实验室整体装修设计（10篇）
1.实验室整体装修设计 篇一
HIV疫苗实验室设计、建设整体方案-喜格
随着国家公共研发经费的增加，国家各类创新平台的建设力度也逐渐增强[1]。生物疫苗领域的快速发展和国家对科研实验室投入的加大，也使得产学研相结合成为生命科学发展的必然趋势。某艾滋病疫苗国家工程实验室是2008年由国家发改委批准建设的第一个疫苗领域的国家工程实验室。国家工程实验室以产业和社会发展对工程技术研发的重大需求为出发点，在推进关键技术和设备研发及工程化应用方面发挥承上启下的创新链接作用，在整合产学研优势资源进行协同创新方面发挥着平台集聚作用。国家工程实验室要具有显著的专业技术特色、突出的产业技术优势和高水平的创新团队，要充分体现高水平和专业化。所以艾滋病疫苗国家工程实验室不仅要进行科学研究和培养高科技人才，还要将成功的技术和经验应用于研发和生产中，推动疫苗产业的发展。合理利用实验室的技术资源和有限的资金，建设一个布局合理、结构科学、具备良好科研环境的工程实验室，是实验室设计的宗旨。本文对艾滋病疫苗国家工程实验室设计与筹建中的若干实践问题进行探讨。
1基础设施建设的整体思路 SICOLAB 1.1实验室地点的选择艾滋病疫苗国家工程实验室前身是某疫苗中心。经过多年的发展壮大，疫苗中心已经具备了疫苗前期研究与工艺技术平台开发的能力。2008年，由国家发改委批准筹备建设某艾滋病疫苗国家工程实验室。该国家工程实验室获批后，迫切需要建设一个具备先进的科研条件、具有一定的规模，并能满足工艺平台及大型仪器设备运行的科研环境，以适应工程实验室未来的发展。为了节约资金、合理地利用现有资源，某将中心校区新建的生命科学楼中5 500m2的实验室分配给疫苗中心作为艾滋病疫苗国家工程实验室的建设基地，生命科学楼整体科研方向与本实验室接近，有利于将来的科研发展与仪器平台共享，方便与同行进行技术交流。
1.2实验室的设计原则 SICOLAB 由于生命科学楼是整体设计建造的，不同的实验室根据使用功能的不同又有各自的需求。因此，设计适合艾滋病疫苗国家工程实验室的科研和各项工作开展的特色实验室很重要。在利用现有条件的基础上，设计方案既要节约建设经费、着眼于现实的原则，又要有发展的眼光，兼顾工程实验室特色并考虑实验室今后的发展壮大，要利用有限的经费投入发挥出最大的投资效益，避免建成后再进行改造。在经过多地走访调研、参观了多个科研院所相关实验室的基础上，进行了反复讨论论证，自行设计了一套艾滋病疫苗国家工程实验室的建设方案。
1.3实验室供水、供电等配套设施建设
供水、供电等配套设施是实验室得以正常运转的可靠保障。在供水方面，既要考虑实验室的整体需求，又要兼顾各个功能实验室的特点，例如细胞实验室的洗涮间需要配备冷热水管，为满足洗涮配液用水、高压蒸汽发生器以及其他特殊实验的用水需求，还应配备相应级别的制水设备。在其他普通区域既要保证每个房间有充足的实验用水，还要在非实验区域有充足的生活用水。在供电方面，要保证每个实验区域安装有充足的普通电源插座。对于一些特殊区域、特殊设备的用电需求，电负荷的大小也是考虑的重点。对于新建的实验室，绝大多数仪器设备要在实验室改建后才能进行安装，因此要给欲安装的仪器设备留有充足的供电电源，并保证每间实验室都设有独立的电闸保险系统。实验室要备有380V三相供电系统;对于220V单相电源，要有一定数量的16A电源插座，以保证大功率仪器设备的安全用电需求。为了应对突发停电等情况，需要安装足够连续运转设备所需功率的柴油发电机组。
1.4施工单位的选择与施工环节的监管
经过对多家工程单位的施工水平进行现场考察，并请施工单位人员到生命科学楼进行现场踏察，沟通设计方案，选择至少3家施工单位由学校招标采购中心组织招标工作。最后综合考虑经费预算、施工单位资质和施工质量等因素，选择了行业内信誉好的施工单位进行施工。在整个实验室建设的过程中，校方坚持每天到施工现场进行监督，与施工单位保持沟通，发现问题及时解决，对不合理的地方随时提出整改意见，避免了不必要的返工和材料的浪费，最大限度地保证了施工质量与施工进度。
2细胞实验室的建设 SICOLAB 2.1实验室环境要求细胞实验室由专业净化设备公司依据国家标准洁净厂房设计规范及行业规范、标准进行设计建造，达到实验室内洁净度要求。细胞实验室整个框架为彩钢板结构，环氧自流平地面，无卫生死角，便于清洁。实验室配有高效过滤系统及臭氧发生器，使细胞实验室的空间环境保持万级洁净度要求。为满足细胞实验室的温湿度要求，配备独立的通风与空调系统。整个细胞室入口处为三重缓冲设计：第一道入口处放置专用鞋柜，进入细胞室的操作人员须更换细胞实验室专用的拖鞋;进入第二道门需更换专用的白色工作服;最后通过风淋室和缓冲走廊才能进入细胞实验室操作间。
2.2内部分区细胞实验室按照课题组与细胞实验的需要，分隔成多个相对独立的细胞操作间，每个操作间内配备最基本的细胞培养与操作的仪器设备，如全钢实验台、洁净工作台、CO2孵箱、电动移液器及微量移液器等。设计建设了与细胞培养配套的其他功能分区，例如在细胞实验室走廊中间位置设计了专门的仪器间，配备了方便各个操作间使用的离心机、恒温水浴、冰箱、普通倒置显微镜、荧光显微镜、细胞计数仪等公用设备。
2.3细胞配套功能间为了给科研人员提供必要的物品及配套服务，设置了配液间、洗涮间、制水间及高压灭菌间等服务性的功能房间，并有独立的区域作为细胞种子库区，配备液氮罐，以满足工程实验室对于大量细胞种子储备的需求。
3疫苗技术平台与功能实验室的建设 实验室经过不断发展，已经建立了一系列疫苗研发技术平台，如艾滋病疫苗设计与构建平台、生产工艺与质量控制平台、基因转运系统平台、安全性及有效性评价平台等。针对这些技术平台的发展，在艾滋病疫苗国家工032程实验室建设中，建设了一系列与平台相对应的功能实验室，例如满足大规模原核细胞培养的原核发酵室、酵母发酵室，用于哺乳动物细胞大规模培养的生物反应器室，另外还建有国家生物安全二级实验室，用于放置超速离心机、连续流离心机等数台大型落地离心设备及台式离心设备的离心机室，满足大规模蛋白纯化设备工作条件的低温层析纯化室，检测核酸及蛋白电泳室以及双向蛋白电泳室，流式细胞仪室，高效液相色谱室，多肽合成室，冻干室等，还有放置其他大型仪器设备如悬液芯片系统、免疫测定系统、多功能微孔板检测系统、纳米粒度ZETA电位仪等仪器的功能室，在此不一一赘述。
4人才培养、团队建设和制度建设
艾滋病疫苗国家工程实验室的主要任务之一是为我国现代疫苗领域的基础研究、应用开发和产业化发展培养既具有坚实的理论基础，又具有实践经验的创新型人才和后备技术力量，促进产学研结合，使我国的生物技术产业具有可持续发展的人才动力。实验室的研究内容覆盖新型疫苗的设计、载体的优化、免疫原性的评价、疫苗生产工艺的研究和临床前评价等从基础研究到应用开发多个方面，因此需要微生物学、病毒学、分子生物学、药剂学、生物工程学等不同专业的人员组成团队合作攻关。学校根据工程实验室的研究方向，通过引进人才和实验室自身人员的培养，完善团队的组成。例如，在领军人才方面，通过国家和吉林省的人才计划政策，加大高层次人才的引进力度，同时也注重自身人员的培养，通过派送团队年轻的技术骨干到国外科研机构开展合作科学研究，为研究人员搭建了良好的技术创新平台。学校也通过聘请国内外知名学者任兼职教授或客座教授，来提高艾滋病疫苗国家工程实验室研究团队的整体学术水平。为了保证实验室的高效运行和可持续发展，制定了考核激励机制，对实验室人员及各功能实验室的工作绩效进行考核评估，对实验室科研人员实行动态管理。艾滋病疫苗国家工程实验室成立了技术委员会及实验室管理委员会，全面负责实验室发展规划的制定、运行管理、研究方向等。由技术委员会研究审议实验室的研究方向、重大学术活动和工作，并对研究成果、实验室开放和主任工作等进行评价和考核。在管理方面，实行校领导下的主任负责制，实行开放、流动、联合、竞争的运行机制，建立了较完善的管理制度和科学化的管理方法。制定了“艾滋病疫苗国家工程实验室科研项目经费管理办法”、“艾滋病疫苗国家工程实验室环境保护及安全条例”、“艾滋病疫苗国家工程实验室仪器设备管理制度”等一系列管理制度。实验室还建立了实验室信息化管理系统，实现了对人、财、物统一管理和调配，保证了实验室安全、高效运行。
