应用实验

应用实验（共12篇）

应用实验 篇1

关键词：实验教学,定性实验,定量实验

生理科学实验 (又称机能学实验) 是根据生理学、病理生理学和药理学实验教学的共性及现代实验技术的发展趋势, 将3门学科的实验教学部分从原课程中分离出来, 科学、有机地整合成一门新型的综合研究型课程。它是基础医学实验中涉及内容最广泛的实验科目, 也是各医学院校实验教学改革的主要内容之一。在生理科学实验中涉及的实验, 有定性实验也有定量实验。定量实验内容占有一定比重, 但还有定性实验, 如离子与药物对离体蛙心脏活动的影响 (蛙心灌流实验) 。我们通过探索, 对此类实验进行改进, 将定性实验改为定量实验, 不仅培养学生的观察能力, 还深化学生对事物变化中量的关系的认识, 培养学生良好的科研素养和基本的科研技能。

1 定性实验

定性实验是判断研究对象具有哪些性质, 并判断某种成分、结构或鉴别某种因素是否存在, 以及某些因素之间是否具有某种关系的一种实验方法。如对离子与药物对离体蛙心脏活动的影响 (蛙心灌流实验) 的观察内容有以下几点[1,2]。

(1) 观察描记正常的蛙心搏动曲线, 注意观察心搏频率、心室的收缩和舒张程度。

(2) 将插管内的任氏液全部吸出, 换入无钙任氏液, 观察心搏曲线。当心搏曲线开始出现变化时立即将无钙溶液吸出, 用新鲜任氏液反复换洗, 待曲线恢复正常时, 再做下一项。

(3) 任氏液中加入3%CaCl2溶液1~2滴, 观察心搏曲线。当心搏曲线开始出现变化时立即更换新鲜任氏液, 待曲线恢复正常时, 再做下一项 (以下要求相同) 。

(4) 任氏液中加入1%KCl溶液1~2滴, 观察心搏曲线的变化。

(5) 任氏液中加入1∶10 000去甲肾上腺素溶液1~2滴, 观察心搏曲线的变化。

(6) 任氏液中加入1∶10 000肾上腺素溶液1~2滴, 观察心搏曲线的变化。

(7) 任氏液中加入1∶10 000乙酰胆碱溶液1~2滴, 观察心搏曲线的变化。

实验结果通过肉眼观察蛙心套管内液面的升降和心脏搏动曲线, 并通过多道生理信号采集处理系统进行统计处理。

2 定量实验

定量实验是研究观察对象的性质、组成和影响因素之间的数量关系。定量实验主要用观察、实验、调查、测量、统计等方法研究、分析现象, 对实验的严密性、客观性、价值中立都提出了严格要求, 以求得到客观事实。如我们对离子与药物对离体蛙心脏活动的影响 (蛙心灌流实验) 进行了改进, 将传统的定性实验改为定量实验。

实验前将蛙心插管标上刻度 (一般在1~1.5ml) , 在总剂量为1ml的前提下, 进行如下实验:

(1) 观察描记正常的蛙心搏动曲线, 注意观察心搏频率、心室的收缩和舒张程度。

(2) 将插管内的任氏液全部吸出, 换入无钙任氏液1ml, 观察心搏曲线。当心搏曲线开始出现变化时立即将无钙溶液吸出, 用新鲜任氏液反复换洗, 待曲线恢复正常时, 再做下一项。

(3) 任氏液中加入3%CaCl2溶液250μl, 观察心搏曲线。当心搏曲线开始出现变化时立即更换新鲜任氏液, 待曲线恢复正常时, 再做下一项 (以下要求相同) 。

(4) 任氏液中加入1%KCl溶液250μl, 观察心搏曲线的变化。

(5) 任氏液中加入1∶10 000去甲肾上腺素溶液250μl, 观察心搏曲线的变化。

(6) 任氏液中加入1∶10 000肾上腺素溶液250μl, 观察心搏曲线的变化。

(7) 任氏液中加入1∶10 000乙酰胆碱溶液250μl, 观察心搏曲线的变化。

结果: (1) 利用RMB6240B多道生理信号采集处理系统提供的软件将实验数据进行处理。

(2) 打开RMB6240B软件窗口界面, 通过“选择→静态统计测量→张力→心肌收缩”连续波进行分析。

(3) 测量信息→数据板, 将测量数据导出Excel。

3 讨论

改进后的蛙心灌流实验与传统实验相比有以下优点。

(1) 以有刻度的蛙心插管替代无刻度的插管。传统实验中蛙心插管无刻度, 实验指标无法量化, 实验时以观察插管内液体平面的升降来判断心输出量的改变。更换灌流液时也无法保证灌流量的一致性, 造成心肌前负荷不稳定, 影响心肌收缩力, 进一步影响实验数据的准确性。改进后的蛙心插管有刻度, 解决了灌流液的量化问题, 保证了前负荷的稳定, 并且可动态观察每搏输出量的变化, 得到准确的实验数据, 使各项实验指标得以量化, 减少了实验误差, 从而保证了实验数据的科学性、准确性, 培养了学生良好的科研素养和基本的科研技能。

(2) 以微量移液器 (50~250μl) 准确抽取CaCl2、KCl等溶液替代传统实验中加入CaCl2、KCl等溶液1~2滴。传统实验将药物1~2滴加入任氏液中, 滴量大小不均, 观察者只能观察到定性实验, 无法做到定量, 改进后可进行不同浓度 (如1%KCl溶液、2%KCl溶液) 同一剂量、也可做同一浓度 (如KCl溶液) 不同剂量 (100μl、150μl、200μl、250μl) 对心肌的影响, 做到既定性又定量。使学生能深刻领会剂量对药物作用的影响, 同时加深对高血钾、高血钙危害的认识。

(3) 以RMB6240B多道生理信号采集处理系统提供的软件系统替代传统的记录, 定量、准确、快速地提供平均收缩峰张力、平均舒张谷张力、平均张力、心率等各项指标。

(4) 本实验也转变了教师的教学观念。将传统的定性实验改为定量实验, 学生在掌握定量实验基本操作技能的同时, 也能体验到定量实验设计思维的严密性和完成操作时严谨的科学态度。因此, 这种模式在较大程度上提升了定量实验在教学中的地位, 让定量实验成为学生体验科学研究一般方法的途径之一。

参考文献

[1]白波.医学机能学实验教程[M].北京:人民卫生出版社, 2004.

[2]陆源, 夏强.生理科学实验教程[M].杭州:浙江大学出版社, 2004.

应用实验 篇2

实验题目：图的建立及输出

实验目的：建立图的存储结构（图的类型可以是有向图、无向图、有向网、无向网，学生可以任选两种类型），能够输入图的顶点和边的信息，并存储到相应存储结构中，而后输出图的邻接矩阵。实验主要步骤： 1.编辑源程序；

2.编写有向图的实现程序； 3.编写实现无向图的源程序；

4.连接—编译—运行该程序，并在过程中调试。源程序：

#include #include #define MAX_VERTEX_NUM 20

typedef struct{ int arcs[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];int vexnum;int arcnum;char vexs[MAX_VERTEX_NUM];}MGraph;

int LocateVex(MGraph G,char v){ int i;for(i=0;i

if(G.vexs[i]==v)

return i;} return 0;}

int CreateUDG(MGraph G){ int i,j,k,w;char v1,v2;printf(“请输入顶点和边：n”);scanf(“%d%d”,&G.vexnum,&G.arcnum);for(i=0;i

int CreateDG(MGraph G){ int i,j,k,w;char v1,v2;printf(“请输入顶点和边：n”);scanf(“%d%d”,&G.vexnum,&G.arcnum);for(i=0;i

n”);} printf(“输出的领接矩阵是：n”);for(i=0;i

printf(“ %d ”,G.arcs[i][j]);printf(“n”);} return 0;}

void main(){

char kind[5];MGraph G;printf(“请输入要建立的图的类型(UDG或DG)：n”);

scanf(“%s”,kind);if(strcmp(“UDG”,kind)==0)

CreateUDG(G);if(strcmp(“DG”,kind)==0)

