时间：2023-02-28 15:55:15
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1.1案例教学法
案例教学法是一种使得学生处在面临问题的决策者角色的教学方法。在案例教学法课堂，无论是教师和学生必须以不同的方式被激活。教师和学生相互依赖、互相学习。教师一般都是专家，但他们很少直接告知学生专业知识。案例教学法主要是用在商业学院和公共政策学院教学活动中。例如，1908年已被用于在哈佛商学院和公共政策学院。教学案例研究是全球顶尖的商学院进行核心功能。他们常常组织比赛确定最佳的新的教学案例。商业案例是模仿或模拟真实情况下的文档。案例陈述的现实让读者参与其中。案件往往说明企业或政策形势需要解决问题，还包括课堂讨论和研究的其他信息。在没有明显的解决方案的情况下，提供了充分的事实基础上激发学生获得一切可能的结果。作为现实的模拟，案例必须具有三个特征：一个重要的业务问题或问题。没有问题的情况下，没有教育价值；充分的信息基础；没有明确的结论。在案例教学过程中，教师的作用是选择和组织案例，这也是实现教学目标的关键。
1.2基于问题解决的学习
基于问题解决的学习方法是1980年美国数学教师协会正式提出来的。它将学习内容设计成问题,或由学生提出问题,让学习者通过解决问题来获得相应的知识和能力。让学生提出高质量的问题是这种教学方法的关键。要求学生将问题具体化和形象化，构造成模拟实际生活的故事情节。学生在原有知识和经验的基础上，通过分析解决问题，发现更加复杂和深入的问题。因此，学生提出问题的多少、思考问题的广度和深度等是基于问题解决的学习方法的重要的评价标准。
1.3基于问题的学习
基于问题的学习是一种以学生为中心的教学方法。学习的目的是获得解决问题的经验、思考策略和该领域的知识。基于问题的学习的目标是帮助学生形成灵活的知识、有效解决问题的能力、自主学习、有效的协作能力和内在动机。基于问题的学习是一个主动的学习方式。在工作过程中，学生发现他们已有的知识，需要知道什么，以及如何和在哪里获得新的信息，可能会有益于该问题的解决。教师的作用是为了促进学生的学习、支持、指导和监控学习过程。导师必须建立学生对解决问题的信心，并鼓励学生，同时也拓展他们的理解。Barrows定义了基于问题的学习模型为：(1)以学生为中心的学习。(2)学习是学生小团体做的，理想的6～10人。(3)教师指导学生而不是教学。(4)以问题为基础组织和激发学生学习。(5)问题是设置是提高学生解决问题能力的基础，是刺激的认知过程。(6)学生通过自我导向学习获得新的知识。基于问题的学习要求教师的教学风格达到几个主要标准：首先，要有一个与教师科研相关的“学习中心”，所有的学生都需要围绕该中心。第二个标准是必须有一个驱动问题，学生通过完成项目获得问题的答案。这个问题也不能有一个预定的结果，它应该要求学生使用的先验知识来所有可能的结果。其他标准包括建设性的调查研究、学生的自等。基于问题的学习的主要教学过程包括提出问题、分析问题、形成假设、验证假设、修正假设。
2土木工程探索性试验设计
近年来华南理工大学开展了“探索性实验”教学项目建设工作，引导教师将科研项目成果转化为计划内实验教学内容，从而深化实验教学内容和体系改革，推进实验室开放共享；通过科研与教学融合，切实促进学生实践创新能力的培养。下面介绍用研究性教学方法设计所申报的“探索性实验”教学项目“沥青混合料多轴加载试验”。
2.1提出问题
最新版的《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011）中沥青混合料的试验方法主要包括：单轴压缩、单轴拉伸、小梁弯曲和劈裂试验等。试验过程中，沥青混合料试件处于单轴或双轴应力状态。而实际沥青路面中，沥青混合料处于多轴受力状态，承受压缩、拉伸、剪切的交互作用。因此，现有沥青混合料的试验装置与方法无法模拟实际沥青路面材料的多轴受力状态。
2.2分析问题
为了模拟实际沥青路面材料的多轴受力状态，采用如图1所示的试验装置。通过转动的橡胶轮胎带动圆柱体试件转动，试件受到橡胶轮胎的表面摩擦力F和铅垂方向的压力P作用。同时，在试件水平方向施加压力Q。从而模拟实际路面材料多轴受力状态，使得试件承受压缩、拉伸、剪切的交互作用。
2.3试验步骤
(1)试件制作。采用击实法、静压法或旋转压实法制作的圆柱体试件；或在轮碾法制作的板块状试件中钻取的圆柱体试件；或在路面中钻取圆柱体的芯样。
(2)安装试件。将试验室的环境温度控制在试验温度±0.1℃范围内。加载前，保温时间为90～120min。
(3)水平方向加载。通过水平加载油缸对试件施加水平方向拉伸或压缩荷载。
(4)铅垂方向加载。通过铅垂方向加载装置在橡胶轮上施加荷载，从而在试件中部上方施加铅垂方向荷载。
(5)启动橡胶轮驱动马达，使得橡胶轮单向旋转，转速为1～100r/s。
2.4试验结果的分析与讨论
试件转动一定次数后，量测试件中部加载位置的直径，计算直径变化率。加载后试件中部直径的变化百分率计算公式为：100%×加载一定次数后加载位置试件直径/加载前试件直径。同时，量测试件长度，计算加载后试件长度的变化率。加载后试件长度变化百分率计算公式为：100%×加载一定次数后试件长度/加载前试件长度。教学过程中，共15位同学参与该项试验，分为3组，每组5人。
3教学效果
采用研究性教学方法，有助于把学生纳入教师的科研项目，驱使学生调查研究，组织讨论会，分析问题，解决问题，完成工作任务。授课教师与同学们一起通过该试验项目掌握了实际路面材料的受力状态，并创新性的设计了“沥青混合料多轴加载试验”方法。依托研究成果申报了2项实用新型专利和2项发明专利。在国外SCI源刊投稿论文2篇。
4结语
笔者结合南开大学信息安全专业实验室的软硬件环境和已有的实验方案，设计了僵尸网络分析实验环境，其基础架构如图1所示。在上述硬件环境的基础上，搭建了自动化、系统性的僵尸程序监控分析平台，其结构如图2所示。该分析平台运行在Ubuntu10．04／12．04操作系统下，主要由4个部分组成。（1）僵尸程序执行过程监控平台。该平台负责僵尸程序的运行监控、执行轨迹的捕获、污点传播分析、符号执行及约束求解等实验任务。该监控平台的主要部分是二进制代码分析平台BitBlaze，包括动态分析部分TEMU和静态分析部分VINE。（2）执行轨迹分析工具包。该工具包由Perl语言实现，完成对执行轨迹的分析实验，比如分析僵尸程序代码空间中的代码覆盖情况，分析僵尸程序执行过程中与系统交互情况等。（3）控制命令挖掘工具包。控制命令挖掘工具包也由Perl语言实现，通过和执行轨迹分析工具的结合，利用部分僵尸程序执行逻辑的先验知识，可以进行对僵尸网络未知控制命令进行挖掘，并在此基础上对僵尸网络的命令控制机制进行进一步的分析研究。（4）僵尸程序行为监控工具包。该工具包由文件系统监视软件FileMon和网络分析软件Wireshark等成熟的系统监控软件组成，工作在Windows系统的僵尸主机下，用于对僵尸程序的宏观行为进行跟踪和监控。
2实验步骤
