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物理实验设计论文

物理实验设计论文

物理实验设计论文范文第1篇

一、实验设计教学的必要性

1996年上海高考第四(5)题要求测定陶瓷管上均匀电阻膜的厚度,就属于设计型实验.但由于题目给出了全部实验器材和所有相关量,使实验定位在电阻或电阻率的测定上,又大大降低了实验难度,只属于局部设计型实验.无论命题者出于何种考虑,设计型实验毕竟半遮半掩地出现了,这多少给教学工作者提了个醒.

1.从小处着眼,加强实验设计教学

上海作为高考改革的试点城市,其成功的改革将为全国高考提供可能的改革方向,甚至一些新颖的题型和情境,都可能为全国高考所借鉴.如1996年全国高考第21题就是从1995年上海高考第一(5)题脱胎而来的.无疑上海高考关于实验设计的考查是又一个成功的改革举措,极有在全国推广的价值.而物理《考试说明》中要求“会用在这些实验中学过的实验方法”,也为实验设计的考查在全国的推广提供了可能.

2.从大处着眼,加强实验设计教学

著名核物理学家钱三强先生在为郭奕玲、沈慧君编著的《物理学史》所作的序中,曾严厉指出:“今天我们科学界有一个弱点,这就是思想不很活泼,这也许跟大家过去受的教育有一定关系……”我们常常教育学生“应该……”“必须……”;我们的考试题目常常不惜笔墨描述背景、附加条件,最后只有一个小小的空格“是……”.这样培养选的人才在学校是好学生,步入社会是好职员,大脑中只是机械地跳动着两个问题:“你要我做什么?你要我怎么做?”工作常常:“完成”的相当漂亮,但思想僵化,毫无创见.这正是我们的悲哀!长期以来的这种教育选拔模式,致使我们现在仍只能在很羞涩地提到几个美籍华人时才有一种借来的荣光与自豪!

思想不活跃,是因为我们给了学生太多的“必须”的限制;思想僵化,是因为我们留给学生太少的“可能”的余地.实验设计的教学,正是活跃思想,培养能力的一种好方法,授以实验的基本方法,让学生自己去考虑有哪些可能的做法,自己会怎么做.

二、实验设计的基本方法

1.明确目的,广泛联系

题目或课题要求测定什么物理量,或要求验证、探索什么规律,这是实验的目的,是实验设计的出发点.实验目的明确后,应用所学知识,广泛联系,看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过,与哪些物理现象有关,与哪些物理量有直接的联系.对于测量型实验,被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示;对于验证型实验,在相应的物理现象中,怎样的定量关系成立,才能达到验证规律的目的;对于探索型实验,在相应的物理现象中,涉及哪些物理量……这些都是应首先分析的.

举例来说,要测定地球表面附近的重力加速度,我们就应检索:在所学知识范围内,哪些内容涉及到重力加速度,它与其他物理量有何定量关系,并一一罗列出来:

(1)在静力学中,静止物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力大小就等于重力,即T=N=mg.若T(或N)和m能测出,则重力加速度g可测定.

(2)在超重或失重(但不完全失重)系统中,F-mg=±ma.若F、a和m可测出,则重力加速度g可测定.

(3)在运动学中,物体从光滑斜面上由静止下滑,s=12gsinθt2.若s、θ和t可测定,则重力加速度g也可测定.

(4)在运动学中,物体从粗糙斜面上由静止下滑,s=12(gsinθ-μgcosθ)t2.若s、θ、μ和t可测,则重力加速度g也可测定.

(5)自由落体运动中,h=12gt2.若h和t可测出,则重力加速度g也可测定.

(6)用重力加速度测定仪测定.

(7)在平抛运动中,竖直方向在连续相等的时间内位移之差Δy=gt2.若Δy和t可测,重力加速度g同样可以测出.

(8)在斜抛运动中,水平射程可以表示为x=v02sin2θ/g.若x、v0和θ可测出,则重力加速度g也可测出.

