時間：2022-10-05 03:27:30
導語：在實驗設計論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
背景資料：影響種子萌發的非生物因素可能涉及光、水、溫度、空氣、土壤等，你能否通過實驗找出哪個是種子萌發的必要條件？提供的實驗器材：大豆種子、水、培養皿、紗布等。要求：請根據提供的實驗材料，針對一個因素，提出一個可重復操作的問題，設計一組對照實驗，完成工作單并進行實驗。1.提出問題：%%%%%%%%%提出假設：%%%%%%%%%2.設計探究方案：寫出實驗設計方案或實驗步驟（可以用文字表述，也可以畫圖或設計表格）3.收集和展示數據（設計觀察記錄用的表格，記錄實驗現象）4.完成實驗5.分析和解釋結果6.你的實驗結果是否與假設相一致，如果不一致，請分析原因。你對該實驗有哪些改進？
二、評價方法
科學探究能力的主要能力結構是科學知識的掌握、科學方法的應用、表達和交流三個方面，科學探究每個維度都可以從這三個指標進行評價，從而形成科學探究能力的評價體系。1.科學知識的掌握評價標準分值5：能夠依據自己選擇的探究因素，選擇合適的實驗材料，設計出簡單、合理、易操作的實驗裝置，實驗過程符合科學邏輯。分值3：能夠依據自己選擇的探究因素，選擇合適的實驗材料，設計出合理可行的實驗裝置，實驗過程符合科學邏輯。分值1：實驗材料選擇不恰當，實驗裝置設計不合理，實驗過程缺乏基本科學邏輯。2.科學方法的應用評價標準分值5：選取恰當數量的大豆種子，實驗裝置應考慮適宜的萌發條件，科學合理設置對照實驗，考慮相同環境因素，保證某一外界因素這一單一變量，有明確可信的數據記錄。分值3：選取恰當數量的大豆種子，科學合理設置對照實驗，保證某一外界因素單一變量。分值1：未考慮實驗的變量控制，設計的實驗方案與檢驗假說沒有邏輯上的關系。3.表達與交流評價標準分值5：能夠簡明有條理地敘述探究方案，實驗裝置描述清晰易懂，易被他人重復。分值3：能詳細敘述出探究方案，基本能被他人理解和重復。分值1：探究方案的表述不完成，邏輯混亂，不可重復。
案例1：
（1）先在2個紙杯上分別標上“A”和“B”。
（2）分別在A杯和B杯內放入250g土。
（3）再在A杯和B杯內分別放入10粒大小相似并完整有生命力的大豆種子。
4）在A杯內每天澆水，B杯不澆水。
（5）仔細觀察一周并記錄種子萌況。評價：科學知識的掌握5分；科學方法的應用5分；表達與交流5分。
案例2：
（1）取兩個燒杯，都放入相等泥土。
（2）分別放入10粒種子，每天澆等量的水。
（3）一個放于溫暖陽光下，另一個同樣放于陽光下，但不讓它照到光。
（4）連續觀察一周，每天記錄萌發數量。待修改問題：
（1）燒杯未標記。
（2）表達可再詳細、具體些。評價：科學知識的掌握5分；科學方法的應用3分；表達與交流3分。
案例3：在土壤里均勻播種種子和水，在溫度37度時會不會發芽。多試幾次，每次不同濕度溫度。待修改問題：
（1）未用標記。
（2）沒有設置對照實驗，沒有控制實驗變量，變量不唯一。
（3）表達沒有條理不清楚，沒有可操作性。評價：科學知識的掌握1分；科學方法的應用1分；表達與交流1分。
三、結果與思考
通過對162份工作單的評價，發現七年級學生在設計探究方案中存在以下問題：
1.器材的選擇：學生在沒有選擇探究溫度因素的情況下選用冰箱放置實驗組。
2.大豆數量：三分之一的學生選擇每組5粒以下的大豆種子進行實驗。
3.實驗組和對照組的編號：只有少數同學給培養皿或燒杯貼標簽編號。
4.單一變量的控制:
（1）探究光：陽光下和陰暗處有溫差，出現光和溫度兩個變量。
（2）探究溫度：冰箱里無光，與室溫下做對照，出現溫度和光兩個變量。
5.實驗裝置的合理性和可操作性：用玻璃罩密閉如何抽除空氣，密閉后的容器如何保證水分供應。
1）波形Rom
波形Rom又叫正弦函數功能表Rom，它的意思就是波形存儲器，顧名思義，就是存儲波形的，它是用來儲存在循環中產生的那些失真的很小的波形，也就是那些被經量化還有離散后的正弦波形幅值，用于來產生一個完整的波形，波形儲存器就像一個存放成品零件的地方，用于組裝更大的東西。
2）數模轉換器DAC
數模轉換器，又稱D/A轉換器，簡稱DAC，它的作用就是把一些不合適的信號轉化產生成所需的模擬信號，它一般有4個部分組成，即權電阻網絡，運算放大器，基準電源和模擬開關，數模轉換器通過名字就知道是數字量到模擬量的一個轉換，它的作用就是將離散的數字信號轉變為連續的模擬信號，最后通過濾波器，然后輸出。它的作用就好像是一個組裝車間，把剛剛在波形儲存器里面的離散的波形，進行組裝，把他們變為連續的波形。
3）低通濾波器LPF
低通濾波器，簡稱LPF，是這個系統循環中最后一個環節，就是濾波，既然它是濾波器，那它一定是用來除去一些不要的頻率段的信號的，帶通是讓某一個范圍的頻率通過，低通濾波器是允許低于截止頻率的信號通過，而高于截止頻率的信號就不能通過了，最后得出一個純潔穩定的波形信號。它的作用就好像車間里的最后一步，打磨拋光，是這個物品看起來更加的精美。
2DDS信號源設計
如果采用單片機來控制DDS的話，這樣DDS的效率就會提高很多了。采用了DDS專用的AD985X系列芯片后，它就能提高它的效率了，能滿足高分辨率，高速度，還有高精度的要求了。然后再以單片機作為DDS的控制電路，鍵盤、顯示、串行接口作為電路，能對信號的產生和顯示及處理進行控制，而且后期還能對生成的信號進行處理，比如低通濾波及信號的放大。通過控制電路對DDS輸入控制字，然后經過DDS內部轉換生成信號頻率，然后輸出信號頻率進入低通濾波器進行濾波除雜，最后通過運放電路進行信號的放大。這個系統的運行原理見圖2單片機控制DDS原理圖。
3結束語
1優化驗證性實驗項目，全面激發學生實驗興趣，滲透實驗設計思想
高分子精細化工實驗課程相關實驗教材極少且不完善，實驗時間較長且內容多為驗證性實驗，學生在實驗教學過程中不重視對實驗現象及過程的描述和分析，依葫蘆畫瓢，缺乏實驗的目的性和能動性，不利于學生實驗設計能力的培養。為此，一方面可從實驗選材入手，將一些形象、有趣的與日常生活密切相關的元素融入到實驗項目中，緊密聯系實際，做到知識性、趣味性與實用性相結合，充分調動學生的積極性，激發學生的學習熱情。如在“高分子材料阻燃性的測定”、“高分子材料導電性的測定”等實驗中，可由學生自由選擇生活中常見的一些材料如塑料瓶、快餐盒、塑料袋等作為樣品進行測試，讓學生在較高的實驗熱情和興趣下輕松地掌握阻燃高分子材料及導電高分子材料的表征方法。另一方面，精心設計實驗教學，優化驗證性實驗，通過提問、討論等方式，發散學生思維，激發學生實驗設計意識和動機。如在講解“聚芳酰胺的溶液縮聚”實驗項目的實驗原理時，可從單體二酰氯非常活潑在常溫下就能與二胺單體反應，但酰氯遇水很不穩定等這些性質來啟發學生對反應條件的思考，從被動的“接受學習”轉向“發現學習”、“探究學習”。聯系生活實際挖掘實驗素材，激發學生學習熱情;結合多元化的教學方式，發散學生思維，滲透實驗設計思想，是培養學生實驗設計能力的一條有效途徑。
