结构模型（通用6篇）
篇1：结构模型
原型解读模型-李嘉诚之后的结构模型
大多数人必然在历史或现实中能找到自己一个或多个的原型！产业结构,组织结构,产品结构也是。李嘉诚之后谁执华人世界牛耳是件令人担心的事!李嘉诚之后我们要建立以天下为核心的产业结构，以家国为核心的组织结构，以人与权利为核心的产品结构！
一、以天下为核心的产业结构
世界上的强队都必须有3个结构：进攻，防守，穿插！中国人民志愿军38军和国民党整编74师都具有这样的特点。全攻全守也是有重点的，守门员以防守为主，前锋以进攻为主，中场穿插！谈恋爱也是一样，男人进攻，女人防守，月老红娘穿插。不能月老进攻，红娘防守，男人，女人穿插，那样可能谈不成！国家的经济布局最好是全面布局，重点突破；企业的布局最好是差异布局，差异突破。地方的布局最好是区域布局，区域突破。经济发展中有时候搞平均主义是对弱者的保护，有时候是对强者的保护。
除了垄断行业外，大部分的企业再强也不可能在全部产品线上展开全面进攻，必有薄弱一环。以天下为核心的产业结构的原型是什么？是保龄球。
二、以家国为核心的组织结构
如果说《康熙王朝》是部创业史，那么《雍正王朝》是部转型史。电视观众大多以为雍正篇是84争夺战，其实康熙是中意14的，4是备胎！将来会在组织结构篇中具体探讨，这里先不详述。
三、以人与权利为核心的产品结构！
产品以人为本，多级的产品结构的原型是俄罗斯套娃，多次加工的产品结构是三国里的铁锁连舟。人的管理和权限的划分是诸如化妆品，药品等配方保密行业的核心。
四、如何用原型解读结构模型
任何的人出的题目都有一定的规律，最难的题目是一种非人为主观形成的难题，如自然现象等客观问题。从我爷爷开电器维修店开始就奠定了我对问题点排查的基础。问题的排查需要具备很多的素质：技术，坚持，穿越思维，偶然等等。
对问题的破解如同篮球场上的绝杀又如同破案。屡破奇案和常常上演绝杀是一个道理。有偶然，也有团队配合！每个人从小到大都破过些自认为的奇案！我们不能像狄仁杰，包青天一样天天破案的！但是在日常工作中会遇到许多如同狸猫换太子的案件。这就需要一定的技术和经验。
在面对复杂多变的问题时候总有人坚持不下去。行百里者半九十。坚持对迷局的破解有时候也是至关重要的。但是最复杂的问题除了上面两项之外还需要一定的穿越思维和偶然等因素。
篇2：结构模型
实训目标：
1．了解慧鱼结构包的诞生及意义、价值。
2．了解并掌握慧鱼结构包各构件名称、用法及如何组装。
3．掌握组装简易物体结构的方法与技能，探索不同结构形状的牢固程度。4．激发和培养学生的动手、动脑能力，拓宽知识面，培养创新意识。
实训材料：慧鱼结构包，部分模型（如图）
实训过程：
1．介绍慧鱼结构包的来历及意义、价值。
2．识别零件：介绍构件名称及用法，教给简单的拼装方法。
3．教师示范制作一物体模型：房子。
结构是一种能承受负载的东西,它必须能承担起自身的重量和足够的负载。观察下列图示，思考各种形状所能承受的压力大小，认识到三角形是一种天然稳定结构，房子、桥梁都会用到这种结构。
桥梁
子
桌子房仔细观察下图，这是个四边形，本可以自由转换成平行四边形。想一想，装上中间的斜杠后，还能自由变换成其他图形吗？
4．学生独立拼装房子模型。展示自己的房子模型，比一比，谁的房子结构更牢固、更完美、更有创新意识。
秀一秀，说一说：
你还会拼装更复杂点的其他结构模型吗？试一试，2人为一组，合作拼装一座桥梁，做
一回桥梁设计师，当一次能工巧匠。拼装完工后相互点评，哪一组拼装的桥梁模型更牢固，更能赢得大家的喝彩。
课外拓展：
探索纸结构的承重
1．用相同的卡纸（或一种较厚的纸片），做成不同形状的桥（如图所示），试一试，哪种形状的桥最牢？为什么？
2．比一比，哪种纸结构能承受的重量最大？
用一张10×25cm的厚纸和一条2×30cm的胶纸制作各种纸结构（可采用图中形状，也可自由创作）。在纸结构上面放一10×10cm轻质塑料板，再在板上不断加重，直至结构变形为止。从中可以比较出哪种结构最能承重，你知道其中的奥秘吗？
知识联接：
慧鱼模型作品欣赏
篇3：结构模型
供应链风险是指供应链在运行过程中,由于各种无法预知的不确定因素的存在,打破了供应链的正常运作,使链上各成员受到影响的状况。供应链风险传导是指风险源越过企业的风险阈值,借助一定的载体,沿某一路径,传给另一企业的过程。本文基于供应链风险传导机理,以节点企业的状态信息为出发点,沿供应链风险传导方向的逆方向,逆向挖掘供应链风险影响因素,在此过程中,基于三维结构模型来描述企业的状态信息,并构建供应链风险感知因素指标体系。
为了进一步研究供应链风险感知因素,阐述企业状态与供应链风险的关系,本文借助解释结构模型(ISM),厘清供应链风险感知因素间的复杂关系,进而验证风险感知因素指标体系的合理性,同时也为供应链风险防范工作奠定基础。
二、节点企业状态信息的描述——基于三维结构模型
在构建节点企业状态信息的三维结构模型时,首先确定反映企业状态的三大因素,然后分别将这三大因素设为立体空间中的三大维度,紧接着对每一维度指标进行细分,通过分析各指标间及指标与企业状态的关系,对每一维度的指标重新整合,最终确定供应链风险感知指标体系。
(一)企业状态信息的三维结构模型的构建
一个企业的发展水平,既取决于企业自身的状况(如生产能力、偿债能力等),也决定于企业的合作者的评价(如价格的合理性、售后服务情况等),还依赖于企业所在的发展环境。因此,为了系统评价企业的状态信息,本文构建了节点企业状态信息三维结构模型,即:行业环境维、企业能力维、服务水平维,具体见图1:
