科学实验的过程篇1
前不久，我校一位科学教师（现已病退）在教学热能转化成其他形式的能这一内容时，为了让学生能分组做上课本上的一个实验，好不容易找来一些钢管材料作为实验器材，通过自己课前的准备实验，发现效果很不理想。他突然想起学校实验器材保管室有酒精灯、橡胶塞、试管及试管架。用这些器材来作热能转化成动能的实验过去的相关教材中是有的，现在的小学科学学科教学有用教材教不是旧教材的理念。他想，做这个实验不但器材好找，成功率肯定高，完全能够达到课本上实验的效果。
学校保管室里酒精灯的数量足能保证一个班分组实验的要求，但保管室里只有新的厚壁大试管且数量也不够，再加上他考虑到用这种试管加热烧水，水温上升太慢，必定影响实验效果。通过到处寻找，他终于在废旧玻璃仪器堆里找到足够数量的薄壁旧试管，将它们配上胶塞后，再逐个盛入一定量的水，管口塞上胶塞，用酒精灯火焰加热把水烧沸腾后不久，胶塞便很快地冲离试管，使用每个试管的实验效果都非常好，他满怀自信地把实验内容及过程修改在自己的备课本上。
上课时，他看到这些已用得发黑的薄壁旧试管，心里暗想：不会把它烧炸吧！于是在实验前的安全教育时，除强调了安全使用酒精灯和玻璃器具的事项外，还要求了学生看实验结果时要离试管远些。
分组实验有序的进行着，各组的实验陆续成功，取得实验成功的各组学生正沉浸在成功体验的喜悦之中。只剩下最后一组还等着看实验的结果，突然“砰”的一声，试管烧炸开了，水和玻璃碎片四处飞溅，满桌都是。幸亏看实验的孩子们离试管较远，否则，后果不堪设想。顿时全班学生的视线都转向出事的小组，大家都想看试管烧爆炸的“热闹”，课堂内不再见事前的学习氛围，教师组织教学了好一阵后课堂才恢复了正常。
科学实验的过程篇2
基础教育科学课程（包括综合科学、分科科学，如物理、化学、生物）是中小学教育的重要组成部分。科学课程建立在对科学本质认识的基础上，引导学生逐步认识科学的本质，以达到培养和发展学生的科学素养这一宗旨。科学是认识自然最有效的途径，是以多样统一的自然界为研究对象的探究活动，因此以实验为基础是科学教学的主要特征。值得一提的是科学教学中的实验除主要在科学实验室进行的活动外，还广泛包括一切与动手有关的实践性活动。自从科学进入教育课堂以来，实验教学就成了理科课程中的一个重要议题。19世纪后期欧美国家率先在中等学校开始设置科学课程以来，就很重视实验教学。如在英国，首先提倡实验教学的是早期的化学教育工作者，他们认为实验教学有助于教会学生如何学习，后来这种观点拓展到生物学和物理学[1]。而我国早期的科学教育中也注意到了实验教学，比如徐寿在上海格致书院作化学科学问题的演讲时，就用到了“课堂示教实验”教学方法[2]。
在基础科学教育中，实验教学可以为学生提供丰富的感性认识材料，帮助学生从感性到理性形成科学概念，获得科学原理；可以让学生通过亲自操作和实验探究，培养学生的实验技能和能力，尤其是实验能力、观察能力、思维能力和探究能力；可以培养学生尊重客观事实、实事求是、一丝不苟、严谨求实的科学态度，以及训练学生的科学方法；可以让学生尝试和体验实验过程的乐趣和实验成功的喜悦，激发和发展学生的学习兴趣；可以培养学生的辩证唯物观，形成正确的价值观。可见，实验在科学教学中具有十分重要的作用。
然而现行的基础教育科学实验教学往往不尽如人意，笔者通过对某校教育实习基地科学实验教学的调研和对来该校参加省级教师培训的科学教师访谈，发现不少的学校对实验在教学中的功能认识不全，把实验只是作为训练实验操作技能、验证科学知识的工具，未能发挥实验更多的教学功能；更有不少学校认为实验费工、费物、难做，不安全，做实验不如讲实验、背实验、画实验，因而黑板实验代替了整个实验。究其原因，除了实验经费不足和片面追求升学率外，主要是对以实验为基础的科学教学认识不到位，没有构建起以实验为基础的科学教学观。基础教育科学课程改革的一个亮点就是重视发挥实验教学的育人功能，增加实验数目，提高实验内容占整个课程内容的比例。教育部的《高中理科教学仪器配备标准》，要求各校根据标准，加快普通高中理科教学仪器的配备，切实保障普通高中新课程实验的顺利实施。为了落实推广新课程，更好地发挥科学实验的教学功能，全面发展和提高学生的科学素养，我们认为很有必要在科学素养教育理念指导下构建起以实验为基础的科学教学观。
二、以实验为基础的科学教学观的构建
科学素养是当今国际科学教育的中心议题，其一直作为一个口号代表着理科课程改革的一面旗帜，我国第八次基础教育科学课程改革，课标研制者将科学素养引入科学课程，将发展和提高学生的科学素养作为科学新课程的主旨[3]。科学素养作为来源于西方国家的专有名词，其概念是动态变化的，不同时代不同学者对其有不同的定义。从美国2061计划和国家科学教育标准中提到的科学素养文本来看，科学素养包括两方面，一是科学学科内容，二是与学科相关的社会、政治、文化、历史、哲学等内容[4]。结合我国当前基础教育中的科学课程，科学素养内容至少包括知识与技能、过程与方法、情感态度价值观、科学探究、科学史等，下面就这五个方面构建以实验为基础的科学教学观。
1.知识与技能教学以实验为基础
科学教学中的知识与技能主要包括科学基本事实、概念、原理和科学实验基础知识、基本技能等。知识与技能是科学素养的重要组成内容，也是现行基础科学教育十分强调的“双基”。形成统一的科学概念和原理，可以通过科学实验，借助实验仪器、设备和实验条件的控制等实验手段，使物质发生物理的和化学的变化，通过直观、生动、鲜明的宏观现象表现出来，让学生观察和体验。高度概括的科学基本概念和基本理论的获得，更需要通过科学实验，让学生先获得感性知识和体验，然后对感性材料进行分析、比较、归纳、抽象，概括出事物的本质和规律。科学实验操作技能只能在科学实验的具体操作实践中获得，是其他教学形式不可代替的，故在知识与技能教学中应以实验为基础开展教学。如金属钠的性质，教学中通过从煤油中取出钠，切割钠，将钠放入滴加酚酞的水中等实验，观察钠的颜色，体验钠的质地硬软，观察钠在水中的现象，从而分析推理出钠的性质。这种以实验为基础的知识与技能教学利于学生科学基本概念和基本理论的获得，利于学生知识的构建。
2.过程与方法教学以实验为基础
科学教学中的过程与方法主要是包括对生命科学、物质科学及其变化等进行探究的基本过程，以及问题意识、科学方法和问题解决能力、交流评价能力等。基础知识、基本技能加上科学方法才能有效转化为能力，可见科学过程与方法在科学教学中具有相当重要的地位，因此新课程对过程与方法教学的改革力度相当大。科学学习过程是从感性到理性，由具体到抽象，由现象到本质的特殊认识过程。通过科学实验探究，可以使学生亲身体验探究过程，学习实验探究方法。科学实验过程既包括感性认识的获取，更包括理性认识的获取，实验过程中既训练了感性认识、观察与实验的方法，以及与实验有关的实验条件控制、测定、实验记录、数据处理等科学方法，又训练了以比较、分析、综合、归纳、演绎、推理、科学抽象、假说、模型为主的理性认识的科学方法，从而培养了学生的观察能力、思维能力和问题解决能力，故在过程与方法教学中应以实验为基础开展教学。
科学实验的过程篇3
关键词：小学科学实验科学性与严谨性
中图分类号：G62文献标识码：a文章编号：1673-9795（2013）08（c）-0035-01
随着教改的不断深入，小学生科学素养的培养也逐渐的得到了重视，新课标中明确规定，科学一定要以探索为中心。为了达到这一目的，在实际的教学过程中，就会更加注重实验，通过实验，学生能够加深科学原理的印象，同时，也能够锻炼学生的想象力与创新能力，这些都能够对学生以后的发展起到至关重要的作用。但是在某些科学课堂上，由于在设计实验和准备实验材料的过程中，还存在着一些问题，导致了实验的过程中出现不科学、不严谨的现象，这种情况对于刚刚了解科学的学生们将会产生很大的影响。如何解决这一问题，就成为了小学科学课堂中的工作重点。
1配套科学实验材料，注重实验设计
在很大的程度上，小学科学课堂中的实验材料极大的影响着实验的科学性与严谨性。比如说，在讲到岩石分类时，如果出现岩石种类不全的情况，那么将会导致课堂没有说服力。在实际的教学过程中，这类情况将会经常出现，老师为了方便教学，在实验的设计上并不是非常科学，导致了实际的实验过程中材料与设计的不配套，比如说，在讲到钟摆原理的过程中，会讲到摆的长度对摆动次数的影响，而老师由于课前准备的不充分，并不能让学生对摆长与角度充分的了解，因此，学生无法在相同的角度落摆，造成了实验的不严谨，在实验过程中，老师如果能够在放摆的同时，固定一个三角板或者量角器，学生能够清楚的知道摆的角度，那么该实验就会更具严谨性。而在实验设计的过程中，要尽量与生活相关联，只有联系生活实际，学生才能够有兴趣，例如，在讲到摩擦起电这节课时，老师可以让学生自行准备实验材料，木梳、铅笔、纸屑以及丝绸等等都是可以让学生自行准备的，并且在实验的过程中让学生亲自动手，不仅能够锻炼学生的实践能力，也更加的贴近生活。所以说，老师不能一味的方便教学，而是以培养学生为目的，将实验设计与实验材料配套，才能对实验进行有效的控制，同时也会使实验更具科学性与严谨性。