2開展綜合、設計性實驗，提高實驗設計思維品質
高分子精細化工實驗設計能力，主要體現在學生能否正確理解實驗原理并在不同情境下靈活遷移，運用高分子化學與高分子物理等專業基礎知識和實驗技能，設計出實驗新方案的能力。綜合、設計性實驗著眼于學生掌握一定的實驗理論原理和操作技能的基礎上，學生自己設計完成實驗項目。該實驗教學模式可充分激發學生形成實驗設計的觀念和意識，能夠有效增強學生對知識的掌握，培養學生較強的實際動手能力、分析解決問題的能力。例如，在講到高分子精細化工課程中高吸水性樹脂章節內容時，可提供不同的實驗原料和條件，要求學生通過所學的影響吸水性性能的結構因素知識，設計合成不同的高吸水性樹脂。學生通過設計性實驗的過程加深了對吸水性樹脂的合成方法及影響因素的理解和認識，同時也促進了學生對實驗設計的過程的進一步了解。
3開發開放型研究性實驗，形成實驗設計能力
開放型研究性實驗通常是以科研實踐為主題，讓學生自由支配時間進行新實驗的創新設計或是傳統實驗的更新和改造。教師可結合自己的科研工作，開發開放型研究性實驗項目，以課題組為組織形式，讓學生查閱資料確定實驗方案，自行地進行實驗設計。這徹底打破了學生實驗“照方抓藥”的傳統模式，激發了學生的學習興趣，使學生從被動學習變為主動學習，進一步掌握進行科學研究的方法，充分鍛煉學生的創新思維、創造能力和獨立科研能力，從而促進學生實驗設計能力的自主發展，使教學質量不斷提高。例如，聚酰亞胺類材料具有高強、高膜及本質阻燃等特性，是本課程中的一類非常重要的高性能材料，讓學生掌握該材料的制備方法是非常有必要的。然而該材料的制備周期長，從聚酰亞胺的預聚體聚酰胺酸的合成、鋪膜到膜的熱環化需近3天的時間。為此可充分利用實驗室資源，開發“聚酰亞胺類高性能材料的制備及性能研究”開放型研究性實驗項目，讓學生自己查資料確定實驗方案和實驗計劃安排，進行相關實驗。這種研究性實驗項目不僅能充分鍛煉學生自行設計實驗的能力，還可激發學生的學習興趣和熱情。
4將現代仿真技術引入實驗教學，開拓實驗設計思路
一方面高分子精細化工實驗中功能高分子的合成實驗耗時長，而實驗教學課時有限;另一方面由于實驗條件以及學生實驗能力的限制，對設備及技術要求較高的實驗項目無法開展。針對這一現象，可將現代仿真技術引入高分子精細化工實驗教學中。學生可以在仿真機上模擬高分子精細化工產品的生產狀態，感受實驗室操作與工業化大生產的差異，拓寬學生視野，培養和提高其分析問題的能力和創新思維。例如高強高模纖維產品的制備，首先要通過聚合反應合成相應的聚合物，再經過紡絲及一系列的后成型階段才能制成，整個過程對設備和技術都有很高的要求，實驗室很難重現整個加工過程。可用仿真技術展現高強高模纖維的合成及紡絲技術，可使學生親身感受高分子精細化工實驗技術和實用價值，能強烈激發學生的創造動機。
5構建科學的能力評價體系，促進實驗設計能力的培養
建立科學完整的實驗成績評價體系，直接影響學生的學業成績和實驗能力的培養和提高，是促進學生實驗設計能力的培養的行之有效的手段之一。目前，高分子精細化工實驗成績的考核主要以實驗報告為主，這種考核辦法重實驗報告，輕實驗過程、操作技能及創新能力等，缺乏全面、客觀的考察。為此，我們建立了一套符合高分子精細化工實驗特點的評價體系，采用平時考查和期末考查相結合的方式來綜合評定學生的實驗成績和能力。其中平時考查又分為課堂實驗和開放型實驗兩部分，分別占總分的50%和30%。課堂實驗的考查主要是通過預習報告(占總成績的10%)、實驗過程(占總成績的30%)、實驗報告(占總成績的10%)等形式對學生的實驗態度、實驗觀察能力、操作能力、合作能力、分析實驗現象和數據處理等能力進行考查。開放性探究實驗主要考查學生的分析能力、設計能力、創作能力以及實驗效果等。期末成績占總成績的20%，主要分為實驗操作和筆試兩部分。這種考核體系側重于實驗過程和學生綜合能力的培養，較為公正、客觀地反映了學生的實驗能力和成績，可有效地促進學生實驗設計能力的培養。
6結語
如本校數學與應用數學專業和信息與計算科學專業，該課程實踐教學主要是利用計算機對理論知識的模擬和實證。這樣的實踐教學對理論知識的理解有一定的幫助，但對于實際的運用卻缺少訓練。基于此，在實踐教學過程中，我們設計了一些與專業實踐應用相結合的實踐教學內容，并在教學中嘗試使用，取得了良好的效果。
二、設計思路
1.實驗內容與專業特點相結合。作為師范類數學，畢業后主要從事教育教學工作。在教育教學工作中，免不了要對教學質量、教學效果等進行分析，需要用到統計知識。因而在設計實踐教學內容時，應根據學生就業后的需求情況，結合教育統計與教學測評等內容，設計專業特點較強的實驗題目（內容），如調查當地學生數學能力狀況、調查某一教學內容教學效果情況等。通過實際操作，使學生掌握教育統計研究的方法，不僅提高學生的能力，也為今后在教育教學工作中開展科學研究打下基礎。2.軟件的選用。目前，專業的統計軟件有SAS、SPSS、Eviews、R等，這些軟件的專業性很強，功能也非常強大。但本人認為作為非專業的一般使用者，選用Excel就可以了，其原因主要有以下幾個方面：第一，專業軟件對于非專業人員要運用自如有一定難度；第二，專業軟件不少需要購買，且價格昂貴，一般人難以承受；第三，Excel軟件是一款使用廣泛的辦公軟件，且較易學；最后，Excel軟件提供了豐富的函數，可以進行數據處理、統計分析和決策輔助以及制圖等功能，完全能夠滿足基礎的統計分析工作。因此，在實踐教學中建議選用Excel軟件。3.突出實用性，增加綜合運用。《概率論與數理統計》課程的實驗主要以模擬和實證分析為主，缺乏結合實際、應用性強的實驗。在設計實驗內容時，應結合實際的應用，設計綜合性、操作性較強的實驗題目，以項目的形式組織學生分組開展實驗實訓活動。例如設計題目《中學生數學能力的調查研究》，在此題之下可以分多個小題，如《中學生空間想象能力的調研》、《中學生性別差異對空間想象能力的影響研究》等等，讓學生6～8人一組，每組選擇一題開展研究。
三、實踐實例