在国家工程实验室的建设中，需要充分考虑基础设施等硬件条件建设与技术、人才等软件建设相结合，需要从系统性和可扩展性出发，方便实验室的升级扩充与功能转换，能够满足实验室后续发展的需要。在某艾滋病疫苗国家工程实验室设计与建设过程中，既考虑利用现有的资源、节约成本，又兼顾了工程实验室产学研结合的特色，做到了科学布局，努力营造出一个既实用、又舒适的科研环境。由于在实验室建设之初，认真学习和借鉴了部分高校实验室建设的成果和经验，尽可能地避免了其他实验室建设过程中所遇到的问题[6-12]，在具体建设过程中少走弯路，节约了资金和时间，顺利地完成了建设任务。目前艾滋病疫苗国家工程实验室已经顺利通过国家发改委的验收，正式投入使用。工程实验室具有丰富的产学研合作经验，已与多家生物疫苗企业进行合作，为企业提供技术服务和人员培训。通过国家工程实验室的建设与发展，可以实现生物疫苗领域的产学研结合，为企业提供技术支持，提高企业的技术水平，力争为生物疫苗产业的高速发展注入强大动力。
2.实验室整体装修设计 篇二
整体叶盘是新一代大推重比航空发动机中的核心部件,具有叶片型面扭曲、叶栅通道狭窄、结构复杂等特点[1,2]。为了适应高温、高压的恶劣工作环境,叶盘材料多采用镍基高温合金、钛合金等难切削材料,采用传统的铣削加工时,易受到刀具可达性的限制,且刀具磨损严重,加工效率极低,故整体叶盘的制造加工已成为航空发动机研制中的瓶颈问题[3,4]。电解加工技术是基于电化学原理蚀除金属的特种加工技术,具有生产率高、阴极无损耗、无残余应力和不受材料硬度限制等优点,在航空制造业尤其是整体叶盘制造领域得到了广泛应用[5,6,7,8,9,10]。相较传统五坐标数控铣削加工,电解加工整体叶盘可减少50%~85%的工时[11]。
整体叶盘的电解加工一般分为两步:①预加工出叶栅通道,去除大部分材料,并预留一定的均匀余量;②利用成形电极在通道内精加工出叶片型面。因此叶栅通道的加工效果对后续叶片精加工具有重要影响。
在叶盘通道加工中,工具阴极是影响通道最终加工形状、尺寸和精度的核心因素,本文针对某型整体叶盘,结合径向电解加工方式,分析了叶栅通道可加工性问题,通过考察叶盆、叶背余量分布的均匀性,确定了阴极进给方向,最后根据通道的被加工型面设计了工具阴极,并开展了工艺实验。
1 径向电解加工方式
整体叶盘将叶片和叶盘结合成一体,其叶栅通道由相邻两个叶片的叶盆、叶背和中间的轮毂组成,其结构为扭曲的三维型腔,如图1所示。
(a)整体叶盘 (b)叶栅通道
对于叶栅通道加工,有研究人员提出利用简单形状阴极沿叶盘轴向进给,通过阴极与叶盘之间的相对展成运动加工出通道形状。但该加工方式的缺陷在于无法实现复杂轮毂型面的加工成形,同时叶根部位加工质量较差,后续需进行清根处理和轮毂型面二次加工,不仅费工费时且加工难度极大。
为充分发挥电解加工的优势,提高叶栅通道加工质量,本文采用工具阴极径向进给的电解加工方式进行加工,如图2所示。
加工时,叶盘毛坯接电源正极,工具阴极接电源负极,调整好阴极和叶盘毛坯的相对位置,采用侧壁绝缘的成形阴极,沿预先设定的加工路径进给,阴极端面电解叶盘毛坯,加工出叶盘通道。利用端面间隙加工叶盘通道,一方面有利于保证轮毂型面的加工精度,提高叶根部位的加工质量,省去了后期清根处理和轮毂的二次加工;另一方面由于加工间隙在电解过程中保持恒定,加工电流和电流密度波动较小,有助于提高加工过程的稳定性,避免短路烧伤现象的产生。
2 叶栅通道可加工性分析
由于叶栅通道空间有限、形状扭曲不规则,若采用成形阴极沿叶盘径向进给加工,极易出现干涉和过切问题,因此首先需要对叶栅通道的可加工性进行分析。
2.1 通道可加工边界计算
整体叶盘的叶片通常被设计成复杂空间曲面,难以用数学公式描述,一般采用等距平面切割叶片模型,通过叶片截面线来表示。因此,叶栅通道可由相邻叶片的叶盆截面线组Lp1,Lp2,…,Lpn和叶背截面线组Lb1,Lb2,…,Lbn表示,如图3所示。
为了将空间问题简化为平面问题,将曲线Lp1,Lp2,…,Lpn和Lb1,Lb2,…,Lbn投影到叶盘中心轴展开平面P上,得到投影线组L′p1,L′p2,…,L′pn与L′b1,L′b2,…,L′bn,如图4所示。
可以看出,平面P内各投影线不重合,在这种情况下,阴极沿投影方向进给,无法加工出完整的叶栅通道。为最大限度去除叶盘通道材料,并保证整个加工过程中阴极与通道不发生干涉,需对投影线组作离散化处理,以求出通道的可加工边界。
如图5所示,用一组相互平行的等距直线L1,L2,…,Lm,分别与投影线组(L′p1,L′p2,…,L′pn)、(L′b1,L′b2,…,L′bn)相交,找出内侧交点Gp1,Gp2,…,Gpm与Gb1,Gb2,…,Gbm,以此作为叶盆、叶背的边界控制点。采用B样条曲线拟合边界控制点,得到边界曲线Lyp(t)与Lyb(t),其表达式为
式中,Nk,3(t)为B样条基函数。
以边界曲线Lyp、Lyb作为基线,沿进给方向拉伸,形成曲面Syp、Syb,即为沿该方向加工所产生的叶盆、叶背边界曲面,如图6所示。
2.2 进给方向对加工余量的影响
为了满足后续叶片精加工的要求,叶盘通道加工除了最大程度去除材料外,还应使叶盆、叶背余量尽可能均匀一致,若余量差较大,则无法满足电解加工整平比要求,易产生过切现象,导致叶盘报废。
径向电解加工方式中,阴极进给方向对叶盘通道表面加工余量的分布起主导作用,如图7所示,沿不同角度进给时,由于通道截面线之间的遮蔽程度不同,所产生的可加工边界曲面也不一样,从而导致叶盆、叶背的余量差存在较大差异。为使余量分布趋于一致,需要对进给角度进行优化选择。
对进给角度α增量取值,根据上文所述方法,分别求出各角度所对应的通道可加工边界曲面,通过与通道理论型面进行偏差分析,得到该角度下叶盆、叶背的加工余量差ΔYP、ΔYB。建立以下判优准则:
f1(α)=min|ΔYP-ΔYB| (3)
f2(α)=max(ΔYP,ΔYB)≤δmax (4)
式中,δmax为叶片精加工所能允许的最大遗传误差。
依据上述判优准则,可优选出最佳进给角度α,进而确定合理的阴极进给方向。
3 工具阴极设计
工具阴极作为电解加工的“刀具”,其形状、结构决定了叶栅通道的加工形状,故需根据叶栅通道的被加工型面设计工具阴极。
3.1 端面型面设计
加工过程中,阴极端面型面以一定间隙加工叶盘轮毂,由电解加工理论可知,当处于平衡状态时,端面间隙内的电势分布可由Laplace方程表述:
其中,阳极表面边界条件为
阴极表面边界条件为
ϕc=0 (7)
式中,ϕ为电场中各点的电位,ϕ=ϕ(x,y,z);U为阳极表面电位值;n为阳极表面各处法向方向;θ为阴极进给速度方向与n之间夹角;η为电流效率;i为电流密度;η0、i0分别为θ=0处的电流效率和电流密度;κ为电解液电导率。
根据变分原理,求解式(5)~式(7)的电势分布等价于求电势函数,使下列泛函极小:
式中,Ω为阳阴极之间所形成的封闭空间区域。
采用有限元方法将式(5)~式(8)离散化为线性方程组,求解得出一簇等势面,根据实际加工条件选取合适型面,得到阴极端面造型。
3.2 侧面轮廓设计
加工过程中,阴极利用侧面轮廓的刃边切割叶盘毛坯,加工出叶盆、叶背,因此将前文求得的边界曲线Lyp、Lyb按照叶片精加工要求,作法向偏置,预留出一定的精加工余量,得到阴极侧面的刃边曲线L′yp、L′yb,再将其沿进给方向拉伸形成阴极的侧面轮廓,如图8a所示。
设计侧面轮廓时,还需要考虑电解液流场因素。加工过程中,高速的电解液从阴极与通道侧壁之间的侧面间隙流过,进入端面加工区域。由于侧面间隙较小,随着进给深度增大,端面间隙内缺液的可能性逐渐增大,可能导致加工不稳定甚至发生火花短路。如果将侧面轮廓以一定角度向内收缩,如图8b所示,就可在不改变通道加工形状的前提下,增大电解液进液口的过流面积,使相同压力条件下,电解液的流量更为充足,有利于及时更新并带走加工间隙内的电解产物和气泡,提高加工的稳定性。
(a) (b)
借助UG NX7.5软件平台,通过数字化建模,最终获得阴极三维实体造型,如图9所示。
3.3 绝缘处理
