導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇綜合實驗論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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二、培養學生的創新能力

實驗教學是初中物理教學中的一個重要內容，實驗也是組成物理學的一個很重要的部分，因此，要求學生動手做實驗也是初中物理教學中一個不可或缺的環節。然而，在目前的初中物理教學中的普遍現狀是，教師重點講授理論知識，學生被要求做大量的習題，對于實驗，則很少讓學生動手操作，教師也是偶爾做做演示實驗。這種狀況對學生的全面發展有一定的影響。學生通過做實驗認識物理科學，更符合人類探索自然認識規律的過程，可以讓學生更清晰地更具體地認識物理事實，培養學生的觀察力、動手操作能力。實驗也可以培養學生實事求是的學習生活態度，激發學生對物理的興趣。由于學生能參與其中，且體現學生的主體地位，進而可激發培養學生的創新能力。

三、綜合素質的培養

通過讓學生動手操作實驗，把學生分為兩人或者三人一組，在實驗過程中，教師要注重培養學生之間在操作、問題解決方面的合作意識，培養鍛煉學生的團隊合作精神。通過讓學生動手操作實驗，也可以較好的培養學生的表達能力。例如，在做實驗之前，教師可以讓學生表述該實驗的實驗步驟、預期達到的實驗目的；在做實驗的過程中，學生遇到了問題，教師可以鼓勵學生之間多做交流，互抒己見，或者向自己多提問，以加強口頭表達能力；在實驗結束之后，教師則以要求學生做實驗報告的形式，培養學生的書面表達能力。通過加強教師與學生或者學生與學生之間的交流，既鍛煉了學生的表達能力，又加深了學生對實驗內容的印象，使學生獲得較好的學習效果。通過讓學生動手操作實驗，也可以培養學生的自學能力，而自學能力的具備對學生今后的學習生活有很大的益處。

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1．2試劑D，L-乳酸，SnCl2•2H2O，甲醇，四氫呋喃(以上均為分析純)，辛酸亞錫。

2實驗步驟

2．1D，L-丙交酯的合成與純化在100mL茄形瓶中加入9gD，L-乳酸，0．045gSnCl2•2H2O，少許沸石。搭建減壓蒸餾裝置，見圖2(a)，裝配卜形蒸餾頭、溫度計、直形冷凝管、真空接受管、50mL茄形瓶，連接普通二通、冷阱、真空泵車。用加熱套加熱至140℃，使乳酸(沸點125℃)開始沸騰。打開真空泵，調節泵車安全瓶二通，使系統真空度達到26．6～39．9kPa，蒸出乳酸中游離及反應生成的水。反應物逐漸變稠，至脫水量約為理論值的80%時，完全關閉安全瓶二通，使系統真空度達到0．66～1．33kPa，再蒸餾出少量的水。關閉系統管路二通A，將橡皮管從B處緩慢取下。移去直形冷凝管。更換干凈卜形蒸餾頭、真空接受管和50mL茄形瓶，再次連接B處橡皮管，見圖2(b)。打開管路二通A，使系統真空度達到0．66～1．33kPa、加熱使溫度上升至230～240℃，蒸餾出丙交酯，冷卻，析出淡黃色D，L-丙交酯結晶，粗產品約3g。丙交酯由乳酸環化二聚而成，主要雜質為殘留的乳酸和水。用約10mL甲醇作溶劑，對D，L-丙交酯粗晶進行加熱重結晶，反復3～4次即得白色晶體，真空干燥得到丙交酯單體。

2．2開環聚合及后處理將2gD，L-丙交酯，0．004g辛酸亞錫按比例加入50mL茄形瓶中，塞好磨口二通，使二通連接鼓泡器。用電加熱套加熱、保持反應溫度為130～140℃，聚合4小時。冷卻，抽出溶劑所得的固體(含有聚合物和單體)，所得的固體經過甲醇處理3次，每次10mL，以溶解剩余的丙交酯單體，沉析出白色的PDLLA聚合物，傾倒出甲醇液體，剩余聚合物置真空烘箱于50℃加熱干燥過夜至恒重，稱量，得到聚合物1．72g，收率86%。

2．3產品表征(1)測丙交酯的熔點。(2)測丙交酯的核磁共振譜。(3)測聚丙交酯的相對分子質量及相對分子質量分布。

3結果與討論

3．1單體丙交酯的制備丙交酯單體是由乳酸分子間脫水縮聚得到的低聚物在高溫低壓下裂解生成的環狀二酯，通過進一步重結晶得到較純的丙交酯。由于低聚物在200℃以上的高溫解聚過程中容易氧化和發生其他副反應，導致產物變色及焦化，從而影響收率和純度。因此，我們在制備過程中改用減壓蒸餾，直接蒸出反應生成的丙交酯，這樣既有利于低聚物的解聚平衡朝著生成丙交酯的方向進行，同時又可以減少氧化等副反應的發生，提高收率和純度。在實驗中發現，如果直接使用常見的減壓蒸餾裝置，在解聚反應時，蒸出的丙交酯容易在直形冷凝管中析出，而無法收集得到。因此在實驗的設計中，在通過乳酸減壓得到聚乳酸低聚物后，將減壓蒸餾裝置中的冷凝管移去，更換卜形蒸餾頭、真空接受管和50mL茄形瓶，搭建如圖2所示的減壓裝置，這樣能很好地接收蒸出的丙交酯產品。乳酸分子中有一個手性中心，具有兩種光學活性異構體:右旋L-(+)和左旋D-(－)乳酸，因而所得到的丙交酯有3種異構體(圖1):L-丙交酯(L-LA)、D-丙交酯(D-LA)、內消旋丙交酯(meso-LA)。外消旋丙交酯(rac-LA)則是D-LA和L-LA的1:1混合物。由于存在多種異構體，因此在制備丙交酯單體時必須重結晶。實驗中使用甲醇溶劑重結晶，得到白色針狀丙交酯，收率21．7%;采用數字熔點儀(WRS-1B)測定其熔點為125～126℃(文獻值125～127℃)。1HNMR(CDCl3，400MHz)δ1．60(d，J=6．4Hz，3H，CH3)，4．99(q，J=6．4Hz，1H，CH)。

3．2聚丙交酯的制備及相對分子質量測定丙交酯的聚合實驗使用辛酸亞錫作為催化劑，主要是因為它具有較高的催化活性和轉化率;且相對于其他金屬而言，辛酸亞錫的毒性較小，符合生物用材料的要求。此外，辛酸亞錫在熔融的單體中有較好的溶解性，能與單體充分混合，使聚合反應順利進行。辛酸亞錫催化丙交酯聚合反應機理如圖3所示，通過配位-插入機理實現丙交酯的開環聚合，中心金屬錫首先與丙交酯作用，活化羰基氧，然后與金屬相連的引發基團烷氧基進攻羰基碳，丙交酯單體的酰氧鍵斷裂，丙交酯開環，形成活性聚合物鏈，單體繼續插入到連有金屬的另一端，形成鏈增長。將實驗得到的聚丙交酯聚合物在50℃真空干燥箱中干燥16小時后，取少量聚合物，以THF為溶劑，使用Agilent-GPC，在25℃以窄分布聚苯乙烯為標準測定其相對分子質量，所測得的聚合物相對分子質量為Mn=5．7167×104，Mw=9．1072×104;相對分子質量分布較寬(Mw/Mn=1．59)。

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Thepracticeandevaluationontheintegratedpharmacyexperiment.FANQi,LIQingeng,ZHUKai,etal.(Dep-artmentofPharmacy,ChongqingUniversityofMedicalSciences,Chongqing400016China)

AbstractInordertocultivatepharmaceuticaltalentswithcomprehensivequalityandinnovativeability,andtoenhancethequalityofexperimentalteaching,theintegratedpharmacyexperimentwaspractisedandevaluatedonthebasisofourplan.