在完成理論學習的基礎上，利用實踐教學環節，結合教育工作的需要，設計綜合性的實踐教學內容，并通過組織學生分組開展實驗，從而加深學生對理論知識的理解，同時提高學生的實際應用能力。下面通過三個案例說明實踐教學的設計和開展。實例1：2011年全國五個自治區教育經費投入情況對比分析。實驗目的：（1）使學生學會利用相關資源收集、整理數據；（2）利用Excel軟件描繪柱形圖。實驗過程設計：1.數據的收集。根據收集方式的不同，統計數據可分為間接數據和直接數據。實例1中的數據為間接數據，其收集的主要方法有：（1）通過《中國統計年鑒》、《中國統計摘要》及各省、市、地區的統計年鑒等公開出版物收集數據；（2）利用中華人民共和國國家統計局、中國經濟信息網等網站查詢數據；（3）到各地方統計局查詢統計數據。在此實驗中要求學生按5人一組，通過中華人民共和國國家統計局網站，查詢相關數據（如圖1所示），并對數據進行篩選、整理，得到2011年全國五個自治區教育經費投入情況數據。最后利用Excle軟件繪制數據表，并錄入所需數據，得到2011年全國五個自治區教育經費投入情況數據表（見表1）。由圖2可知，2011年全國五個自治區中，廣西的教育經費投入最多，投入最少；另外內蒙古、廣西、新疆的教育經費相差不大，、寧夏相對較少。實驗小結：該實驗是統計分析中的一個基礎性實驗，主要教會學生利用網絡、圖書、雜志等途徑收集數據，并利用Excle軟件對數據進行預處理，最后根據繪制統計分析圖，得出分析結論。類似的還可練習繪制餅狀圖、折線圖、直方圖等圖形。另外，根據學生情況還可以適當深入（如三維數據圖，多變量數據分析圖等），但應保持與專業特點相結合。實例2：對學生考試成績進行統計分析。實驗目的：（1）學會制作統計表格；（2）學會利用Excel軟件進行描述性統計；（3）學會使用Excel軟件中的相關函數進行統計匯總。實驗過程設計：1.制作統計表并錄入本班學生某次考試成績（表格前6行如圖3所示）。2.在“工具”菜單中選擇“數據分析”子菜單，并在彈出的窗口中選擇“描述統計”，點擊“確定”后將需要進行描述統計的數據選入“輸入區域”，依次選定輸出區域以及需要輸出的統計值（如匯總統計、平均置信度等），確定之后可生成描述統計表（如表2）。3.利用COUNTIF等函數求出學生各分數段人數、優秀率、及格率等數據（如表3）。實驗小結：該實驗通過對學生成績的統計分析，教會學生利用Excel軟件中的相關函數和數據分析工具進行統計，對學生今后在事教育工作中進行教學質量分析有一定幫助。在此基礎上，還可以進行拓展，如分析多門課程成績情況；分析各班級間成績是否存在顯著性差異；男、女生學習成績是否存在顯著性差異等問題。實例3：中學生數學能力調查分析。實驗目的：（1）使學生學會調查問卷的設計，并了解開展問卷調查的流程；（2）利用Excel軟件對問卷數據進行方差分析。實驗過程設計：1.設計問卷。中學生數學能力主要包括：數學的運算能力、空間想象能力、邏輯思維能力、實際應用能力等，在設計問卷時，讓學生分成4組，每組設計一類能力測試題。學生人數較多時，可分成8組，每兩組負責一類試題，各組分別完成設計。各組設計好的試題，由大家討論，挑選出部分題目，綜合成為中學生數學能力測試卷。2.分組調查。學生分組到各中學進行問卷調查。在實施調查前，先根據該校學生名錄，采用隨機數表法抽取被調查學生名單，然后根據抽樣名單完成問卷調查，以保證數據的有效性。最后，根據收回的有效問卷整理出相關數據。3.方差分析。利用Excel軟件數據分析中的方差分析模塊，對整理好的數據進行方差分析。分析內容可設置為性別對學生各種能力是否存在顯著性影響；年齡對學生各種能力是否存在顯著性影響；民族對學生各種能力是否存在顯著性影響；等等。學生分組選擇一個內容進行分析，并完成分析報告。在之后的小組交流中，每組派一名代表闡述本組的分析過程和分析結果，大家再討論分析是否正確、結果是否合理等。實驗小結：該實驗綜合性加強，在實驗過程中涉及到抽樣調查、數據預處理、統計分析等內容。該內容以項目進行，大項目中分子項目，由學生分組合作完成，在這樣的實驗活動中，學生既學到了專業知識，鍛煉了專業技能，又培養了團結協作、互相交流的品質。
四、認識與思考
解釋學是一種思考問題的方法論，是教師為自己的行為說出道理的行為，是提供理由的行為，也就是使教學行為有意義的賦義過程。教學是一種復雜的、具有高度目的性的行動，教師在這個行動中每一個有意愿的行為幾乎都暗含著對這種行為的理解和解答。設計對比實驗是常見的研究問題的方法，也是教師教學行為中一類特殊的實驗行為。為什么要設計對比實驗呢？設計對比實驗這個教學行為必然存在教師對自己為什么要采取如此這般行為的解釋。所謂“教學解釋”就是指教師說出道理的行為，是提供理由的行為，也就是使教學行為有意義的賦義過程。“教學解釋”的實質就是建立行為手段與目的之間的聯結，就是遵循某個規范或者完成某個規范陳述。有時單一的實驗不具有很強的說服力，不足以說明問題，這時就需要設計一組或幾組對比實驗。
二、從解釋學角度設計對比實驗的策略
我們知道對比實驗是教師的一種教學行為，設計對比實驗是創設一種教學情境，如探究燃燒的條件時，教師設計了3組對比實驗。實驗1：將分別蘸有酒精、水的小棉花球放到酒精燈火焰上加熱片刻，蘸有酒精的小棉球燃燒起來，而蘸有水的小棉球沒有燃燒。實驗2：取兩根燃著的小蠟燭，一根放在空氣中，一根用透明的玻璃杯罩住，玻璃杯罩住的小蠟燭很快熄滅。實驗3：分別點燃一根小木條和一塊小煤塊，小木條容易被點燃，小煤塊不易被點燃。3組對比實驗的目的就是為了說明物質燃燒必須具有可燃性；物質燃燒需要氧氣；物質燃燒溫度必須達到所需要的最低溫度，即著火點的不同。在這種教學情境中，教師將話語行為，實驗行為與所要達到的目的、知識技能、方法規范、情感與價值等關聯起來。分析教師設計對比實驗的教學行為時，容易看到這樣的行為，實際上蘊含了教師的教學思想，即應當通過對比實驗這種教學情境，使學生更真切地理解燃燒的概念。可見從教學解釋角度看，設計對比實驗是教師研究教材，從學生生活經驗出發，發揮教師主導地位，開展有效師生對話的一種創造性的教育行為，是教學的理性的體現。
1.師生主體角色定位是設計對比實驗的前提條件。
對比實驗是師生交流的一個教學情境，教學情境總是在一個規范引導下的行為流轉，有了規范的陳述和引導、教學行為就呈現出目的。在教師這種“目的—手段”的行為結構中體現了教師和學生的角色定位，教師由知識管理者成為經驗建構者，學生從“空的容器”到具有不同經驗的經驗者，從經驗擁有者到經驗建構者。例如，在學氧化碳實驗室制取時，如果只是照本宣科，講明實驗室制取二氧化碳用的是稀鹽酸和石灰石，那么，教師只是傳授知識，只是知識的管理者。其實，學生已經知道了在化學變化中元素守恒的觀點，不再是“空的容器”，教師可以設計對比實驗使學生從經驗擁有者到經驗建構者并開展經驗建構。例如，同時設計兩組實驗：第一組：石灰石＋稀鹽酸，石灰石＋稀硫酸；第二組：石灰石＋稀鹽酸，碳酸鈉＋稀鹽酸。通過對比實驗的觀察分析，既提高了學生的分析觀察能力，又培養了學生的分析思考能力，使其形成正確的感性認識。如果教師不從以學生為不同經驗擁有者角色出發，教師不以經驗建構者的角色定位，教師是不會設計出這樣巧妙的對比實驗的。所以師生的角色定位是設計對比實驗的前提條件。
2.師生團結一致的生活世界是設計對比實驗的情境源泉。
