物理化学实验设计论文范文第1篇
摘要：实验题一直是初中化学课程的重点内容，也是教师的教学难点，提高初中学生化学实验题解题能力，可以培养学生学习兴趣，提高学习效果，本文将对初中化学实验题解题方法进行具体分析，希望可以提高初中生化学实验题解题能力，促进学生全面发展。
关键词：初中化学；实验题；解题方法引言：新课程改革中提出以学生为主导，教师为辅导的教学理念，这就要求教师改变自己教学方式，在教学过程中积极引导学生，让学生主动参与到教学过程中，提高学习效果。在初中化学实验题解题方法教学中，教师可以从帮助学生掌握化学实验题题型解题技巧，积累化学实验题解题方法及培养学生解题习惯三方面出发，提高初中生化学实验题解题方法的学习。
一、掌握初中化学实验题基本题型解题技巧
化学实验题的题型也相对明确，主要包括化学实验题推理题和物质推断题三种，掌握这三种化学实验题的解题技巧，可以有效提高学生初中化学实验题解题能力，保证初中学生化学实验题解题正确率。第一、化学实验题的基本解题技巧，在解决问题时明确题目任务，对题目做到精读、准读，保证自己的答案及实验原理符合题目要求。第二、物质推断题解题技巧，要了解所学物质的基本物理性质和化学性质，勤于积累，只有保证化学物质基础知识的扎实，才能进行后续的推断过程，提高物质推断题的解题效果。
二、初中化学实验题解题方法
1.认真审题，明确题目要求，要保证初中实验题解题的正确性，首先要完成对题目的分析整理工作保证对题目的正确解析初中化学实验题大部分存在文字多、内容繁杂的现象，导致学生在解答问题时，经常出现题目阅读不完全或审题不认真的现象，严重影响初中化学实验题解题质量。因此保证学生认真审题，是提高初中化学实验题解题的主要方法之一。
例如：一次化学实验，在实验过程中出现了刺鼻难闻气体，为探究难闻气体产生原因，对第一次实验进行重新设计，具体方法如下：首先向盛有35毫升蒸馏水的烧杯中，滴入5-7滴无色酚酞溶液，观察试管内颜色变化。其次取10毫升无色酚酞溶液放入试管中，在向试管中缓慢滴入3-5滴浓氨水，观察试管变化情况。再次分别在bc试管中放入少量沸水，ad试管放入少量浓氨水，然后将ab相连、cd相连，注意将d试管放入装有沸水的烧杯中，最后分别打开ab、cd，之间弹簧夹，观察反应现象。
（1）观察上述实验，分析为何实验过程中会出现难闻气味儿？（2）观察试管b、试管c，分别产生什么化学现象？（3）通过对比，改进后的实验有哪些优点？这种题型是初中化学中的常见题，需要学生解题过程中认真读题，仔细思考，若有一处马虎，就会造成整道题目的回答错误，不利于初中化学实验题解题方法的提高。
2.掌握初中化学实验题解题步骤一般的，初中阶段化学实验分为实验器材准备、实验目的、实验设计、实验过程、实验结论。要提高实验题解题效率，可以根据实验过程的装置原理和反应原理两方面探索解决问题方法。装置原理是实验器材的性质，实验过程中的使用方法等。反应原理是指实验过程中的化学反应，掌握这两方面内容就可以有效的提高初中化学实验题解题正确率。
三、加强学生正确解题习惯的养成
初中化学实验题题目内容大多复杂，题目中含有大量解题所需内容，养成良好的实验题解题习惯，对实验题解题效果提高有巨大帮助。在解题过程中良好解题习惯的养成要做到，首先认真分析题目隐含条件，明确题目所给数据信息，掌握题目的实验内容为化学实验题解题提供保证；其次结合教材、分析解题方法，初中化學实验题虽然有一定难度，涵盖内容多，但大多数都和教材有紧密联系，在解题过程中要注意联系教材内容，避免出现答题内容不符合题意，答非所问的不良现象；最后实验题解题答案要简洁明了，直指问题核心，不要为了解题而解题，如实验器材胶头滴管的应用价值，就是用来吸取和滴注液体，不要过分解释，导致答案中出现大量多余内容，影响初中化学实验题解题质量。
结束语：实验题是初中化学的重要组成部分，提高初中化学实验题解题方法，可以有效提高学生学习效果，保证学生初中化学课程学习质量。本文从初中化学实验题基本题型、常用解题方法及学生解题习惯几方面出发，具体分析了提高初中化学实验题解题的方法措施，希望可以提高初中生化学实验题解题能力，为学生今后的学习和发展打下坚实的基础。参考文献：
[1] 包国富.浅谈信息技术与初中化学的实验教学[J].现代阅读（教育版），2011（7）.
[2] 官勇.初中化学探究题浅析[J].读与写（教育教学刊），2011（5）.
[3]姜宝昌，试议化学探究题的解析，新课程（上）， 2011年，08期 .
