發布時間：2022-08-20 08:57:57
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的實驗室設計方案樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
一、結合課本實驗，理解實驗相關知識，形成實驗方案設計的思維導向
化學實驗方案設計能力的培養，不可能一蹴而就，所謂“冰凍三尺，非一日之寒”，必須潛移默化，由量變促成質變，應根據學生的認知規律，由淺入深，由簡到繁，循序漸進。在教學實踐中，筆者結合教材中的典型實驗，引導學生理解實驗目的、原理，掌握實驗設計的基本原則和方法，加強實驗設計思維的培養。
【案例1】離子檢驗或物質檢驗型實驗方案的設計
《化學必修1》第21頁“活動與探究”欄目：氯化銨、硫酸銨、氯化鉀、硫酸鉀均可用作化肥，它們都是白色可溶于水的固體，探究這幾種鹽中所含離子的檢驗方法。
教學過程：
問題1：這些物質中有哪幾種離子？
問題2：■、Cl- 、■選用什么試劑檢驗？有什么現象？如何把實驗過程用文字描述出來？
問題3：K+用什么方法檢驗？具體操作如何？
問題4：檢驗離子應從哪幾個方面分析？
拓展：四種鹽如何區分？請畫出流程圖。
[方案]
延伸：如何驗證白色固體是NH4Cl？請寫出實驗方案。
離子檢驗或物質檢驗實驗方案的設計，要根據各種離子或物質的某些特性對離子或物質進行檢驗，熟練把握各種離子或物質的性質，并把握實驗方案設計的技巧，進而設計合理的方案。
【案例2】物質制備型實驗方案的設計
《化學選修6：實驗化學》硫酸亞鐵銨的制備
實驗方案設計流程如下：鐵屑的凈化制取硫酸亞鐵溶液制備硫酸亞鐵銨晶體計算產率。
設計這類實驗的整體思路：從原料出發，通過控制反應條件，如對溫度的控制，先得到目標產物，即粗產品，接著對粗產品進行分離提純，是這類實驗的重點所在。尋找分離提純的最佳方案，使所得產品純度高，產率大。
【案例3】原理驗證型實驗方案的設計
《化學選修6：實驗化學》硫代硫酸鈉與酸反應速率的影響因素
設計方案見表1。
這類原理驗證型實驗方案的設計，是在明確反應原理的基礎上，通過控制一定的實驗條件，控制單因子變量，最終設計可行的實驗方案。
從以上這些典例中，我們不難發現，化學教材中蘊含著豐富的實驗設計思想方面的素材，教師應深入挖掘，在日常教學中不斷滲透實驗方案設計思想。每一個成功的實驗其設計思想總是包含著對已有知識的靈活應用與創造性的科學構想。
二、結合課本實驗，了解化學實驗方案設計的一般流程和基本原則
化學實驗方案設計的流程包括：知識鋪墊提出問題小組討論形成方案方案優化規范表達。“以鋁為原料制備氫氧化鋁實驗方案的設計”，通過小組討論，各小組形成的方案大致可以分為以下兩種類型。
第一類制備方法：酸堿法
第二類制備方案：電化學法
方案8：電解法――Al為陽極，Cu為陰極，電解氯化鈉溶液。
方案9：原電池法――Al、Cu為電極，浸沒在通入空氣的NaCl溶液中。
各小組在個人意見的基礎上，對各自的實驗方案進行評價，對比方案1～7，從制備1mol氫氧化鋁消耗酸堿量來看，方案7消耗酸堿量最少，從實驗室操作的便利性看，通入氣體的操作較為煩瑣。對比方案8、方案9，從反應速率來看：方案8>方案9，從能源消耗來看，方案8>方案9。綜合以上這些因素，方案7為最佳方案。
由此看出實驗方案設計應該遵循以下基本原則：
三、充分挖掘課本中的實驗素材，加以適當的指導和訓練，提高實驗設計能力
1.變驗證性實驗為探究性實驗，提高實驗設計能力
驗證性實驗是用以驗證已學過知識的正確性，學生處于被動接受知識的狀態，而探究性實驗是指在實驗的基礎上，通過科學的分析、綜合等思維來獲取知識，學生處于一種主動探索知識的狀態，對培養學生的創新能力十分有利。因此，教師應精心安排，積極鉆研，變驗證性實驗為探究性實驗，通過探究實驗來獲取新知識。
在一次優質課評比中，有位教師很巧妙地將課本中的驗證性實驗轉變為探究性實驗，收到了很好的課堂效果。當時的課題是“影響鹽類水解的因素”，給我印象深刻的是這位教師在處理書本中“活動與探究”這個欄目時設計了這樣一張實驗報告單：
實驗目的：探究影響鹽類水解的因素
實驗方案的設計
這位教師充分利用課本資源，很巧妙地處理了“活動與探究”這個欄目的教學。既可以有效地改變學生的學習方式，調動學生學習的積極性，又能起到提高學生科學素養，培養學生科學探究能力的作用，對學生適應新課程教學活動起到很好的引領作用，達到最佳的教學效果。
2.將課本中相關結論轉化為實驗，提高實驗設計能力
實驗是人們認識和研究物質變化規律或驗證某一結論的常用科學方法。書本上的知識凡是能夠通過實驗來驗證或探究的，都應啟發學生思維，認真引導學生進行實驗設計，甚至還可嘗試讓學生親自動手做實驗，從而提高學生的探究和設計能力。
【案例】第三周期元素性質變化規律
【實驗一】Na、Mg、Al和水的反應：分別取一小段鈉、鎂、鋁，用砂紙磨掉表面的氧化膜，放入三支小試管中，加入2～3 mL水，并滴入兩滴酚酞溶液。觀察現象。
過一會兒，分別用酒精燈給三支試管加熱至沸騰，并移開酒精燈，再觀察現象。
【實驗二】 Mg、Al與稀鹽酸反應比較
總結：Na、Mg、Al與水反應越來越 ，對應氧化物水化物的堿性越來越 ，金屬性逐漸 。
關鍵詞：視頻公開課；錄播系統；技術標準
中圖分類號：G434 文獻標識碼：B 文章編號：1673—8454（2012）17—0020—03
《國家中長期教育改革與發展規劃綱要（2010—2020年）》提出“加快教育信息化進程”的要求，并制定了“到2020年基本實現教育現代化，基本形成學習型社會，進入人力資源強國行列”的戰略目標。[1]為了更好地利用現代信息技術手段，加強優質教育資源開發和普及共享，進一步提高高等教育質量，服務學習型社會建設，教育部啟動了國家精品開放課程建設工作（教高[2011]8號），并納入“十二五”期間實施的“高等學校本科教學質量與教學改革工程”。國家精品開放課程包括精品視頻公開課與精品資源共享課，是以普及共享優質課程資源為目的、體現現代教育思想和教育教學規律、展示教師先進教學理念和方法、服務學習者自主學習、通過網絡傳播的開放課程。[2]
針對視頻公開課建設項目，教育部還特別制定了視頻公開課拍攝制作技術標準（教高司函[2011]105號文件），包括錄制場地、錄制方式及設備等前期錄制要求，視頻信號源、音頻信號源的數據采集技術指標，后期制作、網絡傳輸基本技術規范等。[3]根據要求，在視頻制作過程中，要求視頻制作者應根據課程內容，盡量采用多機位拍攝，機位設置應滿足完整記錄課堂全部教學活動的要求。攝像機要求不低于專業級數字設備，推薦使用高清數字設備，錄音設備采用若干個專業級話筒，以保證教師和學生發言的錄音質量。
