導語：如何才能寫好一篇科學實驗原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞： 微機原理 實驗教學 改革 探索

一、引言

“微機原理”是我院理工類必修的專業基礎課程。由于計算機工作原理抽象，工作過程難以理解，作為微機原理課程重要組成部分的實驗教學在對學生對知識的掌握和能力培養方面起著理論教學不可替代的作用。由于種種原因，我們的實驗教學環節非常薄弱，導致了實驗教學不能與實際專業教學體系很好融合，學生的實驗還停留在驗證性的初級階段，影響了該課程的教學效果，必須對實驗教學進行探索和改革，以提高教學質量。

二、現狀分析

我校微機原理實驗課是面向全校工科類學生的，有計算機類的、汽車工程類的、通信類的，還有機械類的，各個專業要求的層次不一樣，用統一的同一種教學模式去對待不同的學生，主次輕重不分，導致有些專業根本沒有達到要求，有些專業甚至是“趕鴨子上架”，使教師頭痛，學生痛苦。

實驗教學方式實行的是教師講解并操作演示，學生動手操作驗證、課后學生完成報告教師批閱的模式，實驗課以教師為中心，學生跟著教師指導走，機械地照搬實驗指導接線圖進行連線，學生缺乏主觀能動性，不利于學生解決問題的能力和創新能力的培養。

實驗設備集成度高，實驗項目模塊化高，硬件操作減少，軟件接口驅動程序完善，基本上學生處于驗證性操作。這當然有有利的一面，如：實驗過程快；設備損壞率低；實驗成功率高，增強學生完成實驗的信心等。但是也包含不利的一面，讓學生離素質教育相去甚遠，如：由于設備連線限制，實驗內容大多為驗證性，使學生處于被動接受的地位，無法發揮學生的主動性，嚴重影響了學生發揮創造性的積極性。

三、措施及方法

1.根據專業優化實驗內容

精選實驗內容是優化實驗項目的重要環節，根據不同專業知識體系的不同特點，并針對不同的專業，開設不同的實驗項目，靈活調整實驗課的重心，并采取不同的實驗方法，使每個實驗項目都能達到課程規定的培養目標。按照學生專業知識結構與實驗項目考查的知識點相結合的原則，將微機原理實驗教學分為3個層次。

第1層次是驗證實驗部分。驗證實驗完成了支撐基礎知識的作用，任何專業都要完成基本驗證性實驗，目前保留的驗證性實驗內容有：并行接口電路8255實驗；定時/計數器8253實驗；鍵盤/顯示控制器8279實驗；中斷控制器8259實驗；串行通信控制器8250實驗；存儲器6264擴展實驗。通過本層次的實驗，學生對微機知識會有一個基本的了解和掌握。

第2層次是設計性實驗部分。根據專業特點的不同，在較好完成驗證性單元實驗的基礎上，引入與專業知識結合性較強的設計性實驗。教師只提供基本的設計思想和設計方法，不提供具體的、詳細的電路與程序。學生自己查閱有關資料，自定設計方案，自行設計、調試接口電路和控制程序。例如自動化專業教學中，讓學生自己完成設計步進電機驅動實驗。將前面學習的條件輸出實驗、循環程序設計、DOS中斷調用等內容結合起來。此類設計性實驗，可以提高學生獨立分析問題、解決問題的能力。

第3層次綜合性實驗。綜合性實驗的目的是要將學生學過的主要功能部件有機地結合起來，形成一個有意義的整體。因此我院將該類實驗安排在課程設計階段。綜合性實驗是由教師根據不同專業給出實驗項目，學生根據所掌握的知識，跳開實驗儀器的限制，通過不同的方法和不同的途徑來完成實驗。例如數據采集與處理系統、交通燈控制系統等。這類綜合性實驗能夠使得學生對微機原理與接口這門課程有一個全新的認識。

2.改革教學方式

實驗教學內容的改革要求實驗教學與指導方法也要相應地進行調整，這是實現教學內容改革的關鍵環節。根據實驗的三個層次，分別采取不同的方法進行實驗指導，在實驗安排上采取統一安排與實驗室開放相結合的方法。

首先在驗證性實驗部分，采用扶持的教學模式。在此階段由教師“扶著”學生走。這時的學生由于剛接觸微機軟硬件相結合的實驗，往往會感到無從下手，實驗中遇到故障往往不知如何排除。因此，教師需耐心細致地向學生傳授軟硬件設計方法，協助學生排除故障，使其掌握程序調試及故障分析與排除的基本方法和技能，培養其嚴謹、規范的實驗作風，為后續實驗奠定基礎。

其次在設計性實驗部分，采用預先設計加抽查講解的辦法。實驗前學生進行理論上設計，實驗時隨機讓學生講解實驗的基本原理、操作過程，教師進行點評與更正，然后開始實驗操作。讓學生在實驗開始之前對于實驗過程有一個非常透徹的理解，對于實驗預習中遇到的問題會主動去查閱理論教材，對于理論課上所學的相關知識是一個很好的復習鞏固過程。同時，采用學生自己上講臺講課的方式，能夠充分調動學生的積極性。

再次在綜合性實驗階段，采用開放式實驗室教學模式。學生根據自己的時間表進行實驗設計、實驗調試。教師要放手讓學生自己摸索，相信學生，鼓勵學生，培養學生敢試敢闖的精神。教師只作技術上的咨詢和結果上的考核驗收，使學生的聰明才智得到充分發揮。

3.建立網絡虛擬實驗室平臺

微機原理課程的實驗，對于不同專業的學生，完成實驗難度不同，大部分專業的學生完成實驗有一定的困難。為了幫助學生更好地理解接口技術實驗的實質，掌握設計的基本方法，在實驗中教師要充分利用多媒體課件輔助實驗教學，可制作基于網絡平臺的“微機原理實驗”多媒體課件。課件以課程要求的實驗為藍本，利用多媒體技術，介紹實驗，調試實驗電路和實驗程序。通過多媒體課件，學生可以感受到實驗的整個過程，可以通過網絡不受時間和地點的限制反復進行虛擬實驗。

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關鍵詞：生活資源;自制教具;實驗教學

自然科學是一門理論與實踐高度結合的學科，實驗和探究是科學的精髓，是初中科學課的基礎和重要組成部分，也是學生興趣所在?？茖W實驗既有客觀、生動、形象的特征，又具有科學研究的縮影，不僅可以培養學生的科學素養、探究精神和實踐能力，更能讓學生在科學實驗過程中重新經歷科學研究的過程，體驗科學研究方法。因此優化實驗教學是優化科學教學的重要途徑之一，下面本人從利用生活資源自制教具優化實驗教學，從而到達優化科學教學談談看法。

一、初中科學教材中實驗存在的問題

科學教材中實驗內容符合教學要求，但也存在一些問題：

1.許多實驗材料比較陌生、提不起學生的興趣

興趣是最好的老師。學生倘若對所學內容沒有興趣，那根本無從談有效教學。比如七年級上冊第128頁，鉛柱黏合實驗選用的鉛是學生不熟悉的材料，八年級上冊第136頁，影響導體電阻大小因素實驗用鎳鉻合金線也是學生陌生的材料，學生對這種實驗就提不起興趣，實驗參與性和主動性就要大打折扣了。

2.實驗難以操作

實驗難操作就會增大實驗誤差和降低可信度，當然教學效果也欠佳。如七年級下冊第114頁，探究摩擦力的相關因素實驗，實驗要求彈簧測力計拉著木塊做勻速直線運動，且要在運動中讀出彈簧秤的讀數，這都難以準確操作。

