设计概论论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇设计概论论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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艺术设计与艺术设计史论教学的契合模式

“设计”这一词汇在我们的日常生活中经常被用到，诸如“服装设计”、“视觉传达设计”、“工业设计”、“环境艺术设计”等。本文结合许多有关艺术设计著作对设计概念的阐释，将设计的概念试图从设计专业的角度对其进行一番再梳理，使得对设计的概念有更深入的认识。

艺术来源于生活，同时也是生活中的一部分，而艺术设计作为艺术、技术和科学的结合，更是与生活息息相关。随着艺术设计专业的蓬勃发展，全国各大高校基本都开设了艺术设计专业，随着国家对素质教育的加强，艺术设计史论课程越来越受到重视，开设了艺术设计类专业的高等院校也根据自己的学科专业特点，都开设一定数量的艺术设计史论课程，但是还是普遍存在一些问题。结合整体的分析研究数据，总结出艺术设计史论课程的整体问题和艺术设计史论课程的未来发展趋势。

艺术设计史论课程初探

艺术设计史论课程是高校艺术设计专业学生必修的专业理论课程，其中包括了有中外艺术设计的发展历程、艺术设计理论的萌发、分支及其在人类社会发展史上的贡献率等等。艺术设计史论课程自20世纪90年代起陆续在全国的艺术院校和综合院校的艺术设计专业中开设。据不完全统计，全国80%以上的院校开设了艺术设计史论课程，此类课程在开阔设计专业学生的视野，提高其人文素养、树立创新的设计理念，提升设计的品位，形成个人风格等方面意义深远。因其滞后于艺术设计实践，其研究内容和教学方法尚有许多不足的地方，当今国内更是如此。总之，高校艺术设计史论教材田圃中，已由过去的一枝独秀，发展到今天的百花竞放。中国的艺术设计史论研究也将迈进一个较快发展时期。

事物具有两面性，有好的一面，同时也有不足的一面。在艺术设计史论课程的教学过程中，主要存在几个方面的问题：(1)艺术设计史论课程观念需要更新;(2)教学课程设置不够合理;(3)教学方式方法亟待创新;(4)理论教学与设计实践需要更好的对接。

艺术设计史论课程概况以及发展趋势

1.教材的使用

在艺术设计史论课程刚刚兴起的时候，对于艺术设计史论的教学还处在基本的发展阶段，教材有一枝独秀到目前的百家争鸣。在当时只有尹定邦教授著《设计学概论》，尹定邦教授在书中重点介绍了设计学研究的范围、现状，设计的多重性，设计的类型，设计师的职能，中外设计史的源流，设计批评理论的发展、嬗变与多元化等，特别着重强调了设计理论对设计发展的必要性。

经过十多年的发展，艺术设计史论教材层出不穷。李砚祖教授著的《艺术设计概论》得到众多高校的青睐。该书主要介绍了设计的方法、程序与管理、设计的哲学、设计与文化的关系等，提出“设计是科学技术与艺术的统一结合”的观点。目前，高校设计史论的版本逐渐增多起来，如赵农著的《中国艺术设计史》、李立新著的《中国设计艺术史论》、朱和平著的《中国艺术设计史纲》、王受之著的《世界现代设计史》等，都是比较权威的艺术设计史论教材。

2.加强师资力量

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2.改进设计的问题尽管机械加工机床工具箱的设计十分重要，仍然存在着如下问题：一是工具箱的层次划分并不合理；二是工具箱的内部构造不符合生产的需要；三是工具箱的质量太大，难以满足柔性生产中的快速移动的要求。这些问题不仅导致生产效率降低，而且也有可能造成工人在使用当中发生安全事故，对人身安全带来一定的威胁，并且也不利于较为贵重的量具与刀具的保管。因此妥善的进行工具箱的再设计，并且与生产的实际情况紧密结合，有助于防范这些问题的出现。

二、机械加工机床工具箱的改进设计建议

1.改进设计方案进行机械加工机床工具箱改进设计的首要任务是明确这一改进设计的具体方案，其作为总体的指导思想，直接影响着工具箱的具体设计工作。基本看来，在当前强调柔性生产及考虑当前工具箱所存在问题的基础上，改进设计方案有必要关注如下一些方面：一是工具箱设计存在台面设计问题，这使得放置在台面上的各种工具很有可能被无意的碰落，因而改进设计必须关注工具箱的层次问题；二是层次改进设计的首要任务是确立台面的位置与高度，在这一基础上，进行分层次的划分，确保工具箱的不同层次的划分较为合理，所使用的各种工具在工具箱中得到合理的摆放；三是由于当前工具箱较重，不利于快速移动，因而要关注工具箱的四个脚的位置，有必要配备轮子等装置，以便于移动。

2.材料的选择与零件的配合就材料的选择而言，机械加工机床工具箱在生产中有着很重要的作用。一般在实际中工具箱的外门要使用45#钢，而工具箱的内部框架、箱盖以及层底等要采用Q235，就零件间的配合连接而言，箱底层和万向脚轮可以进行固定支撑之间的配合调整。这3个零件需要通过焊接的方式连接在一起，框架与箱底层、层板和框架之间、框架与层挡板之间也是采用焊接方式。在顶层板、内门、外门以及箱底层之间都需要留出一定的间隙，用作门的旋转和打开。

3.改进设计的内容一是抽屉及箱体均使用1.2mm冷轧钢板，经磷酸盐处理后，外加静电粉体烤漆，以达到防锈效果。箱体四周每隔25mm应镶有滑轨固定沟槽，以方便抽屉弹性调整变换的使用。为确保箱体结构坚固，底部应附有调整脚，可保护箱体，并改善因地面不平整而造成的晃动现象。二是旋开式连杆锁装置，一经上锁，抽屉即全部锁住。抽屉铝合金把手内部设有安全扣装置，未经人为操作，抽屉不会滑出掉落。可选用锁王系统，一支锁王钥匙可开启500组不同锁号的工具箱，管理方便。抽屉四周每隔19mm镶有一槽孔，并可配合槽隔板、横隔板作弹性间隔。抽屉使用3mm特殊滑轨设计，并配合轴承滑动、单轨抽屉开度90%，每屉荷重100kg，复轨抽屉100%全开，每屉荷重200kg。三是全宽式铝合金把手设计，并附有标示纸及PVC透明胶片。滑轨设有固定扣定位，以防搬运时掉落。抽屉把手外缘与箱体平整，不露出箱体外部，防撞、安全、美观。抽屉、把手与面板可分离的组合式设计，可微调抽屉面板间距，并可节省零件更换费用。四是背挂板精准方孔设计，可搭配各类挂钩，拆装调整容易，方便工具定位。使用宽幅转轮，移动更稳固、轻巧灵活，两只定向，两只万向附剎转轮，四轮平均荷重400kg。分类盒可单独或排列使用，方便收纳，适合小型零件、螺丝的分类储存。应用精控安全锁，确保坚固耐用，故障率低槽孔可配合隔板，可随意调整屉内空间。使用条纹胶垫可防止工具滑落，并保护漆面不受损。应用组合式分类盒，可单独或排列使用，方便收纳，适合小零件、螺丝的分类储存。隔板可与槽片组合应用，拥有更适当的空间配置。