KeywordsTeachingreform;TheIntegratedpharmacyexperiment;Practice;Evaluation

藥學是一門實踐性很強的學科。在藥學教育中，實驗教學是人才培養的一個重要環節。傳統的藥學實驗，按學科劃分，教學內容多為理論教學的驗證或孤立的單元操作；教學方法多是指導教師詳細講解，學生“照單抓藥”。這樣的實驗教學不能反映學科間交叉滲透、相互融合的實際狀況，束縛了學生的自主性和創造性，不利于學生綜合素質和創新能力的培養。為此，我們提出了開設藥學綜合性實驗的設想。

藥學綜合性實驗的基本模式是以某制劑藥為目標產物，首先用化工原料或化學試劑合成原料藥（或用中藥、天然藥物提取分離有效部位）；通過藥物分析獲得產品質量信息，優化合成路線和工藝，制備合格原料藥（或合格有效部位）；然后將自制合格原料藥（或合格有效部位）制成某種劑型的制劑藥；再通過藥物分析獲得制劑藥的質量信息，改良處方和工藝，最后得到設計合理、質量穩定的合格制劑藥，即目標產物。

根據上述設想，我們在本科教學中開展了藥學綜合性實驗的實踐，并組織學生、教師和教育專家對其進行了評價。

1實踐

根據藥學綜合性實驗對學生專業知識和專業技能的要求，實驗在本科教學的第七學期開設。根據我系實驗室的具體情況，本次實踐從2000級藥學本科(58人)的49名志愿者中，隨機抽取了20名進行該實驗。

1.1課題的選擇教師提供若干有代表性的制劑藥作為實驗課題,學生依據自己的興趣從中選擇。本次實踐有備選制劑藥6個，其中化學藥品4個,中藥2個，學生任選其一作為課題。結果20名學生中，13名選擇化學藥品，7名選擇中藥。

1.2方案的制定學生選擇實驗課題后,查閱有關中外文獻,自行設計實驗方案；相同課題的同學間進行交流和討論；教師再組織學生對各種方案的科學性、可行性、創新性、經濟性、操作難易與操作要點、安全注意事項、可能產生的環境污染等問題展開討論；學生修改方案；最終確定方案。

1.3實驗準備學生依據實驗方案，向實驗中心提交所需試藥和實驗物品的清單，預訂使用實驗室和大型儀器的時間，同時學習開放型實驗室的有關管理條例和安全條例。

1.4實驗學生領取試藥和實驗物品,進入實驗室，按照實驗方案進行實驗，并按要求作原始記錄。實驗中,根據實驗現象或中間體、產物的質量、數量等信息,及時、合理地調整、優化方案，直至獲得設計合理、質量穩定的合格藥品。教師放手讓學生自主實驗，鼓勵學生提出新想法、改進或設計新實驗,大膽開拓創新；必要時到現場指導。

1.5分析與總結實驗完成后，學生根據原始記錄,按要求完成實驗報告，給出自制原料藥（或有效部位）和制劑藥的藥品檢驗報告書，同時進行物料衡算及成本核算。學生依據產品的質量、產率、成本、環境污染等因素對實驗方案的合理性、實驗操作的正確性與熟練程度等進行自我評價；同一課題的學生相互評價；最后教師組織學生分析、總結，給出評比結果。

2評價

實踐后，我們采用問卷調查和座談的形式，分別征求了學生、教師和教育專家對藥學綜合性實驗的意見和建議。

2.1學生調查顯示,100%的學生對藥學綜合性實驗表示肯定和歡迎，認為有必要在本科教育中開設此課程。其中35%的學生認為此次實驗收獲很大，60%的學生對此次實驗滿意，5%的學生表示該實驗有待改進。95%的學生指出,藥學綜合性實驗改變傳統教學模式，內容新穎，自主性強，激發了他們的研究興趣和創造熱情，學習主動性和自信心都有很大程度的提高，對實驗結果充滿了成就感。通過該實驗，他們全面、立體地了解了藥學各學科間的關系，進一步加深了對所學知識的理解，增強了動手能力和綜合應用能力。與此同時，他們還了解了自己的專業愛好、特長及薄弱環節，并充分認識到團結協作的重要性，不僅為實習作好了準備，也有助于將來的擇業和工作。另外5%的學生指出，雖然開設藥學綜合性實驗是必要的，但此次實踐未能達到期望值。一方面是實驗在一定程度上受到器材供給不足的限制；另一方面是實驗時間的開放性使與教師或其他同學的交流不夠及時、充分。

2.2教師本次實驗的指導教師由藥學系藥學文獻檢索、藥物化學、中藥化學、藥劑學、藥物分析等課程的任課教師和實驗中心的教師共同擔任。他們認為，藥學綜合性實驗的教學內容與藥品研制、生產的實際過程相符合，通過課題選擇、文獻檢索、實驗方案的設計、修改、執行、優化和實驗結果分析等過程，可讓學生對藥品的科研和生產進行一次有意義的模擬演練。同時，藥學綜合性實驗整合多個學科，重視知識的系統性和相融性，能幫助學生理清藥學的專業脈絡，促進知識的融會貫通。他們還指出，本次實踐證明，進入專業課學習階段的學生已初步具備文獻檢索、實驗設計、實驗和研究能力，多數學生能獨立完成藥學綜合性實驗；通過實驗,學生對理論知識和實驗技能的靈活應用能力有很大程度的提高,創新意識與創新能力也得到進一步加強，達到預期的教學目的，教學效果好。

2.3教育專家我校多位教育專家在對藥學綜合性實驗進行考察后,給予該實驗高度評價。他們認為，藥學綜合性實驗是綜合型、設計型、開放型實驗的有機結合體。其教學以學生為主體，教師為主導，充分調動學生的主觀能動性，使他們在自主學習中自我提高，符合新時期的教育思想。藥學綜合性實驗可提高藥學實驗教學質量，促進藥學學生從知識型向能力型、從模仿型向創新型、從單一型向復合型人才的轉變，是實驗教學改革的一個有益嘗試，其研究成果可供其他專業或其他院校參考、借鑒。他們建議將“藥學綜合性實驗”列入藥學本科教學計劃,在保持已有課程特點的同時，在實踐中繼續完善。

3思考

藥學綜合性實驗是行之有效的培養藥學人才的一種重要措施。同時，它對實驗指導教師的素質與水平、實驗室的建設與管理等也提出了更高的要求，有利于教師素質的提高和實驗室建設的加強。為更好地開展藥學綜合性實驗，我們將繼續以下探索。

