设计指南

设计指南（精选十篇）

设计指南 篇1

位于有人使用的空间上方的广场, 设计时必须建立一个系统, 在承载行人和车辆荷载以及景观荷载的同时还必须使结构具有防水和保温的功能。

这样的系统需要有许多层次, 包括防水层、保护层、排水层、保温层以及耐磨面层。

早期的广场设计没有排水层, 因此存留在防水层和耐磨面层中的水由于冻融循环或饱和的作用会使他们丧失功能。1981年后, ASTM和行业标准要求设置排水层。广场地坪必须考虑水能从耐磨面层经系统中各层流到排水管和向四周流动。

在有人使用的空间上方的广场, 覆盖层基本上分为2类:带耐磨面层的硬质地面;带树木、花草、喷泉等景观或软地面。

广场地坪系统还可按防水层是否易于接触 (如需要修理时) 分为2类。易于接触的系统, 其耐磨面层是可更换的, 铺在保温层、砂垫层上面的铺地砖属于这一系统, 带景观和种花草树木的也可认为是这一类。不易于接触的广场地坪系统, 其防水层上面盖有混凝土保护板或耐磨面层铺在硬质的砂浆垫层上, 喷水池和大部分通行车辆的耐磨表面属于这一类, 这些系统要破坏了混凝土保护板或硬质的砂浆层才能与防水层接触。

具有单独耐磨层的广场系统包含下列层次中的部分或全部:结构板、防水膜、保护板或保护膜、排水层、隔热层、混凝土保护板 (非强制性) 、泛水或耐磨面层 (见图1) 。

覆土的广场系统除了用土替代耐磨面层外, 其余层次大体相同 (见图2) 。

目前有3个ASTM国际标准, 是关于硬质广场地面防水的:

C981建筑地坪叠层沥青卷材防水系统设计标准指南;

C898带单独耐磨层的高固含量、冷施工弹性体防水涂膜使用标准指南;

C1127带整体耐磨层的高固含量、冷施工弹性体防水涂膜使用标准指南。

建议设计人员在设计广场地坪防水系统时参照这些标准。

结构板

通常由钢筋混凝土板、预制混凝土构件上罩混凝土面层、后张预应力板或钢筋混凝土现浇板组成, 其中钢筋混凝土板最常用, 可以是带框的或平板, 而整体混凝土板作防水的基层更好。

预制构件的接缝和端部可能不在同一平面上, 因而要罩混凝土面层使表面平整并且可以将吊钩和焊接板盖住。然而这一混凝土面层易于沿接缝开裂, 特别是端部接缝。在支撑梁处的预制构件相互间可能会有偏转。

后张板的开裂和偏转问题要好些。仔细对板的偏转形式进行分析和后张设计是广场覆盖层铺设以后获得适当排水坡度的关键。

无论采用何种结构板, 防水设计师要确信结构工程师已经了解需要可靠的排水坡度。防水设计师、景观建筑师和结构工程师之间的配合是确保板的承载力和板排水坡度所必须的。

防水膜

广场地坪防水用的防水膜包括:传统的叠层沥青卷材、多层改性沥青卷材、单层卷材和弹性体涂料。

叠层沥青卷材

由若干层油毡和现场施工的沥青相间组成。这些油毡用原纸、玻纤织物和聚酯织物作为胎体, 浸渍和涂覆石油沥青或煤沥青。防水用的沥青选用煤沥青, 因为其自愈性能好;纸胎油毡要优于玻纤胎油毡;石油沥青的吸水性比煤沥青大, 不适合。

用原纸作胎体的卷材在有积水时性能不好, 但用煤焦油处理的卷材是例外。玻纤胎油毡的吸水性比纸胎油毡小, 但在煤沥青里胎体往往会上浮或下沉。如今, 熟悉煤沥青及其产品施工的屋面施工人员越来越难找。

改性沥青卷材

由聚合物改性沥青制成, 提高了卷材的柔性、弹性和沥青的粘结强度。有些是自粘的, 有高密度聚乙烯作背衬。这种卷材可用于单层或多层防水系统, 在施工的最初几周内必须保护免受紫外线照射。

采用屋面常用的改性沥青卷材作广场防水, 效果没有那么好, 因为在端部搭接处胎体材料有可能产生灯芯效应。

这些卷材与混凝土板全粘, 并且对现场条件、含水和板的表面质量十分敏感。

单层卷材

包括EPDM、丁基橡胶、KEE和PVC。丁基橡胶卷材要优于EPDM, 因为其吸水率低。这一点对防水卷材来说要比EPDM的高抗紫外线性能更重要。PVC卷材有较好的抗穿刺性和可热焊施工性。

这些卷材或全粘或松铺施工。松铺时, 应当粘成3 m见方的格子, 形成许多间隔, 如果有渗漏可以限制水的窜流, 还方便检漏。

涂膜

包括热施工和冷施工的:有聚合物改性沥青、氧化沥青、煤焦油改性聚氨酯、双组分聚氨酯、脂肪族聚氨酯、增强液态聚酯、双组分合成橡胶和聚合物改性沥青乳液等。

无论是溶剂型的还是乳液状的产品都要求固含量不小于65%, 以减少膜上的针孔。干膜厚度通常不小于1.5 mm, 并且要采用增强材料以应对由膜下面的板引起的开裂问题。

涂膜系统的优点是渗漏限于局部, 缺点是基层表面要严格处理, 必须干燥、带有一点纹理和无尘。裂缝必须作局部处理。绝对不可用涂膜来充填表面的凹凸不平和找平。

水分是此类系统的大敌, 它会使聚氨酯起泡, 使热施工系统产生泡沫。尘土会引起针孔, 使涂膜中夹带气泡。不适当的固化剂如水玻璃会使涂料不粘。

热施工的涂料系统常常用聚酯或玻纤织物增强, 这样需要2次施工, 可最大程度减少在膜内同时产生针孔和薄点 (指膜厚度不够的地方) 。

冷施工涂料采用喷涂、刮板、辊子、刷子、抹刀或经涂料制造商认可的其他方法在混凝土基层上施工。制造商称这些产品具有足够的弹性, 能弥补涂料施工后在混凝土内出现的裂缝。另外, 由于厚度增加反射裂缝也减少了。

增强液体聚酯产品需要暴露在紫外线下固化。PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯) 是通过与空气中的水分接触固化的。

ASTM国际标准C-836介绍了单组分和双组分冷施工弹性体防水涂料所要求的性质和试验方法。

保护板

防水膜在施工期间需要保护和防紫外线。在膜施工和注水试验后尽快做好保护。

最常用的保护板是一种层压板, 中间是沥青芯, 一面贴有防粘的聚乙烯膜。这种板的厚度有1.5mm、3.1 mm和6 mm几种。

对平铺的防水膜进行保护是强制性的。膜施工、注水试验以及保护板施工必须连续进行, 不得中断。假如保护板施工延误, 防水膜就可能因以下施工活动而损坏, 如搭钢管脚手架时, 没有适当的保护措施, 堆放的砖石材料、钢筋、焊条、固定件或松散的集料占位等。

上述各项对膜的使用寿命构成威胁, 会因施工不当造成膜损坏或破坏, 膜就失去使用价值。这就是为什么要由有资质的人进行检查, 确保注水试验完成后立即进行保护板施工。如果膜通不过注水试验, 保护板施工必须推迟直至膜修好, 重新通过注水试验。

排水设计

按照ASTM C—981, 防水地坪系统的排水应当包括从耐磨面层往下直至防水膜层的全部组成。结构板、柱和墙应当设计合理, 能提供可靠坡度。排水坡度不当是广场设计中常见的问题。

膜上面要设置排水系统, 原因是:避免膜上积水, 使静水压升高;避免因水分存在引起冻融循环而导致耐磨面层的隆起和破坏;使积水对耐磨表面材料和膜的有害作用最小;最大程度减少保温材料受潮或下面积水, 影响保温材料的热效率。

建议的可靠排水坡度为2%, 基层应向背离伸缩缝和墙的方向倾斜。卵石或塑料排水板或带槽或带肋的保温板可以提供必要的手段以利排水。

防水地坪应当有多层排水措施能将所有层中的水排出。位于耐磨面层的排水篦子和浇注在结构混凝土板内的排水本体之间必须允许出现不同位移以防止剪坏。

耐磨面层防水系统的排水可以通过开口缝系统或闭口缝系统来实现。开口缝系统可以使水很快流到防水膜层和基层排水系统, 闭口缝系统的地面具有一定坡度, 使大部分雨水很快流向面上的排水口, 小部分慢慢地渗到防水层。