CreateDG(G);} 实验结果：

应用实验 篇3

关键词 化学；实验；实验室

中图分类号：G482 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）17-0162-02

1 前言

在初中化学教学中，实验既是教学手段，又是学习的重要内容。因此，化学课程标准明确要求：“教师在教学中应高度重视和加强实验教学。”化学实验一般是在实验室进行，必须认真检查，确保实验教学安全。另一方面，由于教材中有些实验存在不符合实际的问题，如装置复杂、操作烦琐、现象不明显及污染环境等，必须改进，因此，教师应充分利用现有的仪器，将实验进行到底，使教学确保高效。

2 实验室的管理

由于实验教学不是一个班独自进行，而是多个班轮流进行，因此必须高度重视对实验室的管理，课前对实验室进行检查，课中强调纪律，保证每一堂实验课都没有意外发生，实现教学目标。

1）进入实验室，必须有纪律、有次序，不乱摸乱拿。对于进行某些具有危害物质的实验，必须要穿戴防护具。

2）在进行实验时需将长发及松散的衣服固定，不能穿拖鞋，需穿著鞋子。

3）不能在实验室吃喝食物或嚼口香糖。

4）严格检查实验室内的电气设备，使电器设备完全符合安全用电管理规定，不准私拉乱接电线。

5）自行设计、制作的电气装置，必须经实验室管理人员验收合格后方可使用。

6）如果手上有水或潮湿时，不能接触电器设备，严禁使用水槽旁的电器插座。

7）电器插座请勿接太多插头，以免引起电荷超负荷，发生电器火灾。

8）实验室内应注重环境卫生，凡是有毒性或易燃之垃圾废物，均应特别处理，以防引发火灾或伤害人体。

3 实验方法的改进原则

1）实际性原则。改进化学实验，要符合客观实际，把有关学生不能进行有效观察和不能操作的实验，或学校现有实验器材不能有效进行教学的实验加以改进，以提高教学效率，更好地为教学服务。在改进过程中要根据原实验教学的设计功能，不能想当然，不能违背原实验设计的教学意图。

2）趣味性原则，就是改进的实验要能够激发和保持学生的兴趣，促进学生去探究。要做到这一点，必须使实验现象明显，易于观察和操作，如放出的气体、 沉淀物的生成、颜色和气味的改变等，让学生能明显感知。

3）简约性原则，即改进和设计教材中的某些实验，使操作简化，力争操作方便、药品节约、时间缩短，效果好。

4）安全性原则，对于某些涉及易燃易爆或腐蚀有毒的不安全实验，在实验改进时必须树立“安全第一”的思想， 确保没有事故，没有环境污染现象发生。

4 实验改进的方法

正确改进教材实验，培养学生的创新意识 创新是一个民族的灵魂。化学课程标准强调，在化学教学中要注重激发学生学习化学的兴趣，培养学生的创新意识和实践能力[1]。因此，在教学中根据教材的实际情况，注重把教材中的某些实验进行改进，既有利于实现教学目的，又有利于培养学生的创新意识。如在做焰色反应实验时，可用光亮的细铁丝绕成螺旋状代替铂丝，这样可以多蘸溶液，增强焰色浓度，延长焰色时间。经过改进，做出的焰色反应现象非常明显。对学生而言，既让学生体验到成功的乐趣和喜悦，又培养了学生不迷信课本而勇于创新的精神。

恰当地把验证性实验改为探究性实验，提高学生的探究能力 教材中有很多验证性实验，这种实验简明清晰，有利于学生对结论的理解和记忆，但缺点是把答案直接告诉学生，而忽略了探究的过程，不利于培养学生的探究能力。因此，恰当地把一些验证性实验改为探究性实验，注重在探究过程中获取知识，有利于激发学生的兴趣，促进学生认真操作、观察和记录，培养他们科学实验的基本品格。如实验室制取氢气的实验，课本上只说明实验室常用锌和稀硫酸或盐酸反应来制取氢气，那么为什么不用其他金属呢？教学时，可指导学生将镁片、锌片、铁片分别放在三个培养皿中，分别加入稀硫酸或盐酸，让学生以小组为单位进行试验和观察。结果，学生观察到三种金属表面都有气泡产生，但反应的剧烈程度不同：镁片速度最快；铁片上只有少量气泡产生，速度很慢；而锌片放出气泡的速度介于镁与铁之间。经过讨论交流，学生很容易理解为什么实验室用锌和稀硫酸或盐酸反应来制取氢气而不用镁和铁的原因，不但加深了对所学知识的理解，而且在实验中学会了思考和探究，提高了实践能力。

教师在设计探究性实验时，要注意三个问题：1）设计的实验应有层次，难易适中（若设计的实验难度太大，学生不知从何下手，会造成畏难情绪；若设计的实验难度过小，则不利于学生探究）；2）教师备课时要预设学生实验时可能出现的意外情况及对策；3）教师要尽可能照顾到全体学生，让不同层次的学生都有收获。

适量地把一些常规实验更换为微型实验，加强学生的环保教育 在化学实验中，有些实验会产生大量的废弃物，很容易对环境造成污染。为了防止这种现象发生，同时也为了保护学生的身体健康和加强对学生进行环保教育，在教学时可根据实验的具体实际，适量地把某些常规实验更换为微型实验。微型化学实验产生于20世纪80年代美国的化学实验改革，具有现象明显、节省实验材料和时间、减少污染、安全方便等优点，目前在我国已得到迅速发展和普及。同时，微型实验改变了“教师做、学生看”的局面，使各层次的学生都有动手实验的机会，突出了学生的主要地位，有利于学生在课堂上手脑并用、合作探究，不仅能有效地培养学生的观察力，帮助学生加深对知识的理解，而且能有效培养学生的环保和节约意识。如实验室制取氯气及其性质的实验、氧气的性质的实验、硫在空气中的燃烧实验等，都可以用微型实验来进行。

合理利用信息技术辅助实验，培养学生的安全和信息化意识 《基础教育课程改革纲要（试行）》中明确指出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生的互动方式的变革。”[2]目前，信息化教学已成为一种重要的教学方式，利用信息技术集图像、声音、视频于一体的优势，可有效地激发学生的兴趣，把一些不适合在课堂实地进行的实验，通过信息化教学完成。如氢气的制取和性质的实验，要求在点燃氢气前一定要验纯，否则可能引起爆炸。而利用多媒体课件，演示点燃不纯的混合气体而使启普发生器爆炸的情景，可形象地说明违反操作规程的严重后果，这比教师反复强调的讲解要深刻得多。还有一些实验，耗时较长，或现象不太明显，此时也可利用多媒体播放给学生观看，让学生在具体形象的演示中观察，加深对这一操作的认识，如固体的溶解、分子的扩散以及气体的逸出等。

实践证明，利用信息技术辅助实验教学，能有效地帮助学生由宏观到微观、由抽象到形象认识化学变化的实质，有利于培养学生的安全和信息化意识，提高教学效率。

综上所述，化学实验是科学探究的重要形式，不仅要重视实验教学，更要根据教学实际改进实验和创新实验，只要教师以课程改革理念为指导，充分认识到化学实验的重要性，根据教学实际而采取灵活有效的教学方法，就一定能增强实验的乐趣，使学生更好地通过实验获取知识、热衷探究，促进实验教学走上高质高效的快车道。

参考文献

微型实验在演示实验教学中的应用 篇4

一

所谓微型化学实验，就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验办法与技术。

把微型实验应用在演示实验中，就是在课堂演示实验教学中每一个学生在教师的指导下自己动手做原来教师做、学生看的演示实验，可使每一个学生都有动手做实验的机会，改变过去那种“一人做、大家看”的局面;使学生由过去被动“等待”和“接受式”的学习方式，变为“主动”和“探索式”的学习方式;使多年来提倡的“启发式”、“学生为主体、教师为主导”的教学主导思想得以实施。在高一的《碱金属》、《卤素》、《元素周期律》、《硫酸》，高二的《几种重要的金属》、《化学反应速率化学平衡》、《烃》、《烃的衍生物》等章节的演示实验中运用微型实验，尤其对一些现象不太明显的实验，效果会更好。例如，在学习《几种重要的金属》时，为了比较镁、铝与非氧化性酸(稀盐酸)反应的剧烈程度，常规演示实验把两种金属分别加在稀盐酸中，然后观察、比较其反应的剧烈程度。这样前排的学生观察到的实验现象很模糊，后排的学生更看不清楚。如果用微型实验，在课堂教学中让每个学生都以小试管或学生自制小试管来代替常规试管，教师给每一个学生提供稀盐酸和用砂纸擦去表面氧化物的小镁片、小铝片，让学生一人一组做实验，通过亲手做实验，学生会对实验现象观察清楚，印象深刻。这样可以帮助学生领悟和形成化学概念，培养学生的实验能力和观察能力，有效地激发学生学习化学的兴趣，同时把演示实验与分组实验有机地结合起来，可以实现学生在“做中学”的目的。

