现代物理学导论课程报告
半自动化学发光分析仪设计
机械工程学院
测试计量与仪器
114101000155
杨晓琦
2014 10
目录
1 绪论 (2)
1.1 免疫分析技术发展现状 (2)
1.2 化学发光免疫分析技术的研究现状 (3)
1.2.1 化学发光免疫分析的原理和分类 (3)
1.2.2 化学发光免疫分析的关键技术 (6)
1.3 化学发光免疫分析仪的研究现状与发展前景 (7)
2 嵌入式系统[17] (10)
2.1 概述 (10)
2.2基于ARM处理器的嵌入式系统 (11)
2.3嵌入式网络协议栈 (12)
2.3.1 InterNich (13)
2.3.2A VE-TCP (13)
2.3.3uIP (13)
2.3.4LwIP (13)
3 化学发光分析仪整体设计 (14)
3.1仪器的设计参数及基本功能 (14)
3.1.1 仪器设计指标及基本参数 (14)
3.1.2仪器基本功能 (14)
3.2仪器总体设计 (15)
3.3.1 机械系统 (15)
3.3.2 硬件系统 (17)
3.3.3 软件系统 (17)
参考文献 (19)
1 绪论
1.1 免疫分析技术发展现状
免疫分析法，是基于抗体和抗原之间的特异性反应，来测定与分析特定物质的生物化学方法。在免疫反应中免疫分析试剂所表现出的极低的检测限和独特的选择性，使这种分析方法在生物制药、临床检验以及环境化学等领域得到了非常广泛的应用[1]。免疫分析技术根据其是否被标记可以分为非标记免疫分析法以及标记免疫分析法。而标记免疫分析法根据标记物又可分为放射免疫技术、酶免疫技术、荧光免疫技术、化学发光免疫技术等[2]。
（1）放射免疫技术（RIA）
放射免疫技术是将放射性同位素测量的精确性和高度灵敏性与免疫分析技术相结合测定体外超微量物质的技术。经典的放射免疫技术是利用标记抗原和未标记抗原来竞争有限的抗体，通过测定抗体与标记抗原相结合的复合物中的放射性强度，以测出未被标记的抗原量。随着免疫分析技术的发展，各类免疫分析技术如时间分辨荧光免疫分析，化学发光免疫等非放射性标记技术的出现以及完善，放射免疫技术正在逐步被取代[3]。放射免疫技术的现状及未来的发展前景值得关注。
（2）酶免疫技术（EIA）
酶免疫技术是利用抗体抗原的特异性结合，以酶作为标记物，再利用酶的高效催化作用原理而建立的。抗原或者抗体与酶的结合，既不会改变抗原或者抗体免疫反应的特异性能，也不会对酶的活性产生影响。酶标抗原或者抗体和相应的抗体或者抗原进行结合后，就会形成酶标抗原-抗体复合物。当复合物中的酶遇到与之相对应的底物时，就会催化底物分解，氧化供氢体进而形成有色物。而有色物的出现，也客观地证明了酶的存在。再根据是否存在有色物以及其浓度，即可推测被测抗体或者抗原的存在以及它的数量[4]。
（3）荧光免疫技术（FIA）
荧光免疫技术就是将免疫学方法和荧光标记技术相结合来分析和研究特定物质的方法，它的原理与酶免疫技术很相似。荧光免疫技术可以对液体中或者组织切片中的抗体与抗原进行定性与定量。由于样品以及试剂本身的荧光与激发光的散射，导致其本底荧光较高，进而影响其测定精度。一般采用镧系元素作为其
荧光标记物（示踪剂）。抗体或者抗原与相应的示踪剂结合后，再利用荧光检测仪器检测荧光现象或者荧光强度，进而判断出抗体或者抗原的存在、定位以及分布情况还可以定量检测抗体或者抗原的含量[5]。
（4）化学发光免疫技术（CLIA ）
化学发光免疫分析，是利用化学发光技术的高灵敏度与免疫学方法的高特异性进行结合，来检测分析各种抗体、抗原、激素、酶和药物等的技术。化学发光免疫分析是以化学发光物质作为其标记物（示踪剂），具有快速、简便、重复性好、无放射性污染等优点。化学发光免疫分析技术发展至今已成为一种先进并且成熟的超微量物质的检测技术，应用非常广泛，近几年发展迅猛[6]，也是目前发展最快、技术最先进、推广最为广泛的免疫分析方法，其精确度和灵敏度比荧光法、酶免法等高出几个数量级，完全可以替代放免法、淘汰酶免法。它还具有特异性强、试剂稳定性高且有效期长、试剂价格低、检测范围宽、方法快速稳定、自动化程度高、操作简单等优点。酶免疫技术、荧光免疫技术、放射免疫技术与化学发光免疫技术在灵敏度、线性范围和试剂有效期方面的对比如图1-1所示。
灵敏度（mol/L)
10
酶标免疫 荧光免疫 放射免疫 发光免疫10
10
10
-9线性范围105酶标免疫 荧光免疫 放射免疫 发光免疫10410310
2有效期（月）9酶标免疫 荧光免疫 放射免疫 发光免疫63
0图1-1 酶标免疫技术、荧光免疫技术、放射免疫技术与化学发光免疫技术的特性对比图
1.2 化学发光免疫分析技术的研究现状
1.2.1 化学发光免疫分析的原理和分类
化学发光免疫分析包括两部分：化学发光分析系统与免疫反应系统。化学发光分析系统主要是利用化学发光物质经过氧化剂氧化或催化剂催化后，形成处于激发态的中间体，而当这种中间体由激发态回到相对稳定的基态时，就会同时放出光子（hv ）[7]，再利用测量仪器测量光量子数量，化学发光的基本过程如图1-2所示。免疫反应系统就是在抗原或抗体上标记化学发光物质（处于激发态中间体），或者使用酶作用于发光底物。
*
图1-2化学发光的基本过程
化学发光免疫分析法可以根据标记物的种类分为三类：化学发光免疫分析法（CLIA）、化学发光酶免疫分析法（CLEIA）、电化学发光免疫分析法（ECLIA）。
（1）化学发光免疫分析法（CLIA）
化学发光免疫分析法是利用化学发光试剂对抗原或抗体进行标记的一种免疫分析方法，该方法也被称作直接化学发光分析法或者非酶促化学发光免疫分析法[8]。其中鲁米诺类与吖啶酯类是最为常用的标记试剂，发光试剂是带有标记的物质，在发光过程中会消耗标记物，导致发光时间比较短，属于闪光型发光，所以只能进行一次测量，重复性比较差[9]。
（2）化学发光酶免疫分析法（CLEIA）
从标记免疫分析的角度上看，化学发光酶免疫分析法（CLEIA），应当属于酶免疫分析，不过酶反应的底物是发光剂，和酶免疫分析的操作步骤完全一致：首先用酶对生物活性物质标记，然后进行免疫反应产生复合物，而复合物上的酶再作用于发光底物，最后通过测定发光信号来进行定性或者定量分析[10]。其优点是发光强并且稳定，发光时间较长，属于辉光型发光，其缺点是动力学曲线可能会随时间产生漂移，并且低端斜率比较容易成非线性下移。目前，最为常用的酶标记物有碱性磷酸酶（ALP）以及辣根过氧化物酶（HRP），它们都有自己的发光底物。
碱性磷酸酶（ALP）具有稳定性好、分子量小、活性高以及易分离提纯的特点，已经广泛的应用于核酸杂交分析与酶联免疫分析的标记物中。1,2-二氧杂环丁烷类（AMPPD）是一种超级灵敏的碱性磷酸酶（ALP）底物，其性质非常稳定，而且试剂本身不会发光，碱性磷酸酶（ALP）和1,2-二氧杂环丁烷类（AMPPD）所构成的发光体系已成为目前最灵敏、最重要的化学发光体系之一[11]。
辣根过氧化物酶（HRP）是目前应用广泛的一种酶标试剂，其发光底物为鲁米诺及其衍生物，在化学发光酶免疫分析过程中，利用过氧化物酶来对抗体进行
标记，在免疫反应后，发光底物使用鲁米诺，在启动发光试剂（H 2O 2与NaOH ）和过氧化物酶的催化下，鲁米诺发射光子，其发光强度取决于反应中酶的浓度。
（3）电化学发光免疫分析法（ECLIA ）
电化学发光（ECL ）是指由于电化学反应所产生的化学发光过程。当电极上有电压或者电流时，则电极上就会发生电化学反应，在电极的反应物中间或者电极的反应产物和溶液中的某种组分中间产生化学反应进而形成激发状态的中间体[12]，当中间体由激发状态回归到基态时就会产生发光现象。总的来说，ECLIA 是免疫测定与化学发光的结合体，其包含了化学发光和电化学两个过程。目前，实际应用的主要是钌联吡啶[Ru(bpy)3]2+电化学发光体系。钌联吡啶[Ru(bpy)3]2+电化学发光的过程如图1-3所示。
3
332+ *
图1-3 钌联吡啶电化学发光的过程
在钌联吡啶电[Ru(bpy)3]2+化学发光的过程中，钌联吡啶[Ru(bpy)3]2+与三丙胺（TPA ）在阳极表面分别被氧化成[Ru(bpy)3]3+与三丙胺阳离子自由基（TPA + ●）
[13]，（TPA + ●）会立即脱去一个质子变成三丙胺自由基（TPA ●），三丙胺自由基（TPA ●）有还原性，进而会把[Ru(bpy)3]3+还原回激发状态的钌联吡啶
[Ru(bpy)3]2+；此过程中钌联吡啶[Ru(bpy)3]2+会发射出波长为620nm 的光子返回基态，进而再次参与下一次的化学发光反应。电化学发光免疫分析的突出优点是：灵敏度很高、标记物非常稳定，可以实现多元化检测，可以进行均相免疫分析，可以实现全自动化[14]。电化学发光免疫分析法（ECLIA ）的灵敏度非常高，具有较好的发展前景，所以日益受到人们关注和重视。但是其缺点也比较明显，主要是测量方式比较复杂，冲洗过程过于繁琐严重影响其检测效率的提高，另外仪器维护成本也比较高。
上述三种化学发光免疫分析技术，其关键技术的特征总结如下表1.1所示。
表1.1 不同化学发光免疫分析方法比较
类型CLIA CLEIA ECLIA
标记物鲁米诺、吖啶酯ALP、HRP 钌联吡啶影响结果因素较少较多较少
光信号闪光型辉光型电激发闪光
简便快捷快速较快最快
发光底物NaOH-H2O2金刚烷、鲁米诺电激发
半自动开放否能否
检测成本较高较低较高
1.2.2 化学发光免疫分析的关键技术
