价的基础上作出改进。

三、实验设计必须遵循的原则

1.科学性原则。这是实验设计的首要原则。它指设计实验原理、操作顺序、操作方法等时，必须与化学理论知识以及化学实验方法论相一致。如验证卤代烃中的卤素原子，不能直接加入硝酸银溶液，因为卤代烃中的卤素原子不是可以自由移动的离子，故必须先加入强碱水溶液或强碱的醇溶液使卤素原子变成卤素离子，再加入稀硝酸中和过量的碱，最后加入硝酸银溶液看沉淀的颜色。

2.可行性原则。可行性原则是指设计实验时，所运用的实验原理在实施时切实可行，而且所选用的化学药品、仪器、设备、实验方法等在现行的条件下能够满足。

3.简约性原则。这是指化学实验的设计要尽可能地采用简单的装置或方法，用较少的步骤及实验药品，在较短的时间内来完成实验的原则。

4.安全性原则。这是指实验设计时应尽量避免使用有毒药品或具有一定危险性的实验操作。如需要点燃可燃性气体应先检验气体的纯度再点燃，防治发生爆炸；需要用到有毒气体的反应，最后一定要进行尾气处理：可燃性气体的点燃，氯气可用氢氧化钠溶液吸收。

四、实验操作的一般步骤

1.连接组装仪器，按照从下到上，从左到右的顺序。

2.检验装置的气密性，先使仪器和大气不再直接相通，然后形成气压差，再根据现象能保持压差的，气密性良好。

3.装入药品进行实验。这一步需要认真观察现象，需要测量数据的要进行几次求平均值以减少误差。

4.拆卸装置，需要注意防止发生倒吸，像用排水制备气体的装置需要先从水中撤出导气管再撤酒精灯。

第3篇：实验设计方法范文

一、化学探究性实验设计的基本原则

不依规矩，无以成方圆。探究性实验也不是天马行空的想象，它要遵循一定的原则。在设计探究性实验时主要遵循以下原则：（1）目的性原则。（2）科学性原则。（3）创新性原则。（4）启发性原则（5）简约性原则。（6）安全性原则。（7）趣味性原则。（8）可行性原则。以上各原则是渗透在整个探究性实验设计过程中的，我们可以在设计的时候不断地修正，使我们的设计方案达到最佳效果。

二、化学探究性实验设计的基本方法

探究性实验的基本内容是：课题、假设、设计实验、预期、完成实验、观察并记录结果、分析结果、得出结论。针对这些内容，在教学实践中，我们进行了探索，总结了一些基本的方法。

（一）认真研读教材，充分挖掘探究性实验课题

我们的教材是化学知识的集合体，多数教材中的实验是验证性的实验，这对培养学生的探究能力就比较不利，因此，需要教师进行研究改进，把能够改成探究性的实验进行改进，或者自己设计新的探究性的实验进行教学，从而提高学生的探究能力。

《化学反应原理》是高中化学阶段的重难点内容，抽象且枯燥，实验多为验证性的实验。因此，《化学反应原理》中的实验就需要教师进行改进，力求充分利用好化学实验，使学生参与进来，用探究性的实验帮助学生加深理论知识的理解。例如，鲁科版《化学反应原理》第三章第四节讲解酸碱中和滴定实验的时候，书本上是直接给出反应原理和实验步骤。虽然是定量实验，我们也可以增加其探究性，可以先给出测定NaOH溶液浓度的多种方案，如用滴定管实验、烧杯实验、试管实验，然后让学生讨论各种方案的准确性、可行性、最终确定实验方案。

（二）积极总结经验，建立一套探究性实验设计的“套路”

进行探究性实验的设计不是说什么都要从头开始，什么都要从四面八方思考，这样的话效率很低，而且可能会偏离教材的主题。我们在教学实践中既要懂得思考、探究、创新，也要懂得积累经验，优秀的经验会让我们事半功倍。经过一轮高中教学实践，我们总结了一些常用的“套路”。

1.加强对实验仪器的探究设计

把基本实验仪器进行组装、改进、优化，这是培养学生思维和动手能力的重要方法。比如，讲解启普发生器时，先让学生思考讨论原理，并总结其优缺点，等学生掌握理解后，就可以开始让学生探究：如何用实验室的其他仪器组装成类似启普发生器原理的装置？教师可以先给出一些基本仪器，然后让学生组装。

让学生进行实验装置的设计是探究性实验设计的重点内容，教师应设计更多的这种类型的探究性实验，让学生不断尝试，以提高运用的能力。

2.丰富对实验原理的探究设计

对实验原理的探究很多样化，为了丰富学生的思维，提高运用和创新能力，教师应该进一步丰富对实验原理的探究设计。例如，鲁科版高中化学选修《化学反应原理》第二章第3节中，在探究浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响时，书本的确是设计了探究性的实验，但是书上的探究实验都是针对一个因素的单独对比探究，然后分别进行分析讨论，得出独立的结论，这就为学生减轻了探究的难度。如果我们能够在该实验探究完后，将三个因素综合起来，设计新的内容让学生进一步探究，那就可以大大提高学生综合运用的能力。

3.重视对实验异常现象的探究设计

对于化学实验，经常因为药品不纯，反应条件的不同而出现不同的实验现象。当出现这种状况时，要及时启发学生进行思考，并找出原因，还可以让学生思考是否有改进的方法，从而提高思考能力和创新能力。比如，鲁科版高中化学选修《化学反应原理》第一章第3节，做铜锌原电池演示实验时，以锌和铜为电极，稀硫酸为电解液进行实验，理想的现象是铜电极表面有气泡产生，而锌电极没有。但是实际演示会遇到的情况是：两电极都有气泡产生，甚至有的出现锌极产生的气泡远多于铜极。这时就要引导学生思考：为什么锌极也有气泡产生？进而分析出是因为锌中含有碳等杂质，锌本身和杂质形成许多微小的原电池，所以有气泡冒出，从而加深对原电池原理的认识，也增强学生积极思考的意识。

4.扩展对生活应用实验的探究设计

新课程改革要求：加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系，关注学生的学习兴趣和经验，精选终身学习必备的基础知识和技能。如果我们能很好地引导学生将实验与生产生活联系起来，一方面，可以使学生感到化学就在身边，从而提高学习化学的兴趣；另一方面，可以使学生清楚所学的知识能用来做什么和怎么做，从而对化学的本质和价值有一个正确的认识，体现高中化学探究性实验的时代性。比如，鲁科版高中化学选修《化学反应原理》第一章第3节中探究原电池反应原理时，可以在讲完原电池的组成条件后，让学生用家里面的材料自己组一个原电池，让学生动脑、动手，提高理论运用于生活的探究能力，激发学习的兴趣。

第4篇：实验设计方法范文

关键词：油膜法，量程的设计制作，粉膜密度，最大扩展面积，被测大约值

 