生活世界是不同經驗共同存在的世界，學校的教學生活應該和日常生活世界緊密聯系一起。學校教育情境為師生提供了相互了解和自我理解的可能性和限定性。兼顧生活世界的教育情境，師生必須有相同的機會表達態度、感情、意圖等，有相同的機會指揮、反對、允許和禁止等，這種教育情境是充滿信任的道德共同體。基于這種共同體中師生的言行打開了個人視界，創設基于個人視界的教育情境，使個人視界有一定程度的發展，這里的師生之間彼此相互促進，師生之間在一定程度上達成知識共有、理解共享。設計對比實驗這一教育情境要兼顧師生的生活世界或日常生活，不是某些人的生活或日常生活，而是所有學生的生活或日常生活。教學若想成功，就必須對師生觀點給予應有的尊重。如果學生的個人觀點沒有得到尊重，就會出現“設計得再好的對比實驗情境和再好的激發學生的措施都不會引起學習”。只要基于師生一致的生活世界創設的對比實驗情境打開了師生的個人視界，就可以在師生之間達成歷時性和共時性的知識共有、理解共享。
3.師生平等的對話關系為激發靈感設計對比實驗創設了契機。
對話關系是師生之間的最重要的關系。在傳統教育學中，“教”是以教師為主體的行為，“學”又是以學生為主體的另一種行為。其實，教學過程不是單主體教和學在同一個活動中相互依存的兩方面，而是不僅包括學生而且包括教師的雙主體活動，師生通過對話即言說情境這個中介，達成了參與交往的共同體，在教育中認知過程和交往過程通過師生對話關系實現了統一。對話關系是人與人關系中的最高類型，對話是一個持續的發展過程，是一個異中求同、同中求異的雙向運動過程。師生在平等的對話關系中發生變化，使課堂教學在動態生成中不斷前進，充分利用對話中的靈感創設對比實驗設計，使師生的化學邏輯思維可以在實驗探究中升華。
4.基于文本展開師生富有想像力的教育行為是設計對比實驗的不竭動力。
隨著新課程改革的不斷深入，各種教材版本的問世使教師的教材觀發生了很大轉變。目前，教師普遍認識到教材文本是課程標準的載體，教學也不再是一味地教教材，師生通過打破課程文本抽象、僵死的邊界，將科學世界和學科知識進行有機聯系成為我們教學努力的方向，基于此教師要有創新意識，不惟文本，要實事求是。我們知道在化學發展史上，無論是原子的各種模型還是著名的苯分子蛇形環繞結構的提出都是化學家想像力的智慧結晶。在教學中師生開展富有想像力的教學行動，如在元素周期律的早期發現的過程中，“多個發現”之間有著內在的邏輯聯系。教師要引導學生揭示這種邏輯聯系，使其認識到“后人的發現是建立在前人研究的基礎上”的。基于科學認識基礎展開富有想像力的假說是人們在認識未知事物與現象、研究問題與矛盾、事物本質與規律時常采用的思維操作方式，它為設計對比實驗展開了思維的翅膀。
三、結語
一、實驗情境設計
某小型企業已建立采用B/S結構設計的銷售管理系統，其后臺數據庫名稱為example，products表和orders表是example數據庫中的兩張表。要求用戶a～e能登錄數據庫服務器并按照設計的訪問控制權限訪問相應的服務器及數據庫資源，訪問用戶及權限設置如表1所示：表1用戶及訪問權限設置表
二、實驗技術分析
本實驗主要實現在SQLSERVER中對數據庫安全性的管理問題。首先明確SQLServer中身份驗證的種類和實現步驟，然后再熟悉為用戶分配登錄賬號和權限的操作方法，對于SQLServer安全性的各種管理，尤其是對數據庫訪問控制操作有深入要求。要管理數據庫安全性，必須了解各種賬號和權限，因為安全性就是通過它們的分配來實現的。所以掌握它們的區別和用處非常重要。（一）SQLSERVER身份驗證模式SQLSERVER身份驗證模式指SQLSERVER如何處理用戶名和密碼的問題，SQLSERVER提供兩種身份驗證模式。1、Windows身份驗證模式，在這種方式下，用戶只可以使用Windows身份登陸連接到SQLServer，由Windows操作系統對客戶端進行身份驗證。我們知道，SQLServer和Windows同屬于微軟公司的產品。當使用Windows身份驗證連接到SQLServer時，SQLServer使用Windows操作系統中的信息驗證賬戶名和密碼，用戶不必重復提交登錄名和密碼。這種驗證方式的弊端在于若采取B/S結構服務器，遠程客戶機無法連接到服務器，這時須使用混合驗證模式。2、混合驗證模式，即可以同時使用Windows身份驗證和SQLServer身份驗證。使用具體驗證方式取決于在最初通信時使用的網絡庫。如果一個用戶使用TCP/IP進行登錄驗證，則使用SQLServer身份驗證；如果用戶使用命名管道，則登錄時將使用Windows身份驗證。[1]圖1SQLServer安全性決策樹通過以上兩種身份驗證模式，用戶如果想使用指定的登錄名稱和密碼連接到SQLServer，SQLServer會按照圖1所示的安全性決策樹進行安全身份驗證。本實驗中要實現在采用B/S結構設計的銷售管理系統中讓不同的客戶端用戶能訪問服務器的數據庫資源，所以身份驗證模式可以設置為“SQLServer和Windows身份驗證模式”。（二）賬號和權限1、登錄帳戶登錄賬戶是讓用戶登錄到SQLServer服務器中用的賬號，如果用戶不能登錄SQLServer的服務器，也就不能訪問該服務器上的數據庫資源。在實驗中，需要創建登錄帳戶logina～logine，讓這些帳戶都能登錄數據庫服務器。2、數據庫用戶一個SQLServer服務器下面可以建多個數據庫。能登錄到SQLServer服務器，不一定能訪問到服務器中的數據庫。在實驗中，需要創建數據庫用戶userb～usere，使這些數據庫用戶都能訪問sample數據庫。3、角色為了便于管理數據庫的的權限，SQLServer提供了若干“角色”，“角色”就是用一種方法來把用戶集中到一個單元中，并在此單元上應用權限。SQLServer提供了預定義的服務器角色和數據庫角色，也可以在數據庫中創建用戶自定義的數據庫角色。在實驗中，用到如下兩個固定的服務器角色和數據庫角色：sysadmin固定服務器角色的成員可以在數據庫引擎中執行任何活動。db_backupoperator固定數據庫角色的成員可以備份數據庫。由于本實驗中用戶a需要訪問控制全部服務器資源，即用戶a要求完全的數據庫服務器訪問權限，所以用戶a應設置為固定服務器角色sysadmin的成員之一，使之成為服務器的超級管理員。用戶a的安全訪問流程如圖2所示。圖2用戶a安全訪問流程用戶b要能備份數據庫，可以將其添加到數據庫角色db_backupoperator中，用戶b的安全訪問流程如圖3所示。用戶c與用戶d都要訪問數據庫中的表，所不同的是具體的訪問對象及訪問權限，在實驗中可以創建兩個自定義的數據庫角色R1和R2，將用戶userc、用戶userd分別添加到R1角色R2角色中。4、權限在為用戶和角色分配登錄帳戶后，還必須為他們分配權限以增強數據庫的安全性。權限詳細地說明了可以讓用戶使用哪些數據庫對象，并可以對它們進行哪些處理。用戶在數據庫內的權限取決于用戶帳戶的權限和該用戶所屬的角色成員。在實驗中為R1角色授予查詢、修改products表的權限，為R2角色授予查詢orders表的權限，為用戶usere添加訪問products表、orders表的權限。用戶c～用戶d訪問數據庫資源的控制方式如圖4所示。圖4用戶c～用戶e安全訪問流程