[4] 王圣涛. 初中化学推断题与实验题解题方法实践探析[ J ] .数理化学习（初中版），2013（6）：72-73.（作者单位：1湖北省崇阳县城关中学437500；
2湖北省崇阳县第一中学437500 ）
物理化学实验设计论文范文第2篇
摘 要：文章阐述了虚拟化学实验的基本概念，重点分析了高校虚拟化学实验具有的優势，分析了其与传统化学实验的差异性，并针对高校虚拟化学实验研究提出了若干建议。
关键词：虚拟实验；化学实验教学；虚拟技术
随着计算机技术的快速发展，虚拟现实技术不断发展进步，虚拟化学实验在高等院校教学中的地位不断提高，其所具有的优势不断显现。通过虚拟的化学实验操作，可以生动形象地展现出化学实验的过程、实验现象，从而增强化学实验教学的沉浸感、安全性，超时空性。
一、虚拟化学实验的概念
运用虚拟现实技术建立起的模拟现实化学实验场景的实验称为化学虚拟实验，在化学虚拟实验中可以进行工业设计、虚拟实验和虚拟制造[1-3]。它是一个由实验教学、技术交流、共同研究、协同工作构成的网络平台。它是美国弗吉尼亚大学教授威廉·沃尔夫于1989年首次提出的“无墙的研究中心”[4，5]。他提出基于计算机网络化的虚拟实验环境，是将多种工具和技术的信息化、网络化相综合的集成网络环境，使其具有传统化学实验无法比拟的特点[6]。如具有较强的沉浸感和超时空性、安全性；实现实验容量无限和实验的零损耗；实验技能自动测评和化学实验数字化等。
二、高校虚拟化学实验的优势
由于受到时间和空间的限制，传统的化学实验的表现形式不灵活，主要表现为以下两方面：一方面，实验室的开放时间是固定的，使实验室的使用率较低，不利于学生充分利用实验资源；另一方面，要在同一实验室完成所有实验数据的采集和处理，对于实驗的顺利完成不利。虚拟化学实验是通过远程访问特定网站，用虚拟仪器代替真实仪器的虚拟实验过程。在此过程中能够进行相关参数的设定，并按特定过程完成实验，从而获得实验结果。这样不仅能够提高化学实验教学质量、实验效率，还能够实现资源共享，解决实验室的时空限制。虚拟实验室的主要优点如下：
（一）安全性高
虚拟化学实验可以有效避免由于实验操作失误而引发的各种危险。对于一些危险或者在实验过程中能够产生有害物质的实验，通常都会利用多媒体展示来替代真实实验，这样学生不能直接参与实验，也不能获得直观的感性认识，不利于学生兴趣的培养。而利用虚拟化学实验，就可以让学生在虚拟实验环境中，去体验具有毒性、破坏性的实验，还可以设计综合性、研究性实验。
（二）实验容量无限和实验的零损耗
传统实验的限制条件比较多，如经费、场地、试剂等制约，而随着虚拟化学实验的应用，学生只需利用可上网的计算机进入网上虚拟化学实验室便可以随意选择实验项目进行实验操作，不会受到时间、空间和其他条件的限制。学生在进行了模拟实验操作后再进入传统实验室操作实验，可以减少操作失误，提高实验成功率，有效减少化学药品的损耗，提高实验效率。
（三）实现化学实验数字化
在进行虚拟化学实验过程中，学生可以通过改变各种实验参数来进行形象化操作或自然操作，有效控制实验进程。操作者输入的参数不同或操作行为不同，在虚拟环境中会直观的显示不同的实验结果，这样有利于学习者进行数据的分析比较和深入思考，提高科学探究能力，使实验教学达到事半功倍的效果。
三、高校虚拟化学实验与传统实验的比较
（一）实验元件与传统实验元件的差异
在虚拟实验中，仿真实验在电路设计过程中，所有的电子元器件都是理想状态的，而在传统实验中，实际的电子元器件受到制造材料、体积大小以及外观差异的影响都很大，元器件在不同工作条件下参数的差异性、元器件老化参数的离散性等因素在实际电路设计中是必须要考虑的。因此，在虚拟实验中，由于学生对真实元器件的认识不够，并且缺乏相关的知识积累，会导致其在以后的实际工作中产生不利影响。
（二）虚拟实验仪器和传统实验仪器的差异
与传统化学实验相比，虚拟化学实验智能化程度较高。在实验过程中，如果学生的实验操作不规范时，会有提示窗口弹出，指出实验操作中存在的错误。而在传统的化学实验过程中，要求学生必须先规范熟练掌握各实验仪器的使用方法，然后才能开始进行实验。如果学生只在虚拟实验室中做实验，而不学会传统的实验方法以及实验仪器的使用，可能会直接导致学生离开虚拟实验室将不能够正确使用各种实验仪器，不利于以后进行综合设计实验的学习和操作。
四、高等院校虚拟化学实验研究的若干建议
（一）虚拟实验和传统实验的有机结合
虚拟化学实验和传统化学实验各有优势，不能将二者对立起来，也不能使虚拟化学实验完全替代传统化学实验，应该将两者有机的结合起来，优势互补，更好的发挥各自的作用。例如，在比较复杂的综合设计实验中，可以利用虚拟实验进行设计、模拟实验，如果得到合理的实验结果后，在回到传统实验室开展实验，如果在实验过程中遇到问题，再进行分析和讨论。这样既能够缩短实验设计的过程，还能够有效的提高实验效率。
（二） 虚拟化学实验的自我完善
虚拟实验的最大问题就是在实验过程中实验的真实性较差，针对这一缺点在建设虚拟实验室的过程中要特别注意提高其实验过程中的真实性，可以使网络虚拟现实实验室技术和沉浸虚拟实验室技术[7，8]有效结合起来，这样不仅可以使试验者与虚拟仿真环境全面接触与体会，还能够有身临其境的感觉。在硬件方面为了使实验环境更逼真，交互仿真界面以及虚拟仪器更加智能化，可以改用性能更高的处理器，提高显示器的分辨率，安装容量大的硬盘及存储器，更新的软件。这些配置与传统仪器相比较，在图像显示、数据处理及存储方面有较大的优势，不仅可以增加虚拟实验仪器的功能，还能够在数据处理，图像分析等方面显示出更大的优势。
（三）多元化的实验技能自动测评
对于学生的实验技能测评方式可将传统的测评方式与虚拟实验系统有效结合，形成多元化的测评方式。最常见的测评方式有纸笔测验法、实验报告法和表现性评定法，但是这些测评方法具有很大的局限性，并不能对学生的整个实验过程进行观测和考察。因此，采用这些传统的测评方式与虚拟实验中的录制与回放技术相结合，可对学生实验过程中的每步操作进行对照分析，将错误的操作筛选出来，这样不但能使学生对实验进行自我完善、及时改正不正确以及不规范的实验操作，还能够提高实验的成功率，极大地增强学生的自信心。这种多元化的测评方式，能够有效避免部分学生进行實验数据抄袭，解决实验技能测评中只重实验结果，而轻實验过程的局限性。
（四）虚拟化学实验教学资源共享
目前，虚拟化学实验的发展并不完善，其分布式、协作式实验功能还没有完全实现。大部分院校的虚拟实验室规模还比较小，在化学实验教学中还是一种辅助教学方式，并没有完全取代传统的实验教学方式，因此，相关的软件开发和实验教育资源具有很大的局限性。并且，如果每个高校的虚拟化学实验室都开发自己的虚拟实验系统软件，还会造成不必要的资源浪费。因此，虚拟实验室的建设应该将多个学院、多个小型局域网或多个学校的校园网等进行教育资源整合，实现多个高校之间协作研究的实验室。
五、结束语
随着计算机技术以及虚拟化学实验等相关技术的不断发展和完善，其显著的教学优势和潜力将会得到越来越多的教育工作者的青睐。但是，要使其在高等学校教学中充分发挥其辅助教学作用，在应用虚拟化学实验的过程中，必须要注意与传统化学实验有效结合，两者相辅相成，在我国高等学校实验教学中发挥重要作用的同时，推动实验教学内容与教学方法的深刻改革。
参考文献
[1]周宝成，黄建花.建立虚拟化学实验室进一步开放实验室[J].教育教学论坛，2013（1）：248-249.