二

同常规实验相比，微型实验具有以下特点：

1. 仪器简单。

微型实验利用小试管、点滴板、多用滴管、井穴板等微型化的仪器或学生自制仪器，微型仪器来源广泛，可以做到人手一套。在教学中，教师只要积极引导，就能实现人人动手的目标，学生通过自制仪器和动手做实验，既能训练动手能力，又能培养创新思维。由于微型化学实验仪器具有小巧便携、不易破碎、液体试剂在多用滴管中不易流出等优点，这就为改革化学演示实验提供了方便与可能。

2. 试剂用量少。

实践表明，微型实验的试剂用量比常规实验节省90%，虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几千分之一，但其效果同样准确、明显、安全、方便，并且反应速率快、现象明显。所以，演示实验微型化能节省实验时间，提高课堂教学的质量。

三

把微型实验应用在演示实验中，要重复使用或回收未反应的原料、副产物(含“三废”)，如用KMnO4制取O2所得到的剩余物质中主要含有MnO2、K2MnO4和未反应掉的KMnO4，这三种物质的混合物均可用来加入浓盐酸制取氯气;浓硫酸稀释后，不要直接倒掉，而可以用到后面的浓、稀硫酸的性质比较实验中去。对于不能重复使用的应要求学生集中倒在指定的废物桶中，处理后再排放。

教学有法，但无定法，贵在得法。为把培养学生的创新精神和实践能力作为新课改教学的重点，我们在课堂演示实验教学中引进微型实验，学生通过亲手做实验，激发了对未知世界的好奇心和求知欲，善于在学习和生活中发现问题，培养了创新意识;能够灵活运用化学原理和实验手段，学会科学研究的基本方法，充分体验学习化学的乐趣;发展观察能力、思维能力、自学能力、合作能力、实践能力和创造能力，培养了收集信息、获取新知识、分析问题和解决问题的能力。

当然，微型化学实验也有它的不足之处。例如，它忽视基本操作的规范性，较少考虑实验中有关的安全因素等。因此，微型实验虽然具有许多优越性，但并不是所有演示实验都可用之代替的。在教学中，教师应根据演示实验的内容、目的、现象和定量要求等进行选择，使常规演示实验和微型实验相结合，两者取长补短，从而得到更好的教学效果。

摘要：本文分析了常规化演示学实验教学存在的不足, 指出在演示教学中使用微型实验能达到理想的效果。

关键词：化学演示实验教学,微型实验,应用

参考文献

[1]周宁怀等.第四届全国微型化学实验研讨会论文集[C].杭州:1998.

[2]周宁怀.微型无机化学实验[M].北京:科学出版社, 2000.

[3]华东师范大学《化学教学》编辑部.化学活动课及微型化学实验设计与实践 (中学微型化学实验分册) [M].北京:民主建设出版社, 1999.

[4]宋心琦.有关化学实验改革的想法与建议.化学教育, 2001, (3) :37.

[5]姚焕英.在实验教学中应大力推行微型实验.中学化学教学参考, 2000, (6) :28-29.

实验动物的应用范围 篇5

3、比较医学：比较研究所有动物(包括人的)基本生命现象的异同。

4、实验动物生态学：研究实验动物生存的环境与条件，如动物房舍、动物设施、通风、温度、湿度、光照、噪声、笼具、饲料、饮水以及各种垫料等。

应用实验 篇6

【摘要】现今教学领域改革探索工作的进行，使得教学目标也与重点也开始发生改变。在高中生物教学中的，对于学生的实践动手能力极为看重，实验教育已成为生物教育的一大重点。文章首先对高中生物教学的现状问题进行了阐述说明，之后着重对实验教学中模拟性实验的科学应用进行了分析研究，希望以此帮助有效提升高中生物教学质量，促进学生发展。

【关键词】模拟性实验 ； 生物实验 ； 应用

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2015）7-0208-01

生物实验教学属于一种促进学生生物知识开展的良好实施方式，对于学生生物知识的获取及吸收掌握而言，其意义作用极为重大。模拟性实验教学是教学改革活动进行中所提出的一种新型教学方式，在其应用中，能够将传统教学方式的限制彻底打破，进一步开放生物教学空间，增强实验操作教学可控性。

1.高中生物实验教学现状

高中生物实验教学的进行能够在一定程度上帮助促进提升学生的全面素质及科研能力[1]。在现今社会的发展中，生物技术在多个领域均得到了较为广泛的应用。许多企业的日常运作发展均离不开生物实验的基本原则及操作方式。现今教育领域正在进行全面化的改革探索，生物实验的基本原则相关内容也被纳入至教材中。运用生物实验操作的方式帮助加强学生对于基本生物知识的理解掌握。与此同时，生物实验操作的进行还可帮助增强学生彼此之间与教师之间的协作能力，将新兴的教学理念融入至生物实践中。在生物实验教学中，首先需对现今社会对于知识体系的切实需求进行掌握，尽可能的培养出一些符合、满足社会发展需求的人才，从而促使学生能够在自身发展中成为社会的支撑力量，为未来社会的进步发展提供助力。在进行教学方式的选取时，应注意对传统教学方式进行创新化处理。高中生物教师应尽可能的研究一些生物技术试验理论，将传统教学方式的单一性进行扭转，进一步推广实验教育理论。与此同时，将以往实验教学中存在的陈旧方式完全改变，科学应用模拟性实验操作方式。在教学中，教师需对各个教学环节加强重视、精心设计，全面掌握教材内容，创设一个良好的教学环境，以此帮助增强学生的学习积极性、参与度。

2.模拟性实验研究的目的意义

模拟性实验主要是指一种依照高中生身心、智力发展需求而设计出的优良教学方式。在此种实验方式的应用中，能够为学生创设好一个优良的实验学习平台，是实验教学的有力创新。此种教学方式的主要目的在于全面有效提升学生的综合素质能力，进一步提升其学习掌握生物知识的能力，传授学生一种探究式的学习方式，促使学生能够学会在实验操作中与他人协作。模拟性的实验与以往的实际实验相比，其在教学资源及操作时间上均能够实现科学节约，以此帮助有效减少不必要的教学成本，剔除一些繁琐重复性的实验操作，实现生物实验的简单化、灵活化。另外，模拟实验的操作还可帮助学生从一个直观的角度上对生物课本知识进行了解、掌握，培养增强其逐渐形成一种自我独特化的思维模式。模拟性实验是将高中生物知识从整体至局部、从宏观至微观的角度完全分析出来[2]。由此可见，模拟性实验的应用是完全符合高中生发展需求的主要教学方式，是教师对生物实验教学进行改革创新的有利途径，以此帮助达成全面培养学生创新及实践技能的目的。

3.模拟性实验在高中实验教学中的科学应用

3.1积极创设优良的模拟实验教学情境

新课程改革明确提出，现今的课程教学任务并不仅仅是指将书本教材中的学科知识单一的传授至学生。与此同时，对于科学应用多样化的学习方式，培养学生自主能动性，促进其全面发展也极为注重。模拟实验在生物实验教学中的科学应用，能够实现模拟实验内容与学生实际状况的完美融合，进一步建立起完全符合学生生活逻辑性的模拟实验教学情境，以此帮助引导学生形成一个完善的认知。在提出一些灵活性较强的问题时，促使学生积极参与其中，全面提升其自主学习能力[3]。

3.2科学引导交流协作

模拟性的实验内容能够帮助在较短的时间内吸引学生目光，促使其去探究学习生物中存在神奇。兴趣是激发学生思考、探索的源动力，在其通过自身努力获知正确的实验结果后，会发自内心的产生一种成就感。为了进一步实现高中生物教学的系统化，在实验教学中，需注意将学生的学习兴趣作为基本，科学引导师生、生生之间的小组交流与协作。在一个有效的交流活动中，合作双方均能够学到一些全新的知識，实现共同进步。如在模拟性实验操作中，生物教师可积极引导学生形成一个个的学习小组，小组成员各自发表自己对于生物实验操作的意见。以此帮助进一步增强学生在实验教学中主动性，将其原先所处的被动地位扭转过来，实现学生的自主学习，以此帮助有效提升生物教学质量及效率。

