实验设计论文范文

导语：如何才能写好一篇实验设计论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

实验目的：在类似船舶摇晃、液货装卸等外来扰动引起的液舱液货晃荡条件下，结合油品在整个液货舱中的传质过程，研究油品蒸发及透气孔处油气的排出规律。在影响油品蒸发传质速率的其他因素（温度、黏度和密度等相关液货特征参数）相同的情况下，将重点考虑液货舱液相厚度（即液货装载率相同）与晃荡强度对油品蒸发、油气传递的影响，以探寻油气的蒸发排放规律。实验内容：构建实物模型实验，研究货舱液相厚度与晃荡强度对于油气排放的作用规律。根据研究目标，基于研究对象的特征，设计两组3种实验方案。第1组为晃荡实验：一是考察在相同液相厚度、不同晃荡强度下透气浓度的变化；二是考察在相同晃荡强度、不同液相厚度下透气浓度的变化。第2组为装货实验：考察在装货过程中（即液相厚度与装货形成的晃荡强度同时改变），透气浓度的变化。

2模型实验设计与流程

2.1模型设计制作及仪器设备

2.1.1模型舱的设计制作综合参考现有大型油船结构尺寸资料，选取单个边舱模型原型尺寸：长25.7m、宽16.1m、舱深18.9m，舱容约为7820m3。根据几何相似原理建立一个约为单个边舱1/40的模型（模型尺寸为：640mm×400mm×470mm，容积约120L）。模型舱使用有机玻璃制成，侧壁留有一个注油孔A（半径r=8mm）顶部留有一个透气孔B（半径R=12mm）和一个仪器固定孔C。同时，为了便于数据的分析与处理，整个模型舱被分为3个区：液相区、气相区和气液边界层（气液边界层是扰动的，这里取平均值）。液相区主要是液态油品，高度用L表示；气相区主要是油气与空气的混合气体，高度用V表示；气相区与液相区的交界处称为气液边界层；整个模型舱的深度为H。

2.1.2液舱晃动模拟平台的设计制作液舱晃动模拟平台是用来模拟油船的油舱受风、浪影响而晃动的实验设备，包括了传动和控制两部分。该装置利用一个液压缸提供推动力，使工作台左右摆动以模拟船体在海上的晃荡。在单片机输入指令后，信号经过数模转化器传给电源，以改变电源的输出电压，进而改变伺服阀两端的输入电流，然后在阀内改变阀芯的开口大小，控制回路的输出流量和压力，从而控制液压缸的运动，最终保证液压缸的运动速度在设计值附近，使工作台产生预期的晃荡效果。

2.1.3仪器设备主要实验仪器：一台计量泵，用于模拟加油；一套液舱晃动模拟装置，用于模拟油船在海上航行时的晃荡情形；一台DR70C系列智能线式红外VOCs检测仪，用于实时记录透气孔处排出油气的浓度；一台计算机，用于存储浓度检测仪记录的数据；两台高清摄像机，分别从正面和侧面记录整个实验过程中模型舱及液相表面的变化。

2.2晃荡实验设计

对于第一组实验，由于液相的晃荡强度与液相厚度及外来晃荡强度有关，因此，为了研究不同液相晃荡强度对透气孔处排出油气浓度的影响，设置7种气液比、5种晃荡强度的交叉晃荡实验。7种气液比分别为1％、3％、5％、25％、50％、75％及95％，5种晃荡强度分别为a（a=0）、b、c和d、e，共计进行35组晃荡实验。其中，外来晃荡强度通过调节液舱晃动模拟平台负载大小来施加。a=0，即晃荡发生装置关闭，液相处于静置状态；b为整个量程的20％；c为整个量程的40％；d为整个量程的60％；e为整个量程的80％。

2.3装货实验设计

对于第2组实验，由于不同的装货速率代表着不同的液面上升速率及液相扰动强度，因此，为了研究不同装货速率对油气产生及排出的影响，共设计7种装货速率：0.38L/min、0.88L/min、1.38L/min、1.88L/min、2.46L/min、2.96L/min及3.46L/min，其装载率都是0～95％。其中装货速率1.38L/min是根据实际油船装货速率按欧拉相似准则（压力差为注油孔内外油品的压力差）得到；装货速率0.38L/min、0.88L/min和1.88L/min、2.46L/min、2.96L/min和3.46L/min是结合计量泵的量程及最小刻度的实际情况，从而设计出0.5L/min装货速率间隔的速度。

2.4模型实验流程

晃荡实验：将浓度传感器安装在透气孔处，将模型舱固定在晃荡发生装置的工作台上，分别调节油品的装载率和模拟平台的晃荡强度，依次进行实验，通过计算机分别记录透气孔处排出油气的实时浓度。每次实验前，模型舱内都充满干净空气，舱内压力为标准大气压。实验时通过空调系统控制环境温度为26℃。装货实验：将油品通过计量泵再经过加油管注入模型舱内，浓度传感器安装在透气孔处，依次进行实验，用计算机分别记录透气孔处排出油气实时浓度。每次加油实验前，模型舱内都充满干净空气，舱内压力为标准大气压。实验时用空调系统控制环境温度为26℃。

3部分实验结果展示

3.1晃荡实验

油品装载率25％（图6），静置时间6h。在静置条件下，当装载率为25％时，透气孔处排出气体浓度规律：前600s左右，透气孔处排出气体中油气体积分数为0；600s后，排出气体中油气体积分数在短时间内迅速上升至60％，随后曲线斜率变小，排出气体中油气体积分数增加速度变慢，直至达到饱和，即油气体积分数Csat=81.6％。形成这种现象的原因：前600s左右，排出的气体主要为原来模型舱中的空气，因此排出的油气体积分数为0；600~2500s后，在模型舱气相区中，由于油气浓度差很大，油气的蒸发扩散非常快，致使透气孔处排出油气的体积分数迅速增加；2500~5000s，随着气相区内油气浓度差的减小，油气的蒸发扩散变慢，造成透气孔处排出油气的体积分数增加变慢；5000s后，气体的蒸发扩散慢慢接近充分，使得舱内油气浓度达到饱和，排出油气的体积分数不再增加。

3.2装货实验

加油速度1.38L/min（图8），加油时间4957s。在装载率达到70％之前，透气口排出气体中油气体积分数处于较低水平，约35％，且上升速率较慢。当装载率为70％～95％时，排出气体中油气体积分数快速上升，最后达到90％，接近饱和（图9）。该实验结果与文献[4]实船所测装货过程中透气孔排气规律相同。形成这种现象的原因：在整个加油过程中，从液面蒸发出油气分子的自然扩散是从高浓度处向低浓度处进行，这使得舱内的油气浓度呈现分层现象，越靠近液面，油气浓度越大。在装载率到达70％之前，主要是进行油气分子的自然扩散，聚集形成油气浓度层。同时，舱内空间较大，油气的对流效应较弱，油气从产生至传递到透气口有延迟效应，因而使该过程中透气口排出的油气体积分数较小。随后，装载率从70％上升至95％，随着液面上升，气相区体积缩小，对流效应越来越明显，延迟效应越来越弱，并且此时油气分子自然扩散也更加充分，因而使透气口排出气体的体积分数上升得越来越快，体积分数值越来越大。

4结束语

篇2

（一）实验分析

高锰酸钾制取氧气是利用酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽等仪器，通过加热高锰酸钾制取氧气，利用排水法来收集氧气。学生不仅要掌握实验原理、目的，实验仪器和药品的使用方法及注意事项，实验步骤、化学方程式的书写等内容，还要培养观察、分析能力和实践操作能力。

（二）《高锰酸钾制取氧气》的实验目的

（1）通过虚拟实验中的文本展示工具，使学习者了解实验目的、原理和方法。

（2）通过对虚拟实验的操作，掌握药品的选择以及仪器连接的先后顺序，能够动手制取氧气。

（3）通过对实验过程、现象的观察、分析实验反应机制，加深对实验的认知和理解。

（三）《高锰酸钾制取氧气》的虚拟实验活动设计

学生要完成虚拟实验首先需要安装Secondlife客户端，进入Secondlife虚拟环境，通过以下流程完成整个虚拟实验。

（1）准备阶段：学习者通过Secondlife提供的地图工具搜索到虚拟实验室地标并通过瞬间移动工具进入虚拟实验室。

（2）实验阶段：学习者通过人-机交互选择事先通过3D建模工具创建好的虚拟实验仪器、药品并通过资源工具查询相关仪器的使用方法及实验装置图，完成实验仪器的装置；点击各个实验仪器、添加药品来完成实验。