（1）熟悉监控环境和分析平台的使用。熟悉监控环境的使用，并在其中运行僵尸程序，尝试和僵尸网络命令与控制服务器进行连接和通信；熟悉二进制代码分析平台BitBlaze的使用，学习利用其动态分析组件TEMU进行轨迹捕获、二进制代码插装的技术和方法，熟悉利用静态分析组件VINE进行二进制代码的执行轨迹反汇编及符号执行、约束求解等分析方法。（2）僵尸程序执行轨迹捕获。执行轨迹是僵尸程序路径空间中一条路径的执行过程的详细记录。在BitBlaze平台的TEMU中运行僵尸程序，监控其执行过程，并将从命令与控制信道中接收到的网络数据标记为污点，捕获得到僵尸程序的执行轨迹文件。可以分别捕获僵尸程序在与控制命令服务器无网络交互、有网络交互及接收到不同控制命令等情况的几组不同的执行轨迹，以便于进行对比分析，并用BitBlaze平台中的VINE将这些二进制的执行轨迹文件转换成汇编语言格式。（3）僵尸程序执行轨迹文件分析。对捕获到的执行轨迹文件进行处理和简化，然后编写程序对其进行分析：统计分析僵尸程序执行轨迹中的线程个数及线程号、污点传播过程等信息；分析僵尸程序代码空间中的代码覆盖情况，计算代码覆盖率并分析其特点；统计分析系统API调用情况；从执行轨迹文件构造僵尸程序的控制流图。通过分析，对执行轨迹的特点和僵尸程序的执行逻辑有更加清晰的认识。（4）僵尸网络控制命令提取。根据步骤（3）中的分析结果，结合僵尸程序的固有特点，从执行轨迹中定位到僵尸程序中对控制命令进行判断、处理的命令控制逻辑代码段。定位的方法可以结合参考文献［3］中提出的规律，也希望学生探索和发现新的特点和规则。然后，在可控环境中执行僵尸程序，当执行到命令控制逻辑代码段时，利用代码插装等二进制代码动态分析技术［13］提取出僵尸程序可执行的控制命令。（5）僵尸程序行为分析。在可控环境中再次运行僵尸程序，利用FileMon和Wireshark等软件对僵尸程序的行为进行跟踪监控。其一，在没有与命令控制服务器交互时，分析僵尸程序执行后会有怎样的行为表现，例如自删除、修改系统文件、修改注册表选项、试图连接命令与控制服务器等；其二，在和命令与控制服务器进行交互时，利用步骤（4）中提取出的僵尸网络命令，触发僵尸程序运行，再监控其会有怎样的行为，并总结控制命令与僵尸行为的对应关系。通过多次实验和观察，对僵尸程序的行为和特征进行归纳总结。（6）僵尸网络命令与控制机制的进一步思考和探索。思考上述从僵尸程序二进制文件中挖掘未知命令方法的优缺点，并探索新的改进方法。根据提取出的控制命令及其对应的行为，分析僵尸程序和命令与控制服务器通信的方式，从整体上对该僵尸网络的命令与控制机制进行认识和思考。在上述步骤中，步骤（3）“执行轨迹文件分析”和步骤（4）“控制命令的提取”涉及较多的专业知识和二进制代码分析技术，是本实验的难点。
3实例分析
在TEMU中运行Zeus僵尸程序，在和命令与控制服务器进行通信时，动态捕获了Zeus僵尸程序的3条执行轨迹，其中的线程数、汇编指令总数和系统API调用个数见表1．对3个执行轨迹进行分析，了解Zeus僵尸程序的执行逻辑，利用执行轨迹中的代码块覆盖率特征，从中定位到满足参考文献［3］中提出的覆盖率规律的代码块，其所在代码区域就是僵尸程序的命令控制逻辑代码段。根据此方法，可以定位到的代码段地址范围为0x26e877c—0x26e87a2，其中调用了系统比较函数lstrcmpiw来进行比较，它是一个循环结构（见图3）。将Zeus僵尸程序再次放在TEMU中运行。当僵尸程序运行到命令判定循环的入口地址0x26e877c时，开始监控是否调用判定函数lstrcmpiw。如果发生调用，则修改输入命令为随机数据，使程序进入判定循环。在判定过程中，通过获取用来和输入数据比较的参数，动态捕获了Zeus僵尸网络的25个控制命令。提取出控制命令以后，就可以用这些控制命令作为网络输入来触发Zeus僵尸程序，使其表现出相应的行为。掌握了僵尸网络的命令与控制机制以后，也可以尝试伪造Zeus命令与控制服务器并向僵尸主机发送bot＿uninstall等命令来卸载、删除僵尸程序，瓦解僵尸网络。
4结束语
关键词：视觉中心设计要素欣赏实用
人们通常追随轮廓的视线运动，知觉到可见物象的具体形象，视线接着便会聚集在一个适当的位置。没有特意设置聚焦点的形象，如一个圆形，视线就聚集在圆形的中心点。虽然这样的点没有被表明出来，其实就是视觉中心，但它是消极的中心。圆形中的任何位置出现一个标明的点，由于它同周围空间的相异性质，就成为一个聚集视线的点，这个点就成为积极的视觉中心。消极的中心，或形式极其简单的中心，都只能使视线作出十分短暂的聚集和停留，从而缺乏视觉欣赏的价值。提供视觉欣赏的对象，如一件绘画或雕塑艺术品，必须在形象中经营一个占压倒优势的具有一定趣味的中心，表明要人们看的是什么，从而引导人们用眼睛在这样的中心部分进行深入的探求和发掘，这一过程是艺术欣赏的重要方面。实用与欣赏价值兼具的现代工业产品，其中家用电器对于视觉中心的处理就是设计活动的主要内容之一。它除了显示物质功用以外，在一些特定含义下还要在形象中具备供人们视觉欣赏的功用，从而获得趣味享受的视觉中心，确切地说，这样的视觉中心就成了趣味中心。视觉中心可以是整体中各种具有独立意义的部分或是相互间的组合，如表面、立体、表面的线和点，或者光影、色彩和肌理。
假若没有这样的视觉中心的存在，产品形象就必然会呈现单调，或杂乱的状况，因此，视觉中心是构成产品形象诸部的主从、先后秩序的主导要素。对于供反复观赏的耐用消费品，遵循这样的秩序、实现巡弋，就会避免一览无余，或者眼花缭乱的面目从而走向“耐看”“耐人寻味”的境界。
形成视觉中心的要素是功能价值地位、表面位置、大小、对比和密度。
同内部功能结构相关联的产品外表部分、紧密地体现着功能作用在整体产品使用功能系统中的价值地位，它往往是影响这一部分能否成为视觉中心的最有力的因素。由于欣赏价值同实用价值错杂在一起的交融性质，又往往是影响这一部分能否成为视觉中心必然具有重要的地位。同时在级次上却不一定是对应的，设计师拥有一定的任意选择的主动权。如收音机的基本功能是接收节目和还原放声，接收广播节目需要通过眼睛观察信号频率刻度来搜寻电台，由于功能和欣赏都需用视觉的一致性，于是频率度盘最有可能作为视觉中心的选择对象。将度盘予以强调突出的设计，其效果一般优于其他方式。
由若干个单元功能组合的产品情况就比较复杂，如有些收录机产品，它无论是采用暴露式或是暗示式放声的扬声器或是扬声板的造型密度都比较小，一般都不会成为视觉中心。在接收广播节目与磁带录放活动的功能之间，必须选定一主一从的关系。早期的盒式收录机一般仍选择手印频率度盘为视觉中心，目前的收录机则一般将磁带舱作为视觉中心加以强调。而对度盘则从形与色等方面予以压缩和淡化的处理。这就是设计师根据控件功能价值地位来决定的。
视觉中心处理在表面的位置无疑是前脸，因为前脸表面比较接近表面产品的本质。一般需要解决在前脸表面的平面位置。中心区域和放射线的交叉部位对于形成视觉中心最为有利。在前脸轮廓对视线的约束作用下，视线向中心聚焦是自然惯事，在各部位同时存在若干作用力同时相等的目标时，位于中心区域的目标就具有显著的优势。收录机的磁带舱位于中心区域比位于左上方同度盘并列的构思更容易吸引视线。放射线如十字交叉线，可以看作是四个箭头的聚焦，交叉点正是各箭头从不同方向共同诱导视线会集于一点优越部位。收录机磁带舱在位于中心区域之际，往往通过度盘等相邻部件的形状造成放射性的斜线，用来加强视觉中心的位置优势。
视觉中心必须大小适度，在整体中的比例不宜过大，否则将容易融进背景部分，因而没有足够的聚集性，一般情况下，即使十分精致的标牌由于太小，容量不足也不能唤起充分的视觉注意力，当然，这还要看烘托关系。
对比是视觉中心存在的基本条件吸引视觉注意力的基本原理是通过各种要素的对比。是视觉目标从背景中分离出来。各种造型要素，如形状、大小明暗、色彩、凹凸、虚实和各种材质肌理的对比，一般都为若干要素的同时对比。现代工业产品设计十分重视肌理的对比，通过生产技术的进步，努力扩大诸如从高光到无光、从镜面到粗细纹理之间的各种肌理类别的层次，强化对比肌理的表现力，可以对视觉中心的形成发挥积极的作用。
造型密度是在一定空间所包含的各种线条、色彩、肌理等造型要素构成的差别数量。视觉中心需要比较高的密度，也就是要有一定的复杂性。在现代工业产品的简洁的造型设计指导原则中，尤其不容忽视。人们的视觉既有简化要求的一面，也有追求复杂曲折的一面。频率度盘若只是空旷而没有刻度数字线条的平板，就不能成为视觉中心。电视机和计算机的终端显示装置的情况很特别，将占据前脸空间比例大部分的屏幕认作视觉中心，而那是依据开机时屏幕上出现的图像符号作为注视的中心这种事实的经验转换而来的。其实作为造型评价，真正欣赏电视机本身形象的时候，恰是处于关机状态，屏幕仅为一片空白，非常欠缺造型密度，倒更似于视觉背景，所以是一种幻觉的联想中心。设计者采取的补偿措施，一般是将控制电源、音量、频道等控件与指示设施组织成为密度较高又较集中的视觉单元，作为视觉欣赏的事实中心。
造型密度也有适度问题，滥加密度，不一定合适，甚至会造成堆砌繁杂的现象。如上世纪70年代中期一度出现某些追求军用品外观的收音机，设计了繁琐的防雷达度盘和蜂窝状放声板，令人感到阴沉和不快。它同19世纪用哥特式、洛可可式纹样，即附加“观念和形式”来装饰工业产品的设计思想一样，足资借鉴。
参考文献：
[1]（美）梅格斯.二十世纪视觉传达设计史.湖北美术出版社，1989.9.第1版.
