物理实验设计论文精选(九篇)

第1篇：物理实验设计论文范文

1师生互动，巧妙导入教学内容

在日常生活中，声音始终存在于我们身边，对学生而言，它虽然是熟悉的事物，但同时也让人感到陌生，我们无论在哪里、什么时间都能听到声音，却不清楚产生声音的原因以及其传播过程．所以，在教授《声音的产生与传播》一节时，教师需要调动学生对物理的学习兴趣，激发其好奇心与求知欲，从而充分发挥主动学习能力，探索未知内容．对于教师而言，需要做的就是精心设计实验教学内容，增强趣味性，吸引学生注意力，使其真正理解有关声音产生和传播的知识理论．在学习和生活中，我们与他人交流、沟通，需要以语言为载体，互相交换信息，而声音则是传递语言的媒介，在教学开始时，教师可以先提问学生关于声音知道什么，想了解哪方面的内容等问题，活跃课堂氛围．学生正处于身心发展的重要阶段，好奇心强烈，自然会提出千奇百怪的问题．比如:“我们在教室里面，可以听到楼道里其他学生打闹的声音，说明声音的传播不会因为墙壁而被阻隔，那还有什么介质可以传播声音呢?”“我们平时通过说话发出声音时，好像只动了嘴唇，那声音究竟是如何发出的呢?”“地球上能够听见声音，但是假如到了火星，还能这么容易地听到声音吗?”通过这些问题，我们可以发现学生是在认真地参与讨论和探究，这也说明其对声音产生及传播的求知欲望很强．教师应当先给予学生肯定和表扬，称赞其课前预习做得好，问题重要或新颖，增强其学习自信心，接着引导其共同开始模拟实验，揭开声音产生及传播的神秘面纱．

2合理设计，组织学生开展实验

该部分教学内容大体上分为两个部分，所以实验也分为两个，即声音的产生与声音的传播．

2．1探讨产生声音的原因

先将学生划分为若干个学习小组，每个小组的所有成员合理分工，共同完成实验．要求每个成员任意选择一样工具，利用其制造声音，认真观察声音产生的过程，分析这些工具在发出声音时的不同点和相同点分别是什么，并且开展组间讨论．同学们听到要求后纷纷表示很有兴趣，很快融入了实验之中，气氛良好．比如，一些学生固定橡皮筋的一端，一只手将其另一端拉住，另一只手在橡皮筋上随意地拨动，这样振动中的橡皮筋就发出了声音;有的学生用鼓槌在鼓面上敲打，振动的鼓面发出了打击的声音;有的学生随意拨动吉他的琴弦，琴弦在振动的同时，发出优美的声音;还有的同学将一只塑料直尺放在桌子边上，使其两边分别在桌外与桌子上，随意用手拨动直尺，在振动的同时，直尺发出了声音．在自主实践的过程中，学生初步了解了声音的产生，此时教师再给予适当引导，要求其用手触摸自己的喉结，发出A、B、C等字母的声音，并认真感受手在喉结处的振动，利用类似的小实验使学生明白物体要通过振动来发出声音，发声的基础就是振动，在无形之中向学生渗透了一切物体发声都需要振动的知识点．

2．2探讨传播声音的条件

在玻璃罩内放置一个闹钟(正在响铃)和抽气机，利用抽气机缓缓抽出玻璃罩内的空气，在抽气的同时要求学生仔细聆听闹钟是否还在发声以及声音的强弱．大多数学生可以描绘出闹钟铃声的具体变化，也就是玻璃罩中的空气越来越少，闹钟的铃声也逐渐变小，最后当抽出所有空气时，闹钟也不再发声，学生纷纷准确描述出闹钟铃声的变化过程．接着，为了证明该描述，教师再将空气缓缓充入玻璃罩中，直到空气充满玻璃罩，同样要求学生认真聆听并描述铃声变化，发现在充入空气后，玻璃罩中的闹钟又发出了声音，充入更多的空气可以增大闹钟铃声，当玻璃罩中空气达到一定浓度时，铃声大小不再变化．实验过程见图1．此时教师询问学生根据闹钟铃声随着抽气和充气操作的变化过程，能够得到什么结论．一些学生说:“声音在真空中不能传播．”有的学生回答:“闹钟铃声会随着玻璃罩中空气密度的增大而变大．”这些回答都和声音传播相关，并且点到了《声音的产生与传播》一课的重点内容，教师需要把握时机，引导学生深入思考和探索，使其知识面拓宽，思维能力提升，比如提问:宇航员在探索月球时，互相之间的距离很近，但为什么在交流时还要采用无线电设备?根据刚才的实验，学生们很快就能回答是因为月球不存在空气，所以声音无法传播，真空之中，无线电波是能传播的，因此宇航员将无线电波当作交流工具．我们在日常生活中就是利用声音在空气中传播的特性来信息交流和沟通的，此外，声音在固体介质与液体介质中也可以传播，教师要引导学生如何通过实验或举例来证明这一特性，给出讨论时间，鼓励其充分交流，自由表达观点．有的学生说:“钓鱼的人都会保持安静，害怕鱼在水中听到人的声音而不上钩，说明液体介质可以传播声音．”还有同学说:“大家在房间外谈话时，房间内的人可以听到，在房间内说话时，房间外的人也可以听到，说明声音不仅可以在空气中传播，也可以通过固体介质传播．”这种引导学生思考并得到答案的教学方法可以培养学生的思维能力和分析能力，进一步理解新学的知识，并且在短时间内加深对物理知识的理解与掌握．

3课堂总结，提高学生把握能力

通过“声音的产生”与“声音的传播”两个实验，学生在亲身实践中对声音产生和传播的原理进行了探究，完成实验后，教师需要趁热打铁，引导学生及时归纳与总结当堂课的知识点，从而进一步理解声音产生和传播的知识，达到巩固已学内容的目的．

3．1通过振动才能产生声音

根据一系列的实验结果，学生已经得出了声音是因为振动而产生的结论，为了有效巩固知识点，达到事半功倍的教学效果，教师应鼓励学生回想自己的生活经验，列举能证明该结论的例子．学生对此产生了浓厚的兴趣，短暂思考后举出了许多例子．有学生说，瀑布的水垂直从高处落下，与石头发生撞击，使周围空气振动，便发出了响亮的声音;有的学生说，表演者在吹口琴时，琴内的弹簧片受到气流作用而振动，发出优美的声音;有的学生说，歌唱家唱歌时，因为声带振动而发出了令人沉醉的歌声．这些例子都能证明振动产生声音的结论，同时也说明学生在一定程度上理解了声音产生的知识．

3．2具备介质才能传播声音

第2篇：物理实验设计论文范文

       

        一、引言

  冷链是根据物品特性，为保持其品质而采用的从生产到消费的 过程中始终处于低温状态的物流网络。冷链物流是一种新兴的物流 方式，对于保障食品安全，降低食品和农产品损耗具有重要的意义,尤其是近年来以“互联网+农产品+冷链”为特色的生鲜电商成为 物流行业的亮点。据有关资料显示，2015年生鲜电商市场规模预计 为521亿元，且年均增长将保持在50%以上(如表1),更是对冷链 物流专业人才提出了非常迫切需求。

 

但我国冷链物流发展起步晚，冷链物流人才相当缺乏，目前国 内大多数高校物流类专业尚未开设冷链物流相关课程，基于冷链物 流的本科毕业论文(设计)还处于探索阶段。我校自2004年成立 开始就将冷链物流作为物流学科与专业发展的重点方向，在国家自 然科学基金委和学校的共同资助下建立了国内首座“冷链物流技术 条件仿真试验台”之后又完善相关生化检测功能和模拟计算软件， 该试验台可模拟各种气象条件下冷却储藏、运输设备、货物的各种 状况。在冷链物流专业人才培养方面，我校依托冷链物流技术试验 平台，开设了特色课程“冷链运输管理’、“食品冷冻学”并为本 科生和研究生开设了相应的实验项目，每年约四分之一的本科生毕 业论文或设计均以冷链物流为专题：有3届全国挑战杯作品均以冷 链为研究对象，所完成的作品分别获国赛一等奖、国赛交叉创新二等奖、省赛特等奖、省赛二等奖等，在冷链物流教学方面进行了一些探索。

 

二、“二位一体”基本思路

 

物流管理专业是以培养应用型、复合型人才为目标的新兴专 业，是实践性很强的专业[1]。因此要求学生在毕业论文环节中，能够应用物流管理的理论知识和研究方法，结合企业生产实习，发现 问题和解决问题，为社会输送懂技术、会管理的人才。因此，鉴于 物流管理专业偏于工科要求和应用性强的特殊性，有必要在物流管 理人才的培养中引入工程化教育这_理念。[2我们在冷链物流的本 科毕业设计指导过程中，逐渐形成了“三位一体”的基本思路(图1),即整个毕业设计应包括市场调查、冷链实验和物流方案3个部 分，三者相辅相成、缺一不可。其中，市场调查是冷链实验的基 础，即冷链物流实验方案必须以实际的食品或农产品物流过程为参 照：而冷链实验又是物流方案的基础，物流方案和措施的制定必须 基于实验结果，有的放矢，不能泛泛而谈。

