時(shí)間：2022-10-05 03:27:30
導(dǎo)語(yǔ)：在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)論文的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
背景資料：影響種子萌發(fā)的非生物因素可能涉及光、水、溫度、空氣、土壤等，你能否通過(guò)實(shí)驗(yàn)找出哪個(gè)是種子萌發(fā)的必要條件？提供的實(shí)驗(yàn)器材：大豆種子、水、培養(yǎng)皿、紗布等。要求：請(qǐng)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)材料，針對(duì)一個(gè)因素，提出一個(gè)可重復(fù)操作的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，完成工作單并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1.提出問(wèn)題：%%%%%%%%%提出假設(shè)：%%%%%%%%%2.設(shè)計(jì)探究方案：寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案或?qū)嶒?yàn)步驟（可以用文字表述，也可以畫(huà)圖或設(shè)計(jì)表格）3.收集和展示數(shù)據(jù)（設(shè)計(jì)觀察記錄用的表格，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）4.完成實(shí)驗(yàn)5.分析和解釋結(jié)果6.你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否與假設(shè)相一致，如果不一致，請(qǐng)分析原因。你對(duì)該實(shí)驗(yàn)有哪些改進(jìn)？
二、評(píng)價(jià)方法
科學(xué)探究能力的主要能力結(jié)構(gòu)是科學(xué)知識(shí)的掌握、科學(xué)方法的應(yīng)用、表達(dá)和交流三個(gè)方面，科學(xué)探究每個(gè)維度都可以從這三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而形成科學(xué)探究能力的評(píng)價(jià)體系。1.科學(xué)知識(shí)的掌握評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值5：能夠依據(jù)自己選擇的探究因素，選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單、合理、易操作的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)過(guò)程符合科學(xué)邏輯。分值3：能夠依據(jù)自己選擇的探究因素，選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)出合理可行的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)過(guò)程符合科學(xué)邏輯。分值1：實(shí)驗(yàn)材料選擇不恰當(dāng)，實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)不合理，實(shí)驗(yàn)過(guò)程缺乏基本科學(xué)邏輯。2.科學(xué)方法的應(yīng)用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值5：選取恰當(dāng)數(shù)量的大豆種子，實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)考慮適宜的萌發(fā)條件，科學(xué)合理設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，考慮相同環(huán)境因素，保證某一外界因素這一單一變量，有明確可信的數(shù)據(jù)記錄。分值3：選取恰當(dāng)數(shù)量的大豆種子，科學(xué)合理設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，保證某一外界因素單一變量。分值1：未考慮實(shí)驗(yàn)的變量控制，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案與檢驗(yàn)假說(shuō)沒(méi)有邏輯上的關(guān)系。3.表達(dá)與交流評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值5：能夠簡(jiǎn)明有條理地?cái)⑹鎏骄糠桨福瑢?shí)驗(yàn)裝置描述清晰易懂，易被他人重復(fù)。分值3：能詳細(xì)敘述出探究方案，基本能被他人理解和重復(fù)。分值1：探究方案的表述不完成，邏輯混亂，不可重復(fù)。
案例1：
（1）先在2個(gè)紙杯上分別標(biāo)上“A”和“B”。
（2）分別在A杯和B杯內(nèi)放入250g土。
（3）再在A杯和B杯內(nèi)分別放入10粒大小相似并完整有生命力的大豆種子。
4）在A杯內(nèi)每天澆水，B杯不澆水。
（5）仔細(xì)觀察一周并記錄種子萌況。評(píng)價(jià)：科學(xué)知識(shí)的掌握5分；科學(xué)方法的應(yīng)用5分；表達(dá)與交流5分。
案例2：
（1）取兩個(gè)燒杯，都放入相等泥土。
（2）分別放入10粒種子，每天澆等量的水。
（3）一個(gè)放于溫暖陽(yáng)光下，另一個(gè)同樣放于陽(yáng)光下，但不讓它照到光。
（4）連續(xù)觀察一周，每天記錄萌發(fā)數(shù)量。待修改問(wèn)題：
（1）燒杯未標(biāo)記。
（2）表達(dá)可再詳細(xì)、具體些。評(píng)價(jià)：科學(xué)知識(shí)的掌握5分；科學(xué)方法的應(yīng)用3分；表達(dá)與交流3分。
案例3：在土壤里均勻播種種子和水，在溫度37度時(shí)會(huì)不會(huì)發(fā)芽。多試幾次，每次不同濕度溫度。待修改問(wèn)題：
（1）未用標(biāo)記。
（2）沒(méi)有設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有控制實(shí)驗(yàn)變量，變量不唯一。
（3）表達(dá)沒(méi)有條理不清楚，沒(méi)有可操作性。評(píng)價(jià)：科學(xué)知識(shí)的掌握1分；科學(xué)方法的應(yīng)用1分；表達(dá)與交流1分。
三、結(jié)果與思考
通過(guò)對(duì)162份工作單的評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)七年級(jí)學(xué)生在設(shè)計(jì)探究方案中存在以下問(wèn)題：
1.器材的選擇：學(xué)生在沒(méi)有選擇探究溫度因素的情況下選用冰箱放置實(shí)驗(yàn)組。
2.大豆數(shù)量：三分之一的學(xué)生選擇每組5粒以下的大豆種子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
3.實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的編號(hào)：只有少數(shù)同學(xué)給培養(yǎng)皿或燒杯貼標(biāo)簽編號(hào)。
4.單一變量的控制:
（1）探究光：陽(yáng)光下和陰暗處有溫差，出現(xiàn)光和溫度兩個(gè)變量。
（2）探究溫度：冰箱里無(wú)光，與室溫下做對(duì)照，出現(xiàn)溫度和光兩個(gè)變量。
5.實(shí)驗(yàn)裝置的合理性和可操作性：用玻璃罩密閉如何抽除空氣，密閉后的容器如何保證水分供應(yīng)。
1）波形Rom
波形Rom又叫正弦函數(shù)功能表Rom，它的意思就是波形存儲(chǔ)器，顧名思義，就是存儲(chǔ)波形的，它是用來(lái)儲(chǔ)存在循環(huán)中產(chǎn)生的那些失真的很小的波形，也就是那些被經(jīng)量化還有離散后的正弦波形幅值，用于來(lái)產(chǎn)生一個(gè)完整的波形，波形儲(chǔ)存器就像一個(gè)存放成品零件的地方，用于組裝更大的東西。
2）數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC
數(shù)模轉(zhuǎn)換器，又稱(chēng)D/A轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)稱(chēng)DAC，它的作用就是把一些不合適的信號(hào)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生成所需的模擬信號(hào)，它一般有4個(gè)部分組成，即權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)算放大器，基準(zhǔn)電源和模擬開(kāi)關(guān)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器通過(guò)名字就知道是數(shù)字量到模擬量的一個(gè)轉(zhuǎn)換，它的作用就是將離散的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)的模擬信號(hào)，最后通過(guò)濾波器，然后輸出。它的作用就好像是一個(gè)組裝車(chē)間，把剛剛在波形儲(chǔ)存器里面的離散的波形，進(jìn)行組裝，把他們變?yōu)檫B續(xù)的波形。
3）低通濾波器LPF
低通濾波器，簡(jiǎn)稱(chēng)LPF，是這個(gè)系統(tǒng)循環(huán)中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，就是濾波，既然它是濾波器，那它一定是用來(lái)除去一些不要的頻率段的信號(hào)的，帶通是讓某一個(gè)范圍的頻率通過(guò)，低通濾波器是允許低于截止頻率的信號(hào)通過(guò)，而高于截止頻率的信號(hào)就不能通過(guò)了，最后得出一個(gè)純潔穩(wěn)定的波形信號(hào)。它的作用就好像車(chē)間里的最后一步，打磨拋光，是這個(gè)物品看起來(lái)更加的精美。
2DDS信號(hào)源設(shè)計(jì)
如果采用單片機(jī)來(lái)控制DDS的話，這樣DDS的效率就會(huì)提高很多了。采用了DDS專(zhuān)用的AD985X系列芯片后，它就能提高它的效率了，能滿(mǎn)足高分辨率，高速度，還有高精度的要求了。然后再以單片機(jī)作為DDS的控制電路，鍵盤(pán)、顯示、串行接口作為電路，能對(duì)信號(hào)的產(chǎn)生和顯示及處理進(jìn)行控制，而且后期還能對(duì)生成的信號(hào)進(jìn)行處理，比如低通濾波及信號(hào)的放大。通過(guò)控制電路對(duì)DDS輸入控制字，然后經(jīng)過(guò)DDS內(nèi)部轉(zhuǎn)換生成信號(hào)頻率，然后輸出信號(hào)頻率進(jìn)入低通濾波器進(jìn)行濾波除雜，最后通過(guò)運(yùn)放電路進(jìn)行信號(hào)的放大。這個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行原理見(jiàn)圖2單片機(jī)控制DDS原理圖。
3結(jié)束語(yǔ)
1優(yōu)化驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，全面激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，滲透實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想
高分子精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)教材極少且不完善，實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)且內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中不重視對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及過(guò)程的描述和分析，依葫蘆畫(huà)瓢，缺乏實(shí)驗(yàn)的目的性和能動(dòng)性，不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。為此，一方面可從實(shí)驗(yàn)選材入手，將一些形象、有趣的與日常生活密切相關(guān)的元素融入到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，緊密聯(lián)系實(shí)際，做到知識(shí)性、趣味性與實(shí)用性相結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。如在“高分子材料阻燃性的測(cè)定”、“高分子材料導(dǎo)電性的測(cè)定”等實(shí)驗(yàn)中，可由學(xué)生自由選擇生活中常見(jiàn)的一些材料如塑料瓶、快餐盒、塑料袋等作為樣品進(jìn)行測(cè)試，讓學(xué)生在較高的實(shí)驗(yàn)熱情和興趣下輕松地掌握阻燃高分子材料及導(dǎo)電高分子材料的表征方法。另一方面，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，優(yōu)化驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，通過(guò)提問(wèn)、討論等方式，發(fā)散學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意識(shí)和動(dòng)機(jī)。如在講解“聚芳酰胺的溶液縮聚”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)原理時(shí)，可從單體二酰氯非?；顫娫诔叵戮湍芘c二胺單體反應(yīng)，但酰氯遇水很不穩(wěn)定等這些性質(zhì)來(lái)啟發(fā)學(xué)生對(duì)反應(yīng)條件的思考，從被動(dòng)的“接受學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)向“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”、“探究學(xué)習(xí)”。聯(lián)系生活實(shí)際挖掘?qū)嶒?yàn)素材，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情;結(jié)合多元化的教學(xué)方式，發(fā)散學(xué)生思維，滲透實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的一條有效途徑。
2開(kāi)展綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思維品質(zhì)
