實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)論文范文

時(shí)間:2023-03-13 17:36:07

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實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)論文

篇1

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸陬愃拼皳u晃、液貨裝卸等外來擾動(dòng)引起的液艙液貨晃蕩條件下,結(jié)合油品在整個(gè)液貨艙中的傳質(zhì)過程,研究油品蒸發(fā)及透氣孔處油氣的排出規(guī)律。在影響油品蒸發(fā)傳質(zhì)速率的其他因素(溫度、黏度和密度等相關(guān)液貨特征參數(shù))相同的情況下,將重點(diǎn)考慮液貨艙液相厚度(即液貨裝載率相同)與晃蕩強(qiáng)度對(duì)油品蒸發(fā)、油氣傳遞的影響,以探尋油氣的蒸發(fā)排放規(guī)律。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:構(gòu)建實(shí)物模型實(shí)驗(yàn),研究貨艙液相厚度與晃蕩強(qiáng)度對(duì)于油氣排放的作用規(guī)律。根據(jù)研究目標(biāo),基于研究對(duì)象的特征,設(shè)計(jì)兩組3種實(shí)驗(yàn)方案。第1組為晃蕩實(shí)驗(yàn):一是考察在相同液相厚度、不同晃蕩強(qiáng)度下透氣濃度的變化;二是考察在相同晃蕩強(qiáng)度、不同液相厚度下透氣濃度的變化。第2組為裝貨實(shí)驗(yàn):考察在裝貨過程中(即液相厚度與裝貨形成的晃蕩強(qiáng)度同時(shí)改變),透氣濃度的變化。

2模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與流程

2.1模型設(shè)計(jì)制作及儀器設(shè)備

2.1.1模型艙的設(shè)計(jì)制作綜合參考現(xiàn)有大型油船結(jié)構(gòu)尺寸資料,選取單個(gè)邊艙模型原型尺寸:長25.7m、寬16.1m、艙深18.9m,艙容約為7820m3。根據(jù)幾何相似原理建立一個(gè)約為單個(gè)邊艙1/40的模型(模型尺寸為:640mm×400mm×470mm,容積約120L)。模型艙使用有機(jī)玻璃制成,側(cè)壁留有一個(gè)注油孔A(半徑r=8mm)頂部留有一個(gè)透氣孔B(半徑R=12mm)和一個(gè)儀器固定孔C。同時(shí),為了便于數(shù)據(jù)的分析與處理,整個(gè)模型艙被分為3個(gè)區(qū):液相區(qū)、氣相區(qū)和氣液邊界層(氣液邊界層是擾動(dòng)的,這里取平均值)。液相區(qū)主要是液態(tài)油品,高度用L表示;氣相區(qū)主要是油氣與空氣的混合氣體,高度用V表示;氣相區(qū)與液相區(qū)的交界處稱為氣液邊界層;整個(gè)模型艙的深度為H。

2.1.2液艙晃動(dòng)模擬平臺(tái)的設(shè)計(jì)制作液艙晃動(dòng)模擬平臺(tái)是用來模擬油船的油艙受風(fēng)、浪影響而晃動(dòng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,包括了傳動(dòng)和控制兩部分。該裝置利用一個(gè)液壓缸提供推動(dòng)力,使工作臺(tái)左右擺動(dòng)以模擬船體在海上的晃蕩。在單片機(jī)輸入指令后,信號(hào)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)化器傳給電源,以改變電源的輸出電壓,進(jìn)而改變伺服閥兩端的輸入電流,然后在閥內(nèi)改變閥芯的開口大小,控制回路的輸出流量和壓力,從而控制液壓缸的運(yùn)動(dòng),最終保證液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度在設(shè)計(jì)值附近,使工作臺(tái)產(chǎn)生預(yù)期的晃蕩效果。

2.1.3儀器設(shè)備主要實(shí)驗(yàn)儀器:一臺(tái)計(jì)量泵,用于模擬加油;一套液艙晃動(dòng)模擬裝置,用于模擬油船在海上航行時(shí)的晃蕩情形;一臺(tái)DR70C系列智能線式紅外VOCs檢測儀,用于實(shí)時(shí)記錄透氣孔處排出油氣的濃度;一臺(tái)計(jì)算機(jī),用于存儲(chǔ)濃度檢測儀記錄的數(shù)據(jù);兩臺(tái)高清攝像機(jī),分別從正面和側(cè)面記錄整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中模型艙及液相表面的變化。

2.2晃蕩實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

對(duì)于第一組實(shí)驗(yàn),由于液相的晃蕩強(qiáng)度與液相厚度及外來晃蕩強(qiáng)度有關(guān),因此,為了研究不同液相晃蕩強(qiáng)度對(duì)透氣孔處排出油氣濃度的影響,設(shè)置7種氣液比、5種晃蕩強(qiáng)度的交叉晃蕩實(shí)驗(yàn)。7種氣液比分別為1%、3%、5%、25%、50%、75%及95%,5種晃蕩強(qiáng)度分別為a(a=0)、b、c和d、e,共計(jì)進(jìn)行35組晃蕩實(shí)驗(yàn)。其中,外來晃蕩強(qiáng)度通過調(diào)節(jié)液艙晃動(dòng)模擬平臺(tái)負(fù)載大小來施加。a=0,即晃蕩發(fā)生裝置關(guān)閉,液相處于靜置狀態(tài);b為整個(gè)量程的20%;c為整個(gè)量程的40%;d為整個(gè)量程的60%;e為整個(gè)量程的80%。

2.3裝貨實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

對(duì)于第2組實(shí)驗(yàn),由于不同的裝貨速率代表著不同的液面上升速率及液相擾動(dòng)強(qiáng)度,因此,為了研究不同裝貨速率對(duì)油氣產(chǎn)生及排出的影響,共設(shè)計(jì)7種裝貨速率:0.38L/min、0.88L/min、1.38L/min、1.88L/min、2.46L/min、2.96L/min及3.46L/min,其裝載率都是0~95%。其中裝貨速率1.38L/min是根據(jù)實(shí)際油船裝貨速率按歐拉相似準(zhǔn)則(壓力差為注油孔內(nèi)外油品的壓力差)得到;裝貨速率0.38L/min、0.88L/min和1.88L/min、2.46L/min、2.96L/min和3.46L/min是結(jié)合計(jì)量泵的量程及最小刻度的實(shí)際情況,從而設(shè)計(jì)出0.5L/min裝貨速率間隔的速度。

2.4模型實(shí)驗(yàn)流程

晃蕩實(shí)驗(yàn):將濃度傳感器安裝在透氣孔處,將模型艙固定在晃蕩發(fā)生裝置的工作臺(tái)上,分別調(diào)節(jié)油品的裝載率和模擬平臺(tái)的晃蕩強(qiáng)度,依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過計(jì)算機(jī)分別記錄透氣孔處排出油氣的實(shí)時(shí)濃度。每次實(shí)驗(yàn)前,模型艙內(nèi)都充滿干凈空氣,艙內(nèi)壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。實(shí)驗(yàn)時(shí)通過空調(diào)系統(tǒng)控制環(huán)境溫度為26℃。裝貨實(shí)驗(yàn):將油品通過計(jì)量泵再經(jīng)過加油管注入模型艙內(nèi),濃度傳感器安裝在透氣孔處,依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),用計(jì)算機(jī)分別記錄透氣孔處排出油氣實(shí)時(shí)濃度。每次加油實(shí)驗(yàn)前,模型艙內(nèi)都充滿干凈空氣,艙內(nèi)壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。實(shí)驗(yàn)時(shí)用空調(diào)系統(tǒng)控制環(huán)境溫度為26℃。

3部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示

3.1晃蕩實(shí)驗(yàn)

油品裝載率25%(圖6),靜置時(shí)間6h。在靜置條件下,當(dāng)裝載率為25%時(shí),透氣孔處排出氣體濃度規(guī)律:前600s左右,透氣孔處排出氣體中油氣體積分?jǐn)?shù)為0;600s后,排出氣體中油氣體積分?jǐn)?shù)在短時(shí)間內(nèi)迅速上升至60%,隨后曲線斜率變小,排出氣體中油氣體積分?jǐn)?shù)增加速度變慢,直至達(dá)到飽和,即油氣體積分?jǐn)?shù)Csat=81.6%。形成這種現(xiàn)象的原因:前600s左右,排出的氣體主要為原來模型艙中的空氣,因此排出的油氣體積分?jǐn)?shù)為0;600~2500s后,在模型艙氣相區(qū)中,由于油氣濃度差很大,油氣的蒸發(fā)擴(kuò)散非??欤率雇笟饪滋幣懦鲇蜌獾捏w積分?jǐn)?shù)迅速增加;2500~5000s,隨著氣相區(qū)內(nèi)油氣濃度差的減小,油氣的蒸發(fā)擴(kuò)散變慢,造成透氣孔處排出油氣的體積分?jǐn)?shù)增加變慢;5000s后,氣體的蒸發(fā)擴(kuò)散慢慢接近充分,使得艙內(nèi)油氣濃度達(dá)到飽和,排出油氣的體積分?jǐn)?shù)不再增加。

3.2裝貨實(shí)驗(yàn)

加油速度1.38L/min(圖8),加油時(shí)間4957s。在裝載率達(dá)到70%之前,透氣口排出氣體中油氣體積分?jǐn)?shù)處于較低水平,約35%,且上升速率較慢。當(dāng)裝載率為70%~95%時(shí),排出氣體中油氣體積分?jǐn)?shù)快速上升,最后達(dá)到90%,接近飽和(圖9)。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)[4]實(shí)船所測裝貨過程中透氣孔排氣規(guī)律相同。形成這種現(xiàn)象的原因:在整個(gè)加油過程中,從液面蒸發(fā)出油氣分子的自然擴(kuò)散是從高濃度處向低濃度處進(jìn)行,這使得艙內(nèi)的油氣濃度呈現(xiàn)分層現(xiàn)象,越靠近液面,油氣濃度越大。在裝載率到達(dá)70%之前,主要是進(jìn)行油氣分子的自然擴(kuò)散,聚集形成油氣濃度層。同時(shí),艙內(nèi)空間較大,油氣的對(duì)流效應(yīng)較弱,油氣從產(chǎn)生至傳遞到透氣口有延遲效應(yīng),因而使該過程中透氣口排出的油氣體積分?jǐn)?shù)較小。隨后,裝載率從70%上升至95%,隨著液面上升,氣相區(qū)體積縮小,對(duì)流效應(yīng)越來越明顯,延遲效應(yīng)越來越弱,并且此時(shí)油氣分子自然擴(kuò)散也更加充分,因而使透氣口排出氣體的體積分?jǐn)?shù)上升得越來越快,體積分?jǐn)?shù)值越來越大。

4結(jié)束語

篇2

(一)實(shí)驗(yàn)分析

高錳酸鉀制取氧氣是利用酒精燈、試管、鐵架臺(tái)、導(dǎo)管、集氣瓶、水槽等儀器,通過加熱高錳酸鉀制取氧氣,利用排水法來收集氧氣。學(xué)生不僅要掌握實(shí)驗(yàn)原理、目的,實(shí)驗(yàn)儀器和藥品的使用方法及注意事項(xiàng),實(shí)驗(yàn)步驟、化學(xué)方程式的書寫等內(nèi)容,還要培養(yǎng)觀察、分析能力和實(shí)踐操作能力。

(二)《高錳酸鉀制取氧氣》的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)通過虛擬實(shí)驗(yàn)中的文本展示工具,使學(xué)習(xí)者了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃砗头椒ā?/p>

(2)通過對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)的操作,掌握藥品的選擇以及儀器連接的先后順序,能夠動(dòng)手制取氧氣。

(3)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)過程、現(xiàn)象的觀察、分析實(shí)驗(yàn)反應(yīng)機(jī)制,加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知和理解。

(三)《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)

學(xué)生要完成虛擬實(shí)驗(yàn)首先需要安裝Secondlife客戶端,進(jìn)入Secondlife虛擬環(huán)境,通過以下流程完成整個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)。

(1)準(zhǔn)備階段:學(xué)習(xí)者通過Secondlife提供的地圖工具搜索到虛擬實(shí)驗(yàn)室地標(biāo)并通過瞬間移動(dòng)工具進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)室。