开口缝系统是将铺面砖铺在支座上或直接铺在带肋的聚苯乙烯保温板上。缝宽应小于6 mm, 以避免高跟鞋嵌入和香烟头进入缝内。优点是:没有接缝密封和维护的费用;比较适合无坡度的磨耗层;排水迅速有效;清理和修补基层比较方便。缺点是:铺得不好的铺面砖由于行人走动易松动;对穿高跟鞋的行人有所不便。

闭口缝系统的铺面砖铺在砂浆层上, 接缝进行嵌缝处理。此类构造使防水膜变成第二道防水, 因为大部分雨水在耐磨面层上已排走了。优点是:保护防水膜免受冰冻、化学物质、尘土、杂物的影响;可以适应各种形式的面砖、图案和尺寸;走在上面有脚踏实地的感觉。主要的缺点是:排水非常慢、在膜上施加了静水压;膜维修较麻烦。

还有一种比闭口缝系统好但不如开口缝系统那样好的第3种系统, 用砖或石材做铺面砖, 铺在砂垫层上。

保温

保温的选择和在系统中的位置受到下列因素影响:地坪的设计;环境;材料的物理和化学性能;耐磨层的特性以及荷载。

保温置于防水膜、保护层和排水层上面效果最佳。放在这个位置结构板和膜可免受极端温度的影响, 另外对膜也起到保护作用。保温材料的选择仅限于挤出聚苯乙烯板, 要能经受广场的静载和活载, 尺寸稳定以及与防水膜相容, 尽可能是不吸水的和具有抵抗冻融的作用。

泛水和收缩缝

防水的地坪系统与屋面一样, 在遇到墙、穿透物和收缩缝时要做泛水。然而与屋面又有所不同, 屋面泛水施工是在卷材施工之后, 而防水地坪端部或穿透物的泛水一般做在防水膜施工前。

泛水施工

在所有墙、转角和任何其它部位的相交处, 有可能受到异常的应力, 要采用附加层加强。

泛水卷材要往上铺, 高过耐磨层至少100 mm。这一点对于耐磨层是采用闭口缝系统的广场地坪是十分重要的。往上铺的泛水要用金属板或垂直的墙面材料如石材、灰泥等覆盖或保护。有些涂膜是自泛水的。

收缩缝

位于广场范围内的和与墙交接处的收缩缝泛水应当做在侧石上, 侧石应高于结构板至少38mm, 这种做法比让收缩缝本身防水要好。

对于那些对水分敏感的有人使用的空间, 可考虑采用在收缩缝下面设置水槽的办法, 见图3。

混凝土保护板

厚度至少76 mm的钢筋混凝土保护板是广场和覆土板防水系统可供选择的组成。当铺面的地区有车辆通行时, 混凝土保护板是必须的, 以防止因车辆刹车、转弯损坏防水膜, 而且混凝土保护板在随后的施工中起保护防水膜的作用。在覆土系统中, 可以防止行人走路造成膜的损坏。

是否设置混凝土保护板是广场地坪设计中要做出的主要决定, 要在通行与可靠性之间权衡。在防水层上面设置可更换的保护板具有很大的好处, 既可以通行, 对修理和更换也十分有利。

保护板和排水复合板用于覆土的广场系统具有防根穿刺的作用, 然而其防根穿刺的程度是无法与混凝土保护板相比的。究竟是否采用混凝土保护板必须考虑成本包括保护板的初始成本以及今后为了处理防水膜而移开保护板有关的费用。

耐磨层

如前所述, 耐磨表面一般分为开口缝系统和闭口缝系统, 前者排水在防水层上而后者是在耐磨表面。

开口缝系统中的膜受到的静水压很小, 通常不超过0.035MPa, 而闭口缝系统在表面泄水, 同样也保护膜免受静水压作用。

任何防水广场的耐磨层必须符合以下要求:牢固, 能经受规定的交通量;在高磨耗和严酷的气候条件下经久耐用;耐磨损;美观;反射热。前2项是必须遵守的。

覆土层

一般指的是绿色覆盖系统, 包括高质量的防水和抗根穿刺系统、排水系统、过滤织物、生长介质和植物。

如今的建筑业主和建筑师们逐渐接受绿色的观念。绿色覆盖系统分为2大类, 轻质的和重质的。

轻质覆盖系统重量较轻, 土层厚度在75～175 mm之间;而重质覆盖系统在200 mm～2 m之间, 很重, 可以种植灌木和树。此类绿色系统铺设在承重的混凝土板上。

广场设施

如果广场设计还包括各种植物、石砌水池、基础、长凳以及其它广场设施, 那么它们都应置于防水膜上面。每一种设施都必须单独做防水, 不能作为防水膜的一部分。树木应种在混凝土的容器中以避免根穿刺。

蓄水试验

失效的广场防水系统要比失效的屋面系统具有更大的破坏性, 并且修复的费用更大。失效的屋面更换的费用大约每平方英尺15～22美元, 而失效的广场防水系统可达75～125美元。

因此在泛水和防水膜施工完成以后对防水地坪进行蓄水试验是可取的。试验过程中如果发现有渗漏, 应当将水排出;找出漏点并修补好;再在与原来同样的条件下重新试验。

电场矢量图 (EFVM) 是提高防水系统质量控制的工具。这种方法首先在德国使用, 并在欧洲得到成功应用, 虽然在美国还比较新。同其它检漏方法不同, 这种方法能很快精确地找出进水点。

EFVM利用水作为导电介质, 在待测试范围的四周设置一导线环并加电压。将线环内的地方弄湿形成上电板, 结构板就是下电板, 中间的卷材起隔离和绝缘体的作用。假如水进入卷材有缺损的地方, 电就接通, 测试人员就可以循着电场的方向找到卷材的缺损处。

这种方法的适用性取决于防水材料的电阻, 因而不是所有的防水膜都适用这种方法。例如有阻根层的系统需要采用专门的步骤, 因为阻根层起到绝缘体的作用。测试时有必要在阻根材料上划一些小的切口, 使之与下面的卷材是电接触的, 漏点找到后将切口封好。

结论

位于有人使用的空间上方的广场地坪, 既要经受地面交通和景观荷载, 同时还必须对结构板起到防水和保温的作用。

结构板必须相当平整、牢固以及有适当的坡度以利排水。所铺设的防水膜必须能经受长期积水的作用。在排水管、突出物、收缩缝以及其它卷材收头处的泛水应当仔细做好, 多数渗漏问题出在这些地方。

保温应当置于防水膜上面以最大程度减少温度变化对防水膜和结构板的影响, 也是对防水膜的保护。保温材料要求抗压强度高、吸水率低和能抵御冻融作用。

防水膜层上的排水系统是广场地坪系统一个十分重要的部分, 防水膜层上和耐磨层下的排水尤为重要, 要确保水流向排水管, 尽可能减少冻融对耐磨层的损害。

指南针教学设计 篇2

教学目标和能力要求: 1.科学知识目标

(1)利用磁铁能指示南北的性质,制作简易指南针(2)初步感知物体间的磁化现象

(3)学会正确使用指南针 ,利用指南针确定方向.2.能力培养目标

(1)通过研究磁化现象,培养根据研究目的设计实验能力.(2)通过对实验现象的观察,培养运用科学语言进行表述和概括的能力.3、情感态度价值观

(1)能与同伴协作共同完成实验和制作任务.(2)能倾听他人意见,积极表述个人见解.(3)在活动中接受爱国主义教育.教学准备:

1、指南针、磁铁、铁钉、薄泡沫塑料片、水、水槽、指南针的课件。

2、每组1只磁性实验盒（内有指南针、各种磁铁、顶针等）。

3、剪刀、卡纸、钢针、线、胶水、透明胶带等。教学过程：

一、情景引入

师：有一天，彬彬、妍妍、波波、琪琪去旅游。走着走着，他们迷路了。彬彬看了看指南针，说道：“往南面走。”琪琪好奇地问：“为什么指南针能告诉我们方向呢？”同学们，你们也想知道原因吗？这节课我们就学习———指南针（板书课题）

二、小磁船的探究

同学们：你们知道我手中的这块是什么东西吗？那你们知道磁铁上这个字母N表示什么意思吗？请你们拿起手中的磁铁仔细观察。磁铁上的这个字母S表示什么意思吗？（板书N表示北极，S表示南极）师：“请同学们仔细看。”师讲究实验操作。

1、师做“小磁船”演示实验：准备三个水槽，按照课本的方法，在每个水槽里分别把磁铁放在水槽里的泡沫块上，成为一艘艘“磁铁船”。

2、我们用手轻轻的拨动磁船。请同学们跟着我一起做这个实验。

师：请大家仔细的观察水槽里的磁铁。你们会有什么发现？

生：每块磁铁两极所指的方向都是一样的。（板书）请同学们把你们的观察发现写在课本59页上。

3、认识磁铁所指的方向 师取出一个指南针，师：“请同学们拿起手中的指南针。你们知道怎样看指南针吗？”生回答：“白色箭头指向的是南方，红色箭头指向的是北方。” 师：请大家比较指南针内小磁针与磁船上磁铁磁极所只的方向，你发现有什么的规律？