3.3完美融入创新意识

我国全面实行素质教育的根本性目标为：为社会的良好建设发展培养一批批优秀的创新型人才。在高中生物实验教学中，教师需在传授学生基础知识的同时，帮助科学培养其创新思维，全面提升学生对于问题的自主解决能力。在将模拟性实验教学方式融入至生物教学中时，需注意其实验展示内容与学生日常生活实际之间的联系度，全面提升学生创新能力，加强其对生物知识点的理解掌握度。

4.结语

在对改革后生物教学理念、目标进行科学理解、研究的基础上，将模拟性实验应用于高中生物实验中是极为必要的。科学应用模拟性实验，能够帮助将一些学生日常生活中所接触到生物知识融入至生物课堂中，实现对生物教学的创新。与此同时，还可帮助科学培养学生的合作、交流能力，促使其具备现代社会每一个人都应具有的基本素质。模拟实验的应用可以说是为学生生物学习提供了一个有利于其进行科学人际交流沟通与写作的广阔平台与空间。如此一来，学生参与高中生物实验学习的积极主动性得以有效激发，自身对于实验知识的兴趣也能够得到增强，高中生物教学活动开展得越发生动、和谐。

参考文献

[1]潘树标.浅谈模拟实验在高中生物教学中的应用[J].新课程（教研版），2010，（12）：193.

[2]陈逸林.模拟实验在高中生物教学中的研究与应用[D].华南师范大学，2011.

应用实验 篇7

青海大学医学院机能实验室结合自身的特点和具体情况, 于2010年引进了VBL-100医学机能虚拟实验系统, 以真实实验为主, 虚拟实验为辅为学生进行了实验教学, 在此, 我们结合教学实践, 将整个过程和自己的体会总结如下, 与大家共同探讨。

1 机能虚拟实验系统的结构与特点

1.1 机能虚拟实验系统的框架结构

VBL-100医学机能虚拟实验室系统集合了计算机虚拟仿真技术与网络技术, 采用服务器/客户机的构架模式 (图1) , 服务器主要用于存放素材和数据库管理, 作为虚拟实验系统的数据源, 起到提供数据和修改数据两方面的工作。提供数据包括接受客户机的请求, 然后从数据库中查找数据, 并得到数据或数据的详细位置, 然后将数据分发给请求的客户机;修改数据则包括修改数据、添加数据和检查数据三个部分的内容, 服务器上提供修改数据的界面, 可对数据的内容, 访问路径进行修改;添加数据用于添加新的实验内容或数据;检查数据根据数据库的信息检查资源的可用性。客户机是用户直接与该系统打交道的接口, 客户机本身相当于一个浏览器, 请求并解释从服务器得到的数据。

1.2 机能虚拟实验系统的特点

VBL-100系统采用服务器/客户机的体系结构, 既可以在实验室局域网使用, 又可以在校园网范围内进行访问[2], 方便学生的使用, 也便于系统的扩充和升级;此系统有大量的生物学背景知识, 比如信号采集与处理技术、传感器技术等, 可以拓展学生的知识面;该系统由基础知识、实验动物、实验仪器、模拟实验 (含简介、原理、操作仿真、录像和波形) 、实验考核等部分组成, 涵盖了40多个机能学实验的全套模拟仿真, 由于仿真实验无需实验动物, 无需实验准备即可帮助学生理解实验操作步骤以及实验效果, 可以作为机能学实验教学的一个有益补充。

2 机能虚拟实验系统在机能实验中的应用

2.1 可用于机能实验课前期培训

机能实验是医学生进入医学院校后首次接触活体实验动物的课程, 有大量的手术操作需学生独立完成, 如家兔耳缘静脉注射术、颈总动脉插管术、气管插管术、膀胱插管术等。由于实验课时间紧, 内容多, 即使教师示教实验操作的全过程, 详细讲述操作的要领、技巧, 但是由于手术操作的复杂性、不确定性, 再加上学生精神紧张, 手技不熟练, 实验操作往往手忙脚乱, 易引起动物出血死亡, 导致实验失败。

因此, 利用虚拟实验室在实验课之前对学生进行前期培训, 课时安排为6个学时。首先, 教师结合虚拟实验平台的资料室、动物房、准备室模块向学生介绍实验动物学、BL-420生物信号采集系统的使用方法、常用手术器械的正确使用方法、手术操作、注意事项等, 然后, 各组学生在动物身上进行实际操作, 教师在旁边进行指导, 对关键步骤要求每一位学生必须亲手操作, 以提高对手术的认识和感受, 增加操作经验, 提高实验的成功率。

在前期培训中, 学生可以把注意力集中在了解和掌握手术操作上, 在正式实验时就明白该如何正确操作, 这样可以大大缩短带习教师示教的时间, 学生也可以在规定的课时内顺利地完成实验。

2.2 可用于机能实验课中辅助

由于VBL-100系统具备多媒体课件及教学视频, 在实验操作讲解时, 教师可通过播放视频代替示教, 一方面减轻了教师示教的负担, 另一方面为学生提供了标准的操作指导。实验操作时, 学生首先在虚拟实验平台上进行仿真实验, 然后在传统实验平台上开展真实实验, 同时可以参照实验视频, 遇到问题也可向带习教师请教, 但教师不能代替学生操作, 强调学生的动手机会, 实现以学生为主、教师为辅的教学方式。通过虚拟实验, 能帮助学生更好地掌握实验步骤和实验方法, 有助于提高学生在真实实验操作中的实验效率和实验成功率, 另外, 在真实实验后, 学生可将实际的实验结果与虚拟实验中的标准结果进行比较分析, 从而促使学生在实验过程中积极思考, 提高学生分析问题和解决问题的能力。

2.3 可用于机能实验课后复习

实验课后, 带习教师可利用虚拟实验平台的考核模块进行实验小结, 引导学生对实验结果进行分析、总结, 作出正确的结论;对一些特别重要的操作可利用虚拟实验的模拟实验模块反复演练, 有利于巩固所学的知识。如在“血液凝固及其影响因素”实验中的颈总动脉插管操作, 我室就反复模拟实验, 在实验模拟过程中采取缓慢播放的方法, 并且结合教师的详细讲解, 让学生清楚地掌握实验的全过程, 掌握手术操作技巧。第一次模拟实验, 目的是为了让学生复习实验的全过程;第二次模拟实验, 着重回忆操作过程中的细节, 比如颈部切口定位、切口长度及“T”字形气管切口的方法, 如何区别减压神经和迷走神经等;同时对实验中所出现的一些问题进行讨论分析, 找出原因;对实验过程中出现的错误操作及时进行纠正和强调, 并适当引导学生把实验结果与临床问题联系在一起, 最后要求学生按虚拟实验模板完成实验报告。

3 教学效果评价

召集参与虚拟实验的180名学生召开师生座谈会, 设计调查问卷, 通过学生对客观问题的回答, 分析总结学生对机能学虚实结合的实验教学模式的看法和建议。下发调查问卷180份, 有效回收180份, 回收率100%。学生对机能学虚拟实验教学模式的客观认可度结果见表1。

4 讨论

虚拟实验室是由以计算机仿真技术为核心的虚拟实验和用于运行虚拟实验的网络结构等构成的实验室。其核心虚拟实验是指按照实验教学的基本要求, 在计算机系统中采用虚拟现实技术实现的各种虚拟实验环境, 实验者可以像在真实的环境中一样运用各种虚拟实验器械和设备, 对建立起来的实验模型进行实时仿真操作, 完成各种预定的实验项目[3,4], 其优点主要体现在:①虚拟实验对学生熟悉实验内容、了解实验仪器、提高实验兴趣、拓宽知识面、降低实际操作中的错误发生等方面具有积极地作用;②通过虚拟实验来演示或进行操作, 可以省去很多的实验费用, 能使因实验成本过高而难以进行或真实实验中无法做到一人一

注:后四题为多项选择题, 反馈信息中数据为构成比

组的实验顺利进行, 增加了学生的实验机会;③便于学生课前预习和课下复习, 便于学生进行探索性实验时选择合适的实验动物及对实验基本技能的掌握。VBL-100虚拟实验系统也存在一定的不足, 如操作过于死板单一;实验项目较少, 缺乏与临床结合的人体实验和在真实实验中没时间完成或很难完成的操作性实验;缺少实验相关的链接资料和临床案例;部分操作过程, 如气管插管、动脉插管等的录像不太真实, 太粗略, 自主性和可操作性不强;应增强更清晰的实验原理介绍和实验注意事项, 加大人机互动、减少录像成分;增加智能模块, 使学生可以自己对实验进行设计并在电脑上进行操作, 以培养学生的创新意识, 提高学生综合分析问题、解决问题的能力。

参考文献

[1]庄文献, 杨雪.医学机能学虚拟实验教学系统设计研究[J].中国高等医学教育, 2010 (11) :47-48.