3.實驗現象不明顯，實驗難以成功

實驗現象明顯學生才能從中歸納分析出實驗結論否則就是照搬書本結論，起不了實驗作用。九年級上冊氣體對外做功實驗實驗現象不明顯會導致學生知識模糊。

4.由于實驗室器材缺乏無法開展

由于教育資源不均衡，很多農村初中實驗室器材缺乏，教材中的很多實驗無法開展，只能講實驗或看視頻，這樣會導致學生對科學學習失去興趣。

二、利用生活資源自制教具優化實驗教學

1.利用生活資源自制教具新課導入，激發學生科學的情感

好奇作為思維和興趣的先導，是中學生思維上的一個特點。興趣是最好的老師，好奇心是成功的起點。因此在教學中，教師利用生活資源適時適度地進行演示，有意識地創設好奇情境，激發學生的求知欲，導入新課優化實驗教學。

例如，在教授七年級”汽化和液化“中的沸騰時，我折了一只大紙船、帶了一杯水、一只打火機。新課開始，出示這幾樣簡單教具（學生驚訝：老師要干什么？）接著演示：將水倒入紙船，用打火機點燃紙船，嘴里念著“著……著……”紙船就是燒不著，頓時學生的注意力都集中到了一起：這怎么回事？此時不失時機地導入新課想要知道為什么我們今天通過學習沸騰相關知識就能解釋了。

這樣利用生活資源進行實驗，創設好奇情景，因勢利導組織教學，對于激發學生求知欲，提高教學質量，將有極大的幫助。

2.利用生活資源自制教具引入實驗，幫助學生提出問題

愛因斯坦曾經說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要?！边@無疑說明，在學習過程中不斷提出問題的重要性。教師適時地設計一些實驗可以幫助學生自己提出問題。

例如，在教學八年級”大氣壓“中關于大氣壓強與流速的關系時，我事先準備：電吹風、礦泉水瓶、漏斗、乒乓球等身邊的生活資源，新課開始，首先請班里肺活量最大的同學上來吹乒乓球，將礦泉水瓶剪斷，乒乓球放在下端，將其釋放，球會掉下;若從上端吹氣，則球會貼在頸處不會掉下。接著我拿出電吹風對著乒乓球吹，乒乓球沒有掉落，左右移動電吹風乒乓球便跟著移動（如圖1），學生看到這一現象馬上提出問題很快進入思維狀態了。

可見適時地進行一些實驗往往能引發學生提出問題，啟迪學生思維，有效激發學生的學習興趣和求知的欲望，調動學生學習的積極性和主動性，使課堂教學走向成功。

3.利用生活資源自制教具優化實驗，有利于突破教學難點

教學難點是學生學習新知識的一大障礙，對于學生不易理解和掌握的新知識，利用生活資源自制教具進行實驗探究，將自己真正融入學習掌握知識的探究過程中，能更好地領悟學習難點的內涵，將其轉化為更容易理解、更加直觀的知識。

例如，在上“水的浮力”時，學生普遍覺得難，知識抽象難以形成整體認識。

而對于影響浮力大小的因素，教材中的實驗不形象直觀，學生很難理解。為此，我自制了一個杠桿來進行實驗演示，清晰而直觀地展現浮力的大小。

（如圖2，圖3）準備杠桿，在兩端等臂處分別掛上鉤碼和橡皮泥，加減橡皮泥使杠桿平衡，然后將鉤碼和橡皮泥均侵入水中，觀察杠桿是否傾斜，分析原因并解釋。

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圖2 圖3

另準備杠桿，在兩端等臂處均掛上橡皮泥使杠桿處于平衡狀態，然后將兩端分別侵入到水和鹽水中，觀察、分析并解釋。

通過這樣的對比實驗學生對影響浮力大小的因素便顯而易見了。

在教學上沉浮條件的應用時，我用自制的教具進行以下實驗，用以說明輪船制造原理，達到事半功倍的效果。

（如圖4，圖5）把橡皮泥揉成團投入水中，發現橡皮泥沉入水中，再把橡皮泥捏成碗狀放入水中，發現橡皮泥卻能漂浮在水中。由此讓學生思考分析為什么實心鐵會沉入水中，而用它制的輪船卻能安然無恙地漂浮在大海中，就簡單易行了。

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圖4 圖5

通過以上二列自制的實驗用具來優化教材中的實驗，教材中本來抽象的浮力的概念就明朗清晰了起來，而且，學生通過自己動手做實驗來學習這些知識，他們感覺這些知識是自己創造的，很新鮮，有了一種成功的愉悅感，記得準、記得牢，達到優化教學的目的。

這些實驗用具來自生活，操作簡單，效果明顯，都能在家中完成，所以我們可以布置成家庭作業，讓學生和家長合作完成。這樣既能達到我們科學教學的目的，又能增進家長與學生的合作溝通交流，達到雙贏的教育教學效果。

4.利用生活資源自制教具增設實驗，呈現驗證科學規律

科學規律的教學是我們科學教學過程中的重要組成部分，而科學規律又主要通過實驗來呈現，有些科學規律是書本直接給出，學生未必能欣然接受。作為教師應盡可能設計實驗來驗證這些規律，為此，我利用生活資源自制實驗用具，增設實驗內容，讓學生通過實驗研究得出規律，同時也學到了科學研究的方法。

（如圖6，圖7，圖8）一般認為固體和液體分子之間的空隙小，氣體分子之間的空隙大，為了驗證這一規律，我增設了一個小型的實驗。先將少量的酒精加入一次性的保鮮袋扎緊袋口，沸水倒入臉盆，再將此袋子放入沸水中，讓同學注意觀察現象。（酒精汽化，保鮮袋慢慢膨脹）最后將此保鮮袋投入到冷水中，注意觀察現象。（酒化保鮮袋慢慢變癟）

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圖6 圖7 圖8

這樣的實驗取材方便，變抽象為具體，學生個個動手，彌補了教材內容的不足，取得了良好的教學效果。

5.利用生活資源自制教具改進實驗，增強實驗可操作性

書本許多實驗實際操作起來有一定難度，會導致實驗誤差大、可信度差、學生不信服。我利用生活資源自制教具來增強實驗可操作性，優化實驗教學。

例如，在探究影響滑動摩擦力大小的因素時，書本實驗的設計在操作時有一定難度，在運動過程中彈簧秤會抖動，這將導致讀數有偏差，彈簧秤水平放置讀數時可見度也差。我對教材中實驗存在的缺憾大膽改進，利用自制教具演示實驗，避免這些缺陷，達到理想的教學效果。

（如圖9）用大的彈簧秤豎直固定在焊接好的鐵架上，通過定滑輪改變力的方向水平拉動小木塊，木塊放在皮帶上，皮帶在電機的帶動下勻速運動，彈簧秤和木塊最后是相對靜止的，木塊在水平方向上受到的彈簧測力計的拉力和受到的摩擦力相互平衡，彈簧秤示數等于滑動摩擦力大小。

這樣改進后，皮帶輪由電機帶動工作，彈簧秤靜止且豎直放置，既能保證物塊與皮帶作相對滑動，又能準確讀數，使實驗效果更明顯。具體實驗時，讓學生分析與書本實驗的異同，分析利弊，提高學生分析和解決問題的能力。

6.利用生活資源自制教具改善實驗，提高實驗的成功率

教師按照教材中的實驗進行演示時，由于這些實驗操作程序不明確或實驗本身不完善而不成功，影響了課堂教學效果，打擊了學生學習熱情。為此，我利用生活資源自制教具進行實驗， 提高實驗的成功率，提高課堂效率。

如，演示對外做功物體內能減少的實驗，教材上的實驗由于氣密性不好而導致實驗失敗。為此，我自制了小道具，改用礦泉水瓶來做，非常成功！不僅現象明顯，而且每個學生自己都能做。同學只要將空礦泉水瓶蓋子旋上，需要注意的是不要旋得太緊，從底部往上扭動瓶子，直到瓶蓋彈出，就能明顯看到瓶口的水霧。

總之，利用身邊的生活資源自制教具進行實驗，是優化科學實驗教學的一種有效途徑，這種教學形式讓學生動手動腦學科學，豐富學生感性認識，不但掌握知識，而且會靈活運用，同時也開發學生智力、培養能力，提高實驗技能，激發學習積極性，有助于教學質量的提高，優化科學教學。