根据化学发光免疫分析技术原理，一般的化学发光免疫分析检测都要经历加样、孵育、洗涤、光检这四个步骤，分别完成样本和试剂的加注、抗原抗体在恒温下的特异性结合、免疫磁珠等的洗涤以及分离、闪光检测[15]。其中所涉及到的关键技术有化学发光试剂的制备、微量试剂的精确加样、反应物的无损分离以及微弱闪光的检测。
（1）化学发光试剂的制备
化学发光的物质大多数为有机物，作为化学发光的试剂必须要满足以下条件：（a）能够与抗体或者抗原偶联形成较为稳定的结合体；
（b）偶联后依然能够保持较高的发光量子和动力；
（c）最小程度的改变被标记物的理化性质，特别是免疫活性；
（d）在试剂所用的浓度下对人体无毒无害。
而且需要具备灵敏度高、线性动力学范围宽、光信号持续时间长、结果稳定、误差小、环境友好、行业技术的统一性和规范性等特点。
（2）微量试剂的精确加样
化学发光免疫分析仪检测精度的提高就同时要求加样精度的提高，主要表现在：病人血清的加注量会直接影响到待检测物的浓度计算，要保证计算精确就需要加样的精确，另外从成本的角度考虑，有些试剂的成本较高（如磁珠），加样量少，会造成测量不精确，加样量过多会提高成本造成浪费。
（3）反应物的无损分离
由于反应物中存在没有参与反应的杂质，若需要获取精确的检测结果，就必
须在进行发光检测前除去这些杂质，就需要进行反应物的无损分离，反应物的分离过程由以下几个过程构成的：（a）吸附过程：将反应物颗粒吸引至反应杯侧壁；（b）冲洗过程：对反应物颗粒进行冲洗；（c）吸液过程：将残留液体吸走。主要的分离技术有离心法、磁分离法和纤维网法。其中磁分离法的分离纯度最高，也是目前国际上最主流的分离技术。磁分离法的主要原理是在复合物中加入微型磁珠，使复合物可被磁场吸引，复合物在磁场的作用下发生移动，进而使含有磁珠的复合物与其他的物质分离。然后即可进行冲洗和吸液。
（4）微弱闪光的检测
根据化学发光的特性可知，发光物的发光时间极短，发光强度也很弱。反应过程中反应物的发光强度在10-5lm量级，外界光线会对测量结果造成很大的影响，因此测量环境必须严格避免外界光线，因此需要完全密闭的黑暗环境。而发光物的发光时间极短，这又要求激发液的加注时间足够短。总之，要获得精确可靠的数据必须消除外界光的影响以及严格控制激发液的加样时间。对发光物进行检测的原理较为简单，只需利用光电倍增管（PMT）检测单位时间内的光子数就可以得到发光物的光强。再由光强经过数据处理计算得到待测物的浓度。
1.3 化学发光免疫分析仪的研究现状与发展前景
（1）化学发光免疫分析仪的现状
化学发光免疫分析仪因具有特异性强、灵敏度高等特点，越来越受到人们的重视和青睐。化学发光免疫分析仪的反应速度快、操作简单、易实现自动化，现在大多采用全自动方式，但是适合城乡基层使用的小型半自动方式也得到了较快的发展。无论半自动还是全自动方式，整个检测过程均需要1~2小时。许多机型采用磁性或者非磁性微粒包被，增加反应物表面积，以增加灵敏度和提高反应速度，通过这种方式检测时间可以缩短到20分钟，大大提高了检测效率。
（a）全自动化学发光免疫分析仪
目前国内外有很多全自动免疫分析仪，临床比较常用的全自动化学发光免疫分析仪比较著名的有：美国拜耳公司的ACS:180SE分析系统（如图1-4所示）、美国贝克曼库尔特公司的ACCESS2（如图1-5所示）、瑞士罗氏公司生产的ELECSYS2010（如图1-6所示）等，国内的有：山东威海威高生产的AutoLumoA2000（如图1-7所示）等。
图1-4 ACS-180SE化学发光分析仪图1-5 ACCESS2化学发光分析仪
图1-6 ACS-180E化学发光分析仪图1-7 AutoLumoA2000化学发光分析仪（b）半自动化学发光免疫分析仪
半自动化学发光免疫分析仪一般要手动加样、分别温育、独立离心，操作过程比较繁琐，特别是加样量、温育时间、离心程度受人为因素影响比较大，会造成测量结果的稳定性和精确度较差，但是半自动化学发光免疫分析仪有其固有的优势，价格低、体积小、功耗低等优点，成为城乡等基层医疗机构的首选。目前比较常用的半自动化学发光免疫分析仪主要有：德国斯泰特公司生产的LUMINO 型（如图1-8所示），美国的BK28-MMY型（如图1-9所示）；国产的有康普生的KPS-II型（如图1-10所示），北京源德的MPC-1型（如图1-11所示）等等。
图1-8 LUMINO型化学发光分析仪图1-9 BK28-MMY型化学发光分析仪
图1-10 KPS-II型化学发光分析仪图1-11 MPC-1型化学发光分析仪（2）化学发光免疫分析仪存在的问题
（a）化学发光免疫分析仪的原理和检测方式与放射性免疫分析并不相同，造成其测定的结果与临床的正常值有所差异，特别是这些仪器大都采用单克隆抗体，与采用多抗的放射性免疫分析相比，交叉反应严重降低。因此其检测值一般要比放射性免疫检测要低。（b）现在大多数的化学发光免疫分析仪厂家都采用内建标准曲线加修正的方式来产生工作曲线，虽然这样减少了工作量并且降低了成本，但是其准确性以及科学依据还有待于探讨。（c）一些外在的因素（比如温度、密闭性、金属离子等等）都会对发光反应产生影响。
（3）化学发光分析仪的发展前景
（a）化学发光免疫分析与其他免疫分析技术相结合实现免疫分析的智能化和集成化。不同免疫技术的结合将极大的扩展其应用范围。微流控芯片与CL/ECL 结合是当前化学发光免疫分析的一个研究热点。化学发光不用外加光源，而且其检测系统相对于激光诱导来说更易集成化和微型化，特别适合给微流控芯片作检
测器。随着微流控芯片的不断完善，微流控芯片与化学发光的结合将是最具潜力的研究方向。（b）全实验室自动化。随着分子克隆、生物芯片和基因工程等分子生物技术的发展，以及各种自动化智能化仪器的产生大大增大了临床的检测范围，提高了检测效率。在此基础上，临床实验室提出了“全自动实验室”的概念。它是指将实验组中的各类自动化仪器整合串联在一起，构成流水线式的检测，进而构成一个自动化程度极高的工作环境。全实验室自动化已经成为大型综合医院及医学检验中心发展的必然趋势[16]。今后，化学发光免疫分析仪的开发和研制也将向着这个方向发展。（c）加快国产化学发光仪器的研究和开发。长期以来，由于国内对仪器制造工艺及基础技术重视不够，一些影响产品可靠性和稳定性的关键技术，如密封技术、焊接技术、精密加工等比较落后，导致仪器的稳定性和可靠性与国外同类产品相比还有很大差距，因此临床应用较多的产品大多是国外产品。所以我们需要加快国产化学发光仪器的研究和开发，尽快赶上国际先进水平。
2 嵌入式系统[17]
2.1 概述
嵌入式系统的定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适用应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗都严格要求的专用计算机系统。含有嵌入式系统的设备在生活中随处可见：电子表、手机、MP3播放器、遥控器等，涵盖了生产、工业控制、通信、网络、消费电子、汽车电子、军工等领域。
嵌入式系统具有以下特点：（1）专用性强、生命周期长；（2）软件、硬件可剪裁；（3）对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求。
嵌入式技术的发展日新月异，经历了单片机（SCM）、微控制器（MCU）、系统级芯片（SoC）3个阶段。SCM又称单片微型计算机，随着大规模集成电路的出现及发展，计算机的CPU、RAM、ROM、定时器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机。这个阶段主要是“寻求”单片形态嵌入式系统的最佳体系结构，也是从这个阶段起，嵌入式计算机技术与通用计算机技术走上了两条不同的道路。MCU即微控制器阶段通常是指不运行操作系统、功能相对单一的嵌入式系统。其特征是：“满足”各类嵌入式应用，根据对象系统要求扩
展各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。随着设计与制造技术的发展，集成电路设计从晶体管得集成发展到逻辑门的集成，现在又发展到IP （Intellectual Property）的集成，及SoC（System on a Chip）设计技术。SoC可以有效降低电子/信息系统产品的开发成本，缩短开发周期，提高产品的竞争力，是未来工业界将采用的主要的产品开发方式。
随着嵌入式处理器性能的快速提高，以往单一功能的设备逐渐被淘汰，各种设备都向着多功能发展，而嵌入式系统结构越来越复杂，功能越来越全面。尤其是近年来网络技术的发展，因特网已越来越成熟，人们开始转向无线市场，同样嵌入式系统为适应网络发展的要求，新一代的嵌入式处理器已经开始内嵌网络接口，除了支持TCP/IP协议，有的还支持IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口中的一种或者几种，同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。软件方面系统内核支持网络模块，甚至可以在设备上嵌入Web 浏览器，真正实现随时随地用各种设备上网[18]。
2.2基于ARM处理器的嵌入式系统