一、現有錄播手段存在的問題
目前，我校采用奧維亞（AVA）科技公司開發的PROPRE 9移動式錄播系統進行視頻課程的錄制與網絡直播，其結構如圖1所示，包括系統前端、管理端和播放端，主要由錄播主機、音視頻信號采集系統（包括教師攝像機、學生攝像機、VGA信號采集）、管理電腦、遠程客戶端（視頻直播/點播）等幾部分組成，具有同步錄制、實時直播、在線點播、遠程導播和后期編輯等功能。
學校現有的錄播系統主要用于精品課程錄像、視頻會議、網絡培訓、專家講座等視頻的錄制與網絡直播，并在全校范圍內推廣應用，拍攝的視頻資源經后期處理后上傳至學校專用的資源服務器，并提供師生在線點播觀看。現有錄播系統基本能夠滿足教學需要，但與精品視頻公開課技術標準尚有一定差距，無法滿足視頻上網的更高層次要求。
與教育部視頻公開課所要求的技術標準相比較，如表1所示，現有錄播系統在錄制場地、視頻錄制模式、音視頻采集方式等方面存在以下不足：
1.錄制場地不固定，難以保證設備安裝的安全和信號的穩定
拍攝場地不固定，容易造成設備不必要的意外損傷，不能很好地保護錄播主機。如地面視頻線、音頻線、網線布局錯綜復雜，容易造成線纜移動接觸不良；接口頻繁拆裝造成接觸不良，頻繁地移動容易降低設備的使用壽命。
2.現有的拍攝場地不能充分保證視頻的質量
普通的教室采光和隔音效果較差，錄制的視頻畫面質量不高。
3.現有的單機位—手動導播模式無法滿足現場的交流和互動
在教學過程中，教師需要寫板書、操作電腦、與學生交流等，視頻拍攝時則通過控制攝像頭的移動控制畫面，但是頻繁地移動畫面，容易使觀看者產生視覺疲勞，影響視頻美觀。此外，操作人員在進行手動導播時，由于單機位操作，使得工作強度加大，容易手忙腳亂，出現切換不及時、視頻定位不準確、教師走出攝像范圍等情況。
4.現有的設備不能滿足高質量的視頻錄制需求
視頻拍攝的質量不單單取決于操作人員水平的高低，更受到硬件設備的影響，高質量的拍攝設備在畫面清晰度、移動定位的平順性、光線變化反應速度、對焦速度等方面都有很大的優勢，這些正是我校現有設備所不足的。
5.現有的設備難以滿足高質量的音頻錄制需求
優質的錄音對于視頻來說是不可缺少的，我校現有的錄音設備只能滿足普通音頻錄制需求，存在音域不廣、降噪不強、音質還原不夠等問題。
6.現有設備無法滿足未來的視頻文件存儲需求
根據我校網絡課程建設目標規定，通過5年左右時間的建設，使大部分本科主干課程建有網絡課程。我校現有網絡課程200余門，按現有網絡課程視頻錄制安排和現有設備拍攝的畫面質量來計算，共需要約1500G的磁盤空間。隨著網絡課程數量的增加，按照教育部要求采用高清技術標準拍攝，磁盤空間需求必定翻倍甚至更多，將使得原本緊張的服務器資源更加匱乏。
隨著學校教育信息化的不斷推進，優秀的教學視頻上網已提到議事日程，參照教育部視頻公開課技術標準建設專用錄播實驗室已迫在眉睫。
二、智能型錄播實驗室建設方案設計
1.錄播實驗室的場地與環境要求
依據教育部精品視頻公開課拍攝技術標準，錄播實驗室場地、環境參數按照以下標準設計：
（1）面積約為50平方米的專用錄播教室，6平米左右導播室，預留雙層玻璃視察窗。
（2）房間內裝飾盡量簡樸，墻壁顏色應盡量選用中性、非白色的色調，如淺灰、淺藍等。避免在室內陳設鏡子、懸掛藝術品、放置植物花卉等。否則這些與教學內容無關的背景信息會在攝像頭轉動或變焦時產生干擾，造成圖像編碼質量的下降。
關鍵詞：C語言程序設計；實驗方案設計；計算思維；能力培養
中圖分類號：G433 文獻標識碼：A 文章編號文章編號：16727800（2014）001018902
基金項目基金項目：湖南省計算機應用技術“十二五”重點建設學科項目（081203）；邵陽學院教學改革研究項目（2012JG25）
作者簡介作者簡介：劉遠軍（1979-），男，碩士，邵陽學院信息工程系講師，研究方向為計算機基礎教學、數據挖掘、人工智能、圖像處理。
0 引言
隨著科技的不斷進步，計算機基礎教學已不再局限于圍繞Windows操作系統及幾種常見辦公軟件而進行，更需要對程序設計能力進行培養。目前計算機程序設計語言教學主要涉及C語言、Visual Basic、Visual FoxPro等，其中C語言作為C++、C#、Java等功能強大的主流語言的前身，尤其適合用來作為對計算機編程要求較高的一些專業計算機程序設計啟蒙語言。C語言是一種高度過程化的語言，語法靈活，邏輯性非常強。對于C語言的學習，必須依賴大量的上機實踐來鞏固理論教學內容，強化對編程思維的理解，掌握C語言的精髓。所以，在C語言程序設計教學中，實驗的設置顯得尤為重要，實驗方案設置是否合理直接影響到學生對C語言的理解和掌握。
1 計算思維
計算思維是目前的一個研究熱點，自2006年被提出以來，國內外許多著名的計算機科學家和計算機教育家都不遺余力地對它的內涵和外延進行了卓有成效的研究和應用，“計算思維”一經問世，就散發著超強的魔力，引領著計算機科學界尤其是計算機教育界的發展方向。
1.1 計算思維內涵
2006年3月，美國卡內基·梅隆大學計算機科學系主任周以真教授[1，2]首次在權威雜志Communications of the ACM上提出了“計算思維”（Computational Thinking）概念：計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解的思維活動。按照周以真教授的解釋，計算思維建立在計算過程的基礎上，但是又超越了計算機本身。計算思維現今已不僅僅運用在計算機學科上，也廣泛應用在其它自然學科甚至是人文學科中，它是一種思維方式，是一種解決問題的思考過程，從現實角度來說，計算思維就是將問題引入、歸納、求解、引申的過程，也就是將未知問題歸納成若干已知問題從而求解的過程。計算思維不是一個單獨的、與其它思維方法毫無關聯的孤立方法。計算思維產生于計算機科學，而與計算機科學聯系最緊密的思維方法是數學思維、邏輯思維和工程思維。可以將計算思維看作是計算機科學與數學思維、邏輯思維和工程思維的交集，而它們也代表了計算思維的不同層次要求[3]。在計算機課程教學中引入和培養學生的計算思維，進而讓計算思維影響學生的一生，幫助學生以計算思維的方式來分析、解決各類科學及社會問題。
1.2 計算思維在C語言實驗中的體現
C語言作為一種結構化的程序設計語言，它的學習過程必然是理論與實踐相結合，在實驗中逐漸進步的過程。同任何計算機編程語言一樣，C語言編程能力的提高必須依靠一個又一個上機實驗，在不斷的“思考—編程—調試—運行—反思”過程中逐步提高。同Visual Basic、Visual FoxPro等面向對象的計算機編程語言不同，C語言是高度過程化的，結構非常嚴謹，并不像其它語言那樣松散和隨意，這就需要格外注意其語法和語義的準確性和完整性，而編程者的這些良好習慣和注意度都需要在大量的上機實踐中培養。