2科学实验过程建立在学生能够接受的范围
在实际教学教学过程中，要保证实验的严谨性，但是在保证其严谨性的同时，也要让教学深入学生的内心，将所设立的实验可以在一定程度上让学生可以接受，所谓建立在学生能够接受的范围，也就是说将实验的难度降低一些，因为较高难度的实验会在学生动手操作的过程中，大大的增加了实验失败的几率，将实验难度降低能够让学生在实际操作的过程中更加能够懂得实验的原理与方法，同时也能加深学生对知识点的印象，因此更好将知识掌握。这样不但在选择实验的时候要学生可以接受，也可以保证实验的严谨性。比如说，在小学五年级加热冷水这节课，一般的老师都会利用密封透明塑料袋进行实验，这也是学校为实验准备的材料，但是这种塑料袋极容易在操作的过程中漏水，也不方便学生操作，在一定程度上也是给实验加大了难度，因此，在这节课中，老师可以在课前准备一些气球，在气球装水后在口处打结，这种简单的改变不仅简化了实验，同时也更方便学生操作，加大了实验的成功率。因此可以说，简化实验过程，降低实验难度能够将科学性与严谨性显现出来。
3利用多媒体技术进行辅助教学
随着科技的不断发展，计算机多媒体技术也被引进了学校当中，多媒体技术辅助教学能够让课堂更生动，学生能够直观的通过声音与图像来感受科学，在这一点上，能够让学生的科学实验更具科学性。与此同时，让教学与多媒体教学相连，在一定程度上，也保证了其严谨性，比如说，在一些科学知识的教学中，老师完全可以在课前准备教学课件，利用多媒体辅助教学来向学生展示科学现象。例如，在讲到声音形成与传播时，传统教学模式虽说也能将实验表达，但是会影响学生对实验过程的“吸收”，但是利用多媒体技术老师可以用真实的图像与声音向学生演示声音的传播，这样更能让学生对知识点牢固掌握，使实验更加具有严谨性。“兴趣是最好的老师”，学生对知识的态度完全取决于学生的学习兴趣，利用多媒体技术就能从根本上激发学生的学习兴趣，同时也能活跃课堂，增加老师与学生之间的交流，使实验更具科学性与严谨性，在一定程度上也能锻炼学生的想象力与创新能力，培养学生好的学习习惯，更加利于学生今后的发展。因此，利用多媒体技术辅助教学同样具有科学性与严谨性。
4改变传统教学模式
在小学科学实验的课堂上，老师一定要突破传统的教学方法，传统的老师在上面讲，学生在下面听已经不能满足现阶段学生的需要，这种教学模式不仅会让学生对学习失去兴趣，甚至还会产生厌学的状况，造成得不偿失的严重后果，这种情况也就影响着小学科学实验的科学性与严谨性，因为学生如果对学习失去兴趣，何谈实验的科学性与严谨性？因此，如何改变传统的教学模式也就成为了现阶段教育部门及学校老师的工作重点，目的也在于提高小学科学实验的科学性与严谨性，在科学实验过程中，老师要多为学生创造更多实践的机会，也就是说，多为学生准备实验材料，保证学生们都能够亲自动手进行实验，在学生实验过程中出现问题时，老师要及时的指正并指导学生进行实验，老师也要向学生多提出问题，比如说，在实验的过程中，老师要问学生。为什么会产生这种现象、出现了什么变化等等诸如此类的问题，让学生能够在实验过程中轻松的将知识掌握，在实验结束后要让学生将实验所得的数据记录，讨论学生之间的实验数据为什么出现不同，并针对产生的不同数据进行分析，让学生彻底了解实验的方法与原理，这样教学模式能够增加课堂气氛，让学生在一个轻松愉快的课堂中学习，同时，也提高了科学实验的科学性与严谨性。
5结语
小学作为学生学习的启蒙阶段，如何让学生对学习产生兴趣，如何培养学生良好的学习习惯，如何锻炼学生的想象力与创新能力，已经成为了现阶段教育部门工作的重点。小学科学实验能够让学生懂得科学的重要性，同时，也为学生今后的发展打下基础，因此，就需要我们在小学科学实验教学的过程中提高科学性与严谨性。当然，这还需要我们的共同努力。
参考文献
科学实验的过程篇4
关键词：实验教学；教学方法；教学效果
中图分类号：G4
文献标识码：a
文章编号：16723198（2015）12014402
在财经类应用型本科院校相关专业的人才培养过程中，实验教学具有不可替代的作用，其关系到学生动手操作能力的培养，进而会影响财经类应用型本科院校相关专业的人才培养质量。由于在办学历史、硬件建设与师资队伍方面存在一定的异质性，不同类型高校实验教学的发展水平参差不齐。对于财经类应用型本科院校而言，受硬件建设水平以及实验课程教学团队建设水平等因素的制约，实验课程的教学水平相对较低，实验教学在培养学生实践能力方面的作用没有达到充分的发挥，其实验教学的水平有待进一步提高。本文以财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的实验教学为研究对象，对财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验教学面临的困境及创新策略进行深入探讨，以为财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业如何进一步提升实验教学水平提供借鉴与参考。
1财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验教学的目标
众所周知，财经类专业应用性很强，实践能力是财经类高校毕业生核心职业能力中最为重要的构成部分，作为应用经济学下的所属专业，国际经济与贸易专业亦不例外。对于财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业而言，实验教学的目的在于培养学生开展国际商务活动的能力，通过仿真环境，加深学生对《国际贸易实务》、《外贸英语函电》以及《海关实务》等实践性课程中的理论知识的理解，做到学以致用。在财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的人才培养过程中，实验教学与课堂理论教学具有显著的互补性，实验教学是将抽象的理论知识转化为动手操作能力的助推器。也就是说，通过实验教学，应使得财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业学生深刻了解各项国际商务活动的主要环节和工作技巧，为参与毕业前实习和入职提供支持。具体而言，通过开展实验教学应使得财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的学生熟练掌握《2010年国际贸易术语解释通则》、《跟单信用证统一惯例》以及《托收统一规则》等国际惯例，初步具备开展函电撰写、报价核算、托运订舱、进出口货物投保、国际货款结算等能力，以为其核心职业能力的形成奠定坚实的基础。
2财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验教学面临的困境
近年来，尽管财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业对实验教学日益重视，但是由于受多种因素的影响，其依旧面临着一些急需解决的困境。
2.1实验课程在课程体系中的定位不够清晰
实验教学是培养财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业学生实践能力的重要途径，这一点在财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的人才培养过程中已形成共识，但是最终能否实现这一目标与实验课程在财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业课程体系中的定位紧密相关。目前，财经类应用型本科院校对国际经济与贸易专业的实验课程与其他课程之间的逻辑关系，以及实验教学对国际经济与贸易专业学生就业竞争力的作用机制缺乏充分的认识。这使得，实验课程在财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业课程体系中缺乏科学的定位或定位不够清晰，进而影响了实验课程的开设效果。