3.1提供不同難度的實驗課題通過實踐,我們發現學生在知識的掌握程度和實際操作能力上存在一定的差異，同一難度的實驗課題難以滿足不同層次學生的需要。為了更好地調動學生的學習積極性和創造性，因材施教，實驗課題的設計可有淺有深，或讓學生在指定范圍外自主選擇課題。3.2制定合理的實驗考核辦法獨立設課后的藥學綜合性實驗將單獨考核,獨立計算學分。科學合理的考核辦法無疑會提高學生對該課程的重視程度和學習的積極性，有利于學生綜合素質和創新能力的培養。

3.3加強實驗教學隊伍建設藥學綜合性實驗的開設,不僅要求實驗指導教師更新教育觀念、轉變教學思想，而且要求教師增進相關學科的知識和技能，全面提升業務素質。因此，建立一支結構合理、業務素質高、科研能力強的實驗教師隊伍，是保證實驗教學質量的一個重要措施。

3.4加強實驗室建設抓好實驗室的建設,對全面實施素質教育，培養學生的實踐能力和創新能力具有十分重要的意義。加大投資力度，改善實驗條件，用現代化的儀器設備裝備實驗室，并加強規范管理，才能營造良好的人才培養環境。

教學改革是一項系統工程。我們將堅持開展實驗教學研究，不斷深化實驗教學改革，努力建設符合新世紀藥學人才培養目標的實驗教學體系。

4參考文獻

4.1CisnerosRM,Salisbury-GlennonJD,etal.AMJPharmEduc,2002,66:19-26

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2.實驗室管理體制

藥學綜合實驗室自成立以來，先后制定了實驗室管理條例、學生實驗守則及實驗室開放制度等一系列規章制度。

2.1做好儀器設備的規范化管理，建立相應的物資設備檔案，包括儀器設備的信息、配件及耗材情況登記。做好各項運行檔案的記載，特別對大型儀器高效液相色譜儀包括使用時間、使用人、使用時的運轉情況、使用效果等進行登記。對儀器的基本操作方法及重點注意事項簡易化，并在醒目位置張貼。

2.2合理配備實驗技術人員，提高實驗教學人員的業務水平與職業技能。要求實驗技術人員熟練掌握所管儀器設備的各種使用方法、操作技能及日常維護技能。同時，實驗技術人員應不斷學習有關理論知識，更新實驗知識，特別是藥學綜合課程的學習，掌握涉及課程的理論知識，到其他高校先進實驗室進行參觀學習，開闊眼界，更有效地為教學服務。

2.3為了提高實驗教學質量，提高實驗室使用效率，對藥學綜合實驗室實現網絡化管理。對實驗室的基本信息、功能等實現網上查詢、網上預約開放。

2.4建立健全實驗室管理規章制度并上墻，包括學生進入實驗室的行為規范，實驗室的安全與環境管理規范，實驗室開放管理制度及實驗室管理人員的崗位職責等。

3.實驗教學體系的改革

3.1改革實驗教學內容與方法，提高實驗教學質量。藥學綜合實驗室成立后，根據自身實際情況，編寫藥學綜合實驗的指導大綱，提出幾種藥物由合成到制劑分析的一系列實驗指導，引導學生自行設計實驗，激發學生學習興趣和自覺性，培養學生獨立工作能力和團隊合作精神。學生自行查找資料，設計實驗方案，在設計和實驗過程中掌握較多的基本理論知識和操作技能，幫助學生提高動手能力和科研水平。

3.2建立包含多學科的綜合實驗體系。根據教學計劃與課程大綱，重組實驗教學內容，分別包含藥物化學、藥物分析、藥理學、藥劑學及藥代動力學實驗等課程，完成從原料到成品藥的全過程學習。另外，學生通過對各種制劑制備、質量分析、藥物在體內的代謝等實驗，掌握藥物制備、質量控制、藥效學和藥物安全性評價等基本方法和技術，從而學習如何獲取安全有效的藥物。

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為了充分發揮綜合性教學方法在小學五年級語文教學中的價值，教師不僅要了解學生的學習特點，并將其融入語文教學設計當中，還要注重在教學過程中充分發揮自身的引導價值，使學生能夠在語文學習過程中得到啟發，從而提高其教學效果。小學語文知識是在六年級進行系統性的復習，所以就小學語文教學而言，小學升初中的關鍵時期在于五年級階段，基礎學科中最為重要的一門就是語文，教師需要注重綜合性教學在實際教學過程中的應用，尤其是在新課程不斷深入改革的今天，教師需要在實踐過程中不斷總結和完善，從而取得最優化的教學效果。

一、對教學資源進行充分利用

通常情況下，除了課內教學資源之外，教師還應該注重課外教學資源的利用，而課內教學資源是傳統語文教學模式中所主要利用的資源，很多教師對課外教學資源的價值和重要性不夠重視，進而對學生的全面發展造成了一定的不利影響。所以，如何在小學五年級語文課堂教學中運用綜合性教學成為教師們亟待解決的重要問題，教師不僅要正確認識課內教學資源的教學價值，還要注重課外教學資源的利用，相輔相成，將二者充分融合到教學過程中，使其促進學生學習效率的提升。為了實現這一教學目標，教師不僅要對其傳統教學觀念進行轉變，在改進課堂教學模式的基礎上對其進行創新，還要注重真實課堂教學情境的應用，使學生能夠更加直觀、形象地對教材知識進行學習。除此之外，教師還應該通過課外趣味活動的組織使學生的學習積極性和主動性得到充分調動，這樣既能夠對學生的語文知識內容進行鞏固，又能夠促進學生運用知識的能力得到提高，促進學生創新意識的培養，為學生的語文學習發展奠定扎實的基礎。比如，在開展《地震中的父與子》這一教學內容時，教師可以引導學生自主對地震及其危害的資料進行收集，并讓學生在課堂教學過程中將自己對地震的認識和感受表述出來，這樣既有助于學生掌握課外教學資源的應用，又能夠有助于學生更好地學習教材課文內容，體會作者所描述的災難下的父子情感。

二、對學科之間的融合進行把握，合理安排綜合性學習內容

任何一門學科的學習都離不開語文學科知識的輔助，而任何一門學科知識的學習也都有助于學生學習語文學科知識，所以，教師需要對其他課程與語文課程之間的融合進行準確把握，使學生能夠了解其他學科與語文學科之間的聯系，對自己的綜合性學習目標有所明確。比如，融合音樂、體育、美術、數學等學科知識，可以促使學生在進行語文知識的學習過程中更具有綜合性，也能夠有助于學生語文運用能力的提升，全面提高學生的語文素養。因此，小學五年級語文教師需要在實際語文教學中擺脫傳統教學模式的束縛，引導學生自由開展學習，使學生能夠在語文學習過程中有機地融合其他學科知識，從而使其優勢充分發揮出來。比如，在學習《金色的魚鉤》這一教學內容時，教師可以將與教學內容相關的圖片和音樂通過多媒體的形式播放出來，引導學生融入教學意境當中，其中所穿插的音樂以及相關學科知識與語文知識的融合，能夠在一定程度上提升學生的語文綜合素養。

