最新应用化学专业大实验收获与体会 应用化学实验思考题答案6篇(优秀)

时间:2023-03-31 作者:储xy

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应用化学专业大实验收获与体会 应用化学实验思考题答案篇一

对新建本科院校应用化学专业来讲,实验教学是实践教学工作的重要组成部分,如何提高学生的实践能力,培养满足社会需求的化学专业人才,是很多新建本科院校实践教学改革的重点和难点[2].

新时期新形势下地方院校如何结合自身实际和特点,紧跟当前发展趋势,切实有效地推进大学化学实验体系的改革与实践,已成为大多数地方院校面临的迫切任务[1].本文根据莆田学院实际情况,结合多年来教学过程中积累的经验,对应用化学专业实验体系和实验内容进行探讨,以提高应用化学专业学生的实践能力,适应应用型本科院校发展的需要。

1 实验体系的历史演变

年之前,应用化学专业实验课的内容简单按课程设置,有无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、仪器分析实验和化工原理实验,采用的教学方法也非常传统,大体思路是:学生机械抄写预习报告→指导教师讲解→学生被动操作→提交实验报告。实验考核基本上按照学生实验报告中实验数据及处理结果来评定成绩。暴露出来的问题也十分明显:各门课程自成体系,有时为了课程体系的完整性就会造成部分实验项目重复;实验项目基本为演示实验或验证实验,学生多为照方抓药,照葫芦画瓢,实验过程中缺乏主动性;无综合性实验项目,造成学生所学基本技能呈现片段式,没有将性质、结构、检测有机的结合起来[3].

2007 年开始针对原有课程体系存在的问题,在课程体系中加入了课程设计,但受到实验场地和实验器材的影响,所开设的实验项目简单,学生缺乏兴趣。从 年起大力改革实验教学环节结构,逐步加入了综合性实验、探索性实验等,这些课程的开设大大提高了实践环节所占的比重(图 1),实现了应用型人才培养的目标,

2 实验体系的构建与改革的探讨

2.1 教学体系的改革

几年来针对学生就业过程中遇到的问题,通过回访的形式进行汇总,反馈到专业,再对具体情况进行分析,总结课程设置的经验和存在的问题,逐步构建形成“多层次”的实验模式,即化学基础实验、综合性实验和探索性实验三个层次[4-5](表 1)。

基础性化学实验以随课开展的形式,课程由四大基础化学作为支撑框架,实验项目在选择上按照学生能力培养过程中循序渐进地进行,基础性实验项目也是按照演示、验证、合成、设计几个实验类型进行编排,这样有助于学生动手能力的培养,使学生快速从依赖式转化成自主式。基础性实验的目的是引发学生对化学的兴趣,对所学内容有一个感性认识,掌握化学实验过程中基本操作技能[6],如玻璃工操作,普通玻璃仪器使用,分析滴定操作,有机实验装置搭建,简单仪器使用(如酸度计、电子天平、分光光度计、库伦滴定仪、电导率仪等),掌握常规的制备、纯化和分析方法。设计性实验只给出实验题目、实验目的和仪器药品,由学生自行查找文献、书籍撰写实验步骤或设计好实验的具体操作方案,更好的体现学生的自主性。这类课程安排在大一、大二两个学年完成。

综合性实验和探索性实验以实验专周的形式开出。 综合性实验安排在第四学期期中后集中 2 周开展,此时基础化学实验基本已近尾声,学生已经掌握了实验基本技能和基本操作,这时开设综合性化学实验有助于学生将各门实验课程由独立的内容进行知识重组融合,以达到更高层次的应用。如开设的“草酸根合铁(ⅲ)酸钾的合成、组成分析及结构测定”就通过草酸根合铁(ⅲ)酸钾的制备(无机化学实验)、化学分析测定铁含量(分析化学实验)、电荷测定(物理化学实验)、热重分析、红外光谱(仪器分析实验)等内容全面应用了几门课程所学内容。

探索性实验比综合性实验更具有灵活性, 课程安排在第 5 学期开展, 学生根据个人兴趣分组选做实验,探索性实验无固定实验项目和实验指导书,由应用化学专业十五位教师指导,每位教师带一个实验组,师生共同商定实验内容,实验结束后不是上交实验报告,而是上交课程论文,这样也是为今后的毕业论文打下基础,而这又有别于毕业论文的一人一题的模式。

2.2 成绩评定的改革

课程结束,通常通过考核的形式来检验教学效果,这就造成一部分学生专钻空子,平时实验不认真,实际技能没有完全掌握,在后续的课程学习或工作中逐步暴露出基础不扎实的弊病。经过多年改革,以适应越来越灵活的课程体系,实验成绩的评定也应该做出相应的调整。现阶段,实验成绩的评定,已由单纯依赖实验报告和技能考核来计分的方式逐步改进,注重实验过程,预习、实验操作、实验习惯、实验报告均纳入评价体系,采用的是预习(10%)+平时(20%)+报告(30%)+考核(40%)的比例进行考察。综合性和探索性实验采用了更为灵活的评分方式,比如,校级以上创新项目、科研立项可以免选综合实验,发表论文直接获得学分。这些都直接激发了学生参与到科研项目中去的兴趣。

2.3 教学形式的改革

莆田学院已逐步加大了实验室的开放力度,尽量满足学生利用课余时间开展实验的愿望, 强化了基本实验技能的训练,提高了参与科研的兴趣。教学形式多元化,除了课堂实验外,学校立项资助科研立项、大学生创新实验项目,省级大学生创新项目,教师科研项目,学生还可开展自主合作实验,实验、教学空间突破课堂,打破课内课外界限,通过这些手段让学生通过进一步的实验探索以培养他们的创新能力。