为防止阴极侧壁在加工过程中对叶盆、叶背已加工区域产生二次腐蚀,需要对其进行绝缘处理。本文选择陶瓷涂层作为绝缘材料,原因在于陶瓷涂层在强腐蚀性溶液中具有良好的化学稳定性,并与阴极基体结合牢固,能承受电解液长时间的高速冲刷。另外,陶瓷涂层具有优良的耐高温性,可承受较高的电解液温度,且制备工艺简单,可通过修复降低更换阴极的成本。涂覆陶瓷涂层时,预先对阴极基体表面进行预处理,在高温条件下将陶瓷熔化成液滴形态,喷射至阴极表面,形成均匀、致密的绝缘层。图10为利用不锈钢材料制备出的阴极实物图。
(a)阴极实物 (b)绝缘处理
4 工艺实验
在自行研制的电解加工平台上,采用本文设计的工具阴极进行加工实验,如图11所示。加工对象为叶盘扇段毛坯,材料为镍基高温合金。实验选用的加工参数为:加工电压为20V,电解液为15%(质量分数)的NaNO3溶液,温度保持在30℃,阴极进给速度为0.5mm/min,进入平衡状态的电流密度为17A/cm2,电解液进液口压力为0.8MPa,间隙出口处背压为0.2MPa。
控制系统软件采用LabVIEW语言编写,通过软件后台读取加工路径数据,由工控机通过运动控制卡向电机发送指令,驱动阴极进给运动,进行叶盘通道加工。
图12a所示为加工出的叶盘通道试件。图12b所示为LEICA DVM5000视频显微镜观察的叶盘轮毂形貌,从图中可见,轮毂表面质量较好,没有产生明显的流纹,成形精度较高。图12c所示为通道叶根形貌,可以看出叶根处轮廓完整清晰,没有出现杂散腐蚀现象,加工质量好。整个加工过程中,电流无异常突变,加工状态稳定,没有出现火花短路现象。
(b)通道轮毂形貌 (c)通道叶根形貌
运用海克斯康Micro-Hite DCC三坐标测量机检测通道加工试件,并与标准通道数据进行对比,结果显示,叶盘轮毂精度误差在0.16mm以内,叶盆、叶背面的余量差分别为2.27mm和2.34mm,余量分布较为一致,能够满足精加工的整平比要求。故采用设计的工具阴极加工,在保证叶盆、叶背余量均匀性的同时,兼顾了轮毂的成形精度,为后续的叶片精加工工序奠定了优质的加工基础。
5 结论
(1)叶盘通道加工是整体叶盘电解加工工艺的关键步骤。径向电解加工方法可同时兼顾叶盆、叶背及轮毂型面成形,实现高精度和高效率加工。
(2)结合叶栅通道理论模型,确定通道的最大可加工范围,通过分析加工角度对余量均匀性的影响,选择了合理的进给方向。在此基础上,对阴极侧面轮廓和端面型面进行了设计,并对非加工区进行绝缘处理以防止二次腐蚀。
(3)采用设计的工具阴极,在整体叶盘电解加工平台上进行工艺实验,成功地加工出了叶栅通道,轮毂型面精度高,叶根部位加工质量好,叶盆、叶背的余量均匀性能够满足后续叶片精加工要求。
摘要：为提高叶栅通道加工质量,针对径向进给的电解加工方式,分析了通道可加工性问题,通过通道模型离散化处理,得到了加工边界曲面;讨论了进给角度与加工余量均匀性的影响,确定了合理的进给方向。在此基础上对阴极侧面轮廓和端面型面进行了设计,并制备了加工所需的工具阴极,利用自行研制的整体叶盘电解加工平台开展了工艺实验。结果表明:加工出的通道试件轮毂成形精度高,叶根部位加工质量好,叶盆、叶背余量分布均匀一致,能够满足后续叶片精加工要求。
关键词：整体叶盘,叶栅通道,可加工性,电解加工,径向进给,阴极设计
参考文献
[1]黄春峰.现代航空发动机整体叶盘及其制造技术[J].航空制造技术,2006(4):94-100.Huang Chunfeng.Modern Aeroengine IntegralBlisk and Its Manufacturing Technology[J].Aero-nautical Manufacturing Technology,2006(4):94-100.
[2]史耀耀,段继豪,张军锋,等.整体叶盘制造工艺技术综述[J].航空制造技术,2012(3):26-31.Shi Yaoyao,Duan Jihao,Zhang Junfeng,et al.Blisk Disc Manufacturing Process Technology[J].Aeronautical Manufacturing Technology,2012(3):26-31.
[3]赵秀芬,李冬梅,赵明.飞机发动机叶片机匣的高效加工[J].航空制造技术,2009(13):92-94.Zhao Xiufen,Li Dongmei,Zhao Ming.High-Per-formance Machining of Blade Cartridge Receiver inAeroengine[J].Aeronautical Manufacturing Tech-nology,2009(13):92-94.
[4]徐家文.整体叶轮的特种加工方法[J].航空精密制造技术,1992(4):19-21.Xu Jiawen.Special Working Method of a WholePropeller[J].Aviation Precision ManufacturingTechnology,1992(4):19-21.
[5]王军,赵建设,刘辰,等.闭式整体叶轮叶间流道电解加工阴极设计[J].中国机械工程,2012,21(12):1414-1417.Wang Jun,Zhao Jianshe,Liu Chen,et al.CathodeDesign in Electrochemical Machining of Cavitiesamong Blades of Closed Integral Impeller[J].ChinaMechanical Engineering,2012,21(12):1414-1417.
[6]徐家文,朱永伟,胡平旺,等.整体叶轮的数控电解加工及其在航天制造中的应用前景[J].航空材料工艺,2003(1):13-17.Xu Jiawen,Zhu Yongwei,Hu Pingwang,et al.Numerically Controlled Electrochemical Machiningof the Integrated Impellers and Its Application inFuture Aerospace Manufacturing[J].AerospaceMaterials&Technology,2003(1):13-17.
[7]朱永伟,徐家文,赵建设.大扭曲度整体涡轮叶片展成电解加工成形规律及试验研究[J].中国机械工程,2006,17(17):1778-1783.Zhu Yongwei,Xu Jiawen,Zhao Jianshe.Study onthe Shaping Law and Test of Electrochemical Con-tour Evolution Machining for Integral Turbine withBig-twisted Blades[J].China Mechanical Engi-neering,2006,17(17):1778-1783.
[8]Rajurkar K P,Zhu D,McGeough J A,et al.NewDevelopments in Electrochemical Machining[J].CIRP Annals,1999,48(2):567-580.
[9]徐正扬,朱荻,朱栋.发动机叶片电解加工变间隙阴极修正法[J].机械工程学报,2009,45(9):187-192.Xu Zhengyang,Zhu Di,Zhu Dong.Variable GapAmendment of Cathode for the Electrochemical Ma-chining of Turbine Blade[J].Journal of MechanicalEngineering,2009,45(9):187-192.
[10]龚婷,徐正扬,徐庆,等.整体叶盘多通道电解加工工具运动轨迹及加工参数分析[J].中国机械工程,2011,22(18):2209-2214.Gong Ting,Xu Zhengyang,Xu Qing,et al.Anal-ysis onCathode Movement Path and Parameters inECM of Blisk Tunnels[J].China Mechanical Engi-neering,2011,22(18):2209-2214.
