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[關鍵詞] 荊芥穗；揮發油；超聲法；提取工藝；正交試驗
[中圖分類號] R283.6 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-7210（2011）07（b）-107-03
Optimization of ultrasonic extraction technology of volatile oil of Spica schizonepetae Tenuifolia by orthogonal design
HUANG Bei1, MAO Zhangzhi2
1.Department of Preparation, Ruikang Hospital Affiliated to Guangxi Traditional Chinese Medicine University, Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning 530011, China; 2.Department of Pharmacy, the Third People's Hospital of Nanning City, Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning 530003, China
[Abstract] Objective: To optimize the extraction technology of volatile oil of Spica schizonepetae Tenuifolia. Methods: With the content of volatile oil of Spica schizonepetae Tenuifolia as the index, L9 (33) orthogonal experimental design was adopted to investigate the effect of soaking time, particle size of herb, ult-rasonic time of the extraction efficiency of volatile oil of Spica schizonepetae Tenuifolia. Results: The extraction efficiency of volatile oil of Spica schizonepetae Tenuifolia with ultrasonic method was 0.76%, higher than that (0.61%) with the traditional method of steam distillation, the optimum extraction conditions were as follows, no need to soaking, the smash degree 10 mu and the ultrasonic time of 40 min. Conclusion: The selected extraction conditions are convenient and practical and could be used as a reference for industrial production.
[Key words] Spica schizonepetae Tenuifolia; Volatile oil; Ultrasonic; Extraction technology; Orthogonal design
荊芥穗（Spica schizonepetae Tenuifolia）為唇形科植物荊芥的干燥花穗。荊芥穗味辛，性溫，無毒，清香氣濃。荊芥穗為發汗、解熱藥，是中華常用草藥之一。荊芥穗能解表散風、透疹、消瘡，用于感冒、頭痛、麻疹、風疹、瘡瘍初起[1]。荊芥穗所含揮發油是其主要藥理活性成分，藥理研究文獻資料表明荊芥總揮發油具有緩解支氣管平滑肌痙攣，抗過敏、鎮靜、祛痰、抗炎等作用，荊芥揮發油主要含有胡薄荷酮和薄荷酮等化合物，具有特殊的香氣。
目前荊芥揮發油的提取，仍以常規的水蒸汽蒸餾法、溶劑提取法以及蒸餾-萃取聯用的方法為主，這些方法操作簡單，但存在萃取效率低、能耗和污染大等不利因素，嚴重限制了荊芥揮發油的開發應用。近年來超臨界CO2萃取法、微波萃取法等新方法在揮發油的提取工藝研究上得到了新的應用，但方法上的差異，導致了提取成分也各不相同[2-3]，且這些方法對提取設備的要求也較高。現在，用超聲波法提取中藥有效成分的研究越來越多[4-5]，利用超聲波能增大溶劑分子的運動速度及穿透力，超聲波法大幅度縮短了提取時間，提高了有效成分的提取率和原料的利用率，是新技術在現代中藥提取中的新應用。本文利用超聲波具有提取時間短，提取效率高，能耗低等的優點，對荊芥穗揮發油的超聲提取工藝條件進行了探索，對其提取工藝條件進行了優化，并與傳統水蒸汽蒸餾法進行對比。
1 儀器與材料
1.1 儀器
CQ-250型超聲波清洗機（上海躍進醫用光學器械廠）；AL20電子天平[梅特勒－托利多儀器（上海）有限公司]；98-1-B型電子恒溫電熱套（天津市泰斯特儀器有限公司）；揮發油測定器（北京中西化玻儀器有限公司）。
1.2 材料
荊芥穗，購自南寧元桂中藥飲片有限責任公司，批號：0912383，產地：江西；經廣西中醫藥研究院韋桂寧副主任藥師鑒定為唇形科植物荊芥的干燥花穗。水為純凈水。
2 方法與結果
2.1 正交試驗
2.1.1 因素水平的確定采用L9（33）設計實驗，以提取前藥材浸泡時間、藥材粉碎度、超聲時間為因素，以揮發油提取得率為指標，考察荊芥穗揮發油提取工藝。見表1。
2.1.2 試驗方法取荊芥穗200 g，精密稱定，裝入3 000 ml圓底燒瓶中，按料液比1∶8的比例加入純凈水與玻璃珠數粒，振搖均勻，浸泡一定時間后，超聲波處理，連接揮發油測定器與回流冷凝管。自冷凝管上端加水使充滿揮發油測定器的刻度部分，并溢流入燒瓶時為止。置電熱套中緩緩加熱至沸，并保持微沸5 h，停止加熱，放置片刻，開啟測定器下端的活塞，將水緩緩放出，至油層上端到達刻度0線上面5 mm處為止。放置1 h以上，再開啟活塞使油層下降至其上端恰與刻度0線平齊，讀取揮發油量，并計算供試品中揮發油的含量（%），結果見表2。
表2 荊芥穗揮發油提取工藝正交試驗結果
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2.2 方差分析
將荊芥穗揮發油的正交試驗結果進行方差分析，結果見表3。
表3 荊芥穗揮發油超聲波提取工藝正交實驗方差分析結果
注：F0.05（2，2）=19.00；F0.01（2，2)=99.00
從表2、3結果比較3個因素的極差R可知：RC＞RB＞RA，各因素對提取工藝的影響程度依次為C＞B＞A，其中超聲時間和藥材粉碎度對揮發油提取得率的影響較大，差異有統計學意義（P
2.3 驗證試驗
對優化方案進行驗證試驗，3次重復的揮發油得率分別為0.77%、0.76%、0.75%，平均值為0.76%，RSD為1.67%。此提取條件得到的揮發油得率較高，穩定可行。
2.4 超聲法與傳統水蒸汽蒸餾法的比較
分別采用水蒸汽蒸餾法與超聲波法進行提取荊芥穗揮發油平行實驗，對結果進行比較，結果見表4。
表4 超聲波法與水蒸汽蒸餾法提取率比較
從表4的結果可以看出，超聲波法的提取率要高于傳統水蒸汽蒸餾法，且更穩定。
3 討論
在荊芥穗揮發油超聲波提取工藝的試驗中，超聲時間是影響收率的關鍵，因為超聲波的空化作用，以及超聲波的許多次級效應，如機械振動、乳化、擴散、粉碎等，有利于樣品中有效成分的轉移，因此在一定范圍內，超聲時間與提取率成正比，但并不是時間越長，提取率越高。因為超聲波會破壞植物細胞壁，使胞內的成分進入提取液中，隨著提取液中溶質濃度的增大，細胞內和溶液中的溶質濃度逐漸趨于相同而使濃度差減小，此時即使延長超聲作用時間，提取液的濃度也不會改變。此外，超聲作用時間過長時，有效成分可能發生降解，且提取液中雜質增多，也使得提取率降低[6]。
從實驗結果中可知，藥材粉碎度對荊芥穗揮發油的提取影響不是最大的。理論上說，藥材經粉碎后，藥材粒度小，在滲透階段，溶劑易于滲入中藥顆粒內部；在擴散階段，由于擴散面大、擴散距離較短，有利于藥物成分擴散；但實際上，全草類藥材粉碎度越大，則藥材顆粒表面積越大，導致藥材顆粒的吸附能力增大，粉碎過細，使大量細胞破裂，致使細胞內大量高分子物質易膠溶入浸出液中，而使中藥外部溶液的黏度增大，擴散系數降低，浸出雜質增加，反而會使揮發油提出率降低[7-8]。全草類藥材揮發油主要分布于腺體中，高度粉碎，會使藥材表面產生熱量，同時，藥材粉碎與空氣接觸面增加，更易使揮發油揮發，造成損失，藥粉細度太細，得率也并不高，且藥粉過細對大生產會帶來一定的影響，結合實際生產，荊芥穗提取揮發油以粉碎成最粗粉10目為宜。
藥材在提取前，浸泡一段時間，可使藥材組織細胞充分吸水，膨脹，細胞間隙大，加速細胞內外液態變換，利于揮發油的提取，但由于超聲波的空化效應、機械效應、熱效應三種效應共同作用促使植物細胞破裂，溶劑滲透到植物內部，使細胞中的有效成分進入溶劑，加速了其相互滲透、溶解，替代了藥材浸泡的作用，所以應用超聲波法提取荊芥穗揮發油，藥材提取前是否浸泡對揮發油的提取率幾乎無影響，本實驗也證實了這一點。
[參考文獻]
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關鍵詞:正交試驗;正交表;軟件測試;測試用例
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)21-5782-02
The Application of Orthogonal Testing Method in Test Case Design
WANG Lei
(Software Test Center of CSBI, Lianyungang 222006, China)
Abstract: Orthogonal table software test case design is in traduced in this paper. This method can make a relatively comprehensive and typical test of software. It also can analyze the test result intuitively and find out the main and minor factors that affect the result.
