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实验设计论文8篇

时间:2023-03-23 15:10:07

实验设计论文

实验设计论文篇1

1.1毕业设计经费少

绝大多数的实验研究型毕业设计工作涉及了材料的制备、加工,性能的分析、测试等环节,而且目前学生毕业设计论文题目普遍是一人一题,使得学生的毕业设计内容比以往更加丰富,但这也决定了学生将要使用的原材料与仪器更加多元化,实验的结果需要进行大量的表征检测,目前检测分析费用普遍较高,毕业设计能用来支配的经费很少,在200~400元左右,因此毕业设计经费很难满足样品检测的需求,这也造成毕业设计中很多数据的不完善,不能深入地进行分析和探讨,最终形成的论文类似于一份实习报告,无法将所学的理论知识和实验现象紧密结合起来。

1.2教师和学生的问题

毕业设计题目是教师提出并让学生开展的,那么教师对学生毕业设计的整体质量就具有很重要的影响。指导教师对毕业设计质量的影响主要体现在以下方面:第一,教师个人能力不足,毕业设计题目设计不当,指导起来力不从心,必然导致学生在短时间内无法高效地开展实验;第二,有的老师在毕业设计环节中带的学生过多,由于本身教学科研工作的影响,指导每个学生设计的时间必然减少,且投入精力不足,对学生每天的设计工作不了解,学生也得不到应有的监督、指导;第三,责任心不够,有的老师甚至在毕业设计过程中对学生不闻不问,没有尽到自己应有的监督指导责任;而有的老师没有结合实际情况,设计题目过于雷同,甚至同组内同学的设计题目只是简单的参数不同。这些因素都会导致毕业设计质量的下降。另一方面,学生自身在毕业设计过程中也存在着一些问题:实验态度不端正、对毕业设计不够重视、精力投入不足。比如在毕业设计前期过于懒散,不能积极主动地进行文献的调研和实验的设计,到了后期才急急忙忙地投入实验,由于时间紧任务重、加上操作不够熟练,因此与最初的预期有很大的差异,导致毕业设计论文的质量下降。有些考上研究生或找到理想工作的学生过于放松,对毕业设计抱着能过就行的心理,实验过程中敷衍了事、流于形式,这也必然导致毕业设计质量下滑。

1.3毕业设计考核问题

虽然高校的教学管理部门对学生的毕业设计越来越重视,对于毕业设计制定了详细完整的管理规范和要求,并有教学检查组的督导,但由于各种因素的存在实际执行起来却流于形式,毕业设计的审核、答辩和成绩评定在一定程度上缺乏科学性。比如毕业设计质量的好坏最终是通过毕业答辩时学生的表现和毕业论文的撰写质量好坏来评定的,而对于毕业设计过程中学生的表现并没有一个量化的指标,只能通过指导教师来评判。因此这里面存在很多人为的影响因素,论文以结果定好坏,而忽视了毕业设计中工作量的大小,这对一些实验难度大、工作量大,付出了很多的心血却没有得到理想的结果的学生来说有失公平。

2解决毕业设计中存在的问题、提高毕业设计质量的相关对策

2.1大学生结合指导教师,提前进入实验室

针对大四学生面临考研、就业及时间短的问题,提出学生结合指导教师,在大二或大三提前进入实验室,参与指导教师的项目研究。这有几方面的好处:第一,学生在课堂上学习到的都是一些空洞的基础理论,进入实验室之后通过早期的简单实验,可以将理论和实际结合起来;第二,通过循序渐进地进行实验,提高学生的动手能力,开发学生的创新思维,培养学生的创新能力和实践能力;第三,通过这种方式弥补了毕业设计时间短的问题,而且可以使学生的工作具有延续性。

2.2选题结合科研,开放实验室

针对毕业设计经费少的问题,提出选题结合科研,开放实验室的方法。指导教师都有着或大或小的科研项目,在制定毕业设计题目时,考虑将学生的毕业设计选题与科研相结合,不仅可以减轻指导教师科研工作的压力,而且可以弥补毕业设计试验经费不足的问题。另一方面,学校可以针对性地面对毕业学生开放一些实验室,通过毕业学生申请的方式降低或部分减免毕业设计试验中的测试费用,或者学校适当增加毕业设计环节的经费投入,使毕业设计过程中的实验研究有比较充足的经费支持,通过这些手段切实解决毕业设计环节经费少的问题。

