導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇實驗設(shè)計論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

2模型實驗設(shè)計與流程

2.1模型設(shè)計制作及儀器設(shè)備

2.1.1模型艙的設(shè)計制作綜合參考現(xiàn)有大型油船結(jié)構(gòu)尺寸資料，選取單個邊艙模型原型尺寸：長25.7m、寬16.1m、艙深18.9m，艙容約為7820m3。根據(jù)幾何相似原理建立一個約為單個邊艙1/40的模型（模型尺寸為：640mm×400mm×470mm，容積約120L）。模型艙使用有機玻璃制成，側(cè)壁留有一個注油孔A（半徑r=8mm）頂部留有一個透氣孔B（半徑R=12mm）和一個儀器固定孔C。同時，為了便于數(shù)據(jù)的分析與處理，整個模型艙被分為3個區(qū)：液相區(qū)、氣相區(qū)和氣液邊界層（氣液邊界層是擾動的，這里取平均值）。液相區(qū)主要是液態(tài)油品，高度用L表示；氣相區(qū)主要是油氣與空氣的混合氣體，高度用V表示；氣相區(qū)與液相區(qū)的交界處稱為氣液邊界層；整個模型艙的深度為H。

2.1.2液艙晃動模擬平臺的設(shè)計制作液艙晃動模擬平臺是用來模擬油船的油艙受風(fēng)、浪影響而晃動的實驗設(shè)備，包括了傳動和控制兩部分。該裝置利用一個液壓缸提供推動力，使工作臺左右擺動以模擬船體在海上的晃蕩。在單片機輸入指令后，信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)化器傳給電源，以改變電源的輸出電壓，進而改變伺服閥兩端的輸入電流，然后在閥內(nèi)改變閥芯的開口大小，控制回路的輸出流量和壓力，從而控制液壓缸的運動，最終保證液壓缸的運動速度在設(shè)計值附近，使工作臺產(chǎn)生預(yù)期的晃蕩效果。

2.1.3儀器設(shè)備主要實驗儀器：一臺計量泵，用于模擬加油；一套液艙晃動模擬裝置，用于模擬油船在海上航行時的晃蕩情形；一臺DR70C系列智能線式紅外VOCs檢測儀，用于實時記錄透氣孔處排出油氣的濃度；一臺計算機，用于存儲濃度檢測儀記錄的數(shù)據(jù)；兩臺高清攝像機，分別從正面和側(cè)面記錄整個實驗過程中模型艙及液相表面的變化。

2.2晃蕩實驗設(shè)計

對于第一組實驗，由于液相的晃蕩強度與液相厚度及外來晃蕩強度有關(guān)，因此，為了研究不同液相晃蕩強度對透氣孔處排出油氣濃度的影響，設(shè)置7種氣液比、5種晃蕩強度的交叉晃蕩實驗。7種氣液比分別為1％、3％、5％、25％、50％、75％及95％，5種晃蕩強度分別為a（a=0）、b、c和d、e，共計進行35組晃蕩實驗。其中，外來晃蕩強度通過調(diào)節(jié)液艙晃動模擬平臺負載大小來施加。a=0，即晃蕩發(fā)生裝置關(guān)閉，液相處于靜置狀態(tài)；b為整個量程的20％；c為整個量程的40％；d為整個量程的60％；e為整個量程的80％。

2.3裝貨實驗設(shè)計

對于第2組實驗，由于不同的裝貨速率代表著不同的液面上升速率及液相擾動強度，因此，為了研究不同裝貨速率對油氣產(chǎn)生及排出的影響，共設(shè)計7種裝貨速率：0.38L/min、0.88L/min、1.38L/min、1.88L/min、2.46L/min、2.96L/min及3.46L/min，其裝載率都是0～95％。其中裝貨速率1.38L/min是根據(jù)實際油船裝貨速率按歐拉相似準則（壓力差為注油孔內(nèi)外油品的壓力差）得到；裝貨速率0.38L/min、0.88L/min和1.88L/min、2.46L/min、2.96L/min和3.46L/min是結(jié)合計量泵的量程及最小刻度的實際情況，從而設(shè)計出0.5L/min裝貨速率間隔的速度。

2.4模型實驗流程

晃蕩實驗：將濃度傳感器安裝在透氣孔處，將模型艙固定在晃蕩發(fā)生裝置的工作臺上，分別調(diào)節(jié)油品的裝載率和模擬平臺的晃蕩強度，依次進行實驗，通過計算機分別記錄透氣孔處排出油氣的實時濃度。每次實驗前，模型艙內(nèi)都充滿干凈空氣，艙內(nèi)壓力為標準大氣壓。實驗時通過空調(diào)系統(tǒng)控制環(huán)境溫度為26℃。裝貨實驗：將油品通過計量泵再經(jīng)過加油管注入模型艙內(nèi)，濃度傳感器安裝在透氣孔處，依次進行實驗，用計算機分別記錄透氣孔處排出油氣實時濃度。每次加油實驗前，模型艙內(nèi)都充滿干凈空氣，艙內(nèi)壓力為標準大氣壓。實驗時用空調(diào)系統(tǒng)控制環(huán)境溫度為26℃。

3部分實驗結(jié)果展示

3.1晃蕩實驗

油品裝載率25％（圖6），靜置時間6h。在靜置條件下，當(dāng)裝載率為25％時，透氣孔處排出氣體濃度規(guī)律：前600s左右，透氣孔處排出氣體中油氣體積分數(shù)為0；600s后，排出氣體中油氣體積分數(shù)在短時間內(nèi)迅速上升至60％，隨后曲線斜率變小，排出氣體中油氣體積分數(shù)增加速度變慢，直至達到飽和，即油氣體積分數(shù)Csat=81.6％。形成這種現(xiàn)象的原因：前600s左右，排出的氣體主要為原來模型艙中的空氣，因此排出的油氣體積分數(shù)為0；600~2500s后，在模型艙氣相區(qū)中，由于油氣濃度差很大，油氣的蒸發(fā)擴散非?？欤率雇笟饪滋幣懦鲇蜌獾捏w積分數(shù)迅速增加；2500~5000s，隨著氣相區(qū)內(nèi)油氣濃度差的減小，油氣的蒸發(fā)擴散變慢，造成透氣孔處排出油氣的體積分數(shù)增加變慢；5000s后，氣體的蒸發(fā)擴散慢慢接近充分，使得艙內(nèi)油氣濃度達到飽和，排出油氣的體積分數(shù)不再增加。

3.2裝貨實驗

加油速度1.38L/min（圖8），加油時間4957s。在裝載率達到70％之前，透氣口排出氣體中油氣體積分數(shù)處于較低水平，約35％，且上升速率較慢。當(dāng)裝載率為70％～95％時，排出氣體中油氣體積分數(shù)快速上升，最后達到90％，接近飽和（圖9）。該實驗結(jié)果與文獻[4]實船所測裝貨過程中透氣孔排氣規(guī)律相同。形成這種現(xiàn)象的原因：在整個加油過程中，從液面蒸發(fā)出油氣分子的自然擴散是從高濃度處向低濃度處進行，這使得艙內(nèi)的油氣濃度呈現(xiàn)分層現(xiàn)象，越靠近液面，油氣濃度越大。在裝載率到達70％之前，主要是進行油氣分子的自然擴散，聚集形成油氣濃度層。同時，艙內(nèi)空間較大，油氣的對流效應(yīng)較弱，油氣從產(chǎn)生至傳遞到透氣口有延遲效應(yīng)，因而使該過程中透氣口排出的油氣體積分數(shù)較小。隨后，裝載率從70％上升至95％，隨著液面上升，氣相區(qū)體積縮小，對流效應(yīng)越來越明顯，延遲效應(yīng)越來越弱，并且此時油氣分子自然擴散也更加充分，因而使透氣口排出氣體的體積分數(shù)上升得越來越快，體積分數(shù)值越來越大。

篇2

2實驗應(yīng)用

2.1電解硫酸鈉溶液

配制1mol•L-1硫酸鈉溶液，向2個西林瓶中分別加入硫酸鈉溶液至體積占大部分，然后滴加紫甘藍汁至瓶口，將盛滿液體的西林瓶反倒于瓶蓋中，與注射針頭相接觸。向飲料瓶蓋中加入少量硫酸鈉溶液，以保證整個裝置回路，用連接導(dǎo)線的的鱷魚夾各夾住2個注射針，并分別與9V的電源相連?？梢园l(fā)現(xiàn)大約1~2分鐘就可以觀察到下列明顯的現(xiàn)象：陽極附近有氣泡產(chǎn)生，溶液變紅色說明陽極區(qū)顯酸性，水分子失去電子，生成氧氣和H+；陰極附近有氣泡產(chǎn)生，溶液變綠色說明陰極區(qū)顯堿性，水分子得到電子，生成氫氣和OH-。學(xué)生依據(jù)上述的實驗現(xiàn)象就可以寫出該反應(yīng)的電極反應(yīng)式。隨著反應(yīng)的進行，陰極溶液堿性增強，由綠色變成黃色。筆者建議若本實驗應(yīng)用于課堂教學(xué)，只要觀察到陰極區(qū)變綠色即可，若應(yīng)用于綜合實踐活動和研究性學(xué)習(xí)，可引導(dǎo)學(xué)生進一步觀察溶液顏色的變化。陽極反應(yīng)：2H2O-4e-=O2↑+4H+陰極反應(yīng)：2H2O+2e-=H2↑+2OH-

