综合实验论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇综合实验论文，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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二、培养学生的创新能力

实验教学是初中物理教学中的一个重要内容，实验也是组成物理学的一个很重要的部分，因此，要求学生动手做实验也是初中物理教学中一个不可或缺的环节。然而，在目前的初中物理教学中的普遍现状是，教师重点讲授理论知识，学生被要求做大量的习题，对于实验，则很少让学生动手操作，教师也是偶尔做做演示实验。这种状况对学生的全面发展有一定的影响。学生通过做实验认识物理科学，更符合人类探索自然认识规律的过程，可以让学生更清晰地更具体地认识物理事实，培养学生的观察力、动手操作能力。实验也可以培养学生实事求是的学习生活态度，激发学生对物理的兴趣。由于学生能参与其中，且体现学生的主体地位，进而可激发培养学生的创新能力。

三、综合素质的培养

通过让学生动手操作实验，把学生分为两人或者三人一组，在实验过程中，教师要注重培养学生之间在操作、问题解决方面的合作意识，培养锻炼学生的团队合作精神。通过让学生动手操作实验，也可以较好的培养学生的表达能力。例如，在做实验之前，教师可以让学生表述该实验的实验步骤、预期达到的实验目的；在做实验的过程中，学生遇到了问题，教师可以鼓励学生之间多做交流，互抒己见，或者向自己多提问，以加强口头表达能力；在实验结束之后，教师则以要求学生做实验报告的形式，培养学生的书面表达能力。通过加强教师与学生或者学生与学生之间的交流，既锻炼了学生的表达能力，又加深了学生对实验内容的印象，使学生获得较好的学习效果。通过让学生动手操作实验，也可以培养学生的自学能力，而自学能力的具备对学生今后的学习生活有很大的益处。

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1．2试剂D，L-乳酸，SnCl2•2H2O，甲醇，四氢呋喃(以上均为分析纯)，辛酸亚锡。

2实验步骤

2．1D，L-丙交酯的合成与纯化在100mL茄形瓶中加入9gD，L-乳酸，0．045gSnCl2•2H2O，少许沸石。搭建减压蒸馏装置，见图2(a)，装配卜形蒸馏头、温度计、直形冷凝管、真空接受管、50mL茄形瓶，连接普通二通、冷阱、真空泵车。用加热套加热至140℃，使乳酸(沸点125℃)开始沸腾。打开真空泵，调节泵车安全瓶二通，使系统真空度达到26．6～39．9kPa，蒸出乳酸中游离及反应生成的水。反应物逐渐变稠，至脱水量约为理论值的80%时，完全关闭安全瓶二通，使系统真空度达到0．66～1．33kPa，再蒸馏出少量的水。关闭系统管路二通A，将橡皮管从B处缓慢取下。移去直形冷凝管。更换干净卜形蒸馏头、真空接受管和50mL茄形瓶，再次连接B处橡皮管，见图2(b)。打开管路二通A，使系统真空度达到0．66～1．33kPa、加热使温度上升至230～240℃，蒸馏出丙交酯，冷却，析出淡黄色D，L-丙交酯结晶，粗产品约3g。丙交酯由乳酸环化二聚而成，主要杂质为残留的乳酸和水。用约10mL甲醇作溶剂，对D，L-丙交酯粗晶进行加热重结晶，反复3～4次即得白色晶体，真空干燥得到丙交酯单体。

2．2开环聚合及后处理将2gD，L-丙交酯，0．004g辛酸亚锡按比例加入50mL茄形瓶中，塞好磨口二通，使二通连接鼓泡器。用电加热套加热、保持反应温度为130～140℃，聚合4小时。冷却，抽出溶剂所得的固体(含有聚合物和单体)，所得的固体经过甲醇处理3次，每次10mL，以溶解剩余的丙交酯单体，沉析出白色的PDLLA聚合物，倾倒出甲醇液体，剩余聚合物置真空烘箱于50℃加热干燥过夜至恒重，称量，得到聚合物1．72g，收率86%。

2．3产品表征(1)测丙交酯的熔点。(2)测丙交酯的核磁共振谱。(3)测聚丙交酯的相对分子质量及相对分子质量分布。

3结果与讨论

3．1单体丙交酯的制备丙交酯单体是由乳酸分子间脱水缩聚得到的低聚物在高温低压下裂解生成的环状二酯，通过进一步重结晶得到较纯的丙交酯。由于低聚物在200℃以上的高温解聚过程中容易氧化和发生其他副反应，导致产物变色及焦化，从而影响收率和纯度。因此，我们在制备过程中改用减压蒸馏，直接蒸出反应生成的丙交酯，这样既有利于低聚物的解聚平衡朝着生成丙交酯的方向进行，同时又可以减少氧化等副反应的发生，提高收率和纯度。在实验中发现，如果直接使用常见的减压蒸馏装置，在解聚反应时，蒸出的丙交酯容易在直形冷凝管中析出，而无法收集得到。因此在实验的设计中，在通过乳酸减压得到聚乳酸低聚物后，将减压蒸馏装置中的冷凝管移去，更换卜形蒸馏头、真空接受管和50mL茄形瓶，搭建如图2所示的减压装置，这样能很好地接收蒸出的丙交酯产品。乳酸分子中有一个手性中心，具有两种光学活性异构体:右旋L-(+)和左旋D-(－)乳酸，因而所得到的丙交酯有3种异构体(图1):L-丙交酯(L-LA)、D-丙交酯(D-LA)、内消旋丙交酯(meso-LA)。外消旋丙交酯(rac-LA)则是D-LA和L-LA的1:1混合物。由于存在多种异构体，因此在制备丙交酯单体时必须重结晶。实验中使用甲醇溶剂重结晶，得到白色针状丙交酯，收率21．7%;采用数字熔点仪(WRS-1B)测定其熔点为125～126℃(文献值125～127℃)。1HNMR(CDCl3，400MHz)δ1．60(d，J=6．4Hz，3H，CH3)，4．99(q，J=6．4Hz，1H，CH)。

3．2聚丙交酯的制备及相对分子质量测定丙交酯的聚合实验使用辛酸亚锡作为催化剂，主要是因为它具有较高的催化活性和转化率;且相对于其他金属而言，辛酸亚锡的毒性较小，符合生物用材料的要求。此外，辛酸亚锡在熔融的单体中有较好的溶解性，能与单体充分混合，使聚合反应顺利进行。辛酸亚锡催化丙交酯聚合反应机理如图3所示，通过配位-插入机理实现丙交酯的开环聚合，中心金属锡首先与丙交酯作用，活化羰基氧，然后与金属相连的引发基团烷氧基进攻羰基碳，丙交酯单体的酰氧键断裂，丙交酯开环，形成活性聚合物链，单体继续插入到连有金属的另一端，形成链增长。将实验得到的聚丙交酯聚合物在50℃真空干燥箱中干燥16小时后，取少量聚合物，以THF为溶剂，使用Agilent-GPC，在25℃以窄分布聚苯乙烯为标准测定其相对分子质量，所测得的聚合物相对分子质量为Mn=5．7167×104，Mw=9．1072×104;相对分子质量分布较宽(Mw/Mn=1．59)。

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

AbstractInordertocultivatepharmaceuticaltalentswithcomprehensivequalityandinnovativeability,andtoenhancethequalityofexperimentalteaching,theintegratedpharmacyexperimentwaspractisedandevaluatedonthebasisofourplan.