1.1什么是实验性字体设计
实验性字体设计是通过实验的方法，为字体设计寻找一些新的传达形式，寻找一切可能创新的地方，将文字图形的作用发挥到极致。实验性字体设计，是对文字的表现形式进一步开发的实验性设计过程，具有科学实验的特质，在实验性字体设计中我们就像是科学家，要用一种科学的态度和研究方法来剖析我们现在所使用的文字。实验性字体设计并不意味着对于字体基础的无视，它要求设计者深入的剖析文字，将其看作深层次的传达介质，脱离简单的记录、传达，发展到结合图形语言、表达人的情感的传播媒介，形成强有力的视觉冲击。
1.2实验性字体设计的实践
实验性字体设计已经被很多设计师应用，并且可以充分地看到它的优势。实验性可以把文字设计，变得生动有力，让文字图形形象深入生活。为达到这一目的，设计者必须将设计思想和器物（也就是设计的目的）紧密结合，无论是介质选择、技术环境、应用方法等各种各样的角度都是必须考虑到的研究方向，必须挖掘适合设计的每一种可能性，让文字和设计充分的贴合，使得字体设计可以深入设计的灵魂。
（1）介质上的实验性
介质的实验性是通过组成文字的材料革新来充分体现设计目的的特质。将我们设计目的通过材质的变化充分地融合在文字之中。例如，在俄罗斯女设计师YuliaBrodskaya的字体设计中，将纸品设计和字体设计融为一体，把文字的传播过程与宣传目的紧密地结合，让观者在感受到语言力量的同时就能够实际感受到作品特质的魅力，给文字赋予了传达含义以外，视觉上的冲击，使文字变得更有力，这就是我们应该努力的方向。
（2）表现方法的实验性
在表现方法上，文字设计正朝着一种多维度立体的展示与传播的方向发展，我们完全有必要寻求多种的体验模式。例如，当代艺术家先生的动画作品《汉字的性格》（TheCharacterofCharacters，2013，OCAT西安馆）就充分诠释了文字与新媒体技术结合的可能性。在先生的作品中，对汉字的演变以及汉字的民族存在性做了深刻的探讨，将传统的书法与现代的新媒体相结合，将先生对于传统艺术的思考生动地展现在观者眼前，使得作品新鲜别致、创意十足，同时通过一种观者更加容易接受的方法将思想传达了出来。至此，我们可以清楚地认识到实验性表现方法是可以为传统艺术形式带来全新生长土壤的非常有效的手段。3D技术也广泛地应用于字体设计，为人们带来了全新的视觉感受。在品客薯片的宣传案例中，其海报利用3D制图技术在文字的视觉效果上做了延伸——铺满辣椒酱的文字，让观者从视觉上和理解上，甚至是味觉上感受着最新的口味，达到了望梅止渴的宣传效果。是二维的字体设计无法达到的视觉感受。在3D的辅助下，将文字转化成可以自由移动、变幻的模块，看起来实际存在，但实际上只是虚幻的光影的结合，省去了印刷材料，视觉效果更加令人震撼，甚至可以带给观众置身其中的感觉。总的来说，设计师可以利用实验的方法从生活的方方面面寻找字体图形设计的可能性。作为字体设计师，可以从两方面寻求创新，首先，开发新鲜的、适合设计意图的文字形态。其次，为文字发掘更广泛的应用环境，为字体设计提供更多的表现平台。
（3）形式上的实验性
实验字体的跨界设计是指将字体的设计延伸到视觉传达设计之外，突破其语言传播的功能，融入其他领域的一种设计方法，这种设计实践的意义在于启发我们的思路，跟设计建立情感。克罗地亚设计师BorisLjubii为了向全世界应用最广泛的Helvetica字体致敬，找到了Helvetica字体和瑞士军刀的共同特点——能够被广泛地应用，制造了纪念版的瑞士军刀，军刀的各个部件都是由不同字体的字母组成，但标志使用Helvetica的字体，以此表现出Helvetica的地位，寓意其可以取代其他任何字体。这是字体跨界设计一个极优的例子，也说明了字体跨界的潜力，而这一切都是从实验性的想法开始的。设计的实验性的展开是建立在热爱的基础之上的，作为一个优秀的字体设计师需要做的是跟文字做朋友，随时随地带在身边，融入自身的情感，和它们一起成长。在跨界设计中，需要找到的是两种不同领域的设计的精髓，再将其进行深层次的融合，表现出来的就不仅仅是物质的形态而是精神的内容，将被设计物提升到一个情感的层次。实验性，尤其在跨界设计中，可以以一种全新的姿态表现出被设计物的特质，是一种思想，甚至是情感上的表达。融合情感的设计，是设计师内心最真实的情感设计的表达。在设计中我们需要把文字当作是活生生的存在，我们必须和文字一起置身于要存在的环境，通过这样换位思考的办法，以自己的感受给予字体最佳的呈现效果，以自己亲身的感受来传达文字的情感。
1.3实验性字体设计
实验性字体设计就像是社会的上层建筑，必须建立在深入的了解字体基础设计之上，才能体现出其优势。它是一种能够增加设计灵感的方法。它有力量在字体图形设计已经泛滥的今天，为每一个设计项目找到其独特的、具有充分代表性的字体图形。更加需要关注的是，实验性的方法使得我们寻找到的创意点可以从字体图形延伸到整个设计中，成为设计的精髓。但是，实验性是一种探索的方法、思维的过程，这样的设计方法必须从一个设计者开始设计之初就开始培养。
2实验性字体设计的前景
1.实验内容。
从教学方来看，通过实验向学生展示如下内容：XBRL会计数据的生成与传递过程；传统财务报告渲染为XBRL财务报告的基本机理；XBRL信息的萃取机理；基于XBRL的审计证据的收集与处理方法。从学习方来看，通过实验掌握如下职业技能：获取传统财务报告信息；把传统财务报告渲染为XBRL财务报告；从XBRL财务报告中萃取信息；收集和处理审计证据。
2.注意事项。一是传统财务报告的获取。
通过以下渠道获取传统财务报告信息：上市公司网站；财经网站；证券交易所网站（上海证券交易所、巨潮网站）；中国证监会指定的其他上市公司信息披露媒体（中国证券报、证券时报、上海证券报、金融时报、中国改革报、证券日报、证券市场周刊）。二是XBRL实例文档的获取。可从上海证券交易所和深圳证券交易所网站中下载XBRL实例文档。三是取得对会计准则及相关规范的理解。主要涉及会计信息化、XBRL通用分类标准的制定与实施等。四是取得对审计准则及相关规范的理解。主要涉及审计信息化、内部控制中的信息与沟通、审计过程中对信息的关注等。
3.设计建议：一是教学准备。
教师在准备实验时，要撰写审计案例文本，对审计环境、公司概况和审计的主要环节进行描述，以提高审计实验的效果。二是学习准备。学生在实验开始前，应回顾传统财务报告信息的编制过程、XBRL的基本理论、XBRL规范、XBRL分类标准、XBRL实例文档和报告流程。此外，还要收集或编制基于XBRL的样式表，提高实验过程的可视化效果。三是比较实验效果。通过XBRL审计只是《审计模拟实训》课程的一个环节，在实施XBRL审计实验之前，已经实施了传统审计实验。教与学双方都应比较两种实验的效果，以增强对XBRL审计实验的理解能力。四是做好实验总结。教师要撰写教学总结报告，学生也要撰写模拟实训总结报告。
二、把传统财务报告渲染为XBRL财务报告
1.渲染工具。
渲染工具（RenderingTools）是解决XBRL可视性的应用软件的统称，把电脑编码语言显示为人类肉眼能够识别的视觉元素。可分为基础工具、转换工具和浏览工具三种类型。基础工具包括XBRLGL应用软件、XBRLFR应用软件、分类标准编辑软件、实例文档编制软件等；转换工具包括文件转换软件、版本转换软件等；浏览工具包括各种解读、浏览、显示功能的软件。把传统财务报告渲染为XBRL财务报告的过程通常并不借助XBRLGL应用软件，而是通过XBRL规范直接将已经存在的财务报告信息转换为XBRLFR。这个过程实际上是为审计实验提供资料的过程，学生只有理解了此过程，才有可能在此基础上实施审计模拟实验。把传统财务报告渲染为XBRL财务报告应遵守基本的会计业务处理的基本规则，如遵守会计等式或资产负债表平衡规则、资产负债表须列示资产（遵守逻辑，下同）、分类资产负债表须列示流动资产、资产负债表须列示股东权益，等等。
2.数据准备相关的审计实验设计。
（1）教师准备。
一是上市公司数据。根据实验的环节需要，选择适当的上市公司数据。例如，在实质性程序的财务分析环节，可选择收入、成本具有可比性的施工企业的数据。二是实验软件。教师个人往往无力采购正规的实验软件，况且即使有实验软件，学院或学校的实验室也往往不能正常保障该软件在局域网内的运行。因此，建议下载Fujitsu等主流XBRL软件商提供的免费试用版软件，安装于学生的单机电脑中使用。三是理论、技术、规范等文本。在理论课教学中，向学生传授XBRLGL和XBRLFR的基本知识、技术特点，并展示规范文本。四是上市公司实例文档。下载与上市公司数据相应的上市公司实例文档，以便检验实验成果。