生：它们所指的方向是一致的。（板书）

生：磁铁与指南针指向南方的都是南极（S），指向北方的都是北极（N）。请将你们的发现写在课本上。师： “请同学们将水槽里的磁铁拿出来，然后放上铁条，然后轻轻的拨动泡沫。”师巡视，看到同学们基本做好了。

师：“我们来看看：会不会出现跟刚才磁铁同样的现象？” 师：“这说明了普通的铁能够指示方向吗？”

磁铁能够指示方向，普通的铁不能指示方向。（板书）

三、制作指南针 师：“同学们，刚才我们发现磁铁可以指示方向，那么我们可以用磁铁来做指南针。以后我们出去旅游的时候就可以用我们做出的指南针来指示方向，就不怕迷路了。同学们，你们想做一个指南针吗？”

师：“让我来教你们怎样做指南针。我们一起来看看我们准备的这些材料。”师介绍材料。师：“我们就用这个缝衣针来做指南针。但是我们的缝衣针是铁做的。普通的铁是不能指示方向的。怎么办呢？”

师：指导学生把缝衣针磁化方法并强调学生磁铁或缝衣针必须沿着一个方向摩擦，可以使缝衣针磁性更强。

师讲述如何做成指南针。（强调注意剪刀不要剪到手，而且铁钉不能扎伤手）

3、学生按照课本那样自制指南针。师巡视指导。

4、学生展示自己的作品。

5、介绍指南针

指南设计:我们的优势是中国经验 篇3

／项目名称：三一集团产品开发

／项目服务时间：2003年至今

／产品独特性或先进性：2003年起开始与三～集团合作，设计开发了全新混凝土搅拌车。在之后的七年时间中，设计的产品覆盖混凝土机械、桩工机械、港口机械、起重机械四大主力领域。

／客户获益：完整的产品设计全面提升了三一品牌形象和产品附加值，帮助三一在激烈的竞争环境中获得新的优势。以混凝土泵送产品部门为例，新设计为产品带来月销量从十几台到上千台的飞跃，成为三～集团的最大销售收入来源。／项目评估：工程机械行业专业性，决定了设计师与工程师之间的能否相互妥协与专业认知决定了项目是否能顺利运作。s.point指南设计在八年间与三一进行进行全方位合作，累积了丰富的工程产品工业设计的经验。

／项目名称：耐克运动手表系列

／项目服务时间：2006年

／产品独特性或先进性：s.point指南设计将耐克运动手表的新一代产品定位为每个人都应该拥有的时尚配件，既为Triax带来新鲜的形象，又成功地拓展跑步爱好者以外更广泛的消费市场。产品将运动与时尚有机结合，传达给消费者现代、清新的感受。

／客户获益：上市以来，Triax系列年销售量200万只，每年的销售收入近一亿美金。／项目评估：将品牌的一贯精神与新推出产品有效结合。项目从了解耐克的品牌策略开始，设计团队飞赴美国俄勒冈的耐克总部接收全面的企业文化培训，了解各相关部门的想法和要求，确保了设计策略和生产策略的准确性。随后又前往位于中国南方的生产基地，学习手表制造的知识，最终的成果是Triax系列六款不同规格产品的推出。

／项目名称：西门子家用开关奢华系列

／项目服务时间：2009年

／产品独特性或先进性：s.point指南将设计趋势、产品目标人群的心理需求以及不同材质的加工效果相结合，突出不同材料本身的特征，传达以“真实质感”为核心的触感和体验，尝试包括铝，不锈钢、镜面、水晶以及实木、混凝土等不同材质的组合。／客户获益：以“真实质感”为卖点的DELTA

valere典晶系列从全新的角度对西门子品牌的专业高品质进行了诠释，有力巩固了高端市场领导地位。

／项目评估：在方寸之间寻找突破并能秉承西门子的品牌特质，并非易事。S.pointj'旨南设计从对高端室内的研究开始，了解私人住所及公共空间的设计趋势，研究奢华环境中色彩、材料和表面肌理的设计应用，很好地完成了项目。

周佚：设计只是一种手段，是为别人做嫁衣，所以不能给s.point指南设计定义为一种风格与特点。经过十多年的发展，s.point指南设计已经衍变为一个设计咨询公司。我们为客户提供的不再是一种创意想法，而是基于对于中国市场的了解的策略性眼光，使得他们在中国市场获得成功。强调先咨询再设计，弱化设计本身的价值，我们从设计的角度转换到战略的角度思考问题。我所认为的工业设计不是以创意为核心，而是以经验为核心。

周佚：中国经验。客户经常会把s.poInt指南设计和FROG、lDEO等众多顶级公司摆在一起做选择，我们核心价值就是我们是中国公司。大型跨国公司都有驻厂设计师，或者有能力聘请世界上最好的设计团队为其服务，但进入中国就需要如何适应中国环境才能发展，我们的优势就在于中国经验。这是十四年累积而来的经验，包括在中国如何与客户沟通、如何了解用户以及怎样把这些信息转化为设计并被中国市场所接受。

周佚：一直是30人。我们的团队里面设计的人员只占11、12个，其他都是商业、市场、战略、结构工程等专业人员，属于复合型结构，而且今后设计的团队将继续压缩，我们希望设计师走入前端。从2005年开始，我们开始寻找自己的核心价值。2010年一年时间，我们的主要工作就是寻找自己的核心价值。现在主要任务还是守住阵地，现在国际公司越来越多进驻上海，我们的目标就是继续占领市场，打败他们。我的任务是协调，解决问题，战略思考。

周佚：没钱。我们希望能做好而不是做大，那么人才和环境上都需要投入。在国际化的过程中，公司收入当然也要达到国际标准。

周佚：一方面国际知名设计公司的进入使竞争加剧，另一方面也提高了中国本土设计眼界和能力，同时也提高了设计行业的收入。

周佚：不同客户有不同的障碍，简单来说，国内客户可能对设计的理解不很充分；面对国外客户，信心最重要。目前这些问题没有太多的解决方法，没有捷径，还是靠累积。

周佚：有的，但是品牌是一个独立的系统，和设计团队没有任何关系。我们自己品牌其实开始的很早，逐渐发现做设计是不够的，还要有资金、市场和通路，这些可能占据了80％，这也才是最重要的。我们的产品有几百种，比如漆器、瓷器等。我希望创造一个高端的品牌。周佚：设计不应过度关注在设计服务部分，应该拓宽到市场等更大的范围中。如果只是做设计，那么接洽对象只是设计中心或者研发中心的领导，但如果是做咨询，那么接洽对象会是副总以上级别，这样设计公司的实现和价值才能最大化。

周佚：我们要学习FROG、IDEO。但同时我们自己的优势。

人文精神是现代设计的指南针 篇4

自文艺复兴运动兴起到现在几百年间, 人类对于自身价值的探索就从未间断过, 而人的价值的核心部分就是人文精神。人文精神的内涵就是人对自己本身及其同类的认知与把握, 这种认知和把握又反过来作用于人, 以此提升人的精神内涵。人之所以为“人”的根本, 在于人有不同于动物的自由意志与自觉意识, 可以选择自己的目的与信念, 并由此支配自己的行动。而设计的本身就是一种满足人属性的手段与过程。例如, 一件瓷盘最初的设计目的应该是满足人们日常生活的一种物质需要, 但在社会发展过程中它同样承载了一种文化与气质成为艺术品, 从而又满足了人的精神需要, 这种设计在精神层面的作用又反作用于人, 作为一种文化内涵教化了人, 引领着人类社会的发展的方向。其实, 这恰恰是一种来自人自身内部的最根本推动力, 这种力量是不依靠外部力的, 这种推动力是人核心价值——人文精神的体现。

所以, 设计是有目的和方向的, 它不但是针对个人或群体需要的一种手段, 它同样是一种对于全社会文化思想的风向标。一件设计作品通常会在满足了个人及社会的物质需求以后作为一种文化思潮去反作用人们今后的设计。所以设计的这种风向标作用是人们不可忽视的。因此, 我们不应该仅把设计当作一种方法或手段来创造有“用”的东西;我们更应该把设计当作一种文化思潮来创造有“意”的东西。而不仅仅是追求设计的方法与手段, 使得产品来一味地满足人的物质需要而忽视了人类更高层面的信仰、尊严、理想和抱负等精神需要。只有这样, 我们才能去追求作为“人”的更可贵的价值。