2.2電解飽和食鹽水

將上述硫酸鈉溶液換成飽和食鹽水，陽極電極換成鉛筆筆芯，其余步驟同上。電解飽和食鹽水，陰極區(qū)H+得到電子，生成氫氣，因此附近溶液顏色由紫色變成綠色進而變成黃色，溶液顯堿性。陽極溶液的顏色變化則由紫色變?yōu)榧t色，進而變?yōu)闊o色，并且可以聞到少量的刺激性氣味，這說明Cl-失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氯氣，氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，顏色的鮮明變化可以揭示這一系列化學(xué)反應(yīng)。陰極反應(yīng)：2H++2e-=H2↑陽極反應(yīng)：2Cl--2e-=Cl2↑Cl2+H2OHCl+HClO但該實驗進行到10分鐘時，陽極溶液才褪色，此時產(chǎn)生的氣體已把陽極的溶液排得僅剩少部分，而陰極所在西林瓶中的溶液則更是被排得所剩無幾（因為氫氣的逸出速率比氯氣大）。為了解決該問題，筆者將作為陽極的西林瓶中溶液體積減少一半，陰極溶液體積不變，可以發(fā)現(xiàn)大約5min內(nèi)陽極就可以出現(xiàn)由紫色變紅色進而褪為無色的現(xiàn)象，便于學(xué)生的自主探究。該微型實驗裝置也可以用于其他溶液電解實驗的研究，由于不同反應(yīng)的分解電壓有差別，可在電源回路中串聯(lián)一個合適的變阻器，用于調(diào)節(jié)電解電壓，實驗時逐漸增大電壓，至電極上有明顯反應(yīng)為止。

3實驗特點

宋心琦教授在“中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革與微型實驗”一文中指出，微型化學(xué)實驗在中學(xué)化學(xué)中推廣艱難的原因之一是很多物質(zhì)在微量時和常量時給予觀察者的感受可能不同，使得印象或結(jié)論因此不同。筆者認為不僅是物質(zhì)本身，化學(xué)反應(yīng)有時在微量和常量時給予觀察者的感受也不同，而本案例中的電解質(zhì)溶液雖然是“微量”（3mL），但現(xiàn)象并沒有因此打折扣，實驗現(xiàn)象明顯。以電解硫酸鈉溶液為例，陰陽兩極的溶液分別呈現(xiàn)紅色和綠色，呈現(xiàn)鮮明的顏色區(qū)別。

上述介紹的實驗裝置和相關(guān)的設(shè)計除了具有現(xiàn)象明顯的特點外，還具有以下一些優(yōu)點：

（1）時間較短，適合學(xué)生自主探究，探究電解硫酸鈉溶液大約1分鐘后就能觀察到明顯現(xiàn)象,而飽和食鹽水的電解則可以在5分鐘內(nèi)看到陽極先變紅后褪色的現(xiàn)象。

篇3

1.實驗原型實驗裝置如圖1。利用熱得快分別給質(zhì)量相同、初溫相同的水與食用油加熱相同時間（或升高相同溫度）。在相同時間內(nèi)，由于食用油溫度升得高些，如果要升高相同的溫度，加熱水用的時間應(yīng)延長。2.不足之處本實驗用熱得快做熱源，由于它的功率較大、溫度升高過快，很難把握，有一定的危險性。教材中的實驗裝置還有兩個嚴重的缺陷，一是熱得快放置方法不正確，液體沒有蓋住熱得快的發(fā)熱部分，導(dǎo)致熱得快易損壞；二是由于等質(zhì)量的水和油相比，油的體積大于水的體積，在油中的熱得快被浸的體積多些，導(dǎo)致兩種液體受熱不一致，數(shù)據(jù)難以令人信服。而且教材上的實驗?zāi)芤姸炔桓撸x取溫度數(shù)據(jù)困難。

二、實驗創(chuàng)新與改進

1.將新型硅膠加熱器固定在容器底部，使得加熱均勻、精度高，實現(xiàn)量化實驗，極易控制。如圖2。教學(xué)視點2.使用溫度傳感器及數(shù)顯溫度計，讀取數(shù)據(jù)方便快捷。3.用220V電壓做電源，實驗隨處可進行；內(nèi)部裝有漏電保護開關(guān)，保證用電安全，便于讓學(xué)生操作。

三、實驗器材

自制液體加熱器2套，食用油、水各120克，停鐘1個，天平1架，兩份質(zhì)量相等的水。

四、實驗原理及裝置說明

1.實驗原理新實驗使用控制變量法，通過控制使物質(zhì)質(zhì)量相等、吸收熱量相同、升高相同溫度，比較需用的時間。升高相同溫度時，所用時間較長的物質(zhì)吸收的熱量多，則此物質(zhì)吸收熱量的能力更強。2.裝置說明新實驗采用兩套完全相同的硅膠加熱器，從底部直接給液體加熱，并裝上傳感器及數(shù)顯溫度計，讓測量結(jié)果清晰顯現(xiàn)。當(dāng)達到所需溫度時，只要將紅色開關(guān)關(guān)掉便可停止加熱。如圖3。

五、實驗設(shè)計及結(jié)論

實驗一：用加熱器加熱兩份相同質(zhì)量的水，將結(jié)果記入表1，并得出結(jié)論。結(jié)論：質(zhì)量相等的同種物質(zhì)，吸收相同的熱量時，溫度升高的速度相同。實驗二：用加熱器加熱相同質(zhì)量的水與食用油。將準備好的質(zhì)量相等的水和食用油倒進兩個加熱器中，幾秒后記錄水與食用油的初始溫度。打開電源，同時按下停鐘開始計時，觀察兩個加熱器中溫度計的變化，用停鐘記下加熱液體每階段所用的時間，讀取相應(yīng)的溫度變化量，并填入表2中。當(dāng)加熱時間達到80s時，記下最后溫度，關(guān)閉電源，停止加熱，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。結(jié)論：質(zhì)量相等的兩種物質(zhì)，吸收相同的熱量時，溫度升得越慢的吸收的熱量較多，吸收熱量的能力較強。

篇4

高錳酸鉀制取氧氣是利用酒精燈、試管、鐵架臺、導(dǎo)管、集氣瓶、水槽等儀器，通過加熱高錳酸鉀制取氧氣，利用排水法來收集氧氣。學(xué)生不僅要掌握實驗原理、目的，實驗儀器和藥品的使用方法及注意事項，實驗步驟、化學(xué)方程式的書寫等內(nèi)容，還要培養(yǎng)觀察、分析能力和實踐操作能力。

（二）《高錳酸鉀制取氧氣》的實驗?zāi)康?/p>

（1）通過虛擬實驗中的文本展示工具，使學(xué)習(xí)者了解實驗?zāi)康摹⒃砗头椒ā?/p>

（2）通過對虛擬實驗的操作，掌握藥品的選擇以及儀器連接的先后順序，能夠動手制取氧氣。

（3）通過對實驗過程、現(xiàn)象的觀察、分析實驗反應(yīng)機制，加深對實驗的認知和理解。

（三）《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗活動設(shè)計

學(xué)生要完成虛擬實驗首先需要安裝Secondlife客戶端，進入Secondlife虛擬環(huán)境，通過以下流程完成整個虛擬實驗。

（1）準備階段：學(xué)習(xí)者通過Secondlife提供的地圖工具搜索到虛擬實驗室地標并通過瞬間移動工具進入虛擬實驗室。

（2）實驗階段：學(xué)習(xí)者通過人-機交互選擇事先通過3D建模工具創(chuàng)建好的虛擬實驗儀器、藥品并通過資源工具查詢相關(guān)儀器的使用方法及實驗裝置圖，完成實驗儀器的裝置；點擊各個實驗儀器、添加藥品來完成實驗。

（3）評價反饋階段：教師根據(jù)學(xué)生提交的實驗報告和學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)記錄對學(xué)習(xí)者本次實驗進行一個綜合評價，并將評價結(jié)果通過評價反饋系統(tǒng)及時反饋給學(xué)習(xí)者。

二、《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗環(huán)境設(shè)計

本研究以《高錳酸鉀制取氧氣》為例設(shè)計的虛擬實驗環(huán)境。以實驗過程的設(shè)計為理論基礎(chǔ)從場景及模型設(shè)計、交互設(shè)計、支持工具設(shè)計、特效設(shè)計、評價設(shè)計這幾方面設(shè)計三維虛擬實驗環(huán)境。