1 问题的提出

油膜法测分子大小实验实质是以用粉膜法测量出单分子油膜面积为核心，这是因为油酸分子大小是根据单分子油膜面积计算而得。根据测量技术的一般规律，要测量物体的面积，必须要先知道被测面积的范围或大约值，然后根据测量范围或大约值选择或设计制作一个恰当量程的测量仪器，这样才能正确地测量出被测面积。但是，现行教材编写的“油膜法”实验指导中没有提及应作为测量（实验）条件之一的被测单分子油膜面积范围或大约值，更未提及其重要作用，造成测量（实验）条件的缺失，也没有提及需要设计制作恰当量程的实验器，这也许是受测量目标是分子的直径的影响所致，以致在实验方法上对教师和学生产生了误导，造成现行实验方法的盲目。毕业论文，被测大约值。那么，被测单分子油膜面积的大约值应如何得出？撒有痱子粉的浅水盘是否能成为一个可设计制作面积量程的实验器？解决了这二个问题就能改变原有实验方法的盲目性，极大地提高实验的成功率。

2 实验观察及分析

通常所说痱子粉的“厚度”其实是痱子粉单个微粒在水表面排列的紧密程度，简称粉膜密度。

从成功的实验中可观察到浅水盘里粉膜和液膜的物理变化过程：用放大镜可观察到粉膜是由痱子粉微粒及微粒之间的间隙组成，间隙越小，粉膜密度越大。当油酸溶液滴入浅水盘后，浮在水面上的油酸溶液迅速向四周扩展，形成以酒精为主的多分子层薄膜，压迫粉膜使微粒之间的间隙迅速减小直至微粒几乎紧密排列（在浅盘面积有限条件下），此时油酸溶液薄膜扩展到最大面积，也就是粉膜内空扩展到最大面积，其等效圆直径称粉膜内空最大扩展直径，此时粉膜密度最大。随着酒精的快速挥发油酸溶液薄膜面积快速减小，最后形成面积比油酸溶液薄膜的最大扩展面积有适度减少的单分子油膜。同时，随着油酸溶液薄膜面积的减小，因水表面张力的作用粉膜随之扩张，粉膜内空轮廓随之收缩，最后粉膜紧紧包围着所形成的单分子油膜。由上述的实验观察及分析得出的概念和结论在下面的论述中将引用到。

3 被测单分子油膜直面积（直径）大约值的得出

被测单分子油膜直面积大约值（简称被测面积大约值）的得出似乎有点隐蔽，不像一张白纸的面积大约值可以直接用经验来估计或粗测而得。（如果字数太多，这句可以删去）

众所周知，学生做实验都必须先由实验教师进行实验设计，所以作为实验条件的被测面积大约值需要由实验教师在设计实验时确定。建议在设计实验时，按一滴油酸溶液扩展成单分子油膜的面积占浅水盘面积的30~40%来配制油酸溶液，这里把由实验设计得出的并加以实验验证的由一滴油酸溶液扩展成单分子油膜的面积看作为被测单分子油膜直面积大约值，其等效圆直径简称被测直径大约值，作为学生分组实验的实验条件。当然也可以给出一个被测面积的范围。

4 实验器的量程及量程的设计制作

为了能清楚地说明测量单分子油膜直径（面积）的实验器（下简称实验器）的量程，将实验器与电压表比较，并忽略次要因素，即假定粉膜内空为圆形并且在收缩时以圆形向浅水盘中心收缩。

根据上述假设，可以想象，如果过浅水盘的盘底中心画上有毫米刻度的直角坐标，就可以透过液面从刻度上读出粉膜内空的直径。毕业论文，被测大约值。与电压表比较，有刻度的浅水盘的盘底相当于电压表的刻度盘；直径会随着油酸溶液薄膜面积的缩小而变小的粉膜内空轮廓相当于电压表的表针；粉膜内空最大扩展直径（面积）就是实验器的量程，如同电压表的满偏值（量程）。

如本文第一部分所述，实验器量程的设计制作必须使得实验器的量程适度大于被测单分子油膜面积大约值，这犹如用一个A表头设计制作一个量程适度大于被测电压大约值的电压表。

那么实验器的量程即粉膜内空最大扩展直径（面积）与什么有关？显然与粉膜密度即撒粉量有关，即一定的撒粉量对应着确定的量程，所以可设想这样制作实验器的量程：我们最好能够一边撒粉一边测量实验器的量程，直至量程适度大于被测单分子油膜直径（面积）大约值为止，但这又是不可能的，因为粉膜内空最大扩展直径（面积）是在扩展的油酸溶液薄膜条件下反映出来，但是我们又必须在不滴油酸溶液情况下制作出量程，这是一个矛盾。

经多次探索和试验，发现可以用气膜来代替液膜来制作实验器的量程，具体原理和操作如下：

对正浅水盘中心垂直吹气，吹出的气体在水面上形成气膜将痱子粉膜推开，在浅水盘中央形成被粉膜包围的圆形气膜区。吹气时要逐渐加力，直至气膜区不再扩展为止，即吹气气压要超过最大扩展面积对应的最小气压，此时粉膜几乎被气膜压迫到密度最大状态，气膜区亦扩展到最大面积，简称最大扩展面积，其直径称最大扩展直径。

实验证明，在直径10~20厘米范围内，在粉膜中气膜区的最大扩展面积是油酸溶液薄膜形成的粉膜内空最大扩展面积的1~0.96倍左右，所以可近似认为这二个最大扩展面积相等，因此可认为气膜区最大扩展直径就是实验器的量程。

所以在撒粉过程中，只要不断地测量气膜区的最大扩展直径（用比较法测量，在下面介绍），当最大扩展直径适度大于被测单分子油膜直径大约值时，即可停止撒粉，从而得到恰当的量程，此时粉膜的密度就恰到好处，就能有效地测出单分子油膜的面积。

在设计制作实验器的量程时，考虑到各种因素的影响，一般取量程是被测直径大约值的1.08~1.3倍。

5 实验方法

1、分组实验前，实验教师根据实验设计先给出被测单分子油膜直径大约值。

2、采用在盘中心撒粉的方法撒痱子粉。毕业论文，被测大约值。毕业论文，被测大约值。在中心印有十字线的透明浅水盘里注入适量的清水，在浅水盘的中心不停地撒痱子粉，由于水表面张力的作用痱子粉会均匀地向四周扩散，待痱子粉向中心合拢稳定后，即可形成密度均匀的粉膜。

3、制作恰当量程的实验器。

先在一张白纸上画上二个同心圆，一个直径为被测直径大约值的1.08倍，一个直径为被测直径大约值的1.3倍，并过圆心划十字线，在未撒粉之前将白纸放进浅盘底部中心位置，透过浅水盘可看到同心圆。