三、對綜合性教學主題進行合理選擇

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對中國哲學和中國哲學史研究作出了突出貢獻的馮友蘭先生，在對中國哲學史研究方法的探索中，就已經開啟了中國哲學史研究方法的綜合創新之路。這具體表現在：一是明確地將西方哲學的邏輯分析方法和中國哲學的直覺主義相結合，建構了一套哲學方法論與哲學史方法論———“正的方法”與“負的方法”。二是在援引西方哲學包括實用主義和新實在主義的觀念和方法、哲學的理論觀點和方法來改造中國傳統哲學的觀念和方法上，在一定的層次上，使得的方法和科學主義的方法、人文主義的方法相結合；而這一結合是在他力圖把中國傳統哲學、西方哲學和哲學打通并適當地結合起來的過程中實現的，他也因此形成了一種綜合的中國哲學史方法論。

歷史地看，在跟馮友蘭先生同時或稍后的一些中國哲學史家也都在不同的層面上、不同的范圍內，探索并嘗試融貫、綜合各種治中國哲學史的方法，以求建構中國哲學史方法論。如三四十年代的張氏兩兄弟張申府先生、張岱年先生就嘗試“將唯物、理想、解析，綜合于一”以建立“解析的辯證唯物論”，倡導和運用邏輯解析方法，并將解析法和的唯物辯證法結合，來研究中國哲學史。張岱年先生于30年成的《中國哲學大綱》，既運用了邏輯分析方法又運用了唯物辯證法，奠定了張岱年先生一生堅持以的理論觀點和方法研究中國哲學史的方法論基礎。張岱年先生于80年代初撰寫的《中國哲學史方法論發凡》一書，從的世界觀和方法論的統一出發，主張根據辯證唯物論和歷史唯物論的基本原理來分析和研究中國哲學史；并認為研究中國哲學史的正確方法，就是根據辯證唯物論和歷史唯物論的基礎原理來分析研究中國歷史上每個哲學家的哲學思想，闡明哲學發展過程的客觀規律。而應用的方法來研究中國哲學史要堅持四個基本原則：第一，堅持哲學基本問題的普遍意義，注意考察唯物主義與唯心主義的對立斗爭與相互轉化；第二，重視唯物主義的理論價值及其在哲學發展過程中的重要作用；第三，堅持社會存在決定社會意識的觀點，對于階級社會中的哲學思想進行切合實際的階級分析；第四，堅持發揚實事求是的學風，對于哲學史的具體問題進行具體分析。在此基礎上，對于哲學思想的階級分析方法，哲學思想的理論分析方法，歷史與邏輯的統一，哲學遺產的批判繼承，以及整理史料的方法等等，作了較為全面、系統、精密的分析和論述，基本上確立了以哲學史觀和方法論為主導的中國哲學史方法論。可以看出，張岱年先生的中國哲學史方法論的一個突出特點就是將古今中外不同的方法加以融貫、整合，并在哲學史觀和方法論的統帥下達到了“綜合創新”。

事實上，80年代特別是90年代以后，研究方法和研究視角的多元化已成為中國哲學史研究的主流。如方克立先生曾明確指出，中國哲學史研究方法和研究視角已呈現多元化趨勢。他主張在馬克思列寧主義哲學史觀和方法論的指導下，運用多種方法來研究中國哲學史，如中國舊有的漢學的方法和宋學的方法，西方現有的解釋學方法、發生認識方法、結構主義和后現代解構主義的方法，以及文化人類學、宗教社會學和認知心理學等，以便在各種研究方法的功能互補中，揭示中國哲學史多方面的豐富內容。又如劉文英先生強調今天研究中國哲學史采用的各種方法都必須堅持實事求是的原則，并主張將中國傳統哲學的漢學的方法和宋學的方法，哲學的歷史方法與邏輯方法，以及語義分析方法、結構分析方法、解釋學方法與比較方法等等，加以整合或綜合，以實現不同方法的特殊的功能和價值。這可以說是一種理性、開放、公正、平實的態度，一種實事求是的態度。顯然，他們所堅持的，已不是以往那種教條主義的，而是經過重新理解和詮釋并加以發展了的。這樣一種以為主導、綜合古今中外各種研究方法論的探索，體現的正是“綜合創新”的路向。

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汽車變速器是汽車中的一個關鍵設備，其性能直接影響到汽車的動力性、經濟性和可靠性。汽車變速器綜合性能的測試比較復雜，目前國內的汽車變速器試驗臺自動化程度低、機界面不友好、測試過程依賴于測試者的經驗。因此，本試驗臺系統自動程度高、測試項目多、實時性強且完全可靠。

1系統介紹

具體說來，該試驗臺系統具有以下優點：可進行五種不同型號變速器及其擴展類型變速器的性能測試；自動測試過程可智能控制；短時間內可完成綜合性能（換檔、加載、同步器）測試；運行參數可實時顯示；可進行故障的自動檢測、報警及處理等。

1.1系統硬件介紹

本系統采用雙變頻電機模擬汽車變速器實現工況，從而實現對變速器性能的真實檢測。電機的控制通過西門子6SE70系列變頻器來實現。該系統變頻器采用交流矢量控制技術，對大功率交流電機實現了精確控制。因為該系統中變頻器數量不多、數據傳輸量不大，采用RS485總線來實現工控機與變頻器之間的通訊，滿足了實時性要求。由于PLC控制穩定、可靠，所以自動換檔執行機構（機械手）采用PLC控制器來實現不同型號變速器的自動換檔動作。

圖1系統結構圖

1.2系統軟件開發環境

工業過程控制軟件往往需要具有很強的通訊能力、現場數據的實時檢測能力及強大的數據庫、良好的圖形界面。組態王6.01采用全新中文Explorer界面并擁有豐富的繪圖工具和龐大的圖形庫（包括大量的工業標準元件），支持多媒體和ODBC數據庫提供的功能、具有強大的控件和控制語言，使用靈活、方便，提供給用戶一方便的集成開發環境，使開發者可快速構造應用系統。它還具有強大的通訊能力和良好的開放性。本系統控制軟件基于組態王6.01二次開發，實現了測試過程的控制、測試數據的實時顯示，而且縮短了開發時間。

2系統體系結構

2.1系統要求

廠方要求試驗臺系統能夠在線檢測變速器的綜合性能，包括以下試驗：①各檔換檔試驗；②變速器加載能力測試；③變速器操縱（同步器）性能的測試；④跳檔檢測；⑤變速器的疲功壽命試驗；⑥傳動效率試驗。