Key words: orthogonal test; orthogonal table; software test; Test case
正交表測試策略是一種成對測試交互的系統統計的方法。正交表法運用在軟件黑盒測試。能夠大幅度減少試驗次數而又不會降低試驗可信度的方法。在功能測試的測試用例設計過程中,存在有許多輸入參數(X),每個參又有多種取值情況(Y),如果要做到每種測試情況,需要設計X Y個測試用例,考慮項目的時間、人力、財力等因素的影響,不容易實現。正交試驗方法就是研究多個輸入參數和參數多種取值的一種設計方法。它是根據標準的正交表,從試驗中挑出有代表性的點進行試驗,是一種合量安排試驗的方法。
本文給出正交試驗法設計法既能有效地減少測試用例數目,又能夠保證測試結果不受太大的影響。介紹了基于正交試驗法的測試用例的設計,結合實例給出測試用例的設計步驟。
1 正交試驗設計
正交試驗法是從大量的試驗點中挑選適量的、有代表性的點,應用伽羅瓦(Galois)理論導出的“正交表”,合理地安排實驗的一種科學的試驗設計方法。利用這種方法,可使所有的因子和水平在試驗中均勻地分配與搭配,有規律的變化。
在正交試驗設計法中,通常把判斷試驗結果優劣的標準,把有可能影響試驗指標的條件稱為因子,而影響因子的稱因子的水平(或狀態)。在進行試驗優化設計時,為了完成明確的試驗目的,必須有合理的指標,加上合理的基準來挑選因子及相應的水平。
正交表的形式為:
L次數(水平數因子數)
式中:L――正交表符合,其余術語如下:
次數:是正交表安排的試驗次數,即正交表行的個數,即是通過正交表實驗法設計的測試用例的個數;
因子數:正交表最多可安排的因子個數,即正交表列數,它直接對應到用這種技術設計測試案例時的變量的最大個數;
水平數:每個因子的水平數,任何單個因素能夠取復的值的最大個數。正交表中的包含的值從0到數“水平數-1”或從1到“水平數”,即要測試功能點的輸入條件。
2 測試用例設計步驟
利用正交試驗法來設計軟件的測試用例時,首先要根據被測軟件的需求規格說明書中找出影響其功能實現的操作和外部的各種因素,做為因子,而各個因子的取值做為水平,構造出二維水平因素分析表。然后,利用正交表對各因子的水平進行組合,構造出有效的測試用例。常見步驟如下:
1) 確定因素,對軟件需求規格說明書分析,找出影響軟件運行的所有因素,對每個因素進行確認,就是要確定的輸入參數。一般情況下是指軟件的輸入和其他軟件運行的環境,可根據相關知識及實踐經驗去掉些對結果影響不大的因素。使最后的測試用例的數目控制在有效范圍之內。
2) 確定因素的水平,對軟件需求規格說明書進行分析,找出因素的取值范圍和集合,在每個因素的取值范圍或集合內挑選有“有效等價類、無效等價類、正好等于、剛剛大于或剛剛小于邊界的值”等有代表性的測試點。根據軟件需求規格說明書,確定各個因素的取值,即因素的水平。并根據確定的因子的重要程度進行加權操作,重要程序較小的因素或水平可以去除,確定因素與水平是設計測試用例的關鍵。因此要求盡可能全面地正確地確定取值,以確保測試用例的設計做到完整和有效。
3) 選擇正交表。根據因素和水平的個數選擇合適的正交表。如果沒有合適的正交表可用或需要的測試用例個數太多,要對因素和水平進行調整。對不同水平的測試可以用混合水平正交表,否則就采用擬水平法將其轉換為等水平正交測試。對因素多而水平少,可采用分塊技術,將因素分塊,使每一塊內的因素都能覆蓋測試點,并且塊與塊之間滿足所有配對覆蓋。
4) 因素之間存在交互時,把2個因素當作1個新的因素來對待,并將交互作用不可忽略的因素安排在表的前幾列。
5) 把實際因子和水平代入正交表后,因子與正交表中的“列號”對應,水平與正交表矩陣中的行號對應,填寫正交表,每一行制作成一個測試用例。
6) 把次數中的所描述的組合轉化成測試用例,根據需求規格說明書或錯誤推斷法,補充需要測試但正交表沒有覆蓋的測試數據,將其制作成測試用例表。如果所有生成的測試都運行通過了,還需要查看其結果,確定軟件失效是否與一個或多個特定的因素相關。
3 正交試驗測試用例設計實例
正交表法設計測試用例最適合的情況是軟件模塊的多個輸入參數決定一個輸出結果,如圖1所示的軟件模塊,三個client端可以把三個消息M送到三個server端。為了測試所有組合,必須設計27(3×3×3)個測試用例,這僅僅是用單一的測試用例來測試方法foo(),在很多情況下,需要設計很多測試用例來測試某一個特殊的方法。使用正交表技術可以大幅度的減少測試用例的數量。
根據圖1所示,有3個變量(C、S、M),每個變量有3個值,理想情況下,將使用三水平三因素的正交表L?(33),但沒有這種類型的正交表被設計并公布出來,因此,使用正交表L9(34)正好滿足要求如表1所示,有三個水平值,四個因素。在表1中有一個額外的因素(因子4),可以忽略這個因素,而不影響由此表生成的測試集,仍得到一個成對的均勻分布組合,通過真實值替換測試用例中的變量的選項,針對每個測試用例生成一個測試用例表,如表2。可以看出,通過正交試驗設計只需9次試驗。
4 結論
采用正交試驗方法設計測試用例,可以將測試用例控制在一定范圍內,而又做到比較全面的測試,從而避免了測試的片面性、盲目性,提高測試效率又不丟失重要數據。該方法特別適用于對那些因素、水平數不多或因素、水平數較多的軟件進行快速、全面的測試。
參考文獻:
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關鍵字： 城市規劃軌道交通協調統一
中圖分類號：U213.2 文獻標識碼：A 文章編號：
改革開放以來，飛速發展的經濟加快了我國的城市化建設，同時也使機動車數量急劇上升，導致城市交通建設難以跟上交通需求的大幅度增長，進而嚴重阻礙了城市發展，為此，政府必須加強軌道交通的建設，保證軌道交通與城市規劃同步進行。在天津，北京，上海等地鐵開通后的事實表明：軌道交通對緩解城市交通緊張狀況有著重要作用，發展軌道交通建設可以保證城市的可持續發展。
一軌道交通是我國城市規劃的重要選擇
交通是城市規劃中必不可少的部分，特別是對于我國這樣人口大國，各方面都處于跳躍式發展的情況下，制定出科學合理的軌道交通和城市規劃設計，對我國的城市發展具有深遠的意義。“十二五”期間，隨著城市的發展，城市對交通的需求急劇上漲，城市交通區域的統籌作用日益明顯。
一般來說，城市交通基本都經歷了從步行到小汽車的發展過程。在美國，大多數人都采用小汽車作為交通工具，致使美國大部分城市出現分散，蔓延的形態。而在歐洲大部分國家，城市通常以公交作為主要的交通工具，尤其特別注重軌道交通的發展，這種軌道交通使得城市的發展從中心聚集型轉向離心分散，城市出現“職住分離”的現象。無論是小汽車，還是軌道交通都是城市進步的一種表現形式，城市對交通需求的多樣化決定了人們可采用多種多樣的交通方式，但在我國，城市人口眾多，交通機電化正處在起步階段，由于經濟的飛速發展，交通體系已經不能滿足人們的需要，因此，科學規劃軌道交通在一定程度上滿足了城市規劃可持續發展的要求。
二軌道交通對城市規劃發展的影響
軌道交通是城市重要的交通工具，它對城市的發展有著重要的影響。
（一）軌道交通對城市公共空間的影響。軌道交通承載了城市巨大的客流量，緩解了城市交通的客流壓力。地鐵站的建設，為周邊城市公共空間帶來了發展機遇，政府通過逐步完善“由點到軸”一體化的城市公共空間系統，實現完善城市空間脈絡，優化城市規劃和公共空間結構。①把地鐵作為中心，根據各種與之接駁的交通工具和空間步行距離，實現公共空間的區域范圍定義。②把網絡化發展和系統化發展的理念相結合，以軌道交通作為骨架，地鐵發展空間為核心，建設綜合的交通系統。③在地鐵站域的空間及交通沿線范圍內，有效的利用軌道交通的沿線土地資源，進行綜合構建為休閑，娛樂，房產等復合公共空間體系等。④城市空間的形態和發展的促進、優化離不開合理的軌道交通系統的建設，其對公共空間的多樣性和系統性的提升有著重要作用，構建合理的軌道交通系統可增加城市空間的有機發展，使城市規劃和城市功能得以完善。