2.3提高指导教师和学生的综合素质

对指导教师而言,毕业设计既涉及理论知识又涉及实际操作技能,因此指导教师要根据自身的实际情况并结合学科特点设计合适的毕业设计题目,自身既要能从理论上指导,又能给予实践上的帮助,而且通过毕业设计既能强化学生掌握的理论知识及实践技能,又能使学生充分发挥其创造力,圆满地完成毕业设计。另外高校要制定政策与规定,加强指导教师队伍建设,对教师提出明确的要求。指导教师要不断提高自身修养,对学生要有高度负责的责任心。对学生而言,应端正毕业设计的态度,转变观念。在思想上要把毕业设计放在一个重要的位置,了解毕业设计的过程,在思想上为毕业设计做好准备。要以提高自身的综合素质为目标,以自我的全面发展为努力方向,为适应社会发展的需求,在毕业设计中锻炼自己,从而逐步提高自己的学习能力和分析处理问题的能力。

2.4制定明确量化的考核

实验设计论文篇2

开展实验设计是实现知识、能力、素质三位一体教学模式的一种改革,也是实现培养创新、创造、创业三创”人才的重要手段之一。因此,采取小学期制实验设计的实践教学活动是非常有必要的,不仅能够打破传统教学方式的局限,激发学生主动学习的积极性,而且学生也能通过实验设计学到很多科研方法,培养和锻炼解决问题的能力。当学生的想法变成现实时,他们会很有成就感,从而乐于思考问题,提出新的想法,非常利于学生创造性思维及团结合作精神的培养。

2药学本科小学期制药理学实验设计实施环节

小学期制的实验设计不同于其他学科实验教学中的设计性实验,它属于探索性实验。在药学本科生学完重要的主干课程和一些方法学课程后,已经初步具备了进行实验设计的基本知识和技能,这为开展小学期制药理学实验设计提供了有利条件。笔者承担了小学期制药理学实验设计带教任务,在实际工作中,将小学期制实验设计分为基本知识介绍、实验设计、实验实施和实验考核4个环节进行,具体步骤如下。

2.1基本知识介绍

在正式实验前5天,笔者召集实验班级学生,对其讲解实验设计基本内容,详细介绍药理学实验设计的目的和基本原则,包括科学研究中实验设计的三要素(即研究因素、研究对象、研究效应)以及应遵循的统计学的三大原则(即重复、随机、对照原则)。根据药理学学科特点,具体讲解实验动物的特性、药理学实验动物的选择、动物模型的复制、给药剂量、给药途径和观察药效学指标的确定方法以及在实验分组中如何体现随机性和对照性原则。此外,还讲解了如何利用教材和网上资源查阅文献资料以及数据统计方法的选择及应用等。

2.2实验设计

在介绍完实验设计基本知识后,紧接着将本实验室所有的仪器、设备、动物情况告诉学生,让学生自由组合,每5~6人一组,并让其围绕要求根据自己的兴趣选题。为避免个别学生存在依赖心理,要求每一位学生独立完成实验设计。给学生5天时间查阅文献资料,制订实验设计方案。为使学生对实验设计的基本步骤和内容有较完整的认识,给出实验设计报告内容,包括研究题目、理论依据及研究现状、研究内容、仪器与药品、研究方法、实验对象、性别、规格、数量、实验组与对照组的处理、观察指标、实验步骤、统计方法选择、预期实验结果、设计人、设计日期等。开始实验的前一天收集实验报告,教师仔细阅读批改,做到心中有数。实验第一天,首先让每一位学生上台讲解实验设计的目的和思路,汇报设计方案,预期实验结果,提出存在的问题及解决措施,并回答其他学生提出的问题,然后由教师就实验设计中方法的科学性、合理性和可行性及思维的创新性及步骤的严谨性等做出评价。讨论实验设计并进一步修改完善后,由小组成员共同选择一个可行性较好的实验设计并实施。共同讨论形式有助于拓宽学生的知识面,有助于学生由一种实验方法认识到一类实验方法,从单个药物的研究方法引申出一类药物的研究方法。在实验设计中,锻炼了学生分析问题的能力和语言表达能力,并对文献检索和统计方法的运用也有了进一步的认识和体会。

2.3实验实施

通过设计实验和讨论实验,学生基本掌握了实验目的、方法、步骤。为了培养学生严谨的科学态度和实事求是的实验记录习惯,在实验进行前,首先要求学生严格按照实验记录报告的内容格式记录结果,包括实验组、实验日期、室温、实验题目、实验材料、药品和试剂的配置、实验步骤、实验结果(观察指标、动物号、时间)、初步结论、实验失败或出现意外结果的原因、实验改进的建议、实验人、记录人、日期。然后安排学生以小组为单位,独立完成药物配制、动物分组、编号、动物给药、实验操作、观察药效指标及记录结果的全过程。教师从旁指导实施,及时提醒学生注意事项,以免出现误差或实验失败,要求学生认真科学地记录和分析实验结果,使学生对实验设计的可行性有进一步的认识。