2.2实验教学的资源投入有限
受办学条件的限制，目前财经类应用型本科院校实验教学资源投入的强度相对较小。这主要表现为：首先，实验教学的硬件不够完善。与传统的课堂理论教学不同，经管类高校的实验教学通常需要计算机、服务器以及机房等硬件的支撑，而受到办学资源的制约，财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的专门实验室通常较少，并且实验教学中采用的软件的类型和数量较少，这在一定程度上限制了财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验课程教学效果的提升。此外，财经类应用型本科院校由于实践类课程的师资较为短缺，大多数教师不具备从业经历，对最新实践活动缺乏深刻认识，实验课程教学团队的建设水平不高，这在一定程度上阻碍了实验课程教学质量的提升，其已成为财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验教学中的一个“短板”。
2.3实验课程教学中学生的主观能动性不足
对于国际经济与贸易专业的学生而言，实验教学对其专业实践能力的形成具有不可忽视的影响，实验教学是促进理论知识向实践能力转化的有效渠道。但是，另一方面，从财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验教学的现实情况来看，由于一些实验课程安排在毕业前夕，学生学习动机弱化，学习热情也出现不同程度的消退，这使得，一些学生对实验课程的重视程度不够，参与实验教学的热情有限，并且在实验教学过程中，往往只是满足于完成基本实验任务，很少对实验任务背后的专业知识进行系统梳理和进一步挖掘，从而使得一些学生对专业实践活动的理解不够系统、深入，难以形成全面的实践创新能力。
2.4实验课程的教学效果缺乏完善的评估机制
与传统的课堂教学不同，实验教学是一个复杂的过程，其不仅涉及到专业知识的讲解与实验过程的演示，其往往需要教师和学生之间、学生与学生之间的充分互动与沟通，其效果通常难以直观观察，只有通过科学、合理的评估体系，才能对实验教学的完成情况进行客观的评价。目前，财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的实验教学的管理基本上是通过系部完成，实验课程教学效果的评估机制缺乏或不够完善。这使得，在实验教学过程中，授课教师往往难以发现教学中的不足，教学方法、教学手段和教学艺术在实验教学中一成不变。显然，这不利于实验课程教学水平的持续提升和实验课程的教学团队建设。
3财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验教学的创新策略
对于财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业而言，实验课程的教学水平是其人才培养质量和毕业生核心职业能力的重要影响因素，提高实验课程的教学水平对于促进财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的可持续发展具有积极意义。结合上文分析，笔者认为，关于如何进一步强化实验教学，破除实验教学困境，未来财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业可以从以下几个方面入手：
3.1科学定位实验课程的地位，不断优化实验课程的教学内容
随着经济与社会的不断发展，财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业应对实验课程进行科学定位，高度重视实验教学在外向型人才培养中的作用。在总学时一定的情况下，财经类应用型本科院校应合理确定国际经济与贸易专业实验课程的学时，并注意不同实验课程之间的内在关联。另一方面，财经类应用型本科院校应积极构建各种渠道，不断加强与涉外型企业和单位的沟通与交流，及时了解和掌握用人单位对国际经济与贸易专业毕业生核心职业能力的要求及其变化，并对国际经济与贸易专业往届毕业生的就业情况进行及时跟踪和整理，了解实验教学在财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业人才培养中所发挥的具体作用和存在的不足之处。在此基础上，对实验课程的教学内容进行不断调整和完善，力求实验课程教学内容的系统性与新颖性。
3.2逐步增加实验教学的资源投入
未来财经类应用型本科院校应进一步优化教学资源的投入结构，逐步加大实验教学的资源投入，提升实验教学的硬件和软件建设水平，加强国际经济与贸易专业的实验室建设。另外，应注重实验课程教学团队的建设，不断提升实验课程教学团队的建设水平，保证各门实验课程均能拥有一支高效、稳定的教学团队，以充分利用实验教学的资源，为实验课程的有效开设提供坚实保障。
3.3完善实验课程的教学方法，强化实验教学的过程管理
当前，在财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的实验教学过程中，大多数教师的教学方法较为单一，难以充分调动学生的积极性和学习热情。鉴于此，财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验课程的授课教师应结合课程特点和实验软件的特点，科学选择实验课程的教学方法，并在教学过程中不断总结和探索，逐步改进和完善实验教学方法。另外，实验课程的教学效果在很大程度上取决于学生的实际参与程度和实验完成质量，因此，在实验教学过程中应加强对教学过程的管理，积极探寻有效措施，促进学生切实高质量完成各项实验任务，同时应要求学生对实验过程中的细节和易出错地方进行及时总结和归纳，以切实保证每次实验教学的教学目标不折不扣地实现，为培养学生的实践能力提供保障。
3.4构建有效的实验课程教学效果评估机制
构建完善、有效的实验课程教学效果评估机制对于提升财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验课程的教学质量具有积极意义。财经类应用型本科院校可通过构建内部评估体系与外部评估体系对国际经济与贸易专业实验课程的教学效果进行客观评价。具体而言，一方面通过校内学生评价、同行评价对实验课程的教学效果进行评估，另一方面，应积极邀请校外实践领域的专家和从业人员对实验课程的教学效果进行评价，并赋予二者不同的权重，得出实验课程教学效果的总体评价结果。最终，通过依托校内与校外双重评估体系，推动财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验课程教学质量的不断提升。
参考文献
[1]何解定.国际经济与贸易专业学生实践能力培养研究[J].湖南科技学院学报，2012，33（1）.
科学实验的过程篇5
中学化学教学如何在新的化学课程理念指导下,加强实验教学,促进学生可持续发展和健康成长,是形势下化学教育工作者面临的迫切需要解决的问题。
一、通过化学实验帮助学生掌握有效的科学知识和技能
通过化学实验可以使学生积累有效的知识。有效知识是理解知识发生过程,能融会贯通并灵活运用的知识。仅通过文本阅读获得的知识不是一种有效的知识。如我们可以从课本上知道氯气、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢等气体的性质,知道它们有毒,但有一天这些气体真正危害你的健康时,你却不知道如何鉴别,怎样应对。只有通过实验,掌握正确的闻气体的方法之后,亲闻气体气味,留下特殊深刻的印象,形成有效知识。当你再次闻到这些气体时,你就能很快重现这些印象,这样有效知识就起作用了。
在化学实验中还可以积累有效技能。有效技能是能实现操作化的有效知识。如在化学实验中废气要用酸液来吸收的技能,因为你不知道怎么去用酸液(如取用、放置、方式方法)只有在实验中学会基本的实验操作,才能成为有效技能。
二、在化学实验过程中培养学生创造性思维
化学实验对培养学生创造性思维有着非常独特的作用。化学实验过程是学生掌握化学知识的过程,是学生运用化学实验方法和技能的过程。在实验的过程中,可以培养观察能力。观察能力是学生全面、深入、正确地认识事物变化过程的一种能力,是创造性思维的基本品质。在化学实验中的观察能力主要有:会观察演示实验的实验步骤、仪器使用及规范化操作的技能;会观察物质的颜色、状态、气味等稳定的现象;会观察稍纵即逝的、微弱缓慢的实验现象;会观察实验中的图表、图示;会观察实验现象的变化、实验的数据的变化等。