 

冷链物流是以冷冻工艺学为基础，以制冷技术为手段的低温物流过程，主要对象是初级农产品、加工食品、花卉、药品等，因此 技术性和工程化色彩较浓，如果没有具体食品的冷链物流实验做支 撑，没有市场调查掌握的第一手资料，物流方案肯定没有针对性， 也就没有深度，达不到发现问题和解决问题的要求。但是，如果单 纯以一个冷链物流实验作为物流管理专业的本科毕业设计，则对物 流管理的理论知识和研究方法应用不够，毕竟我们是管理类专业， 不同于食品和制冷类专业，必须将设计重点放在物流方案的制定 上。冷链实验结果仅是对物流方案和措施的设计提供量化的支撑。

 

三、实践分析

 

毕业设计一般包括选题阶段、调查和实验阶段、论文撰写阶 段。目前物流管理专业毕业论文(设计)环节存在以下突出问题： 一是选题难，据我们调查，大部分学生在论文选题阶段花费的时间 要1~2个月，有的甚至更长;二是管理难，目前，很多高校毕业实习、考研、找工作和撰写论文在同一时间内进行，在以就业为导向 的思想支配下，很多学生整天忙于实习和找工作，无暇参加讨论、 调研和写论文。一些指导教师鉴于当前的形势，也对这种行为网开 —面，往往只在毕业论文的最后阶段，才将学生召回，平时疏于指 导;三是难综合应用，论文往往只能针对物流管理的某个方面进行 较深入的研究，既没有深度，也没有广度。3针对以上问题，我们 进行了以下探索和实践。

 

(一)结合项目提供设计选题

 

近年来，我校冷链物流团队承担和完成了几十项相关研究课 题，在国内系统开展冷藏物流技术条件的试验研究，先后承担了包 括东亚运输学会、国家自然科学基金、科技部等在内的_系列国 际、国内冷链物流项目。在选题环节，鼓励指导教师根据自身的专 业特长和承担的课题，提供毕业设计选题;并在召开选题动员会 时，洋细介绍自己指导毕业设计的课题来源、主要内容以及要求， 吸引有兴趣的主动报名参加。由于毕业设计来源于指导教师的课 题，简化了选题环节，又基本上杜绝了抄袭和雷同的现象。如指导 教师根据承担的生鲜农产品物流安全方面项目，分别提供了木瓜、 龙眼、荔枝、鲩鱼、鲫鱼、冷鲜牛肉等品类的冷链物流设计选题。 而且，部分指导教师改进论文选题方式，采用将毕业设计与学生科 技创新等活动相结合起来等形式，使学生更顺利地进入毕业设计 阶段。

 

要求指导教师根据课题编制设计任务书。我校物流管理专业教 师承担了较多的食品冷链物流方面的课题，积累了丰富的案例和素 材。以此为基础，根据学生的具体情况 对编制设计任务 书。设计任务书不是课题项目的简单分解，而是在其中加入对物流 管理专业知识的综合应用。如在“不同温度条件下杨桃冷链物流实 验及物流方案设计”任务书中，要求通过杨桃供应链问卷调查，结 合消费者的购买意向，确定实验的关键指标，模拟杨桃从采摘、贮 藏、运输到销售的全过程，研究不同温度变化对采后杨桃品质的影 响，最后，从运输方式选择、货物摆放、基础设施建设、人员素质 等方面提出了杨桃冷链物流的改进措施。教师的科研项目与学生的 毕业设计相结合，解决了教师精力分散、指导时间不够等问题，部 分优秀毕业设计成果成为指导老师课题研究的一部分。根据我们4 年来的实践，教师和学生对毕业设计也是非常欢迎的。2011年即有 17%的毕业生参加毕业设计，2012年后参加毕业设计的人数均超过二分之一(如表2)。

 

(二)加强调查和实验阶段的过程控制

 

目前，学生在冷链物流毕业设计过程中，基本上需要指导教师 “手把手”教，否则其往往不知如何开展，所以必须加强过程控制，保持经常联系。要求参加冷链物流毕业设计的学生，首先要在大四 第一个学期末制定详细的进度计划，明确市场调查和冷链实验的时 间，最好在1个月之内集中完成市场调查和实验：在调查和实验阶 段，要求学生不能外出实习，将学生分成若干2〜3人的小组，指定 小组长负责管理。指导教师除了每周在指定的地点进行答疑外，还 要针对每个学生的情况进行日常指导。如针对进行冷链物流实验的 学生，首先要带领他们到食品生产和物流企业进行调查，然后制定洋细的实验方案、指导实验工具的使用，最后进行实验数据分析和 提出物流管理改进措施，每一个步骤都有具体的时间和目标。

 

这个过程中，冷链实验方案的制定是重点。冷链物流实验方案 制定好坏，直接影响实验的结果和毕业设计的质量。因此，冷链物 流实验方案在调查的基础上，要明确实验流程图、实验材料制备和 实验方法。如针对“不同温度条件下杨桃冷链物流实验及物流方案 设计”将实验分为A、B、C、D四组，其中A组：1°C条件下运输 24h,置于1°C陈列柜销售2天;B组：5°C条件下运输24h,置于 5C陈列柜销售2天;C组：常温30C条件下运输24h,置于常温 30C陈列柜销售2天;D组(包装组)：用微孔聚乙烯保鲜包装袋 对新鲜杨桃进行单果套袋包装，5C条件下运输24h,置于5C陈列 柜销售2天。对每一组实验，要求注明实验开始时间、检测间隔时 间、检测指标，且有洋细记录表格。对冷链实验中出现的问题，及 时纠正，甚至重新制定方案。

 

(二)提供必要的经费和政策支持

 

基于冷链物流实验的毕业设计必须提供冷链物流模拟和相关检 测的设施和设备。随着学生数量增加，实验室资源越来越紧张，因 此必须在大四第一学期末排好实验室使用表，确定各小组的具体实 验时间，每组实验时间一般不超过2周。此外，冷链物流实验需要 购置原材料、检测试剂、试纸等，可能会产生较大的费用。一方面 可以从指导教师科研项目中支持一部分，另外，尽力争取学校、企 业的经费支持，最好校企合作能解决一部分经费、场地、设备仪器 等问题。

 

另外，目前来看冷链物流毕业设计还处于探索阶段，相比论文 写作而言，指导教师和学生都需要更多的时间，因此在评价指标和 要求方面，可能需要适当降低。如冷链物流实验数据的精确性可以 适当放低要求，毕竟对于物流管理专业的学生而言，毕业设计的目 的是提高学生解决具体实际问题的能力，而不能将大部分时间放在 重复性的实验过程上。另外，还可以适当取消外文文献研究的硬性 要求，重视对毕业设计本身的评阅和考核，让学生把主要的精力都 放在有效资料的收集和整理、毕业设计的撰写等核心工作上。在答 辩过程中，可以对毕业设计的创新性不予要求。

 

四、结语

 

冷链物流和生鲜电商的迅猛发展对冷链人才培养提出了急迫需 求。在毕业论文环节中引入冷链物流毕业设计，可以加强学生应用 能力、动手能力和工程设计能力培养，突出专业特色，解决本科毕 业论文难选题、难创新、难管理、难综合应用等问题，实现培养应 用型人才的目标。不过，需要强调的是：对于物流管理专业而言， 毕业设计仍然是毕业论文的补充，应当根据本专业特色和师资情 况，针对部分毕业生提供该选项，并保持怡当比例。

 

【作者】 邹毅峰; 谢如鹤; 刘广海;

第3篇：物理实验设计论文范文

[关键词]设计性实验 教学体系 成绩评价

物理实验课程是理工科院校的一门重要基础课，在培养具有创新精神和实践能力的专门人才上具有举足轻重的作用。大学物理实验中开设设计性实验是近年来我国高等院校教改的方向之一，研究设计性实验教学体系是物理实验课程改革重要的基本问题。

一、设计性实验的特点及目的

设计性实验，是在明确实验目的的基础上，根据实验原理和要求，自己选择适当的器材，制定实验方案，求出实验结果。实验过程是围绕着一个需要解决的问题展开，强调学生通过自主参与一些类似于科学家从事科研的学习活动，获得亲身体验产生积极情感，逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑，乐于探究，努力求知的心理倾向。学生在实验研究过程中激活自己各科学习中的知识储存，通过解决实际问题的探索性活动，提高自己综合应用能力。

