試驗設(shè)計論文范文

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第1篇

1.1案例教學(xué)法

案例教學(xué)法是一種使得學(xué)生處在面臨問題的決策者角色的教學(xué)方法。在案例教學(xué)法課堂，無論是教師和學(xué)生必須以不同的方式被激活。教師和學(xué)生相互依賴、互相學(xué)習(xí)。教師一般都是專家，但他們很少直接告知學(xué)生專業(yè)知識。案例教學(xué)法主要是用在商業(yè)學(xué)院和公共政策學(xué)院教學(xué)活動中。例如，1908年已被用于在哈佛商學(xué)院和公共政策學(xué)院。教學(xué)案例研究是全球頂尖的商學(xué)院進行核心功能。他們常常組織比賽確定最佳的新的教學(xué)案例。商業(yè)案例是模仿或模擬真實情況下的文檔。案例陳述的現(xiàn)實讓讀者參與其中。案件往往說明企業(yè)或政策形勢需要解決問題，還包括課堂討論和研究的其他信息。在沒有明顯的解決方案的情況下，提供了充分的事實基礎(chǔ)上激發(fā)學(xué)生獲得一切可能的結(jié)果。作為現(xiàn)實的模擬，案例必須具有三個特征：一個重要的業(yè)務(wù)問題或問題。沒有問題的情況下，沒有教育價值；充分的信息基礎(chǔ)；沒有明確的結(jié)論。在案例教學(xué)過程中，教師的作用是選擇和組織案例，這也是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵。

1.2基于問題解決的學(xué)習(xí)

基于問題解決的學(xué)習(xí)方法是1980年美國數(shù)學(xué)教師協(xié)會正式提出來的。它將學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計成問題,或由學(xué)生提出問題,讓學(xué)習(xí)者通過解決問題來獲得相應(yīng)的知識和能力。讓學(xué)生提出高質(zhì)量的問題是這種教學(xué)方法的關(guān)鍵。要求學(xué)生將問題具體化和形象化，構(gòu)造成模擬實際生活的故事情節(jié)。學(xué)生在原有知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過分析解決問題，發(fā)現(xiàn)更加復(fù)雜和深入的問題。因此，學(xué)生提出問題的多少、思考問題的廣度和深度等是基于問題解決的學(xué)習(xí)方法的重要的評價標(biāo)準(zhǔn)。

1.3基于問題的學(xué)習(xí)

基于問題的學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法。學(xué)習(xí)的目的是獲得解決問題的經(jīng)驗、思考策略和該領(lǐng)域的知識。基于問題的學(xué)習(xí)的目標(biāo)是幫助學(xué)生形成靈活的知識、有效解決問題的能力、自主學(xué)習(xí)、有效的協(xié)作能力和內(nèi)在動機。基于問題的學(xué)習(xí)是一個主動的學(xué)習(xí)方式。在工作過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)他們已有的知識，需要知道什么，以及如何和在哪里獲得新的信息，可能會有益于該問題的解決。教師的作用是為了促進學(xué)生的學(xué)習(xí)、支持、指導(dǎo)和監(jiān)控學(xué)習(xí)過程。導(dǎo)師必須建立學(xué)生對解決問題的信心，并鼓勵學(xué)生，同時也拓展他們的理解。Barrows定義了基于問題的學(xué)習(xí)模型為：(1)以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)。(2)學(xué)習(xí)是學(xué)生小團體做的，理想的6～10人。(3)教師指導(dǎo)學(xué)生而不是教學(xué)。(4)以問題為基礎(chǔ)組織和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)。(5)問題是設(shè)置是提高學(xué)生解決問題能力的基礎(chǔ)，是刺激的認(rèn)知過程。(6)學(xué)生通過自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)獲得新的知識。基于問題的學(xué)習(xí)要求教師的教學(xué)風(fēng)格達到幾個主要標(biāo)準(zhǔn)：首先，要有一個與教師科研相關(guān)的“學(xué)習(xí)中心”，所有的學(xué)生都需要圍繞該中心。第二個標(biāo)準(zhǔn)是必須有一個驅(qū)動問題，學(xué)生通過完成項目獲得問題的答案。這個問題也不能有一個預(yù)定的結(jié)果，它應(yīng)該要求學(xué)生使用的先驗知識來所有可能的結(jié)果。其他標(biāo)準(zhǔn)包括建設(shè)性的調(diào)查研究、學(xué)生的自等。基于問題的學(xué)習(xí)的主要教學(xué)過程包括提出問題、分析問題、形成假設(shè)、驗證假設(shè)、修正假設(shè)。