（一）實驗環(huán)境的場景及模型主要虛擬教室、虛擬實驗室和儀器設(shè)備組成

虛擬教室由講臺、桌椅、多媒體系統(tǒng)、音響設(shè)備、電子白板、書柜、書、電腦組成，供學(xué)習(xí)者實驗后進行交流、報告、探究、形成實驗結(jié)論。虛擬實驗室主要由實驗環(huán)境、實驗操作臺、水池、藥品柜、滅火設(shè)備為為學(xué)習(xí)者完成實驗并獲取實驗數(shù)據(jù)。儀器設(shè)備主要是酒精燈、試管、鐵架臺、導(dǎo)管、集氣瓶、水槽、鐵夾、燒杯。藥品耗材主要是高錳酸鉀等。

（二）交互系統(tǒng)設(shè)計

（1）人機交互設(shè)計：在實驗中通過操作交互，學(xué)習(xí)者能夠感受到實驗設(shè)備的控制感和體驗感。在Secondlife中，利用創(chuàng)建工具可以實現(xiàn)簡單的“點擊”“移動”“坐在上面”等操作，Secondlife提供的林登腳本語言可以設(shè)置改變物體的性質(zhì)、運動方式、運動軌跡、對外力的反應(yīng)等等，能夠較好地支持學(xué)習(xí)者的操作交互。

（2）交流工具：學(xué)習(xí)者在實驗過程中和老師、同伴交流的方式主要有在線的同步交流和異步交流。

（三）支持工具設(shè)計

實驗支持工具是指支持學(xué)習(xí)者完成實驗的所有工具，本研究的支持工具主要包括搜索工具、資源工具、實驗認知工具、評價反饋工具等。搜索工具主要是地圖工具和瞬間移動工具通過它們是搜索定位各種學(xué)習(xí)場所、用戶，并瞬間移動到目的地。資源工具包含Secondlife內(nèi)部資源和外部資源。內(nèi)部資源主要是3D瀏覽器；外部資源包括各大搜索引擎。這些工具可以搜索Secondlife內(nèi)部和外部各種信息資源實驗認知工具主要包括3D建模工具、拍攝工具、記事本工具主要為為實驗過程中學(xué)習(xí)者觀察記錄實驗現(xiàn)象、采集數(shù)據(jù)提供支持。評價反饋工具主要包括問卷系統(tǒng)（choicer、Quizchair）、學(xué)習(xí)記錄系統(tǒng)（Tracker）、Web-Intercom，為實驗后學(xué)習(xí)者自評、反思以及教師評價反饋提供支持。

（四）特效設(shè)計

在Secondlife中，通過粒子系統(tǒng)結(jié)合林登腳本語言可以營造煙霧、火焰、氣體、雪花等各種現(xiàn)象。在本實驗中酒精燈加熱的火焰、水槽里面的氣泡、集氣瓶中的氧氣、反應(yīng)過程中的煙霧、藥品晶體的狀態(tài)變化等效果都可以通過粒子系統(tǒng)來實現(xiàn)。

篇5

2藥學(xué)本科小學(xué)期制藥理學(xué)實驗設(shè)計實施環(huán)節(jié)

小學(xué)期制的實驗設(shè)計不同于其他學(xué)科實驗教學(xué)中的設(shè)計性實驗，它屬于探索性實驗。在藥學(xué)本科生學(xué)完重要的主干課程和一些方法學(xué)課程后，已經(jīng)初步具備了進行實驗設(shè)計的基本知識和技能，這為開展小學(xué)期制藥理學(xué)實驗設(shè)計提供了有利條件。筆者承擔(dān)了小學(xué)期制藥理學(xué)實驗設(shè)計帶教任務(wù)，在實際工作中，將小學(xué)期制實驗設(shè)計分為基本知識介紹、實驗設(shè)計、實驗實施和實驗考核4個環(huán)節(jié)進行，具體步驟如下。

2.1基本知識介紹

在正式實驗前5天，筆者召集實驗班級學(xué)生，對其講解實驗設(shè)計基本內(nèi)容，詳細介紹藥理學(xué)實驗設(shè)計的目的和基本原則，包括科學(xué)研究中實驗設(shè)計的三要素（即研究因素、研究對象、研究效應(yīng)）以及應(yīng)遵循的統(tǒng)計學(xué)的三大原則（即重復(fù)、隨機、對照原則）。根據(jù)藥理學(xué)學(xué)科特點，具體講解實驗動物的特性、藥理學(xué)實驗動物的選擇、動物模型的復(fù)制、給藥劑量、給藥途徑和觀察藥效學(xué)指標的確定方法以及在實驗分組中如何體現(xiàn)隨機性和對照性原則。此外，還講解了如何利用教材和網(wǎng)上資源查閱文獻資料以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法的選擇及應(yīng)用等。

2.2實驗設(shè)計

在介紹完實驗設(shè)計基本知識后，緊接著將本實驗室所有的儀器、設(shè)備、動物情況告訴學(xué)生，讓學(xué)生自由組合，每5～6人一組，并讓其圍繞要求根據(jù)自己的興趣選題。為避免個別學(xué)生存在依賴心理，要求每一位學(xué)生獨立完成實驗設(shè)計。給學(xué)生5天時間查閱文獻資料，制訂實驗設(shè)計方案。為使學(xué)生對實驗設(shè)計的基本步驟和內(nèi)容有較完整的認識，給出實驗設(shè)計報告內(nèi)容，包括研究題目、理論依據(jù)及研究現(xiàn)狀、研究內(nèi)容、儀器與藥品、研究方法、實驗對象、性別、規(guī)格、數(shù)量、實驗組與對照組的處理、觀察指標、實驗步驟、統(tǒng)計方法選擇、預(yù)期實驗結(jié)果、設(shè)計人、設(shè)計日期等。開始實驗的前一天收集實驗報告，教師仔細閱讀批改，做到心中有數(shù)。實驗第一天，首先讓每一位學(xué)生上臺講解實驗設(shè)計的目的和思路，匯報設(shè)計方案，預(yù)期實驗結(jié)果，提出存在的問題及解決措施，并回答其他學(xué)生提出的問題，然后由教師就實驗設(shè)計中方法的科學(xué)性、合理性和可行性及思維的創(chuàng)新性及步驟的嚴謹性等做出評價。討論實驗設(shè)計并進一步修改完善后，由小組成員共同選擇一個可行性較好的實驗設(shè)計并實施。共同討論形式有助于拓寬學(xué)生的知識面，有助于學(xué)生由一種實驗方法認識到一類實驗方法，從單個藥物的研究方法引申出一類藥物的研究方法。在實驗設(shè)計中，鍛煉了學(xué)生分析問題的能力和語言表達能力，并對文獻檢索和統(tǒng)計方法的運用也有了進一步的認識和體會。

2.3實驗實施

通過設(shè)計實驗和討論實驗，學(xué)生基本掌握了實驗?zāi)康?、方法、步驟。為了培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實事求是的實驗記錄習(xí)慣，在實驗進行前，首先要求學(xué)生嚴格按照實驗記錄報告的內(nèi)容格式記錄結(jié)果，包括實驗組、實驗日期、室溫、實驗題目、實驗材料、藥品和試劑的配置、實驗步驟、實驗結(jié)果（觀察指標、動物號、時間）、初步結(jié)論、實驗失敗或出現(xiàn)意外結(jié)果的原因、實驗改進的建議、實驗人、記錄人、日期。然后安排學(xué)生以小組為單位，獨立完成藥物配制、動物分組、編號、動物給藥、實驗操作、觀察藥效指標及記錄結(jié)果的全過程。教師從旁指導(dǎo)實施，及時提醒學(xué)生注意事項，以免出現(xiàn)誤差或?qū)嶒炇。髮W(xué)生認真科學(xué)地記錄和分析實驗結(jié)果，使學(xué)生對實驗設(shè)計的可行性有進一步的認識。

2.4實驗考核

小學(xué)期制實驗設(shè)計考核既不同于理論教學(xué)考核，也不同于專業(yè)實驗教學(xué)考核，它是對學(xué)生實驗基本技能、學(xué)習(xí)主動性、思考分析問題能力、創(chuàng)新能力、表達能力、團隊合作精神、知識整合能力、寫作能力的全面評價，是開展實驗設(shè)計中不容忽視的環(huán)節(jié)。教師不能只看實驗的成功與否，而應(yīng)從實驗的全過程全面評價學(xué)生的能力，依據(jù)學(xué)生的實驗設(shè)計、實際動手能力和對實驗結(jié)果的客觀分析能力、論文撰寫水平進行綜合評定。

3藥學(xué)本科小學(xué)期制藥理學(xué)實驗設(shè)計的效果與不足

篇6

2教師引導(dǎo)