图1表明,企业的状态是企业能力、服务水平、行业环境三个维度综合作用的结果,可以用以下模型表达:
上式中,B代表企业状态,C代表企业能力,E代表行业环境,S代表服务水平,三者均为B的自变量。企业能力是企业生命力的象征,它影响着企业的服务水平,也受行业环境的制约,企业能力决定了企业的前途与命运。服务水平决定了合作者对企业的满意度,服务水平的好坏也决定了企业能否在这个行业中立足。行业环境在很大程度上受国家政策及其经济运行状况的影响,一个行业的环境状况决定了整个行业的发展方向。
此模型的构建是根据企业的状态由多层面体现的,此模型也是对层次分析理论的延伸与扩张。在节点企业状态信息的三维结构模型中,每一维度都可用层次分析法将指标继续细分,如企业能力由企业的生产能力、科研能力、盈利能力、偿债能力组成;行业环境可由企业的市场影响度、企业间的信息共享情况体现;服务水平由产品质量、产品价格的合理性、企业信誉、供货能力等构成。模型指标分解如图2所示:
(二)基于节点企业状态信息的风险因素挖掘
只有将体现企业状态的相关信息层面充分考虑在内,使企业的状态完整准确地展现,才能挖掘出企业潜在的风险,进而构建相应的风险指标体系。基于节点企业状态信息,对企业进行风险挖掘,关键是对每个维度上的指标进行细分,就可以找出体现企业状态的关键指标,以真实呈现企业状态。
对企业状态信息进行描述,了解企业现状,对企业做出评价,挖掘企业潜在的风险,这项工作早在1966年就已经开始了。最具影响力的是Dickson,他在研究供应商选择时通过调查273名代理商及相关人员,提出了质量、价格、生产设备与产能、交货期等23项选择指标,并将其发表在《采购》杂志上,这一研究成果在当时及后来对企业评估、风险挖掘研究领域产生了深远的影响。
进入21世纪后,随着经济的快速发展,市场环境、供需关系也相应发生了重大转变,原有的评价指标已不能完全适用于如今的企业。因此,在Dickson的研究基础上,学者们纷纷提出了新的指标。Jayaraman(2000)提出了“订货提前期”指标;Lee(2001)提出了“开发新产品能力”指标;Chan(2003)提出了“设计力量”指标;Prahinski(2004)提出了“需求变更能力”指标;Kreng(2005)提出了“交货的准时性、及时性”指标等。
近年来,国内外学者对企业的考核研究仍在继续。国内学者王道平和王煦(2010)根据当今的市场环境和需求变化,提出了“环保”、“企业文化”指标,他认为发展绿色企业是当今时代的要求。钱芝网(2011)提出了供应商选择的7大标准,即质量、服务、成本、可靠性、柔性、管理水平、创新与发展能力,并将其具体细分为28个指标。在他的理念里“企业柔性”位居第一,而不再是传统观念里的质量、服务、成本。
由企业状态体现供应链风险的关系可知,企业状态的正常与否反映了供应链运行的良好程度,企业状态的异常对供应链的运行起着至关重要的作用。因此,为了准确地挖掘企业风险,有必要基于节点企业状态信息的三维结构,对每一维度展开深层次的挖掘。
1. 基于企业能力的供应链风险挖掘。
企业能力决定了企业的综合竞争力,代表企业能力的指标主要有企业的生产能力、科研能力、盈利能力和偿债能力。
(1)生产能力是指企业在规定时间内生产产品的能力。企业生产能力的强与弱主要由企业的装备能力和技术能力决定。企业的装备能力是指企业硬件设施的先进性,是企业完成订单的基本要求。企业要想拥有富有竞争力的生产能力,先进设备是基础,技术能力是关键。技术能力是指企业为了捕捉市场变化,借助装备设施,通过添加新工序等手段来响应市场需求的手段。
(2)科研能力是指企业开发新技术、新产品的能力。企业科研能力的强弱主要体现在开发新产品能力、改变产能和降低成本的能力上。企业要想在激烈的市场环境中生存,快速、灵活地捕捉市场需求是关键,因此,开发新产品是企业时刻都在进行的工作。除此之外,以最低的成本创造出最大的利润,是企业的最终目的。那么,在开发新产品的基础上,降低企业成本、提高企业产能也是企业生存的基础。
(3)盈利能力和偿债能力是企业运营状况的真实体现,它们之间存在因果关系,盈利是偿债的前提条件,企业只有具备一定的盈利能力,才会具备相应的偿债能力。
综上所述,企业能力由企业的科研能力、生产能力、盈利能力和偿债能力体现,它们相互影响、相互作用。企业拥有良好的科研能力,给企业生产能力的提高提供了技术支持,促进了企业生产能力的提高;生产能力提高了,企业也就具备了一定的盈利能力,较强的生产能力是企业获得盈利能力的前提条件;企业只有具备一定的盈利能力,才会具备偿债能力;企业具备了偿债能力,说明企业存在一定的资金基础,而资金支持是企业开展研发的基础。它们之间的关系如图3所示:
2. 基于服务水平的供应链风险挖掘。
服务水平代表了企业的软实力,不仅仅是指宏观上企业提供给顾客的有形或无形的服务。这里的服务水平是指企业主观上可以调配、掌控的,提供给顾客和合作伙伴的一切行为,代表企业服务水平的指标主要有产品质量、产品价格的合理性、交货能力、供应能力和企业信誉。
(1)产品质量用来评判产品是否达到既定要求,它包括产品质量的优劣性和质量的稳定性。质量的优劣性以产品的合格率来体现,即合格产品占总交货产品的百分比,又称产品的达标率。质量的优劣性不仅反映了企业的生产能力,还间接影响到企业信誉。质量的稳定性是针对质量的优劣性而言的,即质量的稳定性是指质量优劣的稳定性,也就是产品达标率的稳定性。