C語言是一種過程化的語言，它是以時間軸驅動的，用C編寫的程序執行過程，類似于我們處理日常問題的一般過程：先做什么，再做什么；如果發生了什么，就做什么；必須要做了什么，才能再去做什么，等等。從宏觀上看，C語言采用的是自頂向下、逐步求精、模塊化的設計思路，而計算思維就是將問題引入、歸納、分解、進而求解的過程。可以在C語言實驗中引入計算思維的思想，幫助我們對實驗進行分析和總體設計；反過來，也可以在C語言實驗中培養學生的計算思維。
2 引入計算思維的C語言綜合實驗設計
2.1 問題描述
設計一個萬年歷，要求實現以下功能：①能顯示某一具體日期的星期數；②能顯示任一日期所在月的月歷；③具備翻頁功能，能利用鍵盤上的左右方向鍵進行月份的切換，上下方向鍵進行年度的切換[4]。
說明：以1582年10月15日（星期五）為起始日期（歷史上多次修改歷法，其中最后一次修改是1582年10月15日，在此之前的星期數是不準確的）。
2.2 問題分析與分解
計算思維的方法就是分解、歸納、化未知為已知的過程。首先對問題進行分解，要完成這個實驗，需要解決3個問題：
（1） 確定某一輸入日期的星期數。按問題描述，輸入任一日期后，首先要求出它的星期數。問題描述中已經給出了初始日期1582年10月15日為星期五，那么只要先求出輸入日期與1582年10月15日之間相差的天數day，就可用公式（day%7+5）%7求出該日期的星期數。
在求解這個問題時，又需要考慮一個子問題：怎樣解決閏年的問題。閏年的2月有29天，其規則是年份數字能夠整除4但不能整除100，或者能夠整除400。因此，可以用#define Year（x） （x%4==0&&x%100！=0||x%400==0）？1：0這條參數宏來表示是否閏年。
（2） 如何顯示該日期所在月的月歷。根據第一個問題的結果，已經知道該日期的星期數，接下來的事情是只要在該日期的基礎上向前遞減、向后遞推就能知道該月每一天的星期數，這個問題又可分成兩個子問題：①確定月歷的樣式、設計格式；②分析并確定該月份中每一個日期在月歷中的位置。在求解這個子問題時，需要考慮星期的排列以及日期的換行問題，可以用循環語句加以控制。
（3） 翻頁功能設計。根據上兩步的結果，接下來增加翻頁功能，這里需要從4個方面進行設計：①向左按鈕：如果當前月份為2～12月，則年份不變，月份-1；如果當前月份為1月，則年份-1，月份改為12月；②向右按鈕：如果當前月份為1～11月，則年份不變，月份+1；如果當前月份為12月，則年份+1，月份改為1月；③向上按鈕：月份不變，年份-1；④向下按鈕：月份不變，年份+1。
從以上分析可以得出該實驗的問題分解情況，如圖1
所示。
圖1 問題分解
2.3 問題歸納與引導
根據以上分析，將問題分解成若干子問題，每個子問題再進一步細化，最后分解成已知問題，例如閏年的求法、輸出格式的設置、月份的加減等問題。計算思維的魅力正在于此。通過對問題的分解、歸納，最終變換成已知問題。在這一實驗過程中，為了達到培養學生計算思維的目的，需要特別注意問題的歸納與引導，計算思維強調的是從未知到已知的求解過程，是一種自然歸納、推導、總結的過程，教師在實驗指導過程中，不能直接給出答案和源程序代碼，而要根據結構化程序設計自頂向下、逐步求精的思想，并以“問題歸納—分解—求解—引申”的模式逐漸引導學生一步一步走向解決問題的彼岸。
3 結語
C程序設計語言的教學離不開上機實踐，上機實踐過程中實驗方案的好壞和教師的實驗指導直接決定著學生的學習效果，如要在有效的上機實驗課時內達到最好的學習效果，就必須讓學生盡早掌握計算思維的能力。計算思維自2006年被提出并被明確定義以來，逐漸成為計算機科學領域和計算機教育界最先進、最流行的思想之一。在C語言程序設計實驗方案設計中，時刻注意學生計算思維能力的培養，有著非常重要的積極作用。這種能力的掌握，不僅對學生本身編程能力和計算機能力的提高大有裨益，而且對學生今后更全面、更有效、更科學地處理各類問題也具有幫助作用。
參考文獻參考文獻：
[1] WING J putational thinking[J].Communications of the ACM， 2006，49（3）： 3335.
[2] 周以真.計算思維[J].中國計算機學會通訊，2007，3（11）：8385.
【關鍵詞】 煤礦 工作面 沿空留巷 方案設計
1 石槽村煤礦05工作面概況
1102205工作面走向長1400米，傾向寬248.4米（幫對幫平距），其中1102205工作面回風順槽長1540米，坡度介于0～20°；運輸順槽長1535米，坡度介于0～7°；輔助運輸順槽長1530米，坡度介于0～7°，1102205工作面采用綜采一次采全高，工作面采用“三八制”作業方式，早班檢修，中夜班生產。
1.1 工作面巷道布置
1102205工作面屬于三巷布置方式（回風順槽、運輸順槽、輔助運輸順槽），工作面三條大巷均沿煤層走向布置，回風順槽位于工作面西側，運輸順槽及輔助運輸順槽位于工作面東側，運輸順槽與輔助運輸順槽保護煤柱為30米，工作面切眼沿煤層傾向布置。三條順槽均沿煤層頂板掘進。為了便于工作面掘進期間輔助運輸，工作面于600米處設有一條自回風順槽至運輸順槽的聯絡巷。如圖1所示。
1.2 原巷道支護參數
1102205工作面運輸巷采用錨網噴+錨索聯合支護方式，頂部錨桿采用φ18×2500螺紋鋼錨桿，間排距800×800mm，幫部錨桿φ16×1600mm；錨索采用φ17.8×7300鋼絞線，間排距2×2m；混凝土噴厚50mm。半圓拱形留巷隔離墻位置恰好在拱弧部三角區，需要清理該區域才能使得隔離墻支撐可靠。這一點不利于沿空留巷。但原支護形式和強度能夠滿足留巷強度需要。
2 試驗工作面可行性分析
2.1 煤層賦存特征適應性
石槽村煤礦1102205工作面運輸順槽沿2-2煤層頂板掘進。2-2煤平均厚度為3.2米，黑色，半暗型，瀝青光澤，參差狀斷口，條帶狀結構，含黃鐵礦結核和方解石脈，煤層下部有一層夾矸，厚度為0.3～0.9米，全工作面發育。
分析：該煤層賦存條件好，煤質較硬，有利于圍巖穩定。
2.2 煤層頂底板適應性
2-2煤老頂為細砂巖，厚度4.3米，灰色，以石英長石為主，含煤包體，夾薄層粉砂巖，局部地方老頂2-1煤較發育。2-2煤直接頂為粉砂巖，厚3.6米，灰褐色，厚層狀，含碳屑豐富，以平行層理為主，夾少量波狀層理，底部夾少量粗砂巖，含透鏡體，膠結致密，堅硬。2-2煤偽頂為炭質泥巖，厚0.3米，灰黑色，極易冒落。2-2煤直接底為粉砂巖，厚5.7米，淺灰色，厚層狀，含物莖葉化石，平行層理，半堅硬。2-2老底為細砂巖，厚5.0米，灰色，以石英長石為主，含煤包體，夾薄層粉砂巖。
