實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)

前言：想要寫(xiě)出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)范文，相信會(huì)為您的寫(xiě)作帶來(lái)幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫(xiě)作思路和靈感。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)范文第1篇

蘇科版初中物理教材中有大量的實(shí)驗(yàn)，許多實(shí)驗(yàn)均設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，主要突出培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和記錄數(shù)據(jù)分析歸納能力的培養(yǎng)，卻不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng).但是，如果我們稍微改變一下實(shí)驗(yàn)的條件，就可以使課本實(shí)驗(yàn)資源成為很好的培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的素材.下面就以測(cè)量小燈泡額定功率的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為例，說(shuō)明如何挖掘課本實(shí)驗(yàn)資源培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力.

測(cè)量小燈泡的額定功率是初中電學(xué)中最重要的實(shí)驗(yàn)之一，課本介紹的方法是“伏安法”，并提供了電路設(shè)計(jì)，在該實(shí)驗(yàn)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和記錄數(shù)據(jù)分析歸納能力得到了培養(yǎng)，但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)顯得不足.為了發(fā)揮該實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的效能，挖掘使用好課本實(shí)驗(yàn)資源，我在用“伏安法”測(cè)量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，改變實(shí)驗(yàn)條件提出了如下兩個(gè)案例，即如何利用一只電壓表或一只電流表測(cè)量小燈泡的額定功率.留給學(xué)生課后思考并要求在第二天的物理課上交流.但在第二天課堂交流時(shí)，只有兩三位優(yōu)秀的同學(xué)在課后查閱了一些資料后略知一二，絕大多數(shù)學(xué)生感到困難重重，于是我決定引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)他們實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力與創(chuàng)新精神.

案例一 已知電壓表（0～3 V、0～15 V）一只，開(kāi)關(guān)S一只，定值電阻R0=5 Ω，滑動(dòng)變阻器R（10 Ω 1 A），電源電壓為6 V，小燈泡的額定電壓為3.8 V（小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10 Ω），導(dǎo)線若干，請(qǐng)寫(xiě)出你設(shè)計(jì)的測(cè)量這個(gè)小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)方案.

1.引領(lǐng)思路 設(shè)計(jì)方案

師：書(shū)本上測(cè)量小燈泡額定功率的方法原理是什么？

生：P額=U額I額

師：只有電壓表，運(yùn)用P額=U額I額來(lái)測(cè)量這個(gè)小燈泡額定功率時(shí)你能解決什么物理量的測(cè)量？遇到的困難是什么？

生：有電壓表，可以很方便的直接測(cè)量小燈泡兩端的電壓，但是由于沒(méi)有電流表，無(wú)法測(cè)量小燈泡發(fā)光時(shí)的電流.

師：你們說(shuō)的不錯(cuò).看來(lái)，只要解決了小燈泡發(fā)光時(shí)的電流的測(cè)量，仍然可以運(yùn)用P額=U額I額計(jì)算出小燈泡的額定功率，你們說(shuō)是不是？

生：是的.

師：沒(méi)有電流表直接測(cè)量發(fā)光小燈泡的電流肯定不行.但是我們能否通過(guò)其它的途徑來(lái)知道發(fā)光小燈泡的電流呢？大家思考！

師：提示同學(xué)們思考一個(gè)問(wèn)題，運(yùn)用電壓表量出誰(shuí)兩端的電壓可以知道電流大小？

生：當(dāng)然是已知定值電阻.

師：很好，運(yùn)用我們學(xué)過(guò)的什么物理知識(shí)可以借助于定值電阻的電流來(lái)知道發(fā)光小燈泡的電流呢？同學(xué)們想想！

師：跟電流有關(guān)的知識(shí)有哪些？

生：有串聯(lián)電路電流處處相等，并聯(lián)電路總電流等于各支路電流，還有歐姆定律等.

師：很好，你們基礎(chǔ)知識(shí)掌握得不錯(cuò)！你打算運(yùn)用什么知識(shí)來(lái)知道發(fā)光小燈泡的電流大小？你們可以小組討論.

生：我打算運(yùn)用串聯(lián)電路電流處處相等的知識(shí)，將定值電阻與小燈泡串聯(lián)在電路中，用電壓表測(cè)量出已知定值電阻兩端電壓，就可以算出定值電阻中的電流，其就等于串聯(lián)小燈泡中的電流大小.

師：你們真棒！請(qǐng)同學(xué)歸納一下剛才一只電壓表測(cè)量小燈泡的方法并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路.

生：如圖1.

師：這個(gè)電路能確保測(cè)量的一定是小燈泡的額定功率嗎？為什么？

生：不一定.因?yàn)樾襞輧啥穗妷翰灰欢ǖ扔陬~定電壓.

師：那怎么辦？電路怎么改進(jìn)？

生：在電路中再串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)小燈泡兩端電壓.

師：很好，請(qǐng)完善你們?cè)O(shè)計(jì)的電路圖.

生：如圖2.

師：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)圖2的設(shè)計(jì)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟.

生：實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）按照電路圖2連接實(shí)物；

（2）將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)至最右端，閉合開(kāi)關(guān)S，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為U額；

（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將電壓表再并聯(lián)到定值電阻R0兩端，保持滑片位置不變，閉合開(kāi)關(guān)，記下電壓表的示數(shù)為U0；

（4）數(shù)據(jù)處理.I0=U0R0，由于串聯(lián)的小燈泡正常發(fā)光，所以小燈泡的額定電流

I額=I0=U0R0，

則小燈泡的額定功率P額=U額I額=U額U0R0.