在十九世界的后半叶, 欧洲工业革命轰轰烈烈的蔓延开创了设计的新时代, 在工业革命大大降低了设计生产的成本, 提高了设计生产的技术与效率的同时, 拙劣的设计产品也开始渐渐增多。这是为什么呢?究其原因还是因为人本身的需要和最终目的一种矛盾。一方面, 从物质层面上讲, 工业革命使得设计活动和产业化联系起来, 即设计活动成为生产制造者获得利润的一种手段。可是, 一旦设计与利益链条挂钩, 那么设计活动就不可避免的也被利益化、商业化、物质化;另一方面, 从精神层面上讲, 由于设计的产业化, 设计本身的精神文化价值的所占比重也由于附庸各个阶层的消费者的需要, 而更多地被商业价值或者使用价值所代替, 也就是说设计更多地起到了实现手段的作用而忽视了社会价值尺度的作用, 导致设计者的社会责任感减少和大众审美层次的降低。而在19世界末, 怀有良知的设计实践者莫里斯和他发起的“工艺美术运动”则正是试图对这种情况的反思和改进。莫里斯所提出的“人工制品必须体现出人类和自然本身特征”的理念和他倡导的“艺术为大多数人服务”的思想开创了现代设计的先河。

在历史长河中, 设计曾经为社会的不同的领域、不同的阶层创造过价值。从“制作生产工具”到“推动人类文明”, 设计活动本身的价值曾有过不同的定位。而时至今日, 在后工业时代的设计已经造就出了太多的物质和精神成果供人们享受。从19世纪汽车的发明给人们所带来的巨大便利到21世纪的今天汽车尾气给人们带来的巨大环境破坏的威胁, 难道我们不应该反思一下:设计除了为产品的使用者所提供功能与享受之外, 难道它不应该为社会与自然的良性发展承担更多的责任吗?

“科学决不是一种自私自利的享乐。有幸能够致力于科学研究的人, 首先应该拿自己的学识为人类服务。伟大导师马克思的这句话适时地为我们的现代设计者提了一个醒。在资本主义市场经济盛行的今天, 有些设计已经满足的不是人们的需求, 而是人们的欲望。欲望一旦超过生理本能进入心理层次, 就成为了无限的需求。这种“无限的需求”导致了资源的消费竞赛。比如说, 现在一个富人一天的消费, 就是好几十甚至上百户穷人家消费的总和。一方面, 一部分富人的消费已经不是为了健康的生活, 而是为了炫耀自己的地位和价值;另一方面, 许多地方还有无数的人正在艰难地维持着基本生活。不少的设计者在利益的驱动下, 为资源的消费竞赛加油鼓噪, 而没有考虑到对整个社会与自然环境产生的不良效果。这种促使消费放纵与失衡的设计, 已经给社会与自然带来了不良的效应。这几年我们国家兴起的“天价月饼”的包装设计不正是一个反面例子吗?这些设计产品及其社会影响都是与人文精神的本质相背离的。

所以, 基于对人类和自然的普遍关怀和尊重, 设计行业应当承担起更多的社会责任。用简单的一句话说就是:“为人类的利益而设计。”这里所说的人类, 当然是指全体的人类。设计不能只是为了满足一部分人或者一部分地区的需要, 因为, 这里所说的“利益”是指全面的、长远的利益。当人们为世博会豪华游艇的设计处心积虑的同时, 我们有没有想过为整日工作在危险的矿井下的煤矿工人设计一套矿难发生时保护生命安全的防护装备?当政府花巨资设计修建地震纪念馆的时候, 他们有没有想过为孩子们设计一间最大限度抗震的教室?当设计者为那些虚假广告费尽心思的时候, 他们有没有想过那些被有毒牛奶伤害的孩子和孩子的父母们?所以在商业化发展迅速的今天, 许多人提出了“人文设计”“健康设计”和“美的设计”原则, 意图让人文主义为现代设计行为重新定位, 防止现代设计对生态环境的破坏;防止整个社会极度的物化;防止文化与人性的堕落, 使得人们能够和谐与健康地生活。

“设计需要人文精神铺路。”这句话听起来似乎很抽象、很空泛。其实, 现代的设计者首先要树立正确的价值观与责任感, 这是进行一切设计活动的前提和基础。即现代设计的目的不仅是对全体人类的命运、尊严、价值和信仰的维护与关怀, 它同样也是协调人类与自然之间和谐关系的一种手段与途径。所以, 设计者需要面向人、面向社会、面向自然。正如国际工业设计联合会第十一届年会主席彼得罗·瓦茨贵兹所说的那样:“设计作为人类发展的一个重要因素, 极可能成为人类自我毁灭的绝路, 也可能成为人类达到一个更加美好的世界的捷径。”总之, 我们期待着富有人文精神的设计会为人类创造出一个“更加美好的世界”。

摘要：现代设计发展了100多年后的今天, 人类正处于一个产品极度丰裕的时代, 设计在其中起到了至关重要的推动作用。而出于对人类社会和自然环境良性发展的愿望, “人文精神”就需要引入到人们的设计观念当中去, 以此起到协调社会与保护自然的作用, 让设计真正为全体人类的利益所服务。

关键词：现代设计,人文精神,社会

参考文献

[1]冯契, 徐孝通.《外国哲学大辞典》.第1版.上海.上海辞书出版社.2000年

[2]吴静芳.《世纪现代设计史略》.第1版.长沙.湖南科学技术出版社.2000年

科学两极指南北教学设计 篇5

【教学目标】

（1）学会正确使用指南针测定方位，发现小磁针是磁铁，能指示南北。了解指南针的发明与发展历程。

（2）通过水浮法、悬挂法、旋转法测试条形磁铁能指示南北，提高得出结论的能力。

（3）在参与活动时勤于动脑，乐于动手，感受科学探究的乐趣。为指南针是我国的四大发明之一而感到自豪。

【教学准备】

（1）材料准备：指南针、曲别针、旋转架、水槽、泡沫板、支架、细线、视频资料等。

（2）活动场地：在教室内和实验室内均可。

【教学过程】

师：大家知道教室的东南西北方向吗？谁来指一指。

学生分别指示方向并出现各种情况。

师：大家都说了自己的想法，谁说的方向是正确的，怎样才能及时测定出正确的方向呢？

生：用指南针来测。

师：这就是一个指南针，我来教大家正确使用指南针的方法。

第一步：选择一块平稳和远离磁铁的地方，将指南针水平放置。

第二步：我们会发现指南针中的小指针会摆动，过一会儿会停止摆动。

第三步：小磁针停止摆动后，轻轻地转动刻度盘，会发现刻度盘的转动不会改变小指针的指向。将刻度盘上的文字“北”（或“南”）与红色指针重合（按照指针红色一端所代表的方向来具体处理），这时刻度盘上东、南、西、北所指示的方向就是该位置的具体方向。

（学生学习并分别测试，正确指示出教室里的方位。教师巡视检查。）

师：指南针中的小指针这么神奇，它是什么材料制成的？

师：我们可以用磁铁或者大头针分别来试一试，小指针是不是磁铁制成的？

学生使用磁铁和大头针分别检验，发现小指针有磁性。

师：原来指南针的小指针能吸引大头针，有磁性，是一个小磁铁。这么小的磁铁能够指南北，如果换成这样大的条形磁铁还能指南北吗？我们也像小指针一样把条形磁铁放在支架上进行旋转，看看磁铁每次静止后会不会指南北。

实验一：旋转法

（将条形磁铁平稳放在旋转支架上，转动旋转架并待其静止，观察记录磁铁两极指示的方向。多次实验并记录。）

（学生学习并进行实验操作，教师巡视。）

生1：我们的磁铁可以指南北。

生2：我们组的磁铁也能指南北。

师：大家采用旋转的方法，发现条形磁铁可以指南北。我们还可以试试水浮法和悬挂法。请大家看看具体的操作过程，这次需要边实验边把实验结果记录到学生活动手册第13页。

实验二：水浮法

（取一泡沫板浮于水面，将条形磁铁放在泡沫板上，轻轻旋转泡沫板并待其静止，观察并记录磁铁两极指示的方向。多次实验并记录。）

实验三：悬挂法

（在支架上悬挂一细线，将条形磁铁系在细线上并使其保持平稳，待条形磁铁静止后，观察记录磁铁两极指示的方向。多次实验并记录。

学生分组实验并填写学生活动手册。

师：通过以上的实验你发现了什么？

生1：条形磁铁可以指南北。

生2：真是太神奇了。

师：磁铁可以指南北，用磁铁做成的小指针也可指南北。这个秘密很早就被我国古代人民发现了，宋朝时候，我国在指南针的制造方面，以及造纸法和印刷术，都有很大的发展。大约在北宋初年，我国又创制了一种指南工具——指南鱼。指南鱼用一块薄薄的钢片做成，形状很像一条鱼。它有两寸长、五分宽，鱼的肚皮部分凹下去一些，就像小船一样，可以浮在水面上。钢片做成的鱼没有磁性，所以没有指南的作用。如果要它指南，还必须再用人工磁化的办法，使它变成磁铁，具有磁性。使用指南鱼，只要有一碗水就可以了。盛水的碗即使放得不平，也不会影响指南的作用，因为碗里的水面是平的。而且，由于液体的摩擦力比固体小，转动起来比较灵活，指示更准确。）指南针作为一种指向仪器，在我国古代军事上，生产上，日常生活上，地形测量上，尤其是在航海事业上，都起过重要的作用。逐渐发展成古代罗盘和现代的指南针。现在的人们也很普遍地使用指南针进行各种活动。