2.4实验考核

小学期制实验设计考核既不同于理论教学考核,也不同于专业实验教学考核,它是对学生实验基本技能、学习主动性、思考分析问题能力、创新能力、表达能力、团队合作精神、知识整合能力、写作能力的全面评价,是开展实验设计中不容忽视的环节。教师不能只看实验的成功与否,而应从实验的全过程全面评价学生的能力,依据学生的实验设计、实际动手能力和对实验结果的客观分析能力、论文撰写水平进行综合评定。

3药学本科小学期制药理学实验设计的效果与不足

小学期制药理学实验设计的效果有以下几点:(1)通过引导学生参与实验设计,使学生对科学研究有了进一步的了解,并极大地激发了学生对科学研究的兴趣。(2)培养和锻炼了学生的能力,使学生的综合能力有了很大提高,并为本科实习和研究生课题研究奠定了基础。药理学设计性实验是学生自己进行实验设计并实施的,是学生知识和信息的处理能力、创新能力、观察能力、动手能力、协调能力、分析问题和解决问题能力得以全面展现的舞台。(3)培养和锻炼了学生相互协作的团队精神。

实验设计论文篇3

“中职本”学生普遍文化课理论课基础相对较差,而动手能力较强,针对这一情况,常规的实验教学方式,难以激发学生的学习热情,部分学生在规定时间内完成实验课及理论课学习任务比较困难,对所学知识的理解和掌握程度不够;现有的实验教学,实验项目比较传统,与市场需求结合不够紧密,实验项目和规程都是教师安排的,全班的学生一起按照老师的要求按部就班的完成即可,实验内容也比较单一,时间较短。对于“中职本”的学生来说,利用课堂时间完成和掌握所学知识有一定困难,所学的内容与现在的市场需要也有一定的差距。

1.1实验项目的选择

以往的实验项目都是按照制定好的教学大纲执行,做什么和怎么做学生没有选择的余地,只能按以前的教学大纲设计好的来运行。中职本科的学生与普通本科的学生在学习经历方面有差异,对理论知识掌握较差、但动手能力较强,所以对培养模式上我们也做了适当调整,首先进行充分的市场调研,选择合适的实验项目;通过学生和老师走访当地的农贸市场,以及一些食品企业,了解市场需求,选择市场反应好的产品,研究生产工艺,确定适合学生制作的,前景较好的产品应用于实验教学。学生可以走访市场,通过市场调查,了解本地市场需求,选择市场销量高的,消费者喜欢的食品,这样学生做实验的兴趣也很高。

1.2实验方案的设计

改变以前老师主导的教学方式,让学生自行设计实验、准备实验、完成实验。老师起辅助作用,协助解决学生实验过程中遇到的问题。这样有助于提高学生的创新意识与创新能力。指导学生进行文献检索、收集资料、制定实验方案、研究生产工艺、设计及改进操作流程,制定出适合学生操作的实验方案。这样能充分利用学生动手能力强的特点,激发学习兴趣,在实践中发现问题,解决问题,能更好的理解所学的知识,使理论与实践相互印证,在实践中提高学生的专业技能。

1.3实验过程的管理

对每一个实验进行成本核算,加强经营管理理念,比如在制作酸奶及面包时,让学生对各种原材料的用量及价格等进行统计,核算成本,这样既有利于学生对经营管理的理解,也提高了学习兴趣,例如学生通过成本核算,计算出自己生产出的酸奶成本接近1元钱,而市场上同类产品的售价在1.7~2.0元,如果拿到市场销售是有一定的利润的,通过这个过程也有助于学生掌握成本核算的方法,了解生产成本的及利润的关系,考虑降低成本的方式,进一步研究提高产品质量,降低生产成本的途径及方法。生产出的酸奶、面包之类的产品,还可以销售,回收材料费用于下一次实验。