（2）学生准备。
一是传统财务报告的编制。实验前学生应回顾传统财务报告的编制理论与方法，以实现对照比较的目的。二是对XBRL财务报告的理解。学生能够理解XBRL财务报告是正确实施XBRL审计实验的基本前提。三是对证监会监管要求的理解。系统回顾和理解证监会关于会计信息披露的要求。四是技术准备。包括熟悉XBRL相关软件的使用、财务报告和其他会计信息的读取、验证与逻辑检验。
（3）实验实施。
在教师的指导下，学生实施以下环节的实验：XBRL相关软件的安装与试用；依据经济业务资料，编制XBRL实例文档；理解和运用XBRL分类标准，据以调整XBRL实例文档；考虑和分析证监会的监管要求，进一步理解和运用XBRL分类标准；XBRL网上呈报。
三、审计实验中XBRL信息的萃取
1.萃取工具。
萃取工具（ExtractionTools）是获取XBRL呈报的会计信息并进行分析和使用的应用软件的统称。在审计实验中，主要的萃取工具有：XBRL实例文档浏览软件、文件转换软件、版本转换软件、财务分析软件、文件审核软件和文件搜索软件等。其中，各类转换软件的功能与渲染工具的功能是相同的。从XBRL数据库中萃取信息，要注意检验信息的安全性和逻辑性。同时还要考虑其是否能正常应用于风险评估模型、舞弊识别模型、分析性程序和专业判断模型之中（考虑这些模型的特点和要求）。
2.相关审计实验的设计。
（1）教师准备。
一是上市公司环境描述。由于审计实验无法重现公司环境和审计环境，因此描述文本对于学生理解实验情境非常重要。二是上市公司XBRL数据库（模拟）。必要时可向上市公司动员，争取支持。三是审计软件（数据萃取工具）。可从主流上市公司网站下载。四是审计模型准备。向学生提供主要的审计模型及其解释文本。
（2）学生准备。
一是基本审计理论与方法的准备，尤其是取得对连续审计的理解。XBRL有利于实现连续审计，学生应先了解传统审计与连续审计的联系与区别。二是取得对审计模型的理解。通过教学回顾和审计模型展示，帮助学生在实验中理解审计模型的涵义，掌握模型涉及的数据的获取途径。三是实质性程序。在实验中掌握账实核对等实质性程序的运用技巧。四是审计工作底稿。掌握审计工作底稿的编制要求。
（3）实验实施。
在教师的指导下，学生实施以下环节的实验：获取XBRL数据库；安全性检验；逻辑性检验；认识和运用主要的审计模型；实施实质性程序；编制审计工作底稿；讨论并形成审计报告。
四、结语
关键词：展示设计人性化互动网络化多媒体虚拟
纵观人类文明发展史,我们可以非常清楚地看到展示艺术所起到的重要作用,展示活动一直伴随着人类社会的文明进步而不断发展变化着,展示作为人类互相交流和传递信息的媒介,发挥着其他艺术形式不可替代的功能。随着信息时代的到来,计算机技术的发展、多媒体技术、网络技术和虚拟现实技术的广泛应用,展示设计的概念和思维方式也发生了很大的变化，展示设计已经从传统单一的设计形式向科技与艺术融于一体的综合性设计转化。因此分析和研究展示设计在信息时代的特点和发展趋势就具有非常重要的意义。
现代科学技术的发展拓展了展示设计的领域，现代展示设计从物质转向非物质，从现实转向虚拟，从平面转向空间，从有限转向无限。在知识创新大潮风起云涌的信息化时代，现代展示设计呈现出了新的特点和趋向，如：设计人性化、参与互动性、信息网络化、设计多样化以及虚拟现实化等。
一、设计人性化
在现代展示设计中人性化设计是展示设计的根本,人是作为主体来观赏、领悟展示内容的,因而也是最重要的研究对象。本世纪以来,社会学家和心理学家对参观者的认知心理、环境行为做了许多研究,其成果直接在展示设计中得到了运用。如国外的很多展示场馆十分重视参观路线和照明等观赏环境的设计,注意为儿童、老年人、残疾人服务,绝大多数考虑了无障碍设计,有些还设有儿童游戏室等。他们不仅考虑为公众提供陈列空间,而且还考虑到各种为公众服务的辅助场所。在信息时代,融科技和艺术于一体的展示设计呈现出更人性化、更亲切、更强调人在展示活动中的地位以及物质与精神上全方位的需求，要想使展示信息有效地传递给参观者,使他们从中获益,就要求设计者为参观者创造一个舒适而实用的观赏环境，要尽可能地满足参观者的信息需求与生理、心理需求。展示的效率是通过展示空间的氛围营造来实现的,也就是有些人所说的“场”。这个“场”的营造要有交流和对话的环境气氛，而不是喋喋不休的说教和填鸭式的灌输。要具有一种亲和力，使受众在展示空间中体验到造型、材料、实物、图像、声音等中介媒体都有了生命、活力、表情和情感，使展示空间有了像朋友聚会交流一样的感人魅力。
二、参与互动性
展示的互动性设计最为符合现代信息的传播理念,也更能调动参观者的积极性,提高他们参展的兴趣,这就意味着参观者并不是被动地参观展示,而是主动地体验展示内容,也体现了设计者对于参观者的人文关怀,参观者已不仅仅是旁观者，而变成了探索世界奥秘的主人。早在20世纪60年代，世界上许多有远见的专家就提出了“寓教于乐”的观点，陈列室内“请勿动手”的牌子逐渐被“动手试试”所代替。展示设计打破以往那种单一的静态展示、封闭式展示方式，变成了一种鼓励参观者参与，在真实的环境中去理解展品、体会展品，让参观者直接动手操作形成新意迭出的独特陈列。著名的美国芝加哥科学工业博物馆居然把公众引入地下真正的煤层，让人们亲自体验煤炭采掘的全过程。但在这些展示中,展品始终是展示信息传播的主体、设计的中心，其互动性是非常有限的。随着信息时代的到来，科技的进步，展示观念的更新，围绕着展示互动性的设计得到了真正意义上的体现。在2000年威尼斯建筑双年展中，参展者、设计师非常重视对互动性的设计。法国展馆将设计概念延伸至室外，一艘垂挂着白色纱帘的威尼斯汽船航行在展区之间，供参观者登船参与讨论，此刻展示道具已成为处在主动位置上运动中的主体。
三、信息网络化
互联网(internet)是近年来电子通信技术快速成长所产生的新兴产物。互联网结合多媒体技术，以开放式的架构整合各种资源，透过标准规格和简易的软体介面，以电子电路传送或取得散布在全球各地的多元化资讯。作为以资讯传达为目的的现代展示设计也迅速地采用信息技术，创造具有国际化、网络化快速展示的方法，通过国际互联网，展示信息可迅速地在世界上广泛传播，避免由地理位置、交通带来的局限，促进信息在国际间的频繁交流，达到展示的目的。在2000年上海艺术博览会上，网络与艺博会的“缘分”成为上海艺博会上别具风格的景观。此次网络与上海艺博会的“链接”，使人们在不同时期能够领略到众多的服务与视觉享受，在艺术的世界里自由“网来网去”。四、设计手段多样化
多媒体技术是指结合不同媒体，包括文字、图形、数据、影像、动画、声音及特殊效果，通过计算机数字化及压缩处理充分展示现实与虚拟环境的一种应用技术。随着计算机技术的发展，多媒体、超媒体技术的应用推广，极大地改变了展示设计的技术手段。与此相适应，设计师的观念和思维方式也有了很大的改变，先进的技术与优秀的设计结合起来，使得技术人性化，并真正服务于人类。它的应用，拓宽了展示内容及手段，进一步推动了现代展示设计的发展。2000年汉诺威世博会中国馆的第一展区作为跨入新世纪的象征大量地采用了多媒体展示，这样既反映了我国在多媒体和互联网方面的广泛应用和普及,也使参观者通过更多的渠道，用现代的手段了解信息并增强参与感和趣味性。
五、虚拟现实化
虚拟现实展示设计，通过虚拟现实技术来创建和体现虚拟展示世界。展示空间延伸至电子空间，超越人类现有的空间概念，拟成为未来展示设计的方向。设计师可以不受条件的制约,在虚拟的世界里去创作、去观察、去修改。同时，计算机多种多样的表现形式、丰富的色彩，也极大地激发了设计师的创作灵感，使其有可能设计出更好的展示。据悉，Microsoft公司最近已投资开发虚拟艺术品展览的应用系统。这样，人们就可以通过显示头盔，“看”到三维立体的艺术展品，并且通过触觉手套“抚摸”展品,从而达到欣赏艺术品的目的。
总之，社会的进步和科技的高速发展既对展示提出了更高的要求，全新的设计理念，同时也为展示设计提供了先进和多样的手段和技术，为现代展示提供了广阔的发展平台。
参考文献:
[1]韩斌.展示设计学[M].黑龙江美术出版社，1996.