[2]付英秋.虚拟化学实验室的功能特点和应用效果[J].中国教育技术装备，2014（9）：34-35.
[3]闫晓丽，郑延斌，姚飞，等.基于虚拟现实技术的网络虚拟化学实验室的设计实现[J].科技视界，2013（33）：26-27.
[4]朱亚辉，闫亚星.虚拟现实技术在化学实验教学中的应用研究[J].计算机时代，2014（10）：5-7.
[5]曾凡斌，刘汉兰，谢劲松.利用虚拟化学实验促进有机化学教学[J].中国现代教育装备，2008（12）：89-90.
[6]朱敏，刘鹏飞.虚拟实验在化学实验教学中的应用策略研究[J].软件导刊，2013（6）：166-168.
[7]熊焰，姚俊.在线仿真物理化学虚拟实验系统的开发[J].化工高等教育，2012（1）：26-29.
[8]朱亚辉，闫亚星.虚拟现实技术在化学实验教学中的应用研究[J].数码世界，2015（11）：78-80.
物理化学实验设计论文范文第3篇
摘要： 化学是一门重要学科，不仅可以学习丰富知识，还能够探寻物质的奥秘。从目前情况来看，教师将主要精力放在理论讲解上，忽视了实验的重要性，因此要不断进行完善。文章先介绍基本原则，再提出具体策略，提高学生设计能力，从而促进全面发展。
关键词： 中学化学；实验设计；能力培养
引言：
實验作为化学教学的重要组成部分，让学生在操作过程中进行学习，加深对知识的理解。设计是非常重要的环节，根据实际情况而定，可以满足学生的需要。因此要制定出切实可行的策略，将具体效果落实下去，发挥出学生主观能动性，不断提升教学水平。
一、化学实验设计原则
（一）科学性原则。
实验是建立在理论基础之上的，因此要体现出科学性，保证能够顺利开展相关活动。在正式操作之前，要对实验原理、装置原理、操作原理有全面的了解，保证和研究主题相一致，体现出针对性的特点，这样才能进行探究。如果实验没有明确的目标，在盲目状态下进行，看似花费大量时间，其实并没有达到预期的效果。学生要对整个流程要了解，这样操作起来才会严格按照程序进行，减少人为主观因素出现的失误。科学性就是符合教材内容的要求，具有一定的合理性，这是必须遵守的，以此作为基础，实验才具有良好的教育意义，能够提高学生动手操作能力。
（二）安全性原则。
安全是确保实验活动开展的前提保障，避免对学生造成人身伤害，创建出安
全的环境。例如有的化学实验过程中需要燃烧，如果控制不好可能会出现烧伤的情况，所以必须非常重视；反应中还可能会生成有毒气体，这是观察不到的，会产生一定的危害。为了防止意外事件的发生，教师要进行科学合理的指导，要严格遵守操作规范，对于不正确的做法要及时提醒，避免情况恶化造成更严重的后果。在实验开始之前，要告诉学生相关的注意事项，在操作的时候要认真对待。强化所有人的安全意识，确保实现在安全中完成，在规定的时间内达到预期目标。
（三）可行性原则。
可行性是化学实验的基本原则，主要目的是能够顺利开展，确保具有较强的
执行力，能够发挥出有效作用，将理论转化为实践的过程。一是实验原理，装置原理以及操作原理和方法的切实可行，要体现进行研究，保证每个环节都具有合理性。二是实验需要的仪器、设备以及药品在现有条件下能够获得，如果没有了解现实情况，在操作时候发现缺乏物质基础支持，那肯定会受到较大影响。所以要提前对所有事项进行分析，减少不确定因素的影响，确保正常实验活动开展。即使某个实验项目能够提高学生能力，但是没有可行性，那就变成了一纸空文。
二、化学实验设计能力培养方法
（一）讲清实验原理。
实验原理是重要的核心部分，不仅贯穿于实验活动的始终，而且影响到各个环节，一定程度上决定着方法和步骤，可见作用是非常大的。设计思想是理论和实验之间的桥梁，可以将二者紧密联系在一起，真正的实现学以致用，加深对知识的了解程度。以理论作为重要参考依据，指导化学实验有效开展，可以极大确保正确性。大部分学生对实验并不是很了解，完全是跟着教师的思路走，无法体现出自身的主观能动性。因此要讲清实验原理，想让他们明白是怎么一回事，这样学习起来就会有目的性，对实验认识会更加全面，养成独立思考的好习惯。
（二）丰富实验教学资源。
中学生的知识体系还不够健全，不可能像科学家那样灵活运用方法，都是在
教师的指引下发现其中蕴含的规律，慢慢总结出丰富的经验。教材内容只是化学知识的一部分，因此要不断进行拓展，可以让学生视野更加广阔，学会用发展的眼光去看待问题，增强自身的综合能力。可以创建生动有趣的生活场景，拉近和化学之间的距离，让学生产生一种亲切感觉，提高对化学的热情和积极性。除了规定的化学实验之外，还可以自己进行实验，按照具体的说明开展。锻炼独立自主能力，完成之后会感受到成功喜悦感，激发出内心的求知欲望，培养不断探索的科学精神。
（三）坚持学生主体地位。
学生要想提高自身实验操作能力，必须要参与进来，在动手过程中加深理解，明白实验的重要性。以往是教师演示，学生在一遍观看学习，这样的效果并不是很好，只是对大概流程有所了解，无法掌握其中蕴含的知识。因此将学生分成不同小组，确保每组水平基本在同样的层次，布置任务让他们去完成，通过自主探究去发现其中的规律。遇到不懂地方要大胆举手提问，通过答疑解惑构建清晰知识框架，熟悉具体操作流程。当然能力提高并不是一朝一夕的事情，需要漫长坚持过程，在反复练习中总结丰富经验，为今后学习打下坚实基础。要将学习的权力交换给学生，唤起他们内心的主人公意识，要敢于表现自我，在不断改进中让自身更加完善。
（四）联系实际生活。
知识来源于生活，主要细心观察就可以发现生活中蕴含的化学知识，再与教