(2)价格的合理性是针对产品质量而言的,判定价格的合理性主要从价格高低、报价程序的合理性和价格弹性三个方面考虑。价格高低是针对产品质量及当时的市场环境而言,一般情况下,产品价格与产品质量成正比,与产品上市时间成反比。同时,产品价格的波动与报价程序也有一定的关系,报价程序越详细、越正规,企业价格越合理。除此之外,产品价格也会随购买数量发生波动,即价格弹性。一般情况下,价格会随着购买数量的增加而降低,两者成反比。
(3)供应能力是指企业在规定时间内完成订单的情况。一般来说,企业的供应能力与企业的生产能力直接挂钩,且企业的生产能力越强,其供应能力也就越强,企业的供应能力主要表现在产品的订货提前期、需求变更能力等方面。订货提前期是指客户从下订单到货物被运送到客户的这段时间。订货提前期不仅考察了企业的生产能力,同时也考察了企业的组织管理能力;需求变更能力是指企业对于内部或外部干扰所能做出的调整范围。当目标顾客的需求增加或发生变化时,企业为了满足顾客需求,必须具备较好的供应能力,具体表现在企业的生产柔性上。
(4)企业的交货能力是指企业交货时,产品是否保质保量,即企业交货的准时性和及时性。有时企业的交货情况也会受到企业供应能力的影响,供应能力决定了企业的交货能力。
(5)企业信誉是指外界合作者、消费者对企业的评价。它主要受企业质量执行情况、售后服务情况内在因素及合作者评价外在因素的影响。企业的质量执行情况是指企业在交货时是否保质保量地完成订单的情况;售后服务情况是指产品在完成交易以后,提供给顾客的各种服务,它是在企业跟踪推进阶段提高企业信誉的一种手段;合作者的评价直接关系着企业的信誉,企业要想树立好的形象,获得市场份额,首先需要获得合作者的认同。
综上所述,企业服务水平的影响因素是相互影响、相互制约的。企业的服务水平最直接的表现方式是产品的质量和企业的供应能力,产品质量又是价格合理性的评判标准,而企业的供应能力在一定程度上决定了企业的交货情况,产品价格的合理性和企业的交货情况最终决定了企业的信誉,同时企业信誉是企业服务水平的综合体现。它们之间的关系如图4所示:
3. 基于行业环境的供应链风险挖掘。
企业的生存都离不开它所处的行业环境,行业环境的有序性体现了整个行业的发展状态,体现企业所处行业环境的指标主要有市场影响度、信息沟通情况。
(1)市场影响度是指该企业在所处行业中的地位,是市场占有率的体现。一个企业的市场影响度与该企业规模及它在同行中的地位有直接的联系。企业规模是对企业生产经营范围的一个划分,同时也是对企业的动产、不动产的划分。企业规模的大小在某种程度上决定了企业的占有率,影响了企业在行业中的地位。与此同时,企业在行业中的地位受企业规模、企业信誉、企业能力等因素影响。
(2)信息沟通情况是指在某个行业中信息的流通情况,包括信息共享程度以及信息传递的及时性和有效性。各行各业都在追求自身利益的最大化,企业在研究市场动态、捕捉市场需求时,为了抓住市场走向,了解行业内相关信息是必要的,行业信息共享程度越大,整个行业发展就越快。除此之外,信息不仅要共享,而且传递要及时、有效,只有快速、无误地抓住市场信息,才能准确地响应市场需求。
综上所述,某个行业的行业环境,是行业内的企业共同作用的结果,而在其中起主导作用的是行业的龙头,它的确定是由其市场影响度决定的。市场影响度与公司规模密切相关,它在一定程度上决定了企业在同行中的地位。行业的龙头决定行业发展趋势,同时它也决定了市场信息的共享程度及信息的传递情况。信息共享程度和信息传递的及时、有效性反映了该行业的信息沟通情况,而行业信息沟通情况也是反映行业环境的重要指标。其相互作用关系可用图5表示:
(三)供应链风险感知指标体系的构建
为了能够进一步细化前述模型中的企业能力、服务水平、行业环境因素,便于完整描述企业状态和挖掘潜在风险,本文基于三维结构模型,通过对每一维度进行风险挖掘,构建了基于企业状态信息的风险感知指标体系,如图6所示:
三、节点企业风险感知因素分析——基于解释结构模型
由供应链风险的产生和传导机理可知,供应链风险受多元化的因素影响,且极其复杂。产生供应链风险的因素颇多,每种影响因素对供应链的影响规律、作用机理也不尽相同。在实际情况下,由三维结构模型可知,这些影响因素之间并不是孤立的,常常伴有因果关系等。因此,为了研究节点企业状态信息因素间的关联性和层次性,验证企业风险感知指标体系的合理性,本文采用解释结构模型来加以分析。
(一)解释结构模型
解释结构模型(ISM)是美国J·华费尔特教授分析复杂的社会经济系统的相关问题,在1973年提出的一种模型。该模型认为:一个复杂的大系统都是由若干个小系统组成的,可以结合人们的实际经验等相关知识和电子计算机的帮助,最终将系统构造成一个多级递阶的结构模型,进而将模糊不清的复杂思想转化成更为直观的结构关系。
对于解释结构模型的应用,近年来不同的学者将其应用于不同的领域。伊洪英、徐丽群(2010)为了研究路网的脆弱性对因素间关联性的影响,构建了路网脆弱性解释结构模型,找出了最直接和最根本的原因,并提出了相应的建议。
王宛秋、张永安(2009)将解释结构模型应用于企业技术并购协同效应影响因素分析中,对所提出的13个协同影响因素进行了合理的解释。
章俊(2015)为了找出影响农村居民医疗服务满意度的直接因素和关键因素,对其影响因素采用解释结构模型进行解释,进而验证了解释结构模型在医疗服务满意度评价中的可行性和科学性。
本文将节点企业状态信息因素作为风险感知要素,采用解释结构模型挖掘企业风险。其解释结构模型构架思路如图7所示:
(二)节点企业风险因素解释结构模型的构建