设计性实验的目的是：加强学生已学的理论知识和基础性实验知识相结合，并将这些知识灵活应用，使学生体会并掌握实验设计的思维方法和分析方法，实验设计的基本过程和方法，培养学生的科学实验能力及创新能力。

二、设计性实验教学体系构建的思路

构建设计性实验教学体系应该把学生的能力和素质培养作为构建的指导思想，以便学生在实验研究的过程中，通过自己的努力获取相应的物理知识和练就一定的操作技能，又能逐步学会一套获取新知识和解决新问题的科学方法。设计性实验教学体系构建的基本思路是：(1)将能力和素质培养贯彻始终，为物理实验教学目标服务；(2)循序渐进；(3)要选择或设计内容新颖、难易适度的实验；(4)要立足大学物理，辐射其它学科；(5)要把科学研究能力的培养和物理知识的建构统一起来；(6)要把科学研究与实验教学有机结合起来；充分发挥设计性实验的教育功能。

三、设计性物理实验教学体系

以培养创新精神和提高综合素质为主线，遵循由易到难、由浅入深、由低到高、循序渐进的教学规律，按照物理实验的实施过程和目的要求以及学生自身个性发展将研究性物理实验划分为以下三个层次。

1.基本设计性实验。给定实验题目与要求，在限定仪器的条件下，拟定实验方案完成实验。基本设计性实验特别注意科学性和趣味性的结合，充分调动学生的学习积极性和创新精神，培养学生设计实验的基本能力、科学的思维方式、探究意识和动手能力。采用指定“单任务教学”模式，教师起到“指导、帮助”的作用。

(1)基本目的。激发学生学习物理知识、研究与探索物理规律的热情，加深对物理规律的切身感受，提高动手动脑能力，激励创新精神。

(2)基本要求。在教师的指导下或自己的独立研究完成实验课题，按学术论文的形式撰写设计性实验报告，使学生掌握基本的实验研究方法。

2.提高型设计性实验。给定题目与要求，在给定仪器条件的范围内选择仪器、拟定二种以上的实验方案进行比较，以较佳的实验方案完成实验。实验原理应是学生在普通物理学习中已掌握或稍加补充即可掌握的。他们要从查找文献资料开始，制定方案，做规划，直至完成实验。

(1)基本目的。培养学生科研综合对比研究能力，查阅文献资料的能力，在实践中提高发现问题、分析问题、解决问题的能力。

(2)基本要求。要求这类实验完成后，进行书面总结和口头报告交流，让他们对自己的实验作介绍，交流在实验研究的过程以及分析问题和解决问题中的宝贵经验和教训。

转贴于 3.独立型设计性实验。给定实验题目，拟定实验方案、自选仪器完成实验。侧重于综合能力和创新能力的培养，课题涉及的实验内容与方法应具有综合性，学生选定课题后，教师一般只对课题的意义、背景等情况作些介绍，完全由学生自己调研和查阅资料，自己设计、装配、调试实验装置，提出实验方案，完成实验。

(1)基本目的。在培养了学生的基本实验技能和基本的设计能力后，对部分学生提出更高的要求，这一阶段要求学生的自主创新，培养他们的科学研究素质。

(2)基本要求。实验结束时，每个课题都要写出研究论文，并进行学术答辩和交流，部分论文应具有创新的成果，其中优秀的论文应能在正式学术刊物或学术会议论文集上发表。

4.设计性物理实验教学体系及内容方案。根据上面的讨论，由从简单到复杂、从基本到提高的顺序把设计性实验分为三个主要的类型，对于不同的层次有不同的实验项目和具体的实验要求，其中包括学生选做的实验个数、所需的课时数等，提出设计性物理实验教学体系及内容方案如表一。

表一 设计性实验教学体系及内容

不同的学校根据自己的具体情况可以对不同的设计性实验类型提出不同的要求，即对基本设计性实验、提高型设计性实验、独立型设计性实验开设的个数和每个实验所需的学时给出符合自身实际情况的规定。根据我们学院的情况，选取基本设计性实验、提高型设计性实验、独立型设计性实验的课题数目分别为2、2、1个，总学时为40学时。

四、设计性实验教学成绩评价

客观、科学评价设计性实验教学成绩，有利于促进设计性实验教学的发展。评价应体现在实验教学中以学生为主，教师为辅，显示学生个性，相互协作，有利于学生科学素质的培养，充分发挥学生的能动性和创造性的宗旨。设计性实验教学成绩评价采用双评模式，把教师的评价和学生自评结合起来，改变以往那种只有教师参与的局面。

1.学生自评。每一个实验学生都进行自我评价，或是以小组为单位进行评价。在评价考核范围里面除了考核实验相关操作技能和实验的掌握外还将实验态度、文献查阅能力、团队合作精神等都纳入考察范围，充分体现设计性实验培养学生科学素质的价值。

2.教师对学生的评价。教师对学生的评价与学生自评同步进行，教师通过对学生的实验设计方案的审核，对实验过程的监督，以及实验结果的分析，给出一个评价。

对于这两部分的权重，不同的学校，不同的专业可以进行不同的调整，一般可以采用教师评价占60％，学生自评占40％的比例来进行，对于不同的给分点可以根据各自情况进行界定。

参考文献

[1]朱慧群，丁瑞钦.大学物理实验教学方法探讨[J].中山大学学报论丛，2006年第26卷第5期.

第4篇：物理实验设计论文范文

【关键词】:设计性实验　创新能力　科学道德

物理实验是高等理工科院校对大学生进行科学实验基本训练的第一门必修基础课，是对学生进行科学训练的开端。为了适应培养面向21世纪高素质人才的需要，培养学生学习的主动性、创造性、信息获取的能力、实验动手能力、以及综合运用所学知识的科学素养，近几年我们对物理实验课程的教学进行了一系列的改革，其中之一就是在物理实验教学中开设了设计性实验。教学实践证明，设计性实验是培养学生创新意识和创新能力的有效模式。不过在培养创新能力的同时，也应重视对学生进行科学道德教育。

一、设计性实验的实施

对设计性实验，我们采用的教学方式有两种:

(1)由教师提供实验题目，提出实验内容和要求，提供可选择的仪器，给出实验提示和参考书，给出问题讨论。学生则根据实验题目的任务和要求，利用课余时间，查找和阅读有关参考资料，研究和推论有关物理过程和实验原理，设计实验方案，拟定实验步骤，然后在规定的时间内，独立进行实验，测量并获取实验数据，得出实验结果，写出实验报力匕

(2)由教师提供较多的实验选题，学生可任选一个或学生自选题目，利用课余时间以小论文形式完成设计性报告交给任课教师，由教师进行评判，不要求实验过程。

教学实践证明，设计性实验是培养学生创新意识和创新能力的有效模式。设计性实验给学生提供了发挥自己创造能力的机会，大部分同学热情很高，兴趣浓厚。通过查找资料，设计实验参数，选定实验仪器，调试实验装置，测量实验数据，进行数据处理，分析实验结果等一系列的工作，使他们学到了良好的工作方法及严谨的工作态度，为今后进行毕业设计和将来从事实际工作打下良好的基础。设计性实验也培养了学生信息获取的能力，学生为了完成设计论文，纷纷利用电脑上网，查阅与课题有关的科技发展动态和信息，论文的完成也使他们感受到成功的喜悦和自我价值的实现，树立了科技创新的信心。

二、设计性实验教学过程中要重视科学道德的教育

第5篇：物理实验设计论文范文

关键词：卓越计划;创新实验;矿物加工;基础理论

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）06-0244-02

引言：

卓越工程师计划是为促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才而设立的[1-3]。中国矿业大学矿业工程学科矿物加工工程专业结合本校专业的优势和特色，以及社会对该专业人才的需求分析，组织制定了《矿物加工工程专业2012版本科培养方案（卓越工程师计划）》（以下简称“卓越计划”），确定以“培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美全面发展，具有良好的思想品质与职业道德，具备较强的社会适应能力、工程实践能力、组织领导能力、创新创业能力和国际竞争能力，富有进取精神和人文精神的创新型高水平工程师人才”为目标[4]，对原有培养方案进行优化，尤其是对实践教学环节重点强化、优化，进一步科学规划课程体系，合理设置理论教学课时和工程实践课时，形成了符合卓越工程师培养需求，又有中国矿业大学矿物加工工程专业特色。

一、学校的实验教学现状及不足

教师积极推进科研成果向课堂教学和实验教学的转化。将专利、论文、著作、科技开发及重大研究项目等成果及时转化实验教学仪器、演示教学设备、综合性实验系统、教材、教学讲义、学生毕业设计及教学软件等。教师以科研项目和研究方向为依托，建立选矿新技术的试验研究系统，大力开发以科研为主的实验项目，促进了实验课程体系的改革。充分调动学生自主学习的积极性，强化训练学生的科研能力与创新能力。目前，本专业拥有高硫煤脱硫降灰试验研究装置与系统、跳汰分选与自动测控试验装置与系统、干法分选试验研究装置与系统、粗煤泥干扰床分选系统、柱式梯级柱分选系统等10余套创新实验平台。2014年度，受益的本科生人数达150多人。