KeywordsTeachingreform;TheIntegratedpharmacyexperiment;Practice;Evaluation

药学是一门实践性很强的学科。在药学教育中，实验教学是人才培养的一个重要环节。传统的药学实验，按学科划分，教学内容多为理论教学的验证或孤立的单元操作；教学方法多是指导教师详细讲解，学生“照单抓药”。这样的实验教学不能反映学科间交叉渗透、相互融合的实际状况，束缚了学生的自主性和创造性，不利于学生综合素质和创新能力的培养。为此，我们提出了开设药学综合性实验的设想。

药学综合性实验的基本模式是以某制剂药为目标产物，首先用化工原料或化学试剂合成原料药（或用中药、天然药物提取分离有效部位）；通过药物分析获得产品质量信息，优化合成路线和工艺，制备合格原料药（或合格有效部位）；然后将自制合格原料药（或合格有效部位）制成某种剂型的制剂药；再通过药物分析获得制剂药的质量信息，改良处方和工艺，最后得到设计合理、质量稳定的合格制剂药，即目标产物。

根据上述设想，我们在本科教学中开展了药学综合性实验的实践，并组织学生、教师和教育专家对其进行了评价。

1实践

根据药学综合性实验对学生专业知识和专业技能的要求，实验在本科教学的第七学期开设。根据我系实验室的具体情况，本次实践从2000级药学本科(58人)的49名志愿者中，随机抽取了20名进行该实验。

1.1课题的选择教师提供若干有代表性的制剂药作为实验课题,学生依据自己的兴趣从中选择。本次实践有备选制剂药6个，其中化学药品4个,中药2个，学生任选其一作为课题。结果20名学生中，13名选择化学药品，7名选择中药。

1.2方案的制定学生选择实验课题后,查阅有关中外文献,自行设计实验方案；相同课题的同学间进行交流和讨论；教师再组织学生对各种方案的科学性、可行性、创新性、经济性、操作难易与操作要点、安全注意事项、可能产生的环境污染等问题展开讨论；学生修改方案；最终确定方案。

1.3实验准备学生依据实验方案，向实验中心提交所需试药和实验物品的清单，预订使用实验室和大型仪器的时间，同时学习开放型实验室的有关管理条例和安全条例。

1.4实验学生领取试药和实验物品,进入实验室，按照实验方案进行实验，并按要求作原始记录。实验中,根据实验现象或中间体、产物的质量、数量等信息,及时、合理地调整、优化方案，直至获得设计合理、质量稳定的合格药品。教师放手让学生自主实验，鼓励学生提出新想法、改进或设计新实验,大胆开拓创新；必要时到现场指导。

1.5分析与总结实验完成后，学生根据原始记录,按要求完成实验报告，给出自制原料药（或有效部位）和制剂药的药品检验报告书，同时进行物料衡算及成本核算。学生依据产品的质量、产率、成本、环境污染等因素对实验方案的合理性、实验操作的正确性与熟练程度等进行自我评价；同一课题的学生相互评价；最后教师组织学生分析、总结，给出评比结果。

2评价

实践后，我们采用问卷调查和座谈的形式，分别征求了学生、教师和教育专家对药学综合性实验的意见和建议。

2.1学生调查显示,100%的学生对药学综合性实验表示肯定和欢迎，认为有必要在本科教育中开设此课程。其中35%的学生认为此次实验收获很大，60%的学生对此次实验满意，5%的学生表示该实验有待改进。95%的学生指出,药学综合性实验改变传统教学模式，内容新颖，自主性强，激发了他们的研究兴趣和创造热情，学习主动性和自信心都有很大程度的提高，对实验结果充满了成就感。通过该实验，他们全面、立体地了解了药学各学科间的关系，进一步加深了对所学知识的理解，增强了动手能力和综合应用能力。与此同时，他们还了解了自己的专业爱好、特长及薄弱环节，并充分认识到团结协作的重要性，不仅为实习作好了准备，也有助于将来的择业和工作。另外5%的学生指出，虽然开设药学综合性实验是必要的，但此次实践未能达到期望值。一方面是实验在一定程度上受到器材供给不足的限制；另一方面是实验时间的开放性使与教师或其他同学的交流不够及时、充分。

2.2教师本次实验的指导教师由药学系药学文献检索、药物化学、中药化学、药剂学、药物分析等课程的任课教师和实验中心的教师共同担任。他们认为，药学综合性实验的教学内容与药品研制、生产的实际过程相符合，通过课题选择、文献检索、实验方案的设计、修改、执行、优化和实验结果分析等过程，可让学生对药品的科研和生产进行一次有意义的模拟演练。同时，药学综合性实验整合多个学科，重视知识的系统性和相融性，能帮助学生理清药学的专业脉络，促进知识的融会贯通。他们还指出，本次实践证明，进入专业课学习阶段的学生已初步具备文献检索、实验设计、实验和研究能力，多数学生能独立完成药学综合性实验；通过实验,学生对理论知识和实验技能的灵活应用能力有很大程度的提高,创新意识与创新能力也得到进一步加强，达到预期的教学目的，教学效果好。

2.3教育专家我校多位教育专家在对药学综合性实验进行考察后,给予该实验高度评价。他们认为，药学综合性实验是综合型、设计型、开放型实验的有机结合体。其教学以学生为主体，教师为主导，充分调动学生的主观能动性，使他们在自主学习中自我提高，符合新时期的教育思想。药学综合性实验可提高药学实验教学质量，促进药学学生从知识型向能力型、从模仿型向创新型、从单一型向复合型人才的转变，是实验教学改革的一个有益尝试，其研究成果可供其他专业或其他院校参考、借鉴。他们建议将“药学综合性实验”列入药学本科教学计划,在保持已有课程特点的同时，在实践中继续完善。

3思考

药学综合性实验是行之有效的培养药学人才的一种重要措施。同时，它对实验指导教师的素质与水平、实验室的建设与管理等也提出了更高的要求，有利于教师素质的提高和实验室建设的加强。为更好地开展药学综合性实验，我们将继续以下探索。