实验目的：在类似船舶摇晃、液货装卸等外来扰动引起的液舱液货晃荡条件下，结合油品在整个液货舱中的传质过程，研究油品蒸发及透气孔处油气的排出规律。在影响油品蒸发传质速率的其他因素（温度、黏度和密度等相关液货特征参数）相同的情况下，将重点考虑液货舱液相厚度（即液货装载率相同）与晃荡强度对油品蒸发、油气传递的影响，以探寻油气的蒸发排放规律。实验内容：构建实物模型实验，研究货舱液相厚度与晃荡强度对于油气排放的作用规律。根据研究目标，基于研究对象的特征，设计两组3种实验方案。第1组为晃荡实验：一是考察在相同液相厚度、不同晃荡强度下透气浓度的变化；二是考察在相同晃荡强度、不同液相厚度下透气浓度的变化。第2组为装货实验：考察在装货过程中（即液相厚度与装货形成的晃荡强度同时改变），透气浓度的变化。
2模型实验设计与流程
2.1模型设计制作及仪器设备
2.1.1模型舱的设计制作综合参考现有大型油船结构尺寸资料，选取单个边舱模型原型尺寸：长25.7m、宽16.1m、舱深18.9m，舱容约为7820m3。根据几何相似原理建立一个约为单个边舱1/40的模型（模型尺寸为：640mm×400mm×470mm，容积约120L）。模型舱使用有机玻璃制成，侧壁留有一个注油孔A（半径r=8mm）顶部留有一个透气孔B（半径R=12mm）和一个仪器固定孔C。同时，为了便于数据的分析与处理，整个模型舱被分为3个区：液相区、气相区和气液边界层（气液边界层是扰动的，这里取平均值）。液相区主要是液态油品，高度用L表示；气相区主要是油气与空气的混合气体，高度用V表示；气相区与液相区的交界处称为气液边界层；整个模型舱的深度为H。
2.1.2液舱晃动模拟平台的设计制作液舱晃动模拟平台是用来模拟油船的油舱受风、浪影响而晃动的实验设备，包括了传动和控制两部分。该装置利用一个液压缸提供推动力，使工作台左右摆动以模拟船体在海上的晃荡。在单片机输入指令后，信号经过数模转化器传给电源，以改变电源的输出电压，进而改变伺服阀两端的输入电流，然后在阀内改变阀芯的开口大小，控制回路的输出流量和压力，从而控制液压缸的运动，最终保证液压缸的运动速度在设计值附近，使工作台产生预期的晃荡效果。
2.1.3仪器设备主要实验仪器：一台计量泵，用于模拟加油；一套液舱晃动模拟装置，用于模拟油船在海上航行时的晃荡情形；一台DR70C系列智能线式红外VOCs检测仪，用于实时记录透气孔处排出油气的浓度；一台计算机，用于存储浓度检测仪记录的数据；两台高清摄像机，分别从正面和侧面记录整个实验过程中模型舱及液相表面的变化。
2.2晃荡实验设计
对于第一组实验，由于液相的晃荡强度与液相厚度及外来晃荡强度有关，因此，为了研究不同液相晃荡强度对透气孔处排出油气浓度的影响，设置7种气液比、5种晃荡强度的交叉晃荡实验。7种气液比分别为1％、3％、5％、25％、50％、75％及95％，5种晃荡强度分别为a（a=0）、b、c和d、e，共计进行35组晃荡实验。其中，外来晃荡强度通过调节液舱晃动模拟平台负载大小来施加。a=0，即晃荡发生装置关闭，液相处于静置状态；b为整个量程的20％；c为整个量程的40％；d为整个量程的60％；e为整个量程的80％。
2.3装货实验设计
对于第2组实验，由于不同的装货速率代表着不同的液面上升速率及液相扰动强度，因此，为了研究不同装货速率对油气产生及排出的影响，共设计7种装货速率：0.38L/min、0.88L/min、1.38L/min、1.88L/min、2.46L/min、2.96L/min及3.46L/min，其装载率都是0～95％。其中装货速率1.38L/min是根据实际油船装货速率按欧拉相似准则（压力差为注油孔内外油品的压力差）得到；装货速率0.38L/min、0.88L/min和1.88L/min、2.46L/min、2.96L/min和3.46L/min是结合计量泵的量程及最小刻度的实际情况，从而设计出0.5L/min装货速率间隔的速度。
2.4模型实验流程
晃荡实验：将浓度传感器安装在透气孔处，将模型舱固定在晃荡发生装置的工作台上，分别调节油品的装载率和模拟平台的晃荡强度，依次进行实验，通过计算机分别记录透气孔处排出油气的实时浓度。每次实验前，模型舱内都充满干净空气，舱内压力为标准大气压。实验时通过空调系统控制环境温度为26℃。装货实验：将油品通过计量泵再经过加油管注入模型舱内，浓度传感器安装在透气孔处，依次进行实验，用计算机分别记录透气孔处排出油气实时浓度。每次加油实验前，模型舱内都充满干净空气，舱内压力为标准大气压。实验时用空调系统控制环境温度为26℃。
3部分实验结果展示
3.1晃荡实验
油品装载率25％（图6），静置时间6h。在静置条件下，当装载率为25％时，透气孔处排出气体浓度规律：前600s左右，透气孔处排出气体中油气体积分数为0；600s后，排出气体中油气体积分数在短时间内迅速上升至60％，随后曲线斜率变小，排出气体中油气体积分数增加速度变慢，直至达到饱和，即油气体积分数Csat=81.6％。形成这种现象的原因：前600s左右，排出的气体主要为原来模型舱中的空气，因此排出的油气体积分数为0；600~2500s后，在模型舱气相区中，由于油气浓度差很大，油气的蒸发扩散非常快，致使透气孔处排出油气的体积分数迅速增加；2500~5000s，随着气相区内油气浓度差的减小，油气的蒸发扩散变慢，造成透气孔处排出油气的体积分数增加变慢；5000s后，气体的蒸发扩散慢慢接近充分，使得舱内油气浓度达到饱和，排出油气的体积分数不再增加。
3.2装货实验
加油速度1.38L/min（图8），加油时间4957s。在装载率达到70％之前，透气口排出气体中油气体积分数处于较低水平，约35％，且上升速率较慢。当装载率为70％～95％时，排出气体中油气体积分数快速上升，最后达到90％，接近饱和（图9）。该实验结果与文献[4]实船所测装货过程中透气孔排气规律相同。形成这种现象的原因：在整个加油过程中，从液面蒸发出油气分子的自然扩散是从高浓度处向低浓度处进行，这使得舱内的油气浓度呈现分层现象，越靠近液面，油气浓度越大。在装载率到达70％之前，主要是进行油气分子的自然扩散，聚集形成油气浓度层。同时，舱内空间较大，油气的对流效应较弱，油气从产生至传递到透气口有延迟效应，因而使该过程中透气口排出的油气体积分数较小。随后，装载率从70％上升至95％，随着液面上升，气相区体积缩小，对流效应越来越明显，延迟效应越来越弱，并且此时油气分子自然扩散也更加充分，因而使透气口排出气体的体积分数上升得越来越快，体积分数值越来越大。
4结束语
1.城市竞争力概念框架
城市竞争力是一个具有明确直观含义却又不易精确把握的概念，但它主要是指一个城市在竞争和发展过程中与其他城市相比较所具有的吸引、争夺、拥有、控制和转化资源，争夺、占领和控制市场，以创造价值，为其居民提供福利的能力。城市价值是由城市企业或经济人创造的。每一个城市的产业群都由若干产业组成，每个产业又分若干个产业部门和环节，每一部门和环节又有不少企业，城市价值体系是所有企业价值体的集合。所有影响城市价值体系的各种因素或力量的综合即是城市竞争力。城市价值体系的状况及变动表现着城市竞争力的状况及变动。城市竞争力是一个复杂的混沌系统，其众多的要素和环境子系统以不同的方式存在，共同集合构成城市综合竞争力，创造城市价值。概括地表示：
城市竞争力＝F（硬竞争力、软竞争力）＝城市产业竞争力之和
硬分力＝人才竞争力＋资本竞争力＋科技竞争力＋结构竞争力＋基础设施竞争力＋区位竞争力＋环境竞争力＋聚集力
软分力＝秩序竞争力＋文化竞争力＋制度竞争力＋管理竞争力＋开放竞争力
人才竞争力包括城市劳动者队伍的数量、质量和未来潜力。资本力包括资本的存量、可得的便利性和金融控制力。科技力既包括科学技术、知识资源的存量，也包括科技的创新和转化能力。城市结构有广泛的含义，结构力这里主要包括产业结构、企业组织结构、城市产业专业化程度及城市的空间结构等。环境力指城市环境状况，如气候条件、环境质量、风景名胜等。区位力这里是指城市综合区位力，包括自然地理位置、经济区位、科技、政治区位等。聚集力指城市的人口、生产要素的聚集和企业、产业的群集状况和能力。秩序力指城市政治、经济及社会秩序，包括政治稳定性、经济安全性和社会治安状况等。制度力是城市、城市企业以及城市所在的国家在城市层面表现的政治法律制度、经济体制以及社会文化方面的制度等。文化力是城市所特有的市民社会意识、道德观念、城市文化氛围和风俗习惯。管理力包括城市、城市企业发展战略和管理水平及管理效率。开放力包括城市内部各要素、城市与区域内外（包括国内外）联系的程度。