材内容相比较，达到融会贯通的境地。自然现象、社会生活、生产实践等都可以为化学实验提供有效的科学探究素材，例如食品袋中的脱氧剂，通过对其进行研究，设计出合理的实验方案，可以证明脱氧剂物质构成。相对于教材而言，生活场景更加具有说服力，感受到化学的实用价值，为我们提供极大的便利。运用所学知识去解释生活中遇到的现象，这是理论与实践相结合的一个过程，慢慢转化为自身的能力。
（五）积极的评价。
遗忘学生犯错教师会严厉批评，认为这样就能够改正，保证下次不会再犯。
但实际效果却恰恰相反，因为中学生的心理比较脆弱，非常容易受到打击，会降低实验操作的兴趣，甚至出现一蹶不振的情况。每个学生内心深处都是希望得到教师表扬，因此要采用积极评价方式，对于表现好的学生要及时肯定，鼓励他们突破自己，取得更加优异的成绩；差生要给予更多关系，分析学习困难存在的原因，在循序渐进中实现进步。鼓励是一种很好的方式，是对学生的极大认可，意识到自己的价值所在，在内心深处建立起强大的自信心，去克服学习中遇到的挫折，朝着自己目标前进。
结语：
综上所述，培养学生化学实验能力具有重要意义，可以提高自身的综合素质。教师要站在学生角度去考虑，采用多元化手段，发挥出他们的主观能动性，在参与过程中提升实验水平。
参考文献
[1]刘莉.谈谈中学化学实验设计能力培养方法[J].学周刊，2017，（18）：111-112. DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2017.18.067.
[2]黄毅.在化学实验设计教学中培养学生创新实践能力研究[J].新课程导学，2018，（2）：29.
[3]郑霞珍.学生化学实验方案设计能力培养探索[J].教学月刊（中学版），2014，（11）：33-35. DOI：10.3969/j.issn.1671-7058.2014.11.011.
物理化学实验设计论文范文第4篇
摘要：本文针对传统汽车线束设计开发中存在的问题，介绍了CHS软件的主要功能模块以及基于CHS软件的线束设计开发流程。同时说明了基于CHS软件的线束设计方法在汽车领域的重要意义。
关键词：CHS;线束;设计流程
1 引言
线束为汽车的神经网络系统，是汽车系统组成中重要且不可或缺的部分。目前国内汽车线束设计主要应用AutoCAD、ProE、uc和Catia等机械软件完成，主要存在以下问题：
（1）二维设计与三维设计脱节
使用以上软件进行线束设计，各系统的电气属性关联，与三维软件的设计不能有效结合，无法通过接口将接线图中的信息传至三维环境中进行自动布线，无法生成与真实线束几何尺寸相同的实体，无法协调电缆和线束通道，达到合理的总体布置效果。
（2）设计与仿真脱节
机械的软件（如AutoCAD）与系统仿真软件没有数据接口，完成的设计没有电气属性，无法进行仿真分析，造成设计流程中仿真分析与设计脱节，电气系统性能验证只能通过实验室物理验证、试飞验证和外场考核验证三种方式来完成，造成人力、物力和经费的巨大浪费。
（3）自动化程度不高，效率低下
机械软件（如AutoCAD）没有计算、统计和数据关联功能，不能自动进行电气规则、机械属性匹配等检查，无法自动生成相关图样的明细表、导线表，设计员统计、协调的工作量很大而且容易出错，以致工作需要重复多次，效率低下;
（4）缺乏统一的数据管理
纯机械软件没有数据库的概念，与PDM的数据交联也仅限于设计图样的保存，而不涉及电气属性，没有电气元器件库、电气标准件库、电气器材库、设计特征库等内容。车型配置丰富或设计更改时，由于缺乏有效的数据管理，往往出现设计或更改遗漏，导致数据不一致等问题，不能保证设计或更改的完备性。
针对以上问题，国内外各个汽车厂商陆续采用专用化的线束设计软件进行线束设计，提高线束的设计水平。Mentor Grahpics公司的CHS（Capital Harness System）软件作为设计平台拥有先进的设计方案及合理人性化的设计流程，非常适合汽车线束设计工作。
2 CHS特征及应用情况
CHS（Capifal Harness System）线束设计软件涵盖了电气原理到线束工程化设计，直至最后生产制造的整个流程。CHS为整个设计流程提供了请打的数据管理功能，接线图设计数据域线束图同步，自动生成线束图的接线表，设计数据高度重复，避免了传统设计过程中的大量重复操作和人工操作，减轻设计人员的工作量，提高设计效率和准确性。其与线束三维布置设计通信，实现机械和电气一体化设计。
CHS线束设计软件特点如下：
基于以数据为中心（data-centric）的思想，支持广泛使用的Oracle数据库，整个流程中所有的数据实施统一管理，可以被各个阶段的设计软件访问;
先进的线束设计理念如复合设计（设计派生、选项）、模块化没计等;
支持全面的数据管理，提供数据、项目、器件库、用户等管理功能;
支持功能强大的仿真和分析;
支持与主流MCAD、PDM软件的连;
Mentor公司的CHS软件在国内外汽车领域有广泛的用户群。欧洲、美国和日本（一部分）的主流汽车厂商和线束厂商全部采用CHS的设计软件做线束设计，包括标致雪铁龙、福特、马自达、捷豹、现代汽车、沃尔沃、路虎、AFL、Delphi、Lear、Yazaki、Sumitomo等。国为汽车设计厂商使用CHS软件主要包括：长春一汽轿车股份有限公司、长春一汽设计研究院;奇瑞汽车、东风标致雪铁龙、长安汽车，Lear中国线束厂、Delphi中国线束厂等。
3 CHS模块介绍
CHS主要包括基础管理模块（数据库管理）和设计工具模块。其中基础管理模块包括Capital Project、 Capital Symhol、 Capital Lihrary、 Capital User，設计工具模块包括Capital Logic、Capilal HarnessXC、 CHS CATIA V5 Bridge和Capital Report。