3.实验室整体装修设计 篇三
作为负责人之一，主持中国国家教育部中学化学课程标准的研制和修订工作。主编《普通高中化学课程标准实验教科书》（北师大“新世纪”山东科技版）8册，这是在中国大陆最为广泛使用的化学教材之一。作为首席专家主持的北京师范大学本科课程“化学教学论”2009年荣获国家级精品课。作为首席专家主持教育部“国培计划”初中化学和高中化学新课程实验区教师远程培训项目十余项，主持“基于专家支持的高水平化学课堂教学设计与实践（高端备课）”项目。
在中国大陆出版著作十余部，发表论文50余篇，在化学教育界产生了深远的影响。2010年应邀出席第21届国际化学教育大会并演讲，在2010年NARST会、2011年EASE会、2012年AARE会和2013年、2015年EASE会等国际研讨会上多次进行学术交流。
义务教育课程改革十年期间，教育理念和教育形态发生了很大变化，很多地区形成了以“做中学”为核心的“问题导学”新型教学模式。随着改革的不断深入，也遇到了诸多的瓶颈问题，其中最为突出的是教材问题。现有的教材是基于知识传授式教育而编制的，与新型的教育教学形态差异较大。因此，设计适应问题解决式教育的新课程教材就成为课改面临的亟待解决的问题。另一方面，这十年中，国际科学教育改革也在不断发展，更加关注学科核心观念的建构、关键能力的发展，更加注重把基于科学实践的促进学生核心认知和关键能力的发展融合统一。基于此，基于问题解决、科学探究和实践的项目学习成为科学教育的最具活力的方式。
综上所述，设计和开发一套基于项目学习的义务教育化学教科书，是非常有意义的。首先可以更好地满足义务教育课程教学改革之亟需，其次有利于丰富国内义务教育课程教科书的特色，再次能够更好地迎合国际科学教育改革的趋势。
义务教育课程标准项目学习实验教科书《化学》由山西省教育厅策划和领导，山西教育出版社组织和出版，北京师范大学化学教育团队编写，笔者担任主编。主编王磊教授，化学课程教学论博士生导师，北京师范大学未来教育“高精尖”研究中心学科教学实验室主任。王磊教授还是教育部初、高中化学课程标准研制组负责人、修订组核心成员，教育部国家基础教育课程教材专家工作委员会委员，国家教师教育资源工作委员会委员，中国化学学会化学教育委员会副主任委员，中国教育学会化学教学专业委员会常务理事，《化学教育》杂志副主编，是北师大“新世纪”山东科技版高中化学教材主编，也是北京师范大学出版社中职化学教科书主编。
教材的副主编是北京师范大学的胡久华、魏锐两位副教授。胡久华副教授以化学教学、化学教师教育为主要研究方向，在促进学生认识发展教学、促进学生化学学科能力发展教学、化学教科书的比较、化学教师的专业发展培养等方面有较深入的研究，是上海教育出版社义务教育阶段《科学》教科书的分册主编。魏锐副教授是北京师范大学中国教育创新研究院副院长，主要研究方向有化学教育、科学教育、博物馆科学教育、化学哲学等，创立魏博士科学教育联盟，致力于搭建中小学科学实验探究活动与课程的研发与交流平台、孵化与推广平台、教师实验教学能力提升的支持平台，是北师大“新世纪”山东科技版高中化学教材、北京师范大学出版社中职化学教科书的核心编写成员。
本套教材的核心编写者包括高等师范院校的化学教育研究人员，北京和山西的优秀化学教研员，以及具有丰富教育实践经验的化学特级教师和高级教师。他们均长期深入中学化学课堂，致力于化学教学研究，深度参与化学教学改革，且有丰富的教材、教师用书编写经验。
教材在编写上以义务教育课程标准为依据，以培养学生的科学素养為宗旨，其项目主题从学生关心的社会或生活问题入手，重视化学与科学、技术、社会的联系，倡导科学探究的教学方式，发展化学核心认识，提升学科关键能力，增进科学态度和情感。教材的设计基于项目学习活动，引导学生自主、合作、探究化学科学，探索物质世界的奥秘，解决真实的社会生活问题，属于将课程、教学和学习方案相融合的项目式的教科书。
本套教材具有如下特色：
特色之一：每个项目设置了真实、有意义、贴近生活、贴近社会的项目主题。例如，项目7的主题是土壤改良。这是学生在日常生活中种花或者是植树时经常要接触的问题，也是农业生产中必须要重视的问题。土壤需改良吗？改良哪些方面？怎样知道土壤里缺什么营养元素？肥料洒入土壤里就可以了吗？这些问题吸引学生的兴趣，和社会生活紧密关联，又有很强的驱动性。
特色之二：项目作品制作、问题解决过程、核心知识逻辑顺序，三条线索并进。项目作品可以认为是一个总问题驱动，而其中的检查进度可以认为是项目进行过程中的驱动。例如，项目4的三条线索，见文末图。
特色之三：使学生对日常的现象和问题产生浓厚的兴趣，像科学家一样思考。具体表现在：（1）让学生自主寻找问题，形成问题意识；（2）将分析问题和解决问题的第一权利交给学生；（3）对实际问题进行深入分析，而不是停留在表面，真心实意地解决真实的问题；（4）适时恰当地加入科学研究的基本方法和技能。例如，项目2“从自然界中的盐到餐桌上的盐”，看上去是个很生活化的话题，里面却蕴含了丰富的化学知识。自然界中的盐和餐桌上的盐在成分上有什么差别？自然界的盐是不纯净的吗？餐桌上的盐是单一的物质吗？学生在提出一系列问题后，非常愿意参与到项目学习中。学生亲自参与到从盐水中分离出氯化钠，而后深入体会分离盐和水的生产工艺。这些真正地让学生深入问题解决的真实过程是该教材的一大亮点。
特色之四：聚焦核心知识，彰显知识功能，提升学科素养。例如，项目1通过对燃烧条件和影响因素的调控，可以使燃烧按照人们的需要进行。人们可以对其中的某一项条件或因素进行调控，也可以同时对多项条件或因素进行调控。同时教材还指出，从科学原理到实践应用是有一定距离的，其中蕴含着很多的技术思想，这也是值得研究的领域。从中我们可以体会到教材注重体现知识的学科价值、应用价值及其学习价值，同时关注技术工程教育。
特色之五：实现“知识、认知→意义、价值→行为、态度”相统一的化学教育，切实提高公民素养。让学生在掌握学科知识的基础上，发挥项目作品的意义和价值，最终切实落实到学生的态度和行为中。例如，项目5学习完成后，要求学生进行下面的成果交流：（1）汇报展示项目作品“金属制品合理使用的宣传手册”；（2）走进社区开展“金属制品的合理使用”的宣传活动；（3）谈谈通过本项目学习最大的收获和体会，撰写自己的项目总结（包括主要的化学知识梳理、过程技能的发展，以及态度情感上的发展变化等）。
特色之六：探索项目实施中的核心问题与对策，落实到教材的编写中。实施过程中可能存在这样一些核心问题，比如：（1）活动开放性大，课堂生成的问题难以预料和驾驭；（2）时间紧，任务的开展难以调控；（3）对学生如何提出针对性评价；（4）基础知识如何落实；（5）如何培训和指导过程方法、技能；等等。针对这些问题，教材中提供了各种对策。例如，时间可以课上、课下统筹安排，一些自主学习、调查分析利用课下时间开展，节省课内时间，调动学生的积极性和主动性。再如，关于过程方法和技能形成，教材里提供了“方法导引”等栏目指引学生，提供了“资料在线”，设置了“调查分析”“实验探究”等栏目，锻炼学生的资料查阅、数据处理、组内合作等能力。
综上，本套教材是一套具有先进理念和创新特征的教材，体现出多年化学教育实践研究的成果，是一套易学、好教，促进学生学科素养全面发展的教材。
策略一：充分发挥“开启我的项目之旅”和每个项目中的“项目导引”的作用。
“开启我的项目之旅”是以“从自然界中的水到千家万户的水”这个项目作为样例，一步步指导学生如何开展项目学习。教材创造性地分为两侧进行表达，一侧是该项目自身活动的开展，另一侧是如何开展项目学习的具体流程。从以下这些标志性的指导语言，可以了解怎样进行项目学习。例如：（1）当你拿到这个项目时，你想怎么完成？（2）对项目问题分析，需做到什么？（3）为完成每一个子问题可采取什么途径？（4）通过查阅资料，你如何获得有效信息？等等。该项目既完成了自身的目标任务，又达到引领整个教材所有项目开展活动的目的。
项目伊始设置了“项目导引”。“项目导引”具有几项重要作用：首先是提供项目背景，激发学生开展该项目学习的兴趣；其次，为该项目提供必要的知识素材或者是基本概念；再次，组织学生进行该项目的策划。“项目导引”一般所用课时不多，但是其重要性不容忽视。
策略二：项目进程中时刻关注“检查进度”，项目完成后组织学生进行“成果交流”，所有的项目全部完成后，进行“梳理我的项目成果”的学习。“成果”是学生在进行项目学习后完成的一个大的任务或者是形成的一个作品，这个大的任务或作品需要分解为几个阶段逐步完成。“检查进度”就是针对每个阶段设置的检查。教师要在每个任务完成后对学生进行相应的进度检查，这样最终的“成果交流”才能顺利进行。最后的“梳理我的项目成果”实际上是针对所有项目而言的，教师将引导学生和所在小组的同学一起来开发一本“化学手册”，旨在梳理以下三个方面的内容：（1）对物质和变化的认识；（2）解释身边的现象，解决生活中的问题；（3）实现物质转化，例如从黄铜渣中提取有价产品。