2.基础设施与城市竞争力的关系
城市基础设施是以物质形态为特征的城市基础结构系统，是指城市可利用的各种设施及质量，包括交通系统，通讯系统，能源动力系统，住房储备，文、卫、科教机构和设施等。基础设施是城市经济、社会活动的基本载体，是真正属于城市的不可移动要素。设施力是一定的基础设施所形成影响城市产业价值形成的力量。
城市基础设施的规模、类型、水平直接影响着城市产业的发展和价值体系的形成。城市基础设施质量（基础设施个体质量、空间匹配）的状况影响城市的产品成本和竞争力。城市基础设施产业的竞争力将成为城市总体产业竞争力的重要组成部分。
在基础设施对提高城市竞争力作用中，技术性基础设施越来越至关重要。技术性基础设施状况决定一个城市产业的水平，拥有发达的高技术的基础设施，可以吸引和培育高技术高附加的产业（包括金融业），创造和持续创造更多的价值，提高城市竞争力。
基础设施通过影响城市产业收益回报率，塑造城市吸引人才、技术、资金、资源等要素的能力，将影响城市的产业规模和产业素质。
二、中国24城市竞争力的计量和分析
检验和分析城市竞争力与城市基础设施之间关系的基本假说，首先要设计表现它们的指标体系，选取样本城市，运用有关方法采集和处理样本指标数据，应用有关分析方法计算出各样本城市的综合竞争力和基础设施竞争力。
1.中国城市综合竞争力和基础设施竞争力指标设计
(1)城市综合竞争力指标体系。根据理论框架，本文选取了从不同的角度表现城市综合竞争力的四个关键性指标，构建一个简单的指标体系。①市场占有率。它是企业竞争力大小的最直接表现。对于城市而言，市场占有率反映一个城市域外产品需求的大小，反映其产品在全部城市产品市场中的份额，反映了一个城市创造价值的相对规模。②GDP的增长率。城市竞争是贸易竞争，更是增长的竞争。城市吸引、占领、争夺、控制资源和市场创造价值的能力、潜力及持续性决定于GDP的长期增长。GDP增长率反映了城市价值扩展的速度及潜力。③劳动生产率。劳动生产率是城市技术水平和各种经济效益，即城市生产力水平的综合反映，它从质量上反映城市竞争力，它是城市创造价值的投入产出效率的一个集中表现。④居民人均收入。即居民收入的综合性上反映了城市在域内和域外创造价值的状况。它能把城市的域外收益表现出来，能反映城市的对外吸引和控制能力。它也是一个反映水平的指标。
(2)城市设施竞争力指标体系。①基本基础设施。市内基本基础设施综合指数，由城市能源、交通、道路、住房等八项具体指标综合构成，反映城市市内基本基础设施的水平；对外基础设施综合指标。由城市货运量和客运量指标综合构成，反映城市公路、铁路、水运等基础设施状况，这是一个主客观综合指标。②技术基础设施。每百人拥有电话机数，反映城市基本技术基础设施的现状和城市的现代化水平；城市现代交通、通讯、信息设施的综合指数，由先进交通设施指标港口个数、机场等级、高速公路、高速铁路、地铁个数、光缆线路数加权综合构成，这是一个主客观结合指标。③社会基础设施。文化基础设施综合指数，由公共藏书量、文化馆、影剧院指标加权综合构成。反映城市的文化设施状况。这是一个主客观结合指标；卫生基础设施综合指数，由医院个数、万人医院床位数综合构成，这是一个主客观结合指标；设施力指标从基本设施、社会基础设施、技术性基础设施三方面反映城市基础设施的基本状况和技术状况。
2.样本城市指标数据的采集和处理
(1)样本城市的选取。本文根据有基本统计数据和有代表性两个原则，选取了24个样本城市。这些城市一般都有城市统计年鉴或城市年鉴，它们同时有一定的代表性，比如从规模上看，它们之中有：超大城市，特大城市，大城市，中小城市。从地区分布上看，它们之中有：西部城市，中部城市，东部城市；东部地区的城市又有珠江三角洲城市，闽浙沿海城市，长江三角洲城市，环渤海湾地区城市等。
(2)指标数据的处理。由于城市竞争力各项指标数据的量纲不同，因此，要对这些指标进行综合集成，所有指标数据都必须进行无量纲化处理。
3.城市综合竞争力及城市基础设施竞争力的计量
数量统计中的主成份分析法原来是用于处理多维随机变量在线性变换下其分量相关问题的，它通过求协方差阵或相关系数矩阵的特征值与特征根运算，按指定的贡献率求出集中原来随机变量主要信息的、相互无关的主成份。它可以用来计算多变量样本的相对数值，即构造样本的指数。利用主成份原理编程，输入标准化的数据，计算城市综合竞争力和基础设施竞争力指数的得分和排序，如表1、表2。利用主成份分析构建的竞争力指数有一部分为负值，这里的负值并不代表其竞争力的真实含义，而是说明该城市在被选城市的所有城市中的相对地位，即是处在平均水平之下的。
表1城市综合竞争力及表现要素得分和排序表
附图
数据来源：指标数据由1997-1999年《中国城市经济年鉴》、《中国统计年鉴》、国家有关部委专业年鉴的有关数据拟合而成。
从表1第一列可见，在24个样本城市的得分中，上海得分最高，为1.47。24个样本城市的综合竞争力从1到24的排序依次是上海、深圳、广州、北京、厦门、无锡、天津、大连、杭州、南京、珠海、东莞、青岛、武汉、温州、福州、重庆、苏州、成都、宁波、石家庄、西安、哈尔滨、南昌。从区域整体的角度上大致地看，从强到弱依次是珠江流域、长江流域、闽江流域、环渤海地区、我国中部地区、我国西部地区。前十强的城市都在东部地区，在前十名左右的城市中，最引人注意的是东南沿海的几个中等城市，东莞、温州等城市的竞争力竟在武汉、重庆之上。
表224城市设施力及构成要素得分及排序
附图
数据来源：指标数据由1997-1999年《中国城市经济年鉴》、《中国统计年鉴》、国家有关部委专业年鉴的有关数据拟合而成。
表2第一列给出样本城市设施竞争力指数的计算结果：即设施竞争力得分和排名。设施力排在前4名的为深圳、上海、北京、广州，其中深圳最好，因为深圳的基础技术水平比较高。北京因缺乏水路设施排名大受影响，排名靠后的城市为石家庄、西安、南昌、哈尔滨。表明这些中西部大城市的基础设施比较落后。总体上看，沿海地区的城市的基础设施比中西部好，沿海地区的大城市的基础设施比中小城市好。
三、城市竞争力与基础设施关系的检验
1.城市竞争力与基础设施力关系假说验证的方法和程序
模糊曲线分析法是由世界著名的实验室诺斯—阿拉姆斯实验室适应系统应用中心金融分析小组最新开发的非常有价值的统计方法。它主要是用来压缩输入数据的维度，发展影响产出变量的重要因素。由于它通过求相关度、贡献弹性，根据样本点拟合样本曲线，最后选取出影响变量的重要因素。因此，使用这一方法不仅能初步检验城市竞争力的有关影响因素的假说，实证分析城市竞争力的问题，而且能通过对现有变量及指标的筛选，为进一步研究城市竞争力提供条件。
根据模糊曲线的原理，编制计算程序在SPS软件上操作，输入城市竞争力总力、分力指数，输入标准化后的相关要素指标数据进行计算。分别得出包括资本力在内的城市竞争各分力及各要素指标对城市竞争力的相关性系数和贡献弹性系数，城市竞争力各分力间的相关矩阵、二元相关矩阵。为了更清晰地理解城市设施力对城市综合竞争力的影响，本文利用模糊曲线方法，计算并绘制城市竞争各分力对城市综合竞争力的相关系数和贡献弹性系数表格，绘制了城市竞争力对于资本竞争力的函数关系的拟合曲线。利用2次拟合即ax[2]+bx+c拟合，计算并绘制城市竞争各分力构成要素对城市综合竞争力的相关系数和贡献弹性系数表格，绘制了设施力构成要素指标与城市综合竞争力的拟合曲线。然后，根据数据表格与图形进行理论检验和实证分析。
2.结果及初步检验分析
表3城市竞争力各分力对综合竞争力的多元相关系数（标准化后）
附图
所有城市竞争分力与城市综合竞争力都呈正相关。其中基础设施与城市竞争力相关度最高，为0.111。
表4城市竞争力各分力对总力的贡献弹性系数
附图
表4给出了城市竞争力各分力对综合竞争力的贡献弹性系数。各分力对城市竞争力的贡献弹性更能准确地验证城市竞争各分力对综合竞争力的作用。各分力对城市综合竞争力的弹性在不同的情况下应该是不等的，本表的贡献弹性系数是平均贡献弹性系数，上表显示所有分力对城市竞争力都有正贡献。其中资本力贡献最大，贡献弹性系数为0.164，其次是文化力、设施力、聚集力、管理力、科技力，最小是结构力。这进一步证明：资本力是竞争力综合的最重要的力量，设施力是第三重要力量。