师：今天我们通过学习知道了指南针中的小指针是磁铁，磁铁可以指南北。下面考考大家，请大家拿着指南针和老师一起到操场上、小花园里去实地测量，找到我们身边的东南西北。（拓展活动，看时间的长短进行开展）

【教学反思】

教学过程中将小指针与条形磁铁之间建立关联是一件困难的事情，这个活动需要教师巧妙的联系和有效的指导。并能够带领学生从众多的实验现象中，发现磁铁能指示南北的规律。同时教会学生正确的使用指南针的方法，为生活提供服务。

【总结点评】

当心!《OTC指南》不指南 篇6

适应证指导性错误

自我药疗是在没有医师指导和处方的情况下，个人自我判断、购买、使用OTC的一种行为。自我药疗的范围是由国家药监部门组织医药学专家确定的（称OTC适应证），西药方面有：感冒、咳嗽、咯痰、疼痛、发热、烦躁失眠、晕动病、胃酸过多、慢性胃炎、消化不良、轻度腹泻、腹胀、呕吐、便秘、痔疮、蛔蛲虫病、冻疮、皮肤瘙痒、过敏性皮炎、脂溢性皮炎、湿疹、痤疮、手足癣、复发性口腔溃疡、慢性结膜炎、沙眼、外阴阴道炎、缺铁性贫血等。中成药方面：除上述病证外，还有呃逆、胃脘痛、月经不调、郁症、痹症、带下病等。

但是，需要提醒大家的是，一些《OTC指南》图书却将高血压、肺炎、风湿性关节炎、胃及十二指肠溃疡、慢性肾炎、带状疱疹、角膜炎、老年白内障、骨质疏松、肝炎、慢性盆腔炎等都写成OTC适应证，特别是在中医方面，还称之为可辨证选用的OTC适应证，这是一种误导。因为高血压、风湿性关节炎等虽为常见病，但这些疾病患者都无法自己判断，也无法掌握疾病的变化与发展趋势，必须在医生指导下使用处方药，才能确保安全。

混淆药品双重身份的错误

OTC基本是从处方药转换过来的，在这些药品报批时往往有多个适应证，其中有的适应证适合患者自我判断、自我药疗，于是在限适应证、限剂量、限疗程的规定下，将此部分作为OTC，而患者难以自我判断的部分仍作为处方药。如阿司匹林的处方药适应证为解热、镇痛、抗炎、抗风湿、抗血小板聚集等，而OTC适应证则仅为解热、镇痛，这就是说阿司匹林这个药具有双重身分（或称双用）。国家对具有双重身份的药品有规定：非处方药部分，必须按国家公布的说明书、包装、标签、专有标志进行审核登记，生产上市；处方药部分，仍按原批准使用的说明书包装、生产和使用。

遗憾的是，在某些《OTC指南》图书中，处方药的适应证被写进了OTC适应证，出现了OTC阿司匹林能治疗类风湿性关节炎和抗血栓，OTC泰胃美和胃舒冲剂能治疗胃及十二指肠溃疡，这显然是错误的。

剂量、疗程和途径出现错误

药物使用安全是该药作为OTC的首要条件。因此，大多数OTC剂量适中，疗程较短。例如，OTC泰胃美的用量为一次200毫克，一日2次，24小时不超过800毫克，连续应用不得超过一周。但某些《OTC指南》图书却将400毫克及800毫克的泰胃美也归为OTC泰胃美，规定一次用量400毫克或800毫克，连续服6个月。这一用量和疗程与OTC泰胃美的规定相差太大，可引起严重后果，甚至危及生命。

另外，某些《OTC指南》将仅限作乳膏剂及栓剂的双氯芬酸、吲哚美辛写成内服，将“对乙酰氨基酚，凡服用者禁止饮酒”这一注意事项漏写，这都是一种误导。

设计指南 篇7

盛群力教授称目标本位教学设计为当代教学设计理论与模式的精华,它将目标指向学生的未来发展,围绕目标统合课程、单元和课时,使教学能做到高瞻远瞩,不仅能关注到单独的课时,还能对整个课程了然于胸。而且,耶伦强调的不仅仅是单独的一门课程,他还着眼于学生的整体和长远发展提到目标本位教学设计同样适用于跨学科课程。着眼点越大,就越需要目标本位,特别需要不断地概览和统整,这样才能使教和学不偏离方向。

目标本位的教学组织系统

你肯定经常听到人们这样评论一个教师的课堂教学效果:“这堂课真棒啊!”你当然会接着问:“好在哪里呢?”回答自然是:“思路明确,条理清晰,令人印象深刻。”这样的评论让我相信“组织”是评价教学的一个很重要的标准。那么,什么是精心组织的课程呢?目标本位教学是如何组织的呢?

首先,让我们把一门课程作为一个完整的教学系统。目标本位课程的重点是确定课程目标,即学习者在结束一门课程或者是毕业后能够解决实际问题,这是课程作为一个系统本身的结果。其次,单元是目标本位课程下的一个最大实体。每一个单元目标代表在课程结束后,学习者可以掌握且能在现实世界中实际运用的知识、技能。因此,单元目标经过整合之后就成了某一项课程目标。这些单元目标通常是在现实世界中学业表现所需要的主要步骤。最后,课时组成了单元,不同的课时目标都是为了表现某一个单元目标的相应知识和技能。

——摘自《目标本位教学设计——编写教案指南》,第5～6页

耶伦表示,目标本位教学设计的思想其实很简单,就是找出有效教学的成分,然后把这些成分精心地组织起来。换言之,目标本位的教学设计就是以目标为导向,将各种教学成分统合起来。可以说,耶伦延续了泰勒的观点,泰勒被誉为“课程理论之父”,他提出了课程与教学设计的四个经典问题,构成了著名的泰勒原理,即学校应该实现哪些教育目标?提供哪些教育经验才能实现这些目标?怎样才能有效地选择教育经验?怎样才能确定这些目标正在得到实现?也就是是以目标为起点,围绕目标来选择和组织经验,并以检测目标是否实现为终点。尽管后人对泰勒有各种各样的批评,但谁都不能否认泰勒原理在实践中的可操作性。以目标为中心的教学系统设计符合人的认知规律,耶伦在汲取了当代教学设计成果的基础上进一步发展了泰勒的系统论思想,突出表现在两点上。

第一点,他在教学目标之前增加了“问题或需要”和“实际学业表现”,这里的问题和表现都是面向真实生活世界的。也就是说,教师在确定教学目标之前需要了解现实生活中需要解决什么问题,通过学习后学习者应该能解决实际面临的问题。有了这两部分先行思考的内容,就保障了教学目标可以指向学生的高级能力。

第二点,耶伦十分强调课程作为完整的教学系统。课程的下一层是单元,如果说课程是总述性的,没有具体内容,那么到单元这一层就规定了具体的内容,每一个单元都面对一个任务,所以,从这个意义上说,单元是目标本位课程下的一个最大实体,而课时则是为了落实单元按时间进度来进一步细分的。耶伦指出课时是可以根据目标来弹性变化的,一个课时既可以是5分钟,也可以是5个小时,因为任务难易程度有别,学生的掌握情况也有别。目标本位的教学设计倡导课程结构的可视化,通过呈现整门课的框架结构,让教师和学生都能做到“心中有数”,在头脑中有课程的整体观,明确最终的目标。在教学中,师生始终知道自己要去哪里,并且知道自己现在在哪里。

通用教案的各部分

多年前,我的演讲老师Rank先生给我提过一些建议,帮助我改进与人沟通的技巧。他的建议是面对听众时,“先要提示他们你将讲解什么,然后开始讲解,最后再回顾一下你已经讲解了什么”。实际上Rank先生告诉了我一个简明的道理:“先要有一个引人入胜的导入,然后生动地展开,最后精彩地结束。”一堂效果良好的教学课,包括导入环节、展开环节和结束环节。每一个环节都有它独特而专门的目的。(见下表)