參考文獻：

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摘要：本文對理工科化學實驗教學進行了思考，提出了增加實驗教學的互動性，提高學生獲取專業知識的興趣和能力的方法：從“化”

>> 師范院校數學實驗教學的幾點思考 淺談理工科院校實驗教學的規范化建設 淺談理工科院校中文科實驗教學體系的優化 師范院校工科實驗教學改革與探討 關于理工科院校翻譯選修教學的思考 微課在師范院校應用化學專業無機實驗教學中的作用淺談 理工科高校實驗教學中人文素質培養的研究 理工科大學實驗教學的改革初探 師范院校日語教學的思考 工科院?；A化學實驗教學模式的建立 師范院校生物學實驗教學中的生態倫理問題探討 高等師范院校物理實驗教學的現狀于改革策略 高等師范院校物理實驗教學的現狀與改革策略 對理工科院校《大學語文》課程教學探索的思考 提高理工科院校數學公共課教學輔導質量的思考 理工科院校開設家居裝飾設計藝術通修課的教學實踐思考 加強理工科院校實踐教學的探討研究 理工科院校法學教學的問題與對策 理工科院校陶藝教學的探索與實踐 理工科院校美育教學探索 常見問題解答 當前所在位置：l.

[2]張婷.淺談高師化學實驗教學改革――從一個學生的視角[J].大學化學，2012，27（6）：12-14.

[3]羊海棠，王園朝，宋艷江.以“偏光顯微鏡觀察聚合物的球晶”為例的高分子物理實驗項目改革[J].化學通報，2014，77（8）：813-813.

[4]徐瑜，徐偉明，周晶.魔芋精粉中葡甘露聚糖含量的測定――開放性化學實驗探索[J].大學化學，2011，26（3）：58-61.

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關鍵詞：科研立項;醫學人才培養;創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）42-0152-02

“創新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力。”國家大學生創新實驗計劃是我國教育部為提高學生的創新能力而采取的一項重要措施[2]。在學校和學院的積極倡導下，張艷等數名本科在校生有幸參與延邊大學醫學院組織的大學生創新課題項目《黃芩素對LPS刺激下的黑色素瘤B16細胞增殖和凋亡的影響》的相關研究工作，在研究中對科學研究有了初步的認識并獲得了深刻感悟。

一、本科生科研立項項目的大體形式

1.學校統一管理，學院分攤工作。我校開展的大學生創新課題實驗項目由學校統一管理，參與實驗的門檻相對較低，倡導學生自愿申請，自己積極主動聯系導師，對項目進程通過報告進行檢查同時嚴把驗收環節。

2.合理的監督方案。學校為了促進科研立項項目的順利開展和進行，根據我校實際情況制定了合理的監督方案。在項目被批準后小組需要在導師的指導下擇期開展項目，對于項目的進展情況，如取得的階段性成果、實驗過程中的問題等進行記錄，并由實驗小組的項目負責人撰寫項目月報告。

3.適度的獎罰措施。我校為了提高廣大學生的參與創新課題的積極性，采取了一定的獎懲辦法。學校僅對項目相關報告成果驗收合格的項目報銷實驗經費，對于未達到驗收標準要求的項目不給予資金資助。對于通過創新課題項目完成良好，順利完成相關工作并有幸能夠在省級以上刊物發表相關論文的同學，在研究生推薦免試評比時給予一定的加分鼓勵。

二、本科生參與創新課題的益處

1.本科生參與創新課題有利于提高自主實驗能力。絕大多數醫學院校在醫學生的本科階段都以書本知識教學為主，學生自主實驗的機會少，實驗課程少且幾十人同時上課，實驗所需備品等由于經費原因不足以使每位同學都有機會操作，加之老師指導精力有限，導致大多數醫學生在本科畢業時不具備自主實驗的能力。

2.本科生參與創新課題有助于培養創新能力。本科生參與科研立項需要勤動手、多思考，在實驗出現困難時需要學生利用創新的思維去解決問題，我們在實驗方法選取等環節就遇到過困難，后經積極思考，小組討論集思廣益才得以解決。在實驗的各個環節都提高了我們的創新能力。

3.本科生參與創新課題有利于提高綜合素質。本科生在實驗過程中會遇到諸多問題，在導師的指導下能夠學會如何查閱相關文獻解決問題，以及與小組內其他成員討論研究獲得解決方案[3]。實驗涉及多學科的基礎知識，要求學生對基礎學科的知識掌握扎實，使學生對已經學過的醫學生物學知識進行鞏固和綜合運用。將書本知識與實驗實踐相結合，提高了綜合能力。

三、本科生參與創新課題的不足及解決方案

本科生通過參加科研立項實驗，多方面的能力都能夠得到提高，但通過對實驗過程的思考，仍發現了本科生創新實驗方案實行的諸多不足，因此做了如下總結，并針對具體問題給出了相關建議。

1.實驗周期相對較短?；A實驗周期大多數都比較長，整個實驗多數需要幾年的時間，實驗步驟煩瑣，且需大量重復，幾乎很少有能夠幾個月就完整地完成一個實驗的，但是我校科研立項周期僅一年，在這一年中需要完成大量實驗、數據整合、撰寫相關報告及論文等工作。工作量繁重，對于初次接觸科研的在校本科生要求過高了，我認為可以針對較難完成的實驗項目，允許學生提出適當延長實驗時間的報告，從而更加充分地高質量地完成實驗。

2.本科生課余時間不足。醫學生在本科期間課業繁重，所學科目多，以至于課余時間相對于其他專業來說比較少，而大多數基本的細胞功能學實驗，如我們的實驗項目需多次進行的MTT細胞增殖實驗，需要數天才能完成一次實驗內容，且這樣的實驗步驟有很多，很多部分的實驗有需要重復多次，還有一定的實驗失敗的可能性。以至于一部分同學在臨近期末，面對多科考試需要復習時分身乏術，時間嚴重不足，不得已放棄了實驗，影響整個實驗計劃，我認為可以將科研立項的實驗需要花費大量時間的部分移至寒暑假，并對于認真堅持克服自身困難完成實驗的學生給予一定的獎勵，以鼓勵學生積極主動地參與和完成實驗項目。

3.本科生相關實驗知識欠缺。醫學生在本科階段的學習多以基礎醫學知識為主，大多數學校學院對實驗相關教學安排極少，導致學生對相關實驗知識的涉獵不足，實驗知識欠缺比較多，大多數學生往往對參與實驗的實驗原理了解深度不夠。

4.實驗經費不足。實驗所需的實驗材料繁多，且與細胞培養相關的儀器設備無菌要求和材質都很高，市面上出售的這類儀器設備的價格也相對昂貴，有些器皿國內生產的尚不能達到實驗要求，需要高價進口國外生產的，所以一個實驗所需要的經費是很多的。但是我校僅對最終完成實驗相關工作的項目僅僅給予2000―5000元的資金支持，實驗經費嚴重不足，多數實驗的開展需要用導師的科研經費予以支持。

5.本科生信心不足。在校本科生在基礎課程的學習過程中多以書本知識為主，實踐機會和經歷少，導致其對于自己的實驗能力缺乏足夠的信心，在實驗進行過程中個別人即使有了想法也會因為害怕自己知識量不足說錯影響試驗等顧忌而未主動提出自己的想法，這都是缺乏自信心的表現。

6.本科生缺乏耐心。基礎階段的醫學實驗大多都是步驟煩瑣，需要花費大量時間精力投入的，實驗周期較長，且多數實驗步驟需要反復多次已達到統計學要求，得到可靠的實驗數據。實驗往往需要實驗人員在實驗室操作很久，整個過程多數是比較枯燥的。本科生多數年齡較小，心智尚未完全成熟，對待事物缺少耐心，又是第一次接觸這種長程實驗，難免在實驗中因缺乏耐心而有一部分想要放棄，中途退出實驗，有始無終。

