综合设计性实践教学

综合设计性实践教学（精选12篇）

综合设计性实践教学 篇1

随着科学门类的交叉, 人类知识的迅猛发展, 实验课程发展到与理论并重的地位, 以验证化学原理为主的旧的化学实验教学体系与内容已不适宜化学学科的发展趋势和社会对人才素质不断提高的需求。为了适应高素质化学人才培养的需求, 构建“厚基础、宽口径、高素质、强能力、重创新”的人才培养模式, 加强基础化学综合设计性实验建设, 对提高学生的综合能力和培养学生的科学探索精神有着十分重要的意义。

一、开展综合设计性实验的意义

对任何问题的解决都有一个科学的思考过程:对客观事物的观察或对前人研究成果的复习→发现问题或提出新的问题→对问题的分析和研究→提出假设→通过实验手段验证假设→得出结论。建立正确的科学思考模式, 是进行综合实验设计、制定实验方案的前提。了解科学的认知过程和科学理论的建立过程, 对学生掌握科学方法论, 正确运用实验手段解决科学问题非常有益。运用已掌握的实验原理和技术方法, 去解决实际问题, 这也是开设综合设计性实验的目的所在。一方面学生能巩固已有的实验技能和设计能力, 一方面鼓励他们继续向更高的科学层次进军, 即提高解决未知问题的能力。有些问题可能是学生通过实践自己发现并想进一步解决的, 也可能是本身即存在的, 对社会实际有重大意义的课题:如开设的肉类及腌制食品中亚硝酸盐的测定;海产品中碘含量的测定;辣椒红色素的提取;复方阿司匹林的分离及成分析;涉及环境保护方面的废旧干电池的综合利用及产品分析等综合设计性实验。既可以使学生提高解决实际问题的能力, 又能促进学生对社会实际问题的关注和参与程度。启发学生从自身专业的角度联系现实生活找出自己的研究探索的途径。

二、设立综合设计实验课程的原则

1、科学性原则。

科学性是设计实验的首要原则, 所谓科学性是指设立的综合设计实验和开放性实验要依据科学实验原理, 他们所运用的实验原理, 实验步骤、操作程序方法必须与理论知识方法论相一致。

2、可行性原则。

所谓可行性是指学生在实施实验和设计时必须可行, 他们所运用的实验步骤和方法必须是大部分已掌握会运用的, 选用的有关仪器、设备和材料必然是可以开放使用, 并且已经较熟练地掌握了其操作程序。

3、简约性原则。

简约性是指在不影响实验结果和培养学生综合实验能力的前提下, 尽量采用学生能独立操作使用的设备和方法, 选用价格适宜且易获取的实验材料作为实验的对象。

4、实用性原则。

实用性是指学生的开放性实验和设计性实验要符合客观实际, 以解决实际问题为思路, 通过综合实验来解决科学发展和社会生活中的某些实际问题。例如测具体实物中微量元素的含量;提取天然色素等。

三、综合设计性实验课程的基本内容

学生通过基础化学实验课的学习, 已经理解了实验原理, 掌握了化学实验常用的仪器及基本操作。此时在教师的指导下, 进行一些学生自己策划的开放性实验和设计实验, 既可以巩固以前所学基本操作、验证实验原理, 又可以培养学生的创造性综合实验的能力。教师的作用在于帮助学生确定实验目的, 明确实验原理, 与学生共同分析实验中每一步骤的作用、必要性和可行性;并在此基础上针对不同的实验环境对实验设计做相应的调整、修正, 设计出一个更为适合和可行的, 效果更为理想的实验流程。在实验方案的设计过程中应注意以下几点。

1、设计实验的首要问题。

具有较强的科学性和实用价值是设计适合的实验方案和程序的首要问题, 应特别注意让学生了解所设计的实验目的、原理、操作过程, 使学生有的放矢。如在海产品中碘含量的测定实验, 干法与湿法对原材料处理的不同, 其目的所在, 依据所在, 其具体方法的可操作性。

2、开展设计性实验的目的。

通过实验技能的培养, 培养学生的观察能力、实验能力、思维能力和运用已学习的知识来解决实际问题的能力。如在一个学生的创新实验中, 学生自己设计用四氯化碳进行萃取选用容量瓶是否都必须定容, 不定容对结果的影响。

3、设计实验的主体。

在实验课程教学中渗透教为主导、以学生为主体的教学原则, 运用启发与讨论、实验等教学法, 贯彻科学素质教育、能力培养的宗旨。在开放性和设计性实验阶段同样要以学生为主体进行。

4、设计实验的效果。

在使学生主动获取知识的同时, 培养了学生的创新意识, 提高了实验操作、观察、逻辑推理以及分析综合能力, 并逐渐养成严谨的科学态度。从对试验目的的认识, 相关文献的查阅, 实验方案的确定到仪器试剂的选取及实验数据的处理, 小论文的初步形成与修改。在这样一个过程中的确使学生的设计实验和分析能力等各方面都得到了提高。

四、综合设计性实验的评价问题

1、检查学生对基础知识和实验技能的掌握程度。

评价过程应是检查学生综合应用知识和动手能力的一种教学方法。对学生的开放性实验和设计性实验的评价, 其目的之一是检验学生对基础知识和技能的掌握程度。如学生在废旧干电池的综合利用及产品分析实验中, 掌握的实验背景材料和利用所学知识进行相关实验操作, 是实验能顺利进行的第一步。

2、考察学生对实验结果的分析、归纳、整理能力。

在学生已经取得实验结果后, 如何运用已学过的知识对实验结果进行正确合理的资料采集、整理、分析和归纳, 也是其综合能力的体现。

3、检验学生引用相关文献的使用能力。

学生在设计性实验及开放性实验过程中是否有合适的文献引入, 并正确解读文献, 作为学生是否真正掌握开放性实验的原理指标之一, 也是体现学生吸纳新鲜知识能力的重要方面。

4、评判学生实验结论的产生。

正确的合理的实验结论的产生, 是学生综合能力的体现。通过开放性实验和设计性实验而得出关于某一实物的组成、性质和用途的结论, 可以反映出学生所学知识的许多方面和融会贯通能力。由此实验结果的评价, 可以对学生的理论、实践、分析、综合等一系列方面进行考察。

开展综合设计性实验, 建立以学生为中心、由教师加以引导的综合性实验教学模式, 是我们近年来改革基础化学实验教学的尝试。实践表明, 由于这种实验属设计创新型实验, 许多问题是没有现成答案的;在实验设计的实施过程中, 当学生遇到问题时, 首先要求他们自行解决。他们可以及时查阅资料、工具书和网络信息等, 教师只起到宏观引导的作用。这种以学生为主的自我训练体系, 能充分调动学生主动学习的积极性。学生通过综合设计性实验, 充分发挥各自的思维与想象能力, 在学习过程中受到了创新意识与能动的启发与培养;并且在此过程中掌握一些较为复杂的实验方法、正确使用一些复杂的精密仪器设备、准确地采集实验数据, 增强了学生对实验数据和结果的逻辑分析能力及作出正确合理结论的能力。并且在使学生主动获取知识的同时, 学生的创新意识, 实验操作能力、观察能力、推理和综合分析能力都得到了明显提高, 逐渐养成了严谨的科学态度。

综合设计性实验这种集知识教育、素质教育、技能教育和创新教育为一体的综合性培养方式, 顺应了高校为国家培养科技创新人才的需要, 有着广阔的发展前景。

摘要：综合设计性实验是改变传统教学模式、提高试验教学质量、培养学生独立操作能力和创新性思维的重要手段之一, 也是实现实验教学全面改革, 促进人才培养方案实施的必由之路。

关键词：综合设计性实验,科学素质,创新教育

参考文献

[1]马光远:实验设计教学与学生思维能力培养[J].生物学教学, 2004 (10) .

[2]王红珍:在实验设计中体现“创新”[J].生物学教学, 2004 (8) .

综合设计性实践教学 篇2

关于有机实验教学中开设综合设计性实验的研究

本文探讨了在有机化学实验中开设综合设计性实验的基本思路和实施方法,这对于充分发挥学生的`主体作用,培养学生的创新能力和科研意识具有积极意义.

