摘要：多媒体艺术设计实验室空间设计是科学技术与艺术的紧密结合，在其能够实现应用功能的前提下，对其空间特性、空间设计原则以及空间设计的方法等方面进行探索研究，为艺术设计类实验室建设带来一定的参照与借鉴作用。
关键词:空间设计；空间特性；设计原则；设计方法
在科技快速发展的信息时代，传统的设计艺术手段面临着新的挑战和机遇，多媒体艺术设计实验室作为高校艺术设计教育不可或缺的组成部分，越来越受到人们的广泛关注。它以一种新的教育理念来推动艺术设计，有效地提高艺术设计工作效率，对艺术设计教育起到良好的辅助效果，因此，对于其空间设计的研究具有重要的现实意义。
一、多媒体艺术设计实验室的空间特性
多媒体艺术设计实验室是各种设备仪器与人员工作学习并存的小型公共空间，需充分合理的布置设计实验室空间，才能发挥适应现代社会的艺术设计实验室的优势与作用。多媒体艺术设计实验室的空间设计依赖其建筑空间本身而存在，其主要功能是为艺术设计的不同需求提供必要的相应空间，其空间应具有以下特性：首先是设备陈设。多媒体艺术设计实验室配备各类仪器设备，如高性能工作站、计算机、服务机、三维激光测量仪、Vicon三维运动捕捉系统、高清录播一体机等设备，各种类型的设备由于操作方式的不同，在陈设时需根据其特性和先后顺序按照人体工学合理摆设，为设计实验人员的创作提供舒适的操作空间。其次是艺术氛围。多媒体艺术设计实验室体现较为强烈的艺术设计属性，空间的形式与风格和使用者群体的文化修养密不可分。在其空间设计和艺术展示形式上应灵活合理地处理，在设计时应多注重实际使用者精神上和心理上的体验，有机融合历史和文化内涵，文化和空间之间的相互影响、相互渗透、相互交融共同促进文明和谐空间的设计，将艺术与技术相结合，从而更好地激发设计灵感。再次是互动交流。艺术创作是感性的创作，优秀的多媒体艺术设计更是一个团队协作的结果。在实际的工作中，一个良好的空间设计有利于人员之间的信息互换与共享。一个具有包容、开放的实验室讨论区域，能够让使用者充分的表达自己的创作思路，并接收他人的建议，使艺术设计创作过程得以顺利、轻松的完成。
二、多媒体艺术设计实验室的空间设计原则
1、功能布局“以人为本”原则
物理环境是实验室空间的物质基础。多媒体艺术设计实验室所需的功能空间各异，若不能对实验室空间进行较为合适的布局安排，可能会导致空间功能和组织功能上的混乱，进而影响工作效率。一个实验室的合理布局，不但要方便使用者的操作方式，也要注意他们的个性喜好，通过“以人为本”的人性化空间设计使人们享受到舒适的工作学习空间，最大程度上提高使用者的工作效率，获得更多的工作学习上带来的精神愉悦感。
2、空间比例关系协调原则
空间是由建筑、室内空间、色彩、光照、材质等要素构成的整体空间环境。好的视觉效果要求设计师对设计元素按照形式美的法则处理其相互之间的关系，获得更造型形态、空间结构和色彩的审美统一。在多媒体艺术设计实验室中的空间比例关系，一方面是指功能区域空间比例的合理划分，它是一种开放、半封闭或封闭空间并存的空间形态，包涵了一种敞开式人际交流场所精神，如工作学习空间、公共空间、讨论空间等，根据不同功能区域及实验室需求按照相应比例分配空间尺度。另一方面实验室空间过低会给人以压抑的感觉，过高会让人感到拘谨，这就需要根据室内空间的面积、顶棚的处理方式、门窗位置高低、采光等多种因素来整体筹划，从空间性质入手考虑如何组织放置办公家具及设备仪器，组织划分出科学性与艺术性、理性与感性的理想空间设计，在功能和美学上达到协调统一。
3、安全性原则
实验室即进行实验的场所，是从事科学研究、实验教学的日常工作研究的场所。因此，除了加强实验室的安全管理工作外，多媒体艺术设计实验室空间设计的结构、布局、设备的存放位置等许多方面，都需要在设计时严谨求实，时时将安全放于首位，坚持安全第一、预防为主的原则，提前将实验室中潜藏的`危险因素降到最低，尽量避免安全事故的发生。多媒体艺术设计实验室设备仪器多为较精密的电子数码产品，电源的布设在满足实验室工作的同时，应尽量避开门窗、人员流动路线、水槽等区域，以免发生漏电短路。人员流动路线畅通，地面采用绝缘地板，墙壁采用绝缘吸音材料，在保证安全的同时也不影响他人的正常工作。仪器设备的陈设简洁，一些设备不用时可放于储物柜中，便于保存和打扫室内卫生。
三、多媒体艺术设计实验室的空间设计方法
空间设计可以看作比建筑设计小的概念，设计时可采用导向的手法是引导人们行动的方向，使人们进入该空间后随着陈设空间布置随其行动，从而满足实验室的物质功能和精神功能。设计时可运用形式美法则构图，具有方向性的摆设作为空间导向的手法。此外，对于实验室空间划分，在功能区域大格局不变的情况下，如遇临时情况我们也可以利用组合式家具、植物等来灵活处理室内空间，但要注意各空间之间要有明确的的区域和主从关系。多媒体艺术设计实验室空间设计是光、色、环境、空间的综合考虑。利用视觉属性中的形状、尺寸、方位、采光、色彩等等也会影响到空间形态的塑造，将这些形态要素综合起来会产生多种多样的组合方式，设计时应注意统一中有变化，避免过于强烈的造型对比、色彩反差、超常比例等，造成较大的情绪波动，产生不佳的视觉效果和空间感。在设计中能够将四者之间的关系协调好、处理好，就会设计出让使用者心理和生理都满意的空间设计作品。设计改变空间，多媒体艺术设计实验室的空间设计只满足其基本使用功能是远远不够的，实验室不应再是冷冰冰的设备摆设，它是严谨科学技术与艺术文化相结合的现代设计，在舒适的工作环境中有效提高工作效率，使人们感受到空间设计魅力的同时不断迸发创意与灵感，推动促进艺术设计创作的发展。
参考文献
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随着环境保护意识的加强，绿色化学的观点被越来越多的人所接受，在化学相关行业中，其指导作用是非常重要的。本文探讨了在康维矿山实验室的设计过程中，根据绿色化学的思想来对实验室的设施选用、传统矿山分析方法改变、资源的节约和废酸的排放等问题，以期达到使矿山实验室远离传统破坏型的目的。
1、实验室的选址
传统矿山实验室为了便于指导生产和节约建筑成本，多建于居住区域或办公区域，且无明显的隔离区，由于岩矿测试类实验室均有破矿、溶样、检测等工作，其中噪声、酸雾、易燃易爆危化品因素较多。此次康维矿山实验室选址经实地考察，矿山居住及办公区域为小四合院，所处位置常吹西风。故建议将实验室建于居住及办公区域东侧五百米外，另外建两个地下室作为危化品库房，并安装监控设施进行重点监控，驳回为节省成本将实验室置于四合院空房的提议。
2、绿色处理实验室酸雾废气
在无机实验室特别是矿产类主要检测有色金属、贵金属的实验室，样品处理过程中不可避免要使用到酸(硝酸、盐酸、氢氟酸、高氯酸等等)，产生的废气主要是NaOH、H2SO4、SO2、H2S、HCl、NO2、HNO3等气体，按照清洁生产的要求，在处理工艺上，首先考虑将这类物质尽可能地净化处理，要求做到达标排放。而传统矿山实验室采取直排的方法将酸气排入大气，对环境造成了较大的污染。近年新发展了一种液体喷淋吸收方法消除酸气的'负面影响。液体吸收法是目前无机气体净化的常用处理工艺，工艺技术相对成熟，且稳定可靠。该工艺以液体为吸收剂，通过洗涤收集装置使废气中的有害成分被液体吸收，从而达到净化的目的。吸收过程中会发生某些气体在溶液中溶解的物理作用，这是物理吸收，适用于在水中溶解度比较大的有害气体和蒸气，一般吸收效率较低。同时有气液中化学物质之间发生的明显的化学反应，这是化学吸收，吸收效率较高，主要的吸收剂选用碱性溶液(NaOH)。应用碱液吸收有害气体时，碱液浓度的高低对化学吸收的传质速度有很大的影响。当碱液的浓度较低时，化学传质的速度较低;当提高碱液浓度时，传质速度也随之增大;当碱液浓度提高到某一值时，传质速度达到最大值，此时碱液的浓度称为临界浓度;当碱液浓度高于临界浓度时传质速度并不增大。该工艺特点是既能吸收有害气体，又能除掉排气中的粉尘。