在痱子粉撒放到一定程度且痱子粉向中心合拢稳定后，用嘴或用直径为6毫米的塑料软管垂直对着浅水盘中心吹气，如果气膜区最大扩展直径大于外同心圆，则在粉膜末合拢之前继续撒痱子粉，如此反复数次直至气膜区圆周介于二个同心圆之间，即可停止撒粉。此时实验器的量程就适度大于被测直径大约值，粉膜的密度恰到好处。然后按常规进行后几步的操作，如果所形成的油膜面积比油酸溶液薄膜的最大扩展面积略有收缩，则实验成功。由于所形成的单分子油膜轮廓并非圆形，仍然要用坐标纸测量其面积。如果撒粉过量导致气膜区最大扩展直径小于内同心圆，可在粉膜中心舀去少量痱子粉。

最后说明一下使用痱子粉的注意问题：要使用新开启包装的痱子粉，使用后要密封，以保证粉膜的扩张趋势。毕业论文，被测大约值。（如果字数太多，这句可以删去）

综上所述，看似简单的撒痱子粉的操作其实是实验器量程的设计制作的过程，所以学生做油膜法测分子大小实验，首先要进行实验器的直径量程的设计制作，这是整个实验中最为关键的一步。毕业论文，被测大约值。新的实验方法增大了学生的动手和动脑程度，并且有一定的趣味性，容易激发学生的学习兴趣。

（参考文献可以不要）

1陈守仁，工程检测技术，中央广播电视大学出版社，1984.

2夏艳萍，用油膜法估测分子的大小实验技巧，物理通报，2010，（1）：93

第5篇：实验设计方法范文

一、非常规实验的内涵和价值

《高中物理课程标准》指出，“实验室的课程资源不仅限于实验室的现有设备，学生身边的物品和器具也是重要的实验室资源”。有研究者（张伟，2005）从资源开发和利用的角度将物理实验分为两大类：非常规物理实验和常规物理实验。“非常规”物理实验，主要就是指利用学生熟悉的生活易得物品、废旧材料、器具、人体或人体局部以及儿童玩具等开发进行的一类体现自创性、体验性、趣味性、简易性、生活化的物理实验教学活动[2]。

人们在教学实践中早就发现，与使用“厂家生产的专门器材”做的实验相比，开发“非常规”物理实验对于实现物理课程标准提出的“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三维课程目标具有独特的作用，是常规实验所无法取代的，因而是一种有待深入开发的重要物理课程资源。其深层教育价值主要体现在以下三个方面：

对教师而言，热衷于实验研究，致力于实验开发，会极大地提高教师自身的教学水平和教研水平。尤其在非常规实验的开发中，教师将发现，自己需要不断地学习和提升自我的理论素养，特别是学习新技术、新材料、新发明的有关知识。在提升自我素质的同时，也将使更多的学生体会到物理学习的乐趣、意义和价值，为学生的创新意识和创新能力的培养，起到很好的引领和示范作用。

对学生而言，非常规实验具有取材的熟悉性、结构的形象性、操作的简单性、现象的直观性等特点。利用这些特点，一方面，学生可以通过熟悉的生活用品所发生的物理现象去探索物理本质，这将会大大拉近学生与物理的距离，也更好地体现了“从生活走向物理，从物理走向生活”的新课程理念；另一方面，非常规实验由于其取材的便利性和制作的简单性，可以使实验器材在数量上得以保证，这就可以使更多的学生能够参与到实验方案的制定、实验器具的制作和实验过程的操作体验中去。在此过程中，学生的主体地位得以突出，学习兴趣得以激发，探究的主动性和积极性将大大提升。这样做不仅更有利于促进学生手脑并用、发展学生实践能力和创新能力，同时这也是对学生进行科学方法教育的很好平台和途径。因此，英、美等发达国家，十分重视这类实验的开发与应用。在我国，虽然这类物理实验在中学物理教材中早有体现，在物理教学中早有运用，对其教学功能也有一些专题研究，但仍没有引起物理教育领域的普遍重视，既缺乏深入的理论探讨，更缺乏系统有效的实践探索[3]。

非常规实验的开发对中学物理实验教学的有效开展，具有非常重要的理论意义和实践价值。不仅可以解决经济欠发达的农村乡镇中学实验器材不足的困难，为实现教育的公平性奠定资源基础；同时，也可以为农村中学实验装备政策提供有益的宏观政策参考和有效的具体方案支持。

这里需要强调的是，“非常规”物理实验并不是“非科学”和“无目的”，恰恰相反，它追求科学本质、崇尚科学精神，注意培养学生科学素质，追求丰富的教育内涵和全维课程目标的达成。

二、信息交合法简介

非常规物理实验的开发是一种创造性的活动，所以实验的开发必须以创造学理论为指导。据有关研究资料显示，现已有数百种创造技法。学习这些创造技法，将会大大开阔我们的视野和实验开发的思路。其中信息交合法就是大家公认的在各领域中应用非常广泛的一种创造技法。

信息交合法是华夏研究院思维技能研究所所长许国泰副教授于1983年首创的一种在信息交合中进行创新的思维方法。简言之，就是把物体的总体信息按照其特征和该物体与人类实践活动相关的用途分解成若干个要素，并把这两种信息要素分别设为信息标的X轴与Y轴，两轴垂直相交，构成“信息反应场”，每个轴上各点的信息可以依次与另一轴上的信息交合，从而产生新的信息。

信息交合法有两个基本论点：一是不同信息的交合可产生新信息；二是不同联系的交合可产生新联系。依据这一原理，人们在掌握一定信息的基础上，通过交合与联系可以获得新的信息，提出新的创造设想。比如，独轮自行车本来与碟、碗、勺等日常生活物品没有必然联系，但杂技演员将它们交合在一起，就构成了精彩的杂技节目。同样，生活中的各种物品表面上本来也是互不相干的信息，但通过一个实验主题，我们就可以把它们巧妙地联系在一起，为物理教学服务。

三、基于信息交合的非常规物理实验的设计思路

任何一项新实验的开发，总要针对某一具体问题。非常规实验开发的问题来源主要包括以下三个方面[4]：（1）来自物理教学：为引出某一概念或规律，为突出教学重点，突破教学难点等，均可考虑设计一个新的实验；（2）来自于生活用品或材料：生活中的大量物品，大到冰箱、彩电、录像机，小到一枚硬币、纸杯、铅笔、尺子和橡皮等，都具有物理实验开发和利用的价值；（3）来自于其它学科：即借助其它学科的原理、方法、设备、装置等为物理教学服务。如医学上打吊针的装置就是一件很好的物理仪器，它里面的水总能保持匀速下滴而不受水面高度变化的影响。

【案例1】“来自物理教学”的非常规实验设计思路

下面我们将任选一个实验主题“压强”进行非常规实验的设计尝试，具体说明基于信息交合法的非常规实验设计思路：其设计依据也包括三个方面：首先，教学目标的设定；其次，教学内容的特点；第三，还要考虑学校拥有的实验条件和当地生活环境资源的可利用情况。具体设计程序如图所示[5]。

图1 “非常规”实验方案设计的一般程序

第一步，确定中心，即确定实验的主题和实验目标，也就是零坐标的设定——突破压强教学的重点与难点，即通过实验探究，帮助学生形成压强的概念，理解压强公式，并知道如何根据需要增大或减小压强。