[2]戴淑芳, 张蓓蓓, 李连宏.医学机能虚拟实验室在多元化实验教学中的应用[J].医学信息, 2010, 23 (4) :849.

[3]徐静, 孙艺平, 王冬梅.虚拟实验与真实实验在机能学实验中之比较[J].医学与哲学, 2009, 30 (6) :75-76.

应用实验 篇8

本文主要就是针对我校传统物理实验教学中存在的一些不足之处, 结合物理仿真实验的特点分析其在我校大学物理实验教学改革中的应用。

一当前我校大学物理实验教学中存在的不足

1.实验的预习效果不理想

学生上实验课前都要预习实验内容并写预习报告, 但由于学生面对的是条条框框的物理公式、枯燥的文字描述和毫无立体感的平面图, 对即将进行实验的实验目的、原理、步骤和实验仪器都无法很好地理解和领会, 更不要说实验操作中需要注意的相关事项以及改进实验的其他方式方法。为了完成老师布置的任务, 大多数学生都会选择盲目抄袭实验教科书或者抄袭已经完成的预习报告, 无法达到预习的效果。另外, 由于课时的限制上课时老师也无法通过提问逐一检查每个学生的预习情况。长此以往, 导致学生对于物理实验预习越来越不重视, 形成一种应付了事的学习态度。

2.教学的方式单一, 教学的手段过时

在传统的大学物理实验教学模式中, 基本上都是实验课堂上实验教师简单地讲解实验目的和原理, 接着演示实验操作, 最后在教师的指导下让学生自己动手操作完成实验。这种言传身教的实验教学方式, 使学生常常处于被动接受的状态, 实验也变得比较枯燥无味, 影响了实验教学效果。这种教学方式不但不能提高教学质量, 更加不能激发学生的学习主动性, 不利于学生的独立思考能力和创新能力的培养。

3.实验资源有限, 设备不足

近些年来, 随着我校的招生规模大幅度扩大和大学物理实验这门课程愈来愈受到重视, 使大学物理实验教学面临着严峻的挑战。一方面是实验教学仪器的频繁使用, 损耗严重, 现有的实验仪器设备更新完全跟不上实际需求;另一方面是实验仪器的数量和实验场地等教学资源的不足, 导致学生不得不多人一组进行实验, 而且由于时间的限制不能让每个同学都亲自操作一遍实验, 很大程度上影响了物理实验的教学效果。另外, 一些近现代的物理实验仪器价格很昂贵, 因此开设的物理实验项目不得不有所保留, 这样的结果就是让学生不能完整地、系统地学习物理知识。

二物理仿真实验的概念及特点

1.概念

所谓物理仿真实验是指利用计算机技术建立一个与真实实验环境一样的虚拟实验环境, 让实验者可以在其中进行各类物理实验操作的一种当代实验教学形式。虽然整个实验过程是由计算机程序软件运行完成的, 但是更加方便学生在了解物理实验过程的同时, 有效地分析实验的结果。

2.特点

中国科技大学研制的“大学物理仿真实验”系统具有以下特点: (1) 模拟了实验仪器和实验的整体环境。具有熟悉仪器、仪器使用说明和操作实验仪器等功能, 通过仿真实验使学生对实验从局部到整体建立起直观的认识。 (2) 提供了具有高度真实感的界面, 实现了仪器的模块化。学生可对实验仪器进行选择、组合、拆卸和调整, 对同一个实验操作可用不同的实验方法完成。实现了物理仿真实验的可设计性和虚拟仪器的可操作性, 这有利于培养学生的设计思考能力。 (3) 具有误差模拟功能。对同一个实验可以调整实验条件和待测样品参数等, 从而得出不同实验结果, 同时还能对实验数据进行统计分析, 以评判实验质量的优劣。 (4) 模拟了实验教学过程。物理仿真实验以实验教学思想作为指导, 通过解剖教学过程对实验进行模拟, 侧重培养学生独立思考和解决问题的能力。学生必须在理解的基础上通过思考才能进行实验操作, 克服在实际实验中出现的盲目操作和实验“走过场”的现象, 大大提高了实验教学的质量和水平。 (5) 拓展了与实验项目相关的理论内容、历史背景和意义、现代技术应用等方面的知识, 扩大学生的知识面, 培养了学生理论联系实际的能力。

三物理仿真实验在我校物理实验教学改革中的应用

根据当前我校物理实验教学存在的不足之处, 结合物理仿真实验的特点, 我校可建立物理仿真实验室, 在学校的教学管理系统中建立物理仿真实验教学平台, 把物理仿真实验应用到物理实验教学中。

1.改善预习状况, 增加学习兴趣, 提高学习效率

物理仿真实验对实验目的、实验原理、实验仪器的结构及操作、实验内容及步骤均有详细的讲解, 并针对每一版块设置了题目。课前要求学生必须进入学校教学管理系统中的物理仿真实验教学平台对实验进行预习, 在学生阅读和理解了实验原理和内容后, 通过回答提出的问题来检验其对实验原理和内容的理解情况, 如果学生回答有错误, 系统将给出提示, 直到学生能正确回答问题后才能进行实验操作, 最后根据学生操作的步骤和实验结果来判断学生是否达到预习的要求, 对于达不到要求的给出提示, 直达达到要求为止。物理仿真实验相对于实验课本提供了直观、丰富的学习环境, 声音配合图像, 简单有序的实验内容帮助学生从多方面进行学习, 这样必然会增大学生的兴趣, 调动他们的学习积极性。另外, 经过物理仿真实验的预习, 让实验操作更加轻松, 把实验老师从传统实验教学的冗长讲解中解放出来, 给学生更多的实践操作时间, 极大地提高了教学效率。

2.改善了实验教学受时间和空间限制的状况

在以往的传统实验教学中, 每节实验课通常只有2个课时或者3 个课时, 很难在有限的时间之内要求学生完成实验且达到实验目的, 实验效果不理想。特别是对于一些实验难度大、设备要求高的实验, 学生很难在短时间内理解实验原理、熟悉实验仪器、掌握实验操作, 而且课后学生也无法对实验操作进行复习。应用物理仿真实验, 学生可在任何时间任何地点通过网络对实验的相关内容进行课前预习和课后复习, 克服了传统实验教学中长期受课时、实验场地的限制和干扰, 使实验教学内容在时间和空间上得到延伸。

3.减少实验室对硬件资源的需求

在实物实验中, 一个操作不当就会导致实验仪器损坏, 严重的还会发生危险, 无形中增加了实验仪器的维护费用。但是, 物理仿真实验的虚拟性完美地解决了这个问题, 即便学生操作失误, 也不会造成任何仪器损坏, 更不会发生实验危险, 即使多次反复使用, 也不会出现仪器的损耗问题。另外, 由于实验教学仪器昂贵、教育经费紧张, 使得一些实验项目无法开设, 对于一些无法开设的实验项目, 可以通过物理仿真实验进行讲解和实验演示, 这样在很大程度上缓解了实验室硬件资源的不足。

4.有利于培养学生的自主实验能力和创新实验能力

在实物实验时由于时间及安全问题, 对于一些复杂的、危险性高的实验不允许学生自行改变实验参数。而物理仿真实验中学生可以自主设置实验参量、反复调整实验仪器后, 观察实验现象、分析实验结果。这有助于培养学生的自主实验能力和创新实验能力。