1. 构建供应链风险感知要素关系结构图。
为了准确识别供应链风险感知要素间的关系,我们邀请了10位不同领域的供应链管理实践专家和10位理论学者对要素i和j的影响关系进行判断。根据实践经验和理论知识,认为供应链风险感知指标体系中的三级指标间的重叠过多,因此本文采用二级指标因素加以验证,对这些指标因素予以命名:运营状况(S1)、生产能力(S2)、科研能力(S3)、价格合理性(S4)、产品质量(S5)、交货情况(S6)、供应能力(S7)、企业信誉(S8)、市场影响度(S9)、信息沟通情况(S10),共计10大因素。其影响关系结构如表1所示:
注:表中A表示Si影响Sj;V表示Sj影响Si;X表示Si、Sj相互影响;O表示Si、Sj没有关系。
2. 构建要素的邻接矩阵A。
为了使各要素间的关系更清晰,需要进行数量化处理。根据表1中各要素间的相互关系,按照以下规则,构建要素间的邻接矩阵。Si对Sj有直接影响,则aij取1,否则取0;Sj对Si有直接影响,则aij取1,否则取0;Si与Sj相互有较强的影响,则aij取1,否则取0。
3. 生成可达矩阵。
得到邻接矩阵A后,计算A+I(I为单位矩阵),然后运用布尔代数规则对A+I做幂运算,直到(A+I)n+1=(A+I)n,得到可达矩阵M=(A+I)n+1,n+1为运算次数,矩阵M中元素Mij为1,说明元素Si对元素Sj存在可达路径,即元素Si对元素Sj存在直接或间接的影响;若元素Mij为0,说明元素Si对元素Sj不存在可达路径,即元素Si对元素Sj没有影响。
借助Matlab软件,得到可达矩阵M:
4. 构建层次化的可达矩阵。
对供应链风险感知要素进行层次的划分,首先对感知要素的整个系统进行区域划分,使得每个子区域相互独立,且子区域内各要素相互影响。根据可达矩阵M找出可达集合R(Si)、先行集合A(Si)和共同集合R(Si)∩A(Si),可达集合R(Si)表示要素Si可以影响到的所有要素的集合,即R(Si)={Si∈N/mij=1};先行集合A(Si)表示所有可以到达Si元素的集合,即A(Si)={Si∈N/mji=1},N表示所有的节点集合;共同集合R(Si)∩A(Si)表示可以相互到达的所有元素的集合。
划分完不同的区域后,对每个子区域进行层次的划分,即依次找出最高级元素。若元素Si满足R(Si)∩A(Si)=R(Si),那么要素Si在解释结构模型中处于最高级位置,然后将其在可达矩阵中划去所有的行和列。以此类推,再从剩下的可达矩阵中找出次高级元素,直到最低一级元素被找出,其结果可见表2:
通过层次划分,将可达矩阵划分为3个层次,L={L1,L2,L3},其中L1={S4,S5,S8};L2={S1,S6,S7,S10};L3={S2,S3,S9},以此为依据,对可达矩阵进行重新排列,得到层次化可达矩阵,即骨架矩阵M'。
(三)节点企业风险因素解释结构模型分析
根据层级的划分结果,我们可以得到节点企业风险感知因素的解释结构模型,如图9所示:
从节点企业风险感知因素的解释结构模型可以看出,利用解释结构模型分析企业风险感知因素,有利于将企业风险感知因素间的复杂关系层次化。根据风险感知因素的递阶结构图可以得出:
构成供应链企业风险的最直接最根本的因素是企业的综合竞争力,具体表现为:生产能力、科研能力、市场影响度。它们是构成供应链风险的最基本的因素,是供应链的内部影响因素,这些因素受到下一层因素的影响,其他因素要通过它们才能影响供应链。因此,要想从根本上杜绝供应链风险的发生,提高企业综合竞争力是关键。
构成供应链风险的中间层面的影响因素主要是企业的日常运营状态因素,包括:企业的交货情况、供应能力、信息沟通情况、盈亏状态。这些因素是通过企业的生产能力、科研能力、市场影响度来影响供应链。
引发供应链风险的最基本因素,即最低等级的影响因素,是产品质量、产品价格的合理性和企业信誉。它们是企业的外部影响因素,这些因素基本不被其他因素影响,却直接或间接地影响着其他因素,是通过内部影响因素影响供应链的,是最容易操作、最容易收到效果的因素。在对供应链风险的管理过程中,如果能够及时应对这些因素的异常状态,觉察到威胁并立刻做出反应,则能够有效降低供应链风险。
(四)实践意义
利用解释结构模型分析企业状态信息风险感知因素,主要是为了挖掘构成供应链风险的关键因素,以及这些因素的相互影响和层次关系。通过运用解释结构模型我们可以清楚地知道,基于节点企业状态信息挖掘企业风险时,需要考虑哪些方面,以及在风险防范过程中要有层次、有重点,有轻重缓急之分,分阶段进行。例如,根据以上结构模型我们可以得知,在供应链风险挖掘过程中,企业的生产能力、科研能力、市场影响度是需要首先关注的。
四、结论
本文利用三维结构模型,通过描述企业的状态信息,挖掘企业的风险感知要素,构建了分析感知指标体系。为了进一步研究风险感知要素间的关系,借助解释结构模型,明确了风险感知要素间的层次结构关系,并分析了导致供应链风险的根本因素和直接因素,发现提高企业的生产能力、科研能力、市场影响度是提高企业综合竞争力、降低企业风险的关键。引发供应链风险的因素颇多,且每种因素对供应链的影响规律、作用机理大不相同,因此,研究这些因素间的耦合机理,定量研究这些因素的时空变换对供应链的影响是一个值得探讨的课题。
参考文献
Diskon G.W..Analysis of Vendor Selection Systems and Decision[J].Journal of Purchasing,1996(2).