(2)實(shí)驗(yàn)階段:學(xué)習(xí)者通過人-機(jī)交互選擇事先通過3D建模工具創(chuàng)建好的虛擬實(shí)驗(yàn)儀器、藥品并通過資源工具查詢相關(guān)儀器的使用方法及實(shí)驗(yàn)裝置圖,完成實(shí)驗(yàn)儀器的裝置;點(diǎn)擊各個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器、添加藥品來完成實(shí)驗(yàn)。

(3)評(píng)價(jià)反饋階段:教師根據(jù)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)記錄對(duì)學(xué)習(xí)者本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一個(gè)綜合評(píng)價(jià),并將評(píng)價(jià)結(jié)果通過評(píng)價(jià)反饋系統(tǒng)及時(shí)反饋給學(xué)習(xí)者。

二、《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)計(jì)

本研究以《高錳酸鉀制取氧氣》為例設(shè)計(jì)的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境。以實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)為理論基礎(chǔ)從場景及模型設(shè)計(jì)、交互設(shè)計(jì)、支持工具設(shè)計(jì)、特效設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)這幾方面設(shè)計(jì)三維虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

(一)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的場景及模型主要虛擬教室、虛擬實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備組成

虛擬教室由講臺(tái)、桌椅、多媒體系統(tǒng)、音響設(shè)備、電子白板、書柜、書、電腦組成,供學(xué)習(xí)者實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行交流、報(bào)告、探究、形成實(shí)驗(yàn)結(jié)論。虛擬實(shí)驗(yàn)室主要由實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)、水池、藥品柜、滅火設(shè)備為為學(xué)習(xí)者完成實(shí)驗(yàn)并獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。儀器設(shè)備主要是酒精燈、試管、鐵架臺(tái)、導(dǎo)管、集氣瓶、水槽、鐵夾、燒杯。藥品耗材主要是高錳酸鉀等。

(二)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(1)人機(jī)交互設(shè)計(jì):在實(shí)驗(yàn)中通過操作交互,學(xué)習(xí)者能夠感受到實(shí)驗(yàn)設(shè)備的控制感和體驗(yàn)感。在Secondlife中,利用創(chuàng)建工具可以實(shí)現(xiàn)簡單的“點(diǎn)擊”“移動(dòng)”“坐在上面”等操作,Secondlife提供的林登腳本語言可以設(shè)置改變物體的性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)軌跡、對(duì)外力的反應(yīng)等等,能夠較好地支持學(xué)習(xí)者的操作交互。

(2)交流工具:學(xué)習(xí)者在實(shí)驗(yàn)過程中和老師、同伴交流的方式主要有在線的同步交流和異步交流。

(三)支持工具設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)支持工具是指支持學(xué)習(xí)者完成實(shí)驗(yàn)的所有工具,本研究的支持工具主要包括搜索工具、資源工具、實(shí)驗(yàn)認(rèn)知工具、評(píng)價(jià)反饋工具等。搜索工具主要是地圖工具和瞬間移動(dòng)工具通過它們是搜索定位各種學(xué)習(xí)場所、用戶,并瞬間移動(dòng)到目的地。資源工具包含Secondlife內(nèi)部資源和外部資源。內(nèi)部資源主要是3D瀏覽器;外部資源包括各大搜索引擎。這些工具可以搜索Secondlife內(nèi)部和外部各種信息資源實(shí)驗(yàn)認(rèn)知工具主要包括3D建模工具、拍攝工具、記事本工具主要為為實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)者觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、采集數(shù)據(jù)提供支持。評(píng)價(jià)反饋工具主要包括問卷系統(tǒng)(choicer、Quizchair)、學(xué)習(xí)記錄系統(tǒng)(Tracker)、Web-Intercom,為實(shí)驗(yàn)后學(xué)習(xí)者自評(píng)、反思以及教師評(píng)價(jià)反饋提供支持。

(四)特效設(shè)計(jì)

在Secondlife中,通過粒子系統(tǒng)結(jié)合林登腳本語言可以營造煙霧、火焰、氣體、雪花等各種現(xiàn)象。在本實(shí)驗(yàn)中酒精燈加熱的火焰、水槽里面的氣泡、集氣瓶中的氧氣、反應(yīng)過程中的煙霧、藥品晶體的狀態(tài)變化等效果都可以通過粒子系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

三、結(jié)論

篇3

1.彈性元件的虛擬模型根據(jù)導(dǎo)體材料的應(yīng)變電阻效應(yīng),電阻的相對(duì)變化與應(yīng)變之間的關(guān)系。為了獲得電橋輸出與載荷的關(guān)系,需要構(gòu)建彈性元件的數(shù)學(xué)模型。電阻式傳感器的彈性元件結(jié)構(gòu)有圓筒式、柱環(huán)式、懸梁式和輪輻式四種基本類型,各種不同的結(jié)構(gòu)型式的彈性元件應(yīng)變?chǔ)排c載荷F的關(guān)系如下所示。(1)柱筒式彈性元件其中E為彈性模量,A為橫截面積。(2)柱環(huán)式彈性元件其中R0為內(nèi)環(huán)半徑,b為柱環(huán)寬度,h為柱環(huán)厚度,E為彈性模量。(3)懸梁式彈性元件其中l(wèi)為有效長度,b為懸梁寬度,h為懸梁厚度,E為彈性模量。(4)輪輻式彈性元件其中b為輪輻條厚度,h為輪輻條寬度,G為剪切模量。將四種彈性元件類型設(shè)計(jì)在一個(gè)子VI中,通過操作“彈性元件類型”下拉列表進(jìn)行選擇。

2.虛擬電橋模型電橋是目前常用的電阻式傳感器測量電路,整個(gè)電橋電路由四個(gè)橋臂組成,當(dāng)橋臂接入應(yīng)變電阻時(shí)則成為應(yīng)變電橋。當(dāng)有一個(gè)臂被接入應(yīng)變電阻時(shí),被稱為單臂電橋;兩個(gè)臂被接入應(yīng)變電阻時(shí)則為雙臂電橋(也稱半橋);四個(gè)臂均被接入應(yīng)變電阻時(shí)則稱為全橋。在橋路中均未接入應(yīng)變電阻時(shí)。

3.電阻屬性和接橋方式設(shè)計(jì)前面板(如圖1所示)上電橋部分的電阻屬性分為固定電阻、應(yīng)變電阻和平衡電阻三種,應(yīng)變電阻的貼片方式分為受拉應(yīng)力和受壓應(yīng)力。(1)電阻屬性。圖1中的電阻R1的屬性只有兩種:應(yīng)變電阻和固定電阻。該屬性通過操作“R1”設(shè)置開關(guān)進(jìn)行選擇。若R1為應(yīng)變電阻屬性,其阻值會(huì)隨載荷F的增減而產(chǎn)生相應(yīng)的ΔR1以及因溫度變化產(chǎn)生的ΔR1t。電阻R2的屬性與R1相同。通過操作“R2”設(shè)置開關(guān)可以選擇R2的屬性。若R2作為應(yīng)變電阻,則會(huì)隨載荷F的增減而產(chǎn)生相應(yīng)的ΔR2以及因溫度變化產(chǎn)生的ΔR2t。若操作“差動(dòng)設(shè)置”開關(guān),則可使R2的受力方式為受壓應(yīng)力,從而會(huì)隨載荷F的增減而產(chǎn)生相應(yīng)的-ΔR2以及因溫度變化產(chǎn)生的ΔR2t。R3,R4需要參與調(diào)平電路的設(shè)計(jì),因此接線也會(huì)相對(duì)復(fù)雜。通過操作“R3”和“R4”設(shè)置開關(guān)對(duì)該電阻進(jìn)行屬性操作。圖中出現(xiàn)的Rr顯示框?yàn)檎{(diào)零電路中的R5的右半部分與R6串聯(lián)然后再與R3并聯(lián)后的阻值。Rl顯示框?yàn)镽5的左半部分與R6串聯(lián)后再與R4并聯(lián)后的阻值。(2)接橋方式的設(shè)計(jì)。虛擬前面板上的電橋工作方式分別為:不工作、單臂工作,半橋工作和全電橋工作方式四大類型。對(duì)于半橋和全橋方式,其中應(yīng)變片又分為差動(dòng)和非差動(dòng)兩種布片方式。不工作方式指的是R1,R2,R3和R4都設(shè)置成固定電阻。該方式無論怎樣施加外力,輸出始終為零。單臂工作時(shí)將R1設(shè)置為應(yīng)變電阻,R2、R3、R4設(shè)置為固定電阻。此時(shí),按“R1”按鈕,“R1”按鈕變綠,圖中應(yīng)變電阻R1如果顯示向上的箭頭,表明該應(yīng)變電阻受拉應(yīng)力,對(duì)應(yīng)電阻值增大;如果應(yīng)變電阻R1顯示向下的箭頭,表明該應(yīng)變電阻受壓應(yīng)力,對(duì)應(yīng)電阻值減小。半橋非差動(dòng)工作時(shí),R1、R2設(shè)置為應(yīng)變電阻,R3、R4設(shè)置為固定電阻。按下“R1”、“R2”兩個(gè)按鈕,兩者均變綠表示接入工作臂,同時(shí)電阻R1、R2上的箭頭方向一致,表示應(yīng)變片受到相同性質(zhì)的應(yīng)力,此時(shí)電橋輸出基本為零。半橋差動(dòng)工作時(shí),R1、R2設(shè)置為應(yīng)變電阻,R3、R4設(shè)置為固定電阻。按下“R1”、“R2”兩個(gè)按鈕,兩者均變綠表示接入工作臂,同時(shí)電阻R1顯示向上箭頭,R2顯示向下的箭頭,表示對(duì)應(yīng)的應(yīng)變片受到拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。全橋非差動(dòng)工作時(shí)R1、R2、R3、R4屬性均為應(yīng)變電阻,此時(shí),按下“R1”、“R2”、“R3”、“R4”按鈕,均變?yōu)榫G色。四個(gè)電阻上的箭頭方向一致,表明四個(gè)電阻受相同性質(zhì)的應(yīng)力,此時(shí)電橋輸出基本為零。全橋差動(dòng)工作時(shí),“R1”、“R3”電阻箭頭向上,表示受拉應(yīng)力;“R2”“R4”箭頭向下,表示受壓應(yīng)力。

4.溫度誤差計(jì)算及補(bǔ)償在討論應(yīng)變計(jì)的工作特性時(shí)通常是以溫度恒定為前提的,但在實(shí)際應(yīng)用過程中,工作溫度可能會(huì)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致應(yīng)變電阻的阻值發(fā)生變化。設(shè)工作溫度變化為Δt℃,則由此引起粘貼在試件上的應(yīng)變電阻的相對(duì)變化為。將公式(11)代入公式(7)-(10),即可以計(jì)算出溫度變化時(shí)的電橋輸出,該輸出即為溫度誤差。單臂工作時(shí),采用補(bǔ)償塊法進(jìn)行溫度誤差補(bǔ)償,該方法利用兩塊參數(shù)相同的應(yīng)變計(jì)R1、R2,R1貼于試件上并接入工作臂,R2貼于與試件材料相同溫度環(huán)境的補(bǔ)償塊上,但該補(bǔ)償塊不參與機(jī)械應(yīng)變,同時(shí)接入電橋相鄰臂作為補(bǔ)償臂。當(dāng)接通電源并施加負(fù)載時(shí),補(bǔ)償臂產(chǎn)生的熱輸出與工作臂產(chǎn)生的熱輸出相同,則可達(dá)到溫度誤差補(bǔ)償?shù)哪康?。?duì)于半橋差動(dòng)和全橋差動(dòng)工作方式,根據(jù)公式(10)的和差特性即能進(jìn)行溫度誤差補(bǔ)償。5.非線性誤差計(jì)算及補(bǔ)償公式(10)是對(duì)公式(9)進(jìn)行線性化后的輸出。對(duì)于單臂工作時(shí),非線性誤差可以通過在電路中加入補(bǔ)償臂(該臂不受外加應(yīng)力作用)。對(duì)于半橋差動(dòng)和全橋差動(dòng)工作方式,不需要外接補(bǔ)償電路,因?yàn)椴顒?dòng)工作方式具有很好的非線性補(bǔ)償作用。

二、虛擬操作面板的設(shè)計(jì)