——摘自《目标本位教学设计——编写教案指南》,第22页,第67～68页

耶伦很形象地表达了目标本位教学设计的三个环节,即导入环节、展开环节和结束环节。尽管这些环节都似曾相识,但耶伦对每一个小环节以及附属的小环节都进行了细致的探讨。

首先是导入环节。导入环节的作用是为学习提供方向和动机,学生在学习之初应该在心里非常清楚以下问题:“将要学习什么?学习的精华是什么?为什么要学习?可以和原来学过的哪些知识相联系?如何井然有序地开展学习?”导入环节包括五个部分,即交代目标、提供概览、激发动机、复习旧知和安排教学进程。在交代目标这一环节,与以往不同的是,耶伦给出了目标陈述的四种方法,既可以是口头告诉学习者要检测什么内容,也可以更直接地给出检测的问题,也可以书面展示检测的问题或是展示以往学习者完成的作品。这就能很好地让学习者在学习开始的时候就明确自己需要完成什么。提供概览用的是奥苏贝尔的“先行组织者”的策略,教师需要在课开始的时候提示本课时在整体课程的位置及本课时的核心内容,这有助于学生明确教学的重点,并以统合的视野来学习。而教学进程则是具体告诉学生学习的步骤及对应的时间,真正让学生了解自己的学习进程。

其次是展开环节。展开环节包括精心讲解、示证说明、积极操练和反馈修正。这其中,对教学重点的示证说明是非常关键的。示例能把原理和例子结合起来,然后通过回忆,学生就有了一个初步的印象,再通过后面的练习反馈加以巩固。

最后是结束环节。在耶伦看来,教学结束与教学导入环节有很多相似之处,如果说教学导入是让学习者定向,激发学习动机,那么结束环节是学习者的再次定向,激励学习迁移。结束环节包括总结提炼、统整所得、强化目标、回顾缘由和检查学业。总结提炼既可以直接由教师陈述或提问,也可以由每一个学生大声自由陈述,或者以小组讨论的方式讨论学习的重点,再在全班进行汇报。统整所得是指将学生现在学的和已经学的、将要学的连接起来,形成一个完整的学习流。强化目标是对总结提炼的再次强化。回顾缘由在一定意义上是“展望未来”,回想为什么要学这些知识,从而想象它在未来可能会有何种应用。而检查学业则在整体性、复杂度和现实性上都要超越展开过程中的练习,为知识迁移做好充分的准备。

目标本位的教学设计重视“问题”和“练习”,而非“内容”。事实上,“问题”是“学习者指向的内容”,即以学习者的需求为导向,筛选、聚焦和整合学习内容。通用教案总共有3大环节,14个小项,教师们都不妨在设计教案时对照每一个小项。当然通用教案不是呆板的,不仅这14小项的顺序是可以调整的,而且也可以根据实际情况进行合并删减,比如在展开环节,如果学生的基础很好,就可以把积极操练提前,在学生练习后教师再查漏补缺。

通用教案的系统性还体现在它是通用于课程、单元和课时计划之中的、层层嵌套的。只不过一般来说,在课程和单元计划中只有“导入环节”和“结束环节”。而课程或单元的最后一课教学时在展开环节和结束环节要综合前面所学的内容。通用教案的系统性符合人的认知规律,因此它不仅可以用于教学,还可以用于自我学习。通过调适,学习者完全可以根据这一提纲进行自学。

为不同的知识类型编写有针对性的教案

知识有不同的类型,每一种类型都会赋予我们以特定的方式开展行动的能力。以下是每一种知识类型的现实生活目标及其实例。(见下表)

在目标本位教学设计中,课程和单元目标通常被认为同掌握技能有关,当然也未必总是如此。课时目标则很可能涉及任何一种类型知识。为了很好地完成大多数学校任务,人们需要了解各种类型的知识。

教技能、教事实、教概念与教原理的不同课时教案,是与以上这些不同的检测相配合的。

——摘自《目标本位教学设计——编写教案指南》,第76～80页.

设计指南 篇8

指南针在我国已有悠久的历史,作为一个重要的导航工具,广泛的运用在生活各领域。随着半导体技术的飞速发展,如今的指南针不仅体积小,灵敏度和精确度都已得到很大的提高,而舒适清晰,简单快捷的人机交互界面更是日益追求的目标。本文采用一款小体积、低功耗的数字磁力计MAG3110采集地磁场,它采用标准IIC串行接口,输出数据速率达80 Hz,并且可自我消除误差,并使用数字温度传感器DS18B20,它具有线路简单,体积小,测温范围为-55~+125℃,精度为±0.5℃。选择这两款数字芯片,可满足灵敏度和精度的要求,选择Linux Qt作为电子指南针GUI界面的设计可达到舒适清晰,美观精巧的界面效果。

1 指南针图形界面的选择

现行比较流行的GUI有Mini Gui,Micro Windows,Open GUI,Qt/Embedded。Mini Gu I是国内开发的图形界面系统,图形设备层次过于抽象,图形功能不够完善。Micro Windows源码开放,但其许多图形引擎算法低下,控件或构件的实现还不是很完备,系统整体不够完善。Open GUI比较适合X86平台,内核采用汇编实现,移植性不好,不支持多进程,目前发展较缓慢。Qt/Embedded也是开源的,其库采用C++封装,完全面向对象[1]。Qt/Embedded开发简洁,界面美观、色彩配比好,具有丰富的API,使用与Qt/Windows和Qt/X11完全一致的API接口,许多基于Qt的程序可以非常方便地移植到嵌入式设备上[2]。本文选择Qt作为指南针GUI界面的开发平台。

2 指南针测量原理

本文设计的是二维电子指南针,其数学模型如图1所示。x轴与指南针向前移动方向重合,y轴与指南针横向方向重合,在不考虑磁倾角的情况下,地球磁场水平面分布,即只有图中h磁北方向,因此z轴感测到的磁场为0。Hx,Hy分别为水平面两个轴感测到的磁场强度分量。

定义指南针向前移动的方向(x轴方向)与磁北方向的夹角为地磁航向角β,其与地理北极的夹角为地理航向角Ψ,由图1可知Ψ=β±γ,γ为磁偏角,已知磁偏角,求出地磁航向角β即可求得指南针的地理航向角。利用磁传感器检测到的Hx,Hy按公式:

可求得地磁航向角[3,4,5,6]。

3 系统硬件设计

3.1 硬件框架设计

本设计系统的硬件设计框架如图2所示,采用ARM9作为处理器,使用MINI2440作为实验板,外加温度传感器DS18B20和磁力传感器MAG3110模块电路,可借助ARM9开发平台丰富的外围接口资源进行开发与调试。如其LCD接口作为显示模块,JTAG接口作为调试模块,USB接口作上传或下载程序模块等。

3.2 接口电路

3.2.1 磁力传感器MAG3110接口电路

MAG3110是款数字芯片,采用标准I2C串行接口,其电路如图3所示,SCL和SDA为I2C串行接口的时钟和数据线。MAG3110内部集成了信号处理电路,A/D转换电路,相比其他模拟芯片,其精度更高,误差更小。

3.2.2 温度传感器DS18B20接口电路

DS18B20是单线器件,接口电路很简单,数据输入输出就一根线,其电路如图4所示,DQ为数据输入输出线。

4 系统软件设计

4.1 软件框架

如图5所示为系统的软件框架,在底层驱动添加了温度传感器DS18B20和磁传感器MAG3110的驱动,在应用层,分别打开两个驱动的设备节点采集它们的数据,在Qt环境下将DS18B20和MAG3110的数据处理并显示。

4.2 软件模块的实现

4.2.1 温度传感器模块实现

温度传感器底层采用字符驱动框架实现,其读写操作在系统调用函数read,write中实现。应用程序打开其设备节点,就可以读取底层温度传感器的数据,其实现流程如图6所示。

4.2.2 磁传感器模块实现

磁传感器底层驱动采用I2C驱动框架。其读写操作在系统调用函数read,write中实现,应用层打开其设备节点就可读取数据,其实现流程见图6。

4.3 界面设计

4.3.1 QWT5.0.2库移植

如图7所示为指南针的界面。

Qt开发环境下没有这样的控件,需要移植包含此控件的库(QWT5.0.2)。本设计需要移植到X86和ARM9平台。如图8所示,Qwtwidgets为移植到X86平台上的库,其中包括许多常用的仪表控件,其中Qwt Compass控件就是图7所示的控件。

4.3.2 界面实现

信号和槽机制是Qt的核心机制,是一种高级接口,应用于对象之间的通信,是Qt区别于其他工具包的重要地方。电子指南针的界面设计先把所需控件布局好,然后通过信号与槽函数,使布局好的界面能够运行起来。