工作性能要求為：

(1)系統運行穩定、安全可靠；

（2）測試數據報表和測試及故障診斷的界面友好；

（3）臺架試驗方法科室、規范，達到汽車機械式變速器臺架試驗方法國家標準；

（4）在同一臺架上對不同種變速器完成測試功能。

2.2系統體系結構

系統整體結構如圖1所示。

系統分為三大模塊：①控制部分；②換檔機械手部分；③試驗臺機電部分。控制部分以計算機為中心，控制軟件根據現場數據和當前工作狀態控制系統的流程、任傷分配、指令發送、故障檢測等；通過板卡通訊向PLC機械手發送換檔控制指令、通過RS485總線變頻器發送測試所需的轉速和加載扭矩信號。控制部分還包括變頻器、現場數據采集卡（PCL818L）、PLC控制器。變頻器可以實現三相交流異步電動機的無級調速。變頻器選用西門子6SE70系列變頻器，該系列變頻器采用交流電機的矢量控制技術對電機進行控制。矢量控制也叫磁場定向控制。它的基本思路是利用d-q旋轉坐標變換，將定子電流分成勵磁電流id1和轉矩電流iq1，在調速過程中保持轉子磁鏈不變，即id1為常數，此時交流電機調速原理與直流電機相同。現場數據采集卡將現場采集的數據傳輸到計算機。PLD控制器根據計算機發送的指令完成將換檔信號轉換為換機械手的執行命令。

換檔機械手部分是控制部分的執行機構，機械手根據PLD發送的換檔指令完成指公平的換檔動作。

試驗臺機電部分是本系統是最終執行機構，完成將變速器驅動到相應轉速和加載扭矩，以達到特定測試工況。機械部分包括兩個功率比較大的變頻電機和試驗臺架。本系統中電機的性能對整體性能影響很大，因而選用交流變頻電機。該電機能滿足高精度的扭矩、轉速控制，而且功率足夠大，可以滿足本系統試驗工況要求。工作時，加載電機工作在發電狀態下，能量回饋到電網，大大節約了能源。試驗臺架包括離合器、傳動機構和汽車變速器。因為試驗時要達到高轉速、高扭矩的工作狀態，所以機械部分加精度要高。汽車變速器是本系統測試對象，為了使裝卸變速器的時間短，本試驗臺變速器的夾緊松開操作是通過油缸4軸連動壓板來實現的。

2.3系統工作原理

系統采用雙電機模擬汽車工況，其中驅動電機通過變頻器的速度閉環控制模擬汽車的驅動機構，加載電機通過變頻器的扭矩閉環控制模擬汽車加載。機械手根據計算機發出的指令信號完成對不同型號變速器的換檔動作，從而能控制變速器換檔到指定檔位。在測試過程中，控制軟件對系統的運行參數實時記錄顯示，并對溫度、轉速、扭矩、電流、完全罩到位信號等實時監控，遇到故障自動報警、自動分析。

3系統軟件的開發與實現

本系統控制軟件是基于組態王6.01二次開發的、功能結構如圖2所示。

本系統從功能上完成了自動試驗、手動試驗、單獨換檔試驗、疲勞試驗和效率試驗。計算機自動試驗是本系統的主要部分，在這種狀態下計算機控制變速器的測試過程，包括：試驗流程、試驗過程中換檔順序、各個檔位的轉速給定、加載扭矩給定、系統協調、信號檢測及處理等。在自動試驗控制下，完成從空檔到最高檔位的換檔和加載交替過程，接著完成從最高檔位降低到最低檔位的降檔換檔，最后完成倒檔測試。手動試驗是由人操作手動操作臺的扭鈕完成的，其程序主要完成監測、報警功能。單獨換檔是應廠家要求對某一指定檔位進行試驗。疲勞試驗和效率試驗分別對變速器的耐久性和傳動效率進行測試。組態王6.01有豐富的畫面制作系統，支持無限色和二十四種過濾色，并具有豐富的圖庫和圖庫精靈、豐富的動畫連接向導。利用組態王6.01界面開發系統可給各種控制模式開發生動的界面，非常形象、美觀。由于自動試驗過程是本軟件系統的關鍵，故以下僅對自動試驗進行討論。

3.1接口通訊參數

組態王與I/O設備之間的通訊很方便，主要通過以下幾種方式進行通訊：串口通訊方式、DDE方式、板卡方式、網絡節點方式、人機接口方式。組態王有豐富的數據類型，使用起來特別方便。

接口通訊參數如圖3所示。

計算機通過檢測現場數據，根據任務規劃狀態向PLC和變頻器發送相應的控制指令。

現場數據包括：變速器當前檔位、轉速、扭矩、通過拉壓力傳感所測得的掛檔力、離合器開關信號、變速器夾緊信號、軸承溫度等。其中與PLC的通訊利用組態王的板卡通訊方式，組態王與變頻器通訊采用組態王的串口通訊方式，組態王與現場數據通訊通過PCL818L擴展板卡來實現。現場數據用于檢測工作狀態是否到位和故障報警等，如機械手是否換檔到位是根據現場采集的速度之比和配方中的速比是否一致來判斷的，而溫度、轉速等指標又是故障報警的依據。

3.2自動換檔過程的實現

3.2.1自動換檔過程流程圖

自動換檔過程流程圖如圖4所示。

自動換檔過程要完成松開離合器、換檔、閉合離合器的動作和定時加載以及檔位的自動更替。由于松開離合器、換檔、閉合離合器都是在電機運轉的情況下工作的，因而每一動作命令的發出都要先檢驗其條件是否嚴格滿足以保證安全。離合器松開的條件為：電機的轉速必須在預設的范圍內；檔檔的條件為：必須檢測到離合器已松開；離合器閉合條件為：換檔到位。如果條件不滿足就等待條件滿足，但是等待時間也是有限制的，故采用定時器計時的方法來控制順序動作等待時間。當檔位換到位時，按該檔位的測試參數加載，加載一段時間就可以測得變速器的加載能力，因而加載的定時也采用定時器來完成。加載計時完畢，將進行下一檔位的測試，在程序中進入換檔準備過程。在換檔準備過程中，當前檔位標志更替為下一個測試檔位的標志，檔位參數（變比、檔位、加載扭矩、加載轉速）更改為下一測試檔位的參數。

3.2.2基于組態王編程實現自動檔換過程

組態王事件命令語言可以規定在事件發生、存在和消失時分別執行的程序。離散變量名或表達式都可以作為事件。當該事件剛剛發生時，該單元的程序只執行一次；當該事件存在時，按照設定的時間間隔反復執行該單元程序；當該事件消失時，該單元程序只執行一次。事件命令語言存在時的循環執行程序與普通程序的while循環類似，但不完全相同。事件命令語言在事件存在條件下可以控制和調節系統循環執行的時間，因而有利于過程控制的定時操作。事件命令語言可以完成普通程序的if、while條件，同時可以達到定時功能。而且工業控制中很多都是通過離散狀態變更來激發程序的流程。組態王命令語言形式很適合開發這種過程。

自動換檔過程建立了多種工作狀態：“換檔準備”、“換檔開始”、“換檔成功”、“加載”、“運行”、“試驗完成”等。以這些工作狀態和計算機檢測到的現場數據組合構成不同的事件，再以這些不同的事件之間相互激發、轉換的邏輯關系實現自動換檔過程的邏輯關系。

這里采用了組態王事件命令語言中事件存在時循環的定時功能。當程序進入定時器狀態時，采用計數器進行倒計時，事件存在時命令語言其它的程序都處于不被激發狀態。在這種狀態下，通過設定計數器起始計數值n和事件命令語言存在時循環執行一次的時間t，可以設定定時器的定時T（T=n×t）。