4.改进设计的保障一是建议成立改进设计工作小组。工具箱的改进设计与信息技术的变化息息相关，工具箱改进策略的制定不宜限定于某项信息技术的规格与现状，而是应采用通透性设计，并建立不断检查修正的机制，以确保改进设计计划的可行性与时效性。因此，建议改进设计部门成立专门工作小组，研究制定各项改进作业标准。二是加强设计人员信息教育培训。工具箱改进设计过程涉及到车间管理人员、工具箱使用人员及信息化作业人员，为有效规划及管理，在工具箱改进设计工作的召集人应由主管负责人担任，而从事工具箱改进设计的人员不仅需要具备相当程度的工具使用与信息化素养，也必须不断吸取新知识，以掌握信息技术的发展。目前工具箱使用与改进人员通常缺乏信息及电脑背景，建议工具箱改进设计人员应配合时展趋势，加强信息教育，以应对电子化作业的发展趋势，充分学习与应用信息化技术来进行工具箱的重新设计。

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二、如何理解概念书

概念书是充分体现书籍内涵，但又与众不同、令人耳目一新、独具个性特征的形态书籍。设计师将创作灵感发挥到极致，而不受书籍本身形态、材料的限制。并不是所有概念书都能投入大规模的印刷生产，将概念书的设计方式运用于高校视觉传达专业书籍设计课程的训练中，能更好地激发学生的创意思维。学生的概念书作品《星座》（图1），将十二星座用折纸做出的立体星形作为贯穿书籍的设计点，令人耳目一新。读者能够通过每页不同的镂空看到不同的星座位置，学生很好地运用了空间的概念。学生概念书作品《美容日记》（图2），封面采用镜面的形式，，与主题贴合，根据不同的美容章程选择的不同材料。如，护发篇用黑色毛线模拟发丝，让读者在阅读的同时可以直观感受质感，也更生动有趣。脸部按摩篇更是用不同的装帧手法表现不同的按摩手法，读者可以切换了解按摩的位置和手法，达到与读者互动的目的。

三、从概念书看书籍设计发展的趋势

1.书籍设计从平面走向空间的多元化书籍设计发展最典型的变化就在于书籍设计师已经不再拘泥于装帧设计，更多的人开始关注书籍的整体结构。书籍除了封面、封底、书脊，还有环衬、扉页、内页、书口、腰封、外函等，这些也需要设计师精心进行设计规划。《彼得潘》（图3）立体书是由美国著名立体书设计师罗伯特·萨布达设计的。他所设计的书籍趣味十足，书中层层叠叠的云朵、建筑和灯光效果，既保留了原著内容的原汁原味，又以形象生动的立体效果得到了儿童的喜爱。这种立体空间设计的书籍打破了人们对于书籍设计的传统理解，丰富而饱满，阅读完整本书后印象深刻，整本书更像是一座建筑物，让人回味无穷。2.书籍设计从阅读走向互动更可贵的是，设计师们开始追求情感诉求，也就是探索如何设计出能让读者感动的书，使读者在阅读的时候更投入，更能被书籍的设计所触动。如，图4是一本宣传拯救濒危野生动物的公益书籍，也是一本可以和读者进行互动的手工书籍。读者通过阅读书籍，不仅可以了解野生动物的知识，而且可以通过手工缝纫制作这种动物。通过这样的形式可以让人们更珍爱动物，从而达到了设计师的设计宗旨。

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作者：孙立 单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司

注重无砟轨道排水设计轨道结构设计过程中应该全方位考虑排水设计及其可靠性和耐久性。水永远是无砟轨道结构最持久的敌人，也是无砟轨道能否保持60年使用寿命最主要的控制因素之一。因此，在进行无砟轨道结构设计，尤其是隧道内无砟轨道结构设计时应该特别重视无砟轨道结构的排水设计，并将无砟轨道结构的排水设计纳入整个线路排水设计系统。在实际轨道结构设计工作中，对于CRTSII型板式无砟轨道侧向挡块的设置影响轨道板表面排水、CRTSI型框架板式无砟轨道框架内排水这些在运营过程中已经发现容易积水的部位应该进行特殊设计。对于板式无砟轨道梁面采用中间排水，为了将轨道二侧的积水排到中间排水沟而采用在轨道板内预留圆形、半圆形的排水管，尤其在南方雨量较大，且暴雨比较集中的地区证明其效果均不佳，在实际采用中应该慎重，因此敷设板式无砟轨道范围的桥梁最好采用三面排水的方式。隧道内漏水一般具有较强的腐蚀性，为了避免腐蚀性渗水影响无砟轨道的耐久性，在实际设计中应该确保隧道排水措施到位，针对无砟轨道设计应该在二线之间设置中间排水沟，同时保证可能的渗水低于无砟轨道结构底面。在路基地段，一直存在中间堆高表面敷设混凝土结构(含沥青混凝土结构)和中间设排水沟两种方案，两个方案各有优缺点，前一个方案还存在表面敷设素混凝土还是沥青混凝土的区别。应该说在北方寒冷地区，采用中间设置排水沟，由于该方案需要在路基中埋设横向排水管，一方面对于路基的整体性产生一定的影响，另一方面即使排水管按照设计要求位于冻胀线以上，个别情况下还是存在横向排水管冻裂、冰块堵塞排水管等现象影响排水的通畅，因此在北方严寒地区建议采用二线中间堆高表面敷设混凝土结构向轨道二侧的排水方案。相比较北方雨水较少，南方地区雨水丰沛;另一方面，二线中间堆高表面敷设混凝土结构向轨道二侧的排水方案由于存在无砟轨道轨道板(道床板)与堆高表面敷设混凝土结构之间缝隙封堵困难，且封堵遇水膨胀橡胶条的耐久性满足设计要求困难，因此建议在南方雨水地区采用中间设置排水沟的排水形式。明确轨道施工要求轨道工程施工图设计应该强调对于施工中的重要部位提出重点的施工要求。尤其对于施工缝的处理，对于其钢筋搭接率、新老混凝土界面应该说明详细的处理措施及施工注意事项。