策略三：有针对性地用好教材中不同类型的栏目。
教材设置了“实验探究”“交流研讨”“调查分析”“自主学习”等核心活动栏目，引导学生进行项目学习。对于这些核心活动栏目，教师要提前做好准备工作，例如“调查分析”要安排学生提早在课下进行调查。在具体的教学设计中，教师要注意创造性地应用教材中的这些栏目，要给学生充分思考和交流的时间。这些栏目承载着教材核心内容的教学任务，要给予足够的重视。这些栏目的教学实施，不仅是落实知识与技能的重要环节，也是实现对学生进行科学过程、方法和情感教育的重要方式和途径。
为帮助学生更好地完成项目，并在项目实施过程中形成化学学科的知识体系，教材中还设置了“知识支持”“资料在线”“方法导引”“身边的化学”等栏目，对核心活动栏目形成有益的补充。其中“知识支持”“方法导引”等栏目旨在引领学生建构完成某项新任务所必需的知识和技能，“身边的化学”“资料在线”等属于资料性栏目，旨在引导学生从不同的视角丰富对化学知识的了解，不作为基本要求。
教材还设置了“总结反思”和“项目整合”等栏目，旨在帮助学生建立学科知识之间的联系，对所学的知识与技能、过程与方法进行整合。“总结反思”是项目中每个任务完成后对学科知识和能力发展所进行的归纳，“项目整合”是整个项目完成后对项目自身和化学学科知识所进行的概括整理。对于这种类型的栏目，可以一开始带着学生进行归纳、整理，然后逐步放开，到最后要实现学生能自主进行概括整理，完成提升。
4.实验室整体装修设计 篇四
根据市教研室工作计划安排，结合小学语文教学单元整体改革课题组实验工作实际，制定—上学期小学语文教学单元整体改革实验计划。
一、重视学习
1、尽量搜集、提供有关实验工作材料，供课题组成员学习，为实验工作打下良好基础。
2、结合实验工作实际，安排好形式多样、有实效的`集体学习、讨论活动。尝试利用网络沟通信息，提高工作效率。
二、突出重点
1、改进语文教学设计，整合语文单元教学过程，减轻教师书写负担，提高备课效率。
2、改进语文教学评价，凸显课标实验教学要求，促进学生全面发展，提高教学质量。
3、健全教学过程资料，使材料为教学工作服务，师生书写负担合理，教学效率提高。
三、改进设计
1、标注课本教案。结合年段教学要求标注易读错字音，需了解、理解的字词，自然段、段落序号，学段、学篇主要方法，读写(说)结合内容等。
2、按要求撰写目录教案、阅读教案、活动教案和口语交际、习作指导教案。
四、改进评价
1、期末测试，随学校安排进行。单项测试，视学校实际安排进行补充。
2、重视学生成长记录，保管好有关学习过程资料，为学生学习服务。
五、随堂听评
1、本学期尽量多听每位课题实验教师的课。
2、对所听的课力求进行逐一评课，及时交换意见，促进实验教师提高平时课堂教学质量。
六、展示交流
1、参与实验的教师每人讲一节课，并交流有关课节的实验经验。
2、提供有关学校、教师和学生实验过程性材料，交流有关使用材料经验。
七、经验总结
1、参与实验的有关领导、教师每学期至少撰写一份实验经验材料(论文、随笔均可)
5.实验室整体装修设计 篇五
总结报告
一、项目改革的背景、思路
材料是当代社会经济和科学技术发展的四大支柱之一。我国高等院校担负着为国家经济建设培养材料科学与工程专业高级人才的重要历史使命。几十年来，我国的材料类专业高等教育发展迅速，特别是在20世纪末的改革浪潮中，材料类专业的教学改革也取得了很大的进展。但从整体看，已进行的教学改革研究中，对理论课程体系改革力度较大，而对实验教学课程体系的研究还远远不能满足现代工程教育、创新人才培养的需要。
材料科学从主体上来说是一门实验科学。专业实验在培养学生探索材料本质、开发新材料和解决实际生产问题的综合素质和能力方面发挥着举足轻重的作用。因此研究并形成适合我国材料学科发展人才需求的、与改革后理论课程体系相配套的科学、完整的实验课程体系已势在必行。
1996年，我校作为主持单位之一参加了教育部面向21世纪高等工程教育改革计划中“材料类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究”项目，2000年通过国家鉴定。至此确立了面向一级学科专业立足二级学科专业的办学思路，并初步形成了新的“无机非金属材料工程专业教学计划”。
为进一步深化教学改革，强化对学生的工程素质培养，确立与新理论教学体系相适应的实验课程体系，特提出“无机非金属材料工程专业实验教学体系整体优化的研究与实践”课题，并于2000年8月正式被教育部获准立项。
该项目旨在巩固深化已取得的教学成果的同时，进一步对拓宽后的无机非金属材料工程专业的实验课程体系进行整体优化，改革实验教学方法，在专业实验教学中强化学生的能力和素质培养，探索新专业实验室的管理运作模式，实现其高效良性运作。
二、项目研究、实践的情况
项目根据材料科学与工程学科的特点，针对原有人才培养模式中工程实践训练的不足，确立无机非金属材料工程专业实验教学目标。项目针对实验课程体系的研究，实验教学方法和手段改革，“实验中心”管理运行模式探索等内容，全
面实施了无机非金属材料专业实验教学改革。构筑了无机非金属材料工程专业实验教学新体系，出版了“无机非金属材料实验”教材及CAI课件，公开发表了36篇的教学改革研究论文，出版了“材料科学与工程专业教学改革研究与实践”论文专集，探索出材料专业实验室实施开放性和综合性实验教学的途径和方法。
在建设过程中，该项目提出的实验课程体系，通过“试点——总结——扩大试点——总结——全面推广”的阶段，积极稳妥的在96级至99级4届材料科学与工程专业、无机非金属材料工程专业等18个班中实施。2003年，该实验体系又在2000级无机非金属材料工程专业6个班推广实践，至9月项目成果通过国家教育部项目结题验收，已累计有24个班644名学生参与改革实践。实践表明：通过项目的实施，教师教育理念得到转变，实验课程体系得以完善，实验教学方法和教学手段得到更新，实验室建设与管理水平得到提高，学生的专业实践能力和综合素质得到提高。
2004年10月，项目研究成果通过全国高等教育研究中心组织的鉴定，鉴定委员会认为：项目研究与实践有创新、有突破，学生收益面较广，体现了高水平、高起点的特点。研究成果对国内高校专业实验改革具有很好的辐射和借鉴作用，研究成果在同类项目中达到国内领先水平。
三、项目主要成果简介
1、确立无机非金属材料工程专业实验教学目标
通过对国内几十所高校及用人单位的广泛调研，认为：21世纪材料类专业人才必须具有良好的综合素质，必须通晓材料的制备与加工、组成与结构、性能与应用的材料科学与工程的全面知识，应具备开拓和创新精神，具备较强的适应社会发展的能力。由此确定无机非金属材料工程专业实验教学目标是：掌握材料科学与工程学科基础知识，兼顾材料科学家科学研究和材料工程师工程实践的综合需要，培养学生自主创新意识，锻炼学生动手能力和独立思考问题与解决问题的能力。
2、新的无机非金属材料工程专业实验课程体系
新的无机非金属材料专业实验课程体系，在与学科基础课配套设置物理实验、实验化学、电工与电子技术实验的同时，对原附属于理论课的实验内容进行全面整合，同时为拓宽专业实验内涵，强化工程能力训练，增设了粉体工程实验、材料制备与性能实验、材料研究与测试技术等课程实验内容，优化后形成了由材料工程实验（含粉体工程实验、热工工程实验、流体力学实验）、材料科学基础实验、材料制备与性能实验（含公共基础实验、专业选修实验），材料研究与测试方法等
课程组成专业实验课程体系。调整后的无机非金属材料专业实验教学结构发生了根本变化，突出了培养材料工程师和材料科学家应具备的“材料研究”、“材料制备”和“材料生产”的基本能力的训练，实验学时比例大幅度增加。体现了加强学生综合能力，创新能力，主动实践能力的培养思路，实现了对学生的专业基础训练和专业综合能力训练。
根据新课程体系设计思路，在实验教学中，改革传统工科专业将“专业基础实验”、“专业实验”教学完全分开的做法，在实验教学大纲制订中，将专业基础实验和专业实验融合为一体，避免交叉重复，形成更为合理的专业实验教学理论与实践体系，同时加大了对过去陈旧的、演示性、验证性实验项目的整合力度，以学生为主体，开发了一批设计性、综合性实验项目。
3、无机非金属材料实验教材