用LabVIEW軟件開發(fā)虛擬儀器,用戶能“量身定制”儀器的操作面板。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)真實(shí)的電阻式傳感器實(shí)驗(yàn)電路接線圖作為虛擬儀器的操作面板,能直觀地闡述電阻式傳感器實(shí)驗(yàn)原理及操作方式,虛擬面板如圖1所示,主要包括虛擬彈性元件選擇、應(yīng)變電阻布片方式選擇、電橋接法選擇、電橋調(diào)零模塊、差動(dòng)放大模塊、直流電源模塊。此外前面板還包括電阻、外力、溫度的賦值等。

三、遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)的演示步驟

電阻式傳感器實(shí)驗(yàn)的遠(yuǎn)程操作分別由DataSocket技術(shù)與Web網(wǎng)絡(luò)工具來實(shí)現(xiàn)。DataSocket技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的結(jié)合使虛擬儀器的遠(yuǎn)程控制成為可能,可在若干計(jì)算機(jī)上對(duì)傳感器虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作及數(shù)據(jù)處理。這為傳感器虛擬實(shí)驗(yàn)的互動(dòng)教學(xué)提升了便捷性。電阻式傳感器虛擬實(shí)驗(yàn)的遠(yuǎn)程操作過程如下:第一步,打開服務(wù)器網(wǎng)頁。第二步,輸入R1、R2、R3、R4的阻值。第三步,選擇彈性元件類型。第四步,設(shè)置接橋和布片方式。第五步,打開電源開關(guān)。第六步,調(diào)節(jié)調(diào)零電位計(jì),直至電橋近似達(dá)到初始平衡狀態(tài)。第七步,點(diǎn)擊“施力F”按鈕。第八步,查看客戶端網(wǎng)頁,查看電橋輸出曲線。第十步,點(diǎn)擊服務(wù)器面板中的“復(fù)位鍵”,使所有選項(xiàng)、開關(guān)及輸入數(shù)據(jù)均清零和初始化。第十一步,關(guān)閉電源開關(guān)。

四、結(jié)束語

篇4

1.國內(nèi)現(xiàn)狀及存在的問題

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)教育與研究的基石,基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生課程教育教學(xué)是國家培養(yǎng)高層次醫(yī)學(xué)人才的必由途徑。研究生基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)階段創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的目標(biāo)是:培養(yǎng)具備扎實(shí)的基礎(chǔ)理論功底、具備自主進(jìn)行醫(yī)學(xué)科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新的能力、具備在交叉學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行廣泛探索的能力的研究生[3]。然而與創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的要求相比,基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生培養(yǎng)卻面臨著諸多問題。

1.1實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力基礎(chǔ)薄弱

研究生生源情況堪憂,實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力基礎(chǔ)薄弱,自主設(shè)計(jì)和不斷修訂完善科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的能力欠缺。隨著當(dāng)前研究生招生規(guī)模不斷擴(kuò)大[4],導(dǎo)致生源質(zhì)量下降,特別是很多研究生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰η啡?,綜合利用多學(xué)科知識(shí)的意識(shí)和能力不足,在較短的基礎(chǔ)階段學(xué)習(xí)之后,許多研究生自主設(shè)計(jì)和不斷修訂本完善科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的水平不強(qiáng),難以獨(dú)立完成課題論文設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)水平不高。另外,近年來由于就業(yè)壓力和收入差距,許多優(yōu)秀畢業(yè)生更多地選擇了臨床學(xué)科,選擇基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的研究生數(shù)量不斷下降,同時(shí)其它醫(yī)學(xué)專業(yè)研究生在基礎(chǔ)階段課程學(xué)習(xí)中也普遍存在著“輕基礎(chǔ)、重臨床”的觀念,這在很大程度上不僅極大地削弱了醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科研究生的生源質(zhì)量,也顯著地影響了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程的教學(xué)效果。

1.2課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容和方式不合理

(1)課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容不合理。研究生階段的課程與本科階段部分課程類同,內(nèi)容重復(fù),各課程之間的交叉互通不足。例如:為研究生開設(shè)的生物化學(xué)課程、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)等課程,講述的內(nèi)容許多都與本科階段學(xué)習(xí)的內(nèi)容相似。基礎(chǔ)理論課教學(xué)占據(jù)的時(shí)間較多,研究生培養(yǎng)需要的實(shí)踐教學(xué)訓(xùn)練時(shí)間很少,且課程各自獨(dú)立,不能融匯成實(shí)驗(yàn)體系,不利于學(xué)生綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)和方法進(jìn)行研究。另外,課程內(nèi)容較為陳舊,更新較慢,吸收學(xué)科新進(jìn)展、新成果、新技術(shù)不夠。這些課程對(duì)學(xué)生缺乏新鮮感,不能吸引學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,這實(shí)際上造成了極其嚴(yán)重的時(shí)間和精力浪費(fèi)。(2)研究生教學(xué)的方式和手段單一,研究生仍處于被動(dòng)學(xué)習(xí)。研究生教學(xué)方式與本科階段類同,仍然以灌輸為主要形式,師生互動(dòng)很少,無法體現(xiàn)研究生在學(xué)習(xí)中的主體地位。研究生的學(xué)習(xí)始終是比較被動(dòng)的,這就無法為學(xué)生提供深層次思考的空間,不利于培養(yǎng)研究生獨(dú)立思考和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。大多數(shù)教學(xué)內(nèi)容局限于課本,書本以外的知識(shí)涉及不足,引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)的能力仍需加強(qiáng)。(3)對(duì)研究生的科研和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ?xùn)練不足。設(shè)計(jì)和完成研究生畢業(yè)論文是研究生在校期間必須經(jīng)歷的學(xué)習(xí)過程。由于研究生自身的原因、學(xué)位課程設(shè)置、科研平臺(tái)、導(dǎo)師隊(duì)伍、學(xué)術(shù)氛圍等各方面因素的影響,大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科研素質(zhì)得不到培養(yǎng),獨(dú)立設(shè)計(jì)和完成研究任務(wù)的能力得不到提高。因此,若要提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量,必須使研究生科研素質(zhì)和科研水平得到訓(xùn)練和提高。(4)缺乏滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)和科研能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和師資隊(duì)伍。創(chuàng)新型研究生培養(yǎng)的核心內(nèi)容是提高研究生的實(shí)踐和科學(xué)研究水平,這些都離不開高層次的研究實(shí)踐平臺(tái)和高水平的師資隊(duì)伍。目前,基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)由于課程設(shè)置的緣故,多數(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作仍然依托本科生階段的教學(xué)中心完成,受實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和師資隊(duì)伍的限制,大多數(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容仍以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,缺乏設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,很難達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力的效果。(5)教學(xué)效果考核評(píng)價(jià)制度不科學(xué)。對(duì)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程學(xué)習(xí)情況的考核還不完善,大多數(shù)課程的考試依然沿用本科階段的紙面考試為主的終結(jié)性考核模式,真正能夠檢驗(yàn)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和解決問題能力的形成性考核方式還沒有形成。沒有一套科學(xué)合理的考核制度,就難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的教學(xué)目標(biāo)。因此非常有必要建立一套能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,發(fā)揮其主觀能動(dòng)性的考評(píng)機(jī)制。(6)研究生團(tuán)隊(duì)意識(shí)和學(xué)術(shù)道德規(guī)范的教育效果不佳。良好的學(xué)風(fēng)和高尚的學(xué)術(shù)道德,是研究生必備的思想素質(zhì)。近年來,學(xué)術(shù)界抄襲、剽竊、造假的事件屢屢發(fā)生,給研究生培養(yǎng)帶來了很大的負(fù)面影響。教育研究生自覺維護(hù)學(xué)術(shù)道德,杜絕學(xué)術(shù)不端行為,強(qiáng)化學(xué)術(shù)誠信意識(shí),已經(jīng)成為研究生教育不可或缺的重要內(nèi)容。如何在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)中有效的將學(xué)術(shù)道德規(guī)范教育與研究生實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)相結(jié)合,使研究生學(xué)術(shù)誠信教育真正生效,是我們應(yīng)著力研究的內(nèi)容。

2.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)碩士研究生基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程體系改革與實(shí)踐

研究生教育改革要整體設(shè)計(jì),分步推進(jìn)。充分調(diào)研,綜合分析當(dāng)前教育培養(yǎng)模式中方面存在的主要問題及其成因。通過對(duì)當(dāng)前各高校在校研究生、管理人員等面對(duì)面訪談,征求他們對(duì)當(dāng)前的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育培養(yǎng)的看法,了解他們對(duì)目前教育模式、課程設(shè)置和內(nèi)容選擇上存在異議的方面,收集對(duì)相關(guān)內(nèi)容的意見和建議,發(fā)現(xiàn)存在的主要問題,并進(jìn)行深入的原因分析;在此基礎(chǔ)上,對(duì)研究生培養(yǎng)過程進(jìn)行系統(tǒng)的改革;要加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作,與科研機(jī)構(gòu)和就業(yè)單位建立多渠道、多形式的緊密合作關(guān)系。

2.1改革基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)的課程設(shè)置

總體設(shè)想是,以當(dāng)前社會(huì)發(fā)展對(duì)高層次人才需求為出發(fā)點(diǎn),在強(qiáng)化研究生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和科研創(chuàng)新為目的,改革現(xiàn)有的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)課程體系。課程體系建設(shè)中,逐步優(yōu)化研究生課程學(xué)習(xí)時(shí)間,優(yōu)化理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間分配,縮減理論授課課時(shí),增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。探索按照學(xué)科門類相近的原則集中授課節(jié)約授課時(shí)間的新方式,縮短基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程學(xué)習(xí)時(shí)間為8個(gè)月,使研究生盡早完成基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程學(xué)習(xí),將更多的精力投放科研實(shí)踐中,實(shí)現(xiàn)研究生早進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、早完成實(shí)踐培訓(xùn),多出成果、多出人才的培養(yǎng)目標(biāo)。在基礎(chǔ)課程教學(xué)中,以問題教學(xué)為主,注重各專業(yè)知識(shí)的橫向聯(lián)系,突出知識(shí)的高、精、深。定期進(jìn)行調(diào)研分析,對(duì)于今年來選課人數(shù)少或?qū)W生評(píng)價(jià)差的課程逐步取消,同時(shí)根據(jù)最新進(jìn)展及時(shí)開設(shè)部分前沿性課程,如:蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)、生物信息學(xué)、分子生物學(xué)技術(shù)、免疫學(xué)技術(shù)等重大技術(shù)的實(shí)驗(yàn)技能課程,為學(xué)生進(jìn)入科研階段打下扎實(shí)的知識(shí)和技能基礎(chǔ)。

2.2強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程體系建設(shè)

沒有高水平的科學(xué)研究,要培養(yǎng)出高質(zhì)量、高層次的人才是難以想象的。因此,建立創(chuàng)新的研究生實(shí)驗(yàn)課程體系,突出對(duì)研究生實(shí)驗(yàn)技能和自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)成為改革探索的重要內(nèi)容。研究生教育要體現(xiàn)應(yīng)有的寬廣度和縱深度,我們將探索建立三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。第一層次的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,關(guān)注PCR、細(xì)胞培養(yǎng)、SPF動(dòng)物飼養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物處置、大型儀器設(shè)備操作等基本技能訓(xùn)練。第二層次的實(shí)驗(yàn)為整合性實(shí)驗(yàn),依托機(jī)能學(xué)、形態(tài)學(xué)、分子醫(yī)學(xué)等教學(xué)中心開設(shè),綜合性實(shí)驗(yàn)打破單一課程界限,按照學(xué)科相近的原則上重組實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,由教學(xué)團(tuán)隊(duì)給定研究內(nèi)容,學(xué)生自主設(shè)計(jì),導(dǎo)師組修訂完善后,采用小班制歷經(jīng)2-3月由學(xué)生以自組團(tuán)隊(duì)方式完成,實(shí)驗(yàn)里程和最后結(jié)果由實(shí)驗(yàn)室監(jiān)督并給出成績。第三層次的實(shí)驗(yàn)主要依托研究生科技計(jì)劃項(xiàng)目、省校級(jí)重點(diǎn)學(xué)科(實(shí)驗(yàn)室)開放基金項(xiàng)目等進(jìn)行,由研究生組成團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)研究內(nèi)容、尋找合作導(dǎo)師聯(lián)合申請(qǐng),獲批后按照項(xiàng)目管理模式進(jìn)行,研究主要依托省校級(jí)重點(diǎn)學(xué)科(實(shí)驗(yàn)室)完成,須提交研究結(jié)題報(bào)告和發(fā)表文章,成績納入實(shí)驗(yàn)成績。為了達(dá)到培養(yǎng)研究生自主創(chuàng)新能力,研究生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置以整合性和設(shè)計(jì)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)為主,兩者實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分別占到40%和30%。