(9)单摆做简谐振动时,其周期可以表示为T=2πl/g.若T和l可测,则g可测.

(10)在焦耳测定热功当量的实验中,若能测出水的质量和升高的温度,算出水增加的内能,再测出重物的质量和下落的高度,同样可测定重力加速度.

(11)带电粒子在的匀强电场平行板电容器中平衡时,mg=qU/d.若U、d和带电粒子的荷质比(q/m)可测定,则g可测出.

(12)假设一物体在地球表面附近绕地球做圆周运动,mg=GMm/R2,g=GM/R2.

…………

2.选择方案,简便精确

对于每一个实验目标,都可能存在多条思路、多种方案.教材中关于某个实验目标的实验方案,也只是众多方案中的一种,而且不一定是最好的一种,而只是较可行的一种.那么在众多实验方案中,我们应如何选择呢?一般来说,选择实验方案主要有三条原则:

(1)简便性原则即要求所选方案原理简单、操作简便,各量易测.应尽量避免实施那些原理复杂、操作繁琐和被测量不易直接测量的实验方案.

(2)可行性原则实验方案的实施要安全可靠,不会对人身和器材造成危害;所需装置和器材要易于置备,不能脱离实际,不能超出现有条件.

(3)精确性原则不同的实验方案,其实验原理、所用仪器以及实验重复性等方面所引入的误差是不同的.在选择方案时,应对各种可能的方案进行初步的误差分析,尽可能选用精确度高的实验方案.

以上三原则通常要综合考虑.

在前述方案中,方案(1)中常用的测力计误差较大;(2)中F和a均不易测定;(3)中θ和t不易测定且难以保证斜面足够光滑;(4)中θ、t和μ均不易测定;(5)中若用秒表计时人为因素较大,若用打点计时器计时,纸带受振针阻力与通常小物块所受重力相比不能忽略;(6)中仪器先进但一般中学没有;(7)中若用闪光照像技术则是一种好方案,但设备和技术都达不到要求,若用平抛运动的研究方法误差较大;(8)中θ和v0的测量难度较大;(9)中相对而言较切合中学实际;(10)中需测定的物理量多且很难采取绝热措施;(11)中学阶段不易测定荷质比;(12)只是一个思想实验,无法付诸实践,但可估算,代入数据得g=9.857m/s2,与标准值9.81m/s2只相差4.8.综上所述,中学阶段通常采用单摆法测定重力加速度.

3.依据方案,选定器材

实验方案选定之后,考虑该方案需要哪些装置,被测量与哪些物理量有直接的定量关系,这些物理量分别需用什么仪器来测定,从而确定整个实验需要哪些器材.

在“用单摆测定重力加速度”的实验中,是利用单摆装置来进行实验的,故需铁架台、细线和摆球等来组装单摆.重力加速度可表示为g=4π2l/T2,周期需用秒表测定;摆长l是从悬点到摆球中心的距离,因此需用米尺和游标卡尺分别测定摆线长度l和摆球直径d.从实验原理表达式可以看出,实验与摆球质量无关,故毋需使用天平.

当然,从实验方便性和精确性角度考虑,还需对所选器材作进一步要求,以期把系统误差降到最小.如上述器材中,摆线的伸缩性和质量应较小,摆球的质量应较大.摆线伸缩性大,其长度会随拉力变化而变化;摆球与摆线质量相差越小,系统(摆线和摆球)质心偏离摆球中心越远,误差就越大.为了便于观察,摆球振动的路径宜长,但又要确保单摆做简谐振动,故摆线宜长些,常取1米左右.

4.拟定步骤,合理有序

实验之前,要做到心中有数:如何组装器材,哪些量先测,哪些量后测,应从正确操作和提高效率的角度拟定一个合理而有序的实验步骤.对一些可直接测量的物理量,可先行测量;对需通过实验装置才能测定的物理量,须先组装器材,再进行实验、观察和测量.