作 者：王红霞 赵鑫 李理 刘晟波  作者单位：苏州科技学院化学化工实验中心,江苏苏州,215009 刊 名：中国科技博览 英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW 年，卷(期)： “”(12) 分类号：G 关键词：有机化学实验   设计性实验   创新能力  

综合设计性实践教学 篇3

【关键词】拓展性学习 综合英语教学 教案设计

2012年春，笔者被选派参加于本年度举行的第三届“外教社杯”全国高校外语教学大赛。为此，笔者录制了一堂公开课提交到大赛湖北赛区的组委会，最终通过初赛取得参加湖北赛区决赛的资格，并在接下来的比赛中获得湖北赛区决赛二等奖。赛后，笔者对这堂公开课进行了反思与总结，通过分析拓展性学习的理论在本次公开课教案设计中的作用，探讨拓展性学习对综合英语教学的促进。

一、拓展性学习理论在教学材料选择和教学目标制定过程中的作用

华东师范大学吴刚教授和华中师范大学洪建中教授指出，拓展性学习的主体是组织或组织网络，事先对学习的内容是不知道的，学习的目的也不是为了获得已经存在的一些知识与技能，而是为了建构新的客体和活动系统。因此，教师在教学时为了引导学生进行拓展性学习，首先必须在教材选择和制定教学目标的过程中有所把握，力保给予学生足够的空间去进行拓展性学习和思考。

1.选择材料。笔者搜集分析了诸多材料后，选择了《新编英语教程第二册》书中的一篇阅读材料，题名为“The Virtue Called Devotion”，主题是老年人的养老问题。笔者在选材时主要考虑了以下三点：

其一，笔者当时授课对象为一年级英语专业的学生，这篇阅读材料难度适中。

其二，这篇文章主题比较貼近学生的实际生活，适合进行拓展性的思维训练。

其三，这篇文章涉及到对学生的德育和人文情怀的培养，有利于学生进行人文情怀的拓展。

2.制定教学目标。确定授课材料之后，笔者制订了这一堂课的教学目标。笔者在引入拓展性学习理论的基础上，结合本篇材料的特点，同时考虑到授课对象为大学一年级英语专业的学生，最终确定了三个层次的教学目标。首先，立足材料，通过对文章结构的分析，训练学生的逻辑思维能力，让学生学会进行逻辑思考。其次，扩展思维，让学生结合自己的生活和社会实践对这一问题进行进一步的思考，培养学生感恩的人文情怀以及他们的责任意识。在思考中引导学生学会感恩，并让学生意识到不管作为家庭个体还是社会公民，我们对老年人都有一份责任。最后，回归材料，欣赏作者的写作技巧，让学生学会准确巧妙运用词汇来表达自己的情感和观点。

二、拓展性学习理论在设计教学环节及相关任务过程中的体现

在拓展思维这一环节，笔者力求将话题联系到学生实际生活中，将养老的问题转换成学生对自己父母将来老年生活的设想和安排，鼓励学生进行思考并表达自己的想法。笔者希望能够让学生意识到对老人不是我们想象中的一份对亲情的轻松回馈，而是一份沉甸甸的责任。此外，笔者还提到当家庭无法承担养老的重担时，我们该如何解决这一问题，通过这样的问题让学生的思考过渡到社会和政府对老年人的福利措施政策以及人口老龄化等相关的问题上。

在欣赏作者写作技巧这一环节，笔者力求让学生体会，要准确巧妙地运用语言表达自己的观点，必须先对语言有透彻的理解。在此部分，笔者布置的任务是让学生挑选精彩词语和句型，并向大家讲解这些用法好在何处。笔者先挑选了一个例子，给学生们做了示范。这个例子是在描写是否可以把老人送到养老院的时候，作者用了以下的表达：if your children had to pay perfect strangers to keep your body functioning….笔者在这里提出的问题是，为什么作者不直接用“keep you alive”呢？笔者引导学生去思考function一词多用于机器的功能和作用，这里作者选用的表达其实是在某种程度上将人与机器等同起来，说明老人家在养老院里只能让身体的机能继续发挥作用，但是却无法感受到亲情的关怀与温暖。由此，作者也间接地表达了自己的态度，他并不赞同简单地将老人交予养老院。在这样的过程中，学生一直在思考，在发现，师生都能够感受到语言的学习不是简单的单词量的扩展，更重要的是对于语言内涵的把握。

最后为了进一步地将课本与社会实践相结合，笔者给学生设计了课后的任务，学生以小组为单位对至少两名不同国籍的外国人进行采访，了解其他国家老年人的生活及他们的养老问题，并准备口头及笔头报告。笔者希望通过这样的任务能够给学生创造一个与外国人交流的机会，扩展自己的视野，获取有关这个话题的第一手资料，进行有效的拓展性学习。

这堂公开课的录像最终帮助笔者通过第三届“外教社杯”全国高校外语教学大赛湖北赛区的初赛，为笔者在湖北赛区中获得决赛二等奖创造了机会。这次比赛所获得的肯定让笔者意识到了拓展性学习在综合英语课堂上的重要性，尤其是对教师进行教案设计过程的指导性作用。

参考文献：

[1]Illeris，K.Towards a contemporary and comprehensive theory of learning.International Journal of Lifelong Education.2010.22（4）.

实验教学中综合设计性实验的探讨 篇4

实验教学具有直观性、实践性、综合性、设计性与创新性, 是实现素质教育和创新人才培养目标的重要环节。高等院校为培养高能力、高素质, 具有创新精神的应用型人才, 推进实验教学体系和实验教学内容的改革与建设, 有效提高实验教学质量, 提倡学生在完成基础性实验的基础上进行综合知识的技能训练。近几年, 我们在开发、开展综合性、设计性实验项目和实验课堂教学设计方面进行了有益的探索和实践, 实验教学效果明显提高。

一、实验教学改革与创新的要点

根据当前高等教育的形式, 应该从以下方面做好工作:坚持以学生为本, 以培养实践能力和创新能力为核心深化实验教学改革, 积极探索培养学生实践能力和创新能力的模式和方法;提高实验课质量, 注重培养学生创新的激情, 引导学生走上创新之路;实验教学内容与科研、工程、社会应用实践密切联系, 实现基础与前沿、经典与现代的有机结合;改造传统的实验教学内容和实验技术方法, 加强综合性、设计性与创新性实验;建立新型的适应学生能力培养的实验考核办法和实验教学模式。

二、综合设计性实验内容设计与教学实施办法

综合性实验的特征是:实验内容的复杂性、实验方法的多元性、实验手段的多样性、人才培养的综合性, 其主旨在于培养学生综合、系统、灵活地应用知识的能力。设计性实验的特征是:实验内容的探索性、学生学习的主动性、实验方法的多样性, 旨在培养学生的创新意识和创新精神, 提高学生分析问题和解决问题的能力。综合设计性实验项目要结合实际应用, 具有真实性、可行性与应用性;实验项目中的知识点要有利于学生结合理论原理, 探索研究解决问题的方案。下面是一个综合设计性实验项目的实例。

1. 实验名称:

电子时钟。

2. 开设对象:

适用于本科自动化、本科测控技术与仪器等专业。

3. 实验目的和要求:

由晶振电路经过分频产生1Hz标准秒信号准确计时, 具有时、分、秒数字显示 (23时59分59秒) ;具有手动校时功能;选做:整点报时。整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音 (500Hz) , 整点时再鸣叫一次高音 (1000Hz) 。

4. 实验内容和涉及知识点:

本实验要求设计一种电子时钟, 其功能要求可以实现分秒时周计时, 可以手动校时和整点报时。涉及到的知识点涵盖数字电子技术这门专业基础课程所应掌握的知识与机能。该实验项目具体涉及的实验内容有:数字钟的基本功能部分包含的实验内容有石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校正电路;数字钟的扩展功能 (选做部分) 的实验内容有整点报时控制电路、音响放大电路。

5. 指导和实施实验项目人员配置和实验项目开设的硬件环境。

实验项目人员配置:实验项目组由三位教师组成。有两位负责实验方案的确定, 实验的组织、实施与指导, 其中一位是有多年教学经验和科研经验的副教授, 另外一位是有多年实验教学经验和科研经验的高级实验老师。还有一位是具有创新研究能力、研究生学历的实验教师, 参与实验实施与指导。实验项目组能够有计划、有目的、系统地设计实验项目的内容, 能够很好地引导、启发和激励学生自主思考, 探索研究实验中遇到的问题, 能很好地调控各组各成员的实践活动, 并能给学生科学公正的实验评价。实验项目开设的硬件环境:我校电工电子实验中心完全具备电子时钟实验所需要的硬件条件, 实验中心配备有足够的TKDZ-2型网络模型综合实验装置, 按二人组分配一套综合实验装置, 可以同时容纳四十余组。

6. 综合性设计性实验的指导方式、教学方法和教学手段。

综合性设计性实验的实施方案应该有利于学生创造性思维培养, 帮助学生掌握科学的实验方法并学会将基本知识学以致用, 在体验与探究自然中不断成长, 在认识自我中不断完善。

(1) 正确处理学生的自主选择、主动探究与教师的有效指导的关系。倡导学生对课题的自主选择和主动探究是综合性设计性实验的实施活动的关键。学生要善于从日常生活中发现并选择自己感兴趣的课题。综合实践活动的指导在根本上是创设学生发现问题的情境, 引导学生从问题情境中选择适合自己的探究课题, 帮助学生找到适合自己的学习方式和探究方式, 与学生共同展开探究过程。