（3）评价反馈阶段：教师根据学生提交的实验报告和学习者的学习记录对学习者本次实验进行一个综合评价，并将评价结果通过评价反馈系统及时反馈给学习者。

二、《高锰酸钾制取氧气》的虚拟实验环境设计

本研究以《高锰酸钾制取氧气》为例设计的虚拟实验环境。以实验过程的设计为理论基础从场景及模型设计、交互设计、支持工具设计、特效设计、评价设计这几方面设计三维虚拟实验环境。

（一）实验环境的场景及模型主要虚拟教室、虚拟实验室和仪器设备组成

虚拟教室由讲台、桌椅、多媒体系统、音响设备、电子白板、书柜、书、电脑组成，供学习者实验后进行交流、报告、探究、形成实验结论。虚拟实验室主要由实验环境、实验操作台、水池、药品柜、灭火设备为为学习者完成实验并获取实验数据。仪器设备主要是酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽、铁夹、烧杯。药品耗材主要是高锰酸钾等。

（二）交互系统设计

（1）人机交互设计：在实验中通过操作交互，学习者能够感受到实验设备的控制感和体验感。在Secondlife中，利用创建工具可以实现简单的“点击”“移动”“坐在上面”等操作，Secondlife提供的林登脚本语言可以设置改变物体的性质、运动方式、运动轨迹、对外力的反应等等，能够较好地支持学习者的操作交互。

（2）交流工具：学习者在实验过程中和老师、同伴交流的方式主要有在线的同步交流和异步交流。

（三）支持工具设计

实验支持工具是指支持学习者完成实验的所有工具，本研究的支持工具主要包括搜索工具、资源工具、实验认知工具、评价反馈工具等。搜索工具主要是地图工具和瞬间移动工具通过它们是搜索定位各种学习场所、用户，并瞬间移动到目的地。资源工具包含Secondlife内部资源和外部资源。内部资源主要是3D浏览器；外部资源包括各大搜索引擎。这些工具可以搜索Secondlife内部和外部各种信息资源实验认知工具主要包括3D建模工具、拍摄工具、记事本工具主要为为实验过程中学习者观察记录实验现象、采集数据提供支持。评价反馈工具主要包括问卷系统（choicer、Quizchair）、学习记录系统（Tracker）、Web-Intercom，为实验后学习者自评、反思以及教师评价反馈提供支持。

（四）特效设计

在Secondlife中，通过粒子系统结合林登脚本语言可以营造烟雾、火焰、气体、雪花等各种现象。在本实验中酒精灯加热的火焰、水槽里面的气泡、集气瓶中的氧气、反应过程中的烟雾、药品晶体的状态变化等效果都可以通过粒子系统来实现。

三、结论

篇3

1.弹性元件的虚拟模型根据导体材料的应变电阻效应，电阻的相对变化与应变之间的关系。为了获得电桥输出与载荷的关系，需要构建弹性元件的数学模型。电阻式传感器的弹性元件结构有圆筒式、柱环式、悬梁式和轮辐式四种基本类型，各种不同的结构型式的弹性元件应变ε与载荷F的关系如下所示。（1）柱筒式弹性元件其中E为弹性模量，A为横截面积。（2）柱环式弹性元件其中R0为内环半径，b为柱环宽度，h为柱环厚度，E为弹性模量。（3）悬梁式弹性元件其中l为有效长度，b为悬梁宽度，h为悬梁厚度，E为弹性模量。（4）轮辐式弹性元件其中b为轮辐条厚度，h为轮辐条宽度，G为剪切模量。将四种弹性元件类型设计在一个子VI中，通过操作“弹性元件类型”下拉列表进行选择。

2.虚拟电桥模型电桥是目前常用的电阻式传感器测量电路，整个电桥电路由四个桥臂组成，当桥臂接入应变电阻时则成为应变电桥。当有一个臂被接入应变电阻时，被称为单臂电桥；两个臂被接入应变电阻时则为双臂电桥（也称半桥）；四个臂均被接入应变电阻时则称为全桥。在桥路中均未接入应变电阻时。

3.电阻属性和接桥方式设计前面板（如图1所示）上电桥部分的电阻属性分为固定电阻、应变电阻和平衡电阻三种，应变电阻的贴片方式分为受拉应力和受压应力。（1）电阻属性。图1中的电阻R1的属性只有两种：应变电阻和固定电阻。该属性通过操作“R1”设置开关进行选择。若R1为应变电阻属性，其阻值会随载荷F的增减而产生相应的ΔR1以及因温度变化产生的ΔR1t。电阻R2的属性与R1相同。通过操作“R2”设置开关可以选择R2的属性。若R2作为应变电阻，则会随载荷F的增减而产生相应的ΔR2以及因温度变化产生的ΔR2t。若操作“差动设置”开关，则可使R2的受力方式为受压应力，从而会随载荷F的增减而产生相应的-ΔR2以及因温度变化产生的ΔR2t。R3，R4需要参与调平电路的设计，因此接线也会相对复杂。通过操作“R3”和“R4”设置开关对该电阻进行属性操作。图中出现的Rr显示框为调零电路中的R5的右半部分与R6串联然后再与R3并联后的阻值。Rl显示框为R5的左半部分与R6串联后再与R4并联后的阻值。（2）接桥方式的设计。虚拟前面板上的电桥工作方式分别为：不工作、单臂工作，半桥工作和全电桥工作方式四大类型。对于半桥和全桥方式，其中应变片又分为差动和非差动两种布片方式。不工作方式指的是R1，R2，R3和R4都设置成固定电阻。该方式无论怎样施加外力，输出始终为零。单臂工作时将R1设置为应变电阻，R2、R3、R4设置为固定电阻。此时，按“R1”按钮，“R1”按钮变绿，图中应变电阻R1如果显示向上的箭头，表明该应变电阻受拉应力，对应电阻值增大；如果应变电阻R1显示向下的箭头，表明该应变电阻受压应力，对应电阻值减小。半桥非差动工作时，R1、R2设置为应变电阻，R3、R4设置为固定电阻。按下“R1”、“R2”两个按钮，两者均变绿表示接入工作臂，同时电阻R1、R2上的箭头方向一致，表示应变片受到相同性质的应力，此时电桥输出基本为零。半桥差动工作时，R1、R2设置为应变电阻，R3、R4设置为固定电阻。按下“R1”、“R2”两个按钮，两者均变绿表示接入工作臂，同时电阻R1显示向上箭头，R2显示向下的箭头，表示对应的应变片受到拉应力和压应力。全桥非差动工作时R1、R2、R3、R4属性均为应变电阻，此时，按下“R1”、“R2”、“R3”、“R4”按钮，均变为绿色。四个电阻上的箭头方向一致，表明四个电阻受相同性质的应力，此时电桥输出基本为零。全桥差动工作时，“R1”、“R3”电阻箭头向上，表示受拉应力；“R2”“R4”箭头向下，表示受压应力。

4.温度误差计算及补偿在讨论应变计的工作特性时通常是以温度恒定为前提的，但在实际应用过程中，工作温度可能会发生变化，从而导致应变电阻的阻值发生变化。设工作温度变化为Δt℃，则由此引起粘贴在试件上的应变电阻的相对变化为。将公式（11）代入公式（7）-（10），即可以计算出温度变化时的电桥输出，该输出即为温度误差。单臂工作时，采用补偿块法进行温度误差补偿，该方法利用两块参数相同的应变计R1、R2，R1贴于试件上并接入工作臂，R2贴于与试件材料相同温度环境的补偿块上，但该补偿块不参与机械应变，同时接入电桥相邻臂作为补偿臂。当接通电源并施加负载时，补偿臂产生的热输出与工作臂产生的热输出相同，则可达到温度误差补偿的目的。对于半桥差动和全桥差动工作方式，根据公式（10）的和差特性即能进行温度误差补偿。5.非线性误差计算及补偿公式（10）是对公式（9）进行线性化后的输出。对于单臂工作时，非线性误差可以通过在电路中加入补偿臂（该臂不受外加应力作用）。对于半桥差动和全桥差动工作方式，不需要外接补偿电路，因为差动工作方式具有很好的非线性补偿作用。