在“利用单摆测定重力加速度”的实验中.原理表达式g=4π2l/T2中的l和T分别为单摆的摆长和单摆做简谐振动的周期.因此应先组装单摆,再测定摆长,最后让单摆做简谐振动,测定周期T.根据所测数据计算出重力加速度g的值.至于过程细节不再赘述.

5.数据处理,误差分析

高考对此要求不高,但常用的数据处理和误差分析的方法还是应该掌握,在设计实验时也应予考虑.

三、建议

物理实验设计论文范文第2篇

关键词:环境生物学 课程改革 实验设计

中图分类号:X17-4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(c)-0158-01

《环境生物学》是环境工程和环境科学专业重要的专业基础课,环境生物学的基本理论为《水质工程学》、《固体废弃物处理与处置》等专业课程打下良好的基础。实验是学生理解和掌握环境生物技术的有效途径,与理论教学相辅相成[1]。为了提高环境生物学课程的整体教学质量,借鉴了其他院校的教改经验,调整了现有理论和实验教学内容,并增设一周的《环境生物学实验设计》,在该校环境工程专业部分学生和环境科学专业中进行了连续三年的实践探索。

1 《环境生物学》课程现状分析

(1)课程现状:我校《环境生物学》总学时为48学时,其中理论32学时,实验16学时。由于课时限制,理论教学内容集中在微生物结构、营养、代谢等基础内容,而微生物生态与环境生态工程中微生物的作用等内容不能详细讲授,因此要使学生深刻理解本课程并熟练地用于实践,难度较大。

2 教改思路与目标

针对我校《环境生物学》课程中存在的问题,在现有理论和实验教学基础上,调整理论教学内容,拓宽学生视野,在理论和实验教学环节结束后增设一周的实验设计环节,以加深学生对理论知识的理解,并提高学生综合素质与科研创新精神及能力。

3 调整教学内容

在理论教学内容上,针对我校工科背景的特点,改变了以往的一本教材为主的固定教学内容,选取面向21世纪教材《环境工程微生物学》[2]为主讲教材,补充了水处理生物学[3]、环境生物学[4]等相关微生物学知识。限于学时限制,在讲授内容的组织上,既考虑到教学大纲必须完成的教学内容,讲授多数学生能够接受的基础知识,还深入讲解较有深度的内容,以满足报考研究生同学的求知欲。以此为契机,购买了一批如《微生物学》(第5版中文版,普雷斯科特著,沈萍等译)等一大批优秀的微生物学图书及电子资料,为拓宽同学们的微生物学基础理论知识打下良好的基础。

针对实验教学中存在的问题,环境生物学实验课程内容也做了相应调整使其内容更贴合我校同学的工科背景。实验课程安排在三年级的第一学期与理论课程同步完成,在完成验证性实验教学内容后,提供足够的学时让学生们自行思考,完成一次综合性实验,加深对理论课学习内容的理解和掌握。

4 增设《环境生物学》实验设计

实验设计是实验研究的重要环节,可架设起理论教学和实验教学之间的桥梁,使学生能更系统、深刻的理解课程内容。为此,理论和实验课程都完成以后,我们又专门抽出一周时间,让学生自主查阅资料、自行设计、动手完成一个设计性实验,并撰写提交实验设计说明书。学生们通过亲历实验,调动了参与实验的积极性,拓宽了知识面,提高了动手操作能力,观察分析问题和解决问题的能力,提高了实验课的教学质量。在撰写实验设计说明书的过程中,学生能运用课程的基本概念和原理,规范使用专业术语,为以后毕业论文的写作打下良好基础。

4.1 实验设计及预答辩

为了有充足的准备时间,上理论课的后期,即给学生发放《环境生物学实验设计指导书》,并提前分组,每组3~4人,遵照各组的兴趣,每组查阅选择合适的实验设计题目,并围绕自己的实验设计题目,独立动手完成预答辩课件。实验设计周的第一天为预答辩时间,每组围绕自己的实验设计题目讲述5~10 min,主要内容为实验设计的原理、内容、步骤及实验进行的可行性等,指导教师和学生同为评委,指出实验设计中存在的问题及解决方法,并为讲座同学打分,最后指导教师再总结。灵活的讲授形式,加深了学生对所学内容的印象,调动学生的积极主动性,让学生参与教学,发挥学生主体作用和教师的主导作用[5]。