表5城市竞争力各分力之间的相关矩阵
附图
表5给出城市竞争力各分力之间的相关矩阵。矩阵显示资本竞争力与其他力之间均存在着较强的相关性（见表5的F5行），其中设施力与资本力、科技力、劳动力、相关系数分别为0.861、0.769、0.708，表明与这些分力相关性很强。表明设施力通过这些分力对城市竞争力将产生重要的间接影响。
表6给出城市竞争力二元相关程度的数据。数据显示城市设施力与其他分力之间均存在着二元相关性，且总体相关度较高，反映设施力与其他分力之间具有较强的相关传递性。
表6城市竞争力各分力间的二元相关矩阵
附图
为了更深入地检验假说，本文还分别对城市竞争力与要素指标关系进行分析。表7给出了城市各分要素指标对城市竞争力的多元相关系数。表中的F1-F13分别表示劳动力、资本力、科技力、结构力、设施力、区位力、环境力、聚集力、秩序力、文化力、制度力、管理力和开放力（表8同）。表7中第一行的数字表示第一列中，各分力的组成要素指标的代号。表8给出各要素对城市竞争力的贡献弹性系数。
表7城市各分要素指标对竞争力的多元相关系数
123456
F10.02020.01730.00910.02010.01010.0238
F20.02010.01040.01740.01860.0169
F30.01380.01020.01030.01010.01110.0097
F40.00970.00960.02930.01850.0089
F50.01130.01020.01270.01190.00980.0095
F60.02090.01000.01640.01100.00930.0105
F70.00950.00960.0097
F80.01570.01700.01190.0183
F90.01380.01020.01030.01010.01110.0097
F100.01090.01070.01360.01300.01180.0128
F110.01200.00930.01220.01210.00870.0146
F120.01750.11180.01360.00970.0117
F130.01160.01430.01230.01000.0168
表8各要素对城市竞争力的贡献弹性系数
123456
F10.02180.02170.00230.02200.01080.0202
F20.02100.01480.02390.02230.0239
F30.02130.00980.00870.00900.01730.0048
F40.00600.00470.01670.02180.0043
F50.00920.00620.01910.01370.00490.0046
F60.02140.00480.02450.01820.00860.0101
F70.00430.00500.0095
F80.02070.02070.01480.0204
F90.02130.00980.00870.00900.01730.0048
F100.01770.01780.02480.01890.01840.0238
F110.02000.00680.01640.01050.00040.0252
F120.02300.00500.02480.00730.0215
F130.09200.01190.01790.01240.0228
从表7、表8可以看出，设施力的构成要素对城市综合竞争力的相关性和贡献弹性系数总体上不太高，但F5-3每百人拥有电话机数的贡献弹性为0.0191，在城市竞争力70多个构成要素中属比较高之列。F5-4城市现代交通、通讯、信息设施的综合指数对城市竞争力的贡献弹性为0.0137相对设施力的其他构成要素属比较高的。总体上看，技术性基础设施远高于基本基础设施和社会基础设施。F5-1所对应的数据显示对外基本基础设施指数对城市竞争力指数的相关系数、贡献弹性系数分别为0.0113、0.0092。表明对外基本基础设施对城市竞争力有积极的贡献作用。F5-2所对应的数据显示市内基本基础设施综合指数对城市竞争力的正相关性系数、正贡献弹性系数分别为0.0102、0.0062。表明市内基本基础设施对城市竞争力的贡献较小。F5-3所对应的数据显示每百人拥有电话机数对城市竞争力的相关系数和贡献弹性系数为0.0103、0.0191，表明基本技术基础设施对城市竞争力的贡献相对较大。F5-4所对应的数据显示城市技术性基础设施对城市竞争力呈正相关、正贡献关系，且数据也稍大，分别为0.0101、0.0137。表明，城市技术性基础设施对城市竞争力起重要贡献作用。F5-5所对应的数据显示城市文化基础设施与城市竞争力呈正相关和正贡献关系，其相关和贡献弹性系数分别为0.0098、0.0049。城市文化基础设施对城市竞争力有一定贡献。F5-6所对应的数据显示城市卫生基础设施与城市竞争力呈正相关和正贡献关系，其相关和贡献弹性系数分别为0.0095、0.0046。城市卫生基础设施对城市竞争力有一定贡献，但比文化基础设施对城市竞争力的贡献要稍微低一些。
综合表3—表8中的一些数据，可以验证：设施力是构成城市综合竞争力的最重要力量之一。比较这些曲线和有关数据，可以发现技术性基础设施对城市竞争力的作用远大于设施力的其他构成要素。
四、政策含义
在当前和今年一段时期内，面对激烈的区域竞争和国际竞争，中国城市政府仍然要把改善城市基础设施作为提高城市竞争力的战略重点。不断增强城市对人才、资金、资源等要素的吸引和承载能力。
在基础设施体制方面，要引进和实行先进的管理和制度尤其是融资制度。要放松政府管制和限制，鼓励民间资本大量进入基础设施建设领域；要积极推行特许经营、BOT等国际上行之有效的基础设施建设管理的制度和办法；要积极利用国内外的资本市场融通基础设施建设和运营资金。
大力推进技术性基础设施建设。改善交通、通讯、信息等基础设施环境。在基础设施规划建设方面一定要考虑技术的先进性，考虑与国际接轨，加快推进城市信息化进程，为城市科技创新和高技术、高管理产业的发展创造硬环境。
围绕城市个性，提供城市基础设施。受历史和现实条件的制约，不同的城市其发展目标不同，对城市基础设施的载体要求不同，不同的产业集群所需的公共基础设施也不同。城市政府应根据其目标，精心设计和规划城市基础设施目标重点实施步骤和具体方案。
建设适宜的生活性和社会性基础设施。进一步加大科技基础设施投入和建设，为吸引科技资源，提高科技实力，培育城市的科技转化能力创造基础设施硬环境。加大对教育的基础设施投入和建设，建立适应地方经济的教育基础设施体系。注意历史文化遗产的保护，建立独具特色、优美怡人的城市人工环境。总之，应建立适合城市发展和有利于居民福利不断提高的基础设施体系。
收稿日期：2002-03-22
[1]郝寿义、倪鹏飞：《中国城市竞争力研究—以若干城市为例》，载《经济科学》1998年第2期。
[2]DennisA.RondinelliandGyulaVastag,UrbanEconomicGrowthinthe21st
Century:AssessingtheInternationalCompetitivenessofMetropolitanAreas,Migration,
Urbanization,andDevelopment:NewDirectionsandIssues,p469-514.UnitedNationsPopulationFundandKluwerAcademicPublishers.
[3]MichaelPorter,ThecompetitiveAdvantageofNation,NewYork,Thefreepress,1990.
[4]PeterKarlKreslandBalwantsingh,Thecompetitivenessofcities:theUnited
States,inOECD,citiesandthenewGlobalEconomy,Melbourn:TheGovernment
ofAustraliaandtheOrganizationforEconomiccooperationandDevelopment,1995,P424-446.