7.同學間的合作矛盾。導師帶領的幾名本科生組建的實驗小組成員性格上有一定的差異，并且大學生在進入大學之前生活的重心多放在學習上，小組活動的機會比較少，這樣在實驗中難免因為個別同學之間的缺乏良好的溝通而導致意見出現分歧，影響整個實驗的進程。

8.實驗課題完成質量參差不齊。參與本科生創新課題實驗項目的大部分實驗都能夠按照原本的進度要求如期順利地完成相關實驗工作，如期完成實驗。但也有一部分科研立項實驗項目由于實驗開展匆忙，前期的準備工作不夠完善，對立項課題的研究方向的相關知識了解還不夠充分，對實驗的操作難度沒有在實驗前做出正確的評估，且某些實驗室還不具備完成實驗所需的設備要求，加上上述提及的本科在校生自身的實際問題等原因，最終很遺憾地導致實驗不能如期開展和按時完成。

綜上所述，積極地開展本科生科研立項對于學生的能力培養具有重要意義，雖然在實驗項目的具體實施過程中仍存在一些問題與不足，但只要在今后的實踐過程中不斷改進，在實踐中探索更好地解決辦法，通過本科生的科研立項項目必將有助于培養更多的具有創新思維的醫學醫療人才。

參考文獻：

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Undergraduate Medical Colleges Research Projects Practice Insights

ZHANG Yan，YANG Yang-liang，SUN Rui，SUN Pei-lin，PIAO Ying-shi*

（Department of Physiology and Pathology，Yanbian University Medical College，Yanji，Jilin 133002，China）

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【關鍵詞】通信原理；實驗課程；改進思路；教學模式

通信原理是通信工程專業一門很重要的基礎課，它跟高等數學、概率論與隨機過程、線性代數、信號與系統及數字電子技術等前續課程關系緊密，同時對移動通信、光纖通信和現代交換技術等后續專業課程有重要影響。知識點豐富，原理、概念抽象，理論性強，對數學知識要求高是本課程的特點，教師覺得難教，學生感到難學，這是師生常常面臨的困惑。為提高通信原理課程的教學質量，改善教學效果，從各方面增強學生在通信方面的綜合素養，可以在教學過程中進行改革，著重加強實驗課程教學。

一、通信原理實驗課程教學的重要性

通信原理是通信工程專業的主干課程，而實驗課程教學主要是配合“通信原理”課程而開設。通過課程和實驗教學讓學生掌握編譯碼及ASK、FSK、PSK的調制解調的原理和實驗方法。使學生掌握通信方面常用的測試儀器的使用，提高在將來工作中實際動手操作的能力。通過實驗來提高學生對通信理論認識，加深對通信基本原理的理解、掌握各種傳輸方式的基本原理和方法，理解各種傳輸方式的實現方法。通過實驗手段，使學生進一步理解課堂理論知識，培養學生初步掌握通信原理實驗的技能；驗證所學理論，鞏固所學知識，啟發創新思維；對學生進行實驗研究的基本訓練，培養綜合能力。

二、通信原理實驗教學現狀

縱觀國內許多院校通信工程專業的實驗教學模式，從教學內容、方法、手段到實驗儀器與設備的配置等方面，都不同程度地存在一些問題。

（1）實驗教學內容主要是按照理論教學安排一些驗證性實驗，缺乏綜合性和創新性實驗。

（2）實驗教學受課時限制，學生只能被動地按教師的指導進行實驗，這就限制了學生主觀能動性的發揮。

（3）由于資金限制，許多設備無法購進，一般都是采用實驗箱及其它測試儀器完成實驗教學，實驗項目由生產廠家預先設定，實驗方法單一，缺乏靈活性，不利于培養學？。

（4）專業實驗室一般都按專業理論課程分成通信原理實驗室、程控交換實驗室、移動通信實驗室、光纖通信與傳輸實驗室等，結果使實驗教學局限在某課程范圍內，削弱了各學科問的關聯性，不利于學生從系統和網絡的層面上掌握通信技術。

三、通信原理實驗教學改進的基本思路

通信原理實驗的學時數多為12～24學時，實驗時間是在課堂教的相關內容結束以后交叉進行，能夠進行8個驗證性實驗和1個綜合性實驗，典型的實驗內容為PAM調制與解調、PCM調制與解調、FSK調制等項目，由通信原理實驗箱實現。

其實驗箱采用模塊化的結構，單次實驗中學生只能使用其中某一部分，還不能模擬設計一個接近真實的通信系統，學生的實驗側重在數字技術，對一些常用的模擬技術并不涉及，這跟現在的通信原理教學大綱不是很相符，也欠缺對學生的綜合設計能力的訓練。在實驗過程中，學生按照該實驗箱配套的實驗指導書規定的步驟，可以完成一系列通信原理實驗。由于眾所周知的原因，驗證性實驗的主要缺點是擴展性、操作性不強，學生除了按照事先規定好的步驟完成實驗外，并不能根據實驗原理實現額外的操作，只能被動地實驗，其結果是完成實驗以后，學生可能記錄了大量的實驗數據和波形，但是對這些數據的產生原理和目的，卻沒有一個深入的理解，實驗效果也就無從談起。

針對上述問題，在不額外購置新實驗設備的情況下，較好的作法是深入挖掘原有實驗箱的潛力，結合通信原理課程的特色，對實驗箱進行改進。例如，實驗箱原有的各種載波信號都是固定不變的，而這些載波信號是由高頻振蕩電路生成并引入各個模塊，于是可以將原有的高頻振蕩電路中的電容由固定電容替換成可變電容，以此來獲取各種不同的載波信號，學生可以自己改變可變電容的值，獲得各種欠調節或過調節信號，經過與理想調制信號相比較，能夠有一個更加深入的實驗效果。

四、實驗平臺的選擇

基于“通信原理”課程的特點以及實驗設計的目的，實驗平臺的選擇是至關重要的。到目前為止，應用在通信原理實驗當中的平臺主要有通信原理實驗箱、SystemView平臺、MATLAB仿真平臺以及EDA設計平臺。在操作不同類型的通信原理實驗過程中，這些平臺各有優缺點。

實驗箱平臺一直是通信原理實驗使用的傳統教學方式，這種平臺對驗證性實驗比較適用，有利于加深通信原理單個知識點的理解。但是對設計性和綜合設計性的實驗項目來說，這種平臺缺少了靈活性。另外這種平臺大多數價格昂貴，維修率高且需占用較大的空間。SystemView是通信信號與系統的仿真設計和分析軟件。與MATLAB相比，它的最大特點是軟件仿真與硬件實現的對應關系非常密切。整個仿真軟件系統由信號源、器件庫、分析工具構成和大量各式各樣的器件庫。雖然SystemView是用軟件仿真的方法實現系統，但是因其與硬件具有良好的對應關系，所以對系統使用者認識和把握硬件系統具有很好的幫助作用。而且，制作一個真實的硬件系統所需的時間代價、元器件代價、儀器設備代價和實驗場地的代價還是很高的。SystemView在這方面充分體現了它的價值。

通過上面對各種實驗平臺的特點分析來看，驗證性實驗可以采用實驗箱和MATLAB這兩種形式，MATLAB仿真偏重通信原理知識的驗證且具有很好的畫圖功能，比較簡單，容易掌握，而實驗箱除了驗證通信原理理論知識外，還和通信原理知識的實際應用結合起來，譬如它還會要求學生對通信信號的時延和同步等問題進行分析；設計性實驗可以采用EDA或MATLAB工具，MATLAB平臺更側重通信模塊功能的仿真，而EDA平臺在MATLAB平臺的基礎上，還強調通信模塊的性能要求；綜合設計性實驗可以采用MAT-LAB、SystemView或EDA平臺，MATLAB平臺相對SystemView平臺來說側重系統級的功能仿真上，操作較簡單，而SystemView平臺除了功能仿真外，還從硬件的角度去仿真，更加貼近實際，而EDA平臺設計通信系統難度較大，但能很好的鍛煉學生的動手能力。

