2020年关于设计方案范文7篇 19页

‎2020年关于设计方案范文7篇 设计方案 篇1‎ ‎　　一、《考试说明》‎ ‎　　⑴了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法；‎ ‎　　⑵了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法；‎ ‎　　⑶掌握化学实验的基本操作。能识别化学品安全使用标识，了解实验室一般事故的预防和处理方法；‎ ‎　　⑷掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法）；‎ ‎　　⑸了解常见离子的检验方法，能对常见的物质进行检验、分离和提纯；‎ ‎　　⑹能根据要求配制一定溶质质量分数、物质的量浓度的溶液。了解测定溶液 pH的方法。‎ ‎　　⑺能根据实验试题要求，做到：‎ ‎　　①设计、评价或改进实验方案；‎ ‎　　②了解控制实验条件的方法；‎ ‎　　③分析或处理实验数据，得出合理结论；‎ ‎　　④识别典型的实验仪器装置图 ‎　　⑻以上各部分知识与技能的综合运用。‎ ‎　　二、知识点击 ‎　　㈠、化学实验设计的基本要求 ‎　　⑴科学性：所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方法必须正确。例如，在操作程序的设计上，应取少量固体先溶解，然后再取少量配成的溶液并再加入试剂，而不能将样品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入试剂。‎ ‎　　⑵安全性：实验设计时应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作。‎ ‎　　⑶可行性：实验设计应切实可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足。‎ ‎　　⑷简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验。‎ ‎　　⑸经济性：在能达到实验目的的前提下尽量选用常见、容易得到的、低价格的仪器和药品。‎ ‎　　㈡、化学实验方案设计的基本思路 ‎　　⑴明确目的原理：首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。‎ ‎　　⑵选择仪器药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否控制在一定范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。‎ ‎　　⑶设计装置步骤：根据上述实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而又简明。‎ ‎　　⑷记录现象数据：认真观察实验现象，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。‎ ‎　　⑸分析得出结论：根据实验中观察到的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理，得出正确的结论。‎ ‎　　化学实验方案设计试题主要的类型有：实验设计（包括实验操作程序的设计、物质制备实验的设计、物质性质实验的设计、验证某一化学原理的设计、确定某混合物组分的设计、测定物质纯度的设计等），实验方案的优劣评价，仪器和试剂的选择及仪器的组装，物质的制备及性质验证，实验现象描述与数据结果处理等，综合性强、立意高、隐蔽性强。‎ ‎　　㈢、实验方案设计的解题方法 ‎　　1、中学化学常用见气体制备的三种基本装置：‎ ‎　　⑴固一固加热制气装置：制O2、NH3等。‎ ‎　　⑵固一液常温制气装置：制H2、CO2、H2S等。‎ ‎　　⑶固一液加热制气装置：制Cl2、SO2等。‎ ‎　　根据反应物的状态以及反应条件是否需要加热来选择制气装置，把气体制备的化学反应与气体制备的装置相联系，有利于提高实验设计能力。‎ ‎　　2、药品选择的知识 ‎　　⑴检验水蒸气的有无用无水硫酸铜粉末，除去气体中的水蒸气常用浓硫酸，有时也用碱石灰或氯化钙。‎ ‎　　⑵检验二氧化碳气体用澄清的石灰水，除去二氧化碳气体常用氢氧化钠溶液，除去二氧化碳中的氯化氢常用饱和碳酸氢钠溶液。‎ ‎　　⑶检验氯化氢气体用硝酸银溶液，除氯化氢气体可用硝酸银溶液，也可用碱溶液或水。‎ ‎　　⑷检验氢气和一氧化碳的混合物，因为它们的性质非常相似，需要灼热的氧化铜把它们转化为水和二氧化碳，通过生成物加以验证。‎ ‎　　3、思考问题的顺序 ‎　　⑴围绕主要问题思考。例如：选择适当的实验路线、方法；所用药品、仪器简单易得；实验过程快速、安全；实验现象明显。