(2) 教师要精心做好实验教学设计。教学设计的目标是使学生由接受者转变为主动参与者和积极探索者, 在发挥教师课堂教学主导作用的同时, 充分发挥学生的主体作用, 引导学生大胆思考, 勇于探索、互相协作, 以科学的方法解决实验中的各种困难。

(3) 实验项目要集中突出综合性、实用性与可行性。教师提出实验项目与实验要求, 没有现成的实验步骤和具体方法, 完全由学生自己动脑筋、自己设计、自己操作完成, 充分发挥学生的主观能动性, 变被动学习为主动学习。对于实验中遇到的问题, 实验老师积极引导, 支持和促进学生自主思考、互相讨论、共同解决问题。

(4) 在课题的展开阶段, 实践教学主要以小组合作探究的方式为主。小组合作探究的方式使学生在互相讨论和共同探究中理解实验问题情境, 找出解决问题的办法。教师在学生实践的过程中采取多种引导方法和特别有效的评价方法, 鼓励学生探索最佳解决问题的方案, 培养学生独立思考能力与探索创新能力, 强化学生的探究协作能力。

三、综合性设计性实验项目的特色及教学效果

综合性设计性实验激发了学生学习的内在动力, 增强了学生学习的积极性和创造性, 真正体现了教师的主导作用和学生的主体地位。实验的实施过程中, 鼓励学生使用课本以外的资源, 学生之间开展协作探究有利于培养学生的自主学习、探究学习和协作学习的能力, 为将来从事工作打下了坚实的基础。

结语

食品化学综合设计性实验心得体会 篇5

心得体会：

这是食品综合设计性实验，在自己找实验原理及步骤的过程中，深化了我对课文中知识点的理解。但由于查找方式及查找资料库的不同，可能会导致实验方案具有很大差异，有时实验室器材试剂有限，所以可能因此自己的设计方案无法实施或者实施不完全，有时不得不重新设计方案，有些耗费时间。所以个人认为，老师可以预先说出该实验的常用方法或者常用试剂，还有实验室对此实验可以提供的主要设备，让学生从这个方面查找，可能会有所帮助。由于缺乏经验，在实验中暴露出许多不足。可能对基础知识的掌握不够甚至缺少某一方面的专业知识，使我们对有些实验现象无法解释.例如在酶促褐变的实验中，我们发现实验剩余的苹果样品长时间暴露在空气中并没有产生明显的酶促褐变现象，在咨询老师后才明白这个现象的原因可能是苹果不是新鲜的，它所含有的酶的活性不高，另外苹果是从冰箱中取出的，这也可能影响酶的活性。虽然这样的无知并非不可接受，但仍基于这点，冒昧地提出建议，希望老师能加强理论课与实践课的联系，提高学生对所学课程的认识。不得不说的是，每次在遇到问题而自己又无法理解及解决时，在不断的与老师交流的这一过程中，我们得到了很多的宝贵经验与信息，也感叹于老师的专业精神与人格魅力，同时对于科学研究的认识又更进一步。

虽然食品综合性实验由若干个简单实验组成，但它却并不是简单实验的重复和叠加，而是对简单实验的有机综合。它是一个有机整体，需要围绕一条主线，结合若干知识点或学科的相关知识加以综合应用，这训练了我们的创新性思维，让我们不再拘泥于课本中的实验步骤。在设计的过程中，可以自己设定和控制变量，自行探究，这就是我们主动学习的过程，而当我们主动学习的时候，我们所得到的收获和经验将远远高于被动学习，而且，主动学习的结果是培养了一种学习的能力，对于一个人的成长，这比收获知识本身更加重要。在亲身操作的过程中，我们真切感受到创造性的工作充满艰辛，但是来不得半点马虎，必须脚踏实地、尊重事实才能达到成功的彼岸。这样的实验让我们真正体会到了知识的重要、劳动的艰辛和收获的快乐。但与此同时，我们必须明白，实验设计是要求科学性、可行性、安全性、简约性等原则的，在自行设计实验时，必须遵循这些原则，在考虑这些原则的过程中，无形的提高了我们的实验探究能力。总的来说，综合性实验的设计和教学形式的开展，不仅增强了我们的动脑动手能力、加深了我们对整个知识体系的理解,更重要的是培养了我们的自学能力，让我们在发现问题、归纳分析和解决实际问题中收获了许多，同时也启迪了我们的思维，提高了我们的综合应用知识的能力，激发了我们的求知欲、创新意识和创新能力。

综合设计性实验 篇6

关键词：综合设计性实验  本科教学  水文与水资源工程

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（a）-0147-01

实验教学是教学过程的重要组成部分，同时又有其独立的组成体系。相对理论教学，它具有直观性、实践性、综合性、探索性和启发性，对于培养学生的综合素质和团队精神有着不可替代的作用[1-2]。在以往的教学工作中，实验教学的教学目标一直是为了加深学生对课堂所学的理论知识的理解和掌握，因此对于实验的设备认识以及实验技术的使用都是以验证理论为目的，内容与过程也是为了实现验证[3]。这种实验教学虽具有直观、验证、加深理解和巩固知识的功能，也有培养实验技能的作用，但单纯的技能操作模式不符合教学规律，教学模式陈旧，缺乏学科交叉性，已不能满足21世纪本科实验教学的需要。这些是造成目前学生综合素质差的一个重要原因。因此，如何优化实验教学内容，开设综合性设计性实验已成为本科教学实验改革的必然趋势。

综合实验之所以要有设计性是因为要将实验的准备工作与设计方案工作交到学生手中让他们做设计的主人，在做好这些前提性工作以后让他们学着自己去确定所需的设备规格，实验材料，使用合适的实验技术，最后完成实验报告并总结实验成果及存在问题。在水文与水资源工程专业本科教学中开展综合设计性实验更能增强学生对所学专业的兴趣，对知识体系的掌握具有事半功倍的作用。

1 综合设计性实验的实施方案

1.1 实验内容的选择

选题合适与否直接关系到整个实验过程最后会起到什么样的作用，提高实验教学的整体效果。所以说这种模式的实验一开始的主题确定是最关键的一项工作。选题必须要紧扣教学目标的实现，同时还要体现出与时俱进的精神，以学生已掌握的专业知识为基础。对于实验层次的要求可适当高于所学专业知识，有利于学生将已学过的知识系统化和实用化，启发学生探究学科理论。

由于综合性实验是由多种实验技术、实验手段和多层次实验内容组成的，所以优选实验内容，选择理论与实际结合紧密的课题是实验改革的关键。另外，学生可根据水文与水资源工程专业特点选择一些自己感兴趣的问题，寻找典型区，通过特征指标的水样和土样测试，对实验结果进行分析，总结归纳实验方法，研究这些问题的发生、发展过程及产生机理。

1.2 查阅文献

学生选好课题后，由老师提出相关要求，通过图书馆藏书及网络进行有目的的文献查阅工作，并安排实验指导教师与学生及时沟通，以保证在实验过程中遇到问题能及时作出调整，并最终保证设计实验的顺利进行，更好地完成实验设计。

1.3 设计实验方案及操作

这一阶段要求学生对所查阅的文献资料进行归纳总结，制定出集中实验方案并比较各种实验方案后确定最佳方案，列出实验药品和仪器清单。学生根据自己提出的实验方案，准备好仪器和药品，独立进行实验操作，在实验中遇到的反常现象和问题，由老师指导，学生独立思考并提出解决方法。通过这一过程使学生对整个实验过程更加明确，目的性更强。

1.4 实验总结

这一阶段学生已完成了实验操作过程，有了相应的实验结果，通过整理原始数据，分析实验结果，总结实验过程，讨论影响实验的关键因素，按照要求和格式编写完整的实验报告，并上交给老师审查。

2 实例—— 不同介质对伊通河水净化的试验研究

在本科野外认识实习过程中，学生发现伊通河不同区段水质存在较大的差异，伊通河水体污染对周边地下水水质产生影响。首先，通过调研区域水文地质条件，测量河水及井水水量水质各项相关指标，分析判断污染源对区域水量及水质的影响范围及程度;然后通过土柱模拟实验分别测定土的干容重、渗透系数（达西定律）、给水度（原柱）、颗粒分析、给水度（原柱）及水化学实验进行水样分析，测定水样的pH、电导率、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-、NO3-、NO2-、NH4+、Fe3+、Mn2+、F-等，了解河水的水化学成分，得到不同介质对污水的过滤净化能力的范围，运用多种方法进行水质评价，更全面的了解伊通河污染现状及不同介质对伊通河水的净化能力。最后，应用实验数据通过计算机软件模拟水质变化过程并进行长时间序列的预测分析。

3 实施效果

近年来，许多院校引进国外先进教学经验，开展启发式、讨论式等教学方法，收到了良好效果。但是，部分院校在实践教学中始终沿袭以教师为中心的单纯的技能操作模式。综合设计性实验通过多种手段研究，学生们一方面对各门专业课程特点之间融会贯通，对研究问题的方法有所了解，另一方面与生产实际相结合，直接解决生产中的一些问题。这种新型的教学模式主要有以下优点。

（1）有利于增强主动学习意识。在实验项目的设计、实施、评价、考核等过程中，提高了学生的学习兴趣，充分发挥其潜在的发现问题、解决问题、总结问题的能力，改变以往被动简单执行常规操作的局限性。

（2）培养学生的创新意识与能力。该文提到的实验模式，使学生发现理论学习中的问题，培养学生发现问题解决问题的能力，增强学生实验研究的兴趣。打破常规思维的束缚，最终实现创新能力的提高。

（3）提高学生的团体合作意识。在这种类型的实验模式中，学生需要共同合作，设计实验方案、互相配合搜索资料、互相帮助落实实验策略、实验备品及及仪器等环节中密切合作、高效快速解决实验问题、取得好成绩而共同努力。学生间、师生间沟通具体充分，可发挥学生的交流潜能。

参考文献

[1] 蔡莉莉，胡德志，彭涛.综合设计性实验对学生创新能力的培养[J].华北科技学院学报，2009，6（3）：91-93.