整个吸收系统属于气膜控制吸收过程，采用液相分散型装置，即喷淋填料塔。其工作时吸收液通过填料塔顶部的喷淋装置被均匀的喷洒在填料层顶部，并沿着填料层自上而下呈膜状流动，而废气则自塔下部进入，穿过填料层从塔顶排出。在此过程中，废气被迫多次改变方向、速度与吸收液不断碰撞、接触，使废气与吸收液在填料层中有充分接触反应时间，令废气中有害成分能够被吸收液充分吸收净化。净化后的气体经塔内除雾后可达标排放，喷淋水可循环利用，清渣后继续使用。这种工艺在原理上来讲较为简单，运行、维护的费用不大，且无二次污染，用于样品处理量较小的矿山实验室较为合适，其工艺流程方框图如下：
3、简单处理废液
除了酸雾废气，实验测试不可避免地伴随了液体废物的产生，在康维矿山的检测项目中，主要是含酸的废液，此类废液直接排放也会对地下水造成污染，可用较为简易的方法进行处理：准备带盖的废液桶，将废液与NaOH溶液进行中和，调节其PH值为6-8即可排放。
4、以实验室绿色化为指导思想对实验室测试方法进行统筹设计
4.1将绿色化学理念贯穿于实验测试方法的选用
要将绿色化学理念应用到岩矿类实验测试中，必须要让方法的选用就和绿色化学联系起来，必须让管理者和操作人员都明白，化学元素在环境中的分布及其环境化学行为，认识到环境保护是未来化学人才的另一个必备素质。在实验室内必须进行环保、安全教育和废弃物处理技术教育。在方法选用时必须考虑节约试剂减少环境污染并寻求治理污染的途径，认识到化学在行业发展中的地位，认识到化学品的危险性及给环境带来的危害，从而培养绿色环保意识。
4.2改进传统样品处理方法，尽量采用“微型化学实验”
康维矿山样品量并不十分大，但传统的样品处理办法将使用大量的无机酸，在酸类的运输、存储等方面都会面临着重大的考验，且不符合绿色建设的理念。这种状况下，可以采用“微型化学实验”的测试，微型化学实验即是尽量少的使用化学试剂来获取所需化学信息的方法。它的特点是减少污染、节约经费和减少有毒有害试剂使用量，也能达到缩短测试时间、节约能耗、减少“三废”排放的目的，同时虽然化学试剂用量少，但同样能够达到测试结果准确、安全生产等目的。在康维矿山的实际情况中，以微波消解方法来代替传统四酸溶矿更为环保，且经济、快速，能更好达到矿山实验室测试工作指导生产的目的。微波密封消解技术，是利用微波辐射引起的内加热和吸收极化作用及其所达到的高温、高压使消解速度大大加快，不仅可以减少样品的污染和易挥发元素的损失，而且样品分解彻底，操作过程简便容易。而矿山样品传统处理方法样品预处理所耗时间及费用约占实验室分析过程投资的60%，采用微波消解可将样品处理时间缩短一半以上，所耗费的酸类试剂节约70%以上，在测试工作效率大大提高的同时减少了有毒有害物质的使用。
5、规范规章制度
绿色化学中有5R原则，减量(reduce)，重复使用(reuse)，拒绝使用(rejection)，回收(recycling)，再生(regeneration)，绿色化学追求的不是被动治理污染，而是主动减少和消除实验测试带来的化学污染，建立绿色实验室，光靠道德和说教是不够的，必须规范规章制度，约束实验室对测试工作产生的有毒有害废弃物进行规范处理。
6、结束语
简言之，将绿色化学的理念贯穿到实验室的建设，渗透到实验测试的整个过程中，其意义不仅是能够收到良好的环境效益，同时单位会收到一定的经济效益，长远来讲还能更新我们的化学实验测试观念，同时对增强全民环保意识也有着极重要的现实意义和深远的历史影响。绿色化学的发展是化学发展史和实验测试发展史中不可阻挡的历史潮流，矿山实验室的建设与使用都必须以绿色化学实验室为发展方向。
“微生物的实验室培养”是研究和应用微生物的前提，其基本操作技术是生物科学、医学等领域最基本的实验技术，也是高中生必须掌握的实验操作技术。因此，“微生物的实验室培养”是高中选修教材中一个非常重要的实验，本文从实验原理、实验操作和实验结果评价等方面提出相应的教学建议。
一、教材分析
1．教材中的地位
“微生物的实验室培养”是选修1的专题2“微生物的培养与应用”中的第1个课题，旨在为学生实践其他的生物技术实验做好铺垫，又由于本节内容位于传统的发酵技术之后，所以它是在传统的生物实践技术的基础上发展起来的，同时又为微生物的应用奠定了基础，因此，可用“承前启后”这个词语来概括本课题的地位。
2．教学目标与重难点
依据课程标准及教学要求确立本课题教学目标如下：
（1）知识目标：列举培养基的种类等基础知识，说明培养基配方及作用；概述无菌技术。
（2）能力目标：尝试培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术。熟练规范地进行无菌操作，成功地培养微生物。
（3）情感态度价值观方面：体验制作牛肉膏蛋白胨培养基，培养纯化大肠杆菌的方法；参与实验过程，体验实验操作领悟实验原理，交流实验体会；形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神。
（4）教学重难点：无菌技术的操作。由于微生物在自然界分布广泛，在实验室培养微生物除了要为微生物提供合适的营养和环境条件外，还需要确保其他微生物无法混入。因此，实验时针对培养基、操作者、用于培养的器皿、接种工具等使用不同的方法进行消毒灭菌处理。在“无菌”的条件下接种和培养，获得纯净培养物，才能成功培养微生物。可见无菌技术是微生物培养过程的关键。教学中可联系医疗和生活实际深入理解无菌技术。
二、教学建议
1．设置适当情境----有效导入
虽然微生物无处不在，但由于其一般个体微小，肉眼不可见，须在光学显微镜或电子显微镜下才可看见，所以学生对微生物的相关知识总体比较陌生。我们可以尝试以如下情境导入：情境一中展示一杯红葡萄酒、一小蝶香醋、一块腐乳、一盒酸奶，让学生思考这些食品分别主要是由何种微生物发酵而产生的。情境二通过投影仪展示水华和赤潮等与日常生活关系比较密切的生物。
通过上述情境的展示和讨论，学生可以对微生物有一个初步的感性认识，激发起学生学习本专题的兴趣，使学生认识到在微生物培养中保持培养过程纯净的重要性。
2.重视基础知识---夯实理论
“微生物的实验室培养”这一课题，就当前普通高中学生学情和各学校实验条件而言是一个难度很大的课题，要保证该课题的有效展开，必须高度重视基础理论知识的探究学习。基础知识部分主要就是弄清楚三个概念：培养基、菌落和无菌技术。
关于培养基，教师在授课前可以先制备一个常用的固体培养基和液体培养基，在课上进行展示，这样学生可以对培养基有个初步的`形象认识，同时还可以结合多媒体简单介绍一下其他培养基的类型及分类依据，在师生共同讨论的基础上概括出培养基分类的基本知识。然后再设置一些代表性的问题让学生开展小组讨论：①实验室最常用的培养基是什么？②琼脂在培养基中主要起什么作用？③微生物生长所需要的营养物质与其培养基中所含有的营养成分一定相同吗？④牛肉膏蛋白胨培养基按物理状态、化学成分、用途等分类依据分别应属于何种培养基？⑤硝化细菌的氮源、固氮生物的氮源、自养生物的碳源、异养生物的碳源分别是什么？
而菌落是实验室培养和分离微生物的主要依据，教师可实物展示或投影展示大肠杆菌的菌落、分解尿素细菌的菌落、纤维素分解菌的菌落，并让学生比较菌落形态、颜色、光泽等方面的不同，然后讨论以下问题：①科学研究为什么常用菌落作为培养和分离微生物的主要依据？②菌落形成常在什么培养基表面？液体培养基可以产生菌落吗？③为什么说获得单个菌落就表示微生物得到了“纯化”？④菌落的观察主要从哪些方面进行？