3.1提供不同难度的实验课题通过实践,我们发现学生在知识的掌握程度和实际操作能力上存在一定的差异，同一难度的实验课题难以满足不同层次学生的需要。为了更好地调动学生的学习积极性和创造性，因材施教，实验课题的设计可有浅有深，或让学生在指定范围外自主选择课题。3.2制定合理的实验考核办法独立设课后的药学综合性实验将单独考核,独立计算学分。科学合理的考核办法无疑会提高学生对该课程的重视程度和学习的积极性，有利于学生综合素质和创新能力的培养。

3.3加强实验教学队伍建设药学综合性实验的开设,不仅要求实验指导教师更新教育观念、转变教学思想，而且要求教师增进相关学科的知识和技能，全面提升业务素质。因此，建立一支结构合理、业务素质高、科研能力强的实验教师队伍，是保证实验教学质量的一个重要措施。

3.4加强实验室建设抓好实验室的建设,对全面实施素质教育，培养学生的实践能力和创新能力具有十分重要的意义。加大投资力度，改善实验条件，用现代化的仪器设备装备实验室，并加强规范管理，才能营造良好的人才培养环境。

教学改革是一项系统工程。我们将坚持开展实验教学研究，不断深化实验教学改革，努力建设符合新世纪药学人才培养目标的实验教学体系。

4参考文献

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

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2.实验室管理体制

药学综合实验室自成立以来，先后制定了实验室管理条例、学生实验守则及实验室开放制度等一系列规章制度。

2.1做好仪器设备的规范化管理，建立相应的物资设备档案，包括仪器设备的信息、配件及耗材情况登记。做好各项运行档案的记载，特别对大型仪器高效液相色谱仪包括使用时间、使用人、使用时的运转情况、使用效果等进行登记。对仪器的基本操作方法及重点注意事项简易化，并在醒目位置张贴。

2.2合理配备实验技术人员，提高实验教学人员的业务水平与职业技能。要求实验技术人员熟练掌握所管仪器设备的各种使用方法、操作技能及日常维护技能。同时，实验技术人员应不断学习有关理论知识，更新实验知识，特别是药学综合课程的学习，掌握涉及课程的理论知识，到其他高校先进实验室进行参观学习，开阔眼界，更有效地为教学服务。

2.3为了提高实验教学质量，提高实验室使用效率，对药学综合实验室实现网络化管理。对实验室的基本信息、功能等实现网上查询、网上预约开放。

2.4建立健全实验室管理规章制度并上墙，包括学生进入实验室的行为规范，实验室的安全与环境管理规范，实验室开放管理制度及实验室管理人员的岗位职责等。

3.实验教学体系的改革

3.1改革实验教学内容与方法，提高实验教学质量。药学综合实验室成立后，根据自身实际情况，编写药学综合实验的指导大纲，提出几种药物由合成到制剂分析的一系列实验指导，引导学生自行设计实验，激发学生学习兴趣和自觉性，培养学生独立工作能力和团队合作精神。学生自行查找资料，设计实验方案，在设计和实验过程中掌握较多的基本理论知识和操作技能，帮助学生提高动手能力和科研水平。

3.2建立包含多学科的综合实验体系。根据教学计划与课程大纲，重组实验教学内容，分别包含药物化学、药物分析、药理学、药剂学及药代动力学实验等课程，完成从原料到成品药的全过程学习。另外，学生通过对各种制剂制备、质量分析、药物在体内的代谢等实验，掌握药物制备、质量控制、药效学和药物安全性评价等基本方法和技术，从而学习如何获取安全有效的药物。

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为了充分发挥综合性教学方法在小学五年级语文教学中的价值，教师不仅要了解学生的学习特点，并将其融入语文教学设计当中，还要注重在教学过程中充分发挥自身的引导价值，使学生能够在语文学习过程中得到启发，从而提高其教学效果。小学语文知识是在六年级进行系统性的复习，所以就小学语文教学而言，小学升初中的关键时期在于五年级阶段，基础学科中最为重要的一门就是语文，教师需要注重综合性教学在实际教学过程中的应用，尤其是在新课程不断深入改革的今天，教师需要在实践过程中不断总结和完善，从而取得最优化的教学效果。

一、对教学资源进行充分利用

通常情况下，除了课内教学资源之外，教师还应该注重课外教学资源的利用，而课内教学资源是传统语文教学模式中所主要利用的资源，很多教师对课外教学资源的价值和重要性不够重视，进而对学生的全面发展造成了一定的不利影响。所以，如何在小学五年级语文课堂教学中运用综合性教学成为教师们亟待解决的重要问题，教师不仅要正确认识课内教学资源的教学价值，还要注重课外教学资源的利用，相辅相成，将二者充分融合到教学过程中，使其促进学生学习效率的提升。为了实现这一教学目标，教师不仅要对其传统教学观念进行转变，在改进课堂教学模式的基础上对其进行创新，还要注重真实課堂教学情境的应用，使学生能够更加直观、形象地对教材知识进行学习。除此之外，教师还应该通过课外趣味活动的组织使学生的学习积极性和主动性得到充分调动，这样既能够对学生的语文知识内容进行巩固，又能够促进学生运用知识的能力得到提高，促进学生创新意识的培养，为学生的语文学习发展奠定扎实的基础。比如，在开展《地震中的父与子》这一教学内容时，教师可以引导学生自主对地震及其危害的资料进行收集，并让学生在课堂教学过程中将自己对地震的认识和感受表述出来，这样既有助于学生掌握课外教学资源的应用，又能够有助于学生更好地学习教材课文内容，体会作者所描述的灾难下的父子情感。

二、对学科之间的融合进行把握，合理安排综合性学习内容

任何一门学科的学习都离不开语文学科知识的辅助，而任何一门学科知识的学习也都有助于学生学习语文学科知识，所以，教师需要对其他课程与语文课程之间的融合进行准确把握，使学生能够了解其他学科与语文学科之间的联系，对自己的综合性学习目标有所明确。比如，融合音乐、体育、美术、数学等学科知识，可以促使学生在进行语文知识的学习过程中更具有综合性，也能够有助于学生语文运用能力的提升，全面提高学生的语文素养。因此，小学五年级语文教师需要在实际语文教学中摆脱传统教学模式的束缚，引导学生自由开展学习，使学生能够在语文学习过程中有机地融合其他学科知识，从而使其优势充分发挥出来。比如，在学习《金色的鱼钩》这一教学内容时，教师可以将与教学内容相关的图片和音乐通过多媒体的形式播放出来，引导学生融入教学意境当中，其中所穿插的音乐以及相关学科知识与语文知识的融合，能够在一定程度上提升学生的语文综合素养。

三、对综合性教学主题进行合理选择

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对中国哲学和中国哲学史研究作出了突出贡献的冯友兰先生，在对中国哲学史研究方法的探索中，就已经开启了中国哲学史研究方法的综合创新之路。这具体表现在：一是明确地将西方哲学的逻辑分析方法和中国哲学的直觉主义相结合，建构了一套哲学方法论与哲学史方法论———“正的方法”与“负的方法”。二是在援引西方哲学包括实用主义和新实在主义的观念和方法、哲学的理论观点和方法来改造中国传统哲学的观念和方法上，在一定的层次上，使得的方法和科学主义的方法、人文主义的方法相结合；而这一结合是在他力图把中国传统哲学、西方哲学和哲学打通并适当地结合起来的过程中实现的，他也因此形成了一种综合的中国哲学史方法论。