二、虚拟操作面板的设计

用LabVIEW软件开发虚拟仪器，用户能“量身定制”仪器的操作面板。本实验根据真实的电阻式传感器实验电路接线图作为虚拟仪器的操作面板，能直观地阐述电阻式传感器实验原理及操作方式，虚拟面板如图1所示，主要包括虚拟弹性元件选择、应变电阻布片方式选择、电桥接法选择、电桥调零模块、差动放大模块、直流电源模块。此外前面板还包括电阻、外力、温度的赋值等。

三、远程虚拟实验的演示步骤

电阻式传感器实验的远程操作分别由DataSocket技术与Web网络工具来实现。DataSocket技术以及网络化技术的结合使虚拟仪器的远程控制成为可能，可在若干计算机上对传感器虚拟实验进行操作及数据处理。这为传感器虚拟实验的互动教学提升了便捷性。电阻式传感器虚拟实验的远程操作过程如下：第一步，打开服务器网页。第二步，输入R1、R2、R3、R4的阻值。第三步，选择弹性元件类型。第四步，设置接桥和布片方式。第五步，打开电源开关。第六步，调节调零电位计，直至电桥近似达到初始平衡状态。第七步，点击“施力F”按钮。第八步，查看客户端网页，查看电桥输出曲线。第十步，点击服务器面板中的“复位键”，使所有选项、开关及输入数据均清零和初始化。第十一步，关闭电源开关。

四、结束语

篇4

1．国内现状及存在的问题

基础医学是医学教育与研究的基石，基础医学研究生课程教育教学是国家培养高层次医学人才的必由途径。研究生基础医学阶段创新性人才培养的目标是：培养具备扎实的基础理论功底、具备自主进行医学科学研究和技术创新的能力、具备在交叉学科领域进行广泛探索的能力的研究生［3］。然而与创新性人才培养的要求相比，基础医学研究生培养却面临着诸多问题。

1．1实验创新能力基础薄弱

研究生生源情况堪忧，实验创新能力基础薄弱，自主设计和不断修订完善科学研究实验计划的能力欠缺。随着当前研究生招生规模不断扩大［4］，导致生源质量下降，特别是很多研究生实验能力欠缺，综合利用多学科知识的意识和能力不足，在较短的基础阶段学习之后，许多研究生自主设计和不断修订本完善科学研究实验计划的水平不强，难以独立完成课题论文设计或设计水平不高。另外，近年来由于就业压力和收入差距，许多优秀毕业生更多地选择了临床学科，选择基础医学专业的研究生数量不断下降，同时其它医学专业研究生在基础阶段课程学习中也普遍存在着“轻基础、重临床”的观念，这在很大程度上不仅极大地削弱了医学基础学科研究生的生源质量，也显著地影响了基础医学课程的教学效果。

1．2课程设置、教学内容和方式不合理

（1）课程设置和教学内容不合理。研究生阶段的课程与本科阶段部分课程类同，内容重复，各课程之间的交叉互通不足。例如：为研究生开设的生物化学课程、计算机基础等课程，讲述的内容许多都与本科阶段学习的内容相似。基础理论课教学占据的时间较多，研究生培养需要的实践教学训练时间很少，且课程各自独立，不能融汇成实验体系，不利于学生综合运用各学科知识和方法进行研究。另外，课程内容较为陈旧，更新较慢，吸收学科新进展、新成果、新技术不够。这些课程对学生缺乏新鲜感，不能吸引学生产生学习兴趣，这实际上造成了极其严重的时间和精力浪费。（2）研究生教学的方式和手段单一，研究生仍处于被动学习。研究生教学方式与本科阶段类同，仍然以灌输为主要形式，师生互动很少，无法体现研究生在学习中的主体地位。研究生的学习始终是比较被动的，这就无法为学生提供深层次思考的空间，不利于培养研究生独立思考和进行实验设计的能力。大多数教学内容局限于课本，书本以外的知识涉及不足，引导学生充分利用网络进行自我学习的能力仍需加强。（3）对研究生的科研和实验能力训练不足。设计和完成研究生毕业论文是研究生在校期间必须经历的学习过程。由于研究生自身的原因、学位课程设置、科研平台、导师队伍、学术氛围等各方面因素的影响，大多数学生的实验能力、科研素质得不到培养，独立设计和完成研究任务的能力得不到提高。因此，若要提高研究生培养质量，必须使研究生科研素质和科研水平得到训练和提高。（4）缺乏满足学生实验和科研能力培养的实验平台和师资队伍。创新型研究生培养的核心内容是提高研究生的实践和科学研究水平，这些都离不开高层次的研究实践平台和高水平的师资队伍。目前，基础医学教学由于课程设置的缘故，多数实验教学工作仍然依托本科生阶段的教学中心完成，受实验平台和师资队伍的限制，大多数实验内容仍以验证性实验为主，缺乏设计性实验内容，很难达到培养学生科研创新能力的效果。（5）教学效果考核评价制度不科学。对基础医学课程学习情况的考核还不完善，大多数课程的考试依然沿用本科阶段的纸面考试为主的终结性考核模式，真正能够检验学生自主设计实验和解决问题能力的形成性考核方式还没有形成。没有一套科学合理的考核制度，就难以调动学生的积极性，实现基础医学的教学目标。因此非常有必要建立一套能充分调动学生积极性，发挥其主观能动性的考评机制。（6）研究生团队意识和学术道德规范的教育效果不佳。良好的学风和高尚的学术道德，是研究生必备的思想素质。近年来，学术界抄袭、剽窃、造假的事件屡屡发生，给研究生培养带来了很大的负面影响。教育研究生自觉维护学术道德，杜绝学术不端行为，强化学术诚信意识，已经成为研究生教育不可或缺的重要内容。如何在基础医学教学中有效的将学术道德规范教育与研究生实验技能培养相结合，使研究生学术诚信教育真正生效，是我们应着力研究的内容。

2．基础医学专业硕士研究生基础医学课程体系改革与实践

研究生教育改革要整体设计，分步推进。充分调研，综合分析当前教育培养模式中方面存在的主要问题及其成因。通过对当前各高校在校研究生、管理人员等面对面访谈，征求他们对当前的基础医学教育培养的看法，了解他们对目前教育模式、课程设置和内容选择上存在异议的方面，收集对相关内容的意见和建议，发现存在的主要问题，并进行深入的原因分析；在此基础上，对研究生培养过程进行系统的改革；要加强产学研合作，与科研机构和就业单位建立多渠道、多形式的紧密合作关系。

2．1改革基础医学教学的课程设置

总体设想是，以当前社会发展对高层次人才需求为出发点，在强化研究生自主设计实验和科研创新为目的，改革现有的基础医学教学课程体系。课程体系建设中，逐步优化研究生课程学习时间，优化理论与实验教学时间分配，缩减理论授课课时，增加实验学时。探索按照学科门类相近的原则集中授课节约授课时间的新方式，缩短基础医学课程学习时间为8个月，使研究生尽早完成基础医学课程学习，将更多的精力投放科研实践中，实现研究生早进实验室、早完成实践培训，多出成果、多出人才的培养目标。在基础课程教学中，以问题教学为主，注重各专业知识的横向联系，突出知识的高、精、深。定期进行调研分析，对于今年来选课人数少或学生评价差的课程逐步取消，同时根据最新进展及时开设部分前沿性课程，如：蛋白质组学技术、生物信息学、分子生物学技术、免疫学技术等重大技术的实验技能课程，为学生进入科研阶段打下扎实的知识和技能基础。

2．2强化实验实践课程体系建设

没有高水平的科学研究，要培养出高质量、高层次的人才是难以想象的。因此，建立创新的研究生实验课程体系，突出对研究生实验技能和自主设计实验能力的培养成为改革探索的重要内容。研究生教育要体现应有的宽广度和纵深度，我们将探索建立三个层次的实验教学平台。第一层次的实验为基础性实验内容，关注PCR、细胞培养、SPF动物饲养、实验动物处置、大型仪器设备操作等基本技能训练。第二层次的实验为整合性实验，依托机能学、形态学、分子医学等教学中心开设，综合性实验打破单一课程界限，按照学科相近的原则上重组实验内容，由教学团队给定研究内容，学生自主设计，导师组修订完善后，采用小班制历经2－3月由学生以自组团队方式完成，实验里程和最后结果由实验室监督并给出成绩。第三层次的实验主要依托研究生科技计划项目、省校级重点学科（实验室）开放基金项目等进行，由研究生组成团队自主设计研究内容、寻找合作导师联合申请，获批后按照项目管理模式进行，研究主要依托省校级重点学科（实验室）完成，须提交研究结题报告和发表文章，成绩纳入实验成绩。为了达到培养研究生自主创新能力，研究生实验内容设置以整合性和设计、创新性实验为主，两者实验内容分别占到40％和30％。