嵌入式处理器种类繁多，有ARM、MIPS、PPC等多种架构。ARM架构具有内核小、性能高、成本低和功耗低等显著优点。因此，ARM架构在嵌入式系统中获得广泛应用。目前比较常用的ARM架构处理器系列有ARM7、ARM9、SecurCore、StrongARM、XScale、ARM11、Cortex-M、Cortex-A等等。本课题采用的是ST公司生产的Cortex-M3系列的STM32F103ZE芯片。
随着技术的发展及人们需求的增加，各类设备功能越来越大，使用操作系统就变得很有必要。操作系统的作用有：统一管理系统资源、为用户提供访问硬件的接口、调度多个应用程序、管理文件系统等。在嵌入式领域可以选择的操作系统很多，比如Linux、VxWorks、Windows CE、uC/OS-II、RT-thread等。
VxWorks[19]是美国WindRiver公司开发的嵌入式实时操作系统。单就性能而言，它是非常优秀的系统，具有可裁剪的微内核结构、高效的任务管理、灵活的任务间通信、微秒级的中断处理。缺点是它支持的硬件相对较少，并且源码不开放，并且授权费比较高。
Windows CE[20]是微软公司针对嵌入式设备开发的32位、多任务、多线程的操作系统。它支持x86、ARM、MIPS、SH等架构的CPU，硬件驱动程序丰富；
可以灵活剪裁以减小系统体积；与PC机上的Windows系统相通，开发、调试工具使用方便。但是其源码没有开放，占用内存较多，整个系统庞大；版权费也比较高。
Linux[21]是遵循GPL协议的开放源码操作系统。内核可任意裁剪，几乎支持所有32位、64位CPU；内核中支持的硬件种类繁多，几乎可以从网络上找到所有硬件的驱动程序；支持几乎所有网络协议；有大量的应用程序可用，从编译工具、调试工具到GUI程序，几乎都有遵循GPL协议的相关版本；有庞大的开发人员群体，有数量众多的技术论坛，大多数问题都可以得到快速而免费的解答。
uC/OS-II[22]是一个完整的、可移植、可固化、可裁剪的占先式实时多任务内核。uC/OS-II绝大部分的代码是用ANSI的C语言编写的，包含有一小部分汇编代码，使之可供不同架构的微处理器使用。至今，从8位到64位，uC/OS-II已在超过40种不同架构上的微处理器上运行。uC/OS-II已经在世界范围内得到广泛应用，包括很多领域，如手机、路由器、集线器、不间断电源、飞行器、医疗设备及工业控制等。实际上，uC/OS-II已经通过了非常严格的测试，并且得到了美国航空管理局(Federal Aviation Administration)的认证，可以用在飞行器上。这说明uC/OS-II是稳定可靠的，可用于与人性命攸关的安全紧要(safety critical)系统。除此以外，uC/OS-II的鲜明特点就是源码公开，便于移植和维护。
RT-thread是一款由国内RT-thread工作室开发的实时操作系统。由国内一些专业开发人员开发、维护。它不仅仅是一款高效、稳定的实时操作系统内核，也是一套面向嵌入式系统的软件平台，覆盖了全抢占的实时操作系统内核，小巧而与底层具体实现无关的文件系统，轻型的TCP/IP协议栈，C语言的shell命令行，轻型的多窗口多线程图形用户界面。是一款可用于产品并稳定运行的嵌入式实时操作系统。
2.3嵌入式网络协议栈
由于越来越多的设备需要通过Internet进行通信或者控制[23]，因此互联和安全功能成为除操作系统之外，设计者们所面临的主要设计需求。基于以上情况，一些符合RFC要求适用于嵌入式设备的微型协议栈应运而生。比较著名的有InterNiche[24]，A VE-TCP，uIP[25]和LwIP[26]，其中后两种是开源项目。
2.3.1 InterNich
InterNiche的TCP/IP协议套件具有代码小、高移植性和兼容性，包含ANSIC 代码、一个Socket API和全部技术文档。InterNiche的IP层软件可以构造成一个标准的客户机、一个IP路由器或一个多主机服务器。InterNiche的TCP/IP协议套件支持ARP、IP、ICMP等基本协议和BOOTP协议。
2.3.2A VE-TCP
A VE-TCP是由爱可信开发的基于RFC规范的协议栈，是最早一批支持下一代IPv6标准的协议栈之一。A VE—TCP支持IPv6/IPv4双协议栈，可以构建两种环境。另外，它也支持IPsec以及WAP 2.0规范中的WAP Wireless Profiled TCP，为2.5G/3G蜂窝电话提供了一个优化选项。A VE-TCP还支持下一代蜂窝电话及家庭网络等信息设备的IP连通。
2.3.3uIP
uIP是应用于8位和16位微控制器的开源TCP/IP协议栈。它提供了连入Internet必要的协议，而且只占用很少的存储资源。它可以免费获得，既可以将它用于非商业的研究，也可以用于商业产品，是它不能移植到操作系统上。2.3.4LwIP
LwIP(Light weight IP)是瑞士计算机科学院(Swedish Institute of Computer Science)的Adam Dunkels等开发的一套用于嵌入式系统的开放源代码TCP/IP协议栈。LwIP既可以移植到操作系统上，可以在无操作系统的情况下独立运行。LwIP支持多网络接口下的IP转发，支持ICMP[27]协议，包括实验性扩展的UDP (User Datagram Protocol，用户数据报协议)，包括拥塞控制，RTT估算和快速恢复和快速转发的TCP[28](Transmission Control Protocol，传输控制协议)，提供专门的内部回调接口(Raw API)用于提高应用程序性能，可选择的Berkeley接口API(多线程情况下)在最新的版本中支持PPP，新版本中增加了的IP fragment的支持，支持DHCP协议，动态分配IP地址。可以看出微型协议栈也是在工业应用中非常广泛的。在以后的嵌入式发展中，对于可移植协议栈的研究将会引起人们更广泛的兴趣。其中LwIP作为一个开源项目的产物，是被研究的比较多的协议栈。
3 化学发光分析仪整体设计
3.1仪器的设计参数及基本功能
3.1.1 仪器设计指标及基本参数
（1）测量系统：单光子计数器（PMT）；
（2）波长范围：300nm～650nm（峰值420nm）；
（3）检测原理：化学发光微粒子免疫分析技术；
（4）分离技术：包被珠分离法；
（5）检测速度：100～200测试/小时；
（6）定标曲线：适用于所有标准曲线参数已存储于试剂盒内条码上，只需两点定标，自动修正标准曲线和给出曲线类型以及标准液进行自行计算标准曲线参数两种类型；
（7）检测项目：肝炎病毒标记物、心血管疾病标志物（包括肌钙蛋白I、肌酸激素、肌红蛋白、MPO髓过氧化物酶、BNP）、贫血三项、甲状腺功能、性激素、肿瘤标记物、优生优育项目和药物浓度等；
（8）试剂类型：开放；
（9）试剂性能：试剂2～8℃储存，试剂在机可稳定90天；
（10）样品类型：血清、血浆和其它液体；
（11）重复性：CV<3％
（12）通讯接口：USB通讯、RS232通讯和以太网通信。
3.1.2仪器基本功能
化学发光免疫分析仪是基于化学发光免疫分析原理设计的，化学发光免疫分析一般包含以下几个环节：加样、温育、洗涤、分离、光检等步骤[20]。半自动化学发光仪主要是针对基层医疗机构和小型医院使用，从成本、功耗等因素考虑，一般只进行光强检测，其他环节需要在仪器外完成。所以本仪器的基本功能如下：（1）数据采集：本仪器主要是通过对光强进行检测，来分析计算待测物的浓度。因此本系统的数据采集部分是完成对单光子计数器输出信号的采集。单光子计数器的最高计数速率可达100MHz，所以对数据采集部分由较高的要求。
（2）数据处理：数据采集完成后，还需要对数据进行标准曲线拟合，然后
由标准曲线计算出待测物的浓度。
（3）人机交互：数据处理完成后，还需要将数据显示、打印给用户。另外，在测试时还需要用户输入或者选择不同的参数，以及进行测试等指令，这就需要人机交互系统。
（4）数据管理：处理后的数据需要进行保存和传输，以方便用户日后管理。
3.2仪器总体设计
为了满足半自动化学发光分析仪的设计指标和基本功能，并结合用户的需求和仪器的发展方向，数据采集采用能够采集高速信号的CPLD模块。人机交互采用的是七寸彩屏加薄膜键盘的组合，但薄膜键盘由于按键个数的限制，当输入字符串或者汉字等时就会变得比较繁琐，所以仪器在设计时特别预留了USB键盘接口，方面用户外接键盘。在保存数据时，本仪器可以将数据保存在本机内，通过USB接口保存在用户的存储设备中，如U盘。通信接口采用USB、RS232接口和以太网接口。本仪器的用户群主要是医疗机构，需要将数据记录下来方便医生诊断，所以本仪器还增加了一个微型热敏打印机。这些设计在满足本仪器基本要求的同时，也更加人性化，在市场竞争中更加有优势。系统整体设计框图如图2-1所示，本仪器主要包含机械系统、硬件系统、软件系统三个部分，下面将逐一对这三个部分进行阐述。
图3-1系统整体框图
3.3.1 机械系统
（1）测量室：根据化学发光免疫分析的特性可知，发光物的发光时间极短，
发光强度也很弱。外界光线会对测量结果造成很大的影响，因此测量环境必须严格避免外界光线，而且待测物经常具有腐蚀性等，这就对测量室提出了较高的要求：（a）测量室的加工精度要很高，这样才能保证其密闭性；（b）要选择抗酸抗碱、耐腐蚀性的材料；（c）要有良好的几何学设计来确保待测物发出的光能够达到最好的采集效果。