高分子精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，主要體現(xiàn)在學(xué)生能否正確理解實(shí)驗(yàn)原理并在不同情境下靈活遷移，運(yùn)用高分子化學(xué)與高分子物理等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)新方案的能力。綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)著眼于學(xué)生掌握一定的實(shí)驗(yàn)理論原理和操作技能的基礎(chǔ)上，學(xué)生自己設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式可充分激發(fā)學(xué)生形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的觀念和意識(shí)，能夠有效增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力、分析解決問(wèn)題的能力。例如，在講到高分子精細(xì)化工課程中高吸水性樹(shù)脂章節(jié)內(nèi)容時(shí)，可提供不同的實(shí)驗(yàn)原料和條件，要求學(xué)生通過(guò)所學(xué)的影響吸水性性能的結(jié)構(gòu)因素知識(shí)，設(shè)計(jì)合成不同的高吸水性樹(shù)脂。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的過(guò)程加深了對(duì)吸水性樹(shù)脂的合成方法及影響因素的理解和認(rèn)識(shí)，同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程的進(jìn)一步了解。
3開(kāi)發(fā)開(kāi)放型研究性實(shí)驗(yàn)，形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力
開(kāi)放型研究性實(shí)驗(yàn)通常是以科研實(shí)踐為主題，讓學(xué)生自由支配時(shí)間進(jìn)行新實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)或是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的更新和改造。教師可結(jié)合自己的科研工作，開(kāi)發(fā)開(kāi)放型研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以課題組為組織形式，讓學(xué)生查閱資料確定實(shí)驗(yàn)方案，自行地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。這徹底打破了學(xué)生實(shí)驗(yàn)“照方抓藥”的傳統(tǒng)模式，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，進(jìn)一步掌握進(jìn)行科學(xué)研究的方法，充分鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力和獨(dú)立科研能力，從而促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的自主發(fā)展，使教學(xué)質(zhì)量不斷提高。例如，聚酰亞胺類(lèi)材料具有高強(qiáng)、高膜及本質(zhì)阻燃等特性，是本課程中的一類(lèi)非常重要的高性能材料，讓學(xué)生掌握該材料的制備方法是非常有必要的。然而該材料的制備周期長(zhǎng)，從聚酰亞胺的預(yù)聚體聚酰胺酸的合成、鋪膜到膜的熱環(huán)化需近3天的時(shí)間。為此可充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，開(kāi)發(fā)“聚酰亞胺類(lèi)高性能材料的制備及性能研究”開(kāi)放型研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生自己查資料確定實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)計(jì)劃安排，進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。這種研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不僅能充分鍛煉學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，還可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。
4將現(xiàn)代仿真技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，開(kāi)拓實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路
一方面高分子精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)中功能高分子的合成實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)有限;另一方面由于實(shí)驗(yàn)條件以及學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ南拗疲瑢?duì)設(shè)備及技術(shù)要求較高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目無(wú)法開(kāi)展。針對(duì)這一現(xiàn)象，可將現(xiàn)代仿真技術(shù)引入高分子精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。學(xué)生可以在仿真機(jī)上模擬高分子精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)狀態(tài)，感受實(shí)驗(yàn)室操作與工業(yè)化大生產(chǎn)的差異，拓寬學(xué)生視野，培養(yǎng)和提高其分析問(wèn)題的能力和創(chuàng)新思維。例如高強(qiáng)高模纖維產(chǎn)品的制備，首先要通過(guò)聚合反應(yīng)合成相應(yīng)的聚合物，再經(jīng)過(guò)紡絲及一系列的后成型階段才能制成，整個(gè)過(guò)程對(duì)設(shè)備和技術(shù)都有很高的要求，實(shí)驗(yàn)室很難重現(xiàn)整個(gè)加工過(guò)程?？捎梅抡婕夹g(shù)展現(xiàn)高強(qiáng)高模纖維的合成及紡絲技術(shù)，可使學(xué)生親身感受高分子精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)用價(jià)值，能強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)。
5構(gòu)建科學(xué)的能力評(píng)價(jià)體系，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)
建立科學(xué)完整的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，直接影響學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和提高，是促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)的行之有效的手段之一。目前，高分子精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，這種考核辦法重實(shí)驗(yàn)報(bào)告，輕實(shí)驗(yàn)過(guò)程、操作技能及創(chuàng)新能力等，缺乏全面、客觀的考察。為此，我們建立了一套符合高分子精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)的評(píng)價(jià)體系，采用平時(shí)考查和期末考查相結(jié)合的方式來(lái)綜合評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)和能力。其中平時(shí)考查又分為課堂實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)兩部分，分別占總分的50%和30%。課堂實(shí)驗(yàn)的考查主要是通過(guò)預(yù)習(xí)報(bào)告(占總成績(jī)的10%)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程(占總成績(jī)的30%)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(占總成績(jī)的10%)等形式對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)觀察能力、操作能力、合作能力、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)處理等能力進(jìn)行考查。開(kāi)放性探究實(shí)驗(yàn)主要考查學(xué)生的分析能力、設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)作能力以及實(shí)驗(yàn)效果等。期末成績(jī)占總成績(jī)的20%，主要分為實(shí)驗(yàn)操作和筆試兩部分。這種考核體系側(cè)重于實(shí)驗(yàn)過(guò)程和學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，較為公正、客觀地反映了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰统煽?jī)，可有效地促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。
6結(jié)語(yǔ)
如本校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)和信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)，該課程實(shí)踐教學(xué)主要是利用計(jì)算機(jī)對(duì)理論知識(shí)的模擬和實(shí)證。這樣的實(shí)踐教學(xué)對(duì)理論知識(shí)的理解有一定的幫助，但對(duì)于實(shí)際的運(yùn)用卻缺少訓(xùn)練。基于此，在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，我們?cè)O(shè)計(jì)了一些與專(zhuān)業(yè)實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，并在教學(xué)中嘗試使用，取得了良好的效果。
二、設(shè)計(jì)思路
1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合。作為師范類(lèi)數(shù)學(xué)，畢業(yè)后主要從事教育教學(xué)工作。在教育教學(xué)工作中，免不了要對(duì)教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)效果等進(jìn)行分析，需要用到統(tǒng)計(jì)知識(shí)。因而在設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)根據(jù)學(xué)生就業(yè)后的需求情況，結(jié)合教育統(tǒng)計(jì)與教學(xué)測(cè)評(píng)等內(nèi)容，設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)題目（內(nèi)容），如調(diào)查當(dāng)?shù)貙W(xué)生數(shù)學(xué)能力狀況、調(diào)查某一教學(xué)內(nèi)容教學(xué)效果情況等。通過(guò)實(shí)際操作，使學(xué)生掌握教育統(tǒng)計(jì)研究的方法，不僅提高學(xué)生的能力，也為今后在教育教學(xué)工作中開(kāi)展科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。2.軟件的選用。目前，專(zhuān)業(yè)的統(tǒng)計(jì)軟件有SAS、SPSS、Eviews、R等，這些軟件的專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)，功能也非常強(qiáng)大。但本人認(rèn)為作為非專(zhuān)業(yè)的一般使用者，選用Excel就可以了，其原因主要有以下幾個(gè)方面：第一，專(zhuān)業(yè)軟件對(duì)于非專(zhuān)業(yè)人員要運(yùn)用自如有一定難度；第二，專(zhuān)業(yè)軟件不少需要購(gòu)買(mǎi)，且價(jià)格昂貴，一般人難以承受；第三，Excel軟件是一款使用廣泛的辦公軟件，且較易學(xué)；最后，Excel軟件提供了豐富的函數(shù)，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析和決策輔助以及制圖等功能，完全能夠滿(mǎn)足基礎(chǔ)的統(tǒng)計(jì)分析工作。因此，在實(shí)踐教學(xué)中建議選用Excel軟件。3.突出實(shí)用性，增加綜合運(yùn)用?！陡怕收撆c數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程的實(shí)驗(yàn)主要以模擬和實(shí)證分析為主，缺乏結(jié)合實(shí)際、應(yīng)用性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用，設(shè)計(jì)綜合性、操作性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)題目，以項(xiàng)目的形式組織學(xué)生分組開(kāi)展實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)活動(dòng)。例如設(shè)計(jì)題目《中學(xué)生數(shù)學(xué)能力的調(diào)查研究》，在此題之下可以分多個(gè)小題，如《中學(xué)生空間想象能力的調(diào)研》、《中學(xué)生性別差異對(duì)空間想象能力的影響研究》等等，讓學(xué)生6～8人一組，每組選擇一題開(kāi)展研究。
三、實(shí)踐實(shí)例