2.3改革教學(xué)模式與方法

為了達(dá)到鍛煉研究生科研綜合能力的目的,將在教學(xué)中改變以往教師主動(dòng)授課,學(xué)生被動(dòng)參與的情況。課程教學(xué)由以傳授己有知識(shí)和成果為主要內(nèi)容的傳授性教學(xué)方式,向以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為主要特征的研究性教學(xué)方式轉(zhuǎn)變。變課程教學(xué)的單向灌輸方式成為研究生主動(dòng)學(xué)習(xí)和教師課堂講授相結(jié)合、以學(xué)生為主體的教學(xué)方式。在壓縮理論教學(xué)學(xué)時(shí)的同時(shí),鼓勵(lì)各課程采用啟發(fā)式、講座式、研討式的教學(xué)方式,基礎(chǔ)教學(xué)密切聯(lián)系臨床實(shí)踐和學(xué)科前沿進(jìn)展。各基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程教學(xué)在側(cè)重于傳授式教學(xué)方式的同時(shí),注重激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。各課程均開設(shè)一定比例的講座式、研討式教學(xué)內(nèi)容,鼓勵(lì)研究生為組織者和主體參與課堂討論。在課程教學(xué)的同時(shí),學(xué)院還集全院師資力量開設(shè)一系列學(xué)術(shù)前沿講座和文獻(xiàn)綜述類課程,以計(jì)算學(xué)分和成績的方式使研究生更廣泛地參與拓寬學(xué)術(shù)視野的討論,不斷提高研究生的學(xué)術(shù)水平。在介紹課程最新研究進(jìn)展時(shí),在介紹常見實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生如何追蹤國內(nèi)外本學(xué)科的研究進(jìn)展,如何有效閱讀中外文文獻(xiàn)。此外,研究生科研能力重要的環(huán)節(jié)還包括對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。因此我們在教學(xué)中也將非常重視以實(shí)驗(yàn)結(jié)果中表格和圖片為導(dǎo)向的教學(xué),在專題講座和論文匯報(bào)中強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中表和圖片解讀的重要性,引導(dǎo)研究生如何分析這些表和圖,并反追蹤這些表和圖中所使用的方法的原理和應(yīng)用范圍,在學(xué)習(xí)如何解讀實(shí)驗(yàn)結(jié)果的同時(shí),逆向式培養(yǎng)研究生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的了解??傊挥型ㄟ^調(diào)動(dòng)研究生學(xué)習(xí)和研究的主動(dòng)性與積極性、促進(jìn)研究生科研認(rèn)識(shí)與實(shí)踐能力的提高,才能使課程教學(xué)成為訓(xùn)練研究生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力的舞臺(tái),實(shí)現(xiàn)研究生課程教學(xué)的目標(biāo)。

2.4加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

課程教學(xué)質(zhì)量高低,與研究生教師的學(xué)術(shù)水平、科研能力和教學(xué)方法有著重要的關(guān)系。項(xiàng)目進(jìn)展期間,我們將圍繞課程教學(xué)加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),提高教師的學(xué)歷層次、學(xué)術(shù)素養(yǎng)、教學(xué)和研究水平;嚴(yán)格研究生授課教師的遴選,把研究生教師的遴選、培訓(xùn)、考核、聘任有機(jī)結(jié)合起來,選用有經(jīng)驗(yàn)的教師承擔(dān)研究生課程的教學(xué),提高教師隊(duì)伍的教學(xué)水平;通過課堂教學(xué)質(zhì)量考核,促進(jìn)教師教學(xué)水平和教學(xué)效果的不斷提高;引進(jìn)激勵(lì)和競爭機(jī)制,充分調(diào)動(dòng)教師的教學(xué)和科研積極性,保持研究生教師隊(duì)伍的生機(jī)和活力[5]。

2.5完善和建立研究生學(xué)習(xí)效果的綜合考評(píng)體系

深化基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生教育教學(xué)的改革還應(yīng)包括靈活選擇考核方式。改變單一評(píng)價(jià)方式,建立多維考評(píng)方式,改變以往的終結(jié)性評(píng)價(jià)一錘定音為關(guān)注學(xué)生發(fā)展的形成性評(píng)價(jià)。根據(jù)課程性質(zhì)選擇包括卷面考試、研討報(bào)告、實(shí)踐項(xiàng)目報(bào)告、自學(xué)作業(yè)、論文、答辯等在內(nèi)的多種評(píng)價(jià)方式??荚嚪绞娇刹扇¢]卷或開卷考試、課程論文和文獻(xiàn)綜述等,閉卷考試應(yīng)與其他考核方式有機(jī)結(jié)合。如通過課程論文、研討報(bào)告、文獻(xiàn)綜述等的考核方式,促使研究生查閱大量的文獻(xiàn)資料,了解本學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的國內(nèi)外的學(xué)術(shù)前沿,拓寬知識(shí)面。利用技能實(shí)驗(yàn)考試驗(yàn)證學(xué)生的實(shí)踐能力,通過答辯的方式培養(yǎng)學(xué)生匯報(bào)、做圖、應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)等綜合素質(zhì)。

2.6強(qiáng)化研究生的學(xué)術(shù)道德規(guī)范和科研誠信意識(shí)

在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都注重突出對(duì)研究生加強(qiáng)學(xué)術(shù)道德規(guī)范和科研誠信意識(shí)的引導(dǎo),將遵守學(xué)術(shù)道德規(guī)范納入研究生理論與實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)的每一個(gè)考核環(huán)節(jié)中,通過在科研素質(zhì)培養(yǎng)中加入典型案例,使研究生認(rèn)識(shí)到堅(jiān)守學(xué)術(shù)道德規(guī)范在事業(yè)生涯中的重要作用,從而堅(jiān)定不移地以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度對(duì)待和處理科學(xué)問題。

3.結(jié)束語

篇5

在線實(shí)驗(yàn)?zāi)M了現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)的場景,但卻不是現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)的簡單網(wǎng)絡(luò)化移植,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本身發(fā)生了較大變化。由于在線實(shí)驗(yàn)的互聯(lián)網(wǎng)支持和計(jì)算機(jī)模擬等特點(diǎn)可以更好地提供一個(gè)促進(jìn)思考和探究的環(huán)境,系統(tǒng)能在線記錄學(xué)生的獨(dú)立操作,為評(píng)價(jià)提供科學(xué)的依據(jù),并可在此基礎(chǔ)上通過數(shù)據(jù)挖掘和優(yōu)化,調(diào)整實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性,能適應(yīng)不同水平和能力學(xué)生的要求?;谝陨咸攸c(diǎn),筆者設(shè)計(jì)了與現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)存在較大區(qū)別的在線實(shí)驗(yàn)探究式學(xué)習(xí)模式。培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和能力是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的核心問題。由于CDIO模式繼承和發(fā)展了工程教育改革的理念,系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實(shí)施以及檢驗(yàn)測評(píng)的標(biāo)準(zhǔn),因此,我們主要基于CDIO的理念來設(shè)計(jì)在線實(shí)驗(yàn)?zāi)J胶头椒?,?qiáng)調(diào)工程實(shí)踐環(huán)境中探與究的學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)CDIO的全過程,使得學(xué)生以更多元的方式進(jìn)行工程實(shí)踐訓(xùn)練。CDIO是以構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)、運(yùn)作(Operate)為四個(gè)主線過程,綜合地考慮專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人和職業(yè)的技能及團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通的技能,及在整個(gè)企業(yè)、社會(huì)環(huán)境下進(jìn)行四個(gè)主線過程以達(dá)到全面提升工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)過程。CDIO模式中的構(gòu)思和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)主要針對(duì)學(xué)生的工程宏觀分析能力,而實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作環(huán)節(jié)主要針對(duì)學(xué)生的工程微觀分析和操作能力。作為一個(gè)縮小版的工程實(shí)踐過程,在線實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)實(shí)際上就是構(gòu)思和設(shè)計(jì)過程,而實(shí)驗(yàn)過程就是實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作過程。因此,探究式學(xué)習(xí)主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)方案探究與實(shí)驗(yàn)過程的探究兩個(gè)方面。以下我們將通過遠(yuǎn)程教育高校開發(fā)的典型實(shí)驗(yàn)來具體說明其設(shè)計(jì)理念。

(一)實(shí)驗(yàn)方案探究設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)方案的探究主要培養(yǎng)學(xué)生的工程宏觀分析能力。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下,實(shí)驗(yàn)按照統(tǒng)一的方案展開,學(xué)生沒有選擇性。這種教學(xué)模式適用于理論驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),但在以培養(yǎng)學(xué)生工程能力為主的實(shí)驗(yàn)中,就會(huì)壓制學(xué)生的想象力和主動(dòng)探究的意識(shí)。因此,實(shí)驗(yàn)方案探究是實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略的最重要部分。實(shí)驗(yàn)的主要目的是認(rèn)識(shí)和探索理論規(guī)律,掌握工程技能,應(yīng)該以問題為驅(qū)動(dòng)開展實(shí)驗(yàn)方案的探究,學(xué)生對(duì)于老師提出的問題,以分析問題和解決問題為出發(fā)點(diǎn),經(jīng)過認(rèn)真思考和研究,自主制定實(shí)驗(yàn)方案,通過搭建實(shí)驗(yàn)對(duì)象,準(zhǔn)備儀器設(shè)備、測量各種工況下的數(shù)據(jù),整理和判斷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果的正確性。這就要求實(shí)驗(yàn)具有基于工程的實(shí)際背景設(shè)計(jì),學(xué)生才可能在這種開放性的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,對(duì)多種可能的實(shí)驗(yàn)方案展開探究。英國開放大學(xué)的實(shí)驗(yàn)“能量轉(zhuǎn)換(EnergyConversion)”是典型的實(shí)驗(yàn)方案探究型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)背景是銅的工業(yè)化生產(chǎn),實(shí)驗(yàn)問題是如何從銅礦石經(jīng)過多個(gè)環(huán)節(jié)得到電解銅。教師首先要求學(xué)生設(shè)計(jì)基本方案。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前1個(gè)月必須預(yù)習(xí),由4人組成的實(shí)驗(yàn)小組需要集體制定實(shí)驗(yàn)方案,由于實(shí)驗(yàn)問題本身的開放性,實(shí)驗(yàn)方案也并不是確定的,指導(dǎo)老師只給出一些建議。從粉碎礦石到解析出銅的多步實(shí)驗(yàn)步驟中,有多種途徑可以完成實(shí)驗(yàn),學(xué)生們集體討論得到設(shè)計(jì)方案。在實(shí)驗(yàn)過程中,方案根據(jù)實(shí)際情況還繼續(xù)修正。完成基本方案設(shè)計(jì)以后,實(shí)驗(yàn)完成過程也是實(shí)驗(yàn)方案探究過程。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室邊實(shí)驗(yàn)、邊觀察、邊記錄、邊討論,每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)都要求去解答或解決一些相關(guān)的問題,如粉碎的效率、溶解濃度以及電解效率等,部分環(huán)節(jié)還要到計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的求解。實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行觀察記錄和模型預(yù)測,最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生還必須根據(jù)本星期實(shí)驗(yàn)情況,做口頭報(bào)告(Presentation),教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)和作業(yè)情況、實(shí)驗(yàn)過程的表現(xiàn)以及口頭報(bào)告,給出實(shí)驗(yàn)課程的最終評(píng)價(jià)??梢钥闯觯麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過程就是針對(duì)如何從銅礦石得到電解銅的這個(gè)具有工程背景的問題,在不斷探究的過程中制定和實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案的過程,這對(duì)學(xué)生工程宏觀分析能力的培養(yǎng)大有裨益。