五、通信原理實驗課程教學模式研究

1、改進實驗教學方法和手段。在實驗任務和目的明確的前提下，采用啟發式、討論式、探究式等教學模式，要求學生自己查閱資料，提出實驗方案，設計實驗步驟，擬出實驗器材。并對所設計的方案進行理論解釋，然后在指導教師和學生共同討論的基礎上，確定實驗方案，分析實驗結果，讓學生學會學習。

2、采用虛？PILAV，擴展實驗項目。虛擬儀器采用計算機開放體系，只要選用適當的硬件接口電路，調用不同的虛擬儀器軟件包，就可利用計算機強大的數據處理能力，實現多種傳統儀器的功能。虛擬儀器的出現，不但改變了傳統實驗教學方法，使原先因資金等條件限制無法開設的實驗能夠進行。

3、順應通信專業多學科滲透、融合的發展趨勢，組建通信系統綜合實驗室。通信專業實驗教學應打破傳統的按課程軟件的強大功能，進行射頻產品設計訓練，在全校（院）層面上進行統一規括電路布線圖設計、器件參數修正、系統性能劃建設，讓學生通過基礎實驗后進入綜合實測試等，連續集成的概念能提高產品設計開驗室，從多學科的角度，在系統化、網絡化的發的速度和準確度，省去制造原型的時間和層面上熟悉現代的、多種業務綜合的實際通費用，可讓學生學到最新的產品設計、開發理信系統，盡可能使綜合實驗室的教學服務功念和方法。

六、結束語

通過增強實驗的操作性，起到了良好的互動作用，可以部分地解決實驗教學中以老師為中心的傳統教學方法的缺點，充分調動學生的動能動性，激發學生在實驗之后主動去理解實驗原理的熱情。實踐證明，在對通信原理實驗進行改進之后，學生對通信原理實驗的積極性和興趣性都很高，從實驗環節反饋到課堂教學環節的收獲也有所提高，實驗效果顯著改善。

參考文獻：

[1] 張會生，通信原理，北京：高等教育出版社，2011.

篇6

關鍵詞：化學實驗；課程資源；開發；利用

一、課程資源與化學實驗教學資源

課程資源的結構包括校內課程資源和校外課程資源?；瘜W實驗教學資源，包括條件性資源――是指化學實驗室及化學實驗儀器、裝置、藥品以及實驗員，影像設備，網絡及網絡教學資源；還包括素材性資源――是指教科書、學生用書期刊等圖書資料、影像資料、教師的教學思想、學生的學習生活的經驗等。

二、化學實驗教學資源的開發和利用的現狀

1.教師實驗資源觀念模糊

2.實驗人力資源亟待提高

3.實驗物力資源缺乏

4.現有實驗課程資源沒有被有效利用

5.資源開發是零散的、無組織的

三、化學實驗課程資源的開發和利用的途徑

1.重視化學實驗室的建設

（1）化學實驗室應配置必要的儀器、設備和實驗防護用具，對藥品的質和量要定期檢查，及時補充易耗品，以保證實驗探究活動的正常進行。

（2）在實驗室中應展示常見的儀器、重要的裝置和藥品，教學模型、掛圖、幻燈片等應分類保存。

（3）實驗室建設的標準化和管理人員的配備和培訓應當跟上。

（4）條件好的學校，儀器配備應當做到人手一套，也在課余時間向學生開放實驗室，鼓勵學生自主地開展實驗，力求做到每個學生都能動手實驗。

2.鼓勵教師開發替代性實驗

3.積極開展微型實驗

所謂微型化學實驗，是在一些專門設計的微型化的儀器裝置中進行的化學實驗，也就是說，以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。以下是某位學生利用微型化學儀器對蛋殼主要成分的驗證實驗進行的創新：

此裝置適用于任何液―固反應生成微量氣體的檢驗，表明微型實驗可以創新實驗，對激發學生的潛能很有實效。

參考文獻：

篇7

關鍵詞 應用型本科 實驗室建設 力學實驗

中圖分類號：G644.6 文獻標識碼：A

0 引言

基礎力學實驗是學生對所學內容的深刻理解，更好的融會貫通所學力學理論知識必不可少的環節，全國各高校都積極進行了實驗室建設并取得很好的示范作用。上海應用技術學院針對應用型高校的對學生培養目標，積極進行力學實驗室調研活動和實驗室建設課題，作者于近期分別赴浙江大學和同濟大學國家力學示范中心進行了走訪和參觀，為應用型高校未來力學實驗室的建設提供了目標。上述兩所高校均具有理論力學實驗室、材料力學實驗室、光測彈性力學實驗室、振動試驗室和學生創新實驗室等。人員配置合理，年齡上老、中、青兼備，教授、副教授等職稱人員比例合理。通過調研，筆者認為應用型高校要想培養出既具有較扎實理論知識又具有較強的動手能力的并適用于一線解決實際問題的工程師，就必須從實踐上多下功夫，增加學生實際參與實踐活動的機會。只有這樣，才能培養出區別于重點大學和普通高職院校的學生，以滿足工業界對應用型高校學生的需求。針對上海應用技術學院應用型高校的特點，對近年來實驗室建設進行總結并對未來實驗室建設提出目標，以期可以為類似應用型為主的高校從實際情況出發，建設好自己的基礎力學實驗室，為國家和地方培養出合格的應用技術型人才貢獻力量。

1 上海應用技術學院力學實驗室現狀及未來發展方向

1.1 力學實驗室現狀

上海應用技術學院力學實驗室是一個面向全校的基礎性實驗室，是本校承擔實驗教學工作最大的實驗室之一。目前每年為機械、材料、土木等學院約40個自然班提供力學實驗平臺。專任教師2名，其中高級職稱1人，中級職稱1名。此外，每年還為8-10個班級的學生的測試技術課程設計提供支持，為1-2個班級的學生的模具實驗提供支持，為本系及外系教師的科研需要提供裝備支持。

從所承擔的實驗總量來看，每年有1000多名學生做力學實驗。2006年為配合本科評估，進行了部分力學實驗裝備更新，包括：萬能試驗機2臺、扭轉試驗機2臺、多功能組合實驗裝備8套。為了更好的滿足實驗需求，2011年又進行了"多功能組合實驗裝備等擴套"的實驗室建設。經過2年的建設，又購置多功能實驗組合裝置4套，包括靜態電阻應變儀4臺。初步緩解了彎曲正應力實驗組數人員過多情況，大大改善該實驗的質量，滿足學生分組數量，提高學生親自動手操作能力。

目前力學實驗室擁有微機控制萬能試驗機2臺（CMT5305格：300KN），微機控制扭轉試驗機2臺（500NM），多功能組合實驗裝備12套（NH-3），程控靜態應變儀12套（TS3861恒流式（12個點））?？梢蚤_設拉伸壓縮實驗、扭轉實驗以及彎曲正應力實驗。

1.2 未來展望

為培養適合社會需求的既具有基礎扎實，動手能力強且具有創新精神的應用型大學生，積極探索適應于創新人才培養的創新實驗室是應用型高校今后急切需要做的一項工作。建設以創新設計和研究探索為主題并與實踐緊密聯系，強調學生主體地位的創新實驗室將會對具有創新意識的應用型本科生培養具有十分重要的作用。

與此同時實驗力學競賽也是能夠促進和激發各高校教師和學生的實驗能力的有效手段之一。目前首屆全國大學生基礎力學實驗競賽已于2010年在東南大學舉行，全國性的基礎力學實驗競賽是周培源力學競賽的一個組成部分。每兩年舉辦一屆，與已舉行多屆的以力學理論及其應用為主的周培源力學競賽交錯進行。作為應用型高校應該注意該項實驗力學競賽，先以觀察員身份進行觀摩、學習，逐漸進入并參與競賽，以此來帶動應用型高校學生的分析問題、解決問題和實際動手能力的培養和提高。