5.促进教学改革

利用物理仿真实验对传统的实验教学模式进行改革, 采用物理仿真实验和实际实验相结合的二段式教学模式。第一阶段学生课前通过网络进入物理仿真实验教学平台对实验进行预习, 而且必须达到系统的预习要求;第二阶段学生课堂内在实验室独立完成实际实验操作。经过物理仿真实验的全面预习后, 让实际实验操作更加轻松快捷, 把实验教师从传统实验教学的冗长讲解中解放出来, 给学生更多的实践操作时间, 把学习的主动权真正的返还到学生的手里, 让学生积极主动地学习, 极大地激发了学生的学习兴趣, 提高了实验教学效率。

四总结

大学物理实验教学因为物理仿真实验的引入应用, 很大程度上提升了学生对于实验课的积极主动性, 给传统的大学物理实验教学增添了新的生命和活力, 为培养创新型人才提供了新的教学模式。但是物理仿真实验在培养学生的实验技能、发现和解决问题的能力等方面有所欠缺, 所以物理仿真实验替代不了实际实验, 它只能作为辅助教学的一种工具。在实际教学中, 我们应该将仿真实验和实际实验有机地结合起来, 更好地服务于教学, 提高实验教学的质量和水平。

摘要：本文通过分析当前大学物理实验教学中存在的一些不足, 结合物理仿真实验自身所具有的特点, 阐述了物理仿真实验在我校实验教学改革中的应用。

关键词：大学物理实验,仿真实验,教学改革

参考文献

[1]王晓蒲、霍剑青、杨旭等.大学物理仿真实验和教学实践[J].物理实验, 2001 (1) :28~29

[2]张敏、何龙庆、张波.仿真实验在大学物理实验教学改革中的应用[J].南京晓庄学院学报, 2009 (3) :104~108

应用实验 篇9

1 文科专业实践教学现状

实践教学是高校教学工作中一个重要环节。在高校学生的培养中, 理论知识是基础, 专业技能实践是学生自身综合能力的培养, 二者缺一不可。但后者在高校中往往得不到重视, 导致实践教学效果很不理想。高校对于文科专业实践教学的制度与评价体系也缺乏建设力度, 最终的结果是不能满足符合实际社会需求的人才培养目标。因此应强化文科专业的实践教学, 结合现代化教育手段, 积极探索新的教学模式。

2 网络虚拟实验在教学中的特点及作用

2.1 虚拟实验的特点

2.1.1 开放性

信息化技术在时间和空间上是开放的, 不受时间和场地的限制。虚拟实验依托与计算机信息技术, 不仅在时间和空间上做到开放, 更为重要的是教学内容与教学方式的开放。学生可以在课堂或业余时间通过计算机网络进行实验, 这样可以更好的安排自己的时间和学习计划;空间的开放是指尽可能开放实验室的实验场所, 充分利用实验资源;而教学内容的开放是指在原有实验基础上进行拓展与延伸, 基于现实中较难实现或耗材消耗大的实验进行开发, 拓展出更多的综合性、开放性、研究性的实验;在教学方式上也可以呈现更多的灵活性, 学生可以结合自身理论知识的掌握情况, 有针对性地选择虚拟实验项目。教师也可以随时随地的组织实验练习, 讨论和答疑。

2.1.2 规范化

虚拟实验模拟了实验的整个过程, 模拟实验产生的数据流并加以分析。如果在实验过程中出现操作失误, 则中断实验并给出分析结果, 记录学生的操作状态。通过这种操作方式, 可以让学生逐渐熟悉实验流程同时强化实验的关键点知识, 待整个实验过程熟悉后再进行实际操作。这样既节约了实际操作实验的耗材, 也减轻了仪器设备的损耗, 同时计算机程序的一致性也保证了整个流程的规范化。

2.1.3 交互性

虚拟实验的设计采用人机交互的方式, 用户进行操作输入, 产生实验数据, 计算机分析后反馈结果, 给出提示。在人际交互的过程中, 学生可以结合理论知识充分发挥自己想象去尝试实验的各种演练方式。并且通过网络, 学生可以交流学习经验, 教师可以组织学生进行讨论, 答疑等活动, 充分体现了人- 人, 人- 机之间交互的特性。

学生进行实验学习时, 可以通过网络电子课件 (如实验教材、实验大纲、实验指导书、交流讨论区、在线实验视频等各种渠道获得学习上的帮助。在实际操作中, 也可以通过网络终端、实验台板、实验指导教师等获取帮助, 充分体现学生的主体性。

2.1.4 自主性

网络虚拟实验依托与网络与虚拟仿真技术, 模拟出一个虚拟的实验室, 每个学生可以自主地、随时随地进入其中进行自主学习活动, 完成各种实验。学生在什么时间什么场合完成什么实验内容.均可自主安排。并且结合自身的实际情况, 如理论知识的掌握程度、兴趣等, 自主选择适当的实验项目进行演练。

2.2 虚拟实验在实践教学中的意义

有利于发挥信息化技术优势。相对于实际实验来说, 虚拟实验其实是对虚拟物的操作, 实验过程中所操作的设备仪器都是虚拟的, 通过计算机虚拟仿真技术, 可以真实模拟实验过程, 更易于观察和分析实验细节状态与产生的数据, 充分发挥了计算机信息技术, 激发学生兴趣, 提高教学效率。

节约设备和人工成本。虚拟实验环境通过虚拟仿真模拟实际实验, 对于现实中有危险性的实验、实验耗材损耗大的实验虚拟化, 大大节省设备和人工成本。并且由于基于计算机仿真技术, 虚拟的设备仪器可以随时更新, 不受现实环境和经费的约束。

促进高校信息化建设。虚拟仿真技术是近年来的热点, 虚拟仿真技术中所包含的软硬件技术均体现了现阶段信息技术潮流, 这无疑是促进学校信息化建设的催化剂。通过虚拟仿真技术的实现, 可以大大提高参与教师的技术水平, 提高高校数字化校园建设。

发展远程实验教学。虚拟实验环境依托于计算机网络, 可以很方便的实现资源共享。学习可将远程教育与虚拟实验结合, 解决远程教育中实验的问题充分发挥技术优势, 提高远程教育质量。

3 系统设计与实现

3.1 系统功能设计

系统功能根据需求分为:基础信息管理、系统权限管理、虚拟实验库、成绩管理等4 个方面。

3.1.1 基础信息管理

基础信息管理为支持系统运行的基本信息库, 包括用户基本信息、院系及专业信息、培养计划、开课计划、课程基本信息等。

3.1.2 系统权限管理

系统分为4 类用户, 各类用户功能需求见表1。

根据各类用户功能需求, 权限管理限定用户登录后的操作、浏览权限。

3.1.3 实验库管理

虚拟实验库中包括所有课程相关的虚拟实验, 管理员、教师负责维护虚拟实验库信息, 包括添加、更新虚拟实验, 发布虚拟实验等。

3.1.4 成绩管理

学生在线完成虚拟实验并提交报告, 实验报告可根据教师预设值的参数进行系统预判, 教师负责审核、给定成绩并发布。成绩发布后学生登录后可以查看。

3.2 系统架构

系统采用了三层架构设计, 分别为表示层、业务逻辑层和数据层。应用Java技术, 其优点是可重用、易维护。表示层直接面对用户与窗体;业务逻辑层起着承上启下的作用, 服务与上下2 层, 对之间的数据流和信息按照既定逻辑加工处理;数据层面向数据库, 提供标准化数据的写入读出。

表示层:负责人际交互, 接受用户操作, 处理结果的显示。

业务逻辑层:根据业务处理逻辑, 对信息进行加工处理, 并将处理后的数据返回给表示层。

数据访问层:负责处理系统与数据库系统和其他应用服务的通信。

系统软件体系架构, 见图1。

3.3 网络环境设计

网络环境主要从系统的高速访问和系统容灾两方面考虑。系统部署在服务器区全千兆交换机上, 采用双机热备方式, 前端应用与数据库分离, 提高容灾能力。另外在远程部署一台备份服务器, 每日备份系统数据库。系统网络部署, 见图2。

4 应用效果分析

通过网络虚拟实验 (见图3) 预习, 达到了以下效果。第一, 学生熟悉了实验的细节、关键步骤和流程, 大大减少了实际动手操作的时间, 提高了效率。第二, 节省实验耗材。通过虚拟实验的预习, 在实际实验中大大减少了实验耗材的消耗, 如破损档案、宣纸、托纸等, 节约了实验成本。第三, 量化评估指标, 便于对学生进行考核。通过网络虚拟实验, 学生完成实验的次数、时间、实验过程中的错误都将被记录, 便于后期的统计分析, 为学生考核提供量化指标。