2．3改革教学模式与方法

为了达到锻炼研究生科研综合能力的目的，将在教学中改变以往教师主动授课，学生被动参与的情况。课程教学由以传授己有知识和成果为主要内容的传授性教学方式，向以培养学生创新能力为主要特征的研究性教学方式转变。变课程教学的单向灌输方式成为研究生主动学习和教师课堂讲授相结合、以学生为主体的教学方式。在压缩理论教学学时的同时，鼓励各课程采用启发式、讲座式、研讨式的教学方式，基础教学密切联系临床实践和学科前沿进展。各基础医学课程教学在侧重于传授式教学方式的同时，注重激发学生的创新思维。各课程均开设一定比例的讲座式、研讨式教学内容，鼓励研究生为组织者和主体参与课堂讨论。在课程教学的同时，学院还集全院师资力量开设一系列学术前沿讲座和文献综述类课程，以计算学分和成绩的方式使研究生更广泛地参与拓宽学术视野的讨论，不断提高研究生的学术水平。在介绍课程最新研究进展时，在介绍常见实验方法的基础上，重点培养学生如何追踪国内外本学科的研究进展，如何有效阅读中外文文献。此外，研究生科研能力重要的环节还包括对实验结果的分析。因此我们在教学中也将非常重视以实验结果中表格和图片为导向的教学，在专题讲座和论文汇报中强调实验结果中表和图片解读的重要性，引导研究生如何分析这些表和图，并反追踪这些表和图中所使用的方法的原理和应用范围，在学习如何解读实验结果的同时，逆向式培养研究生对实验方法的了解。总之，只有通过调动研究生学习和研究的主动性与积极性、促进研究生科研认识与实践能力的提高，才能使课程教学成为训练研究生创新思维与创新能力的舞台，实现研究生课程教学的目标。

2．4加强师资队伍建设

课程教学质量高低，与研究生教师的学术水平、科研能力和教学方法有着重要的关系。项目进展期间，我们将围绕课程教学加强师资队伍建设，提高教师的学历层次、学术素养、教学和研究水平；严格研究生授课教师的遴选，把研究生教师的遴选、培训、考核、聘任有机结合起来，选用有经验的教师承担研究生课程的教学，提高教师队伍的教学水平；通过课堂教学质量考核，促进教师教学水平和教学效果的不断提高；引进激励和竞争机制，充分调动教师的教学和科研积极性，保持研究生教师队伍的生机和活力［5］。

2．5完善和建立研究生学习效果的综合考评体系

深化基础医学研究生教育教学的改革还应包括灵活选择考核方式。改变单一评价方式，建立多维考评方式，改变以往的终结性评价一锤定音为关注学生发展的形成性评价。根据课程性质选择包括卷面考试、研讨报告、实践项目报告、自学作业、论文、答辩等在内的多种评价方式。考试方式可采取闭卷或开卷考试、课程论文和文献综述等，闭卷考试应与其他考核方式有机结合。如通过课程论文、研讨报告、文献综述等的考核方式，促使研究生查阅大量的文献资料，了解本学科及相关学科的国内外的学术前沿，拓宽知识面。利用技能实验考试验证学生的实践能力，通过答辩的方式培养学生汇报、做图、应对挑战等综合素质。

2．6强化研究生的学术道德规范和科研诚信意识

在基础医学教学和实验的每一个环节都注重突出对研究生加强学术道德规范和科研诚信意识的引导，将遵守学术道德规范纳入研究生理论与实验课程学习的每一个考核环节中，通过在科研素质培养中加入典型案例，使研究生认识到坚守学术道德规范在事业生涯中的重要作用，从而坚定不移地以严谨的科学态度对待和处理科学问题。

3．结束语

篇5

在线实验模拟了现场实验的场景，但却不是现场实验的简单网络化移植，实验设计本身发生了较大变化。由于在线实验的互联网支持和计算机模拟等特点可以更好地提供一个促进思考和探究的环境，系统能在线记录学生的独立操作，为评价提供科学的依据，并可在此基础上通过数据挖掘和优化，调整实验设计，充分发挥学生的能动性，能适应不同水平和能力学生的要求。基于以上特点，笔者设计了与现场实验存在较大区别的在线实验探究式学习模式。培养学生的工程思维和能力是实验设计的核心问题。由于CDIO模式继承和发展了工程教育改革的理念，系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的标准，因此，我们主要基于CDIO的理念来设计在线实验模式和方法，强调工程实践环境中探与究的学习来实现CDIO的全过程，使得学生以更多元的方式进行工程实践训练。CDIO是以构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate)为四个主线过程，综合地考虑专业基础知识、个人和职业的技能及团队协作与沟通的技能，及在整个企业、社会环境下进行四个主线过程以达到全面提升工程实践能力的培养过程。CDIO模式中的构思和设计环节主要针对学生的工程宏观分析能力，而实现和运作环节主要针对学生的工程微观分析和操作能力。作为一个缩小版的工程实践过程，在线实验的实验方案的设计实际上就是构思和设计过程，而实验过程就是实现和运作过程。因此，探究式学习主要体现在实验方案探究与实验过程的探究两个方面。以下我们将通过远程教育高校开发的典型实验来具体说明其设计理念。

(一)实验方案探究设计

实验方案的探究主要培养学生的工程宏观分析能力。在传统的实验教学模式下，实验按照统一的方案展开，学生没有选择性。这种教学模式适用于理论验证性的实验，但在以培养学生工程能力为主的实验中，就会压制学生的想象力和主动探究的意识。因此，实验方案探究是实验教学策略的最重要部分。实验的主要目的是认识和探索理论规律，掌握工程技能，应该以问题为驱动开展实验方案的探究，学生对于老师提出的问题，以分析问题和解决问题为出发点，经过认真思考和研究，自主制定实验方案，通过搭建实验对象，准备仪器设备、测量各种工况下的数据，整理和判断实验数据和结果的正确性。这就要求实验具有基于工程的实际背景设计，学生才可能在这种开放性的实验环境下，对多种可能的实验方案展开探究。英国开放大学的实验“能量转换(EnergyConversion)”是典型的实验方案探究型实验。实验设计背景是铜的工业化生产，实验问题是如何从铜矿石经过多个环节得到电解铜。教师首先要求学生设计基本方案。学生在实验前1个月必须预习，由4人组成的实验小组需要集体制定实验方案，由于实验问题本身的开放性，实验方案也并不是确定的，指导老师只给出一些建议。从粉碎矿石到解析出铜的多步实验步骤中，有多种途径可以完成实验，学生们集体讨论得到设计方案。在实验过程中，方案根据实际情况还继续修正。完成基本方案设计以后，实验完成过程也是实验方案探究过程。学生在实验室边实验、边观察、边记录、边讨论，每个实验环节都要求去解答或解决一些相关的问题，如粉碎的效率、溶解浓度以及电解效率等，部分环节还要到计算机上进行数学模型的求解。实验过程中进行观察记录和模型预测，最后对实验结果进行验证。实验结束后，学生还必须根据本星期实验情况，做口头报告(Presentation)，教师根据学生预习和作业情况、实验过程的表现以及口头报告，给出实验课程的最终评价。可以看出，整个实验过程就是针对如何从铜矿石得到电解铜的这个具有工程背景的问题，在不断探究的过程中制定和实施实验方案的过程，这对学生工程宏观分析能力的培养大有裨益。