学生从观察到的化学实验现象出发,通过分析、筛选、质疑提出问题,通过思考、释疑、模仿、纠错解决问题,通过判断、选择、归纳、总结,形成化学概念,上升为化学规律,形成有效知识网络与框架,成为化学理论。这是一个由表及里、由此及彼、由感性到理性的创造性思维过程。
三、在化学实验探究中培育学生的科学素养
科学实验的过程篇6
文献标识码：a
文章编号：16723198（2015）12014402
在财经类应用型本科院校相关专业的人才培养过程中，实验教学具有不可替代的作用，其关系到学生动手操作能力的培养，进而会影响财经类应用型本科院校相关专业的人才培养质量。由于在办学历史、硬件建设与师资队伍方面存在一定的异质性，不同类型高校实验教学的发展水平参差不齐。对于财经类应用型本科院校而言，受硬件建设水平以及实验课程教学团队建设水平等因素的制约，实验课程的教学水平相对较低，实验教学在培养学生实践能力方面的作用没有达到充分的发挥，其实验教学的水平有待进一步提高。本文以财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的实验教学为研究对象，对财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验教学面临的困境及创新策略进行深入探讨，以为财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业如何进一步提升实验教学水平提供借鉴与参考。
1财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验教学的目标
众所周知，财经类专业应用性很强，实践能力是财经类高校毕业生核心职业能力中最为重要的构成部分，作为应用经济学下的所属专业，国际经济与贸易专业亦不例外。对于财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业而言，实验教学的目的在于培养学生开展国际商务活动的能力，通过仿真环境，加深学生对《国际贸易实务》、《外贸英语函电》以及《海关实务》等实践性课程中的理论知识的理解，做到学以致用。在财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的人才培养过程中，实验教学与课堂理论教学具有显著的互补性，实验教学是将抽象的理论知识转化为动手操作能力的助推器。也就是说，通过实验教学，应使得财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业学生深刻了解各项国际商务活动的主要环节和工作技巧，为参与毕业前实习和入职提供支持。具体而言，通过开展实验教学应使得财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的学生熟练掌握《2010年国际贸易术语解释通则》、《跟单信用证统一惯例》以及《托收统一规则》等国际惯例，初步具备开展函电撰写、报价核算、托运订舱、进出口货物投保、国际货款结算等能力，以为其核心职业能力的形成奠定坚实的基础。
2财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验教学面临的困境
近年来，尽管财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业对实验教学日益重视，但是由于受多种因素的影响，其依旧面临着一些急需解决的困境。
2.1实验课程在课程体系中的定位不够清晰
实验教学是培养财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业学生实践能力的重要途径，这一点在财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的人才培养过程中已形成共识，但是最终能否实现这一目标与实验课程在财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业课程体系中的定位紧密相关。目前，财经类应用型本科院校对国际经济与贸易专业的实验课程与其他课程之间的逻辑关系，以及实验教学对国际经济与贸易专业学生就业竞争力的作用机制缺乏充分的认识。这使得，实验课程在财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业课程体系中缺乏科学的定位或定位不够清晰，进而影响了实验课程的开设效果。
2.2实验教学的资源投入有限
受办学条件的限制，目前财经类应用型本科院校实验教学资源投入的强度相对较小。这主要表现为：首先，实验教学的硬件不够完善。与传统的课堂理论教学不同，经管类高校的实验教学通常需要计算机、服务器以及机房等硬件的支撑，而受到办学资源的制约，财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的专门实验室通常较少，并且实验教学中采用的软件的类型和数量较少，这在一定程度上限制了财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验课程教学效果的提升。此外，财经类应用型本科院校由于实践类课程的师资较为短缺，大多数教师不具备从业经历，对最新实践活动缺乏深刻认识，实验课程教学团队的建设水平不高，这在一定程度上阻碍了实验课程教学质量的提升，其已成为财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验教学中的一个“短板”。
2.3实验课程教学中学生的主观能动性不足
对于国际经济与贸易专业的学生而言，实验教学对其专业实践能力的形成具有不可忽视的影响，实验教学是促进理论知识向实践能力转化的有效渠道。但是，另一方面，从财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验教学的现实情况来看，由于一些实验课程安排在毕业前夕，学生学习动机弱化，学习热情也出现不同程度的消退，这使得，一些学生对实验课程的重视程度不够，参与实验教学的热情有限，并且在实验教学过程中，往往只是满足于完成基本实验任务，很少对实验任务背后的专业知识进行系统梳理和进一步挖掘，从而使得一些学生对专业实践活动的理解不够系统、深入，难以形成全面的实践创新能力。
2.4实验课程的教学效果缺乏完善的评估机制
与传统的课堂教学不同，实验教学是一个复杂的过程，其不仅涉及到专业知识的讲解与实验过程的演示，其往往需要教师和学生之间、学生与学生之间的充分互动与沟通，其效果通常难以直观观察，只有通过科学、合理的评估体系，才能对实验教学的完成情况进行客观的评价。目前，财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的实验教学的管理基本上是通过系部完成，实验课程教学效果的评估机制缺乏或不够完善。这使得，在实验教学过程中，授课教师往往难以发现教学中的不足，教学方法、教学手段和教学艺术在实验教学中一成不变。显然，这不利于实验课程教学水平的持续提升和实验课程的教学团队建设。
3财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验教学的创新策略
对于财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业而言，实验课程的教学水平是其人才培养质量和毕业生核心职业能力的重要影响因素，提高实验课程的教学水平对于促进财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的可持续发展具有积极意义。结合上文分析，笔者认为，关于如何进一步强化实验教学，破除实验教学困境，未来财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业可以从以下几个方面入手：
3.1科学定位实验课程的地位，不断优化实验课程的教学内容