本设计中信号函数所对应的按钮控件QPush Buttom类分为开始测试和结束测试两个发射信号的按钮。当点击开始测试的时候,信号相应的槽函数所对应的控件包括温度显示和方位显示的控件QLCDNumber类型,时间显示槽函数对应的控件Qtime Edit类型以及方位指示槽函数所对应的控件QWTCompass类型都开始显示数据。当点击结束测试这个信号函数的控件时,电子指南针就不显示数据。

5 软件抗干扰设计

软件抗干扰主要是消除硬磁干扰和软磁干扰的影响。软磁干扰算法较为复杂,且效果有限,一般实验时尽量让指南针不受外界磁场干扰。本文主要介绍消除硬磁干扰的补偿方法。二维指南针在没有误差的情况下,x轴和y轴输出的对应关系可以表示为极坐标系下的一个圆。当有硬磁干扰时,此圆偏离圆的中心。校准方法为:将指南针在水平面上选择一周,记录下x,y方向磁场强度的最大值xmax,ymax和最小值xmin,ymin,校准偏移量为:

每次测量方位时,都应将x,y方向的磁场强度大小减去相应的校准偏移量即可校准硬磁干扰[7,8,9,10]。

6 实验结果与数据分析

编译好ARM版本的应用程序后,可通过网络文件系统(NFS)、USB等方式拷贝到mini2440开发板上执行,程序运行效果如图9所示。

6.1 实验结果

采用补偿校准后,对电子指南针进行了数据测量。先将标准罗盘水平放置,按每30°的间隔划分13个点。然后将指南针分别对准0°的点,依次测量13个点的数据,如表1所示。

6.2 实验数据分析

本文设计的是二维电子指南针,从实验结果可知指南针精确度为±2°。影响精度的原因主要是存在系统误差和环境磁场的影响,但能够满足精确度要求不是特别高的场合。

7 结语

本文主要是实现了一款基于ARM9平台的二维电子指南针,采用Qt界面设计显示温度,方位,时间等信息,对Linux Qt界面设计进行了相关的探讨,分析了指南针精度受影响的情况,给出了一种软件补偿算法以提高精度。本文设计的电子指南针可作为其他的Linux产品的接口,具有一定的市场应用价值。

摘要：针对指南针精度与显示界面的问题,在ARM9的开发平台上,设计了一款界面美观且能够实时显示方位、温度和时间的电子指南针。该系统采用了灵敏度和精度高的磁力传感器MAG3110检测方位,采用了智能型温度传感器DS18B20检测温度,并选择了Linux Qt作为电子指南针图形界面的开发平台。实验结果表明,指南针方位精度达±2°,温度精度达±0.5℃,能够使用在普通导航领域上。

关键词：方位精度,显示界面,电子指南针,ARM9,磁传感器,温度传感器

参考文献

[1]吴燕燕,贺锋涛.基于Arm9平台上Qt/Embedded的移植与开发[J].液晶与显示,2013,28(2):62-64.

[2]刘军锋,朱洪雷,熊邦宏,等.基于嵌入式Qt的车载GUI平台的设计[J].新产品新技术,2010(3):9-11.

[3]郜莉.三维磁阻式电子罗盘的设计与实现[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2009.

[4]李怡达,张中平,秦明,等.基于磁阻传感器与微处理器的二维电子罗盘的设计[J].功能材料与器件学报,2008,14(2):5-7.

[5]王勇军.基于磁阻和加速度传感器的三轴电子罗盘的研制[D].桂林:桂林电子科技大学,2010.

[6]武建军,封维忠,于玮.基于MEMS三维磁阻传感器的电子指南针的研究[J].传感器与微系统,2011,30(8):43-45.

[7]林乾浩,钱正洪,白茹.基于GMR传感器的三轴电子罗盘[J].机电工程,2013,30(1):17-19.

[8]郭检柟.基于磁阻芯片和MSP430单片机的电子罗盘设计[J].信息与电子工程,2010,28(1):30-32.

[9]李怡达,张中平,秦明,等.基于磁阻传感器与微处理器的二维磁电子罗盘的设计[J].功能材料与器件学报,2008,14(1):46-48.

设计指南 篇9

1 资料与方法

1.1 一般资料

笔者所在医院是一所综合性三级医院, 干部保健科共有3个病区, 床位68张, 护士36人, 年龄20~46岁, 平均 (24.7±3.2) 岁;学历:本科16人, 大专20人;职称:主管护师6人, 护师14人, 护士16人。

1.2 方法

1.2.1 成立临床用药护理安全管理小组

由护士长担任组长, 科室高年资护士共6人担任组员。根据护理部的要求, 将科室常用药物说明书及新药品说明书进行归类、整理, 制订出科室常用药物说明手册, 制订护士安全用药操作规范, 做好科室日常用药监护指导, 注意监测患者用药不良反应, 发生用药不良反应进行逐层上报, 每月对护士进行临床护理安全用药的培训及对药品管理的定期督导, 最终达到保障临床护理安全用药的目的。查找临床用药护理安全隐患, 分析原因并实施整改措施。

1.2.2 内科护士安全用药操作指南口袋书的设计

1.2.2. 1 设计思想

方便携带, 随时学习。应用统一标准格式打印装订成册, 即Postcard (13 cm×20 cm) 板式大小。采用活页结构, 可以随时增加新的药物培训内容。

1.2.2. 2 基本内容

药物相关制度: (1) 一般用药管理规定; (2) 病房药品存放管理规定; (3) 急救药品管理规定; (4) 病房毒麻药品管理规定; (5) 微量泵用药管理规定; (6) 输液反应预防管理措施; (7) 防止发生配伍禁忌的注射药物配伍操作原则; (8) 静脉输液差错预防管理措施; (9) 服药差错预防管理措施; (10) 药物不良反应应急处理措施。

专科用药:科室常见疾病用药, 主要包括疾病概况、临床特点、治疗原则。药物名称、作用与用途、用法与用量、注意事项、不良反应、观察要点、应急处置措施、药品配置要求等。

常用药物:包括抗感染药物、内分泌系统用药、心血管系统用药、肿瘤化疗药物、高危药品等。药物名称、作用与用途、用法与用量、注意事项、不良反应、观察要点、应急处置措施、药品配置要求等。

药品标示及放置区域要求:根据高危药品使用管理规定, 高危药品采用颜色标示牌进行规定区域放置和管理[3]。特殊药品如低温或避光等, 按照药品保存要求进行放置。

1.2.3 临床用药护理安全培训与考核

安全用药的前提是提高护士的药学知识。临床用药种类的增加与新药的快速研发, 护士原有的药物知识难以满足工作需要, 必须不断学习, 更新知识[4]。科室临床用药安全管理小组制作统一的护士安全用药操作指南口袋书, 突出科室用药特色, 保证全员熟悉各类药品的使用, 经过每月定期的培训, 使护士更好的了解药品相关知识、掌握给药方法, 准确、及时地识别和评价药品不良反应, 评估用药风险, 学习新药的用法、药品不良反应的处理, 从而有效避免或减少用药不当对患者造成的损害, 保障患者用药安全。每月理论考核科室常用药品及新药品的药物应用注意事项, 临床用药护理安全管理相关内容, 考核成绩与护士绩效考核成绩挂钩[5]。

1.3 观察指标

比较2014年度1-6月份与2014年度7-12月份应用口袋书前后科室用药缺陷发生情况。采用护理部设计的患者满意度调查表每月随机抽查住院患者20例, 对住院患者进行用药指导满意度调查, 比较应用口袋书指导临床患者用药前后的满意度。科室临床用药护理安全管理小组每月对全科护士进行药学知识的培训并考核, 比较培训前后的理论及操作考核成绩, 满分100分, 考核分值达到80分为合格。

1.4 统计学处理

采用SPSS 13.0统计软件包对所得数据进行统计学分析, 计量数据以 (±s) 表示, 比较采用t检验, 计量资料以率 (%) 表示, 比较采用字2检验, 以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 应用口袋书前后用药缺陷发生情况比较

2014年1-6月患者总数1092例, 2014年7-12月患者总数1186例, 应用口袋书后, 输液及口服用药缺陷发生率低于应用口袋书前, 差异均有统计学意义 (P>0.05) , 见表1。

2.2 应用口袋书前后患者满意度比较

应用口袋书后患者满意度高于应用口袋书前, 差异有统计学意义 (字2=18.43, P<0.05) , 见表2。

2.3 培训前后护士考核成绩比较

应用口袋书对护士进行定期药物使用规范化培训, 护士对用药途径、配伍禁忌、用药剂量、给药时间等内容的掌握明显提高。培训后护士理论及操作考核成绩均高于培训前, 差异均有统计学意义 (P<0.01) , 见表3。