（二）軌道交通對城市規劃的影響。軌道交通的建設對城市的規劃有著重要的影響，這影響包括物質想象和非物質影響。Ⅰ、軌道交通對城市物質形態的影響。①對城市空間結構的影響，在我國，城市早期的整體規劃強調以組團方式促進城市的發展，但其與交通的聯系存在脫節現象，導致城市結構呈現“單中心式”。隨著社會的不斷發展，軌道交通出現在城市交通建設中，城市結構也向多中心化轉變，城市規劃漸漸城市副中心與中心核心區競爭互補的多中心，現代化的城市格局。軌道交通的發展不僅使城市功能得到外延，同時也加強了對城市中心區的功能的進一步開發。②對城市規模的影響。軌道交通的發展對城市規模的擴大起著至關重要的作用，隨著軌道交通系統的發展，縮短交通時間拉近的交通距離，這就促進了城市規模的發展，使城市規劃的目標真正朝向“東進西聯，南拓北優”的方向發展。Ⅱ、軌道交通對非物質形態的影響。①創造軌道交通文化。每一座城市都有它獨特的文化魅力，如西安在2011年舉辦的世界文藝博覽會也是西安城市發展史上的又一里程碑，因此如何利用軌道交通來提升城市自身的文化形象和城市魅力，是當前軌道交通建設需要思考的重要問題。②實現城市綠色交通。軌道交通是一種清潔的交通方式，其消耗能源相對較少，是城市公認的環保型公共交通方式，因此大力推進軌道交通的交通對實現綠色城市的城市建設有著重要意義。③提高城市的運作效率。對于像北京，上海，廣州等國際性大都市而言，城市的生活節奏十分快捷，同時工作效率要求是十分嚴格的，軌道交通不僅可以保證準時運行，同時其載客量也大大高于其他交通工具，為城市方便快捷的交通提供了強勁動力。
三軌道交通與城市規劃的整體設計
（一）軌道建設要以城市的總體發展規劃為目標。根據我國出臺的81號文件指出的“城規交通發展直接影響到城市的布局結構和發展方向。”在進行城市規劃時，城市的結構和布局的調整優化很大程度上受軌道交通建設的影響，軌道交通對城市的發展起著重要的促進作用，同時對改善城市中心環境，改善市民生活，進行舊城改造也有極為重要的作用。軌道交通建設能幫助城市在短時間內實現城市總體規劃的預期目標。廣州天河地區，上海萃莊，徐家匯地區的發展都與軌道交通建設有著密切的聯系。因此，在建設規劃中必須著重考慮軌道交通對城市規劃的影響，做到二者統一協調發展，在進行城市規劃時要將軌道交通的建設看做是實現城市總體發展的重大因素進行考慮。
（二）著重解決城市發展中突出的交通矛盾，兼顧城市開發。作為城市重點基礎設施工程之一，軌道交通對城市規劃有著重要影響，與此同時，由于我國的城市發展水平還處在發展中國家水平，城市規劃和軌道交通建設之間存在一定的矛盾，在有限的財力資源條件下，應首先解決城市規劃與軌道交通建設的突出矛盾。在此基礎上再對城市規劃布局的所需的交通問題進行考慮解決，比如，通過建設市郊軌道交通和城市區域的軌道交通帶來的沿線的土地開發，將城市中心人口或者產業部分轉移到郊區。
（三）城市規劃與軌道交通建設必須具有嚴肅性。根據81號文件對建設規劃提出的具體要求“要建立科學民主的決策機制，按照實事求是，量力而行的原則，提高規劃編制水平，真正發揮規劃對城軌交通項目建設和城市規劃的指導作用。”與之同時，81號文件還重點強調對軌道交通建設的沿線土地規劃要做好控制工作，防止新建建筑物對線路的侵占。
（四）城市規劃時要注意軌道交通的定位。軌道交通在城市交通中占有重要的地位，它對城市交通起著重要作用。在進行城市規劃是要注意對軌道交通進行正確定位。根據相關研究人員對14個城市的建設規劃報告看，一些城市的規劃目標與其自身的發展存在不相適應現象。城市自身的發展結構，規模及方向的不同，對交通的需要也不同。因此在研究城市軌道交通的發展時，要綜合考慮城市的各方面問題，考慮交通的需求，經濟承受能力，經濟利益和交通效率等，確定軌道交通在城市綜合交通樞紐中的作用和地位，從而為城市選擇最佳的交通方式。
結束語
要使城市進一步發展，就必須加強城市的軌道交通建設，認真做好城市的軌道交通建設工作，將軌道建設與城市規劃進行整體設計，保證軌道交通建設的良性發展機制，進而讓城市更快更好的發展。
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【關鍵詞】 數學活動；動手操作；合作交流；數形結合
教材簡介：
本課教材選自蘇科版《數學綜合與實踐活動（八上）》初中數學教材中勾股定理與平方根一節。
教材分析：
勾股定理是初中數學教學中一個非常重要的定理，之前學生們運用方格紙，通過計算面積的方法探索了勾股定理。本課不只要求學生掌握驗證方法，更重要的是通過豐富有趣的拼圖活動，通過教師的指導、同伴的合作和學生親自動手剪紙、拼圖、驗證等一系列數學活動，體會數形結合的思想，體會勾股定理的數學價值和文化價值。
教學目標：
1.經歷綜合運用已有知識解決問題的過程，在此過程中加深對勾股定理、整式運算、面積等的認識。
2.經歷不同的拼圖方法驗證勾股定理的過程，體驗解決同一問題方法的多樣性，進一步體會勾股定理的文化價值。
3.通過獲得成功的體驗和克服困難的經歷，增進數學學習的信心。通過豐富有趣的拼圖活動增強學生對數學學習的興趣。
教學重點難點：
重點：通過拼圖驗證勾股定理及勾股定理的應用過程，使學生獲得一些研究問題與合作交流的方法經驗。
難點：利用數形結合的方法驗證勾股定理。
教學方法：
引導、操作、合作、探究，多媒體輔助教學
教學過程：
本節課主要是通過幾個活動讓學生體驗并探究勾股定理的一些驗證方法，首先通過情景創設激發學生探究的激情。
情境創設：
1.你知道勾股定理的內容嗎？說說看。
畫直角三角形并寫出勾股定理的表達式。
2.你知道關于勾股定理的哪些歷史故事？你知道勾股定理的來歷和有多少種證法嗎？
課件展示畢達哥拉斯的雕像圖片和地磚圖片，講述畢達哥拉斯發現勾股定理的故事。
3.前面我們運用方格紙，通過計算面積的方法探索了勾股定
理。今天我們再來探究勾股定理的其他驗證方法。
活動一：
活動準備：用硬紙板各剪4個完全相同的直角三角形（不妨設兩直角邊分別為a、b，且a≤b，斜邊為c），再剪2個邊長分別為c和（b-a）的正方形。
活動要求：你能選用這些中的部分圖形拼成一個大正方形嗎？
你能用拼成的圖形驗證勾股定理嗎？
學生小組合作交流探究并展示。（了解學生拼圖的情況及利用自己的拼圖驗證勾股定理的情況。教師在巡視過程中，相機指導，并讓學生展示自己的拼圖及讓學生講解驗證勾股定理的方法，并根據不同學生的不同狀況給予適當的引導，引導學生整理結論。）
通過對弦圖的分析，得到面積的關系
c2=（b－a）2＋4ab 化簡得：a2+b2=c2
課件介紹三國時期東吳人趙爽的“勾股圓方圖”，也稱為“弦圖”，并出示趙爽弦圖和世界數學家大會會標。
活動二：
四個直角三角形還可以怎么擺成正方形呢？
學生先獨立探究，再小組活動交流，并上黑板展示拼圖方法和驗證：由面積關系得到：（a+b）2＝c2＋4× ab，化簡得：a2+b2=c2。
活動三：
你能用兩個直角邊分別為a、b，且a≤b，斜邊為c的直角三角形和一個直角邊為c的等腰直角三角形拼圖并驗證勾股定理嗎？
如圖：兩個全等的直角三角形ABC和BEF的三邊長分別為a、
b、c可得面積關系 （a+b）2＝ c2＋2× ab
化簡得：a2+b2=c2
課件介紹：“總統證法”――美國第二十任總統伽菲爾德。
活動總結交流：活動二和活動三的證法其實完全相同。
課件展示與欣賞畢達哥拉斯證法和印度婆什迦羅的證明，并讓學生展示課前查找資料了解到的證明方法。
活動四：制作五巧板驗證勾股定理。
步驟：
1.做一個RtABC，以斜邊AB為邊向內做正方形ABDE，并在正方形內畫圖，使DFBI，CG=BC，HGAC，這樣就把正方形ABDE分成五部分①②③④⑤。
沿這些線剪開，就得了一幅五巧板。
2.取兩幅五巧板，將其中的一幅拼成一個以C為邊長的正方
形，將另外一幅五巧板拼成兩個邊長分別為a、b的正方形，你能拼出來嗎？（給學生充分的時間進行拼圖、思考、交流經驗，對于有困難的學生教師要給予適當引導。）
歸納小結，形成技能。今天這節課你有何收獲？
（如驗證勾股定理的方法、數形結合的數學思想、我國古代科學家的成就、合作交流的方法與經驗………）
課后作業：
上網查找有關利用拼圖來驗證勾股定理證明的方法，每人至少能說出一種與本課提到的不一樣的方法，若有好的方法可用小論文的形式寫出來。
教學反思：
本課的教學設計中，讓學生通過制作拼圖，通過動手操作，合作交流，發現問題，讓學習內容問題化，讓教材成為學生核心學習活動鮮活的材料。
關鍵詞：替代；化學實驗；矯正
文章編號：1008-0546（2012）11-0023-03 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2012.11.009