随着经济与社会的不断发展，财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业应对实验课程进行科学定位，高度重视实验教学在外向型人才培养中的作用。在总学时一定的情况下，财经类应用型本科院校应合理确定国际经济与贸易专业实验课程的学时，并注意不同实验课程之间的内在关联。另一方面，财经类应用型本科院校应积极构建各种渠道，不断加强与涉外型企业和单位的沟通与交流，及时了解和掌握用人单位对国际经济与贸易专业毕业生核心职业能力的要求及其变化，并对国际经济与贸易专业往届毕业生的就业情况进行及时跟踪和整理，了解实验教学在财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业人才培养中所发挥的具体作用和存在的不足之处。在此基础上，对实验课程的教学内容进行不断调整和完善，力求实验课程教学内容的系统性与新颖性。
3.2逐步增加实验教学的资源投入
未来财经类应用型本科院校应进一步优化教学资源的投入结构，逐步加大实验教学的资源投入，提升实验教学的硬件和软件建设水平，加强国际经济与贸易专业的实验室建设。另外，应注重实验课程教学团队的建设，不断提升实验课程教学团队的建设水平，保证各门实验课程均能拥有一支高效、稳定的教学团队，以充分利用实验教学的资源，为实验课程的有效开设提供坚实保障。
3.3完善实验课程的教学方法，强化实验教学的过程管理
当前，在财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业的实验教学过程中，大多数教师的教学方法较为单一，难以充分调动学生的积极性和学习热情。鉴于此，财经类应用型本科院校国际经济与贸易专业实验课程的授课教师应结合课程特点和实验软件的特点，科学选择实验课程的教学方法，并在教学过程中不断总结和探索，逐步改进和完善实验教学方法。另外，实验课程的教学效果在很大程度上取决于学生的实际参与程度和实验完成质量，因此，在实验教学过程中应加强对教学过程的管理，积极探寻有效措施，促进学生切实高质量完成各项实验任务，同时应要求学生对实验过程中的细节和易出错地方进行及时总结和归纳，以切实保证每次实验教学的教学目标不折不扣地实现，为培养学生的实践能力提供保障。
科学实验的过程篇7
生物科学素养
生物课程是高中阶段重要的科学课程。新课标要求在生物教育教学过程中，注重提高学生的科学素养和科学探究能力，以适应时代的需要。那么，如何在高中生物教学中培养学生的科学素养呢？
一、提高学生的生物科学素养是新课程实施的核心任务。
“科学素质是公民素质的重要组成部分。公民具备基本科学素质一般指了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力”。由此可见科学知识、科学方法、科学思想、科学精神、实践能力是科学素养的五个重要组成部分，而科学精神是科学素养的灵魂。
科学素养和生物科学素养是整体和局部的关系。不同的人会以不同方式表现出自己的科学素养，对于生物课程来说，希望学生们能更多、更好地掌握和运用生命科学的概念和过程于生活和发展之中。《普通高中生物课程标准》指出：“生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观，它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施中的核心任务”。
生物科学素养反映了一个人对生物学领域中核心基础内容掌握的情况，生物学的核心基础内容至少包括以下5个方面：①、学生理解生物学基本现象、事实、规律，以及生物学原理是如何用于生物技术领域；②、学生能够解释发生在身边的生物学现象；③、学生能够形成正确的情感、态度、价值观和科学的世界观，并以此来指导自己的行为；④、学生应掌握一系列的相关技能，包括操作技能，科学探究一般技能、比较、判断、分析和推理等思维技能，以及创造性和批判性的思维方式；⑤、学生应在学习生物课程的过程中，形成终身学习的基本能力和习惯。
二、高中生物教学中培养学会科学素养的策略
1、根据科学经历和科学家传记，培养崇尚科学的态度
生物科学的内容不仅包括大量的科学知识，还包括科学研究的过程和方法。教材中记述了不少科学发现的经过及科学家传记。例如光合作用的发现过程，高中生物新教材中介绍了有关科学家所做的一些实验，阐明了其原理是通过一个个实验被人们所逐步揭露和认识的，由此，同学们对科学的产生过程有了更深刻地了解。又如孟德尔研究豌豆杂交试验得出生物的遗传规律，给了学生生动的启示：平时只要细心观察、认真思索、勇于实验，就有可能发现自然界中的奥秘。这些内容不仅可开阔学生的眼界，还能使学生受到科学方法和科学思维的训练以及科学精神的熏陶。科学过程呈现知识的来源，使学生构建自身的知识体系成为可能。在阐释生物学知识来源时，一些曾经或者正在困惑人类的生物学问题，能充分激发学生的好奇心与求知欲，使学生对科学产生兴趣，对培养学生的创新意识和科学态度意义重大。
2、提高学生生物科学素养，实验教学是重要途径。
生物学实验以其直观形象性、操作性为认识和掌握生物知识提供生物的感性材料，通过从感性到理性的认识过程，学生能更好地掌握相关生物学知识；在生物学实验的过程中，学生要具备和学会观察，实验技能操作、实验测定、实验记录、操作实验条件、对资料和数据分析与处理等方法。经过这样反复多次的运用和训练，学生的动手操作能力，实验设计能力也会得到较好的发展。除此之外，在生物实验活动中，还可以培养学生探索求真的科学精神和科学态度。
探索性实验能激发学生的好奇心和钻研精神，能让学生在实验过程中体验获得成功的喜悦。因此教师可适当地变验证性实验为探索性实验，并尽可能让学生自己亲自设计与分析实验。
自行设计实验需要学生利用所学的专业基础知识和实验技能，根据实验任务，自行剖析实验课题、设计实验方案、选配仪器、分析结果。它不仅能培养学生科学研究的一般方法，还能充分发挥学生学习的积极性和主动性，而且它也是目前高考考查的重要题型之一。
教师对实验报告的不同要求会间接影响整个实验的过程和效果。改实验报告为小论文形式，并对论文提出更科学的要求：实验前要求学生通过预习实验内容写出实验设计；实验结束后，要根据实验过程对实验设计进行补充，并对实验结果进行综合分析。这样不仅可以使学生在实验过程中科学研究方法和能力的训练得到进一步的深化，还可以激发学生在报告中提出具体的改进方法、建议和设想，从而培养学生的科学创新能力。
科学实验的过程篇8
在教学方式方面，从培养学生的创新能力出发，不断加大实验室开放力度，为学生进行创新创业实验和实践提供必要的条件，通过开展与课程相关的创新性实验内容和浙江省大学生新苗人才计划项目，全方位、多层次的培养学生的实践和创新创业能力。以科研教学互促模式，更新实验内容，提高学生实验积极性。课程组所在学科为水产品贮藏与加工学科，该学科为浙江省重点学科，形成了具有兼顾东海生物资源优势与舟山水产加工产业优势，服务地方经济布局和社会发展需求，基础研究为产业发展服务，产学研紧密结合的学科特色。在教学过程中，坚持人才培养与学科建设相结合的原则，坚持高水平的教学是以研究为基础的教学的理念，充分发挥学科的优势与特色，不断更新教学内容。近几年来，课程组教师主持国家自然科学基金，浙江省科技厅重大科技项目和浙江省公益项目等多项部级和省部级项目，在教学和科研的过程中，坚持以科研促教学、教学和科研相互促进的原则，不断将最新的科研成果和内容反应到教学内容中去，如在完成浙江省科技厅项目《鱿鱼副产物高值化利用关键技术研究》的过程中，将研究成果———鱿鱼软骨素生产工艺参数应用到实验项目《软骨素的提取》、《蛋白胨的制作》中，提高了教学效果，在一定程度上也培养了学生对科学研究的兴趣，使一批优秀的本科生对本专业产生了浓厚的兴趣并进一步攻读硕士研究生学位。
校企联动实验教学方式，提高学生的实验自觉性
为了培养学生的实践能力和创新能力，该课程实验教学的过程中，采取校企联动的教学方式来提升实践教学效果。根据培养计划，食品科学与工程、食品质量与安全专业学生在第3学年暑假进行为期4周的生产(专业)实习，而该课程的开设是在第7学期，课程的任课教师同时是实习的带教老师。在实习的动员过程中，带教老师要求学生了解相关的实验内容并提出实验的关键问题，要求学生带着这些问题去进行实习，并将实习中所学知识反馈到课堂教学中，达到校企共同培养学生、校企联动互促教学的目的，形成校企联动实验教学方式共促教学的体系，这有助于调动学生专业学习积极性，提高学生的实践能力和创新能力，有效提升实践教学效果。以下面的实例说明。