桥梁地段单元轨道结构设计在桥梁梁缝地段轨道结构是单元还是连续、无砟轨道单元结构长度多少合理，国内进行了大量的研究和实践。从CRTSII型板式无砟轨道的设计理论和实践经验来看，桥梁地段无砟轨道的单元长度当然可以确定为无限长。从结构设计原理的角度来进行分析，无砟轨道的单元过长，其内部结构受力舒缓需要通过限制位移的方法来保证轨道结构的几何形位，其前提必然是相关限位措施和桥梁、底座板、轨道板以致钢轨的合龙或锁定温度及其关系必须得到严格控制，否则轨道结构的稳定性必将受到影响，进而影响轨道结构部件的强度和稳定性、耐久性。因此应该针对目前出现的CRTSⅡ型板式无砟轨道板与水泥乳化沥青砂浆离缝及其拍打问题、CRTSⅡ型板式无砟轨道板滑动层窜出及其维修问题、CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道板承轨台开裂、CRTSⅡ型板式无砟轨道宽接缝裂缝及轨道板预裂缝裂缝宽度过大等问题展开深入研究。路基地段单元轨道结构设计德国高速铁路即是路基地段轨道结构采用连续结构，其最大的优点是路基地段无砟轨道支承层可以采用水硬性支承层代替钢筋混凝土结构，降低轨道工程造价;另外一方面，路基地段德国无砟轨道设计理念借鉴了高速公路从路面到路基刚度递减的设计理念，而高速公路路面与下部路基结构之间即敷设了一层水硬性材料。相比较CRTSI型板式无砟轨道在路基地段轨道板采用单元结构，底座采用3～4块轨道板长度的钢筋混凝土长单元结构，CRTSI型双块式无砟轨道结构必须采取一定的结构设计及施工措施控制混凝土裂纹，并且从目前国内外几条建成通车的高速铁路来看，国内虽然对于CRTSI型双块式无砟轨道道床板裂纹控制取得了一定成效，其裂纹宽度基本控制在0．2mm规范允许的范围内，但是从根本上避免CRTSI型双块式无砟轨道道床板裂纹存在一定的技术困难。第二，为了控制CRTSI型双块式无砟轨道道床板两端的稳定性，必须在道床板两端一定范围内设计较强的限位措施，如端梁、销钉等，并且需要制定完备的施工质量保证措施，否则容易导致路基地段连续道床板结构两端鼓起，严重情况下可能导致设置的端梁结构失效。第三，连续道床板结构保持在线路上的稳定的前提是道床板结构与支承层之间保持可靠的粘结，因此在施工过程中应该保证支承层表面的拉毛质量符合设计要求，尤其在施工合龙地段，其支承层拉毛容易被施工车辆破坏，因此在施工道床板之前应该确保支承层拉毛满足要求，且支承层表面的浮渣等清理干净。

无砟轨道结构设计是一个系统工程，结构设计一方面应该与桥梁、隧道、路基等相关工程协调，而且应该考虑环境因素、施工因素、运营维护因素、轨道工程内部各组成结构等的影响和相互作用。坚持单元设计理念，合理确定轨道结构单元的长度。另外一方面，针对目前敷设的连续轨道结构，尤其是桥梁地段跨越梁缝的CRTSⅡ型板式无砟轨道，应该针对目前的运营现状，有针对性开展系列监测活动，并对监测结果进行分析研究，一方面形成连续敷设无砟轨道理论计算体系并确定相关主要设计参数，另外一方面积累数据编制CRTSⅡ型板式无砟轨道的养护、维修规程。

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线条是造型的基础，物体的骨架，其好坏决定了型的成败。应每日加强各个方向直线，任意弧度曲线，同心、偏心、透视圆的练习，并在此基础上进入透视直线，曲线及圆的练习，因为未来造型时几乎全部是透视线条。练习初期应养成线条拖拉快，线条不互相交错或上下重叠的习惯。

1.2真实世界的产品光影及透视

尽管我们身处在现实世界里，但却忽视了身边物体的光影，以至于学生无法建立起物体的体量关系，从而无法真实地反映现实物体，结果也就没有物体的感觉。课程进行到这里再追究前导课程素描是否学得到位已无实在意义。关键是如何弥补：利用身边已经坏掉的数码产品，将其置于一个光源下，认真观察各个面、边缘光影及产生的透视，并将其用素描的光影表现出来，然后拆解各个零部件，观察各个零部件的大小、材料、工艺及连接方式，再将其以爆炸图的形式排列，同样进行绘画。反复进行加强训练，以加强学生对现实物体的感知。

2讲步骤

2.1构思图

构思图就是体现设计思维过程的一种方法与形式。从根本上说，构思图可能并不是图画，而是对设计题目思考过程中随手记录下的一些文字片段，帮助我们记录思考内容、完善逻辑思想、激发设计灵感。当这些文字通过一定的手法被适当美化后，就变成了具有设计感的图画，即构思图。构思图的形式多种多样，树形图、发散图、网状图、漫画等都可作为构思图的形式。

2.2设计雏形图

确定了设计方向后就进入了实际设计阶段。设计雏形图通过简练的线条或几何形体快速提炼所思考产品的造型，勾画大概结构形体，具有较强的随机性和随意性。设计雏形图是设计概念直观而感性的表达，较少经过理性思考，能够提供灵感以深入设计。

2.3设计草图

设计草图介于设计雏形图和效果图之间，是在确定产品大体造型后对设计雏形图的进一步深入表达。设计草图的复杂与精细程度要比雏形图高，也更为严谨。同时草图也应考虑产品的结构、细节等诸多方面，提出不同的设计方案，可以着淡彩加强草图效果。

2.4设计效果图

设计效果图是产品手绘中绘制精细程度最高、最能够表现产品效果的图，是一幅画面的主要部分。设计效果图在草图基础上继续深入刻画，特别注意表现产品的细节、结构、材料等。效果图要严谨、规整，避免出现模棱两可或表达模糊不清的情况。这就要求在画效果图前要通过草图等方式对产品的每个细节都考虑周到，然后再动笔，做到胸有成竹。效果图着色要细致、精美，表现出恰当的光影效果。在着色完成后要对效果图进行强调结构线、描边、提亮高光、加强阴影等处理，进一步完善细节，使效果图更加丰满、生动、立体。

2.5设计说明

设计说明是对产品补充以说明性文字，对一些难以通过图示表现的内容进行补充说明，通常可以包括的内容有产品设计理念、创意来源、使用方法、材料、适用人群、设计点等。设计说明的文字可为成段落、成块状的形式，也可以配合箭头用简练的词语在产品的细节处解释说明。