（2）光电倍增管模块：光电倍增管主要功能就是光强检测，以往的光信号检测仪器大部分都是利用光电池、电荷耦合器（CCD）、光电二极管等作为检测器件。随着现代物理学的发展，一种高敏感度的光学检测系统被研制开发，并被广泛应用，这种检测系统就是单光子计数器。单光子计数器的核心部件为光电倍增管。单光子计数器的详细原理以及组成部分，本文将在下章进行详细的阐述，这里就不在赘述。本系统所采用的单光子计数器是由北京滨松公司生产的CH254，如图3-2所示。
图3-2 CH254型单光子计数器
（3）打印机：为了使测量结果能够实时的打印出来，需要在仪器上设计安装打印机。本系统用的是微型热敏打印机，它具有体积小、功耗低、打印速度快、噪声小等优点，特别适合微小型仪器使用。热敏打印机的基本原理是，在打印头上安装半导体加热器件，而热敏打印纸覆盖了一层透明的膜，这种膜在加热后会变色（一般是黑色或者蓝色）。膜变色主要是由于膜中发生了化学反应导致的。这种化学反应需要在一定的温度下才能进行。当温度较高时会加速化学反应，当温度低于60℃时，膜需要经过很长时间（可达几年）才能发生变色；而当温度达到200℃时，这种化学反应几微秒内即可完成。热敏打印机选择性地在热敏纸上加热，就会产生相应的图形。
（4）仪器底台以及外壳：仪器底台和外壳主要是固定和承载仪器的测量室、供电电源、单光子计数器、打印机、电路板等等内部器件。
3.3.2 硬件系统
硬件系统是整个仪器的基础，硬件系统的元器件选型和设计，都直接影响到仪器的功能和稳定。根据仪器的设计设计指标和功能，本系统的硬件系统主要包括主控制系统、数据采集分析、数据存储等部分。
（1）主控单元：主控单元需要对大量的数据进行分析计算和存储，并且扩展了很多外接接口和功能，这对处理器的要求比较高，本系统选用的是基于ARM Cortex-M3内核的32位STM32F103系列处理器。ARM的Cortex-M3处理器是新一代的嵌入式ARM处理器，它提供了低成本的平台、较低的系统功耗，同时还提供卓越的计算性能以及先进的中断系统响应。
（2）传感器接口：单光子计数器输出的计数速率最高可以达到100M以上，即使本仪器用于弱光测量，信号计数率较低，采集峰值也会达到40M。在这种速率下普通的处理器已经无法保证测量精度了，所以本系统采用CPLD进行信号采集。使用CPLD进行高速计数的优势是能够达到通用处理器难以达到的速度。
（3）存储单元：由于需要保存标定和检测的数据，此数据的容量较大，处理器内部存储完全不够，需要在外部扩展。本系统扩展了一片2MB的串行Flash，另外由于本仪器使用的彩屏，在制作菜单时需要保持大量的图片、字模等数据，所以外扩了一片NorFlash用来保存这些数据。
（4）人机交互单元：作为人机交互的最重要的组成部分之一，本系统采用的是7寸彩屏和薄膜键盘方便用户查看数据和操作。屏幕后面带有背光，方便用户夜间查看。
（5）接口单元：为了方便仪器与计算机通信，及时将数据等发送到上位机，或者接收上位机的指令，仪器预留了很多接口，如：USB接口、串口、网口等。同时仪器还有USB主机模式接口可以将数据写入到U盘，或者接入键盘、鼠标等器件控制仪器。接口单元还包含单光子计数器的信号输入接口以及打印机接口等等。
3.3.3 软件系统
（1）嵌入式系统：由于仪器需要完成数据采集、数据处理、数据保存、显示、通信等等一系列的任务，需要操作系统来统一调度CPU来完成这些任务，而且还需要保证测量的实时性，因此选用嵌入式实时操作系统。有了操作系统，就可以实现对系统资源统一管理、为用户提供访问硬件的接口、管理文件系统、多
个应用程序的调度等功能。
（2）嵌入式图形系统：本仪器的人机交互系统采用的是七寸LCD显示屏，为了保证用户的视觉体验和简化操作，所以引入了嵌入式图形系统。这种面向客户的工程设计不仅优化了仪器的性能，而且使操作更加人性化，同时还减轻了使用者的认知负担，使其更加适合用户操作需求，也直接提升了产品的市场竞争力。
（3）嵌入式文件系统：简单来说，文件系统就是操作系统为了方便管理和存储数据，而在存储单元（如硬盘和光盘等等）所建立的结构的总和。前文提到的一项功能就是将数据存储或者复制到U盘内，U盘是已经被FAT32格式化了的一块存储介质，如果本仪器没有文件系统的话是无法存储或者读取U盘。
（4）USB协议：USB是通用串行总线的缩写，USB具有传输速度快、热插拔、即插即用等特点，开始逐渐占据主导地位，成为一种不可或缺的接口。本仪器含有两个USB接口，分别作为主机模式（用来读写U盘和键盘）和从机模式（与PC机通信）。要实现这些功能就必须编写好USB总线协议。
（5）以太网协议栈：以太网是当前应用最为广泛的局域网技术。由于其成本低、简单、可扩展性强、能与IP网进行很好地结合等特点，以太网的应用正在从企业内部网络向着公用网络领域迈进。为顺应潮流，仪器上加入了以太网口。单纯接口并不能工作，还需要加入以太网协议栈来实现其功能。
（6）底层驱动及应用程序：操作系统要调用某一模块就必须有其底层驱动才能使其工作，因此必须要为硬件上的每一模块编写其底层驱动。同样需要完成什么任务，就要编写相应的任务也就是应用程序，然后让操作系统来执行。
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通过对物理专业导论的学习，我对物理学这门古老而又充满生命力的科学有了新的认识，在高中的基础上又加深了对物理学的理解与体会。 物理学导论这门课程使我学到了很多知识，明白了物理学的发展为人类文明发展提供了必要的前提条件。物理学的发展，促进了科学技术的进步；现代物理学更成为高新技术的基础。 物理学的发展经过了2000年，如今物理学的发展日臻完美，虽然仍有许多不足之处，但是物理学给世界、给全人类带来的改变是显而易见的。其中的每一段历史都值得我们去铭记。 从古希腊杰出思想家亚里士多德在对待“力与运动的关系”问题上，错误的认为“维持物体运动需要力”到意大利物理学家伽利略最早研究“匀加速直线运动”；论证“重物体不会比轻物体下落得快”的物理学家；利用著名的“斜面理想实验”得出“在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去即维持物体运动不需要力”的结论，再到英国科学家牛顿：总结三大运动定律、发现万有引力定律。1798年英国物理学家卡文迪许：利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量G=6.67×11-11N?m2/kg2 。至此经典力学的体系似乎已经完美了。但1905年的奇迹，爱因斯坦提出狭义相对论，波尔，普朗克，海森堡，薛定谔建立量子力学，指出经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。使得力学朝向另一个高度发展。 从库仑借助卡文迪许扭秤装置并类比万有引力定律，通过实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，到1826年德国物理学家欧姆：通过实验得出导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比即欧姆定律。再到奥斯特发现电流可以使周围针发生偏转（电流的磁效应）再到伟大的法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象。最后由麦克斯韦问鼎电磁学，预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，并从理论上得出光速等于电磁波的速度，为光的电磁理论奠定了基础。著名的麦克斯韦方程组（如石教授说的那样）像诗一样美丽！ 关于光学和原子物理，20世纪更是擦出了惊天大火花，历史上关于光的本质的说法一直争论不休，有人支持牛顿主张的微粒说，有人相信惠更斯的波动说，群雄争霸中光的波粒二象性的理论诞生！它开启了物理学领域的新纪元。原子的结构也被历代争论不休，从汤姆孙的西瓜模型到卢瑟福的核式结构模式。当经典的原子理论站不住脚的时候，1913年，玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论，也直接催生了量子学派 物理学是一门纯科学，但这决不是意味着物理学与社会无关，恰恰相反，物理学或者说纯科学的发展正是人类社会由落后走向先进的最根本原因！正如石老师在课上谈到的美国第一任物理学会会长亨利·奥古斯特·罗兰说的，“……我常常被问及这样的问题：纯科学和应用科学究竟哪个对世界更重要？为了应用