‎ ‎　　⑵思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关问题。例如：制取在空气中易水解的物质（如Al2S3等）及易受潮的物质时，往往在装置末端再接一个干燥装置，以防止空气中的水蒸气进入。‎ ‎　　⑶思考实验的种类及如何合理地组装仪器，并将实验与课本实验比较、联想。例如涉及气体的制取和处理，对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为：发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理。‎ ‎　　4、仪器连接的顺序 ‎　　⑴所用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用。‎ ‎　　⑵仪器是否齐全。例如，制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气吸收装置。‎ ‎　　⑶安装顺序是否合理。例如：是否遵循“自下而上，从左到右”；气体净化装置中应先经过水溶液洗气，后干燥。‎ ‎　　⑷仪器连接顺序是否正确。例如：洗气时“进气管长，出气管短”；干燥管除杂质时“大进小出”等。‎ ‎　　5、实验操作的顺序 ‎　　⑴连接仪器。按“气体发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理”顺序连接好实验仪器。‎ ‎　　⑵检查气密性。在整套仪器连接完毕后，应先检查装置的气密性，然后装入药品。检查气密性的方法要依装置而定。‎ ‎　　⑶装药品进行实验操作。‎ ‎　　⑷在通过水溶液之前，需先检验有无水蒸气，因为气体通过水溶液时必然带出水蒸气，此时已经无法判断水蒸气的准确来源。‎ ‎　　⑸验证气体时，应先排除相应杂质的干扰，当水蒸气和其他气体杂质都需要除掉时，应先除其他杂质后干燥。‎ ‎　　设计实验方案一般包括以下内容：‎ ‎　　⑴提出假设，求证假设。‎ ‎　　①假设：对观察到的现象提出的一种可检测的解释。‎ ‎　　提出假设——寻找证据 符合事实——假设成立； 不符合事实——假设不成立。‎ ‎　　②预期：即在检测一个假设之前，先提出实验的预期结果。如果预期没有实现，则说明假设不成立；如果预期得到实验，则假设成立。‎ ‎　　③实验：根据提出的假设确定实验的目的，具体设计和实施实验的方法步骤。‎ ‎　　⑵观察记录和收集数据：在设计一个实验时一定要事先考虑好如何观察和记录实验现象、如何收集数据。如：采用多长的时间间隔观察或记录一次，采用哪些指标作为变化的标志等。‎ ‎　　⑶设立对照：‎ ‎　　空白对照：对照组不作任何处理。‎ ‎　　条件对照：给对照组所作的处理与实验组相同，但不是所要研究的处理。‎ ‎　　相互对照：不单设对照组，而是几个实验组相互对照。‎ ‎　　前后对照：观察记录实验材料在实验前后的变化情况。‎ ‎　　⑷考虑实验的可操作性、经济成本、危害等。‎ ‎　　⑸分析、推论。对实验观察记录下来的现象、数据进行整理、分析，就可以得到实验结果。根据实验事实进行推理，得出结论。‎ ‎　　㈣、化学实验方案设计 ‎　　注意事项：‎ ‎　　1、药品和装置是部分给出或刚好还是有多余。若药品和装置只部分给出，则应需要作必要的补充，若有多余，则应进行筛选和淘汰。‎ ‎　　2、题设条件有无特殊要求。如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们考虑反应原理、选择药品和装置及确定操作步骤都做了限定，必须高度重视。‎ ‎　　3、实验过程中的隐蔽性操作。如某些必要的干燥除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。‎ ‎　　4、药品的规格。有些题目要求指出药品的名称，这类问题最难答准确，如一些药品的准确描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸等。‎ ‎　　5、设计实验时还要考虑因素：‎ ‎　　⑴净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；‎ ‎　　⑵进行某些易燃易爆实验时要防爆炸（如H2还原CuO应先通H2，气体点燃先验纯等）；‎ ‎　　⑶防氧化（如H2还原CuO后要“先灭灯后断氢”，白磷切割宜在水中进行等）；‎ ‎　　⑷防吸水（如实验、取用、制取易吸水、潮解的物质，须采取必要措施，以保证达到实验目的）。‎ ‎　　㈤、化学实验方案设计常见题型分析 ‎　　化学实验方案设计题型主要分为两大类型：‎ ‎　　1、识别与分析评价实验方案。即对实验法加以评价，或解释某步操作的目的，或推测实验现象等。