試驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)。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(dòng)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(jìn)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(shí)情況下的文檔。案例陳述的現(xiàn)實(shí)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(shí)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(shí)的模擬，案例必須具有三個(gè)特征：一個(gè)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(jià)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(shí)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(huì)正式提出來的。它將學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)際生活的故事情節(jié)。學(xué)生在原有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)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(jià)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(yàn)、思考策略和該領(lǐng)域的知識(shí)。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(shí)、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(dòng)機(jī)。基于問題的學(xué)習(xí)是一個(gè)主動(dòng)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(shí)，需要知道什么，以及如何和在哪里獲得新的信息，可能會(huì)有益于該問題的解決。教師的作用是為了促進(jìn)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(lì)學(xué)生，同時(shí)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(tuán)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(shí)。基于問題的學(xué)習(xí)要求教師的教學(xué)風(fēng)格達(dá)到幾個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)：首先，要有一個(gè)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)是必須有一個(gè)驅(qū)動(dòng)問題，學(xué)生通過完成項(xiàng)目獲得問題的答案。這個(gè)問題也不能有一個(gè)預(yù)定的結(jié)果，它應(yīng)該要求學(xué)生使用的先驗(yàn)知識(shí)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(yàn)證假設(shè)、修正假設(shè)。
2土木工程探索性試驗(yàn)設(shè)計(jì)
近年來華南理工大學(xué)開展了“探索性實(shí)驗(yàn)”教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)工作，引導(dǎo)教師將科研項(xiàng)目成果轉(zhuǎn)化為計(jì)劃內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，從而深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和體系改革，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開放共享；通過科研與教學(xué)融合，切實(shí)促進(jìn)學(xué)生實(shí)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(jì)所申報(bào)的“探索性實(shí)驗(yàn)”教學(xué)項(xiàng)目“瀝青混合料多軸加載試驗(yàn)”。
2.1提出問題
最新版的《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE20-2011）中瀝青混合料的試驗(yàn)方法主要包括：單軸壓縮、單軸拉伸、小梁彎曲和劈裂試驗(yàn)等。試驗(yàn)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(shí)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(yàn)裝置與方法無法模擬實(shí)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(shí)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(yàn)裝置。通過轉(zhuǎn)動(dòng)的橡膠輪胎帶動(dòng)圓柱體試件轉(zhuǎn)動(dòng)，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(shí)，在試件水平方向施加壓力Q。從而模擬實(shí)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(yàn)步驟
(1)試件制作。采用擊實(shí)法、靜壓法或旋轉(zhuǎn)壓實(shí)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(yàn)室的環(huán)境溫度控制在試驗(yàn)溫度±0.1℃范圍內(nèi)。加載前，保溫時(shí)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(dòng)橡膠輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，使得橡膠輪單向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1～100r/s。
2.4試驗(yàn)結(jié)果的分析與討論
試件轉(zhuǎn)動(dòng)一定次數(shù)后，量測試件中部加載位置的直徑，計(jì)算直徑變化率。加載后試件中部直徑的變化百分率計(jì)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(shí)，量測試件長度，計(jì)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(jì)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(xiàng)試驗(yàn)，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(xiàng)目，驅(qū)使學(xué)生調(diào)查研究，組織討論會(huì)，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(yàn)項(xiàng)目掌握了實(shí)際路面材料的受力狀態(tài)，并創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)了“瀝青混合料多軸加載試驗(yàn)”方法。依托研究成果申報(bào)了2項(xiàng)實(shí)用新型專利和2項(xiàng)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(jì)經(jīng)費(fèi)少
絕大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究型畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)論文題目普遍是一人一題，使得學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)的結(jié)果需要進(jìn)行大量的表征檢測，目前檢測分析費(fèi)用普遍較高，畢業(yè)設(shè)計(jì)能用來支配的經(jīng)費(fèi)很少，在200~400元左右，因此畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)很難滿足樣品檢測的需求，這也造成畢業(yè)設(shè)計(jì)中很多數(shù)據(jù)的不完善，不能深入地進(jìn)行分析和探討，最終形成的論文類似于一份實(shí)習(xí)報(bào)告，無法將所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)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(jì)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(jì)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(jì)質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在以下方面：第一，教師個(gè)人能力不足，畢業(yè)設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)不當(dāng)，指導(dǎo)起來力不從心，必然導(dǎo)致學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)無法高效地開展實(shí)驗(yàn)；第二，有的老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)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(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的時(shí)間必然減少，且投入精力不足，對學(xué)生每天的設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)際情況，設(shè)計(jì)題目過于雷同，甚至同組內(nèi)同學(xué)的設(shè)計(jì)題目只是簡單的參數(shù)不同。