Jayararnan V..Supplier Selection and Quantity Allocation:A Comprehensive Model[J].The Journal of Supply Chain Management,2000(6).
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Chan F.T..Interactive Selection Model for Supplier Selection Process:an Analytical Hierarchy Process Approach[J].International Journal of Production Research,2003(15).
Prahinski C..Supplier Evaluations:Communication Strategies to Improve Supplier Performance[J].Journal of Operations Management,2004(22).
Kreng V.B..Supplier Management for Manufacturer a Case Study of Flexible PCB[J].International Journal of Advanced Management Technology,2005(25).
王道平,王煦.基于AHP/熵值法的钢铁企业绿色供应商选择指标权重研究[J].软科学,2010(8).
钱芝网.BP神经网络及其在供应商选择评价中的应用[J].工业工程与管理,2011(3).
尹洪英,徐丽群,权小锋.基于解释结构模型的路网脆弱性影响因素分析[J].软科学,2010(10).
王宛秋,张永安.基于解释结构模型的企业技术并购协同效应影响因素分析[J].科学学与科学技术管理,2009(24).
篇4：物质结构与原子模型
1.道尔顿的原子模型
1803年，英国著名化学家、物理学家道尔顿（图1）提出了自己的原子模型（如图2所示）.他认为原子是组成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球.道尔顿刚开始提出他的原子模型时，很多人都不相信，因为根本无法看到的东西怎么能相信它是存在的呢？但是通过各种化学和物理实验，人们不得不认可原子存在的事实.道尔顿用自己的原子模型解释了当时许多众所周知的化学反应.
2.汤姆生的原子模型
1906年度诺贝尔物理学奖获得者、英国著名物理学家汤姆生（图3），他在物理学上最重要的贡献是发现了电子.19世纪末，物理学界对阴极射线究竟是什么东西的研究达到了高潮，有些科学家认为阴极射线是一种电磁波，有些科学家则认为它是一种带电的粒子流.为了弄清这个问题，汤姆生进行了刻苦的研究.他利用废旧材料研制实验仪器，终于在1897设计出一个巧妙的实验，证明了阴极射线是由带负电的粒子组成的.他通过实验和理论推算，得出组成阴极射线的粒子的质量约为氢原子质量的1/1840，汤姆生把组成阴极射线的微粒叫做“电子”.电子的发现被科学家称为19世纪和20世纪之交的三大发现之一，汤姆生也被誉为“电子之父”.
电子的发现打破了原子绝对不可再分的神话，揭示了原子也是有结构的，由此人类对物质结构的认识进入了一个崭新的阶段.
汤姆生发现电子后，提出了自己的原子模型（如图4所示）：他认为在原子中质子是均匀分布的，而电子则到处镶嵌着，电子镶嵌的样子就好像是枣糕里镶嵌着的葡萄干一样，所以这个模型也被人们叫做“葡萄干模型”或者“枣糕模型”.
汤姆生的原子模型虽然无法说明原子间发生的所有化学反应，但却很好地说明了阳离子和阴离子产生的原因，以及放射性元素中产生β射线的原因.
3.卢瑟福的原子模型
1911年英国物理学家卢瑟福（图5）做了著名的α粒子散射实验，实验的目的是想证实汤姆生原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆生原子模型的有力证据.在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型.
图6是这个实验装置的示意图.在一个铅盒里放有少量的放射性元素钋（Po），它发出的α射线从铅盒的小孔射出，形成一束很细的射线射到金箔上.当α粒子穿过金箔后，射到荧光屏上产生一个个的闪光点，这些闪光点可用显微镜来观察.为了避免α粒子和空气中的原子碰撞而影响实验结果，整个装置放在一个抽成真空的容器内，带有荧光屏的显微镜能够围绕金箔在一个圆周上移动.
实验结果表明，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来，这就是α粒子的散射现象.
发生极少数α粒子的大角度偏转现象是出乎意料的.根据汤姆生模型的计算，α粒子穿过金箔后偏离原来方向的角度是很小的，因为电子的质量不到α粒子的1/7400，α粒子碰到它，就像飞行着的子弹碰到一粒尘埃一样，运动方向不会发生明显的改变.正电荷又是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到原子内部两侧正电荷的斥力大部分相互抵消，α粒子偏转的力就不会很大.然而事实却出现了极少数α粒子大角度偏转的现象.卢瑟福后来回忆说：“这是我一生中从未有的最难以置信的事，它好比你对一张纸发射出一发炮弹，结果被反弹回来而打到自己身上……”
卢瑟福对实验的结果进行了分析，认为只有原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的区域，才有可能出现α粒子的大角度散射.由此，卢瑟福在1911年提出了原子的核式结构模型，认为在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核（nucleus），原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转.根据α粒子散射实验，可以估算出原子核的直径约为10-15m～10-14m，原子直径大约是10-10m，所以原子核的直径大约是原子直径的万分之一，原子核的体积只相当于原子体积的万亿分之一，如果把原子比做一个乒乓球，那么原子核只有针尖般大小.
由于他的原子模型是通过非常严密的科学实验得出来的，因此直到今天仍然受到人们的重视.后人发现卢瑟福的原子模型还是有许多缺陷：它违背了力学理论和电磁学理论，因为它不能很好地解释带负电的电子围绕带正电的原子核旋转而不被吸引到原子核里的原因.