三、實驗過程
該實驗需要每人PC機一臺，操作系統為Win－dowsxp或win7，實驗的數據庫管理系統軟件為SQLServer2005或SQLServer2008。請學生務必用每個用戶的身份進行登錄、比較操作以校驗數據庫安全訪問控制實驗過程的正確性。
四、實驗總結
開關是指可以使電路斷開或閉合、電流截斷或流通的電子元件，從理論上講，開關斷開，其電阻呈現無窮大，開關閉合其電阻為零．最簡單的開關有兩片名叫“觸點”的金屬，兩觸點接觸時形成電流回路，兩觸點不接觸時無法形成電流回路．由于電路中電流作用，開關閉合或斷開時，常出現火花現象，易造成觸點表面氧化影響導通能力，常常在開關的觸點部位電鍍抗氧化金屬，如銀、金等導電能力極強的貴金屬．依據開關觸點接觸不同方式，將開關分為刀開關和觸點開關．實驗教學中提供給學生的開關大部分是低壓刀開關，因工作電壓低，電流小而使金屬導電部分外露，方便學生實物觀察，加深理解開關動作機理．其他民用或工業用開關多是觸點開關，兩者的工作機理相同，只是因電壓高、電流大在絕緣和安全方面作了保護，金屬導電部分用絕緣材料殼包裹，防止觸電事故發生．單刀單擲開關只有接通和斷開，常常用在電源線的開合上，在生活中時時都能接觸，很簡單，本文不再細述．單刀雙擲開關和雙刀雙擲開關要比單刀單擲開關控制點多，連接成的控制電路相對復雜，邏輯性更強，在實際電路控制中得到廣泛應用．盡管學生實驗用的也是單刀雙擲、雙刀雙擲開關，這種開關和市場上常見的還是有區別，主要是實驗室的這種開關有斷開的位置，市場上絕大部分此類開關沒有斷開的中間位置，即任何時候同列的三接點中相鄰2個接點是聯通的．實驗室也有將雙刀雙擲開關的對角接線柱連接，形成能夠改變直流電流流向的開關，取名“換向開關”．圖示位置燈泡不能得電發光，只要將K1，K2或K3任意一開關撥動1次，就能夠形成電流閉合回路，燈泡得電發光，再次撥動其中1個開關，電流阻斷，燈泡熄滅．K2是雙刀雙擲開關，雙刀雙擲開關的對角接線相連接成為“換向開關”的形式，只要撥動1次，就能夠實現電路的閉合或斷開，也能夠完成燈泡的亮滅控制．這樣將K1，K2，K3安裝在3個不同的位置，實現對1個燈泡的控制，取名三控開關，如果要實現四控、五控……只需在中間串接多個K2接線形式的雙刀雙擲開關，當然二控開關只需要2個單刀雙擲的開關就可以了．
2工業控制開關
觸點開關和接觸器是工業控制中常用的開關器件，對接觸器和觸點開關進行邏輯組合，可以實現工業電氣的自動控制．接觸器是利用線圈流過電流產生磁場，使觸頭閉合或斷開以實現控制負載的開關電器．接觸器有電磁系統（鐵芯、電磁線圈）、觸頭系統（常開觸點和長閉觸點）和滅弧裝置組成．其原理是當接觸器的電磁線圈通電時，會產生很強的磁場，使鐵芯產生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸頭動作，實現常閉觸點斷開和常開觸點閉合的聯動；當線圈失電時，電磁吸力消失，銜鐵在彈簧的拉力作用下釋放，使觸頭復原，回復常閉觸點閉合和常開觸點斷開．實質上接觸器是由磁性控制吸合或斷開的觸點開關．接觸器主要用于頻繁接通或斷開交、直流主電路和大容量的控制電路，能夠遠距離操作，配合繼電器可以實現定時操作，聯鎖控制、定量控制和欠壓保護等等，廣泛應用于自動控制電路，其主要控制對象是電動機，也可用于控制其他電力負載，如電熱器、照明．繼電器是一種電子開關器件，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的“自動開關”．在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用，結構和工作原理與接觸器大致相同．主要區別在于：接觸器主觸點可以通過大電流，而繼電器的體積和觸點容量小，觸點數目多且只能通過小電流，所以繼電器一般用于控制電路中，接觸器應用于主電路，通斷大電流．控制亮滅的開關都是觸點開關，同樣也是常閉觸點和常開觸點，控制燈滅用常閉觸點，燈亮用常開觸點，常閉觸點在電路中串聯，常開觸點在電路中并聯，且依靠接觸器實現自鎖功能．電氣元件動作順序為：A亮（B亮）按鍵按下→KM線圈得電吸合自鎖→燈泡發光；A滅（B滅）按鍵按下→KM線圈失電解鎖→燈泡熄滅．如果要實現多點控制只要在電路中串聯對應點的常閉觸點開關完成斷開控制，并聯對應點的常開觸點完成閉合控制．
3按鍵開關的智能控制
在現代電子控制中，見到更多的是按鍵控制，1個按鍵能夠完成多功能的控制作用．其實這種按鍵只是1個常開的觸點開關，不是開關的智能，因為觸點開關只有通斷之分，或者說是“0”和“1”的關系，而是完全依靠程序來判定操作順序，達到智能控制目的．也就是說操作按鍵實現功能，完全是靠程序員給每次開關動作施以思想，依據程序員的思想開關完成對應功能．在前面介紹的開關中，開關在外力或電磁力的作用下吸合或斷開，不計有限時間吸合或斷開次數，只表現為電路的通斷現象，而智能開關有記錄有限時間內的吸合次數．這樣在完成1次有效的動作中，必須是在有限時間內動作．鍵按下時，總是會出現接觸不實，時通時斷現象，經過某一時間段后才達到穩定的完全閉合狀態，在按鍵斷開時也會出現同樣的情況．因此，完成1次準確有效的開關動作，必須對按鍵進行消抖動處理和記錄每次按鍵動作時間長短，以保證有效地記錄動作次數。1次完整的擊鍵過程有4個階段．等待階段（0狀態）：按鍵尚未按下，按鍵處于空閑，程序不執行按鍵程序；閉合抖動階段（1狀態）：此時按鍵剛剛按下，信號還處于接通與不通的不確定狀態，稱之為抖動狀態，程序在接收按鍵動作并且判斷是否為有效動作，進行消抖延時，剔除信號線上的干擾，確保準確無誤的閉合，一般延時時間為4～20ms的時間段；有效閉合階段（2和3狀態）：此時抖動已經結束，1個有效的按鍵動作已經產生，程序將按鍵所對應的信息編號記錄下來，待按鍵釋放程序執行信息編號賦予按鍵的思想，或者程序立即執行按鍵功能；釋放抖動階段和閉合抖動階段類似，程序應該在這里再做1次消抖，以防誤動作；有效釋放階段：如果按鍵是采用釋放后再執行功能，則可以在這個階段進行相關處理．處理完成后轉到等待階段，如果按鍵是采用閉合時立即執行功能，則在這個階段可以直接切換到等待階段．微電子控制中用的是長開觸點按鍵，根據操作時間長短和擊鍵次數多少，可分為“短擊”、“長擊”、“雙擊”和多鍵“同擊”等，不同的操作方式可以實現不同的控制功能．