在完成理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，利用實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，結(jié)合教育工作的需要，設(shè)計(jì)綜合性的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，并通過(guò)組織學(xué)生分組開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，從而加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，同時(shí)提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。下面通過(guò)三個(gè)案例說(shuō)明實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)和開(kāi)展。實(shí)例1：2011年全國(guó)五個(gè)自治區(qū)教育經(jīng)費(fèi)投入情況對(duì)比分析。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）使學(xué)生學(xué)會(huì)利用相關(guān)資源收集、整理數(shù)據(jù)；（2）利用Excel軟件描繪柱形圖。實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)：1.數(shù)據(jù)的收集。根據(jù)收集方式的不同，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可分為間接數(shù)據(jù)和直接數(shù)據(jù)。實(shí)例1中的數(shù)據(jù)為間接數(shù)據(jù)，其收集的主要方法有：（1）通過(guò)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)統(tǒng)計(jì)摘要》及各省、市、地區(qū)的統(tǒng)計(jì)年鑒等公開(kāi)出版物收集數(shù)據(jù)；（2）利用中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)等網(wǎng)站查詢(xún)數(shù)據(jù)；（3）到各地方統(tǒng)計(jì)局查詢(xún)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。在此實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生按5人一組，通過(guò)中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站，查詢(xún)相關(guān)數(shù)據(jù)（如圖1所示），并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、整理，得到2011年全國(guó)五個(gè)自治區(qū)教育經(jīng)費(fèi)投入情況數(shù)據(jù)。最后利用Excle軟件繪制數(shù)據(jù)表，并錄入所需數(shù)據(jù)，得到2011年全國(guó)五個(gè)自治區(qū)教育經(jīng)費(fèi)投入情況數(shù)據(jù)表（見(jiàn)表1）。由圖2可知，2011年全國(guó)五個(gè)自治區(qū)中，廣西的教育經(jīng)費(fèi)投入最多，投入最少；另外內(nèi)蒙古、廣西、新疆的教育經(jīng)費(fèi)相差不大，、寧夏相對(duì)較少。實(shí)驗(yàn)小結(jié)：該實(shí)驗(yàn)是統(tǒng)計(jì)分析中的一個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，主要教會(huì)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)、雜志等途徑收集數(shù)據(jù)，并利用Excle軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，最后根據(jù)繪制統(tǒng)計(jì)分析圖，得出分析結(jié)論。類(lèi)似的還可練習(xí)繪制餅狀圖、折線圖、直方圖等圖形。另外，根據(jù)學(xué)生情況還可以適當(dāng)深入（如三維數(shù)據(jù)圖，多變量數(shù)據(jù)分析圖等），但應(yīng)保持與專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合。實(shí)例2：對(duì)學(xué)生考試成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）學(xué)會(huì)制作統(tǒng)計(jì)表格；（2）學(xué)會(huì)利用Excel軟件進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)；（3）學(xué)會(huì)使用Excel軟件中的相關(guān)函數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總。實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)：1.制作統(tǒng)計(jì)表并錄入本班學(xué)生某次考試成績(jī)（表格前6行如圖3所示）。2.在“工具”菜單中選擇“數(shù)據(jù)分析”子菜單，并在彈出的窗口中選擇“描述統(tǒng)計(jì)”，點(diǎn)擊“確定”后將需要進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)選入“輸入?yún)^(qū)域”，依次選定輸出區(qū)域以及需要輸出的統(tǒng)計(jì)值（如匯總統(tǒng)計(jì)、平均置信度等），確定之后可生成描述統(tǒng)計(jì)表（如表2）。3.利用COUNTIF等函數(shù)求出學(xué)生各分?jǐn)?shù)段人數(shù)、優(yōu)秀率、及格率等數(shù)據(jù)（如表3）。實(shí)驗(yàn)小結(jié)：該實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)學(xué)生成績(jī)的統(tǒng)計(jì)分析，教會(huì)學(xué)生利用Excel軟件中的相關(guān)函數(shù)和數(shù)據(jù)分析工具進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)學(xué)生今后在事教育工作中進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量分析有一定幫助。在此基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)行拓展，如分析多門(mén)課程成績(jī)情況；分析各班級(jí)間成績(jī)是否存在顯著性差異；男、女生學(xué)習(xí)成績(jī)是否存在顯著性差異等問(wèn)題。實(shí)例3：中學(xué)生數(shù)學(xué)能力調(diào)查分析。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）使學(xué)生學(xué)會(huì)調(diào)查問(wèn)卷的設(shè)計(jì)，并了解開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)查的流程；（2）利用Excel軟件對(duì)問(wèn)卷數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)：1.設(shè)計(jì)問(wèn)卷。中學(xué)生數(shù)學(xué)能力主要包括：數(shù)學(xué)的運(yùn)算能力、空間想象能力、邏輯思維能力、實(shí)際應(yīng)用能力等，在設(shè)計(jì)問(wèn)卷時(shí)，讓學(xué)生分成4組，每組設(shè)計(jì)一類(lèi)能力測(cè)試題。學(xué)生人數(shù)較多時(shí)，可分成8組，每?jī)山M負(fù)責(zé)一類(lèi)試題，各組分別完成設(shè)計(jì)。各組設(shè)計(jì)好的試題，由大家討論，挑選出部分題目，綜合成為中學(xué)生數(shù)學(xué)能力測(cè)試卷。2.分組調(diào)查。學(xué)生分組到各中學(xué)進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。在實(shí)施調(diào)查前，先根據(jù)該校學(xué)生名錄，采用隨機(jī)數(shù)表法抽取被調(diào)查學(xué)生名單，然后根據(jù)抽樣名單完成問(wèn)卷調(diào)查，以保證數(shù)據(jù)的有效性。最后，根據(jù)收回的有效問(wèn)卷整理出相關(guān)數(shù)據(jù)。3.方差分析。利用Excel軟件數(shù)據(jù)分析中的方差分析模塊，對(duì)整理好的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。分析內(nèi)容可設(shè)置為性別對(duì)學(xué)生各種能力是否存在顯著性影響；年齡對(duì)學(xué)生各種能力是否存在顯著性影響；民族對(duì)學(xué)生各種能力是否存在顯著性影響；等等。學(xué)生分組選擇一個(gè)內(nèi)容進(jìn)行分析，并完成分析報(bào)告。在之后的小組交流中，每組派一名代表闡述本組的分析過(guò)程和分析結(jié)果，大家再討論分析是否正確、結(jié)果是否合理等。實(shí)驗(yàn)小結(jié)：該實(shí)驗(yàn)綜合性加強(qiáng)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中涉及到抽樣調(diào)查、數(shù)據(jù)預(yù)處理、統(tǒng)計(jì)分析等內(nèi)容。該內(nèi)容以項(xiàng)目進(jìn)行，大項(xiàng)目中分子項(xiàng)目，由學(xué)生分組合作完成，在這樣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，學(xué)生既學(xué)到了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，鍛煉了專(zhuān)業(yè)技能，又培養(yǎng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作、互相交流的品質(zhì)。
四、認(rèn)識(shí)與思考
解釋學(xué)是一種思考問(wèn)題的方法論，是教師為自己的行為說(shuō)出道理的行為，是提供理由的行為，也就是使教學(xué)行為有意義的賦義過(guò)程。教學(xué)是一種復(fù)雜的、具有高度目的性的行動(dòng)，教師在這個(gè)行動(dòng)中每一個(gè)有意愿的行為幾乎都暗含著對(duì)這種行為的理解和解答。設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)是常見(jiàn)的研究問(wèn)題的方法，也是教師教學(xué)行為中一類(lèi)特殊的實(shí)驗(yàn)行為。為什么要設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)?zāi)?？設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)這個(gè)教學(xué)行為必然存在教師對(duì)自己為什么要采取如此這般行為的解釋。所謂“教學(xué)解釋”就是指教師說(shuō)出道理的行為，是提供理由的行為，也就是使教學(xué)行為有意義的賦義過(guò)程。“教學(xué)解釋”的實(shí)質(zhì)就是建立行為手段與目的之間的聯(lián)結(jié)，就是遵循某個(gè)規(guī)范或者完成某個(gè)規(guī)范陳述。有時(shí)單一的實(shí)驗(yàn)不具有很強(qiáng)的說(shuō)服力，不足以說(shuō)明問(wèn)題，這時(shí)就需要設(shè)計(jì)一組或幾組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
二、從解釋學(xué)角度設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的策略
我們知道對(duì)比實(shí)驗(yàn)是教師的一種教學(xué)行為，設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)是創(chuàng)設(shè)一種教學(xué)情境，如探究燃燒的條件時(shí)，教師設(shè)計(jì)了3組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1：將分別蘸有酒精、水的小棉花球放到酒精燈火焰上加熱片刻，蘸有酒精的小棉球燃燒起來(lái)，而蘸有水的小棉球沒(méi)有燃燒。實(shí)驗(yàn)2：取兩根燃著的小蠟燭，一根放在空氣中，一根用透明的玻璃杯罩住，玻璃杯罩住的小蠟燭很快熄滅。實(shí)驗(yàn)3：分別點(diǎn)燃一根小木條和一塊小煤塊，小木條容易被點(diǎn)燃，小煤塊不易被點(diǎn)燃。3組對(duì)比實(shí)驗(yàn)的目的就是為了說(shuō)明物質(zhì)燃燒必須具有可燃性；物質(zhì)燃燒需要氧氣；物質(zhì)燃燒溫度必須達(dá)到所需要的最低溫度，即著火點(diǎn)的不同。在這種教學(xué)情境中，教師將話語(yǔ)行為，實(shí)驗(yàn)行為與所要達(dá)到的目的、知識(shí)技能、方法規(guī)范、情感與價(jià)值等關(guān)聯(lián)起來(lái)。分析教師設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的教學(xué)行為時(shí)，容易看到這樣的行為，實(shí)際上蘊(yùn)含了教師的教學(xué)思想，即應(yīng)當(dāng)通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)這種教學(xué)情境，使學(xué)生更真切地理解燃燒的概念。可見(jiàn)從教學(xué)解釋角度看，設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)是教師研究教材，從學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，發(fā)揮教師主導(dǎo)地位，開(kāi)展有效師生對(duì)話的一種創(chuàng)造性的教育行為，是教學(xué)的理性的體現(xiàn)。
1.師生主體角色定位是設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的前提條件。
對(duì)比實(shí)驗(yàn)是師生交流的一個(gè)教學(xué)情境，教學(xué)情境總是在一個(gè)規(guī)范引導(dǎo)下的行為流轉(zhuǎn)，有了規(guī)范的陳述和引導(dǎo)、教學(xué)行為就呈現(xiàn)出目的。在教師這種“目的—手段”的行為結(jié)構(gòu)中體現(xiàn)了教師和學(xué)生的角色定位，教師由知識(shí)管理者成為經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)者，學(xué)生從“空的容器”到具有不同經(jīng)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)者，從經(jīng)驗(yàn)擁有者到經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)者。例如，在學(xué)氧化碳實(shí)驗(yàn)室制取時(shí)，如果只是照本宣科，講明實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用的是稀鹽酸和石灰石，那么，教師只是傳授知識(shí)，只是知識(shí)的管理者。其實(shí)，學(xué)生已經(jīng)知道了在化學(xué)變化中元素守恒的觀點(diǎn)，不再是“空的容器”，教師可以設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)使學(xué)生從經(jīng)驗(yàn)擁有者到經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)者并開(kāi)展經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)。例如，同時(shí)設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)：第一組：石灰石＋稀鹽酸，石灰石＋稀硫酸；第二組：石灰石＋稀鹽酸，碳酸鈉＋稀鹽酸。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的觀察分析，既提高了學(xué)生的分析觀察能力，又培養(yǎng)了學(xué)生的分析思考能力，使其形成正確的感性認(rèn)識(shí)。如果教師不從以學(xué)生為不同經(jīng)驗(yàn)擁有者角色出發(fā)，教師不以經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)者的角色定位，教師是不會(huì)設(shè)計(jì)出這樣巧妙的對(duì)比實(shí)驗(yàn)的。所以師生的角色定位是設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的前提條件。