3.1 Capital Project（项目管理）
Capital Project是CHS的项目管理工具，主要用来设定项目的各种参数和管理设计，比如图纸参数设定、发布等级设定、设计规则设定、命名规则设定，对象名称属性设定、图纸变更策略、共享对象设定和图纸版本管理。
3.2 Capital Symbol（符号库管理）
Capnal Symhol是原理图和线束图的图形符号的建库工具，在Capital Symhol中可以建立不同类型的符号，定义电气管脚号和外形，建立完成后可供原理图、接线图和线束图调用。
3.3 Capital Library（库管理）
Capital Lihrary是Part Numher建立工具，用来创建电气设计中所用到的所有器件的PartNumher，并且该软件为不同类型器件（Connector/wire/splice/clip/tube等）事先分类，并日.拥有不同类型的特性描述，比如连接器可定义孔位数、所用端子、适用导线、匹配插座（插头）等，导线可定义线色、材料、规格、CSA等。
3.4 Capital User（用户管理）
Capital LTser是CHS的用户管理工具，CHS软件的登陆是需要用户名和密码的，每个设计师和管理者都拥有自己的帐户和密码，并且有自己所属的域和所具有的权限，Capital User就是用来建立和管理这些帐户。
3.5 Capital Logic（原理，接线图设计）
Capital Logic是一个易学易用的基于电气特性的专业原理图/接线图设计工具，设计中的任何电气对象（导线、连接器、设备）都是可以被软件识别的，能够对所有电气对象指定Pan Numher，支持高级自动命名功能。
树状目录结构，浏览查询方便，可直接调用CapiIal Symhol中建立的符号库进行绘图，可用快捷键对设计内对象进行快速定位和缩放，支持鼠标缩放、平移，笔划命令，操作简单、快捷。
3.6 Capital HarnessXC（线束图设计）
Capital HarnessXC是一个功能完善的线束设计工具，能够从接线图获取连接器管脚互连信息和导线信息，能够从CATIA获取三维线束的拓扑和分支长度信息，以及Clip、Tube、Tape等信息。在Capnal HarnessXC也可以编辑和定义所有的线束细节，比如改变分支长度、改变保护方式、改变导线连接关系等等。Capital HarnessXC中还可以对连接器自动选择所用Terminal和Seal，自动计算所有导线的长度。所有生产用报告文档可在CapitalReport中生成。图纸可输出成PDF格式或者dxf格式。
3.7 CHS CATIA V5 Bridge（与CATIA接口）
CHS CATIA V5 Bridge可实现CHS与Catia之间的数据交互。该接口又分成两部分，第一个部分是接线图与CATIA的接口，能够将接线图的导线连接关系导人CATIA，将连接器进行链接后布线，得到真实的导线信息后返回接线图。对于交互式流程来说，更重要的是第二部分接口，能够将CATIA的三维模型，导入到Capilal HarnessXC中，包括导线、连接器、线束包扎、Clip、Grommet等。
3.8 Capital Report（报告生成器）
Capital Report是用来输出各种文档报告的工具，可以从不同项日的接线图、线束图等图纸中按照各种属性查询提取所需要的信息。并且提供“where used”查询功能，即可以查询到某器件在哪些图纸上用到，具有信息跟踪能力。文档可输出成pdf、csv （excel）、html、xml等格式。
4 CHS线束设计基本流程步骤
CHS软件的设计流程为交互式的设计流程，主要包括数据库建立、接线图和梳理物料表，其中三维数据接口缩短二维图纸的设计时间，CHS提高了线束图纸的一致性和可靠性，主要设计流程如下：
4.1项目创建
在开始系统功能型设计时，需要先创建一个项目，可进行设计规则制订和版本管理。使用CHS的Capital Project模块，具体管理的内容如下：
管理版本状态
设计规则制订
优先选择规则一包括设计规则检查（ DRc）、图形符号及文字的字形、线形选定
预设命名一设置图中器件属性名称
列表（ build list）一可以将一系列设计按照不同版本状态组合在一起
共享对象一管理不同设计图中共用的连接器、设备及互联的导线。
设计管理一对Project目录下的所有设计进行编辑管理。
4.2建库
在进行功能性设计之前，库的建设同样必不可少。其中包括Symhol和Lihrary两种库。
Symbol库是设计图中的图形符号库，由CHS的Capital Symbol完成。
Lihrary库是与设计图中器件、信号相关联的产品信息库，由CHS的Capital Library完成。
4.3原理设计和接线设计
原理和接线图设计由CHS软件的CapitalLogic模块完成。提供了标准的图形化电气设计环境，具有可扩展的电气设计规则检查，减少设计失误。
4.4 线束图设计
线束图设计使用Capital HarnessXC模块，绘制详细的电缆图。
4.5导出报告
在所有設计完成后，使用Capital Report模块导出相关的设计报告和各种物料清单、电线表。
5 CHS使用评估
5.1强大的数据管理功能
CHS软件的核心模块是Capital Managei，与之相连接的是Oracle数据库。所有的设计数据都通过Capital Manager与数据库相连。
CHS软件具有强大的数据管理功能，具体表现在以下方面：