這些按鍵的操作，在現代家用電器、智能儀器儀表中都能見到，學習如何實現按鍵的這些功能也是單片機愛好者必須掌握的知識．用KEY1實現短擊、長擊、雙擊功能的實驗仿真圖．第1次長擊KEY1鍵3個發光二極管同時點亮；在長擊點亮3個二極管后，如果是短擊KEY1鍵1次，實現藍、黃、紅二極管中的1個發光；如果是雙擊KEY1鍵實現3個發光二極管的流動顯示．在有二極管發光的任意狀態，只要再次長擊KEY1鍵，就會全部熄滅二極管，類似于關機狀態．確定長擊有效可從讀按鍵子程序中獲得，確定單擊和雙擊按鍵有效必須轉入按鍵處理程序中獲得．1次有效擊鍵時間大于設定的長擊時間，就確定為長擊有效，雙擊是2次單擊的組合，還需要判斷是2次有效單擊或1次有效雙擊，也是靠時間來確定的．在相鄰2次單擊時間段，如果時間間隔小于設定值，就判定為雙擊，如果相鄰時間間隔大于該設定值，判定為單擊事件．如果在雙擊的設定時間內發生了多次有效擊鍵，那么擊鍵次數為奇數時確認為1次有效單擊，擊鍵次數為偶數時，確定為1次有效雙擊。
4結束語
[關鍵詞]設計性實驗教學體系成績評價
物理實驗課程是理工科院校的一門重要基礎課，在培養具有創新精神和實踐能力的專門人才上具有舉足輕重的作用。大學物理實驗中開設設計性實驗是近年來我國高等院校教改的方向之一，研究設計性實驗教學體系是物理實驗課程改革重要的基本問題。
一、設計性實驗的特點及目的
設計性實驗，是在明確實驗目的的基礎上，根據實驗原理和要求，自己選擇適當的器材，制定實驗方案，求出實驗結果。實驗過程是圍繞著一個需要解決的問題展開，強調學生通過自主參與一些類似于科學家從事科研的學習活動，獲得親身體驗產生積極情感，逐步形成一種在日常學習與生活中喜愛質疑，樂于探究，努力求知的心理傾向。學生在實驗研究過程中激活自己各科學習中的知識儲存，通過解決實際問題的探索性活動，提高自己綜合應用能力。
設計性實驗的目的是：加強學生已學的理論知識和基礎性實驗知識相結合，并將這些知識靈活應用，使學生體會并掌握實驗設計的思維方法和分析方法，實驗設計的基本過程和方法，培養學生的科學實驗能力及創新能力。
二、設計性實驗教學體系構建的思路
構建設計性實驗教學體系應該把學生的能力和素質培養作為構建的指導思想，以便學生在實驗研究的過程中，通過自己的努力獲取相應的物理知識和練就一定的操作技能，又能逐步學會一套獲取新知識和解決新問題的科學方法。設計性實驗教學體系構建的基本思路是：(1)將能力和素質培養貫徹始終，為物理實驗教學目標服務；(2)循序漸進；(3)要選擇或設計內容新穎、難易適度的實驗；(4)要立足大學物理，輻射其它學科；(5)要把科學研究能力的培養和物理知識的建構統一起來；(6)要把科學研究與實驗教學有機結合起來；充分發揮設計性實驗的教育功能。
三、設計性物理實驗教學體系
以培養創新精神和提高綜合素質為主線，遵循由易到難、由淺入深、由低到高、循序漸進的教學規律，按照物理實驗的實施過程和目的要求以及學生自身個性發展將研究性物理實驗劃分為以下三個層次。
1.基本設計性實驗。給定實驗題目與要求，在限定儀器的條件下，擬定實驗方案完成實驗。基本設計性實驗特別注意科學性和趣味性的結合，充分調動學生的學習積極性和創新精神，培養學生設計實驗的基本能力、科學的思維方式、探究意識和動手能力。采用指定“單任務教學”模式，教師起到“指導、幫助”的作用。
(1)基本目的。激發學生學習物理知識、研究與探索物理規律的熱情，加深對物理規律的切身感受，提高動手動腦能力，激勵創新精神。
(2)基本要求。在教師的指導下或自己的獨立研究完成實驗課題，按學術論文的形式撰寫設計性實驗報告，使學生掌握基本的實驗研究方法。
2.提高型設計性實驗。給定題目與要求，在給定儀器條件的范圍內選擇儀器、擬定二種以上的實驗方案進行比較，以較佳的實驗方案完成實驗。實驗原理應是學生在普通物理學習中已掌握或稍加補充即可掌握的。他們要從查找文獻資料開始，制定方案，做規劃，直至完成實驗。
(1)基本目的。培養學生科研綜合對比研究能力，查閱文獻資料的能力，在實踐中提高發現問題、分析問題、解決問題的能力。
(2)基本要求。要求這類實驗完成后，進行書面總結和口頭報告交流，讓他們對自己的實驗作介紹，交流在實驗研究的過程以及分析問題和解決問題中的寶貴經驗和教訓。
3.獨立型設計性實驗。給定實驗題目，擬定實驗方案、自選儀器完成實驗。側重于綜合能力和創新能力的培養，課題涉及的實驗內容與方法應具有綜合性，學生選定課題后，教師一般只對課題的意義、背景等情況作些介紹，完全由學生自己調研和查閱資料，自己設計、裝配、調試實驗裝置，提出實驗方案，完成實驗。
(1)基本目的。在培養了學生的基本實驗技能和基本的設計能力后，對部分學生提出更高的要求，這一階段要求學生的自主創新，培養他們的科學研究素質。
(2)基本要求。實驗結束時，每個課題都要寫出研究論文，并進行學術答辯和交流，部分論文應具有創新的成果，其中優秀的論文應能在正式學術刊物或學術會議論文集上發表。
4.設計性物理實驗教學體系及內容方案。根據上面的討論，由從簡單到復雜、從基本到提高的順序把設計性實驗分為三個主要的類型，對于不同的層次有不同的實驗項目和具體的實驗要求，其中包括學生選做的實驗個數、所需的課時數等，提出設計性物理實驗教學體系及內容方案如表一。
表一設計性實驗教學體系及內容
不同的學校根據自己的具體情況可以對不同的設計性實驗類型提出不同的要求，即對基本設計性實驗、提高型設計性實驗、獨立型設計性實驗開設的個數和每個實驗所需的學時給出符合自身實際情況的規定。根據我們學院的情況，選取基本設計性實驗、提高型設計性實驗、獨立型設計性實驗的課題數目分別為2、2、1個，總學時為40學時。
四、設計性實驗教學成績評價
客觀、科學評價設計性實驗教學成績，有利于促進設計性實驗教學的發展。評價應體現在實驗教學中以學生為主，教師為輔，顯示學生個性，相互協作，有利于學生科學素質的培養，充分發揮學生的能動性和創造性的宗旨。設計性實驗教學成績評價采用雙評模式，把教師的評價和學生自評結合起來，改變以往那種只有教師參與的局面。
1.學生自評。每一個實驗學生都進行自我評價，或是以小組為單位進行評價。在評價考核范圍里面除了考核實驗相關操作技能和實驗的掌握外還將實驗態度、文獻查閱能力、團隊合作精神等都納入考察范圍，充分體現設計性實驗培養學生科學素質的價值。
2.教師對學生的評價。教師對學生的評價與學生自評同步進行，教師通過對學生的實驗設計方案的審核，對實驗過程的監督，以及實驗結果的分析，給出一個評價。
對于這兩部分的權重，不同的學校，不同的專業可以進行不同的調整，一般可以采用教師評價占60％，學生自評占40％的比例來進行，對于不同的給分點可以根據各自情況進行界定。
參考文獻：
[1]朱慧群，丁瑞欽.大學物理實驗教學方法探討[J].中山大學學報論叢，2006年第26卷第5期.