解这类题目的思路是：紧扣题意，明确试题考查的意图，要对题目所给的信息认真进行分析、理解，并将其与已有的知识相结合，形成相应的新知识网络，然后用于对实验方案的分析、验证。‎ ‎　　2、设计化学实验方案。所谓设计实验，是用多种装置和仪器按某种目的进行串联组合完成某项实验，其类型较多，考查形式多样。解答这类题目，要求学生对所学过的物质的性质、制备和净化，常用仪器和装置的作用及使用时应注意的问题等知识融会贯通，要善于吸收新信息并且能加以灵活运用，故这类题目难度较大，是高考的重点题型。解这类题的思路是：抓住实验目的，明确实验原理，理解各仪器与装置的作用，联想化学原理与物质的有关性质。‎ ‎　　㈥、中学化学实验设计常用典例 ‎　　1、气体物质的实验室制备 ‎　　根据中学化学和高考要求，应掌握常见气体的实验室制法：‎ ‎　　⑴原料的选择：以实验室常用药品为原料，方便、经济、安全，尽量做到有适宜的反应速率（不可过快，也不可过慢），且所得气体惟一。‎ ‎　　⑵装置的选择：由反应物的状态、反应条件和所制备气体的性质、量的多少决定。装置从左到右组装顺序为：发生装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气吸收装置。‎ ‎　　⑶仪器的装配：在装配仪器时，应从下而上，从左到右，先塞好后固定；加入试剂时，先固后液；实验开始时，先检验仪器的气密性，后点燃酒精灯；在连接导管后，应长进短出；量气装置的异管应短进长出；干燥管应大口进，小口出。‎ ‎　　⑷气体的除杂：先除杂，后除水，加热除氧放末尾。常用的除杂试剂（括号内为杂质气体）有：硫酸铜溶液（H2S）、碳酸氢钠溶液（SO2或HCl）、加热氧化铜粉末（CO或H2）、浓NaOH溶液（CO2）、加热铜网（O2）、浓H2SO4或无水氯化钙（H2O）。‎ ‎　　⑸尾气的处理：燃烧法（如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等）；碱液吸收法（如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2等）；水溶解法（如HCl、NH3等）。‎ 设计方案 篇2‎ ‎　　为科学谋划十三五事业发展，推进学科专业结构调整，加强校企合作、产教融合，加快学校综合改革和转型发展，充分学习借鉴先进高校办学理念和办学经验，特制定本考察方案。‎ ‎　　一、考察目的 ‎　　通过考察学习，进一步准确把握高等教育发展形势和高等教育改革的态势，进一步确立科学的办学理念、办学定位和发展目标，为科学谋划十三五乃至今后一个时期事业发展提供理论和实践支持。‎ ‎　　二、考察的对象 ‎　　考察学习的主要对象是在学校综合改革，人才培养模式改革，校企合作、产教融合，等方面特色突出的高校，与我校紧密合作的代表性行业企业。‎ ‎　　三、考察内容 ‎　　1.十二五事业发展成就和十三五规划设想 ‎　　2.学校发展定位、办学理念、服务面向等顶层设计 3.学校管理体制机制建设及改革方面的作法和经验。‎ ‎　　4.学校学科专业建设规划，成就与特色 ‎　　3.产教融合、校企合作，服务区域与行业的做法和成功经验。‎ ‎　　6人才培养模式改革、产学研合作教育，应用型人才培养等方面的先进经验。‎ ‎　　7.人事分配制度改革，高层次人才管理方面的作法和经验。‎ ‎　　8.教师教育类专业定位与改革调整措施。‎ ‎　　9.实验室资源管理模式与成功经验 四、考察活动组织 ‎　　组成3个考察组，以组为单位组织考察活动。‎ ‎　　第一组： 参加领导： 参加单位：‎ ‎　　联系单位 ‎　　第二组： 参加领导：‎ ‎　　参加单位：‎ ‎　　联系单位：‎ ‎　　第三组： 参加领导： 参加单位：‎ ‎　　联系单位：‎ ‎　　五、工作要求 ‎　　1．各考察组由联系部门负责拟定详细考察方案，与考察单位联络，并协调本组考察事宜。统一由党办、院办向考察对象单位发函。‎ ‎　　2.各考察组要高度重视此次考察学习活动，对考察对象 ‎　　提前摸底。各考察组既要全面调研又要有所侧重，并拟定详细的考察提纲，做好外出考察前的准备。参与考察人员要积极参与，积极学习考察先进的办学理念和成功办学经验，认真做好考察记录，注意收集经验材料。考察结束后各考察组向学校提交考察报告。‎ ‎　　3．此次考察活动原则上安排在 进行，各考察组在学校安排的考察时间段内自主安排具体考察日程。每个考察组以3至4个考察单位为宜，考察人员要处理好考察与校内工作的统筹协调。‎ ‎　　3．各考察小组需在 前将考察计划与经费预算送，统一协调确定各小组最终考察日程， 统一组织安排考察联络等相关事宜。‎ ‎　　附：考察单位建议名单 ‎　　附件：考察院校建议名单 ‎　　考察院校建议名单 ‎　　注：表中所列院校为各考察小组提供参考，各考察小组也可根据自己掌握的情况，自行选择其他更符合考察目的、考察内容的院校。