（5）實(shí)驗(yàn)完畢，整理器材.

2.實(shí)驗(yàn)反思 改進(jìn)設(shè)計(jì)

師：你們覺(jué)得剛才這個(gè)電路設(shè)計(jì)在實(shí)際測(cè)量中有沒(méi)有比較麻煩的地方？

生：該實(shí)驗(yàn)中存在著不足，就是電壓表在實(shí)驗(yàn)中要拆下重新連接比較麻煩.

師：再給你兩個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)，改進(jìn)電路設(shè)計(jì)，使電壓表在實(shí)驗(yàn)中不需要拆下重新連接.你們先自己設(shè)計(jì)，然后再交流展示.

生：展示如圖3.

師：上面給你的兩個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)的作用就相當(dāng)于一只單刀雙擲開(kāi)關(guān)，運(yùn)用一只單刀雙擲開(kāi)關(guān)那又如何設(shè)計(jì)？還是請(qǐng)你們先自己設(shè)計(jì)，然后再交流展示.

生：展示如圖4.

圖3、圖4的實(shí)驗(yàn)步驟由學(xué)生口述，教師引導(dǎo)學(xué)生評(píng)價(jià)補(bǔ)充，并要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)表達(dá)式P額=U額（U-U額）R0，其中U為小燈泡正常發(fā)光時(shí)燈L與R0兩端的總電壓.

3.總結(jié)方法 提升能力

（1）與“伏安法”測(cè)量小燈泡的額定功率相比較，由于只有一只電壓表，沒(méi)有電流表，因此不能直接用電流表測(cè)出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，直接運(yùn)用“伏安法”行不通.有一點(diǎn)要明白，沒(méi)有電流表只是不能直接測(cè)量電流，能否間接知道電流的大小呢？根據(jù)學(xué)過(guò)的歐姆定律知識(shí)，運(yùn)用電壓表測(cè)量出已知定值電阻兩端電壓，運(yùn)用歐姆定律一樣能知道電流大小.如何根據(jù)定值電阻的電流大小來(lái)知道小燈泡中電流的大小呢？可以運(yùn)用串聯(lián)電路的知識(shí)，將它們串聯(lián)起來(lái).如何使串聯(lián)電路中小燈泡正常發(fā)光呢？看來(lái)應(yīng)當(dāng)發(fā)揮滑動(dòng)變阻器在串聯(lián)電路中的調(diào)節(jié)電壓的作用，因此我們還應(yīng)當(dāng)在小燈泡和定值電阻的串聯(lián)電路中再串聯(lián)一只適當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)變阻器.因此只有一只電壓表一樣可以測(cè)量小燈泡的額定功率.

（2）當(dāng)電壓表與已知定值電阻并聯(lián)作為一個(gè)整體使用時(shí)，其就相當(dāng)于一只電流表.

案例二 已知電流表（0～0.6 A、0～3 A）一只，開(kāi)關(guān)S一只，定值電阻R0=20 Ω，滑動(dòng)變阻器R（10 Ω 1 A），電源電壓為6 V，小燈泡的額定電壓為3.8 V（小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10 Ω），導(dǎo)線若干，請(qǐng)寫(xiě)出你設(shè)計(jì)的測(cè)量這個(gè)小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)方案.

教師對(duì)學(xué)生的思路引導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)總結(jié)參照上例，這里不再驁述，重在設(shè)計(jì)思路的解析，過(guò)程如下：

與“伏安法”測(cè)量小燈泡的額定功率相比較， 由于只有一只電流表，沒(méi)有電壓表，不能直接用電壓表觀察小燈泡兩端的實(shí)際電壓是否達(dá)到額定電壓，直接運(yùn)用“伏安法”也行不通.沒(méi)有電壓表只是不能直接測(cè)量電壓，能否間接知道電壓的大小呢？根據(jù)學(xué)過(guò)的歐姆定律知識(shí)，運(yùn)用電流表測(cè)量出已知定值電阻中通過(guò)的電流，運(yùn)用歐姆定律變形公式一樣能知道電壓大小.如何借助定值電阻兩端電壓的大小來(lái)知道小燈泡兩端的電壓大小呢？可以運(yùn)用并聯(lián)電路的知識(shí)，將它們并聯(lián)起來(lái)，定值電阻兩端的電壓就等于小燈泡兩端的電壓大小.要使小燈泡正常發(fā)光，就要使定值電阻兩端電壓等于小燈泡的額定電壓U額，即與定值電阻串聯(lián)的電流表示數(shù)必須調(diào)到U額R0.如何使并聯(lián)電路中定值電阻的電流等于U額R0，從而使小燈泡正常發(fā)光呢？看來(lái)應(yīng)當(dāng)發(fā)揮滑動(dòng)變阻器在串聯(lián)電路中的調(diào)節(jié)電流的作用，因此還應(yīng)當(dāng)在小燈泡和定值電阻的并聯(lián)電路的基礎(chǔ)上再串聯(lián)一只適當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)變阻器.

實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)與改進(jìn)過(guò)程如下圖.

選擇電路圖6說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟.