對問題進行科學(xué)猜想如果學(xué)生沒有經(jīng)過科學(xué)猜想就進行實驗設(shè)計，學(xué)生不知道實驗的目的，實驗設(shè)計就難以進行下去，不能培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力，經(jīng)歷的探究過程也不能鍛煉創(chuàng)新思維。所以教師必須引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已掌握的物理知識、隨堂實驗和生活經(jīng)驗，把學(xué)生引入科學(xué)猜想的情景，有理有據(jù)地對問題進行猜想，明確探究的方向。在探究“影響導(dǎo)體電阻的因素”的教學(xué)中，筆者通過下面3個現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生猜想：①滑動變阻器的滑片移動，電阻變化；②使用的是220V的燈泡，燈絲越粗越亮；③電線常用銅絲制造而不用鐵絲。這樣的設(shè)計給學(xué)生的探究指明了方向，學(xué)生一步一步地得出自己的科學(xué)猜想。

3教師引導(dǎo)

選用實驗器材如果教師直接給學(xué)生提供實驗器材，并介紹各種實驗器材的功能，代替了學(xué)生的探究和猜想，學(xué)生沒有學(xué)會遇到困難如何解決問題的方法。所以可以給學(xué)生預(yù)備多種器材，包括一部分無用器材，讓學(xué)生在問題的引導(dǎo)下思考實驗的原理，選用器材，思考有沒有更好的替代器材，有沒有創(chuàng)新，體現(xiàn)探究的開放性。在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，筆者陳列一些實驗器材：干電池、安培表、伏特表、滑動變阻器、電阻箱、電鍵和導(dǎo)線若干根等，讓學(xué)生選擇器材，自行設(shè)計電路圖來完成實驗。筆者用下面的問題來引導(dǎo)學(xué)生選擇實驗器材：①需要什么儀器，采用什么樣的電路圖，原理是什么；②選擇什么規(guī)格的器材，被測干電池選內(nèi)阻較大的還是較小的，伏特表選什么量程，安培表選什么量程，滑動變阻器選阻值較小的還是較大的。通過這樣的設(shè)計引導(dǎo)學(xué)生重視分析實驗器材與實驗?zāi)康暮驮淼穆?lián)系，分析為什么要選用這些器材，這些器材有什么用途，把本實驗的知識融合在一起，在分析問題的過程中培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力。

4問題引導(dǎo)

自主設(shè)計初始實驗方案學(xué)生根據(jù)自己的預(yù)備物理知識，在教師的問題引導(dǎo)下自主設(shè)計檢驗猜想的實驗方案，包括根據(jù)實驗要求理解實驗原理、先后測量哪些物理量、具體如何操作、編寫實驗步驟、設(shè)計實驗表格等。在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，筆者用下面的問題來引導(dǎo)學(xué)生進行初始方案的設(shè)計。①物體的加速度與它受的力、質(zhì)量這兩個因素均有關(guān)，應(yīng)采用什么實驗方法得出加速度與力、質(zhì)量三者間的定量關(guān)系？②這個實驗需要測量的物理量有哪些？③怎樣測量小車的加速度？需要什么器材？請同學(xué)們設(shè)計一個可行的實驗方案。④我們要讓細線對小車的拉力等于小車受到的合力，怎樣平衡掉阻力？阻力來自哪些方面？怎樣才算平衡掉了阻力？通過以上問題的引導(dǎo)，學(xué)生知道了實驗的方法，解決了實驗設(shè)計中的困難，最后大多數(shù)同學(xué)都能設(shè)計出自己的實驗方案。

篇7

2.虛擬電橋模型電橋是目前常用的電阻式傳感器測量電路，整個電橋電路由四個橋臂組成，當(dāng)橋臂接入應(yīng)變電阻時則成為應(yīng)變電橋。當(dāng)有一個臂被接入應(yīng)變電阻時，被稱為單臂電橋；兩個臂被接入應(yīng)變電阻時則為雙臂電橋（也稱半橋）；四個臂均被接入應(yīng)變電阻時則稱為全橋。在橋路中均未接入應(yīng)變電阻時。

3.電阻屬性和接橋方式設(shè)計前面板（如圖1所示）上電橋部分的電阻屬性分為固定電阻、應(yīng)變電阻和平衡電阻三種，應(yīng)變電阻的貼片方式分為受拉應(yīng)力和受壓應(yīng)力。（1）電阻屬性。圖1中的電阻R1的屬性只有兩種：應(yīng)變電阻和固定電阻。該屬性通過操作“R1”設(shè)置開關(guān)進行選擇。若R1為應(yīng)變電阻屬性，其阻值會隨載荷F的增減而產(chǎn)生相應(yīng)的ΔR1以及因溫度變化產(chǎn)生的ΔR1t。電阻R2的屬性與R1相同。通過操作“R2”設(shè)置開關(guān)可以選擇R2的屬性。若R2作為應(yīng)變電阻，則會隨載荷F的增減而產(chǎn)生相應(yīng)的ΔR2以及因溫度變化產(chǎn)生的ΔR2t。若操作“差動設(shè)置”開關(guān)，則可使R2的受力方式為受壓應(yīng)力，從而會隨載荷F的增減而產(chǎn)生相應(yīng)的-ΔR2以及因溫度變化產(chǎn)生的ΔR2t。R3，R4需要參與調(diào)平電路的設(shè)計，因此接線也會相對復(fù)雜。通過操作“R3”和“R4”設(shè)置開關(guān)對該電阻進行屬性操作。圖中出現(xiàn)的Rr顯示框為調(diào)零電路中的R5的右半部分與R6串聯(lián)然后再與R3并聯(lián)后的阻值。Rl顯示框為R5的左半部分與R6串聯(lián)后再與R4并聯(lián)后的阻值。（2）接橋方式的設(shè)計。虛擬前面板上的電橋工作方式分別為：不工作、單臂工作，半橋工作和全電橋工作方式四大類型。對于半橋和全橋方式，其中應(yīng)變片又分為差動和非差動兩種布片方式。不工作方式指的是R1，R2，R3和R4都設(shè)置成固定電阻。該方式無論怎樣施加外力，輸出始終為零。單臂工作時將R1設(shè)置為應(yīng)變電阻，R2、R3、R4設(shè)置為固定電阻。此時，按“R1”按鈕，“R1”按鈕變綠，圖中應(yīng)變電阻R1如果顯示向上的箭頭，表明該應(yīng)變電阻受拉應(yīng)力，對應(yīng)電阻值增大；如果應(yīng)變電阻R1顯示向下的箭頭，表明該應(yīng)變電阻受壓應(yīng)力，對應(yīng)電阻值減小。半橋非差動工作時，R1、R2設(shè)置為應(yīng)變電阻，R3、R4設(shè)置為固定電阻。按下“R1”、“R2”兩個按鈕，兩者均變綠表示接入工作臂，同時電阻R1、R2上的箭頭方向一致，表示應(yīng)變片受到相同性質(zhì)的應(yīng)力，此時電橋輸出基本為零。半橋差動工作時，R1、R2設(shè)置為應(yīng)變電阻，R3、R4設(shè)置為固定電阻。按下“R1”、“R2”兩個按鈕，兩者均變綠表示接入工作臂，同時電阻R1顯示向上箭頭，R2顯示向下的箭頭，表示對應(yīng)的應(yīng)變片受到拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。全橋非差動工作時R1、R2、R3、R4屬性均為應(yīng)變電阻，此時，按下“R1”、“R2”、“R3”、“R4”按鈕，均變?yōu)榫G色。四個電阻上的箭頭方向一致，表明四個電阻受相同性質(zhì)的應(yīng)力，此時電橋輸出基本為零。全橋差動工作時，“R1”、“R3”電阻箭頭向上，表示受拉應(yīng)力；“R2”“R4”箭頭向下，表示受壓應(yīng)力。

4.溫度誤差計算及補償在討論應(yīng)變計的工作特性時通常是以溫度恒定為前提的，但在實際應(yīng)用過程中，工作溫度可能會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致應(yīng)變電阻的阻值發(fā)生變化。設(shè)工作溫度變化為Δt℃，則由此引起粘貼在試件上的應(yīng)變電阻的相對變化為。將公式（11）代入公式（7）-（10），即可以計算出溫度變化時的電橋輸出，該輸出即為溫度誤差。單臂工作時，采用補償塊法進行溫度誤差補償，該方法利用兩塊參數(shù)相同的應(yīng)變計R1、R2，R1貼于試件上并接入工作臂，R2貼于與試件材料相同溫度環(huán)境的補償塊上，但該補償塊不參與機械應(yīng)變，同時接入電橋相鄰臂作為補償臂。當(dāng)接通電源并施加負載時，補償臂產(chǎn)生的熱輸出與工作臂產(chǎn)生的熱輸出相同，則可達到溫度誤差補償?shù)哪康?。對于半橋差動和全橋差動工作方式，根?jù)公式（10）的和差特性即能進行溫度誤差補償。5.非線性誤差計算及補償公式（10）是對公式（9）進行線性化后的輸出。對于單臂工作時，非線性誤差可以通過在電路中加入補償臂（該臂不受外加應(yīng)力作用）。對于半橋差動和全橋差動工作方式，不需要外接補償電路，因為差動工作方式具有很好的非線性補償作用。