‎ 设计方案 篇3‎ ‎　　活动意义：‎ ‎　　1、现代社会呼唤增强公民的法制意识依法治国，建设社会主义法治国家，是党的十五大确立的战略目标。‎ ‎　　2、现行学校法制教育情况：学校法制教育与社会期望目标形成了落差。‎ ‎　　3、法制教育是小公民道德教育的重要组成部分因此，素质教育要求学生有健全的人格，那么从小没有法制意识，就不具备健全的素质。‎ ‎　　活动时间：班队活动课 ‎　　活动目的：通过教育与宣传活动，引导本班学生学习基本的法律知识，遵纪守法，努力学习，逐步培养法律素质，做懂法守法的小公民 ‎　　活动口号：遵守纪律，崇尚文明，做诚信守法小公民 ‎　　活动内容：‎ ‎　　一、举行“争做守法小公民”集体宣誓和签名活动（星期一）。‎ ‎　　结合升旗仪式，组织学生参加“争做守法小公民”集体宣誓，中队选派一名学生代表领誓。誓词是：“我宣誓：认真学习法律知识，增强法制观念，提高法律素质，争做遵纪守法的合格小公民”。宣誓结束后，组织学生在横幅上签名。‎ ‎　　二、讨论：遵纪守法，从我做起。‎ ‎　　紧密结合学生思想生活实际，选择发生在学生身边的典型案例，组织和引导学生进行深入讨论，特别是针对目前发现的部分学生在网吧流连的现象进行讨论，班主任在学生讨论后进行总结，教育学生远离网吧。除此之外，各位同学自查自纠自身存在的问题，最后，通过主题班会，对学生集中进行一次遵纪守法和预防违法犯罪的教育。各班自行组织时间开展。但必须在日前完成。‎ ‎　　三、开展“争做守法小公民”手抄报评比。‎ ‎　　每位学生出一期以“争做守法小公民”为主题的手抄报，班级进行评比。‎ ‎　　要求：手抄报主题鲜明，内容丰富具教育性，无知识性错误和错别字。‎ ‎　　四、开展多种形式的法制宣传活动。‎ ‎　　活动周期间，班级悬挂法制宣传条幅，同时充分利用黑板报、宣传栏、校园网等形式进行法制宣传，营造浓厚的法制教育氛围。还可以选派小通讯员积极向学校德育处投稿，宣传本班的法制教育活动。‎ 设计方案 篇4‎ ‎　　教材简析：‎ ‎　　《雪地里的小画家》是义务教育课程标准实验教科书语文（北师大版）一年级上册第16单元中的课文。课文讲的是一群可爱的小动物比脚印的事，全文共有六句话。讲的是在一个雪花飘飞的日子里，小马、小鸭、小鸡、小狗来到雪地里。他们观赏着各自留在雪地上的脚印，小鸡的脚印像一片片竹叶；小狗的脚印像一朵朵梅花；小鸭的脚印像一片片枫叶；小马的脚印像弯弯的月牙。‎ ‎　　设计理念：‎ ‎　　《语文课程标准》强调：阅读教学是学生、教师、文本这间对话的过程。一年级的阅读教学应把“让学生能朗读课文并感受阅读的兴趣”作为起步阶段阅读教学的第一要求，采用多种手段让每一个学生都喜欢读书，主动地读书，进而视读书为一种乐趣、一种享受。让学生通过读书实践“向往美好的情境”，“感受语言的特点”和“阅读的乐趣”。‎ ‎　　教学目标：‎ ‎　　1、能正确、流利、有感情地朗读和背诵课文。‎ ‎　　2、认识课文的14个生字。‎ ‎　　3、解课文内容，知道小鸟、小鸡、小鸭四种动物脚趾的不同及青蛙冬眠的特性。‎ ‎　　教学教程：‎ ‎　　一、设情境，揭示课题。‎ ‎　　歌曲导入。（欣赏《可爱的动物》，学生可随着音乐声，自由做动作）‎ ‎　　师：冬天到了，下了一场雪，有些可爱的小动物不怕冷，纷纷来到了雪地上当起小画家。（今天，我们要学习一篇课文《雪地里的小画家》）他们画的画是什么样的？读了课文，你们就明白了。‎ ‎　　点评：【导语的语言亲切而又简单，一开始就让学生随着音乐进入一个“有声有色”‎ 的动物乐园中学习。使学生不仅能明白本节课的学习内容，更能激发起学生学习的兴趣和欲望】‎ ‎　　二、层层递进，引导初读。‎ ‎　　1、自读课文：请小朋友们自读课文，读准字音，读通句子。‎ ‎　　2、再读课文：课文一共有六句话，请小朋友们按顺序读每一句话，再想想它的意思。‎ ‎　　3、检查初读效果：‎ ‎　　（1）通过读课文，你知道雪地上的小动物都画了什么？（引导学生用“小鸡画了────────”等句式说话。‎ ‎　　根据回答，贴出（小鸟、竹叶、小狗、梅花、小鸭、枫叶、小马、月牙）的图片。‎ ‎　　（2）你能把刚才四位小朋友说的话在课文中找出来吗？‎ ‎　　4、师：这些小动物画的画为什么会不同？我们一句一句来读，好吗？‎ ‎　　点评：【学生通过两次不同要求的读，对诗歌有了一个整体感知。接着让学生用“小鸡画──────── ”的句式，说清课文大意，把感知课文与听说训练有机地结合起来。】‎ ‎　　三、创设情境，读好课文。‎ ‎　　1、指导读第一句话。‎ ‎　　（1）指名读第一句。‎ ‎　　（出示本课插图）‎ ‎　　（2）第二个“下雪啦”后面为什么用感叹号？‎ ‎　　（3）指导读：你能同学们惊喜兴奋的心情，用朗读告诉大家吗？（指名读，自由读。）‎ ‎　　2、指导读第二句。‎ ‎　　（1）指名读第二句。‎ ‎　　（2）理解“小画家”指谁？