历史地看，在跟冯友兰先生同时或稍后的一些中国哲学史家也都在不同的层面上、不同的范围内，探索并尝试融贯、综合各种治中国哲学史的方法，以求建构中国哲学史方法论。如三四十年代的张氏两兄弟张申府先生、张岱年先生就尝试“将唯物、理想、解析，综合于一”以建立“解析的辩证唯物论”，倡导和运用逻辑解析方法，并将解析法和的唯物辩证法结合，来研究中国哲学史。张岱年先生于30年成的《中国哲学大纲》，既运用了逻辑分析方法又运用了唯物辩证法，奠定了张岱年先生一生坚持以的理论观点和方法研究中国哲学史的方法论基础。张岱年先生于80年代初撰写的《中国哲学史方法论发凡》一书，从的世界观和方法论的统一出发，主张根据辩证唯物论和历史唯物论的基本原理来分析和研究中国哲学史；并认为研究中国哲学史的正确方法，就是根据辩证唯物论和历史唯物论的基础原理来分析研究中国历史上每个哲学家的哲学思想，阐明哲学发展过程的客观规律。而应用的方法来研究中国哲学史要坚持四个基本原则：第一，坚持哲学基本问题的普遍意义，注意考察唯物主义与唯心主义的对立斗争与相互转化；第二，重视唯物主义的理论价值及其在哲学发展过程中的重要作用；第三，坚持社会存在决定社会意识的观点，对于阶级社会中的哲学思想进行切合实际的阶级分析；第四，坚持发扬实事求是的学风，对于哲学史的具体问题进行具体分析。在此基础上，对于哲学思想的阶级分析方法，哲学思想的理论分析方法，历史与逻辑的统一，哲学遗产的批判继承，以及整理史料的方法等等，作了较为全面、系统、精密的分析和论述，基本上确立了以哲学史观和方法论为主导的中国哲学史方法论。可以看出，张岱年先生的中国哲学史方法论的一个突出特点就是将古今中外不同的方法加以融贯、整合，并在哲学史观和方法论的统帅下达到了“综合创新”。

事实上，80年代特别是90年代以后，研究方法和研究视角的多元化已成为中国哲学史研究的主流。如方克立先生曾明确指出，中国哲学史研究方法和研究视角已呈现多元化趋势。他主张在马克思列宁主义哲学史观和方法论的指导下，运用多种方法来研究中国哲学史，如中国旧有的汉学的方法和宋学的方法，西方现有的解释学方法、发生认识方法、结构主义和后现代解构主义的方法，以及文化人类学、宗教社会学和认知心理学等，以便在各种研究方法的功能互补中，揭示中国哲学史多方面的丰富内容。又如刘文英先生强调今天研究中国哲学史采用的各种方法都必须坚持实事求是的原则，并主张将中国传统哲学的汉学的方法和宋学的方法，哲学的历史方法与逻辑方法，以及语义分析方法、结构分析方法、解释学方法与比较方法等等，加以整合或综合，以实现不同方法的特殊的功能和价值。这可以说是一种理性、开放、公正、平实的态度，一种实事求是的态度。显然，他们所坚持的，已不是以往那种教条主义的，而是经过重新理解和诠释并加以发展了的。这样一种以为主导、综合古今中外各种研究方法论的探索，体现的正是“综合创新”的路向。

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汽车变速器是汽车中的一个关键设备，其性能直接影响到汽车的动力性、经济性和可靠性。汽车变速器综合性能的测试比较复杂，目前国内的汽车变速器试验台自动化程度低、机界面不友好、测试过程依赖于测试者的经验。因此，本试验台系统自动程度高、测试项目多、实时性强且完全可靠。

1系统介绍

具体说来，该试验台系统具有以下优点：可进行五种不同型号变速器及其扩展类型变速器的性能测试；自动测试过程可智能控制；短时间内可完成综合性能（换档、加载、同步器）测试；运行参数可实时显示；可进行故障的自动检测、报警及处理等。

1.1系统硬件介绍

本系统采用双变频电机模拟汽车变速器实现工况，从而实现对变速器性能的真实检测。电机的控制通过西门子6SE70系列变频器来实现。该系统变频器采用交流矢量控制技术，对大功率交流电机实现了精确控制。因为该系统中变频器数量不多、数据传输量不大，采用RS485总线来实现工控机与变频器之间的通讯，满足了实时性要求。由于PLC控制稳定、可靠，所以自动换档执行机构（机械手）采用PLC控制器来实现不同型号变速器的自动换档动作。

图1系统结构图

1.2系统软件开发环境

工业过程控制软件往往需要具有很强的通讯能力、现场数据的实时检测能力及强大的数据库、良好的图形界面。组态王6.01采用全新中文Explorer界面并拥有丰富的绘图工具和庞大的图形库（包括大量的工业标准元件），支持多媒体和ODBC数据库提供的功能、具有强大的控件和控制语言，使用灵活、方便，提供给用户一方便的集成开发环境，使开发者可快速构造应用系统。它还具有强大的通讯能力和良好的开放性。本系统控制软件基于组态王6.01二次开发，实现了测试过程的控制、测试数据的实时显示，而且缩短了开发时间。

2系统体系结构

2.1系统要求

厂方要求试验台系统能够在线检测变速器的综合性能，包括以下试验：①各档换档试验；②变速器加载能力测试；③变速器操纵（同步器）性能的测试；④跳档检测；⑤变速器的疲功寿命试验；⑥传动效率试验。

工作性能要求为：

(1)系统运行稳定、安全可靠；

（2）测试数据报表和测试及故障诊断的界面友好；

（3）台架试验方法科室、规范，达到汽车机械式变速器台架试验方法国家标准；

（4）在同一台架上对不同种变速器完成测试功能。

2.2系统体系结构

系统整体结构如图1所示。

系统分为三大模块：①控制部分；②换档机械手部分；③试验台机电部分。控制部分以计算机为中心，控制软件根据现场数据和当前工作状态控制系统的流程、任伤分配、指令发送、故障检测等；通过板卡通讯向PLC机械手发送换档控制指令、通过RS485总线变频器发送测试所需的转速和加载扭矩信号。控制部分还包括变频器、现场数据采集卡（PCL818L）、PLC控制器。变频器可以实现三相交流异步电动机的无级调速。变频器选用西门子6SE70系列变频器，该系列变频器采用交流电机的矢量控制技术对电机进行控制。矢量控制也叫磁场定向控制。它的基本思路是利用d-q旋转坐标变换，将定子电流分成励磁电流id1和转矩电流iq1，在调速过程中保持转子磁链不变，即id1为常数，此时交流电机调速原理与直流电机相同。现场数据采集卡将现场采集的数据传输到计算机。PLD控制器根据计算机发送的指令完成将换档信号转换为换机械手的执行命令。