(1)实验《甲壳素的制备》。甲壳素用途广泛，为浙江海洋学院所在地舟山的特色产业。在浙江普陀新兴医药化工有限公司实习时，我们要求学生深入工厂，了解甲壳素的生产工艺过程及原理，掌握甲壳素生产车间的主要设备和工艺管线的布置，了解企业开发甲壳素的方法和程序，了解甲壳素生产过程中的一些关键工艺条件和参数以及存在的问题。课程实验时，学生根据实习过程中所学到的知识及发现的问题，进一步在实验过程中加深学习，在实验过程中解决所发现的问题。学生在实习过程中，发现工厂生产时需要浸酸，酸需要回用和套用，以及后续的废水环保处理要求，但不能完全理解;而课程实验指导中提供了甲壳素的简单制备流程:虾壳或蟹壳浸酸(脱碳酸钙)水洗烧碱煮脱色水洗干燥粉碎成品甲壳素，这样通过老师的讲解和学生查阅资料，设计实验，就从原来的一个验证性实验自然转化成设计性实验，更好的比较与工厂实际工艺的差距，在实验过程中也不会存在废酸、废碱的随意排放。
(2)实验《淡碱水解法提取鱼肝油》、《鱼油氧化、酸价和过氧化值测定》。在《海洋生物资源综合利用工艺学》这一课程里，《淡碱水解法提取鱼肝油》为经典实验项目之一，其制备工艺流程为:鱼肝切碎加碱调pH水解过滤离心分离盐析离心分离水洗离心分离(低温处理冷滤清鱼肝油)。舟山市鱼油产业发达，目前已有多家企业生产鱼油，我们与浙江神州海洋生物工程有限公司合作建立学生实习基地，学生在实习时就已经学习和了解鱼肝油的生产流程以及鱼油在生产、贮藏过程中极容易氧化的现象，在该实验项目教学过程中，学生就能很好地了解加碱是为了将鱼肝油蛋白质组织分解，破坏蛋白质与肝油间的结合关系，盐析的目的是沉淀蛋白质等，从而比较充分地分离鱼肝油，从而能充分激发学生学习兴趣，调动学习积极性，使实验教学效果进一步的提高。在进行《鱼油氧化、酸价和过氧化值测定》实验项目时，学习在实习过程中已经在企业化验室进行过过学习和锻炼，认识到鱼油氧化、酸价和过氧化值测定实验原理和过程虽然简单，但是要做到数据准确度和紧密度高、可靠、操作熟练也非常不容易，从而更加珍惜学校课堂实验的机会。
实验考核体系的完善
改革前实验教学过分重视实验的结果，而对实验的过程中培养学生掌握方法、养成良好的实验习惯与态度重视不够;缺乏严格的实践教学考试制度，造成学生轻视实验，敷衍实验现象，实验成效不明显。改革后，改革实验环节的评分模式，在课程一开始，即向学生讲清楚本门课程的成绩考核方法，实行全程评价。建立了对最终实验课程成绩，以平时成绩占40%，从出勤率、实验纪律、实验操作、实验预习、设计报告质量来进行评判，实验现场考试占50%和奖惩制度占10%进行综合考核评定标准，大大改善了实验课堂的面貌。学生主动性实验增加，实验操作规范性增加。
教学效果评价
采用独立设实验课、撰写实验设计报告、校企业联动的实验设置、操作考试，大大改善了实验课堂的面貌。通过问卷调查形式在学生中进行了实验效果测评:参加测评人数70人认为通过实验教学独立设课，并采用实际操作考试，实验效果好的39人;认为完全掌握或基本掌握了海洋生物资源综合利用实验操作技能，对以后实验技能提高有帮助，增强对理论知识的巩固的有66人。认为今后很有必要采用这种实验教学模式的39人，不欢迎的只有5人。从测评情况及考核情况看，绝大多数同学对该类实验积极性高，主动认真，对他们实验分析能力和动手能力有很大提高，完全或基本掌握了海洋生物资源综合利用实验技能。在进行了改革以后的学生中，在毕业论文、工作岗位从事海洋食品研发工作的实践技能比往届毕业生有较大的提高，说明实验改革的必要性和有效性。
科学实验的过程篇9
工程理论知识与产品设计的实际应用之间的转化成为实验教学的关键，打造一个适合工业设计学生学习工程类知识，并能与产品创新设计实践相结合的专业课工程实验教学大平台极具实际教学意义。该文通过分析河海大学机电工程学院工业设计系工程实验教学中存在的实际问题，在工程实验教学大平台建设所需相关设备已具雏形的基础上，针对团队教师在工程实验教学及科研的特长，提出搭建适合工科院校工业设计的工程实验教学大平台的建设构想并进行了实践。
关键词
工科类;工业设计;工程实验教学;大平台建设
我国高校工业设计专业设置主要分为两大类，艺术类工业设计和工科类工业设计，即艺术型和工科型。工业设计专业的课程设置也因各自之所长及倾向性不同而不尽相同。我国的工业设计教育已经走过了20多年的历程，从早期的美术教育体系中逐渐走了出来，向着综合型体系发展，工业设计中的工科类课程逐渐受到重视［1］。目前国内工业设计专业开设的课程可以分为学科基础课、专业基础课和专业课三大类。工科类课程，如力学、电工学、材料学、工艺学、机械设计等均属学科基础课，来自于工科学科基础课程教学大平台，其重要性随着我国工业设计的发展以及设计领域的扩大，越来越得到重视［2］。要培养学生的创造性思维、创新能力以及解决问题的能力，全面实现专业培养目标，就必须对长期以来工业设计工科类课程一般采用工程设计专业的教材和教学方法这一教学模式进行改革。
1工科工业设计专业工程实验教学大平台建设的重要性
工程理论课程教学改革成为研究的重点，而工程实验教学的改革却被忽视，特别是专业课中的工程实验教学，涵盖专业基础课和专业主干课，是工科学科基础课程教学大平台的重要教学补充，是深化学生应用工程知识提高产品创新设计能力的重要环节。打造专业课中的工程实验教学大平台(以下简称大平台)，是将工程理论知识和设计专业知识进行融合的关键实践渠道。该平台上包含众多实验课程，核心实验课程有产品模型制作，设计材料———设计材料认知实验，设计心理学———人类心理感知实验，人机工程学———人体尺寸测量及眼动仪实验，产品设计i———产品拆装工程实验，展示设计———产品新媒体展示实验等。工科院校的学科特点决定了学生只有更具实践操作能力才更具就业升学竞争力。区别于艺术院校工设专业学生重外观设计的美观性而轻视功能结构的工程可行性，工科院校工设专业学生依托工科背景的知识能力结构，在设计领域更具长足的发展优势。这种工科背景知识能力体系的建立，一方面需要在工科院校工科学科基础课程教学大平台的支持下，打下坚实的产品设计工程知识基础;另一方面则需要专业课中的工程实验教学大平台的拓展，提升产品的创新设计能力。对于工科工业设计专业，实验教学体系的架构及实验教学内容需要将工科特色和设计教育特点进行融合，既不能生搬硬套机械专业的实验教学模式，又不能完全抛弃工程类知识要点而流于形式上的设计。工程理论知识与产品设计的实际应用转化成为实验教学的关键，打造一个适合工业设计学生学习工程类知识，并能与产品创新设计实践结合起来的大平台极具实际教学意义［3］。
2专业课中的工程实验教学存在的问题
由于对实验教学重视程度不足，实验设备制约等原因，专业课中的工程实验教学存在诸多问题，特别是实验教学课程的工程理论知识与设计实践的结合性不强，实验设计针对性差，实验教学内容滞后于最新工程发展趋势，实验教学手段创新程度不够无法引起学生兴趣［4］。
2.1设备多有闲置
我们到相关院校走访调研，发现普遍存在的问题是工程实验设备多有闲置。在专业建设之初或进行专业评估时，院校会投入较多资金进行实验室建设，其中存在相当程度的盲目采购，为了视觉上的“高大上”而不是实际的实验课程需要。其次，受工业设计专业重外观轻实用的教学误区影响，存在部分教师和学生宁愿在电脑上出效果图纸上谈兵，也不愿通过工程实验检验产品可行性的错误的设计观念，导致实验教学中设备闲置情况时有发生，特别是在工程实验教学中的应用不够充分［5］。
2.2教学体系建设不完善
因设计专业的特殊性，部分工程实验课程无法从理论课程中分离出来，理论教学和实验教学由专业教师一把抓;而部分工程实验课程是由艺术教育背景的教师讲授，工科教育背景的专业教师没有完全发挥特长。专业课实验教学体系亟须改革，特别是工程实验课程需要根据设备及课程特点合理安排师资，科学开设课程进行实验教学［6］。
2.3以工程实验教学驱动产品创新设计的动力不足
多数设计院校专业教师重视从设计学科的角度以传统的造型方式探索设计的多种可能性，而在如何通过工程实验教学提升学生创造力方面意识淡薄。学生以工程知识驱动产品创新设计的意识不足，对工科课程整体不够重视，导致对专业课中的工程实验课程不够重视，轻视理论与实际的结合，造成产品设计中看不中用，鲜有通过机构创新、材料创新、人机交互方式创新的设计新作品。
3工程实验教学大平台的建设思路
3.1实验教学体系梳理
3.1.1调研工科类兄弟院校工设专业实验教学发展状况
团队教师在相关兄弟院校进行了广泛考察，对实验室建设、实验教学体系设置、实验课程设置、实验教学内容及方式，进行了全面的分析和比较，总结了各自特点和优劣势。针对专业课中的核心工程实验课的实验设计方法进行的学习，对实验教学方式进行的讨论，为河海大学机电工程学院工程实验教学大平台建设提供了参考。
3.1.2研究工科学科基础课程教学大平台中的实验课程