传统设计中，对于电气设计图样的管理，只有三维设计的进入了VPM系统，二维图纸没有进行足够管理。与之相比，CHS可以很方便的进行设计图样的版本管理，生命周期管理，可以根据设计需要进行批架次有效性管理。可订制设计图纸的审签流程，可订制电气设计规则。可以将一系列设计按照不同版本状态组合在一起，成为一个设计列表，便于查询。若干设计人员可以对一个方案进行并行工作，完成电气图样设计，提高了工作效率。
对设计者角色、权限进行管理，使每个人的设计目的更明确，进行Capiral Logic设计的人，没有对标准库中的元件进行更改的权限。不会出现标准混乱的现象。
进行报告管理，可以很方便的查询设计中的任何一个元件或者电线的信息。可以进行报告的导入和导出，这使得对设计数据的统计更加方便，明细表、电线表、物料清单等自动生成，大大提高了设计效率。
Capital Lihrary所涵盖的信息非常全面，提供了对各种类型设备的信息选项。如每种单根电线的线号、外径、颜色、单位重量、客户订制颜色、供应商及用户标识甚至是进入连接器需要切割的长度（add on、knock off选项）都订制登记入库。另外，可改变成品的状态是新品、当前货架产晶还是已淘汰产晶，在进行功能性设计的时候，新品和已淘汰产品会自动提示引起设计者的注意。
5.2规范的设计流程
传统的设计流程中，二维设计图样与三维器件、线束安装图之间没有信號的传递，为了在CATIA V5三维环境中敷设电缆，必须使用软件自带的EFD功能模块，但该模块以表格的形式进行定义，对于复杂的系统定义，效率低、易出错，十分繁琐。
CHS软件与CATIA V5实现了无缝连接，在CATIA V5电气设计环境中嵌入了CHS的图标，
在CATIA V5中完成线束的敷设后，调入电线的接线信息，完成设备与逻辑关系之间的匹配，即可实现电线的自动敷设，并将分支长度等信息反馈到CHS当中，完成最后的电缆图和电线表，使设计的电缆长度更加准确，节省成本、减少了日后修改的工作量。
5.3软件应用特性
5.3.1提高设计准确性
CHS软件具有白查功能，所有的器件和电线符号标示均是唯一的，当输入一个重复的名称时会自动提示命名错误。DRC设计规则检查使得在功能图设计中，没有连接到设备端、冗余电线、设备命名不规范、共用管脚号冲突等不容易查出的错误全部显现出来，使得设计更加的准确，减少校对的工作量。
5.3.2提高设计效率
在功能图设计中，器件直接从svmbol库中调用，连线自动捕捉到设备上，能够自动走成规范线形。
设备和连线可作为一个整体进行拖曳，与AuroCad设计相比，非常容易的实现设备的移位和布局。
图中所有的器件信息都在左侧的工具栏内显示，与AutoCad设计相比，可以很方便的查询任何一个器件的位置并进行修改，大大缩短了搜索查找的时间，提高了工作的效率。
5 结束语
汽车电子电器系统日趋智能化复杂化，车辆的配置也日益丰富多样化，这就极大的提高了电气系统工程师（线束设计工程师）的工作量，同时对工程师的能力要求也越来越高。
汽车产品质量，与电气系统的设计和线束设计密切相关。当前一般的电气设计流程和方法：冗余繁杂的工程师手工工作、缺乏监控的数据迁移、缺乏追踪的版本变更、缺乏仿真验证手段、与三维设计与工程制造缺乏接口等问题，成了制约线束设计和产品研发的一个瓶颈。
CHS软件具有良好的交互界面、结构化的数据管理、规则的功能核查和先进的设计流程，减少了工作中的错误率，提高了工作效率，缩短了开发周期，同时提高了设计质量。
在汽车设计开发过程中，应用CHS软件（或同类设计软件）将会是汽车线束设计的主要趋势。
物理化学实验设计论文范文第5篇
【摘要】“翻转课堂”教育理念能够帮助教师激发学习热情，调动起学生的自主学习能力。本文通过对翻转课堂的感念以及其对于初中物理实验教学的意义进行阐明，并对翻转课堂教育理念在初中物理实验教学中的设计应用提出合理化建议，以期为初中物理教师的实验教学提供参考。
【关键词】翻转课堂 初中物理 实验教学
引言：
随着我国当前教育事业不断发展，学生接受到的知识越来越深入化。传统教学观念中，初中物理教师是课堂主体，以应试教育模式为核心展开理论教学，不仅降低了学生的动手实验能力，也无法有效调动学生的学习热情。翻转课堂理念的引入，强调以学生为课堂主体，能够帮助学生激发兴趣，提升学习效率。
一、翻转课堂的概念
翻转课堂又被称为“颠倒课堂”，指教师应当做出思想上的转变，让自己成为学生，把学习的自主权交给学生，将以往的课堂授课时间拿出来通过视频、电子资料等形式让学生进行课前自主的学习，为学生自发进行讨论创造时间和空间，同时掌握学生的喜好与需求，增加教师与学生的沟通交流，从而激发学生的学习兴趣、培养其自主学习的意识，提升其学习效率，最终全面培养学生的综合素质。
二、翻转课堂对于初中物理实验教学的意义
翻转课堂对于学生，不仅仅是通过课本进行简单地预习，也要利用视频、电子资料等网上资源进行课前学习。这要求初中物理教师在制定教学设计方案的同时，将实验的理论原理、操作的规范流程录制成视频分享给学生，让学生在课前就对新课程拥有一定程度的了解和掌握，使得在实验教学课堂中，学生能够拥有更多的时间将理论与实践结合进行实验操作，从而有效强化中学生的动手能力。由此可见，“翻转课堂”的教学理念对于提高学生学习效率、提升初中物理实验教学的教学质量有非常重要的意义[1]。
三、基于翻转课堂的初中物理实验教学设计的建议
（一）录制实验操作视频
初中物理教师在课前需要对学生的整体学习情况进行掌握了解，对实验教学的课堂任务和目的要明确。另外，为了能让学生在实验教学中拥有充足的动手操作时间，教师应该借助多媒体平台，在課前将实验的操作规范、整体流程以及实验数据的记录录制成时间恰当的视频，通过网络渠道分享给每一名学生，同时，在视频中教师也要对于每一个实验材料进行介绍，让学生明确其作用，从而使学生在实际实验教学中能顺利进行操作，节约教学时间。在录制视频的同时，教师也要设计合理的实验问题，让学生带着问题观察视频，进而在实验操作中逐渐探讨出对问题的合理解答。