(二)實(shí)驗(yàn)過程探究

實(shí)驗(yàn)過程探究主要培養(yǎng)學(xué)生的工程微觀分析與操作能力。傳統(tǒng)工科專業(yè)的實(shí)驗(yàn)操作基本是按部就班地完成,對(duì)于故障分析與解決、規(guī)范操作等重要技能以及如何培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、工程能力、創(chuàng)新能力還較少涉及,這顯然不能滿足工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需求。實(shí)驗(yàn)過程探究式是在實(shí)驗(yàn)過程中,教師給學(xué)生一定的引導(dǎo)和提示,讓學(xué)生自己通過觀察、思考、動(dòng)手實(shí)施等途徑去獨(dú)立探索和研究,自行實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程的教學(xué)策略。概括起來,在實(shí)驗(yàn)過程探究中,學(xué)生需要在實(shí)驗(yàn)過程中自主發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,實(shí)施和運(yùn)行,真正實(shí)現(xiàn)探與究的學(xué)習(xí)過程。在工程實(shí)際環(huán)境中,觀察與發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象、分析現(xiàn)象之間的聯(lián)系。因此在線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)會(huì)較為真實(shí)地模擬這些現(xiàn)象,學(xué)生經(jīng)過現(xiàn)象分析,確定現(xiàn)象發(fā)生的內(nèi)因與外因;結(jié)合理論進(jìn)行討論,明確調(diào)節(jié)目標(biāo)與調(diào)節(jié)手段,形成解決方案。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須便于討論和方案設(shè)計(jì)。華東理工大學(xué)DCS實(shí)驗(yàn)是較為典型的實(shí)驗(yàn)過程探究型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)主要培訓(xùn)學(xué)生DCS操作能力和故障處理能力。由于DCS系統(tǒng)本身的大多數(shù)操作都是基于計(jì)算機(jī)的操作,因此網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)課程的界面仿真DCS系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制部分操作的界面(如圖1所示)。以下用一個(gè)簡單的故障處理實(shí)驗(yàn)來說明實(shí)驗(yàn)過程探究的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了一個(gè)常見的故障處理,在圖1的界面中,學(xué)生觀察到粗丙酮塔T-601頂溫度儀表TI-6006出發(fā)異常過高報(bào)警,系統(tǒng)要求學(xué)生調(diào)節(jié)至正常運(yùn)行溫度73.0-80.0℃。在觀察到異常過高報(bào)警后,學(xué)生將按照所學(xué)知識(shí)和工程常識(shí),作出如下分析:粗丙酮塔頂溫度上升可能有4三個(gè)工藝方面的原因,分別是加水量過大、回流量過小或再沸器回水量過小,也有可能是儀表自身故障因素。既然存在這三種可能,就必須通過其他觀察和分析來確定故障原因,因此學(xué)生首先需分別檢查相關(guān)三個(gè)儀表,即加水量儀表FRC-6015,回流量儀表FR-6019,E-601再沸器回水儀表FRC-6014,以確定儀表正常工作。學(xué)生觀察到回流量儀表FR-6019讀數(shù)偏小,就可以判斷出是因?yàn)榛亓髁坎蛔阍斐伤敎囟壬摺T谕ㄟ^觀察分析找到故障原因后,學(xué)生根據(jù)工藝?yán)碚摚_定解決方案,即增大塔頂回流量,需要調(diào)節(jié)FR-6019儀表。在工程環(huán)境中,不能進(jìn)行一步到位的調(diào)節(jié),以免造成大的擾動(dòng),需逐步小范圍調(diào)整,邊調(diào)邊等。因此學(xué)生在實(shí)施解決方案,必須仔細(xì)閱讀操作守則,將溫度調(diào)節(jié)至正常運(yùn)行溫度的整個(gè)操作過程必須符合現(xiàn)場操作規(guī)范。操作實(shí)施時(shí),首先將LRC-6023改為手動(dòng)控制,每次增加調(diào)節(jié)閥閥位必須小于2%—這是操作守則要求的,如果學(xué)生超出這個(gè)閥位標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)節(jié),訓(xùn)練中系統(tǒng)將給出警告,在考試中則行為將被記錄,作為扣分依據(jù)。每次調(diào)節(jié)后系統(tǒng)會(huì)根據(jù)數(shù)學(xué)模型的計(jì)算將相應(yīng)儀表調(diào)至相應(yīng)位置,學(xué)生一邊觀察表顯示情況一邊調(diào)解,直至塔頂溫度恢復(fù)到73.0-80.0℃,最后將LRC-6023設(shè)置為自動(dòng)控制??梢钥闯觯藢?shí)驗(yàn)在整個(gè)故障處理過程中,并不像普通課程實(shí)驗(yàn)制定嚴(yán)格的步驟,而是讓學(xué)生根據(jù)工程實(shí)際情況,通過自主觀察分析來制定解決方案,然后根據(jù)操作規(guī)范來一邊觀察一邊操作運(yùn)行,整個(gè)課程設(shè)計(jì)與教學(xué)過程較好地體現(xiàn)了探究式的教學(xué)策略。

二、基于過程考核的在線評(píng)價(jià)體系

對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行全面評(píng)價(jià)是在線實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié),這樣才能對(duì)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)過程進(jìn)行科學(xué)合理的評(píng)價(jià)。傳統(tǒng)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)?zāi)J街幸詳?shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果來評(píng)價(jià)只能作為在線實(shí)驗(yàn)中評(píng)價(jià)模式的參考。對(duì)于參加實(shí)驗(yàn)的學(xué)生,主要應(yīng)考慮的因素是其在實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備情況、在實(shí)驗(yàn)過程中探與究的情況,即觀察問題和分析問題的準(zhǔn)確性,設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣,操作實(shí)施過程的規(guī)范性、和其他同學(xué)交流情況,以及對(duì)理論知識(shí)的掌握能力和應(yīng)用能力,因此必須據(jù)此建立新的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系,即基于實(shí)驗(yàn)過程考核的評(píng)價(jià)體系。在線實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系主要分為理論掌握情況、實(shí)驗(yàn)操作能力、合作交流能力,其中實(shí)驗(yàn)操作能力是最為重要的指標(biāo)。理論掌握情況主要考察預(yù)習(xí)思考題,實(shí)驗(yàn)操作能力包括是否選擇了正確的儀器或儀表、設(shè)計(jì)方案是否適當(dāng)、操作目標(biāo)是否達(dá)到、操作過程是否規(guī)范、數(shù)據(jù)處理與實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否符合要求等都可以作為實(shí)驗(yàn)過程考核的指標(biāo)。同時(shí),每一門實(shí)驗(yàn)課程提供BBS建立單門實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)社區(qū),學(xué)習(xí)者就一些問題難題發(fā)帖,由專門的輔導(dǎo)教師回答問題,并確認(rèn)學(xué)習(xí)者所發(fā)的有效帖數(shù)等。其中實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范是較為特殊的指標(biāo),在工程實(shí)際中,操作規(guī)范化及其重要,否則將引來災(zāi)難性后果。因此,必須設(shè)定一個(gè)閥值,學(xué)生如果出現(xiàn)較為嚴(yán)重的操作規(guī)范問題,不論其他指標(biāo)分?jǐn)?shù)如何,都將判定為不合格,我們定義為罰指標(biāo)。本文選取上述7個(gè)指標(biāo)因子構(gòu)成學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并依次設(shè)其為A1,A2,…,A7,其中A6為罰指標(biāo)因子。通過在線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中自動(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)儀器選取、操作等參數(shù),對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行跟蹤。結(jié)合在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用,在實(shí)踐中我們采用了一個(gè)有七個(gè)參數(shù)的指標(biāo)體系,包括預(yù)習(xí)思考題分?jǐn)?shù)、實(shí)驗(yàn)儀器選取、實(shí)驗(yàn)方案正確性,操作規(guī)范性、數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、在學(xué)習(xí)社區(qū)的交流情況。對(duì)這七個(gè)參數(shù)賦予不同的權(quán)重就可以得到該學(xué)生的最終成績,下面分項(xiàng)說明一下每個(gè)指標(biāo)的含義。由于每個(gè)指標(biāo)因子只反映了學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的某個(gè)方面的特征,各學(xué)??梢愿鶕?jù)本校實(shí)際情況規(guī)定指標(biāo)因子及其特征值,以及罰指標(biāo)因子的規(guī)定。在指標(biāo)體系中,各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重大致說明了其重要性,這七個(gè)參數(shù)基本上涵蓋了學(xué)生從準(zhǔn)備到完成全過程的表現(xiàn)情況,對(duì)每一個(gè)指標(biāo)賦于權(quán)值并最終得到終結(jié)性評(píng)價(jià)課程成績,各項(xiàng)指標(biāo)的加權(quán)和就是實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。少數(shù)指標(biāo)雖然權(quán)重并不高,由于在工程實(shí)踐中具有重要意義,低于一定分?jǐn)?shù)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程將評(píng)價(jià)為不合格。比如在前文提到的DCS實(shí)驗(yàn)中,在多次出現(xiàn)不規(guī)范操作并且在系統(tǒng)警告后仍然出現(xiàn)2次以上不規(guī)范操作,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程將被判定為不合格。對(duì)于通過經(jīng)驗(yàn)方式得到的實(shí)驗(yàn)過程考核評(píng)價(jià)體系,在經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)積累以后,可以進(jìn)行智能化的處理和分析,為學(xué)生提供更優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方案。在選取的兩個(gè)學(xué)生中,甲學(xué)生雖然分?jǐn)?shù)略高,但操作相關(guān)的指標(biāo)得分都不高,因此在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中,主要給該學(xué)生提供注重操作及規(guī)范的實(shí)驗(yàn),比如開關(guān)機(jī)實(shí)驗(yàn)和某些故障處理實(shí)驗(yàn)。而乙學(xué)生操作和動(dòng)手能力較好,但不注意理論和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),以及數(shù)據(jù)處理等工作,在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)多推送理論學(xué)習(xí)的模塊,提醒學(xué)生注意數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成。

三、在線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框架

作為在線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)核心部分的探究式學(xué)習(xí)模式以及相應(yīng)的在線評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)完成以后,在線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框架基本構(gòu)筑完畢。在線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)本著簡單、適用、高效的原則,實(shí)行通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、人性化的設(shè)計(jì)思想。學(xué)生可以通過在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程,而在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)則通過記錄學(xué)生在線上參加的實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)練習(xí)以及培訓(xùn)交流等情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況的全程跟蹤管理和對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求的全面掌握。在線實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本架構(gòu)如圖2所示??梢钥闯觯诳蚣芎诵牟糠值臉I(yè)務(wù)層中,支持探究式學(xué)習(xí)過程是貫穿設(shè)計(jì)始終的問題,所以應(yīng)改變原先某些實(shí)驗(yàn)只是為驗(yàn)證理論的設(shè)計(jì),把發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、設(shè)計(jì)解決方案、實(shí)施解決方案的探究式思路在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)。同時(shí)需要學(xué)生在各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行完整的記錄,作為其是否按照教學(xué)思想完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行考核的依據(jù),同時(shí)還可以通過智能化的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘,為學(xué)生提供經(jīng)過優(yōu)化的個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊。組件層和服務(wù)層和平臺(tái)軟硬件設(shè)計(jì)相關(guān),在其他文章中有詳細(xì)介紹,本文不再贅述。

四、結(jié)論

篇6

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況,在有限的資源條件下,為企業(yè)尋找最合適的運(yùn)作條件及問題關(guān)鍵點(diǎn).Byung-JuYi采用柔性鉸鏈的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的合理分析,確保了零件的位置精度;DeNeve,H.通過對(duì)LED的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果研究,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了合理定位,提升了工作效率;Taylor綜合運(yùn)用階乘設(shè)計(jì)和田口設(shè)計(jì),確定了最佳的磨削條件及車輪轉(zhuǎn)速,并對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述.國內(nèi)研究如劉曉劍等對(duì)無鉛波峰焊工藝、DOE法及其在無鉛波峰焊工藝優(yōu)化中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)介紹,顯示出其獨(dú)特的優(yōu)越性;錢偉等應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)方法(DOE)提升銅桿產(chǎn)品的體積電阻率合格率,對(duì)“打渣溫度”、“提煉溫度”、“打氧時(shí)間”和“攪拌頻次”等影響因素進(jìn)行了四因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),得到最優(yōu)煉制工藝參數(shù),使得體積電阻率合格率提升至97.8%,也使銅桿產(chǎn)品的合格率得到改善;張賀等設(shè)計(jì)的檢測設(shè)備是通過測量沖床、壓力機(jī)合模高度的異常情況來實(shí)現(xiàn)對(duì)沖壓件品質(zhì)的檢測,設(shè)備內(nèi)置了大容量的Flash存儲(chǔ)器,方便用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),實(shí)現(xiàn)不良產(chǎn)品的可追溯性.綜上所述,眾多學(xué)者都是對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用限制在了產(chǎn)品的開發(fā)與研究范圍內(nèi),雖然這樣可以有效縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期,大大提升其產(chǎn)品的合格率,但是未能將實(shí)際應(yīng)用突破現(xiàn)有應(yīng)用范圍的局限性.所以,結(jié)合上述所提到的兩個(gè)方面的問題,本文以生產(chǎn)現(xiàn)場的質(zhì)量檢測誤差率為研究對(duì)象,在掌握作業(yè)流程及數(shù)據(jù)收集整理的基礎(chǔ)上,利用DOE中控制因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法對(duì)探索問題的最重要影響因素,為改善工作提供強(qiáng)有力的依據(jù),從而推動(dòng)精益生產(chǎn)管理.