2.師生團(tuán)結(jié)一致的生活世界是設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的情境源泉。
生活世界是不同經(jīng)驗(yàn)共同存在的世界，學(xué)校的教學(xué)生活應(yīng)該和日常生活世界緊密聯(lián)系一起。學(xué)校教育情境為師生提供了相互了解和自我理解的可能性和限定性。兼顧生活世界的教育情境，師生必須有相同的機(jī)會(huì)表達(dá)態(tài)度、感情、意圖等，有相同的機(jī)會(huì)指揮、反對(duì)、允許和禁止等，這種教育情境是充滿(mǎn)信任的道德共同體?；谶@種共同體中師生的言行打開(kāi)了個(gè)人視界，創(chuàng)設(shè)基于個(gè)人視界的教育情境，使個(gè)人視界有一定程度的發(fā)展，這里的師生之間彼此相互促進(jìn)，師生之間在一定程度上達(dá)成知識(shí)共有、理解共享。設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)這一教育情境要兼顧師生的生活世界或日常生活，不是某些人的生活或日常生活，而是所有學(xué)生的生活或日常生活。教學(xué)若想成功，就必須對(duì)師生觀點(diǎn)給予應(yīng)有的尊重。如果學(xué)生的個(gè)人觀點(diǎn)沒(méi)有得到尊重，就會(huì)出現(xiàn)“設(shè)計(jì)得再好的對(duì)比實(shí)驗(yàn)情境和再好的激發(fā)學(xué)生的措施都不會(huì)引起學(xué)習(xí)”。只要基于師生一致的生活世界創(chuàng)設(shè)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)情境打開(kāi)了師生的個(gè)人視界，就可以在師生之間達(dá)成歷時(shí)性和共時(shí)性的知識(shí)共有、理解共享。
3.師生平等的對(duì)話關(guān)系為激發(fā)靈感設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)了契機(jī)。
對(duì)話關(guān)系是師生之間的最重要的關(guān)系。在傳統(tǒng)教育學(xué)中，“教”是以教師為主體的行為，“學(xué)”又是以學(xué)生為主體的另一種行為。其實(shí)，教學(xué)過(guò)程不是單主體教和學(xué)在同一個(gè)活動(dòng)中相互依存的兩方面，而是不僅包括學(xué)生而且包括教師的雙主體活動(dòng)，師生通過(guò)對(duì)話即言說(shuō)情境這個(gè)中介，達(dá)成了參與交往的共同體，在教育中認(rèn)知過(guò)程和交往過(guò)程通過(guò)師生對(duì)話關(guān)系實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。對(duì)話關(guān)系是人與人關(guān)系中的最高類(lèi)型，對(duì)話是一個(gè)持續(xù)的發(fā)展過(guò)程，是一個(gè)異中求同、同中求異的雙向運(yùn)動(dòng)過(guò)程。師生在平等的對(duì)話關(guān)系中發(fā)生變化，使課堂教學(xué)在動(dòng)態(tài)生成中不斷前進(jìn)，充分利用對(duì)話中的靈感創(chuàng)設(shè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使師生的化學(xué)邏輯思維可以在實(shí)驗(yàn)探究中升華。
4.基于文本展開(kāi)師生富有想像力的教育行為是設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的不竭動(dòng)力。
隨著新課程改革的不斷深入，各種教材版本的問(wèn)世使教師的教材觀發(fā)生了很大轉(zhuǎn)變。目前，教師普遍認(rèn)識(shí)到教材文本是課程標(biāo)準(zhǔn)的載體，教學(xué)也不再是一味地教教材，師生通過(guò)打破課程文本抽象、僵死的邊界，將科學(xué)世界和學(xué)科知識(shí)進(jìn)行有機(jī)聯(lián)系成為我們教學(xué)努力的方向，基于此教師要有創(chuàng)新意識(shí)，不惟文本，要實(shí)事求是。我們知道在化學(xué)發(fā)展史上，無(wú)論是原子的各種模型還是著名的苯分子蛇形環(huán)繞結(jié)構(gòu)的提出都是化學(xué)家想像力的智慧結(jié)晶。在教學(xué)中師生開(kāi)展富有想像力的教學(xué)行動(dòng)，如在元素周期律的早期發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中，“多個(gè)發(fā)現(xiàn)”之間有著內(nèi)在的邏輯聯(lián)系。教師要引導(dǎo)學(xué)生揭示這種邏輯聯(lián)系，使其認(rèn)識(shí)到“后人的發(fā)現(xiàn)是建立在前人研究的基礎(chǔ)上”的?；诳茖W(xué)認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)展開(kāi)富有想像力的假說(shuō)是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)未知事物與現(xiàn)象、研究問(wèn)題與矛盾、事物本質(zhì)與規(guī)律時(shí)常采用的思維操作方式，它為設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)展開(kāi)了思維的翅膀。
三、結(jié)語(yǔ)
一、實(shí)驗(yàn)情境設(shè)計(jì)
某小型企業(yè)已建立采用B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的銷(xiāo)售管理系統(tǒng)，其后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)名稱(chēng)為example，products表和orders表是example數(shù)據(jù)庫(kù)中的兩張表。要求用戶(hù)a～e能登錄數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器并按照設(shè)計(jì)的訪問(wèn)控制權(quán)限訪問(wèn)相應(yīng)的服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫(kù)資源，訪問(wèn)用戶(hù)及權(quán)限設(shè)置如表1所示：表1用戶(hù)及訪問(wèn)權(quán)限設(shè)置表
二、實(shí)驗(yàn)技術(shù)分析
本實(shí)驗(yàn)主要實(shí)現(xiàn)在SQLSERVER中對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)安全性的管理問(wèn)題。首先明確SQLServer中身份驗(yàn)證的種類(lèi)和實(shí)現(xiàn)步驟，然后再熟悉為用戶(hù)分配登錄賬號(hào)和權(quán)限的操作方法，對(duì)于SQLServer安全性的各種管理，尤其是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)控制操作有深入要求。要管理數(shù)據(jù)庫(kù)安全性，必須了解各種賬號(hào)和權(quán)限，因?yàn)榘踩跃褪峭ㄟ^(guò)它們的分配來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以掌握它們的區(qū)別和用處非常重要。（一）SQLSERVER身份驗(yàn)證模式SQLSERVER身份驗(yàn)證模式指SQLSERVER如何處理用戶(hù)名和密碼的問(wèn)題，SQLSERVER提供兩種身份驗(yàn)證模式。1、Windows身份驗(yàn)證模式，在這種方式下，用戶(hù)只可以使用Windows身份登陸連接到SQLServer，由Windows操作系統(tǒng)對(duì)客戶(hù)端進(jìn)行身份驗(yàn)證。我們知道，SQLServer和Windows同屬于微軟公司的產(chǎn)品。當(dāng)使用Windows身份驗(yàn)證連接到SQLServer時(shí)，SQLServer使用Windows操作系統(tǒng)中的信息驗(yàn)證賬戶(hù)名和密碼，用戶(hù)不必重復(fù)提交登錄名和密碼。這種驗(yàn)證方式的弊端在于若采取B/S結(jié)構(gòu)服務(wù)器，遠(yuǎn)程客戶(hù)機(jī)無(wú)法連接到服務(wù)器，這時(shí)須使用混合驗(yàn)證模式。2、混合驗(yàn)證模式，即可以同時(shí)使用Windows身份驗(yàn)證和SQLServer身份驗(yàn)證。使用具體驗(yàn)證方式取決于在最初通信時(shí)使用的網(wǎng)絡(luò)庫(kù)。如果一個(gè)用戶(hù)使用TCP/IP進(jìn)行登錄驗(yàn)證，則使用SQLServer身份驗(yàn)證；如果用戶(hù)使用命名管道，則登錄時(shí)將使用Windows身份驗(yàn)證。[1]圖1SQLServer安全性決策樹(shù)通過(guò)以上兩種身份驗(yàn)證模式，用戶(hù)如果想使用指定的登錄名稱(chēng)和密碼連接到SQLServer，SQLServer會(huì)按照?qǐng)D1所示的安全性決策樹(shù)進(jìn)行安全身份驗(yàn)證。本實(shí)驗(yàn)中要實(shí)現(xiàn)在采用B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的銷(xiāo)售管理系統(tǒng)中讓不同的客戶(hù)端用戶(hù)能訪問(wèn)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)資源，所以身份驗(yàn)證模式可以設(shè)置為“SQLServer和Windows身份驗(yàn)證模式”。（二）賬號(hào)和權(quán)限1、登錄帳戶(hù)登錄賬戶(hù)是讓用戶(hù)登錄到SQLServer服務(wù)器中用的賬號(hào)，如果用戶(hù)不能登錄SQLServer的服務(wù)器，也就不能訪問(wèn)該服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫(kù)資源。在實(shí)驗(yàn)中，需要?jiǎng)?chuàng)建登錄帳戶(hù)logina～logine，讓這些帳戶(hù)都能登錄數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。2、數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)一個(gè)SQLServer服務(wù)器下面可以建多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。能登錄到SQLServer服務(wù)器，不一定能訪問(wèn)到服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫(kù)。在實(shí)驗(yàn)中，需要?jiǎng)?chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)userb～usere，使這些數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)都能訪問(wèn)sample數(shù)據(jù)庫(kù)。3、角色為了便于管理數(shù)據(jù)庫(kù)的的權(quán)限，SQLServer提供了若干“角色”，“角色”就是用一種方法來(lái)把用戶(hù)集中到一個(gè)單元中，并在此單元上應(yīng)用權(quán)限。SQLServer提供了預(yù)定義的服務(wù)器角色和數(shù)據(jù)庫(kù)角色，也可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建用戶(hù)自定義的數(shù)據(jù)庫(kù)角色。在實(shí)驗(yàn)中，用到如下兩個(gè)固定的服務(wù)器角色和數(shù)據(jù)庫(kù)角色：sysadmin固定服務(wù)器角色的成員可以在數(shù)據(jù)庫(kù)引擎中執(zhí)行任何活動(dòng)。db_backupoperator固定數(shù)據(jù)庫(kù)角色的成員可以備份數(shù)據(jù)庫(kù)。由于本實(shí)驗(yàn)中用戶(hù)a需要訪問(wèn)控制全部服務(wù)器資源，即用戶(hù)a要求完全的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器訪問(wèn)權(quán)限，所以用戶(hù)a應(yīng)設(shè)置為固定服務(wù)器角色sysadmin的成員之一，使之成為服務(wù)器的超級(jí)管理員。用戶(hù)a的安全訪問(wèn)流程如圖2所示。圖2用戶(hù)a安全訪問(wèn)流程用戶(hù)b要能備份數(shù)據(jù)庫(kù)，可以將其添加到數(shù)據(jù)庫(kù)角色db_backupoperator中，用戶(hù)b的安全訪問(wèn)流程如圖3所示。用戶(hù)c與用戶(hù)d都要訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的表，所不同的是具體的訪問(wèn)對(duì)象及訪問(wèn)權(quán)限，在實(shí)驗(yàn)中可以創(chuàng)建兩個(gè)自定義的數(shù)據(jù)庫(kù)角色R1和R2，將用戶(hù)userc、用戶(hù)userd分別添加到R1角色R2角色中。4、權(quán)限在為用戶(hù)和角色分配登錄帳戶(hù)后，還必須為他們分配權(quán)限以增強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性。權(quán)限詳細(xì)地說(shuō)明了可以讓用戶(hù)使用哪些數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，并可以對(duì)它們進(jìn)行哪些處理。用戶(hù)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的權(quán)限取決于用戶(hù)帳戶(hù)的權(quán)限和該用戶(hù)所屬的角色成員。在實(shí)驗(yàn)中為R1角色授予查詢(xún)、修改products表的權(quán)限，為R2角色授予查詢(xún)orders表的權(quán)限，為用戶(hù)usere添加訪問(wèn)products表、orders表的權(quán)限。用戶(hù)c～用戶(hù)d訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)資源的控制方式如圖4所示。圖4用戶(hù)c～用戶(hù)e安全訪問(wèn)流程
三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程