3 实验体系改革的成效

随着院系大力改革实验体系,实验教学在本科培养方案中所占的比重日益增大,经过近几年的逐步革新取得了不少成绩。

3.1 教学效果有质的飞跃

由于实验教学中心的实验内容经过精心选择,充分体现专业相关的知识体系,实验教师积极参与教学改革,勇于创新,探索提高教学效果的方法和手段,学生对实验教学中心开出的实验课有浓厚的兴趣,学习积极性和主动性很高,实验课程教学深受学生的好评。根据授课质量反馈表统计,优评率达 86.7%,较 的优评率 78.8%有了显着提升。

3.2 教学成果显着

以实验示范中心建设为契机,大力进行实验室建设,实验条件不断改善;并在学校专项教育教改课题的资助下,任课教师积极开展教学改革创新工作,积极参与课程建设、教材建设。近5 年来共承担校实践类教学改革课题 7 项,撰写教学论文 10 余篇,获得校级教学成果奖三等奖 1 项( 年)。

3.3 学生综合素质明显提高

先进的教学理念、实验教学环境和优秀实验师资队伍为学生的实践活动提供了高水平的平台,目前学生的操作技能、综合分析能力、创新实践能力明显提高。

(1)基本知识扎实,动手能力强

通过基础型实验的训练,学生掌握了基本的实验操作方法和技能,能够正确使用仪器设备,正确配制各种溶液,动手能力明显增强。能够准确收集实验数据,正确记录实验过程和结果、选择正确的统计方法分析数据,书写规范的实验报告,分析问题和解决问题的能力得到加强。

(2)独立进行实验设计,综合能力强

所有的开放实验均由学生自己设计,指导教师审核通过后开始实验。在实验过程中能够准确观察、记录实验现象,对实验过程中遇到的问题和实验结果进行分析判断,得出合乎逻辑的实验结论。

(3)积极参与创新实验,成果显着

在掌握基本实验操作技能的基础上,倡导实验室开放,引导学生针对某一项目,进行课题设计,确定课题研究的内容与方法,开展形式各样的科研工作,并积极引导学生申报大学生创新项目,近三年应用化学专业学生申报校级大学生创新性实验计划项目 8 项(表 2),省级大学生创新性实验计划项目 6 项。

(4)学生综合素质好,用人单位评价高

实行基础训练-综合设计-探索实验研究三层次的递进化教学。这种教学改革既培养了学生的基本操作能力,又培养了学生综合运用所学各门学科知识的能力,激发了学生的创新意识,受到用人单位的好评。

应用化学专业大实验收获与体会 应用化学实验思考题答案篇二

会计学专业实验教学改革研究论文

当前市场环境下许多的企业竞相加入,使得会计学专业的发展得到了进一步的推动,从传统意义上人们对于会计学专业的认知不足,如今已经发展到了几乎人人都能够具有较深程度的认知。作为应用型学科之一,当下会计学专业学生的实践与动手能力相对有待提高。

一、会计学专业实验教学存在的问题

(一)缺乏完善健全的教育教学体制

在当下的会计学专业的教育教学过程中,在设定教学目标方面缺乏合理性,学校在进行实验教学时只针对基础会计课程。比如凭证填写时的基本内容,账簿中基本收支关系的记录、相应的资本核算以及报表的编制等内容[1]。针对会计的工作而言,这些内容都是日常基本工作,至于财务管理、财务分析以及财务审计等方面的实验极度缺乏,另外,还有学校只针对会计电算化这门学科进行实验教学的开展,这样看来,将会计学专业的应用性逐步演化为理论性技术,也是导致许多学生在进行会计从业资格考试以及相关资格考试的时无法通过考核的原因之一。

(二)教学内容落后

随着社会经济的不断发展,会计学专业的理论与实践内容都应该共同得到发展,传统的理论与实践只注重当下业务范围,忽略新的业务拓展,因此,在当前会计学专业实验教学过程中,应更多的帮助学生去掌握业务扩展方面的知识并通过实验教学加以运用。比如对多个报表进行合并,或对企业的财务进行分析与重新决策等方面的内容。由于目前我国高校对于会计学专业课程教材并没有太多内容更新,因此,导致学生在会计管理方面的内容上知之甚少。

(三)注重模拟实验,轻视社会实践

在学校进行实验教学的过程中,要求学生在模拟实验方面注重加强,然而,真正的会计工作是需要通过在实际的工作环境中结合企业的实际业务来进行实践,由于会计工作具有实务性、商业性以及保密性等特点,致使企业对会计的岗位需求很有限,许多的学生也大多是走形式而已,根本无法将所学到的知识应用到实际的工作当中。同时,学校的实验教学不具有企业业务的针对性,完全依靠学校的模拟实验提高学生的实践能力,这种做法是不正确的。

二、会计学专业实验教学改革的相关策略

(一)完善并优化会计实验教学内容

教学的最终目的是为了能够更好的满足社会需求,针对这一点,会计实验教学在内容上需要进行完善和优化,从而能够更好地满足社会需求。例如在出台的《企业会计制度》就提出了在会计学专业的实验内容上必须要根据社会需求进行不断的更新,进而能够满足企业会计制度的基本要求,同时将《会计原理》以及《会计电算化》等相关的内容能够有效的进行融会贯通,实现会计工作的手工与电算化相结合的方式,有利于学生更好的适应社会市场的需要[2]。

(二)高效融合综合实验与专业实习

将会计学专业的多门课程通过实验教學的方式来实现,是学生进行专业实习的方式,这种方式能够将实际工作中诸多情况得以重现并得到应用,有助于学生职业能力的提高,例如:进行成本核算、报表编制等等。

在设置实验教学的基本内容时,要与普通的企业经营情况相同,通过设定某个短期时间内,让学生能够对当前模拟的企业在几年内的财务信息进行核算,这样不仅能够让学生将理论在实践中得到应用,还能将所学知识得以验证,再利用小组分配的.模式,分别扮演不同的角色,对应的处理不同的岗位职责,让学生亲身感受到会计工作在实际中的工作模式。