二、虛擬操作面板的設(shè)計

用LabVIEW軟件開發(fā)虛擬儀器，用戶能“量身定制”儀器的操作面板。本實驗根據(jù)真實的電阻式傳感器實驗電路接線圖作為虛擬儀器的操作面板，能直觀地闡述電阻式傳感器實驗原理及操作方式，虛擬面板如圖1所示，主要包括虛擬彈性元件選擇、應(yīng)變電阻布片方式選擇、電橋接法選擇、電橋調(diào)零模塊、差動放大模塊、直流電源模塊。此外前面板還包括電阻、外力、溫度的賦值等。

三、遠程虛擬實驗的演示步驟

電阻式傳感器實驗的遠程操作分別由DataSocket技術(shù)與Web網(wǎng)絡(luò)工具來實現(xiàn)。DataSocket技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的結(jié)合使虛擬儀器的遠程控制成為可能，可在若干計算機上對傳感器虛擬實驗進行操作及數(shù)據(jù)處理。這為傳感器虛擬實驗的互動教學(xué)提升了便捷性。電阻式傳感器虛擬實驗的遠程操作過程如下：第一步，打開服務(wù)器網(wǎng)頁。第二步，輸入R1、R2、R3、R4的阻值。第三步，選擇彈性元件類型。第四步，設(shè)置接橋和布片方式。第五步，打開電源開關(guān)。第六步，調(diào)節(jié)調(diào)零電位計，直至電橋近似達到初始平衡狀態(tài)。第七步，點擊“施力F”按鈕。第八步，查看客戶端網(wǎng)頁，查看電橋輸出曲線。第十步，點擊服務(wù)器面板中的“復(fù)位鍵”，使所有選項、開關(guān)及輸入數(shù)據(jù)均清零和初始化。第十一步，關(guān)閉電源開關(guān)。

篇8

2.化學(xué)實驗方案的內(nèi)容實驗設(shè)計的成果就是實驗方案。雖然具體的實驗設(shè)計的目的、內(nèi)容和形式不盡相同，但就一個相對完整的實驗方案來說，一般包括：實驗名稱（課題）；實驗?zāi)康?；實驗原理；實驗用品（試劑、儀器、裝置設(shè)備）及規(guī)格；實驗裝置圖、實驗步驟和操作方法；注意事項；實驗現(xiàn)象及結(jié)果處理；問題和討論等。

3.實驗方案選擇的基本標準同一個實驗課題，每個人的設(shè)計和操作過程可能不一樣，結(jié)果自然也不會完全相同。根據(jù)初中化學(xué)實驗設(shè)計原則和教學(xué)實際，實驗方案選擇的基本標準是：原理正確有科學(xué)依據(jù)；裝置簡單，在實際中具有可操作性且操作方便；實驗步驟少，需要時間短；藥品用量少、無毒且廉價易得；實驗現(xiàn)象要明顯；反應(yīng)條件要簡單（最好在常溫下進行）；盡量不用也不產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì)，即符合“綠色化學(xué)”的要求；制備實驗產(chǎn)率高；性質(zhì)實驗誤差??；實驗安全無危險；設(shè)計要嚴謹?shù)取?/p>

二、中學(xué)化學(xué)實驗設(shè)計與創(chuàng)新的一般原則

無論哪一類中學(xué)化學(xué)實驗設(shè)計與創(chuàng)新，一般都應(yīng)遵循以下原則：

1.科學(xué)性原則科學(xué)性是指實驗原理、實驗程序和操作方法必須與科學(xué)理論和實驗方法論相一致。科學(xué)性是化學(xué)實驗設(shè)計與創(chuàng)新的首要原則。例如：實驗室制取氫氣，就不能選用硝酸與金屬鋅反應(yīng)，因為這個反應(yīng)很難制得純凈的氫氣。

2.目標性原則目標性是指實驗設(shè)計或創(chuàng)新要根據(jù)一定的教學(xué)目標有所側(cè)重與突破。同一個實驗，教學(xué)目標（如教師演示與學(xué)生操作，為了突出環(huán)?；蛉の缎裕┎煌?，設(shè)計所用的原理、用品、方法、裝置、步驟等是有一定區(qū)別的。

3.安全性原則安全性是指化學(xué)實驗設(shè)計時盡量避免使用有毒、有害的化學(xué)試劑，以及反應(yīng)產(chǎn)生有毒害的物質(zhì)，或者具有一定危險性的實驗裝置與操作?！叭绻仨毷褂玫?，應(yīng)該在所設(shè)計的實驗方案中詳細寫明注意事項，以防止造成環(huán)境污染和人身傷害?！保?］安全是中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)的第一要務(wù)，設(shè)計時必須要特別引起重視！

4.新穎性原則新穎性是指實驗設(shè)計時在思路、操作方法、器材用品、裝置等方面要有新的突破，使新設(shè)計的實驗對教學(xué)與研究更加適用或具有指導(dǎo)的意義。

5.可行性原則可行性是指設(shè)計實驗時所運用的實驗原理在實施時切實可行，所選用的化學(xué)試劑、實驗儀器、設(shè)備和方法在現(xiàn)有的條件下能夠得到滿足。例如：實驗室大量制取二氧化碳，不能為了創(chuàng)新而選用碳酸鈉代替碳酸鈣（或石灰石）與鹽酸反應(yīng)，或者用硫酸替代鹽酸與碳酸鈣（或石灰石）反應(yīng)。因為前者反應(yīng)太劇烈，后者反應(yīng)不完全，很快就停止了。

6.簡約性原則簡約性是指盡量采用簡單的實驗裝置、較少的實驗步驟和試劑，在較短的時間內(nèi)完成實驗。復(fù)雜的裝置與步驟以及時間太長的實驗都會轉(zhuǎn)移中學(xué)生的注意力，容易導(dǎo)致他們產(chǎn)生畏難情緒和疲勞感，影響對實驗過程的觀察、分析與思考。

7.綠色化原則綠色化是指從化學(xué)反應(yīng)的原料、反應(yīng)的條件、反應(yīng)的產(chǎn)物和實驗的操作等化學(xué)實驗的全過程上進行控制，盡可能地減少甚至消除有毒、有害的化學(xué)物質(zhì)對環(huán)境的影響。綠色化學(xué)是21世紀化學(xué)科學(xué)的一個重要發(fā)展方向。

8.啟迪性原則啟迪性是指實驗設(shè)計與創(chuàng)新對學(xué)生的學(xué)習(xí)起開導(dǎo)作用，能夠啟發(fā)學(xué)生的思維，促進學(xué)生對化學(xué)原理及知識的探討和認識，優(yōu)化學(xué)習(xí)過程，從而提高教學(xué)效益。這是中學(xué)化學(xué)實驗設(shè)計與創(chuàng)新的出發(fā)點和歸宿。

三、實驗創(chuàng)新設(shè)計的視角

初中化學(xué)實驗創(chuàng)新設(shè)計是在義務(wù)教育化學(xué)課程標準的指導(dǎo)下，對現(xiàn)行教材中所涉及的實驗進行改進、優(yōu)化、增設(shè)或創(chuàng)新等，以提高化學(xué)實驗在初中化學(xué)教學(xué)中的效益。在初中化學(xué)教學(xué)中進行實驗創(chuàng)新設(shè)計是提高化學(xué)教學(xué)有效性的需要，也是義務(wù)教育化學(xué)課程標準的要求。化學(xué)實驗創(chuàng)新設(shè)計要與時俱進，必須符合現(xiàn)代化學(xué)教育發(fā)展的理念，在滿足探究性的條件下，可以從以下視角進行：

1.實驗過程綠色化“綠色化學(xué)的理念是在化學(xué)反應(yīng)過程以及化工生產(chǎn)中，不再使用有毒有害物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，不再處理廢物，它是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)?！保?］化學(xué)實驗在設(shè)計上要體現(xiàn)綠色化，盡可能做到原料（反應(yīng)物）的綠色化，化學(xué)反應(yīng)的綠色化（采用原子經(jīng)濟性反應(yīng)），生成物的綠色化以及催化劑、溶劑的綠色化。例如：在涉及氧氣的制取實驗時采用雙氧水分解來制取，二氧化錳要回收等。