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關鍵詞：臨床醫學；實驗室；管理模式

高等醫學教育包括基礎醫學和臨床醫學教學兩大階段，臨床醫學是以實踐性和經驗性為突出特征的學科，因此實驗教學在臨床醫學教育中占有非常重要的位置。醫學實驗室是高等醫學教育開展實驗教學、科學研究、技術開發的重要場所，是培養學生實踐技能與創新能力的重要基地，是醫學教育的重要組成部分[1]。隨著高校合并和招生規模的不斷擴大以及教學層次的提高，我院原有的實驗室在數量和質量上都難以滿足教學要求，為適應高等教育改革，我們對實驗室，尤其是臨床醫學實驗室資源重新進行整合，實施綜合管理，獲得良好效果。

1我院原有的臨床醫學實驗室概況

我院原有的臨床醫學實驗室按學科分為內科、外科、婦產科、兒科、基礎護理、檢驗、急救等，每個學科均有獨立的實驗室，由教務科統一管理，這種管理模式存在以下問題。（1）由于分科細而全，造成各實驗室面積較小，用房緊缺，實驗人數受限，影響實驗開出率和工作效率。（2）儀器設備過于分散，存在使用率低、重復建設、更新慢、陳舊等現象，影響實驗的整體效果。（3）實驗管理人員力量分散，難以統籌管理。（4）條塊分割，不利于學科間的滲透和橫向聯系，使教和學都易產生學科間的脫節[2]。（5）驗證性實驗多，綜合性、設計性實驗少，不利于培養學生的創新能力。

由于原有的臨床醫學實驗室在軟、硬件上都不能滿足高等教育的要求，我院進行了相應的改革。

2臨床醫學實驗室的資源整合

2.1實驗室空間的綜合利用

根據學科特點進行調整，將內科、兒科及檢驗實驗室調整到實驗樓一樓，外科和婦產科實驗室調整到二樓，基礎護理實驗室仍在三樓。使相關學科實驗室之間既相互獨立又互相聯系，例如，外科和婦產科都是手術科室，除設有獨立的手術室、換藥室、產房、圍產期保健室、母嬰同室之外，可共用多媒體教室、示教室、庫房、準備間、高壓滅菌室、更衣室、洗手間和模擬病房、護士站等。這使得各個學科實驗室使用面積擴大，可同時進行2組實驗，教學效率顯著提高。

2.2實驗室資源共享

充分利用臨床醫學實驗室的整體優勢實現資源共享，除專業性強的設備和儀器由各專業負責申請購置和使用外，對外科、婦產科、基礎護理等實驗室的巾類、一般醫療器械以及消毒物品及模擬病房的常用設備等，進行統一管理和調配。

2.3實驗時間的合理安排

根據教學計劃，內科學、健康評估、外科學實驗安排在第五學期，婦產科及兒科實驗安排在第六學期，這樣相關的實驗室既可共享空間和資源，又互不干擾，同時避免了實驗室閑置。

3臨床醫學實驗室的綜合管理

3.1改變管理模式，統籌安排各學科實驗內容，提高實驗室利用率

我院過去的管理體制主要是按學科建立實驗室，在教務科的領導下進行實驗室的建設與管理，其最大的弊端在于實驗室小而全，每個學科各自為政，不能達到一定規模，而且內科、外科、婦產科、兒科、基礎護理等臨床實驗通常在一個學期內完成，這就造成實驗室的閑置，降低了實驗室的使用率，浪費了寶貴的資源。我院根據實際情況，對舊的管理體制進行改革，成立了實驗中心，負責實驗室的建設和管理工作。首先根據學科特點，修訂教學計劃，然后重新整合實驗資源，統籌安排實驗科目和內容，使相關專業之間既能資源共享，又不互相影響；既能擴大實驗室的規模，改善教學條件，又能避免重復建設，減少實驗室閑置。

3.2資源共享，避免重復建設和不必要的浪費

在舊的管理體制下，各學科實驗室往往各自為政，缺乏統籌安排，儀器設備重復購置，利用率低下，大型精密貴重設備不能充分發揮作用，造成人力、財力、物力的浪費。由于教學經費的分散使用，造成經費的相對短缺，儀器設備得不到及時更新，這些都給教學和科研帶來許多困難。通過改革，把原來各學科的儀器設備、實驗用品集中起來，統一管理，使實驗資源由分散變為集中，互補遺缺，避免儀器設備的重復購置，提高了實驗設備的利用率，為學院節約財力、物力[3]。實驗中心對于大型精密貴重設備、專用設備以及電教儀器設備，進行統一管理，每學期期末對儀器設備進行統計、保養和檢修，并通過計算機進行分析，為制訂新學期的實驗計劃提供可靠的依據。

3.3統一培訓師資，保證實驗教學質量

加強實驗隊伍建設，建立一支高素質的實驗教師隊伍，是建設好實驗室的關鍵，實驗人員的素質高低，將決定實驗水平及實驗教學質量高低。因此，實驗教師的配備和培訓尤為重要[3]。我院實驗課教學主要由各科任課教師、專職實驗員負責，每學期開始前，各科分別將新學期的實驗計劃上報實驗中心，實驗中心負責協調實驗時間，并進行師資培訓，相關專業教師及實驗員集體備課，每位教師不僅要掌握自己專業的實驗內容和方法，對于相關學科的實驗內容和方法也要熟悉。每個實驗人員都要一專多能，以彌補某學科實驗教師和專職實驗員的不足，提高實驗教師與學生的比例，保證實驗教學質量。此外，實驗人員還應具備更新知識和應用知識的能力，具有開拓精神和創新意識，以促進實驗教學改革。因此，我院積極選派實驗人員到實驗力量雄厚的高校進修和參觀，并組織實驗人員參加大型科研課題，開闊視野，了解學科動向。

3.4促進相關學科間的合作，開展創新教育，鼓勵進行綜合性、設計性實驗

目前我們的實驗多以驗證性和操作技能訓練為主，這不利于學生積極性的調動和能力的培養。在保障教學和科研順利進行的條件下，鼓勵實驗教師集思廣義，各實驗室互相幫助、團結協作，開展綜合性、設計性實驗。在教師指定范圍內，由學生自行設計和完成一些實驗，如讓學生為一個宮縮乏力產婦進行接生的實驗，涉及外科的消毒、鋪巾，基礎護理的導尿、灌腸、靜滴催產素的觀察、測血壓、生命體征的觀察，產科的產程觀察和處理、加強宮縮的方法、接生及新生兒的護理等，讓學生根據具體病例進行設計和分析，并完成相關操作。這樣可以激發學生的學習興趣，使其樂于思考、勤于動手，從而真正培養學生的探索、分析和操作能力。

4體會

高校實驗室是進行實驗教學、開展科學研究的重要基地，是辦好高校的基本條件，實驗室管理水平能夠反映高校的教學、科研水平，實驗室的建設是一個牽動全局的綜合性工作[3]。實驗教學涉及的因素眾多，不進行統籌規劃、系統管理，實驗教學的某些環節就可能出問題、出故障，影響實驗教學的正常進行[4]。通過3年來的研究與實踐，我院實現了實驗教學資源共享，減少了重復建設，豐富了實驗教學內容，提高了學生的創新思維能力和動手能力，實驗開出率達100%，實驗課滿意率也明顯提高。

參考文獻：

[1]劉宏，熊夢輝.醫科院校教學實驗的建設與管理[J].中國醫學裝備，2007，4（12）:22~23.