4.2 实验实施

实验实施过程中,打破以往实验教师为学生准备好各种实验用品的格局。各组根据自己的实验设计内容需要,领取药品,仪器设备,并独立完成标准液配置,玻璃器皿清洗、灭菌、无菌操作、计数、结果记录等一系列实验过程。指导教师在此期间只是指正学生实验操作存在的问题,不参与任何实验准备及操作活动。实验结束后,各组进行实验设计的答辩,针对实验设计及操作中出现的问题进行总结与提高。

4.3 实验设计总结

实验设计结束时,每组提交实验设计说明书一份,实验设计说明书封面及格式由指导老师统一指定,并要求用黑或蓝黑墨水工整书写。

4.4 考核方式与评价方法

《环境生物学》和《环境生物学实验设计》分别独立进行考核。环境生物学总成绩为100分,考试成绩包括期末成绩(占总成绩的80%),实验课成绩(占总成绩的10%)和平时成绩(占总成绩的10%,包括出勤情况,学习态度,课堂纪律等),期末考试采取闭卷考试形式。

《环境生物学实验设计》成绩评定一般按五级分制评定。总成绩分三部分,设计成果占60%,实验动手操作占20%,平时检查及答辩占20%。

5 课程改革效果

本次实验设计在我校2009级环境工程专业,2010级、2011级环境科学专业连续实施了三年,经过上述实验教改措施的实施,有了显著成效。主要总结为以下三个方面:

(1)深入理解理论知识:学生们普遍反映,实验设计环节的设立,使他们对理论知识的理解深度有了很大的提升,很多平时没有注意的知识点,通过查阅资料,自己答辩,倾听其他组的答辩以及独立的实验过程,有了很深入的认识。

(2)实验动手能力,应用专业知识解决问题的能力,表达能力都有了不同程度的提高。主要表现在:学生们在做相关的毕业论文时,能够思路清晰地自行设计实验方案,准备实验材料和仪器设备,独立完成科研任务的质量,写作水平及答辩质量比以前有了明显地提高。相关的毕业论文指导教师也反映,这几届学生的毕业论文指导起来省力了。

(3)实验教学的改革,也提高了学生对科学研究的兴趣,很多学生主动要求参与学生科研,报考研究生的学生也在逐年增多。有的学生反馈说:实验设计环节的设立,使我们能够参与到实验的整个过程,所以我们在研究生入学面试的时候不至于太慌乱。

参考文献

[1] 张长平,刘晓宁.环境工程微生物学实验教学的探讨[J].中国校外教育, 2009(1):87.

物理实验设计论文范文第3篇

论文关键词:设计性实验 创新能力 科学道德

论文摘要:介绍了物理实验教学过程当中设计性实验的实施,指出在培养创新能力的同时,也应重视对学生的科学道德教育。 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当中要重视科学道德的教育 在设计性实验教学过程当中,我们发现有部分学生交来的设计论文是直接在网上下载,原封不动,冠于自己的姓名变为自己的论文。或者找一本实验参考书,从上面抄一个实验作为自己任选的实验课题交差。这反映出学生的科技道德意识淡薄,没有认识到“科学事业如同其它的人类活动以信誉为基础”。从事科学研究的人,要以实事求是的态度、严格的要求、严谨的方法对待科研工作。开展一个研究课题,有必要对课题有关的情况作一个全面了解,各种信息都应掌握,可以吸取别人的精华,但是一定要有自己的创新,形成自己独特的见解、独到的设计方案。而捏造、篡改、拼凑实验数据,或者抄袭他人的论文,是不道德行为。大学生在学习阶段就弄虚作假,必然会走向一个伪科学、伪造、剿窃的道路。 因此,我们认为在物理实验教学过程当中,有必要对学生开展科学道德教育,提高学生的科学道德素养。首先要加强教育引导,教育学生热爱科学,严谨求学,不畏艰苦,勇于创新,力戒浮躁,讲究诚实;教育学生在实验过程当中不能假造、修改数据,不能有剽窃、欺诈行为。其次应建立相应的处罚措施,发现违规行为,取消设计实验的资格,以零分处理。 科学研究需要创新,同时科学研究来不得半点虚假。为了培养学生的创新意识和创新能力,我们还应该进一步加大物理实验教学改革的力度,高质量的进行设计性实验的教学,并同步进行科学道德教育,为培养德才兼备的科技人才做出应有的努力。