第二步，划坐标线，即围绕实验主题，确定坐标的横轴和纵轴——分别为实验材料和影响压强大小变化的两个因素，即受力面积S和压力F。

第三步：注标点，在信息标上注明有关信息点。这是应用信息交合法的最关键的环节。根据控制变量法的原则，围绕控制物体“受力面积和压力”两个变量来考察“压力的作用效果”来进行实验材料的选择。根据本课题要求，我们把实验设计重点确定为寻找生活中具有“同一物体各端面积不同”结构特点的物品或器具上。为此，我们首先把实验材料分为文具、服饰（包括鞋）、日常用品、常见工具、人体结构（或肤觉的利用）以及其它类别；然后通过发散思维，尽可能多地列举出身边环境中方便获取的每一类可供利用的资源。

本课题中，基本符合要求的实验材料有：（1）文具类：一头削尖的铅笔、中性笔或笔芯、文具盒、笔筒、长方形橡皮、墨水瓶、书籍等；（2）服饰类（包括鞋）：冰鞋、旱冰鞋、高跟鞋与平底鞋等；（3）日常用品：板凳、桌子、椅子、肥皂、图钉、勺子、杯子、筷子、两端粗细不均的各类瓶子等；（4）常见工具：钉子、刀具、螺丝刀、锥子、斧头、铲子等；（5）人体结构（或肤觉的利用）：脚与膝盖、指肚与指甲、手指与手掌、站立与趴下等；（6）其它类：砖块、硬纸盒等，或者还可以利用木材、泡沫板等材料自制一些具有“同一物体各端面积不同”结构特点的物品。同时，为了突出压力作用效果，便于学生观察和体验，加深学生对“压强”概念的理解，我们还需要选择以下实验材料对实验效果进行放大：如细沙、海绵、泡沫板、橡皮泥等，如图2所示。

图2 “压强”概念实验设计思路

第四步：相交合，确定实验的设计方案。即以一标线上的信息为母本，以另一标线上的信息为父本，相交和后可产生新信息；接着对这些信息进行可行性分析和评估，筛选出有价值的创造设想。比如横坐标上的信息“受力面积”与纵坐标上的信息“文具”相结合设计实验：根据一头削尖的铅笔、中性笔或笔芯、文具盒、笔筒、长方形橡皮、墨水瓶等文具都具有“一端粗一端细或两端面积不同”的结构特征，可设计如下学生实验：让学生把铅笔（或中性笔）夹在两手的食指之间，稍稍用力，体验两手指的不同感觉：与铅笔尖端接触的手指会感觉痛，同时会看到指肚凹进，而与笔端接触的手指仅有挤压感。通过这种短暂的体验就可以使学生充分理解：为什么在压力相等的情况下，受力面积越小，压力的作用效果就越明显——即压强的值也就越大。

【案例2】“来自生活物品或材料”的非常规实验设计思路

我们选择生活常见物品——饮料瓶作为实验材料，说明实验开发思路。根据信息交合法的设计原则，我们首先要把饮料瓶的各种物理特性一一列举出来，如形状规则，上端呈圆锥漏斗形，下端多呈圆柱形、空心、底面向内凹成碗状；质地柔软、皮薄易裁剪和加工；可用瓶盖密封；导热性良好，遇热易变形；导电性差，绝缘性好；相同的饮料瓶具有相同的物理性质等等；其次，列举中学物理教学中有关的实验研究课题，进行发散思维和集中思维。如探究凸透镜成像规律、压强与受力面积的关系、滑动摩擦与滚动摩擦、物体的浮沉条件、声音的产生与传播、热传导现象、静电现象、惯性等等。第三，以饮料瓶的各种特性为信息标的X轴，以相关的物理实验课题为信息标的Y轴，两轴垂直相交，即构成“信息反应场”。最后，我们让每个轴上各点的信息依次与另一轴上的信息交合，研究可以产生哪些新的、有价值的信息，并设计实验方案。具体如下：

选择饮料瓶的形状特性，与信息标Y轴上的信息相结合，可以产生的实验研究课题有：进行滑动摩擦力与滚动摩擦力大小的比较研究；利用饮料瓶两端面积不同的特点，在瓶中装入一定量的的沙子后，研究压强的大小与受力面积的关系；如果装入的是不同量的水，则可以探究声音的音调。具体做法是：在几个饮料瓶中盛入不同深度的水，将瓶口移至嘴边吹气，可以听到不同音调的声音产生。空气柱越短的，音调越高，反之，空气柱越长，音调越低。

选择饮料瓶在拧紧瓶盖之后具有很好的密封性的特点，自制“浮沉子”实验装置，用以研究物体的“浮沉条件”；可以演示气体液化现象：拧开瓶盖，滴入几点乙醚，拧紧瓶盖后，稍待一会，蒸发，乙醚液体不见了。当用手挤压瓶体时，乙醚液体重新出现在瓶壁上。这表明压缩气体体积，气体被液化。

选择饮料瓶质地柔软、易裁剪的特性，可设计如下实验装置：第一，用烧热的针尖在一个大饮料瓶底端烫一个小孔，并用胶带暂时封住，在将瓶中装满水，用来研究液体压强和深度的关系；第二，将饮料瓶的瓶底剪掉，用气球的胶膜包住并绷紧，在用细线固定。可以用来演示液体对容器底部和侧壁压强的变化；第三，用大饮料瓶与玻璃管和橡胶塞配合，可以制作一个溢水杯，验证阿基米德原理等等。

选择饮料瓶透明、易密封的特性，可以演示光的直射、反射、折射现象。具体做法是：找一个比较大的饮料瓶，在其中充满香烟（或是卫生香）的烟雾，拧紧瓶盖，就制成了一个简单的光路显示器。用激光笔从瓶底照向瓶口，能清晰地显示光在同一种物质中沿直线传播。若将瓶底放在平面镜上，用激光笔从侧面向瓶底的平面镜照射时，会清晰地观察到入射光线和反射光线，给学生留下深刻的反射现象的表象。若一半是盛有未澄清的石灰水，一半是烟雾时，从侧面向石灰水面照射时，会清晰地观察到光的入射光线和折射光线。

此外，选择饮料瓶皮薄、易导热的特性，可以研究热传导现象；选择相同的饮料瓶具有相同的物理性质这一特点，可以充当等量重物；选择饮料瓶异变形的特点可以演示力的作用效果与力的三要素；可以验证大气压强的存在等等。

综上所述，借助信息交合法，将会大大开拓我们非常规实验的开发思路，突破思维定势，使实验的设计不再是件令人生畏、遥不可及的事情。普通人只要掌握了一定的创造技法，在思考问题时学会有意识地利用这些技法，就一定可以开发出更多的非常规物理实验。

参考文献

[1] 张伟，郭玉英.非常规物理实验：有待深入开发的重要物理课程资源.物理教师，2005（9）.