（1）按照電路圖6連接實(shí)物；

（2）將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)至最右端，閉合開(kāi)關(guān)S和S1，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電流表的示數(shù)為U額R0；

（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，保持滑片位置不變，再閉合開(kāi)關(guān) S2，記下電流表的示數(shù)為I；

（4）數(shù)據(jù)處理.小燈泡的額定功率P額=U額（I-I額）；

（5）實(shí)驗(yàn)完畢，整理器材.

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)范文第2篇

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則及步驟；化學(xué)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型；化學(xué)實(shí)驗(yàn)題

化學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，也是高考考查的主要內(nèi)容。新課標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求是：初步形成基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，能設(shè)計(jì)和完成一些簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。《考試說(shuō)明》也提出：能根據(jù)要求靈活運(yùn)用已學(xué)過(guò)的自然科學(xué)理論、實(shí)驗(yàn)方法和儀器，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，并處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)源于教材又高于教材。它要求我們掌握全面的實(shí)驗(yàn)基本原理和實(shí)驗(yàn)技能，是創(chuàng)造性思維體現(xiàn)的高層次，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)著重培養(yǎng)的能力，也是高考方向的大勢(shì)所趨。怎樣有效培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力呢？下面就這個(gè)問(wèn)題談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

一、指導(dǎo)學(xué)生明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)遵循的原則

首先讓學(xué)生明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所遵循的原則，它們同時(shí)也是實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)原則。這些原則是：

科學(xué)性原則――原理、方法、操作必須科學(xué)合理。

安全性原則――實(shí)驗(yàn)操作要盡量防止有危險(xiǎn)性的操作，盡量避免接觸有毒物質(zhì)，若無(wú)法避免應(yīng)采取安全措施。

環(huán)保性原則――有毒物質(zhì)必須處理，避免環(huán)境污染。

可行性原則――設(shè)計(jì)的方案必須切實(shí)可行，所選用的儀器、藥品、設(shè)備和方法必須在現(xiàn)有條件下得到滿足。

簡(jiǎn)略性原則――方案應(yīng)該簡(jiǎn)略易行，應(yīng)采用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置，較少的實(shí)驗(yàn)步驟，較短的時(shí)間且效果明顯。

經(jīng)濟(jì)性原則――綜合考慮原料的用量、價(jià)格。

創(chuàng)新性原則――反應(yīng)原理的創(chuàng)新，實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新。

二、使學(xué)生掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟及各類(lèi)型實(shí)驗(yàn)的特征和重點(diǎn)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一般是有規(guī)律可循的，學(xué)生掌握了設(shè)計(jì)的一般步驟，就會(huì)少走彎路。化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟為：明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定實(shí)驗(yàn)依據(jù)的化學(xué)原理或反應(yīng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)流程圖選擇實(shí)驗(yàn)所需藥品和儀器明確實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)有不同的類(lèi)型，每種類(lèi)型有不同的特點(diǎn)，其設(shè)計(jì)又有不同的規(guī)律。掌握這些規(guī)律，化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就變得簡(jiǎn)單容易了。中學(xué)化學(xué)主要實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有以下幾種類(lèi)型：

1.氣體的制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

氣體的制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)規(guī)律性最強(qiáng)，這就是大家熟悉的四大步：制氣凈化收集或性質(zhì)實(shí)驗(yàn)尾氣處理。四步中，凈化和尾氣處理可依據(jù)具體情況而增減，如，制取少量NO氣體，就不用凈化。另外，當(dāng)尾氣是O2和CO2時(shí)，不用處理。在氣體制備實(shí)驗(yàn)中，還要注意實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題（如，尾氣吸收怎樣防倒吸，是否增加安全瓶），空氣中CO2和水是否影響實(shí)驗(yàn)等。

2.物質(zhì)的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在中學(xué)化學(xué)中，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)是比較簡(jiǎn)單的定性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，重點(diǎn)是要排除其他物質(zhì)的干擾。其中Cl-、SO42-、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO2、SO2等的檢驗(yàn)是重點(diǎn)。

3.物質(zhì)的分離及提純實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

首先要讓學(xué)生區(qū)分分離和提純的差異。分離操作要求原來(lái)物質(zhì)是什么，分離后仍然是什么，種類(lèi)不變，狀態(tài)不變。提純操作只要求把雜質(zhì)除去即可，雜質(zhì)變成哪種物質(zhì)都可以，并且在除去原有雜質(zhì)時(shí)不能帶來(lái)新的雜質(zhì)，故每次加入過(guò)量的除雜試劑，都必須除去。

4.中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的四類(lèi)定量實(shí)驗(yàn)

（1）沉淀法

沉淀法的實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)有兩點(diǎn)：一是保證沉淀已完全；二是保證沉淀已經(jīng)洗滌干凈。例如，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定混有少量NaCl的Na2CO3固體的純度。

設(shè)計(jì)思路：可稱(chēng)取一定量的樣品，加入過(guò)量沉淀劑CaCl2溶液使CO32-完全轉(zhuǎn)化成CaCO3沉淀，再過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量，得出CaCO3的質(zhì)量，也就可以計(jì)算出Na2CO3的純度了。檢驗(yàn)CO32-已經(jīng)完全沉淀，可在上層清液中，滴加CaCl2溶液，不再產(chǎn)生沉淀，則CO32-沉淀完全。檢驗(yàn)沉淀洗滌干凈的方法：取最后一次洗滌液少量于試管中，加入AgNO3溶液，沒(méi)有沉淀產(chǎn)生，則已洗滌干凈。