物理实验设计论文范文第4篇

关键词 植物营养学 综合性设计性实验 构建

中图分类号:G642 文献标识码:A

综合性实验是实验内容涉及一门课程的综合知识或多门课程知识的实验,主要培养学生综合运用所学知识和实验方法、实验技能去分析问题、解决问题的能力;设计性实验是结合课程教学或独立于课程教学,由学生自行设计实验方案而进行的一种探索性实验,主要培养学生组织能力和自主实验的能力。与传统的操作实验相比,在综合性设计性实验中,学生综合运用知识、理论联系实际,自主性、探索性增强,综合实践能力、创新能力、独立研究能力得到培养,并为科学研究储备科研人才。①②

植物营养学是高等农林院校中农业资源与利用、农学、植保、园林、草业等专业的核心课程,是研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用规律以及植物与环境之间营养物质和能量交换的科学,其主要任务是通过改良植物营养遗传特性和改善养分管理方式,调节植物体的代谢,提高植物营养效率,优化营养环境,从而达到提高作物产量和改善产品品质的目的。③④⑤该课程既讲解基本理论与原理,又授予实际应用技术,对提高学生动手操作能力和培养学生理论联系实际能力起促进作用。但是长期以来,新疆农业大学(以下称为“我校”)的植物营养学课程只有40学时的理论课,没有开设基本实验课,更不用说开设综合性设计性实验实习环节。再有,课程教学采用“满堂灌”、“填鸭式”教学方法,理论知识和实际应用技术采用讲解的方式,没有实验实习过程,致使学生只能感性认识理论知识和实际应用技术,其动手能力、实践能力、创新能力和综合运用能力较差,从而减弱学生的学习兴趣,以致会影响学生将来的就业和深造。因此,为适应人才培养目标和社会对该专业人才的需求,必须增加综合性设计性实验的教学体系。通过开设植物营养学综合性设计性实验来深化课程中的基本原理和实际应用技术,提高学生动手能力、分析能力和综合运用能力,为学生进一步深造和就业打下坚实的专业基础。

1 植物营养学课程综合性设计性实验构建的基本思路

通过网络资源的共享和拜访国内知名高校中与植物营养专业相关的教师,并依据植物营养学课程的专业培养目标和课程设置要求,初步构建植物营养学课程综合性设计性实验的基本思路:依托植物营养学学科建设项目和教师在研项目,结合植物营养学课程的基本理论和原理,开展一系列以培养学生的综合实践能力和创新能力为目标的综合性设计性实验,构建以学生为主体的教学思想和重点培养综合实践能力与创新能力为主要目的的基本思路。

2 植物营养学课程综合性设计性实验的探索

2.1 实验课程安排

在我校植物营养学课程开设40学时理论课基础上,拟增加20学时综合性设计性实验课,同时在周末开放实验室和培养室,方便学生利用周末完成实验实习环节。此课程依我校农业资源利用专业的教学计划和教学大纲,通常安排在相应专业三年级第一学期。此时,学生已完成土壤学、植物生理学、植物营养研究法等专业基础课学习,为参与综合性设计性实验奠定了一定基础。实验以班为单位,6~8个同学自愿组成实验小组,设组长和副组长各一名,组员分工合作,先优化设计实施方案,然后共同实施管理,最后获取相关数据和撰写实验报告。