‎ ‎　　请同学到台上按顺序指出动物图片上的动物名称。‎ ‎　　（3）指导读句子：你能把感受到的情景用朗读告诉大家吗？（指名读、齐读）‎ ‎　　3.指导读第三句。‎ ‎　　（1）自由读第三句，边读边想想每种动物画了什么。‎ ‎　　（2）指名读 ‎　　（3）指导读 ‎　　①他们画了什么？你们见过竹叶、梅花、枫叶和月牙吗？谁能画给大家看一看。‎ ‎　　请四名同学到黑板前画，跟小动物画的比一比。‎ ‎　　②感悟句子：这些小动物还能画别的吗？‎ ‎　　（学生说：不能，因为它们的脚趾各不相同，一种脚趾只能印一种脚印）。‎ ‎　　③反复朗读句子。‎ ‎　　4.指导朗读第四句。‎ ‎　　（1）自由读第四句。‎ ‎　　（2）指名读第四句。‎ ‎　　5.指导读第五、六句。‎ ‎　　（1）自由读 ‎　　（2）感悟句子：在寒冷的冬天小动物们都不怕冷，跑到雪地上来玩。青蛙为什么在洞里睡觉呢？‎ ‎　　（3）反复读句子 ‎　　6.齐读课文。‎ ‎　　点评：【朗读训练是语文教学中不可缺少的一项语言基本训练。一年级学生处在阅读的起始阶段，所以借助图片把学生带入课文情境，让学生在按特定的情境中产生好奇心、求知欲，在跃跃欲试的状态下进入阅读。在整个阅读过程中，学生始终保持主动参与的角色意识，从而产生真切的情感体验，读好课文。】‎ ‎　　四、复述课文 ‎　　在情境中背诵。‎ ‎　　教师提示：你们能看着图来给大家介绍雪地里的小画家是怎样画画的吗？‎ ‎　　点评：【背诵、复述是读书内化的重要过程。本课设计不提背诵两字，使学生在轻松的氛围中完成背诵，在不知不觉中帮助学生重构语言模式。】‎ ‎　　五、识字训练 ‎　　（1）小组内合作识字：这篇课文中的生字，大家能不能自己学会记住它们？小组同学合作学习，哪个字你记住了，就把好办法说给小组的同学听？‎ ‎　　（2）交流识字：你记住了哪些字？说说你是怎么记住的？‎ ‎　　点评：【学生互相交流，能互相学习，互相启发，互相补充，共同识字。教师适时补充。】‎ ‎　　六、总结 设计方案 篇5‎ ‎　　1多集群作业管理功能分析 ‎　　是一个典型的多集群作业全局调度模型。多集群作业管理在调度时首先依据全局资源状态选择某个或某些合适的集群，称为全局调度;然后作业被分配到本地某个具体的集群，按照本地的资源管理器进行作业调度，称为本地调度;作业进入本地调度阶段后，按照本地原有的队列和调度规则进行资源分配，最终在集群各CPU上执行。多集群作业管理的主要功能包括:用户与权限管理、资源信息监控、作业全局调度与管理、数据传输与管理。‎ ‎　　(1)用户与权限管理模块。多集群作业管理系统是运行在本地HPC集群作业管理系统之上的，本地HPC集群必然有自己的用户系统，而多集群作业管理平台也有自己的用户系统，必须在两个用户系统间设计一种用户映射的方式，同时还要设计权限控制机制。‎ ‎　　(2)资源信息监控模块。资源信息监控管理是作业全局调度的基础，全局调度系统在做出决策之前，必须要事先知晓各个本地集群的CPU负载和内存占用比例等状态信息。因此，需要设计全局的资源监控系统，负责管理和维护系统中各个集群负载的情况，为作业管理调度决策提供支持。‎ ‎　　(3)全局作业调度与管理模块。多集群调度的基本目标是协调和平衡集群间的工作负载。需要设计全局的作业管理和调度器，作业调度器根据各个集群机身负载信息做出调度决策，调度用户作业到相应的本地集群，并提交给本地集群作业管理系统。同时还要为用户设计作业状态的订阅及通知机制。‎ ‎　　(4)数据传输与管理模块。由于用户作业可能被调度到任意地理位置上的集群上运行，因此，作业输入参数和计算结果需要能够在整个系统中透明的传输。同时，还要为用户提供输入参数上传和计算结果下载功能。在设计机制实现透明传输文件的同时，还必须保证该文件传输的可靠性和稳定性。‎ ‎　　2多集群作业管理设计思路与技术方案 ‎　　2．1消息中间件JMS ‎　　采用JMS［9－10］(JavaMessageService)消息中间件来进行全局作业的调度和统一管理。JMS的消息模型和通信特点在网络很不稳定的情况下也能保证稳定性和可靠性，并且JMS强大的接口能力可以方便灵活的进行定制，方便根据用户作业的资源需求及各个集群自身负载情况进行统一管理和调度。‎ ‎　　2．1．1JMS特点及基本组成 ‎　　JMS可使分布式系统的通信松散连接，即发送信息的客户端只需要负责发送信息，接收信息的客户端接收信息，两个客户端之间没有必要是同时可用的，甚至发送客户端都没有必要知道接收客户端的信息，只需要发送到接收信息的服务端。同时JMS还具有以下两个特征:‎ ‎　　(1)异步的，服务端可以发送信息到一个客户端，客户端不需要为了收到信息而请求信息。‎ ‎　　(2)可靠的，JMSAPI保证了服务端所有发送的信息最少发送一次和只发送一次。JMS由提供者、客户、生产者、消费者、消息、队列、主题七个部分组成。