虽然本专业拥有了一定的创新试验平台，但是很少涉及能够反映矿物加工基础理论知识的实验平台;已有的《矿物加工实验技术》教材中也很少涉及能够让学生切身感受矿物加工基础理论知识方面的实验，这对于本科生的创新能力培养存在着一定的局限性。

根据中国矿业大学现代仪器与分析计算中心资料，该中心现有大型高尖端分析测试仪器设备如下：透射电子显微镜（TEM），扫描电子显微镜（SEM），原子力显微镜（AFM），X射线光电子能谱（XPS），超导核磁共振谱仪（NMR），真空显微红外光谱（FT-TR），激光共焦拉曼（RAMAN），X射线衍射仪（XRD），X射线荧光光谱仪（XRF）以及高性能计算集群（HPC）。这些高尖端设备大都可用于矿物加工工程领域，如将这些高尖端设备与矿物加工卓越工程师人才培养的创新实验平台建设相结合，即可实现本科生的创新人才培养。

除此之外，本专业还有高速动态、激光粒度分析仪、Zeta电位测定仪、粘度仪、表面张力仪、润湿热测定仪等基础研究设备，通过这些基础研究设备，开展针对本科生的、能够反映矿物加工基础理论知识的创新实验，可强化本科生对矿物加工基础理论知识的领悟，增强本科生的研究热情，实现研究与教学的统一。

二、国外该专业的实验教学现状

国外高校对于矿物加工人才的培养，在教学、科研、人才培养等方面领先的国外高校主要有美国弗吉尼亚理工大学、加拿大阿尔伯塔大学、澳大利亚昆士兰大学、哈尔科夫矿业学院、莫斯科矿业学院等等。

国际一流的矿物加工工程专业学校均非常重视科学研究，以科研促进教学，所开设的实验课，包括传统的工程实践性质的实践教学，还包括能够反映学科基础理论知识的实验教学。强化本科生对高尖端分析测试仪器的使用，有利于学生对矿物加工基础理论知识的领悟;鼓励本科生自由探索与发现矿物加工基础理论知识，促进本科生的科研产出，强化创新人才培养。

本专业相比国外同类高校的实验平台建设，在矿物加工基础理论知识的训练和强化方面略显不足，而卓越工程师人才的培养除了重视工程实践能力的锻炼，还包括对矿物加工基础理论知识的领悟与强化。卓越工程师人才只有在掌握了专业的基础理论知识，才能够体现其创新人才特色和优势。通过对矿物加工基础理论实验平台的建设，可提升卓越工程师人才的矿物加工基础理论知识涵养，鼓励本科生自由探索与发现矿物加工的基础理论，有利于本科生的科研成果产出，培养本科生的科研兴趣，为卓越工程师人才的后续深造奠定基础。

三、创新实验设计与实践

针对卓越工程师人才的培养，本专业已经开展了“矿物加工试验研究方法-创新试验专题”，主要有细粒煤离心重力分选试验研究、变径液固流化床分选试验研究、细煤泥柱浮选试验研究、粗煤泥重介分选试验研究、粗煤泥TBS干扰床分选试验研究等创新专题试验，突破了传统试验研究专题单一的格局，效果良好。然而，这些创新试验却很少涉及能够反映矿物加工基础知识理论方面的实验。针对矿物加工卓越工程师培养计划要求，结合矿物加工专业基础课的内容，利用矿物加工教师所取得的专利、论文、著作、科技开发及重大研究项目等成果，重点选取和设计能够反映矿物加工基础理论知识的创新实验，考察相关创新实验的可行性，而后对创新实验平台进行建设，让卓越工程师班学生投入创新实验训练。

本文以矿物加工实验中的煤泥浮选为例，进行创新性的设计，既能够满足实践教学的目的，培养学生的动手操作能力，又能够加深学生对矿物加工基础知识的领悟。创新性试实验主要包括以下3个部分：

1.煤泥表面性质研究。传统的煤泥浮选实验并不涉及煤泥表面性质分析研究。本文设计的创新实验在此部分主要包括：采用高尖端分析测试仪器，对煤泥进行表面表征，读取煤泥表面物理化学性质。采用红外光谱和X射线光电子能谱对煤表面的化学官能团，分析疏水性基团（C-C、C=C、C-H等）和亲水性基团（C-O、C=O、COOH等）的含量，采用亲疏水性指数评价煤泥自身表面的疏水性能力。采用接触角、Zeta电位等分析煤粒表面润湿性和电位性质，预测和评价其在水中的亲水能力。采用扫描电镜分析煤粒表面形貌特征，帮助学生加深煤粒与气泡的碰撞、粘附和脱附过程。通过高尖端仪器设备对煤粒表面性质进行微观表征，加深学生对煤粒表面物理化学性质的了解，结合专业课《煤化学》、《有机化学》中所学知识，为学生在后续浮选实验过程中所观察到的现象进行理论解释。

2.煤泥浮选过程的理论探讨。煤泥浮选过程是一个复杂的物理化学过程。传统的煤泥浮选实验仅是让学生操作浮选实验，收集浮选精煤和尾煤，仅得到一个宏观的结论分析。本文所设计的创新实验在此部分主要包括：采用颗粒在线分析仪和高速显微观察煤粒与气泡碰撞、粘附和脱附的过程，从机理上阐释煤泥难浮或易浮的原因。充分结合浮选溶液化学基础理论知识，将机理分析与浮选结果相结合，引导学生结合《选矿学》中的基础知识，加深学生对矿物加工基础知识的领悟。

3.实验结果分析与讨论。传统的实验结果处理是让学生撰写实验报告并上交指导教师审阅，在老师审阅过程中，发现了问题也难以和学生进行有效沟通。创新实验的设计考虑到了这个不足。在创新实验中，在撰写报告之前，让学生进行口头汇报，指导教师点评。指导教师参与到实验结果的分析与讨论中，有助于学生对知识的掌握。

四、开展创新实验的意义

通过创新实验可将科研成果转化为矿物加工卓越工程师人才培养的创新实验平台，并能够反映矿物加工基础理论知识;实行开放实验平台管理，营造创新环境，强化本科生对所学矿物加工基础理论知识的领悟，并鼓励本科生在此基础上开展创新实验和活动。同时，为学生的实验过程配备导师，构建以学生为主导的“教师―平台―技术成果”三位一体的创新场景，为本科生的创新科研活动提供优越的条件。通过引导本科生参与和发现矿物加工基础理论知识，促进高水平科研成果产出，提升本科生的实验教学质量和创新性人才培养目标。

五、结语

通过创新实验设计与实践，改革教学模式，将高尖端仪器设备资源与矿物加工卓越工程师人才培养相衔接，强化本科生对所学矿物加工基础理论知识的领悟，并鼓励本科生在此基础上开展创新实验和活动，促进本科生高水平科研成果产出，提升本科生的实验教学质量。

参考文献：

[1]崔永鸿，王文和，韩松.高校安全工程专业实践教学体系研究――基于卓越工程师培养理念[J].科教文汇，2013（10）：49-50.

[2]周洁，段海霞，叶寅.“卓越工程师教育培养计划”背景下高校思想政治工作的思考与探索[J].教育教学论坛，2011，（9）：11-12.

第6篇：物理实验设计论文范文

【关键词】田间试验与统计方法 教学改革 教学方法

【基金项目】2012年广东省质量工程资助项目。

【中图分类号】S6-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）10-0241-02

《田间试验与统计方法》是农科专业的一门专业基础课。作为一门方法论的科学，它对于学生科学研究的训练、科研素养的提高以及指导农业生产实践，均具有重要意义[1-2]。我国各高等农业院校开设《田间试验与统计方法》课程具有悠久的历史，并逐步形成了富有各自特色的课程教学体系。二十多年来，我们坚持实践，积极探索，不断总结，在明确教学目标和任务前提下，积极进行教学改革，做了多方面的尝试，不断完善教材体系、教学环节和教学手段，取得了较好的效果。现就《田间试验与统计方法》课程教学改革实践中的相关问题谈一些体会与思考，以期与同行进行交流。