2.6情景图

情景图可看作特殊的设计说明，是对产品应用过程细节的描述，能够表达出文字所不能的很微妙的使用情况。情景图绘制应清淡、透气、活泼，着淡彩色，常采用彩铅或很淡的马克笔。情景图数量不宜过多，3个以下最佳。情景图经常会使用到人物躯体、手部等来表现产品使用情况，因此有必要学习一些简单有效的人物绘制方法。

2.7设计三视图

三视图是能够正确反映物体长、宽、高尺寸的正投影工程图，分为主视图、俯视图、左视图三个基本视图。这是工程界一种对物体几何形状约定俗成的抽象表达方式。产品手绘中的三视图一方面要严格按照机械制图的要求绘制，尺规作图；另一方面，产品手绘的三视图不必绘制得过于复杂，表现出产品的主要轮廓线和结构线即可。三视图可以根据画面情况上着淡彩色，适合布置在画面角落的位置。

3求效果

3.1色彩

产品的色彩需要通过效果图来展示，但效果图所传达的颜色并不完全等同于实际产品的真正颜色，更多的是一种设计性的、概念上的传达与展示。以马克笔为例，效果图的着色有几个原则：（1）效果图应同时具备黑白灰的无彩色和有彩色。无彩色能够突出表现光影、稳定画面；有彩色可以提亮产品效果，增强产品表现力。二者之间配合能够使画面沉稳，同时凸显有彩色，使整幅画面明快，易于引起观赏者兴趣。有彩色和无彩色的比例以3：7或4：6最佳，着重表现产品色彩效果时比例可以对调，但尽量避免5：5的情况出现，这样易使产品显得呆板。一种颜色的着色区域尽量集中且成块状，若色块过于分散、面积较小或成条状就无法良好地体现产品颜色效果，给人凌乱、破碎的感觉。（2）主体有彩色，色系尽量单一。通常情况下一个效果图内主体采用同一色系的有彩色，可在按钮等细节处采用第二种色系的颜色加以点缀，但数量和面积都不易过大。主体有彩色的单一使用能够避免大红大绿同时出现在一个效果图中给人艳俗、杂乱感觉的情况出现。（3）注意色彩的过渡效果。过渡是马克笔着色时一个重要的原则和方法。通过同一色系邻近色的配合使用，无论是有彩色还是无彩色都能表现出细腻的过渡效果。黑白灰的过渡能够细致表达产品光影效果，有彩色的过渡可以生动表现产品的色彩状况。过渡增强了效果图的设计感、细腻感和柔和性。着色时应由浅及深，层层叠加着色，注意浅色层的保留。（4）光影效果要一致。对于整体，一整幅画面的光影效果要一致；对于局部，一个效果图上产品的各个部位光影要一致。这要求在着色前理清光影关系，确定暗部和两部，注意留白，可在画线稿时通过排线确定暗部范围，便于着色。

3.2材质

表达材质是效果图绘制的更高水平的体现，需要在颜色、线条、纹理、高光和辅助装饰上共同配合才能生动表现产品材质，具有一定难度。若无能力一些特殊的材质可不刻意表达，转而通过文字解释说明。现对几种常见产品材质的画法作简要说明：（1）塑料。塑料是目前产品中最为常见的材质，画法也较为简单，按照一般马克笔着色的方法即可。通常情况下尽量避免出现黑白灰等无彩色的塑料，多用有彩色的塑料，易于表现。（2）金属。表达金属材质常采用冷灰色系的马克笔，单一地使用无彩色铺出过渡效果，笔法上采用常规着色方法。注意金属的高光较为强烈，着色时注意留白，后期可用高光笔加强高光表现。金属材质着色时要特别注意光影关系，清楚区分表达出亮部、暗部与反光。若金属表面覆有涂层，应按照塑料画法来表达。（3）木质。木材常选用深黄色或暖灰的色系，颜色层次上单一，常采用浅色平铺、深色表达暗部。木质留白较少，后期可用高光笔、色粉来表现高光。木质的表现笔法上较为柔和、慢速，不表现清晰的笔触。后期需要用速写笔在着色区域绘制木纹，体现纹理效果。木纹绘制的方向应与材料最长边的方向一致，且符合透视。（4）玻璃。玻璃的手绘表达没有金属、塑料、木材那样具有很强的表现效果。相反，玻璃材质往往占据较大的空间且表现力弱，给画面空洞的感觉，因此在产品材质中尽量少用或不用玻璃材质。表现玻璃常用几种特定颜色的马克笔，多为非常淡的蓝绿色，且着色面积比例较小，大面积留白。若效果图中玻璃材质的后方还有别的材质，考虑到玻璃透明的特性也需要表达。透过玻璃的材质绘制时在原有的基础上选择邻近色中更浅的颜色，着色面积不宜过大且不要与表现玻璃的笔触重叠，常作溜边处理即可。玻璃材质也可在着色完成后用高光笔、色粉等来加强高光的表现。（5）织物、橡胶、石材等。这几类材质的表达与前者区别较大。线条上较为柔和、随意，具有一定的不确定性。但这并不代表着绘制这些材质的线条时故意矫揉造作、画得歪歪扭扭，而是一种严谨但较为轻松随意的线条，流畅程度上不及硬质的工业产品。常采用暖灰色系的马克笔，常规方法着色，注意画出褶皱感且留白较少。在完成着色后需要绘制一些装饰性的线条来突出材质效果：织物需画出缝纫线和褶皱线，石材需画出石纹等。

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由于并行工程等设计方法和手段的进步，产品概念设计与设计研发中的其他步骤相互串联、反复、交错，但就产品设计前期的概念开发工作而言，产品概念设计依然是一个相对独立的过程。产品概念设计的相对独立性决定了其具有一个较完整的设计过程。从各种方式的调查研究或寻找新科技，得到初步的想法，把想法整理成清晰的要解决的问题。对这些问题提出创造性的解决方案，得到众多的解决方案，即概念设计方案，这时提出的可行的概念越多越好。

（2）虚构模型的选择阶段

制定评判标准，从产生的众多概念中，选择出最好、最可行的方案。概念选择是产品概念设计中非常重要的一个环节。在这一过程中，新产品开发小组中各专业人员要共同工作，并努力达成一致意见。前面步骤产生的众多概念，每个概念从表面上看似乎都能满足要求，但我们必须从中选择出最有发展潜力的概念，进行接下去的设计工作。概念的选择将决定以后工作的方向，正确的方向可以节省时间和开支，而错误的决定则导致时间、人力、财力等资源的浪费。概念的选择是概念的产生和概念的验证密切相关的重复的过程。概念选择进行时可能会激发新的概念产生，对这些新产生的概念，也应该像前面产生的概念一样进行概念选择。