戴安邦先生指出：“只傳授化學知識和技術的化學教育，是片面的……用實驗解決化學問題，是各項智力因素皆得到發展，故化學實驗是全面化學教育的一種最有效的教育形式。”化學教學實踐表明，化學實驗在學生建立和鞏固化學基本概念和基本理論，獲取化學知識的過程中發揮著無可替代的作用。但是，縱觀初中化學實驗教學實際就可以看出，雖然教師們對化學實驗教育教學的重要性、必要性十分清楚，但實際操作過程中卻存在著諸多不當，使得初中化學實驗教學出現了以“訓練”為主體的實驗教學模式。現擬就初中化學教學過程中的一些不當教學行為提出相應的整改策略。
一、初中化學實驗教學中的不當行為
在具體的化學實驗過程中，不當行為多種多樣，要全面完全地進行歸納與統計是不太恰當與不實際的。我們只能根據教學實踐過程中的一些常見的、帶有普遍性的不當行為進行分析與研究，以期對這些不當行為實施矯正。
1.以實驗習題“訓練”替代化學實驗
由于中考考試在實驗操作及其實驗技能方面的考查與考核存在著一些困難；另外，初三化學課時又緊，做實驗又費時費力，所以做演示實驗、分組實驗還不如講述實驗來得簡單，既省事又有針對性。因此，部分教師把教學重點放在理論教學上，把原本可以分組的實驗改成演示實驗，對于學生的分組實驗，也基本是放任式，不少教師通過化學實驗習題來訓練學生，以習題替代實驗，使學生在化學學習過程中，缺少了實驗體驗。實際考查過程中，發現不少學生由于受到這種良好的“訓練”導致在解決一些具有創新特色的實驗問題的時侯，顯出化學實驗素養的欠缺。
【案例1】 生活中的一些植物的花或果實有不同的顏色，如紅色的月季花、胡蘿卜汁等，它們能否起到區別酸堿的作用呢？請你自制一種較好的試劑，并用五種酸堿不同的溶液來檢驗我的試劑，而后對結果進行分析。
面對這樣的考查，離開了學生原有的化學實驗教學案例，而是運用學生生活中的實例設計考題。有一部分學生設計使用胡蘿卜汁，而在實驗過程中，卻發現胡蘿卜汁對酸堿溶液所顯現的顏色都是一樣的，這部分學生對實驗設計方案的猜想就存在不合理性。有大部分學生設計使用紫卷心菜、茶花、月季花等等，對酸堿溶液也顯現出不同的顏色，但還不能確定到底哪些顏色顯示是酸性、哪些顏色顯示是堿性，這些學生沒有想到還要用PH試紙測出酸堿性以證明實驗的合理性。
2.以信息技術手段替代化學實驗
由于化學費時費力，于是有些教師在教學過程中，大量地通過現代信息技術手段來替代真實的化學實驗，有些是動畫、有些是視頻、有些是過程簡介，總之無論是可以做的，還是不可以做的實驗，只要能夠從網絡找到相應的資料的，就會在課堂上使用，而取代真實的化學實驗。學生只從動畫、視頻等資料中觀察到有關化學實驗，而對一些化學氣味、狀態、過程缺乏直觀體驗。
【案例2】 在一次公開課中，老師為了說明“二氧化碳與氫氧化鈉溶液能夠發生反應”，下載了一段視頻播放給學生看。課后，通過調查發現大部分學生并不能夠理解和感受到錄像中該化學反應產生的原因。這說明，這次“替代”實驗是失敗的。
眾所周知，二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應時，沒有顏色變化，沒有沉淀生成。如何使學生能夠通過顯現的現象來形成認知呢？教學過程中可以設計這樣一個實驗，由學生在課堂上自己動手做：把二氧化碳通入礦泉水瓶，然后倒入氫氧化鈉溶液，擰緊瓶蓋振蕩，發現礦泉水瓶變癟。現象明顯，學生親身感受化學實驗現象。但需要注意的是，蒸餾水也會與二氧化碳反應，是否也會使礦泉水瓶變癟。教學過程中，需要再設計一個對照實驗，把蒸餾水倒入充滿二氧化碳的礦泉水瓶中，振蕩后觀察礦泉水瓶是否變癟。如果沒有或者稍微變癟，則可證明二氧化碳能和氫氧化鈉溶液反應。同時，也訓練學生思維的嚴謹性與周密性，為學生以后學習與分析相關化學問題打下良好的思維基礎。
3.以簡單操作替代規范的化學實驗過程
在初中化學實驗教學過程中，部分教師存在著“搶”時間的思想，于是課堂教學過程中，總是想以最少的時間來完成實驗，用大量的時間來進行“講”與“練”，試圖通過教師的講解與學生自我訓練來提高學生的化學成績。從而導致一些教師在實驗教學過程中，以一些簡單的操作來替代規范的化學實驗操作。再如，化學實驗過程、探究報告一般包括活動目標、活動準備、活動用品、過程和方法、問題和討論、評價與反思等方面。而有些教師在實驗教學中只注重活動用品與過程和方法兩個方面，而對于活動準備、問題和討論、評價與反思等方面卻常常忽略。如在實驗中強調裝置如何安裝，具體要求什么，而忽略為什么這樣做；強調學生怎樣去驗證教師曾經演示的結論，而忽略學生的討論與反思，沒有進行發散性思維能力的培養。
【案例3】 在一次觀察學生做“制取二氧化碳”學生實驗時，發現不少學生沒有進行“氣密性”檢查。這說明了，這個班的學生沒有在教師的嚴格訓練過程中，形成對化學實驗規范性的實驗技能。同時，也證明了，該班教師可能在平時教學過程中，對化學實驗教學往往采取“簡單化”處理。
中國學界對底層研究的引入時間并不長，且主要局限于政治學、社會學和文學學科領域，這主要與中國底層社會形成的結構有密切關系，同時也與中國學者在60多年中國社會變遷中所不斷固化的國家意識形態式學術研究特性有關系。中國底層要么被無產階級的意識形態話語所代言，要么被國家主導的主流社會話語所遮蔽，這個在“斷裂”、“失衡”和“博弈”的當代中國社會轉型過程中所不斷壯大的抽象群體是一大片沉默著的、碎片狀的、分散化的同時也是相互沖突著的石墨型個體，這些石墨型個體所組成的底層迫切需要發出主體性的利益訴求，以盡量避免被社會結構體系拋出更遠。因此，引入底層研究視角，在確認城鄉二元社會單位中真實底層主體的基礎上，關注高度分化的底層群體其各自不同的教育利益訴求，實質上是中國教育政策設計進一步走向精細化、對象化和服務化的真正起點，進而有效實現政府在公共政策設計中“主動與回應”、“發展與維持”、“有償服務與無償服務”[1]的法理性統一。
二、實現城鄉底層社會教育公正的困難：缺乏精細化社會分層基礎上的有效底層表達
筆者認為，忽略城鄉不同單元內部高度分化的社會結構而模糊覆蓋所有城鄉主體的城鄉教育政策設計，使得城鄉教育政策設計中的諸多措施明顯與城鄉社會中的真正底層無關，反而讓城鄉社會中的中上層，特別是上層搭了底層的便車而獲益，從而導致城鄉空間內部的階層結構在理想性的教育公正政策實施中進一步斷裂，進而拉大城鄉階層內部差距。另外，真正的城鄉底層因為缺乏自我真實利益訴求的公開表達，成為了沉默的大多數，政策設計者天然地形成了對真正城鄉底層的利益代言，而這種代言顯然沒有經過真正的底層同意。
事實上，當前中國教育公正的短板正是因為沒有合理實現社會各階層利益的整合，特別是缺乏對社會底層利益的主體性關照，而強勢的精英話語又遮蔽了中國城鄉底層社會的真實聲音，在政治主流和社會生活之間制造了一定程度的割裂；這種割裂直接體現在一種利益相關者主體缺位的政策設計上。作為精英的政策設計者總是以價值判斷先于分析論證的方式代言底層利益，而實質上中國城鄉社會內部的各底層群體是龐大且分化的，各自有其獨特的階層屬性、形態和訴求，他們對于中國社會的影響是多方面的，有些時候甚至是微妙的。因此，當前實現中國城鄉教育公正的政策設計有必要在變化的動態社會分層與分化的利益訴求基礎上予以精細化與類屬化，在與國家（中央、省、縣）城鄉教育公正政策的總體思路（目標、原則、程序、內涵、性質、制度邊界等等）相互融合的基礎上得出具有合理性與可操作性的中國統籌城鄉教育綜合改革共識性方案，一方面防止精英獨斷和代言，另一方面則防止民粹武斷情緒。可見，對當前中國城鄉教育政策設計中真正底層群體的再界定其背后的政治哲學是為了真正實現中國城鄉社會中各主體教育利益公正訴求的共識性整合，因為只有保障了最弱勢最沉默的真實城鄉底層以實現教育政策設計的真正人性化和對象化，才能夠有效確保“訴求-反饋”動態政策公共治理的程序合法性和實體合法性。
三、教育公正的傳統理論更新：從“規范正義”到“反規范正義”
確定真正的城鄉教育政策底層主體的同時，需要引入“反規范教育公正”，即反思性教育公正思路。“教育程序公正與教育實體公正”、“教育起點、過程與結果公正”、“教育權利機會公正與分配結果公正”等雖然能夠在一定程度上緩解教育公正本身在不同階段、不同場域內的教育公正危機，但是它們均屬于“規范教育公正”范疇，并沒有很好解決公正的另類危機，即沒有探討“誰的教育公正”、“什么內容的教育公正”、“怎么樣的教育公正”等問題，而是隱藏了主體、內容和方式。而從法蘭克福學派第三代代表人物南茜·弗雷澤和阿克塞爾·霍耐特《再分配，還是承認：一個政治哲學對話》[2]所導出的“反規范性正義”[3]思路去綜合設計中國城鄉底層社會教育政策，對創新當前實踐具有理論價值。.