分析：煤層頂部有0.3m偽頂，易冒落，但直接頂膠結致密，堅硬。一般情況下可以不考慮留住偽頂。老頂也比較好。有利于留巷。
2.3 地質構造影響
2-2煤全井田沉積穩定，煤層結構簡單。1102205工作面運輸順槽自順槽2#聯絡巷至切眼導硐段掘進期間無其他斷裂構造，DF17斷層預計于1102205工作面中部尖滅。
分析：整個05工作面賦存穩定，地質構造影響不大，留巷條件很好。
2.4 水文地質情況影響
1102205工作面運輸順槽自順槽2#聯絡巷至切眼導硐段直接頂板以粉砂巖為主，弱含水，掘進時局部有淋水，裂隙發育時淋水會有所增加，正常涌水量為1～5m3/h，最大涌水量為7m3/h。老頂為細砂巖，弱含水。1102205工作面運輸順槽自順槽2#聯絡巷至切眼導硐段頂板距侏羅系直羅組底部砂巖強含水層25～40m，掘進期間該含水層對工作面無影響。
分析：采空區水的預防就是疏放。在沿空隔離墻預留水位監測排放口。
2.5 瓦斯及浮煤自燃對策
瓦斯相對涌出量0.02m3/t，絕對涌出量0.07m3/min，煤塵爆炸指數平均為35.08，有爆炸性。2-2煤屬易自燃煤層，自燃發火期為30天。
分析：瓦斯不是主要矛盾，但浮煤自燃周期30天是防范重點。巷旁充填需要采用充填隔離措施。選擇混凝土隔離墻是比較成熟可靠的。
3 石槽村礦1102205工作面沿空留巷方案設計
3.1 留巷方案確定
考慮到針對一個礦的沿空留巷最適合的方案需要在試驗監測才能取得優化。考慮到目前混凝土隔離墻技術已經完全成熟。本項目基本思路是采用錨柱固定留巷邊界并且隔離采空區使得工作區域本質安全。在錨柱網內側采用袋鑄混凝土作為初期試驗方案，等到試驗工作面獲得充分研究數據后采用錨柱網矸石混凝土隔離墻。即留巷方案為：
先期錨柱網袋鑄混凝土隔離墻。試驗100-200m通過監測分析確定采用錨柱網矸石混凝土隔離墻。關鍵技術方案如表1。
基本參數：隔離墻厚度600mm，混凝土SCC30。
采用錨柱支撐隔離采空區雖然比使用木點柱價格高。但具有預支撐結構隔離墻模袋簡單，墻體厚度減少一半，模袋價格是具有內拉筋柔模價格的二分之一。錨柱網施工簡單快速，安全可靠。
3.2 錨柱網袋鑄混凝土沿空留巷設計
錨柱網袋鑄混凝土技術參數為：①沿空隔離墻——錨柱網袋鑄混凝土結構；②預支撐構件——惠天錨柱HT-MZ35-260/108； ③充填模袋——HTT整合接頂模袋HT-TMD3-0.6H3.5；④隔離墻充填材料——C30；⑤接頂充填——HT-JDA1、HT-JDB1；⑥墻體厚度——600mm；⑦留巷寬度——4000mm；⑧巷內模板——TMB2.1×1彈性模板。圖2為沿空留巷綜合設計圖。
3.3 輔助方案設計
（1）1102205運輸順槽加固方案。順槽加強支護原則：①頂部加固必須要保證回采動壓作用后不產生深部宏觀斷裂。②沿空順槽不同于常規煤柱開采工作面。留巷順槽需要在上區段工作面開采結束時予以保留。因此，支護設計不同于常規煤柱開采順槽。顯著地特點是留巷順槽需要經受多處動壓，尤其是經受回采時一端支撐結構突然失去的極端破壞。因此，需要給出合理設計并經過試驗研究優化才能夠做到安全高效。
1102205運順頂板加固方案：①在原有支護基礎上，順巷道走向采用桁架錨索加固，間排拒1600×1200，頂板破碎、斷層地段加強支護間距800mm；②留幫側加固：采用Φ20-L2500左旋螺紋鋼錨桿，間排拒800×800mm；③被動桁架由以下構件組成：φ17.8-L5200錨索+HT140/28-L3880鋼帶。
（2）石槽村沿空留巷礦壓檢測方案。監測主要內容包括：圍巖深部位移檢測：頂板離層量；兩幫和底板深部位移量。表面收斂檢測：檢測頂底板收斂；兩幫收斂量。結構荷載檢測：錨桿、錨索、錨柱荷載檢測；隔離墻體荷載檢測。圍巖礦壓檢測：頂板應力狀態檢測；下幫應力狀態檢測；隔離墻體應力狀態檢測。測站布置位置：距切開眼5m、15m、30m、50m、100m、150m共設6個。
巷道表面位移監測是巷道礦壓監測的基礎工作，礦壓的內部表現最后總是會通過巷道的變形表現出來。巷道內部變形監測是對巷道表面位移監測的升華，能直觀的反應巷道的頂板和幫部的變形及情況。錨桿（索）全壽命工作荷載監測可以直接看到出錨桿（索）受力情況，檢查錨桿（索）時候能達到正常工作的荷載。前三者共同驗證巷道支護設計的合理性，以便及時的提出調整，優化支護設計。
4 沿空留巷系統設計
4.1 采掘系統適應性
采掘系統研究分析——礦山現有系統設計都是基于傳統留煤柱開采需要，而沿空留巷的無煤柱開采方法必須有合理的系統才能順利實施。及早進行合理的采掘體系設計使得礦井具有長遠發展效益。
110205工作面運順和輔助運順都已經形成，這對實施運順沿空留巷非常有利。有兩條運順非常有利于初期試驗，同時也可以利用運順做出不同研究試驗方案，以便于給以后大規模實施提供積累研究結果。充填泵站放在輔助運輸巷內，便于材料輸送和設備操作，地面干粉拌合站，用汽車散裝運輸，井下刮板連續上料機上料。
4.2 通風系統
本方案采用兩個運順進風，經過工作面到回順的復合U型通風。這種配風方式有利于留巷作業。如圖3所示。
4.3 災害防治
石槽村1102205工作面煤層瓦斯含量低，但煤層自燃發火周期短至30天。因此，采空區防火是重點。石槽村礦頂板富水，采空區積水有利于降溫隔氧，煤層賦存穩定，開采煤體回收率較高，采空區遺留浮煤很少，大多數情況下不具備基本條件。因此，防治火災的最有效手段就是隔離氧氣。隔離氧氣采用要考慮沿工作面走向長度范圍隔離結構整個頂部密封和采空區氮氣置換。
4.4 整合接頂模袋特殊設計保證隔離墻質量
由于巷內留巷錨索和外露錨桿頭會影響隔離墻頂部密封，因此，模袋設計成底部開口結構，掛設模袋時候人員進入模袋內將錨桿錨索露頭捅破模袋后在內部固定。這樣就能夠保證施工質量。
為了解決模袋頂部接頂不嚴密的技術缺陷。本次設計了具有彈性的雙層復合膜袋。當模袋混凝土灌注滿后在模袋頂部的彈性分層內二次注漿使得彈性變形與頂板整合接觸。
5 結語
本文設計的石槽村煤礦沿空留巷方案具有施工方便、安全性高的特點，同時該方案投入成本資金控制在了較低的水平，通過投資回報率分析可知，該方案具有較高的經濟效益。因此可以驗證本文設計的煤礦沿空留巷方案具有較好的可行性和實用性。
參考文獻：
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[2]柏建彪.沿空留巷圍巖控制技術研究[J].煤礦支護，2009（02）.