其中，提供者指JMS的实现，可以认为是JMS消息服务器;JMS客户指生产或消费消息的基于Java的应用程序或对象;JMS生产者是指创建并发送消息的JMS客户;JMS消费者则是接收消息的JMS客户;消息指可以在JMS客户之间传递的数据的对象;另外，JMS队列指一个容纳那些被发送的等待阅读的消息的区域，这些消息将按照顺序发送。一旦一个消息被阅读，该消息将被从队列中移走;JMS主题指一种支持发送消息给多个订阅者的机制。‎ ‎　　2．1．2JMS的通信方式Java消息服务应用程序结构支持两种模型:点对点或队列模型、发布/订阅模型。‎ ‎　　(1)在点对点或队列模型下，一个生产者向一个特定的队列发布消息，一个消费者从该队列中读取消息。在这种模式下，只有一个消费者将最终获得消息。同时，生产者不需要在接收者消费该消息期间处于运行状态，接收者也不需要在消息发送时处于运行状态。‎ ‎　　(2)发布者/订阅者模型支持向一个特定的消息主题发布消息。该模型如图2所示，对某个消息主题感兴趣的订阅者可以订阅并得到该主题的所有消息。同时，在发布者和订阅者之间存在时间依赖性。发布者需要建立一个订阅(subscription)，以便客户能够购订阅。订阅者必须保持持续的活动状态以接收消息，除非订阅者建立了持久的订阅。在那种情况下，在订阅者未连接时发布的消息将在订阅者重新连接时重新发布。图2JMS发布－订阅消息模型 ‎　　2．2本地集群作业管理 ‎　　PBS、LSF是已有常用的单个集群作业管理系统，采用多种本地集群作业管理系统，在减少设计复杂度的同时，还可以充分满足不同本地集群管理多样性的需求。PBS的主要特点有:代码开放，免费获取，提供完整的API。LSF特点是拥有强大的可用性和资源管理功能。‎ ‎　　2．3基于FTP的文件集中统一管理方案 ‎　　由于多集群可能在地理位置上是分散的，而集群之间互联的网络基础设施是不可靠和不稳定的，用户需要透明地上传输入参数并下载计算结果，而不需要关心它的输入参数在哪个地方进行计算，以及需要到哪个地方去下载计算结果。FTP技术是比较成熟和常用的文件传输协议之一，文中采用基于FTP文件传输的集中统一管理方案。使用FTP进行文件传输，客户和服务器建立连接前要经过一个“三次握手”的过程，客户与服务器之间的连接是可靠的，而且是面向连接的，为数据传输提供可靠保证。它允许用户以文件操作的方式(如文件的增、删、改、查、传送等)与另一主机相互通信。集中的文件统一管理方案可设置集中式FTP服务器，浏览器端提交的输入参数将传输给该FTP服务器，本地集群代理程序从消息服务器中获取到相应主题作业消息，解析作业消息，得到用户输入参数，到该FTP服务器下载相应输入参数到本地集群。本地集群代理程序查询到作业计算完成以后，将计算结果上传到该FTP服务器中，并把计算结果相关信息组装成消息发送到消息服务器，全局作业管理器获取到该消息，解析消息后就可以得到计算结果相关信息，此时计算结果已经在FTP服务器上，用户可以直接下载。‎ ‎　　3多集群作业管理框架与设计实现 ‎　　3．1多集群作业管理方案框架 ‎　　是文中采用的基于消息模型的多集群作业管理框架图。在图3中，浏览器负责接收用户提交的作业描述、输入文件上传、作业状态查询、计算结果下载等功能。全局作业管理器是整个系统的核心，主要负责集中管理所有的作业，维护全局的集群系统资源负载信息，并做出相应决策，调度作业到相应的`集群上运行;同时实时监控作业状态，给用户提供作业状态查询，负责透明地将输入文件传递到相应集群，计算完成以后，再透明地将计算结果传回并透明地提供给用户下载。消息服务器主要负责缓存全局作业管理器调度给各个集群的作业信息，以及各个集群返回的作业状态信息。而各个集群的本地代理程序负责从消息服务器接收作业消息，并把消息解析成作业提交给本地作业提交系统，同时还负责定期查询本地作业管理系统该作业的状态，给消息服务器发送作业状态信息，同时在本地计算完成以后，回传计算结果。‎ ‎　　3．2多集群作业管理方案设计实现 ‎　　从框架图中可以看出，该系统由六部分组成，包括作业调度模块、资源监控模块、作业控制模块、作业状态管理模块、消息服务器模块、本地集群代理程序模块。‎ ‎　　3．2．1消息设计 ‎　　这个系统中的消息分四类，第一类是作业消息，第二类是作业状态消息，第三类是资源状态消息，最后一类是作业控制消息。作业消息包括作业的ID、作业脚本、作业用户名称、需求的资源、输入文件名称等。作业状态消息即作业的状态信息，主要包括作业ID、作业状态、作业提交时间、运行时间、完成时间等。资源状态消息包括本地集群自身的ID、CPU计算能力、内存大小等静态信息，以及CPU利用率、主机负载等动态信息，还包括目标系统启动时间等信息。作业控制消息包括作业ID、作业用户名称、作业控制命令等。‎ ‎　　3．2．