該實(shí)驗(yàn)需要每人PC機(jī)一臺(tái)，操作系統(tǒng)為Win－dowsxp或win7，實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件為SQLServer2005或SQLServer2008。請(qǐng)學(xué)生務(wù)必用每個(gè)用戶(hù)的身份進(jìn)行登錄、比較操作以校驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)安全訪問(wèn)控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程的正確性。
四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)
開(kāi)關(guān)是指可以使電路斷開(kāi)或閉合、電流截?cái)嗷蛄魍ǖ碾娮釉?，從理論上講，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，其電阻呈現(xiàn)無(wú)窮大，開(kāi)關(guān)閉合其電阻為零．最簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)有兩片名叫“觸點(diǎn)”的金屬，兩觸點(diǎn)接觸時(shí)形成電流回路，兩觸點(diǎn)不接觸時(shí)無(wú)法形成電流回路．由于電路中電流作用，開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)時(shí)，常出現(xiàn)火花現(xiàn)象，易造成觸點(diǎn)表面氧化影響導(dǎo)通能力，常常在開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)部位電鍍抗氧化金屬，如銀、金等導(dǎo)電能力極強(qiáng)的貴金屬．依據(jù)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸不同方式，將開(kāi)關(guān)分為刀開(kāi)關(guān)和觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)．實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提供給學(xué)生的開(kāi)關(guān)大部分是低壓刀開(kāi)關(guān)，因工作電壓低，電流小而使金屬導(dǎo)電部分外露，方便學(xué)生實(shí)物觀察，加深理解開(kāi)關(guān)動(dòng)作機(jī)理．其他民用或工業(yè)用開(kāi)關(guān)多是觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，兩者的工作機(jī)理相同，只是因電壓高、電流大在絕緣和安全方面作了保護(hù)，金屬導(dǎo)電部分用絕緣材料殼包裹，防止觸電事故發(fā)生．單刀單擲開(kāi)關(guān)只有接通和斷開(kāi)，常常用在電源線的開(kāi)合上，在生活中時(shí)時(shí)都能接觸，很簡(jiǎn)單，本文不再細(xì)述．單刀雙擲開(kāi)關(guān)和雙刀雙擲開(kāi)關(guān)要比單刀單擲開(kāi)關(guān)控制點(diǎn)多，連接成的控制電路相對(duì)復(fù)雜，邏輯性更強(qiáng)，在實(shí)際電路控制中得到廣泛應(yīng)用．盡管學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的也是單刀雙擲、雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，這種開(kāi)關(guān)和市場(chǎng)上常見(jiàn)的還是有區(qū)別，主要是實(shí)驗(yàn)室的這種開(kāi)關(guān)有斷開(kāi)的位置，市場(chǎng)上絕大部分此類(lèi)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)的中間位置，即任何時(shí)候同列的三接點(diǎn)中相鄰2個(gè)接點(diǎn)是聯(lián)通的．實(shí)驗(yàn)室也有將雙刀雙擲開(kāi)關(guān)的對(duì)角接線柱連接，形成能夠改變直流電流流向的開(kāi)關(guān)，取名“換向開(kāi)關(guān)”．圖示位置燈泡不能得電發(fā)光，只要將K1，K2或K3任意一開(kāi)關(guān)撥動(dòng)1次，就能夠形成電流閉合回路，燈泡得電發(fā)光，再次撥動(dòng)其中1個(gè)開(kāi)關(guān)，電流阻斷，燈泡熄滅．K2是雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，雙刀雙擲開(kāi)關(guān)的對(duì)角接線相連接成為“換向開(kāi)關(guān)”的形式，只要撥動(dòng)1次，就能夠?qū)崿F(xiàn)電路的閉合或斷開(kāi)，也能夠完成燈泡的亮滅控制．這樣將K1，K2，K3安裝在3個(gè)不同的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)1個(gè)燈泡的控制，取名三控開(kāi)關(guān)，如果要實(shí)現(xiàn)四控、五控……只需在中間串接多個(gè)K2接線形式的雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，當(dāng)然二控開(kāi)關(guān)只需要2個(gè)單刀雙擲的開(kāi)關(guān)就可以了．
2工業(yè)控制開(kāi)關(guān)
觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)和接觸器是工業(yè)控制中常用的開(kāi)關(guān)器件，對(duì)接觸器和觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)進(jìn)行邏輯組合，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)電氣的自動(dòng)控制．接觸器是利用線圈流過(guò)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使觸頭閉合或斷開(kāi)以實(shí)現(xiàn)控制負(fù)載的開(kāi)關(guān)電器．接觸器有電磁系統(tǒng)（鐵芯、電磁線圈）、觸頭系統(tǒng)（常開(kāi)觸點(diǎn)和長(zhǎng)閉觸點(diǎn)）和滅弧裝置組成．其原理是當(dāng)接觸器的電磁線圈通電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng)，使鐵芯產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動(dòng)觸頭動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)和常開(kāi)觸點(diǎn)閉合的聯(lián)動(dòng)；當(dāng)線圈失電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在彈簧的拉力作用下釋放，使觸頭復(fù)原，回復(fù)常閉觸點(diǎn)閉合和常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)．實(shí)質(zhì)上接觸器是由磁性控制吸合或斷開(kāi)的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)．接觸器主要用于頻繁接通或斷開(kāi)交、直流主電路和大容量的控制電路，能夠遠(yuǎn)距離操作，配合繼電器可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)操作，聯(lián)鎖控制、定量控制和欠壓保護(hù)等等，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制電路，其主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可用于控制其他電力負(fù)載，如電熱器、照明．繼電器是一種電子開(kāi)關(guān)器件，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”．在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用，結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器大致相同．主要區(qū)別在于：接觸器主觸點(diǎn)可以通過(guò)大電流，而繼電器的體積和觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多且只能通過(guò)小電流，所以繼電器一般用于控制電路中，接觸器應(yīng)用于主電路，通斷大電流．控制亮滅的開(kāi)關(guān)都是觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，同樣也是常閉觸點(diǎn)和常開(kāi)觸點(diǎn)，控制燈滅用常閉觸點(diǎn)，燈亮用常開(kāi)觸點(diǎn)，常閉觸點(diǎn)在電路中串聯(lián)，常開(kāi)觸點(diǎn)在電路中并聯(lián)，且依靠接觸器實(shí)現(xiàn)自鎖功能．電氣元件動(dòng)作順序?yàn)椋篈亮（B亮）按鍵按下→KM線圈得電吸合自鎖→燈泡發(fā)光；A滅（B滅）按鍵按下→KM線圈失電解鎖→燈泡熄滅．如果要實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制只要在電路中串聯(lián)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的常閉觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)完成斷開(kāi)控制，并聯(lián)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的常開(kāi)觸點(diǎn)完成閉合控制．
3按鍵開(kāi)關(guān)的智能控制
在現(xiàn)代電子控制中，見(jiàn)到更多的是按鍵控制，1個(gè)按鍵能夠完成多功能的控制作用．其實(shí)這種按鍵只是1個(gè)常開(kāi)的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，不是開(kāi)關(guān)的智能，因?yàn)橛|點(diǎn)開(kāi)關(guān)只有通斷之分，或者說(shuō)是“0”和“1”的關(guān)系，而是完全依靠程序來(lái)判定操作順序，達(dá)到智能控制目的．也就是說(shuō)操作按鍵實(shí)現(xiàn)功能，完全是靠程序員給每次開(kāi)關(guān)動(dòng)作施以思想，依據(jù)程序員的思想開(kāi)關(guān)完成對(duì)應(yīng)功能．在前面介紹的開(kāi)關(guān)中，開(kāi)關(guān)在外力或電磁力的作用下吸合或斷開(kāi)，不計(jì)有限時(shí)間吸合或斷開(kāi)次數(shù)，只表現(xiàn)為電路的通斷現(xiàn)象，而智能開(kāi)關(guān)有記錄有限時(shí)間內(nèi)的吸合次數(shù)．這樣在完成1次有效的動(dòng)作中，必須是在有限時(shí)間內(nèi)動(dòng)作．鍵按下時(shí)，總是會(huì)出現(xiàn)接觸不實(shí)，時(shí)通時(shí)斷現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)某一時(shí)間段后才達(dá)到穩(wěn)定的完全閉合狀態(tài)，在按鍵斷開(kāi)時(shí)也會(huì)出現(xiàn)同樣的情況．因此，完成1次準(zhǔn)確有效的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，必須對(duì)按鍵進(jìn)行消抖動(dòng)處理和記錄每次按鍵動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)短，以保證有效地記錄動(dòng)作次數(shù)。1次完整的擊鍵過(guò)程有4個(gè)階段．等待階段（0狀態(tài)）：按鍵尚未按下，按鍵處于空閑，程序不執(zhí)行按鍵程序；閉合抖動(dòng)階段（1狀態(tài)）：此時(shí)按鍵剛剛按下，信號(hào)還處于接通與不通的不確定狀態(tài)，稱(chēng)之為抖動(dòng)狀態(tài)，程序在接收按鍵動(dòng)作并且判斷是否為有效動(dòng)作，進(jìn)行消抖延時(shí)，剔除信號(hào)線上的干擾，確保準(zhǔn)確無(wú)誤的閉合，一般延時(shí)時(shí)間為4～20ms的時(shí)間段；有效閉合階段（2和3狀態(tài)）：此時(shí)抖動(dòng)已經(jīng)結(jié)束，1個(gè)有效的按鍵動(dòng)作已經(jīng)產(chǎn)生，程序?qū)存I所對(duì)應(yīng)的信息編號(hào)記錄下來(lái)，待按鍵釋放程序執(zhí)行信息編號(hào)賦予按鍵的思想，或者程序立即執(zhí)行按鍵功能；釋放抖動(dòng)階段和閉合抖動(dòng)階段類(lèi)似，程序應(yīng)該在這里再做1次消抖，以防誤動(dòng)作；有效釋放階段：如果按鍵是采用釋放后再執(zhí)行功能，則可以在這個(gè)階段進(jìn)行相關(guān)處理．處理完成后轉(zhuǎn)到等待階段，如果按鍵是采用閉合時(shí)立即執(zhí)行功能，則在這個(gè)階段可以直接切換到等待階段．微電子控制中用的是長(zhǎng)開(kāi)觸點(diǎn)按鍵，根據(jù)操作時(shí)間長(zhǎng)短和擊鍵次數(shù)多少，可分為“短擊”、“長(zhǎng)擊”、“雙擊”和多鍵“同擊”等，不同的操作方式可以實(shí)現(xiàn)不同的控制功能．這些按鍵的操作，在現(xiàn)代家用電器、智能儀器儀表中都能見(jiàn)到，學(xué)習(xí)如何實(shí)現(xiàn)按鍵的這些功能也是單片機(jī)愛(ài)好者必須掌握的知識(shí)．用KEY1實(shí)現(xiàn)短擊、長(zhǎng)擊、雙擊功能的實(shí)驗(yàn)仿真圖．第1次長(zhǎng)擊KEY1鍵3個(gè)發(fā)光二極管同時(shí)點(diǎn)亮；在長(zhǎng)擊點(diǎn)亮3個(gè)二極管后，如果是短擊KEY1鍵1次，實(shí)現(xiàn)藍(lán)、黃、紅二極管中的1個(gè)發(fā)光；如果是雙擊KEY1鍵實(shí)現(xiàn)3個(gè)發(fā)光二極管的流動(dòng)顯示．在有二極管發(fā)光的任意狀態(tài)，只要再次長(zhǎng)擊KEY1鍵，就會(huì)全部熄滅二極管，類(lèi)似于關(guān)機(jī)狀態(tài)．確定長(zhǎng)擊有效可從讀按鍵子程序中獲得，確定單擊和雙擊按鍵有效必須轉(zhuǎn)入按鍵處理程序中獲得．1次有效擊鍵時(shí)間大于設(shè)定的長(zhǎng)擊時(shí)間，就確定為長(zhǎng)擊有效，雙擊是2次單擊的組合，還需要判斷是2次有效單擊或1次有效雙擊，也是靠時(shí)間來(lái)確定的．在相鄰2次單擊時(shí)間段，如果時(shí)間間隔小于設(shè)定值，就判定為雙擊，如果相鄰時(shí)間間隔大于該設(shè)定值，判定為單擊事件．如果在雙擊的設(shè)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生了多次有效擊鍵，那么擊鍵次數(shù)為奇數(shù)時(shí)確認(rèn)為1次有效單擊，擊鍵次數(shù)為偶數(shù)時(shí)，確定為1次有效雙擊。