其一，反規范教育公正要追問“誰的教育公正”的問題。即教育公平正義的主體是誰？是個體還是群的共同體公正？如果是個體的公正，那么教育于個體到底是哪方面的公正？如果是共同體的公正，那么在共同體框架下又具體是哪個階層共同體的正義？規范教育公正隱匿了教育公正的主體追問，但并沒有讓這個主體缺位，他們都將教育公正主體預定為自己或者巧妙地虛擬了一個作為他者而存在的對象，而這個他者卻是集體失語的。
其二，反規范教育公正要追問“什么內容的教育公正”問題。與規范公正單純將公正定位為資源分配范式而拒斥其他公正要素相反，反規范的公正就是要在厘清“誰的教育公正”的基礎上通過公共平臺吸收各種不同的教育公正要素，這不僅僅包括教育資源的公正分配，還包括教育文化選擇上的相互承認與理解、個體發展路徑中的共同尊敬與鼓勵、教育政策參與時的平等與有效等等，這就是為什么要格外強調底層不同視角下教育公共治理參與的根本原因。同時還要認真厘清不同教育類別的公共性情況，分清不同教育其內部不同的三種公共屬性：純公共產品或接近于純公共產品、中間性準公共產品、接近于市場產品的準公共產品[4]，并在此基礎上做好不同屬性的教育供給區分，靈活選擇公共財政供給方法和公共選擇的方法來配套分類解決。
其三，反規范教育公正要追問“怎么樣的教育公正”的問題。即讓教育公正的實現程序保證與權威認定問題。規范的教育公正默認了民族國家內部政府教育決策是公正實現的唯一程序保證與合法途徑，可是，國內目前實現教育政策參與的程序法與實體法實在薄弱，那么諸多非法律法規的各種軟法或規則能否成為教育公正實現的另類途徑？若這些非正式的軟法設計能有效運行，那中央政府的權威政策設計與之又是什么關系？其間，不公正的城鄉教育政策申訴如何實現如何可能？等等。
四、一項公共政策體系開發思路設計：以“中國統籌城鄉教育綜合改革”為例
當前中國城鄉底層社會教育公正實現的核心在于加快推進中國統籌城鄉教育綜合改革試驗，以“中國統籌城鄉教育綜合改革”這一具體公共政策治理設計為例，中國城鄉底層教育公正實現的就需要在“城鄉真正底層主體確定”與“反規范教育公正”的理論進路中，從中國城鄉底層教育公正發展的主體性視角出發，從上下兩個動力軌道形成一個有益于教育公共治理實踐展開的共識性方案。
第一，城鄉二元單位下中國底層社會各主體確定的標準問題研究。這里要在“職業”、“收入”等階層分類標準基礎上引入“社會評價與聲望”、“民權資源（公共政策參與能力）”、“社會資源與社會認同”、“文化區隔”等其他分類標準進行動態的社會分層，鑒別出不同標準下的底層主體，再在不同標準共疊中排除假主體，確立真底層主體。
第二，“反規范性教育公正”下的中國統籌城鄉教育綜合改革政策設計研究。這里要首先涉及對“規范性教育公正”政策設計的優缺點研究，具體體現在對中國近30年以來，特別是2003年實施統籌綜合改革試驗以來，“規范性教育公正”下統籌城鄉教育發展的歷史、現狀、問題及糾偏，進而明確“反規范性教育公正”視角思考的必要性，深化“反規范性教育公正”下的城鄉底層教育公正制度設計的原理性思考。
第三，城鄉不同底層群體視角下的中國統籌城鄉教育綜合改革研究。從“城鄉底層分類”與“反規范性教育公正”的理論進路出發，從不同底層主體本真的去看其受教育的不公正狀態、研究其對于統籌城鄉教育綜合改革這一項涉及城鄉教育公正發展核心的政策到底有哪些真實的主體性利益訴求。
第四，國家視角下的統籌城鄉教育綜合改革研究。這里主要以中央《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》、各省和典型縣中長期教育改革和規劃以及當前各典型區域紛紛展開的統籌城鄉教育綜合改革方案角度出發，提出國家思路下的“中國統籌城鄉教育發展的指導思想與戰略目標”、“基本分析框架”、“基本內容總體圖型”、“宏觀治理策略”等。這里主要是從中國城鄉教育公正政策的國家思路出發，得出總體性的反映國家自上而下城鄉教育公正發展的政策思路，形成一個頂層設計分析體系。
第五，中國城鄉底層教育公正實現的共識性方案設計。主要是在綜合比較城鄉不同真實底層主體訴求報告與國家政策思路的基礎上，形成一個共識性的能夠融合公共治理與頂層設計二維的合理性改革方案，進而達成底層教育公正實現的政策目的。
五、一個具體公共政策案例分析：中國統籌城鄉教育綜合改革體系中的“農村學校布局結構調整”
中國城鄉底層社會教育公正目標下的統籌城鄉教育綜合改革政策體系建構是一項復雜的系統工程，其內部涉及諸多要素改革，而農村學校布局結構調整無疑是其核心改革要素之一，筆者以這樣一個具體的公共政策案例來嘗試作一個具體的底層研究。在1979-2009年的三十多年間，全國共撤并小學和初中66.79萬所，其中近十年（2000-2009年）減少了27.98萬所，占三十年學校減少總量的41.9%，平均每天約有77所學校消失。[5]很明顯，伴隨著中國農村中小學布局結構調整的縱深推進，其背后深層的調整動因顯得愈加復雜，一方面來自于國家視角下的被動政策調適，另一方面來自于地方政府利益驅動下的政策配套，再一方面則是來自于農村社會中產階級主動的改革訴求。
（一）國家視角下農村學校布局結構調整
中央政府推動農村學校布局結構調整可以代表國家視角，而十年來國家視角下對農村中小學進行較大規模調整具有充分的科學性和合理性，因為農村義務教育發展所面向的人口狀況和社會環境發生了巨大變化，推動農村教育義務教育資源配置政策確實需要調適。
其一，計劃生育政策降低了社會學齡人口。該社會政策的深入實施改變了中國人口結構，使中國的農村人口出生率明顯降低，農村學齡人口急劇減少，這直接導致中國農村中小學面臨招生困難，大量的農村“空教室”與“空學校”現象出現。2000年到2010年，我國學齡人口降幅達23.7%，農村小學招生數總共減少338.5萬人，減幅達27%；農村初中學生招生數總共減少694.2萬人，減幅達54.8%。[6]
其二，工業化、城鎮化等因素導致鄉鎮與行政村的減少。2000年到2011年間，中國農村行政區劃有較大幅度調整，全國鄉鎮由4.4萬個減少到3.3萬個，行政村由73.2萬個減少到59萬個。十年來，中國農村社會進行較大幅度的行政區劃調整，一方面源于必要的行政管理體制改革，另一方面，則是被經濟社會高速發展中城鎮化、工業化的必然進程所推動。2011年，中國農村人口為6.5656億人，城鎮人口為 6.9079億人，這較之2000年分別降低了18.7%和增加了51.5%（2000年中國農村人口為8.0739億人，城鎮人口為4.5594億人）。
其三，人口流動的自主性提升進一步加劇了農村社會學齡人口的減少。中國經濟社會發展的不平衡性導致了城鄉社會差距顯著，重點體現在資源分布層面和社會保障層面，這為農村人口努力擺脫農村社會以進入城市生存與發展提供了必要性依據。而伴隨著中國戶籍制度改革的深入推進、城市社會勞動力吸納能力的增強以及農村土地利用政策靈活性的提升，農村人口進入城市長期生存與發展的空間越來越廣闊，這又為農村人口進入城市生存與發展提供了可能性依據。兩種依據的現實結合進一步促進了農村勞動力的大量轉移，農村學齡人口也隨之離開農村。2011年，中國流動人口總量已達23000萬人，比2000年增加了5300萬人，增幅高達29.9%；2010年，全國義務教育階段進城務工人員隨遷子女達1167.2萬人，比上年增加170萬人，增長17.1%。
其四，國家地理環境和戰略工程的實施在客觀上也需要農村中小學布局結構調整政策的實施。國家地理環境的特征決定了要合理推進農村中小學布局結構調整。中國幅員遼闊，自然地理特征差異巨大，人口分布多樣，但總體而論山地面積占總面積的69%，山區人口占全國人口的56%，而地處山區的縣數占全國總縣數的65%，而大多數山區的道路交通仍舊不便。因此適度集中辦學，加快農村學校布局結構調整，優化有限的教育資源形成合力的規模辦學效應，是辦大教育的必然要求。同時，國家和地方的各項戰略工程客觀上推進農村中小學布局結構調整，十年來，國家和地方實施了諸項利國利民的大工程，如移民并居類工程（三峽工程）、生態保護類工程（退耕還林、還草、還牧工程）、災害修復類工程的實施（四川、青海、云南等地震地區的災后重建工程）等等，均導致人口積聚和農村形態發生了諸多改變，這在客觀上也推進了農村中小學布局結構的調整。