2.2 实验设计

实验设计是综合性设计性实验的主干或灵魂,要求具有全面性、合理性和可行性。因此,设计时,教师依据学生兴趣和知识储备以及实验内容指导学生查阅相关文献资料,个人先设计方案,在此基础上由小组成员将各自设计方案进行交流讨论,最后在老师指导下优化确定实施方案。为了培养学生综合运用知识的能力和创新能力,结合教师多年教学经验和科研成果,我们课程建设小组初步设计了两种培养方法(土培和水培方法)四个实验项目:作物缺素症观察(水培方法)、作物施肥参数研究(土培方法)、作物根系形态描述(水培方法)、作物氮素营养诊断无损测试技术应用(水培方法和土培方法)。

2.3 实验实施

此阶段是培养团队协作精神、训练综合实践能力、提高解决问题能力的主要阶段。各小组成员依据优化的设计方案布置实验,各组员之间分工合作,依据实验内容和作物生长特点,定期进行管理观测和取样,观察记载和取样要标准化和合理化,室内分析操作要规范化和标准化。实施过程中必须认真负责,准确及时,出现问题时,先鼓励学生进行独立思考,然后引导学生通过查找相关资料来解决问题,突出以学生为主体的教学思想,增强学生的自主性和创造性。

2.4 实验分析

实验分析包括观察指标分析、生化和形态指标分析以及数据整理分析,此过程是加强动手能力和综合运用专业理论知识的重要阶段。譬如做作物缺素症观察中的观察指标分析时,要分析比较各营养元素出现的时间、部位、程度等等,生化和形态指标分析时,首先要掌握这些生化指标和形态指标分析的标准方法,其次准备好这些指标测定的试剂和仪器,数据整理分析是试验成果表达的前提,首先仔细审查试验资料,发现错误设法更正,无法更正的予以剔除,其次通过运用学生掌握和理解的方差分析、相关分析、回归分析对数据进行统计分析,根据已学专业理论知识总结规律,最后作出合理的结论。

2.5 实验报告撰写

实验报告是对综合性设计性实验的总结和反思,撰写模版以规范科技论文为模版,包括题目、中英文摘要、关键词、前言、材料与方法、结果与分析以及讨论与结论等部分,题目和中文摘要主要锻炼学生综合概括能力,英文的撰写主要是培养学生掌握一些专业英语及其表达,还有锻炼学生英语写作的意识,前言或引言主要锻炼学生网络信息、了解学科发展趋势和综合概括能力,撰写的重点主要在材料与方法、结果与分析和讨论与结论这三部分,材料与方法是实验设计、实验方法和实验过程的详细记录,结果与分析和讨论与结论是实验报告的核心内容,也是深化学生专业基础理论、增强学生自主性、探索性学习精神,培养综合实践能力和独立思维研究能力的主要过程。

2.6 实验考核

考核是实验教学质量评价监控的有效方法,对实验教学改革起着一定的导向作用。⑥植物营养学课程中的综合性设计性实验教学考核与理论教学考核相分离,单独计入成绩和学分,考核内容包括平时成绩、操作技能和实验报告。平时成绩占30%,主要包括学生态度、实验效果、出勤、团队协作精神等;操作技能占20%,包括基本实验的操作规范能力、实验方法掌握程度以及分析仪器使用的熟练程度等;实验报告占50%,主要包括实验观测记载本详细程度、分析测定原始数据完整程度、实验报告规范程度、实验步骤描述完整程度、结果分析合理程度等。教师对整个教学过程进行跟踪指导,及时发现和解决学生实习实践过程中出现的困难和问题,阶段性地进行作业的批阅和反馈,使学生规范有序地进行实验实习,从而保障实验教学良性循环,达到预期目的。⑦