2消息服务器设计 ‎　　采用的是JMS中发布－订阅消息服务模型作为消息服务器，类似于群发邮件的模式。消息生产者将消息发送给消息服务器，并设定一个主题，消息的消费者可以订阅其中的一个或者多个主题，并取走相应的消息。针对某个主题的订阅者，它必须创建一个订阅之后，才能消费发布者的消息，而且还可以利用JMS的持久化的订阅，这样，即使订阅者没有被激活，它也能接收到发布者的消息。这样就保证了在基础设施网络不稳定的情况下，消息也不会被扔掉，保证了系统的可靠性和稳定性。消息服务器中消息主题的设计主要按本地集群编号和消息本身类型设计，及如果有n套本地集群，那么消息主题总数量为4*n。消息服务器中消息主题设计如表1所示。‎ ‎　　3．2．3多集群系统资源监控设计 ‎　　本地资源监控是多集群作业调度管理的基础，能为错误检测、资源优化配置和作业调度等提供重要的依据和参考。然而，不同本地监控系统存在着不兼容的描述或者含糊的定义，可能导致最终监控信息不准确［11－12］。需要设计一种资源信息公共的表示方法，使得原有集群的监控信息转换成规范格式、形成一致的数据提供者。多集群系统资源监控的核心工作是本地监控信息数据采集转换及信息组织。统一规范的集群监控信息包括本地集群自身ID、CPU频率等静态信息，以及CPU利用率、内存占用率等动态信息。本地集群代理程序是守护进程，会定期向本地集群发送监控查询请求，并将返回的监控结果转换成设计的统一规范的监控信息，组装成消息，发送给消息服务器。其基本算法流程描述如下:‎ ‎　　(1)启动本地监控系统;‎ ‎　　(2)本地守护进程从本地监控系统发送监控查询请求;‎ ‎　　(3)本地守护进程获得返回结果以后，解析返回结果，组装成设计好的统一规范的监控信息格式;‎ ‎　　(4)本地守护进程将该实时监控信息发送给消息服务器;‎ ‎　　(5)代理程序睡眠一段时间，醒来后返回第二步。当全局作业管理器发现消息服务器中相应主题有新消息达到，将自动获取该消息，并添加到全局资源监控数据结构中。‎ ‎　　3．2．4多集群作业调度模块设计 ‎　　多集群的作业调度器采用基于全局－本地的两级调度机制，即全局调度和本地调度［13－14］。每级调度都由相应的队列和调度器完成，局部调度由本地资源管理器提供，因此文中主要关注全局调度。实现全局调度的基本手段是定义若干全局的作业队列，包括就绪队列、运行队列、完成队列。这些全局作业队列由全局调度器管理。作业最终经过全局调度－本地调度－CPU调度，形成了不同层次的调度。作业调度的流程设计描述如下:‎ ‎　　(1)接收浏览器端用户提交的作业请求描述和调度说明，组装成作业对象，加入到就绪队列之中。‎ ‎　　(2)通过监控信息系统得到系统运行状态，提供资源的使用状况及所运行作业的状态查询功能。‎ ‎　　(3)分析作业请求描述及调度说明，匹配可用资源，得到候选资源集合。‎ ‎　　(4)根据调度策略调度算法实现作业到特定集群资源的匹配，将作业转发到消息服务器上，同时作业从就绪队列中出队，加入到运行队列中。‎ ‎　　(5)相应的本地守护进程从消息服务器取出作业请求描述消息，提交给本地作业调度器，并最终将作业分配到具体的处理机上运行。‎ ‎　　3．2．5作业控制及状态管理模块设计 ‎　　作业控制、作业状态管理也是作业管理的重要组成部分。作业控制消息发送到消息服务器，相应的本地集群代理程序获取到该控制消息，并提交本地作业管理软件。本地集群代理程序定期向本地作业管理软件发送作业状态查询请求，如果发现作业状态发生改变，将状态消息发送到消息服务器，全局作业管理器获取到该消息，解析该消息，将相应作业从运行队列中取出，加入到完成队列。‎ ‎　　4结束语 ‎　　文中结合中国教育科研网格材料高性能计算服务门户系统项目建设背景，就如何整合不同时期、不同地域建设的高性能计算集群，提高各计算集群资源利用率，使用户可以通过提供的统一平台访问和使用这些高性能计算资源展开讨论。设计并实现了一种采用消息模型的多集群作业管理方案。该方案可以根据用户作业的资源需求及各个集群自身负载情况进行统一管理和调度。笔者基于这个原理设计并实现了该原型系统。采用该方案设计实现的多集群任务管理系统性能稳定，能实现多集群资源监控、资源管理、作业调度、作业控制、数据管理等功能。跨集群作业管理实现了不同集群利用率均衡的同时，有效解决了在资源异构及网络环境不可靠条件下的系统稳定性问题，显著提高了多集群系统作业吞吐能力。‎ 设计方案 篇6‎ ‎　　一、活动目的 ‎　　为贯彻落实XX市教育局《关于举办XX市中小学班主任专业技能竞赛的通知》（穗教办[20xx]23号）精神，按照区教育局（穗云教{20xx}47号）文件要求，进一步加强我校班主任队伍建设，展示我校班主任的技能和风采，更好地发挥班主任在学生思想道德建设中的主力军作用，提高班主任队伍的整体水平和质量。