1.课程的基本内容及其在农业高等教育教学体系中的地位

作为专业的基础课，《田间试验与统计方法》课程以高等数学、概率论与数理统计、遗传学等课程为基础，主要介绍田间试验设计、试验结果的整理与统计分析等内容。通过本课程的学习，要求学生能正确地设计试验方案并对试验结果进行统计分析，为进一步学习专业课程打下必要的理论基础，也为今后从事毕业论文和开展科学研究打好方法论基础。田间试验与统计方法的内容主要包括四大部分。第一部分介绍科学研究的基本过程、试验方案的制定，试验误差及其控制，在此基础上进一步讲述田间试验误差的来源、土壤差异、控制误差的小区技术、试验设计、实施规则以及试验数据的获取。第二部分从试验数据最简单的描述统计开始，进而介绍研究对象总体的理论分布、统计数的抽样分布以及统计数的理论概率。第三部分在误差理论的基础上引入通过假设测验进行统计推断的基本方法，介绍平均数比较的u测验和t测验，然后进一步介绍F测验和x2测验及其应用。第四部分两个以上变数间的分析，即相关与回归部分。田间试验与统计方法的核心内容是试验设计和统计分析的方法；统计方法重点在于方差分析和回归相关[2-6]。

2.改革传统的田间试验与统计方法教学方法

2.1优化教学内容，构建合理的课程知识结构体系，突出重点，兼顾全面

培养人才的目的，就是为了满足生产实际和科学研究的需要。在教学过程要尽可能地与生产实际想结合，与相关领域的研究相结合。《田间试验与统计方法》课程是在已学过概率论与数理统计的基础上，进一步加深试验设计理论、拓宽试验设计方法，提高数据处理效率，旨在增强专业研究能力，提高论文试验的设计水平与论文质量。迄今，该课程在国外偏重于各种常用试验设计优化及各种统计软件包如Statistica、Excel、SAS和SPSS等使用；在国内则偏重于各种试验设计方法和统计分析的介绍，试验结果采用计算器一步一步计算，以求加深对试验设计原理及统计过程的理解。这两种教学体系前者统计手段先进，但试验设计薄弱，不利于学生对各种试验设计方法的灵活运用；后者突出试验设计部分内容，但数据处理费力费时。两者各有利弊，有待改进。

根据长期的教学实践，我们认为，《田间试验与统计方法》课程的教学应立足于理论与实践相结合，既应介绍各种试验设计方法的原理，又必须有这些设计方法在农业中的应用实例。因此，我们优化了该课程的教学体系和教学内容，对于比较典型、又较常用的试验设计（如随机区组设计），进行详细讲解。课堂教学重点则放在各种试验设计方法的特点、用途及相互联系方面。至于设计步骤只按试验小区排列图简述即可，结果的统计分析也只需列出方差分析表中的变异来源项。因为对于大多数试验来说，这些变异来源的平方和（SS）等统计项可用常用的计算器计算出来。如此安排授课进程，可避免课堂内容重复，并让学生避免记忆繁琐的统计公式，有利于学生在较短的课堂时间内，掌握各类试验设计的要领，便于日后灵活运用。

2.2 灵活应用各种教学方法，强化理论教学

任何的教学改革措施，都必须符合教学的基本规律，建筑在常规教学的基础上。提高传统教学的授课质量，是教学改革成功的根本。教学实践中，根据《田间试验与统计方法》课程图表多、公式多、计算多、学习难度大等特点，按照教学的目的要求、重点、难点以及达到的目标，可分别采用不同的教学方法。（1）对于基本概念、基础理论以讲授法为主，力求深入浅出，讲深讲透；（2）对于数理统计学公式，淡化演绎推理过程，着重讲清发现问题、解决问题的思路，启迪学生的逻辑思维能力；（3）对于一些统计图表的绘制（如田间试验设计图、数据资料的次数分布图、双变数的回归图等）则辅以直观教学法。例如，在讲授“田间试验设计”一节时，其教学过程设计为：首先把不同试验设计方法的图例通过投影展示给学生，并用对比法简要介绍不同设计的特点以及相关的术语，然后详细介绍几种有代表性的试验设计图的绘制方法，在此基础上，再进一步说明不同设计方法的适用范围。这样讲授可以使学生在感性认识的基础上再上升到理性认识，加深对所学知识的理解；（4）对适于学生自学的内容则采用课堂讨论的方法；（5）对于计算内容较多的章节则辅以练习法。在讲课过程中，避免满堂灌，尽可能启发引导学生思考，适当设疑，活跃课堂气氛。

2.3加强课堂讨论，因材施教

解决某一特定专业问题可采用的试验设计方法很多，但试验效率可能大不相同。因此每大类试验设计讲授后，有必要让学生根据各自的专业要求，最好结合自己将来的毕业论文，进行设计练习，然后组织课堂讨论。在《田间试验与统计方法》的授课过程中，充分利用课堂讨论可以收到良好的效果。它能使学生强化对基本内容的理解，提高学生在科研实际中的自觉运用统计学理论和技能的能力。这种方式的教学还可以让学生换换“口味”，避免被动的“满堂灌”，使学生变被动为主动，去查阅相关资料，引发学生的学习兴趣。通过查阅资料、课堂交流以及自己的独立思考，学生能够全面地了解所研究问题涉及的领域范围、来龙去脉以及可能的解决办法。

在讨论过程中，可先由学生上台介绍，再让全体师生共同对试验设计进行探讨，提出修改意见，并作出评价。这样既有利于学生掌握、巩固课堂知识，能灵活运用各类试验设计方法来解决专业问题，提高教学效果，又可让学生学以致用，增强学习兴趣，提高学习积极性和自觉性。对于任课教师来说，课堂讨论无疑是一次了解学生对教学内容的掌握程度。在所有的课堂讨论中，针对毕业论文的课堂讨论尤其具有重要意义。因为每个同学对毕业论文的重视程度都是勿庸置疑的，但每个同学的毕业论文所涉及的领域又是各不相同的。因此，通过针对毕业论文的课堂讨论，教师可以了解本课程知识在不同领域中的应用范围，最后分析、归纳出这些领域对本课程特殊要求的极好机会。因此，对于每一个学生的设计练习，应予以登记、摘录。对于典型练习，应予保留，并及时充实到教案中，以丰富教学内容，促进学用结合[2]。

2.4 运用电化教学手段，增加课堂教学信息量

本课程的内容涉及大量设计草图与统计图表，因此教学挂图较多。纸质挂图较易损坏，白布绘制的挂图又难以修改和清洗，且携带不便。利用学校大多数教室都已经配备多媒体投影设备的条件，将这些图表、公式及教学内容制成Powerpoint幻灯片实施教学，加快了授课节奏，增加课程的信息量。对于某些试验设计的野外试验场景，也制成幻灯片或教学录像片，增强了教学手段的形象化和动态化，激发了学生的学习兴趣，丰富和发展学生的形象思维和逻辑思维，提高了教学效果。

《田间试验与统计方法》课程计算量大，目前科研工作中的统计分析工作绝大多数都通过统计分析软件完成。因此《田间试验与统计方法》课程CAI课件的制作必须跟统计分析软件“链接”，如可以与SAS、DPS或SPSS等分析软件结合；教师在利用CAI课件授课时，可以通过统计分析软件演示例题的计算过程与结果，强化学生对统计分析软件的使用[3，6-8]。

2.5加强课后作业练习

在指导本科生和研究生学位论文时，我们发现相当一部分学生在真正使用统计这一有效的手段时，往往无从下手，这主要是因为在课堂教学之外他们的实践环节比较薄弱。在他们还没有接触科研活动之前，这种实践环节可以通过大量的作业来替代。

2.6 加强计算机统计分析练习

加强计算机在试验设计，特别是在试验结果统计分析中的应用，是本课程的一个重要发展方向。如何将国内外各种统计分析软件进行合理开发，使之与本课程教学内容相衔接，并利用计算机开展统计分析教学，这是本课程教学改革的一个重要内容。

目前国内外惯用的计算机统计软件包大多具备常用试验设计的结果统计功能。对于采用典型试验设计，如随机区组、拉丁方、裂区设计等方法设置的试验，其试验结果一般都可以用软件包直接统计。对于由典型试验设计演化的变种，包括混杂设计、正交设计等，仍可借助计算机按变异来源进行平方和及自由度分解，从而完成繁琐的中间运算过程，提高计算效率。

在计算机日益普及的今天，许多复杂的统计分析，如回归分析、相关分析等已完全可以由计算机完成，因此，不必再沿用计算器统计时代对算法作太多的介绍。针对本课程上机时数有限，而现有统计软件包功能较多，课堂上来不及详细介绍这一现状，计算机统计练习目前最好采用先集中铺导，再分散进行课外练习，最后集中答疑的方式。这样可使学生有较多的软件熟悉时间，便于学生在软件练习过程中发现问题，解决问题，提高计算机实际应用能力[7-8]。

2.7 强化实践教学，加强学生实践能力的培养

要想使学生正确运用生物统计的知识和方法去处理、分析和解决实际问题，必须加强学生对生物本身生长发育规律以及生物界数量现象的认识。生物界的数量现象是普遍存在的，这些数量现象又是广泛地存在变异的。正确地认识这些数量现象，将有助于我们正确地选择适当的统计分析方法来处理试验数据。生物统计的目的就是帮助我们发现和挖掘这些蕴藏生物内部的规律，使我们对生物本身生长发育及生物与环境间的关系有更深的认识[4-5]。