2实训基地的建设

实验设计论文篇4

1.1活动向导作用简介为了方便教学活动的开展,PacketTracer特意为学生和教师添加了一个有用的工具:活动向导。通过活动向导可以使教师非常方便地为学生创建一个非常具体的网络环境,然后让学生完成这个网络的搭建与配置。通过活动向导可以对考题进行分数的设置,一般情况下每设置一个知识点系统就会给这个点设置1分,而该考试题的总分要视该试题所包含的知识点的数量来决定[1]。当我们进入如图1所示的活动向导对话框以后,可以看到左边有10个按钮,它们分别对应10种不同的功能。⑴【Welcome】是欢迎界面,这个界面对活动向导的功能进行了比较系统的介绍。⑵【VariableManager】是变量管理器。⑶【Instructions】是文字编辑器,教师命题的文字和图片部分就在这里进行编辑。⑷【AnswerNetwork】按钮可以打开一个的窗口,在这个窗口中教师可以为自己设计的网络给出答案。⑸【InitialNetwork】按钮可以打开一个界面,通过这个界面可以设置一个网络让学生来完成搭建和设置。⑹【Password】按钮可以为我们设计的网络问题添加密码。⑺【TestActivity】按钮可以打开PacketTracerActivity窗口,在这个窗口中有我们为问题网络编写的说明,也有测试该网络是否正确的按钮和重置网络的按钮。⑻【CheckActivity】按钮的功能与【TestActivity】按钮基本一样。⑼【Save】按钮的功能是将编写好的网络问题保存在磁盘中,文件的扩展名是pka。⑽【Exit】按钮是当我们结束问题的编辑工作时用来退出活动向导界面返回PacketTracer的界面。

1.2HTML基本使用介绍在活动向导中操作指南是设计网络评估测试题的一个重要环节,通过操作指南用户可以知道应该怎样搭建和设置网络。在操作指南的图文编辑中,有不少HTML语言的标签,这些标签写在尖括号中,在文字的前后各有一个,成对出现,这就是我们所说的HTML语言的标签。与此同时,活动向导为网络试题提供试题答案管理器这项功能。在将设计的网络连通后,会出现一个树状结构,在这个结构中,我们可以为这道网络测试题添加所需测试的内容,也会为每一个内容设置分值。在树形结构列表中FeedbackWhenIncorrect栏是错误操作信息反馈栏,教师可以在这一栏中编写一些反馈信息,如果学生在这项操作中出现了错误,那么系统会把教师所编辑的反馈内容显示出来,这样可以给学生一些提示[2]。

2PacketTracer具体实验案例

PacketTracer模拟器中现有21个实验的学习练习题以及对应的测试题,可供教师在教学、作业、测验中随意使用。每个实验,模拟器都会提供相关的知识、实验拓扑中的路由器IP地址方案以及实验任务和配置过程。根据要求,学生可以进行连线,当完成连线后,学生可以知道自己的完成情况,也可知道所得的分数。以下是其中两个实验案例。

2.1RIP路由协议相关实验设计实验设计思路及背景:RIP是路由信息协议,是使用最广泛的距离矢量路由协议。和其他的距离矢量选择协议一样,它也是遵循距离矢量选择协议的规律,RIP每隔30秒就发送自己完整的路由表到所有激活的接口[3]。为了加强对该协议的学习,本次设计考虑到了RIP协议一些重要的特性,如版本1不支持不连续的网络;版本2默认时不接受版本1的更新信息等等[4]。根据这些特性,本次设计的理念是想办法解决这些问题,使这些功能能够实现。实验设计拓扑:根据实验需解决的问题,RIPv1与RIPv2之间路由选择的解决方案如图2所示。实验设计要点:⑴掌握RIPv1和RIPv2的基本配置。⑵掌握如何让RIPv1和RIPv2兼容。在属于RIPv2网络并连接RIPv1网络的接口上执行命令,可以使得RIPv2网络接收版本1的路由信息,从而实现RIPv1和RIPv2网络的兼容。实验需达到的效果:希望通过两个实验设计的全过程让学生更加熟悉RIPv1和RIPv2的差异性和统一性,在今后路由协议的运用中做到游刃有余。实验主要涉及协议:路由信息协议是一种使用最广泛的内部网关协议,是在内部网络上使用的路由协议(在少数情形下,也可以用于连接到因特网的网络),它可以通过不断地交换信息让路由器动态地适应网络连接的变化,这些信息包括每个路由器可以到达哪些网络,这些网络有多远等[5]。RIP是由“网关信息协议”发展过来的,可以说网关信息协议是RIP的最早版本。后来的一个版本才被命名为“路由信息协议”,是Xerox网络服务协议簇的一部分[6]。