至于无菌技术，是本课题成功与否最关键的操作要领，教师可以让学生先行阅读教材P15小字部分“实验室常用的消毒和灭菌方法”以及教材P85的附录4，然后归纳出消毒灭菌的适用对象，并以表格的形式比较消毒和灭菌的区别：
3．实验操作部分：建立流程、弄清原理----体会无菌技术
（1）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
该培养基的配置细节较多，但是并不是完全要记住的，只要抓住关键的环节（牛肉膏和蛋白胨的称量与熔化方法、先调pH后灭菌等），然后建立以下简单的流程图即可：
计算→称量→融化→调pH→灭菌→倒平板
上述流程图还可简化为六个字：“算、称、融、调、灭、倒”。为了更好的掌握培养基的配置，还可以设置以下问题供学生讨论：①皿底和皿盖的大小关系？培养基是倒在那个上面？②“倒平板”中的“倒”字该如何理解？③培养基和培养皿的灭菌方法有何不同？为什么？④“倒平板”指的是接种前还是接种后，还是都要？
（2）纯化大肠杆菌的两种方法
微生物的纯化方法很多，教材着重介绍了平板划线法和稀释涂布平板法，但是原理大
致是相同的：通过连续划线或系列稀释，降低大肠杆菌浓度，得到单个细菌繁殖成的菌落。以平板划线法为例，可尝试建立如下基本流程：
教材中关于两种接种方法有详细的示意图，可先让学生自己看，然后由学生谈谈哪些
细节体现了无菌操作的要求，哪些操作还可以进一步改进，我们在实验室应从哪几大方面确保无菌操作的实现。（3
）实验室操作
本课题大体可按以下实验流程操作：
本课题的具体流程可由学生结合书本中的提示自行设计，鼓励创新，但必须以遵循接种的基本原理和无菌操作为前提，以获得纯化的大肠杆菌菌落为目标，以安全为第一保障。教师可以给予必要的提醒和帮助。
下面结合实际操作提出几个注意点或建议：①以安全为第一要务。本实验最好选择非致病菌种，如本课题教材中的大肠杆菌等，这样可避免操作者被感染的可能。本实验用到的干热灭菌箱、高压蒸汽灭菌锅、酒精灯、紫外灯等仪器设备都要先培训、后使用，并填好使用记录，强化安全意识。②以无菌操为关键要领。由于微生物的繁殖能力很强，该实验稍不留意就会失败，所以无菌操作显得尤为重要，且细节很多，我们可以对学生提出以下要求：在制定实验计划的时候首先要考虑可行性，然后将每一个应该注意的无菌操作环节都做好标
注；在具体实验操作时，每组至少要安排两位同学监督操作是否遵循的了严格的无菌，并做好记录，这样即使实验失败了，也便于查找实验失败的具体环节和原因。③体现对照原则和重复原则。将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37℃的恒温箱培养，未接种的作为空白对照，只有上面培养基完好且无菌落产生，才能说明培养基配置成功了，才有可能得到大肠杆菌单菌落，否则实验只有重做。为了确保实验成功的概率，可以适当增加实验组和对照组培养基的数目，避免由于偶然原因导致实验失败，延长了实验周期。④以获得标准的大肠杆菌单菌落为主要目标。由于学生不清楚大肠杆菌菌落特征，教师最好事先提供一个参照，这个参照可以是培养好的菌落，也可以是图片。引导学生从菌落颜色、形状、大小、光泽等方面来描述大肠杆菌菌落的特征。一般选择12h和24h为观察基点比较合适，因为微生物具有繁殖快的特点，如果培养时间太长，菌落也会连成一片，就不容易看到单个菌落了。
三、教后反思
本节课可以通过生产实例入手，引导学生认识在微生物的培养过程中，保持培养物纯净的重要性。在实验中充分发挥学生的主动性，让学生多练习相应操作，从中体会纯净培养过程中“无菌”操作的重要性。要让学生熟悉实验原理再进行操作实验，利用培养结果指导学生回顾实验中的成败并相互讨论总结，深入理解知识。当然由于微生物的微观性和危害性，一定要教育学生培养良好的卫生习惯。
1优化空调水系统供回水参数等设计参数
室内设计参数也是影响暖通空调能效的重要方面。由于实验室人员流动较大、温度、湿度、新风量等实验室内部条件变化范围较大，设计时忽略这些参数的实际变化也会造成暖通空调系统能耗升高。因此，不仅要考虑实验室暖通空调满负荷运转状态下的室内设计参数的极值，更要充分考虑分析室内环境参数在正态分布中的极大值，首先保证空调系统在常用状态下具备较低的能耗值。
2提高暖通空调热源及冷源系统节能性
提高暖通空调冷热源的系统节能性主要体现在冷热源的选择与实现能源的梯利用上。目前常用的冷热源系统主要有以下几类：
a.电动冷水机组供冷,锅炉供热；
b.溴化锂吸收式冷水机组供冷,锅炉供热；
c.直燃式溴化锂冷热水机组；
d.空气源热泵；
e.天然冷热源。其中，应用最多的冷热源类型是电动冷水机组供冷,锅炉供热，但这一类型能耗较高噪声也较大，属于最传统但是最不节能的一种；而天然冷热源碳排放量最低，能起到很好的降低能耗的作用，但是因技术不成熟而应用较少；综合比较，在充分考虑实验室外部环境和所在城市的最佳平衡点温度等前提下，利用空气源热泵冷热水机组能耗较低、碳排放较少、安装运行较为方便且占用有效建筑面积较小，作为实验室暖通空调的能热源较为合适。实现能源梯度利用，意味着在高级能源阶段即能耗较高的阶段，将能源的消耗而产生的功用于发电，将这一过程产生的剩余热量用于较低能耗阶段的供热制冷。这是由于两者能源品味基本完全对应。这样就可以提高冷热源系统的功效形成“一源多效”，减少了冷热源的系统能耗。此外，设计师还应该根据具体的冷热源形式，经过详尽地计算推演以及充分考虑经济指标、结合价值工程原理来为整个系统选择合理的供热供冷设计温度，实现低温供热高温供冷，达到减排的目的。
3降低送风状态点造成的运行能耗及费用
实验室暖通空调设计中，风量平衡是需要重点考虑的一项。因为风量是否平衡决定了实验室空气环境是否安全。送风量、排风量、回风量、压力风量和新风量共同影响了风量平衡。实验室洁净室的送风量与排风量要维持适宜的余风量，这部分风量差使得洁净室风量具备了合理的压差。但实时监测中发现，送风量和排风量受其他因素的影响，很难按设计情况完美的达到风量平衡，这就需要在设计师充分考虑合理的送风状态点，同时考虑送风温差大和较小的房间，利用自动控制系统尽量保持合理而稳定的压差。此外，有的项目单位在较高安全等级的实验室中进行安全等级较低的实验，一方面会在初期投资上造成巨大浪费，而且高安全等级的实验室在暖通空调运行时由于需要控制送风点，就会使用如二次电加热设备等。解决这类问题就需要设计师深入考虑、确定合适的送风点，在实验室暖通空调设计时与项目单位确定好实验室安全等级、避免采用二次电加热,同时选用合理的风阀和控制系统，将送风口和回风口设计在适当位置，避免产生剧烈变化的室内压差和各房间之间产生混乱的空气流向。4利用数据库和模拟手段“预演”设备运行随着信息技术的发展，利用信息技术手段可以有效避免传统人工计算、绘图带来的误差，提高设计水平和效率，从根本上解决设计缺陷造成的设备运转不良、能耗较高等问题。目前，除了使用Auto-CAD进行图纸制作以及基于AutoCAD进行二次开发的设计技巧这些初级的信息技术，还有SQLsever20xx数据库、基于MagiCAD的BIM技术、EasyHVAC软件、DeST软件等手段可以用于进行暖通空调设计。这些信息技术手段可以实现多变量处理，将二维设计转变为三维设计，使设计师可以充分考虑影响暖通空调系统能耗的'各类变量，在设计之初就充分考虑到设计方案的节能减排效果。另外，利用软件模拟和仿真模型的建立可以更加直观立体的测试设计方案的运行效果，科学地测定水系统供回水等各类参数在运行时的变化情况，充分模拟内外部环境变化对空调系统能效的影响，及时监测在冷负荷、新风量、最优送风点等条件发生变化时PID控制器的控制效果。这样就可以极大程度的避免因设计原因造成的二次施工而带来的经济损失和能源损耗。