(三)强化综合实验与毕业实习的结合

综合实验的最终目的是让学生能够感受真正的会计工作,学校对学生进行毕业实习的安排是为了拉近综合实验与企业实践的距离,帮助学生更好掌握专业技能,拓宽视野。因此,在学生毕业前,校方应该加强与企业的合作,让学生能够拥有过更多的机会去实习,当然校方可以采取定期或不定期的方式为企业进行会计相关内容的扩展培训,提升企业会计专业水平,同时企业能够为学校长期提供稳定的实习岗位,最终达到校企合作,互利双赢的局面。在学生是实习期间,通过借助所学理论知识与企业业务经营模式相结合的方式,完善对企业财务管理等方面的进一步认知,并从中获得切实可行的方法与,有助于为日后从事相关工作提供保障,同时校方的实习指导教师也应该根据学生反馈及实习单位的业务特点进行规划和设计,并根据问题给予针对性的建议[3]。

会计学专业更多的是注重学科的应用,因此,加强在教学过程中理论与实践相结合的方式,让学生能够了解专业技能应用的重要性,从而提高学生的专业技能水平及实际操作能力,然而这个过程较为漫长,需要循序渐进,教师也需要在实际的工作中不断总结经验,进而培养出更多更好的专业性人才。

参考文献:

[1]李静.会计学专业实验教学改革问题研究[j].中国乡镇企业会计,,01:167-168.

[2]田俊敏.开放教育会计学专业(专科)综合实践教学改革探索[n].河南广播电视大学学报,,04:4-7.

[3]郑兰禄.会计学专业实验教学改革有效途径的思考[j].企业研究,,04:119.

应用化学专业大实验收获与体会 应用化学实验思考题答案篇三

生物医学电子实验体系研究论文

1实验内容及方案的设计

本实验系统采用相应的传感器对人体心电、脉搏、呼吸等医学信号进行采集,采集的信号经放大滤波、信号调理后,通过dspic30f4011单片机处理,利用一定的通信协议发送到上位机,由上位机实现信号的显示。

1.1传感器

考虑到现阶段对人体心电、脉搏、呼吸信号进行采集的各种传感器的种类繁多[7],结合实际的实验条件及可操作性,心电信号采用最为常用的心电夹进行采集,脉搏信号采用透射式光电脉搏传感器采集,呼吸信号采用热敏电阻式传感器采集。在传感器选型的过程中可以对生物医学相关的传感器知识进行扩展,如介绍各种传感器的原理、种类、用途等,丰富学生的专业知识以及对传感器的认识。

1.2信号放大滤波电路

传感器的输出信号一般幅值较小,需要经过相应的放大滤波电路[8]。在实验中,心电、脉搏、呼吸等信号频率不同,而且相应传感器输出的幅值也不同,因此放大滤波电路的参数指标也要求不同,如放大倍数、滤波带宽、截止频率等。对学生而言,在实验中设计3个不同参数的放大滤波电路需要花费大量时间,考虑到有限的实验学时数,我们采用现有的放大倍数可调、滤波参数可调的专用集成模块来完成相关信号的放大滤波处理。该模块主要侧重培养学生电路调试及信号测试能力。

1.3信号调理电路

在实验过程中会遇到放大滤波后的信号电压与单片机集成的a/d转换器要求的转换电压不匹配的问题[9-10],需要对放大滤波后的医学信号进行信号调理,使其符合a/d转换器转换电压的`要求。信号调理电路是模拟电子技术的一个重要的知识点,通用的信号调理电路较多,如采用电阻分压及电压跟随器组合进行信号调理[11-12]。具体实验中,我们选用由op07与ina114组成的电路来完成信号调理,如图2所示。图2中的in+和in-表示经过放大滤波后传感器信号正端和负端,out1输入到dspic30f4011单片机集成的a/d转换器进行转换。通过调节r2的阻值来改变ina114第5脚ref的电压值,随着ref电压的变化,out1输出势必会有一个电压的抬升,来满足a/d转换器输入的要求。同时,要充分考虑上一级专用放大模块的放大倍数,放大倍数过大,信号调理就失去了作用,放大倍数过小,则不能充分发挥a/d转换分辨率的优势。例如:经放大滤波后的心电信号幅值范围为-1.5~+1.5v,在理想状态下,调节ref电压为1.5v时,out1输出范围为0~+3v满足dspic30f4011单片机a/d转换输入的要求。