2.2OSPF协议相关实验设计本次实验设计思路及背景:OSPF协议是一个链路状态协议,其分层次的概念深受许多企业的青睐,在许多企业网络、校园网络中OSPF都是网络规划师优先考虑使用的路由协议。基于该协议使用的广泛性和实用性,就有了本次实验设计的构想。实验设计拓扑如图3所示。实验设计要点:希望学生深刻理解区域的概念。OSPF提出了“区域”的概念,一个网络可以由单一区域或者多个区域组成。其中一个特别的区域被称为骨干区域,该区域是整个OSPF网络的核心区域,并且所有其他的区域都与之直接连接[7]。⑴掌握OSPF基本配置。⑵理解DR和BDR的选举过程并控制选举。同一个广播域的路由器或者一个点对点连接的两端的路由器,在发现彼此的时候,建立邻接[8]。OSPF协议同时使用单播和组播来发送Hello包和链路状态更新,使用的组播地址为224.0.0.5和224.0.0.6。与RIP和BGP不同的是,OSPF协议不使用TCP或者UDP协议而是承载在IP协议之上,IP协议号为89,工作在OSI模型的传输层[9]。⑶多路访问网络以及非广播多路访问网络的路由器会选举指定路由器(DR)和备份指定路由器(BDR),DR和BDR作为网络的中心负责路由器之间的信息交换从而降低了网络中的信息流量。OSPF协议同时使用单播和组播来发送Hello包和链路状态更新,使用的组播地址为224.0.0.5和224.0.0.6[10]。

3实验结果归纳及问题分析

3.1设计结果归纳本次设计实现了两方面的功能,一方面是教师编写基于PacketTracer的路由器配置的测试题目,设置分值,设置测试时间及管理密码等,并且可以跟踪检查学生对于路由器配置的掌握程度,方便辅导学生;另一方面,学生通过这样的测试系统可以在做题的过程中了解自己配置的进程,还可以一边配置,一边检查,方便自测,查找配置缺陷、网络连通障碍等等。尽管在时间以及操作上对考生做了限制,采用PacketTracer来进行实验反倒能加快学生对知识的掌握速度,避免了将很多时间浪费在物理硬件设备的连接和调试上。

3.2设计中所遇问题分析本次设计中主要做的就是展现PacketTracer相对于其他网络模拟器的优势方面,从而为将PacketTracer应用于计算机网络实验课程的教学做适当的铺垫。系统设计还存在欠缺,有很多模块操作还不够人性化,对很多错误信息的处理还不够全面。所开发的PacketTracer软件也有一定的限制,比如说在实现控制列表方面,不能够使用自反控制列表等。

4结束语

实验设计论文篇5

仪器:NICOLETiS10型红外光谱仪、BHX-9101-1SA型鼓风干燥箱、DW-3-60型电动搅拌器、PL203/01型电子天平、KEMS-2S型磁力加热搅拌器;浪潮英信NF5220计算服务器,GAUSSIAN09、GaussView(3.09)软件。试剂:PET聚酯碎片(3~5mm×5~8mm,由回收农夫山泉饮料瓶制得);乙二醇、碳酸氢钠、对苯二甲酸、氧化锌、浓盐酸、浓硫酸、85%水合肼等试剂均为分析纯;蒸馏水。

2TPA的测定与表征

我们通过一系列的实验,比较了用不同方法和不同条件降解PET得到TPA(或其衍生物)的收率。收率计算公式如下。采用美国Nicolet公司生产的NICOLETiS10型傅里叶变换红外光谱仪对产物(对苯二甲酸)进行结构表征。对苯二甲酸为白色固体,研磨成粉末后,采用KBr压片法进行检测。同时,还利用了量子化学计算方法,以GAUSSIAN09计算程序[10]采用密度泛函理论对对苯二甲酸的红外光谱进行了理论模拟计算。

3PET降解方法

3.1乙二醇醇碱联合解聚法在装有冷凝管、搅拌器、温度计的三颈圆底烧瓶中投入5g聚酯废料、25mL乙二醇、0.5g氧化锌、5gNaHCO3进行反应,油浴加热逐步升温至190℃,反应30min后,降温至160℃停止搅拌,减压回收乙二醇;蒸馏毕,向三颈瓶中加入50mL沸水,搅拌使残留物溶解,趁热过滤;将滤液转移到400mL烧杯中,水稀释至200mL,加热煮沸,趁热用1:1盐酸酸化至pH5~6;冷至室温后,冰水冷却,抽滤,滤饼用蒸馏水洗涤至滤出液pH=6,在60℃下干燥滤饼,得白色粉末,称重,并计算对苯二甲酸收率。

3.2肼解法在装有冷凝管、磁力搅拌子的圆底烧瓶中投入1g聚酯废料、10mL85%水合肼,搅拌,油浴加热至100℃,反应6h后,减压回收水合肼;残余物加入10mL水,静置,滤得PET的降解产物对苯二甲酰肼,在60℃下干燥,称重,并计算对苯二甲酰肼的收率。此法参考氨解法,使用亲核性更强的水合肼溶液替代胺类,能提高降解效率。