最新国家开放大学电大《现代教师学导论》期末题库及答案 考试说明：本人针对该科精心汇总了历年题库及答案，形成一个完整的题库，并且每年都在更新。该题库对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用，会给您节省大量的时间。做考题时，利用本文档中的查找工具，把考题中的关键字输到查找工具的查找内容框内，就可迅速查找到该题答案。本文库还有其他网核及教学考一体化答案，敬请查看。 《现代教师学导论》题库及答案一 一、单项选择题（在下列每小题的4个选项中只有1个是正确的，请选出并将题号填入括弧之中。每小题4分，共计20分） 1．古希腊和罗马的上层阶级，经常雇佣奴隶担任教师，这被称为( )。 A. 奴仆 B．教仆 C．塾师 D．蒙师 2．学生发展是有规律的，以下哪项不属于学生发展的规律？( ) A. 发展的顺序性 B．发展的不平衡性 C．发展的阶段性 D．发展的同质性 3．教师在发展期要解决的矛盾和问题是( )。 A. 适应环境 B．学习基础知识 C．熟练化 D．有所创造 4．在现代教师的知识结构中，所谓“实践性知识”是指( )。 A.教师所具有的特定的学科知识，如语文知识、数学知识等 B．教师在什么时候、为什么以及在什么条件下才能更好地运用原有知识、经验开展教学的一种知识类型，这也就是具体的教育科学知识 C．教师积累的教学经验，郧教师在实现教学目的行为中所具有的课堂情景知识以及与之相关的知识 D．教师所具备的十分广博的文化知识 5．下面哪个选项不属于教师职业倦怠的三种行为反应？’( ) A. 情绪耗竭 B．性格解体 C．降低成就感 D．抑郁症 二、简答题（每小题15分，共计30分） 6．对于提升教师教学反思水平，你有何建议？ 7．中小学教师的继续教育具有何种特点？ 三、论述题（论述题主要是对理论观点进行阐述，要求必须有联系实际的内容，但答案不求』致，尤其鼓励具有创新意识的体会。25分） 8．结合实际，请你谈谈如何在教育教学过程中提升教师道德修养水平？
热学领域物理学家简介 马略特 马略特法国物理学家，法国实验物理学的创始人之一。 马略特的生平事迹传下来的很少，即便出生年也不是准确的。一般认为他生于1620年，起初的职业是法国第戎的一个天主教堂的牧师。1666年法国巴黎科学院成立时，马略特是首批20名院士之一。1667年他出版了一本植物学方面的著作；1673年发表了关于物体碰撞性质的著作；1676年在《关于空气性质的实验》的论文中，宣布发现了气体的体积和压强关系的规律。虽然比玻意耳提出的晚了14年，但他是完全独立地发现的，且明确地指出了“温度不变”的条件，他比玻意耳更深刻地认识到这个定律的重要性，现在人们称这个定律为“玻意耳-马略特定律”。 马略特一生进行了许多研究工作，他善于用实验证实和发展那个时代重大的科学成果，虽然新的发现不多，却仍有很重要的科学意义。 华伦海特 华伦海特(Daniel Gabriel Fahrenheit, 1686-1736)，荷兰物理学家。 华伦海特1686年出生在德国一个商人家庭。15岁时他的父母意外去世了，他被送到阿姆斯特丹接受商业教育，在那里学习到科学仪器的制作，对物理学很有兴趣。1707年他先后前往柏林、莱比锡等地，通过参观别的学者以及工匠的操作，学到了不少技术。1708年华伦海特在哥本哈根遇到了丹麦天文学家罗默，看到了罗默制作的有两个固定刻度的温度计。1715年华伦海特和数学家莱布尼茨合作制成测定大海经度的时钟。1724年华伦海特正式确立以他名字命名的温标。同年他被选为英国皇家学会会员。 华伦海特在物理学方面的最大贡献是确立了华氏温标。18世纪初，人们开始了解到物质的某些物理状态能够保持温度不变，因而可用来作为温度计的固定点。1703年丹麦的罗默制作了有两个固定点的液体温度计。他选水的沸点（通常大气压下）温度为60度、自己居住城市的冬季最低温度为0度。在罗默工作的启发下，华伦海特于1724年提出后来以他的名字命名的一种温标。他将水银温度计放入由冰、水以及氯化铵所混合而成的盐水中，这样的盐水可以将温度自动维持较长的时间不变，华伦海特将此温度计量得的刻度定为0℉（华氏度）；第二个刻度是32℉，为将温度计放入恰好有冰形成于表面的水中所量得的刻度；第三个刻度为96℉，为人体通常的温度。华伦海特指出，使用这种刻度标度，水银约在600℉时沸腾。之后，其他科学家作了一些修改，规定水的沸点温度为180℉，并据此将人体的正常体温修正成了98.6℉，而不是原来的96℉。这就是沿用至今的华氏温标。 与摄氏温标相比，华氏温标的1℉要比摄氏温标的1℃小，当都精确到整数时，华氏温标比摄氏温标准确。另外，华氏温标的温度0℉比摄氏温标的温度0℃要低，在表达常用温度时，通常可以避免使用负数，因此在华氏温度曾经普遍使用于日常生活中。 此外，华伦海特发明了净化水银的方法，并且第一次提出了在温度计中普遍使用水银的主张，他自己就制作过水银和酒精两种温度计。华伦海特还发现了水的沸随大气压变化的规律，应用这一规律成功研制沸点测高计。
小学教育-现代教师学导论试题(带答案) 1. 教师要因人而宜、因材施教，这是由教师劳动对象的（ b ）决定的。 A.未成熟性 B.差异性 C.主动性 D.向师性 2. “其身正，不令而行；其身不正，虽令不行”，反映了教师劳动（a ）上的特点。 A.手段 B.成果 C.对象 D.过程 3.下列哪一个不是师生关系的特点（ c ）。 A.对象的限定性 B.关系的规范性 C.学生的被动性 D.教师的主导性 4. 在师生冲突过程中，教师的体罚往往导致学生的（ a ）。 A.报复 B.逃避 C.顺从 D.自尊 5. 许多教师认为，（ c ）是热爱学生的较高层次的标准。 A.了解学生 B.尊重学生 C.喜欢学生 D.惩罚学生 6. 所谓教师的教学效能感，指的是（c ）。 A.学生对教师教学工作能力的客观评价 B.教师对自己教学工作能力的客观评价 C.教师对自己影响学生行为和学习成绩的能力的主观判断 D.教师的实际教学工作能力 7. 小学教师进行教育教学科研是（）。 A.可行的，是提高教学能力的有效途径 B.有意义的，但对教学能力没有提高 C.没有必要，小学教师的主要职责是教好学生 D.当今教育界所不提倡的 8. 对两种需要都想拒绝而又无法回避的冲突情境是（）。 A.双趋冲突 B.趋避冲突 C.双避冲突 D.正负冲突 9. 哪种情况下学校不能处分教师（）。 A.体罚学生 B.因生病没来上课 C.侮辱学生 D.因缺课造成学生成绩普遍下降 10. 教师在发展期要解决的矛盾和问题是（）。 A.适应环境 B.学习基础知识 1 / 5
C.熟练化 D.做出创造 11.（ a ）,是教师依照国家法律规定的教育方针、培养目标从事教育工作的理论基础。 A. 学习和宣传《中华人民共和国教师法》 B. 学习和宣传《中小学教师职业道德规范》 C. 学习和宣传马列主义、毛泽东思想和邓小平理论 D. 热爱社会主义祖国，热爱中国共产党 12. 在教师的培养体制中，所谓非定向型培养是指（）。 A.不舍专业不分科 B.非师范学校培养 C.不确定发展方向 D.不事先联系工作单位 13. 教师对自己进行生涯设计（）。 A.只能在开始工作时 B.在有了成功的愿望后 C.在快要退休时 D.在发展过程中随时可以 14. 教师在创造期要解决的矛盾和问题是（）。 A.适应环境 B.学习基础知识 C.教育教学能力的熟练化 D.形成自己的独到见解和教学风格 15.从某种角度看，教育观念可以分为两类：一类是社会所倡导的教育观念，另一类是（）。 A.价值性的教育观念 B.个体所采用的教育观念 C.多数人所采用的教育观念 D.操作性的教育观念 1. 教师学是以教师的各种问题为研究对象的学科，它既研究教师职业与群体的演变规律，也研究教师个体的发展规律。 2. 教师的角色冲突包括适应其他职业的人对教师的角色期待和学生对教师的角色期待 两个方面。 3.教师的地位一般包括经济、政治、和文化三的部分。 4. 与教师道德素养相关的四大问题是： 对待工作的道德问题；对待同行的道德问题；对待学生的道德问题；对待自身的道德问题。 5. 按照联合国卫生组织提出的“健康”新概念，所谓健康“不仅是疾病与体弱的消失，而且是生理健康、心理健康和 堂教学的导人 、。 7. 教师学是以为研究对象的学科，它既研究教师职业与群体的演变规律，也研究成长发展的规律。 8. 压力的心理反应有情绪反应、行为反应和认知反应。 9.在职业生涯目标的设计中，教师的自我定位包括和两个方面。 10. 生涯设计的过程包括自我反思、目标设计和成长设计三个阶段。 1.良好师生关系的人际行为模式包括那几个阶段？
第一章 1、举例说明物理学对社会发展的影响、对高科技发展的促进作用。 物理学在人类近代社会发生的三次技术革命中，起到关键性的作用。 第一次技术革命开始于18世纪60年代，主要标志是蒸汽机的广泛应用，这是牛顿力学和热 力学发展的结果； 第二次技术革命发生在19世纪70年代，主要标志是电力的广泛应用和无线电通信的实现， 这是电、磁现象的研究和经典电磁场理论的重大突破所带来的辉煌成果； 第三次技术革命从20世纪40年代开始并一直延续到今天，这是建立在相对论和量子力学发 展的基础上，其特点是出现了以微电子技术为代表的一系列新学科、新材料、新能源、新技 术的兴起和发展，如核反应堆、晶体管、激光器，医学上的超声、核磁共振和湮没技术等等。 2、简述物理学的研究对象及研究范围 物理学的研究对象：物理学研究宇宙间物质存在的基本形式、物质的性质、物质的运动规律、 物质之间如何相互作用和相互转化以及各种物质形态内部结构的基本规律。 物理学的研究范围： （1）时间上大到宇宙的起源，小到夸克的寿命 （2）空间上大到宇宙的范围，小到夸克的线度 （3）速度上从静止物体到物质运动速度的极限光速s m 8103? （4）质量上研究范围很大，例如中微子质量只有kg 3810-，太阳质量是30210kg ?，两者 的数量级相差68 10。 第二章（1） 1、一个质点在xoy 平面内运动，运动方程为432 12-+= t t y ，53+=t x 。则s t 2=时该质点的运动方程和速度分别为（C ） （A ）j i 411+，j i 43- （B ）j i 411+，j i 43+ （C ）j i 411+，j i 53+ （D ）j i 411+，0 2、一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处，其速度大小为 （C ） ()dt dr A ()dt r d B ()22?? ? ??+??? ??dt dy dt dx C ()几个答案都不对D 3、某质点的运动方程为6533 +-=t t x ()SI ，则该质点作 (D)//对此方程进行二次求导即可 （A ）匀加速直线运动，加速度为正值