另外，虛擬實驗室的建設也是應用型高校未來建設的一個方向。目前許多應用型高校包括高職高專院校只安排驗證性實驗、演示性實驗。造成這些情況主要有以下幾個原因：但隨著學生的擴招，給力學實驗教學帶來了巨大的壓力。傳統的實驗教學已經不能滿足新形勢下的教學要求，從而面臨各種各樣的問題，如實驗場地狹小，一些實驗學生不能親自操作，影響了學生對實驗的親身體驗，同時實驗室建設費用較高，傳統的力學拉伸、壓縮實驗教學等主要依賴費用高昂的拉伸實驗設備，存在前期投入大、后期維護費用高，開展過程受時間、地點、人力、物力、財力等限制問題，致使實驗教學無法有效開展，嚴重影響教學質量，另外，實驗教師有限，很難在有限的時間內細致地指導大批的學生，教學目標難以達到，因此設計性和探究性試驗更是難以開展，這些瓶頸不突破，勢必會影響應用型人才培養的質量。因此，針對傳統實驗教學中存在的教學方法單一，知識學習和實驗動手操作相互分離，學生缺乏學習主動性和創造性等問題，開放式虛擬實驗教學系統目前已經在一部分985，211高校使用，今后應用型高校也應自主研發或與有經驗的高校進行合作盡快建設一套適合各自高校自身特點的力學虛擬實驗教學新系統。

2 結束語

由于基礎力學實驗是工科類學生的一門重要的基礎實驗，不僅要求學生通過實驗驗證所學基本知識、掌握測試技術的基本理論和操作的基本方法，同時還要培養學生不斷提高分析和解決實際問題的能力。因此按照培養應用型、復合型、一線工程師這一定位，積極探索和研究應用型高校力學實驗室的建設工作非常必要，對高職高專等院校實驗室建設也具有較好的啟示作用。

基金項目： 2014年上海市高等學校專業綜合改革試點項目；上海應用技術學院實驗室建設項目（1020G110012 ）

參考文獻

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篇8

蘇科版初中物理教材中有大量的實驗，許多實驗均設計了實驗方案，主要突出培養學生實驗操作和記錄數據分析歸納能力的培養，卻不利于學生實驗設計能力的培養.但是，如果我們稍微改變一下實驗的條件，就可以使課本實驗資源成為很好的培養學生實驗設計能力的素材.下面就以測量小燈泡額定功率的創新實驗設計為例，說明如何挖掘課本實驗資源培養學生實驗設計能力.

測量小燈泡的額定功率是初中電學中最重要的實驗之一，課本介紹的方法是“伏安法”，并提供了電路設計，在該實驗中學生實驗操作和記錄數據分析歸納能力得到了培養，但實驗設計能力的培養顯得不足.為了發揮該實驗培養學生實驗設計能力的效能，挖掘使用好課本實驗資源，我在用“伏安法”測量小燈泡電功率實驗課結束后，改變實驗條件提出了如下兩個案例，即如何利用一只電壓表或一只電流表測量小燈泡的額定功率.留給學生課后思考并要求在第二天的物理課上交流.但在第二天課堂交流時，只有兩三位優秀的同學在課后查閱了一些資料后略知一二，絕大多數學生感到困難重重，于是我決定引導學生設計實驗方案，培養他們實驗設計的能力與創新精神.

案例一 已知電壓表（0～3 V、0～15 V）一只，開關S一只，定值電阻R0=5 Ω，滑動變阻器R（10 Ω 1 A），電源電壓為6 V，小燈泡的額定電壓為3.8 V（小燈泡正常發光時的電阻約為10 Ω），導線若干，請寫出你設計的測量這個小燈泡額定功率的實驗方案.

1.引領思路 設計方案

師：書本上測量小燈泡額定功率的方法原理是什么？

生：P額=U額I額

師：只有電壓表，運用P額=U額I額來測量這個小燈泡額定功率時你能解決什么物理量的測量？遇到的困難是什么？

生：有電壓表，可以很方便的直接測量小燈泡兩端的電壓，但是由于沒有電流表，無法測量小燈泡發光時的電流.

師：你們說的不錯.看來，只要解決了小燈泡發光時的電流的測量，仍然可以運用P額=U額I額計算出小燈泡的額定功率，你們說是不是？

生：是的.

師：沒有電流表直接測量發光小燈泡的電流肯定不行.但是我們能否通過其它的途徑來知道發光小燈泡的電流呢？大家思考！

師：提示同學們思考一個問題，運用電壓表量出誰兩端的電壓可以知道電流大??？

生：當然是已知定值電阻.

師：很好，運用我們學過的什么物理知識可以借助于定值電阻的電流來知道發光小燈泡的電流呢？同學們想想！

師：跟電流有關的知識有哪些？

生：有串聯電路電流處處相等，并聯電路總電流等于各支路電流，還有歐姆定律等.

師：很好，你們基礎知識掌握得不錯！你打算運用什么知識來知道發光小燈泡的電流大小？你們可以小組討論.

生：我打算運用串聯電路電流處處相等的知識，將定值電阻與小燈泡串聯在電路中，用電壓表測量出已知定值電阻兩端電壓，就可以算出定值電阻中的電流，其就等于串聯小燈泡中的電流大小.

師：你們真棒！請同學歸納一下剛才一只電壓表測量小燈泡的方法并設計實驗電路.

生：如圖1.

師：這個電路能確保測量的一定是小燈泡的額定功率嗎？為什么？

生：不一定.因為小燈泡兩端電壓不一定等于額定電壓.

師：那怎么辦？電路怎么改進？

生：在電路中再串聯一個滑動變阻器來調節小燈泡兩端電壓.

師：很好，請完善你們設計的電路圖.

生：如圖2.

師：請同學們根據圖2的設計，說明實驗步驟.

生：實驗步驟：

（1）按照電路圖2連接實物；

（2）將滑動變阻器的滑片移動至最右端，閉合開關S，再調節滑動變阻器的滑片使電壓表的示數為U額；

（3）斷開開關，將電壓表再并聯到定值電阻R0兩端，保持滑片位置不變，閉合開關，記下電壓表的示數為U0；

（4）數據處理.I0=U0R0，由于串聯的小燈泡正常發光，所以小燈泡的額定電流

I額=I0=U0R0，

則小燈泡的額定功率P額=U額I額=U額U0R0.

（5）實驗完畢，整理器材.

2.實驗反思 改進設計

師：你們覺得剛才這個電路設計在實際測量中有沒有比較麻煩的地方？

生：該實驗中存在著不足，就是電壓表在實驗中要拆下重新連接比較麻煩.

師：再給你兩個單刀單擲開關，改進電路設計，使電壓表在實驗中不需要拆下重新連接.你們先自己設計，然后再交流展示.

生：展示如圖3.

師：上面給你的兩個單刀單擲開關的作用就相當于一只單刀雙擲開關，運用一只單刀雙擲開關那又如何設計？還是請你們先自己設計，然后再交流展示.

生：展示如圖4.

圖3、圖4的實驗步驟由學生口述，教師引導學生評價補充，并要求寫出實驗表達式P額=U額（U-U額）R0，其中U為小燈泡正常發光時燈L與R0兩端的總電壓.

3.總結方法 提升能力

（1）與“伏安法”測量小燈泡的額定功率相比較，由于只有一只電壓表，沒有電流表，因此不能直接用電流表測出小燈泡正常發光時的電流，直接運用“伏安法”行不通.有一點要明白，沒有電流表只是不能直接測量電流，能否間接知道電流的大小呢？根據學過的歐姆定律知識，運用電壓表測量出已知定值電阻兩端電壓，運用歐姆定律一樣能知道電流大小.如何根據定值電阻的電流大小來知道小燈泡中電流的大小呢？可以運用串聯電路的知識，將它們串聯起來.如何使串聯電路中小燈泡正常發光呢？看來應當發揮滑動變阻器在串聯電路中的調節電壓的作用，因此我們還應當在小燈泡和定值電阻的串聯電路中再串聯一只適當的滑動變阻器.因此只有一只電壓表一樣可以測量小燈泡的額定功率.