5 结语

网络虚拟实验系统经过多年的建设和运行, 使原有的实验教学内容得以拓展, 实验教学方法和手段得到提升, 实验教学体系更加完善, 并形成了教学与科研、实习实训和实验教学互相促进的局面。虽然在多年的建设中经过探索和尝试, 取得了一定成效, 但也存在一些不足。如降低了学生对真实元器件认知的程度:降低了学生对真实仪器的训练力度:降低了学生分析和解决实际问题的能力等。因此虚拟实验应作为实际实验的辅助手段, 虚实结合, 优化整合, 提高教学效果。

摘要：北京联合大学应用文科综合实验教学中心是全校性人文社科类专业的综合实验教学平台, 主要服务于学校11个文理科专业3400多名本科生的实验教学。在学校数字化校园的背景下, 通过计算机网络技术, 将网络虚拟实验引入至文科专业的实践教学中, 扩展实践教学渠道, 丰富实践教学手段, 提高信息化管理水平和效率。

应用实验 篇10

1分析化学实验教学现状[2]

分析化学是一门实践性很强的学科,必须要重视实验课的教学,特别是基础操作的规范性训练。同时也要重视操作所涉及的理论知识,要让学生 “干得明白”,知其然知其所以然。 这样的操作训练才能使学生感到心中有数,有利于学生牢固掌握操作步骤,提高操作的准确性,最大限度的减小实验误差。 但是,目前分析化学实验教学存在着很多的问题,主要有如下几点[3]:

1.1实验课时紧张

药学专业分析化学总课时114学时,实验课时占46学时, 其中大部分实验平均为2学时( 100分钟) ,教师大多采用传统的讲授法教学,讲解实验原理,实验步骤,示范操作,强调注意事项占用近一半时间,学生自由练习时间非常有限,大部分同学只能按照要求完成实验内容,而学生在实验过程中,有时会因为种种原因而失败,受时间的限制,不可能重做,由此带来了学习上的损失。

1.2同学较多

由于实验室空间有限,实验指导教师缺乏,同时受到实验室仪器设备数量的限制,每次实验只能开展一大组,需要2 ~ 3名同学合作完成实验,学生在实验时往往不可能做到人手一台仪器,也不可能接触到昂贵的大型仪器设备,这样必然造成仪器使用上的训练缺陷[4]。

1.3学生兴趣不足

实验课的主要目的是加深对理论课知识的理解和认识,让学生在实验过程中发现问题,思考问题并解决问题。但是受到上述因素的影响,学校开设的分析化学实验内容相对单一,加之同组学生较多,相互产生依赖性,使得学生对实验课不感兴趣,课前不预习,实验过程中 “照方抓药”,实验报告相互抄袭,实验课后不反思不总结,形成了恶性循环。

1.4实验仪器不足

分析化学实验尤其是仪器分析部分,涉及一些大型的实验仪器,受到学校资金影响,大型仪器种类和数量相对较少,像气相色谱仪,高效液相色谱仪,红外光谱仪,质谱仪,X射线衍射仪等一些药学专业使用频繁的精密仪器,学生没有机会接触并且亲自上手操作这些仪器,实验课只能是参观式的完成, 甚至这些仪器只能在书本上见过。

2开展虚拟实验的优势

2.1增强学习兴趣

学生在虚拟实验室学习不再受到时间空间的限制,课堂上人手一台电脑,老师边讲解学生边完成实验,师生互动,可以加强对理论知识的理解,学生可以自己动手完成很多项目,课后可以通过互联网进行多次实验,对课堂内容加以巩固。

虚拟实验室的构建,避免了传统教学中单一的教学方法, 将文字 、图形、动画 、声音等多种媒体功能溶为一体,动静结合,同时虚拟仪器可以安全方便的让学生拆卸、组装,根据不同部分逐个展示仪器的原理和工作方式,便于学生接受知识和理解知识,大大增强了学生的学习兴趣[5]。

2.2丰富实验内容

通过虚拟实验软件,可以开设很多大型贵重仪器实验,学生自己动手操作,还可以将分析化学实验与药学其他专业课程实验相结合,开展大型的综合性实验,不仅可以使学生认识到分析化学的重要性,还可以完善知识体系。甚至可以开设一些开放性,设计性的实验,学生自主选题,独立完成设计方案和操作,自行获取和分析实验数据并得出结论,激发学生的学习兴趣,培养学生动手能力和实际解决问题的能力[6]。

2.3节约实验成本,减少环境污染

化学是一门环境污染比较严重的学科,由于缺乏专业的废弃物处理方法、设备和场所,大量消耗的化学药品、试剂对环境造成了严重的威胁,并且很多的化学药品和仪器价格昂贵, 一般的高校经费不充裕,无法提供必要的仪器设备和分析药品,而虚拟化学实验不消耗器材,不损坏设备,不使用大量化学试剂,既节约了实验经费,又减少了环境污染。学生在虚拟实验环境中,可以放心地去做各种危险的或危害人体的实验而避免发生燃烧、爆炸等危险。

3结语

分析化学是一门实验性综合性很强的学科,传统的分析化学实验教学中存在很多不足,培养的学生缺乏独立解决各种实际问题的能力,所以要求教师要积极探索,运用现代化的教学手段,不断改进教学方法,提升教学效果。将虚拟实验系统引入到分析化学实验教学中,充分发挥仿真实验技术的优势,提高学生的学习兴趣和动手能力,增强学生自主学习的能力,与真实实验相互补充,优化分析化学实验教学过程,提高实验教学水平,共同完成目前分析化学的实验要求。

摘要：分析化学是一门实验性很强的科学,作为药学专业的专业基础课,分析化学实验基本知识和基本技能对其专业课的学习至关重要。分析目前分析化学实验教学中存在的主要问题,阐述虚拟化学实验的优势,如果在传统实验教学过程中引入虚拟实验教学方法,不仅可以激发学生的学习兴趣,还能提高分析化学实验教学效果。

应用实验 篇11

【关键词】模拟性实验  高中生物  实验教学 应用研究

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）09-0183-01

生物实验教学是高中生物知识开展的主要实施方法，实验研究主要分析总结了分子生物学、生物化学、结构生物学、微生物学、生理学、组织学等，对高中生学习生物知识有很好的帮助作用。模拟性实验教学是在新课程教学改革提倡的条件下开展出来的，模拟性实验教学在高中生物教学中应用是一种教法上创新，在教学模式上打破了教学的局限性，在教学上开放了教学空间，为整个生物教学节约课程资源，在教学实验操作上更加具有可控性。在整个实验的模拟性场景中，充分的启发学生的思维，让学生积极主动地参与到教学中来，为生物实验教学节省课程资源，培养学生自己主动参与的能力，是理论与实践相结合的教学理念。

一、高中生物实验教学现状

高中生物实验教学在一定基础上可以培养学生全面的素质和科学研究能力，在我国现阶段社会发展中，生物技术在很多领域开展的很好，很多企业发展都需要生物实验的原则与方法来支撑，在新课程教学改革中，已经把生物实验原则写进教材中，通过生物实验来加深对所学的知识的理解，通过生物实验可以培养学生与学生、教师之间合作与交流能力，同时能够把新课程教学理念全面贯彻到高中生物教学实践中去。我们应该根据社会上对知识体系的需求，培养学生能够适应社会发展的需要，让学生能够成为社会上有贡献的人才。教师在教学方法上进行一定程度上创新，教师要多钻研生物技术实验研究理论，改变以往教学方法过于单一性，在高中生物教学中以实验为教学方法的理论在不断地推广，被部分高中生物教学所采纳。改变以往生物教学中实验教学方法陈旧，把模拟性生物实验方法应用到高中生物教学中去，教师对每一节生物课程都要精心设计，全面了解教材内容，设计好教学环境让学生主动参与进来。