4.结束语
综上，暖通空调设计是本行业最重要的一环，要想使暖通空调运行达到减排的目标，首先就需要提高方案设计水平。这就要求暖通设计师在进行方案设计时不仅要考虑用户需求，更要以低碳环保的视角约束设计环节，充分考虑实验室暖通空调系统各环节中可以实现减排的因素，尽最大可能发挥自己的专业优势，在国家倡导低碳生活的大背景下，为节能减排做出应有的努力。
一、教学目标
1、知识与技能
掌握简单过滤器的制作方法，能在有限的时间内熟练制作合格的过滤器并学会使用。
2、过程与方法
通过练习制作简单过滤器，提高同学们的动手操作能力，并学会制备较净水的方法之一。
3、情感态度与价值观
通过制作过滤器这个实验，激发同学们学习化学的兴趣和热情，培养同学们严谨的科学态度和一丝不苟的实验精神。
二、教学重、难点
重点：1、掌握化学实验制作和使用简单过滤器的方法技巧。
2、能够自制家庭简易净水器。
难点：1、学会巧妙折叠过滤纸制作合格的过滤器。
2、掌握赶气泡的技巧。
三、教法
合作探究、小组教学、先学后教
四、教学过程
（一）课前预习并完成下题：
1、下列关于过滤操作的叙述不正确的是（）
A、滤纸的边缘要低于漏斗的边缘；B、液面不要低于滤纸的边缘；
C、玻璃棒要靠在三层滤纸处；D、漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
2、制作简单过滤器的步骤？
①折滤纸（将圆形滤纸两次对折）②将滤纸放在漏斗内（一面一层，一面三层）③湿润滤纸，使滤纸紧贴漏斗的内壁（用玻璃棒赶出漏斗与滤纸之间的气泡）
3、制作和使用简单过滤器的原则（一贴二低三靠）？
一贴：滤纸紧贴漏斗的内壁
二低：滤纸边缘要低于漏斗边缘，滤液的液面要低于滤纸的`边缘。
三靠：过滤时烧杯嘴要紧靠玻璃棒，玻璃棒的下端要靠在滤纸的三层处，漏斗下端要紧靠烧杯的内壁。
（二）让同学们动手做实验，并要对比观察实验过程和结果。
（三）实验中出现的问题（预设）
1、折叠出来的滤纸比漏斗大，怎么办？
2、滤纸和漏斗之间不能紧贴，有气泡怎么办？
3、有的同学过滤后得到的液体清澈，有的滤液仍然浑浊是怎么回事？
4、有的过滤的速度快，有的慢是怎么回事？
（四）各小组同学之间相互讨论，出现问题的原因？本实验需要注意的地方有哪些？有没有什么改进的措施？
（五）小组推荐一人发言
（六）老师汇总同学们的发言和总结（预设）
1、折滤纸时若滤纸比漏斗大可用剪刀均匀地将滤纸边缘剪去一环。
2、若滤纸和漏斗不能紧贴，可能是漏斗倾斜弧度与滤纸的倾斜弧度大小不一样，可将滤纸第二次对折时采用不完全对折，留一小边，以调整滤纸和漏斗的弧度使之匹配。
3、若滤纸和漏斗之间有气泡，则用玻璃棒的一端轻轻地往外拉气泡，这样不易造成滤纸破损，也轻松的将气泡赶出。
4、过滤后滤液仍然浑浊的原因可能是：
①滤纸破损②液面高于滤纸边缘③承接的玻璃器皿不干净
5、倘若过滤后滤液扔浑浊则需要重新过滤，直至澄清为止。
6、过滤速度慢可能是漏斗与滤纸之间有气泡的缘故。
五、板书设计
（一）制作过滤器的方法步骤（略）
（二）制作和使用过滤器的原则（一贴二低三靠）（略）
六、课后练习、布置作业
1、P77课外实验2、完成基础训练本节所学内容。
一、指导思想
以先进的科学教育教学思想为指导，坚持科学发展观，深化教育改革，深入推进素质教育，适应新课程改革中实施的新课程标准。加强制度建设，夯实管理基础。在科学教学中贯彻素质教育，贯彻学校新学期工作计划与教学计划，提高科学老师的师德水平和业务能力，创造适合学生发展的空间，张扬学生个性，全面提升学生的科学素养。进一步让科学实验教学成为实施素质教育的重要阵地。重点培养学生创新精神、自主探究、实践等能力，切实使学生充分重视、学好科学这门基础学科，引起学生对学科学、用科学的兴趣。
二、工作任务
为了实现实验室实验教学管理工作的科学化、规范化和制度化，建立良好的教学秩序，提高教学质量，顺利完成本学期各项实验教学任务，结合本实验室实际情况，本学期实验室将从下几个方面开展工作：
1.明确实验的目的意义。在提高认识的基础上，努力发挥装备使用效能;管理进一步科学规范。
2.仪器保管责任到人。加强实验室仪器设备、低值耐用品与低值易耗品的管理，要做到：
(1)定期检查、核对、统计实验室仪器设备，做到帐、物、卡相符;对丢失、损坏、报废的要进行登记备案并上报;存放定位存放，取用方便，尽量做到科学、整齐、美观。
(2)实行仪器设备等入帐、借用登记制度，凡丢失或损坏的要酌情处理。
(3)实行易耗品入库、领用登记，严格控制易耗品在使用上的浪费。
(4)经常维护保养实验仪器设备，保证仪器设备完好率，做好使用与维修记录。
3.科学是推动社会生产力向前发展的基础学科。因此，一定要加强对实验教学的工作的领导。学校实验教学有分管校长负责，教务处领导经常检查，科学教师的配备相当集中、相对稳定。
4.执行好科学实验室守则、借还赔偿制度、安全保卫制度等。
5.配合教务处组织科学教师开展活动，认真钻研教材，研究教法，上好实验课，提高科学学科的教学质量。
三、具体措施
1.进一步完善实验室管理的各项规章制度并认真贯彻执行。搞好实验室安全与日常清洁卫生工作。
2.认真学习自治区标准化实验室的标准要求，逐项对照、认真改正，形成共识，加强对实验室建设和管理的意识，进一步完善实验室各项工作。加强科学教学的常规管理，促使教师上好实验课，在实验课上大力提倡学生自主设计实验方法，以此培养学生创新意识。学期初认真做好各实验室内设备的检查维修工作，使设备能够正常运转，保证实验课正常开出。
3.加强请示汇报，及时向领导汇报实验教学工作中的疑难问题，取得领导支持。
4.加强现有人员的业务学习，注重自身的提高。由教务处组织全体科学老师学习科学新课程标准，明确科学课程的要求，重视科学的重要性，上好科学课。开展对实验仪器使用的培训学习，充分利用仪器设备，充分利用电教设备和电教材料(如多媒体、光盘资料等)，开足、开全实验课。组织科学老师间相互听课、外出听课，借鉴其他学校的先进经验来弥补自身不足，取得科学实验教学工作的最佳效益。
5、鼓励教师自制教具，丰富教学材料，充实实验设施。
6.辅导学生开展第二课堂活动(小制作)。
7.做好期末工作小结，清点仪器、设备、药品，制定采购计划
实验室管理是一项系统而复杂而工作，作为学校的一个教学职能部门，充分发挥其在教育教学中的作用，在不断推进素质教育，深化教育改革，实施新课程改革的热潮之中,实验教学以是自然学科教学的前臂后膀，为完成教学任务，提高教学质量起到一个积极的推动作用.实验室是广大师生探究新知识，形成科学素养的重要场所，为了给全校师生提供一个良好的学习、探索、求知的环境，更好地为理、化、生等自然学科服务，结合我校实际及现有条件，在学校、教导处的指导下，吸取以往的经验教训，大胆创新，开拓进取，特对本学期实验室管理工作作以下计划：
一、指导思想
20xx年，是实现教育“两个率先”的关键之年。做好全年各项教育教学工作，对于确保率先实现高水平小康社会教育目标，加快率先实现教育基本现代化，具有十分重要的意义。20xx年实验室工作的指导思想是：认真贯彻落实“国检”精神，以“三个代表”重要思想和科学发展观为指导，以教育“两个率先”为目标，以“四个坚持”为重点，即：坚持加快发展，坚持优化质量，坚持深化改革，坚持提高素质，努力促进教育全面协调可持续发展，全面实现高水平小康社会教育目标，改进和加强各室的实验教学工作，不断分析新情况，研究新问题，提出新对策、本着为学生服务的思想，大力配合学科老师开展实验教学，培养学生熟练的实验操作技能。