2.實驗裝置微型化“所謂微型化學(xué)實驗，就是以盡可能少的化學(xué)試劑來獲取所需化學(xué)信息的實驗方法與技術(shù)?！保?］雖然它的化學(xué)試劑用量一般只為常規(guī)實驗用量的幾十分之一乃至幾千分之一，卻可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環(huán)境污染等目的。例如：在“探究微粒的運動實驗”中，可以用試管代替燒杯進行微型化實驗。在一個單孔橡皮塞上插入一根玻璃導(dǎo)管接近試管底，試管內(nèi)壁貼一張滴加無色酚酞試液的濾紙，從導(dǎo)管口滴上兩滴濃氨水到試管底部，用透明膠封導(dǎo)管口，可以看到，試管里滴有無色酚酞試液的濾紙由下往上慢慢變紅了。

3.實驗設(shè)計環(huán)?；白罴训沫h(huán)境保護方法是在源頭上防止污染的產(chǎn)生，而不是污染產(chǎn)生后再去處理?！保?］實驗設(shè)計中我們應(yīng)該采取一些有效措施使化學(xué)實驗對實驗場所和環(huán)境的污染降低到最低限度。這些措施主要是：實驗裝置密閉化，避免敞口操作，防止有關(guān)物質(zhì)散佚到周圍環(huán)境中；采取收集辦法，回收有關(guān)物質(zhì)；對有毒物質(zhì)進行無毒害處理；加強實驗場所的通風(fēng)或采取其他的防護措施等。例如：一氧化碳還原性實驗，對多余的一氧化碳可以回收，也可以燃燒進行無毒害處理等。

4.實驗操作安全化保證實驗安全，是化學(xué)實驗教學(xué)的原則要求。有一些實驗，由于物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的特殊性，給實驗增加了難度甚至危險性。在點燃氫氣的導(dǎo)管和氫氣發(fā)生器之間，用一個小塑料瓶裝上大約四分之三的水制成一個“安全裝置”連接起來，這樣，即使點燃不純凈的氫氣，爆炸也只是在“安全裝置”中發(fā)生，氫氣很少威力小，氫氣發(fā)生裝置不會發(fā)生爆炸，因此不會發(fā)生安全事故。

5.實驗趣味化化學(xué)實驗具有動機功能，增加化學(xué)實驗的趣味性，可以激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣。例如：在研究燃燒與滅火的條件時，增加演示“燒不壞的手帕”［8］實驗，可以激發(fā)學(xué)生的興趣。在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生繼續(xù)進行實驗，探討手帕燒壞的條件，則能夠使學(xué)生深化對有關(guān)知識的認識。

6.利用儀器功能轉(zhuǎn)化儀器本身沒有限定它只能用于什么而不能用于什么，只是主要適用于什么。“反思儀器的別樣用途，可以幫助我們加深對實驗儀器和實驗原理的認識，進行化學(xué)實驗的創(chuàng)新?！保?］例如：漏斗可以充當(dāng)集氣與尾氣吸收裝置，在鈉與水反應(yīng)氣體產(chǎn)物的驗證實驗中，將漏斗置于水中，倒扣在鈉塊上，產(chǎn)生的少量氣體可順利地富集到試管中。

7.利用學(xué)科知識遷移我們往往習(xí)慣于使用教材的實驗儀器和裝置，很少重視儀器的笨拙和實驗時的效率，這種視經(jīng)典為權(quán)威的思想往往就是教師缺乏創(chuàng)新的癥結(jié)所在。實際上，科學(xué)的實驗方法就是應(yīng)該不斷地發(fā)現(xiàn)問題，傳統(tǒng)裝置的不當(dāng)之處無疑給我們提供了實驗創(chuàng)新的課題。例如：學(xué)習(xí)“質(zhì)量守恒定律”內(nèi)容時，在使用托盤天平稱量氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)前后的質(zhì)量時，在18×200的中型試管里裝入大約1mL稀鹽酸與酚酞的混合溶液，球形滴管吸入NaOH溶液后，將球形滴管放在試管口，把上述帶有球形滴管的試管放入盛水的100mL量筒中，讓學(xué)生通過觀察比較反應(yīng)前后試管浸在液面中的高度即可（試管作上標記）。改進后的實驗操作起來方便有趣，不用天平而是利用物理上的浮力知識，體現(xiàn)了學(xué)科之間的聯(lián)系，有利于學(xué)生知識的遷移。

8.實驗裝置簡單化教材所選用的實驗方案未必都是最好的，有時候會產(chǎn)生現(xiàn)象不明顯、實驗不容易成功、結(jié)果不準確等問題，影響了實驗教學(xué)的效果。例如：測定“空氣中氧氣的體積分數(shù)”實驗，由于教材提供的實驗裝置密封性和燃燒匙放入不易控制，加上導(dǎo)氣管內(nèi)尚留有空氣導(dǎo)致誤差因素較多，有時氧氣顯示超過五分之一，讓教師無法自圓其說?？勺鋈缦赂倪M：將小顆白磷放在1.5cm×2.5cm的薄銅片上，置于硬質(zhì)大試管中部，塞緊橡皮塞，用酒精燈對準銅片加熱使白磷充分燃燒，待試管冷卻后浸入水中，在水面下拿掉橡皮塞，待液面上升穩(wěn)定后再塞上橡皮塞，拿出水面觀察。改進后的實驗所用儀器少，誤差因素少，結(jié)果比較準確。

篇9

實驗的目標是學(xué)生在經(jīng)過網(wǎng)狀拓撲式課堂培養(yǎng)后，在語文閱讀能力上能夠體現(xiàn)出批判性思維的相關(guān)特征，提升批判性思維品質(zhì)。實驗假設(shè)涉及了三方面的內(nèi)容，分為三個假設(shè)：1.教學(xué)模式與批判性思維意識培養(yǎng)的關(guān)系。批判性思維意識應(yīng)包括“尋找真理、開放思想、分析能力、系統(tǒng)化能力、批判性思維的自信心、求知欲、認知成熟七種意識傾向“，在此設(shè)置假設(shè)一：網(wǎng)狀拓撲式課堂可以顯著增強學(xué)生批判性思維意識；2.教學(xué)模式與批判性思維普遍性的關(guān)系。設(shè)置假設(shè)二：網(wǎng)狀拓撲式課堂對培養(yǎng)學(xué)生批判性思維具有普遍性。3.教學(xué)模式與批判性思維能力的培養(yǎng)的關(guān)系。批判性思維包括三個緊密聯(lián)系、互相影響的階段：“分析思維方式階段、評估思維方式階段和提高思維方式階段”，具有公正性、普查性、挑戰(zhàn)性、嚴謹性、獨立性五種品質(zhì)特點，以及思維目標、問題意識、觀點分析、概念理論表達、建立假設(shè)、推理結(jié)論等六種能力。在此設(shè)置了假設(shè)三：網(wǎng)狀拓撲式課堂可以顯著提升學(xué)生批判性思維能力以及語文綜合閱讀能力。

二、實驗變量的確定及控制措施

1.自變量與因變量的確定。自變量是研究者出于某種研究目的進行操縱以引起因變量發(fā)生變化的因素或條件。自變量是因變量的原因，因變量是由于自變量的變化而產(chǎn)生的現(xiàn)象變化或結(jié)果，彼此相互依存。依據(jù)假設(shè)，實驗操作變量是參與網(wǎng)狀拓撲式課堂研究的學(xué)生：實驗組學(xué)生的語文閱讀教學(xué)采取網(wǎng)狀拓撲式，對照組學(xué)生的語文閱讀教學(xué)采取傳統(tǒng)閱讀教學(xué)方式。因變量包括：（1）學(xué)生批判性思維能力的總體改變和各個分量（思維目標、問題意識、觀點分析、概念理論表達、建立假設(shè)、推理結(jié)論）的變化；（2）學(xué)生批判性思維意識的總體改變和原則分量的變化。（3）學(xué)生語文綜合閱讀測試能力的總體改變。2.無關(guān)變量的控制。無關(guān)變量，即為實驗中除實驗變量以外的影響實驗現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件。實驗者不能根據(jù)它對所得的結(jié)果做出正確的判斷和解釋。如果不能控制或消除無關(guān)變量的影響，因變量變化的根本原因就無法判定。所以在選擇研究變量的同時，必須辨明無關(guān)變量，需要在研究過程中加以控制那些可能對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響的無關(guān)變量。本次實驗設(shè)計中，因為是按自然班級進行試驗，因而能對一部分無關(guān)變量進行控制。無關(guān)變量包括下面五個方面：學(xué)生自身方面的因素、家庭背景、社會因素、學(xué)習(xí)環(huán)境和教師因素。從高中二年級和三年級的學(xué)生中抽取樣本。他們在校已有至少一年的學(xué)習(xí)生活經(jīng)歷，接觸的學(xué)習(xí)環(huán)境和社會環(huán)境基本一致。學(xué)生自身的特點，在進入新年級分班時，皆由學(xué)校從學(xué)習(xí)成績、綜合素質(zhì)、班級人員組成等方面綜合平衡控制，在所屬的班級層級中，隨機分配，具有一定同質(zhì)性。實驗中涉及的教師具有高中循環(huán)教學(xué)經(jīng)歷，年齡接近，教學(xué)能力相當(dāng)。