二、模拟性实验研究目的和意义

模拟性实验是根据高中生身心和智力发展需要设计的一种有效教学方法，为学生设计好实验学习平台，是高中生物实验教学方法的创新。这一种教学试验模式，是在于全面提高学生的素质能力，提高学生学习生物知识的能力，将探究式学习方法传授给学生，让学生善于在试验中与学生合作的目的。模拟性实验与实际演示实验相比，对生物教学资源的节约和时间限制上都有一定意义，可以在教学成本上减少开销，并且易于学生简单操作。通过模拟性生物实验可以让学生更加直观的了解生物知识，培养学生形成自己的思维模式。对生物知识有从整体到局部、从宏观到微观、从生物实验中分析出来教材知识的基本原理。是高中生适应社会发展需要的主要手段，是教师进行教学方法改革与创新的主要途径，培养学生创新精神和实践能力的要求。

三、模拟性实验在高中生物实验教学中的应用研究

模拟性实验是以计算机多媒体技术，把生物知识中所要进行实验过程贯穿在实验教学中，是让计算机与学生、教师之间进行教学互动，相互之间进行协作的目的，把相关多媒体功能开发和软件技术应用到高中生物教学实际中，给学生带来许多新颖的感官知识，从而提高学生学习生物知识的动机。模拟性教学场景中，可以自主进行实验相关程序的观察，学生首先是进行自主思考，教师给予适当的指导和辅助。提高学生发现问题，对现有教材知识提出质疑、设想解决问题的办法、最后验证自身实验能力。模拟性实验原则就是尽可能在课堂上减少不必要的操作与组织时间，精简了实验收集过程。过去的一些生物实验方法在很大程度浪费了学生的时间与精力，在实际课堂上开展难度较大。模拟性实验，主要集中了计算机软件的优点，来实现同步实验和科学演示讲演的课程。给学生带来了多种展示内容，让学生有充分的想象时间，让学生从固定的书本知识中走出来。高中生物进行模拟性实验教学，给学生带来的是多种动画操作效果，对学生的感官系统进行刺激，强调动态学习生物知识，可以再一定程度上模拟花鸟鱼虫的动态效果。

四、结语

总之，通过我们对新课程教学理念的充分研究，对过去的教学实验方法进行创新的理念下，充分的把模拟性生物实验引进高中生物教学中来，把生活中许多生物知识引入到高中生物课堂中来，能够把多媒体计算机的技术应用到生物实验中是一种教法上的创新，应用好生物技术是一门比较前沿的学科，实验起着非常重要的作用，所以必须对高中生物教学进行教法创新。让学生积极主动地参与到教学中来，全面提高学生参与教学知识的兴趣，保证学生学到生物知识，让高中生物教学开展有声有色。

参考文献：

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[3]覃效敏.归因理论在教师正确引导学生行为中的运用[J].山东电大学报，2004（1）

[4]隋光远.中学生学业成就动机归因训练效果的追踪研究[J].心理科学，2005（1）

作者简介：

应用实验 篇12

中药化学设计性实验是教师给定范围,学生自行选题,通过查阅资料、综合分析、整理资料,并根据实验室条件自行设计实验方案,独立完成实验全过程,独立处理所得实验结果,并给出合理的结论。如果实验结果阴性,应分析其出现的可能原因。教师在整个过程中仅仅起指导和辅助作用,主要对学生的实验设计方案的安全性及可行性进行把关,帮助学生理清思路,完善实验方案。这种教学方法的主要目的是使学生进一步理解和验证中药化学的基本理论,对课堂上学到的理论知识能够举一反三;锻炼学生对文献资料的查阅能力、综合分析和整理能力,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力;培养学生的基本实验操作技能;激发学生对中药化学的兴趣;发掘学生的潜能,鼓励学生大胆探索,大胆尝试;培养学生的创新意识和创新能力,为今后从事中药科学研究和技术开发工作打下良好基础。我院参考其他兄弟院校的成功经验,经过几年的不断调整、完善和总结,中药化学方面的设计性实验日渐成熟,取得了一定的成效。

1 注重验证性和综合性实验,培养学生的基本操作技能

中药化学设计性实验是在教师带领学生完成两个或两个以上已知成熟方案的验证性实验和至少一个综合性实验基础上进行的。验证性实验和综合性实验是设计性实验的基础,这两类实验培养了学生的基本操作能力和基本技能。学生必须具备一定的实验操作技能,只有经历了验证性和综合性试验,熟悉了中药化学实验的大概步骤和操作过程之后,才有可能进行设计性实验方案的设计和一系列的实验操作。结合实际情况,我们在开设了“防己中生物碱的提取分离及鉴定”“槐米中芦丁的提取分离及鉴定”“大黄中蒽醌类化合物的提取分离及鉴定”“薯蓣皂苷元的提取分离及鉴定”等多个验证性实验和综合性实验的基础上开了设计性实验。

2 学生独立完成整个实验方案的设计

设计性实验是由多个学生共同协作来完成的,4~6人1组比较合适,教师提前大约一个月时间把作业布置下去,给学生留有充足的文献查阅整理时间,可简单介绍实验原理和实验方案设计的要求,鼓励学生打破已知的研究模式或固有的思维模式,大胆尝试。课外,同组学生分工合作,分别从不同的角度查阅资料,分析汇总资料,提出比较新颖的实验方法或思路,使其与已学过的中药化学理论知识相联系,以理论来指导实验,最后再由实验结果得出结论,让学生充分领会从理论到实践再到理论的整个过程。

学生在查阅整理资料的基础上,制订合理的实验方案,从实验原料的处理、实验仪器的选择和安装,到各种试剂的选择、配制、提取方法、提取时间、次数及实验结果的处理等均由同组学生分工合作完成。同组学生共同讨论实验方案的安全性、可行性,相互补充、相互完善,最终制订出相对较完善的实验设计方案。这样既激发了学生对中药化学浓厚的学习兴趣,又营造了良好的学习氛围。在制订方案过程中,培养了学生严谨的科学态度、缜密的思考习惯及团结协作精神,同时也锻炼了学生的交流能力,加深了对理论知识的理解,如各种溶剂、仪器设备的使用要点、用途等。在实验操作的过程中,会出现各种各样意想不到的现象,不仅能够提高学生的实际操作能力,克服眼高手低的不良习惯,而且还培养了学生仔细观察和记录实验的良好习惯。

3 在整个过程中教师起辅助作用

在设计性实验方案的设计过程中,教师仅对学生实验方案的安全性、可行性进行考证,确保在安全、实验室条件许可的情况下完成实验。另外,教师帮助学生理清思路,不对学生的设计方案作较大修改,只是对完善实验方案提出建议。在这一过程中,教师要耐心地与学生共同讨论学生提出的问题,鼓励学生大胆尝试不同方法或新方法,最终使学生在教师的启发下找出比较理想的解决问题的方法。

一般来说,实验方案经过前期的反复论证、反复思考之后,具备可行性即可付诸实施。整个实验操作过程中教师一定要随时关注,对在前期没有及时发现的问题,如果能在实验中一点就破,教师还是有必要进行启发式指导。教师在整个过程中只起辅助作用,这样做的目的是在实践中培养学生分析问题和解决问题的能力,提高学生的综合素质,有助于学生毕业后快速进入岗位角色。

4 按方案实施操作,合理处理实验结果

设计方案确定后,学生按照既定的方案一步一步实施操作。设计性实验比较重视学生的实验设计和操作过程,对实验结果并不看重,如果能得到比较满意的预期结果,则要求学生对实验结果进行总结分析,以进一步巩固所学的理论知识。如果结果不尽如人意或是失败,则要认真分析,讨论失败原因,看是哪一步没做好或没考虑到,总结教训,以进一步完善实验设计、规范实验操作,有可能的话可以重新进行实验。

在整个设计性实验过程中,学生的积极性被调动起来,他们思维活跃,积极发言,敢于争辩,认真操作。经过查阅文献、设计方案、规范操作、缜密思考、认真总结经验教训等一系列的学习环节,学生熟知了中药化学研究的一般思路和方法及实际操作过程中的注意事项,这种由被动学习到主动操作的巨大变化,激发了学生的学习积极性和好奇心,培养了学生的观察、思考、分析、动手、动脑等多种能力,为学生走出校门从事中药科学研究和技术开发工作打下良好的基础。

参考文献

[1]邓巧虹,雷海民,张桂燕.中药化学实验的教学改革[J].药学教育,2008,24(3):43-45.

[2]崔健,陈新,张英华.中药化学实验课的设计性实验与学生能力培养[J].长春中医药大学学报,2007(4):117.