（2）當電壓表與已知定值電阻并聯作為一個整體使用時，其就相當于一只電流表.

案例二 已知電流表（0～0.6 A、0～3 A）一只，開關S一只，定值電阻R0=20 Ω，滑動變阻器R（10 Ω 1 A），電源電壓為6 V，小燈泡的額定電壓為3.8 V（小燈泡正常發光時的電阻約為10 Ω），導線若干，請寫出你設計的測量這個小燈泡額定功率的實驗方案.

教師對學生的思路引導、實驗設計、設計改進、實驗總結參照上例，這里不再驁述，重在設計思路的解析，過程如下：

與“伏安法”測量小燈泡的額定功率相比較， 由于只有一只電流表，沒有電壓表，不能直接用電壓表觀察小燈泡兩端的實際電壓是否達到額定電壓，直接運用“伏安法”也行不通.沒有電壓表只是不能直接測量電壓，能否間接知道電壓的大小呢？根據學過的歐姆定律知識，運用電流表測量出已知定值電阻中通過的電流，運用歐姆定律變形公式一樣能知道電壓大小.如何借助定值電阻兩端電壓的大小來知道小燈泡兩端的電壓大小呢？可以運用并聯電路的知識，將它們并聯起來，定值電阻兩端的電壓就等于小燈泡兩端的電壓大小.要使小燈泡正常發光，就要使定值電阻兩端電壓等于小燈泡的額定電壓U額，即與定值電阻串聯的電流表示數必須調到U額R0.如何使并聯電路中定值電阻的電流等于U額R0，從而使小燈泡正常發光呢？看來應當發揮滑動變阻器在串聯電路中的調節電流的作用，因此還應當在小燈泡和定值電阻的并聯電路的基礎上再串聯一只適當的滑動變阻器.

實驗電路的設計與改進過程如下圖.

選擇電路圖6說明實驗步驟.

（1）按照電路圖6連接實物；

（2）將滑動變阻器的滑片移動至最右端，閉合開關S和S1，再調節滑動變阻器的滑片使電流表的示數為U額R0；

（3）斷開開關S1，保持滑片位置不變，再閉合開關 S2，記下電流表的示數為I；

（4）數據處理.小燈泡的額定功率P額=U額（I-I額）；

（5）實驗完畢，整理器材.

篇9

一、加強化學教師課程開發和利用的主力軍作用

隨著課程教材改革和學校內部教育教學改革的深化，教師是教育改革關鍵性因素的觀點，越來越引起人們的關注。許多化學教師在化學實驗課程資源極其緊缺的情況下，“化腐朽為神奇”，實現了課程資源價值的“超水平”發揮。一些化學教師以生活中常見的物質作為實驗藥品，比如測定“易拉罐的主要成分”，使學生對化學產生一種親近感；或將日常生活中化學現象作為化學實驗內容選取的素材，如“如何減少或避免甲醛等揮發性有機物對居室空氣的污染”實驗，使學生能運用化學知識解釋身邊的化學現象，能夠學以致用。因此，在化學課程資源建設中，要充分發揮化學教師的主觀能動作用，首先要開發好化學教師這一資源，使廣大化學教師積極投身到課程資源的開發和利用中來?？梢哉f教師的素質狀況決定了化學實驗課程資源的開發與利用的程度以及發揮效益的水平。

二、重視化學實驗室的建設

學校實驗室建設既要關注實驗室硬件建設，也要關注實驗室軟件管理。一方面要求學校及有關部門加大投入，配足配齊必須的實驗儀器、藥品及實驗防護用具，定期檢查藥品質量，及時補充損耗品、不斷更新儀器設備；其次要鼓勵教師、學生，充分利用日常生活中和周圍環境中的材料，自制儀器，代替藥品，這樣既解決了儀器短缺問題，豐富了教學資源，還增強了學生節約和環保意識。如指導學生利用生活中的貝殼或雞蛋殼代替碳酸鈣，用食用堿代替碳酸鈉，用廢棄的飲料瓶和小藥瓶作反應容器等；最后應該重視和加強對實驗管理人員的培養和提高，確保實驗的安全和質量。

三、應用信息技術整合化學實驗課程資源

信息技術應用于化學課堂教學,克服了傳統教學的某些不足，在擴大演示實驗的效果方面表現出了現代教學手段的優越性。另外，信息化課程資源可以呈現教科書以外的教學內容，可實現教學內容的適度開放。實驗是化學的精髓，所以與實驗相關的實物同步投影和課件模擬演示，成為化學學科與信息技術整合的一個重要突破口。通過多媒體課件演示與化學教學實際操作的有機結合，是化學教學改革中的一種新型教學手段，由于其視聽結合、手眼并用的特點及其模擬、反饋、個別指導和游戲的內在感染力，故具有極大的吸引力，實物投影和課件模擬在化學實驗和理論教學中發揮出重大的作用。

學校應積極組織和鼓勵教師開發聯系當地生產實際和反映科學技術研究成果的教學資源，應用化學教學軟件和研制化學教學課件，利用網絡化學教育資源等。要重視教學資源的建設和管理，形成資源庫，實現資源共享。學校應加快校園網的建設，鼓勵教師和學生從網上獲取課程信息。

四、重視學生在實驗課程資源開發中的作用

篇10

編譯原理課程是計算機科學與技術專業的重要專業課之一，課程內容抽象，理論性較強，學生普遍反應難學難懂，為此設置一定課時的實驗課，有助于幫助學生深入理解概念，提高學生的邏輯思維能力、實踐動手能力，有助于切實有效地提高學生的專業素質。目前編譯原理課程的實驗設計通常是要求學生實現一個比較完整的編譯程序，或者將其拆分成詞法分析實驗、語法分析實驗和語義分析實驗等幾個部分，實驗內容具有一定的難度，讓很多學生知難而退，難以達到預期的實驗效果。究其原因是在實驗設計上與學生的實際情況之間出現了諸多偏差，需要對實驗的設計和組織進行改進，以更好地提高編譯原理實驗課的教學效果。

1編譯課程實驗的問題

1.1學生對課程實驗定位存在認知誤區

在教學實踐中發現很多學生對編譯原理實驗課程的認識上存在很多誤區，這些認識誤區如果不加以及時糾正，加上課程內容抽象、邏輯性強等特點，很容易加重學生的畏難情緒，產生一系列不利于課程學習的消極負面影響。

一種認識誤區是簡單地認為編譯原理的學習目的就是設計和開發編譯器，認為畢業后很少有從事編譯器研發的機會，所以得出課程學了沒用的錯誤結論。實際上編譯原理包括的形式語言、自動機理論等語言定義、翻譯與實現的基礎知識，可以讓學生領悟到計算機理論的精髓，可以讓學生從程序編譯的角度重新審視軟件的開發，有助于提高學生對軟件設計開發的認識，對于今后從事應用軟件、語言開發平臺甚至系統軟件的開發等都是非常有好處的。

另一種認識誤區是將編譯的實驗混淆于普通的程序設計實驗，將實驗重點沒有放在算法的設計、原理的理解上，而是迷失在具體代碼實現的細節上。編譯原理課程是一個綜合性的專業課，編譯程序使用的一些數據結構和算法是“數據結構”、“離散數學”以及“算法設計與分析”等課程相關知識的典型應用本文由收集整理，能夠進一步加深了學生對相關課程知識的綜合運用和專業素質的提升。

1.2實驗內容設計缺少層次性

通常的編譯原理實驗課的教學設計，是將學生已經學過的一種高級語言的詞法和語法進行簡化，作為實驗的模型語言。針對編譯過程的詞法分析、語法分析、語義分析與中間代碼生成、目標代碼生成的四個重要階段，每個階段分別設計一個或多個實驗題目，最終合成一個完整的編譯程序。這樣設計實驗的好處是與授課內容緊密結合，模塊分解清晰。但存在的問題是盡管對高級語言進行了簡化，每個實驗仍然存在著一系列的“難度階梯”需要學生跨越，如果在實驗的設計上僅從學科的理論體系上考慮，忽視了學生知識和能力水平的不同層次，只是一種理想化的設計，執行起來勢必難以達到預期的實驗效果。