换档机械手部分是控制部分的执行机构，机械手根据PLD发送的换档指令完成指公平的换档动作。

试验台机电部分是本系统是最终执行机构，完成将变速器驱动到相应转速和加载扭矩，以达到特定测试工况。机械部分包括两个功率比较大的变频电机和试验台架。本系统中电机的性能对整体性能影响很大，因而选用交流变频电机。该电机能满足高精度的扭矩、转速控制，而且功率足够大，可以满足本系统试验工况要求。工作时，加载电机工作在发电状态下，能量回馈到电网，大大节约了能源。试验台架包括离合器、传动机构和汽车变速器。因为试验时要达到高转速、高扭矩的工作状态，所以机械部分加精度要高。汽车变速器是本系统测试对象，为了使装卸变速器的时间短，本试验台变速器的夹紧松开操作是通过油缸4轴连动压板来实现的。

2.3系统工作原理

系统采用双电机模拟汽车工况，其中驱动电机通过变频器的速度闭环控制模拟汽车的驱动机构，加载电机通过变频器的扭矩闭环控制模拟汽车加载。机械手根据计算机发出的指令信号完成对不同型号变速器的换档动作，从而能控制变速器换档到指定档位。在测试过程中，控制软件对系统的运行参数实时记录显示，并对温度、转速、扭矩、电流、完全罩到位信号等实时监控，遇到故障自动报警、自动分析。

3系统软件的开发与实现

本系统控制软件是基于组态王6.01二次开发的、功能结构如图2所示。

本系统从功能上完成了自动试验、手动试验、单独换档试验、疲劳试验和效率试验。计算机自动试验是本系统的主要部分，在这种状态下计算机控制变速器的测试过程，包括：试验流程、试验过程中换档顺序、各个档位的转速给定、加载扭矩给定、系统协调、信号检测及处理等。在自动试验控制下，完成从空档到最高档位的换档和加载交替过程，接着完成从最高档位降低到最低档位的降档换档，最后完成倒档测试。手动试验是由人操作手动操作台的扭钮完成的，其程序主要完成监测、报警功能。单独换档是应厂家要求对某一指定档位进行试验。疲劳试验和效率试验分别对变速器的耐久性和传动效率进行测试。组态王6.01有丰富的画面制作系统，支持无限色和二十四种过滤色，并具有丰富的图库和图库精灵、丰富的动画连接向导。利用组态王6.01界面开发系统可给各种控制模式开发生动的界面，非常形象、美观。由于自动试验过程是本软件系统的关键，故以下仅对自动试验进行讨论。

3.1接口通讯参数

组态王与I/O设备之间的通讯很方便，主要通过以下几种方式进行通讯：串口通讯方式、DDE方式、板卡方式、网络节点方式、人机接口方式。组态王有丰富的数据类型，使用起来特别方便。

接口通讯参数如图3所示。

计算机通过检测现场数据，根据任务规划状态向PLC和变频器发送相应的控制指令。

现场数据包括：变速器当前档位、转速、扭矩、通过拉压力传感所测得的挂档力、离合器开关信号、变速器夹紧信号、轴承温度等。其中与PLC的通讯利用组态王的板卡通讯方式，组态王与变频器通讯采用组态王的串口通讯方式，组态王与现场数据通讯通过PCL818L扩展板卡来实现。现场数据用于检测工作状态是否到位和故障报警等，如机械手是否换档到位是根据现场采集的速度之比和配方中的速比是否一致来判断的，而温度、转速等指标又是故障报警的依据。

3.2自动换档过程的实现

3.2.1自动换档过程流程图

自动换档过程流程图如图4所示。

自动换档过程要完成松开离合器、换档、闭合离合器的动作和定时加载以及档位的自动更替。由于松开离合器、换档、闭合离合器都是在电机运转的情况下工作的，因而每一动作命令的发出都要先检验其条件是否严格满足以保证安全。离合器松开的条件为：电机的转速必须在预设的范围内；档档的条件为：必须检测到离合器已松开；离合器闭合条件为：换档到位。如果条件不满足就等待条件满足，但是等待时间也是有限制的，故采用定时器计时的方法来控制顺序动作等待时间。当档位换到位时，按该档位的测试参数加载，加载一段时间就可以测得变速器的加载能力，因而加载的定时也采用定时器来完成。加载计时完毕，将进行下一档位的测试，在程序中进入换档准备过程。在换档准备过程中，当前档位标志更替为下一个测试档位的标志，档位参数（变比、档位、加载扭矩、加载转速）更改为下一测试档位的参数。

3.2.2基于组态王编程实现自动档换过程

组态王事件命令语言可以规定在事件发生、存在和消失时分别执行的程序。离散变量名或表达式都可以作为事件。当该事件刚刚发生时，该单元的程序只执行一次；当该事件存在时，按照设定的时间间隔反复执行该单元程序；当该事件消失时，该单元程序只执行一次。事件命令语言存在时的循环执行程序与普通程序的while循环类似，但不完全相同。事件命令语言在事件存在条件下可以控制和调节系统循环执行的时间，因而有利于过程控制的定时操作。事件命令语言可以完成普通程序的if、while条件，同时可以达到定时功能。而且工业控制中很多都是通过离散状态变更来激发程序的流程。组态王命令语言形式很适合开发这种过程。

自动换档过程建立了多种工作状态：“换档准备”、“换档开始”、“换档成功”、“加载”、“运行”、“试验完成”等。以这些工作状态和计算机检测到的现场数据组合构成不同的事件，再以这些不同的事件之间相互激发、转换的逻辑关系实现自动换档过程的逻辑关系。

这里采用了组态王事件命令语言中事件存在时循环的定时功能。当程序进入定时器状态时，采用计数器进行倒计时，事件存在时命令语言其它的程序都处于不被激发状态。在这种状态下，通过设定计数器起始计数值n和事件命令语言存在时循环执行一次的时间t，可以设定定时器的定时T（T=n×t）。

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关键词：临床医学；实验室；管理模式

高等医学教育包括基础医学和临床医学教学两大阶段，临床医学是以实践性和经验性为突出特征的学科，因此实验教学在临床医学教育中占有非常重要的位置。医学实验室是高等医学教育开展实验教学、科学研究、技术开发的重要场所，是培养学生实践技能与创新能力的重要基地，是医学教育的重要组成部分[1]。随着高校合并和招生规模的不断扩大以及教学层次的提高，我院原有的实验室在数量和质量上都难以满足教学要求，为适应高等教育改革，我们对实验室，尤其是临床医学实验室资源重新进行整合，实施综合管理，获得良好效果。