（2）滴定法

酸堿中和滴定是中學(xué)化學(xué)的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，由此衍生的氧化還原滴定等的設(shè)計(jì)，是比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，本文不再贅述，關(guān)鍵就是選擇適宜的指示劑。如，涉及I2的滴定用淀粉作指示劑，而涉及酸化KMnO4溶液的滴定不用加指示劑。

（3）吸收劑法

定量實(shí)驗(yàn)中有時(shí)會(huì)使被測(cè)物轉(zhuǎn)化成氣體，然后用吸收劑吸收并測(cè)出氣體的質(zhì)量，從而計(jì)算出所測(cè)物的量。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要使生產(chǎn)的氣體全部被吸收劑吸收，就必須在生成氣體反應(yīng)完成后，用不干擾實(shí)驗(yàn)的氣體把留在裝置中的氣體全部排入吸收劑中完全吸收。

（4）排水量體積法

如果使被測(cè)物反應(yīng)產(chǎn)生了氣體，氣體又不能用吸收劑吸收，則可以采用排水量體積的方法，測(cè)出氣體在常溫常壓下的體積，換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，從而計(jì)算出被測(cè)物的量。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵是所測(cè)氣體體積必須是在常溫常壓下，所以，在讀氣體體積時(shí)，一定要保證是室溫，且要調(diào)整U型管或量筒的高度，使得U管兩端液面高度一致，這樣讀到的體積才是常溫常壓下的氣體體積。

5.有機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

有機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)常見(jiàn)的類(lèi)型有3大氣體（甲烷、乙烯、乙炔）制備及擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)、苯和苯的同系物的鹵代與硝化、烯烴及炔烴的加成、鹵代烴的消去及檢驗(yàn)、酯化反應(yīng)等。有機(jī)實(shí)驗(yàn)的儀器常會(huì)用到三口燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管等。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)范文第3篇

一、問(wèn)題提出

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，是化學(xué)教師常用的教學(xué)手段，也是學(xué)生學(xué)好化學(xué)的有效方法。

改革后的新教材在實(shí)驗(yàn)編排上得到加強(qiáng)，《普通高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中必修Ⅰ模塊的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生初步認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)條件控制、數(shù)據(jù)處理等方法在化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究中的應(yīng)用。《普通高中化學(xué)教學(xué)大綱》也明確提出：化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ兄趯W(xué)生學(xué)好化學(xué)，提高科學(xué)探究的水平。教師應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和開(kāi)展有關(guān)的課題研究，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，引導(dǎo)他們綜合運(yùn)用知識(shí)和技能解決一些簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)際問(wèn)題。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則

1.目的性原則：在整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，如實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟等的設(shè)計(jì)都應(yīng)圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵筮M(jìn)行。

2.科學(xué)性原則：科學(xué)性是化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的核心原則。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)原理、裝置原理以及操作原理都必須與化學(xué)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)方法論和實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程相一致。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)該具有合理性。

3.安全性原則：化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)盡量避免使用有毒藥品或反應(yīng)生成有毒氣體物質(zhì)，以及具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作。

4.可行性原則：可行性是化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的根本原則。主要包括兩個(gè)方面：一是實(shí)驗(yàn)原理、裝置原理和操作原理以及實(shí)驗(yàn)方法切實(shí)可行；一是所選用的儀器、設(shè)備和藥品在現(xiàn)有條件下能得到滿足。

5.簡(jiǎn)約性原則：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案越簡(jiǎn)單越好。

6.創(chuàng)新性原則：創(chuàng)新是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的靈魂。化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要敢于突破陳規(guī)，能反映新事物、新觀點(diǎn)、新理論、新方法和新思路，體現(xiàn)新穎、獨(dú)特的特點(diǎn)。

7.最優(yōu)化原則：在化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，對(duì)所運(yùn)用的反應(yīng)原理、裝置原理、操作原理和實(shí)驗(yàn)方法等進(jìn)行全面優(yōu)化，或是在多個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案中選取最佳實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。

三、化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)策略

1.講清實(shí)驗(yàn)原理，挖掘經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想

實(shí)驗(yàn)原理是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的核心部分，它不僅貫穿于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的始終，而且還影響化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方方面面，在一定程度上決定著實(shí)驗(yàn)的方法和步驟，因此，充分理解實(shí)驗(yàn)原理是形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的基礎(chǔ)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想是化學(xué)理論和化學(xué)實(shí)驗(yàn)之間的橋梁，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的靈魂，是根據(jù)相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課題，以化學(xué)理論為依據(jù)，思考、指導(dǎo)怎樣進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理性認(rèn)識(shí)。任何化學(xué)實(shí)驗(yàn)，都有其各自設(shè)計(jì)思想，一個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)思想包含著對(duì)以有知識(shí)靈活運(yùn)用與創(chuàng)造性的科學(xué)構(gòu)思。引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生挖掘、繼承前人的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的有效途徑。

2.挖掘化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，在教學(xué)過(guò)程中有計(jì)劃地讓學(xué)生參與或設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)

中學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)體系還不夠健全，一般不可能實(shí)現(xiàn)像科學(xué)家那樣運(yùn)用科學(xué)方法，通過(guò)探究的途徑去發(fā)現(xiàn)人類(lèi)尚未認(rèn)識(shí)的科學(xué)事物及規(guī)律。在這種情況下，探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)在內(nèi)容的選擇上，應(yīng)立足于教材、貼近生活的情景素材，以具體的化學(xué)問(wèn)題為載體，挖掘教材、生活中的素材，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境。將科學(xué)探究的方法滲透于某一具體的課題內(nèi)容教學(xué)之中，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的目標(biāo)。