關鍵詞：案例教學；教學誤區；試驗設計方法；碩士研究生
一、引言
理工科的研究生經常需要做試驗。如何做試驗，這里面有很大的學問。《試驗設計方法》課程就是為筆者所在學院碩士研究生開設的專業必修課，它是專門研究合理地制定試驗方案和科學的分析試驗結果的方法的一門應用工具學科。試驗設計的任務是以概率論與數理統計為理論依據，結合專業知識和實踐經驗，經濟、科學、合理地安排試驗，有效地控制試驗的干擾，充分利用和科學地分析所獲取的試驗信息，達到盡快獲得最優試驗方案的目的。目前，越來越多的高校認識到案例教學對于專業學位研究生培養的重要性，積極倡導以案例教學提升專業學位研究生培養質量的改革。案例教學可以使教師根據教學目的的要求，組織學生針對及具體相關專業的案例內容，用所學知識進行充分的思考、分析、討論和交流，提高學生對具體問題的分析問題和解決問題能力。這有利于充分調動學生學習主動性，提升教師教學技巧和提高課堂教學質量。本文在分析《試驗設計方法》案例教學中的幾個誤區的基礎上，提出適用于本門課程的案例教學模式。
二、認為案例教學就是舉例教學
《試驗設計方法》是一門應用工具學科，學生要想根據具體的專業背景，熟練掌握各種試驗設計方法，對其進行正確的數據處理，得到一個可靠的結論，一定要進行大量的練習。案例教學不是舉例教學。之前采用的教學方式是理論教學+大量練習的方式，如講正交試驗設計這部分內容時，有無交互、單因素、多因素、有無混合水平等不同情況下數據如何處理。通過大量的練習，同學們可以靈活掌握不同情況下如何進行正交試驗設計。但是通過三年的傳統教學方式的實踐，筆者發現很多研三同學答辯時試驗步驟說得很清楚，而試驗目的和方案就不是很清楚。一般情況下試驗目的是導師指定的，同學們根據試驗目的來設計試驗方案時，經常人云亦云，反映了同學們對具體問題分析時對不同試驗設計方法的理解不透徹，缺乏深層的思考。案例教學是以一個具體的案例為載體，在教師的指導下啟發同學們獨立思考“根據課題需要做幾個試驗，為什么要做幾個試驗”“為什么選這幾個因素、因素水平怎么選取”“如何保證其他試驗條件一致”“正交試驗設計、均勻設計、回歸正交試驗設計應用有什么不同”等問題，讓同學們對具體的背景材料進行分析研究，提高他們自主學習的能力。案例教學將之前的注重知識變為注重能力的培養。
三、認為案例越多越好
有些教師認為案例越多越好，見多識廣。但是學時有限，36學時的課程，每個案例最少要45分鐘，時間太短效果不好，導致每個案例分析的不通徹，使同學們沒有足夠的時間和精力開展自主探索和獨立思考。案例教學給教師提出了更高的要求。教師要在上課前根據課程教學目標和要求，精心編制幾個案例，設計好案例的呈現方式，初步確定好案例的焦點和爭論的主題，培養同學們正向思維和反向思維，使同學們靈活應用所學知識。
四、教師的角色沒有轉變
有的教師將案例呈現給同學后，就進行分析、推理，剝奪了同學們獨立思考的能力。同學們會順著教師的思路回答問題，做鞏固練習。這是以教師為中心，沒有爭論、沒有討論，把案例教學變成了舉例教學，不能起到應有的教學效果。案例教學是一場基于教學理念的改革，教師的職責是啟發和引導的作用。課堂的中心是學生而不是教師，之前教師的“滿堂灌”“填鴨式”的教學方式，限制了學生的創新性和發散思維。一個題目不一定只有一個答案，一個試驗目的不一定只有一種試驗設計方案。教師要培養同學們的發散思維，讓同學們根據所學的試驗設計方法和專業知識相結合，自己進行分析、歸納、判斷、決策，培養同學們發現問題能力、歸納總結能力、解決問題能力和口頭表達能力。
五、結束語
關鍵詞：云計算;大數據;遙感;GIS;集群
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）44-0227-02
一、前言
社交網絡、視頻監控、智慧地球等應用的逐步普及，預示著真正進入一個大數據的時代，而云計算無疑是解決大數據的好方式。云計算提供可用、便捷、按需的網絡訪問，是傳統分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化等計算機和網絡技術發展融合的產物。
為了適應發展各大高校計算機專業也逐步開設了云計算的課程，但其教學的方式大多還處于基礎的理論探討和現有國外成熟系統的比較分析，使學生很難對云計算有一個直觀、透徹的認識。急需要一個云計算的實驗教學平臺，從理論教學向實踐教學轉變，才能使學生撥開云計算的“神秘面紗”，走進內部剖析的關鍵技術。
二、選用遙感云GIS平臺作為云計算的實驗教學平臺的優勢
1.遙感云GIS是利用計算機技術對地球表面空間相關地理分布數據進行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示的技術。其天然的海量數據的管理、計算，是云計算的良好的應用背景。
2.經過幾十年的發展，已經有較為成功的遙感云計算平臺，如google earth為代表的平臺，將全球海量的遙感影像數據放在一個平臺上，通過一個輕量級的客戶端訪問所有數據，能讓學生更容易理解。
針對以上情況，本文設計一種開放性的云計算實驗教學方案，采用以學生開發為主、教師啟發指導為輔的實驗教學模式，拓展學生的理論和實踐能力。
三、遙感云計算平臺系統架構
遙感云計算平臺為了應對遙感海量數據存儲和高吞吐量的計算的需求，采用“存儲―計算”一體化的集群架構，整個集群采用星形拓撲結構，主服務器連接多個節點服務器。主服務器響應外部請求，管理元信息;節點服務器，存儲數據和計算工具，避免計算過程中的大量數據遷移、方便性能和存儲的擴展。
從邏輯結構上，采用自底向上、層層虛擬化的方式，分別構架資源引擎、數據引擎、計算引擎，最上層采用服務總線統一協調引擎工作并對外提供集群服務。
資源引擎：負責底層所有硬件資源的管理和通訊技術，提供集群文件并行讀寫的技術支持，使得硬件環境向上透明，上層引擎模塊只需要關心邏輯節點，而不再關心硬件服務器。
數據引擎：管理集群內部的所有的遙感、GIS數據的元數據信息，并提供集群數據存儲、讀取、查詢的各種接口，負責數據的遷移、備份、導入、導出等功能。
計算引擎：管理所有的計算工具，進行分布式計算任務的分配、管理等功能。
服務總線：響應來自外部的服務請求，將請求分解到資源、數據和計算，并協調運算，最后響應請求。
在這樣的服務體系結構下提供多種遙感云GIS數據服務接口，同時提供二維、三維客戶端、智能終端等多種類型的基礎功能的客戶端。行業應用的開發，只需要根據實際的業務需求在基本客戶端的基礎上調用數據服務接口進行二次開發，從而大大降低了實驗過程中用于基礎平臺和客戶端開發所用的時間。
四、遙感云GIS實驗教學方案設計
遙感云GIS實驗教學內容主要突出對云計算知識的綜合運用能力的培養，通過基于該模擬的云計算平臺的實驗了解云計算的應用模式，并逐步掌握云計算的內部技術架構。實驗包括自主服務搭建、平臺服務接口二次開發、計算工具研發等三個方面的內容，從難度上具有一定的層次性，適合不同程度的學生實驗。
（一）自主搭建服務
可在虛擬機環境下安裝服務器程序，如圖2從下到上逐層實現虛擬化，底層服務器節點是單個服務器主要用于存儲數據及計算工具之上運行節點守護進程;往上通過四大引擎（資源、數據、計算、可視化）對底層節點實現虛擬化;最上層由主服務和可視化服務對四大引擎實現二次虛擬化，實現對外服務的統一接口;各種客戶端通過主服務提供的http接口實現和服務端程序的交互。
學生通過自己動手安裝全套遙感服務程序，了解輕量級遙感云服務工作模式，對云計算入門非常有幫助。
（二）平臺服務二次開發
該平臺的主要功能在于通過網絡服務的方式提供基于遙感GIS的二次開發接口，在具體的應用中利用這些接口快速實現遙感服務應用，同時平臺提供多種類型的客戶端基礎模型。
為學生設計多種遙感應用的案例，通過該云服務平臺快速完成行業應用的解決方案。
1.林業應用。要求實現對林地區域的管理，以遙感影像作為底圖，用矢量數據繪制出林木種類、林區所屬等信息，并且在這個基礎上實現林區屬性數據的查詢等功能。利用平臺的開放遙感GIS服務接口能夠較快速的實現遙感影像及矢量數據的疊加顯示，并進行簡單的矢量交互查詢操作。
2.土地執法應用。通過對某一個區域的不同時間的影像對比，系統自動對變化區域進行提醒報警，方便執法人員主動到現場進行執法調查。該應用利用了調用平臺的影像對比工具對指定的影像進行匹配比較，這就是應用了平臺的計算服務接口。
3.數字校園應用。主要功能是展示校園的三維場景，在實驗中學生自行用3dmax等工具設計學校的建筑物，并導入平臺，設定模型的具置。利用平臺提供的三維客戶端展現在影像地圖上的三維場景。該部分的實驗主要通過云平臺的應用，進一步了解云服務的應用模式，并且在實驗開展過程中設計出更多的應用案例，此實驗適合具有一定開發能力的學生。
（三）計算工具研發
平臺本身除了提供豐富的遙感GIS計算工具之外，也對外開放工具開發接口。設計實驗讓學生在符合平臺工具開發標準的基礎上開發自己的處理工具，設計個性化、專業化的數據處理工具，這要求學生具有一定的專業知識，并具有較高的開發能力，對研究生的科研具有幫助。
五、結語
本文提出一種開放性的基于GIS的云計算實驗教學方案，涵蓋了集群硬件、網絡分布計算、遙感GIS大數據存儲等關鍵技術，是對云計算實驗教學的一種探索與嘗試。通過該實驗方案能讓學生直接感受到云計算的實際應用，同時激發學生對云計算的學習興趣。
在近兩年的教學過程中，學生基于該實驗方案進行設計開發，師生普遍反映對學生云計算的入門和提高有很大的幫助。
參考文獻：
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[4]丁浩格.云計算環境下虛擬現實實驗教學網站的設計與實現[D].漳州：閩南師范大學，2014.