[2] 熊双丽，张建国，段宁，等.综合设计性实验的创新性教育[J].现代农业科技，2009（12）：263-264.

综合设计性实践教学 篇7

关键词：生物化学,综合设计性实验,酶法提取

生物化学是一门专业基础课,开设本课程的专业包括食品科学与工程、制药工程、化学等,为了将这门课的理论教学与实际应用结合起来,需要开设大量的实验课。目前已开设的实验多为基础验证性实验,为了激发学生的学习兴趣,强化学生分析和解决问题的能力,有必要增加综合设计性实验。结合现有实验条件,为了更好地凸显工科应用性的特点,本文尝试将地方特产的开发应用作为综合设计性实验的内容。

本实验选择巴戟天为主要原料,利用纤维素酶辅助提取其中的多糖,测定多糖的提取率。通过此综合设计性实验,不仅可以使学生熟悉生物化学的相关知识,掌握相关的实验技能和实验手段,如纤维素酶的构成、酶解条件和作用机理、多糖含量的测定方法等,而且可以提高学生的应用能力,加强工科专业学生的实践能力。

1 综合设计性实验的内容

1.1 巴戟天多糖的提取

研究报道显示采用纤维素酶解预处理能明显提高植物药有效成分的提取率[1],为了提高巴戟天多糖的提取率,此处应用纤维素酶进行辅助提取。

称取巴戟天5g,按照1:10的比例加入水煮沸后冷却放置。然后称取一定量的纤维素酶,先按照1:10的比例加入蒸馏水,置于水浴锅内进行活化,活化的温度为40℃,活化时间为0.5h,得10%的纤维素酶溶液。

按照不同用量将纤维素酶加入巴戟天与水的混合液中,以酶量与混合液的比例表示酶用量,在pH 5.0、50℃条件下保温一定时间并不时搅拌进行多糖的提取将用酶浸提的提取液置于电炉上高温加热5～10min,使酶灭活;浸提液灭活后用离心机(4 000r/min)离心10min,得巴戟天提取液,用旋转蒸发仪将提取液浓缩去除部分水分,加入3～4倍体积的95%乙醇沉淀,将所得固体沉淀物先后以95%的乙醇、无水乙醇、丙酮洗涤,经烘干后得到巴戟天多糖[2]。

1.2 巴戟天多糖提取率的测定采用苯酚-硫酸法[3]

1.2.1 标准曲线的绘制

精确称取干燥的无水葡萄糖0.500g,置于500mL容量瓶中定容,制成1g/L的葡萄糖标准液。分别精确吸取0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,7.0,9.0mL葡萄糖标准溶液形成浓度梯度,各定容于100mL容量瓶中;各取1.0mL葡萄糖溶液,各加5%苯酚试剂1.0mL,混匀,精确加入5.0mL浓H2SO4,摇匀后放置5min,置沸水浴中加热15min,立即转入冷水浴中冷却至室温。以1.0mL蒸馏水同上操作,作为空白,于490nm处测定吸光度。绘制标准曲线(图1),求得标准曲线回归方程:y=0.0084x,R 2=0.9997。

1.2.2 样品中巴戟天多糖提取率的测定

将不同条件提取得到的巴戟天粗多糖样品精确称取10mg,分别置于100mL容量瓶中,加蒸馏水定容到刻度线,取粗多糖液1.0mL,再加5%苯酚1.0mL,混匀。精确加入5.0mL浓H2SO4,摇匀后放置5min,置沸水浴中加热15min,立即转入冷水浴中冷却至室温。以1.0mL蒸馏水同上操作,作为空白,于490nm处测定吸光度,巴戟天多糖提取率按式(1)计算。

式中:A———测得的吸光度

5———原料巴戟天的质量,g

W———粗多糖总质量,即5g巴戟天原料经提取后得到的粗多糖总量,g

0.0084———标准曲线回归方程系数

1.3 酶法提取巴戟天多糖的工艺优化

采用单因素实验,讨论纤维素酶作用时间和酶用量对巴戟天多糖提取率的影响。此处参考量需要学生查阅文献和预实验探索得到。

1.3.1 酶解时间对巴戟天多糖提取的影响

在纤维素酶量0.4%、温度50℃、pH 5.0的条件下,研究酶解时间(1,2,3,4,5h)对巴戟天多糖提取率的影响,结果见图2。随着酶解时间的延长,多糖提取率逐渐增加,但在2h后趋于平缓,故选用酶解时间为2～3h较为适合。

1.3.2 纤维素酶用量对巴戟天多糖提取的影响

在pH 5.0、温度50℃、酶解时间2h的条件下,分别采用不同的纤维素酶用量(0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、1.0%、2.0%)进行提取,研究纤维素酶解提取巴戟天多糖的适宜酶用量,结果见图3。从图3可知,随着酶用量的增大,巴戟天多糖提取率逐渐增加,当酶用量大于0.4%时,其增加趋势不明显。

2 开设此综合设计性实验的特色与意义

综合设计性实验是将基础理论知识与多种实验技能和方法归纳分析并相互渗透的一种有效的实验形式它不同于传统的验证实验,对于实验技能的训练更具综合性,要求学生独立完成和思考的内容更多[4]。通过实践,我们总结上述综合设计性实验具有以下几个特色。

首先在选材上,实验所用原料巴戟天为药食通用,适合食品科学与工程和制药工程专业学生应用。巴戟天又是肇庆特产,取材方便。作为天然中草药,巴戟天有效成分的提取一直是研究报道的重点,学生通过查阅文献和实验,全面了解巴戟天有效成分的提取研究进展。

其次在实验内容上,本实验涉及到的生物化学理论知识点较多,包括酶的作用机理、影响酶作用效果的因素、多糖的提取、多糖的定量测定方法等。

最后在实验设计上,整个实验从原料准备、提取到含量测定形成一个完整的体系,在各个环节均为学生留有设计的空间。在原料准备中,学生可以选择不同产地的巴戟天原料;纤维素酶的作用条件可以适当调节;多糖的测定方法也可以适当改进。这样的设计可以让学生发挥主观能动性,调动学习兴趣,并可以为此后进行毕业论文的研究打下坚实的基础。

开设此综合设计性实验主要的意义有几个方面。首先它可以增加理论教学与实践的联系,培养学生对知识的应用能力。通过实验可使学生将各部分知识串联起来,融会贯通,不是只对着书本想象。其次,它可以增强学生的综合实验操作技能。验证性实验常针对某一知识点进行应用,而综合设计性实验是将多个知识点融合在一起,给予学生综合实验技能的训练。开设上述实验,既能有效利用实验室的现有资源,还能将多个实验结合起来训练学生的综合技能,提高学生的综合素质。

再次,学生通过独立设计完成实验,增强了学生的科学研究意识,培养了学生的创新性。整个实验过程中,学生需要独立思考,运用所学知识分析和解决问题,通过查阅资料获取相关信息,培养他们科学研究的能力和态度,从实验操作中学生可以发现一些新问题,提出一些新想法,借此扩展他们的知识面,培养创新意识。最后,它可以强化学生的语言文字表达能力。学生通过撰写实验报告,对实验结果和存在问题进行细致的讨论,指出改进实验方案的措施,训练并强化了他们的语言文字表达能力,亦可采取小论文的形式,培养学生撰写科研论文的能力。

3 结语

作为培养应用型人才的高校,首要的任务就是提高学生的应用能力,开设综合设计性实验就是一条重要的途径,也是高等教育改革的重要内容。酶法提取多糖实验的开设,在内容和操作上都符合生物化学实验教学大纲的要求,能够让学生掌握相关的实验技能和实验手段,加深对理论知识的理解和学习。涉及的生物化学知识点较多,包括纤维素酶的作用机理、影响酶作用效果的因素、多糖的提取、多糖的定量测定等,同时实验还需要学生独立设计完成,增强了学生的主观能动性。本校已尝试开设此实验效果较好。

参考文献

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[2]何传波,李琳,汤凤霞,等.巴戟天多糖的提取及纯化研究[J].食品科学,2008,29(8):326-329.