（二）地方政府視角下的農村學校布局結構調整
這里的地方政府主要是指縣級政府。為適應農村義務教育管理重心的適度上移，2001年頒布《國務院關于基礎教育改革與發展的決定》以后，義務教育即實施“在國務院領導下，由地方政府負責、分級管理、以縣為主的義務教育管理體制”，縣級政府因此成為了義務教育管理的直接主體，故其具有快速推進農村中小學布局結構調整的動力因素。
首先，縣級政府積極推動農村中小學布局結構調整有益于快速形成良好政績。現行義務教育管理體制，使義務教育發展水平成為縣級黨政主要領導干部政績考核的核心指標之一，而推動農村中小學布局結構調整客觀上能夠解決農村小學和教學點教師派遣困難、課程開足開齊率不高、教育教學質量偏低等農村教育發展的現實困難，同時推進縣域內義務教育均衡發展，加快縣域內義務教育的整體水平提升，這有助對于縣級黨政主要領導干部在短期內快速形成良好政績。
其次，縣級政府積極推動農村中小學布局結構調整有益于快速獲得經濟收益。盡管中央加大了對地方的義務教育財政投入，但義務教育發展的經費缺口仍然很大，這不僅體現在日常教育運轉上，還體現在教育歷史欠債償還與必要的教育發展投入上。現行義務教育管理體制轉移了以前鄉鎮政府的教育財政壓力，但并沒有擴大縣級教育財政的總量，而農村稅費改革又進一步減少了縣鄉政府的財政收入，以前用于補償農村義務教育經費缺口的農村教育費附加和教育集資也被取消。事實上，盡管中央政府對縣級政府實施了有效的財政轉移支付，但對于中西部地區諸多處于“吃飯財政”和“負債財政”的縣來講，教育財政支出壓力仍舊很大，因此加快推動農村中小學布局結構調整，壓縮農村校點，擴大城市學校規模，能夠大幅度壓縮縣級政府的教育財政支出，同時還能夠獲得國務院為加快布局結構調整而配套的相關獎勵，因此這對于縣級政府來講尤其具有積極進行農村中小學布局結構調整的高度動力。
最后，縣級政府積極推動農村中小學布局結構調整中膨脹的趨利性缺乏制衡。現行義務教育管理體制使縣級政府在推動農村中小學布局結構調整中的權力膨脹缺乏合理有效的制衡與監督，導致縣級政府在推動農村中小學布局結構中并非嚴格按照中央政府“因地制宜、合理規劃”的原則而展開。縣級政府的“公司化”傾向導致其在進行布局結構調整規劃和實施過程中的自我趨利性壓倒了布局調整的設計科學性，如縣級政府希望通過教育移民來鞏固和推進城市化建設的規模和進度、通過調整農村中小學布局結構來加快城市教育園區的建設并進一步推動房地產和服務業等相關配套產業經濟鏈的開發、通過對撤并各式農村學校以讓學校原有土地復耕并進一步刺激附近農民進行土地流轉的政策來圈占土地以使政府獲得高額的土地出讓金等等，諸多此類因素共同致使地方政府推進農村中小學布局結構調整過熱。
（三）農村社會分層視角下的農村學校布局結構調整
第一，農村社會各階層總體上在價值應然層面需求更高質量的免費義務教育。農村社會生活條件的總體改善，促使農民各階層呼吁政府辦出高質量的義務教育；但高質量的義務教育主要聚居在城鎮，這導致農民各階層均將優質教育資源習慣性地等同于城鎮教育資源，故在國家實施免費的義務教育政策以后，農民群眾對政府提供的免費義務教育提出了更高的要求，由義務教育普及之初的“有學上”到如今的“上好學”，農村社會中各階層具有將農村教育辦成城市教育雷同的訴求共性。我們在調研中發現，要求類似于城市教育的農村教育公共服務被農民各階層普遍認為是政府分內之事，更高質量的教育服務的呼吁并不需要農村社會中各個階層為此付出額外成本，因此在這點上各階層之間并沒有利益抗爭與沖突；且因為在義務教育免費后農民階層自身不再直接付出涉教的成本投入，因此，對農村教育質量的更高訴求將極可能在價值應然層面永恒持續下去。但在當前優質教育仍舊是社會稀缺資源的現實情況下，在價值應然層面和現實實然層面的差距又必然迫農村社會各階層在實踐中對優質教育的選擇出現分化，而合理的農村學校布局結構調整總體上被認為是能夠促進教育質量提高，因此，調研發現，農村社會各主體在價值層面上總體是支持農村學校布局結構調整的，但前提是必須合理和科學。
第二，農村社會各階層內部相互教育攀比心理驅使。調研發現，農村社會中，各階層送孩子到城鎮學校入學已越來越不只是一個單純的教育問題，而逐漸演化為了農村社會中各社會階層之間身份區隔和地位分類的社會問題。根據筆者在重慶市、四川省38個鄉鎮（其中重慶32個、成都6個）的量化調研和吉林省D縣4個鄉鎮的訪談調研相關資料可發現如下現象。
按照農村社會中職業務工關系所劃分的各階層（普通農業勞動者、農民工、雇工、農民知識分子、個體勞動者、私營企業主、鄉鎮企業管理者、農村管理者）來看，私營企業主、鄉鎮企業管理者、農村管理者90%以上都已將孩子送入到了城鎮學校，農民知識分子和個體勞動者將孩子送入城鎮學校的意愿最為強烈，他們也是農村學校布局結構調整中的最積極支持者。而普通農業勞動者則充滿矛盾，他們95%以上也希望能將孩子送入城鎮，但又擔心自己沒有后續經濟承擔能力，因此更傾向于通過農村學校布局結構調整實現就近入學并享受較好的義務教育，這個群體主要擔心的是布局結構調整后孩子上學的交通安全，因此，這個群體中的大多數表示如果有條件會愿意主動接送孩子。農民工的態度則最為復雜，他們一方面想將孩子帶入自己打工城市所在地，但又擔心城市教育的不開放和歧視，另一方面又想把孩子送入農村所在的鄉鎮或縣城，但又沒有足夠的經濟和人力去陪讀，同時又擔心布局結構調整后孩子的寄宿安全隱患和生活照顧困難，另外還擔心孩子不在家時，家里的老人也同樣存在諸多生活隱患與不便，同時也進一步加劇了家中留守老人的隱形工作負擔。可見，農民工群體實際上是農村學校布局結構調整政策中影響最大的利益相關者，他們對保留必要的農村學校和教學點的意愿最為強烈。
從按照農民與土地結合關系所劃分的各階層（脫離土地的農民階層、半工半農階層、在鄉兼業農民階層、普通農業經營者階層、農村貧弱階層）來看，農村學校布局結構調整對脫離土地的農民階層、半工半農階層影響不大，因為這兩個階層大部分都將孩子送入了城鎮學校。在鄉兼業農民階層最希望發展校車，因為他們接送孩子的能力是所有農村社會階層中最弱的，而普通農業經營者階層對農村學校布局調整最大的期望則是學校不要離家太遠，農村貧弱階層最希望保留以前的農村學校和教學點，對布局結構調整支持率最低。據訪談，這是因為農村貧弱階層健壯勞動力不多，本希望孩子成為家庭的勞動力補充，放學回家后還可以幫忙做做農活和家務，而布局結構調整后只能寄宿，一方面不能增加家庭勞動力投入，一方面還要本來就緊缺的家庭勞動力周日去接送，所以他們對農村布局結構調整最為抵觸。
從財富擁有關系所劃分的階層（村莊富豪階層、村莊富裕階層、農村中產階層以及村莊貧弱階層）來看，與土地關系所劃分的階層意愿極為吻合，總體上分別占村莊5%左右的富豪階層和10%左右的村莊富裕階層對農村學校布局結構調整最不關注，因為他們有良好的教育選擇能力為孩子謀取所需要的教育服務，占70%左右的農村中產階層希望對農村學校布局結構調整最大的關心點是教育質量，只要教育質量優異，孩子成績有所提升，他們就支持調整，而占15%左右的村莊貧弱階層，很明顯更關心孩子就學距離，能否每天都能回家是核心，他們并不十分關注教育質量，因此發展校車也是他們最為關注的。