3.3酸性降解在装有冷凝管、磁力搅拌子的圆底烧瓶中投入1g聚酯废料、5mL浓硫酸,搅拌,85℃下反应5min;反应毕,冷却至室温,残留物倒入冰水中,用30%的NaOH水溶液调pH至12,滤去不溶物,滤液用浓盐酸调pH至6,有白色不溶物析出,放置过夜,过滤得产物对苯二甲酸,在60℃下干燥,称重,并计算对苯二甲酸收率。

4结果与讨论

4.1不同化学降解方法的比较通过酸性水解法、肼解法和醇碱联合法,考察了降解PET聚酯瓶的情况,结果列入表1。比较几种方法在经济效益和工业化等方面的优劣,无论是肼解法,还是酸性水解法都存在很大的局限性,如腐蚀设备、污染环境等。醇碱联合解聚法能在温和的条件下,快速实现PET聚酯瓶的分解,故我们选择醇碱联合解聚法为重点研究方向,探索其最佳反应条件。

4.2醇碱解聚法的工艺优化基于以上3种降解方法的对比,结合醇碱联合解聚法的研究进展,采用正交实验来探索最佳工艺条件,重点考察了3种影响反应的因素,A:碳酸氢钠用量:m(NaHCO3)/m(PET);B:反应时间(min);C:反应温度(℃)。由文献已知影响因素的大约范围,设计出因素水平表(表2)。参照上述乙二醇醇碱联合解聚法的方法进行试验,结果见表3。根据上述方法分析,RC>RB>RA,即各因素对TPA收率的影响程度顺序为:反应温度>反应时间>物料比;较佳因素水平为A3B2C2,即PET降解的较佳工艺为:m(NaHCO3)/m(PET)=1.1,反应时间30min,反应温度190℃。从表3可以看出,反应时间和反应温度是影响乙二醇醇碱联合解聚法的关键因素,温度过高或反应时间过长会导致反应副产物增多,收率下降。上述最佳反应条件与文献报道的乙二醇解聚法的最优反应条件(190~196℃,0.1MPa,催化剂(氧化锌或醋酸锌)用量为PET质量的0.5%,m(EG)/m(PET)=2,反应3h)[6-7]接近,但反应时间比乙二醇解聚法短得多,且反应产物也不同。

4.3产物IR表征与结果分析我们对由PET瓶回收的TPA进行了IR表征(图1C),并将该图谱与购买的分析纯TPA样品的IR图(图1D)进行对比,发现两者的图谱基本吻合,验证了所回收的白色固体确实为TPA。为了进一步指认IR特征振动峰,我们进行了相应的密度泛函理论的计算。所选计算水平为M062X/6-31G(d,p),优化的TPA单体与二聚体的几何结构如图1A,图1B所示。3059cm-1附近为苯环上C—H伸缩振动峰;3000~2500cm-1可能为TPA分子间形成氢键后O—H的伸缩振动峰;1571cm-1和1508cm-1处为取代苯基的一组相关振动峰;1661cm-1处为羧基(CO)的伸缩振动峰;883cm-1处为苯环的对位取代吸收峰。此外,通过对比对苯二甲酸的单体(图1A)和二聚体(图1B)的计算结果,发现当考虑TPA分子之间形成分子间氢键时,二聚体计算模拟的红外光谱图与实验的红外光谱图能较好吻合,说明在固态时对苯二甲酸分子之间存在较强的分子间氢键。