[3]郭素华,王和鸣,黄涛,等.南靖巴戟天多糖的含量测定[J].福建中医学院学报,2006,16(1):32-33.

综合设计性实践教学 篇8

1 开设综合设计性实验的意义

综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。是学生经过一个阶段的学习后, 具有一定知识和技能的基础上, 运用某一门课程或多门课程的知识对学生实验技能和方法进行综合训练的一种复合型实验[4,5]。设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件, 由学生自行设计实验方案并加以完成的实验。它不但要求学生综合多门学科的知识和各种实验原理来设计实验方案, 而且要求学生能充分运用已经学到的知识, 去发现问题、解决问题[6]。

开设综合性设计性实验的目的在于培养学生的综合应用知识的能力、增强学生实验操作技能, 培养学生数据处理能力及查阅中外文资料的能力, 开发学生智能, 着重培养学生独立解决实际问题的能力、探索创新能力及组织管理能力。通过开展这项工作, 将有利于我院培养社会所需要的高素质、创新型的应用型人才。

2 实验教学改革的内容

2.1 实验教学目标的改革

《地图学》是高等院校地学各专业的基础课, 这既是一门综合性学科, 又是一门技术性很强的应用课。本课程实验教学改革必须以提高学生自学能力为目标, 把学生放在主体地位, 教师在实验教学过程中只起到引导作用, 鼓励学生多提问题、勤动脑、多思考, 提高学生读图、制图和用图的能力。同时, 重视新理论、新技术的探索, 并结合经济建设的实际和具体实践, 培养学生解决实际问题的能力和从事科学研究的素质。

2.2 实验教学内容的改革

《地图学》实验内容一般由验证性实验和综合设计性实验组成, 主要考核学生读图、制图和用图的能力。在以往的教学过程中, 由于实验学时有限, 一般以验证性实验为主, 如墨卡托投影图上等角航线与大圆航线的绘制、地图概括、地图各种符号设计等。这种教学内容的安排使学生始终处于被动的学习状态, 实验内容在课堂教学中一般都已讲过, 没有新鲜感, 不需要学生进行独立思考, 不利于培养学生的学习兴趣和探索精神。所以在实验教学中应减少验证性实验的数量, 或者通过把一些验证性实验变为综合设计性实验来增加综合设计性实验项目数。如绘制专题地图时, 可让学生自己收集编图所需资料, 自己选择数据处理方法和设计所使用的表示方法、根据专题内容的需要制作地理底图、自己设计图面内容等。这种实验能较好的激发学生的学习兴趣和热情, 较大的提高了学生的动手能力、自学能力、分析问题解决问题的能力。

2.3 实验教学方式的改革

改变传统的统一时间和地点做实验改为以个人或以小组为实验单位, 把课堂延伸到课外采用开放式实验模式。采用学生为主体、教师为主导的教学模式, 使教师的角色从传统的信息完全提供者变为学生求知过程中的合作者与引导者, 鼓励学生自主实验, 引导学生主动查阅资料, 扩展相关理论知识, 通过实验方案设计、实验数据采集及实验结果分析, 使学生养成独立思考的习惯、实事求是的科学态度和团结协作精神, 激发学生主观能动性和创新思维能力, 让学生从理论到实践都有所提高, 以达到培养和提高学生的科学实验素质的教学效果。

2.4 考核方法的改革

为了强化学生实验能力的培养, 提升实验教学质量, 提高学生的学习积极性, 为了科学评判学生成绩, 建立一套适合《地图学》实验课程的学生成绩考核体系。考核体系由6部分组成, 分别为出勤率、实验预习、实验态度、实验操作、实验报告或实验成果、团队意识。最后根据每项指标的分值和权重进行加权求和的方法计算出每位学生的实验总成绩。

结束语

实验教学是《地图学》课程人才培养的重要环节, 对培养学生实验技能和动手能力, 提高学生分析问题和解决问题的能力具有特殊的意义。作为一名《地图学》课程教师在实验教学中应更多的设计综合设计性实验内容, 培养学生独立思考、解决问题、创造思维、自主活动、合作交流的能力。

摘要：探讨了《地图学》综合设计性实验教学改革的意义, 具体分析了《地图学》实验教学改革的目标、内容和方式。通过开展这项工作, 将有利于培养社会所需要的高素质、创新型的应用型人才。

关键词：地图学,综合设计性,实验教学,改革

参考文献

[1]蒋欣, 聂麦茜.“环境监测”课程综合设计性实验方式及内容的改革实践[J].高校实验室工作研究, 2006 (1) :18-20.

[2]朱利敏, 王长生, 王顺兴, 王宇飞, 肖宏滨.“机械工程材料学”综合设计性实验教学改革与实践[J].实验室科学, 2008 (1) :49-50.

[3]李秀平, 李争鸣, 张荔茗, 桂芳, 周秀萍, 费嫦.微生物检验综合设计性实验教学模式的探讨与实践[J].2015, 36 (7) :1005-1006.

[4]黄品梅, 黄道平, 梁锦.开发综合设计性实验促进创新人才之培养[J].实验室研究与探索, 2010, 29 (6) :93-95.

[5]张萍, 侯晨霞, 宋金.综合设计性实验教学的研究与探讨——迈克尔逊干涉仪的拓展应用[J].实验技术与管理, 2011, 28 (8) :157-159.

综合设计性实践教学 篇9

本校高分子材料与工程专业目前开设的高分子化学实验主要有本体聚合、溶液聚合等5个实验,多数以验证型实验为主。验证型实验虽然有利于学生掌握实验程序、熟练使用有关仪器设备,但是不利于启发学生的思维和创新意识的培养,不利于培养学生分析问题和解决问题的能力。这种实验教学方式已满足不了当今对人才培养的要求。另外,由于实验内容单元独立,仅仅是不同聚合物制备方法的罗列,知识点分散,缺乏系统性,而且与高分子物理实验、高分子加工等实验课程关联甚少,颇有支离破碎甚至自相矛盾之感,因而不利于拓宽学生的知识面和知识衔接。

因此,必须对传统的高分子化学实验教学模式进行改革,设置一些综合性、设计性实验,将高分子材料的合成、表征与加工以及性能测试有机联系在一起,以体现高分子反应的多分散性和影响高聚物性能因素的多样性。结合具体情况,我们对开设综合设计性实验作了以下尝试。

二、高分子综合设计性实验的教学过程和实施方法

1. 综合设计性实验的选题

在做完本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合四种自由基聚合的验证性实验后,根据实验室设备,考虑到教学的实用性与代表性,我们拟定了聚甲基丙烯酸酯甲酯-苯乙烯透明微珠的制备这一实验题目。通过聚合物的合成、产品物性测定、产品压制成型以及最终制品的力学性能测定,来探讨不同的原料、配方、聚合类型以及聚合实施方法对产品以及制品性能的影响。

2. 实验方案的确定及文献资料的查阅

学生在接到实验课题后,在查阅资料和熟悉实验方法及原理的基础上,拟定实验方案及具体操作步骤,根据方案列出实验所需药品与仪器设备,再交给指导教师评阅。

3. 实验配方及方案的审查

聚合机理、原料配比、搅拌效果、温度以及反应时间,都是影响高分子分子量及其分布的因素,进而影响聚合物的性能和用途。指导教师应认真审查学生的实验方案,如实验步骤的可行性、可能的副反应、讨论配方组分及用量的影响,实验细节的注意事项;并根据实验室能提供的条件,指导学生对实验配方及实验方案中存在的问题进行修改,最终确定实验方案。

4. 实验的开展及总结

学生根据实验方案进行实验,对产品进行验证,各组对比共聚物的分子量以及熔融指数等物理性能,并参照这些参数将产品压制成型,然后掌握各组对比制品的透明度和光泽度、对比制品的力学性能。实验完成后学生及时上交实验报告,讨论实验结果,包括分析实验成败的原因,评价实验方法。在讨论中特别要写出自己的收获和体会、遇到的问题及解决的方法。

三、综合设计性实验教学中应注意的问题

1. 精选实验内容,注重实验应用,合理选题

要按照实验内容的难易程度以及循序渐进的教学规律,在开展了几次验证性实验的基础上,开展综合设计性实验。实验的选题要具有实用性和代表性,同时可行的实验方案要有多样性,兼顾实验室的条件和学生的理论水平。选择的题目要有利于锻炼和提高学生的创造性及分析问题、解决问题的能力。