（3）虚构模型的实现阶段

把选择出来的概念细化，做出概念产品或模型。概念的实现是概念设计的第三个步骤。对于企业，产品概念设计一般以概念产品的出现而结束。对于个人或学生由于技术及财力方面的原因要做到这一步就比较困难，往往只能做到概念模型或动画演示，以及对概念设计的详细说明。

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可编程控制器的种类和型号可根据系统的大小和稳定性的要求进行调整。三菱﹑西门子﹑欧姆龙的小型机一般可以满足要求，这里选用三菱FX2N系列，其体积小﹑配置灵活﹑价格适中，很适于在机电一体化产品中使用。因本系统只有数字量开关输入，无模拟量输入，故凭可编程控制器本身的抗干扰能力已能满足要求，而不必另外增加其他抗干扰措施。

1.2传感器选择

土壤温度传感器：测试温度的传感器有很多种，较普遍使用的是热电偶和热电阻传感器。本文采用热电阻Pt100温度传感器进行土壤温度的数据采集，热电阻的优点是线性度好、精度高，有较好的长期稳定性，工作温度范围大，只要经过适当的数据处理就可以传输、显示并记录其温度输出。土壤湿度传感器选择由中国科学院南京土壤研究所生产的FJA－10型负压式土壤湿度计。该湿度计的测量范围为0kPa～100kPa，测量精度为±2．5kPa；输出电压信号为0V～5V，供电电源为交流220V。雨量传感器选用型号为FDY－01的翻斗型雨量传感器，其输出信号为单干式舌簧管通断，工作强度为0℃～50℃。

2系统实现

该灌溉系统的控制方式分为手动模式和自动模式，用户可以通过按钮自由选择。自动工作模式可根据不同植物的灌溉要求设定好参数，满足灌溉条件即可自动进行灌溉，并可根据温、湿度传感器的参数自动停止灌溉。手动控制模式通过按钮手动进行各植物的灌溉和停止。当降雨量达到一定值，或土壤中水份充足时，或供水水管断流时，报警系统启动。这时出现问题的种植区域报警灯点亮，发出报警声音信号，提醒操作人员。解决问题后，可以按下“消音”按钮以解除铃响。

2.1硬件设计

2.1.1I／O点估算

输入信号共需17个输入信号点，考虑到以后可能会对系统进行调整与扩充，所以留15％的备用点，应取3个点备用，这样共需20个输入点。输出信号：共需要14个输出点，考虑到以后可能会对系统进行调整与扩充，所以留15％的备用点，应取2个点备用，这样共需16个输出点。

2.2软件设计

系统控制程序流程图接通电源，按下总启动按钮，系统启动，人工选择是自动工作方式还是手动工作方式。若选用自动工作模式，首先确认程序的时间设定有无错误，如设定值正确，程序继续将往下执行，否则，则检查电磁阀是否打开。程序运行过程中遇到下雨或水泵断水等情况，报警系统启动，哪个种植区域出现问题，哪个区域报警指示灯亮。等消除报警音之后，程序可以继续正常运行，直到程序结束。当按下手动总开按钮，自动运行模式停止，手动运行开始，手动运行指示灯亮。通过各种植区域手动和停止按钮来控制水泵和每个种植区域的电磁阀运行。

2.3人机界面

MCGS即“监视与控制通用系统”，是一套基于Windows操作系统可用来快速构造和生成上位机监控系统的组态触屏软件系统。组态技术在节水灌溉控制系统中的应用能够形成可视化人机界面，并能够对灌溉的运行情况进行实时、有效、便捷的监控。同时，组态王软件具有良好的扩展性和设备硬件无关性，能够根据不同的现场控制需要方便快捷地建立动画画面和监控系统以及形成各种数据报表。监控画面由主画面、点动控制、自动控制、报警记录及留言板等画面组成，如图3所示。主画面为系统启动画面，由各功能按键进入各种植区域对应的子画面，进行各功能参数的设定和系统监控。

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1老路现状调查

由于是对原有公路改造，对老路现状调查十分重要，老路的现状直接影响到改造方案、工程投资。

1.1平、纵线形现状

本区域内老路一般建于20世纪六、七十年代，建造时一般无正规的平、纵线形设计，所以老路的平纵线形通常达不到设计要求，需要部分调整。只有对老路的平纵线形有基本了解，才能决定线形调整的幅度，一般情况下，对老路平面需测试弯道数、偏角大小、弯道半径、交点间距等，对老路纵断面需测试坡度、坡长等指标。老路如果线型较好或者可以通过微调能达标的，在平纵面设计中均考虑充分利用老路；如果老路线形极差，如弯道多、偏角大、半径小、交点间距极短，且受地形、地物的限制，则考虑改线。

1.2路基、路面现状

路基、路面现状调查包括路基、路面宽度、结构形式及近几年大修改造情况等。只有对老路路基、路面情况充分了解，在路面结构补强设计时才能心中有数，设计方案才能经济合理。

1.3弯沉测试

为评价老路路面结构的整体强度，应对老路面进行弯沉测试，对测试结果应根据弯沉值大小、路面结构情况分段整理计算，以便于下阶段路面结构补强设计。

1.4桥涵现状

区域内河网密集，一般公路上桥涵较多，对老桥涵拓宽改造还是拆除重建由老桥涵现状决定，所以应对老桥涵的跨径、净宽、荷载标准、结构形式、使用情况、是否为碍航建筑物、桥头接线线形等做充分、详细的调查，对大、中桥荷载标准不能确认时，应做承载能力试验。

2主要技术指标的选用

2.1公路等级

公路等级应根据公路网的规划和远景交通量，结合公路的功能、性质从全局出发综合确定。

2.2设计车速

设计车速一般根据公路等级采用，但是在实际应用中，应结合公路的功能、性质、交通组成等综合确定，特别是对于老路改造工程，应顺应地形地物，在保证行车安全、舒适的前提下，从经济合理的角度出发，灵活地选用。对位于城市出入口的一级公路，混合交通严重，车速不宜太快，可参照城市道路标准，采用80km/h的设计车速；对于二级公路，一般情况下应采用80km/h设计车速。

2.3路基标准横断面

路基横断面直接影响到工程的规模和投资，路基标准横断面应根据公路等级、交通量预测分析结果选择，同时又应综合考虑路段功能性质及交通组成，结合地形、地物、城镇规划，注意到绿化美化和环保，采用既能满足道路通行能力、与城镇规划相适应又经济合理、适应地形地物的横断面。

2.3.1一级公路路基标准横断面

区域内改造为一级公路的均为区域间干线公路，不但交通量大，而且本区域内一般公路沿线村庄密集，混合交通比较严重，根据《公路工程技术标准》和本地区经验，为适应集镇城市化的发展，一般采用快慢行道分开的三块板形式。快车道采用双向4车道，单向行车道宽2×3.75m，中央采用双黄实线分隔对向行驶的交通流，两侧各2m的绿化分隔带，2×5m慢车道，2×1m路肩，路基全宽为32m。见图1。