在生物科研中容易发生有关数据统计分析的错误，我们经常发现，这通常都与是否有正确的试验设计有关。生物统计学虽然是分析试验结果的有力工具，但是也只有那些有计划有目的地收集起来的数据，经过整理、思考和统计学分析，才能得出正确的结论。我们经常发现有人因为缺乏统计学知识收集大量无助于分析的数据而丢失一些必要的数据，这样的资料很难得出正确的结论；或者由于收集方法不正确，而得不到对总体无偏的估计，使推断的结果不够准确，浪费了人力和物力。

针对上述情况，我们加强了进行实际课题研究训练的教学环节，特别是加大了有关试验设计内容的实践，使学生能够在进行一项研究之前，根据试验目的，按照统计学的要求制定出一整套完整的试验方案，开展正确的田间试验。在实践过程中，学生通过自己搜集资料，自己提出课题，然后在教师指导下进行讨论和研究，把课堂扩展到资料室、图书馆和实验场地，融教、学、研为一体，充分调动了研究生学习的积极性和主动性，不仅加深了学生对统计学原理、模型和方法的理解，更提高了他们分析问题和解决问题的能力，使学生学得生动活泼、丰富多采。对于有条件的学生，就让他们直接参与老师的科研工作。

3.教学改革的效果

经过二十多年的探索与实践，《田间试验与统计方法》课程的教学效果不断提高。课程改革的效果，不仅得到了学生的认可，而且也得到了学校教学管理专家的好评。通过反复实践，学生抓住了田间试验与统计方法的基本要点，能够自觉地运用田间试验设计与统计方法来解决科研工作中的问题。在我校历届园艺、农学专业的毕业论文中，绝大多数能做到正确地进行试验设计、正确地应用统计指标、对数据进行正确的统计分析、正确地应用统计图表对研究结果进行简洁而清楚的表达，并且能正确地解释试验结果，导出正确的结论。

参考文献：

[1]于丽杰. 生物统计教学改革中的几点认识. 黑龙江高教研究，1995，（1）：74-76

[2]吴良欢，楼建悦，赵启泉. 提高农科研究生试验设计与统计教学质量的途径探讨. 高等农业教育，2001，（增刊）：89-90

[3]詹秋文. 计算机技术在生物统计教学中的应用. 高等农业教育，2001，（6）：56-57

[4]夏爱红，景桂英，是雅蓓，周广礼. 农业期刊论文中试验设计统计方法存在的问题及分析. 编辑学报，2002，14（1）：23-24

[5]汪光年，吴益伟，于晓庆，汪良才. 论农业科技论文中试验设计可比性问题. 宁波大学学报，2000，22（5）：93-95

[6]程郁昕.《生物统计学》教学改革的几点思考.安徽科技学院学报，2009，23（3）：32-34

[7]李兰会，李潭清，周荣艳，曹洪战，贾青.整合多媒体与传统教学模式，优化生物统计教学.教学天地，2009，（7）：118-119

[8]何风华，李明辉.生物统计学多媒体教学的探索与实践.江西教育学院学报，2004，25（6）：25-27

第7篇：物理实验设计论文范文

关键词：生物工程；实验教学体系；创新能力培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2012）08-0273-02

引言

在深化高等教育改革中，培养学生综合素质和创新能力是一个根本性的指导思想，实验教学是高等学校整个教学活动中的重要环节，它包含实验、实践、课程设计实习等一系列实训性教学环节，具有很强的直观性和操作性，是对理论教学的补充和拓展，是为学生提供一个将书本知识转化为行为能力的重要场所。实验是培养学生创新的基础，因此，实验教学是实施创新教育的最重要环节，也是创新能力培养的关键环节。而传统的“重理论、轻实践”的教学理念培养出来的人才专业理论知识较扎实，但动手能力、适应能力、创新能力较差，特别在生物工程领域对人才的创新能力和实验能力要求较强的行业，尤其需要学生在有稳固的专业理论知识的同时，强化创新精神和实践能力的培养。

当前生物工程专业实验课程设置存在以下几个方面的不足：各门实验课自成体系，为了各自的系统性和完整性，实验内容重复庞杂；验证性实验占的比例大，综合性、设计性实验少；内容陈旧，经典验证性实验多，研究、探讨型实验少，不利于学生的创新精神和创新能力的培养；教学方法单一，抑制了思维和创造能力的发挥。为此，我校生物工程专业进一步深化课程改革，构建新型的实践课程体系，进一步提高教学质量。

一、构建一体化多层次实训课程体系

一体化的实验教学体系，是整合各实验教学环节，把培养学生综合实践能力的实训教学作为一个整体考虑，制定实验教学计划与大纲，构建综合实践能力整体培养目标体系，培养学生创新意识、创新思维、创造能力和分析解决问题能力，遵循由浅入深，循序渐进的教育规律，加强基础与专业实验的内在联系、相互渗透和整体设计，减少验证性实验，增加综合性、设计性实验，开设自主性、研究性实验。依据学生不同阶段的学习要求和学习能力，设置了由两类课程、三个阶段、四个层次构成的实验教学课程体系，形成循序渐进、前后衔接，交叉渗透，由单一到综合到自主设计至研究开发，贯穿整个本科教育过程的纵向教学体系。可以从四个层次来构建：

第一层次：

对低年级学生首先通过理论教学建立学科的系统概念，在实验教学体系中以过程认知教学为主，通过大量的基础实验（以演示性实验、验证性实验为主），使学生对学科有初步的感知、掌握基本仪器的使用及基本实验方法，训练其基本技能，培养学生科学、规范的研究习惯与方法。

第二层次：

在第一层次的基础上增加专业课程的学习，逐步减少实验教学体系中演示性、验证性实验的比例，同时加大综合性、设计性实验的比例。

此时，学生在掌握了一定基础知识和专业知识的基础上，加上实验课程对学生的综合能力、创新能力的训练力度加大，作为进一步的措施和发挥，一方面学校向学生开放实验室，鼓励学生自主创新，逐步接触科学研究；另一方面，学校可以组织学生到校外的教学基地去见习，让学生熟悉专业学科在实际生产中的应用及整个生产流程。

第三层次：

主要针对高年级学生，这类学生对专业知识有相当程度的掌握，主要教学目标为在基本实验技能、方法的基础上，促进科学思维和创新能力的提高，强调基础性、综合性、设计性实验相结合，全面培养学生的综合能力，因此在实验教学当中可以适当穿插跨课程甚至是跨学科的综合性大实验，促使不同课程间的知识融合；同时，进一步增加设计性实验的比例，培养的学生的创新精神和创新能力。

学生在有一定科研基础训练的情况下，专业导师进一步引导学生学习科研论文的写作方法，鼓励学生在课余时间广泛涉猎相关专业的科研论文，关注学科的发展，完成综述，尝试将设计性实验或实验室开放所完成的实验课题形成论文，并鼓励学生积极发表，完成从基础、专业知识积累到专业实践训练的过渡。

第四层次：

此时，学生进入实习阶段，通过校内校外、专业实习毕业实习等多层次的实习，毕业论文（设计）等综合实验环节，充分培养学生分析、解决问题的能力和实验能力。此阶段，学校各级实验室向学生开放、充分利用教学基地的资源来完成毕业论文（设计）将是工作的重点。通过该层次的训练，学生不但能体会自身知识、能力如何在科学研究和生产实践中得到应用与发挥，而且完成了学以致用的过渡，也了解了学科的技术进步与发展动向、科研论文的研究和写作方法等。

以上四个层次的一体化实验教学体系构建过程中，从基础教学逐步过渡到专业实验教学以及最后的毕业实习阶段，理论教学与实验教学贯穿整个教学阶段，必须树立培养创新型、应用型人才的带教意识；无论是理论教学还是实验教学，都必须坚持启发式、问题式的教学方法，以教师为主导、学生为主体，促进学生自主学习、鼓励学生自主实验。

二、基于创新能力培养的实验课程体系构建

构建一体化多层次的实验教学体系，坚持理论教学、实验教学与科学研究三位一体（横向渗透），分层次全程培养学生的能力（纵向渗透），逐步推进体系内各个模块的实施和完善，注重实验教学体系各层次教学质量的保证，全面推进创新型、应用型人才的培养。

结束语

安徽工程科技学院生物工程专业是省示范专业，对如何培养具有创新能力的高素质人才进行了积极的探索。该专业通过对实验教学环节改革，探讨了提高生物工程专业学生工程实践能力和综合素质、强化工程设计等教学理念。通过几年的教学尝试和改革实践，显著提高了学生在实验中的动手能力、创新能力。2006年，生物工程专业构建了两个学生实验平台和一个生物参数检测中心。其中，一个是耗氧发酵平台，学生利用三联发酵罐模拟生产天然色素、酶制剂、氨基酸、抗生物等生物工程产物，掌握耗氧生物反应过程控制、产品提取整套生产技术；另一个是利用厌氧平台发即啤酒实训系统模拟生产啤酒、功能性发酵食品。通过校内模式生化产品生产装置实习基地的建立，学生克服了现场实习缺乏动手操作的局限。在实验基础上进行工程设计，能够强化学生设计能力和工程意识，也对学生思维能力、分析判断能力和综合运用知识能力起到了良好的促进作用。

参考文献：

[1] 陶玉贵，汤斌，伊长文，朱龙宝，葛飞.生物工程专业课程结构体系构建和课程整合的研究[J]，经济研究导刊，2009，（9）:228-229.