3.改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為探究性實(shí)驗(yàn)

在化學(xué)教學(xué)中要有計(jì)劃的指導(dǎo)學(xué)生將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成探索性、研究性實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生探索和創(chuàng)造提供廣闊的實(shí)踐活動(dòng)空間和思維分析空間，讓學(xué)生積極探索的過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、調(diào)整實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，使自身的探索過(guò)程不斷趨向科學(xué)、合理，從而使學(xué)生充分體驗(yàn)探索性實(shí)驗(yàn)的魅力，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

4.重視生活情景中的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)

化學(xué)是與日常社會(huì)生活、生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密的自然科學(xué)，這就決定了自然現(xiàn)象、社會(huì)生活、生產(chǎn)實(shí)踐都能為化學(xué)教學(xué)提供豐富而有效的科學(xué)探究素材。如食品袋中常放的脫氧劑，可以利用這一日常社會(huì)生活中學(xué)生熟悉的情景，去引導(dǎo)學(xué)生對(duì)脫氧劑成分進(jìn)行探究，觀察其顏色。根據(jù)其脫氧原理及顏色進(jìn)行假設(shè)與猜想，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，將粉末分別加入水、堿、酸中，觀察到前兩者沒(méi)明顯變化，后者冒氣泡，反應(yīng)后一段時(shí)間加硫氰化鉀溶液，發(fā)現(xiàn)變紅即存在鐵離子，逐步引導(dǎo)學(xué)生抽象出脫氧劑粉末中存在鐵粉這一結(jié)論。在這一實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生不僅實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力提高，也提高了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的實(shí)踐能力。

5.分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，拓寬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，就必須引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，拓寬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，進(jìn)行同一實(shí)驗(yàn)問(wèn)題多個(gè)實(shí)驗(yàn)方案并優(yōu)選的設(shè)計(jì)方式，使學(xué)生從中體會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，從而達(dá)到培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的目的。

6.對(duì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)提供咨詢

由于中學(xué)生的知識(shí)水平參差不齊，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，遇到的問(wèn)題肯定很多。所以，這就需要教師要一一給予幫助，提供必要的咨詢服務(wù)。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要采取邊扶邊放的政策，切不可包辦代替，要逐步培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。

7.在化學(xué)考核中滲透探究性實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容

對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)考核時(shí)，要盡量改變過(guò)去重知識(shí)輕能力的考核方式，要求命題標(biāo)準(zhǔn)不僅要具有代表性和充分的知識(shí)覆蓋面，而且要符合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰己说哪康囊蟆Ｍㄟ^(guò)考核，真正能體現(xiàn)出學(xué)生掌握知識(shí)和技能的情況。化學(xué)考核的命題，應(yīng)注重對(duì)學(xué)生探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面考核。

8.及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)，不斷提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)范文第4篇

關(guān)鍵詞：新課標(biāo) 生物 探究性實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2015）05-0152-01

在傳統(tǒng)的生物教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然也是重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，但其弊端是很明顯的。比如在實(shí)驗(yàn)課上，教師往往成為了主角。教師會(huì)按照教科書(shū)上的指示，精心演示實(shí)驗(yàn)，然后總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生往往成為了觀眾，只是記錄一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生自己并不敢操作實(shí)驗(yàn)，這就使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率大打折扣。

探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指根據(jù)問(wèn)題的需要確立研究目標(biāo)，應(yīng)用所學(xué)原理，選擇適當(dāng)儀器、藥品和材料，設(shè)計(jì)各種實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證或探索某一原理和現(xiàn)象的過(guò)程，目的是把學(xué)生從照抄、照搬、照做的狀態(tài)引導(dǎo)為自主、獨(dú)立、創(chuàng)新的狀態(tài)，需要教師從平常的教學(xué)中不斷貫徹新的教學(xué)理念，新的教學(xué)方式，鼓勵(lì)和肯定學(xué)生的思維火花，不斷放手讓學(xué)生在實(shí)踐中探索研究和“發(fā)現(xiàn)”知識(shí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維及實(shí)踐能力，全面提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。下面我就淺談一下自己在教學(xué)實(shí)踐中的幾點(diǎn)體會(huì)。

一、教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)操作步驟，體會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可操作性

以往的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，有著許多不足，比如學(xué)生往往按部就班、機(jī)械地按實(shí)驗(yàn)步驟操作，所有的實(shí)驗(yàn)都成了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)的次序及操作細(xì)節(jié)都忽略了，而只注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這就根本達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的目的，更不利于學(xué)生能力的提高，盡對(duì)這一現(xiàn)象，教師可從課本中的實(shí)驗(yàn)入手，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)步驟中的選材、實(shí)驗(yàn)的次序及操作細(xì)節(jié)等方面折科學(xué)性和可操作性，多問(wèn)個(gè)為什么？有無(wú)其它解決方法？

如：在觀察酵母菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師首先讓學(xué)生討論分析其實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生提出一些問(wèn)題：酵母菌為什么要培養(yǎng)在淀粉液中？培養(yǎng)在蘋(píng)果中是否可以？淀粉糊為什么煮沸后要冷卻？瓶口為什么要加棉塞？為什么要放在溫暖的環(huán)境中？