(二)实验过程探究

实验过程探究主要培养学生的工程微观分析与操作能力。传统工科专业的实验操作基本是按部就班地完成，对于故障分析与解决、规范操作等重要技能以及如何培养学生的工程意识、工程能力、创新能力还较少涉及，这显然不能满足工程应用型人才的培养需求。实验过程探究式是在实验过程中，教师给学生一定的引导和提示，让学生自己通过观察、思考、动手实施等途径去独立探索和研究，自行实现实验过程的教学策略。概括起来，在实验过程探究中，学生需要在实验过程中自主发现问题，分析问题，实施和运行，真正实现探与究的学习过程。在工程实际环境中，观察与发现各种现象、分析现象之间的联系。因此在线实验系统会较为真实地模拟这些现象，学生经过现象分析，确定现象发生的内因与外因；结合理论进行讨论，明确调节目标与调节手段，形成解决方案。实验系统设计必须便于讨论和方案设计。华东理工大学DCS实验是较为典型的实验过程探究型实验。实验主要培训学生DCS操作能力和故障处理能力。由于DCS系统本身的大多数操作都是基于计算机的操作，因此网上实验课程的界面仿真DCS系统的计算机控制部分操作的界面(如图1所示)。以下用一个简单的故障处理实验来说明实验过程探究的实验。在实验中，设计了一个常见的故障处理，在图1的界面中，学生观察到粗丙酮塔T-601顶温度仪表TI-6006出发异常过高报警，系统要求学生调节至正常运行温度73.0-80.0℃。在观察到异常过高报警后，学生将按照所学知识和工程常识，作出如下分析：粗丙酮塔顶温度上升可能有4三个工艺方面的原因，分别是加水量过大、回流量过小或再沸器回水量过小，也有可能是仪表自身故障因素。既然存在这三种可能，就必须通过其他观察和分析来确定故障原因，因此学生首先需分别检查相关三个仪表，即加水量仪表FRC-6015，回流量仪表FR-6019，E-601再沸器回水仪表FRC-6014，以确定仪表正常工作。学生观察到回流量仪表FR-6019读数偏小，就可以判断出是因为回流量不足造成塔顶温度升高。在通过观察分析找到故障原因后，学生根据工艺理论，确定解决方案，即增大塔顶回流量，需要调节FR-6019仪表。在工程环境中，不能进行一步到位的调节，以免造成大的扰动，需逐步小范围调整，边调边等。因此学生在实施解决方案，必须仔细阅读操作守则，将温度调节至正常运行温度的整个操作过程必须符合现场操作规范。操作实施时，首先将LRC-6023改为手动控制，每次增加调节阀阀位必须小于2%—这是操作守则要求的，如果学生超出这个阀位标准进行调节，训练中系统将给出警告，在考试中则行为将被记录，作为扣分依据。每次调节后系统会根据数学模型的计算将相应仪表调至相应位置，学生一边观察表显示情况一边调解，直至塔顶温度恢复到73.0-80.0℃，最后将LRC-6023设置为自动控制。可以看出，此实验在整个故障处理过程中，并不像普通课程实验制定严格的步骤，而是让学生根据工程实际情况，通过自主观察分析来制定解决方案，然后根据操作规范来一边观察一边操作运行，整个课程设计与教学过程较好地体现了探究式的教学策略。

二、基于过程考核的在线评价体系

对实验学习成果进行全面评价是在线实验的重要环节，这样才能对学生探究式学习过程进行科学合理的评价。传统现场实验模式中以数据处理和实验报告结果来评价只能作为在线实验中评价模式的参考。对于参加实验的学生，主要应考虑的因素是其在实验的准备情况、在实验过程中探与究的情况，即观察问题和分析问题的准确性，设计方案的优劣，操作实施过程的规范性、和其他同学交流情况，以及对理论知识的掌握能力和应用能力，因此必须据此建立新的实验评价体系，即基于实验过程考核的评价体系。在线实验评价体系主要分为理论掌握情况、实验操作能力、合作交流能力，其中实验操作能力是最为重要的指标。理论掌握情况主要考察预习思考题，实验操作能力包括是否选择了正确的仪器或仪表、设计方案是否适当、操作目标是否达到、操作过程是否规范、数据处理与实验报告是否符合要求等都可以作为实验过程考核的指标。同时，每一门实验课程提供BBS建立单门实验的学习社区，学习者就一些问题难题发帖，由专门的辅导教师回答问题，并确认学习者所发的有效帖数等。其中实验操作规范是较为特殊的指标，在工程实际中，操作规范化及其重要，否则将引来灾难性后果。因此，必须设定一个阀值，学生如果出现较为严重的操作规范问题，不论其他指标分数如何，都将判定为不合格，我们定义为罚指标。本文选取上述7个指标因子构成学生实验教学的基本评价指标体系,并依次设其为A1，A2，…，A7，其中A6为罚指标因子。通过在线实验系统中自动记录实验仪器选取、操作等参数，对学生实验过程进行跟踪。结合在线实验平台的应用，在实践中我们采用了一个有七个参数的指标体系，包括预习思考题分数、实验仪器选取、实验方案正确性，操作规范性、数据处理、实验报告、在学习社区的交流情况。对这七个参数赋予不同的权重就可以得到该学生的最终成绩，下面分项说明一下每个指标的含义。由于每个指标因子只反映了学生实验学习的某个方面的特征，各学校可以根据本校实际情况规定指标因子及其特征值，以及罚指标因子的规定。在指标体系中，各项指标的权重大致说明了其重要性，这七个参数基本上涵盖了学生从准备到完成全过程的表现情况，对每一个指标赋于权值并最终得到终结性评价课程成绩，各项指标的加权和就是实验评价分数。少数指标虽然权重并不高，由于在工程实践中具有重要意义，低于一定分数整个实验过程将评价为不合格。比如在前文提到的DCS实验中，在多次出现不规范操作并且在系统警告后仍然出现2次以上不规范操作，整个实验过程将被判定为不合格。对于通过经验方式得到的实验过程考核评价体系，在经过一定的数据积累以后，可以进行智能化的处理和分析，为学生提供更优化的实验方案。在选取的两个学生中，甲学生虽然分数略高，但操作相关的指标得分都不高，因此在后续实验中，主要给该学生提供注重操作及规范的实验，比如开关机实验和某些故障处理实验。而乙学生操作和动手能力较好，但不注意理论和实验设计，以及数据处理等工作，在后续实验中，应多推送理论学习的模块，提醒学生注意数据处理和实验报告的完成。

三、在线实验系统的设计框架

作为在线实验系统核心部分的探究式学习模式以及相应的在线评价体系设计完成以后，在线实验系统框架基本构筑完毕。在线实验系统应本着简单、适用、高效的原则，实行通用化、标准化、智能化、人性化的设计思想。学生可以通过在线实验平台在教师的指导下进行实验教学的全过程，而在线实验平台则通过记录学生在线上参加的实验过程、实验练习以及培训交流等情况，实现对学生实验情况的全程跟踪管理和对学生实验教学需求的全面掌握。在线实验设计的基本架构如图2所示。可以看出，在框架核心部分的业务层中，支持探究式学习过程是贯穿设计始终的问题，所以应改变原先某些实验只是为验证理论的设计，把发现问题、分析问题、设计解决方案、实施解决方案的探究式思路在实验教学中实现。同时需要学生在各个环节的实验过程进行完整的记录，作为其是否按照教学思想完成实验内容进行考核的依据，同时还可以通过智能化的数据分析和数据挖掘，为学生提供经过优化的个性化实验教学模块。组件层和服务层和平台软硬件设计相关，在其他文章中有详细介绍，本文不再赘述。

四、结论

篇6

教材从一开始便介绍家庭电路的基本组成部分，此部分在传统的教学中都是以直接讲授的方式让学生掌握，最多老师带个配电箱的实物一一介绍给学生，学生习得的知识印象不深刻．若以测电笔为线索利用学生自主学习、自主探究测电笔的构造及使用方法，并以小组为单位:拆开测电笔观察内部的构造，看完后再组装好;并在自主学习课本如何使用测电笔的内容后，正确使用测电笔测试插座是否有电，小组其他成员对操作的同学进行交流．让学生亲自观察、体验后学到的内容印象深刻，从而总结出测电笔的作用:辨别火线、零线，进而导出家庭电路组成部分的首要成员:进户线．