1我院原有的临床医学实验室概况

我院原有的临床医学实验室按学科分为内科、外科、妇产科、儿科、基础护理、检验、急救等，每个学科均有独立的实验室，由教务科统一管理，这种管理模式存在以下问题。（1）由于分科细而全，造成各实验室面积较小，用房紧缺，实验人数受限，影响实验开出率和工作效率。（2）仪器设备过于分散，存在使用率低、重复建设、更新慢、陈旧等现象，影响实验的整体效果。（3）实验管理人员力量分散，难以统筹管理。（4）条块分割，不利于学科间的渗透和横向联系，使教和学都易产生学科间的脱节[2]。（5）验证性实验多，综合性、设计性实验少，不利于培养学生的创新能力。

由于原有的临床医学实验室在软、硬件上都不能满足高等教育的要求，我院进行了相应的改革。

2临床医学实验室的资源整合

2.1实验室空间的综合利用

根据学科特点进行调整，将内科、儿科及检验实验室调整到实验楼一楼，外科和妇产科实验室调整到二楼，基础护理实验室仍在三楼。使相关学科实验室之间既相互独立又互相联系，例如，外科和妇产科都是手术科室，除设有独立的手术室、换药室、产房、围产期保健室、母婴同室之外，可共用多媒体教室、示教室、库房、准备间、高压灭菌室、更衣室、洗手间和模拟病房、护士站等。这使得各个学科实验室使用面积扩大，可同时进行2组实验，教学效率显著提高。

2.2实验室资源共享

充分利用临床医学实验室的整体优势实现资源共享，除专业性强的设备和仪器由各专业负责申请购置和使用外，对外科、妇产科、基础护理等实验室的巾类、一般医疗器械以及消毒物品及模拟病房的常用设备等，进行统一管理和调配。

2.3实验时间的合理安排

根据教学计划，内科学、健康评估、外科学实验安排在第五学期，妇产科及儿科实验安排在第六学期，这样相关的实验室既可共享空间和资源，又互不干扰，同时避免了实验室闲置。

3临床医学实验室的综合管理

3.1改变管理模式，统筹安排各学科实验内容，提高实验室利用率

我院过去的管理体制主要是按学科建立实验室，在教务科的领导下进行实验室的建设与管理，其最大的弊端在于实验室小而全，每个学科各自为政，不能达到一定规模，而且内科、外科、妇产科、儿科、基础护理等临床实验通常在一个学期内完成，这就造成实验室的闲置，降低了实验室的使用率，浪费了宝贵的资源。我院根据实际情况，对旧的管理体制进行改革，成立了实验中心，负责实验室的建设和管理工作。首先根据学科特点，修订教学计划，然后重新整合实验资源，统筹安排实验科目和内容，使相关专业之间既能资源共享，又不互相影响；既能扩大实验室的规模，改善教学条件，又能避免重复建设，减少实验室闲置。

3.2资源共享，避免重复建设和不必要的浪费

在旧的管理体制下，各学科实验室往往各自为政，缺乏统筹安排，仪器设备重复购置，利用率低下，大型精密贵重设备不能充分发挥作用，造成人力、财力、物力的浪费。由于教学经费的分散使用，造成经费的相对短缺，仪器设备得不到及时更新，这些都给教学和科研带来许多困难。通过改革，把原来各学科的仪器设备、实验用品集中起来，统一管理，使实验资源由分散变为集中，互补遗缺，避免仪器设备的重复购置，提高了实验设备的利用率，为学院节约财力、物力[3]。实验中心对于大型精密贵重设备、专用设备以及电教仪器设备，进行统一管理，每学期期末对仪器设备进行统计、保养和检修，并通过计算机进行分析，为制订新学期的实验计划提供可靠的依据。

3.3统一培训师资，保证实验教学质量

加强实验队伍建设，建立一支高素质的实验教师队伍，是建设好实验室的关键，实验人员的素质高低，将决定实验水平及实验教学质量高低。因此，实验教师的配备和培训尤为重要[3]。我院实验课教学主要由各科任课教师、专职实验员负责，每学期开始前，各科分别将新学期的实验计划上报实验中心，实验中心负责协调实验时间，并进行师资培训，相关专业教师及实验员集体备课，每位教师不仅要掌握自己专业的实验内容和方法，对于相关学科的实验内容和方法也要熟悉。每个实验人员都要一专多能，以弥补某学科实验教师和专职实验员的不足，提高实验教师与学生的比例，保证实验教学质量。此外，实验人员还应具备更新知识和应用知识的能力，具有开拓精神和创新意识，以促进实验教学改革。因此，我院积极选派实验人员到实验力量雄厚的高校进修和参观，并组织实验人员参加大型科研课题，开阔视野，了解学科动向。

3.4促进相关学科间的合作，开展创新教育，鼓励进行综合性、设计性实验

目前我们的实验多以验证性和操作技能训练为主，这不利于学生积极性的调动和能力的培养。在保障教学和科研顺利进行的条件下，鼓励实验教师集思广义，各实验室互相帮助、团结协作，开展综合性、设计性实验。在教师指定范围内，由学生自行设计和完成一些实验，如让学生为一个宫缩乏力产妇进行接生的实验，涉及外科的消毒、铺巾，基础护理的导尿、灌肠、静滴催产素的观察、测血压、生命体征的观察，产科的产程观察和处理、加强宫缩的方法、接生及新生儿的护理等，让学生根据具体病例进行设计和分析，并完成相关操作。这样可以激发学生的学习兴趣，使其乐于思考、勤于动手，从而真正培养学生的探索、分析和操作能力。

4体会

高校实验室是进行实验教学、开展科学研究的重要基地，是办好高校的基本条件，实验室管理水平能够反映高校的教学、科研水平，实验室的建设是一个牵动全局的综合性工作[3]。实验教学涉及的因素众多，不进行统筹规划、系统管理，实验教学的某些环节就可能出问题、出故障，影响实验教学的正常进行[4]。通过3年来的研究与实践，我院实现了实验教学资源共享，减少了重复建设，丰富了实验教学内容，提高了学生的创新思维能力和动手能力，实验开出率达100%，实验课满意率也明显提高。

参考文献：

[1]刘宏，熊梦辉.医科院校教学实验的建设与管理[J].中国医学装备，2007，4（12）:22~23.