二、本期工作目标
在本期内充分发挥出实验室的独特功能和教育基地的重要作用,积极为全体师生提供一个良好的学习和工作环境,认真做好现有实验仪器的有效管理,积极提高实验仪器的使用率,及时填写好有关表册,严格按照实验室的有关规章制度监督各实验教师正确使用仪器和化学危险药品,禁止一切仪器外借,外留现象发生.确保我校实验教学,及教研活动有序,健康地进行.收集好有关硬件,软件资料,使我校实验教学及实验室管理工作达到“普实”复查的具体要求。
三、本期主要工作
(一)要求各实验教师认真分析教材,结合实验室的实际情况,拟写行之有效的实验教学计划,实验室管理工作计划,清点实验室的仪器和药品,清扫“两室”卫生,迎县局开学工作检查,实验室正式为广大师生开放。
(二)在管理中严格按照有关规章制度及文件精神执行,监督和管理好实验仪器和危险品,并作好有关表册的登记.根据实验教学的要求适当添置必要的仪器和药品,保证我校“普实”复查工作顺利进行。
(三)严格执行有关文件精神,根据“普实”复查工作的具体要求和细则,认真学习,常抓不懈,并协调,处理好各实验教师开好、开足实验课.对出现新的问题及时向学校反馈。
(四)提高实验室的课外开放力度,充分利用课外时间面向师生开放,及时补充因实验仪器,场所不够使用的问题,逐步提高学生的动手,动脑及分析,综合,运用等能力,发挥出学生的学习积极性和主动性.
(五)本期是“普实”验收后的第二年,要求高,任务重,为此,从现在起明确责任,分工落实,逐步提高工作效率,并应抓严抓实。
(六)加强本期硬件,软件资料的管理,完善“普实”复查工作中的各项指标,使我校的“普实”工作逐步走向规范化,系统化。
四、本期的具体工作
1、100%开出演示实验、学生实验，并按要求(保证数量和质量)在教师上课前布置好每个实验，决不拖延时间影响教学。
2、上实验课时，实验教师要助学生排除故障，解难释疑。仪器坏了、试剂不够，进行维修和补齐，指导帮助学生纠正错误的`操作方法。
3、实验完毕，及时检查仪器的数量和质量，如有差错按制度处理;及时补充试剂量，保证下个实验的顺利进行;做好有关的实验记录(学生实验情况记载、损坏仪器登记等工作)。
4、完善各项管理制度，如《实验室、仪器室使用管理制度》、《实验室安全守则》、《仪器报损赔偿制度》、《实验室仪器借还制度》等，经常打扫卫生，做到仪器无尘、教室整洁。
5、期初、期末各进行一次帐物校对，做到两者相符，并做好有关的报损记录。平时经常查看实验仪器和实验用品，能修的及时修理，不足的及时购买。
6、把安全、保卫工作列入本室工作的重要议事日程，强化防范意识，认真落实安全责任制，确保不发生任何问题。
7、理、化、生各任课教师要根据教材内容，提前1-2天开出实验通知单，或在特殊情况下，提前通知实验员(但在实验后要及时补填实验通知单)，实验员根据通知单充分准备好仪器、药品，做到准、净、齐和及时，确保实验一次成功。对有些实验，实验员应事先亲自试验，若有改进的实验或利用自制教具进行教学的，要向教师说明使用方法和注意事项，确保万无一失。
8、对学生分组实验，任课教师必须在实验前把实验报告册发给学生进行预习准备，明确实验目的、要求和注意事项，在实验过程中实验员要协同教师随堂巡视，发现问题及时解决。
9、实验结束，让学生填写好“学生实验情况记载表”，对有报损的仪器还须填写“仪器报损登记表”，任课教师也要签上姓名和处理意见，然后有实验员签上处理意见后报上一级领导审批。同时指示学生把废液放入“废液桶”，课后实验员及时处理。
五、实验室管理
1、严格使用“四表”、“三册”、“一日志”。
四表：“学生实验情况记载表”、“仪器报损登记表”、“仪器、药品入库清单”和“实验通知单”。
三册：“固定资产帐册(明细帐、总帐)”、“实验教学仪器登记册”、“低值易耗品登记册”，做到帐帐、帐物相符。
一日志：实验室使用日志。
2、严格执行实验室管理制度
(1)、购置仪器、药品要先行申请，由主管领导审阅后报校长室审批后再购置，入库要验收，同时填写入库清单。仪器原则不外借，若借出要由主管教导或校长同意后才能，并要及时追回。
(2)、加强安全制度。药品、仪器橱要上锁，化学危险品橱要实行双人双锁保管，防盗门要早开晚锁，理、化、生实验室的灭火器、沙桶要定期检查、补充。实验室通风换气设备应保持经常运转。
(3)、仪器、药品存放制度。做到分类存放，定柜定位。每口柜上应挂有“仪器登记卡(陈列表)”并随时修正。分组实验所用仪器药品一律应实验员发放，实验结束，及时清洗、整理、归放。
(4)、认真执行仪器保养，维修制度，并自制一些教具。仪器要做到常清点，常保养，常维修，保证抽查准确，随取随用。
(5)、继续开展好课外科技活动和课外开放实验。
六、工作日程
9月份拟写实验教学,实验室管理工作计划,清点仪器药品,做好有关必备表册的准备工作,保证实验室的开学初的正常化。
10月份加强实验室,实验教学的管理,深入课堂了解实验教学的开展情况,进行常规工作检查。
11月份加强实验室，实验教学的管理,开展教学研究活动,课外科技活动。12月份监督好实验仪器药品的正常使用,了解各教师的实验教学开展情况。1月份作好期末测评准备与考查,收集有关资料,整理归档保存,作好放假前的安排工作。
实验室工作计划
20xx学年是我校发展历史上进一步充实强化校园文化建设的重要之年。所以，本学期实验室工作的开展，实验室建设的实施，也必须围绕这些学校中心工作而展开。虽然，要实现使实验室老师人人成为本学科的实验和理论专家，我们还深感底气不足，我们还要不断“修炼”自己的“内功”。但是，为了把我校的实验室建设成在本地区有一定影响力的实验室，我们只有通过自身的不懈努力，才能在前进的道路上不断缩小我们和先进的差距，才能实现我们心中的理想!对此，在前进路上所迈出的每一步，我们都为此而幸喜鼓舞!为了确保实验室管理工作有条不紊地进行，更有效地发挥其服务于教学之功能，特拟订计划如下。
一、指导思想。
进一步完善两室各种制度，规范各种仪器的摆放，加强卫生管理，做好仪器借还登记，更好地发挥实验仪器服务于教学之功能。
二、情况分析。
我校有实验室18间，仪器室12间。几年来在上级领导的关心、学校的努力下，仪器的种类不断增多，数量不断充实。教师能高度认识直观教具在教学中的作用，充分发挥了实验室的作用。特别是去年下半年我校投资30余万元，改造实验室，更新仪器橱，添置实验仪器，实现省标准化要求。但也给管理带来一定的困难。
三、任务与目标。
1.继续作好“开放实验室”的各项工作，争取把本学期开放的实验数量和质量提高一个档次。“开放实验室”成为深受学生喜爱的活动项目。
2、加强探究实验室管理工作，尽快启用物理探究实验室，培养学生的科学探究精神。
3、根据自己的实际工作经验，每室完成一篇实验教学论文，争取能够发表。
4、保质保量完成各项常规工作，保证在完成各项专项工作的前提下，常规工作质量不下降。
5、积极参加上级部门组织的各项比赛和活动，利用各种方式和渠道提高我校实验室的知名度。
6、进一步优化岗位分工和岗位绩效考核机制。
7、实施实验室使用规范评价机制，进一步优化实验室，实验设备设施使用的科学性和规范性。
8、开始实施每月一次的岗位能力定期培训活动，对实验室老师进行定期岗位培训，以有效提高实验室老师的从业专业性，培养实验室老师一专多能的工作能力。
9、加强理化生实验教学研究，确保演示实验和分组实验开出率达到100%。
10、做好新增仪器的登记与管理，确保仪器完好率98%以上。