工科学科基础课程教学大平台的理论课程及实验，一般是由无任何设计教育背景的纯工科教师授课，必然存在讲授内容从工程理论出发而不涉及工业设计应用的问题;设计专业学生理论学习往往如看天书，而课程实验则是跑龙套走过场。这就要求研究工科学科基础课程教学大平台中的实验课程研究，使之适合设计专业学生学习，并与大平台中的实验课程顺利衔接。研究与设计相关联课程的设置合理性，使得教师从工业设计应用角度进行理论讲授和实验设计，并通过课程中的科学性及系统性的实验教学提升设计专业学生对于工程类知识的理解和应用水平，为后期专业课中的相关教学应用打好基础。
3.1.3研究大平台的核心实验课程的实验教学设计方法
大平台的核心实验课程是以专业课中的设计研究和应用为目标，结合工科学科基础课程教学大平台中的课程知识点和实验手段后凝练提升而成的。研究实验设计的方式方法，研究实验课题设置的科学性、合理性，对确保学生通过相关实验教学掌握工程知识，提升创新设计能力尤为重要。要求实验教师从教学内容、教学方法、课程作业、考核方式等多方面、多角度深入进行改革。
3.2搭建大平台设备基础
结合前期对兄弟院校的调研成果、本专业学生和相关教师的意见，从实验设备特点及团队教师特长出发，对大平台的建设进行规划，形成可行的平台建设方案。完成大平台的体系搭建、整体实验课程设置更新、实验教学内容方向确定等多项工作。机电工程学院已采购的实验设备包括激光非接触式三维扫描仪(逆向工程实验)、小型产品雕刻机(3D打印实验)、快速成型机(快速成型实验)。人机工程实验室(眼动测试、人体尺寸测量、人体反应度测试)和产品拆装工程实验室(产品内部工程结构认知)等工业设计核心实验室建设完成，并有多台套数位板及触摸屏(数字化产品快速表达、产品人机操作界面演示、产品新媒体展示)。现阶段机电工程学院设备覆盖了产品创新设计的全过程，形成了建设大平台的设备基础。
3.3整合教学师资力量
在机电工程学院可用于工程实验教学的设备基础上，对其能支撑的各种实验教学课程进行系统研究。组织相关教师根据科研方向和特长，对实验设备的操作流程和实验项目进行学习和探索，以兼有工科和设计教育双重背景的教师担任平台中核心实验课程教学。旨在传统实验教学的基础上针对工程实验教学进行改革创新，尝试在数字化设计大背景下进行实验教学的改革探索，搭建覆盖工业设计专业主干课的大平台，设置融会贯通相关工科知识的工程实验教学内容，以及巧妙结合我系设备的实验教学，以形成产品创新设计流程的全覆盖。
3.4建设支持产学研全面合作的大平台
在实验教学的基本功能基础上，挖掘出支持教师科研、支持学生素质与能力创新训练、支持研究所对外进行企业项目合作的诸多可能性，使得产学研有机融合，达到学生、教师、系所的全面能力提升。鼓励教师将科研项目引入该平台的工程实验教学环节，根据实验设备的科研使用现状，拓宽将科研项目引入实验教学的可能性及相关途径，形成基于科研项目的实验教学模式。通过开放性的工程实验教学平台，使学生能在该平台支持下进行相关素质能力训练和学科竞赛，进行创新创业训练等，达到该平台在实验教学之外的其他功能。最终将大平台延伸到校企合作环节，以建立产学研结合并创收的良好局面。
4工程实验教学大平台的建设效果
4.1完成大平台中核心工程实验课程教学设计
实验教学设计力求避免生搬硬套机械类专业的实验教学模式，正视设计专业学生对于工程实验的区别性需求，及针对学生特点选择实验课题，突出工程知识点和产品创新设计的融合。团队教师合作进行多门实验课程建设，编制实验教学大纲，撰写实验指导书，并进行相关实验教学实践。以48学时的“产品设计i”为例，专门拆出8学时进行产品拆装工程实验，由工科背景和设计背景兼有的实验教师进行实验教学组织，并邀请电动工具修理店师傅现场进行示范讲解;学生分组根据实验任务书进行产品拆装，并撰写实验报告书;同时进行ppt和视频，学生反馈良好。
4.2校级教改项目资金支持
大平台中核心工程实验教学课程依托的专业课程全部得到校级教改项目资金支持。以《工业设计创新教学团队建设》项目为依托，结合《产品设计i研究性教学课程培养》项目、《人机工程学核心课程的建设与实践教育教学研究课题》项目，及3个翻转课堂实践项目《设计材料及加工工艺》《产品设计ii》《展示设计》，团队教师以产品创新设计为目标，在相关专业课程中进行了工程实验教学的初步探索，力求通过教学理念创新和授课方式革新提升实验教学质量。
4.3将教师科研项目渗透到实验教学设计中
以大平台为依托，团队教师将科研项目和研究方向渗透到实验教学设计中，建设了多支学生产品创新设计团队，如逆向工程创新设计团队、3D打印产品服务体系创新设计团队、人机工程实验眼动分析实验团队等。同时通过各种设计比赛、学生素质与能力项目培养及创新创业训练计划，摸索出以工程实验教学驱动产品创新设计的诸多教学方式。获得15项大学生创新创业训练计划资金支持，其中8项为部级创新创业训练计划，课题均与教师科研方向相关，内容涵盖产品数字化虚拟展示设计、家具用品DiY设计、火灾救援逃生后装备产品服务体系设计、传统水利农具改良设计等，在大平台的支持下完成概念孵化和后期设计工作。在工程实验教学推动下，我系学生设计作品在国际级及部级比赛中屡获殊荣。
4.4完成多本教材编写并出版发行
《产品造型设计材料与工艺》(普通高等教育“十一五”部级规划教材)，获得江苏省精品教材称号。该书从设计专业学生角度出发，重新对知识体系进行构建，书中涉及大量产品设计材料与工艺实际应用案例。《工业设计创新实验训练》(普通高等教育“十二五”规划教材)，是基于机电工程学院部分工程实验设备进行的实验教学内容总结。书中涉及了产品拆装工程实验、逆向工程实验、快速成型实验及产品虚拟展示实验等工程实验教学重要环节。《产品改良设计》(高等院校设计艺术系列教材)总结了“产品设计i”授课教师多年的教学经验，集中展示了工程实验教学环节案例及学生成果。同时，团队教师在工程实验教学和相关工程研究领域发表多篇论文，成果显著。
5结束语
机电工程学院大平台建设周期长、工作任务重，其中也出现了部分问题，尚处于不断调整阶段。该平台建设需要学院领导高度的认同及支持，也需要本系教师自身科研水平和教学能力的提升，更需要团队持之以恒的实验教学实践才能初见成效。希望本文能为工科工业设计兄弟院校提供建设经验并诚恳期待交流。
作者：冯亚娟周妍黎严波丁治中单位：河海大学机电工程学院
参考文献
［1］屈文涛，岳治，徐剑波，等.工业设计专业实验教学平台建设的思考与实践［J］.石油教育，2010(6):89－91.
［2］胡玲凤.工业设计机械基础实验教学的设计与实践［J］.机械设计与制造，2005(12):8－9.
［3］韩霞，杨恩源.我校工业设计专业逆向工程实验的开发与研究［C］//北京高等教育实验室工作研究会2009年学术研讨会论文集.北京:北京高等教育实验室工作研究会，2009:213－218.
［4］陈静勇，邹越，朱宁克，等.构筑建筑设计的数字化实验教学平台的探讨［J］.实验技术与管理，2010，27(3):181－183.
科学实验的过程篇10
[关键词]冶金工程专业工程素质实验教学体系改革
[作者简介]张明远（1971-），男，甘肃白银人，重庆科技学院，高级工程师，研究方向为冶金实验；吕俊杰（1963-），男，重庆人，重庆科技学院，教授，硕士，研究方向为钢铁冶金工艺优化；柳浩（1983-），男，陕西汉中人，重庆科技学院，讲师，硕士，研究方向为炼铁工艺。（重庆401331）
[课题项目]本文系2010年重庆市高等教育教学研究重点项目“应用型本科人才工程实践能力培养的研究与实践”（项目编号：102119）和2011年重庆市高等教育研究重点项目“冶金工程专业卓越工程师教育改革的研究与探索”的研究成果。（项目编号：112084）
[中图分类号]G642[文献标识码]a[文章编号]1004-3985（2012）32-0117-02
当前我国高等工程教育主要存在的问题是脱离工程实践。教育部为促进高等教育面向社会需求培养人才于2011年启动“卓越工程师教育培养计划”，目的是全面提高工程教育人才的培养质量，提升工程人才的工程素质，适应我国科技发展和产业升级的需要。冶金工艺性专业主要是针对传统的钢铁产业，涉及冶金工程专业、材料成型及控制工程专业，本科人才目标定位是培养具备较高的工程素质和解决工程实际问题能力的现场工程师。工程素质集中体现在综合性、系统性、实践性和创新性。然而，在现行的实验教学体系中，学生工程素质的培养是薄弱环节。以冶金工程专业为例，冶金工程专业原有“冶金物化”“冶金自动化”“传输原理”“专业综合实验”四门依序开设的专业实验课程体系。其中前三者课带随堂实验，实验教学依附于理论课，实验项目多为理论的验证，综合多个知识点或具备工程环境的实验项目较少；实验内容与工程实践结合不够，没有突出工艺性专业应用性和实践性的特点，不利于培养学生的综合实践能力和工程素质。因此，必须通过冶金工程专业实验教学体系与课程内容的改革，搭建新的工程实践教学平台，建立产学研实验教学新模式，培养学生的工程素质和知识集成能力，使人才适应国际标准的要求。