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一、色彩丰富铮亮夺目

我采用亚光颜色釉的色彩种类繁多，有黄、白、蓝、紫、绿，还可以根据自己所需要的颜色进行调配，亚光颜色釉七要是当成作品的背景，并可以根据不同颜色的主题，画画来选择不同颜色的亚光颜色釉与之搭配，既能突出主题，又能使整个画面色彩丰富，再加上各种高温窑变花釉的互相流动，自由融合，呈现出像彩色锦缎绕缭交织，斑驳陆离的绚丽色彩，通过各种颜色的亚光釉与主题高温颜色釉色彩间的各种反差搭配，使整件作品色彩丰富，对比强烈，铮亮夺口。我的作品《秋韵》淡黄色的亚光釉作背景色，而作品中红色的树叶，屋顶上的红瓦片，及门上贴的红对联，还有屋前晒的鲜红的辣椒这个红颜色作为主色，仗之在淡黄色的亚光釉的衬托下显得格外的鲜艳，整个画面给人一种热烈鲜活，红艳的美感，作品《铁骨凝香》则以深黄、深紫、深绿等深色调的亚光釉作为底色，而以白色作为主色，这样使白色的梅花在深色背景的衬托下更显得洁白无暇，晶莹似雪，色泽显现突山，还有作品《瑞雪兆丰年》 《金色山村》等都是将不同颜色的高温颜色釉进行有机的结合，从而使作品绚丽多彩，光亮夺闻。

二、反差对比、突出主题

亚光颜色i与有光高温颜色釉的综合装饰，另一主要特点是对比强烈，相互辉映，相得益彰。

1、亚光与有光的对比：亚光i的特点足光泽度不强，表面呈现细的颗粒状，具有绒面的质地，而高温颜色釉的特点一是光亮，二是平滑，表面如明镜，二者结合起来自然形成了亚光与有光的对比，绒面与平滑的对比， 互相衬托，拙中见雅。

2、平面与凸起的对比：亚光颜色i烧制后表面呈现细的颗粒状，但总体还是平整的，而与之相对的主题不同，它们大多采用堆、填、涂等多种工艺技法相结合，使主题画面烧制后表面呈现山凹凸状，经手触摸有一定厚度， 这样使得主题与背景在材料质地上自然形成视觉上的反差和对比，这样它们的艺术效果厚重，变化丰富，有强烈的立体感。

3、色与色之间的对比：由于要突出主题，从而形成了背景色与主题色之间的强烈反差对比。作品《春满枝头》以白色亚光釉为背景，而红色的梅花作为主题，通过红色与白色之间的反差对比，使红色的梅花在白底色的衬托下显得格外红艳，进而突出主题。

4、静与动的对比：亚光颜色i由于烧制后表面呈现细腻的颗粒状，但烧成稳定，不具有流动性，而以高温窑变花釉作为的主题，由于具有很强的流动性，从而形成了主休与背景动与静的强烈对比，更能突出主题，还有《瑞雪兆丰年》《独立春风第一香》《山村秋色》等作品，无非都是使背景与卞题进行色与色之间的对比，平面与凸起的对比，亚光与有光的对比，静与动之间的对比，从而使作品的主题灾山。

三、现代感强，高雅通俗

作品虽然取自传统题材，但是却充分利用陶瓷的材质美，采用现代陶瓷艺术综合装饰于法，以细颗粒状的亚光颜色釉作为作品的背景，并以多种工艺技法相结合，运用多种高温颜色i有机搭配综合在每件作品的整体当中，通过高温还原焰烧制而成，使得上体和背景在材料质地上自然形成视觉上的反差对比，它们的艺术效果色彩厚重，变化丰富。有着强烈的立体感和白然生动的艺术韵味，进而形成的作品，既高雅又通俗，既富民族性，又具忌行缘亩捞匾帐醴绺窈蜕竺狼槿ぃ它的材质经高温烧成。经久不变， 是传统陶瓷艺术与现代科技技术相结合的产物，作品《金色山利》房屋下的山石运用浪漫主义的表现手法，采用多种高温窑变花釉综合装饰在一起。使它们通过1330度以上高温自由流动融合。从而产生一种奇妙的变化，达到斑驳陆离，丰美多彩的神奇效果。房顶采用雕刻的手法表现瓦块，屋面采用裂纹i堆填，经乎触摸， 具行一定的厚度，整件作品虽采用了传统的题材，但却运用了现代综合装饰的手法，使得整件作品现代感很强，通俗高雅，还有一些传统题材。如“梅花”则采用现代综合装饰手法来表现。梅花的花k采用覆盖力很强，并能堆积一定厚度的高温白来填涂，使其达到一定的厚度，既表现了梅花的纯洁高雅，又有强烈的立体感和视觉效应。而梅花的树干则采用了宜流动的窑变花釉(蓝花釉)涂填一定的厚度，充分运用它的特性。从而达到一种特殊的肌理效果，具有蓝宝石般的色泽。整件作品既有民族性，又有时代感，雅俗共赏。

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1系统介绍

1.1 CAN总线与互联网互联的发展状况CAN总线是一种有效支持分布式控制的串行通信网络，是德国BOSCH公司从20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而设计的一种串行数据通信协议，历经技术规范2.0A和2.0B后已形成CAN国际标准(ISO11898)

。CAN遵循OSI模型，按照OSI基准模型，CAN机构分为2层：数据链路层和物理层。按照IEEE802.2和802.3标准，数据链路层又划分为逻辑链路控制层(LLC)和媒体访问控制层(MAC)；物理层又划分为物理信令层(PLS)、物理媒体附属装置层(PMA)和媒体相关接口层(MDI)。由于CAN具有独特的优点，使得它在工业领域中得到广泛应用。

目前，基于CAN总线获得广泛应用的应用层协议有DeviceNet和CANOpen等。CAN具有以下主要特点[2]：(1)CAN为多主工作方式，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点送信息，而不分主从；

(2)在报文标识符上，CAN上的节点分成不同的优先级，可满足不同的实时要求；

(3)CAN采用非破坏总线仲裁技术。当多个节点同时向总线发送信息出现冲突时，优先级较低的节点会主动地退出发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节省了总线冲突仲裁时间；(4)CAN节点只需通过对报文标识符滤波即可实现点对点、一对多点及全局广播几种方式传送接收数据；(5)CAN报文采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，保证了数据出错率极低；

(6)CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。

现场总线网络与工业以太网的结合使得企业的管理可以深入到测控现场，在这种互联方式下，由以太网构建信息网，通过两者的有机联接，从而构成一个中型/大型的远程监控/数据传输网络[3]。

1.2系统架构系统由温度、湿度测控器、CAN以太网通信转换器、服务器和客户端组成，如图1所示。

温度、湿度测控器主要负责现场温度、湿度数据的采集、处理、控制、显示、报警以及通过CAN总线与通信转换器进行数据交换。

CAN、以太网通信转换器主要负责CAN总线数据的发送和接收，并将CAN的数据通过局域网发送到服务器上。

服务器负责监控结果数据的存储和报表的存储，同时，向客户端提供访问服务。

客户端通过浏览器上因特网访问服务器上的数据并进行通信和控制。

2硬件设计温度、湿度测控器主要分为数据采集、控制和CAN总线通讯3部分

温度、湿度测控器的温度、湿度传感器采用瑞士图2温度、湿度测控器的硬件框图Fig.2 Structure of temperature and humidity controllerSENSIRION公司的SHT10，传感器包括1个电容式聚合体测湿元件和1个能隙式测温元件，并与1个14位A/D转换器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝连接。SHT10具有超快响应、抗干扰能力强等优点。