2以装灯泡为主轴，立足重点

家用灯泡的连接是《家庭电路与安全用电》的重点内容．传统教学中我们常常是利用画图来给学生讲解:为什么开关接火线，灯泡接零线，为什么螺旋接零线等，仅凭画图讲解学生没有感性认识，有的同学甚至怀疑老师讲的是否真实，而实际生活中也不能得到验证．鉴于此，笔者将这部分进行了实验改进设计:“以使灯泡亮起来”为实验目标，请学生自己动手将灯泡接入电路．这时肯定会有同仁质疑:在课堂上老师怎么可以让学生接触家庭电路呢?作为教者“学生实验的安全问题”是我们首先必须考虑的问题，所以我将原先灯泡与开关所接在家庭电路进行了调整:利用一个学生电源调至12V交流电引出两根导线一根代表火线，另一根代表零线，并事先将火线零线中间的一小部分绝缘皮去掉以便于学生连接．由于“220V40W”的灯泡接在12V交流电源上根本就不亮，所以专门找到电动自行车的车前灯，正好“12V40W”并把开关与灯座内的接线柱事先都用导线引出并与鳄鱼夹子焊接好以便于学生连接，将器材准备就绪发给每个小组，让学生自己去连接．有的学生将开关、灯泡分别一端接火线另一端接零线，导致开关一闭合就出现短路现象，灯泡也不亮，学生电源过载灯亮的现象，小组其他成员能判断出这种接法不对;大部分的同学则将开关与灯泡串联接起来接入火线和零线，但有两种不同接法:一种是开关接火线灯泡接零线，而另一种是开关接零线灯泡接火线，这两种接法开关闭合灯亮开关断开灯熄灭．看上去都满足了老师提出的使灯泡亮起来的实验要求，如何让学生发现哪种接法更好更安全呢?这时老师可以提出我们有时需要更换或擦抹灯泡，人体总是有可能会碰到灯泡的螺旋部分，那这两种接法有没有区别?断开这两种接法的开关，是不是没有电了呢?可以让学生自己利用测电笔去检测灯泡的螺旋部分，学生看到开关接火线的那种测电笔不亮，而开关接零线的那种虽然开关断开但测电笔依然发光了，说明灯泡的螺旋部分依然有电，存在安全隐患应当避免这种接法，从而得出灯泡的正确接法．这样设计后学生在一个安全的亲自动手安装灯泡的活动中，既体验了自己安装电器的乐趣，又体验了测电笔的使用，还知道了灯泡与开关的正确安装方法．虽然老师准备器材麻烦了一些，但能将生活中经常使用的灯泡让学生自己安装，而且能让学生收获有如此之多，并且又是学习的重点内容，老师辛苦一些也值得．

3以熔断器为抓手，突破难点

熔断器这一部分是家庭电路的重要组成部分，但是这个器件对于学生来讲是个完全陌生的事物，所以学生的学习有一定的困难，尤其以熔断原因为主要难点．教者如何突破这一难点教学便成为这一部分的重要问题．传统教学中我们常常利用实验室电路模拟家庭电路中的短路，这一现象学生看不见电流，几乎没有体验，另一原因超负荷运行时保险丝熔断，仅凭学生实验电灯泡来体现，学生根本就感觉不到超负荷运行，实验现象显得有些苍白．我们可以作这样的改进:短路实验:可以让每个学生用一根导线连接干电池的正负极，并用手捏住10秒，感受一下短路电流，学生捏住三秒时就会甩开手，因为烫手呀，这个短路电流大，学生会一辈子都记得，老师再解释:干电池电压比较小，所以短路的电流还不算很大，同学们试想一下如果换成家庭电路的220V的电压，那电流得多大，导线就得着火了，所以我们必须在短路的一刹那切断电流，从而熔断器就派上用处了．超负荷运行的实验我们可以利用保险丝演示装置:先在电路中不接保险丝换接有绝缘皮的镍洛合金线，然后打开各个灯并把灯泡当成家庭电路中的电视、电饭煲、空调等，结果发现带有绝缘皮的镍洛合金线开始冒烟了，让学生看到了危险之所在，并在心里产生了迫切想要切断电路的愿望，从而更加突出地体现熔断器的重要性，这时再断开总开关将熔丝接进电路，再次闭合总开关然后依次打开各个用电器，让学生观察现象，超负荷运行时熔丝熔断，也让学生清楚地看到熔丝的熔点低很容易熔断，至于熔丝的选择太粗、太细的后果也可以用这个实验装置逐个研究，经过这样的实验改进后，学生对于熔断原因的理解更加生动直观，从而突破了难点。

4以安装电路为目标，完美总结

有了前面所学习内容作为铺垫，接着我们可以借电路的基本组成问题提问，导入家庭电路的基本组成部分有哪些?可以让学生自己小组讨论，老师拿出事先准备好的火线和零线将其贴在黑板上．这时学生也讨论出了家庭电路的基本组成部分:电源、开关、导线、用电器与插座等，老师再进一步提问:家庭电路中电源是由谁来充当的呢，干电池吗?指导学生看课本的“火线与零线”部分，让学生知道家庭电路的电源由进户线充当．接着让学生自己“安装”一个总开关，其实是将总开关贴在黑板上的火线零线上．我们刚刚学习的熔断器该安放在哪里呢?让学生自己安放，有不同意见的再修改，其他同学点评，有的认为应该安放于开关前这样才能保护开关和整个电路，有的同学则认为该安在开关后面这样才便于更换，两者一比较就知道应该装在开关之后，让错误的同学知道安放在开关前面的缺陷，从而得出正确的安装位置．接下来老师提醒同学们家里用电多少是由哪个器件计量的?学生立刻想到是电能表，那电能表应该安放在什么位置呢?好多同学觉得应该安放在总开关的后面，甚至是熔断器的后面，这样便于更换，或者熔断器可以保护它呀．这时老师需要点评一下了:同学们想的都有道理，原先电能表是安装在总开关之后的，可是一些不法分子竟然自己断开总开关将火线零线从电能表中拔出，直接相连，同学们想想这样会造成什么结果?学生马上就想到电流不经过电能表，那么所消耗的电能都不会记录下来，这是一种偷电行为，所以电能表应当安装在总开关之前，即使开关断开电能表上依然有电，所以就有效地防止了偷电的行为．这样设计远远比原先的直接告知学生家庭电路安装顺序要好得多，学生理解的透彻，不易忘记．至于熔断器后面的开关用电器、插座，我们可以将前面学习的开关和灯泡及插座的连接让学生到黑板导线上画出来即可．插座可以让学生自己阅读课本并用测电笔测试，知道插座安装的基本原则:左边接零线右边火线中间接地线．这样既是对前面学习内容的复习也是对家庭电路的一个完善．到此老师对家庭电路的基本组成部分进行了一个完美的总结．

5结语

篇7

关键词：体操教学；动态分层；实验设计；应用实践

一、问题的提出

《体育健康与课程》（2011年）中明确指出要坚持健康第一的指导思想，在体育教学过程中要充分关注学生之间的个体差异性和需求的层次性，要根据学生个体的身心发育特点来划分学习水平。总而言之，体育教学要“面向全体学生”，这既是体育教育本身价值的体现，又是现阶段在教育公平的视角上对素质教育的升华。然而，“面向全体学生”这样的理念虽经过国家的屡次强调以及教育工作者的大量工作实践却在教学过程中难以得到实现和全面的普及，其中一项重要的原因是，体育教师和工作者面对在身体发展和运动经验的学生群体，忽视甚至无视这种差异，导致了在教学内容编排和教学方法的设计仅有利于一部分学生发展，违背“因材施教”的教学原则。基于此，本文在体育教学中设计动态分层的教学方法，充分考虑学生的个体差异、不同需求，试图打破“吃不饱”和“吃不了”的体育教学现状，从而使得课堂上每一位学生都能够对学习的内容进行有效的消化和吸收，能够实现体育教学面向全体学生的最终目标。