4.波尔的原子模型及电子云模型
1922年度诺贝尔物理学奖获得者、丹麦物理学家波尔（图7）于1913年提出了自己的原子结构模型（图8）：他认为在原子的内部，电子环绕原子核做轨道运动，外层轨道比内层轨道可以容纳更多的电子；核外层轨道的电子数决定了元素的化学性质.如果外层轨道的电子落入内层轨道，将释放出一个带固定能量的光子.玻尔的原子结构模型很好地解释了氢原子的结构问题.
虽然玻尔的原子结构模型还存在着一定的缺陷，但它对原子结构里程碑式的认识，极大地启发了后来的海森堡、薛定谔、玻恩等人，他们在实验中发现：电子在原子核周围，有的区域出现的次数多，有的区域出现的次数少，就像“云雾”笼罩在原子核周围一样，因而提出了“电子云模型”（图9）.
篇5：结构模型设计大赛个人总结
学院：土木工程学院 班级：土木工程09级四班 姓名：张亮亮 学号：090320403
第6届结构模型设计大赛个人总结
一、创新设计的目的
杨老师上课时曾多次强调，我们要以结构设计制作实验项目为载体，探索做中学、学中做、理论联系实际的学习方式，我们在此过程中，我们应尽可能提高自己提出问题、分析问题、解决问题的能力，同时提高自己的实际工作能力和与团体合作的能力。
二、结构制作过程中各种问题的分析与解决
最初设计
最初，给了设计要求后，我小组很快做出方案，但材料下来后发现木条的实际尺寸和设计要求上的差别很大(设计要求上给出的木条截面6*15，材料实际尺寸3*20)因此最初的设计方案就此作罢。示意图：
材料到位后，按材料尺寸重新设计：
1、底板（基础）设计
最初，我小组就柱子与底板的连接方式进行讨论，为使模型更加稳定，最后决定在底板上打孔，将柱子插入孔中，并用白乳胶粘结。
在设计柱子间距（也就是楼层面积）时，最初打算做200mm*200mm的，但后来因柱子截面的原因，将楼层面积做成200mm*210mm，目的是增大其中较弱方向的惯性矩，以增强模型在那一方向的抗弯能力。示意图：
底板
2、柱子及柱填板设计
设计柱子高度时首先应考虑到楼层净高要求，还要注意将梁高考虑在内，开始时没有考虑梁高，层高做了符合要求但净高不符合，因此重新设计。从稳定角度考虑，在满足净高要求的基础上，柱子的高低越低对模型的稳定越有利，因此将柱子设计成560mm高，同时考虑了插入底板和最上层深处的长度。
柱子和梁如果单单依靠白乳胶粘接的话会很脆弱，很容易拉裂，因此决定在柱子上打孔，将梁插入孔中并用卡子卡住。（实验证明效果非常好）
柱子用三层木板，总截面面积为20mm*9mm，示意图如下：
柱子
柱子中间填板及卡子
卡子
3、主梁设计
主梁的尺寸主要由它与柱子和次梁的连接方式决定，最初的梁设计如图：
最初主梁与柱子连接示意 这种连接方式强度有限，因此对连接方式进行改进，如图：
梁与柱子的连接方式
主梁1
主梁2
4、平次梁设计
次梁的强度要弱于主梁，因此截面能小一点，经多次试验，将木条劈成一半做次梁仍有很大的承载力。为了保证结构整体性，则将次梁都卡在主梁的凹槽中，并用白乳胶粘牢。
平次梁
5、竖次梁设计
两边的开口与主梁1中间的两个开口卡在一起，起到拉住主梁1的作用，并有很强的整体性。同时，尺寸比平次梁大而且竖向放置，极大地增加了承载力，中间做成鱼腹形既满足承载力要求还能减轻重量。
竖次梁
6、平次梁固定板设计
实际操作中发现平次梁与主梁2的连接很弱，为防止试验模拟地震时被震坏，我们决定采取有效措施加固。
选一块适当尺寸的板打孔，穿过平次梁，并将其粘在主梁2上。（实验证明效果很好）示意图如下：
平次梁挡板示意图
7、侧支撑设计
前面介绍了柱子的布置情况，模型整体抗弯能力在一个方向弱于另一个方向，因此决定在弱的方向加侧支撑。
支撑的的强度要弱于主梁和柱子。详见右侧示意图：
8、柱底部加固方案设计
考虑到模型加竖向荷载后放在地震台上承受剪切波时会产生很大的侧向力，因此柱的根部可能因乳胶粘不牢而被拔出，所以决定在柱根部与底板之间加固定系统。右侧为示意图：
9、铁块固定架设计
为使铁块在震动中不从侧面掉落，则在每层都要做挡板。其中一侧在主梁2上粘一“A”字的造型。首先，能起到当铁块的作用；其次，能起到一定的侧支撑的作用；再次，能使模型更加美观。详见右图：
每层的竖次梁上粘4块挡板，防止铁块掉落。示意图如下：
由于这些挡板和竖次梁仅仅是用乳胶粘接在一起的，强度有限，剪切波加到1.0g时挡板被撞掉，因此退出比赛，此时模型整体结构完好无损，所以此处是我们设计的一大败笔。
10、模型效果图
模型效果图
三、关于实验结果和实验分析
实验结果：我们的模型在剪切波1.0g时由于铁块固定架脱落导致铁块掉落而退出比赛。原因分析：
1、模型刚度太大，剪切波频率较小时模型振动很小，但频率加大后模型振动非常剧烈，原因是铁块和模型之间太过固定。
2、固定架粘接不牢固，导致铁块将其撞坏，进而使铁块脱落。
四、设计改进总结
首先，我们组的模型梁柱节点连接相当可靠，柱根部与底板也做了加固处理，因此若再更改铁块固定架的形式及其与模型的连接方式，使铁块能在固定架内有一定运动空间，将大大提高模型的抗震性能。
五、我在本组中的工作
1、在小组中参与各部件的设计；
2、用sketchup软件建模；
3、建模后根据各部件的尺寸，与小组成员一起“预制构件”；
4、各构件准备好后粘结；
5、制作宣传图片
六、学习该课程的感想、认识和收获
结构创新设计这门课程动手性学科，其实用性很强，和我们土木工程专业学习的专业知识有很强的联系。正所谓“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”，学任何知识，仅从理论上去求知，而不去实践、探索是不够的，所以这次结构模型设计大赛是检验我们专业知识水平的很好机会，是很及时、很有必要的。