4結(jié)束語(yǔ)
[關(guān)鍵詞]設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)
物理實(shí)驗(yàn)課程是理工科院校的一門(mén)重要基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的專(zhuān)門(mén)人才上具有舉足輕重的作用。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是近年來(lái)我國(guó)高等院校教改的方向之一，研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是物理實(shí)驗(yàn)課程改革重要的基本問(wèn)題。
一、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及目的
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡幕A(chǔ)上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和要求，自己選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模贫▽?shí)驗(yàn)方案，求出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)過(guò)程是圍繞著一個(gè)需要解決的問(wèn)題展開(kāi)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)自主參與一些類(lèi)似于科學(xué)家從事科研的學(xué)習(xí)活動(dòng)，獲得親身體驗(yàn)產(chǎn)生積極情感，逐步形成一種在日常學(xué)習(xí)與生活中喜愛(ài)質(zhì)疑，樂(lè)于探究，努力求知的心理傾向。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中激活自己各科學(xué)習(xí)中的知識(shí)儲(chǔ)存，通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題的探索性活動(dòng)，提高自己綜合應(yīng)用能力。
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的目的是：加強(qiáng)學(xué)生已學(xué)的理論知識(shí)和基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)知識(shí)相結(jié)合，并將這些知識(shí)靈活應(yīng)用，使學(xué)生體會(huì)并掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維方法和分析方法，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本過(guò)程和方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰皠?chuàng)新能力。
二、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建的思路
構(gòu)建設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系應(yīng)該把學(xué)生的能力和素質(zhì)培養(yǎng)作為構(gòu)建的指導(dǎo)思想，以便學(xué)生在實(shí)驗(yàn)研究的過(guò)程中，通過(guò)自己的努力獲取相應(yīng)的物理知識(shí)和練就一定的操作技能，又能逐步學(xué)會(huì)一套獲取新知識(shí)和解決新問(wèn)題的科學(xué)方法。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建的基本思路是：(1)將能力和素質(zhì)培養(yǎng)貫徹始終，為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)服務(wù)；(2)循序漸進(jìn)；(3)要選擇或設(shè)計(jì)內(nèi)容新穎、難易適度的實(shí)驗(yàn)；(4)要立足大學(xué)物理，輻射其它學(xué)科；(5)要把科學(xué)研究能力的培養(yǎng)和物理知識(shí)的建構(gòu)統(tǒng)一起來(lái)；(6)要把科學(xué)研究與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)；充分發(fā)揮設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教育功能。
三、設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和提高綜合素質(zhì)為主線，遵循由易到難、由淺入深、由低到高、循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律，按照物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程和目的要求以及學(xué)生自身個(gè)性發(fā)展將研究性物理實(shí)驗(yàn)劃分為以下三個(gè)層次。
1.基本設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。給定實(shí)驗(yàn)題目與要求，在限定儀器的條件下，擬定實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)?；驹O(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)特別注意科學(xué)性和趣味性的結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本能力、科學(xué)的思維方式、探究意識(shí)和動(dòng)手能力。采用指定“單任務(wù)教學(xué)”模式，教師起到“指導(dǎo)、幫助”的作用。
(1)基本目的。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)、研究與探索物理規(guī)律的熱情，加深對(duì)物理規(guī)律的切身感受，提高動(dòng)手動(dòng)腦能力，激勵(lì)創(chuàng)新精神。
(2)基本要求。在教師的指導(dǎo)下或自己的獨(dú)立研究完成實(shí)驗(yàn)課題，按學(xué)術(shù)論文的形式撰寫(xiě)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告，使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)研究方法。
2.提高型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。給定題目與要求，在給定儀器條件的范圍內(nèi)選擇儀器、擬定二種以上的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行比較，以較佳的實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)原理應(yīng)是學(xué)生在普通物理學(xué)習(xí)中已掌握或稍加補(bǔ)充即可掌握的。他們要從查找文獻(xiàn)資料開(kāi)始，制定方案，做規(guī)劃，直至完成實(shí)驗(yàn)。
(1)基本目的。培養(yǎng)學(xué)生科研綜合對(duì)比研究能力，查閱文獻(xiàn)資料的能力，在實(shí)踐中提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
(2)基本要求。要求這類(lèi)實(shí)驗(yàn)完成后，進(jìn)行書(shū)面總結(jié)和口頭報(bào)告交流，讓他們對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)作介紹，交流在實(shí)驗(yàn)研究的過(guò)程以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題中的寶貴經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
3.獨(dú)立型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。給定實(shí)驗(yàn)題目，擬定實(shí)驗(yàn)方案、自選儀器完成實(shí)驗(yàn)。側(cè)重于綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，課題涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法應(yīng)具有綜合性，學(xué)生選定課題后，教師一般只對(duì)課題的意義、背景等情況作些介紹，完全由學(xué)生自己調(diào)研和查閱資料，自己設(shè)計(jì)、裝配、調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置，提出實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)。
(1)基本目的。在培養(yǎng)了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能和基本的設(shè)計(jì)能力后，對(duì)部分學(xué)生提出更高的要求，這一階段要求學(xué)生的自主創(chuàng)新，培養(yǎng)他們的科學(xué)研究素質(zhì)。
(2)基本要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，每個(gè)課題都要寫(xiě)出研究論文，并進(jìn)行學(xué)術(shù)答辯和交流，部分論文應(yīng)具有創(chuàng)新的成果，其中優(yōu)秀的論文應(yīng)能在正式學(xué)術(shù)刊物或?qū)W術(shù)會(huì)議論文集上發(fā)表。
4.設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系及內(nèi)容方案。根據(jù)上面的討論，由從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從基本到提高的順序把設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)主要的類(lèi)型，對(duì)于不同的層次有不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和具體的實(shí)驗(yàn)要求，其中包括學(xué)生選做的實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)、所需的課時(shí)數(shù)等，提出設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系及內(nèi)容方案如表一。
表一設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系及內(nèi)容
不同的學(xué)校根據(jù)自己的具體情況可以對(duì)不同的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)類(lèi)型提出不同的要求，即對(duì)基本設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、提高型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的個(gè)數(shù)和每個(gè)實(shí)驗(yàn)所需的學(xué)時(shí)給出符合自身實(shí)際情況的規(guī)定。根據(jù)我們學(xué)院的情況，選取基本設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、提高型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的課題數(shù)目分別為2、2、1個(gè)，總學(xué)時(shí)為40學(xué)時(shí)。
四、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)
客觀、科學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績(jī)，有利于促進(jìn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。評(píng)價(jià)應(yīng)體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以學(xué)生為主，教師為輔，顯示學(xué)生個(gè)性，相互協(xié)作，有利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性和創(chuàng)造性的宗旨。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)采用雙評(píng)模式，把教師的評(píng)價(jià)和學(xué)生自評(píng)結(jié)合起來(lái)，改變以往那種只有教師參與的局面。
1.學(xué)生自評(píng)。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生都進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，或是以小組為單位進(jìn)行評(píng)價(jià)。在評(píng)價(jià)考核范圍里面除了考核實(shí)驗(yàn)相關(guān)操作技能和實(shí)驗(yàn)的掌握外還將實(shí)驗(yàn)態(tài)度、文獻(xiàn)查閱能力、團(tuán)隊(duì)合作精神等都納入考察范圍，充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的價(jià)值。
2.教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)。教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)與學(xué)生自評(píng)同步進(jìn)行，教師通過(guò)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的審核，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的監(jiān)督，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，給出一個(gè)評(píng)價(jià)。
對(duì)于這兩部分的權(quán)重，不同的學(xué)校，不同的專(zhuān)業(yè)可以進(jìn)行不同的調(diào)整，一般可以采用教師評(píng)價(jià)占60％，學(xué)生自評(píng)占40％的比例來(lái)進(jìn)行，對(duì)于不同的給分點(diǎn)可以根據(jù)各自情況進(jìn)行界定。
參考文獻(xiàn)：
[1]朱慧群，丁瑞欽.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法探討[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)論叢，2006年第26卷第5期.