例如，在学习《摩擦力》一课时，教师在录制视频时要将大小和光滑度不同的木板、木块、重量不同的砝码以及弹簧秤都逐一进行介绍，然后运用控制变量法分别进行实验，整体流程要规范，步骤说明要简洁明了，同时也要引导学生回忆平时生活中的相关现象，加深其对新知识的理解。
（二）指导实验和小组讨论
实验教学中，教师不能将课堂时间占为己有，应该扮演辅助者和指导者的角色，为中学生复述视频中的操作规范以及注意事项，让学生以小组的形式带着问题，每个人都参与到主动操作和探究中来。
这里仍然以《摩擦力》的实验教学为例，在课前教师提出问题，一方面让学生简单讲出自己回忆中的静摩擦力和滑动摩擦力的现象，另一方面要学生在实验操作中去探讨以及验证摩擦力的性质和影响因素。
例如，带着“影响静摩擦力大小的因素都有什么”的问题进入实验，在实验中让学生用弹簧秤水平拉木块，力度逐渐加大，观察弹簧秤读数的变化，同时观察当拉力增大到多少时木块正好被拉动。
另外，将实验继续进行下去，观察匀速拉动木块时滑动摩擦力的大小读数是多少，从而探寻出滑动摩擦力与最大静摩擦力之间的关系。
最后，可以在木块上增加准备好的砝码，观察其对最大静摩擦力有何影响。
在实验过程中，教师应该要求学生做好记录，让学生对所观察的现象以及学习的知识进行消化和理解，并在小组中进行讨论和分析。在此过程中，教师要起到辅助指导的作用，巡视学生的讨论情况，及时解答学生在探讨过程中提出的疑惑，从而引导中学生找到准确答案。
（三）总结和拓展
在实验教学的最后，教师要组织学生结合理论知识对于实验进行总结和梳理，进一步明确实验目的和知识要点，对所学的知识进行巩固。这样可以锻炼学生的总结能力，回到物理教学的任务中来，从而完善物理教学的知识体系。同时，教师也要在课后为学生设立拓展问题，比如提出“自行车中的摩擦力”、“汽车中防抱死刹车装置中摩擦力的作用”等联系生活的问题，让学生寻找相关资料进行了解和分享，从而拓展了学生的知识面。
结论：
总体而言，在“翻转课堂”的思维模式下，要求教师能够以学生为课堂中心，发挥出初中生的主体作用，辅助、引导学生进入实验教学中，从实验中探寻物理世界的乐趣，从而帮助学生提高学习效率，培养其动手能力。
参考文献：
[1]李密丹，刘冬梅.翻转课堂在设计性物理实验教学中的应用[J].科技视界，2017（36）：44-45.
物理化学实验设计论文范文第6篇
摘 要：生物化学是一门研究生物体内化学分子及化学反应的基础生命科学，在高职高专院校开展的农学类、园林类、食品生物类等各专业教育中备受重视。在新课程改革的大背景下，从生物化学的教学内容、教学方法、实验优化及创新性等方面进行初步研究探索，旨在为高职高专生物化学教学改革提供一点理论依据。
关键词：生物化学 教学改革 实验优化 教学方法 创新
生物化学是一门研究生物体内化学分子及化学反应的基础生命科学，它是从分子水平和化学变化的本质上阐明各种生命现象。生物化学作为高职高专院校中农学类、园林类、动科类、食品生物类等各专业的最基础的学科在大学教育中备受重视。然而由于生物化学发展迅速，科技成果更新快，仅仅局限在原有的教学课本知识层面就显得捉襟见肘了，如何与时代同步，而又能提高高校生物化学教学的有效性，进而与世界教育水平接轨成为很多学者关心地问题。本文就高职生物化学教学改革入手，从教学课程内容、教学方法以及实验优化和创新等方面进行探索研究，旨在为高职高专生物化学教学改革提供一点理论依据。
1 生物化学教学目前存在的问题
（1）以课本知识的理解和重复记忆为基本目标的传统教学模式已经早已不在适应新课改的基本要求，特别是高职高专的生物化学教学。由于生物化学内容涉及面广、知识要点及定义繁杂、知识体系庞大等特点使得学生学习生物化学时常感到枯燥乏味、难以理解；（2）大学基础教学课时越变越少，使得原本繁多难学的生物化学教学更加难以保证质量；再次学生和老师的这对主体矛盾一直是教学改革的一大制约因素；（3）姜萍，杨振宁等人在研究和分析了PBL教学模式在教学中的应用后提出：目前我国生物化学教学存在的问题是教师讲解部分比重过大，而且其教学内容及思维方式局限于一板一眼的传统的教学模式，使得大学的生物化学课程教学出现知识断层，无法和飞速发展的生物科技相结合。
2 教学内容整合改革
2.1 整合、优化课程内容及结构，及时更新和补充教学内容
近年来，随着高职教学计划的调整，生物化学专业基础课程的课时逐年减少。如何能够合理的调整教学课程内容和课时之间的矛盾就成为老师普遍关注的话题，教学内容整合改革刻不容缓。如课堂内的教学，可以研究把糖酵解章节与三大营养物质结合起来，联系到蛋白质、脂类、糖类在糖酵解过程中的相关联系和互相之间的相互转化，由此延伸出糖酵解与三大代谢间的相互联系。由于教学大纲中安排的教学内容宽泛且具有普遍性，不能具体的深入的体现出学习的内容，所以在课堂教学中，要发挥老师的积极能动性，在原有大纲指导的基础上结合学生的实际情况，突破原有的知识框架体系，适当调整课程内容的先后和内容重组，进而达到寓教于乐的效果。如调整三羧酸循环与磷酸化的课堂内容前于糖酵解的课堂内容，可以更好的对学习和理解糖酵解体系有更多的帮助，更加促进和加深学生对其的理解。随着知识和科技的迅速发展和更替，有关生物化学方面的新内容和新发现都层出不穷，因此对生物化学教学课堂的教学内容要时时进行更新和补充就显得尤为重要。如以前的课本中在DNA修复章节中并没有提到基因沉默等内容，而目前研究比较热的反义核酸技术、基因芯片技术、miRNA等内容也在基础的生物化学课本中涉及的较少。