2009-2010学年度第一学期现代教师学导论模拟试题 一、填空题（每小题2分，共计20分） 1根据教学监控的对象，可以把教学监控能力分为一自我指向型_和任务指向型一两种类型。2?请说出两种课堂教学的导入方式：设疑式导入，温故式导入 3?请说出两种创设教学情景的方法：实物直观法，语言描述法 4?按照联合国卫生组织提出的“健康”新概念，所谓健康“不仅是疾病与体弱的消失，而且是生理健康、心理健康和_社会适应—完美状态。” 5.动机冲突是指两个或两个以上的需要同时存在而又处于矛盾中的一种心理状态。社会心理学家把人的动机冲突分为三种基本类型：（1）双趋冲突；（2）双避冲突（3）趋避冲突 6 ?《教师法》第三条规定：“教师是履行教育教学职责的—专业人员、承担—教书育人，培养社会主义事业建设者和接班人、提高民族素质的使命。” 7?教师考核的内容可以分为德能勤绩_四个方面。 8?我国教师现在的任用制度实行_聘任制的方法。 9?一般来说，教师的成长阶段可以分为准备期适应期、发展期和创造期等四个阶段。 10?生涯设计的过程包括自我反思、目标设计成长设计—三个阶段。 二、选择题（在下列每小题的4个选项中只有1个是正确的，请选出并将题号填入括弧之中。每小题2分，共计20分） 1在现代教师的知识结构中，所谓“本体性知识”是指（ A ）0 A ?教师所具有的特定的学科知识，如语文知识、数学知识等 B ?教师在什么时候、为什么以及在什么条件下才能更好地运用原有知识、经验开展教学的 一种知识类型，这也就是具体的教育科学知识 C ?教师积累的教学经验，即教师在实现教学目的行为中所具有的课堂情景知识以及与之相关的知识 D ?教师所具备的十分广博的文化知识 2?在现代教师的知识结构中，所谓“条件性知识”是指（B）。 A ?教师所具有的特定的学科知识，如语文知识、数学知识等 B ?教师在什么时候、为什么以及在什么条件下才能更好地运用原有知识、经验开展教学的 一种知识类型，这也就是具体的教育科学知识 C ?教师积累的教学经验，即教师在实现教学目的行为中所具有的课堂情景知识以及与之相关的知识 D ?教师所具备的十分广博的文化知识 3?在现代教师的教学能力中，所谓“教学认知能力”是指（ A ）0 A ?教师对教学目标、教学任务、学习者的特点、某具体内容的教学方法与策略的选择以及教学情境的分析和判断能力 B ?教师事先对课堂教学的目标、内容、方法等重要的教学因素进行周密详细的计划和安排的能力
中央广播电视大学2010-2011学年度第一学期“开放专科”期末考试 现代教师学导论试题 注意事项 一、将你的学号、姓名及分校（工作站）名称填写在答题纸的规定栏内。考试结束后，把试卷和答题纸放在桌上。试卷和答题纸均不得带出考场。监考人收完考卷和答题纸后才可离开考场。 二、仔细读懂题目的说明，并按题目要求答题o答案一定要写在答题纸的指定位置上，写在试卷上的答案无效。 三、用蓝、黑圆珠笔或钢笔（含签字笔）答题，使用铅笔答题无效。 一、选择题（在下列每小题的四个选项中只有一个是正确的，请选出并将题号填在答题纸上。每小题2分．共计20分） 1．专业是在社会分工和职业分化的过程中形成的一类特殊职业。下面不属于专业性的职业是( )。 A．医生 B．律师 C．会计师 D．售货员 2．教师如果不了解学生，就不可能有针对性地进行教育，不可能因材施教。因此教师应该像医生一样，成为( )。 A．学生的诊断师B．学习的指导者C．学生的管理者D．不断进取的人 3．在师生冲突过程中，教师的体罚往往导致学生的( )。 A．报复 B．逃避 C．顺从 D．自尊 4．许多教师认为，( )是热爱学生的较高层次的标准。 A．了解学生 B．尊重学生C．喜欢学生 D．惩罚学生 5．“多一把评价的尺子，就多出一批人才。”这句话的意思是，教师必须具有( )。 A. -元化的人才观 B．以智育为核心的人才观 C．多元化的人才观 D．以德育为核心的人才观 6．在现代教师的教学能力中，所谓“教学操作能力”是指( )。 A．教师对教学目标、教学任务、学习者的特点、某具体内容的教学方法与策略的选择以及教学情境的分析和判断能力 B．教师事先对课堂教学的目标、内容、方法等重要的教学因素进行周密详细的计划和安排的能力 C．教师在实现教学目标过程中解决具体教学问题的能力 D．教师将教学活动本身作为意识的对象，不断地对其进行积极主动的计划、检查、评价、反馈、控制和调节的能力 7．小学教师进行教育教学科研是( )。 A．可行的，是提高教学能力的有效途径 B．有意义的，但对教学能力没有提高． C．没有必要，小学教师的主要职责是教好学生 D．当今教育界所不提倡的 8．对同一目标既想争取，又想回避，常因成败概率接近而举棋不定的冲突情境是( )。A．双趋冲突 B．双避冲突 C．趋避冲突 D．负负冲突 9．在教师的培养体制中，所谓定向型培养是指( )。 A．师范院校培养 B．非师范院校培养 C．不确定发展方向 D．不事先联系工作单位 10．对自己进行生涯设计的基础和前提条件是( )。 A．以前搞过设计 B．自我反思 C．想成为教育专家 D．有晋升的机会 二、筒答题（每小题10分，共计30分）11．师生关系的意义是什么？
物理学概论学习心得 篇一：学习物理学概论的心得体会 学习物理学概论的心得体会 还记得刚进入大学开始学习时，我对物理学感到很迷茫，我不知道自己将要学的是什么。但是通过高老师详细的讲解之后，我发现原来物理学对我们的生活很重要，原来物理学是这样慢慢壮大的，原来是有那么多先辈的伟大付出的，原来有那么多充满乐趣的故事。那种对未知的探索，那种对科学的执着，那种探索的乐趣，一切都深深的吸引了我。 物理学是研究宇宙间物质存在的基本形式、性质、运动和转化、内部结构等方面，从而认识这些结构的组成元素及其相互作用、运动和转化的基本规律的科学。物理学可以分为经典力学、电磁学、热力学和统计力学、相对论和量
子力学。 其中经典力学是研究宏观物质做低速机械运动的现象和规律的学科。而牛顿则是经典力学的主要创作者，他深入研究了伽利略的现象行理论以及行星绕日运动的经验规律，发现了宏观低速机械运动的基本规律。 热学是研究热的产生和传导，研究物质处于热状态下的性质及其转化的科学。对于热现象的研究逐步澄清了关于热的一些模糊概念，并在此基础上开始探索热现象的本质和普遍规律。而关于热现象的普遍规律的研究就称为热力学。到19世纪，热力学已趋于成熟。19世纪中期，焦耳等人用实验确定了热量和功之间的定量关系，从而建立了热力学第一定律。在卡诺研究结果的基础上克劳修斯等科学家提出了热力学第二定律，表达了宏观非平衡过程的不可逆性。深入研究热现象的本质，就产生了统计力学。统计力学应用数学中统计分析的方法，研究大量粒子的平均行为。
经典电磁学是研究宏观电磁现象和客观物体的电磁性质的学科。在18世纪，人们早已发现电荷有两种，而在18世纪末发现电荷能够流动，这就是电流。在19世纪前期，奥斯特发现电流可以使小磁针偏转，而后安培发现作用力的方向和电流的方向，以及磁针到通过电流的导线的垂直线方向相互垂直。不久之后，法拉第又发现，当磁棒插入导线圈时，导线圈中就产生了电流。在电和磁的联系被发现以后，法拉第引进力线的概念并产生了电磁场的概念。19世纪下半叶，麦克斯韦总结了宏观电磁学的规律并引进了位移电流的概念，在此基础上他提出了一组偏微风方程来表达电磁现象的基本规律，并预言了存在以光速传播的电磁波。而后，赫兹用实验证明了麦克斯韦预言的电磁波具有光速和反射、折射、干涉、衍射、偏振等一切光波的性质。从而完成了电磁学和光学的综合。 19世纪末期经典物理学已经发展到很完美的阶段，许多物理学家认为物理
《地球物理概论》试卷A 考试形式：闭卷考试 姓名：学号：专业层次：学习中心: 试卷说明： 1.考试时间为90分钟，请掌握好答题时间； 2.答题之前，请将试卷上的姓名、学号、专业层次、学习中心填写清楚； 3.本试卷所有试题答案写在答题卷上； 4.答题完毕，请将试卷和答题卷展开、正面向上交回，不得带出考场； 5.考试中心提示：请遵守考场纪律，参与公平竞争！ 第一部分客观题部分 一．单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分） 1、地球内部的古登堡面是（）分界面。 A．地幔与地核B．地壳与地幔C．上地幔与下地幔D．内核与外核 2、用于石油和天然气勘探最有效的物探方法是（）勘探。 A.地震 B.重力 C.电法 D.磁法。 3、地震波在地层中传播，遇到两种地层的分界面时，一部分能量返回 原地层形成（）。 A.透射波； B.反射波； C.滑行波。 4、地震波传播速度最大的岩石是（）。 A.花岗岩 B.变质岩 C.粘土 D.页岩 5、重力勘探是基于岩矿石的（）差异，通过观测重力场随空间、时间的变化规律来研究地球内部构造及寻找矿产能源的。 A．弹性B．磁性C．电性D．密度 6、地壳的下界面称为（）。 A.硅铝层 B.硅镁层 C.莫霍面. 7、波在（）里传播的距离，叫波长。 A.一定时间 B.一个周期 C.一种介质. 8、纵波的特点是质点振动方向与波传播方向（）。 A.垂直 B.不垂直 C.一致 D.不一致.