關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別技術(shù)射頻卡分類(lèi)
引言
射頻識(shí)別技術(shù)(RFID，RadioFrequencyIdentification)實(shí)際上是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)在無(wú)線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用與發(fā)展。該項(xiàng)技術(shù)的基本思想是，通過(guò)采用一些先進(jìn)的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)各類(lèi)物體或設(shè)備(人員、物品)在不同狀態(tài)(移動(dòng)、靜止或惡劣環(huán)境)下的自動(dòng)識(shí)別和管理。
目前，應(yīng)用最廣泛的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)大致可以分為光學(xué)技術(shù)和無(wú)線電技術(shù)兩個(gè)方面。本文主要介紹自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在無(wú)線電技術(shù)方面的應(yīng)用。
1射頻識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介
20世紀(jì)80年代，由于大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟，射頻識(shí)別系統(tǒng)的體積大大縮小，使得射頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)入實(shí)用化的階段，成為一種成熟的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。
射頻識(shí)別技術(shù)是利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達(dá)到識(shí)別目的并交換數(shù)據(jù)。它與同期或早期的接觸式識(shí)別技術(shù)不同。RFID系統(tǒng)的射頻卡和讀寫(xiě)器之間不用接觸就可完成識(shí)別，因此它可在更廣泛的場(chǎng)合中應(yīng)用。
典型的射頻識(shí)別系統(tǒng)包括射頻卡和讀寫(xiě)器兩部分。
射頻卡是將幾個(gè)主要模塊集成到一塊芯片中，完成與讀寫(xiě)器的通信。芯片上有EEPROM用來(lái)儲(chǔ)存識(shí)別碼或其它數(shù)據(jù)。EEPROM容量從幾比特到幾萬(wàn)比特。芯片僅需連接天線(和電池)，可以作為人員的身份識(shí)別卡或貨物的標(biāo)識(shí)卡。卡封裝可以有不同形式，比如常見(jiàn)的信用卡及小圓片的形式等。與條碼、磁卡、IC卡等同期或早期的識(shí)別技術(shù)相比，射頻卡具有非接觸、工作距離長(zhǎng)、適于惡劣環(huán)境、可識(shí)別運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)。
在多數(shù)RFID系統(tǒng)中，讀寫(xiě)器在一個(gè)區(qū)域內(nèi)發(fā)射電磁波(區(qū)域大小取決于工作頻率和天線尺寸)?？ㄆ瑑?nèi)有一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫(xiě)器發(fā)射的頻率相同。當(dāng)射頻卡經(jīng)過(guò)這個(gè)區(qū)域時(shí)，在電磁波的激勵(lì)下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷。在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)儲(chǔ)存。當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時(shí)，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫(xiě)器的數(shù)據(jù)。讀寫(xiě)器接收到卡的數(shù)據(jù)后，解碼并進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)來(lái)決定數(shù)據(jù)的有效性，然后，通過(guò)RS232、RS422、RS485或無(wú)線方式將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。簡(jiǎn)單的RFID產(chǎn)品就是一種非接觸的IC卡，而復(fù)雜的RFID產(chǎn)品能和外部傳感器接口連接來(lái)測(cè)量、記錄不同的參數(shù)，甚至可與GPS系統(tǒng)連接來(lái)跟蹤物體。
工作原理如圖1所示。
2射頻識(shí)別技術(shù)的分類(lèi)
射頻識(shí)別技術(shù)主要按以下四種方式分類(lèi)。
(1)工作頻率
根據(jù)工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統(tǒng)。①低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于30MHz的系統(tǒng)。其基本特點(diǎn)是：射頻卡的成本較低、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短(無(wú)源情況，典型閱讀距離為10cm)、射頻卡外形多樣(卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強(qiáng)等。低頻系統(tǒng)多用于短距離、低成本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門(mén)禁控制、動(dòng)物監(jiān)管、貨物跟蹤。②高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率大于400MHz的系統(tǒng)。高頻系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是射頻卡及讀寫(xiě)器成本均較高、卡內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(yuǎn)(可達(dá)幾m~十幾m)、適應(yīng)物體高速運(yùn)動(dòng)性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及射頻卡天線均有較強(qiáng)的方向性。高頻系統(tǒng)多應(yīng)用于需要較長(zhǎng)的讀寫(xiě)距離和高的讀寫(xiě)速度的場(chǎng)合，像火車(chē)監(jiān)控、高速公路收費(fèi)等系統(tǒng)。
(2)射頻卡
根據(jù)射頻卡的不同可分成可讀寫(xiě)(RW)卡、一次寫(xiě)入多次讀出(WORM)卡和只讀(RO)卡三種。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴得多，如電話卡、信用卡等。一般情況下改寫(xiě)數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間遠(yuǎn)大于讀取數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間(常規(guī)為改寫(xiě)所花費(fèi)的時(shí)間為s級(jí)，閱讀花費(fèi)的時(shí)間為ms級(jí))。WORM卡是用戶(hù)可以一次性寫(xiě)入的卡，寫(xiě)入后數(shù)據(jù)不能改變，且比RW卡要便宜。RO卡存有一個(gè)唯一的號(hào)碼，不能逐改，保證了安全性。RO卡最便宜。
(3)射頻卡的有源與無(wú)源
射頻卡可分為有源及無(wú)源兩種。有源射頻卡使用卡內(nèi)電池的能量、識(shí)別距離較長(zhǎng)，可達(dá)十幾m，但是它的壽命有限(3~10年)，且價(jià)格較高；無(wú)源射頻卡不含電池，利用讀寫(xiě)器發(fā)射的電磁波提供能量，重量輕、體積小、壽命長(zhǎng)、很便宜，但它的發(fā)射距離受限制，一般是幾十cm，且需要讀寫(xiě)器的發(fā)射功率大。
(4)調(diào)制方式
根據(jù)調(diào)制方式的不同還可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。①主動(dòng)式的射頻卡用自身的射頻能量主動(dòng)地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫(xiě)器。②被動(dòng)式的射頻卡，使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)。它必須利用讀寫(xiě)器的載波調(diào)制自己的信號(hào)，適宜在門(mén)禁或交通的應(yīng)用中使用。因?yàn)樽x寫(xiě)器可以確保只激活一定范圍之內(nèi)的射頻卡。
目前使用的多數(shù)系統(tǒng)中，一次只能讀寫(xiě)一個(gè)射頻卡。射頻卡之間要保持一定距離，確保一次只能有一個(gè)卡在讀寫(xiě)區(qū)域內(nèi)。讀寫(xiě)距離長(zhǎng)，射頻卡之間的距離就要大，應(yīng)用起來(lái)很不方便。現(xiàn)在的射頻卡具有防碰撞的功能，這對(duì)于RFID來(lái)說(shuō)十分重要。所謂碰撞是指多個(gè)射頻卡進(jìn)入識(shí)別區(qū)域時(shí)信號(hào)互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統(tǒng)可以同時(shí)識(shí)別進(jìn)入識(shí)別距離的所有射頻卡，它的并行工作方式大大提高了系統(tǒng)的效率。
3國(guó)際射頻識(shí)別技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
射頻識(shí)別技術(shù)在國(guó)外發(fā)展得很快。RFID產(chǎn)品種類(lèi)很多，像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產(chǎn)RFID產(chǎn)品。他們的產(chǎn)品各有特點(diǎn)，自成系列。射頻識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域。如澳大利亞將它的RFID產(chǎn)品用于澳機(jī)場(chǎng)旅客行李管理中并發(fā)揮了出色的作用；瑞士國(guó)家鐵路局在瑞士的全部旅客列車(chē)上安裝RFID自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，調(diào)度員可以實(shí)時(shí)掌握火車(chē)運(yùn)行情況，不僅利于管理，還大大減小了發(fā)生事故的可能性；德國(guó)BMW公司將射頻識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用在汽車(chē)生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過(guò)程控制中等。
據(jù)有關(guān)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，射頻識(shí)別產(chǎn)品在全世界的銷(xiāo)量以每年25.3%的比例增長(zhǎng)。由此可見(jiàn)，射頻識(shí)別技術(shù)具有廣闊的市場(chǎng)前景。
4射頻識(shí)別技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展
我國(guó)政府在1993年制定的金卡工程實(shí)施計(jì)劃，是一個(gè)旨在加速推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化進(jìn)程的重大國(guó)家級(jí)工程，由此各種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用十分迅猛?，F(xiàn)在，射頻識(shí)別技術(shù)作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，也將在中國(guó)很快地普及。
目前，我國(guó)的射頻識(shí)別技術(shù)在下列幾種應(yīng)用中發(fā)展前景較好。當(dāng)然，這里僅僅羅列了射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的一部分。任何一種技術(shù)如果得到普及，都將會(huì)孕育一個(gè)龐大的市場(chǎng)。射頻識(shí)別將是未來(lái)一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
4.1安全防護(hù)領(lǐng)域
(1)門(mén)禁保安
將來(lái)的門(mén)禁保安系統(tǒng)均可應(yīng)用射頻卡。一卡可以多用。比如，可以作工作證、出入證、停車(chē)卡、飯店住宿卡甚至旅游護(hù)照等，目的都是識(shí)別人員身份、安全管理、收費(fèi)等等。好處是簡(jiǎn)化出入手續(xù)、提高工作效率、安全保護(hù)。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進(jìn)出入口有一臺(tái)讀寫(xiě)器，人員出入時(shí)自動(dòng)識(shí)別身份，非法闖入會(huì)有報(bào)警。安全級(jí)別要求高的地方、還可以結(jié)合其它的識(shí)別方式，將指紋、掌紋或顏面特征存入射頻卡。