三、抽樣及分組的設(shè)計

實驗學(xué)校江蘇省海安高級中學(xué)為獨立設(shè)置的高中，規(guī)模符合要求。學(xué)校各類設(shè)備設(shè)施齊全，配置先進。學(xué)生對絕大多數(shù)對教師的教學(xué)比較滿意。學(xué)校教研組和課題組具備開發(fā)課程的能力。語文教研組承擔(dān)了省級“十二五”規(guī)劃課題，初步形成了較為可行的課程評價、學(xué)生評價、教師評價等體系，基本滿足實驗開設(shè)的需要。為了保證實驗的真實與嚴謹，盡量減少前測與實驗處理帶來的交互作用，便于作對照比較，采用了隨機后測控制組設(shè)計。學(xué)校按學(xué)習(xí)成績綜評、綜合素質(zhì)測評、班級人員性別比例、選科傾向等因素在進入新學(xué)年時隨機分成若干個班級，采取等組實驗法分層整群隨機抽樣。分別從高二年級理科普通班、高三年級理科強化班、高三年級文科普通班三個不同組合中隨機抽取兩個，共386名學(xué)生參與實驗。在每個年級的不同類型班級組合中，隨機指派一個班為實驗班，語文閱讀教學(xué)中使用網(wǎng)狀拓撲式教學(xué)模式；對照班則采取常規(guī)教學(xué)模式。一個學(xué)期之后采用相關(guān)測量量表及常規(guī)語文閱讀綜合測試進行后測。

四、測量量表的選取

1.批判性思維意識傾向測量量表的選取《加利福尼亞批判性思維傾向測試》是一種比較成熟且使用較為廣泛的思維能力測試量具，有較好的信度與效度。2.批判性思維能力測量量表的選取《批判性思維能力檢測指南》將思維元素與思維標準結(jié)合，從八個方面進行測量，比較適合人文學(xué)科檢測，因而選取《批判性思維能力檢測指南》作為能力檢測量表。主要在實驗過程中提供給學(xué)生和教師針對書面閱讀報告進行分析和檢測。

篇10

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)教育與研究的基石，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生課程教育教學(xué)是國家培養(yǎng)高層次醫(yī)學(xué)人才的必由途徑。研究生基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)階段創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的目標是：培養(yǎng)具備扎實的基礎(chǔ)理論功底、具備自主進行醫(yī)學(xué)科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新的能力、具備在交叉學(xué)科領(lǐng)域進行廣泛探索的能力的研究生［3］。然而與創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的要求相比，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生培養(yǎng)卻面臨著諸多問題。

1．1實驗創(chuàng)新能力基礎(chǔ)薄弱

研究生生源情況堪憂，實驗創(chuàng)新能力基礎(chǔ)薄弱，自主設(shè)計和不斷修訂完善科學(xué)研究實驗計劃的能力欠缺。隨著當(dāng)前研究生招生規(guī)模不斷擴大［4］，導(dǎo)致生源質(zhì)量下降，特別是很多研究生實驗?zāi)芰η啡?，綜合利用多學(xué)科知識的意識和能力不足，在較短的基礎(chǔ)階段學(xué)習(xí)之后，許多研究生自主設(shè)計和不斷修訂本完善科學(xué)研究實驗計劃的水平不強，難以獨立完成課題論文設(shè)計或設(shè)計水平不高。另外，近年來由于就業(yè)壓力和收入差距，許多優(yōu)秀畢業(yè)生更多地選擇了臨床學(xué)科，選擇基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的研究生數(shù)量不斷下降，同時其它醫(yī)學(xué)專業(yè)研究生在基礎(chǔ)階段課程學(xué)習(xí)中也普遍存在著“輕基礎(chǔ)、重臨床”的觀念，這在很大程度上不僅極大地削弱了醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科研究生的生源質(zhì)量，也顯著地影響了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程的教學(xué)效果。

1．2課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容和方式不合理

（1）課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容不合理。研究生階段的課程與本科階段部分課程類同，內(nèi)容重復(fù)，各課程之間的交叉互通不足。例如：為研究生開設(shè)的生物化學(xué)課程、計算機基礎(chǔ)等課程，講述的內(nèi)容許多都與本科階段學(xué)習(xí)的內(nèi)容相似?；A(chǔ)理論課教學(xué)占據(jù)的時間較多，研究生培養(yǎng)需要的實踐教學(xué)訓(xùn)練時間很少，且課程各自獨立，不能融匯成實驗體系，不利于學(xué)生綜合運用各學(xué)科知識和方法進行研究。另外，課程內(nèi)容較為陳舊，更新較慢，吸收學(xué)科新進展、新成果、新技術(shù)不夠。這些課程對學(xué)生缺乏新鮮感，不能吸引學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，這實際上造成了極其嚴重的時間和精力浪費。（2）研究生教學(xué)的方式和手段單一，研究生仍處于被動學(xué)習(xí)。研究生教學(xué)方式與本科階段類同，仍然以灌輸為主要形式，師生互動很少，無法體現(xiàn)研究生在學(xué)習(xí)中的主體地位。研究生的學(xué)習(xí)始終是比較被動的，這就無法為學(xué)生提供深層次思考的空間，不利于培養(yǎng)研究生獨立思考和進行實驗設(shè)計的能力。大多數(shù)教學(xué)內(nèi)容局限于課本，書本以外的知識涉及不足，引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)進行自我學(xué)習(xí)的能力仍需加強。（3）對研究生的科研和實驗?zāi)芰τ?xùn)練不足。設(shè)計和完成研究生畢業(yè)論文是研究生在校期間必須經(jīng)歷的學(xué)習(xí)過程。由于研究生自身的原因、學(xué)位課程設(shè)置、科研平臺、導(dǎo)師隊伍、學(xué)術(shù)氛圍等各方面因素的影響，大多數(shù)學(xué)生的實驗?zāi)芰?、科研素質(zhì)得不到培養(yǎng)，獨立設(shè)計和完成研究任務(wù)的能力得不到提高。因此，若要提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量，必須使研究生科研素質(zhì)和科研水平得到訓(xùn)練和提高。（4）缺乏滿足學(xué)生實驗和科研能力培養(yǎng)的實驗平臺和師資隊伍。創(chuàng)新型研究生培養(yǎng)的核心內(nèi)容是提高研究生的實踐和科學(xué)研究水平，這些都離不開高層次的研究實踐平臺和高水平的師資隊伍。目前，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)由于課程設(shè)置的緣故，多數(shù)實驗教學(xué)工作仍然依托本科生階段的教學(xué)中心完成，受實驗平臺和師資隊伍的限制，大多數(shù)實驗內(nèi)容仍以驗證性實驗為主，缺乏設(shè)計性實驗內(nèi)容，很難達到培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力的效果。（5）教學(xué)效果考核評價制度不科學(xué)。對基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程學(xué)習(xí)情況的考核還不完善，大多數(shù)課程的考試依然沿用本科階段的紙面考試為主的終結(jié)性考核模式，真正能夠檢驗學(xué)生自主設(shè)計實驗和解決問題能力的形成性考核方式還沒有形成。沒有一套科學(xué)合理的考核制度，就難以調(diào)動學(xué)生的積極性，實現(xiàn)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的教學(xué)目標。因此非常有必要建立一套能充分調(diào)動學(xué)生積極性，發(fā)揮其主觀能動性的考評機制。（6）研究生團隊意識和學(xué)術(shù)道德規(guī)范的教育效果不佳。良好的學(xué)風(fēng)和高尚的學(xué)術(shù)道德，是研究生必備的思想素質(zhì)。近年來，學(xué)術(shù)界抄襲、剽竊、造假的事件屢屢發(fā)生，給研究生培養(yǎng)帶來了很大的負面影響。教育研究生自覺維護學(xué)術(shù)道德，杜絕學(xué)術(shù)不端行為，強化學(xué)術(shù)誠信意識，已經(jīng)成為研究生教育不可或缺的重要內(nèi)容。如何在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)中有效的將學(xué)術(shù)道德規(guī)范教育與研究生實驗技能培養(yǎng)相結(jié)合，使研究生學(xué)術(shù)誠信教育真正生效，是我們應(yīng)著力研究的內(nèi)容。

2．基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)碩士研究生基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程體系改革與實踐

研究生教育改革要整體設(shè)計，分步推進。充分調(diào)研，綜合分析當(dāng)前教育培養(yǎng)模式中方面存在的主要問題及其成因。通過對當(dāng)前各高校在校研究生、管理人員等面對面訪談，征求他們對當(dāng)前的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育培養(yǎng)的看法，了解他們對目前教育模式、課程設(shè)置和內(nèi)容選擇上存在異議的方面，收集對相關(guān)內(nèi)容的意見和建議，發(fā)現(xiàn)存在的主要問題，并進行深入的原因分析；在此基礎(chǔ)上，對研究生培養(yǎng)過程進行系統(tǒng)的改革；要加強產(chǎn)學(xué)研合作，與科研機構(gòu)和就業(yè)單位建立多渠道、多形式的緊密合作關(guān)系。