2002年6月由化工出版社出版。该教材按现代无机非金属材料研究与生产的总体需要选择了54个实验项目，根据专业的特点，把一些实验性质和实验内容相近的项目进行归类、调整，形成以原燃料质量测试研究、材料形成规律分析、材料性能测定为主线的比较科学的实验系列。教材出版后，受到专家较高评价，其理论体系被许多高等院校所关注。
4、无机非金属材料专业实验多媒体课件
该课件2003年6月由化工出版社出版。它的出版发行，填补了我国“无机非金属材料实验”教学课件的空白。为运用现代教学手段，改革传统的实验教学模式，提高实验教学水平和质量创造了必要条件。课件将录像和动画技术结合起来，通过录像展示实验仪器的操作方法，通过FLASH动画展示实验原理及实验过程中的细小变化，便于学生理解，具有很好的可视性和一定的先进性。课件不仅对教材中所述及的实验原理、实验设备、实验方法的理解与掌握起到了很好的辅助教学作用，而且对教材中的实验项目也进行了必要的增补，由原54个实验项目增至56个，反映的信息量大，实用性强。
该课件由材料学院、艺术学院、学校电视台联合开发，设计有创意，制作质量高。课件采用模块化设计，分三级菜单完整体现无机非金属材料实验课程体系，使用者可以在三级目录中随意切换。
5、教学改革实践成果
在实验教学改革与实践过程中，我们收集96级、97级、98级、99级、2000级、2001级无机非金属材料专业实验调查资料及学生体会4本，整理典型实验报告6本，完成实践报告1份。
本项目实验教学内容的改革重点在于对综合性、设计性实验内容的规划，在于对开放性的实验教学方法、科学的专业实验成绩评价方法研究探索，特色在于材料工程实验平台、材料科学公共基础实验平台、专业选修实验平台课程的实施。我们按照各种材料的制备、性能测试的系统性去安排实验，并根据各种材料的研究需要去体现实验的综合性，让学生系统地理解所开实验的目的意义、原理，掌握实验方法，掌握材料生产质量控制和科学研究基本技能，提高分析问题、解决问题的能力。
在实践中，我们还进行了专业实验课程成绩的评价指标和方法的研究，提出以重知识运用、动手能力培养为主的思想。对实验数据处理及结果分析，则按实验性质进行分类，提出写综合实验报告、设计型实验报告的要求。
6、实验教学基地的建设与科学管理
根据学科建设的需要，学校对硅酸盐材料工程教育部重点实验室、材料复合新技术国家实验室、材料研究及测试中心进行了大幅度投入，同时对无机非实验材料中心进行建设，由此为无机非金属材料专业实验提供了强大的基地支撑。
自1998年开始，学校先后增专项300万元，实现了无机非金属材料实验中心设备资源的优化重组，实验条件明显改善。目前，无机非金属材料实验中心已有各类仪器设备600多台套、总价值达450多万元，已初步形成了一定规模。每年能接纳近300位本科生专业实验和200名本科生、研究生的学位论文实验。已成为我校实施材料科学与工程专业本科生教学培养的重要实验基地，同时也已为全国材料类专业实验室的建设提供了很好的示范作用。
实验中心还进行了开放实验室运行模式探索；在积极提高实验中心实验技术人员素质的同时，发挥我校材料学科优势，跨院系引入高职称的专业课教师参与实验教学，以改善实验教学队伍知识结构，提高实验教学水平。
根据实验教学需要，我们将教学改革与实践经验、科研成果有机结合，创新开发与研制了20台套实验设备，并在满足自身教学需求的同时，成功向兄弟院校推广，为拓展项目成果和促进实验中心自身发展奠定了很好基础。
四、项目成果推广及应用情况
本项目针对无机非金属材料工程专业，研究并实施的全方位了实验教学改革，其成果不但对武汉理工大学其他专业实验教学改革产生示范作用，而且已通过无机非金属材料类专业教学指导委员会幅射到有无机非金属材料工程专业的高等院校。
自2003年9月项目结题后，本实验体系2003年、2004年分别在武汉理工大学2000级、2001级材料科学与工程专业12个班推广实施，又有575名学生
参与实践，取得很好教学效果。2003年，本专业本科生参与发表论文56篇，涉及人数73人。2004年，该专业本科毕业生，获湖北省优秀学士论文一等奖2项，二等奖2项，三等奖1项，获湖北省大学生科技成果一等奖、二等奖、三等奖各1项。同时实验教学改革思路也被推广到其他材料类专业，并在2003级教学计划中得到全面体现。2003年10月该项目成果在无机非金属材料类专业教学指导委员会年会上重点进行了交流，有56所学校代表参加，对相关学科、专业或学校的产生积极影响。
本项目成果不仅满足了本校实验教学的需要，而且还满足了全国其他兄弟院校材料专业实验教学的需要。已有南京大学、中南大学、福州大学等40多所学校教师到无机非金属材料实验中心参观学习，出版的《无机非金属材料实验》教材，已在中国地质大学等高校销售2786册，“无机非金属材料实验多媒体课件”，已在重庆大学等12个高校销售13套。研制和开发的实验设备已在河海大学等11所高校推广54台套。
五、项目成果的优势与特色
项目成果的优势与特色主要体现在下面六个方面：
1、研究内容系统而全面，在全国高校同类专业中独树一帜。
本项目以无机非金属材料工程专业拓宽为契机，以实验教学思想的转变为动力，以大幅度提高本专业学生的综合素质及能力为根本目标，对原有专业实验课程进行整合优化的同时，在实验室管理运作模式、多媒体实验教学课件开发、综合性和设计性实验规划等多方面，协调一致地进行了全方位改革，力图探索一条符合中国特色的专业实验教学改革之路。这样全面系统地改革一个专业教学实验是我校历史上前所未有的，在全国高校同类专业中也是独树一帜的。
2、《无机非金属材料实验》教材和CAI课件的配套出版，填补了我国“无机非金属材料实验”教学课件的空白。为运用现代教学手段，改革传统的实验教学模式，提高实验教学水平和质量创造了必要条件。
3、开设的设计性、综合性实验项目交叉、综合、启发性强,具有创新性。
本项目在教学内容的组织上，将专业基础实验和专业实验融合为一体，将传统的单项实验法与新型的多项实验组合法相统一，注重设计性、综合性实验项目的开设，形成由材料工程实验平台、材料科学公共基础实验平台、专业选修实验平台课程组成的特色实验体系。教材中把实验分为三类，即传统实验、综合实验和设计型实验，是教学、生产、科研相统一的最佳模式，这种结合具有创新性。
4、项目研究和实践过程中，在探索开放性的实验教学方法，考试方法改革和实
验设备的开发，以及发挥学科实验基地优势、跨院系组织实验教学等方面均体现出明显特色。
5、取得的实验改革成果全面而系统，为成果推广创造了条件。
项目构筑了无机非金属材料工程专业实验教学新体系，配套出版了高质量的专业实验教材和多媒体课件，研制成功经济实用的配套实验设备，同时探索出材料专业实验室实施开放性和综合性实验教学的途径和方法，为全国的材料专业实现全面系统的实验教学改革积累了经验，也为提高我国该专业本科生的专业实验能力和综合素质，广泛推广本项目研究成果，创造了条件。
6、由试点到推广，完成了实践全过程，学生受益面大。
6.老王 整体教学设计 篇六
（注：★为微课展示环节）
一、新课导入
导入语：同学们，总有一种声音给你力量，总有一些语言让你感动，总有一段文字让你流连忘返，总有一张照片让你隐隐作痛。在我们享受幸福的时候，不要忘记，有一群本应和我们一样的人正在苦苦挣扎，他们更需要人们的帮助与关心。今天，就让我们共同走进现代女作家杨绛的散文《老王》，和作者一起去诠释爱的真谛。
二、展示学习目标
1.整体感知课文，理解老王的“苦”与“善”；
2.揣摩语言，深入分析人物形象；（难点）
3.引导学生以平等和人道主义的精神关爱弱者。（重点）
三、预习检测
1.作家作品
2.写作背景
3.生字词
四、朗读课文，整体感知
1.请同学们分角色有感情地朗读课文
2.谈谈初读课文的感受，畅所欲言。
五、步步深入，合作探究
1.小组讨论：老王是一个怎样的人？请用“老王是一个 的人，表现在。”的形式表达出来。
教师明确：
职业——靠一辆破旧三轮维持生活送冰
生活——打了一辈子光棍，孤苦伶仃
苦
善送病人
身体——眼睛残疾，生意受影响
住所——荒僻的小胡同，塌败的小屋
送香油、鸡蛋
2.学生活动：作者运用了哪些描写方法来刻画老王这一人物形象的?首先让学生结合课文来归纳，然后再重点赏析对老王进行细致描写的8—14段。
①请两个同学表演第8、9段，让学生模仿老王的神态、动作。
（角色扮演是一种比较好的体验方式，它能让学生在换位体验中进一步理解人物形象。）
②分角色朗读10至14段（老王、“我”、旁白）让学生通过体会老王的语言从而深入到人物的内心。
★六、体会情感，把握主旨
1.①自由发言：文章中最能打动你的是哪个片段?