5结论与展望

实验设计论文篇6

在艺术设计教育的发展史中,横向比较其他学科门类,实践是艺术设计学科教学发展的根本途径,学生从设计概念的提出,到自身设计方法的形成全部都来自课程的梳理。“包豪斯”的力量持续影响着艺术教育,它对现代艺术设计教学具有启发性的就是教学、研究、实践三位一体的现代设计教育模式,“科艺”的融合在国外艺术院校教学中的充分应用,科技的发展推动了整个艺术教学长足的发展,在教学中实验室已是不可或缺的部分,学生充分利用实验资源完成设计创作。前几年前往德国国立斯图加特造型艺术设计学院,艺术设计类学生在入学时,会在实验室制订三周的学习计划,通过实验室进行实验技术的训练,会有基础实验课程。通过课程设置的教学内容,逐渐对技术有一定的认识,也是对设计艺术学科的初步认知。学校要求学生能够深入生产的第一线,进一步掌握技术技能。国外院校通过多年的积累,建立了完整的实验教学体系。他们的规模及教学方法与我们有较大差异,是在多年的积累基础上建立的,我们可以从中剖析、借鉴,取长补短,不可盲目照搬。在目前的艺术设计学科设置公共基础实验课程具有必要性,部分高校已进行探索,共性课程对于整个本科阶段实验教学而言有着非常重要的地位,不可或缺。通过实验课程的训练让学生的实验技术能够达到一个比较高的程度。实验的目的在于把设计“纸上谈兵”的状态转向“劳作上手”的必要性上,在课程中真正解决设计流于形式的弊端,迈向实用、舒适、现代的设计教学理念。从手艺传承角度审视实验技术传承,不仅可以提升学生设计感悟能力和现代的设计视野,而且还为设计教育的创新发展提出了一条全新的途径。在一年级开设公共基础实验课程,构建学生自身的实验研究能力体系,充分利用现有公共共享实验平台,在低段就能够让学生认知实验原理、熟悉实验方法、运用实验技术,这也是现阶段艺术设计实验教学的本质。从当前现有的资料检索发现,公共基础实验课程的开发较少,我们的基础实验课程实践也可作为研究发展的基础,促进教学质量的提高是开设实验课程的意义,关键是教学主体——学生,从被动学习到设计思考的主动形成,全方位地去认知艺术设计学科所要解决的问题,设计敏感度是一名优秀设计师的基本素养。实行两段式教学是我们专业教学改革的成果,基础实验教学是专业基础教学的重要组成环节,在课程设计上要为公共基础实验教学—专业基础实验教学—专业实验教学,递进的教学环节做好坚实的基础。

二公共基础实验教学体系的构建

公共基础实验课程是本科实验教学的基础课程,目前国内艺术院校普遍实行“两段式”专业教学的前提下,基础教学具有共性。在一年级基础教学的同时开设公共基础实验课程,目的在于设计思维与视野的培养,培养设计思考、动手的能力,在低年级具备一定的技能,为后续的专业实验能力的拓展打好基础,符合现代设计教育培养的目标。通过实验课程解决实验技术认知的过程可分为;①对材料的认知:各种材料的基本特性、类别,材料与设计创作的关系;②对实验技术的认知:传统工艺、现代制造技术、先进数字化技术的应用。材料是创作的载体,实验技术是创意表达的途径。

1.公共基础实验课程设计

通过材料的认知来设计实验课程:木材认知、金属材料、复合材料。材料的认知是实验教学过程的根本,材料是造物的基础,通过每种材料不同的特性、肌理,设计合理的课程方法。按材料的划分,就可根据公共课程的特性设计课程体系。木材与金属的不同物理特性,可以从不同的角度入手,如木材肌理的认知,根据不同木材特有的肌理组成,完成谱系研究。在木材连接单元,材料的组合连接是材料特性研究的方法,通过基础的榫卯结构学习,利用木材可塑性,完成单个及整体的连接方式,全面认知木材的特性,为进一步研究木材的特性打好基础。

2.公共基础实验教学方法

基于实验技术的教学方法是区别于设计艺术理论教学模式的,实验技术的分类运用到课程教学中,课程教学中传统手艺的认知,传统手工区别于现代加工方式,注重加工过程中的手艺传承。机械加工应用“车、钳、刨、铣”的方式及随着科技的发展现代数字化科技的应用,在教学技术上特别体现在基于切割的精雕技术、激光技术及3D打印技术的推动下,学生在熟练掌握实验技术的同时为后段的专业课程学习打下良好的基础。在近几年的课程中,推动3D打印在三维基础实验课程中的应用,学生的认知与创作手段都随着新技术的介入发生本质改变。公共基础实验课程逐渐向科技与艺术结合的新方式上来。

3.公共基础实验课程评价

(1)课程前期评价:课程前期准备评价,包含备课笔记、教学大纲的解读、备课完整性、实验项目设计的合理性和创新性。(2)课程中期评价:教学执行力的评价,包含教学指导、教学示范、教学互动——师生之间互动。(3)课程后期评价:成果评价,包含教师总结、作业评分、集体评分、学生互评,或以课程展览形式呈现。总而言之,设计教育的专业界限只有在公共共享平台上才能被融通,我们目前在硬件条件、教学体系的构建上都较完善。并将全院可跨学科、跨专业的实验资源统一整合至大平台,公共共享实验平台每学年承担基础实验课程及专业实验课程将近百来门,教学人时数每年递增,目前将近41万人时数/学年。完成教学任务的同时,平台面向各专业师生开放,通过高效有序现代的管理系统,已实现自主化运行模式,教学秩序井然,实验室安全运行。以学生为本,积极探索创新实验教学手段,鼓励学生积极参与实验活动,改进教学方法和手段。引入校企合作模式,探索生产模式与实验技术的无缝对接。随着教学中不断完善新的教学方法,对内涵建设从不松懈,今后结合虚拟仿真的项目实践,更好地开展公共共享基础实验课程。