2. 合理引导,建立与相关课程的互传互动,为后续课程奠定基础

对于高分子材料与工程专业而言,聚合物的制备、结构表征、加工以及性质测试之间存在着有机联系,因此将相关实验之间设法串联起来,将有助于学生扎实地掌握有关知识及技能。我们拟定的聚甲基丙烯酸酯甲酯-苯乙烯透明微珠的制备这一综合设计性实验题目就是以高分子化学为主,同时也涉及高分子物理和成型加工等课程的相关知识,为后续课程奠定基础。

3. 培养师生互动及探索精神

学生根据预先给定的实验课题,通过所学理论知识或搜集的信息、文献资料整理实验方案。而实验指导老师要预先掌握实验产品的应用、实验原理、产品中各配方的物理和化学性能及其对反应的影响。对学生提交的实验方案要认真审查其可行性,指出方案中明显错误之处,引导学生思考并独立解决问题。支持学生采用不同方法进行实验,鼓励学生创新。对于学生在实验过程中出现的失败,要正确引导,鼓励学生分析问题所在。实验结束后,教师要对实验操作和实验结果进行分类点评,与同学一起交流实验探索过程,总结成功经验,分析失败原因。在实施综合设计性实验的过程中,采用师生互动的教学模式,教师由“主角”转为“导演”,学生由“被动”转为“主动”,知识由感性上升为理性。

四、结语

综合设计性实践教学 篇10

关键词：设计性实验,实验教学,无机材料专业

电子材料的课内实验课以验证性实验为主,综合性实验为辅助。验证性实验是学生对已知结果进行实验验证,主要在于实验过程的演示和实验结果的证明,重点掌握实验操作的过程。验证性实验的这种实验教学模式有利于培养学生基本技能,对于无机专业学生材料方面的基本理论有比较好的效果。综合性实验所需时长较长,通过实验可以让学生掌握一套完善的电子材料的实验工艺以及结果表征。验证性实验要求学生按照实验指导书预习并撰写实验预习报告后再进入实验室开展实验。实验开始前由实验老师先进行理论方面的讲解,具体介绍实验的目的、操作步骤和方法,重点会强调在实验中遇到的问题和解决思路。与综合性实验相比,验证性实验具有固定的实验思路,容易约束学生在实验过程中的想法,同时很容易出现相互借鉴实验结果的情况,很难达到培养学生创新思维的目的。

设计性综合实验作为实验教学一种创新形式,对培养学生的科研意识,提高学生分析问题和解决问题的能力,激发学生创新思维的重要作用已经得到普遍认同[1]。随着自主设计实验教学方法的不断应用,其教学模式主要分为学生围绕老师指定题目进行自主设计[2,3]和学生自主选题、自主设计[4]两种教学模式。在电子材料实验课程中我们主要采用学生自主选题、自主设计的方式进行了实验教学的探索和实践,并对实践过程中出现的问题进行总结和思考。

1实验教学设计

电子材料的实验课开设在大四第一学期,电子材料实验课所需掌握的基本专业知识已经具备,也具有一定的动手操作能力。因此在设计电子材料综合实验课的时候,可以考虑多发挥学生自己的能力,让学生以研究性实验为主。学生提出实验方案,教师根据情况加以指导,在实验过程中遇到问题后优先让学生自己通过查阅文献资料自己解决,充分发挥学生的主观能动性。学生先提出实验思路、实验方案、具体步骤、所需要用到的设备与药品、实验结果的分析测试表征。老师在学生提出的基础上,根据实验室具体条件再进行调整。电子材料实验课的总课时为26学时,其中验证性的课程实验3次,共10学时,设计性综合实验1次,16学时。设计性综合实验分为资料查询、实验思路的提出、实验方案的设计、实验具体操作流程、实验结果表征与实验结果汇报6个阶段。设计性综合实验以4-5人为一个小组,在理论课学习的基础上,教师给出学生电子材料实验项目相对较新的实验方法和实验思路,让学生通过网络数据库、图书馆等多种渠道查阅近些年的资料和文献获取实验思路。实验方案确定后,学生即以实验小组为单位,各小组将准备的实验方案、具体的实验步骤、所需要用到的设备与药品制成幻灯片,并撰写实验设计报告,由每小组委派一位学生将实验内容在全班内进行交流与答辩,教师结合实验室的条件论证学生实验的可行性后再进行实验。实验完成后撰写实验结果与讨论的报告在全班内进行第二次答辩,汇报实验中遇到的问题和实验结论。

在实验内容选择上,我们以热门的电子材料与元器件为题目,学生可以自主选定课题项目。对于设计性综合实验的考核,以考核实验过程中的综合能力为主,特别鼓励在实验思路与内容方面的创新。在选定的实验课题完成后,需要撰写实验设计报告和实验结果与讨论的两份报告对设计性综合实验进行总结,并进行交流与答辩。教师根据学生所设计课题的创新性、设计思路、设计内容、实验完成情况以及学生的答辩情况进行综合评判,最终确定设计性综合实验课程成绩。

2设计性综合实验内容

设计性综合实验需要学生有一定的电子陶瓷方面的理论和实验操作基础,因此选择将验证性实验安排在设计性综合实验前。验证性实验由学生个人独立完成,可以培养学生独立完成电子材料实验操作的能力,使每个学生掌握实验室基本仪器设备使用的常识、实验药品的种类与用途、电子材料实验流程,补充学生对理论知识的应用能力,培养学生独立思考和动手的能力。设计性综合实验的需要查阅资料较多、操作繁琐复杂,一般学生难以独立在有限的课时内完成,因此学生以小组为单位,相互协调分工完成。综合性实验内容由老师确定一个范围学生可以在此范围以内选择。如果学生有较好的想法,教师也会鼓励学生自主提出课题。学生组合的原则是自由自愿,经过长期的磨合组员之间相互之间比较了解,有良好的团队意识,这对后设计性综合实验的完成具有决定性的意义。验证性实验的内容和实验步骤都由老师写在实验指导书上,而且实验过程中的注意事项教师都会详细讲述,遇到问题教师也能很快解决。而设计性综合实验整个过程都由学生自己完成,老师只起到指导和引导的作用,实验方案的确定、实验仪器和药品的选择、实验结果的分析讨论都需要每组学生讨论完成。在实验中学生遇到问题时应该引导学生通过查阅资料和文献等寻找解决办法,若遇到较大难度是教师可以协助解决。学生在实验操作过程中熟悉了电子材料制备的基本流程,形成了遇到问题独立思考的习惯,也极大提高了学生的实验操作能力和创新能力。

3设计性综合实验实施

设计性综合实验的实验器材分为公用和根据各组实际情况分配的试剂药品。其中公用的设备如磁力搅拌器、量筒、烧杯、容量瓶等集中放置在柜子,并规定该集中区域为公用,每次使用完成后必须清洗干净放回远处。分配到每组自己使用的试剂和药品,则要求每组学生将其放置到已经安排好的专门试剂柜,由每组选出一人负责试剂柜钥匙的保管,以免造成器皿样品的丢失和混乱。实验台面也分配每个小组一个,保证每组都有独立的实验空间,避免在实验过程中发生实验冲突。设计性综合实验以小组为单位,每组之间选择的课题具有较大的差异,每组选择的药品也大多不相同。这就增加需要提供药品的种类,药品的使用率也大幅度下降。有些药品只能使用很小的一部分,长时间的放置导致最后药品失效,造成浪费。随着设计性综合实验的自选题目的长期开展,实验工艺种类越来越多,使用的药品种类也会不断增加,很多某种工艺才使用的药品的使用频率也会随之降低,导致药品的累积。针对药品的浪费问题,教师在指导下一届学生做实验前回动员学生对以前已经做过的实验基础上进行改进和创新,或者选择比较相似的材料体系进行实验,减少药品的不必要闲置和浪费。设计性综合实验不同于传统验证性使用的可预知性,设计性综合实验的实验周期较长具有一定的复杂性,并且实验过程中可能失败需要重做,学生很难在安排的课程时间内完成实验并得到良好的实验效果。因此可以鼓励学生在课余时间来补做实验,可以一周安排2-3次开放实验室,学生可以通过预约来自主完成实验,任课老师和实验员轮流值班学生实验进行指导。