2.3.2二级公路路基标准横断面

二级公路路基横断面一般采用一幅路形式，宽度根据交通量及交通组成采用，一般分三种情况：⑴、如交通量较小，混合交通也不太严重，则路基全宽12m，路面宽9m；⑵、如交通量一般，混合交通一般，则路基全宽15m，路面宽12m；⑶、如交通量较大，混合交通也较严重，则路基全宽17m，路面宽14m，并且用车道线划分快慢行道。路肩可根据实际情况采用土路肩或采取硬化措施。

3路线线形设计

3.1设计原则

公路是一种带状构造物，在保证使用任务和经济合理的前提下，应尽可能保持较高的安全性和舒适性。公路线形是三维的立体线形，为方便设计施工操作，将其简化为平、纵、横三方面描述，线形设计应对这三方面进行综合设计，保持各要素间的协调一致，做到平面顺适、纵坡均衡、横面合理。公路的线形运用在很大程度上取决于工程投资与线形舒适性的平衡。在线形设计中应着重考虑线形的连续流畅和立体线形设计，并应顺应地形，地物，注意和环境协调一致，对于老路改造工程应灵活运用线形设计指标，在困难地段适当调整，在满足线形要求的前提下，充分利用老路。

3.2平面线形设计

平面线形设计时，在一般较为顺直的路段，尽可能采用较高的指标进行调整，以求改造后的良好行驶条件下；在较困难路段，应充分利用规范允许的曲线组合，在满足技术指标的前提下，充分利用老路；在老路线形极差且又受地形地物限制无法调整时，应考虑改线方案。

对于老路改造工程，路线定线时，应以老路为主要控制物，充分利用老路，同时还应将大型建筑物、大河等作为控制点。穿越城镇区时，应注意结合地方发展，尽量与城镇规划相协调。在平面线形方案初步形成后，应征求沿线地方政府及交通主管部门意见，尽量让路线方案使各方满意。

3.3纵断面设计

纵断面设计时，应注意以下几方面：

1、满足各控制点的高程要求

纵断面控制点一般有桥梁、相交道路、城镇等。桥梁设计高程应满足桥下通航净空要求及设计洪水频率要求的泄洪断面要求；对立体相交的道路要满足本路和被交路的行车净空要求，对平面交叉的道路要顺适衔接；路线穿越城镇时应尽量和地形、地物相一致。

2、充分利用老路路面结构

在一般路段，路线的纵断面设计与路面结构的补强设计是相辅相成的，纵断面拉坡时，应尽量拟合老路，避免大填大挖。在老路路面情况较好时，为充分利用老路路面结构，尽量不要开挖老路，使补强厚度最大限度地接近填高。

3、其它

老路改造纵断面设计时，为充分利用老路，一般纵坡较碎，坡长较短，但在有条件时，还应尽可能取较高的指标，以求良好的行驶条件，并适当注意平纵组合，使纵断面方案不但经济合理，而且有良好的线形。

4路面结构补强设计

路面结构补强设计时，应根据原老路路面结构具体处理。

4.1旧水泥混凝土路面

当老路路面为水泥混凝土路面时，一般先测试混凝土板块弯沉，根据弯沉测试结果综合路面其它情况先对老路面进行处理。当老路面较好时，对老路面不予处理；当老路面一般时，对混凝土板块进行钻孔压浆处理；当老路面较差时，应新浇砼板块。在对老路面处理后，一般要在上面加铺补强层。本地区一般采用沥青面层作为老路面的加铺层，这种形式的路面结构能吸收两种材料的优点，“刚柔相济”，即旧水泥砼提供了稳定、坚实的基层，沥青路面提供了行驶舒适的面层。为防止和延缓旧水泥混凝土板的反射裂缝的发生，通常要在旧水泥混凝土裂缝和接缝位置铺设土工格栅、土工布或粘贴改性沥青油毛毡。有条件时沥青表面层采用改性沥青SMA结构，其防反射裂缝的效果更好。

4.2旧沥青路面

旧沥青路面对病害较严重路段应根据实际情况处理。当面层、基层裂缝较严重时，应开挖处理，然后在沥青补块上铺设玻璃纤维格栅；对较大的沉陷，应查明原因，翻挖处理。一般路段利用老路路表弯沉测定结果，计算出代表弯沉值，并反算成老路路面当量土基回弹模量，再按弹性层状体系理论计算加铺补强层厚度。在加铺前需刨毛老沥青面层。

4.3旧碎石路面

对泥结碎石、级配碎石路面改建成高级路面时，一般将旧路豁松、打碎，掺灰处理，使其成为底基层，然后再根据弯沉情况加铺补强层。

5桥涵改造设计

对老路改造工程，桥涵一般需拆除重建或拓宽改造，决定桥涵拆除重建还是拓宽改造主要从以下几个方面考虑：

1、原桥涵是否满足设计荷载标准，不满足，能否通过适当加固达标；

2、原桥涵是何种结构形式，服务年限多长，使用状况如何，利用价值是否大；

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1引言

近年来，我国的建筑发展迅速，建筑占地与土地资源不足的矛盾也日渐明显，旧建筑的改造利用就成为当前一种较好的解决方式。在旧建筑的改造建设中，由于受场地、原有建筑功能、层数的增加、原有结构及新旧规范等诸多因素的影响，在改造工程的设计中，出现了竖向作用和水平作用增大，导致原有结构构件的承载力不足和结构整体刚度的不均匀。同时，由于新旧构件的材料和强度的不同，新旧构件的连接因此也成为工程改造中的一大关键技术。

2工程概况

本工程位于上海市卢湾区，为一机械制造厂，建于80年代中期，原建筑共有四个单体（以下简称1＃、2＃、3＃、4＃）。现因甲方需要，将四个单体通过走廊连接为一个商业使用的整体。2＃与3＃楼不改变原有建筑的使用功能，主要是1＃与4＃楼的建筑功能改变较大，其结构也就相应做了较大改造。

1＃楼原为多层框架结构厂房（见图1），其中⑴～⑺轴为四层，层高自下而上分别为8m、5.6m、5.1m、4.5m；⑺～⑽轴为三层，层高分别为13.6m、5.1m、4.5m（其中一层在8.9m处设有一台10T吊车），原有楼面结构设计活荷载均为12KN/m2。现根据建筑功能需要，在⑴～⑺轴4.0m标高处增设一个楼层，在⑺～⑽轴2.95m、8.0m处各增设一个楼层。