1.4dspic30f4011单片机处理电路

结合实验条件及学生所学的单片机类型,实验中,选用dspic30f4011设计单片机处理电路。dspic30f4011是microchip推出的一款16位的自带dsp引擎的单片机,内部集成了10位高速a/d转换器、uart模块、30个中断源及7个中断优先级设计模块、i/o复用等功能[13]。1.4.1单片机硬件电路设计实验中完成单片机硬件电路设计、焊接调试需要花费大量的时间,为此学生可在现有的开发装置上利用跳线的方式完成硬件电路设计。图3为本实验系统所用的单片机硬件电路,in1、in2、in3分别连接心电、脉搏、呼吸信号,经过放大滤波模块、信号调理模块处理后的信号。单片机利用uart模块经串口电压转换芯片max3232与上位机进行命令的解析及数据的传输。1.4.2单片机软件程序设计dspic30f4011单片机软件设计在microchip为其所有的开发工具研发的mplab集成环境中完成[13]。实验中,学生设计的单片机软件应实现以下功能:单片机通过通信协议接收上位机传输的数据,同时对传输的数据进行命令解析,当解析到开始进行数据采集命令后,启动a/d转换子程序;a/d转换子程序中,依次对心电、脉搏、呼吸信号进行a/d通道选择、采集、标志并存储到相应的通道缓存区中,例如在对心电信号采集时,通道缓存区中的16位数标志为“000001”(通道数)+10位a/d转换后的有效数据。在a/d转换完成且转换后的数据填满相应的通道缓存区后,单片机根据数据传输协议将3个通道缓存区中数据依次发送到上位机,上位机在接收完成数据后同时发送下次采集命令或停止命令。单片机软件实现的功能是唯一的,但实现的编程思想是灵活多样的,如软件设计采用中断嵌套或采用优先级由高到低或采用查询等待,每种软件编程思想都能实现系统要求的同一功能。这样设计实验,有利于挖掘学生软件编程潜力,充分发挥学生的主观能动性,锻炼学生的自主学习和创新能力。以下采用中断优先级由高到低编程思想为例作具体说明。系统的软件设计主要由:主程序、a/d转换子程序、串口通信等程序构成。(1)主程序。整个系统的运行需要对单片机一些资源进行初始化,如i/o初始化、系统时钟选择初始化、中断优先级初始化等。初始化中,串口通信中断、a/d转换中断、cpu内部中断三者中断优先级由高到低。主程序控制流程如图4所示。(2)a/d转换子程序。实验设计中要求对心电、脉搏、呼吸3种信号完成数据采集,考虑到3种信号的频率(分别为0.05~100hz、0.3~3.33hz、0.3~10hz)相对较低,可采用适当的a/d数据采样率。本例a/d数据采样率为75ks/s,采样方式为三通道逐次采样,即每个通道理论采样为25ks/s。每个通道a/d转换后数据缓存区设为16个字长,每个通道填满相应的数据缓存区视为1次采集的结束。图5所示为a/d转换流程图。(3)串口通信子程序。为了让单片机及时地接收到上位机发送的指令,以及将a/d转换后的数据有效地上传上位机,本实验系统中上位机与单片机采用全双工异步串口通信,程序命令接收、数据发送流程如图本例中指令作为控制系统有效运行的唯一识别条件,同时缓存区数据能否及时上传将影响a/d采样率及整个系统的协调运行,因此将串口通信的中断优先级设置为最高级,通过串口中断来完成命令解析及采集数据的上传。

2实验系统测试结果及扩展

本实验系统要求采集的心电、脉搏、呼吸3种信号在上位机显示,为此需设计相应的上位机软件来配合单片机实现数据的接收显示、命令的传输等功能。学生需要对计算机编程语言有深刻的理解才能完成上位机软件编程。考虑到学生掌握程度的差异,在实验中,一般提供具有通行协议的现成软件来配合完成,学生只需按照提供的通行协议来完成单片机串口通信编程便可实现上位机与单片机的数据交互。本实验系统经过适当的变换和扩展还可以用于其他课程设计或实验中。本实验是在固定采集频率下对3种信号进行采集的,在具体实验中可扩展为通过上位机发送命令的方式改变数据采集频率,达到可调采样频率的目的。

3结束语

本实验系统将生物医学传感器技术、基础电子、单片机技术、计算机技术等相关的知识综合起来,通过循序渐进的模块设计,使学生对生物医学电子相关专业理论知识及工作原理有清晰和较完整的认识,对一般专业仪器的研制开发过程有系统的了解和掌握。本实验系统有助于激发学生的潜能及学习兴趣,增强他们的自信心和成就感,使学生的实践能力得到提高,学生的综合能力在实验完成的过程中得到了很好的锻炼。本实验系统支撑的实验一般安排于大三下学期及以后,学时数一般为12~20学时。

应用化学专业大实验收获与体会 应用化学实验思考题答案篇四

摘要:针对目前应用型人才的培养目标,基于现有大学物理实验课程的教学条件和师资水平,对大学物理实验项目、内容进行优化和拓展。构建了基础性必做实验、综合性选做实验和创新性拓展实验三个层次的项目内容的教学模式,并积极引导学生参加各类创新实验竞赛。实践结果表明,新的教学模式能有效地提高学生的自主学习和创新能力。

关键词:大学物理实验;项目优化;内容拓展

近年国内外经济发展形势对人才类型的需求产生了深远的影响,就目前分析,高素质应用型人才的培养是工科院校的首要目标。大学物理实验主要是针对高等学校工科学生开设的一门必修基础课程,该课程对提高学生初步的研究能力和实践学习能力是至关重要的。因此,大学物理实验的教学内容和方式与高素质应用型人才的培养息息相关。我国一般高等院校的多数物理实验项目、内容仍采用老旧的模式,主要偏重对经典验证实验,而对有助于提高应用能力、创新能力,解决实际问题的能力的拓展实验缺少开发,这与当代科学发展的综合性和交叉性趋势是相违背的,也不利于当代所需应用型人才的培养。进行大学物理实验项目优化和内容拓展势在必行[1-3]。针对大学物理实验项目、内容的改革也引起了国内学者的关注[4,5],依据辽宁工业大学(以下简称我校)的实验室设备投入情况和师资条件,抓住我校实施提高大学物理实验教师教学能力和实验设备维修能力,开发设计性、综合性实验项目能力,指导创新、创业项目的能力活动之契机,对大学物理实验项目进行了优化,对内容进行了拓展。通过具体实施、实践,结果表明,新的项目优化与内容拓展的教学模式有效地提高了工科学生应用能力、创新能力和解决实际问题的能力。