4实验技术方面的经验与思考

在设计性综合实验题目的选择过程中我们发现,大部分学生倾向于选择不同实验方法尤其是新型制备技术的课题。学生对新型的实验技术都具有较大热情,但是由于实验课时的限制和学生对自身能力信心的不足,基本都会选择较为简单的实验工艺。设计性综合实验学生很难在教学安排的课程时间内完成实验并写出实验结果与讨论的报告,虽然学生愿意利用自己的休息时间来完成实验,但是由于对知识掌握的不够深刻以及自身能力的不足,在测试分析的过程中常常遇到较大的问题。实验结果的分析都较为简单,测试方法也比较单一,涉及到一些复杂测试时很难对数据进行分析。实验室的许多仪器并没有得到有效利用,测试与实验的结合还需要教师进行深度指导。针对上述问题可以在学生大三刚开始专业课的过程中对学生进行实验室设备的介绍和培训,给学生推荐一些实验技术方面的书籍资料,播放实验设备操作的相关视频。经常在学生中开展实验室的宣传和普及工作,鼓励学生进入实验室熟悉仪器设备。在实验室仪器旁放置仪器设备的详细介绍,包括设备名称、应用范围、使用规范及注意事项等,利于学生了解学习。此外,对于学生在实验设计方案中经常提及而实验室没有的仪器也要做适当的补充。

5学生对设计性综合实验反馈

学生的评价对教师教学质量提高有着重要的作用。通过对学生的谈话了解发现学生对设计性综合实验很支持和理解,大家都认为设计性综合实验在实验中大家都参与研究、讨论对如何自己设计实验有了初步的了解。尤其是经过自己实际解决实验中遇到的问题和困难会对所学理论知识的理解更为透彻,也能很好的将理论与实际相结合。在实验讨论的过程中,每组成员都能提出一些很好的想法,大家相互交流取长补短,营造了很好的学习氛围。经过对实验方案的调整最终得到实验结果的成就感积极调动了学生对科研的热情,课后很多同学都会选择自己的课题继续做进一步的实验研究。

6结语

电子材料的设计性综合实验对指导教师也提出了较高的要求,学生选择的实验方法和实验内容老师可能并不是十分熟悉,因此要求老师也要来查阅相关文献资料来判断实验中可能出现的各种影响因素和实验的可行性,以更好地指导学生。设计性综合实验需要学生自主选择,激发了学生实验的热情,促使学生在实验中不断学习新的知识,不断探索和创新。电子材料设计性综合实验还需要教师在实验指导方面不断完善,帮助学生掌握电子材料领域方面知识。

参考文献

[1]许会静,刘磊,李艳.生物化学检验自主设计实验的经验总结与思考[J].科技创新导报,2015,11:154-155.

[2]汪涛,李田,叶大梧,等.一个传统验证性实验向设计性实验的升华[J].物理与工程,2011,21(1):10-13.

[3]卢素敏,刘秀军,郭玉高,等.化工原理流体力学自主设计性实验的教学实践[J].实验室科学,2015,18(2):24-30.

综合设计性实践教学 篇11

现行的语文综合性学习有几个相一致的设计理念：一是认为学科性的体现是有让学生搜集、处理资料的机会，有让学生说写的练习设计，有让学生汇报的成果展示台；二是认为综合性的体现是把自然、社会、历史、地理等学科引入进来；三是认为实践性的体现是走出去调查、采访、讨论等；四是认为成果的呈现方式要多样化，如汇报、书面写作、手抄报、演示文稿等等。从这些举措我们可以看到，教师们是想方设法围绕着学科性、综合性、实践性作努力，花样繁多。可就是这样想尽办法变花样，语文综合性学习还总是被批为语文味不足，感觉不是上语文课，而是综合实践课，收效总不如意！其根本原因是什么？仔细分析一下这些设计理念，我们就会不禁质疑：引入自然、历史、地理等学科是不是语文综合性学习所独有的？搜集、处理资料、汇报、调查、采访、讨论、手抄报、演示文稿等的活动方式和成果展示方式是不是语文学科所特有的形式？如果同样的教学设计可以用到多种教学领域的话，如何才能体现语文的学科性？

形式是外在的，必须有一个内在的属于学科核心的中心统领这些形式，才能使形式很好地服务于内容。那么在语文综合性学习中，这个属于学科核心的中心是什么呢？我认为，那就是言语实践。把语文综合性学习定位为综合性言语实践活动，以开展言语实践为中心统帅所有的活动，不仅能很好地解决学科性问题，而且也是语文教育目的的所在。语文的教学目的是培养学生的语用能力，即言语能力，这在历次的教学大纲中都被提及，如：“以备应世达意之用”；“养成发表思想之能力”；“在实践中学习、运用语文”等等。虽然在各个阶段、各个地区，用了不同的表述方式，但其核心仍然是“培养语言运用能力”的问题，即培养言语能力的问题，语言知识是为言语服务的。“语言运用能力培养”是语文学科的主要目的，言语实践就是语文学科最核心的活动，听说读写实质上是一种言语实践过程。课程标准对语文综合性学习目标指向——能主动进行探究性学习，在实践中学习、运用语文——实际上也是对言语实践的要求。

那么怎样设计活动才是真正地以言语实践为中心呢？它一般遵循什么原则呢？在这里我介绍《牛津英语教程》的一个综合性言语实践活动范例，看看他们是如何通过言语实践活动培养学生的语用能力的，从中可以给予我们什么启示。（注：设计和编写综合性言语实践活动是英国英语教科书的特点之一，有不同的版本，此教程设计了20个言语实践活动专题）

专题：在荒岛上

贺词：体验荒岛生存

祝贺你被推选为“荒岛生活小组”的成员之一，你将和你的同伴在一个无人居住的荒岛上生活一个月，从而显示年轻人的机智、勇敢和适应环境的能力。你将要做出许多决断、探险，并且要描述出你们在荒岛上发生的各种事情。

勃林岛（附图略）：到了勃林岛，你将进入一个热带天堂，它堪称野生动物世界。你在这里将看到平时所说的绿色世界中见不到的鸟类和鱼类。但是要注意：许多动物对人类怀有敌意，比如毒蛇和凶猛的山猫。许多奇异的果子可以为你们提供食物，但也可能含有致命的毒素。然而最主要的困难是岛上没有水源，除非你们能够想出聪明的储存雨水的办法，因为岛上几乎天天下雨。

克劳维斯岛、阿波埃岛（附图，介绍略）。

1．仔细地研究所有插图的信息。

2．为每个岛屿列表，写出它们的有利条件和不利因素。

3．根据岛屿和你们自己的条件来选择居住的地方。

4．用一段简短的文字说明你们小组选择该岛的理由。

5．利用所提供的信息，画图表示岛屿的特点，并说明你们自己的情况。

选择旅伴（附相片，略）：

奈森·范里西：男，13岁，身体强劲有力；性格任性，具有独立性，不喜欢求助于人；怕蛇。

（下面还介绍了四位，略）

除了上述的5个人外，你还可以另选两名伙伴同行。现在，你要做的是：

1．作为岛上生存小组的成员，了解他们每个人的优、缺点各是什么。

2．选择另外两位成员，并说明选择他们的理由。

3．按照上面提供的资料，介绍一下自己的优、缺点。

配置设备（附图，略）：

在上岛之前，允许各小组选择一些设备：6种生活必需品和两种奢侈品。配置的物品应满足小组每个成员的需要。

1．你选择的6种必需品是什么？说明选择它们的理由。

2．你选择的两种奢侈品是什么？说明选择它们的理由。

3．小组的每个成员都应有一个日记本，记录自己的经历和感受。现在已是出发的前一天了。你已经知道了自己的伙伴、已有的设备；已经对小组选择的岛屿有了许多了解。在第一篇日记里，写下自己准备进驻岛屿的感想。