關鍵詞：射頻識別技術射頻卡分類
引言
射頻識別技術(RFID，RadioFrequencyIdentification)實際上是自動識別技術(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)在無線電技術方面的具體應用與發展。該項技術的基本思想是，通過采用一些先進的技術手段，實現人們對各類物體或設備(人員、物品)在不同狀態(移動、靜止或惡劣環境)下的自動識別和管理。
目前，應用最廣泛的自動識別技術大致可以分為光學技術和無線電技術兩個方面。本文主要介紹自動識別技術在無線電技術方面的應用。
1射頻識別技術簡介
20世紀80年代，由于大規模集成電路技術的成熟，射頻識別系統的體積大大縮小，使得射頻識別技術進入實用化的階段，成為一種成熟的自動識別技術。
射頻識別技術是利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據。它與同期或早期的接觸式識別技術不同。RFID系統的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別，因此它可在更廣泛的場合中應用。
典型的射頻識別系統包括射頻卡和讀寫器兩部分。
射頻卡是將幾個主要模塊集成到一塊芯片中，完成與讀寫器的通信。芯片上有EEPROM用來儲存識別碼或其它數據。EEPROM容量從幾比特到幾萬比特。芯片僅需連接天線(和電池)，可以作為人員的身份識別卡或貨物的標識卡。卡封裝可以有不同形式，比如常見的信用卡及小圓片的形式等。與條碼、磁卡、IC卡等同期或早期的識別技術相比，射頻卡具有非接觸、工作距離長、適于惡劣環境、可識別運動目標等優點。
在多數RFID系統中，讀寫器在一個區域內發射電磁波(區域大小取決于工作頻率和天線尺寸)。卡片內有一個LC串聯諧振電路，其頻率與讀寫器發射的頻率相同。當射頻卡經過這個區域時，在電磁波的激勵下，LC諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷。在這個電容的另一端，接有一個單向導通的電子泵，將電容內的電荷送到另一個電容內儲存。當所積累的電荷達到2V時，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內數據發射出去或接取讀寫器的數據。讀寫器接收到卡的數據后，解碼并進行錯誤校驗來決定數據的有效性，然后，通過RS232、RS422、RS485或無線方式將數據傳送到計算機網絡。簡單的RFID產品就是一種非接觸的IC卡，而復雜的RFID產品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數，甚至可與GPS系統連接來跟蹤物體。
工作原理如圖1所示。
2射頻識別技術的分類
射頻識別技術主要按以下四種方式分類。
(1)工作頻率
根據工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統。①低頻系統一般指其工作頻率小于30MHz的系統。其基本特點是：射頻卡的成本較低、標簽內保存的數據量較少、閱讀距離較短(無源情況，典型閱讀距離為10cm)、射頻卡外形多樣(卡狀、環狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強等。低頻系統多用于短距離、低成本的應用中，如多數的門禁控制、動物監管、貨物跟蹤。②高頻系統一般指其工作頻率大于400MHz的系統。高頻系統的基本特點是射頻卡及讀寫器成本均較高、卡內保存的數據量較大、閱讀距離較遠(可達幾m~十幾m)、適應物體高速運動性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及射頻卡天線均有較強的方向性。高頻系統多應用于需要較長的讀寫距離和高的讀寫速度的場合，像火車監控、高速公路收費等系統。
(2)射頻卡
根據射頻卡的不同可分成可讀寫(RW)卡、一次寫入多次讀出(WORM)卡和只讀(RO)卡三種。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴得多，如電話卡、信用卡等。一般情況下改寫數據所花費的時間遠大于讀取數據所花費的時間(常規為改寫所花費的時間為s級，閱讀花費的時間為ms級)。WORM卡是用戶可以一次性寫入的卡，寫入后數據不能改變，且比RW卡要便宜。RO卡存有一個唯一的號碼，不能逐改，保證了安全性。RO卡最便宜。
(3)射頻卡的有源與無源
射頻卡可分為有源及無源兩種。有源射頻卡使用卡內電池的能量、識別距離較長，可達十幾m，但是它的壽命有限(3~10年)，且價格較高；無源射頻卡不含電池，利用讀寫器發射的電磁波提供能量，重量輕、體積小、壽命長、很便宜，但它的發射距離受限制，一般是幾十cm，且需要讀寫器的發射功率大。
(4)調制方式
根據調制方式的不同還可分為主動式和被動式。①主動式的射頻卡用自身的射頻能量主動地發送數據給讀寫器。②被動式的射頻卡，使用調制散射方式發射數據。它必須利用讀寫器的載波調制自己的信號，適宜在門禁或交通的應用中使用。因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內的射頻卡。
目前使用的多數系統中，一次只能讀寫一個射頻卡。射頻卡之間要保持一定距離，確保一次只能有一個卡在讀寫區域內。讀寫距離長，射頻卡之間的距離就要大，應用起來很不方便。現在的射頻卡具有防碰撞的功能，這對于RFID來說十分重要。所謂碰撞是指多個射頻卡進入識別區域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統可以同時識別進入識別距離的所有射頻卡，它的并行工作方式大大提高了系統的效率。
3國際射頻識別技術發展狀況
射頻識別技術在國外發展得很快。RFID產品種類很多，像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產RFID產品。他們的產品各有特點，自成系列。射頻識別技術被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域。如澳大利亞將它的RFID產品用于澳機場旅客行李管理中并發揮了出色的作用；瑞士國家鐵路局在瑞士的全部旅客列車上安裝RFID自動識別系統，調度員可以實時掌握火車運行情況，不僅利于管理，還大大減小了發生事故的可能性；德國BMW公司將射頻識別系統應用在汽車生產流水線的生產過程控制中等。
據有關權威數據顯示，射頻識別產品在全世界的銷量以每年25.3%的比例增長。由此可見，射頻識別技術具有廣闊的市場前景。
4射頻識別技術在我國的發展
我國政府在1993年制定的金卡工程實施計劃，是一個旨在加速推動我國國民經濟信息化進程的重大國家級工程，由此各種自動識別技術的發展及應用十分迅猛。現在，射頻識別技術作為一種新興的自動識別技術，也將在中國很快地普及。
目前，我國的射頻識別技術在下列幾種應用中發展前景較好。當然，這里僅僅羅列了射頻識別技術應用的一部分。任何一種技術如果得到普及，都將會孕育一個龐大的市場。射頻識別將是未來一個新的經濟增長點。
4.1安全防護領域
(1)門禁保安
將來的門禁保安系統均可應用射頻卡。一卡可以多用。比如，可以作工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護照等，目的都是識別人員身份、安全管理、收費等等。好處是簡化出入手續、提高工作效率、安全保護。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進出入口有一臺讀寫器，人員出入時自動識別身份，非法闖入會有報警。安全級別要求高的地方、還可以結合其它的識別方式，將指紋、掌紋或顏面特征存入射頻卡。