一、大学物理实验项目优化

针对我校工科学生的专业特征和应用型人才培养的需要,在现有实验室面积和实验设备数量及实验室教师的师资水平基础上,对本学期开设的实验项目:用复摆测重力加速度、稳态法测量不良导体的导热系数、用双臂电桥测低电阻、用惠斯登电桥测电阻、用模拟法测绘静电场、计算机仿真-热敏电阻的特性研究、热电偶的定标、电子束综合试验仪的使用、电子示波器的使用、光的干涉-平凸透镜曲率半径的测定、迈克尔逊干涉仪、衍射法测量微小长度、用衍射光栅测光波波长、霍尔效应测磁场这14个实验项目进行优化。为了兼顾工科各专业的学科特点和培养目标,通过现有的大学物理实验网上选课系统,将学生所上实验项目分为必做项目和选做项目两大类。必做实验项目为具有代表性的经典实验,必做实验可以使各专业学生对基本的实验知识、实验方法和实验技能得到系统地学习和掌握;而选做实验可以使学生按照自身的专业特点自行分类,发挥自己的专业特长。考虑到知识的全面性,力学、热学、电学和光学实验都不能缺少,故用复摆测重力加速度和稳态法测量不良导体的导热系数保留作为必做实验项目。同为电学实验的用双臂电桥测低电阻和用惠斯登电桥测电阻有较大的相同之处,故保留经典的用惠斯登电桥测电阻作为必做实验项目。电子束综合试验仪的实验有助于学生进一步理解电子示波器的原理,同时电子示波器又是多数工科学生必用的仪器,因此,两个实验都作为必做实验项目。用模拟法测绘静电场和计算机仿真-热敏电阻的特性研究这两个实验同为模拟实验,计算机仿真实验是目前模拟实验的典型,故选计算机仿真-热敏电阻的特性研究作为必做实验。霍尔效应测磁场作为电气、电子类专业学生的选做实验项目会更为合适。光学实验选干涉和衍射的典型实验——光的干涉-平凸透镜曲率半径的测定和用衍射光栅测光波波长作为必做实验,可以达到对光学实验的基本方法和基本操作的掌握。经过上述分析,优化后的大学物理实验项目如表1所示。在原有的大学物理实验项目的基础上进行筛选,将实验项目调整为必做实验和选做实验两大类,各工科专业学生通过必做实验可以获得有关物理实验的基本知识、基本方法和基本技能。通过选做实验,学生按照专业特点、兴趣爱好自主分类,充分调动了学生的学习兴趣。同时要求学生做选做实验时,能自己预习、自己选择实验器材、自己设计实验过程和自己分析实验结果,教师给予最后的指导和评判,实现开放式的实验教学过程,这样可以大大促进学生的独立思考和创新能力的培养。

二、大学物理实验内容拓展

通过必做和选做项目的分类固然可以使学生在专业上获得各有所长的发展,但是学生物理实验能力和水平也是参差不齐的,一些学生对物理实验的渴求远不是这些经典物理实验能够满足的。因此,还需要通过内容拓展来开发出一些创新性拓展实验,使得有这方面爱好和专长的学生有用武之地。创新性拓展实验源于基本的大学物理实验项目,但也不拘于原有的基础实验。飞速发展的电子技术使得一些基础物理实验项目的方法显得落后,而基础物理实验项目中的物理思想又是永远值得保留的智慧精髓。针对迈克尔逊干涉仪,可以拓展出一系列的创新性实验项目,如用迈克尔逊干涉仪测量钠黄光的光波长和相干长度,用迈克尔逊干涉仪测量薄玻璃片的厚度等。针对衍射法测量微小长度实验,可拓展出金属细微丝的直径的测量。在衍射法测量微小长度项目内,又可增加利用劈尖干涉测量金属丝直径的内容。针对霍尔效应测磁场实验可以拓展出非接触方式测量导线电流强度的实验,利用霍尔原理设计实验测量装置,通过测量霍尔元件两端的电势差和工作电流等物理量,利用单片机编程自动进行数据计算与处理,最后通过led屏输出计算载流导线的磁感应强度。针对用复摆测量重力加速度实验进行内容拓展,可以要求利用光电管制作一个计时器测量周期,利用单片机处理、分析数据,计算出加速度值和不确定度,再利用led将结果显示出来。实验内容拓展所需的软件和硬件部分分配给不同专业学生完成,又可以培养学生们团结协作的精神。这些创新性拓展实验项目被安排在必做和选做实验项目之后,而且不要求全体学生参与,也不作为必修课程,只鼓励对物理实验具有强烈爱好又拥有专业特长的学生参与,并有专门教师指导,学生以研究性的论文和作品形式展示成果。这些成果可以参加各类创新竞赛,可以用于发表文章,还可以作为毕业设计内容。

三、结论

近三年,利用创新性拓展实验项目和实验内容,组织教师和学生,设计并制作了《智能温度计》、《可视化手动发电机》、《一键式智能密度测量仪》、《智能家庭空气环境测控仪》、《一键式金属膨胀系数智能精密测量仪》、《音频与声波仪的制作》、《智能便捷加速度测量仪》、《非接触式智能电流强度测量仪》、《磁感应强度矢量自动测量仪》等设计作品,参加了近三年的“辽宁省普通高等学校本科大学生物理实验竞赛”,获得一等奖、二等奖和三等奖多项,并将设计制作的实验仪器应用在大学物理实验的教学中,对原有的实验方法、实验仪器等进行有效补充。这些作品的设计制作者和实验学生可能来自同一个专业、同一个学院,他们彼此熟悉,这样就进一步增强了学生参与实验创新的兴趣,激发了学生的创新意识和创新能力。

参考文献:

[1]张美茹,吴富根,卫小波.优化大学物理实验课程设置的实践[j].中国现代教育装备,(23):100-101.

[2]官邦贵,秦炎福,张永锋,等.大学物理实验教学内容重组的研究与实践[j].成都师范学院学报,2019,30(9):116-119.

[3]薛禹.浅谈大学物理实验教学体系的构建与优化[j].高教学刊,2019(9):97-98.

[4]胡光,张俊,唐亚陆.大学物理实验课程的教学与改革探讨——基于拉伸法测量杨氏模量实验[j].工程技术研究,2019(8):225-226.