11、完善各种制度和表卡，做到帐卡物三者一致。规范仪器的摆放，使之科学，合理，美观。严格履行借交手续。热情服务，做到有求必应。加强两室卫生工作，确保仪器的准确性及精密度。调动教师使用仪器的积极性。
12、做好年度清查、兑现工作。
四、方法措施。
1、对照两室布置标准，认真完善两室的各种制度，使之有据可依，有规可循。
2、按照仪器配备目录标准，进一步整理、摆放各种仪器，尽量做到合理、科学、规范，并使之与帐卡一致。
3、严格履行借交手续。借领仪器时，提前写实验通知单交实验员准备，并做好记载。按时归还，归还时认真检查仪器是否完损。
4、爱护仪器，妥善保管。严禁把仪器放到教室里落灰落尘，影响其精密度。
5、加强两室卫生。做到一周一清扫、擦洗，经常通风换气，保障仪器无霉变现象。
6、热情服务，做到有求必应，充分调动教师使用仪器的积极性，做到一周一通报。
7、做好年终仪器清查、兑现工作。
知识目标
使学生了解在实验室中制取气体的方法和设计思路的基础上，研讨二氧化碳的实验室制法；
通过讨论，掌握实验室制取二氧化碳的药品和反应原理；
通过实验探究，学会设计实验室制取二氧化碳的装置；
能力目标
通过实验室制取二氧化碳的药品和装置的探究，逐步提高学生的探究能力；
通过小组合作，培养学生合作能力、表达能力；
通过探究实验室制取二氧化碳的装置，培养学生实验室制取气体装置的设计思路；
通过筛选二氧化碳的实验室制法，发展观察能力并提高学生分析和解决实际问题的能力。
情感目标
在探究中，使学生体验合作、发现的乐趣；
在设计实验装置过程中，培养学生创新精神、实践能力，以及严谨求实的科学态度。
教学建议
课堂引入指导
方法一：引导学生复习到目前为止学生已经掌握的可以得到二氧化碳气的方法，逐一筛选出适合实验室制备二氧化碳的方法，让学生在教师的带领下学会选择，学会判断，从中真正体现学生是学习的主体，实验学生的主动学习。
方法二：从实验室制气的要求入手，讲清楚原则，让学生自己总结，思考到底实验室中用什么方法来制备二氧化碳。
方法三：单刀直入先讲实验室中制二氧化碳的原理，让学生思考，实验室选择这种方法的依据是什么？通过对比突出该方法的优越性，总结出实验室制气的原则。
知识讲解指导
注意讲解时的条理性，使学生明白实验室制二氧化碳的原理、装置；检验方法；让部分学生清楚选择该方法的原因和实验室制气方法选择的'依据。
注意理论与实验的结合，避免过于枯燥或过于浅显，缺乏理论高度。
联系实际，讲二氧化碳灭火器的原理，适用范围，必要时也可讲解常用灭火器的使用方法。
关于二氧化碳的实验室制法的教材分析
本节课在全书乃至整个化学学习过程中，所占有的地位十分重要。它是培养学生在实验室中制取某种气体时，药品的选择、装置的设计、实验的方法等思路的最佳素材。上好此节课对学生今后学习元素化合物知识、化学基本实验及实验探究能力都有深远的影响。
本节知识的学习比较容易，学生在前面学习元素化合物的基础上经过讨论便可解决。本节学习的重点是能力训练。学生在前面学习的氧气、氢气的实验室制法，具备了一些气体制备的实践经验，各项实验技术也已经具备，此时，在课堂教学中体现学生主体，让学生真正参与到教学过程中来正是时机。教师提出探究问题、引发学生思考；通过小组合作，设计方案、表达交流、实施方案、总结表达等环节完成整个探究。
关于二氧化碳的实验室制法的教学建议
为了完成对学生探究能力的培养，设计2课时完成此节教学；
本节是典型的探究学习模式。其中有两个探究：制备药品的探究（快、易）、制取装置的探究（重点、慢）。
讲授过程指导
二氧化碳的实验室制法可结合实验六二氧化碳的制取和性质进行边讲边实验。
注意运用讨论法，充分调动学生积极性。可适当与氧气、氮气的实验室制法进行对比；结合装置讲解制二氧化碳装置与制氢装置的区别与联系（均是固液反应不需加热制气）；结合二氧化碳气的性质，讲解二氧化碳气的检验和验满方法。
课程结束指导
复习实验室制二氧化碳原理、装置及验满方法。
布置学生进行家庭实验，用醋酸和鸡蛋壳或水垢制二氧化碳。
布置作业，注意计算和装置图两方面的内容。
教学设计方案一
教学过程：
【引言】
二氧化碳是一种有广泛用途的气体，实验室中如何制取二氧化碳呢？想一想到目前为止，你知道多少种能够制得二氧化碳的方法。
（学生讨论，并列举学过的可以得到二氧化碳的方法。教师在黑板上逐一记录）
1.碱式碳酸铜热分解
2.蜡烛燃烧
3.木炭燃烧
4.石墨等碳单质在氧气中燃烧
5.木炭还原氧化铜
6.碳在高温下还原氧化铁
7.碳酸受热分解
8.人或动物的呼吸
9.高温煅烧石灰石……
引导学生讨论作为实验室制法的条件是：
1.制取应简便迅速；
2.所制得的气体纯度高，符合演示实验的需要；
3.操作简单、安全，易于实现。
学生评价每一种制得二氧化碳的方法是否可以作为二氧化碳的实验室制法。
【板书】第四节二氧化碳的实验室制法
【小结】以上方法都不能作为二氧化碳的实验室制法。
【讲解】经过不断研究改进，实验室中常用石灰石或大理石与盐酸反应来制备二氧化碳。
【板书】一反应原理
1.试剂石灰石或大理石盐酸
【讲解】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定，分解生成二氧化碳和水，故最终产物为氯化钙、水和二氧化碳。
【板书】2.原理：
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
【提问】可不可以用稀硫酸与石灰石或大理石来制取二氧化碳？
【演示】在两个表面皿中分别放有大小一样的石灰石各一块，一支试管中加入稀盐酸、一支试管中加入稀硫酸。（让学生观察到开始都有二氧化碳生成，随后加入硫酸的试管，反应速率越来越慢，最后停止。）
【结论】不能用硫酸与石灰石或大理石来制取二氧化碳。
【讲解】为了收集到二氧化碳需要什么样的装置来制备二氧化碳呢？反应条件反应物的状态等对实验装置有较大的影响。碳酸钙是块状固体，盐酸是液体，且反应进行时不需要加热，根据这些特点，我们可以选择什么样的反应装置呢？（必要时教师可以讲解制氧气、氢气的装置特点）
【板书】二、反应装置：
（学生回答、教师归纳）
【讲解】因为实验室制取二氧化碳和实验室制取氢气的反应药品状态，反应条件类似，故可以采用相似的装置来制取。用投影显示制氢气和制二氧化碳的装置图
【讨论】
1.长颈漏斗是否可用普通漏斗代替？
2.锥形瓶可否用其他仪器来代替？
3.根据二氧化碳的性质，可以采用什么方法收集二氧化碳？
4.如何检验二氧化碳是否收集满？
（学生讨论、回答，然后教师实验演示、讲解）
【演示】用普通漏斗代替长颈漏斗，结果没有在集气瓶中收集到二氧化碳。
【讲解】
1．因为普通漏斗颈太短，产生的二氧化碳气会从漏斗处逸出。长颈漏斗下端管口在液面下被液体封住，气体不会从长颈漏斗处逸出。
2．锥形瓶可以用广口瓶、大试管等玻璃仪器代替。
3．气体收集方法主要取决于气体的密度和气体在水中的溶解性。因二氧化碳可溶于水生成碳酸，故不宜用排水法收集。二氧化碳比空气重，所以常采用集气瓶口向上排气法收集。
4．可以根据二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧的性质，可以将燃着的木条放在集气瓶口，如火焰熄灭，则说明二氧化碳已收集满。
教学重点：实验室制取二氧化碳的原理、装置。探究能力的培养。
教学难点：从二氧化碳制取装置的探究过程中，提升实验室气体装置的设计思维水平。
教学过程：
【引入】
节课我们学习了二氧化碳的性质，今天我们将来探究在实验室中如何制得大量的二氧化碳气体。
根据前面学习氧气、氢气的实验室制法的经验分析，在实验室制取一种气体应考虑哪些因素?