2土木工程探索性試驗設(shè)計

近年來華南理工大學(xué)開展了“探索性實驗”教學(xué)項目建設(shè)工作，引導(dǎo)教師將科研項目成果轉(zhuǎn)化為計劃內(nèi)實驗教學(xué)內(nèi)容，從而深化實驗教學(xué)內(nèi)容和體系改革，推進實驗室開放共享；通過科研與教學(xué)融合，切實促進學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。下面介紹用研究性教學(xué)方法設(shè)計所申報的“探索性實驗”教學(xué)項目“瀝青混合料多軸加載試驗”。

2.1提出問題

最新版的《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTGE20-2011）中瀝青混合料的試驗方法主要包括：單軸壓縮、單軸拉伸、小梁彎曲和劈裂試驗等。試驗過程中，瀝青混合料試件處于單軸或雙軸應(yīng)力狀態(tài)。而實際瀝青路面中，瀝青混合料處于多軸受力狀態(tài)，承受壓縮、拉伸、剪切的交互作用。因此，現(xiàn)有瀝青混合料的試驗裝置與方法無法模擬實際瀝青路面材料的多軸受力狀態(tài)。

2.2分析問題

為了模擬實際瀝青路面材料的多軸受力狀態(tài)，采用如圖1所示的試驗裝置。通過轉(zhuǎn)動的橡膠輪胎帶動圓柱體試件轉(zhuǎn)動，試件受到橡膠輪胎的表面摩擦力F和鉛垂方向的壓力P作用。同時，在試件水平方向施加壓力Q。從而模擬實際路面材料多軸受力狀態(tài)，使得試件承受壓縮、拉伸、剪切的交互作用。

2.3試驗步驟

(1)試件制作。采用擊實法、靜壓法或旋轉(zhuǎn)壓實法制作的圓柱體試件；或在輪碾法制作的板塊狀試件中鉆取的圓柱體試件；或在路面中鉆取圓柱體的芯樣。

(2)安裝試件。將試驗室的環(huán)境溫度控制在試驗溫度±0.1℃范圍內(nèi)。加載前，保溫時間為90～120min。

(3)水平方向加載。通過水平加載油缸對試件施加水平方向拉伸或壓縮荷載。

(4)鉛垂方向加載。通過鉛垂方向加載裝置在橡膠輪上施加荷載，從而在試件中部上方施加鉛垂方向荷載。

(5)啟動橡膠輪驅(qū)動馬達，使得橡膠輪單向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1～100r/s。

2.4試驗結(jié)果的分析與討論

試件轉(zhuǎn)動一定次數(shù)后，量測試件中部加載位置的直徑，計算直徑變化率。加載后試件中部直徑的變化百分率計算公式為：100%×加載一定次數(shù)后加載位置試件直徑/加載前試件直徑。同時，量測試件長度，計算加載后試件長度的變化率。加載后試件長度變化百分率計算公式為：100%×加載一定次數(shù)后試件長度/加載前試件長度。教學(xué)過程中，共15位同學(xué)參與該項試驗，分為3組，每組5人。

3教學(xué)效果

采用研究性教學(xué)方法，有助于把學(xué)生納入教師的科研項目，驅(qū)使學(xué)生調(diào)查研究，組織討論會，分析問題，解決問題，完成工作任務(wù)。授課教師與同學(xué)們一起通過該試驗項目掌握了實際路面材料的受力狀態(tài)，并創(chuàng)新性的設(shè)計了“瀝青混合料多軸加載試驗”方法。依托研究成果申報了2項實用新型專利和2項發(fā)明專利。在國外SCI源刊投稿論文2篇。

4結(jié)語

第2篇

1.1畢業(yè)設(shè)計經(jīng)費少

絕大多數(shù)的實驗研究型畢業(yè)設(shè)計工作涉及了材料的制備、加工，性能的分析、測試等環(huán)節(jié)，而且目前學(xué)生畢業(yè)設(shè)計論文題目普遍是一人一題，使得學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容比以往更加豐富，但這也決定了學(xué)生將要使用的原材料與儀器更加多元化，實驗的結(jié)果需要進行大量的表征檢測，目前檢測分析費用普遍較高，畢業(yè)設(shè)計能用來支配的經(jīng)費很少，在200~400元左右，因此畢業(yè)設(shè)計經(jīng)費很難滿足樣品檢測的需求，這也造成畢業(yè)設(shè)計中很多數(shù)據(jù)的不完善，不能深入地進行分析和探討，最終形成的論文類似于一份實習(xí)報告，無法將所學(xué)的理論知識和實驗現(xiàn)象緊密結(jié)合起來。