以詞法分析的實驗設計為例：實驗要求是給出某模型語言的文法規范，要求編寫該語言的詞法分析程序。輸入源程序文件，輸出關鍵詞、專用符號以及其它標記。實驗過程是編寫主函數gettoken，通過從文件中讀取字符到緩沖區中并由c語言字符的狀態轉換圖流程判斷返回一個字符（token）。分析出來的單詞主要分為關鍵詞，專用符號，標記符號等。

這個實驗是編譯階段的第一個實驗，在學生對編譯程序理解不深，很多思維方式和知識框架還沒有建立起來的情況下，給很多學生設置了一系列障礙，如形式化語言、有窮自動機的理論等，每一個障礙對于初學者都難度不小，這些問題同時出現在一個實驗中，會使相當大一部分學生因難度過大而失去學習興趣。實際教學中學生對編譯程序的認知是循序漸進的，很多概念和原理的理解不可能一步到位。而且學生的知識結構、能力水平參差不齊，有的學生的先導課程如《數據結構》、《高級程序設計語言》等知識學得不牢固，有些甚至已經淡忘，因此在設計實驗時需要首先弄清楚學生的情況，然后再“對癥下藥”有側重點地進行實驗內容的設計。

1.3實驗的組織形式比較單一

編譯原理的實驗組織形式通常是在機房每個學生一臺計算機，實驗課程開始后教師介紹實驗內容、實驗目的和實驗要求等，然后每人獨立完成，從設計到實現都由學生自己進行，教師在實驗過程中隨時解答學生的疑問，最后學生調試完成程序后撰寫實驗報告，教師根據學生的程序和實驗報告給出分數。這樣的實驗組織和成績的評判形式比較單一，整個過程由教師主導，能夠訓練學生個體的獨立思考能力和動手能力，但學生之間的交流不夠，實驗課的大部分時間都是學生埋頭寫程序，實驗課氣氛比較枯燥沉悶，對學生團隊協作能力的訓練不夠。

2實驗教學設計的改進

2.1消除學生的認識誤區

針對學生簡單地把編譯原理課程局限在編譯器設計上的認識誤區，教師在授課和實驗過程中需要注意結合實際中運用編譯技術的實例，比如常用的文本編輯工具中，很多帶有字詞的檢查和校驗功能，這就是編譯原理技術中詞法分析技術的具體應用；很多應用系統中對用戶輸入的字符串進行規則檢查時常用正則表達式；網絡搜索引擎對文檔資源進行特征分析、提取與描述等工作中都用到編譯的相關知識……通過各種現實生活中的實例讓學生明確編譯原理所學習的知識不僅是計算機專業理論知識的重要組成，而且編譯程序所使用的一些原理、方法和技術在非編譯系統的實際應用中也發揮了很大作用。

在進行實驗設計時，除了原理性實驗，可以根據學生的興趣，安排一些應用型的實驗，如簡單的智能輸入法的實現、識別某些單詞的簡單聊天機器人程序等，這樣的小實驗可以激發學生的學習興趣，學生在這些應用味實驗中遇到了困難，自然會進一步深入學習教材中的原理，這樣對基礎理論的掌握也會更加牢固。

2.2實驗內容的改進

國內外的一些經典教材中，通常會采用一種模型語言的編譯程序作為實例，如呂映芝等人編著的《編譯原理》是以pl/0語言的編譯程序為范例，alfred v. aho等人編著的《編譯原理》先通過一個小的編譯程序范例給學生帶來對編譯程序的直觀感受。通過實例的學習，可以降低學生的學習難度，也可以輔助學生對原理加深理解。在設計實驗時，可以更大地發揮這些實例的作用，事先讓學生閱讀這些實例的源代碼，然后增加一個準備性的實驗，要求學生結合已經學習過c、c++或java等高級程序設計語言，自行對詞法規則和語法規則的簡化和裁減，設計出適合自己實驗難度的模型語言，并給出文檔描述。通過安排這個準備實驗，促使學生復習必須的基礎知識，增加學生查閱資料的能力和閱讀源代碼的能力，在學生的認知結構上起一個鋪墊的作用。

詞法分析、語法分析試驗是編譯原理實驗的重點。在實驗內容上，對一些比較復雜的實驗進行拆解。詞法分析實驗可以拆分成三個小實驗：設計源程序掃描器，去除空格和注釋及其他無關字符后得到單詞的集合；用自動機識別無符號數或某類單詞；設計識別關鍵詞、標識符等其他類型單詞的識別程序。對語法分析實驗，可以首先以典型的算術表達式文法為例，設計一個算術表達式文法的遞歸子程序分析實驗，然后在此基礎上安排其他的語法分析實驗。這樣在內容上也分成了若干層次，更加符合由簡單到復雜、由特殊到一般的認知規律，也能夠滿足不同知識結構和能力水平的學生在實驗中都能得到鍛煉提高的目的。

實驗難度的設計上應該體現出層次性，形成“階梯狀”的難度層次。每個實驗要求分為基本要求、較高要求和探索性實驗要求三個層次，基本要求即最低要求，所有學生都能完成的難度，鼓勵成績中上的學生完成較高要求，采用成績加分、表揚等一些激勵機制，提高興趣，為一些學有余力的同學準備探索性實驗。既能讓優秀的學生“吃得飽”，也保證讓所有學生“吃得了”，避免一部分學生因缺乏難度挑戰失去興趣而另一部分學生因門檻太高而無從下手的情況發生。比如在“利用自動機識別無符號數”的實驗設計上，基本要求是能夠識別整數，較高要求是識別帶小數的無符號數，更高要求是能識別帶指數形式的無符號數，將這一實驗題目分成三個層次后，不同學習水平的學生都能夠在一個學時內完成實驗，對自動機這一重要工具也有了初步認識，達到了實驗目的。

2.3實驗組織形式的改進

在實驗的組織上可以采用協同式學習，以小組為單位，通過教師所提供的實驗任務進行分析、討論，明確需要解決問題的方法，經過一系列的協同學習活動，完成既定的任務，加深對所學知識的理解。這種組織形式可以培養學生的團隊協作能力和學生之間的相互交流和相互學習。因為學生之間的年齡相仿、認知水平相似，交流起來會更加順暢和有效。在這個過程中能夠提高學生的參與感，而且通過團隊協作解決困難，會給學生更多的積極反饋和成就感。

在實驗內容的設計上，要便于學生進行協同工作，具有可操作性和合作性，確保小組中每個成員的任務飽滿。在小組分配上，根據學生的興趣讓其自由結合小組，再根據學生的學習能力做適當調整，根據學生的性格特質等不同特點讓其在小組中承擔不同角色，如設計人員、開發人員、文檔撰寫人員以及兼任的匯報答辯人員等。實驗實施階段是協同模式中最重要的一個階段，在這個階段小組要對下達的實驗任務進行分析，明確任務的基本要求，掌握解決問題的方法及需要具備的知識，在教師的幫助指導下進行小組的內部分工及職責的落實，進行協同學習，同時教師要對學生實驗完成情況進行及時的檢查和指導，直到最終共同完成小組的任務。

傳統的獨立模式的實驗中對學生的評定比較簡單，根據個人的完成情況給出成績。采用分組式協同模式后，實驗成績的評判要做相應的調整，不僅要考核每個學生自己承擔的任務完成情況，還要考核小組共同完成情況。考核的內容仍然包括程序和實驗報告，但除了對每個學生獨立完成的程序模塊進行檢查外，還需要對小組共同完成的整個任務情況進行驗收，可以采用匯報和答辯的形式進行，每個小組推選答辯人在面對所有學生進行匯報，然后接受教師和其他小組的提問并進行答辯，最終成績的評定除了個人評定之外還有小組評定，對小組成績進行排序以鼓勵小組間的競爭。