2.2 设立章节知识框架体系，使课堂教学更加突出重点，进而突破难点
在每一章节讲授前，言简意赅的提出本节课要讲授的知识架构并指出学习中应注意的重点和难点从而引发学生的有效思维和兴趣，进而使课堂教学达到事半功倍的效果。老师也可以在布置课前预习课本内容时，给学生列出下一节要学习的内容，积极引导学生做好课前预习这一环节。如通过提出发酵作用的定义和实例引出糖酵解途径，之后再由此提出磷酸戊糖途径和电子传递链，最后再联系到糖代谢。课堂内容由浅入深再到浅出，调动学生的积极性。
3 教学方法的改革
3.1 多媒体辅助参与教学
（1）由于生物化学的内容相对较深，且内容涉及的学科较广，因此运用图文并茂的多媒体辅助教学等硬件设施来提高生物化学教学质量和课堂的感染力就受到好多老师的推崇。生物化学是从分子即微观水平来阐述生命现象，因此很难讲授和认知。正因为如此，生物化学存在的一大缺陷是教学内容抽象性强而直观性差，学生难以理解；（2）教学内容的连贯性及逻辑性强，很难使学生理清思维路线。运用多媒体辅助参与教学，不仅使抽象、枯燥的学习内容变得生动形象，而且还使得教学场景更加直观，有利于学生对知识的理解和记忆，进而抓住学习的重点和难点，提高学生的学习效率；（3）多媒体课堂教学还可以提高学生学习的兴趣，使学习从枯燥变得有声有色。不仅如此，多媒体运用提高了课堂教学的有效性，使课堂学习时间得以充分利用。
3.2 多种教学方式的大胆尝试
多种教学方法的大胆应用，其目的还是在于转变教学主体，平衡教师和学生的教与学的辩证关系。教学方法的改革提倡以教师为主导，以学生为主体的教学模式。老师通过使用多种教学方法可以最大程度的保持和集中学生的注意力，才能充分的调动和开发学生的学习积极性，教学和学习才能更加有效率。如罗永富在生物化学教学中提出了问题式教学法，从问题的精心设计到更加联系实际生活，从问题的生动形象化到实验中探究，强调提问在生物化学教学中的重要性。如夏新奎等人在高职高专生物化学教学中提出了任务驱动法，他以设置具体的任务为核心，主张学生的自主学习。这种教学模式倡导更为开放的课堂环境，更加强调“在做中学”的理念。根据生物化学如概念较多、理论知识抽象、内容枯燥、代谢途径繁杂等的基本特点，何文胜在《在高职生物化学课程教学中有效运用概念图的尝试》中提到，新课改教学中利用构建概念图可以有效的组织教学，还提出概念图的三要素：概念、连线、关联词。概念图教学法可以创建一种学习氛围，培养学生的自学能力，不仅如此还可以培养学生的逻辑思维能力，以及学生搜集和处理科学信息的能力。因此，该教学法在生物化学教学中应该受到重视和关注。
4 优化实验教学改革
4.1 实验课内容和结构的调整优化
生物化学教学中最重要的一个学习环节是生物化学实验内容。高职高专的大学教育更加注重培养学生的认识能力、观察能力以及实际操作动手能力，更加注重科学态度、科学思维方式等多能力的培养。实验教学无疑是最佳的教育方法。在新课改下，优化实验内容及结构对于生物化学的教学意义重大，特别是在逐渐减少大学基础课时的情况下，实验课就成了学习基础知识最直接的方式。如有关“蛋白质的电泳”实验，由于耗时较长且影响因素较多的原因，有必要对教材中实验安排进行优化设计。可以拿琼脂糖凝胶电泳、聚苯烯酰胺凝胶电泳、毛细血管电泳等进行课堂演示及分析，和学生共同探讨可能出现的问题，之后让学生自行分组选择自己喜欢的电泳方法进行试验，在试验中引导学生相互协作的能力，调动学生积极思维。引导学生在试验中提出问题，如温度对电泳的影响，电压的控制、电泳的时间，条带的宽窄及明亮程度等。
4.2 提倡实践教学及课后温习
生物化学的实践教学更加能够提高学生实验兴趣和学习动力，而传统的实验课一般都是依瓢画葫芦，整个实验过程按部就班，很难让人产生实验兴趣。因此，我们必须改变现状，打开思想的束缚，让实践教学真正走进大学的门襟，这才是大学教育与高中等其他教育体系不同的体现。首先在实验课上结合上课内容鼓励同学们进行独立设计实验和综合性实验设计，引发学生兴趣和思考；其次把生物化学教学内容和生物化学实验相结合，使实验课更加具有系统性和针对性；再次学校应该对一些基础实验室进行开放，为爱好实验、实验失败或未做实验的学生提供再次动手的机会。而实验过后的课外温习也是加强学生学习的重要手段。不仅要提高学生课后实验总结报告的质量，还要培养学生善于提出和发现问题以及解决问题的能力。如刘雪珠等人在《优化普通生物化学教学的初步探讨》中提到的那样，要重视课后习题，把教与学有机结合起来。（1）优化和精炼习题内容，同时结合网络课件进行相关内容拓展；（2）鼓励同学相信自己的质疑能力，杜绝实验报告雷同和抄袭，对学生的不同的答案认真对待，并对其原因认真对待；（3）做好师生交流，如运用网络的论坛和留言平台和学生进行知识、实验等学习方面的交流和互动。
5 生物化学创新教育模式改革
“创新能力是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。”创新能力是我国素质教育的核心，实施创新教育模式改革在当今的新课改大环境下就显得尤为重要。由于生物化学是一门交叉性很强的学科，因此创新教育的实施就必须依赖于学科的特点和知识体系来进行改变。金虎平通过教学实践研究表明：同学和老师之间和谐的学与教关系是创新的基础，而打破原有的学与教的观念，确立教育的根本目标是创新教育的关键，课本实验教材及方法的更新是创新教育的精髓。从创新的视角考虑，通过创新教育来营造学习氛围，减轻学生的负担和学习压力，目的是在原有知识的基础上力求有所突破或有所得，进而促进和加强学生发现问题、解决问题及动手实验能力和思维能力。
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