3 讨论

3.1 提高临床用药安全, 降低用药缺陷发生

2009年中国医院协会 (CHA) 患者安全目标中, 将提高用药安全纳入重要目标[6]。保健科病区收治的患者多数合并多种疾病、治疗应用的药物种类多、抢救用药多、高危药物多, 而科室人力资源年轻化, 工作5年以内的年轻护士占科室人员的2/3以上, 护士药学专业知识相对薄弱, 为了提高用药安全, 降低潜在的护理差错, 科室应用自行设计的护士安全用药操作指南口袋书指导临床护理人员执行医嘱和落实各种药物治疗计划, 防范用药错误导致的事故及相关患者用药安全事件。结果显示, 应用口袋书后, 输液及口服用药缺陷发生率低于应用口袋书前, 差异均有统计学意义 (P>0.05) , 护士随身携带口袋书并应用于临床护理工作中, 降低了用药缺陷的发生率。

3.2 提高患者对用药指导的满意度

近年来, 医药科技迅速发展, 药物学和药理学资料的更新已不能及时满足临床需要, 药品说明书成为医务人员和患者安全、有效用药最基本、最重要的科学信息源[7]。护士是临床用药保管者、执行者和观察者, 其责任心的强弱、药物知识掌握程度直接影响患者用药安全。正确掌握药品的适应证、禁忌证、使用方法、不良反应与注意事项, 并随时接受患者关于药品问题的咨询, 排解用药过程中遇到的问题, 为患者提供优质的药学服务[8]。在临床护理工作中, 护士安全用药操作指南口袋书可以帮助护士做好患者的用药健康教育指导, 解决患者临床用药存在的疑问, 科学指导患者用药、合理安排给药时间、及时全面地观察用药反应及用药效果[9]。本研究结果显示, 应用口袋书后患者满意度高于应用口袋书前, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。

3.3 提高护士的药学理论及操作水平

设计指南 篇10

随着我国高等教育的普遍化和大众化, 各高校之间在招生生源问题产生了激烈的竞争。随着网络的普及, 越来越多的家长和学生选择通过网络来提前熟知所倾向的学校, 这就使得高校如何通过网络技术的宣传和推广, 并根据自身的特点和定位以及考生和家长的心理接受性来提高高校在学生和家长心目中的满意度和认可度成为每个高校推广工作的重中之重。虚拟校园建设是依靠网络技术在“可视化”基础上进行空间、位置的分析等, 这种通过GIS技术来加强虚拟校园建设的做法在近年来得到越来越广泛的重视和发展。三维GIS以立体造型技术给予用户展现地理空间现象, 更具有现实的逼真效果, 因此, 将三维GIS技术运用到虚拟校园建设中, 能够使使用者具有身临其境的感觉, 而且结合GIS的空间分析技术, 在人机交互中可以实现三维场景的浏览、属性的查询和路径的分析等功能, 使使用者在更大程度上得到满足。此外, 基于教学、教务、校园生活和功能相对完整的三维可视虚拟校园还具有其他的功能, 比如能够做到以学生为中心, 从而加入一系列人性化的功能, 不仅为学院管理提供的方便, 还为学生的学习融入了更多的乐趣, 有利于学校学风的建设;以虚拟现实技术作为交互式远程教学的基础平台, 可为学院提供可移动的电子教学场所, 通过交互式远程教学的课程目录和网站, 由局域网工具作校园网站的链接, 可对各个终端提供开放性的、远距离的持续教育, 还可为社会提供新技术和高等职业培训的机会, 创造更大的经济效益与社会效益。池州学院三维虚拟校园的建设对于学校各项工作的开展具有重要的意义, 但是针对学校尚无三维虚拟校园的, 因此适时建设三维虚拟校园是十分必须和必要的。本文以池州学院的三维虚拟校园建设为依托, 探讨如何在ArcGIS技术下建立虚拟校园模型以及实现的方式。

二、ArcGIS和ArcGIS技术下虚拟校园模型

2.1 ArcGIS简介。

ArcGIS是ESRI将GIS同数据库、软件工程、人工智能、网络技能等计算机主流技术全面整合之后推出的代表了GIS最高技术水平的产品系列。ArcGIS有不同的模型结构, 主要包括对象类 (Object class) 、要素类 (Feature class) 、要素数据集 (Feature dataset) 、关系类 (Relationship class) 、几何网络 (Geometric network) 、Domains、Validation rules、Raster Datasets、TIN Datasets和Locators等类别。

2.2 ArcGIS技术下虚拟校园模型。

针对ArcGIS在数据管理、可视化和空间分析等方面功能的提升与改进, 将ArcGIS同SketchUP结合建模是目前三维虚拟现实比较常用的解决方案, 能够十分快速地建立较为逼真的三维校园景观模型, 同时又能够具有一定的分析能力。建立三维虚拟校园模型要有一个总体的设计, 这个设计应该包括以下几个部分:

(1) 模型的设计。建立三维虚拟校园首先要对整个校园内的所有建筑物甚至是校园周边的事物进行建模, 网络建模的工具就是上文我们提到的将ArcGIS同Google公司的景观建模软件SketchUP结合起来。校园内的建筑物包括教学楼、图书馆、学生宿舍、体育馆、食堂等属于最基础的部分, 因此在模型中具有标志性的作用, 应该在模型中凸显出来, 并且要做到真实详细。校园的环境和道路包括校园内的各类导读、园林景观、树木、雕塑、校门、路灯、题碑等属于校园景观的辅助设施部分, 起点缀的作用。这些景物和环境能够使虚拟校园变得更美丽也能够凸显出强烈的层次感和真实感, 这类景观在增强虚拟校园的真实性中具有不可替代的作用。三维建模的基础是建筑物的轮廓的底图, 这可以通过平面规划、实地测量或者是高分辨率的影响来实现。 (2) 材质的设计。在模拟真实校园图景的过程中, 为了使模拟的效果更为真实, 在网络模拟中应该做到同所有的建筑材料的实地材质相符合。实现这一目的可以通过高清影像设备对校园建筑实现提前记录, 从而对各个景物、建筑的材质有清楚得了解和掌握。 (3) 仿真设计。实现在校园内行走、校园自动漫游等的效果, 就需要使用VRP软件导入3DMAX对校园的建筑加以制作, 完成这些制作之后就需要进行仿真设计了。 (4) 信息管理的设计。在完成上面的工作后就要将仿真校园同后台的数据连接起来, 从而实现校内数据的管理。

三、三维虚拟校园系统的实现

建立三维虚拟校园模型系统除了要基于ArcGIS平台操作外, 还需要其他的一些系统相支撑, 例如: (1) 纹理映射。纹理映射是在校园三维地物建模过程中最重要的一个环节之一, 它同所建模型的视觉效果和逼真程度有这直接的关联。这也就是上文我们提到的材质的设计, 在通过高清数码设备对校园内的建筑物、景观、道路等拍摄记录后就需要对原始图像中不符合要求的方面加以调整, 比如图像的倾斜程度、同一个建筑物在不同角度下显示的色调上的差异等, 而实现这一目的则可以使用Photoshop等软件进行编辑和加工, 从而使的材质、纹理达到最高程度的相一致。对于拍摄难度较大的地方, 如建筑物的顶端等, 如果很难达到一致则可以通过相近的纹理来代替。 (2) 系统二次开发。在完成所有的模型建设之后, 就需要对模型进行驱动, 从而实现场景实时漫游等其他功能的扩展。给予ArcGIS技术的校园虚拟场景是极为复杂的, 为了使它的每一项功能都得到发挥, 就必须具有较高的灵活性、可移植性和实时交互的特点, 这必然就对软件开发环境提出了更高的要求。因此有必要提供某种平台从而使新的应用可以在已有的虚拟现实工具的基础上运行。

四、小结

随着虚拟现实技术和虚拟地理环境科学的逐步成熟, 三维虚拟校园的内容会更加的丰富, 在虚拟的校园模型中可能会出现动态的景物和自然现象, 从而使虚拟校园更加真实。随着现代化手段的加强, 三维虚拟校园系统还可以实现学校教学、科研、管理等活动的全过程, 从而达到提高教学质量、提升科研水平和管理水平的目的。随着计算机技术和虚拟技术的提高与实现, 三维虚拟校园体统的功能会得到进一步的晚上。

参考文献

[1]毛学刚, 李明泽, 范文义.三维虚拟校园的设计与实现[J].测绘信息与工程, 2008, 33 (1) .

[2]凌东伟, 李欣, 朱美正.基于GIS的三维虚拟地球的研究与实现[J].计算机工程与设计, 2007, 28 (19) .