2．1改革基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)的課程設(shè)置

總體設(shè)想是，以當(dāng)前社會發(fā)展對高層次人才需求為出發(fā)點，在強化研究生自主設(shè)計實驗和科研創(chuàng)新為目的，改革現(xiàn)有的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)課程體系。課程體系建設(shè)中，逐步優(yōu)化研究生課程學(xué)習(xí)時間，優(yōu)化理論與實驗教學(xué)時間分配，縮減理論授課課時，增加實驗學(xué)時。探索按照學(xué)科門類相近的原則集中授課節(jié)約授課時間的新方式，縮短基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程學(xué)習(xí)時間為8個月，使研究生盡早完成基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程學(xué)習(xí)，將更多的精力投放科研實踐中，實現(xiàn)研究生早進實驗室、早完成實踐培訓(xùn)，多出成果、多出人才的培養(yǎng)目標。在基礎(chǔ)課程教學(xué)中，以問題教學(xué)為主，注重各專業(yè)知識的橫向聯(lián)系，突出知識的高、精、深。定期進行調(diào)研分析，對于今年來選課人數(shù)少或?qū)W生評價差的課程逐步取消，同時根據(jù)最新進展及時開設(shè)部分前沿性課程，如：蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)、生物信息學(xué)、分子生物學(xué)技術(shù)、免疫學(xué)技術(shù)等重大技術(shù)的實驗技能課程，為學(xué)生進入科研階段打下扎實的知識和技能基礎(chǔ)。

2．2強化實驗實踐課程體系建設(shè)

沒有高水平的科學(xué)研究，要培養(yǎng)出高質(zhì)量、高層次的人才是難以想象的。因此，建立創(chuàng)新的研究生實驗課程體系，突出對研究生實驗技能和自主設(shè)計實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)成為改革探索的重要內(nèi)容。研究生教育要體現(xiàn)應(yīng)有的寬廣度和縱深度，我們將探索建立三個層次的實驗教學(xué)平臺。第一層次的實驗為基礎(chǔ)性實驗內(nèi)容，關(guān)注PCR、細胞培養(yǎng)、SPF動物飼養(yǎng)、實驗動物處置、大型儀器設(shè)備操作等基本技能訓(xùn)練。第二層次的實驗為整合性實驗，依托機能學(xué)、形態(tài)學(xué)、分子醫(yī)學(xué)等教學(xué)中心開設(shè)，綜合性實驗打破單一課程界限，按照學(xué)科相近的原則上重組實驗內(nèi)容，由教學(xué)團隊給定研究內(nèi)容，學(xué)生自主設(shè)計，導(dǎo)師組修訂完善后，采用小班制歷經(jīng)2－3月由學(xué)生以自組團隊方式完成，實驗里程和最后結(jié)果由實驗室監(jiān)督并給出成績。第三層次的實驗主要依托研究生科技計劃項目、省校級重點學(xué)科（實驗室）開放基金項目等進行，由研究生組成團隊自主設(shè)計研究內(nèi)容、尋找合作導(dǎo)師聯(lián)合申請，獲批后按照項目管理模式進行，研究主要依托省校級重點學(xué)科（實驗室）完成，須提交研究結(jié)題報告和發(fā)表文章，成績納入實驗成績。為了達到培養(yǎng)研究生自主創(chuàng)新能力，研究生實驗內(nèi)容設(shè)置以整合性和設(shè)計、創(chuàng)新性實驗為主，兩者實驗內(nèi)容分別占到40％和30％。

2．3改革教學(xué)模式與方法

為了達到鍛煉研究生科研綜合能力的目的，將在教學(xué)中改變以往教師主動授課，學(xué)生被動參與的情況。課程教學(xué)由以傳授己有知識和成果為主要內(nèi)容的傳授性教學(xué)方式，向以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為主要特征的研究性教學(xué)方式轉(zhuǎn)變。變課程教學(xué)的單向灌輸方式成為研究生主動學(xué)習(xí)和教師課堂講授相結(jié)合、以學(xué)生為主體的教學(xué)方式。在壓縮理論教學(xué)學(xué)時的同時，鼓勵各課程采用啟發(fā)式、講座式、研討式的教學(xué)方式，基礎(chǔ)教學(xué)密切聯(lián)系臨床實踐和學(xué)科前沿進展。各基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程教學(xué)在側(cè)重于傳授式教學(xué)方式的同時，注重激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。各課程均開設(shè)一定比例的講座式、研討式教學(xué)內(nèi)容，鼓勵研究生為組織者和主體參與課堂討論。在課程教學(xué)的同時，學(xué)院還集全院師資力量開設(shè)一系列學(xué)術(shù)前沿講座和文獻綜述類課程，以計算學(xué)分和成績的方式使研究生更廣泛地參與拓寬學(xué)術(shù)視野的討論，不斷提高研究生的學(xué)術(shù)水平。在介紹課程最新研究進展時，在介紹常見實驗方法的基礎(chǔ)上，重點培養(yǎng)學(xué)生如何追蹤國內(nèi)外本學(xué)科的研究進展，如何有效閱讀中外文文獻。此外，研究生科研能力重要的環(huán)節(jié)還包括對實驗結(jié)果的分析。因此我們在教學(xué)中也將非常重視以實驗結(jié)果中表格和圖片為導(dǎo)向的教學(xué)，在專題講座和論文匯報中強調(diào)實驗結(jié)果中表和圖片解讀的重要性，引導(dǎo)研究生如何分析這些表和圖，并反追蹤這些表和圖中所使用的方法的原理和應(yīng)用范圍，在學(xué)習(xí)如何解讀實驗結(jié)果的同時，逆向式培養(yǎng)研究生對實驗方法的了解?？傊挥型ㄟ^調(diào)動研究生學(xué)習(xí)和研究的主動性與積極性、促進研究生科研認識與實踐能力的提高，才能使課程教學(xué)成為訓(xùn)練研究生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力的舞臺，實現(xiàn)研究生課程教學(xué)的目標。

2．4加強師資隊伍建設(shè)

課程教學(xué)質(zhì)量高低，與研究生教師的學(xué)術(shù)水平、科研能力和教學(xué)方法有著重要的關(guān)系。項目進展期間，我們將圍繞課程教學(xué)加強師資隊伍建設(shè)，提高教師的學(xué)歷層次、學(xué)術(shù)素養(yǎng)、教學(xué)和研究水平；嚴格研究生授課教師的遴選，把研究生教師的遴選、培訓(xùn)、考核、聘任有機結(jié)合起來，選用有經(jīng)驗的教師承擔(dān)研究生課程的教學(xué)，提高教師隊伍的教學(xué)水平；通過課堂教學(xué)質(zhì)量考核，促進教師教學(xué)水平和教學(xué)效果的不斷提高；引進激勵和競爭機制，充分調(diào)動教師的教學(xué)和科研積極性，保持研究生教師隊伍的生機和活力［5］。

2．5完善和建立研究生學(xué)習(xí)效果的綜合考評體系

深化基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生教育教學(xué)的改革還應(yīng)包括靈活選擇考核方式。改變單一評價方式，建立多維考評方式，改變以往的終結(jié)性評價一錘定音為關(guān)注學(xué)生發(fā)展的形成性評價。根據(jù)課程性質(zhì)選擇包括卷面考試、研討報告、實踐項目報告、自學(xué)作業(yè)、論文、答辯等在內(nèi)的多種評價方式。考試方式可采取閉卷或開卷考試、課程論文和文獻綜述等，閉卷考試應(yīng)與其他考核方式有機結(jié)合。如通過課程論文、研討報告、文獻綜述等的考核方式，促使研究生查閱大量的文獻資料，了解本學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的國內(nèi)外的學(xué)術(shù)前沿，拓寬知識面。利用技能實驗考試驗證學(xué)生的實踐能力，通過答辯的方式培養(yǎng)學(xué)生匯報、做圖、應(yīng)對挑戰(zhàn)等綜合素質(zhì)。

2．6強化研究生的學(xué)術(shù)道德規(guī)范和科研誠信意識

在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)和實驗的每一個環(huán)節(jié)都注重突出對研究生加強學(xué)術(shù)道德規(guī)范和科研誠信意識的引導(dǎo)，將遵守學(xué)術(shù)道德規(guī)范納入研究生理論與實驗課程學(xué)習(xí)的每一個考核環(huán)節(jié)中，通過在科研素質(zhì)培養(yǎng)中加入典型案例，使研究生認識到堅守學(xué)術(shù)道德規(guī)范在事業(yè)生涯中的重要作用，從而堅定不移地以嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度對待和處理科學(xué)問題。