[2] 张伟等.论“非常规”物理实验的教学地位.课程.教材.教法，2007（12）.

[3] 张伟等.论高师物理师范生“非常规”物理实验教学能力的培养.教师教育研究，2007（5）.

第6篇：实验设计方法范文

关键词：用户体验；大数据；体验设计；数据关联

1用户行为和数据采集

1．1用户行为和用户行为分析

所谓用户行为，简单地说就是用户在使用一个产品对发生的所有行为，包括浏览、搜索、预览、点评、购买、下载、支付、停留时间，甚至是翻页、滚动等。只要用户有所点击，就产生用户行为。而用户行为分析，就是将用户行为的数据通过各种方式方法进行研究，其目的是了解用户的行为习惯，从而发现产品存在的问题，有助于产品的正向发展，提高业务转化率。

1．2数据采集

数据采集就是在应用侧，将用户行为有目的地进行布点采集，并根据目的进行行为分析，从而发现设计或运营中的问题。这种方式非常通用且有效，其主要优点如下：首先，用户行为的数据是系统记录的，是非常客观的数据，能真实地反映用户行为。在很多调研过程中，特别是需求调研，用户往往表示什么都想要，但是实际上产品出来后用户使用得很少。数据采集的分析可避免这个问题，它是用户操作行为的真实反映。其次，数据采集可以进行比较可信的定量问题分析。定量调研往往遇到的很大的一个瓶颈就是样本量是否足够。数据采集作为记录用户使用数据的方式，可以收集可观量的数据，很好地反映出定量问题。最后，数据采集研究也是一种非常经济又快速的方式，只要掌握方法，就可以随时输出。

2数据采集系统

2．1数据采集的方式

数据采集系统以Avatar采集为主要方式，就是在页面的各处进行埋点，用户只要进行点击就会统计次数，如点击界面的某个按钮的次数、跳转到某个界面的次数等。独立数据统计是最简单的一种计数统计方式，即有一次算一次，没有相关的联系。这种方式多适用于统计页面点击率、转化率（如业务的购买、下载等），能够非常直观清晰地反映出统计结果。这类独立的数据统计在技术上非常简单，门槛较低，很容易被使用。关联数据分析是另外一种相对比较复杂的方式。这类数据需要动作和动作关联，分析两个或多个动作之间存在的关联，其实就是挖掘动作之间的联系。通过这种方式，能够对用户行为进行预测，发现数据之间存在的互相关系。这种关联的数据对于产品的设计分析更加有效，能够分析出部分流程方面的问题。这类数据系统需要专门的用研分析，根据产品的特点和需要了解的问题，分析布点的位置，再进行数据采集。由于这种数据分析具有复杂性，所以其数据采集没有那么普及。此外，互联网的产品还有很多的数据，比如业务运营平台的数据（业务的下载量、购买量等，主要记录业务的经营状况）对于用户的行为分析比较难以有直接的关系。因此，我们所说的用户行为数据还是以前两种数据为主。

2．2数据采集分析

采集了很多的数据，但如何才能好好地利用？对于移动互联的产品，如果去问是否有采集用户数据？回答一般都是有。如果继续问你们怎么利用这些数据？答案可能就会不够理想。这些数据采集之后大多不了了之，没有很好地发挥价值，实在可惜。对于数据采集分析，我们认为非常重要的一点就是要明确目标。是为了提升用户体验？还是为了提高用户人数？或是为了提升收入？我们只有明确了目标，才能去反向地推理怎么去利用行为数据来达到我们的目标。本文以联想手机的“主题中心”应用为例，浅谈应该如何进行数据分析，指引产品在上线时如何进行布点，指引产品设计。

3主题中心的用户行为分析

3．1分析的产品

这里我们列举的是“主题中心”应用，是联想手机的一款产品。“主题中心”是一个集合手机界面主题、壁纸、铃声、字体设置等的应用，用户可以自行地下载或购买，可以装扮自己的手机界面或设置铃声（图1）。型的应用，涉及的用户行为非常多。我们希望能通过这个产品的特点梳理用户行为数据分析的思路。

3．2分析的范畴和目的

本次研究的目的偏重设计，有如下几条：（1）通过用户行为研究了解影响用户购买的可能因素。（2）发现核心流程、产品设计上的问题。当然，数据分析有一定的局限性，我们本着这些目的进行详细的用户行为研究，以说明如何为产品体验设计提供有效的数据采集。

3．3研究的具体内容

有了研究目的之后，本着产品特点就可以很容易的明确研究思路（图2）。根据以上的研究思路，即可开展详细的研究。（1）基础数据分析。主要是研究用户对产品的浏览量和对常规模块的点击，以了解用户的偏好，以及界面所提供功能的合理性。根据主题中心的特点，主要有以下几类：①各类产品的点击数。主题中心的产品主要有主题、壁纸、字体、铃声（图3）。我们需要统计这四类产品用户的点击数（表1），就可以很清晰地看到用户的偏好。从这些数据可以清晰地看出用户对产品的偏好，点击数差异越大，越能说明产品的偏好倾向。我们先来看一下截取的部分周期的数据（表2）。由表2所示的数据我们可以看到，对于首页上的产品分类的点击，数据比较均等，没有明显差异。而在本地的数据上，主题点击数非常高，铃声其次，均远远高于壁纸和字体。对于这样的数据结果，我们需要考虑其是否是由其他的影响因素造成的？单一的数据可能会受到一些其他因素的影响，这些影响我们需要剔除。比如，在这个案例中，我们需要考虑两方面的影响：一个是默认页的影响，查看首页主题A1的数据是否受到了默认页的影响（用户进入应用后首先接触的就是默认页）；另外一个是其他入口的影响。有时数据采集入口统计不能区分数据入口，比如本地的铃声界面B4，手机端一般还有手机系统侧的入口，假若没有区分入口，这个数据也会受到影响。这两种数据都有可能会影响统计结果，且往往无法区分，因此我们需要进行全面的考虑，需要多维度地进行分析验证，从而使研究结果变得可靠。以上关于本地产品点击数的统计中，主题（136969）较高，其次是铃声（82526），然后是壁纸（56698）和字体（37513）。除了铃声受到多入口的影响之外，本地产品的用户偏好已经非常明902显，即对主题的关注度很高，对字体的关注度较低。因此，设计者或运营者可以继续在主题上增加更丰富的内容吸引用户，而在字体上需要创新以吸引用户（在明确用户需求偏好不会增加的情况）。这类问题可以根据具体情况再做分析。以数据作为支撑，后面的运营就会有方向。②各类产品的购买情况。购买量分析不仅分析产品偏好，也是一种可以辅助验证之前提到的浏览量偏好的数据（表3）。有了点击数和购买量这两类数据，就可以分析用户对产品的偏好情况。可以将数据分析的结果直接作为设计或运营的参考。③界面核心功能的点击数。除了业务产品统计之外，我们还需要对核心界面的功能进行统计。如图4所示，主题中心首页界面的核心功能包括推荐、小店、搜索、个人，其点击数见表4。这类统计相对比较独立，从用户的点击数可以看到用户对这些功能的偏好。因为这类数据不属于主体的业务，而是辅助的功能，其结果可以直接引导设计方向。比如根据用户的点击数调整其放置的位置，如点击数很少，就可以考虑将其放在二级目录中或者取消等。（2）购买影响分析。主要是研究用户购买产品的影响因素，比如入口方面的进入情况、界面的浏览有效性、是否查看了评论等。这类分析很多不能只靠单纯的、独立的数据，而是需要关联数据进行分析，也就是分析两个动作或更多动作之间的关系。①浏览／购买商品的入口统计。这里的统计主要分析各个入口浏览量和最终购买的关系，是一个典型的关联数据的分析。我们不仅需要知道各个入口的浏览量，同时也需要了解这些入口的浏览量最终促成了多少购买量。这种分析的目的在于查看哪种入口更有效，即转化的购买量最高。我们以主题中心为例，需要找出应用内浏览“主题”的所有入口，如图5所示。整理入口，统计出入口点击数和最终购买量的关系（表5）。为了数据的严谨，我们还需要反过来统计主题购买的入口来源的数据，这样的相互验证才能更好012地反映它们之间的关系，并发现可能遗漏的入口方式。表6为购买量的入口分布统计。这样的分析结果可以让设计者和产品经理一目了然地知道需要在哪些入口上发力，做出对应的设计和运营策略。②页面滚动浏览的有效性。页面滚动浏览也是一个很重要的因素，界面上的主题内容很多，用户浏览过都会进行滚动操作，哪些行数内是相对浏览量较高或者购买量较高，这些都需要我们进行统计。同样的，我们需要统计浏览情况，包括滚动行数和最终购买量（表7）。