二、解决问题的思路

（1）差异归类。学生之中尽管存在个体差异，但“共性存在于个性之中”，学生的差异主要由于学生的认知、学习兴趣、技术技能、知识储备等因素决定，这些差异都是在学习中综合的表现，所以在教学中，可以根据这些因素来归类，对学生一般分为“上、中、下”三个层次的分类，上层以综合性发展和拓展开发为主、中层以“巩固—应用—提高”为主；下层则以“学习—复习—应用”为基本模式。（2）弹性设置，目标融层。分层教学的目的是面向全体学生，因此在传统的统一性目标应改为学生选择的弹性目标，而目标的达到与否取决于学生的学习行为，学习目标要与所划分层次相互契合，大致可分为，基础性目标、提高性目标、拓展性目标，目标分层严格来讲和学生分层并不能完全对应，弹性目标则是在教师指导下学生的自行选择，低层学生从基础做起，完成后继而进行提高性目标的练习，高层次的学生则较为自由，既可以从基础做起也可以直接从提高性目标开始练习，甚至可以从拓展性目标做起。（3）动态分层指导。分层教学就是承认差异的存在，进行有差别、有层次的教学活动，目的就是面向全体学生，对教师来讲，不能单纯地进行示范讲解，而是观察分析学生差异，根据具体情况分类指导，制定有差异的分层教学任务。事前制定的只是“纸面”分层框架，学生的需求只有在具体的学习行为中才能表现出来，此种情况下，教师则应该根据客观反映的学习事实，及时调整分层结构，改善教学手段和方法，这样可以促进学生发展特长，又能帮助所有学生达到既定目标，得到肯定和认可。

三、动态分层教学法的实验设计———以体操教学为例

篇8

创新性实验建设的平台

实践性环节能够培养学生科学思维、创新意识，使学生掌握科学方法，提高综合实践能力，这是理论教学所无法替代的。但是在实验的前期，需要学生掌握基本的实验技能并具有一定的知识积累，这样才有能力进行自主设计实验并最终完成实验。结合教师的科研项目、校企合作项目的训练，才能使知识扎根于学生思维，并达到学以致用的目的。建设创新性实验室和实验设备共享是开设创新性实验的基础。工业设计实验室根据功能分为实验教学实验室、模型制作室、创新工程训练室、快速成型室和产品后期处理室。此外，工业设计实验室与其他教学实验室和教学设备可以实现共享，为创新性实验项目的开设提供可靠的保证。创新性实验与传统的实验模式有所不同，其教学组织具有自己的特点，实验室应该是全方位开放的，包括实验室工作时间的开放;实验内容的开放;实验室服务对象的开放，全院学生及教师均可利用实验室的资源。参加创新性实验的人员在进入实验室之前必须作好充分准备，提出实验方案，经相关教师审阅通过后方可进行实验。

教学内容和教学模式的设计

在创新性实验项目教学中，教师只提供参考范围和题目，如UNIMATI优耐美模型制作及创新设计制作实验，以车床、磨床、钻床、铣床、锯床、木车床等机器作为基础进行组装，模型制作及创新设计制作实验。有时是指导教师的研究课题，如让学生参与“儿童玩具设计”、“机械结构创新“等项目的玩具创新和基本机构的动力学设计，此类实验不是单一的只运用某门课的知识就能解决问题并完成任务的。在实验过程中，要求学生先提出课题和基本思路，教师则与其共同探讨完善方案。在实验中遇到问题时，要求学生独自提出解决方法，教师帮助分析这些方法的科学性，通过以学生为主、教师为辅的实验教学方法，逐步培养学生独立工作的能力。例如，要求学生自己提出项目的方向性，查找相关文献，在所学的理论知识和资料分析的基础上提出玩具的类型、玩具的造型形态和玩具中所应该应用的功能等实验方案，独立写出包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验进度和预期结果等具有一般研究价值的可参考性报告，经过相关教师的审阅合格后，学生独立按步操作，最终完成实验。在学生独立开展实验期间，实验室实行开放式管理机制，教师从旁指导、检查、协调，预先安排好各小组进行各个步骤的时间，使创新工程训练室得到合理高效运转。实验小组由学生自愿组合，以3～4人为一个实验小组，实验时间由学生按照事先所确定的进度进行安排。

成绩考核方法

在实验全部完成后，要求学生对实验结果进行数据整理、精确计算，并形成实验研究报告。指导教师对实验研究报告进行分析并予以评价，其原则侧重于观察学生是否通过这一实验过程使智力得到开拓，使研究能力以及综合运用理论知识解释实验结果的能力有所提高，记录的实验数据是否客观准确，分析讨论是否科学合理、逻辑推理是否准确，结论是否恰当等方面。成绩考核设置为基本技能综合考核和创新性实验考核两个阶段。验证性实验可根据学生平时的实验态度、实验操作熟练程度和实验结果的完成程度进行综合评价。创新性实验根据学生选题的创新性、知识运用的综合性、实验设计的科学合理性、实验结果的准确可靠性、团队协作精神和实验的努力程度等进行考核。考核时，创新性实验按照实验质量给出成绩(分为不合格、合格和优秀)，不记入总成绩中，但只有创新性实验的成绩为合格及以上的学生才可以获得实验考核的总成绩，否则实验课成绩为零分。

教学实践效果

经过几年的教学实践，在相关课程中运用了以上的一些做法，取得了良好的教学效果。创新性实验的开设能够有效地促进教师的知识更新，激发学生求新、创新的欲望，促进学生对综合知识的运用，提高学生进行跨学科、跨领域创新性学习的能力。实验时间由学生自主支配，增加了学生的动手机会，锻炼了学生的动手能力。学生自主开展实验研究，能够始终处于主动探索的状态，充分发挥了学生主观能动性，养成独立思考和积极进取的科学精神，培养了学生的创新意识、观察能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力。

篇9

药理学方面主要包括:热板法评价目标化合物的镇痛作用;扭体法评价目标化合物的镇痛作用;足肿胀法评价目标化合物的抗炎作用;利用SPSS统计学软件进行T检验和方差分析;实验动物的标记和随机分组。药物分析方面主要包括:目标药物的一般杂质检查;目标药物的特殊杂质检查;方法学考察的一般步骤;紫外可见分光光度法测定目标化合物的含量;高效液相法测定目标化合物的含量;滴定分析法测定目标化合物的含量;以上实验内容涵盖了药物的合成、药效评价、成型工艺的研究及质量标准的制定等几个项目，涵盖了药物发现过程中许多重要环节，从实验教学的反馈可以看出上述知识点学生均得到了较好的训练。

开放式设计性实验教学的效果

实验教学中心对“药学开放式设计性综合实验”教学效果进行了调查，87．6%的学生对这种教学方式表示很满意。学生认为，通过做综合实验，巩固了课堂上学到的知识，实际操作能力更强了，且用了许多新技术、新方法，实验内容与科研实践紧密结合，综合实验内容丰富，涉及的专业知识是在思考和实践中掌握的，教学效果集中体现在以下三个方面:1．增强了学生的动手能力传统的验证型实验中实验员将课上所需的试剂配制完毕后，学生才开始动手做实验，对于实验试剂配制的方法学生了解甚少。“药学开放式设计性综合实验”中实验员仅负责提供相应的药品，试剂配制的工作让学生自己完成，这样既减轻了实验准备老师的负担，又锻炼了学生的动手能力。2．增强了学生的科学研究能力在综合实验教学过程中发现，学生在撰写开题报告、结课论文时会遇到相当大的困难，在选题思路、实验操作、论文撰写的语句、论文的结构和论文撰写的格式等方面都需要非常多的指导。值得庆幸的是，这些困难都发生在大学学习的阶段，没有发生在学生进入工作岗位以后，所以教师和学生均认为该工作的实施对学生科学研究能力的培养有十分有意义。3．调动了学生对实验的热情传统的验证型实验中，学生只能通过已经在教科书上写明的实验原理和刻板的实验步骤进行实验，不可避免地导致学生对实验教学产生一些反感，并且，长期进行验证型实验操作会在某种程度上禁锢学生的科研思维。“药学开放式设计性综合实验”中所有的实验原理和实验步骤都是学生通过教科书的翻阅、网络资源的查找得出的，学生也非常想知道自己的实验设计是不是可以达到预期的效果，从源头上调动了学生的积极性，学生做实验的热情自然与传统实验相比高出许多。

篇10

(一)学习动机多样化

高职学生的学习动机比较多样，主要表现在以下两个方面:其一，自尊心、进取心和不甘落后的心理;其二，考虑到将来能有一份好工作，多挣钱以使自己和家人能生活得好一些。许多高职学生的学习动机并不限于对知识的渴望，因此，他们的学习意识、学习方法、学习能力及学习动力相对欠缺。面对高职学生多样化的学习动机，教师在教学设计时要充分考虑不同学生的需求，科学地设计课程模块，合理运用多种教学手段和教学方法，这样才能保证教学效果，达到教学目的。