[2] 李江华，房峻，郑飞云，孙军勇，张梁，丁重阳. 生物工程综合实验教学创新体系的构建[J].实验室研究与探索，2009，28（4）：222-224.

[3] 刘立明. 生物工程专业实践教学体系构建与实践[J]. 广东化工，2010，37（1）:179-180.

第8篇：物理实验设计论文范文

关键词：药学；多学科综合性实验；药剂学；实验教学；应用

药剂学，主要针对药物制剂进行研讨的学科，涉及到药物制剂各个方面的知识，包括理论、生产工艺、质量控制方法等等，实践性和应用性非常强，在药学专业中占有不可替代的位置。现如今，已设置的药学专业包括药学、生物制药以及药物制剂等等，药剂学作为核心课程主要培养的是学生从研究到管理药物制剂的综合能力。过去的药剂学实验教学方法难以满足现代人才培养的需求。在本文中主要分析传统药剂学实验和综合性药剂学实验的优点与缺点，重点探讨药学多学科综合性实验在药剂学实验教学中的应用效果。

1 传统的药剂学实验vs综合性药剂学实验

1.1培养学生实践能力和独立解决问题能力方面 传统的实验教学方法主要是验证性实验，即在学生开展基本理论课程之后，及时开展相应的实验课程，按照教材的方法，并且在老师的帮助下，开展实验，从而获得实验结果，最后把实验结果和理论知识进行对比分析，验证理论。在这种实验方式下，学生往往不会主动设计和分析实验的操作方法和具体的步骤，从而导致学生的实际解决能力没有得到培养与提高。而综合性实验则是一个紧密相连的实验过程，每个实验环节相互影响，缺一不可。因此，在综合性实验中，学生需要充分发挥自身的主动性和积极性，对整个实验过程进行全面的评估，并且在实验的过程中需要独自发挥自己的能力来解决实验的难题，直到最终完成实验操作的所有操作环节。

1.2教学课时与教学效果方面 验证性实验教学课时和周期比较短，同时每次实验课程并不相连，而是各自具有相对独立性。这种教学课时的安排不利于学生连贯性与系统性思维的拓展。综合性实验教学方法则是在验证性实验方法的基础上对每一个相对独立的实验环节进行组合，形成一个环环相扣的系统的习题。

2 药学多学科综合性实验在药剂学实验教学中的应用

2.1文献资料的查阅 首先给学生布置题目，以下面题目为例子：制备吲哚美辛-B-环糊精包合物。指导学生对相关的文献资料进行查阅，查阅文献的渠道包括教材、学校图书馆、各种中文期刊数据库等等。在查阅的过程中，为了提高文献查阅的效率与针对性，应当以关键词作为依据进行查找。如此一来通过文献资料的查阅，丰富学生自身的知识，同时拓展实验设计的思维，给予学生设计实验方案的灵感，为实验方案的设计提供更充足的科学依据。

2.2如何设计实验计划 学生在文献资料的基础上设计个性化但具有实际可操作性的试验计划，务必要求实验每一个步骤都具体化、细致化。在选择实验方式的时候，应当对所查阅的文献所提到的实验方法进行充分的分析，明确的了解不同实验方法的优点与缺点。因为每个实验室的仪器设备和试剂都有所不同，所以在把所有实验的步骤都设计完毕之后，应当让学生亲身接触实验器材和试剂，基于现有的实验条件调整实验方案。

2.3对实验计划进行优化 试验计划设计完毕后，除了调整实验计划以外，还需要通过小组的交流和讨论对学生的实验方案进行优化，分析原本实验方案的优点与缺点，并且对缺点进行改进。本实验课题的操作环节包括四方面，首先需要制备包合物，然后通过正交试验对制备工艺条件进行改进，再对包合物进行定性分析和定量分析。

2.4指导实验操作 首先，在制备包合物的环节中，通过正交试验选择合适的饱和水溶液进行制备，试验的目标主要在于验证在这个过程中需要对所投入的材料比例、制备的温度、溶液和水的比例三方面因素，平均每个因素具有三个相应的水平，根据不同的实验条件进行分组。让每个小组各自负责一个条件的试验，并且在第一次实验课堂中，安排3个学时，课程的内容主要是制备包合物、建立测定药物定量分析法。在实验前介绍主要的实验仪器，在课后对各个小组的实验数据进行总结和数据处理分析，让学生通过正交设计软件，明确工艺条件。在第二次实验课堂上，安排学时为3个，主要的实验任务在于对制备工艺进行优化。在第三次实验课堂上，主要针对所制备的包合物进行定量定性分析。在第四次实验课堂上，安排4个学时，主要任务在于观察所制备的包合物的有效性与安全性。

2.5指导讨论与论文书写 在实验操作完毕之后，需要组织学生进行讨论，指导学生对实验数据通过统计学软件进行统计分析，要求学生掌握基本的数据分析方法，然后通过统计学软件进行函数编辑，进行计算和处理，获得相应的数据，包括浓度、包含率，最后通过图表进行绘图表示。数据处理结束后，指导学生按照科研论文的格式进行论文书写，并且强调论文或者实验报告的重点部分在于讨论分析，把数据上升为理论总结，实现最基础理论的升华。

综上，在本文实验中，涉及到药物制剂制备、定量定性分析、药理学评价等多方面的因素，对各个药学专业和数据统计学科等进行综合应用，实现不同专业知识的有机融合。通过药学多学科综合性实验的开展，不仅提高学生参加实验操作的主动性以及积极性，而且培养了学生实践能力、创造性思维以及分析和解决问题的能力，与新世纪应用型、创新型人才的培养需求相适应。

参考文献：

[1]李菲，郝利勇，郝吉福，等.综合性、设计性实验在药剂学实验教学中的应用[J].中国医药导报，2009，（03）.

[2]应晓英，高建青，袁弘，等.适应药剂学发展探索新的药剂学实验教学模式[J].实验室科学，2008，（04）.

[3]梁健钦.浅谈《药剂学》实验教学改革[J].广西中医学院学报，2006（02）.

[4]崔晗，宦梦蕾，刘道洲，等.药剂学课程标准的制定与实践[J].基础医学教育.2012（12）

第9篇：物理实验设计论文范文

[关键词]交通运输;实验室;实验教学体系;建设方案

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.20.188

[中图分类号]G642.423 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2015）20-0-02

1 引 言

交通运输业是国民经济的基础产业，在国民经济体系中处于领先地位。随着我国交通运输业的快速发展，需要培养大批高素质的专业技术和管理人才。高校交通运输工程专业的设置，旨在培养具备现代交通运输工程的规划、设计、组织与管理知识及相关开发能力的人才，以满足国民经济各部门对于交通运输决策、规划、建设、组织、指挥、运作、维护及管理的需求。

与一般工程专业一样，交通运输工程专业教学体系包含理论教学和实验教学两个部分。而鉴于交通运输工程专业具有很高的实践性，其中的实验教学过程对于培养工程专业人才的综合能力具有十分重要的作用。因此，必须建设一个与现代交通运输业发展相适应的教学实验室，并在教学过程中进行有效管理，才能确保教学质量、最大限度地提高教师与学生的科研服务能力。

高校教学实验室的基本要求应包括：建立一个科学、先进的实验平台，层次结构分明，系统功能合理，安全、环保、节能，高效管理与运作，方便学生开展科研活动，能以焕发学生的实践创新能力，适应现代交通运输业的实际需求及发展方向。

2 交通运输专业实验教学体系层次

交通运输工程的涵盖面很广，包括了多种运输方式和多个组成部分，现代交通运输工程还涵盖了智能交通系统（ITS），交通运输工程与物流工程也在交叉融合中迅速发展。

鉴于交通运输工程的广泛性，每个高校交通运输工程专业的人才培养侧重点各有不同，高校应根据自身的专业目标及研究重点，策划一套具有自身特色的课程体系，避免人才的一般化或同质化。交通运输工程专业的实验教学体系，既要和具体的专业课程紧密配合，又要满足系统化的要求，使学生通过实验教学过程的实战训练，更加深入地理解本专业的基础理论知识，同时又提升实践能力和创新潜力。交通运输专业实验教学体系的层次包含以下几个部分。