4结语

第7篇：实验设计方法范文

化学是建立在实验基础上的科学。分析历年各省市高考化学实验试题，不难发现，有机化学实验题的比重越来越大，其中的一些实验题就需要学生自主设计完整的实验方案或其中的某些部分。这就要求教师通过有机化学实验教学来训练学生化学实验的基本操作技能，使学生掌握教材上介绍的有机实验方法，并了解常见有机物的制备和合成方法及其实验方案的设计，从而进一步加深对有机化学理论知识的理解，培养学生的实验能力。下面就如何引导学生设计有机化学实验方案谈谈本人的观点。

一、要设计一个有机实验方案就必须了解有机化学反应的特点

1."慢"。有机反应往往是缓慢的，需要一定的时间。当然，有些有机反应也可进行得相当快，如有机炸药的爆炸。但有些有机反应则需要几十小时或几十天甚至更长的时间才能完成，因此在实验室进行有机反应时，我们常采用加热、加催化剂或光照等手段，以加速反应。

2."杂"。在有机化学反应进行时，常伴随有副反应发生，反应后产生复杂的混合物（个别的还难以分离），使主要的反应产物大大地降低。因此，与一般无机化学反应不同，有机反应往往并不是按照某一反应式定量地进行的，但我们可以通过控制反应条件，使用不同的试剂，选择最有利的反应，以提高目的产物的生成率。

3."变"。每一个化学反应的发生都要在一定的条件下进行，反应条件的变更往往会导致完全不同的产物。因而有机化学反应的条件控制要求十分严格。所以，要掌握一个有机化学反应，需特别注意反应发生时的外部条件，比如温度的控制、反应介质的控制等等。

二、发展学生设计有机化学实验方案能力的策略

学生了解了有机反应的特点，教师才能用适当的教学策略加以引导，发展学生设计有机化学实验方案的能力。

1.引导学生密切关注反应物和生成物的特点，进行实验设计。

如：很多有机化合物沸点低、易挥发，为了防止损失，所以要使用冷凝回流装置。又如：很多有机物是有毒性的，实验中要尽量防止其挥发。又如：反应中生成的有毒和刺激性气体(如卤化氢)或反应时通入反应体系而没有完全转化的有毒气体(如氯气)，进入空气中会污染环境，此时应设计尾气吸收装置吸收有害气体。

2.引导学生密切关注反应条件，进行实验设计。因为有机反应往往速度缓慢，需要通过加热、光照等手段提高反应速度；有的 反应为了减少副反应的发生，需要将温度控制在一定范围内；对于某些反应，还需要加入催化剂使反应速度大幅度提高，这都属于实验条件的控制。

例如需要加热提高反应速度的实验：

（1）用酒精灯直接加热的实验有

①实验室制甲烷；②实验室制乙烯；③实验室蒸馏石油；④煤的干馏；⑤含醛基物质与新制Cu(OH)2悬浊液反应；⑥制取乙酸乙酯。

（2）水浴加热的实验有

①苯的硝化反应(50℃～60℃水浴)；②银镜反应(温水浴)；③酚醛树脂的制取(沸水浴)；④乙酸乙酯的水解(70℃～80℃水浴)；⑤蔗糖的水解(热水浴)；⑥纤维素的水解(热水浴)。

例如需要硫酸做催化剂的实验：

（1）稀硫酸在其中只作催化剂的实验有

①酯类的水解；②麦芽糖的水解；③淀粉的水解；④纤维素的水解(70％的硫酸)；⑤蔗糖的水解。

（2）浓硫酸在其中既作催化剂，又作脱水剂和吸水剂的实验有

①实验室制乙烯；②苯的硝化反应；③乙酸乙酯的制取；④硝酸纤维的制取。

3.引导学生关注产物的处理，进行实验设计。

有机化学反应极为复杂，常常有许多副产物和目的产物混在一起，因此，在有机化学实验中必须使用各种方法把这些杂质除去。由于有机物多为分子晶体，沸点较低，因此常采用蒸馏（蒸馏烧瓶中）的方法进行分离，例如石油的分馏。又由于有机分子的极性较弱，多数难溶于水，因此萃取分液（分液漏斗中）也是常用的分离方法，而在无机物分离时应用广泛的过滤、结晶等方法在有机物分离时则不常用。

（1）分离

常见不同状态的有机混合物的分离方法如下表：

有机混合物 分离方法 使用主要仪器

气体混合物 洗气 洗气瓶

不相溶的液体混合物 分液 分液漏斗

相溶液体（沸点差距大） 蒸馏 蒸馏烧瓶

（2）除杂质

常见有机化合物中含有的杂质、除杂试剂和方法如下表：（括号内为杂质）

有机混合物 常用除杂试剂 方法

①CH4(C2H4) 溴水 洗气

②CH3CH2Br（乙醇） 水 分液

③CH3CH2OH(H2O) 新制生石灰 蒸馏

④乙酸乙酯（乙酸） 饱和Na2CO3溶液 分液

⑤苯（甲苯） 高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液 蒸馏

⑥溴苯（溴） 氢氧化钠溶液 分液

⑦苯（苯酚） 氢氧化钠溶液 分液

第8篇：实验设计方法范文

【关键词】电力设备；高压试验；类别和试验方法

0.引言

一说到“电”，人们除了会联想到“清洁”“方便”等词汇外，还会想到“危险”。的确，电力在给人们的生活带来便利的同时，也增加了潜在安全风险。虽然大多数时候用电都十分安全，但是高压电流可迅速致命这一点还是让很多人谈“电”色变。每一年都会有一些因电力设备故障而引发的触电事故，给人民的生命财产造成巨大的损失。为了减少电力设备故障的几率，保障人民的生命财产安全，国家加强了对电力设备的高压试验工作。