一、贯穿工程素质培养的实验教学体系改革创新思路
冶金工程实验教学改革表明，只有让学生在实验过程中充分动脑、动手，才能有效提升学生的综合素质和工程能力。实验课程设置必须融合各学科知识，并以梯级能力培养为主线，专业实践能力培养为重点，不断优化实践教学体系，提高学生的工程实践能力。梯级能力培养包括学生基本动手能力的培养、基本实践能力的训练、专业实践能力的强化和综合应用能力的提高，分别对应专业基础实验教学平台、专业综合实验教学平台和科研创新性实验教学平台。
1.实验教学打破按课程开设课内实验和集中实验的格局，全部开设独立实验课程。4门独立设置的实验课程包括“冶金传输原理实验”32学时（2学分）、“冶金自动化技术实验”16学时（1学分）、“冶金原理实验”集中安排2周（2学分）、“专业综合实验”集中安排2周（2学分）。
2.采用分层次实验教学体系。对不同年级的学生，根据能力和知识层次的不同，设定不同的实验教学内容。专业基础实验为必修实验，包括冶金原理、冶金传输原理、冶金自动化仪表三门独立实验课程和课内实验，以满足学生的基本实验能力，为下阶段的专业学习储备必需的知识和能力；专业综合实验也为必修实验，融合了多门专业课程知识，训练学生的实践动手能力和设计、研究、解决问题的能力，通过专业层次的实验教学环节实施，帮助学生深入认识冶金工艺过程，加深对专业理论的认识并逐渐形成体系，使学生具备冶金工程师所需的基本理论知识和专业能力；科研创新性实验为选择性实验，主要针对高年级本科生和学生科技创新，目的在于为学生提供一个良好的实验研究平台，培养学生的创新能力。
3.以钢铁冶金学科的行业优势为依托，不断将教师和企业研究人员的研究成果转化为实验教学项目，提升学生的工程应用能力。重庆科技学院（以下简称“我校”）冶金工程专业办学紧密依托冶金行业，经过多年的发展，形成了以难冶选有色金属矿物提取与分离、含铁资源综合利用与环保、钢铁冶金过程强化与节能、冶金过程检测技术及装备等特色学科方向。这些学科方向紧密联系冶金行业发展，通过校企合作解决了多项生产实际问题，并将研究成果转化成实验教学项目，为学生开设了V-ti铁水的纯净度实验、磁钢al-ni-Co的冶炼成型、高磷铁矿脱磷实验、anaYS对钢的凝固过程的有限元仿真等一系列创新性实验项目，使两性实验项目超过总体实验项目的60%，实验项目的更新率每年保持在30%以上，整合了冶金工程实验教学的优势资源，提升了学生的创新能力。
4.改革实验方法和实验教学考核方式。工程环境中的实验不再是理论的验证和重现，而是将专业知识贯穿在分析和解决实际工程问题的环境中，因此要加强各知识点的集成与解决实际问题能力训练，实验方法看重培养学生在工程背景中运用已有知识解决新问题的能力，并重视训练学生的撰写研究总结的能力，注重科学的实验方法与过程。实验指导教师要提升实验项目的深度，注重知识点之间的联系，实验过程要训练学生工程研究的基本方法，引导学生多角度、开放性地思考问题。学生对专业知识不能硬套，而要贯穿应用在实验研究中。
实验采用4～7人为小组的团队模式，专业基础实验需个人独立完成，专业实验必须紧扣工程背景，应用多个知识点，创造性开展实验，以解决工程问题为最终目的。学生团队谈论实验方案，设计实验项目，解决实验中出现的问题。如粉料成球实验，粉料是工业生产的副产物，不仅来源于矿粉，也可以是除尘灰、污泥、飞灰、铬渣等，不同的矿粉其物理性质、成球性不同，进而利用的方式也不一样。实验中，教师给定某一样原料，学生就必须应用“物理化学”“冶金原理”“炼铁学”等课程知识思考如何将粉料成型成块并应用于冶金工业。这类实验体现了工程性、系统性和集成性，注重实验过程和方法，可充分锻炼学生的工程意识和解决问题的能力。
实验教学考核方式改革是实验教学改革的重要内容。实验教学考核方式改革的核心是放弃只重视实验结果、增加一次实验报告评价学生，推行实验过程的考核模式，使背靠工程背景、应用多个知识点、过程式实验等以工程素质培养为中心的实验方法得以贯彻，达到培养学生实践与创新能力的目的。专业基础课采用“平时+实验过程+实验报告”的模式，专业综合实验采用“实验设计+含的实验项目或知识点+实验过程+结果评价”模式。通过改革实验考核方法，实现了“三个转变”，即考核方式向多样化转变，考核内容向注重综合知识和能力集成考核转变，成绩评定向综合性、系统性、创新性转变。
5.建立以学生“工程意识”为主线的实验教学保障体系。成立实验教学质量管理与保障办公室，从实验项目开发、实验运行策划、设备材料保障、实验过程监控、考核评定等方面，评估与改善实验教学质量，实施项目更新评价、过程评价、实验设备整合评价、指导教师评价、学生实验质量评价等，将实验教学管理与实验室管理由行政化向目标化转变，为提高实验教学质量、培养高质量应用型人才提供了有力保障。
二、搭建培养创新能力的交叉型实践教学平台
应用型人才的培养，工程环境缺失是一个主要问题。我校分阶段建设并最终建成了以过程控制、计算机模拟、企业现场操作系统为手段，结合重庆钢铁集团公司现场工艺环境和生产条件的冶金工艺实验实训平台。在此平台上，学生可以融入生产环境，根据企业生产条件进行虚拟生产，真正做到理论联系实际，很好地将各学科知识进行了融合，满足了实验实训的要求。在该平台上不仅可以完成实验实训环节，还可开展大量的学生创新活动、系统工程训练、教师指导下的科研活动以及技术开发。对于在平台上开展的活动，最终的目的是强化工程环境，培养学生对专业知识和专业能力的集成，为学生尽早转变成具有较强工程意识的冶金工程师创造条件。
三、以工程项目为依托，实行案例教学，建立产学研实验教学新模式
以产学研结合为载体的应用型人才培养计划为基础，注重学生应用能力培养，在实验教学体系和产学研合作机制实施过程中，不断总结经验及成果，推动企业资源和学校科研资源更加有效地向教学资源转化，推进教学与科研相结合，鼓励教师把科研成果转化为实验教学项目，并将研究成果及时融入人才培养过程中，形成实施—优化—再实施—再优化的模式。冶金是一个大行业，非常注重对生产流程的认识和工程分析能力的培养，因此做好实验教学环节注重模拟真实环境和整合知识进行分析是非常重要的，实验课程鼓励教师结合每一实验利用案例分析的方式组织学生讨论，确保实验教学环节的质量真正在高水平上运行。实验案例密切结合冶金生产实际，依托冶金工程项目，充分调动学生的自主性、能动性和创新意识相结合，培养其独立学习、独立思考、独立解决问题的能力。
专业与行业企业深度融合，形成了校企协同的共建模式，构建了一批相对独立、集人才培养和解决工程实际问题的平台。目前与重庆钢铁（集团）公司合作共建了“冶金与材料工程研究所”，与四川德胜集团川钢公司合作共建了“技术中心”，每年针对重钢和德胜进行科技攻关近10项，每年学生科技创新项目近30项，覆盖冶金工程专业学生近120人，每年在实验室和研究所里担任科研助手的学生近20人。这些研究机构为教师提供了科研平台，提高了教师的理论水平和专业能力，丰富了实验教学内容，更重要的是为培养学生解决工程实际问题、提升工程应用能力提供了舞台。
四、改革的效果评价
通过多年的建设，冶金工程专业构建了“三大平台、三种能力、一个目标”的冶金实验教学新体系。实验教学内容将基础性、综合性、应用性、创新性有机融合，以“钢铁生产流程为主线”贯穿各个实验教学，突出了实验教学的“分层次教学、模拟工程环境”教学特点。冶金工程专业通过对实验教学体系的改革，保证了知识的系统性；产学研结合，提升了学生的创新性；搭建了新的工程教育平台，为学生在模拟工程环境中实践创造了条件。实验教学的改革强调学生的主体地位，培养了学生的工程意识，锻炼了学生独立分析和解决工程技术问题的能力，提高了学生工程实践应用的能力，使培养的人才适应冶金行业的要求，近两年的实验教学改革，契合了冶金工程专业卓越工程师教育计划的培养目标，提高了人才培养的质量，取得了较显著的效果。
[参考文献]
[1]陈宝泉，杨晨光.如何培养好未来的工程师[n].中国教育报，2007-10-09.
[2]张国玲，高建军，刘新，等.从工科毕业生现状及企业需求看工程教育改革的必要性[J].实验技术与管理，2007（8）.