这次结构模型设计大赛为我提供了一次宝贵的实践机会，在模型的设计和制作过程中，我不仅对所学的知识有了更深一步的认识，而且还提高了自己的动手能力，同时这次创新比赛还为我提供了一个深入学习并实际操作建模软件的机会。
篇6：原子结构模型的演变教案
知识目标：
⒈ 了解原子结构模型的发展历史，从而加深对现代原子结构模型的理解。⒉ 把握现代原子结构模型，理解宏观物体与微观粒子的区别和联系。技能目标：
⒈ 多创设情景让学生自主学习，使学生在讨论和争辩中体验科学研究发展的全过程，了解科学家探索原子结构的艰难。
⒉ 通过汤姆生原子结构模型、卢瑟福原子结构模型等的学习，体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要作用。
⒊ 利用多媒体手段给学生提供丰富多样的素材，帮助学生理解抽象的概念，并且培养学生运用信息技术的能力和意识。情感目标：
从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，并培养学生对科学探索的热爱。教学过程： 【展示图片】
【引言】无论是“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”的庐山香炉峰瀑布，还是“攀荷弄其 珠，荡漾不成圆”的一滴小小的露珠，它们都是由什么组成的？ 【答】都是由水分子组成的。【问】水分子是由什么组成的？ 【答】由氢原子和氧原子组成的。【问】原子又是由什么构成的？
【答】是由原子核和核外电子构成的，绝大多数的原子核内有质子和中子。【讲述】当我们从图片中宏观的水回答到微观的质子、中子和电子时才用了几十秒钟的思考 时间。在座的同学有人知道科学家们对原子结构的认识用了多少时间呢？ 【答】2500年
【过渡】这是一段艰难而漫长的历史。那么，在早期科学家们眼中的“原子”是什么样的？对于这个称不能称、尺不能量的“原子”，科学家们又是用什么样的方法去了解它的内部结构的呢？今天就让我们抹去脑子里已有的原子知识，回到2500年前开始我们探索原子结构的旅程。
【讲述】公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特在他的笔记本上写下了这么一段话。By convention colour, by convention sweet，by convention cold,: but in reality atoms and space.感觉上，存在的是缤纷的色彩、浓郁的芳香、刺骨的寒冷，但实际上，存在的是原子和空间。
从这段话中知道，德谟克利特认为世间万物都是由原子构成的。（原子atom：indivisible 不可分割）。当有人问及为什么世界上诸多事物彼此不一样呢？原子论回答说：这是因为组成他们的原子在大小、性质、数量上不一样。比如说有人问水为什么能流动？因此水的原子平滑呈圆形；为什么被火烧到会有刺痛的感觉？因为火的原子是多刺的。【过渡】这样的原子论在古希腊只是哲学家们的猜想，没有事实根据。
【讲述】时间推移到1803年，英国化学家道尔顿在综合研究了质量守恒定律、定组成定律、当量定律等通过化学实验得出的定律后，提出定量的化学原子论。主要观点如下： ①物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭；
②在化学反应中，原子不可再分割，仅仅是重新排列，保持本性不变。【道尔顿原子模型】原子是坚实的、不可再分的实心球。【过渡】这种原子模型在当时条件下看来十分的正确，但在今天的我们看来还有很多的不足，受当时条件的限制。好在19世纪末，由于电的发现，科学家可以研究物质在通电条件下的性质，阴极射线就是当时最著名的实验。
【阴极射线实验】把气体充到一个密封的玻璃管中，抽气让管中的气体变的非常的稀薄，再在两端通上高压电，这时就会有一束粒子从电极阴极通过气体到达阳极，这样的射线就被我们叫做阴极射线。【讲述】那这些射线究竟是什么东西呢？英国科学家汤姆生做了一系列的实验。他发现在磁场和电场的作用下，阴极射线会发生偏转。通过不同的磁场和电场的作用下的偏转，他发现这些射线带负电。他又通过实验测得射线的电荷与质量之比很大。根据他的实验结果，我们能得出什么结论呢？
【思考】在教师引导下，学生依次思考下列问题：
1、这些带负电的射线是哪来的？
2、为什么不管用什么电极材料，什么气体所得到的射线都一样？
3、其电荷与质量之比很大又说明了什么？ 【结论】
1、阴极射线是由极小的带负电的电子组成。
2、电子应来自管中的气体原子内部或者电极原子内部。
3、电子是构成所有原子的一种基本微粒。
4、由于电荷与质量之比很大说明电子质量很小。
【讲述】电子带负电，原子带电吗？那你就要解决另一个问题了，原子中的正电荷去哪了？汤姆生就提出了葡萄干面包模型。【汤姆生原子模型】
正电荷均匀地分布在原子之中，而电子就象葡萄干面包中的葡萄干一样散布在原子的正电荷之中——葡萄干面包模型。【过渡】葡萄干面包模型很好地解释了电子管的现象，但随之而来的放射现象又对它提出了挑战。其中对于原子结构贡献最大的就是卢瑟福的α粒子散射实验。
【α粒子散射实验】为了能够间接地“看到”原子内部的结构情况，卢瑟福采用了高速飞行的α粒子（α粒子是氦离子，带2个单位正电荷）去轰击金箔。根据α粒子飞行路径的改变，便可算出靶原子的构造概况。整个实验的安排大致如图所示。作为“炮弹”使用的α粒子由放射源提供，而金箔则作为被轰击的靶。四周放了涂有ZnS的屏幕，若α粒子击中屏幕就回发出荧光，而显微镜则用来观察这样的闪光。【媒体展现】α粒子散射实验
【思考】根据汤姆生模型预言的α粒子散射实验的结果是怎样的？