同学答：老王临死前送鸡蛋香油
②追踪提问：他已经病成这样却大老远来给作者送鸡蛋和香油，这是为什么？
明确：他觉得一生受作者一家的关照很多，必须得报答，他可能预感自己时日无多，所以，他用了生命最后的全部精力来完成这个重要的“使命”。这一情节非常突出地表现了老王善良和知恩图报的性格。
2.①老王去世了，深受老王恩惠的我们一家心情如何呢？
同学答：愧怍
②追踪提问：为何会感到愧怍？
明确：老王临死也要去给作者送香油鸡蛋，对于一个生活艰苦的贫困者来说，这是弥足珍贵的。然而当时“我”为老王做得太少，几年下来，才深悟到自己的麻木，为自己做的还不够感到愧怍。可以看出“我”也是一个善良的人，以善良对待善良。
★七、拓展探究，关注弱者
文中的老王是那样善良，他的生活却那样贫苦，这是有着深刻的社会根源的。今天，在社会上还有许多像老王那样的人。面对身边的老王，我们应该怎样帮助他们？展示组图：总有一种声音让我们泪流满面，总有一张照片让我们隐隐作痛。在我们享受幸福的时候，不要忘记，还有一群和老王一样的人正在苦苦挣扎。
七、课堂小结：
对比这些社会上的不幸者，我们是幸运的，如果我们能够克服自身的自私、冷漠和无情，都能像作者一家那样，以平等的态度对待他们，用真诚的爱心帮助他们，伸出我们的手给予他们一此温哪，那么他们就会生活得更幸福一些，我们的社会也会变得更美好一些。正如歌中所唱，“只要人人都献出一点爱，世界将变成美好的人间！”从现在开始让我们手拉手，关注我们身边的“老王”吧。
八、布置作业
为身边的老王画一幅宣传画，并配上宣传语，呼吁更多的人关爱他们吧！
【板书设计】
老王知恩图报作者
善良人道平等善良
穷苦卑微平易近人
7.实验室整体装修设计 篇七
我校是一农村高中, 多年来, 生源没有保障。另一方面, 由于生源原因引发学生成绩难以提升。我们英语组全体教师通过认真研讨, 论证, 提出“单元整体七步教学法”的实验, 旨在通过“单元整体七步教学法”, 培养学生的阅读能力和英语综合运用能力, 从而达到提高学生的英语成绩。
二、“单元整体七步教学法”的介绍
“单元整体七步教学法”是在英语课堂教学中, 以单元为整体, 按七个教学步骤完成教学任务。具体要点如下:
第一步, 学生听单元课文录音, 回答预先设置的课文问题, 并在最后概述课文大意。
第二步, 领导学生学习单元单词, 完成相关的单元单词练习和教师编辑的诸如单词拼写、单词填充和单词组句练习, 并把全单元单词组成一个整体文段尝试。
第三步, 讲解单元重点单词、重点短语、重点句型。通过重点讲解和及时作相关的单项填充, 以达到精讲精练的目的。
第四步, 教师领导学生疏通课文思路、主题句和中心句, 理会重点文段, 整体阅读。
第五步, 通过设置关键词, 让学生复述课文。
第六步, 完成单元所有练习, 解答学生练习中的疑惑。
第七步, 限时训练。将单项填充、完型填充、阅读理解、短文改错和作文组合小卷, 在40分钟内限时完成。
三、研究方法
1. 文献法。通过查阅了大量的相关资料, 了解和把握我校英语分层教学的现状和发展趋势。
2. 数据统计法。将实验前学生的英语学习成绩与实验后学生的英语学习成绩进行对比, 从中获取有关信息。
四、实验的开展
第一阶段, 准备阶段 (高一上学期中考前) :通过学习有关“单元整体七步教学法”教学的要求与实验方案, 结合我校英语教学实际, 研究学情, 研究“单元整体七步教学法”教学模式和教学方法, 拟出一篇具体实施步骤。
第二阶段, 实施阶段 (高一上学期中考后到高二下学期中考) :按照第一阶段的研究方案, 具体实施“单元整体七步教学法”教学实验, 记录实验中出现的种种问题, 及时作出相应的调整和改进。
第三阶段, 总结阶段 (高二下学期中考后) :结合第二阶段实验的反馈, 通过进一步深入研究, 形成我校自己的外语教学理论, 方法和模式, 并使之具有可操作性, 具有普遍意义和推广价值, 使“单元整体七步教学法”英语教学成为我校的教学特色。
五、实验中问题的解决
1.实验可能在开始受到一定的阻力, 部分学生存在不太适应或畏难情绪。这时, 我们就尽力解释这种方法在英语学习中的好处, 消除学生的顾虑, 千方百计达到师生的沟通和合作。
2.为保障“单元整体七步教学法”顺利推行, 我们全组英语教师按时提前集体备课, 集体组织教学设计, 并预先估计课堂中可能出现的突发问题, 作好应对的准备。因此, 吃透一个单元的教材, 按七步提前备好整个单元的课是实施“单元整体七步教学法”的前提。
五实验的结果分析与总结
我们学校从2006年秋开始实施“单元整体七步教学法”。三年来, 经历了每学期的中考和期末考试实验, 学生英语学习成绩均有一定的提高, 学习兴趣有了很大的改进。具体来说见下表:
从上述表格及我们的教学实践, 我们认为:
1.“单元整体七步教学法”以单元整体教学为主, 侧重培养学生的阅读能力、综合运用能力, 能将教师的教和学生的学有机地结合, 将学生的练设置于学生的兴趣和自我展现之中, 并运用交际的功能把口头训练、谋篇布局和书面表达融为一体。
2.“单元整体七步教学法”节约了师生的教与学的时间, 减少了单词处理和课文教学的衔接时从而充分发挥学生的主动性, 做到了以学生为主体, 以教师为主导的作用。通过“单元整体七步教学法”即使扩大了学生的词汇量, 又训练了学生的解题能力, 从而将对学生学习效果的检测与反馈以及学情灵活多样地掌握在教师手里, 使教师处于主动, 密切了师生之间的关系。
3.“单元整体七步教学法”培养了学生的自学能力。这样, 通过课前预习, 激发学生课外自学的主动性;通过单词整体学习和复述等环节的教学, 培养了学生的创造性思维和自我展现能力。
六、我的教学体会
8.整体把握精心设计 篇八
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2016）06A-0075-02
从2001年秋季国家义务教育课程标准实验改革拉开序幕，到2012年小学数学人教版新修订教材正式发行，至今已走过十几个年头。如何构建高效课堂，发挥40分钟的时间效能，把时间还给学生，把学习主动权还给学生，实现课堂真正意义上“质”的提升，切实减轻学生的课业负担，提高学生学习数学的兴趣，最终全面提升数学素养，已成为教师们津津乐道的话题和追求的目标。近期，我校以课例研究为载体，开展了高效课堂教学策略的研讨。在研讨过程中，我们以人教版新教材三年级上册《倍的认识》（例3：求一个数的几倍是多少）为例，以高效课堂理念为指导，对教材进行了细致的解读，并反复进行了试教和调整。现将在此过程中的所感、所得记录如下。
一、教材解读——明晰“新”点
通过解读教材，我们明确了本节课的两大“新”点。一是与原教材相比，新修订的教材在结构或是说教学顺序上有变化，即将有关“倍”的概念的教学内容安排在学生掌握了表内乘、除法之后教学。这样，学生学习的难度有所降低，用倍的知识解决问题不再受所学乘除法知识的限制，更有利于对乘除法含义进行理解，了解所学的知识有什么用、如何用，从而逐步培养应用数学的意识和解决问题的能力。二是在解决问题的过程中借助线段图，表达倍概念的本质特征，在帮助学生理解数量关系的同时，感受几何直观的作用，建立数学模型。
由此可见，本节课的教学要充分关注学生已有的知识基础，注重对解决问题方法（线段图）的指导，让学生培养几何直观能力，通过解决实际问题建构数学模型。
二、集体磨课——把握难点
在解读教材的基础上，我们对教学设计进行了集体研磨，确定了教学目标及教学重难点。值得一提的是，对于难点的确定，我们认为，本节课的难点不是传统解决问题中的建模，而是如何借助线段图帮助学生理解数量间的倍数关系，培养几何直观能力。线段图是学生在二年级下册学习的“色条图”的基础上展开学习的，它虽然是用几何线段直观表示出数量关系，但对于第一次接触的学生而言却是抽象的。因此，如何指导学生用线段图来描述题意，表达数学信息之间的关系是数学上的难题，需要教师着重突破。
三、高效精讲——突破重点
高效课堂的建构，需要教师在课堂上达到“精讲”的效果，以高效的手段突破重难点。因此，围绕重点，我们精心设计了几个问题，引导学生自主探索画图方法，让学生通过实际画线段图，亲身体会到借助线段图帮助分析数量关系的优越性，从而理解数量间的关系，正确解决问题。以下是第一次试教的片段：
1.出示主题图，让学生结合解决问题的基本步骤，找数学信息，提出数学问题。
2.师：你能用画图的方式表示出象棋与军棋的关系吗？
3.展示学生的作品。
教师结合学生作品提问：谁看懂了？他是怎样表示军棋与象棋价钱上的关系的？
师：如果军棋的价钱是30元、100元呢？我们就要画30个、100个圆来表示吗？有没有更好的表示方法呢？
（学生沉默）
4.展示学生画的线段图并评价。师小结：我们可以用线段的长度来表示数量。
5.师：看着这幅线段图，你知道了什么？
……
从实际教学效果来看，教学重点是突出的，教师通过精炼的提问、紧凑的组织引导学生从画直观图形图过渡到用线段图表示数量间的关系，使学生体会到相较于图形图，线段图能更简洁、科学地表示数量间的关系，再用图来描述题意，从而理解数量间的关系，找到正确的解答方法，达到建模的目标。但在随后的课堂练习中，学生却暴露出了能正确地用乘法解决此类问题，却依然不会用线段图表示数学信息间的数量关系的问题。这个教材的“新”点、难点，也是培养学生数学思维、几何直观能力的有效手段——线段图被学生弃之一边。这是为什么呢？
四、二次研磨——分散难点