1.2教師和學(xué)生的問題

畢業(yè)設(shè)計題目是教師提出并讓學(xué)生開展的，那么教師對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的整體質(zhì)量就具有很重要的影響。指導(dǎo)教師對畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在以下方面：第一，教師個人能力不足，畢業(yè)設(shè)計題目設(shè)計不當(dāng)，指導(dǎo)起來力不從心，必然導(dǎo)致學(xué)生在短時間內(nèi)無法高效地開展實驗；第二，有的老師在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)中帶的學(xué)生過多，由于本身教學(xué)科研工作的影響，指導(dǎo)每個學(xué)生設(shè)計的時間必然減少，且投入精力不足，對學(xué)生每天的設(shè)計工作不了解，學(xué)生也得不到應(yīng)有的監(jiān)督、指導(dǎo)；第三，責(zé)任心不夠，有的老師甚至在畢業(yè)設(shè)計過程中對學(xué)生不聞不問，沒有盡到自己應(yīng)有的監(jiān)督指導(dǎo)責(zé)任；而有的老師沒有結(jié)合實際情況，設(shè)計題目過于雷同，甚至同組內(nèi)同學(xué)的設(shè)計題目只是簡單的參數(shù)不同。這些因素都會導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的下降。另一方面，學(xué)生自身在畢業(yè)設(shè)計過程中也存在著一些問題：實驗態(tài)度不端正、對畢業(yè)設(shè)計不夠重視、精力投入不足。比如在畢業(yè)設(shè)計前期過于懶散，不能積極主動地進行文獻的調(diào)研和實驗的設(shè)計，到了后期才急急忙忙地投入實驗，由于時間緊任務(wù)重、加上操作不夠熟練，因此與最初的預(yù)期有很大的差異，導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計論文的質(zhì)量下降。有些考上研究生或找到理想工作的學(xué)生過于放松，對畢業(yè)設(shè)計抱著能過就行的心理，實驗過程中敷衍了事、流于形式，這也必然導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量下滑。

1.3畢業(yè)設(shè)計考核問題

雖然高校的教學(xué)管理部門對學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計越來越重視，對于畢業(yè)設(shè)計制定了詳細(xì)完整的管理規(guī)范和要求，并有教學(xué)檢查組的督導(dǎo)，但由于各種因素的存在實際執(zhí)行起來卻流于形式，畢業(yè)設(shè)計的審核、答辯和成績評定在一定程度上缺乏科學(xué)性。比如畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的好壞最終是通過畢業(yè)答辯時學(xué)生的表現(xiàn)和畢業(yè)論文的撰寫質(zhì)量好壞來評定的，而對于畢業(yè)設(shè)計過程中學(xué)生的表現(xiàn)并沒有一個量化的指標(biāo)，只能通過指導(dǎo)教師來評判。因此這里面存在很多人為的影響因素，論文以結(jié)果定好壞，而忽視了畢業(yè)設(shè)計中工作量的大小，這對一些實驗難度大、工作量大，付出了很多的心血卻沒有得到理想的結(jié)果的學(xué)生來說有失公平。

2解決畢業(yè)設(shè)計中存在的問題、提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的相關(guān)對策

2.1大學(xué)生結(jié)合指導(dǎo)教師，提前進入實驗室

針對大四學(xué)生面臨考研、就業(yè)及時間短的問題，提出學(xué)生結(jié)合指導(dǎo)教師，在大二或大三提前進入實驗室，參與指導(dǎo)教師的項目研究。這有幾方面的好處：第一，學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)到的都是一些空洞的基礎(chǔ)理論，進入實驗室之后通過早期的簡單實驗，可以將理論和實際結(jié)合起來；第二，通過循序漸進地進行實驗，提高學(xué)生的動手能力，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力；第三，通過這種方式彌補了畢業(yè)設(shè)計時間短的問題，而且可以使學(xué)生的工作具有延續(xù)性。

2.2選題結(jié)合科研，開放實驗室

針對畢業(yè)設(shè)計經(jīng)費少的問題，提出選題結(jié)合科研，開放實驗室的方法。指導(dǎo)教師都有著或大或小的科研項目，在制定畢業(yè)設(shè)計題目時，考慮將學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計選題與科研相結(jié)合，不僅可以減輕指導(dǎo)教師科研工作的壓力，而且可以彌補畢業(yè)設(shè)計試驗經(jīng)費不足的問題。另一方面，學(xué)校可以針對性地面對畢業(yè)學(xué)生開放一些實驗室，通過畢業(yè)學(xué)生申請的方式降低或部分減免畢業(yè)設(shè)計試驗中的測試費用，或者學(xué)校適當(dāng)增加畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的經(jīng)費投入，使畢業(yè)設(shè)計過程中的實驗研究有比較充足的經(jīng)費支持，通過這些手段切實解決畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)經(jīng)費少的問題。