[点拨思路]α粒子穿过汤姆生原子模型有两种可能：①与电子相碰 ②受到静电斥力.【问】根据汤姆生模型的计算，α粒子穿过金箔后偏离原来方向的角度是很小的，因为电子的质量不到α粒子的1/7400，α粒子碰到它，就像飞行着的子弹碰到一粒尘埃一样，运动方向不会发生明显的改变。又因为正电荷是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到原子内部两侧正电荷的斥力大部分相互抵消，α粒子偏转的力就不会很大。
【过渡】但卢瑟福和他的助手做了无数次实验，得到的现象却是“当用一束平行的a粒子轰击金箔，绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进，少数α粒子却发生了较大的偏转，并有极少数α粒子偏转超过90度，有的甚至被弹回。”这个实验现象可是着实让卢瑟福大吃一惊。用当时的一种流行说法就是你对着一张纸射出一颗重磅炮弹，却被反射回来的炮弹击中自己一样地不可思议。如果说用汤姆生原子模型去解释的话，α粒子会发生偏转，但绝对不会弹回。那这就对葡萄干面包模型提出了挑战。根据α粒子散射实验你觉得原子结构模型是不是葡萄干面包那样？正电荷均匀地分布在原子之中吗？如果不是，那又会是什么样呢？ 【思考】在教师引导下，学生依次思考下列问题：（1）为什么粒子会弹回？
（2）为什么绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，只有极少数的粒子被金箔弹回？
（3）为什么粒子被金箔弹回，而金箔中的正电荷却没被弹出？
【讨论】学生分组讨论：根据粒子散射的实验现象，学生提出自己的原子结构模型。并由代表发言。
【追问】原子核带正电，电子带负电，原子核要把电子吸到核上，为什么又没有吸上去呢？ 【讲述】就象太阳和行星一样，电子在绕着核做高速的运动。【结论】根据a粒子散射实验，卢瑟福的主要观点是：
(1)每一个原子都有一个体积很小的核，叫原子核。原子全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核上；
(2)电子在原子核的周围运转，就象行星环绕太阳运转一样。【讲述】卢瑟福在做了大量的实验和理论计算和深思熟虑后，他才大胆地提出了有核原子模型，推翻了他的老师汤姆生的原子模型。【卢瑟福原子模型】
原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围运转，就象行星环绕太阳运转一样。
【思考】 根据实验事实卢瑟福原子模型否定了汤姆生原子模型，那么两者有没有相同之处和不同之处呢？
【答】相同点：①原子都由带负电的电子和带正电的物质组成，且正负电荷相等.②电子质量很小，原子的质量几乎全部集中在带正电的物质上.不同点：①有核和无核.②电子转与不转（绕核）.【讲述】因此卢瑟福是肯定了汤氏原子模型的正确方面，否定了不切实际的部分后提出自己的学说的.这是在肯定的基础上的否定，使认识向前发展.【过渡】但是，这个看来完美的模型却有着自身难以克服的严重困难。根据经典的电磁场理论，在核外做运动的电子会不断辐射出能量，它本身的能量会越来越小，会逐渐地离核越来越近，最终落在核上。有人经过计算发现，行星模型连存在一秒钟都不可能。原子模型需要更好的解释。这次轮到谁呢？他的弟子玻尔出场。
【讲述】玻尔把化学、放射性和光谱学方面的实验事实与原子结构模型联系在一起，在研究氢原子光谱产生的原因中发展了原子结构理论。1913年，玻尔提出了新的原子结构模型：
【玻尔原子模型】原子核外，电子在一系列稳定的轨道运动。每个轨道都具有一个确定的能量值；电子在这些稳定的轨道上运动时，既不吸收能量，也不放出能量，处于一种稳定状态。【过渡】 玻尔的原子结构模型理论也不是十分完美，在解释氢以外的多电子原子的光谱线时，就只能做出近似的估计，无法定量计算。随着科学的不断发展，我们知道电子除了有粒子性之外，还有波动性。也就是说电子既是粒子也是波。电子具有波粒二象性，它在核外的运动速度可以与光速相比，很难同时准确地测定它的速度和位置，只能用统计的方法来描述，因而引入了“电子云”的概念。【媒体展现】电子云
【讲述】电子云是一种形象化的比喻，电子在原子核外空间的某区域内出现，好象带负电荷的云笼罩在原子核的周围，人们形象地称它为“电子云”。氢原子电子云，用小黑点表示氢原子外一个电子在核外某空间单位体积内出现机会的多少，离核近处，黑点密度大，电子出现机会多，离核远处，电子出现机会少。【回顾】原子结构模型的发展史 【问】人们一般都认为：物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子是由电子、质子、中子组成的。电子、质子、中子就是原子内部最小的粒子吗？
【讲述】20世纪60年代，美国物理学家提出了中子、质子是由更小的粒子——夸克(quark)组成的。夸克和电子就是最小的粒子了吗？我们的科学旅程还将继续。【思考】原子结构模型的演变历史给我们的启迪？
【答】①化学认识发展的形式与科学认识发展的形式一样是继承、积累、突破和革命。
②实验方法是科学研究的一种重要方法，实验手段的不断进步是化学发展的一个
关键。
③科学研究、科学发现是无止境的。
【反馈练习】
1、卢瑟福α粒子散射实验的结果（）A、证明了质子的存在
B、证明了原子核是由质子和中子组成的
C、说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上 D、说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动
2、原子的核式结构学说，是卢瑟福根据以下哪个实验或现象提出来的（A、光电效应实验 B、氢原子光谱实验 C、α粒子散射实验 D、天然放射现象