公司還可以用射頻卡保護和跟蹤財產。將射頻卡貼在物品上面，如計算機、傳真機、文件、復印機或其它實驗室用品上。該射頻卡使得公司可以自動跟蹤管理這些有價值的財產，可以跟蹤一個物品從某一建筑離開，或是用報警的方式限制物品離開某地。結合GPS系統利用射頻卡，還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。
(2)汽車防盜
這是RFID較新的應用。目前已經開發出了足夠小的、能夠封裝到汽車鑰匙當中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車上裝有讀寫器，當鑰匙插入到點火器中時，讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到射頻卡發送來的特定信號，汽車的引擎將不會發動。用這種電子驗證的方法，汽車的中央計算機也就能容易防止短路點火。
另一種汽車防盜系統是，司機自己帶有一射頻卡，其發射范圍是在司機座椅45~55cm以內，讀寫器安裝在座椅的背部。當讀寫器讀取到有效的ID號時，系統發出三聲鳴叫，然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統還有另一強大功能：倘若司機離開汽車并且車門敞開引擎也沒有關閉，這時讀寫器就需要讀取另一有效ID號；假如司機將該射頻卡帶離汽車，這樣讀寫器不能讀到有效ID號，引擎就會自動關閉，同時觸發報警裝置。
(3)電子物品監視系統
電子物品監視系統(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個系統包括貼在物體上的一個內存容量僅為1比特(即開或關)的射頻卡，和商店出口處的讀寫器。射頻卡在安裝時被激活。在激活狀態下，射頻卡接近掃描器時會被探測到，同時會報警。如果貨物被購買，由銷售人員用專用工具拆除射頻卡(典型的是在服裝店里)，或者用磁場來使射頻卡失效，或者直接破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統已被廣泛使用。據估計每年消耗60億套。
4.2商品生產銷售領域
(1)生產線自動化
用RFID技術在生產流水線上實現自動控制、監視，提高生產率，改進生產方式，節約了成本。舉個例子以說明在生產線上應用RFID技術的情況。
用于汽車裝配流水線。德國寶馬汽車公司在裝配流水線上應用射頻卡，以盡可能大量地生產用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產是基于用戶提出的要求式樣而生產的。用戶可以從上萬種內部和外部選項中，選定自己所需車的顏色、引擎型號和輪胎式樣等。這樣一來，汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車，如果沒有一個高度組織的、復雜的控制系統是很難完成這樣復雜的任務的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統，使用可重復使用的射頻卡。該射頻卡上帶有汽車所需的所有詳細的要求，在每個工作點處都有讀寫器，這樣可以保證汽車在各個流水線位置，能毫不出錯地完成裝配任務。
(2)倉儲管理
將RFID系統用于智能倉庫貨物管理，能有效地解決與貨物流動有關的信息管理，不但增加了處理貨物的速度，還可監視貨物的一切信息。射頻卡貼在貨物所通過的倉庫大門邊上，讀寫器和天線都放在叉車上，每個貨物都貼有條碼，所有條碼信息都被存儲在倉庫的中央計算機里，與該貨物有關的信息都能在計算機里查到。當貨物出庫時，由另一讀寫器識別并告知中央計算它被放在哪個拖車上。這樣，管理中心可以實時地了解到已經生產了多少產品和發送了多少產品。
(3)產品防偽
偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題，將射頻識別技術應用在防偽領域有它自身的技術優勢。防偽技術本身要求成本低，且難于偽造。射頻卡的成本就相對便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。射頻卡本身有內存，可以儲存、修改與產品有關的數據，利于銷售商使用；體積十分小、便于產品封裝。像電腦、激光打印機、電視等產品上都可使用。
(4)RFID卡收費
國外的各種交易大多利用各種卡來完成，而我國普遍采用現金交易。現金交易不方便也不安全，還容易出現稅收的漏洞。目前的收費卡多用磁卡、IC卡，而射頻卡也開始占據市場。原因是在一些惡劣的環境中，磁卡、IC卡容易損壞，而射頻卡則不易磨損，也不怕靜電及其它情況；同時，射頻卡用起來方便、快捷，甚至不用打開包，在讀寫器前搖晃一下，就完成收費。另外，還可同時識別幾張卡．并行收費，如公共汽車上的電子月票。我國大城市的公共汽車異常擁擠、環境條件差，射頻卡的使用有助于改善這種情況。
4.3管理與數據統計領域
(1)畜牧管理
該領域的發展起步于賽馬的識別，是用小玻璃封裝的射頻卡植于動物皮下。射頻卡大約10mm長，內有一個線圈，約1000圈的細線繞在鐵氧體上，讀寫距離是十幾cm。從賽馬識別發展到了標識牲畜。牲畜的識別提供了現代化管理牧場的方法。
(2)運動計時
在馬拉松比賽中，由于人員太多，有時第一個出發的人同最后一個出發的人能相隔40分鐘。如果沒有一個精確的計時裝置，就會出現差錯。射頻卡應用于馬拉松比賽中，運動員在自己的鞋帶上很方便地系上射頻卡，在比賽的起跑線和終點線處放置帶有微型天線的小墊片。當運動員越過此墊片時，計時系統便會接收運動員所帶的射頻卡發出的ID號，并記錄當時的時間。這樣，每個運動員都會有自己的起始時間和結束時間，不會出現不公平競爭的可能性了。在比賽路線中，如果每隔5km就設置這樣一個墊片，還可以很方便地記錄運動員在每個階段所用的時間。
RFID還可應用于汽車大獎賽上的精確計時。在跑道下面按照一定的距離間隔埋入一系列的天線，這些天線與讀寫器相連，而射頻卡安裝到賽車前方。當賽車每越過一個天線時，賽車的ID號和時間就被記錄下來，并存儲到中央計算機內。這樣到比賽結束時，每個參賽選手將會有一個準確的結果。
4.4交通運輸領域
(1)高速公路自動收費及交通管理
高速公路自動收費系統是射頻識別技術最成功的應用之一。目前，中國的高速公路發展非常快，而高速公路收費卻存在一些問題：一是在收費站口，許多車輛要停車排隊，成為交通瓶頸問題；二是少數不法的收費員貪污路費，使國家損失了相當的財政收入。RFID技術應用在高速公路自動收費上，能夠充分體現它非接觸識別的優勢——讓車輛高速通過收費站的同時自動完成收費，同時可以解決收費員貪污路費及交通擁堵的問題。利用射頻識別技術的不停車高速公路自動收費系統是將來的發展方向；人工收費，包括IC卡的停車收費方式，終將會被淘汰。預計在未來10年內，高速公路自動收費系統將有數十億元的需求。
在城市交通方面，解決交通日趨擁擠問題不能只依賴于修路。加強交通的指揮、控制、疏導，提高道路的利用率，深挖現有交通潛能也是非常重要的；而基于RFID技術的交通管理系統可實現自動查處違章車輛，記錄違章情況。另外，公共汽車站實時跟蹤指示公共汽車到站時間及自動顯示乘客信息，會給乘客帶來很大的方便。
(2)火車和貨運集裝箱的識別
在火車運營中，使用RFID系統很大的優勢在于：火車是按既定路線運行的，因此肯定要通過設定的讀寫器的地點。通過讀到的數據，能夠得到火車的身份、監控火車的完整性，以防止遺漏在鐵軌上的車廂發生撞車事故，同時能在車站將車廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達測距系統讀出車廂側的條碼，現在被RFID系統取代。射頻卡一般安在車廂頂邊，讀寫器安在鐵路沿線，就可得到火車的實時信息及車廂內裝的物品信息。
目前，射頻自動識別系統的安裝遍布全國14個鐵路局。2001年3月1日，鐵道部正式聯網啟用車次車號自動識別系統，為自備車企業、合資鐵路和地方鐵路實現信息化智能運輸管理提供了重要良機。