[5]PeterKarlKresl,TheDeterminantsofUrbancompetitiveness:asurvey,North
1.初中化学实验设计类型依据不同的标准，可以对实验设计进行不同的划分。根据初中化学实验内容的不同，可以将初中化学实验设计分成以下类型：制备实验、性质实验、化学原理的验证、混合物成分的分析、浓度测定、定性与定量结合的实验等。
2.化学实验方案的内容实验设计的成果就是实验方案。虽然具体的实验设计的目的、内容和形式不尽相同，但就一个相对完整的实验方案来说，一般包括：实验名称（课题）；实验目的；实验原理；实验用品（试剂、仪器、装置设备）及规格；实验装置图、实验步骤和操作方法；注意事项；实验现象及结果处理；问题和讨论等。
3.实验方案选择的基本标准同一个实验课题，每个人的设计和操作过程可能不一样，结果自然也不会完全相同。根据初中化学实验设计原则和教学实际，实验方案选择的基本标准是：原理正确有科学依据；装置简单，在实际中具有可操作性且操作方便；实验步骤少，需要时间短；药品用量少、无毒且廉价易得；实验现象要明显；反应条件要简单（最好在常温下进行）；尽量不用也不产生污染环境的物质，即符合“绿色化学”的要求；制备实验产率高；性质实验误差小；实验安全无危险；设计要严谨等。
二、中学化学实验设计与创新的一般原则
无论哪一类中学化学实验设计与创新，一般都应遵循以下原则：
1.科学性原则科学性是指实验原理、实验程序和操作方法必须与科学理论和实验方法论相一致。科学性是化学实验设计与创新的首要原则。例如：实验室制取氢气，就不能选用硝酸与金属锌反应，因为这个反应很难制得纯净的氢气。
2.目标性原则目标性是指实验设计或创新要根据一定的教学目标有所侧重与突破。同一个实验，教学目标（如教师演示与学生操作，为了突出环保或趣味性）不同，设计所用的原理、用品、方法、装置、步骤等是有一定区别的。
3.安全性原则安全性是指化学实验设计时尽量避免使用有毒、有害的化学试剂，以及反应产生有毒害的物质，或者具有一定危险性的实验装置与操作。“如果必须使用的，应该在所设计的实验方案中详细写明注意事项，以防止造成环境污染和人身伤害。”［4］安全是中学化学实验教学的第一要务，设计时必须要特别引起重视！
4.新颖性原则新颖性是指实验设计时在思路、操作方法、器材用品、装置等方面要有新的突破，使新设计的实验对教学与研究更加适用或具有指导的意义。
5.可行性原则可行性是指设计实验时所运用的实验原理在实施时切实可行，所选用的化学试剂、实验仪器、设备和方法在现有的条件下能够得到满足。例如：实验室大量制取二氧化碳，不能为了创新而选用碳酸钠代替碳酸钙（或石灰石）与盐酸反应，或者用硫酸替代盐酸与碳酸钙（或石灰石）反应。因为前者反应太剧烈，后者反应不完全，很快就停止了。
6.简约性原则简约性是指尽量采用简单的实验装置、较少的实验步骤和试剂，在较短的时间内完成实验。复杂的装置与步骤以及时间太长的实验都会转移中学生的注意力，容易导致他们产生畏难情绪和疲劳感，影响对实验过程的观察、分析与思考。
7.绿色化原则绿色化是指从化学反应的原料、反应的条件、反应的产物和实验的操作等化学实验的全过程上进行控制，尽可能地减少甚至消除有毒、有害的化学物质对环境的影响。绿色化学是21世纪化学科学的一个重要发展方向。
8.启迪性原则启迪性是指实验设计与创新对学生的学习起开导作用，能够启发学生的思维，促进学生对化学原理及知识的探讨和认识，优化学习过程，从而提高教学效益。这是中学化学实验设计与创新的出发点和归宿。
三、实验创新设计的视角
初中化学实验创新设计是在义务教育化学课程标准的指导下，对现行教材中所涉及的实验进行改进、优化、增设或创新等，以提高化学实验在初中化学教学中的效益。在初中化学教学中进行实验创新设计是提高化学教学有效性的需要，也是义务教育化学课程标准的要求。化学实验创新设计要与时俱进，必须符合现代化学教育发展的理念，在满足探究性的条件下，可以从以下视角进行：
1.实验过程绿色化“绿色化学的理念是在化学反应过程以及化工生产中，不再使用有毒有害物质，不再产生废物，不再处理废物，它是一门从源头上阻止污染的化学。”［5］化学实验在设计上要体现绿色化，尽可能做到原料（反应物）的绿色化，化学反应的绿色化（采用原子经济性反应），生成物的绿色化以及催化剂、溶剂的绿色化。例如：在涉及氧气的制取实验时采用双氧水分解来制取，二氧化锰要回收等。
2.实验装置微型化“所谓微型化学实验，就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法与技术。”［6］虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几千分之一，却可以达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的。例如：在“探究微粒的运动实验”中，可以用试管代替烧杯进行微型化实验。在一个单孔橡皮塞上插入一根玻璃导管接近试管底，试管内壁贴一张滴加无色酚酞试液的滤纸，从导管口滴上两滴浓氨水到试管底部，用透明胶封导管口，可以看到，试管里滴有无色酚酞试液的滤纸由下往上慢慢变红了。
3.实验设计环保化“最佳的环境保护方法是在源头上防止污染的产生，而不是污染产生后再去处理。”［7］实验设计中我们应该采取一些有效措施使化学实验对实验场所和环境的污染降低到最低限度。这些措施主要是：实验装置密闭化，避免敞口操作，防止有关物质散佚到周围环境中；采取收集办法，回收有关物质；对有毒物质进行无毒害处理；加强实验场所的通风或采取其他的防护措施等。例如：一氧化碳还原性实验，对多余的一氧化碳可以回收，也可以燃烧进行无毒害处理等。
4.实验操作安全化保证实验安全，是化学实验教学的原则要求。有一些实验，由于物质化学性质的特殊性，给实验增加了难度甚至危险性。在点燃氢气的导管和氢气发生器之间，用一个小塑料瓶装上大约四分之三的水制成一个“安全装置”连接起来，这样，即使点燃不纯净的氢气，爆炸也只是在“安全装置”中发生，氢气很少威力小，氢气发生装置不会发生爆炸，因此不会发生安全事故。
5.实验趣味化化学实验具有动机功能，增加化学实验的趣味性，可以激发学生的化学学习兴趣。例如：在研究燃烧与灭火的条件时，增加演示“烧不坏的手帕”［8］实验，可以激发学生的兴趣。在此基础上让学生继续进行实验，探讨手帕烧坏的条件，则能够使学生深化对有关知识的认识。
6.利用仪器功能转化仪器本身没有限定它只能用于什么而不能用于什么，只是主要适用于什么。“反思仪器的别样用途，可以帮助我们加深对实验仪器和实验原理的认识，进行化学实验的创新。”［9］例如：漏斗可以充当集气与尾气吸收装置，在钠与水反应气体产物的验证实验中，将漏斗置于水中，倒扣在钠块上，产生的少量气体可顺利地富集到试管中。
7.利用学科知识迁移我们往往习惯于使用教材的实验仪器和装置，很少重视仪器的笨拙和实验时的效率，这种视经典为权威的思想往往就是教师缺乏创新的症结所在。实际上，科学的实验方法就是应该不断地发现问题，传统装置的不当之处无疑给我们提供了实验创新的课题。例如：学习“质量守恒定律”内容时，在使用托盘天平称量氢氧化钠与硫酸铜溶液反应前后的质量时，在18×200的中型试管里装入大约1mL稀盐酸与酚酞的混合溶液，球形滴管吸入NaOH溶液后，将球形滴管放在试管口，把上述带有球形滴管的试管放入盛水的100mL量筒中，让学生通过观察比较反应前后试管浸在液面中的高度即可（试管作上标记）。改进后的实验操作起来方便有趣，不用天平而是利用物理上的浮力知识，体现了学科之间的联系，有利于学生知识的迁移。
8.实验装置简单化教材所选用的实验方案未必都是最好的，有时候会产生现象不明显、实验不容易成功、结果不准确等问题，影响了实验教学的效果。例如：测定“空气中氧气的体积分数”实验，由于教材提供的实验装置密封性和燃烧匙放入不易控制，加上导气管内尚留有空气导致误差因素较多，有时氧气显示超过五分之一，让教师无法自圆其说。可做如下改进：将小颗白磷放在1.5cm×2.5cm的薄铜片上，置于硬质大试管中部，塞紧橡皮塞，用酒精灯对准铜片加热使白磷充分燃烧，待试管冷却后浸入水中，在水面下拿掉橡皮塞，待液面上升稳定后再塞上橡皮塞，拿出水面观察。改进后的实验所用仪器少，误差因素少，结果比较准确。
9.仪器、药品生活化采用学生熟悉的身边物品或一些废品作为化学实验的药品，就会使学生产生一种亲切感，觉得化学并不神秘，就在自己身边，有利于调动学生的学习积极性，激发他们进行实验探究的兴趣。例如：用蛋壳代替碳酸钙制取二氧化碳；测试肥皂水、食盐水、泥水、蔗糖水、洗发水、食醋、苏打水的pH值等。许多生活用品甚至废弃物品也可以用做化学实验的仪器，这种“物尽其用”的实验活动能够充分拓展学生的思维空间，使他们更加关注身边的化学现象，增强爱护环境、节约资源的意识，更好地学以致用。例如：用小气球收集气体，矿泉水瓶做容器，废弃的医用注射器做量筒、集气瓶等。