9、物理地震学认为，地震波是（）。 A.一条条射线 B.沿射线路径在介质中传播 C.一种波动 D.面波 10、岩石埋深越大，其（）。 A.密度越大 B.密度越小 C.孔隙度增大 D.孔隙度不变 11、岩石的孔隙度越大，一般有 A.地震波传播速度越大 B.岩石密度越大 C.岩石密度越小 D.有效孔隙度一定大 12、静自然电位的符号是（）。 A．SSP B. Usp C. SP D. Ed 13、电法勘探是基于岩矿石的（）差异，通过观测重力场随空间、时间的变化规律来研究地球内部构造及寻找矿产能源的。 A．弹性B．磁性C．电性D．密度 14、以下几种只有（）才是内力地质作用。 A.剥蚀作用； B.沉积作用； C.岩浆活动； D.成岩作用。 15、促使地壳的物质成分，内部结构和表面形态等不断变化和发展的各种自然作用，统称为( )。 A.地质作用 B.构造作用 C.沉积作用。 二．判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1、地球物理是通过观测和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种方法。 （） 2、地震波的传播速度仅与岩石的密度有关。（） 3、其它条件相同时，变质岩和火成岩的地震波速度小于沉积岩的地震波速度。（） 4、孔隙度越大，地震波的速度就越小，反之则越大。（） 5、地震波在地层中传播，遇到两种地层的分界面时，便会产生波的反射。（） 6、背斜是褶皱构造中，岩层向上弯起的部分。（） 7、沉积岩是由地下深处高温高压岩浆上升到地壳中或喷出地表，冷疑结晶而形成的岩石。（） 8、岩石圈中(除热液对流外)，热传导是热传递的主要形式。（） 9、外力地质作用包括地壳运动，岩浆活动，变质作用和地震。（） 10、在两极附近，地磁场不存在水平分量，因而该处的磁体也不产生水平磁异常。在赤道附近，不存在垂直分量，因而该处不产生垂直磁异常。（）
现代教师学导论作业1（第1-3章） 一、简答题 1、教师职业作为一种专业的特征是什么？ 答：（１）专业功能与专业伦理。（２）专业知识和技能。（３）专业训练和资格。（４）专业自主。（５）专业教师有自己的专业团体。（６）专业地位。 2、师生关系的意义是什么？ 答：（1）师生关系对教学效果有着巨大的影响。（2）师生关系对学生的个性心理、社会能力和创造性等也有着很大的影响。（3）师生关系不仅对学生产生影响，同样也影响教师。 二、论述题 1、在推进素质教育的过程中，提倡教师专业发展有什么重要意义？ 答：一、科教兴国、人才强国对教师素质提出了更高的要求。建设和谐的小康社会，关键是教育和人才资源。而我国教育还比较落后，今后一定时期的主要问题是教育质量的问题，而质量问题的根本是教师队伍的素质，教师的专业化发展是提高教师专业素质的关键。二、提高教师素质是实施素质教育的关键。素质教育是我国教育发展的方向和理想，推进素质教育是当前教育发展的基本任务。要真正落实素质教育，需要事实具备与之想适应的素质，这些都要求教师的专业化发展。三、因此，提倡教师专业发展在素质教育过程都有非常重要的意义。 2、师生互动的特点有哪些？ 答、（１）双向性，在课堂情境中，既有教师对学生心理发展和行为的影响，也存在学生对教师心理和行为的影响。从师生互动而言，学生个性多样性差异为教师提供了广泛的影响源，教师因材施教其实也是学生影响教师行为的一个表现。（２）情感性，不仅情感互动是课堂中师生互动的重要内容，而求任何形式的师生湖动行为都会引起师生相应的情绪情感反映，情感互动在师生互动中居于核心地位。（３）同质性，课堂情境中的师生心理和行为互动的性质具有一致性。（４）非言语互动作用的显著性。师生间的非言语交流或互动在课堂教学中具有十分重要的作用，增加非言语交流或互动能够促进师生关系，融洽课堂气氛，进而提高课堂教学效果。 三、分析题 答：关于"教师是人类灵魂的工程师"，有这样三点含义：第一，教师的工作是非常重要而 且非常高尚的，他影响的是一个人的灵魂内。一个人的灵魂是好的、善良的、有智慧的，那将是非常了不起的。同时，这个隐喻也说明教师的工作是复杂的，具有创造性的，因为灵魂是一个很高层次的东西，它不是知识、技能这些比较具体、可操作的东西。知识可以传授和掌握，而一个人的灵魂却是不容易出动和改变的，没有高超的艺术，是很难给人的灵魂打下烙印。第二，影响人的灵魂，反映了教师工作的有机性质和生命本质，他影响的饿是活生生的人。第三，作为"工程师"却带有工业生产的印记，作为工程，事先要有图纸的设计，有 同意的标准，用这种方式去影响一个人的灵魂，似乎是不恰当的、矛盾的。因而，这个隐喻带有互相矛盾的性质。相反，"园丁论"则带有农业模式的味道，是比较尊重植物自身规律的，教师起的作用只是创造生长条件。 作业2（第4-6章） 一、简答题 1、现代教师应具备哪些角色？答：（１）学生的诊断师；（２）学习的指导者；（３）学生生活与心理的辅导者；（４）评价者与 激励者；（５）学生的管理者；（６）研究者；（７）教育共同体的协调员；（８）真善美的追求者。
学习物理学概论的心得体会 还记得刚进入大学开始学习时，我对物理学感到很迷茫，我不知道自己将要学的是什么。但是通过高老师详细的讲解之后，我发现原来物理学对我们的生活很重要，原来物理学是这样慢慢壮大的，原来是有那么多先辈的伟大付出的，原来有那么多充满乐趣的故事。那种对未知的探索，那种对科学的执着，那种探索的乐趣，一切都深深的吸引了我。 物理学是研究宇宙间物质存在的基本形式、性质、运动和转化、内部结构等方面，从而认识这些结构的组成元素及其相互作用、运动和转化的基本规律的科学。物理学可以分为经典力学、电磁学、热力学和统计力学、相对论和量子力学。 其中经典力学是研究宏观物质做低速机械运动的现象和规律的学科。而牛顿则是经典力学的主要创作者，他深入研究了伽利略的现象行理论以及行星绕日运动的经验规律，发现了宏观低速机械运动的基本规律。 热学是研究热的产生和传导，研究物质处于热状态下的性质及其转化的科学。对于热现象的研究逐步澄清了关于热的一些模糊概念，并在此基础上开始探索热现象的本质和普遍规律。而关于热现象的普遍规律的研究就称为热力学。到19世纪，热力学已趋于成熟。19世纪中期，焦耳等人用实验确定了热量和功之间的定量关系，从而建立了热力学第一定律。在卡诺研究结果的基础上克劳修斯等科学家提出了热力学第二定律，表达了宏观非平衡过程的不可逆性。深入研究热现象的本质，就产生了统计力学。统计力学应用数学中统计分析的方法，研究大量粒子的平均行为。 经典电磁学是研究宏观电磁现象和客观物体的电磁性质的学科。在18世纪，人们早已发现电荷有两种，而在18世纪末发现电荷能够流动，这就是电流。在19世纪前期，奥斯特发现电流可以使小磁针偏转，而后安培发现作用力的方向和电流的方向，以及磁针到通过电流的导线的垂直线方向相互垂直。不久之后，法拉第又发现，当磁棒插入导线圈时，导线圈中就产生了电流。在电和磁的联系被发现以后，法拉第引进力线的概念并产生了电磁场的概念。19世纪下半叶，麦克斯韦总结了宏观电磁学的规律并引进了位移电流的概念，在此基础上他提出了一组偏微风方程来表达电磁现象的基本规律，并预言了存在以光速传播的电磁波。而后，赫兹用实验证明了麦克斯韦预言的电磁波具有光速和反射、折射、干涉、衍射、偏振等一切光波的性质。从而完成了电磁学和光学的综合。 19世纪末期经典物理学已经发展到很完美的阶段，许多物理学家认为物理学已接近尽头，以后的工作只是增加有效数字的位数。开尔文在除夕夜的新年祝词中说：“物理大厦已经落成······现在它的美丽而晴朗的天空出现两朵乌云，一朵出现在光的波动理论，另一朵出现在麦克斯韦和玻尔的能量均分理论”而恰恰是这两个基本问题和开尔文所忽略的放射性孕育了20世纪的物理革命。 1905年，爱因斯坦为了解决电动力学应用于动体的不对称创建了狭义相对论，即适用于一切惯性参考系的相对论，推出了同时的相对性和动系中的尺缩、钟慢的结论，完美地解释了洛伦兹变换公式，从而完成了动力学和电动力学的综合，并彻底否认以太的存在。1915年，爱因斯坦又创造了广义相对论。把相对论推广到非惯性系。广义相对论解释了用牛顿引力理论不能解释的一些天文现象。 另一方面，普朗克提出了黑体辐射公式，并用能量量子化假设从理论上导出，首次提出物理量的不连续性。1905年，爱因斯坦以光的波粒二象性解释了光电
21.（本题5分）（1652） 假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R 的导体球带电． (1) 当球上已带有电荷q 时，再将一个电荷元d q 从无限远处移到球上的过程中，外力作多少功 (2) 使球上电荷从零开始增加到Q 的过程中，外力共作多少功 22.（本题5分）（2654） 如图所示，有两根平行放置的长直载流导线．它们的直径为a ，反向流过相同大小的电流I ，电流在导线内均匀分布．试在图示的坐标系中求出x 轴上两导线之间区域]2 5 , 21[a a 内磁感强度的分布． 23.（本题5分）（2303） 图示相距为a 通电流为I 1和I 2的两根无限长平行载流直导线． (1) 写出电流元11d l I 对电流元22d l I 的作用力 的数学表式； (2) 推出载流导线单位长度上所受力的公式． 24.（本题10分）（2150） 如图所示，两条平行长直导线和一个矩形导线框共面．且导线框的一个边与长直导线平行，他到两长直导线的距离分别为r 1、r 2．已知两导线中电流都为t I I sin 0 ，其中I 0和为常数，t 为时间．导线框长为a 宽为b ，求导线框中的感应电动势． 22.（本题5分）（2442） 将细导线弯成边长d =10 cm 的正六边形，若沿导线流过电流强度为I =25 A 的电流，求六边形中心点的磁感强度B ．(0 =4×10-7 N ·A -2 ) 23.（本题5分）（2548） 在氢原子中，电子沿着某一圆轨道绕核运动．求 等效圆电流的磁矩m p 与电子轨道运动的动量矩L 大 小之比，并指出m p 和L 方向间的关系． (电子电荷为e ，电子质量为m ) 24.（本题10分）（2737） 两根平行无限长直导线相距为d ，载 有大小相等方向相反的电流I ，电流变化率d I /d t I a a I x O 2a I I 2 1d l I 22d l I a 12r I I O x r 1 r 2 a b