2研究方法與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

DOE法是以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)為理論基礎(chǔ),合理安排實(shí)驗(yàn)的一種方法論.它的主要作用是降低試驗(yàn)次數(shù)、提高試驗(yàn)精度、使研究者從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中獲取無偏的處理效應(yīng)和實(shí)驗(yàn)誤差的估計(jì).DOE方法始于20世紀(jì)20年代,經(jīng)過幾十年的發(fā)展應(yīng)用產(chǎn)生了許多新的理論和方法,并不斷豐富完善成了統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要分支,在實(shí)際應(yīng)用中,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究常常被用來提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、改善工藝條件或參數(shù).本文采用的DOE研究方法即以y=f(x)基本模型為依據(jù),左側(cè)為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本流程,而實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就是在提供可供資源和期望信息的前提下,綜合輸入、可控因子和噪聲變量,研究y與x的關(guān)系,并探索及確定對(duì)響應(yīng)變量最有影響的變量,而一般情況下,由于需要保持過程的穩(wěn)健性,使得外部(n)變異性來源影響較小。DOE操作步驟:

1)確定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo).在實(shí)踐中,團(tuán)隊(duì)成員全體參與,要注意確定需要試驗(yàn)的問題,并將其轉(zhuǎn)化為都可接受的提案.

2)響應(yīng)變量的選擇.通常選擇所測變量值的平均值或標(biāo)準(zhǔn)差,如果存在多種變量,取其中發(fā)揮關(guān)鍵性作用的變量,確保該變量可為試驗(yàn)提供有用信息.

3)確定因子,選擇水平.采取流程圖、因果分析圖等,結(jié)合5W1H法、頭腦風(fēng)暴法等篩選影響響應(yīng)變量的因素,并綜合多方面的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.

4)制定實(shí)驗(yàn)方案.結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),將實(shí)驗(yàn)分組、次數(shù)、順序等需要依據(jù)一定的原則或方法進(jìn)行安排.

5)實(shí)施實(shí)驗(yàn).嚴(yán)格按照計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并做好監(jiān)督檢測、記錄工作,包括響應(yīng)變量數(shù)據(jù)、環(huán)境、員工操作、實(shí)驗(yàn)材料等,注意數(shù)據(jù)收集的全面性.

6)數(shù)據(jù)的分析.選擇合適的統(tǒng)計(jì)方法,排除實(shí)驗(yàn)者主觀臆斷,確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的客觀性.

7)結(jié)果.依據(jù)實(shí)驗(yàn),采用圖解法等推出實(shí)施路線,并做好后續(xù)的跟蹤實(shí)驗(yàn),確保結(jié)論的正確性.

3實(shí)證檢驗(yàn)

DVD制造是A公司的主營業(yè)務(wù),經(jīng)過近期對(duì)現(xiàn)場實(shí)際作業(yè)收集的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可知,面臨的最大問題是生產(chǎn)DVD的一生產(chǎn)線M工站的瓶頸工時(shí)過長,嚴(yán)重影響生產(chǎn)線平衡.為了對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化,提升生產(chǎn)線的作業(yè)效率,公司IE人員要運(yùn)用DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析瓶頸產(chǎn)生原因,找出主要的影響因素,進(jìn)而實(shí)施有效的改善措施。:a.光電異物檢查及排線清查;b.光電檢查+光電片預(yù)點(diǎn)膠;c.光電轉(zhuǎn)換器和光柵調(diào)校;d.光電+光柵點(diǎn)膠;e.唱片馬達(dá)和循跡馬達(dá)裝配;f.激光頭組裝;g.掛架裝配;h.傳動(dòng)片螺絲調(diào)整;i.傳動(dòng)片點(diǎn)膠;j.蝸輪涂油和循跡測試;k.MDDVD評(píng)估;l.MDCD評(píng)估;m.DSP;n.貼標(biāo)簽和測試o.封錫橋;p.外觀檢查1;q.外觀檢查2.為解決上述問題,運(yùn)用DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析瓶頸產(chǎn)生原因,步驟如下:

1)分析M工站(即上述k組)的作業(yè)流程.物料進(jìn)入MDDVD工站后,首先對(duì)其進(jìn)行檢測,判斷其是否是不符合規(guī)格要求,如果不是則將其傳遞到正常作業(yè)流程中的下一工序;如果是則將其裝盒運(yùn)至其它同類型工站或者留在本工站,留在本工站的需要不同人員進(jìn)行3次檢驗(yàn),如果檢測結(jié)果是符合要求的,則屬于誤測,將該產(chǎn)品傳遞至正常作業(yè)流程中的下一工序,如果檢測是不良品,則進(jìn)行裝盒處理,同理,被運(yùn)送至其它類型工站的產(chǎn)品進(jìn)行類似檢測,依據(jù)檢測結(jié)果對(duì)同“留在本工站”的產(chǎn)品進(jìn)行相同處理.

2)根據(jù)統(tǒng)計(jì)得出統(tǒng)計(jì)誤測率表。本文所采用的數(shù)據(jù)是來自于公司實(shí)際的現(xiàn)場收集,采用IE基礎(chǔ)手法中秒表測時(shí).通過對(duì)7月25日至30日連續(xù)6天的數(shù)據(jù)收集(29日由于調(diào)休無法收集數(shù)據(jù)),并將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整理,得到誤測率統(tǒng)計(jì)表。由此可知,誤測率過大是工時(shí)過大的主要原因.

3)尋找解決途徑由上可知誤測率是瓶頸工時(shí)產(chǎn)生原因,現(xiàn)在重點(diǎn)分析誤測產(chǎn)生原因,解決辦法是運(yùn)用DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)法.首先運(yùn)用因果分析法,結(jié)合頭腦風(fēng)暴法從人員、機(jī)器、材料、方法、環(huán)境等方面進(jìn)行選擇影響因素.由上可知,主要影響因素是:人的操作不熟練、設(shè)備精確度不高和碟片質(zhì)量不良,但是這在一定程度上是憑借團(tuán)隊(duì)成員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析,而缺乏一定的客觀性,所以,要找出最關(guān)鍵的影響因素,需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析.

4)實(shí)驗(yàn)分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析上述三個(gè)因素中找出最主要的一個(gè)影響因素.實(shí)驗(yàn)條件:操作工人:兩人(人+人-)設(shè)備:兩臺(tái)(設(shè)備+設(shè)備-)碟片:兩張(碟片+碟片-)監(jiān)督員:兩名(工程人員)記錄員:兩名(IE人員)實(shí)驗(yàn)方法:控制因素法,控制其中兩個(gè)因素,分析第三個(gè)因素對(duì)結(jié)果的影響程度..由此可得出,設(shè)備是誤測產(chǎn)生的最主要原因.所以,聯(lián)系設(shè)備維修人員,指定詳細(xì)設(shè)備維修與維護(hù)方案,設(shè)備維修后將誤測率由原來12.2%降至4.2%,該工站工時(shí)由17.67s縮短為16.244s,減少了1.226s。

5)改善方案實(shí)施后效果對(duì)比.通過該方案的實(shí)施改善,誤測率由改善前的12.2%,降低到了改善后的4.2%,優(yōu)化率達(dá)到65.6%,可有效降低檢測過程中所出現(xiàn)誤差的概率,提升作業(yè)效率,如果將該方法推廣至更多的生產(chǎn)線及廠區(qū),可實(shí)現(xiàn)更加可觀的效益。

4結(jié)論及對(duì)策

篇7

關(guān)鍵詞:體操教學(xué);動(dòng)態(tài)分層;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);應(yīng)用實(shí)踐

一、問題的提出

《體育健康與課程》(2011年)中明確指出要堅(jiān)持健康第一的指導(dǎo)思想,在體育教學(xué)過程中要充分關(guān)注學(xué)生之間的個(gè)體差異性和需求的層次性,要根據(jù)學(xué)生個(gè)體的身心發(fā)育特點(diǎn)來劃分學(xué)習(xí)水平??偠灾w育教學(xué)要“面向全體學(xué)生”,這既是體育教育本身價(jià)值的體現(xiàn),又是現(xiàn)階段在教育公平的視角上對(duì)素質(zhì)教育的升華。然而,“面向全體學(xué)生”這樣的理念雖經(jīng)過國家的屢次強(qiáng)調(diào)以及教育工作者的大量工作實(shí)踐卻在教學(xué)過程中難以得到實(shí)現(xiàn)和全面的普及,其中一項(xiàng)重要的原因是,體育教師和工作者面對(duì)在身體發(fā)展和運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生群體,忽視甚至無視這種差異,導(dǎo)致了在教學(xué)內(nèi)容編排和教學(xué)方法的設(shè)計(jì)僅有利于一部分學(xué)生發(fā)展,違背“因材施教”的教學(xué)原則。基于此,本文在體育教學(xué)中設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)分層的教學(xué)方法,充分考慮學(xué)生的個(gè)體差異、不同需求,試圖打破“吃不飽”和“吃不了”的體育教學(xué)現(xiàn)狀,從而使得課堂上每一位學(xué)生都能夠?qū)W(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行有效的消化和吸收,能夠?qū)崿F(xiàn)體育教學(xué)面向全體學(xué)生的最終目標(biāo)。

二、解決問題的思路

(1)差異歸類。學(xué)生之中盡管存在個(gè)體差異,但“共性存在于個(gè)性之中”,學(xué)生的差異主要由于學(xué)生的認(rèn)知、學(xué)習(xí)興趣、技術(shù)技能、知識(shí)儲(chǔ)備等因素決定,這些差異都是在學(xué)習(xí)中綜合的表現(xiàn),所以在教學(xué)中,可以根據(jù)這些因素來歸類,對(duì)學(xué)生一般分為“上、中、下”三個(gè)層次的分類,上層以綜合性發(fā)展和拓展開發(fā)為主、中層以“鞏固—應(yīng)用—提高”為主;下層則以“學(xué)習(xí)—復(fù)習(xí)—應(yīng)用”為基本模式。(2)彈性設(shè)置,目標(biāo)融層。分層教學(xué)的目的是面向全體學(xué)生,因此在傳統(tǒng)的統(tǒng)一性目標(biāo)應(yīng)改為學(xué)生選擇的彈性目標(biāo),而目標(biāo)的達(dá)到與否取決于學(xué)生的學(xué)習(xí)行為,學(xué)習(xí)目標(biāo)要與所劃分層次相互契合,大致可分為,基礎(chǔ)性目標(biāo)、提高性目標(biāo)、拓展性目標(biāo),目標(biāo)分層嚴(yán)格來講和學(xué)生分層并不能完全對(duì)應(yīng),彈性目標(biāo)則是在教師指導(dǎo)下學(xué)生的自行選擇,低層學(xué)生從基礎(chǔ)做起,完成后繼而進(jìn)行提高性目標(biāo)的練習(xí),高層次的學(xué)生則較為自由,既可以從基礎(chǔ)做起也可以直接從提高性目標(biāo)開始練習(xí),甚至可以從拓展性目標(biāo)做起。(3)動(dòng)態(tài)分層指導(dǎo)。分層教學(xué)就是承認(rèn)差異的存在,進(jìn)行有差別、有層次的教學(xué)活動(dòng),目的就是面向全體學(xué)生,對(duì)教師來講,不能單純地進(jìn)行示范講解,而是觀察分析學(xué)生差異,根據(jù)具體情況分類指導(dǎo),制定有差異的分層教學(xué)任務(wù)。事前制定的只是“紙面”分層框架,學(xué)生的需求只有在具體的學(xué)習(xí)行為中才能表現(xiàn)出來,此種情況下,教師則應(yīng)該根據(jù)客觀反映的學(xué)習(xí)事實(shí),及時(shí)調(diào)整分層結(jié)構(gòu),改善教學(xué)手段和方法,這樣可以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展特長,又能幫助所有學(xué)生達(dá)到既定目標(biāo),得到肯定和認(rèn)可。