關鍵詞：實驗經濟學 經濟學實驗 實驗設計 貨幣報酬 變量
上世紀50年代經濟學家張伯倫在課堂上進行供給和需求的試驗標志著實驗經濟學的誕生，1962年費農•史密斯的經典論文《競爭市場行為的實驗研究》確立了經濟學實驗方法在主流經濟學中的地位，為此后實驗經濟學的發展奠定了基礎。實驗經濟學是研究如何在可控制的實驗環境下對某一經濟現象，通過控制實驗條件、觀察實驗者行為和分析實驗結果，是檢驗、比較和完善經濟理論或提供決策依據的一門學科。
實驗經濟學的發展現狀
當今，實驗經濟學已經逐漸科學化和規范化，成為經濟研究的一種成熟工具，并且取得了豐富的成果。成功的經濟學實驗需要具備很多條件，而其中最重要的就是科學合理的實驗設計。目前，我國開展經濟學實驗的嘗試還不是很多，如何把經濟學實驗科學方法與我國的具體實驗環境相結合，探討適合我國實驗條件的經濟學實驗的一般設計步驟以及需要注意的問題，已經成為實驗經濟學領域迫切需要研究的課題。本文把這個課題作為研究目標，力爭在前人研究的基礎上有所突破和創新。
為便于表述，本文需定義如下術語：被試，指實驗經濟學中所進行的實驗的實驗對象；主試，指實驗經濟學中實驗的主持者。
史密斯倡導實驗經濟學應該建立一個與主流經濟學研究相銜接的體系，并將該體系總結為：環境、制度和行為。環境，即促使當事人行動或交易的初始稟賦、偏好及行動成本。制度，即對市場交流(買方出價、賣方出價)進行的定義，明確信息交流規則和行動規則，確立從信息或行動而導致某一結果的內部控制機制。行為，指在既定環境和制度條件下，參與人的決策或行動。史密斯認為，實驗經濟學主要檢驗和研究的是：在不同的環境和制度下，參與人的行為。為實現上述目標，筆者將以上三方面相融合提出一般的實驗設計步驟（見圖1）。
實驗設計步驟
實驗總體要求
首先，應該澄清一個認識誤區，不是所有的經濟問題都是可以做實驗的。在經濟學實驗方法可以實現的研究問題和研究目標范圍內，可以根據研究問題，在整體上給出實驗的目的、要求和預期目標。這是實驗設計的總依據。
制定相應的實驗室交易制度
在經濟實驗中，被試按怎樣的規定進行交易是很重要的，因為實驗室交易規則看起來很小的改變可能對博弈論的預測和觀測的行為產生重大影響。為解決自己的問題，應作出盡量單純的經濟環境。經濟環境越單純，被試越易理解自身行動與報酬的關系，實驗更易受控制，實驗結果的解釋就越清晰。而復雜的經濟環境則可能造成實驗結果解釋的困難。
常用的實驗室交易制度大體有14種，如：明碼標價拍賣、雙項式拍賣、分散談判、清算拍賣、折扣制度等。根據所要研究的目標，可以對這些制度在某一方面或者某幾方面加以改變或者改變實驗室制度中的某一或某些參數，形成適合該研究目標的新的實驗室制度，也可以把兩種或兩種以上的拍賣制度加以結合，形成一種新的實驗室制度。例如：“列舉/折扣制度”就是明碼標價制度的變形。
被試的選擇及報酬支付
被試對象的選擇 與物理、化學實驗等自然科學實驗不同的是，實驗經濟學把社會中的人作為實驗對象。實驗對象的差異，即人的差異會對實驗結果產生巨大影響。
因此，在選擇被試時，就要盡量注意減少被試的差異或選擇被試差異對實驗目的無關或者影響極小的被試。對于我國來說，選擇在校本科生或者碩士研究生比較合適。由于我國高校學生所處環境比較單純，相互差異較少，學習領會能力較強，因此用于對實踐經驗沒有要求或者要求較小的經濟學實驗效果更好，更易接近現實。
被試數量的選擇 被試的數量與實驗的質量有很大關系。由于預算經費、實驗設備等限制，被試人數不宜過多，應視實驗所要描述的實際經濟系統而定。一般來說，實驗只要接近最小數的被試即可。例如，討論競爭市場中合理預期模型的適用性、可能性時，若利用3類交易者和兩種信息上的約束。為保證任何一個組合均有最小限的競爭，把全部的交易者分為6組，每組至少有2個人，這個市場實驗計劃至少要用12人的被試。實際上剛好用12個人就可以了。
在絕大多數的實驗中，同一狀況下配置2～3個被試，實驗室市場中達成競爭均衡是足夠的。如果被試數目過多，則需重復的實驗次數越多，且過多的被試使實驗不易控制，結果實驗效率并未提高太多反而耗時耗資；被試數目過少，雖然省時省資，但是實驗質量較差，不易達到實驗目的。
被試的報酬支付 為在實驗中做出受控的經濟環境，必須給被試支付現金，因為真實的貨幣更易給被試提供激勵，減少被試行為的變異性，降低甚至排除隨機行為帶來的干擾。這是實驗設計的一個關鍵環節。
對于我國的實驗環境和條件，支付大筆的現金顯然難以做到。因此探求合適的現金支付數量是經濟學實驗的重要課題，也許尋找現金的替代品作為實驗的支付手段更為實際。本文設想：如果被試是在校學生的話，用學分代替真實貨幣可能也是可行的。實驗經濟學研究表明，采用報酬手段作為誘發經濟主體（即人）的特征需要滿足三個條件：
其一，單調性（Monotonieity）。即被試認為報酬越多越好而且不存在飽和狀態。最滿足這個條件的就是貨幣報酬。因此，經濟學實驗中被試的報酬通常是真實的貨幣報酬。其二，突顯性（Saliency）。被試所得的報酬，必須與被試（以及其他被試）的行動有關，它必須由被試所理解的制度所決定。即被試的行動與報酬的關系，應該能突出顯示實驗主持者所希望的制度，被試應理解這種關系。其三，優超性（Dominance）。在實驗中被試的效用變化來自實驗報酬，除此之外的其他原因可以忽略不計。顯然，現金可以基本滿足以上三個條件，因此通常情況下，實驗報酬多數使用的是現金。
學分雖然不完全能夠滿足上述三個條件，但至少相當接近這三個條件，作為現金的替代品也是一個較好的選擇。尤其是在價格層次不多的經濟學實驗中，學分的這種替代性可能更好。本文可以通過一個簡單的實驗來考察用學分替代貨幣報酬的可行性。這時，需要重復同一個實驗，第一個方案采用真實貨幣作為報酬支付；第二個方案采用學分作為報酬支付，然后比較分析實驗結果，看其是否存在顯著差異，若無顯著差異，則說明學分代替真實貨幣是可行的；反之亦然。
處理好主試與被試間的關系 最重要的就是不可以欺騙被試。因為被試一旦被欺騙就會對實驗中已說明的行動和報酬之間的關系產生懷疑，那么實驗的積極性就會降低，甚至可能采取一些防御措施，這樣就損害了實驗的突顯性和優超性。即使這種欺騙行為在該次實驗中未被發現，那么在以后的實驗中也會被發現，這樣被試的后續招募就很難，即使能招募到，也可能因被試的抵觸和防范使實驗結果難接近真實。