4＃楼原为单层排架结构厂房（见图2），建筑高度为20.4m，净高为18.4m，厂内设有一台10T吊车，柱间设有两道支撑。现根据建筑功能需要，将原有建筑改造成五层办公楼，层高分别为2.8m、4.3m、4.2m、4.2m、2.8m。根据原有结构情况，现设计考虑与原有结构脱开，在原有建筑内新建一个四层框架结构。

3基础结构改造设计

1＃楼原设计采用450×450桩基础，设计承载力较大，经过整体计算之后，新增加夹层后的结构能满足现有规范要求，基础承载力和沉降变形也能满足现有规范要求。另外，考虑到原有在1＃楼的(1~10)轴外设置了一个室外平台（平台下为车库），根据建筑的要求，需要将平台与1＃楼进行连接（见图1）。在进行结构设计时，如果将室外平台层的梁直接与(1~10)轴处的柱子连接将会对1＃楼整体结构产生影响，同时对室外平台也不利。鉴于此，结构设计是在(1~10)轴处另外增加了一排室外平台框架柱（立在原有桩基础承台上）。经计算，原有桩基础有较大富余，对原有基础影响很小，同时又解决了上述矛盾。

4＃楼原有基础采用天然条形基础，由于在原有建筑内新建一个四层框架结构，如采用天然基础，则基础沉降不能满足现有规范要求，且对原有基础会产生很大的影响。根据施工现场和经济技术等条件，现设计采用桩筏复合基础。桩采用静压锚杆桩，施工时采用逆做法施工，即待基础筏板和上部两层施工完毕后再进行锚杆桩的施工。这样既能缩短施工工期，又能满足结构设计要求，为整个工程项目创造了很大的经济效益。4＃楼的筏板采用500mm厚，锚杆桩采用250×250，桩长为20m。平面布置（见图3）。内部四层框架结构承载力较大，在边缘处又受原有建筑结构空间的影响，因此，筏板在边缘处的柱抗冲切难以满足要求，在设计中增设了筏板的抗冲切钢筋。

4上部结构改造设计

4.11＃楼结构加固处理

1＃楼原为一机械加工厂，原设计为框架结构，楼面活荷载均较大（12KN/m2）。经有关检测单位鉴定，原有结构的柱砼强度等级为C18，原有结构在设计中按照6度设防要求考虑。改造后须作为办公建筑，现根据建筑功能布置需要，增设一夹层，同时在12m的跨中不得设置砼柱。依据现有建筑功能布置，现设计采用了PKPM2006年3月版本的软件进行了整体计算，经计算分析，原有结构的位移、配筋量、刚度等参数均能满足现有改造结构的要求，但是原有结构的构造是按照当时的规范要求进行设计的，未能满足现有规范的要求。主要有以下两个方面：一是原有柱无箍筋加密区；二是在增设夹层处上下无箍筋加密区。现设计综合经济和技术多方面的考虑，柱采用了外粘型钢加固法（见图4）。这样既能满足结构构造要求，同时又能满足节约经济的要求。

在1＃楼新增加的夹层处，由于跨度较大（为12m），见图1，若采用混凝土结构，则梁断面很大（至少需要1m高的梁），对建筑的净高会有很大的影响，对原有砼柱的影响也很大，而且与原有砼柱难以连接（植筋数量很大），原有结构的整体性将受到很大影响。现设计采用了钢梁与压型钢板-现浇混凝土楼板组合结构，钢梁与原有柱采用铰接连接。根据现有规范规定，与原有混凝土柱采用后锚固连接时，其混凝土强度等级必须高于C20（原砼经鉴定为C18）。鉴于此实际情况，钢梁与原有柱连接采用了增设砼牛腿，同时在牛腿及其上下各800mm处采用粘钢加固，以增强其抗震变形能力（见图5）。

牛腿设计在本工程的设计中也是一个不容忽视的。在设计中，考虑到牛腿处水平方向受力相当于一个悬臂构件的受力，在牛腿处的水平植筋就必须保证能达到23d(一般情况下为15d)。根据现场实际情况，植筋要满足达到23d是有一定困难。综合各方面的因素，在设计此牛腿时，我们采用了以下处理方案：一方面，对于规范[2]中牛腿的裂缝控制要求，采用了如下公式进行计算，

能满足规范对牛腿的裂缝控制要求，同时，由竖向力所引起的局部压应力也小于；

另一方面，对于牛腿的配筋强度要求，考虑到植筋不一定能充分达到预期设计要求，从安全的角度出发，在设计中，牛腿的纵向受力完全由粘贴的钢板来承受，其计算公式仍能采用根据力矩平衡条件[3]推导的公式进行计算，即

，经计算，能满足结构计算要求。

4.24＃楼结构加固处理

4＃楼由于建筑立面的要求，原有结构为排架结构，原有设计的柱间支撑对建筑立面的门窗产生了影响。若直接拆除柱间支撑，则原有结构就成为不稳定结构体系。现设计考虑到原有结构荷载减少较多（吊车取消），纵向荷载主要就是风荷载和本身自重产生的地震作用，现设计将在维护结构中采用了框架结构体系，使原有结构形成一个框排架体系，这样既能使原有结构形成一个稳定体系，又能增强结构的抗震变形能力（见图2）。在内部新增的框架结构是作为一个新建建筑物来考虑，新建的部分与原有结构之间设置了变形缝。经采用PKPM2006年3月版本的软件进行了整体计算，现设计的框排架结构均能满足现有建筑结构规范要求。考虑到原有结构设计只是按照6度设防要求计算，现设计采用了粘贴碳纤维加固法对原有柱进行了加固。

5结束语

5.1建筑物的加固设计应与建筑物的抗震鉴定、抗震加固、强度加固相结合，施工时应先加固后加层。

5.2建筑物的结构加固应结合建筑物的使用功能要求，综合分析各种加固方法的经济性，而后采取相应的加固方法。

5.3在对原有建筑物进行加固时，应充分考虑不同材料的连接节点处理，并采用合适的结构处理方法进行计算，以保证整个结构的安全。

5.4在对原有建筑物进行加固前，应从结构概念角度把握整体结构的稳定、强度等，然后采用相应的加固方法并应用结构软件进行分析，之后再进行相应的处理。

参考文献：

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二、“盐类的水解”（第一课时）的教学设计

概念转变的前提条件是“对现有概念的不满”。对“现有概念的不满”，不仅与学习者面对的情景有关，而且与学习者对自身原有认知的清晰度有关。学习者对自身的原有认知越清晰，面临新的问题情境时，产生的冲突将越强烈。本课教学时，先安排下述复习回顾活动：请同学们结合已有经验与知识（如强弱电解质电离、溶液酸碱性等），思考如下问题：