經(jīng)過(guò)討論，學(xué)生才真正地體會(huì)到了一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)步驟原來(lái)這么復(fù)雜、這么嚴(yán)密，需要注意很多問(wèn)題，從而使學(xué)生真正地理解了實(shí)驗(yàn)原理，了解了整個(gè)實(shí)驗(yàn)安排的必要性，并進(jìn)一步地懂得了實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)需要大膽想象、需要考慮實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性和可操作性。這樣為下一步有條不紊的實(shí)驗(yàn)操作打下了良好的基礎(chǔ)。

二、鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象，初步鍛煉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

教師在學(xué)生懂得了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性的基礎(chǔ)上，適時(shí)創(chuàng)造機(jī)會(huì)，讓學(xué)生扮演發(fā)明家的角色，自己去設(shè)計(jì)各種方案，去探究科學(xué)的奧密，去實(shí)踐一下自己的能力，并在成功中享受到創(chuàng)造的喜悅。

如：在探究種子萌發(fā)條件實(shí)驗(yàn)中，提出假設(shè)后，讓學(xué)生以小組為單位，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。結(jié)果學(xué)生紛紛發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，設(shè)計(jì)了各種實(shí)驗(yàn)方案，其中雖然有些顯得幼稚和不成熟，甚至有很多錯(cuò)誤，但學(xué)生是在走自己的路，自己探索，自己運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)創(chuàng)造性地解決 問(wèn)題。因此我對(duì)他們的積極性仍然給予了高度評(píng)價(jià)，并與學(xué)生一起討論、分析、篩選了幾個(gè)可行性較強(qiáng)的方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和驗(yàn)證。下面是一組學(xué)生設(shè)計(jì)的比較好的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)來(lái)證明“陽(yáng)光是不是種子萌發(fā)必需的外界條件”。學(xué)生準(zhǔn)備了兩組種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)的裝置，在其他條件都相同的情況下，一組裝置放在陽(yáng)光下，另一組放在暗室中，用有、無(wú)陽(yáng)光照射作對(duì)照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果就可以說(shuō)明陽(yáng)光對(duì)種子萌發(fā)是否有作用。如果我們只在陽(yáng)光下做了種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有做對(duì)照實(shí)驗(yàn)，就不能說(shuō)明陽(yáng)光是不是種子萌發(fā)必需的外界條件。經(jīng)過(guò)實(shí)際操作后，學(xué)生又在教師的指導(dǎo)下對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果進(jìn)行逐個(gè)分析，發(fā)現(xiàn)其中 的問(wèn)題給予及時(shí)地糾正，從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加科學(xué)可靠。

三、激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的熱情，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探索的習(xí)慣

如果學(xué)生總是擔(dān)心操作失敗，缺乏自信心，慢慢地就失去生物實(shí)驗(yàn)的興趣，更談不上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的熱情了，盡對(duì)這一情況，我就鼓勵(lì)學(xué)生說(shuō)：“任何一項(xiàng)重大發(fā)明和發(fā)現(xiàn)，都 是科學(xué)家經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)失敗后產(chǎn)生的，失敗不可怕，可怕的是因擔(dān)心失敗而不敢去探索，將會(huì)一事無(wú)成。”通過(guò)講解并結(jié)合平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不斷地激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情，引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)探索空間，使學(xué)生逐步養(yǎng)成獨(dú)立探索的習(xí)慣，教師要及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和肯定學(xué)生的點(diǎn)滴進(jìn)步，以增強(qiáng)其自信心，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)范文第5篇

關(guān)鍵詞：高等教育 教育質(zhì)量 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革 探索與實(shí)踐

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式一般為演示性、驗(yàn)證性和操作性實(shí)驗(yàn)，基本上能夠使學(xué)生達(dá)到對(duì)知識(shí)理解和掌握的目的，但也存在著學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課的積極性不高、實(shí)驗(yàn)教學(xué)流于形式、實(shí)驗(yàn)操作走過(guò)場(chǎng)等問(wèn)題，很難達(dá)到真正的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)較為不利，嚴(yán)重地影響了高等教育的成效。對(duì)如何解決這些問(wèn)題，在近幾年的教學(xué)改革過(guò)程中，我們提出了以設(shè)計(jì)為主線、以實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路、方式方法和實(shí)施方案，并在一系列課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行了深入的探索與實(shí)踐，取得了較好的成效。

一、以設(shè)計(jì)為主線，以實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路

從實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)來(lái)看，可分為演示性、驗(yàn)證性、操作性實(shí)驗(yàn)和綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)兩大層次。前者主要是理解實(shí)驗(yàn)原理、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、綜合分析討論和論文報(bào)告（或稱(chēng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告）的撰寫(xiě)的過(guò)程，是對(duì)知識(shí)的理解和掌握，基本上屬于繼承和接受前人的知識(shí)、技能，重復(fù)前人的工作范疇，這是科學(xué)實(shí)驗(yàn)入門(mén)的基礎(chǔ)訓(xùn)練；后者是當(dāng)學(xué)生經(jīng)過(guò)一定數(shù)量的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練之后，有必要對(duì)學(xué)生進(jìn)行具有科學(xué)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程性質(zhì)的設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本程序大體包括：選擇課題、課題調(diào)研、制定方案、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、綜合分析討論和論文報(bào)告的撰寫(xiě)等。后者的綜合性實(shí)驗(yàn)是介于兩層次之間的，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)才是培養(yǎng)實(shí)踐能力和研究能力的，而創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)則體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)效果的最高境界。