2.3提高指導(dǎo)教師和學(xué)生的綜合素質(zhì)

對指導(dǎo)教師而言，畢業(yè)設(shè)計既涉及理論知識又涉及實際操作技能，因此指導(dǎo)教師要根據(jù)自身的實際情況并結(jié)合學(xué)科特點設(shè)計合適的畢業(yè)設(shè)計題目，自身既要能從理論上指導(dǎo)，又能給予實踐上的幫助，而且通過畢業(yè)設(shè)計既能強化學(xué)生掌握的理論知識及實踐技能，又能使學(xué)生充分發(fā)揮其創(chuàng)造力，圓滿地完成畢業(yè)設(shè)計。另外高校要制定政策與規(guī)定，加強指導(dǎo)教師隊伍建設(shè)，對教師提出明確的要求。指導(dǎo)教師要不斷提高自身修養(yǎng)，對學(xué)生要有高度負(fù)責(zé)的責(zé)任心。對學(xué)生而言，應(yīng)端正畢業(yè)設(shè)計的態(tài)度，轉(zhuǎn)變觀念。在思想上要把畢業(yè)設(shè)計放在一個重要的位置，了解畢業(yè)設(shè)計的過程，在思想上為畢業(yè)設(shè)計做好準(zhǔn)備。要以提高自身的綜合素質(zhì)為目標(biāo)，以自我的全面發(fā)展為努力方向，為適應(yīng)社會發(fā)展的需求，在畢業(yè)設(shè)計中鍛煉自己，從而逐步提高自己的學(xué)習(xí)能力和分析處理問題的能力。

2.4制定明確量化的考核

第3篇

一、基于傳感技術(shù)探究實驗設(shè)計

在教學(xué)實踐中我利用傳感技術(shù)儀器進行實驗?zāi)軌虻玫胶芎玫膶嶒炐Ч７治鼋滩摹⒏鶕?jù)教學(xué)目標(biāo)及學(xué)生的年齡特點合理選擇利用數(shù)字化傳感器材能夠有效提高課堂實驗效果。課堂實驗探究的高效，傳感技術(shù)儀器的有效使用，不僅需要分析教材，合理選材，還需要精心設(shè)計實驗方案。只有通過有效的實驗設(shè)計和規(guī)范的實驗操作，以學(xué)生為主體性，讓學(xué)生配合教師來完成實驗，學(xué)生便于理解，又可增加學(xué)習(xí)興趣，才能使實驗變得簡單易行，達到教學(xué)目標(biāo)。以下是四上年級《運動起來會怎樣》一個有關(guān)于心率傳感器的實驗。首先，連接手握心率傳感器、界面和計算機。其次，啟動LoggerPro或LoggerLite軟件，最后，程序?qū)⒆詣幼R別手握心率傳感器，這樣就可以準(zhǔn)備采集數(shù)據(jù)了。測量一個人在激烈活動，例如做跳躍運動前、之間和之后的心率；測量一個人在運動后的心率返回平常心率要多久。讓學(xué)生在探究實踐的過程中，注重體驗和感悟，又便于學(xué)生對知識的接受和理解，從而也激發(fā)學(xué)生的興趣。

二、傳感技術(shù)探究實驗室的組建

為了提高實驗探究效率，保證實驗教學(xué)的有效開展，創(chuàng)建探究實驗室，合理利用“數(shù)字化”儀器設(shè)備是非常重要的。數(shù)據(jù)采集器和傳感器的配備，主要用于采集并儲存實驗數(shù)據(jù)并根據(jù)探究需測定的參數(shù)。通過政府采購，我們采購到探究實驗室套材，主要有濕度、音高、音量、光強、pH值、溶解氧濃度、電流、電壓、氧氣含量、二氧化碳含量等傳感器，還可以根據(jù)需求來自行選擇；同時，這些儀器的輕巧與便攜還為學(xué)生進行戶外探究提供了可能。計算機軟件的安裝將傳感器插入計算機時，傳感器可以精確地測量實驗中獲取的各種數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)采集器傳到計算機中，計算機經(jīng)由配套軟件將數(shù)據(jù)以表格和圖像的形式呈現(xiàn)，并進行分析處理。

三、傳感技術(shù)實驗器材在拓展課程中的應(yīng)用