以上是我们在植物营养课程教学中进行教学改革的一些尝试,并在农业资源利用专业092班进行了示范,该班总共36人,分成4个小组,完成了油菜、菠菜、生菜和小白菜四种蔬菜的缺素症状观察和肥效实验(采用土培方式,盆栽土为新疆北部灰漠土,有机质16.8g/kg、速效氮磷钾分别为68mg/kg、13.8mg/kg、214mg/kg,估算出油菜、菠菜、生菜和小白菜四种蔬菜最佳N、P2O5、K2O的用量分别为26kg/亩、10kg/亩、3kg/亩,26kg/亩、6kg/亩、4kg/亩,25kg/亩、8kg/亩、2.5kg/亩,23kg/亩、7.5kg/亩、3.2kg/亩),撰写了4篇拟投稿文章,示范效果明显。通过教学改革的尝试与示范,笔者深刻体会到在实际教学过程中,要结合教师的知识和科研背景,依据专业和学生特点,不断发展和拓展教学内容,以此培养出面向社会的实用型创新型人才,促进教与学的共同提高。

新疆农业大学教学研究项目,农业资源与环境特色专业建设项目,土壤学自治区重点学科建设项目

注释

① 曹爱红,黄其秀.综合性,设计性实验教学的实施与设想[J].中国现代教育装备,2008(4):81-83.

② 尹元萍,汤利,赵平,等.农科院校植物营养类综合性设计性实验探索与实践——以云南农业大学为例[J].云南农业大学学报,2012.6(4):102-106.

③ 叶优良,王文亮,韩燕来,等.植物营养学教学改革与实践[J].科技咨询导报,2007(28):186,188.

④ 孙霞,盛建东,蒋平安,等.植物营养学实验课程教学体系的构建与探索[J].科技创新导报,2012(15):146-147.

⑤ 郎漫,李平.《植物营养学》课程教学改革的探讨与实践[J].中国科技创新导刊,2012(16):47-48.

物理实验设计论文范文第5篇

关键词:物理性污染控制;考试方法;改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)37-0035-02

《物理性污染控制》是主要讨论有关噪声、振动、电磁、放射性污染、热污染和光污染等物理性污染的基本概念、危害、度量及控制技术的一门专业课程。主要内容包括:噪声的评价方法、吸声降噪、隔声技术、消声的基本理论、设计原理和方法;振动污染的评价及隔振技术基本理论和方法;电磁辐射污染控制、放射性污染控制、热污染控制和光污染控制的基本方法及其原理等,其中,噪声和振动两部分是本课程的主要内容。通过本课程学习使学生了解物理性污染的基本知识,掌握噪声、振动物理性污染的基本概念、理论及控制原理,使学生具有常见噪声源噪声控制的设计能力,能进行简单的吸声降噪、隔声、隔振和消声设计。鉴于本课程学时短,无相应的实验课做辅助,为了加深学生对基础理论知识的理解,提高学生的工程实践创新能力,对本课程进行考试方法改革。

一、考试方法

本课程的总成绩由五部分组成,平时出勤100分(占总成绩5%);平时安排两次考试,每次考试总分50分,共100分(占总成绩20%);课内实验100分(占总成绩10%);设计论文100分(占总成绩20%);期末考试100分(占总成绩45%)。各部分的具体要求如下:平时出勤,无故缺勤一次扣10分,迟到和事假扣5分,有医院开设证明的病假不扣分;无故缺勤周学时,取消考试资格;平时考试,第三周和第六周各安排一次小考,用时10~15分钟,考题类型为客观题,考试内容分别为前三周的重点知识和第三周到第六周所讲重点知识。平时小考要端正考试态度,为了严格杜绝抄袭现象,考试题出A、B卷,学生必须一人一座,若有抄袭及雷同现象,该次考试成绩为“0”。两次考试平均成绩不及格者取消考试资格。课内实验:(1)学生每五人一组,利用声压计对辽宁工业大学校内及周边地区的若干测试点测定声压,对其噪声污染情况加以计量和评价,并利用所学知识给出响应的控制手段,加深学生对噪声基本概念和理论的理解。(2)学生需要上交一份完整的实验报告,报告内容包括实验目的、实验方法、实验数据处理及控制手段,排版以国家标准期刊标准格式排版,打印上交。(3)成绩评定主要根据提交的实验报告。设计论文:(1)教师根据班级学生人数,给出相应设计题目,每个设计题目都给出详细的设计任务和设计要求。每组4人,选出一名组长,题目抽签选。(2)设计论文内容要求写明设计目的与意义、设计任务、设计原则、详细设计步骤及自我评价。设计说明书排版按照辽宁工业大学化学与环境工程学院毕业论文设计格式。(3)设计时间安排两周时间,利用学生课余时间完成。(4)最后一次理论课安排学生答辩,每组通过抽签形式选派代表进行答辩,老师和同学可以根据改组同学所作的内容自由提问,提问过程中组内其他成员同时参与问题回答。(5)根据设计说明书和答辩情况给出综合成绩。期末考试,采取闭卷考试形式,考试时间60分钟,考试内容包括讲授的全部内容,以主观题为主。