另外按照受教育年限這一指標反映的文化資本擁有量所導致的文化區隔程度劃分的階層（文盲、小學文化、初中文化、高中文化和大學文化的社會階層）來看，文盲、小學和初中文化程度的家長最關心布局結構調整后孩子的就學遠近距離和有無違紀行為，高中文化的家長更關心布局結構調整后孩子的日常生活和交通安全是否有保障，而大學文化的家長則更關心孩子的學習成績有無提高。按照民權資源（公共政策參與能力）這一指標反映的社會資本擁有量所劃分為的階層（大社員、普通社員、村委會成員、老弱孤寡成員以及鄉村能人）來看，大社員比其他群體更關注農村學校布局結構調整問題，這主要反映對“新學校如何建”、“調整后原學校怎么處理，產權如何歸屬”等核心問題的討論上，另外，作為“普九”欠債中的債權人，諸多普通社員也很關注原學校的債務問題如何償還，其產權歸屬怎么辦。同時，從年齡分層情況來看，80后新生代農民工父母的教育預期最高，也最不滿意農村學校布局結構調整。隨著農村進城務工人員的急劇增加，特別是80后新生代農民工生育高峰的來臨，在城鎮中已經習慣了的80后新生代農民工父母將更不愿意讓子女放回到早已不再熟悉農村去接受義務教育，因此他們認為過去十年農村學校布局結構調整力度還不夠，應該加快實現農村學校的全部撤并，全部合并到城鎮學校去，這個群體具有最為強烈的陪讀意愿。
針對當下的農村學校布局結構調整，筆者認為應該充分針對農民工群體的教育選擇制定城鄉分類分流制度。針對在鄉兼業農民階層和村莊貧弱階層，一方面經過科學預算合理有效地發展校車，并嚴格遵循校車管理條例；另一方面，則是盡快停止省域內指標式的大規模布局結構調整，規范縣域內布局調整行為并充分制度化降低布局調整中地方政府過高的非理性盈利預期，建立和規范撤并校點申報程序，提高縣級政府撤并現有農村校點的政策成本，有意識地恢復和保留農村校點，并采取“走教”、“捆綁”等多種模式努力提高農村校點教育質量。同時深化新農村建設，進一步合理規范和有序調整部分鄉村社會中宅基地過于散居的現狀，充分挖掘和培養農業審美的文化情調，促進具有現代教育意義的農村景觀審美價值的生成，以緩和城市文化單向度空間殖民。
關鍵詞：建筑鋼材 優化 正交試驗
建筑鋼材是指用于建筑工程中的各種型鋼、鋼板、鋼筋、鋼絲等, 在建筑設計中，采用正交試驗設計方法來改進企業的建筑鋼材質量，能使產品的質量得到很大的提升。
一、相關理論及方法
質量問題關系到廣大消費者的權益，質量要從符合性、適用性和價值性角度，結合生產者和消費者利益進行研究，產品質量通常可以從六個方面衡量，即性能、壽命、可信性、安全性、經濟性和時間性。性能是指產品滿足一定使用要求所具有的功能；壽命是指產品在規定條件下，滿足規定功能要求的所能達到的工作期限；可信性是指產品的可用性及其影響因素:可靠性、維修性和維修保障等性能；安全性是指產品在制造、貯存、流通和使用過程中，對傷害或損壞的風險按可接受的水平加以限制的狀態；適應性是指產品適應外界環境變化的能力；經濟性是指合理的產品壽命周期費用。
建筑鋼材必須具有如下的質量特征:
可靠性。鋼材產品必須具有堅實可靠的能力，足以承擔它所負載的人和物的重量，風、雨、雪和地震等自然災害的侵襲；
適用性。在保證可靠性的前提下，鋼材產品應滿足對它的使用要求；
耐久性。這是指建筑鋼材的使用價值越高，社會效益和經濟效益就越高。
經濟性。在滿足各種特征的前提下，杜絕大的浪費，從而使生產成本下降。
正交試驗設計。它是利用正交表來安排與分析多因素試驗的一種設計方法。它是由試驗因素的全部水平組合中，挑選部分有代表性的水平組合進行試驗的，通過對這部分試驗結果的分析了解全面試驗的情況，找出最優的水平組合。正交表的類別分為等水平正交表和混合水平正交表。其基本性質為：
正交性。任一列中，各水平都出現，且出現的次數相等；任兩列之間各種不同水平的所有可能組合都出現，且對出現的次數相等；任兩列之間各種不同水平的所有可能組合都出現，且對出現的次數相等。
代表性。任一列的各水平都出現，使得部分試驗中包括了所有因素的所有水平；兩列的所有水平組合都出現，使任意兩因素間的試驗組合為全面試驗。
綜合可比性。任一列的各水平出現的次數相等；任兩列間所有水平組合出現次數相等，使得任一因素各水平的試驗條件相同。
多指標綜合評價。指從多個方面和角度對某一個或某一些特定事物、行為、認識、態度進行的綜合評價。其主要過程為確定評價目標、評價主體和評價客體；評價對象表征框架模型構建；確定評價指標體系構建及指標賦值規范；確定評價模型；實施最終的評價工作。
二、建筑鋼材質量綜合評價模型
建筑鋼材按用途建筑結構和分類為鋼筋混凝土用鋼和鋼結構建筑用鋼；按鋼種強度分類為普通鋼碳素結構鋼、低合金結構鋼和鋼筋。建筑鋼材質量指標體現在抗拉強度、屈服強度、斷裂延伸率、焊接性能和彎曲試驗等。
影響建筑鋼材質量的因素歸納為：
化學成分: 碳、硅、錳、磷。
冶金工藝：冶煉方法為電爐鋼、平爐鋼和氧氣轉爐鋼。
冷加工硬化和時效硬化：時效將提高鋼材的強度，降低塑性、韌性。
溫度：溫度不超過200℃，鋼材的性能備有很大的變化
應力集中和殘余應力：應力集中越嚴重，鋼材塑性越差。
建筑鋼材質量評價指標選取，應當遵循以下基本原則:
獨立性原則。每個評價指標要避免指標之間信息、重疊，必須緊緊圍繞著綜合評價目的層層展開。
目標導向原則。評價的目的有著非常明確的導向性，應針對評價任務的需要，與評價目的保持一致。
重要性原則。選取那些最能夠反映鋼材綜合性能與質量的重要指標。
實用性和可操作性原則。實用性原則指的是選取的評價指標實用可行，操作簡易，方法簡便;易于理解:數據要易于獲取;嚴格控制數據的準確性。
評價指標的效益取值越大越好，成本取值越小越好，區間取值越接近某個固定區間越好。
三、建筑鋼材質量優化
建筑鋼材質量是一種綜合質量體現，根據專業知識和企業實際情況，正交試驗設計法是優化與改進產品質量的一種方法，基于以上內容進行試驗方案設計。在安排試驗時應明確試驗目的，明確試驗指標，確定因素與水平，選用正交表；進行試驗，并記錄試驗結果；計算綜合指數。
試驗結果分析。計算T值。T為同一水平響應之和；計算各因素同一水平的平均值; 計算各因素的極差；根據極差大小，判斷因素的主次影響順序。以各因素水平為橫坐標，響應指標的平均值為縱坐標，繪制各個因素與指標趨勢圖，可反映因素與響應指標之間的變化趨勢，可為進一步試驗指明方向；響應指標信噪比的極差分析。正交試驗設計以信噪比反應產品質量穩健性。信噪比值越大，表示該質量指標越穩定，造成的質量損失越小。鋼材產品綜合質量穩定性隨著碳含量的增加出現先增后降的趨勢；方差分析。主要步驟為偏差平方和分解、自由度分解；方差；構造統計量，列方差分析表，做檢驗，計算值。
經過因素水平優選，對鋼材產品綜合質量水平及穩健性有顯著影響的因素為錳和碳、錳的加入能顯著提高鋼材的整體性能。硅含量取第一個水平，即0.3有助于提升鋼材質量綜合水平，且硅含量的降低有利于降低生產成本。根據該條件進行試驗和生產，發現鋼材綜合質量有了較大提升，對企業今后生產具有積極意義。
關鍵詞： 銀鏡反應 反應條件優化 正交試驗設計
銀鏡反應是高中有機化學中一個重要的實驗，用于檢驗醛基的存在。在中學里一般用含有醛基的乙醛、葡萄糖等與銀氨溶液在水浴中加熱得到一層光亮的銀鏡。這個實驗是有機化學中重要的知識點，同時實驗現象有趣，能很好地激發學生對有機化學學習的興趣。所以做好這個實驗，有利于學生對高中有機化學的學習。但這個實驗受到溫度、銀氨溶液濃度、還原劑，以及溶液pH值等多個因素的影響，實際操作中容易失敗，得不到光亮的銀鏡。一直以來，教育工作者對這個實驗做了大量的研究，試圖找到銀鏡反應的最佳的反應條件。本文試用正交試驗設計法對影響銀鏡反應的幾個因素進行探討，尋找使該實驗獲得成功的各有關因素的優化方案。
1.主要儀器與試劑
儀器：試管、酒精燈、大燒杯、鐵架臺、溫度計
試劑：乙醛、硝酸銀、氨水、氯化亞錫
2.實驗過程與方法
2.1實驗原理
用硝酸銀溶液和稀氨水制取得到的銀氨溶液與乙醛溶液在水浴加熱后會得到一層光亮的銀鏡，這是用于檢驗醛基存在的銀鏡反應。其中乙醛發生銀鏡反應的化學方程式可以表示為：
2CHCHO＋2［Ag（NH）］OHCHCOONH＋2Ag＋3NH＋HO
實驗前，用氯化亞錫稀溶液潤洗反應所用試管。
實驗中，把新制的濃度為2%的稀氨水滴入到硝酸銀溶液中，到產生的沉淀恰好完全溶解，此時得到新制的銀氨溶液。再往新制的銀氨溶液里滴入乙醛溶液，震蕩后放入水浴中保證其不晃動，稍后即可得到一層光亮的銀鏡。