2.1 基础认知层面

这是实验教学体系的第一阶段，即通过一系列演示性实验，结合专业认识实习，使学生对交通运输工程专业有全面的认识理解，初步了解交通运输行业的发展状况和趋势，明确学习目标，激发学习兴趣，为专业课的学习打下良好基础。

2.2 理论验证层面

这是实验教学体系的第二阶段，即结合交通运输工程专业课程的专业理论，通过验证性实验，增强学生对基本概念、理论的理解和掌握，提高学生对专业理论的学习兴趣和分析问题的能力。

2.3 操作应用层面

这是实验教学体系的第三阶段，即在理论验证的基础上，引入成套的、系统的交通运输工程专业软硬件，运用真实的作业流程和数据，开设操作型和应用性的实验项目，使学生理解并掌握交通运输工程的各组流程及作业方法。

2.4 设计研究层面

这是实验教学体系的第四阶段，在学生掌握了交通运输工程专业基础理论及基本操作的基础上，进入设计型项目和研究性课题，引导他们运用科学方法提出或设计实验方案，并对实验方案及实验结果的正确性进行验证，从而提高其科研水平及创新能力。

3 交通运输实验室实验教学体系的构建及实验项目的设计

构建一个完整的交通运输实验教学体系及其涵盖的实验教学项目，应以已有的专业人才培养方案、课程体系为依据;同时根据本高校的专业重点，系统策划实验内容，以编制规范化、标准化的实验教学方案。以东南大学为例，我校交通运输专业采用“理论教学、科学研究、实践创新”相结合的人才培养模式，以旅客运输与货物运输工程为重点、物流工程为延伸、汽车运用工程为补充，以培育具备客货运输与物流工程的规划、设计、组织与管理等方面知识及相关开发能力，能从事客货运输系统的规划、组织、指挥、决策以及物流系统规划、设计与管理的高级工程技术及管理人才为目标，其交通运输专业实验项目的名称及类型见表1。其中，旅客运输的培养重点是道路运输体系，货物运输则结合物流学和国际贸易，侧重于道路运输和水路运输系统为主的综合运输体系。围绕上述目标，面对若干具体专业课程，本实验教学体系的结构包含以下几个部分。

3.1 客运管理模拟实验

该类实验项目的开展以道路运输体系为主，内容包括城际道路客运和城市公交客运，通过eBus客运管理系统和智能公交调度系统的运用，认识和体会城际公路客运站和城市公交调度系统平台的系统功能、运营计划、调度、报表管理、数据分析、终端远程管理、票务管理、车队管理、结算管理、参数配置等环节。

3.2 货物运输管理模拟实验

运用本实验室配套的货物运输管理实验教学平台，构建多方位的实验项目，内容包括：集装箱码头管理、堆场管理、货物海运业务、船代业务、电子口岸管理、集装箱运输管理、仓储管理等环节。通过该平台，模拟国际货运系统的各项作业环节，提高学生解决实际问题的能力;此外，本实验室还具备SQL SERVER、ACCESS等开发平台，学生可在教师指导下进行货运及物流系统的功能定位、设计，并最终完成所需的软件开发项目。

3.3 物流和供应链实验

现代物流工程是货物运输业务的延伸。鉴于我国经济发展对于物流专业人才需求的不断增长，东南大学努力培养物流工程学生的实践能力，扩展本科生的就业面，本实验室设立了适应于相关专业的物流和供应链的一系列实验项目，包括认识实验演示、系统流程分析、物流理论验证、物流系统设计等环节。应用Arena、AutoMod、LOGWARE、CAD、MatLab软件，学生可进行物流系统的分析、验证和设计。

3.4 载运工具运用类实验

本校交通运输专业，载运工具的运用以汽车教学实验为主。实验室配备有实验车辆、模拟驾驶仪、侧滑台、灯光仪、尾气分析仪、震动与噪声检测系统等设施，可进行相关课程实验、SRTP实验和本科生学科竞赛等实验项目。

表1 交通运输专业实验项目名称及其类型

实验项目分类 实验项目名称 实验项目类型

客运管理模拟 城际客运组织管理操作实验 操作应用型

智能公交调度系统操作实验 操作应用型

城际客运运营线路设计及调度 设计研究型

公交运营组织策略实验 设计研究型

公交多线路间资源优化策略实验 设计研究型

货物运输管理模拟

集装箱堆场管理系统操作 操作应用型

集装箱运输管理系统操作 操作应用型

集装箱码头管理系统操作 操作应用型

货物海运出口系统操作 操作应用型

进出口贸易中报关软件的使用 操作应用型

仓储管理系统操作 操作应用型

船代管理软件的使用 操作应用型

口岸物流仿真模拟实验 基础认知型

物流和供应链

库存策略实验 理论验证型

分拣（运输）策略实验 理论验证型

选址策略实验 理论验证型

牛鞭效应仿真实验 基础认知型

汽车生产线物流仿真实验 设计研究型

供应链可视化仿真实验 基础认知型

物流中心虚拟规划设计实验 设计研究型

自动化立体仓库分拣仿真实验 设计研究型

配送中心分拣策略仿真实验 设计研究型

载运工具运用 汽车一般参数测定 基础认知型

汽车制动性能实验 理论验证型

汽车动力性能实验 理论验证型

汽车燃料经济性实验 理论验证型

4 交通运输实验室建设方案

研究型大学的交通运输实验室，既应围绕现有交通运输专业课程和实验教学体系而构建，又要具备高层次、多样化、开放性和创新性，使实验室有效地为教学服务，同时，能为学生的课外科研活动和课题研究项目提供条件，为师生提供有利于知识沟通和学术交流的优良环境。实验室建设的工作重点包含以下几个方面。

4.1 围绕目标，服务教学

实验室的规划和布局要紧紧围绕具有自身特色的人才培养目标，实验室的软硬件配置要紧密结合实验教学体系和实验项目，布局清晰合理，主导方向明确。例如，以载运工具运用和汽车构造为主导方向的实验室布局，重点建设汽车实验教学平台，如汽车构造、汽车理论、汽车检测诊断、汽车运用等;以铁路运输系统为主导方向的实验室布局，则以铁路机车设备、信号设备和铁路运输组织为重点。

4.2 实验系统软硬件配置均衡，设施功能适宜

交通运输专业的实验系统既需要配备合理的硬件设施，进行相关的演示、操作、研究、功能设计等项目，也需要构建配套的软件系统，以及相对应的局域网络，便于进行流程仿真、系统分析、软件开发等实验环节。

4.3 确保实验室设施的维护保养

交通运输实验室建设需要大量的经费，因此，必须在注重建设的同时，注重设备、设施及其软件的维护保养。应对现有的实验设施，建立合理的使用、管理制度，科学规范地操作，制定并实施维护保养计划。实验室每年应能得到一定的经费，用于设备的维护、保养。

4.4 实验室设施的定期升级

结合教学内容的不断优化和更新，实验室软硬件设施应定期升级，以便能跟上科技及经济的日益发展，与时俱进，持续为学生提供紧密结合当前科技发展需求的实验教学条件，实现实验室的高层次、创新性进步。

4.5 建设开放性的实验室

现代的实验室，应实践开放化管理，“服务于教学、科研，教学、科研提供实验室的实力”，通过实验室的高效管理与运作，打造良好的教学科研环境，为培养一流人才创造有利条件。

东南大学的交通运输专业实验室构建工作，根据本校交通运输专业人才培养目标，结合交通运输专业实验教学体系层次和结构，近几年来，陆续建设了客运管理模拟实验室、货物运输管理模拟实验室、汽车运行性能检测实验室、模拟驾驶实验室、汽车构造实验室（共建），且日臻完善。同时，本实验室又配置了认识实验演示区，包括综合客运交通枢纽模型、综合物流园区模型、立体仓库和堆垛设备、自动化分拣线（共建）等。学生在参观认识实验演示区后，对交通运输系统的原理、操作、使用，可增强感性认识，深化理性认识。东南大学交通运输实验室结构和功能见表2。

目前，我校交通运输专业教学实验条件还相对薄弱，实验设施有待进一步建设，为此，需要结合学科“十三五”发展规划以及本专业人才培养计划，加强实验室建设，增添必要的仪器设备，以充实实验教学体系，以更好地开展设计研究性实验，进一步提升教学和科研水平。

5 结 语

交通运输工程专业具有很强的实践性，实验教学环节在专业人才培养中起着重要作用。本文所探讨的高校交通运输专业实验教学体系的层次，实验室的结构和具体功能及实验室建设的构想。

主要参考文献