三、動(dòng)態(tài)分層教學(xué)法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)———以體操教學(xué)為例

篇8

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)建設(shè)的平臺(tái)

實(shí)踐性環(huán)節(jié)能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)新意識(shí),使學(xué)生掌握科學(xué)方法,提高綜合實(shí)踐能力,這是理論教學(xué)所無法替代的。但是在實(shí)驗(yàn)的前期,需要學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能并具有一定的知識(shí)積累,這樣才有能力進(jìn)行自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并最終完成實(shí)驗(yàn)。結(jié)合教師的科研項(xiàng)目、校企合作項(xiàng)目的訓(xùn)練,才能使知識(shí)扎根于學(xué)生思維,并達(dá)到學(xué)以致用的目的。建設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備共享是開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室根據(jù)功能分為實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、模型制作室、創(chuàng)新工程訓(xùn)練室、快速成型室和產(chǎn)品后期處理室。此外,工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室與其他教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)共享,為創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)提供可靠的保證。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)J接兴煌浣虒W(xué)組織具有自己的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該是全方位開放的,包括實(shí)驗(yàn)室工作時(shí)間的開放;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開放;實(shí)驗(yàn)室服務(wù)對(duì)象的開放,全院學(xué)生及教師均可利用實(shí)驗(yàn)室的資源。參加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的人員在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前必須作好充分準(zhǔn)備,提出實(shí)驗(yàn)方案,經(jīng)相關(guān)教師審閱通過后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的設(shè)計(jì)

在創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)中,教師只提供參考范圍和題目,如UNIMATI優(yōu)耐美模型制作及創(chuàng)新設(shè)計(jì)制作實(shí)驗(yàn),以車床、磨床、鉆床、銑床、鋸床、木車床等機(jī)器作為基礎(chǔ)進(jìn)行組裝,模型制作及創(chuàng)新設(shè)計(jì)制作實(shí)驗(yàn)。有時(shí)是指導(dǎo)教師的研究課題,如讓學(xué)生參與“兒童玩具設(shè)計(jì)”、“機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新“等項(xiàng)目的玩具創(chuàng)新和基本機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì),此類實(shí)驗(yàn)不是單一的只運(yùn)用某門課的知識(shí)就能解決問題并完成任務(wù)的。在實(shí)驗(yàn)過程中,要求學(xué)生先提出課題和基本思路,教師則與其共同探討完善方案。在實(shí)驗(yàn)中遇到問題時(shí),要求學(xué)生獨(dú)自提出解決方法,教師幫助分析這些方法的科學(xué)性,通過以學(xué)生為主、教師為輔的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,逐步培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力。例如,要求學(xué)生自己提出項(xiàng)目的方向性,查找相關(guān)文獻(xiàn),在所學(xué)的理論知識(shí)和資料分析的基礎(chǔ)上提出玩具的類型、玩具的造型形態(tài)和玩具中所應(yīng)該應(yīng)用的功能等實(shí)驗(yàn)方案,獨(dú)立寫出包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)進(jìn)度和預(yù)期結(jié)果等具有一般研究價(jià)值的可參考性報(bào)告,經(jīng)過相關(guān)教師的審閱合格后,學(xué)生獨(dú)立按步操作,最終完成實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生獨(dú)立開展實(shí)驗(yàn)期間,實(shí)驗(yàn)室實(shí)行開放式管理機(jī)制,教師從旁指導(dǎo)、檢查、協(xié)調(diào),預(yù)先安排好各小組進(jìn)行各個(gè)步驟的時(shí)間,使創(chuàng)新工程訓(xùn)練室得到合理高效運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)小組由學(xué)生自愿組合,以3~4人為一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組,實(shí)驗(yàn)時(shí)間由學(xué)生按照事先所確定的進(jìn)度進(jìn)行安排。

成績考核方法

在實(shí)驗(yàn)全部完成后,要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、精確計(jì)算,并形成實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告。指導(dǎo)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告進(jìn)行分析并予以評(píng)價(jià),其原則側(cè)重于觀察學(xué)生是否通過這一實(shí)驗(yàn)過程使智力得到開拓,使研究能力以及綜合運(yùn)用理論知識(shí)解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力有所提高,記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否客觀準(zhǔn)確,分析討論是否科學(xué)合理、邏輯推理是否準(zhǔn)確,結(jié)論是否恰當(dāng)?shù)确矫?。成績考核設(shè)置為基本技能綜合考核和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)考核兩個(gè)階段。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可根據(jù)學(xué)生平時(shí)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)操作熟練程度和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的完成程度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)根據(jù)學(xué)生選題的創(chuàng)新性、知識(shí)運(yùn)用的綜合性、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和實(shí)驗(yàn)的努力程度等進(jìn)行考核??己藭r(shí),創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)按照實(shí)驗(yàn)質(zhì)量給出成績(分為不合格、合格和優(yōu)秀),不記入總成績中,但只有創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的成績?yōu)楹细窦耙陨系膶W(xué)生才可以獲得實(shí)驗(yàn)考核的總成績,否則實(shí)驗(yàn)課成績?yōu)榱惴帧?/p>

教學(xué)實(shí)踐效果

經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐,在相關(guān)課程中運(yùn)用了以上的一些做法,取得了良好的教學(xué)效果。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)能夠有效地促進(jìn)教師的知識(shí)更新,激發(fā)學(xué)生求新、創(chuàng)新的欲望,促進(jìn)學(xué)生對(duì)綜合知識(shí)的運(yùn)用,提高學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科、跨領(lǐng)域創(chuàng)新性學(xué)習(xí)的能力。實(shí)驗(yàn)時(shí)間由學(xué)生自主支配,增加了學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì),鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力。學(xué)生自主開展實(shí)驗(yàn)研究,能夠始終處于主動(dòng)探索的狀態(tài),充分發(fā)揮了學(xué)生主觀能動(dòng)性,養(yǎng)成獨(dú)立思考和積極進(jìn)取的科學(xué)精神,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、觀察能力、動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力。

篇9

藥理學(xué)方面主要包括:熱板法評(píng)價(jià)目標(biāo)化合物的鎮(zhèn)痛作用;扭體法評(píng)價(jià)目標(biāo)化合物的鎮(zhèn)痛作用;足腫脹法評(píng)價(jià)目標(biāo)化合物的抗炎作用;利用SPSS統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行T檢驗(yàn)和方差分析;實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的標(biāo)記和隨機(jī)分組。藥物分析方面主要包括:目標(biāo)藥物的一般雜質(zhì)檢查;目標(biāo)藥物的特殊雜質(zhì)檢查;方法學(xué)考察的一般步驟;紫外可見分光光度法測定目標(biāo)化合物的含量;高效液相法測定目標(biāo)化合物的含量;滴定分析法測定目標(biāo)化合物的含量;以上實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋了藥物的合成、藥效評(píng)價(jià)、成型工藝的研究及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定等幾個(gè)項(xiàng)目,涵蓋了藥物發(fā)現(xiàn)過程中許多重要環(huán)節(jié),從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的反饋可以看出上述知識(shí)點(diǎn)學(xué)生均得到了較好的訓(xùn)練。

開放式設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心對(duì)“藥學(xué)開放式設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)”教學(xué)效果進(jìn)行了調(diào)查,87.6%的學(xué)生對(duì)這種教學(xué)方式表示很滿意。學(xué)生認(rèn)為,通過做綜合實(shí)驗(yàn),鞏固了課堂上學(xué)到的知識(shí),實(shí)際操作能力更強(qiáng)了,且用了許多新技術(shù)、新方法,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與科研實(shí)踐緊密結(jié)合,綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富,涉及的專業(yè)知識(shí)是在思考和實(shí)踐中掌握的,教學(xué)效果集中體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:1.增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力傳統(tǒng)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)員將課上所需的試劑配制完畢后,學(xué)生才開始動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),對(duì)于實(shí)驗(yàn)試劑配制的方法學(xué)生了解甚少?!八帉W(xué)開放式設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)”中實(shí)驗(yàn)員僅負(fù)責(zé)提供相應(yīng)的藥品,試劑配制的工作讓學(xué)生自己完成,這樣既減輕了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備老師的負(fù)擔(dān),又鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力。2.增強(qiáng)了學(xué)生的科學(xué)研究能力在綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生在撰寫開題報(bào)告、結(jié)課論文時(shí)會(huì)遇到相當(dāng)大的困難,在選題思路、實(shí)驗(yàn)操作、論文撰寫的語句、論文的結(jié)構(gòu)和論文撰寫的格式等方面都需要非常多的指導(dǎo)。值得慶幸的是,這些困難都發(fā)生在大學(xué)學(xué)習(xí)的階段,沒有發(fā)生在學(xué)生進(jìn)入工作崗位以后,所以教師和學(xué)生均認(rèn)為該工作的實(shí)施對(duì)學(xué)生科學(xué)研究能力的培養(yǎng)有十分有意義。3.調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的熱情傳統(tǒng)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生只能通過已經(jīng)在教科書上寫明的實(shí)驗(yàn)原理和刻板的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不可避免地導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生一些反感,并且,長期進(jìn)行驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)操作會(huì)在某種程度上禁錮學(xué)生的科研思維?!八帉W(xué)開放式設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)”中所有的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟都是學(xué)生通過教科書的翻閱、網(wǎng)絡(luò)資源的查找得出的,學(xué)生也非常想知道自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是不是可以達(dá)到預(yù)期的效果,從源頭上調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的熱情自然與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比高出許多。

篇10

(一)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)多樣化

高職學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)比較多樣,主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:其一,自尊心、進(jìn)取心和不甘落后的心理;其二,考慮到將來能有一份好工作,多掙錢以使自己和家人能生活得好一些。許多高職學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)并不限于對(duì)知識(shí)的渴望,因此,他們的學(xué)習(xí)意識(shí)、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)能力及學(xué)習(xí)動(dòng)力相對(duì)欠缺。面對(duì)高職學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮不同學(xué)生的需求,科學(xué)地設(shè)計(jì)課程模塊,合理運(yùn)用多種教學(xué)手段和教學(xué)方法,這樣才能保證教學(xué)效果,達(dá)到教學(xué)目的。

(二)學(xué)習(xí)較情緒化

高職學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒化較強(qiáng),喜歡學(xué)習(xí)感興趣的內(nèi)容,主要表現(xiàn)在兩方面:一是學(xué)生對(duì)未知的東西、知識(shí)等探究欲望比較強(qiáng),學(xué)習(xí)過程中對(duì)所學(xué)知識(shí)的趣味性要求較高;二是他們?nèi)鄙倨髽I(yè)工作經(jīng)歷,不了解企業(yè)的經(jīng)營管理,不熟悉市場情況。而高職大部分學(xué)生畢業(yè)后最終要進(jìn)入企業(yè),所以要通過實(shí)訓(xùn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,設(shè)計(jì)學(xué)生感興趣的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,使他們在實(shí)訓(xùn)過程中了解企業(yè)、了解市場。同時(shí),在實(shí)訓(xùn)過程中應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探究問題和解決問題的能力,提升他們的職業(yè)技能。