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一、色彩豐富錚亮奪目

我采用亞光顏色釉的色彩種類繁多，有黃、白、藍、紫、綠，還可以根據自己所需要的顏色進行調配，亞光顏色釉七要是當成作品的背景，并可以根據不同顏色的主題，畫畫來選擇不同顏色的亞光顏色釉與之搭配，既能突出主題，又能使整個畫面色彩豐富，再加上各種高溫窯變花釉的互相流動，自由融合，呈現出像彩色錦緞繞繚交織，斑駁陸離的絢麗色彩，通過各種顏色的亞光釉與主題高溫顏色釉色彩間的各種反差搭配，使整件作品色彩豐富，對比強烈，錚亮奪口。我的作品《秋韻》淡黃色的亞光釉作背景色，而作品中紅色的樹葉，屋頂上的紅瓦片，及門上貼的紅對聯，還有屋前曬的鮮紅的辣椒這個紅顏色作為主色，仗之在淡黃色的亞光釉的襯托下顯得格外的鮮艷，整個畫面給人一種熱烈鮮活，紅艷的美感，作品《鐵骨凝香》則以深黃、深紫、深綠等深色調的亞光釉作為底色，而以白色作為主色，這樣使白色的梅花在深色背景的襯托下更顯得潔白無暇，晶瑩似雪，色澤顯現突山，還有作品《瑞雪兆豐年》 《金色山村》等都是將不同顏色的高溫顏色釉進行有機的結合，從而使作品絢麗多彩，光亮奪聞。

二、反差對比、突出主題

亞光顏色i與有光高溫顏色釉的綜合裝飾，另一主要特點是對比強烈，相互輝映，相得益彰。

1、亞光與有光的對比：亞光i的特點足光澤度不強，表面呈現細的顆粒狀，具有絨面的質地，而高溫顏色釉的特點一是光亮，二是平滑，表面如明鏡，二者結合起來自然形成了亞光與有光的對比，絨面與平滑的對比， 互相襯托，拙中見雅。

2、平面與凸起的對比：亞光顏色i燒制后表面呈現細的顆粒狀，但總體還是平整的，而與之相對的主題不同，它們大多采用堆、填、涂等多種工藝技法相結合，使主題畫面燒制后表面呈現山凹凸狀，經手觸摸有一定厚度， 這樣使得主題與背景在材料質地上自然形成視覺上的反差和對比，這樣它們的藝術效果厚重，變化豐富，有強烈的立體感。

3、色與色之間的對比：由于要突出主題，從而形成了背景色與主題色之間的強烈反差對比。作品《春滿枝頭》以白色亞光釉為背景，而紅色的梅花作為主題，通過紅色與白色之間的反差對比，使紅色的梅花在白底色的襯托下顯得格外紅艷，進而突出主題。

4、靜與動的對比：亞光顏色i由于燒制后表面呈現細膩的顆粒狀，但燒成穩定，不具有流動性，而以高溫窯變花釉作為的主題，由于具有很強的流動性，從而形成了主休與背景動與靜的強烈對比，更能突出主題，還有《瑞雪兆豐年》《獨立春風第一香》《山村秋色》等作品，無非都是使背景與卞題進行色與色之間的對比，平面與凸起的對比，亞光與有光的對比，靜與動之間的對比，從而使作品的主題災山。

三、現代感強，高雅通俗

作品雖然取自傳統題材，但是卻充分利用陶瓷的材質美，采用現代陶瓷藝術綜合裝飾于法，以細顆粒狀的亞光顏色釉作為作品的背景，并以多種工藝技法相結合，運用多種高溫顏色i有機搭配綜合在每件作品的整體當中，通過高溫還原焰燒制而成，使得上體和背景在材料質地上自然形成視覺上的反差對比，它們的藝術效果色彩厚重，變化豐富。有著強烈的立體感和白然生動的藝術韻味，進而形成的作品，既高雅又通俗，既富民族性，又具忌行緣畝撈匾帳醴綹窈蛻竺狼槿ぃ它的材質經高溫燒成。經久不變， 是傳統陶瓷藝術與現代科技技術相結合的產物，作品《金色山利》房屋下的山石運用浪漫主義的表現手法，采用多種高溫窯變花釉綜合裝飾在一起。使它們通過1330度以上高溫自由流動融合。從而產生一種奇妙的變化，達到斑駁陸離，豐美多彩的神奇效果。房頂采用雕刻的手法表現瓦塊，屋面采用裂紋i堆填，經乎觸摸， 具行一定的厚度，整件作品雖采用了傳統的題材，但卻運用了現代綜合裝飾的手法，使得整件作品現代感很強，通俗高雅，還有一些傳統題材。如“梅花”則采用現代綜合裝飾手法來表現。梅花的花k采用覆蓋力很強，并能堆積一定厚度的高溫白來填涂，使其達到一定的厚度，既表現了梅花的純潔高雅，又有強烈的立體感和視覺效應。而梅花的樹干則采用了宜流動的窯變花釉(藍花釉)涂填一定的厚度，充分運用它的特性。從而達到一種特殊的肌理效果，具有藍寶石般的色澤。整件作品既有民族性，又有時代感，雅俗共賞。

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1系統介紹

1.1 CAN總線與互聯網互聯的發展狀況CAN總線是一種有效支持分布式控制的串行通信網絡，是德國BOSCH公司從20世紀80年代初為解決現代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數據交換而設計的一種串行數據通信協議，歷經技術規范2.0A和2.0B后已形成CAN國際標準(ISO11898)

。CAN遵循OSI模型，按照OSI基準模型，CAN機構分為2層：數據鏈路層和物理層。按照IEEE802.2和802.3標準，數據鏈路層又劃分為邏輯鏈路控制層(LLC)和媒體訪問控制層(MAC)；物理層又劃分為物理信令層(PLS)、物理媒體附屬裝置層(PMA)和媒體相關接口層(MDI)。由于CAN具有獨特的優點，使得它在工業領域中得到廣泛應用。

目前，基于CAN總線獲得廣泛應用的應用層協議有DeviceNet和CANOpen等。CAN具有以下主要特點[2]：(1)CAN為多主工作方式，網絡上任一節點均可在任意時刻主動地向網絡上其他節點送信息，而不分主從；

(2)在報文標識符上，CAN上的節點分成不同的優先級，可滿足不同的實時要求；

(3)CAN采用非破壞總線仲裁技術。當多個節點同時向總線發送信息出現沖突時，優先級較低的節點會主動地退出發送，而最高優先級的節點可不受影響地繼續傳輸數據，從而大大節省了總線沖突仲裁時間；(4)CAN節點只需通過對報文標識符濾波即可實現點對點、一對多點及全局廣播幾種方式傳送接收數據；(5)CAN報文采用短幀結構，傳輸時間短，受干擾概率低，保證了數據出錯率極低；

(6)CAN節點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能，以使總線上其他節點的操作不受影響。

現場總線網絡與工業以太網的結合使得企業的管理可以深入到測控現場，在這種互聯方式下，由以太網構建信息網，通過兩者的有機聯接，從而構成一個中型/大型的遠程監控/數據傳輸網絡[3]。