‎ ‎　　二、比赛时间及对象 ‎　　比赛时间：20xx年4月16（第八周星期一）下午4：00——6：00‎ ‎　　地点：第一、二、三段在音乐室举行，第四段（才艺表演）地点另定 ‎　　比赛对象 ‎　　1、高一、高二在岗班主任必须参加，高三班主任自愿报名参加；‎ ‎　　2、欢迎担任班主任工作1年以上的在职教师报名参加 ‎　　报名截止时间：4月12日（星期四）上午12：00前 ‎　　三、组织机构：‎ ‎　　组长：沈灿辉 ‎　　副组长：罗锐杰 ‎　　组员：向伟、龙德英、黄志玲、凌育根、邝丽颜、钟庆森 ‎　　评委：（5人）沈灿辉、罗锐杰、向伟 区竞赛组评委2人 ‎　　四、竞赛内容 ‎　　竞赛将通过教育故事演讲、班会课或班集体活动设计、情景答辩、才艺展示四个环节，综合考察班主任的专业技能和工作技巧，考察班主任的表达能力、应变能力、处理突发事件能力，充分展示班主任的综合素质和风采。‎ ‎　　（一）教育故事演讲 ‎　　时间为6分钟。参赛选手就班主任工作中亲身经历的、印象深刻的教育故事进行演讲，突出自己的教育观点，要求故事真实感人，对班主任工作有启发意义。‎ ‎　　（二）班会课或班集体活动设计 ‎　　时间为5分钟。参赛选手现场抽签一个主题班会或班集体活动的背景材料和要求，按背景材料的要求，设计主题班会课和班集体活动（进行现场演说。‎ ‎　　（三）情景答辩 ‎　　时间为5分钟。参赛选手现场抽签一个案例，按案例的内容进行场景模拟，分析案例，说出处理解决的办法，并回答评委等人员提出的有关问题。‎ ‎　　（四）才艺展示 ‎　　时间为5分钟。参赛选手在现场进行才艺表演（演唱、舞蹈、器乐演奏、绘画、书法、朗诵等），展示高雅的气质和综合素质。有关道具和材料自备。‎ ‎　　以上四项竞赛内容的评分比例为：教育故事演讲占25%、班会课或班集体活动设计占30%、情景答辩占30%、才艺展示占15%。（评分表见附件1）‎ ‎　　五、评奖：四项全能一等奖１名，二等奖２名，三等奖３名；单项奖各一名，推选全能奖第一名参加区决赛。‎ ‎　　学校将各参赛教师的获奖情况列入该教师的业务档案，作为业务考核、职称评聘的依据。‎ ‎　　六、具体工作要求：‎ ‎　　1、为完成区组织评奖的任务，每位在职班主任/级组长至少完成一篇教育故事，于4月15日前发至网上： ftp／上交文档／政教处／班主任教育故事。‎ ‎　　2、 摄影报导：梁淑仪 ‎　　３、后勤保障：张黔蜀 ‎　　４、场地布置：黄志玲 ‎　　５、主持人：龙德英 设计方案 篇7‎ ‎　　2.1构建优选模型 ‎　　构建优选模型，可以帮助相关人员对长输管线的设计方案进行准确选择，确保设计方案具有良好的经济适用性与稳定性，符合实际工程对敷设的需求。不过，要想构建优选模型，必须以分层的方式对设计方案进行评价。一是管线设计合理性，此层次主要是对设计方案的经济性能进行评价，确保长输管线具有良好的运营效益；二是技术标准，例如敷设参数的合理性，相关人员要基于敷设经验的指导下，深入研究设计参数，确保其与技术要求指标相符，技术评价方案要参考各个相关参数，如压缩机台数、站压力指数、输送压力以及输送管径等，对评价标准进行全面且合理规范；三是设计指标要求，主要包括两个方面，分别是经济指标、周边环境，结合长输管线的实际运行情况，通过趋势分析以及类比分析的方法对事故发生概率进行有效预测；四是故障维护方案，对长输管线的备用方案以及应急方案进行有效监测，确保这两个方案具有一定的科学性、合理性以及可靠性，并对长输管线的使用年限以及维护费用进行有效考察。‎ ‎　　2.2规范权重系数 ‎　　分层对设计方案进行分析的同时，还要对权重系数进行有效明确。权重系数主要取决于长输线路的建立目标，通过标度法对客观要求进行处理，使其呈现数据化；对精确层次、模糊层次进行有机结合，通过此种方法可以将数据标准的方案筛选功能全面体现。权重系数可以分为两个部分，一个是主观权重系数，另一个是客观权重系数，而熵权系数是客观系数的主要参考标准；要想对运输系统在外界零干扰下遭遇的客观影响因素进行衡量，必须以数据标准评估设计方案，确保设计方案具有可行性。‎ ‎　　2.3分层筛选 ‎　　对评价标准进行明确规范后，要对设计方案进行分组处理，参考四层评价标准对设计方案进行筛选，以这种方式进行筛选，可以帮助相关人员准确把握方案的优缺点，有利于方案形成良好的针对性，确保方案符合实际敷设需求。例如，在筛选第四层过程中，相关人员应该参考我国长输管线在现阶段运营的标准数据，对符合运输标准的管路进行调查，调查内容包括维护费用、事故发生概率等，最后在筛选方案中代入相应数据，可以对设计管道的维护费用以及事故发生概率进行有效分析。‎ ‎　　3结语 ‎　　本文针对天然气长输管线设计方案的优选提出了相关标准规范，并对优选方法进行了具体分析，以期可以从根本上提高我国天然气长输管线的合理性、有效性以及可行性，提高我国能源使用效率，推动我国社会效益。‎ ‎　　作者:谭春桃 单位:四川省机械研究设计院