以設(shè)計(jì)為主線、以實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)突出的是設(shè)計(jì)為主線、以實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心，其宗旨是：實(shí)驗(yàn)教學(xué)以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)為主，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，使學(xué)生在掌握了一定理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上，在教師適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)下，完成從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)操作、書(shū)寫(xiě)論文式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的全過(guò)程，從而不斷提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐能力、研究能力及創(chuàng)新意識(shí)，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳌⒖蒲凶黠L(fēng)和培養(yǎng)創(chuàng)新精神，有助于加強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)教育。

二、以設(shè)計(jì)為主線，以實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的主要方法

1、由任課教師根據(jù)所學(xué)課程有關(guān)內(nèi)容制定實(shí)驗(yàn)課題、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及設(shè)計(jì)要求。在任課教師的指導(dǎo)下，學(xué)生利用本課程前面所掌握的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具及系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)，對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)分析，制定并完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)路線，保證實(shí)驗(yàn)具有一定的創(chuàng)新性與可行性；

2、學(xué)生根據(jù)本實(shí)驗(yàn)課題、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及設(shè)計(jì)要求，利用課外時(shí)間，查找相關(guān)資料，在任課教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真測(cè)試與完善；

3、在仿真測(cè)試完成后，在實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)下，在實(shí)驗(yàn)室完成系統(tǒng)電路板及元器件的焊接、調(diào)試及完善等，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)試，并做好實(shí)驗(yàn)記錄，及時(shí)整理、統(tǒng)計(jì)處理數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果；

4、最后按照科研論文的格式與要求書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，每人一份，鍛煉每個(gè)同學(xué)的歸納、總結(jié)、綜合分析能力與寫(xiě)作技巧，再由任課教師審閱、評(píng)分。

三、以設(shè)計(jì)為主線，以實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的作用和意義

1、由于實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程是由學(xué)生獨(dú)立自主完成的，實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán)在學(xué)生，不可能存在等待、依賴思想，能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和積極性，這是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的前提基礎(chǔ)。

2、本方案實(shí)驗(yàn)的要求不是通常驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單綜合，而是更多地貼近工程實(shí)際、綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，含有創(chuàng)新因素，因此對(duì)學(xué)生既有挑戰(zhàn)性又有壓力，能激發(fā)學(xué)生的興趣，這是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的動(dòng)力源泉。

3、學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)中的任務(wù)分析、方案制定、電路構(gòu)思、硬件設(shè)計(jì)、軟件編寫(xiě)、分步試驗(yàn)、制作實(shí)施、系統(tǒng)調(diào)試、指標(biāo)測(cè)試、性能改進(jìn)和報(bào)告撰寫(xiě)等全過(guò)程的實(shí)踐和攻關(guān)，既能把所學(xué)的理論知識(shí)加以綜合運(yùn)用，又能把研究視野擴(kuò)展到相關(guān)的知識(shí)領(lǐng)域，接觸一些先進(jìn)的元器件并加以運(yùn)用。動(dòng)手實(shí)踐的能力得到實(shí)實(shí)在在的訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和處理問(wèn)題的能力會(huì)有實(shí)質(zhì)性的提高，創(chuàng)新素質(zhì)在這種潛移默化的過(guò)程中得以形成和提升。

4、由于實(shí)驗(yàn)的實(shí)施必須獨(dú)立經(jīng)歷從第一步到最后一步的全過(guò)程，每個(gè)人的方案和實(shí)施方式各異，從學(xué)生的整體來(lái)看，充分發(fā)揮了各人的原創(chuàng)能力、設(shè)計(jì)能力和實(shí)施能力，由此也萌發(fā)出來(lái)不少對(duì)工程和社會(huì)有實(shí)際貢獻(xiàn)的創(chuàng)作思路。實(shí)驗(yàn)的要求和技術(shù)指標(biāo)也有利于促進(jìn)學(xué)生之間在實(shí)施過(guò)程中的技術(shù)交流和問(wèn)題的探討、相互啟發(fā)和取長(zhǎng)補(bǔ)短，這種團(tuán)隊(duì)合作解決問(wèn)題的氛圍和條件是實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的能力所無(wú)法提供和滿足得了的。

5、本方案在加強(qiáng)對(duì)學(xué)生素質(zhì)和實(shí)踐能力培養(yǎng)的同時(shí)，有助于快速地、高質(zhì)量地把學(xué)生培養(yǎng)成為全面型、綜合型、實(shí)用型的復(fù)合人才，對(duì)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施，對(duì)拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)等具有積極的作用；

6、本方案的實(shí)施推廣將會(huì)顯著提高我國(guó)高等教育的成效，推動(dòng)我國(guó)高等教育的發(fā)展。

四、以設(shè)計(jì)為主線，以實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的顯著特點(diǎn)

1、本實(shí)驗(yàn)是上學(xué)期所學(xué)知識(shí)的繼續(xù)，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)由仿真設(shè)計(jì)進(jìn)展為實(shí)物設(shè)計(jì)，與前面所學(xué)知識(shí)無(wú)縫鏈接起來(lái)，保持實(shí)踐鍛煉的連貫性，通過(guò)一年的系統(tǒng)設(shè)計(jì)鍛煉，使學(xué)生完全能夠掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的精髓；