每个SHT10传感器都在极精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。两线制串行接口和内部基准电压，使系统集成变得简易快捷。温度、湿度测控器的MCU采用微芯公司的PIC18F2580，它是整个温度、湿度测控器的运算控制单元，它采用16位的RISC指令系统、哈佛总线结构、两级流水线取指等技术，具有32 KB快闪存内存、4 KB的RAM、片内看门狗、内部EEPROM、CAN控制器等丰富的片内资源，抗抗干扰性能强，功耗低，速度高[4]。PIC18F2580主要负责数据采集与控制，并与通信转换层适配器进行实时CAN总线数据的通信。

CAN与以太网通信转换层硬件框图如图3所示，它的处理器采用NXP公司的ARM7TDMI-S核的单片机LPC2378，是一款支持实时仿真和嵌入式跟踪的16/32位ARM7TDMI-S CPU，处理器时钟高达72MHz。片内含有高达512 KB的片内Flash和58 KB的片内SRAM存储器，具有强大的通信接口：10/100M以太网媒体访问控制器(MAC)，2路CAN-bus接口。

增强型外设4个32位捕获/比较定时器、1个带有2 KB电池SRAM的低功耗实时时钟、看门狗定时器和1个片内4 MHz的RC振荡器。LPC2378的强大功能为CAN和以太网的通信转换带来了极大方便[5]。

3软件设计软件设计的对象主要包括3部分：温度、湿度测控器的检测控制和CAN通信，CAN以太网通信转换，B/S平台。

3.1温度、湿度测控器的软件设计温度、湿度测控器的软件流程

它主要包括初始化子程序、CAN数据的接收和发送程序、显示程序、键盘扫描程序、控制程序。CAN数据的接收和发送对实时性要求比较高，故采用中断方式进行处理。微处理器PIC18F2580在程序开始首先要对CAN控制器模块进行初始化。主要通过测控器本身的地址标识的读取来对CAN控制器的过滤器和屏蔽器进行配置。屏蔽器用于确定标识符中的哪一位被过滤器检查，这样，一旦1条有效的信息被信息缓冲器MAB接收，信息的标识符区域将与过滤器值相比较，若相匹配，则信息将被装入接收缓冲器。微控制器收到CAN数据后，根据相应命令进行相应动作，如设置相应报警温度湿度、执行相应控制等，然后，做出相应的应答。

控制程序主要是通过串行接口对SHT10进行数据读取，并把读取数据与设定数据进行比较，运用bang-bang控制通过驱动电路控制中央空调，使得房间保持一定的温度和湿度。3.2 CAN与以太网通信转换软件设计3.2.1 LPC2378的CAN控制器与CAN总线间的数据传输LPC2378的CAN控制器带有1个完整的发送和接收缓冲器串行接口，它是1个双重接收缓冲器，有了这个双重的接收缓冲器，芯片可以在对1个报文进行处理时，可接收另一个报文，但它不含有验收滤波器。验收滤波器是独立的器件，它对所有CAN通道进行CAN标识符过滤。

数据从CAN控制器发送到CAN总线由CAN控制器自动完成。发送程序采用中断方式，中断方式发送程序分为发送主程序和中断服务程序。主程序用于控制信息的发送，中断服务程序负责发送临时存储区中的暂存信息。中断流程图见图5。

μC/OS-Ⅱ是一个包含时间管理、任务调度等基本功能的小型、轻量级的嵌入式实时操作系统的内核，而且LPC2378是基于ARMTDMI的ARM的内核，其内核与存储器结构都很适合操作系统的运行[6]。

以太网控制器采用uC/IP的协议栈，主要使用TCP/IP协议。TCP/IP是面向连接的协议，它在2个TCP之间创建1条虚连接，TCP在运输层使用流量控制和差错控制机制来保证数据的可靠性[7]。TCP提供全双工服务，即数据可在同一时间双向流动。控制器作为客户端发起连接。通过TCP/IP数据的收发中断见图6。

对于TCP数据包，LCP2378取出数据，并存入数据区，对数据进行相应分析后，通过CAN控制器发到CAN总线上，对于从CAN总线上接收的数据，同样存入相应数据区，将数据按照TCP/IP进行封装发送。

图6与以太网通信的中断方式的数据收发Fig.6 Data exchange with Ethernet through Interruption4实验测试系统研制成功后，与多个带有32个节点CAN总线子网系统和以太网环境中进行测试。主要针对TCP/IP协议和CAN协议的数据通信实现对其性能和稳定性进行验证。图7所示为使用ZLGCANTest工具监测到的数据截图。

图7 CAN总线数据截图Fig.7 CAN field bus screenshot整个系统正式投入运行后，到目前为止已经投入运行半年时间，系统运行稳定，没有出现数据丢失或者由于总线冲突导致的节点自动脱离总线的现象。

5结论

(1)所设计的基于CAN总线与以太网互联的实时温度、湿度监控系统在某数据中心得到应用，系统中采用的底层使用CAN总线通信，中间层使用以太网通信，上层通过服务器与因特网连接，经过长时间的测试和运行，并与其他通信方式相比较，CAN总线通信方式稳定性良好，可靠性高。

(2)由于原数据中心测控装置分布较分散，房间数量多，导致房间温度、湿度控制不稳定甚至导致事故发生。采用该系统以后，不仅所有的房间温度、湿度可以乾地远程实时监控，而且整个测控系统的稳定性、准确性大大提高。

(3)实践证明，基于CAN总线与以太网互联的实时监控系统的系统是可行的，符合未来监控技术的发展趋势。另外，该系统也可以应用于其他需要实时监控的领域。

参考文献

[1]邬宽明.CAN总线原理与应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版社，1996.WU Kuan-ming.The theory and application system design ofCAN bus[M].Beijing:Beihang University Presss，1996.

[2]饶运涛，邹继军，郑勇芸.现场总线CAN原理与应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社，2003.RAO Yun-tao，ZOU Ji-jun，ZHENG Yong-yun.The theory andapplication system design of CAN bus[M].Beijing:BeihangUniversity Presss，2003.

[3]XU Jian-ning，LIU Wei-dong，JI Yan-peng，et al.Remotemeasuring and controlling system based on Ethernet and CANbus[J].Computer Measurement&Control，2007，15(3):302?304.

[4]刘小强，粟梅.基于CAN总线的数据采集处理系统的设计[J].仪表技术与传感器，2006(9):22?24.LIU Xiao-qiang，SU Mei.Design of data acquisition systembased on CAN fieldbus[J].Instrument Technique and Sensor，2006(9):22?24.