但是，不欺騙被試并不等于一切信息公開。在某些特殊的情況下，對被試隱瞞一些信息也是必要的。比如，被試的報酬屬于私人信息，應該直至實驗結束也不公開，同時規定不可互相詢問，這是模擬經濟現實的需要，也是經濟學實驗的需要。如果被試對其他人的貨幣報酬都了如指掌，那么可能由此產生妒忌或利他主義心理，從而無法使被試自身的利益實現最大化，而無法控制激勵的效果，實驗結果就會產生偏差。
實驗指導語的正確編寫與宣讀
實驗指導語的正確編寫 實驗指導語是具體指導被試如何參加實驗的文件，應包括實驗的重要信息。如實驗的目的、實驗室交易制度、各被試可能采取的行動等，特別重要的是要明確說明被試的行動與報酬之間的關系。還應包括主試為使被試理解實驗的若干問題，必須注意主試不要在問題中有意無意地把自己的意圖告訴被試。要避免指導語中關于實驗目的的敘述成為某種期望效果的暗示，而應敘述的簡明具體，容易被試理解。指導語的編寫可參考前人已做過的類似的實驗說明書，在此基礎上根據實驗需要加以修改而成。編寫出的指導語關鍵要做到正確、明確及易于理解。
實驗指導語的宣讀 在實驗時，主試或助手應大聲朗讀實驗指導語或播放錄音。即使應用計算機在被試的終端屏幕上已有實驗指導語文字，主試也應朗讀以提高被試的注意力，以期讓被試完全理解實驗指導語中的內容。
尚需研究和探索的問題
一般來說，經濟學實驗的報酬遠遠小于現實的經濟報酬。因此，從某種意義上而言，經濟學實驗的報酬與被試的切身利益并無太大關系。因此，被試可能抱著一種好奇的心態來參加實驗，從而影響實驗結果。尤其在我國開展經濟學實驗，報酬可能較少，如何設計更能激發被試積極性的實驗方案，是一個亟待解決的問題。
實驗經濟學主要研究和檢驗的是參與人的行為，而參與人的行為同參與人的心理有極大關聯。社會和經濟系統的規則，能影響參與人所受到的激勵和參與人的決策。不同國家有不同的政策法規、經濟制度、傳統風俗，不同國家的被試經濟行為的差異不可避免。因此，研究同一經濟現象或理論問題，在選擇不同國家，或不同人種參與實驗所得結果會不同。筆者認為，這一問題也是在我國開展經濟學實驗所必須面對的一個復雜且具有挑戰性的問題。
參考文獻：
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2.李增剛.行為經濟學和實驗經濟學的基礎[J].經濟評論，2002 (11)
關鍵詞：設計院；ERP系統；實施方案；措施
中圖分類號： S611 文獻標識碼： A
1A設計院ERP實施狀況
A設計院以某公司丙烯腈廠擴建項目工程做為上線項目為例，此項目投資規模一億七千二百六十六萬元，涉及機泵、熱系統、管道、水道、消防、材料、應力、電氣、電信、自控、結構、建筑、總圖、暖通、設備、概算16個專業，參與專業人員達50多人，采用ERP總承包項目形式，按EPC項目結構分解為設計、采購、施工三部分。
在項目運行中，根據A設計院業務特點，使用了財務會計模塊(FI)、管理會計模塊(CO)、項目管理模塊(PS)、物料管理模塊(MM)、設備管理模塊（PM）、銷售與分銷模塊(SD)六個模塊，主要是通過項目管理模塊專業設計人員向物采模塊提報物料清單，形成網絡活動，物采模塊將已批準的采購訂單、增值發票同工程部材料出入庫單一起發送至財務部門，設備維護模塊通過ERP系統中創建訂單，將維修發票和維修訂單發送至財務部門，月結完成正式財務帳套、融合方案及ERP中的數據及時對賬。在ERP項目運行當中，項目管理模塊、物采模塊、設備模塊不斷更新數據，財務模塊需要不斷對數據進行更新和維護融合方案中的數據及對照，如圖1所示：
圖1 運行模式圖
2A設計院ERP實施的存在問題
在A設計院ERP系統上線后出現了許多問題，以下結合ERP系統原理和A設計院企業特點針對ERP系統上線后產生的主要問題分析如下：
2.1業務流程方面
業務流程嵌入的過程也就是企業將自身業務流程與ERP系統融合的過程，在目前A設計院業務流程設計不完善，主要受到有二個方面影響。
首先，沒有突出反映本企業業務特點。在項目實施前期的流程設計構思上，主要根據以往上線做過的類似公司的成功經驗來借鑒實施，沒有很好的反應出A設計院上線單位的特點。目前A設計院上線使用的ERP系統，主要參照本系統其它業務單位ERP系統設計的，而A設計院業務主要是工程建設，主營業務涵蓋工程建設的勘察、設計、采購、施工和監理等業務整體流程和管理模式與其它業務單位存在很大差別，由于在流程設計上缺少對設計院建設業務流程差別化特點的考慮，所以在流程嵌入系統實施后，逐漸顯現出許多不符合設計院工程建設類業務的流程問題。
其次，受到企業內部重組的影響。ERP的系統的前期調研和準備工作，一般需要一至二年的時間，在這期間由于A設計院內部組織的變動和重組，新增和合并許多業務,造成在ERP項目先期調研的內容在實施嵌入實際運用存在偏差。
2.2智能體系方面
ERP系統具有高效的數據處理和信息智能分析功能，它能夠幫助企業在經營活動中做出有效的決策支持，提高經濟效益。A設計院在管理決策方面的差距主要體現在決策手段和決策的程序化等方面。
首先，沒有搭建起智能綜合分析平臺。A設計院的管理信息主要來源于各專業的項目周報、項目月報，部門報表來反映，但是由于這些信息主要是通過人工花費時間統計和處理，上報結果往往是延后于目前生產狀況，并且對于這些數據信息的真實性、準確性無法通過一個有效的科學信息平臺來檢測，另一方面，各部門信息獨立，業務數據沒有經過科學的整合，無法形成基于整個企業業務鏈層面的完整業務流程，影響了管理層及相關人員的決策。
其次，沒有科學跟蹤監控系統。A設計院的企業經營發展是一個長期的過程，它的經營效益情況和經營能力水平，不能僅限于ERP上線的目前經營分析結果，還有需要對企業管理的各項指標進行一個系統性的跟蹤反饋和持續的監控，才能更準確對A設計院的經營發展進行有效測評，對出現的問題能夠及時采取應對措施，提高企業業務洞察力，提升效益，降低風險，但在A設計院目前的ERP系統內沒有能夠實時監控和測評，更不能有實效性的幫助企業做出科學分析。
2.3運維能力方面
ERP運行維護組織是ERP 正常實施和發展運行的重要保障，也是A設計院ERP系統內部和外部上下問題和業務溝通的紐帶和橋梁，運維能力的好壞直接關系著A設計院ERP發展的未來。
一方面，運維人才培養機制不建全。ERP系統工程復雜，技術綜合性強，涉及部門廣，在組織實施應用中，需要綜合運用計算機、項目管理、系統工程、行業經驗等方面知識和人才，在實施中雖然有外部咨詢團隊的支持，但是企業的ERP系統工程建設和持續發展的關鍵還是要企業自身內部的力量來完成，目前A設計院這方面的人材非常稀缺，大部分人不了解ERP系統和管理，也沒有一個ERP系統高效運維團隊培養機制，缺少掌握信息管理知識又懂業務的復合型技術人才。