4．现在写第二篇日记，其中应写出登上岛屿时发生的事情，你和小组其他成员的感受；尤其是当看着运载你们的船返航，渐渐远去，直至消失的时候，你的感受是什么。

在岛上生活（附可能出现的情景图，略）：

1．思考小组成员在岛上必须做的事情是什么。这些图画给你提供了一些观点，但是还应开动脑筋。

2．列出小组必须做的重要事情的明细表。

3．列出这些事情的顺序，把最重要的事情放在表格的上层，次要的放在下面。

4．列出做好每一件事和解决每一个问题的途径和方法。

5．思考你们小组开始岛上生活的实际情况，写下第一天生活的完整的日记。

问题：观察下面这些图画，思考如何解决你们在岛上必须面对的问题。

（附四幅图，第四幅图上9个孩子在争论问题，有详细的对话内容，略）

1．选择1～4幅图画，按角色表演出全部对话。

2．再选择另一幅图画表演。

3．选择你刚刚表演过的一幅图画，在卡片上写出它的表演脚本。

4．再次观察你选择的4幅图画，逐一思考并正确判断人们面对的问题是什么。为每一幅图画写出你的解释和你的解决方法。

5．从4幅图画中选择一幅，设想你置身其中，而后写出这一天的日记。

6．最后一幅图画表明孩子们正在讨论如何解决他们面对的问题。你从他们的谈话中可能会看出一些情况。用一个表格列出他们的主要问题，并说明你对解决这些问题的看法。

7．思考这场争论是如何发生的，应该如何解决。在日记里引用你所描述的人们的话语，做出的决定，以及你的想法和感受。

（注：黑体和着重号为笔者所加，以上案例来自《母语教材研究（7）》。）

〖简评与启示〗

专题式与情景真实。活动是以专题的方式进行，子层所有的活动都围绕着专题展开，按真实事件发生时将会出现的情况层层铺排。这种设计不仅使情境更真实，而且能培养学生思维的逻辑性和缜密性。活动力求给学生一个“真实”的情境，培养学生解决真实问题的能力。这种“真实”可以是虚拟的情境，也可以是现实的情境（20个专题中不乏现实的情境，如《买最好的》、《街区》等）。这样既使学生身在学校、教室里，可思想、情感却处于虚拟的荒岛上，这种情境能极大地调动起学生的好奇心，催发他们的想象力，不一定要求学生走出去才能完成活动。我们的语文综合性学习虽也以专题式设计，但较侧重知识点的横向联系，少有故事性的纵向联系，如“遨游汉字王国”、“走进信息世界”、“世界何时铸剑为犁”等皆围绕一个点横向发散开去，缺乏纵向的故事性的题材；对情境的“真实”设计不足，容易脱离学生真实生活。有些教师在活动形式方面普遍认为只有走出去才具有实践性，很明显是被“实践性”三个字束缚了思维，实际上随着学生年龄的增长，逐步培养学生抽象思维和想象力也是我们的教育目的之一。

实践的核心是言语。从案例中我们可以看到，它注重培养学生独立阅读和理解的能力，设计了诸如从图文中提取和加工信息，区别主要信息和次要信息，分析事物的表面现象和内在本质等的活动，并引导学生利用制作表格、绘制图示、编写提要等把内在的理解外显出来。注重从生活实际需要和情感表达需要培养学生写作的意识，通过说明理由、写日记、扮演角色、写表演脚本、相互讨论、写想法和感受等等方式，培养学生多种写作和说话的能力，在必要的时候教师有引导语指导学生该如何进行学习。这些多样化的言语实践活动强调实践主体的地位，强调发挥主体的作用，学生的语文能力不是教师讲出来的，而是学生通过言语实践获得的。这对我们在形式的选择方面去繁取精有很大的启示。

综合中不离学科。在此专题活动中，涉及到地理、天文、动植物、民俗等诸多学科知识，形成一个宽广的跨学科领域，但这些综合性知识的掌握不是活动的根本目的，它们是为学生提供情境、解决问题、提供言语实践内容服务的。所以当学生在这些学科知识方面遇到困难的时候，教材设计了包括导语、图画、对话、范例等辅助手段，帮助学生理解要求，顺利进行活动。我们现行的语文综合性学习在这方面存在较大的缺陷，往往活动一开展，就会变成了天文地理社会品德等的学习，学生的注意力很快转移到综合学科知识的查阅和展示中，而脱离了语文学习这一主题。

语文综合性学习是课程改革中的一个亮点，是语文教学的一种趋势，在此抛砖引玉，期待它能从鸡肋的地位走向健康发展的大道。

参考文献

1 洪宗礼、柳士镇、倪文锦主编. 母语教材研究（7）——外国语文教材译介. 南京：江苏教育出版社，2007.9

综合设计性实践教学 篇12

*本论文为北京林业大学“基于培养自动化专业本科生信息处理能力的设计性实验的研究与实践”教学研究项目的

培养学生学习的兴趣,改变学生对硬件课程原有的看法,充分调动学生学习的积极性,使大学生的计算机知识结构逐步协调。为此,自2007年以来,我们按照教育部的“全面推进素质教育,以培养学生的创新精神和实践能力为重点”的教育精神,以培养有特色的高素质的自动化技术应用型人才为目标,对微机原理及接口技术课程实践教学模式的改革进行了研究、探索与实践,初步形成了一个突出实践和创新能力培养、以综合设计性实验为主的实践教学模式。

一、综合设计性实验模式的建立

1. 精心设计一些具有工程应用背景的实例性实验

传统的微机原理及接口技术实验中包含了许多验证硬件芯片工作原理的实验,学生实验结束后虽然也能巩固理论知识,但是由于实验内容脱离实际,学生会不太明白实验的真正目的何在,不能掌握各种控制芯片到底有什么用,从而降低了学习的积极性,收效甚微。所以,在实践教学中我们精心设计一些具有工程应用背景的实例性实验。例如,在微机原理及接口技术实验教学中设计了步进电机驱动实验,要求控制步进电机缓慢起停、正反向运转。具体要求是:利用8253定时/计数器进行定时,定时时间到则向8259A申请中断,利用8255A驱动步进电机,使步进电机按照准确的速度运转。在此实验中,要求学生查找步进电机的相关资料,了解步进电机的工作原理和特性及应用场合。要求学生自己设计实验电路,绘制实验电路原理图。要求学生自己设计实验程序,完成程序的调试。通过实验,学生综合应用了步进电机8253、8259A、8255A、汇编语言程序设计的诸多知识,独立完成硬件设计和程序设计。学生对类似的实验非常感兴趣,投入了极大的热情和主观能动性,取得了非常好的效果。

另外,在模拟量输入输出通道验证性实验之后,我们要求学生自行设计一个数据采集系统(可包含芯片有74LS244、ADC0809、DAC0832等),用实验箱上的电位器模拟工业现场的温度传感器,要求当温度高于60℃时系统输出方波信号,低于60℃时系统输出另一种波形(可为三角波或锯齿波)。学生仔细复习ADC0809、DAC0832的工作方式及工作机理,设计软件框图、自行连线及联机调试。在调试的时候,同学们看到示波器上随输入电压(即模拟温度)的改变而显示不同的波形时,很有成就感。学生在实验总结中说:“虽然完成这个系统花了很长时间,甚至牺牲大量休息时间才完成的,但我们掌握了软硬件调试的技巧、感觉到了创新的魅力及解决工程实际的可能。”

通过这种综合实验的设计,使学生更加深刻理解了每一种控制芯片的工作机理,锻炼了他们硬件调试能力。

2. 摒弃实验箱的弊端,自行开发实验板

通过教学实践,我们发现使用公司开发的教学实验箱对于学生理解基本概念及验证芯片的功能存在一定的弊端。例如我校所使用的北京理工达盛公司的实验箱要求程序起始地址为100H(即每个程序开始都要用伪指令ORG 100H说明,否则程序不能通过链接),学生做完简单的芯片验证实验后大多数并不知道100H的意思,致使学生作业中或者考核时编写程序时在每个程序前均加上ORG 100H。另外,现有的实验箱上芯片的引脚集中,并未在芯片周围,在使用实验箱时学生只需连接引线,对芯片封装形式、工作时序及片选地址的译码计算等丝毫不清楚,例如,在期末考试中关于8255A芯片的端口地址为数不少的学生并未根据题目所给定的译码电路进行计算,而是直接书写04A0H、04A2H等,这主要是实验箱上学生经常将8255A的片选端连接到系统所提供的片选插孔CS0上,而系统片选插孔CS0所提供的地址范围给定为04A0H到04A F H(偶地址有效)所致。诸如此类问题的存在,说明学生不但没有从实验中掌握所学知识,而且使得所学内容更加概念不清。因此,在教学实践中我们开设了一些简单的系统开发题目,要求学生自己开发实验板。例如,要求学生自行设计一个生产流水线产品统计电路,该电路的功能是用8253监视一个生产流水线,每通过50个工件,扬声器响5秒钟,频率为2000H Z。在设计时学生可以用实验箱上提供的8086C P U板,但其他电路均要求自行设计。我们只提供基本的设计思想和设计方法,提出参考书目,不提供具体的、详细的电路与程序,向学生开放实验室,学生通过自己查阅有关资料,而电路的构建、硬件资源的分配、译码地址的计算、程序的输入、程序的调试等过程完全由学生自已动手,不仅增强了学生的动手能力,而且培养了学生的创新能力,既动手又动脑,使学生的思维空间得到发展,学生钻研硬件实用技术的学习兴趣大大提高。

二、结束语

创新之根在实践。根据我们多年的教学实践,深切体会到开设微机原理及接口技术综合设计性实验对培养学生计算机硬件创新设计应用能力的重要性。另外,计算机硬件技术发展日新月异,今后实践教学中知识点的更新,如EDA技术及VHDL语言的应用对于培养好学生扎实的硬件开发能力亦不容忽视。

摘要：针对传统的微机原理及接口技术课程实践教学中存在的问题,在教学中建立综合设计性实验教学模式。实践证明,该模式能有效地提高在学阶段学生的硬件开发能力及创新设计能力。

关键词：微机原理,综合设计,创新能力,教学研究

参考文献

[1]吴宁.微机原理课程学生创新能力培养的探索与实践[J].计算机教育,2006,8:35～37

[2]张园园.从微机原理与接口技术课程探讨硬件教学方法[J].科技信息,2009,5:6