1.电力设备高压试验的概述

高压试验是检测电力设备能否正常运行的一种有效手段，高压试验的对象十分广泛，包括发电机GIS电力变压器高压交联动力电缆和电压电流互感器等等，几乎囊括了电力系统中的所有电力设备。

由于当前我国很多电力设备事故是由绝缘故障所引起的，因此绝缘故障检测便是当前我国电力设备高压试验的重心。可以说，只要涉及到电力设备的检测，就必然会进行绝缘测试，尤其是在以下三种情况下，绝缘检测是法定检测环节。

1.1高压电气设备的出厂检测

高压电气设备制造厂必须对本企业所生产的所有产品，原材料等进行检测，只有合格的原料才能上生产线，未经检测的产品不得出厂，检测不合格的产品不得出厂，因为不合格产品导致人身财产损害的，要承担法律责任，这里要注意的是产品合格的标准可以遵循企业内部规定，但是该规定不得低于相关的国家标准或行业标准。

1.2设备检修后的绝缘测试

电力设备和其他设备一样，也会老化，需要定时检修，然而在修理之后，电力设备的修理部位可能会和原标准有所出入，为了确保设备在检修后或大修后能够正常使用，必须对其进行绝缘测试，尽量使修理后的部分达到原质量标准，以降低事故风险。

1.3对运行中的电气设备进行的预防性试验

这种预防性试验往往会定期进行，在检测过程中要注意重点设备的耐压试验。因为在设备运行的过程中，被试品的等效电容往往很大，常规耐压设备无法满足这样的需求，所以最好具体分析电力设备的运行特点，参照具体的线路情况，找出最佳测试方式。

当前我国绝缘检测的方法有两种：在线检测、离线试验。由于离线试验只要在停电情况下即可进行，而在线检测需要对系统不断地进行调整，因此当前我国的电力设备绝缘检测大多是离线检测。

以上是我国电力设备高压试验的一些基本情况。

2.电力设备高压试验的分类

根据电力设备高压试验根本目的不同，可以将试验的类型分为型式试验、出厂试验、系统中进行的交接试验以及预防性试验几种，然而在电力设备绝缘故障检测中，最重要的就是对电力设备的绝缘特性试验和耐压特性试验两种。

2.1电力设备的绝缘特性试验

在设备绝缘故障检测过程中，绝缘特性试验是整体工作中的一项重要环节，也是诊断检测电气设备绝缘缺陷或故障的重要手段。随着我国电力系统发展脚步的不断加快，系统中所采用的电力设备也逐渐向高电压化和结构多样化方面发展，在这种情况下，如果想要确保电力设备的绝缘特性试验结果具有一定的参考价值，就必须在原有试验的基础上增加绝缘测量指标，提高测量过程的简单性和迅速性，以此来对设备运行状态有一个全面的了解和掌握，一旦发展缺陷，便可以及时采取相应的措施进行维护与检修，从而保证设备的安全运行，同时也能够有效促进电力系统运行的安全性和可靠性。

2.2电力设备的耐压特性试验

在电力系统运行过程中，电力设备的绝缘性能对整个系统的正常运行具有重要的作用，因此，根据系统需求合理安排设备的绝缘结构是不容忽视的，同时要注重结构中任何一个部位的绝缘效果，因为在系统运行过程中，任何一个部位的绝缘性能被破坏都会大大降低设备的绝缘性能。对电力设备进行耐压试验的根本目的就是为了掌握设备耐受的电压水平，同时，在试验的结果中，也可以对该设备的绝缘水平要求有一个简单的了解。由于耐压特性试验本身具有破坏性，因此，对于一些缺少条件或不具备关键设备的电力系统，要慎重选择绝缘耐压试验的开展工作，从而避免由于试验开展而给设备造成的影响。

3.电力设备高压试验方法

3.1关于工频交流试验的系统

对于工频交流高电压的试验方法的实现是经过电源的控制器、调压器与保护球隙等来实现的，在整个的体系当中，调节工频试验电压的大小和控制电压的改变速度是调压器的主要功能和作用。

3.2关于直流耐压的问题是和交流耐压等同的问题

低频交流耐压试验的系统中存在的问题，顾及到一些电容量比较大的试样品，在工频试验的时候，需要的试验变压器的容量就相对比较大，使得试验设备的负担加重，所以在现场试验非常麻烦。在这种情况下，因为容性电流是与试验电压的频率成正比，就提出了采用0.1HZ 的超低频试验的设备。所以0.1Hz 超低频试验设备的容量就仅仅是工频时的五十分之一。

3.3关于直流耐压的试验系统

一般来讲，通过工频高压的整流从而实现直流高压发生器的最先作用的方式，虽然这种方式可以检测设施时的耐压力，但因为在实践时体积较大、稳定性较差，所以现在就是被工频倍压整流高压发生器给取代了。而目前最新型的工频倍压整流高压发生器的线路具有简单、荷载能力强的优点，所以在设备的耐压试验当中被广泛使用。

4.进行高压试验时的注意事项

在进行高压试验时需注意的具体事项如表1所示。

5.结语

综述，电力设备的高压试验是一项极度危险又极度重要的工作，它涉及的范围很广。那么就必须建立一套非常有效的规范用来保证这些试验的正常实施，那试验人员就必须充分了解试验的过程中可能出现的一些危险点，注意根据一些相关规程来进行操作。在高压变压器的局部放电试验不仅对变压器的合格程度起着决定性的作用，而且还为变压器的其他工作提供了有效的数据，促进了电力系统的可持续发展。

【参考文献】

[1]王云龙.电力设备高压试验方法浅析[J].黑龙江科技信息，2012（26）.