另一方面，系統運維組織建設不夠。一般企業的運維組織機構大多設有三級運行維護體系。分為專家支持中心；運維中心及外部供應商；地區公司運維團隊。每級運維體系通過ERP 運行維護網站來完成維護管理工作。而A設計院運維人員數量少，并且運維人員是兼職ERP的工作，沒有形成完善的三級運行維護體系架構，這種情況下，必然造成運維人員在對ERP系統最終用戶、關鍵用戶的各模塊技術支持不到位，系統開發、配置、調配不到位，同時運維人員形成沒有相應的考核制度和激勵機制，各級運維作用沒有充分發揮出來，解決問題遲緩，造成ERP運行維護能力緊張。
3A設計院ERP改進方案及措施
根據ERP系統成功原理并結合A設計院的企業運行特點，從以下幾個方面提出改進方案和措施：
3.1業務流程再造
業務流程的設計是ERP實施成功的根本，如果在設計過程中存在缺陷，就會造成后續方案和實現環節受到影響，當業務流程嵌入到企業實際運行實施中來，必然會有許多問題不斷暴露出來。業務流程嵌入的過程也就是A設計院將自身業務流程與ERP系統融合的過程，所以要進行業務流程的合格化改進。
首先，A設計院對業務流程進行重新梳理和設計藍圖的重新確認。從A設計院ERP項目使用不同關鍵崗位：經營決策崗、項目管理崗、財務管理崗、設備管理崗、銷售管理崗、采購管理崗、倉儲管理崗出發，對ERP業務重新開展需求調研和分析，找出前期流程設計中存在的漏洞，根據A設計院業務的特點，明確未來業務的變革點，增減A設計院ERP業務流程。
其次，應用先進的信息技術進行流程管理，避免人為錯誤。采用業務流程管理系統，即BPM系統。它是針對A設計院流程和ERP平臺構建需求，針對業務流程的抽象類型以及ERP的構建實施，構成其平臺的基本處理構件。這些流程可以包括與人工交互（比如工作流）和自動兩種活動，可以跨多個不同的業務應用系統。在業務應用系統中，核心流程是集成到BPM架構中，各部門用戶可以根據自身需要來自定義這些流程。本質上來說這些就是核心業務流程，通過對核心流程的標準化設計，將可逐步實現A設計院業務ERP流程的最佳實踐。
3.2系統功能開發和設計
提高A設計院ERP系統改進措施僅僅數據的整合并不能減少系統因功能冗余帶來的重復操作，隨著A設計院業務不斷發展，管理精細化程度不斷提高，對信息化要求也在提高，所以也需要對ERP系統功能進行開發和增補設計。
首先，使用管理駕駛艙。決策支持層需要實現對整個公司層面的業務、財務綜合分析，提供決策支持。管理駕駛艙主要為A設計院高級決策層提供強大的決策工具。它通過從各業務模塊實時抽取數據，并對數據信息進行鉆取和深層挖掘，將這些數據信息以直觀、易于理解的各種圖形和圖表方式形象的展示出企業的運行狀況，并對企業的主要經營績效指標（KPI）進行分析、監控和預警。它的主要功能包括項目利潤KPI、項目執行KPI、銷售管理KPI、采購管理KPI、設備管理KPI值的展示功能；關鍵指標的深層挖掘功能；關鍵指標超閥值預警功能。A設計院管理駕駛艙功能設計圖如下圖2所示：
圖2管理駕駛艙功能設計
其次，項目管理一體化功能設計。A設計院ERP系統是以“項目管理”為業務驅動，以“工程總承包”為主線的工程建設全過程模式。在前期的ERP實施中，缺少對項目計劃的管控和根據項目計劃與經營管理的聯接，不能實現不同部門和崗位信息的有效共享和業務的聯動。為了改進這種狀況，增加A設計院計劃管理一體化設計。
它的主要工作原理如圖3所示：將項目中的WBS（工作分解結構）信息在ERP系統和EPM系統（企業項目管理平臺）中傳遞和共享，通過EPM將項目詳細計劃信息傳遞到ERP系統內，進行項目整體計劃的查詢和分析、比較以及項目分包進度款和總包進度款的核算。然后又將ERP系統中的分包合同信息和合同變更信息傳遞到EPM系統，EPM系統對分包合同進行細分并在EPM系統中的WBS進行掛接，供后續基于WBS費用查詢、分析。當項目現場完工時，將信息狀態傳遞到ERP系統，ERP系統進行項目關閉，控制項目后續業務發展。
圖3 項目管理一體化業務流程圖
這種方案的設計，可以實現以費用控制為目的，以項目的進度計劃為主線，以合同管理為中心，將項目成本費用管理、進度計劃管控、合同管理有效結合，打破項目數據信息傳遞的壁壘。通過項目的進度計劃管控和經營管理的有效銜接，實現不同部門和崗位信息的有效共享和業務的聯動，提升A設計院的經營管理水平和項目管理水平。
3.3 運維體系構建
完善三級運維機構要結合A設計院ERP系統運維工作內容，為確保系統運行維護的有序開展，完善三級運維組織機構并明確相應崗位職責，落實責任。
（1）一級運維。一級運維指總部信息管理部主管領導、技術專家、各外部供應商，包括咨詢實施商、軟件商、硬件商等。主要作用包括：推動和保證工程建設應用集成系統在業務運行過程中的實際使用；協調業務需求，確定和維護統一的系統模板；評估關鍵系統變更要求，決定實施計劃并排定優先順序。從開始就需建立運維支持中心與各業務主管部門的有效溝通機制，并逐步做到主管部門的直接參與。
（2）二級運維。由中油內部信息咨詢單位承擔，主要職責是：工程建設應用集成系統日常應用支持，接受和處理三級運維提交的問題。負責對三級運維進行系統培訓和工程建設應用集成系統變更需求的技術評估、方案制定和實施等。負責軟硬件的更新、維護和升級，系統備份和恢復等。負責公共數據的管理與維護支持。與一級專家中心、外部供應商進行溝通，共同解決系統問題。
（3）三級運維。由A設計院自身運維人員組成，信息中心負責統一組織管理，運行維護中心人員由各部門兼職關鍵用戶及技術人員構成。主要職責包括：完成A設計院ERP信息系統日常應用支持工作，接受和處理用戶提出的各類問題；按照運維流程，向二級運維組提報應用問題和需求；對ERP系統功能提升、業務流程調整等較大變更需求進行協調，并代A設計院進行提報；開展或協助用戶進行ERP系統變更測試工作；配合二級運維組開展其它相關工作。
4 結論
任何一項新系統的上線都將遇到諸多問題，找到A設計院ERP系統上線后問題的病癥所在，分析并提出改進方案，有利于A設計院ERP系統建設的不斷改進和提高，對A設計院及類似企業以后的ERP實施建設具有指導意義。
參考文獻
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