公司還可以用射頻卡保護(hù)和跟蹤財(cái)產(chǎn)。將射頻卡貼在物品上面，如計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、文件、復(fù)印機(jī)或其它實(shí)驗(yàn)室用品上。該射頻卡使得公司可以自動(dòng)跟蹤管理這些有價(jià)值的財(cái)產(chǎn)，可以跟蹤一個(gè)物品從某一建筑離開(kāi)，或是用報(bào)警的方式限制物品離開(kāi)某地。結(jié)合GPS系統(tǒng)利用射頻卡，還可以對(duì)貨柜車(chē)、貨艙等進(jìn)行有效跟蹤。
(2)汽車(chē)防盜
這是RFID較新的應(yīng)用。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了足夠小的、能夠封裝到汽車(chē)鑰匙當(dāng)中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車(chē)上裝有讀寫(xiě)器，當(dāng)鑰匙插入到點(diǎn)火器中時(shí)，讀寫(xiě)器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫(xiě)器接收不到射頻卡發(fā)送來(lái)的特定信號(hào)，汽車(chē)的引擎將不會(huì)發(fā)動(dòng)。用這種電子驗(yàn)證的方法，汽車(chē)的中央計(jì)算機(jī)也就能容易防止短路點(diǎn)火。
另一種汽車(chē)防盜系統(tǒng)是，司機(jī)自己帶有一射頻卡，其發(fā)射范圍是在司機(jī)座椅45~55cm以?xún)?nèi)，讀寫(xiě)器安裝在座椅的背部。當(dāng)讀寫(xiě)器讀取到有效的ID號(hào)時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出三聲?shū)Q叫，然后汽車(chē)引擎才能啟動(dòng)。該防盜系統(tǒng)還有另一強(qiáng)大功能：倘若司機(jī)離開(kāi)汽車(chē)并且車(chē)門(mén)敞開(kāi)引擎也沒(méi)有關(guān)閉，這時(shí)讀寫(xiě)器就需要讀取另一有效ID號(hào)；假如司機(jī)將該射頻卡帶離汽車(chē)，這樣讀寫(xiě)器不能讀到有效ID號(hào)，引擎就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)觸發(fā)報(bào)警裝置。
(3)電子物品監(jiān)視系統(tǒng)
電子物品監(jiān)視系統(tǒng)(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個(gè)系統(tǒng)包括貼在物體上的一個(gè)內(nèi)存容量?jī)H為1比特(即開(kāi)或關(guān))的射頻卡，和商店出口處的讀寫(xiě)器。射頻卡在安裝時(shí)被激活。在激活狀態(tài)下，射頻卡接近掃描器時(shí)會(huì)被探測(cè)到，同時(shí)會(huì)報(bào)警。如果貨物被購(gòu)買(mǎi)，由銷(xiāo)售人員用專(zhuān)用工具拆除射頻卡(典型的是在服裝店里)，或者用磁場(chǎng)來(lái)使射頻卡失效，或者直接破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統(tǒng)已被廣泛使用。據(jù)估計(jì)每年消耗60億套。
4.2商品生產(chǎn)銷(xiāo)售領(lǐng)域
(1)生產(chǎn)線自動(dòng)化
用RFID技術(shù)在生產(chǎn)流水線上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、監(jiān)視，提高生產(chǎn)率，改進(jìn)生產(chǎn)方式，節(jié)約了成本。舉個(gè)例子以說(shuō)明在生產(chǎn)線上應(yīng)用RFID技術(shù)的情況。
用于汽車(chē)裝配流水線。德國(guó)寶馬汽車(chē)公司在裝配流水線上應(yīng)用射頻卡，以盡可能大量地生產(chǎn)用戶(hù)定制的汽車(chē)。寶馬汽車(chē)的生產(chǎn)是基于用戶(hù)提出的要求式樣而生產(chǎn)的。用戶(hù)可以從上萬(wàn)種內(nèi)部和外部選項(xiàng)中，選定自己所需車(chē)的顏色、引擎型號(hào)和輪胎式樣等。這樣一來(lái)，汽車(chē)裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車(chē)，如果沒(méi)有一個(gè)高度組織的、復(fù)雜的控制系統(tǒng)是很難完成這樣復(fù)雜的任務(wù)的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統(tǒng)，使用可重復(fù)使用的射頻卡。該射頻卡上帶有汽車(chē)所需的所有詳細(xì)的要求，在每個(gè)工作點(diǎn)處都有讀寫(xiě)器，這樣可以保證汽車(chē)在各個(gè)流水線位置，能毫不出錯(cuò)地完成裝配任務(wù)。
(2)倉(cāng)儲(chǔ)管理
將RFID系統(tǒng)用于智能倉(cāng)庫(kù)貨物管理，能有效地解決與貨物流動(dòng)有關(guān)的信息管理，不但增加了處理貨物的速度，還可監(jiān)視貨物的一切信息。射頻卡貼在貨物所通過(guò)的倉(cāng)庫(kù)大門(mén)邊上，讀寫(xiě)器和天線都放在叉車(chē)上，每個(gè)貨物都貼有條碼，所有條碼信息都被存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)的中央計(jì)算機(jī)里，與該貨物有關(guān)的信息都能在計(jì)算機(jī)里查到。當(dāng)貨物出庫(kù)時(shí)，由另一讀寫(xiě)器識(shí)別并告知中央計(jì)算它被放在哪個(gè)拖車(chē)上。這樣，管理中心可以實(shí)時(shí)地了解到已經(jīng)生產(chǎn)了多少產(chǎn)品和發(fā)送了多少產(chǎn)品。
(3)產(chǎn)品防偽
偽造問(wèn)題在世界各地都是令人頭疼的問(wèn)題，將射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用在防偽領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。防偽技術(shù)本身要求成本低，且難于偽造。射頻卡的成本就相對(duì)便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。射頻卡本身有內(nèi)存，可以?xún)?chǔ)存、修改與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù)，利于銷(xiāo)售商使用；體積十分小、便于產(chǎn)品封裝。像電腦、激光打印機(jī)、電視等產(chǎn)品上都可使用。
(4)RFID卡收費(fèi)
國(guó)外的各種交易大多利用各種卡來(lái)完成，而我國(guó)普遍采用現(xiàn)金交易?，F(xiàn)金交易不方便也不安全，還容易出現(xiàn)稅收的漏洞。目前的收費(fèi)卡多用磁卡、IC卡，而射頻卡也開(kāi)始占據(jù)市場(chǎng)。原因是在一些惡劣的環(huán)境中，磁卡、IC卡容易損壞，而射頻卡則不易磨損，也不怕靜電及其它情況；同時(shí)，射頻卡用起來(lái)方便、快捷，甚至不用打開(kāi)包，在讀寫(xiě)器前搖晃一下，就完成收費(fèi)。另外，還可同時(shí)識(shí)別幾張卡．并行收費(fèi)，如公共汽車(chē)上的電子月票。我國(guó)大城市的公共汽車(chē)異常擁擠、環(huán)境條件差，射頻卡的使用有助于改善這種情況。
4.3管理與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域
(1)畜牧管理
該領(lǐng)域的發(fā)展起步于賽馬的識(shí)別，是用小玻璃封裝的射頻卡植于動(dòng)物皮下。射頻卡大約10mm長(zhǎng)，內(nèi)有一個(gè)線圈，約1000圈的細(xì)線繞在鐵氧體上，讀寫(xiě)距離是十幾cm。從賽馬識(shí)別發(fā)展到了標(biāo)識(shí)牲畜。牲畜的識(shí)別提供了現(xiàn)代化管理牧場(chǎng)的方法。
(2)運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)
在馬拉松比賽中，由于人員太多，有時(shí)第一個(gè)出發(fā)的人同最后一個(gè)出發(fā)的人能相隔40分鐘。如果沒(méi)有一個(gè)精確的計(jì)時(shí)裝置，就會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。射頻卡應(yīng)用于馬拉松比賽中，運(yùn)動(dòng)員在自己的鞋帶上很方便地系上射頻卡，在比賽的起跑線和終點(diǎn)線處放置帶有微型天線的小墊片。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員越過(guò)此墊片時(shí)，計(jì)時(shí)系統(tǒng)便會(huì)接收運(yùn)動(dòng)員所帶的射頻卡發(fā)出的ID號(hào)，并記錄當(dāng)時(shí)的時(shí)間。這樣，每個(gè)運(yùn)動(dòng)員都會(huì)有自己的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，不會(huì)出現(xiàn)不公平競(jìng)爭(zhēng)的可能性了。在比賽路線中，如果每隔5km就設(shè)置這樣一個(gè)墊片，還可以很方便地記錄運(yùn)動(dòng)員在每個(gè)階段所用的時(shí)間。
RFID還可應(yīng)用于汽車(chē)大獎(jiǎng)賽上的精確計(jì)時(shí)。在跑道下面按照一定的距離間隔埋入一系列的天線，這些天線與讀寫(xiě)器相連，而射頻卡安裝到賽車(chē)前方。當(dāng)賽車(chē)每越過(guò)一個(gè)天線時(shí)，賽車(chē)的ID號(hào)和時(shí)間就被記錄下來(lái)，并存儲(chǔ)到中央計(jì)算機(jī)內(nèi)。這樣到比賽結(jié)束時(shí)，每個(gè)參賽選手將會(huì)有一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果。
4.4交通運(yùn)輸領(lǐng)域
(1)高速公路自動(dòng)收費(fèi)及交通管理
高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是射頻識(shí)別技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。目前，中國(guó)的高速公路發(fā)展非常快，而高速公路收費(fèi)卻存在一些問(wèn)題：一是在收費(fèi)站口，許多車(chē)輛要停車(chē)排隊(duì)，成為交通瓶頸問(wèn)題；二是少數(shù)不法的收費(fèi)員貪污路費(fèi)，使國(guó)家損失了相當(dāng)?shù)呢?cái)政收入。RFID技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動(dòng)收費(fèi)上，能夠充分體現(xiàn)它非接觸識(shí)別的優(yōu)勢(shì)——讓車(chē)輛高速通過(guò)收費(fèi)站的同時(shí)自動(dòng)完成收費(fèi)，同時(shí)可以解決收費(fèi)員貪污路費(fèi)及交通擁堵的問(wèn)題。利用射頻識(shí)別技術(shù)的不停車(chē)高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是將來(lái)的發(fā)展方向；人工收費(fèi)，包括IC卡的停車(chē)收費(fèi)方式，終將會(huì)被淘汰。預(yù)計(jì)在未來(lái)10年內(nèi)，高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)將有數(shù)十億元的需求。
在城市交通方面，解決交通日趨擁擠問(wèn)題不能只依賴(lài)于修路。加強(qiáng)交通的指揮、控制、疏導(dǎo)，提高道路的利用率，深挖現(xiàn)有交通潛能也是非常重要的；而基于RFID技術(shù)的交通管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查處違章車(chē)輛，記錄違章情況。另外，公共汽車(chē)站實(shí)時(shí)跟蹤指示公共汽車(chē)到站時(shí)間及自動(dòng)顯示乘客信息，會(huì)給乘客帶來(lái)很大的方便。
(2)火車(chē)和貨運(yùn)集裝箱的識(shí)別
在火車(chē)運(yùn)營(yíng)中，使用RFID系統(tǒng)很大的優(yōu)勢(shì)在于：火車(chē)是按既定路線運(yùn)行的，因此肯定要通過(guò)設(shè)定的讀寫(xiě)器的地點(diǎn)。通過(guò)讀到的數(shù)據(jù)，能夠得到火車(chē)的身份、監(jiān)控火車(chē)的完整性，以防止遺漏在鐵軌上的車(chē)廂發(fā)生撞車(chē)事故，同時(shí)能在車(chē)站將車(chē)廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)讀出車(chē)廂側(cè)的條碼，現(xiàn)在被RFID系統(tǒng)取代。射頻卡一般安在車(chē)廂頂邊，讀寫(xiě)器安在鐵路沿線，就可得到火車(chē)的實(shí)時(shí)信息及車(chē)廂內(nèi)裝的物品信息。
目前，射頻自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的安裝遍布全國(guó)14個(gè)鐵路局。2001年3月1日，鐵道部正式聯(lián)網(wǎng)啟用車(chē)次車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，為自備車(chē)企業(yè)、合資鐵路和地方鐵路實(shí)現(xiàn)信息化智能運(yùn)輸管理提供了重要良機(jī)。