（1）纯水会发生怎样的电离？常温下，纯水中的c（H＋）、c（OH－）大小关系如何？

（2）对于水溶液而言，溶液的酸碱性与溶液中c（H＋）、c（OH－）大小有何关系？

（3）酸（或碱）溶于水后形成的溶液显酸（或碱）性，为什么？归纳总结：酸（或碱）溶于水形成的溶液显酸（或碱）性，是因为酸（或碱）电离出H＋（或OH－），导致溶液中c（H＋）大于（或小于）c（OH－）。

设置三个问题供学生思考，强化学生对水的电离、溶液酸碱性与c（H＋）、c（OH－）大小关系的认识，并激活“电离模型”。其目的不仅为盐溶液酸碱性分析奠定基础，并为后认知冲突作铺垫。在完成上述教学任务之后，接着安排如下探究活动：提出问题：现有一瓶0．1mol／LCH3COONa溶液，请分析与预测：

（1）CH3COONa在水中如何电离？是否产生H＋或OH－？

（2）请预测：CH3COONa溶液显酸性、中性还是碱性？为什么？实验活动：请在预测基础上，用pH试纸测定该溶液的pH。要求“分析与预测”的目的在于引导学生应用“电离模型”解释未知溶液酸碱性，为认知冲突埋下伏笔；“实验活动”的目的，则让学生亲自获取感性材料，强烈感知预测和实验结果差异性，从而产生强烈的认知冲突，诱发学生对“电离模型”的不满。接下来，并不急于分析醋酸钠溶液为何显碱性，而是安排学生反思与动手实验。具体安排如下：提出问题：请反思自己的“分析与预测”及“实验活动”，看看是否存在问题。实验活动：请重测CH3COONa溶液的pH，并用同样方法测0．1mol／LNH4Cl溶液的pH。将结果填入表中。反思的目的，在于确认自己的分析与pH检测无误；实验活动的目的，不仅确认醋酸钠溶液pH确实显碱性并获取更多的事实证据，同时得出盐溶液可呈碱性、也可以呈酸性的事实，从而进一步认识到“电离模型”的局限，激发建构新思维的驱动力。前面的教学活动，为“概念转变”提供了前提条件。接下来的教学，便是要引导学生探究，以期建立“水解模型”。教学安排如下：提出问题：

1．请结合醋酸钠溶液显碱性的实验事实，思考并讨论下述问题：

（1）该溶液体系存在哪些电离？是否可逆？电离出哪些微粒？

（2）溶液中H＋、OH－均来自水的电离，对于纯水电离而言，c（H＋）应等于c（OH－）。为何该溶液中c（H＋）小于c（OH－）？是不是体系中哪些微粒结合了水电离产生的H＋？请结合溶液中的微粒加以分析。

2．按前述醋酸钠溶液显碱性的分析思路，探讨NH4Cl溶液显酸性的原因。

3．和同学交流讨论，并用自己话语归纳总结盐溶

液显酸性或碱性的原因。引导学生从同时考虑醋酸钠和水的电离、电离是否可逆、电离产生的微粒出发，并从系统中微粒相互作用的视角分析醋酸钠溶液中c（H＋）、c（OH－）变化的原因。之后，遵循这样的思路，分析讨论NH4Cl溶液显酸性的原因。经历这样的探究活动，学生将初步建起了盐溶液酸碱性分析的基本思路，初步形成盐类水解的概念，初步建立起体系中微粒间的相互作用、水的电离平衡及移动、盐溶液的酸碱性等整体性认识。这样的学习，解决了“新概念的可理解性”、“新概念的合理性”问题，从而有利于概念转变。学生虽然建立起对“盐类的水解”概念及“水解模型”的初步认识，但还需进一步检验。因此，接下来的教学，要让学生从理论与实践两个层面去论证“水解模型”的合理性。教学过程如下：问题讨论：

1．为何盐溶液体系中的盐电离出来的金属离子或酸根离子会与水电离出来的OH－或H＋结合？你将如何证明？

2．根据你的分析，预测Na2CO3及Al2（SO4）

3溶液酸碱性，并从微观视角加以分析。实验活动：

1．设计实验并验证“盐溶液体系中的盐电离出来的金属离子或酸根离子会与水电离出来的OH－或H＋结合形成弱电解质；

2．用pH试纸测定0．1mol／LNa2CO3、Al2（SO4）3及KNO3溶液的pH，并将实验结果与预测相对比。本阶段教学任务的功能如下：一是寄希望于学生能从弱电解质电离平衡的角度，认识到溶液体系中若同时存在弱碱的金属离子与OH－、弱酸的酸根离子与H＋时，将结合为弱电解质分子并建立起平衡，再用实验来证实；二是应用“水解模型”去预测未知盐溶液的酸碱性，并通过实验来证实。最终，让学生从理论和实践层面证实“水解模型”合理性，同时体验“新概念的有效性”。到此为止，学生将体验到“电离模型”不合理性，体验到“水解模型”的可接受性、合理性及有效性，从而较好地达成“概念转变”———即判断溶液酸碱性从“电离模型”转向“水解模型”。但是，教学并不能到此为止，还需继续安排相关的学习活动。提出问题：现有一瓶0．1mol／L的NaCl、KNO3溶液，请预测这两种溶液的pH，并从微观视角加以分析。实验活动：请用pH试纸检测上述两种溶液的pH。交流讨论：

（1）你的预测结果与实验结果是否一致？

（2）若不一致，请分析其可能原因；

（3）结合前面六种盐溶液酸碱性及微观视角的分析，总结分析盐溶液的思路。本阶段活动的安排，旨在让学生认识到盐溶液还可能显中性。这是其一；第二，通过提供盐类水解的“反例”（即有些盐并不水解），进一步深化对“水解模型”的认识（此类盐不水解，照样可以用“水解模型”解释———因为此类盐电离时既不产生弱酸根离子，也不产生弱碱的金属阳离子，将不会结合水电离出来的H＋、OH－而不破坏水的电离平衡，故其溶液显中性）。至此，学生借助“水解模型”全面解释了各类盐（能水解的盐、不能水解的盐）溶液的酸碱性，深刻认识到“水解模型”的合理性和有效性，将牢固建立分析溶液酸碱性的新模型。最后，安排如下活动，帮助学生总结溶液酸碱性判断两类模型（“电离模型”和“水解模型”）的适用对象与分析思路，达成本课的学习目标。提出问题：现有稀盐酸、氢氧化钠溶液、硫酸钠溶液、氯化铁溶液及硅酸钠溶液。

（1）哪些溶液显酸性？哪些溶液显中性？哪些溶液显碱性？

（2）以上述显酸性溶液为例，从微观角度分析它们显酸性的原因。