1.2系統架構系統由溫度、濕度測控器、CAN以太網通信轉換器、服務器和客戶端組成，如圖1所示。

溫度、濕度測控器主要負責現場溫度、濕度數據的采集、處理、控制、顯示、報警以及通過CAN總線與通信轉換器進行數據交換。

CAN、以太網通信轉換器主要負責CAN總線數據的發送和接收，并將CAN的數據通過局域網發送到服務器上。

服務器負責監控結果數據的存儲和報表的存儲，同時，向客戶端提供訪問服務。

客戶端通過瀏覽器上因特網訪問服務器上的數據并進行通信和控制。

2硬件設計溫度、濕度測控器主要分為數據采集、控制和CAN總線通訊3部分

溫度、濕度測控器的溫度、濕度傳感器采用瑞士圖2溫度、濕度測控器的硬件框圖Fig.2 Structure of temperature and humidity controllerSENSIRION公司的SHT10，傳感器包括1個電容式聚合體測濕元件和1個能隙式測溫元件，并與1個14位A/D轉換器以及串行接口電路在同一芯片上實現無縫連接。SHT10具有超快響應、抗干擾能力強等優點。

每個SHT10傳感器都在極精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數以程序的形式儲存在OTP內存中，傳感器內部在檢測信號的處理過程中要調用這些校準系數。兩線制串行接口和內部基準電壓，使系統集成變得簡易快捷。溫度、濕度測控器的MCU采用微芯公司的PIC18F2580，它是整個溫度、濕度測控器的運算控制單元，它采用16位的RISC指令系統、哈佛總線結構、兩級流水線取指等技術，具有32 KB快閃存內存、4 KB的RAM、片內看門狗、內部EEPROM、CAN控制器等豐富的片內資源，抗抗干擾性能強，功耗低，速度高[4]。PIC18F2580主要負責數據采集與控制，并與通信轉換層適配器進行實時CAN總線數據的通信。

CAN與以太網通信轉換層硬件框圖如圖3所示，它的處理器采用NXP公司的ARM7TDMI-S核的單片機LPC2378，是一款支持實時仿真和嵌入式跟蹤的16/32位ARM7TDMI-S CPU，處理器時鐘高達72MHz。片內含有高達512 KB的片內Flash和58 KB的片內SRAM存儲器，具有強大的通信接口：10/100M以太網媒體訪問控制器(MAC)，2路CAN-bus接口。

增強型外設4個32位捕獲/比較定時器、1個帶有2 KB電池SRAM的低功耗實時時鐘、看門狗定時器和1個片內4 MHz的RC振蕩器。LPC2378的強大功能為CAN和以太網的通信轉換帶來了極大方便[5]。

3軟件設計軟件設計的對象主要包括3部分：溫度、濕度測控器的檢測控制和CAN通信，CAN以太網通信轉換，B/S平臺。

3.1溫度、濕度測控器的軟件設計溫度、濕度測控器的軟件流程

它主要包括初始化子程序、CAN數據的接收和發送程序、顯示程序、鍵盤掃描程序、控制程序。CAN數據的接收和發送對實時性要求比較高，故采用中斷方式進行處理。微處理器PIC18F2580在程序開始首先要對CAN控制器模塊進行初始化。主要通過測控器本身的地址標識的讀取來對CAN控制器的過濾器和屏蔽器進行配置。屏蔽器用于確定標識符中的哪一位被過濾器檢查，這樣，一旦1條有效的信息被信息緩沖器MAB接收，信息的標識符區域將與過濾器值相比較，若相匹配，則信息將被裝入接收緩沖器。微控制器收到CAN數據后，根據相應命令進行相應動作，如設置相應報警溫度濕度、執行相應控制等，然后，做出相應的應答。

控制程序主要是通過串行接口對SHT10進行數據讀取，并把讀取數據與設定數據進行比較，運用bang-bang控制通過驅動電路控制中央空調，使得房間保持一定的溫度和濕度。3.2 CAN與以太網通信轉換軟件設計3.2.1 LPC2378的CAN控制器與CAN總線間的數據傳輸LPC2378的CAN控制器帶有1個完整的發送和接收緩沖器串行接口，它是1個雙重接收緩沖器，有了這個雙重的接收緩沖器，芯片可以在對1個報文進行處理時，可接收另一個報文，但它不含有驗收濾波器。驗收濾波器是獨立的器件，它對所有CAN通道進行CAN標識符過濾。

數據從CAN控制器發送到CAN總線由CAN控制器自動完成。發送程序采用中斷方式，中斷方式發送程序分為發送主程序和中斷服務程序。主程序用于控制信息的發送，中斷服務程序負責發送臨時存儲區中的暫存信息。中斷流程圖見圖5。

μC/OS-Ⅱ是一個包含時間管理、任務調度等基本功能的小型、輕量級的嵌入式實時操作系統的內核，而且LPC2378是基于ARMTDMI的ARM的內核，其內核與存儲器結構都很適合操作系統的運行[6]。

以太網控制器采用uC/IP的協議棧，主要使用TCP/IP協議。TCP/IP是面向連接的協議，它在2個TCP之間創建1條虛連接，TCP在運輸層使用流量控制和差錯控制機制來保證數據的可靠性[7]。TCP提供全雙工服務，即數據可在同一時間雙向流動。控制器作為客戶端發起連接。通過TCP/IP數據的收發中斷見圖6。

對于TCP數據包，LCP2378取出數據，并存入數據區，對數據進行相應分析后，通過CAN控制器發到CAN總線上，對于從CAN總線上接收的數據，同樣存入相應數據區，將數據按照TCP/IP進行封裝發送。

圖6與以太網通信的中斷方式的數據收發Fig.6 Data exchange with Ethernet through Interruption4實驗測試系統研制成功后，與多個帶有32個節點CAN總線子網系統和以太網環境中進行測試。主要針對TCP/IP協議和CAN協議的數據通信實現對其性能和穩定性進行驗證。圖7所示為使用ZLGCANTest工具監測到的數據截圖。

圖7 CAN總線數據截圖Fig.7 CAN field bus screenshot整個系統正式投入運行后，到目前為止已經投入運行半年時間，系統運行穩定，沒有出現數據丟失或者由于總線沖突導致的節點自動脫離總線的現象。

5結論

(1)所設計的基于CAN總線與以太網互聯的實時溫度、濕度監控系統在某數據中心得到應用，系統中采用的底層使用CAN總線通信，中間層使用以太網通信，上層通過服務器與因特網連接，經過長時間的測試和運行，并與其他通信方式相比較，CAN總線通信方式穩定性良好，可靠性高。

(2)由于原數據中心測控裝置分布較分散，房間數量多，導致房間溫度、濕度控制不穩定甚至導致事故發生。采用該系統以后，不僅所有的房間溫度、濕度可以乾地遠程實時監控，而且整個測控系統的穩定性、準確性大大提高。

(3)實踐證明，基于CAN總線與以太網互聯的實時監控系統的系統是可行的，符合未來監控技術的發展趨勢。另外，該系統也可以應用于其他需要實時監控的領域。

參考文獻

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