学生活动：以小组为单位讨论、代表发言。制取所需药品、化学反应原理、反应条件、制取装置、收集方法、验满或验纯的方法。
【展开】目前已学过哪些反应可生成CO2?
[板书]：
实验药品：
1.石灰石和稀盐酸
2.反应原理
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2+H2O请归纳反应的特点。
3.反应装置：固液不加热装置
4.收集装置
向上排空气集气法
提出探究问题：设计何种实验装置来制取CO2?(至少2种)
教师提供制氧气、制氢气的.装置图供学生参考
学生活动：分组讨论。小组活动。
1.首先考虑制氢气的装置。
2.在制氢装置基础上，改进实验装置。
3.提出各种装置的创意。
4.画出草图，有小组代表上台展示并讲解设计思想。
5.其他小组质疑。
(建议：此处应提供可制备CO2的各种仪器及组装好的装置图。最好是动态的。)
在同学们的共同设计中找到满足条件的设计。
1.简易气体发生装置(试管、导气管)
2.将试管改为烧瓶、广口瓶等较大液体容器。
3.类似启普发生器装置(气体出口有控制开关或固液分离机关设计)
提出问题：根据大家的设计，总结满足需要的制取CO2的合理装置。
1.制取少量的气体
2.一次性制取大量的气体
3.随时开始随时停止的实验装置。
【结束】
提问：根据CO2的制取装置的讨论，总结实验室制取气体的装置的一般思路。
(建议：此处应设计动画图。)
学生活动：小组讨论
根据药品的状态、反应条件及待制取气体的气体的溶解性、密度等因素来考虑制取气体的装置。
1.固体加热装置。例如制氧气。
2.固液不加热装置。例如制氢气、二氧化碳。
随着时代的不断进步，计算机技术也在人们的生活中扮演着不可或缺的角色[1]。计算机的使用方法已成为当代高校生必须掌握的技能之一。所以为加强学生对计算机相关技术的理解，提高学生的操作能力，计算机的实验课的开放变得必不可少，当下，为给学生提供良好的学习环境和畅通的资源获取渠道，多数高校设置了公共机房[2]。而且随着我国教育事业的发展，学校的规模和师生的数量都不断地在扩大，实验室的数量也不断地再增加，跨教室、跨校区的情况也随之出现[3]。导致实验室的管理越来越繁杂。同时，实验室的课前考勤也会占用上课时间，对学生课程进度影响不小。所以笔者为提高微机实验室管理效率，减少因考勤占用的上课时间，设计出了一种基于单片机和主机服务器的自动控制管理系统的设计，用于实验室的管理以及学生考勤。
1总体设计
在上课时，任课老师通过按键唤醒单片机，并按照显示屏提示输入账号和与之对应的密码。单片机通过逐字节比较的方式判断输入账号与密码是否正确，若正确则开启电子密码锁，同时控制光耦隔离控制模块动作，室内用电设备通电；若输入错误，则返回输入界面，重新输入账号和密码。进入微机实验室之后，所有电脑均已通电，任课老师在电子门禁端输入的'账号和密码已经通过单片机和上位机间串口通讯传递至考勤管理系统，学生则通过客户端输入学号完成考勤。上课期间，考勤管理系统时刻检测每台电脑的学习情况（包括上机人数，学生的学号，姓名，上课时间等信息）显示在主机界面上，并完成学习时间的记录。若到了下课时间，则任课老师点击下课按钮，系统结束学生上课信息统计，并将已统计信息存储至数据库，待室内所有人员均已离开，红外体感传感器输出低电平，则切断室内所有电源，关闭电子门禁。
2系统硬件设计
微机实验室自动控制管理系统以STC89C52和计算机主机服务器为检测和控制核心，主要应用了人体红外线检测模块，控制模块，其主要功能有电子门禁功能、实验室用电设备自动接通和自动断电功能、室内照明自动开关功能。
2.1电子门禁单元当下的机房管理都是使用人工管理，以人工对机房的门锁进行管理的模式容易发生钥匙丢失等意外[4]。此举不利于机房的管理。考虑到此类状况，笔者对门禁模块进行了设计。实验室的门禁由电子密码锁模块实现控制实验室门的开启和关闭。本单元以STC89C52单片机为主控制芯片，LCD1602为显示单元，AT24C08为存储单元，蜂鸣器作为报警装置。电子门禁单元投入使用之前，给每位微机任课老师分别分配一账号和与之对应的密码，并写入AT24C08存储器。电子门禁单元工作时，若相关人员需进入微机实验室，则需在控制面板上按照提示分别输入账号和密码。单片机通过逐字节比较的方式，与AT24C08中存储的账号和密码进行比较，仅当所有对应字节数字均一致时，电子门禁才会打开门锁，并记录登录者账号信息。若输入有误，与所存储数据不匹配，系统则提示重新输入账号和密码，连续输入三次电子门禁系统则会启动蜂鸣器进行报警。在电子门锁打开后，单片机则控制继电器动作，使室内照明设备、微机等用电设备上电，在一定程度上节省学生及老师课前准备时间。为防止继电器动作瞬间电流较大，对单片机产生影响，本设计中采用了光耦控制模块，将控制电路与继电器模块进行隔离，提高系统工作稳定性。
2.2自动控制模块上课结束后，当实验室内无人使用电脑时，微机实验室管理员需切断室内所有用电设备电源。实际情况中，部分管理员有时会忘记切断总电源，造成机房能源的浪费并且留下了安全隐患。红外人体感传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。当有人或动物进入其感应范围时，传感器输出高电平；人或动物离开感应范围时，传感器自动延时输出低电平。当单片机检测到红外体感传感器输出为低电平时，即微机实验室内无人，将切断室内总电源，并关闭电子门锁。
3考勤管理系统软件
电子门锁打开后，主机服务器接收所有微机及单片机上传数据信息，包括单片机上传的教师编号和微机端上传的学生登录信息[5]。考勤管理系统软件采用C/S（客户机/服务器）系统架构，使用visualstudio20xx作为开发平台，通过C++语言进行软件开发，采用SQLServer20xx数据库平台进行数据管理。考勤软件主界面可显示教师编号，教师内学生人数，目前登录学生人数，学生序号，学生学号，姓名，登录IP，登录时间，课程等信息。并且界面留有任课教师操作按钮，可以选择是否开启网络服务，并且可以进行修改登录密码，串口设置，查看上机情况，退出软件等操作。图3为勤管理系统软件主界面。图3勤管理系统软件主界面学生在进入微机实验室之后，坐到微机前时，打开电脑。学生可通过桌面弹出学生客户端界面输入学号等个人信息。服务器在收到学生客户端上传数据后，与学生侧微机建立TCP通讯连接，按照登录先后顺序为每个学生分配节点，并在对应结构体数组中保存学生的学号、上课时间等信息。在上课过程中，若是由于某种原因微机发生断网、死机或重启等情况，待电脑重启，联网重新登录系统后，服务器将通过逐个查询的方式判定用户之前是否已登录。若之前已登录，则为其分配原节点，并进行上课时间的累加。若没有查到相关信息，则判定为新登录人员，系统为其重新分配节点，并存储相关信息。在下课后，任课老师点击下课按钮，所有学生上机信息数据被导入数据库进行存储，所有学生信息导出后，结构体数组将被清空，用于下一次上课存储数据。
4结束语
在本设计在实际运行过程中，运行稳定，能够较准确地统计室内人数，并完成学生上课信息的统计工作，达到了设计目的，实现了设计目标。但是，在系统运行过程中发现存在学生冒名顶替上课的行为，下一步工作为该模块添加一卡通刷卡控制系统，记录学生的上课考勤情况。
参考文献：
[1]马容生，严小兵.计算机教学与实践[J].广西师范大学学报（哲学社会科学版），1998（S3）：352-355.