(二)学习较情绪化

高职学生的学习情绪化较强，喜欢学习感兴趣的内容，主要表现在两方面:一是学生对未知的东西、知识等探究欲望比较强，学习过程中对所学知识的趣味性要求较高;二是他们缺少企业工作经历，不了解企业的经营管理，不熟悉市场情况。而高职大部分学生毕业后最终要进入企业，所以要通过实训激发学生的学习热情，设计学生感兴趣的实训项目，使他们在实训过程中了解企业、了解市场。同时，在实训过程中应着力培养学生发现问题、探究问题和解决问题的能力，提升他们的职业技能。

(三)知识迁移能力

较弱知识迁移能力是将所学知识应用到新的情境、解决新问题时所表现出来的一种素质和能力。高职学生的知识迁移能力普遍较弱，仅凭老师课堂上理论知识的讲解和案例的分析，高职学生大多无法把所学的知识应用到解决实际问题的过程中，这也是学生进企业后常常觉得力不从心、与企业的要求有差距的原因。所以，实训教学的设计应通过贴近调查员岗位工作过程的项目的设计，使学生在学校就可以学到企业一线市场调查知识，这对学生毕业后尽快适应岗位需求大为有利。此外，部分高职学生学习主动性不强，自主学习意识不够，遇到困难容易退缩。如果单独完成一系列市场调查实训项目，会有一些难度。因此需要成立项目小组，以团队的方式完成实训任务，这样可以使学生扬长辟短，充分调动学生的积极性。

二、高职“市场调研”实训项目设计

(一)高职“市场调研”实训的教学目的

高职“市场调研”的实训项目设计要满足高职教育改革中“以就业和市场需求为导向”理念在课程上和教学上的要求。目前大多数企业迫切需要既具备基本市场调研理论、实际动手能力又强的市场调查人才，因此，高职“市场调研”进行实训教学的目的是组织学生亲自参与调研，使他们更深入地理解和掌握市场调研的基本理论，掌握市场调研的主要内容和基本流程，能够分析市场、收集市场信息，预测市场的发展趋势，具备组织和实施市场调研活动的职业能力，培养销售人员的基本职业素养。

(二)高职“市场调研”实训的设计思路

1．遵循“以学生为主体”的基本原则

高职“市场调研”实训教学设计应遵循“以学生为主体”的基本原则，任务驱动教学强调学生的主体角色，让学生在实践过程中充分发挥主观能动性，全面调动学生参与的积极性，激发学生的学习热情。因此，可采用任务驱动法进行实训教学，让学生的实际操作能力和职业技能得到培养和提升。在实训时，要让学生根据实训项目自主选择调研主题、设计实训方案、编写调查问卷等一系列任务，教师主要扮演组织者和指导设计者的角色。

2．创建基于工作过程的学习情境人才培养必须满足

市场对人才的需求，因此，在进行实训项目设计时要紧紧围绕“市场调研”岗位实际工作过程组织教学，让学生以小组合作的方式组成项目团队完成每项工作任务。在此过程中，使学生掌握市场调查的相关知识和主要技能，培养学生的沟通能力、创新能力和合作能力，全面提升学生的职业素养，为学生就业奠定良好的基础。

3．非现场教学和实地调查实训方式的有效配合

一般来讲，非现场教学是“市场调研”实训的主要方式，包括案例分析、情景模拟、计算机软件模拟练习等，但仅用非现场教学无法满足学生提高职业技能的需要，所以实训项目必须要设计实地调查项目。大部分高职院校受实训场地、经费等因素影响，实地调查项目的开展受到限制。综合考虑需求与限制，目前在高职院校学生实训中比较可行的实地调查方式有访问法、观察法，只要课题设计合理，就可以既满足课程实训教学要求，又能调动学生积极性，有效保证“市场调研”实训的开展。

(三)高职“市场调研”的实训项目市场调研实训的教学内容较多

在设计过程中应合理安排实训项目。根据“市场调查员”岗位的职业技能要求，结合市场调研企业实际工作过程，采用任务驱动教学法组织教学，可以设计七个实训项目，包括设计市场调研方案、设计市场调查问卷、实施市场调查、整理和分析调查资料、撰写市场调查报告、评价市场调查报告和市场调查软件练习。这些实训项目的实训时间应该紧密结合理论课程的教学进度进行合理安排;在各项目的课时安排上，根据笔者多年的教学实践，可以采用非现场教学、调查软件练习和实地调查按3∶1∶1的课时比例来安排教学。其中，调研方案设计包含抽样方案设计、整理和分析市场信息资料包含市场预测部分。考虑到高职学生的特点，实训时主要让学生以小组合作的方式完成每项工作任务。每个项目从开始选题、撰写方案、实施、总结汇报都是学生分组完成，任务完成的各个阶段都要以小组形式在班级内进行汇报、交流，教师给予指导。以厦门城市职业学院“市场营销”专业学生为例，学生参与积极性很高，在教师给出的实训项目及其主要实训任务，主动选择贴近自己生活并感兴趣的一些项目，如大学生手机消费情况调查、学院食堂满意度调查、大学生专升本情况调查等。学生根据项目内容确定了调查方法，设计了调查问卷，并实施调查收集相关资料，对回收的问卷进行整理、分析，运用市场调查和预测的知识得出调查结论，最后将成果写成书面调查报告，取得了较好的效果。让学生自主选择调查项目不仅能更好地贴近学生现实环境，还使得学生必须自己动手动脑来策划最佳方案，可以有效地锻炼学生对市场调研知识的实际应用能力，同时也提高了学生的书面表达能力。从课程结束时回收的课程调查问卷来看，该校“市场营销”专业的“市场调研”课程实训教学取得了较好的教学效果。

(四)高职“市场调研”实训的考核方式

实训课程的考核相比理论课程具有一定难度，要在结合完成各项任务的基础上，全面综合评定学生成绩。

1．实行分层次管理

实施多样化的考核方式首先将实训任务设计成基本任务和扩展任务，对于学生不同的项目团队可以根据实际情况设计相应的任务，最后结合完成任务的层次进行考核。这样可以在保证教学质量的同时，满足优秀学生的知识需求，使学有余力的学生能够更加深入开展调研。比如，同样是拦问，要求学生必须完成校内拦截项目(基本任务)，还可以选择完成扩展任务，如街头拦问、其他高校校内拦问等。

2．综合评价

采用多角度的考核方式实训教学的考核应采用多角度的方式，进行综合评价。这可以体现在两个方面:其一，课程考核的参与者。市场调研课程考核的参与者包括教师和学生，其中教师评价占最终成绩的70%—80%，学生评价占最终成绩的20%—30%，成绩分为优、良、中、合格、不合格五个等级。教师评价时以过程为主，不仅关注学生成绩，而且关注学生综合素质的培养，同时，尊重学生个体差异，注重对学习积极性不高的学生的引导，帮助学生树立自信。学生评价目的是让学生在评价活动中加深对市场调查实施的要点、调查过程中易出现问题的总结，同时学习其他同学的经验，学会反思，这还能提高学生参与的热情。为保证学生互评效果，实施时要采取匿名的方式。其二，课程考核内容方面。应根据各个阶段实训项目完成的情况考核，从书面报告、调查软件操作、口头汇报(综合表达能力)、平时表现等几个方面综合测评学生的实训成绩。其中书面报告所占比重最大，包括市场调研方案、市场调查问卷、市场调查报告三份作业，是市场调研员应掌握的核心技能。

三、高职“市场调研”实训实施过程中应注意的问题

(一)配合理论课安排实训

时间实训时间安排一般要与“市场调查与预测”等理论课联系起来，在理论课开课一段时间后开始实训的第一个项目，才能保证理论与实践有效地联系起来，相辅相成。以厦门城市职业学院“市场营销”专业学生为例，“市场调查与开发”理论课程课时为17周，在理论课程学习到第10周时，就开始安排学生上实训课，布置实训任务，利用学生的课后业余时间完成一些实训项目，如调查方案设计、撰写调查报告等。此外，“市场调研”进行分散实训的效果比较好一些。

(二)考核时学生互评要匿名

在实训的考核方式上，学生互评如果实施不好，效果会受到影响，这一方面是因为学生可能会对评价内容把握不到位、理解有偏差，另一方面是学生可能会互相打高分，降低了互评的效果。因此，在学生评价时统一评价标准、采用现场匿名互评非常重要。

(三)争取与企业合作开发实地调查