[5]盖双旗,陈伟华,曾福军.地方院校应用转型中大学物理实验项目的构建模式研究[j].大学物理实验,2019(1):115-118.

应用化学专业大实验收获与体会 应用化学实验思考题答案篇五

浅谈应用化学专业方向的实验的新模式设计与实践论文

化学实验教学环节是培养学生动手能力、解决实际问题能力及知识综合运用能力的重要途径,化学实验及其相关的科学训练在教学中起到了相当重要的作用,具有不可替代性。应用化学专业实验是应用化学专业学生学习的主要实践环节,在整个专业教学环节中占有特殊的地位。它不仅可以加深学生对所学化学理论基础知识的理解,更重要的是可以培养学生运用相关知识和技能来解决科研、生产问题的能力,特别是新产品研发和解决实际问题的能力,增强学生的创新意识和创新能力。因此设计和构建合理的应用化学专业实验教学体系对于培养优秀的应用化学专业人才具有重要的意义。本文介绍了近期我校化学专业(应用化学方向)实验教学改革的设计和教学实践情况。

一、化学专业实验以往开设情况

中国海洋大学化学专业为第六批国家级特色专业建设点,也是山东省特色专业,包含应用化学和海洋化学两个方向。专业实验除体现各专业特点外,还体现海洋特色,如海洋化学方向的专业实验包括海水分析化学和化学海洋学实验两门课,课程教学体系完善,特色显著,已经出版了相应的教材,为国内其他高校相关专业实验的开设提供了重要借鉴。相对于海洋化学方向,应用化学方向专业实验课程的建设起步较晚,在我校上一轮修订的本科人才培养方案中才第一次设课列入教学计划(从级本科生开始执行),课程计划68学时,在大学四年级第一学期开设。所以从开始,我们利用教学实践周(现在已固定成为夏季学期)为即将升入四年级的应化专业方向的学生开设应用化学专业实验,每名学生利用三周时间独立完成一个实验项目,实验题目来自指导教师的科研成果,实验实行单人单题,每名教师最多指导5名学生。实验过程包括文献查阅、方案设计、实验、数据总结和报告撰写等环节。经过三年的教学实践,该课程开设的实验题目有200余项,取得了较好的效果,也很好地实现了科研对教学的反哺作用,这种方式的专业实验训练为学生毕业论文的.研究打下了良好的基础。

二、应用化学专业实验改革的必要性与总体目标

以往的教学模式取得了不错的效果,但也存在一些需要进一步完善的地方:教学内容上,虽然“创新”得到了很好的体现,实验题目直接来自科研一线,但在“厚基础”方面尚需加强,实验技能要求跳跃幅度较大。而作为专业实验,更好地实现和基础实验的衔接是十分必要的。在实施方法上,存在着题目难度不均衡,学生受训程度不一致,学生接触专业领域面较窄的问题,专业实验课程最好不要使学生仅仅局限在一个方面,而要使学生多了解本专业方向的研究方法和手段。同时也存在仪器药品消耗巨大、资源共享不充分、成绩评判标准难统一、特色方面还需进一步凝练、课时较少等问题。在中国海洋大学新一轮本科人才培养方案修订过程中,我院对应用化学专业实验进行了调整:课时增加到80学时,拟在春季和秋季两学期开设,从级学生开始执行新的人才培养方案。为了较好地实施新的人才培养方案,我们需要对应化专业实验课程的教学内容和教学方法做更深入的研究和探讨。

我们拟构建内容丰富、特色显著、难易适当的多层次实验教学新体系,设计合理的课程教学内容和教学模式,使应用化学专业实验起到全面培养学生的基本技能、专业技术、科学研究和创新意识的作用。实验内容设计结合特色专业的建设,充分体现了我校化学应用领域的研究优势,如海水直接利用、海洋腐蚀与防护和海洋化学资源利用等,实现了应用化学专业人才的特色培养。

三、应用化学专业实验的教学实践

(一)多渠道确定实验内容

课程内容的完善是教学改革的重点,我们采取了多种方式征集(收集)实验项目。首要的项目来源就是过去三年开设的应用化学专业实验所积累的200余个实验课题,我们对已有实验项目进行整合筛选,根据新的教学要求,精选组合形成合适的实验项目。同时我们有目的地向全院教师征集项目,组织他们编写突出海洋特色的新实验项目,实验项目设计的“灵感”来自教师发表的科技论文;指导实验的教师都具有博士学位,研究涉及应用化学的多个领域,具有丰富的科研经验。在科研中,他们总结文献的研究方法,根据本课程实验内容的总体设想,筛选改编,丰富教学内容。国内很多兄弟院校在应用化学实验教学方面已有较好的积累,我们通过文献查阅和调研,详细了解目前应用化学专业实验改革的趋势和进展,研究其他高校开设实验的基本方法和内容,借鉴其好的经验和项目。

(二)“a”字形开设模式

专业实验区别于基础实验的一个方面就是强调学生科学实践能力和素质的全面培养,我们设计了“a”字形开设模式,在有限的教学课时内,更好地训练了学生资料查阅、方案设计、独立思考的能力。即实验采取“窄进宽出”的方式:学生开始进入实验室,在老师的指导下完成规定的实验,总结和分析数据并完成实验报告。在此基础上,学生要查阅文献,设计与实验相关但又不一样的“新”实验。学生除提交实验报告外,还需提交规定题目的实验设计方案,方案需包含实验原理、仪器药品、实验过程等。如在完成“铜(ⅱ)氨基酸螯合物的合成及其与dna的作用”实验后,学生需要完成“微量元素氨基酸混配螯合物的合成及表征”实验的设计;在完成“十二烷基硫酸钠的综合实验”后,要完成“一种非离子型表面活性剂的制备及其性能测试“的实验方案设计。这种模式可以使学生很好地理解和消化实验内容。成绩评定中该设计部分占实验成绩的20%。