(三)知識(shí)遷移能力

較弱知識(shí)遷移能力是將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到新的情境、解決新問題時(shí)所表現(xiàn)出來的一種素質(zhì)和能力。高職學(xué)生的知識(shí)遷移能力普遍較弱,僅憑老師課堂上理論知識(shí)的講解和案例的分析,高職學(xué)生大多無法把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到解決實(shí)際問題的過程中,這也是學(xué)生進(jìn)企業(yè)后常常覺得力不從心、與企業(yè)的要求有差距的原因。所以,實(shí)訓(xùn)教學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)通過貼近調(diào)查員崗位工作過程的項(xiàng)目的設(shè)計(jì),使學(xué)生在學(xué)校就可以學(xué)到企業(yè)一線市場調(diào)查知識(shí),這對(duì)學(xué)生畢業(yè)后盡快適應(yīng)崗位需求大為有利。此外,部分高職學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng),自主學(xué)習(xí)意識(shí)不夠,遇到困難容易退縮。如果單獨(dú)完成一系列市場調(diào)查實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,會(huì)有一些難度。因此需要成立項(xiàng)目小組,以團(tuán)隊(duì)的方式完成實(shí)訓(xùn)任務(wù),這樣可以使學(xué)生揚(yáng)長辟短,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

二、高職“市場調(diào)研”實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

(一)高職“市場調(diào)研”實(shí)訓(xùn)的教學(xué)目的

高職“市場調(diào)研”的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要滿足高職教育改革中“以就業(yè)和市場需求為導(dǎo)向”理念在課程上和教學(xué)上的要求。目前大多數(shù)企業(yè)迫切需要既具備基本市場調(diào)研理論、實(shí)際動(dòng)手能力又強(qiáng)的市場調(diào)查人才,因此,高職“市場調(diào)研”進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)的目的是組織學(xué)生親自參與調(diào)研,使他們更深入地理解和掌握市場調(diào)研的基本理論,掌握市場調(diào)研的主要內(nèi)容和基本流程,能夠分析市場、收集市場信息,預(yù)測市場的發(fā)展趨勢,具備組織和實(shí)施市場調(diào)研活動(dòng)的職業(yè)能力,培養(yǎng)銷售人員的基本職業(yè)素養(yǎng)。

(二)高職“市場調(diào)研”實(shí)訓(xùn)的設(shè)計(jì)思路

1.遵循“以學(xué)生為主體”的基本原則

高職“市場調(diào)研”實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“以學(xué)生為主體”的基本原則,任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體角色,讓學(xué)生在實(shí)踐過程中充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,全面調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因此,可采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué),讓學(xué)生的實(shí)際操作能力和職業(yè)技能得到培養(yǎng)和提升。在實(shí)訓(xùn)時(shí),要讓學(xué)生根據(jù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目自主選擇調(diào)研主題、設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)方案、編寫調(diào)查問卷等一系列任務(wù),教師主要扮演組織者和指導(dǎo)設(shè)計(jì)者的角色。

2.創(chuàng)建基于工作過程的學(xué)習(xí)情境人才培養(yǎng)必須滿足

市場對(duì)人才的需求,因此,在進(jìn)行實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)要緊緊圍繞“市場調(diào)研”崗位實(shí)際工作過程組織教學(xué),讓學(xué)生以小組合作的方式組成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)完成每項(xiàng)工作任務(wù)。在此過程中,使學(xué)生掌握市場調(diào)查的相關(guān)知識(shí)和主要技能,培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力、創(chuàng)新能力和合作能力,全面提升學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng),為學(xué)生就業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。

3.非現(xiàn)場教學(xué)和實(shí)地調(diào)查實(shí)訓(xùn)方式的有效配合

一般來講,非現(xiàn)場教學(xué)是“市場調(diào)研”實(shí)訓(xùn)的主要方式,包括案例分析、情景模擬、計(jì)算機(jī)軟件模擬練習(xí)等,但僅用非現(xiàn)場教學(xué)無法滿足學(xué)生提高職業(yè)技能的需要,所以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目必須要設(shè)計(jì)實(shí)地調(diào)查項(xiàng)目。大部分高職院校受實(shí)訓(xùn)場地、經(jīng)費(fèi)等因素影響,實(shí)地調(diào)查項(xiàng)目的開展受到限制。綜合考慮需求與限制,目前在高職院校學(xué)生實(shí)訓(xùn)中比較可行的實(shí)地調(diào)查方式有訪問法、觀察法,只要課題設(shè)計(jì)合理,就可以既滿足課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)要求,又能調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,有效保證“市場調(diào)研”實(shí)訓(xùn)的開展。

(三)高職“市場調(diào)研”的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目市場調(diào)研實(shí)訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容較多

在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)合理安排實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。根據(jù)“市場調(diào)查員”崗位的職業(yè)技能要求,結(jié)合市場調(diào)研企業(yè)實(shí)際工作過程,采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法組織教學(xué),可以設(shè)計(jì)七個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,包括設(shè)計(jì)市場調(diào)研方案、設(shè)計(jì)市場調(diào)查問卷、實(shí)施市場調(diào)查、整理和分析調(diào)查資料、撰寫市場調(diào)查報(bào)告、評(píng)價(jià)市場調(diào)查報(bào)告和市場調(diào)查軟件練習(xí)。這些實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)時(shí)間應(yīng)該緊密結(jié)合理論課程的教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行合理安排;在各項(xiàng)目的課時(shí)安排上,根據(jù)筆者多年的教學(xué)實(shí)踐,可以采用非現(xiàn)場教學(xué)、調(diào)查軟件練習(xí)和實(shí)地調(diào)查按3∶1∶1的課時(shí)比例來安排教學(xué)。其中,調(diào)研方案設(shè)計(jì)包含抽樣方案設(shè)計(jì)、整理和分析市場信息資料包含市場預(yù)測部分。考慮到高職學(xué)生的特點(diǎn),實(shí)訓(xùn)時(shí)主要讓學(xué)生以小組合作的方式完成每項(xiàng)工作任務(wù)。每個(gè)項(xiàng)目從開始選題、撰寫方案、實(shí)施、總結(jié)匯報(bào)都是學(xué)生分組完成,任務(wù)完成的各個(gè)階段都要以小組形式在班級(jí)內(nèi)進(jìn)行匯報(bào)、交流,教師給予指導(dǎo)。以廈門城市職業(yè)學(xué)院“市場營銷”專業(yè)學(xué)生為例,學(xué)生參與積極性很高,在教師給出的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目及其主要實(shí)訓(xùn)任務(wù),主動(dòng)選擇貼近自己生活并感興趣的一些項(xiàng)目,如大學(xué)生手機(jī)消費(fèi)情況調(diào)查、學(xué)院食堂滿意度調(diào)查、大學(xué)生專升本情況調(diào)查等。學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目內(nèi)容確定了調(diào)查方法,設(shè)計(jì)了調(diào)查問卷,并實(shí)施調(diào)查收集相關(guān)資料,對(duì)回收的問卷進(jìn)行整理、分析,運(yùn)用市場調(diào)查和預(yù)測的知識(shí)得出調(diào)查結(jié)論,最后將成果寫成書面調(diào)查報(bào)告,取得了較好的效果。讓學(xué)生自主選擇調(diào)查項(xiàng)目不僅能更好地貼近學(xué)生現(xiàn)實(shí)環(huán)境,還使得學(xué)生必須自己動(dòng)手動(dòng)腦來策劃最佳方案,可以有效地鍛煉學(xué)生對(duì)市場調(diào)研知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力,同時(shí)也提高了學(xué)生的書面表達(dá)能力。從課程結(jié)束時(shí)回收的課程調(diào)查問卷來看,該?!笆袌鰻I銷”專業(yè)的“市場調(diào)研”課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)取得了較好的教學(xué)效果。

(四)高職“市場調(diào)研”實(shí)訓(xùn)的考核方式

實(shí)訓(xùn)課程的考核相比理論課程具有一定難度,要在結(jié)合完成各項(xiàng)任務(wù)的基礎(chǔ)上,全面綜合評(píng)定學(xué)生成績。

1.實(shí)行分層次管理

實(shí)施多樣化的考核方式首先將實(shí)訓(xùn)任務(wù)設(shè)計(jì)成基本任務(wù)和擴(kuò)展任務(wù),對(duì)于學(xué)生不同的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的任務(wù),最后結(jié)合完成任務(wù)的層次進(jìn)行考核。這樣可以在保證教學(xué)質(zhì)量的同時(shí),滿足優(yōu)秀學(xué)生的知識(shí)需求,使學(xué)有余力的學(xué)生能夠更加深入開展調(diào)研。比如,同樣是攔問,要求學(xué)生必須完成校內(nèi)攔截項(xiàng)目(基本任務(wù)),還可以選擇完成擴(kuò)展任務(wù),如街頭攔問、其他高校校內(nèi)攔問等。

2.綜合評(píng)價(jià)

采用多角度的考核方式實(shí)訓(xùn)教學(xué)的考核應(yīng)采用多角度的方式,進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。這可以體現(xiàn)在兩個(gè)方面:其一,課程考核的參與者。市場調(diào)研課程考核的參與者包括教師和學(xué)生,其中教師評(píng)價(jià)占最終成績的70%—80%,學(xué)生評(píng)價(jià)占最終成績的20%—30%,成績分為優(yōu)、良、中、合格、不合格五個(gè)等級(jí)。教師評(píng)價(jià)時(shí)以過程為主,不僅關(guān)注學(xué)生成績,而且關(guān)注學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng),同時(shí),尊重學(xué)生個(gè)體差異,注重對(duì)學(xué)習(xí)積極性不高的學(xué)生的引導(dǎo),幫助學(xué)生樹立自信。學(xué)生評(píng)價(jià)目的是讓學(xué)生在評(píng)價(jià)活動(dòng)中加深對(duì)市場調(diào)查實(shí)施的要點(diǎn)、調(diào)查過程中易出現(xiàn)問題的總結(jié),同時(shí)學(xué)習(xí)其他同學(xué)的經(jīng)驗(yàn),學(xué)會(huì)反思,這還能提高學(xué)生參與的熱情。為保證學(xué)生互評(píng)效果,實(shí)施時(shí)要采取匿名的方式。其二,課程考核內(nèi)容方面。應(yīng)根據(jù)各個(gè)階段實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目完成的情況考核,從書面報(bào)告、調(diào)查軟件操作、口頭匯報(bào)(綜合表達(dá)能力)、平時(shí)表現(xiàn)等幾個(gè)方面綜合測評(píng)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)成績。其中書面報(bào)告所占比重最大,包括市場調(diào)研方案、市場調(diào)查問卷、市場調(diào)查報(bào)告三份作業(yè),是市場調(diào)研員應(yīng)掌握的核心技能。

三、高職“市場調(diào)研”實(shí)訓(xùn)實(shí)施過程中應(yīng)注意的問題

(一)配合理論課安排實(shí)訓(xùn)

時(shí)間實(shí)訓(xùn)時(shí)間安排一般要與“市場調(diào)查與預(yù)測”等理論課聯(lián)系起來,在理論課開課一段時(shí)間后開始實(shí)訓(xùn)的第一個(gè)項(xiàng)目,才能保證理論與實(shí)踐有效地聯(lián)系起來,相輔相成。以廈門城市職業(yè)學(xué)院“市場營銷”專業(yè)學(xué)生為例,“市場調(diào)查與開發(fā)”理論課程課時(shí)為17周,在理論課程學(xué)習(xí)到第10周時(shí),就開始安排學(xué)生上實(shí)訓(xùn)課,布置實(shí)訓(xùn)任務(wù),利用學(xué)生的課后業(yè)余時(shí)間完成一些實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,如調(diào)查方案設(shè)計(jì)、撰寫調(diào)查報(bào)告等。此外,“市場調(diào)研”進(jìn)行分散實(shí)訓(xùn)的效果比較好一些。

(二)考核時(shí)學(xué)生互評(píng)要匿名

在實(shí)訓(xùn)的考核方式上,學(xué)生互評(píng)如果實(shí)施不好,效果會(huì)受到影響,這一方面是因?yàn)閷W(xué)生可能會(huì)對(duì)評(píng)價(jià)內(nèi)容把握不到位、理解有偏差,另一方面是學(xué)生可能會(huì)互相打高分,降低了互評(píng)的效果。因此,在學(xué)生評(píng)價(jià)時(shí)統(tǒng)一評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、采用現(xiàn)場匿名互評(píng)非常重要。

(三)爭取與企業(yè)合作開發(fā)實(shí)地調(diào)查