2、每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都是一個(gè)完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生查找資料、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題等實(shí)踐能力；

3、簡(jiǎn)單的一門(mén)實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生的查閱資料能力、學(xué)習(xí)能力、設(shè)計(jì)能力、溝通能力、創(chuàng)新能力等都得到很好的培養(yǎng)和鍛煉，為將來(lái)畢業(yè)設(shè)計(jì)、尋找工作、順利踏入社會(huì)、成為棟梁之材奠定了良好的根基；

4、如果每一門(mén)課都是如此，我們培養(yǎng)的學(xué)生將會(huì)怎樣呢？

五、以設(shè)計(jì)為主線，以實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的成效

1、由于實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程是由學(xué)生獨(dú)立自主完成的，實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán)在學(xué)生，不可能存在等待、依賴思想，能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和積極性，這是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的前提基礎(chǔ)。

2、本方案實(shí)驗(yàn)的要求不是通常驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單綜合，而是更多地貼近工程實(shí)際、綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，含有創(chuàng)新因素，因此對(duì)學(xué)生既有挑戰(zhàn)性又有壓力，能激發(fā)學(xué)生的興趣，這是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的動(dòng)力源泉。

3、學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)中的任務(wù)分析、方案制定、電路構(gòu)思、硬件設(shè)計(jì)、軟件編寫(xiě)、分步試驗(yàn)、制作實(shí)施、系統(tǒng)調(diào)試、指標(biāo)測(cè)試、性能改進(jìn)和報(bào)告撰寫(xiě)等全過(guò)程的實(shí)踐和攻關(guān)，既能把所學(xué)的理論知識(shí)加以綜合運(yùn)用，又能把研究視野擴(kuò)展到相關(guān)的知識(shí)領(lǐng)域，接觸一些先進(jìn)的元器件并加以運(yùn)用。動(dòng)手實(shí)踐的能力得到實(shí)實(shí)在在的訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和處理問(wèn)題的能力會(huì)有實(shí)質(zhì)性的提高，創(chuàng)新素質(zhì)在這種潛移默化的過(guò)程中得以形成和提升。

4、由于實(shí)驗(yàn)的實(shí)施必須獨(dú)立經(jīng)歷從第一步到最后一步的全過(guò)程，每個(gè)人的方案和實(shí)施方式各異，從學(xué)生的整體來(lái)看，充分發(fā)揮了各人的原創(chuàng)能力、設(shè)計(jì)能力和實(shí)施能力，由此也萌發(fā)出來(lái)不少對(duì)工程和社會(huì)有實(shí)際貢獻(xiàn)的創(chuàng)作思路。實(shí)驗(yàn)的要求和技術(shù)指標(biāo)也有利于促進(jìn)學(xué)生之間在實(shí)施過(guò)程中的技術(shù)交流和問(wèn)題的探討、相互啟發(fā)和取長(zhǎng)補(bǔ)短，這種團(tuán)隊(duì)合作解決問(wèn)題的氛圍和條件是實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的能力所無(wú)法提供和滿足得了的。

5、本方案在加強(qiáng)對(duì)學(xué)生素質(zhì)和實(shí)踐能力培養(yǎng)的同時(shí)，有助于快速地、高質(zhì)量地把學(xué)生培養(yǎng)成為全面型、綜合型、實(shí)用型的復(fù)合人才，對(duì)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施，對(duì)拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)等具有積極的作用。

6、為后續(xù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和本項(xiàng)目的完善奠定了較好的基礎(chǔ)。

通過(guò)“以設(shè)計(jì)為主線，以實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，許多學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐能力及其它各方面能力得到大幅度的提升。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革也受到了學(xué)生的廣泛好評(píng)。許多同學(xué)評(píng)價(jià)認(rèn)為：這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革無(wú)論是改革方案還是實(shí)際實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，不得不說(shuō)至少是在我所經(jīng)歷的課程改革中最成功的一次，很多同學(xué)學(xué)會(huì)了很多能實(shí)實(shí)在在用得上的東西。也是這次改革，向我們證明了大學(xué)的課程并非一無(wú)是處，并非只是為了考試而學(xué)習(xí)。絕大多數(shù)同學(xué)把握住了機(jī)會(huì)，利用單片機(jī)課程所學(xué)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)設(shè)計(jì)自己的系統(tǒng)并做出實(shí)物，并不斷大膽地設(shè)計(jì)自己的系統(tǒng)，并且完全可以在實(shí)際中應(yīng)用，完全從書(shū)本的理論知識(shí)中走了出來(lái)，可以把理論的東西很好地應(yīng)用在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，在課程改革中受益匪淺，能力得到質(zhì)的飛躍。

本文為教育部人文社會(huì)科學(xué)研究“工程科技人才研究專(zhuān)項(xiàng)”成果（10JDGC011）、2012年度遼寧省普通高等教育本科教學(xué)改革研究項(xiàng)目成果。

作者簡(jiǎn)介：

張東陽(yáng)，沈陽(yáng)理工大學(xué)裝備工程學(xué)院教師，副教授；張景異，沈陽(yáng)理工大學(xué)卓越工程學(xué)院院長(zhǎng)，教授。

參考文獻(xiàn)：

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[2]林健：《面向卓越工程師培養(yǎng)的研究性學(xué)習(xí)》，《高等工程教育研究》，2011年第6期。