[2]佟颖，辜竹筠，孙景瑞，陈劲.基于远程控制的局域网机房管理系统[J].实验室研究与探索，20xx（09）：178-180.
[3]余翀翀，黄丽萍.机房和多媒体教室管理系统的虚拟化建设[J].实验室研究与探索，20xx（04）：228-232，276.
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[5]张玉洁，孟祥武.基于移动定位服务的考勤管理系统[J].计算机系统应用，20xx（10）：6-10.
一、艺术设计类实验室现状剖析
谈到实验室，特别是艺术设计类专业的实验室，大多数人都停留在“一个画架、一支画笔、一张纸”的概念中，由于这种思想的存在，导致在建设和规划实验室时思维受限，规划资金不到位等情况时有发生。以某高校的广告策划实训室为例，整个实训室就几张桌子、几把椅子和一块白板，是一个普通教室的翻版，以为广告策划就是简单头脑风暴的过程。由于这类似的思维，导致实验室的建设和使用无法顺利开展。总结起来，大致存在以下几点问题：
（一）实验资源分配不均
因为学校教师、实验设备分配不均，特别是在重点建设和非重点建设专业之间，实验室的投入也存在较大的差距。所以，有些实验室出现门庭若市；有些实验室上课时使用，课余时间则无人问津，甚至有些学生在选择专业时，受到专业实验室的设备、资金投入多少等表面现象的误导，而失去选择专业的理性思考。在生源不足的情况下，专业实验室的建设和发展也将形成恶性循环。
（二）艺术设计类实验室建设概念模糊
从事实验室管理和工作的人员，大多数都是理工科出身，艺术设计类专业的实验室管理者亦如此。相对于理工类实验室的建设来说，实验室管理者对艺术设计类实验室的建设和管理相比之下要差很多。因此，导致艺术设计类实验室建设和管理上概念模糊、界线不清。比如对艺术设计类专业的实验课程的认识还停留在表面上，会套用理工类实验室的规划体系及教学规范来理解艺术设计类实验室的使用，难以形成艺术设计类实验室的评估体系。
（三）管理制度不完善
在艺术设计类专业中，有某些专业社会需求较为高、生源较多，导致学生规模增长较快，比如室内设计专业。为满足教学的正常运行，实验室的建设过于匆忙，缺乏规划，甚至出现重复建设的情况。从另外一方面来说，实验室的建设没有考虑到内涵建设和学科的发展需求，同时在管理、教学和实际应用中也产生较多的矛盾。在数字技术不断引入艺术设计学科的过程中，艺术设计类实验室又有别于传统的艺术实训室和理工类实验室。总体来说，就是在建设、管理、使用等方面均缺乏经验或经验不足。管理体系不健全，制度不完善，缺乏既懂专业又善于管理的高素质实验室管理人员。
（四）对实验室人员工作的专业认可度不高
实验室人员从专业的角度上来讲不被认可，认为专业技术不高，专业门槛低，因此专业教师不愿在实验室工作。同时，有些高校将专任教师和实训教师分别对待，政策向专任教师倾斜，致使实验室教师队伍和管理人员流失、数量不足、质量不高。
二、艺术设计类实验室建设的整改思路
随着国家提出应用技术大学的办学目标，同时社会上对应用型人才的需求也提出进一步的要求，艺术设计类专业更注重于动手能力的培养。所以，对艺术设计类专业实验室的建设和管理提出了更高的要求。
（一）设置开放性的艺术设计类实验室
设置开放实验室可以改变艺术设计类专业学生学习的被动性、缺乏学习环境和专业学习设备而探索的一种实验室管理模式。在这种模式下既可以倡导学生利用实验室进行自我学习，同时使教师的教学、学生的创新能力和实践能力的培养得到有利的支撑，又可以提高设备资源和教学空间的利用率。但是作为开放实验室，本身也存在一定的管理上的问题。对于这类问题，可以通过加强管理予以克服。1.登记制度。申请试用实验室人员（教师或者学生）进入实验室进行试验等操作时，必须提前填写相关申请表，确保实验室使用的有序性和设备管理的安全性。2.实验室功能管理制度。每一间实验室都有自己的特色和用途，在使用时如果合理安排，可以使得实验室及设备的使用率达到最大化。每个学期任课教师可将实验计划和内容交给实验室，实验室管理人员也可以根据课程的安排协调好实验室的使用时间，以保证一段时间内只能一个班级使用，同时确保实验的不中断性。3.管理员负责制。实验室管理人员可以分配好负责相关实验室，而且对实验室的设备属性要相对熟悉，可以对学生使用过程中碰到的问题进行解答。在上班时间之外，学生在使用实验室设备不清楚的情况下，可以通过电话或者预约时间进行解答。
（二）实验室师资的建设
实验室的教学在传统的本科教学中一直处于弱势，也有不少人对实验教学和管理人员存在一定的偏见，认为工作性质与工人的性质一样，从而导致大家认为从事实验教学和工作的教师水平较低。某些高校甚至在工作量的计算等方面还乘以一个比理论课低的系数，使实验教学人员千方百计地脱离岗位，一些高素质的实验室人员流失，实验室教师队伍不稳定。针对这个问题，提出三点改进措施。1.提升实验教师发展平台首先，教育部门应该从教育理论上加以转变，特别是从事应用型建设及转型的高校，务实加强实验的教学，提高实验教师的地位，保护实验教师的`利益，以达到消除与理论课教师之间的差别。只有这样，才能吸引大量的优秀人才投身实验教学与管理工作，达到强化实验室教学及管理人员素质的目的。同时，要建立新的实验教学观念和新的实验教学体验，实验教学要与理论教学并重。注重知识的交叉和集成，形成多层次、多模块又相互衔接的创新性的实验教学体系。2.建立科学的考核制度和激励办法科学合理的考核制度和激励办法是增强实验室教师及管理人员责任心和调动工作积极性的重要保障。通过有计划、有目的地进行实验教学的检查和评估，对每门课进行量化的考评，分项考核他们在实验室教学、实验室改革与创新、实验室建设与管理方面的业绩。考核结果存入业绩档案，与考评、津贴、职称评定挂钩，体现公平性，强化敬业意识。3.加强实验队伍的业务学习通过定期对实验教师、管理人员进行集中式学习培训，方便优秀经验之间相互交流，提高业务能力。多组织走出去学习活动，学习先进的实验课教学方法和管理经验，开阔视野，增加认识，提高实验室团队的综合素质。
（三）加强实验的安全管理，营造舒适的实验教学环境
艺术设计类专业学生较为强调个人意识及创作的自由性。从某个角度上来说，安全意识相对薄弱，所以实验室教学可以采用开放式，但是非“全放羊式”的培养模式，不仅要有任课教师在场，还要有实验室工作人员在场，对实验教学中出现的意外情况要及时解决，通过指导教师和实验室工作人员相互配合，营造良好的实验教学环境，提高实验室教学的质量。艺术设计类专业实验室是艺术设计类专业进行课程教学及实训的重要场所，是培养艺术设计类应用型人才的基本。结合艺术设计类专业的特点，进行实验室的建设和管理是保障艺术设计类专业教学的前提。文章旨在强调艺术设计类专业实验室在教学中的地位，找出现阶段的局限性，提出一些思考的方向，为这类实验室提供一定的参考及借鉴。