二、实施效果

此次《物理性污染控制》课程考试方法改革是在原有考试方法改革“课内实验+期末考试”基础上,增加了平时成绩、阶段性考试和设计论文。原有的考试方法改革在一定程度上提高了学生的实践动手能力,但与实践联系不紧密,本次改革通过设计论文的形式,将噪声源的测定与噪声控制两方面内容紧密结合,更好地锻炼了学生实践创新能力。同时,本次改革弱化了期末考试成绩,将原有的知识导向性观念逐渐向能力导向性观念转变,最终实现“知识、思考、实践”三位一体。《物理性污染控制》考试方法改革后与改革前相比,可以达到如下效果:第一,通过对室外交通噪声污染的测定实验,提高了学生学习积极性,拓展了学习知识面,尤其是通过网络查阅大量相关资料,使学生更进一步了解了有关噪声污染的控制方法,达到了学有所用,理论与实践密切结合,提高了学生采集信息、利用信息的能力。第二,通过对论文格式的简单排版,使学生掌握了有关Word的使用方法,为学生将来进入毕业环节打下了坚实基础。第三,阶段性考试缓解了学生期末考试压力,同时,对学生平时学习也起到了较好的督促作用,使学生对所学知识及时复习及时消化,避免了期末考试“临阵磨枪”。第四,设计论文部分极大地激发了学生的兴趣,最初按计划每四人一组分组完成,但有两名同学主动要求自己一组,独立完成课程设计,其中有两组设计和课内实验结果紧密结合,较好地完成了从噪声源的测定到噪声控制一系列训练过程。同时,通过课内实验和设计论文,增强了学生的动手能力,提高了学生分析问题解决问题的工程实践能力,建立了有关噪声污染控制的设计思路。通过设计论文最终答辩,使学生进一步加深了对理论知识的理解,提高了学生独立思考的学习能力及语言组织表达能力,熟练掌握了PPT制作,为毕业论文答辩打下良好基础。

三、存在的问题及改进措施

1.存在的问题。《物理性污染控制》的考试方法改革暴露了以下几个问题:第一,声级计数量少,一组学生人数过多,报告数据相同,造成数据处理部分雷同。第二,报告分析讨论部分不深刻,只是泛泛讲述常规的控制方法,未能结合本实验数据,就测定点的实际情况给出切实合理的控制措施。第三,学生做实验的积极性很高,但实验报告的处理不认真,要加强学生实验报告的处理指导。第四,由于改革对象为大四学生,学生这学期面临着考研、找工作等一系列问题,所以实施起来并没有理想中那么完美,如果能将课程提到大三,改革效果会更好。

2.改进措施。与以往的考试方法改革相比,弱化了期末考试成绩所占的比重,其主要目的是督促激发学生的平时学习兴趣,提高工程实践能力。通过实践,学生能力确实有了较大提高,但仍未达到预期效果。学生的团结合作精神薄弱,下一轮设计要加强学生团结合作精神。实验部分重视程度虽然有所提高,上交的报告已经重复修改了三次,但大部分同学的讨论部分仍然泛泛而谈,没有针对性,建议进一步加强学生思想教育,端正学习态度,提高自主学习能力。

参考文献:

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