参考文献

[1]夏燕靖.对我国高校艺术设计本科专业课程结构的探讨[D].南京艺术学院,2007

实验设计论文篇7

创新性实验建设的平台

实践性环节能够培养学生科学思维、创新意识,使学生掌握科学方法,提高综合实践能力,这是理论教学所无法替代的。但是在实验的前期,需要学生掌握基本的实验技能并具有一定的知识积累,这样才有能力进行自主设计实验并最终完成实验。结合教师的科研项目、校企合作项目的训练,才能使知识扎根于学生思维,并达到学以致用的目的。建设创新性实验室和实验设备共享是开设创新性实验的基础。工业设计实验室根据功能分为实验教学实验室、模型制作室、创新工程训练室、快速成型室和产品后期处理室。此外,工业设计实验室与其他教学实验室和教学设备可以实现共享,为创新性实验项目的开设提供可靠的保证。创新性实验与传统的实验模式有所不同,其教学组织具有自己的特点,实验室应该是全方位开放的,包括实验室工作时间的开放;实验内容的开放;实验室服务对象的开放,全院学生及教师均可利用实验室的资源。参加创新性实验的人员在进入实验室之前必须作好充分准备,提出实验方案,经相关教师审阅通过后方可进行实验。

教学内容和教学模式的设计

在创新性实验项目教学中,教师只提供参考范围和题目,如UNIMATI优耐美模型制作及创新设计制作实验,以车床、磨床、钻床、铣床、锯床、木车床等机器作为基础进行组装,模型制作及创新设计制作实验。有时是指导教师的研究课题,如让学生参与“儿童玩具设计”、“机械结构创新“等项目的玩具创新和基本机构的动力学设计,此类实验不是单一的只运用某门课的知识就能解决问题并完成任务的。在实验过程中,要求学生先提出课题和基本思路,教师则与其共同探讨完善方案。在实验中遇到问题时,要求学生独自提出解决方法,教师帮助分析这些方法的科学性,通过以学生为主、教师为辅的实验教学方法,逐步培养学生独立工作的能力。例如,要求学生自己提出项目的方向性,查找相关文献,在所学的理论知识和资料分析的基础上提出玩具的类型、玩具的造型形态和玩具中所应该应用的功能等实验方案,独立写出包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验进度和预期结果等具有一般研究价值的可参考性报告,经过相关教师的审阅合格后,学生独立按步操作,最终完成实验。在学生独立开展实验期间,实验室实行开放式管理机制,教师从旁指导、检查、协调,预先安排好各小组进行各个步骤的时间,使创新工程训练室得到合理高效运转。实验小组由学生自愿组合,以3~4人为一个实验小组,实验时间由学生按照事先所确定的进度进行安排。

成绩考核方法

在实验全部完成后,要求学生对实验结果进行数据整理、精确计算,并形成实验研究报告。指导教师对实验研究报告进行分析并予以评价,其原则侧重于观察学生是否通过这一实验过程使智力得到开拓,使研究能力以及综合运用理论知识解释实验结果的能力有所提高,记录的实验数据是否客观准确,分析讨论是否科学合理、逻辑推理是否准确,结论是否恰当等方面。成绩考核设置为基本技能综合考核和创新性实验考核两个阶段。验证性实验可根据学生平时的实验态度、实验操作熟练程度和实验结果的完成程度进行综合评价。创新性实验根据学生选题的创新性、知识运用的综合性、实验设计的科学合理性、实验结果的准确可靠性、团队协作精神和实验的努力程度等进行考核。考核时,创新性实验按照实验质量给出成绩(分为不合格、合格和优秀),不记入总成绩中,但只有创新性实验的成绩为合格及以上的学生才可以获得实验考核的总成绩,否则实验课成绩为零分。

教学实践效果

经过几年的教学实践,在相关课程中运用了以上的一些做法,取得了良好的教学效果。创新性实验的开设能够有效地促进教师的知识更新,激发学生求新、创新的欲望,促进学生对综合知识的运用,提高学生进行跨学科、跨领域创新性学习的能力。实验时间由学生自主支配,增加了学生的动手机会,锻炼了学生的动手能力。学生自主开展实验研究,能够始终处于主动探索的状态,充分发挥了学生主观能动性,养成独立思考和积极进取的科学精神,培养了学生的创新意识、观察能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力。

实验设计论文篇8

[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。

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.

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