2.2實驗優化條件的探索
采用正交試驗法，選擇部分因素設計因素水平表，以及L（3）正交試驗表探討實驗優化條件。
2.2.1因素水平設計
銀鏡反應容易受到多個條件的影響，其中反應溫度、硝酸銀溶液和氨水濃度、乙醛的濃度、溶液的pH值、試管壁的光亮程度等因素都會影響到實驗。在考慮了各個影響因素，同時考慮中學演示實驗的實際情況后，從中選取三種主要因素，即實驗溫度、硝酸銀濃度、乙醛濃度，并將每個因素設計成為三個不同的水平，見表1。
2.2.2設計實驗方案及實驗結果記錄
在因素水平表的基礎上做3因素3水平正交試驗L（3）設計，并通過反應過程中產生銀鏡的快慢程度和銀鏡的質量進行評判。結果見表2。
2.2.3實驗數據處理和實驗結果分析
對實驗數據用正交試驗設計軟件進行直觀分析，得到表3，其中K、K、K為各因素各水平實驗結果之和，k、k、k為其平均值，R為極差。
結果分析：
直接比較表2可知在這9個實驗結果中，以實驗5產生的銀鏡效果最好，其水平組合為ABC。
計算選出較優水平組合：
對實驗數據利用正交試驗設計助手進行效應曲線分析得到圖1。
由圖可以看出本實驗各因素組合中的最優組合為ABC，而通過R值的大小可以看出本實驗因素存在顯著性順序，其主次關系為CAB，即影響銀鏡反應的因素最主要的是乙醛的濃度，其次是溫度、硝酸銀的濃度。
3.結果與討論
通過利用正交試驗法得出的用乙醛作為還原劑做銀鏡反應時，對實驗影響最大的因素是乙醛的濃度。實驗的最佳條件是用40%的乙醛溶液，水浴加熱到80℃，使用2%的硝酸銀溶液。
本實驗只是討論了使用乙醛作為還原劑的情況，實際上對于銀鏡反應還可以選擇用其他的還原劑，比如葡萄糖。另外溶液的pH值也會影響到實驗，但在這里由于所使用的是2%的新制氨水來配置銀氨溶液，配置過程中恰好沉淀完全溶解得到銀氨溶液時，溶液的pH值相差不多，約在10左右，因此本實驗對溶液pH值對實驗的影響暫時不考慮。
實際在銀鏡反應是演示實驗或是分組實驗中，只要稍加注意控制條件，就可以得到漂亮的銀鏡，引起學生的興趣，從而激發學生學習化學的熱情，提高學生學習化學的有效性。
參考文獻：
［1］文慶城主編.化學實驗教學研究［M］.北京：科學出版社，2003.
［2］王壽紅，李情義.用正交實驗法對碳還原氧化銅實驗的研究［J］.北京教育學院學報（自然科學版），2007，（4）：30-33.
［3］張明.用正交法探究銀鏡反應的條件［J］.教學儀器與實驗，2007，（8）：15-16.
［4］劉金波.銀鏡反應條件的進一步探究［J］.實驗教學與儀器，2009，（3）：34-35.
筆者認為,農村社區化在我的國東部農村和中西部農村有不同的定義:在東部農村,農村社區化更多地選擇“合村并居”、“退(舊)宅還耕”,并統一規劃、統一建設,在農村營造一種新的社會生活形態,讓他們享受跟城里人一樣的公共服務;而在中西部農村的社區化則與東部農村不同,因為受經濟發展水平的限制,中西部農村的村民還主要以外出務工為主,雖然人民收入水平提高,但在城市落戶的人口規模還不大,留守在村莊中的人員以“993861”部隊為主,因此,中西部農村的社區建設進程是“村治”去行政化的過程;是農村多元合法自治組織如經濟合作組織、環境保護組織、各種文體愛好組織等生長、成熟的過程;是農村內部自我管理能力、自我服務能力不斷增長的過程。研究重點從財政學、社會學、政治學的角度,通過對農村財遷的歷史脈絡進行梳理,[！]揭示出農村財政演進的歷史邏輯,為農村財政的歷史變遷提供-種理論解釋,探討了現行公共財政體制下,我國基層政權面臨的問題以及探討相應對策。
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2財政社會學視角下新農村治理轉型的研究范圍界定
2. 1財政社會學的源起及內涵
在葛德雪的政治經濟學分析中,勞動階層的服務在其分析模型中占有重要位置,被用來解釋為什么一戰能持續那么長的時間,主要因為巨大的戰爭成本通過稅收轉嫁給公眾負擔。葛德雪從利益集團角度分析資本擁有者不會主動地要求停止戰爭,也不會為戰爭“買單”,而是通過戰爭獲得更牢靠的債務償還承諾;但是當對公眾的債權人向國家股利索要本金和紅利時,勞動者階級則將為整個帳單“埋單”。因此,當實際資本、人力和原材料被用盡或被毀損,而有形的帳單則繼續有索賠權,債權人通過國家操縱他們的利益,從而繼續施行他們的政治影響力。②針對財政制度和資本主義危機,葛德雪的解決辦法是工人階級通過創造一個財富國家(國家資本主義)來資產階級,使國家取得財產用于經濟目的,并使“剩余價值”按照社會利益進行分配。
2.2農村治理轉型的變遷及內生動力探析
在國家與社會之間,社會的政治、經濟、文化等權力高度集中于國家,政府成為社會治理的主體。因此,行政體制改革也就成為歷次政治改革的重點。在本文研究的背景主要是始于20世紀80年代,鄉(鎮)、村政權對農民亂收費、亂攤派、亂集資,給農民增加了負擔,成為“麻煩的制造者”,鄉(鎮)村政權失去威信;農村稅費改革后,鄉鎮政權逐漸“懸浮”②于鄉村社會,鄉村社會處于“原子化”狀態,不但鄉鎮人員膨脹依舊,而且社會力量難以動員到集體公共事務處理中來。本文研究的新農村治理的“理想目標”是建立鄉村多中心社會治理秩序和法治權威;政府信息是透明;公共管理人員和管理機構對其行為負責任,對公民的要求作出及時、有效的反應。公民參與的制度性渠道公開、透明、順暢;公民積極、主動、有序地參與到社會公共事務中來;并且公民社會之間以及公民社會和政府之間是相互信任,公共事務的處理是高效的。
3稅收民主化:新農村治理轉型的經濟基礎.......67
3.1稅收民主化的內涵及現狀.......67
4財政透明:新農村治理轉型的制度保障........85
4.1財政透明足實現新農村善治的制度保障..........85
5公民精神:新農村治理轉型的社會基礎........103
6新農村治理轉型案例的財政社會學視角分析
6.1 X縣S鎮的行政整體構架
眾所周知,在鄉鎮,稅收任務由上級政府根據根據現行稅收政策、法規和鄉鎮國民經濟發展情況,對一定時期(通常指一年)內稅收收入的預計。稅收任務的完成情況是上級政府考核鄉鎮的重點指標之一,也成為鄉鎮領導晉升與否的重點依據,因此,鄉鎮在完成稅收任務時“各顯神通”。有的鄉鎮采取“征過頭稅”、“返點引稅”等方式完成稅收任務。“征過頭稅”嚴重影響了鄉鎮“經濟肌體”;而“返點引稅”的方式,容易滋生腐敗,影響黨和政府在人民群眾中的形象。當然,有的鄉鎮則釆取主動與稅務部門協商,根據鄉鎮境內的工業、農業發展情況,對鄉鎮內的稅源進行新一輪評估,爭取減少稅收任務,寧可做到超額完成任務。當然,農業稅免除后,
招商引資成為縣和鄉鎮創造稅源的重要手段,因此,創造環境招商引資成為鄉鎮年度工作的重中之重。可見,農業稅免除后,農業稅時期的稅收任務指派方式仍然在一定程度上制約鄉鎮職能轉型. 6.2 “五歸法”行政改革解讀
首先,村帳鄉代管。2005年,按照縣規定,S鎮全面摸清了村級財務的“家底”。其中,村級債權來看,主要有:所屬單位欠款30. 752萬、外單位欠款51. 413萬、個人欠款14. 282萬、其他應收未收款939. 893萬、周轉金放款32. 756萬、其他14. 066萬;村級債務種類向金融組織借款99. 686萬、向單位借款581. 071萬、向個人借款170. 712萬、向拖欠工資194. 5萬、其他欠款88. 246萬。2010年,S鎮對50個村實行全面的“雙代管”,而且對村實施極為嚴格的考核:全鎮50個村分四類,對一類村的村干部工資全部發放,而四類村則減半發放。其次,鎮級財務審批權上收。鄉鎮在實行鄉(鎮)財縣管的同時,嚴格執行一支筆屯批,鎮長為鎮財政及站辦所的財務審批負責人,各站辦所由部門負責人,分管負責人復核。管區總支書記為管區財務核人。鎮長財務批限額為2000元。
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