回顾整个教学过程，线段图的出现是随着例题的学习由教师先给出军棋价钱的表示方法，再由学生根据题意表示象棋的价钱。从表面上看，这样的设计并没有什么大问题，但学生真的理解了线段图是如何表达题意的吗？为什么不能理解呢？通过再次研读教材，我们意识到：本节课的教学难点应该有两个！一是要使学生明确可以用线段的长度来表示数量的多少；二是教会学生如何用线段图来表示数量间的倍数关系。第一次试教时，教师把两个难点糅合在一起教，让学生一次啃下两块“硬骨头”——既要懂得线段长度可以表示数量，又要会用线段图表示数量间的关系。这对于第一次接触抽象线段图的学生而言难度太大，学习的效果自然大打折扣。由此引发我们思考：可否把两个难点分散来教？如果分散了，最后又该如何把它们串联起来？在此思考基础上，我们进行了第二次试教。教学片段如下：
（一）复习引入
黄圆的数量是红圆的几倍？
2.课本练习十一第2题。
【设计意图】丰富学生对倍概念的图形表征，为画线段图表示倍数关系做铺垫。
师：（1）观察图，你知道了什么？蜗牛下面的线段表示什么？你知道瓢虫的数量是蜗牛的几倍吗？你是怎么知道的？
（2）你能用一条线段表示10只蜗牛吗？20只呢？100只呢？你有什么感受？
【设计意图】让学生通过学习看示意图与线段图结合的图示，明确可以用线段的长度来表示数量，为后面学会看和用线段图表示数量关系做铺垫。同时，把第一个难点提到前面来教学，分散了学习的难度，为后面学习重点与难点二留出更多的思考空间与时间。
（二）教授新知
1.出示主题图，让学生结合解决问题的基本步骤，找数学信息，提出数学问题。
2.师：你能用一条线段表示出军棋的价钱吗？
3.教师结合学生作品组织学生独立尝试再交流：你也能用线段表示出象棋与军棋价钱上的关系吗？你是根据哪条数学信息来确定的？
4.（师展示学生的线段图）谁看懂了？他是怎样借助线段图表示军棋与象棋价钱上的倍数关系的？
5.同桌互相交流，看着这幅线段图，你知道了什么？
……
与第一次试教相比不难发现，学生的学习效率更为高效。因为把一部分难点分散到了引入部分教学，学生在学习例题之前就对线段图有了一定的认知，所以上新课时能更集中精力地借助线段图分析数量关系，建立数学模型。这也使得线段图的作用更为突显。整个新授部分学生作图、读图的活动有了充足的时间和空间，在后面的巩固练习环节中，学生就能自觉地使用线段图分析数量关系，在突出重点的同时也有效突破了教学难点，高效地实现了本节课的教学目标。
【教学反思】高效课堂的建构需要我们不断地尝试与调整，两次研磨，留给笔者太多的思考和感悟。
一、找准起点，把握“教”点，实现高效课堂
学生是数学活动的主体，是课堂的主角。数学课程标准明确指出：数学教学必须建立在学生认知发展水平和已有的知识经验基础上。要建构高效课堂，就需要我们找准学生的起点，把握准学习的重难点来展开教学活动。正因为有关“倍”的概念的教学内容安排在学生掌握了表内乘、除法之后教学，即学生并非“零起点”，所以学生对于“求一个数的几倍是多少”的问题并不难和乘法的意义联系起来。因此，为此类问题建模是本节课的教学重点却非难点。难点应该确立在学生第一次接触到的线段图上。为此，我们不需要把过多的时间花费在“为什么用乘法”这类问题上，而是可以通过读线段图引导学生思考“看着这幅线段图，你知道了什么？”以激发学生自主探索发现数量间的关系，找到解决问题的方法，从而实现高效课堂。
二、分散难点，拾级而上，实现高效课堂
学生数学技能、解题策略的形成都不是一蹴而就的，往往需要一个循序渐进的过程。正如这个案例，通过难点的分散先让学生体验到可以用线段的长度表示数量，再让学生尝试、熟悉用线段图表示数量间的关系，再到借助线段图分析数量关系解决问题，为学生搭建了一个台阶，让他们沿着台阶拾级而上，步履稳健地摘到属于他们的“桃子”。如果说，上述第一点是高效课堂在时间上的体现，那么这就是高效课堂在“质”方面的突显。
总之，在高效课堂策略的实施过程中，我们既要关注对教材的研读，又要关注学生的学习状况。只有整体把握，精心设计，才能高效实施教学活动，使教师的教与学生的学实现“双赢”。
9.单元整体识字教案设计 篇九
教学目标：认识本单元38个生字。
教学重点、难点：利用已学识字方法和在情境中重复出现识记生字。
教学过程:
一、导入
这节课，我们共同学习第二单元的要求认识的生字。大家想一想，我们以前学过了哪些识字方法?出示课件。
二、 文中识字
下面大家自由读课文，圈出生字，借助拼音自由学习生字。
三、 读带生字课文片段及句子
请大家坐好，下面老师要检查一下大家的自学情况。
多种方式读。
指名读
开火车读，学生跟读。
男女赛读
齐读
四、 读词语
大家读得很认真，现在这些淘气的生字娃娃藏在词语里面，看看你还认识他们吗?
小组赛读。看看哪个小组既能做到声音洪亮，又能把词语读正确。
齐读。
五、 小组内考生字
这节课大家学得特别认真，相信你的`收获一定很多，下面大家四人一小组，互相考一考本单元的生字，一人读，其他组员认真听，把他不认识的生字圈出来。
六、 交流难记的生字
展台出示生字，全班交流识字方法。
七、 总结识字情况
10.课堂教学的整体设计 篇十
一、精设导语，激发兴趣
导语是一堂课的开篇，它直接影响到学生对教学内容的兴趣和注意力等。所以，教师在备课时要精心新设计一个引人入胜的开头，让学生愉悦快速地进入学习状态。
导语的设计可遵循“激发兴趣，设置悬念，触及重点，创设气氛，切记啰嗦”五个原则。无论采用什么形式的导语，都要短而精，富有启发性和艺术感召力，只有这样才能使课堂教学获得成功。例如，初中历史七年级下册《经济重心的南移》一课，内容枯燥，然而我在教学中进行了如下导语设计：“同学们，老师今天带你们去旅游看看两宋的经济，好吗？”学生异口同声地说“好”。我紧接着问学生：“我们带什么钱币去啊？是人民币吗？”这个问题把学生强烈地吸引住了，都积极地去看书思考。这则富有感召力的导语设计为学生进入学习状态创造了十分有利的条件，使枯燥的内容变得生动有趣。
好的导语对课堂教学，不仅从内容上，而且从学习心理上对学生起着导向作用。所以，教师对导语的设计要非常精心，这是实施课堂教学整体设计的关键。
二、巧妙过渡，衔接自然
课堂上，教师巧妙的过渡语可为每一个教学环节做好思维导向，使不同的内容之间衔接紧密、自然连贯，让学生感觉主线鲜明，整体性强。所有课堂教学应仔细推敲过渡语，这样做不仅使教师讲得顺畅，学生听得明白，还对提高课堂教学质量大有裨益。
仍以上面提到的七年级历史《经济重心的南移》为例，在学习时教师可设计以下过渡语：1.我们先去宋朝的田间地头看看农业情况如何？2.参观了农业再去看看手工业，看看能买点什么纪念品？3.再去看看商业大城市和海港好吗？从上面的教学设计看，整个课堂教学沿着过渡语，明晰了内容，合理推进，自然得体，使得所有教学内容形成了一个有机的整体。
三、方法灵活，注重实效
文科要讲的内容往往是庞杂琐碎的，因此教师要把诸多教学内容巧妙的组织起来，以科学艺术的手段组合，这将为教学提供良好的条件。一堂课如果没有科学艺术的整体设计，从头至尾不分主次、胡子眉毛一把抓，进行平推式的教学，其结果往往是教师费力，学生烦腻。所以，教师只有积极探索教学手段的灵活艺术性，才能使学生走上一条轻松愉快的学习道路。
在实际教学中，教师应根据教学目的、教学内容、学生实际和教学条件来选择教法。只有针对教材、学生实际设计出的教学发方案才是切实可行的。教师应将教学内容、形式、方法结合起来设计教法。一般来讲，一个单元乃至一堂课可能是一种教法为主，也可能是两种或者多种方法的优化组合。“教无定法，贵在得法。”只要是符合学生认识规律的，能有效提高教学效率并顺利完成教学目的的，便是好的教法。
进行科学的教学整体设计，教师还应注重实效性，切不可在形式上一味追求，如果不顾教学效果生硬搬用某种教学模式，效果必定不好。教师必须明确教学内容的选择、教学方法的运用是为达到教学目的而服务的，离开教学目的去追求教学形式的方法，不仅无益于教学质量，而且还会浪费教学时间。
四、选作练习，课外延展
当内容学完后，教师应指导学生整理课堂所学知识，把零散的知识归纳成系统的内容，并复习巩固。为巩固强化效果，加深对有关知识的理解，促进知识的运用，教师应要求学生完成一定量的练习题，进行练习是促进转化能力的中间环节。练习题可选用课后的，也可以另外编写习题，还可以让学生自己编习题或写读书笔记。
课外延展是运用所学知识解决新问题，完成由知识向能力转化的过程，它是拓宽学生知识领域的一条途径。例如，《土地的誓言》一文，作者抒发了对故土的热爱眷恋之情。学完本课后，教师可以让学生写出对故土之思的诗句，还可以写个以故乡为话题的片段。这样紧跟教材，同步练习，既拓展了学生思维，又锻炼了写作能力。
练习题及课外延展内容，教师必须检查、讲评，将完成的情况及时向学生反馈，激励好的，纠正错的。
五、科学板书，增强效果
板书设计使教师用准确凝练的文字、生动的图示等对教学内容所做的概括，它是落实教学目的的艺术手段之一。板书便于学生加强记忆、理解、巩固有关知识，具有窥一斑而见全豹的特点。所以，好的板书能提高教学质量。
不管使用何种板书，一切以便利教学为前提。好的板书设计是无声的语言，是教学的眼睛。所以，教师必须设计具有审美价值的板书设计，使板书真正起到增强教教学效果，开拓学生智力的作用。
总之，课堂教学整体设计关系到教学的难与易、简与繁、成功与失败，所以课堂教学整体设计必须用心。相信只要我们深入钻研教材，更多更好的教学整体设计会源源不断地被创造出来。
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