实验分小组开设,每组2~4人,远少于四大化学基础实验中每组人数,这便于老师指导。实验中很多的动手机会留给学生,所有的试剂配制和仪器准备都由学生自己独立完成。当为学生提供可以自己动手的机会时,学生的表现远远超出教师预期,可谓“有惊有喜”。“惊”的是有时很简单的操作学生都会表现得很生疏,“喜”的是多数学生表现出了极大的求知欲和对实验课极高的学习兴趣。

(三)全方位体现“综合”

应用化学专业实验大多涉及制备、性质表征及性能评价。开设实验过程中,我们充分利用了化学基础实验教学示范中心和学院仪器共享平台,让学生有机会接触较大型表征仪器,亲手操作,获得性质和表征数据,学习数据分析方法,实现了真正意义上的“综合”。有些实验项目注重基础实验与专业实验的联系,如夏季学期开设的“从红辣椒中提取红色素”实验,不仅让学生了解了利用现代分离技术分离活性有机化合物的过程和基本操作,巩固和提高了实验技能,还弥补了由于受课时限制基础实验无法开展实验技能训练的遗憾。“利用活性炭吸附提取卤水中的碘”的实验,提炼于教师科研成果,该实验不仅可以让学生了解卤水概念、吸附原理及吸附容量的影响因素等,实验本身还具有很强的延展性,学生可以根据各自的兴趣,选择不同切入点完成实验,这对于理解化学基础知识的综合应用是十分有利的。

四、结语

应用化学专业实验是化学专业学生学习中不可或缺的重要课程,是学生了解专业特点和科研方向的重要窗口。应用化学专业实验课程内容的设置及其教学模式是影响应用化学专业创新人才培养的主要因素。设计好的实验内容,提高学生的学习兴趣,充分利用有限的学时,全面培养学生能力应是我们一线教师追求的最终目标。

应用化学专业大实验收获与体会 应用化学实验思考题答案篇六

高校多层次创新型实验体系研究论文

随着人类科学技术的飞速发展,社会对学生的要求已经不再是学以致用,而是有所创新,这就要求高校教育不仅仅是教授学生专业知识,同时还要使其具有实践能力,具有分析问题、解决问题的创新实践理念,以适应社会的需求,培养出合格、优秀的人才。

一、背景

实验教学是高等教育中的一个重要环节,高校教育专业人才实践能力的培养,需要科学和切实可行的实验教学体系作为保障,实验教学对于提高学生的创新能力和实践技能具有重要的意义。

实验教学体系是实践教学体系的基础环节,包括不同层次(如认知性实验、验证性实验和综合性实验等),通过课程实验来消化和理解相关专业的理论知识体系,不仅提高学生的实践能力,更能构建学生的实践理念。学生通过实验教学的培养,构建自己的实践理念,掌握实践的方法,以达到“授之于渔”的目的。

基于此,近来,高校的实验教学有很大发展,尤其是以来,高校的实验教学进入了飞速发展的状态,各高校都很重视实验教学,都在积极探索新的实验教学体系与教学模式,在实验教学方面取得了长足进步,但是同时也存在着特色趋同、实验内容单一、能力培养定位模糊等问题。

本研究在天津外国语大学中分别选取了语言专业及非语言类专业两个专业进行了调研,通过调研发现:语言类专业的教学模式就是以理论为主,辅助于语音室,强调大量的背诵单词、语法和文章,课堂也主要以教师讲解,学生对话为主,没有突出训练学生的语言综合机能和语言、语境的运用。

而非语言专业的教学也以教师的课堂讲授为主,在实验课上主要是教师布置实验任务和实验步骤,学生按照教师的布置按部就班地进行实验,没有学生自己创新能力的培养。基于以上情况,必须突出实验教学的地位,运用多种实验教学模式,充分利用学生校内的实验环境,校外的实践活动,构建适合各个专业的实验教学体系。以有效促进各学科的协同发展,为战略性新兴产业人才培养提供支持。

二、加强实验教学的研究原则与思路

1.实验教学研究的原则。实验教学改革的三点原则:一是实验教学和理论教学是辩证统一的关系,他们之间既相对独立,又密不可分;二是学生在实验教学过程中要突出其主体地位,而不是被动地接受;三是实验教学与时俱进,与现代实验技术结合,内容进行了更新,手段和方法先进。实验教学内容与形式的安排以有利于学生基础知识和基本实验技能的掌握、有利于培养学生创新意识和创新能力、有利于培养学生应用能力为根本出发点。

2.实验教学研究的思路。今年来,高校毕业生的就业形势越来越严峻,企业对毕业生的期望值也越来越高,仅仅依靠书本上的知识已经不能满足就业的需要,这就需要高校从专业应用型人才培养的目标出发,围绕“厚基础、强能力、重实践”实验教学理念,以培养具有创新精神和实践能力的学生为教学目标,以教学实验资源的整合、共享、开放为基础,以教学实验内容、方法、手段和实验管理体制的改革为核心,以稳定的高素质实验教学队伍及完备的实验条件为保障,构建以能力培养为主线,实验教学与理论教学并重、两者统筹协调发展的分层次、多模块、相互衔接的实验教学体系,建成语言类专业与非语言类专业资源共享的实验教学平台,满足学科及相关专业开展实验教学和科研的需要,促进学生的知识、能力、素质综合协调发展。高校实验教学正是实现这一目标,提高学生的实践水平,更好地适应就业的需要,成为从学校过渡到社会的一个重要手段。

三、实验教学研究内容

实验教学需要紧密结合社会发展的需要,突出语言类高校特色,建立有利于培养学生创新精神和实践能力的实验教学体系,建设资源共享、开放服务的实验教学环境,建立现代化、高效运行的管理机制。重组传统实验体系,构建语言类学科与非语言类学科共享实验平台。通过实验教学平台优化资源配置,避免了不同专业仪器设备的重复购置,实现实验资源共享。