第9篇：实验设计方法范文

关键词：房屋建筑；方案设计；发展趋势

中图分类号：S611文献标识码： A

在一次经济论坛上，有经济学家称全球经济已经迎来了自上世纪经济萧条后的又一次衰退，黑暗的时刻又要再次来临。这一社会语状为全球建筑设计带来的影响是显而易见的。但是同时，中国在避免经济硬着陆的过程中，房地产市场的被动衰落却给了建筑设计新的创作空间。同时，伴随着生产力水平和人们经济水平的快速提高，社会大众对居住条件的需求也在不断上升。因此，我国建筑行业得到了快速发展，但目前我国建筑的空间利用率并不乐观。所以，建筑方案设计在建筑过程中起到最为基础关键的作用。科学合理的建筑设计方案，不仅改善用户的居住条件，满足用户的合理生活需求，还能为建筑公司节约开支，降低工程造价。

一、我国建筑设计现状

1、我国建筑师有更多机会进行建筑设计。

建筑业的主体似乎是房地产，建筑设计行业的发展不仅体现在产值、营业额和设计的规模上，还体现在有众多设计项目的涌现。大型公共项目的变化使建筑师的实践视野越来越广阔。设计行业重心的变化以及政府投资项目和公益性项目增多，使建筑师获得了更大创作空间。政府宏观调控的大型项目，如医院、航空港，博物馆、美术馆和高校建筑等使得房地产商业演进得到抑制，同时，给予了我国建筑师更多的建筑设计机会。

2、中国建筑师在与国外同行同台竞争的过程中，已经越来越拥有主动权。

我国的建筑设计大致经历了被动接受国外建筑师创意、仅出方案；国内外建筑师共同进行方案探讨和概念表达和以国内设计机构为主，作为设计总包将某些部分包给国外擅长的专向建筑师等三个阶段。使得我国建筑的原创性、文化性、区域性得到明显提高。

3、我国的设计模式正在从单一模式向多元模式转变即从过去的单一的承接设计转变为设计总承包、管理总承包、设计管理和项目管理等多元模式。

目前，部分设计公司的上市和很多设计研究院申请高新科技企业的认证使得我国设计行业逐步向高新科技企业发展。

二、房屋建筑方案设计的影响因素

房屋设计较为突出的的影响因素有市场需求多样性、居住功能适用性、室内空间可改性、家居科技智能性、环境景观均好性以及建筑风格地方性等方面。

1、市场需求多样性对房屋设计的影响

当前建筑尤其是住宅供需体制已从福利分配逐步转向为商品行为，房屋设计应满足市场需求，提供相配套的住宅套型适应不同经济收入、生活模式、文化职业的家庭对住宅的需求。同时降低生活习俗和气候条件的差异带来的不适感。

2、居住功能适用性对房屋设计的影响

建筑尤其是住宅的根本性能便是其适用性。因此，建筑师在实际设计中应从实用功能出发，并根据居住生活性质对住宅的内部功能进行分区，使住宅内部公私，动静分区明确，使用顺当。同时，为避免套型住宅仅仅是平面布置简单的由小改大的不当现象，房屋的面积和尺度要适当，但也应满足市场对大面积套型的需求。而且，恰当合理的房间布置和相互联系能使家居更为舒适。

3、室内空间可改性对房屋设计的影响

只有合理的结构体系才能保证室内空间的可改性。室内空间的可改性是住宅的客观需要，以适应家庭规模和结构的变化，同时也符合可持续发展的原则。

4、家居科技智能性对房屋设计的影响

建筑的新技术、新材料、新设备和新工艺的推广应用反映了住宅技术的科学性。不仅促进了住宅建设水平，同时也提高了住宅的功能质量，满足用户舒适度的需求。不断配套完善的科学技术使建筑更加实用，先进，经济和综合。

5、环境景观均好性对房屋设计的影响

住宅区环境资源的均好与共享使得每套住房住户获得更加舒适的居住环境。因此，住宅商品化的重要特征之一便是环境均好性。

6、建筑风格地方性对房屋设计的影响

受不同文化，历史条件及气候的影响，不同区域的住宅有不同的风格特征。建筑师在进行建筑设计时应充分考虑当地建筑的建筑风格，虽需要标新立异，但不可与周围建筑格格不入。

三、房屋建筑方案设计需要考虑的问题

1、节能问题

建筑行业是社会三大能源消耗行业之一。在建筑设计中，如何更好地利用自然环境资源，提高建筑的能源利用率实现生态城市发展，已经成为近年来建筑界一直在探索的课题。通过对建筑的合理设计，满足用户潜在的生活要求，为居住者提供舒适、环保的居住空间，降低建筑物使用过程中的能量损耗是建筑师一直追逐的目的。但却没有绝对的节能建筑，从前所谓的节能建筑到了现在可能就称不上节能了。因此，要求建筑师在建筑设计中综合考虑各种影响因素来满足建筑环境的设计要求。

2、用户需求问题

建筑的根本目的是满足人类的使用。建筑第一性是人的存在性，任何营造活动都是人与自然共生的结果。建筑的发展是主客体互动的审美关系。因此，建筑设计的作用就是真实地反映人在建筑中的感受，满足人对建筑的需求。但目前许多设计人员进入手法主义的盲区，采用虚伪的手法，把业主引入平面的幻觉，虽然有时能够得到客观的经济效益，但却阻碍了建筑的发展进程。人对空间的需求是人类的最基本需求之一。建筑创作应该真实反映建筑平面时间和空间的统一，而非单纯得平面组合游戏。因此，我们在进行建筑设计时，不仅要重视功能，还要考虑形式。

3、环境和谐问题

在建筑方案设计时不仅要关注建筑物本身，而且还应关注其是否与周围环境相协调。在建筑平面的设计中适当地引入“手法主义”可以在某些方面表达设计人员的意图，同时又可以解决环境与人的心理需求的统一，实现建筑特色与城市风格相得益彰。建筑平面是由许许多多的墙面来界定的，这些长长短短的线可以做为平面结构的参照系，很好地陈述建筑的空间组织结构。

四、我国建筑设计未来的趋势

汪光焘担任建设部部长时曾指出，我国的建筑设计企业有向大规模的托拉斯集团或逐渐分化出小型设计公司和事务所两个发展方向。因此，我国建筑设计未来的发展方向大致可概括为：

1、专业化发展趋势。

目前建筑设计业仍存在一些问题。其中，虽然注册建筑师制度不断得到完善，但注册建筑师仍严重不足。建筑师是一个高风险行业，职业建筑师必须遵守各项建筑设计要求和规则。

2、专有技术发展趋势。

例如绿色生态和可持续发展、光伏发电应用建筑表皮等，拥有这些技术的专向设计机构将体现更多优势；

3、设计总承包发展趋势。

设计项目由一家机构总包，再分包给其他多个公司；

4、跨行业、跨领域和跨国界的合作趋势。

企业将实现资讯、项目管理和设计施工一体化的服务模式。

结语：总而言之，房屋建筑的平面设计对建筑设计有决定性影响。对于建筑设计师而言，不仅要关注建筑本身的特点与个性，还要使之与城市规划相适应，满足住户的潜在需求。同时通过住宅产品的和设计理念创新使城市建筑与环境拥有地域性特色。住宅建筑准确的户型定位和科学合理的户型设计对住宅用户的生活质量产生直接影响。同时，城市规划是城市建设的总纲，而构成城市的主要物质基础之一又是建筑，在城市规划的指导下进行的建筑设计才能促进城市经济、社会的和谐、健康发展。

参考文献

[1]王海松，莫弘之，沈斌生态建筑集成设计体系研究，建筑学报，2007（9）.

[2]张锦秋《城市设计理论与实践》，《建筑》，2003.