青海师范大学物理系2016—2017学年度第一学期 物理学专业2014年级A 班 《物理教学概论》考试试卷A 姓名： 学号： 班级： 得分:_______ 启用时间：2017年1月14日 一、填空题（每题5分，共25分） 1、中学物理教学法课研究的主要内容有 、 、 、 。 2、中学物理教学的基本方法有 、 、 、 等。 3、物理规律教学的一般过程 为 、 、 、 。 4、物理复习的形式有以下几种 、 。 5、教材分析的依据是 、 、 、 。 二、 选择题（每题3分，共15分） 1、中学物理教学中的科学性是指( )。 A 、讲授的物理内容必须是正确无误 B 、讲授任何一个物理问题都必须讲深、讲透、讲全 C 、对任何一个物理问题或原理的表述都必须是十分严格 D 、所有的物理实验都必须是高度精确的
2、下列属于在中学物理教学中应该着重贯彻的教学原则是( ）。 A、发展性原则 B、双边性原则 C、科学性原则 D、教育性原则 3、在物理规律的教学中,创设便于发现规律的物理环境的方法是( )。 A、复习旧知识法 B、讲故事法 C、实验法 D、举例法 4、下列测验属于目标参照测验的是( )。 A、期末考试 B、升学考试 C、分班考试 D、竞赛考试试试 5、关于物理概念、下列说法正确的是（）。 A、物理概念反映了物理事物的本质属性； B、物理概念的定义就是物理量； C、物理量仅从量的方面反映事物的本质属性； D、物理量的定义式一定反映物理量之间的函数关系； 三、判断题（每题2分，共20分） 1、交流与合作合作中注意既坚持原则又尊重他人。（） 2、在评估中能注意探究活动中为解决了矛盾，发现矛盾，发现新的问题。（） 3、在进行实验与收集证据中会使用简单的实验仪器无需记录实验数据。（） 4、在分析与论证中认识分析论证在科学探究中是必不可少的。（） 5、在提出问题中能书面我表叔这些问题。（） 6、在猜想与假设中无需认识猜想与假设在科学探究中的重要性。（） 7、在实验时要具有安全操作的意识。（） 8、在评估时需要汲取经验教训，改进探究方案。（） 9、在合作时无需注意合作精神。（） 10、在设计实验时要认识制定计划的作用。（）
智慧树知到《现代教师学导论》章节测试答案 第一章 1、教师学是教师学是一门新兴的教育学科，是教育学科的一个重要分支。 A:对 B:错 答案: 对 2、教师学理论体系目前还不成熟，它的建构是一个长期探索，不断完善的过程。 A:对 B:错 答案: 对 3、教师学是各级各类教育机构的教师的各种问题以作为自己研究的对象的。 A:对 B:错 答案: 对 4、教师学研究的目的和任务主要是：要揭示教师职业和教师群体演变发展的规律性，教师个体成长发展的规律性。 A:对 B:错 答案: 对 5、教师学的内容大致包括关于教师职业的历史的和性质的研究、关于教师职业或者工作的价值的研究、关于教师素质的研究、关于教师成长过程的研究、关于教师的培养和管理的应用研究、关于教师自我修养方法的应用研究等六个方面。 A:对 B:错
答案: 对 第二章 1、社会生产力的发展是教师职业产生的前提。 A:对 B:错 答案: 错 2、脑力劳动与体力劳动的分工是教师职业产生的根本原因。 A:对 B:错 答案: 错 3、 信息化社会教师职业特点有教师职业性质的专业化、教师职业角色的专业化、教师养成与任用的专业化。 A:对 B:错 答案: 对 4、 工业社会教师职业的特点有教师职业性质的世俗化、教师职业角色的半专业化、教师养成与任用的制度化。 A:对 B:错 答案: 对 5、
农业社会教师职业的特点有教师职业性质的政治化、教师职业角色的伦理化、教师养成与任用的非专业化。 A:对 B:错 答案: 对 第三章 1、教育过程中，家庭、学校、社会一定要形成教育合力。 A:对 B:错 答案:A 2、全球化与民族国家在教育价值取向上存在差异。 A:对 B:错 答案:A 3、信息社会的发展对教师的要求变化不大。 A:对 B:错 答案:B 4、城市化是农业为主的传统乡村社会向以工业和服务业为主的现代城市社会逐渐转变的历史过程。 A:对 B:错 答案:A
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固体物理学导论 第一章晶体结构 1.1 原子的周期性阵列 一个晶体的所有各面的方向指数都是精确的整数。 衍射实验决定性的证明了晶体是由原子或原子团的周期性阵列组成的。 在理想情况下，晶体是由全同的原子团在空间无限重复排列而构成的，这样的原子团被称为基元。在数学上这些基元可以抽象为几何点，而这些点的集合被称为晶格。 原胞是体积最小的晶胞，初基基元是包含原子数目最少的基元。 1.2 晶格的基本类型 晶格可以通过晶格平移或其它各种对称操作与其自身重合。典型的对称操作是围绕一个通过格点的晶轴进行转动。，，， 与这些角度相对应的转动轴分别被称为一重、二重、三重、四重和六重轴，通常用符号1、2、3、4和6分别表示这些转动轴。 晶格平移矢量具有任意性，由此给出的一般性晶格通常被称为斜方晶格。 二维晶格的分类：有五种，即一种斜方晶格和四种特殊晶格。布拉维晶格（Bravais lattice）是对某种具体晶格类型的统称，于是有五种二维布拉维晶格。 三维晶格的分类：有14种，即三斜晶格和13种特殊晶格。为方便起见，通常按照七种惯用晶胞将这14种晶格划分为7种晶系，即三斜（1）、单斜（2）、正交（4）、四角（2）、立方（3）、三角（1）和六角晶系（1）。 立方晶系包括简单立方(sc)，体心立方(bcc)和面心立方(fcc)三种晶格。 1.3 晶面指数系统 一个晶面的取向可以由这个晶面上的任意三个不共线的点确定。 晶体中某一方向的指数是指这样一组最小整数，这组最小整数间的比率等于该方向的一个矢量在轴上的诸分量的比率。 1.4 简单晶体结构 氯化钠型结构：面心立方。基元由一个钠离子和一个氯离子组成，每个原子有六个异类原子作为最近邻。每一个单位立方体中有4个氯化钠基元。 氯化铯型结构：简单立方，基元由一个铯离子和一个氯离子组成，每个原子有八个异类原子作为最近邻。每个原胞有1个分子。 六角密堆积型结构(hcp)：与面心立方结构的总体积被球占据的体积比率一样，都为0.74。每个球与其它6个球相接触。 金刚石型结构：面心立方，惯用单位立方体中包含8个原子，每个原子有4个最近邻和12个次近邻。
《现代教师学导论》综合练习题2 一、填空题（每小题2分，共计20分） 1．根据教学监控的对象，可以把教学监控能力分为_____________和 _____________两种类型。 2．请说出两种课堂教学的导入方式：_____________、_____________。 3．请说出两种创设教学情景的方法：_____________、_____________。 4．按照联合国卫生组织提出的“健康”新概念，所谓健康“不仅是疾病与体弱的消失，而且是生理健康、____________和____________完美状态。” 5．动机冲突是指两个或两个以上的需要同时存在而又处于矛盾中的一种心理状态。社会心理学家把人的动机冲突分为三种基本类型：（1）双趋冲突；（2） _____________；_____________。 6．《教师法》第三条规定：“教师是履行教育教学职责的_____________ 、承担_____________ ，培养社会主义事业建设者和接班人、提高民族素质的使命。”7．教师考核的内容可以分为_____________ 、 _____________、_____________ 、_____________ 四个方面。 8．我国教师现在的任用制度实行_____________ 的方法。 9．一般来说，教师的成长阶段可以分为 _____________、_____________ 、发展期和创造期等四个阶段。 10．生涯设计的过程包括自我反思、_____________ 和_____________ 三个阶段。 二、选择题（在下列每小题的4个选项中只有1个是正确的，请选出并将题号填入括弧之中。每小题2分，共计20分） 1．在现代教师的知识结构中，所谓“本体性知识”是指（）。 A．教师所具有的特定的学科知识，如语文知识、数学知识等 B．教师在什么时候、为什么以及在什么条件下才能更好地运用原有知识、经验开展教学的一种知识类型，这也就是具体的教育科学知识 C．教师积累的教学经验，即教师在实现教学目的行为中所具有的课堂情景知识以及与之相关的知识 D．教师所具备的十分广博的文化知识 2．在现代教师的知识结构中，所谓“条件性知识”是指（）。 A．教师所具有的特定的学科知识，如语文知识、数学知识等 B．教师在什么时候、为什么以及在什么条件下才能更好地运用原有知识、经验开展教学的一种知识类型，这也就是具体的教育科学知识 C．教师积累的教学经验，即教师在实现教学目的行为中所具有的课堂情景知识以及与之相关的知识 D．教师所具备的十分广博的文化知识 3．在现代教师的教学能力中，所谓“教学认知能力”是指（）。 A．教师对教学目标、教学任务、学习者的特点、某具体内容的教学方法与策略的选择以及教学情境的分析和判断能力 B．教师事先对课堂教学的目标、内容、方法等重要的教学因素进行周密详细的计划和安排的能力 C．教师在实现教学目标过程中解决具体教学问题的能力 D．教师将教学活动本身作为意识的对象，不断地对其进行积极主动的计划、检