1.改革实验教学内容。根据社会需求,更新相对陈旧的实验内容,提高综合设计性实验的比例,及时引入反映新技术、新成果的内容;根据不同层次的教学对象,因材施教,制定相应的教学大纲和教学方案。

2.改革学生能力培养体系。以培养实践能力为主线,由一般验证性实验向综合设计性转变,由传统实验向社会实践转变,突出实验的开放性,学生的自主性,项目的应用性;理论教学和实验教学相结合、课内与课外相结合、创新能力培养与学科竞赛相结合,构建一个多元化的实践能力培养体系。

3.改革实验教学方法和手段。采用软件硬件结合、多媒体技术、网络教学三种教学手段强化实验效果。实验教学体系建设从人才培养体系整体出发,建立与理论教学有机结合,以能力培养为核心,分层次多模块、相互衔接的科学系统的实验教学体系。

实验体系涵盖基础型实验、综合设计型实验、研究创新型实验等。教学内容注重传统与现代的结合,与科研、商业和社会应用实践密切联系,融入科技创新和实验教学改革成果,实验项目不断更新。实验教学大纲充分体现教学指导思想,教学安排适宜学生自主选择。实验讲义不断改革创新,鼓励教师将最新的科研成果融入到实验课程设计中,以利于学生创新能力的培养。建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的多元实验考核方法和实验教学模式,推进学生自主学习、合作学习、研究性学习。

实验体系结合本校办学特色,结合各学科教学的要求,实现实验教学资源的整合,构建具有自身特色的较为完善的多层次的实验教学内容体系。通过借鉴其他院校的经验和自身实践,为体现实验系统性的原则,按照实验的最终目的将整个学科的实验类型按教学层次分为:①演示型实验:指为便于学生对客观事物的认识,以直观演示的形式,使学生了解其事物的形态结构和相互关系、变化过程及其规律的教学过程。这是目前大部分教师采用的模式,这种演示型实验类型比较适合低年级的教学,在课堂上,当教师讲授完一个知识点后,可以通过实验直接演示该知识点,加深学生的理解。

②验证型实验:以加深学生对所学知识的理解,掌握实验方法与技能为目的,验证课堂所讲某一原理、理论或结论,以学生为具体实验操作主体,通过现象衍变观察、数据记录、计算、分析直至得出被验证的原理、理论或结论的实验过程。验证型实验按照实验教材(或实验指导书)的要求,由学生操作验证课堂所学的理论,加深对基本理论、基本知识的理解,掌握基本的实验知识、实验方法、实验技能和实验数据处理。这一阶段在演示性实验阶段之后,为演示性实验的延伸,在这阶段,学生仍是以学习为主,目的就是为学习某个知识点,理解并消化这个知识点。

③综合型实验:是指实验内容涉及本课程的多个知识点或涉及多门课程的多个知识点或多项实验内容的综合,它是本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的综合实验,综合实验可以是学科内一门或多门课程教学内容的综合,也可以是跨学科的综合。运用多方面知识、多种实验方法,按照要求(或自拟实验方案)进行实验。综合型实验的目标是提高学生知识点的关联、衔接,组合和实践应用能力,完成实验教学与实训教学的对接。强调不同特长学生之间的共同协作。综合型实验的目的在于培养学生对知识综合应用的能力、分析和解决问题的能力。这个阶段适合中年级学生。

④设计研究型实验:设计型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实现的实验。设计型实验可以是实验方案的设计,也可以是系统的分析与设计。学生独立完成从查阅资料、拟定实验方案、实验方法和步骤(或系统的分析与设计)、选择仪器设备(或自行设计、制作)并实际操作运行,以完成实验的全过程,同时形成完整的实验报告,主要培养学生组织能力和自主实验的能力,培养学生独立思考、综合运用知识、提出问题和解决复杂问题的能力;研究型实验运用多学科知识、综合多学科内容,结合教师的科研项目,使学生初步掌握科学思维方式和科学研究方法,学会撰写科研报告和有关论证报告,培养学生创新能力。研究型实验教学多采取人为设置障碍、改变实验情景,调整实验路径等方式鼓励、引导学生在实验中细致观察实验现象,对现成的实验质疑问难,对那些反常现象,深入思考本质,激发灵感,开展创新思维,提出不同的实验方案和解题途径,并能从中优选最佳方案和途径。

⑤创新型实验:创新型实验是由教师提出问题或学生自拟选题并在教师引导下由学生自行设计和完成的一些实验,注重培养学生的创新能力和探索精神。创新型实验应运用多学科知识、综合多学科内容,结合教师的科研项目,使学生初步掌握科学思维方式和科学研究方法,学会撰写科研报告和有关论证报告,培养学生创新能力。

实验教学体系通过分析具体学科的教学要求,根据各个年级的特点选择不同实验类型,设计具体实验框架,实验环节,包括:实验知识准备、实验方法设计、实验技能设计、实验过程设计与监控、实验数据处理、实验结果分析等。最终构建出一套适应不同教学阶段的实验教学体系,加深学生知识点的关联、衔接,组合和实践应用能力,完成理论教学与实验教学的对接以更好地培养学生对知识综合应用的能力、分析和解决问题的能力,培养学生的创新思维和创新能力。

四、结语

作为高等教育的一个重要环节,实验教学对于专业人才的培养起着至关重要的作用,加强实验教学的研究有着极为重要的意义。高校实验教学的研究最终从创新导向和能力层次需求两个维度,根据不同年级,分析学科特点,选择不同的实验类型,构建“演示型实验—验证型实验—综合型实验—设计研究型实验—创新型实验”的一个循序渐进的创新实验环节设计过程,实现实验教学体系模块与专业人才培养目标层次的对应关系。

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