這些因素都會(huì)導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的下降。另一方面，學(xué)生自身在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中也存在著一些問題：實(shí)驗(yàn)態(tài)度不端正、對畢業(yè)設(shè)計(jì)不夠重視、精力投入不足。比如在畢業(yè)設(shè)計(jì)前期過于懶散，不能積極主動(dòng)地進(jìn)行文獻(xiàn)的調(diào)研和實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，到了后期才急急忙忙地投入實(shí)驗(yàn)，由于時(shí)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(jì)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(jì)抱著能過就行的心理，實(shí)驗(yàn)過程中敷衍了事、流于形式，這也必然導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量下滑。
1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)越來越重視，對于畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)際執(zhí)行起來卻流于形式，畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)質(zhì)量的好壞最終是通過畢業(yè)答辯時(shí)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(jì)過程中學(xué)生的表現(xiàn)并沒有一個(gè)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(jì)中工作量的大小，這對一些實(shí)驗(yàn)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(jì)中存在的問題、提高畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jìn)入實(shí)驗(yàn)室
針對大四學(xué)生面臨考研、就業(yè)及時(shí)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(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，參與指導(dǎo)教師的項(xiàng)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(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之后通過早期的簡單實(shí)驗(yàn)，可以將理論和實(shí)際結(jié)合起來；第二，通過循序漸進(jìn)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的動(dòng)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(shí)踐能力；第三，通過這種方式彌補(bǔ)了畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)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(shí)驗(yàn)室
針對畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)少的問題，提出選題結(jié)合科研，開放實(shí)驗(yàn)室的方法。指導(dǎo)教師都有著或大或小的科研項(xiàng)目，在制定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí)，考慮將學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)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(bǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)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(shí)驗(yàn)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(jì)試驗(yàn)中的測試費(fèi)用，或者學(xué)校適當(dāng)增加畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的經(jīng)費(fèi)投入，使畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中的實(shí)驗(yàn)研究有比較充足的經(jīng)費(fèi)支持，通過這些手段切實(shí)解決畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)經(jīng)費(fèi)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(jì)既涉及理論知識(shí)又涉及實(shí)際操作技能，因此指導(dǎo)教師要根據(jù)自身的實(shí)際情況并結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)設(shè)計(jì)合適的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，自身既要能從理論上指導(dǎo)，又能給予實(shí)踐上的幫助，而且通過畢業(yè)設(shè)計(jì)既能強(qiáng)化學(xué)生掌握的理論知識(shí)及實(shí)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(jì)。另外高校要制定政策與規(guī)定，加強(qiáng)指導(dǎo)教師隊(duì)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(jì)的態(tài)度，轉(zhuǎn)變觀念。在思想上要把畢業(yè)設(shè)計(jì)放在一個(gè)重要的位置，了解畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程，在思想上為畢業(yè)設(shè)計(jì)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(huì)發(fā)展的需求，在畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
在教學(xué)實(shí)踐中我利用傳感技術(shù)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻玫胶芎玫膶?shí)驗(yàn)效果。分析教材、根據(jù)教學(xué)目標(biāo)及學(xué)生的年齡特點(diǎn)合理選擇利用數(shù)字化傳感器材能夠有效提高課堂實(shí)驗(yàn)效果。課堂實(shí)驗(yàn)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(jì)實(shí)驗(yàn)方案。只有通過有效的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，以學(xué)生為主體性，讓學(xué)生配合教師來完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生便于理解，又可增加學(xué)習(xí)興趣，才能使實(shí)驗(yàn)變得簡單易行，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。以下是四上年級《運(yùn)動(dòng)起來會(huì)怎樣》一個(gè)有關(guān)于心率傳感器的實(shí)驗(yàn)。首先，連接手握心率傳感器、界面和計(jì)算機(jī)。其次，啟動(dòng)LoggerPro或LoggerLite軟件，最后，程序?qū)⒆詣?dòng)識(shí)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(gè)人在激烈活動(dòng)，例如做跳躍運(yùn)動(dòng)前、之間和之后的心率；測量一個(gè)人在運(yùn)動(dòng)后的心率返回平常心率要多久。讓學(xué)生在探究實(shí)踐的過程中，注重體驗(yàn)和感悟，又便于學(xué)生對知識(shí)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(shí)驗(yàn)室的組建
為了提高實(shí)驗(yàn)探究效率，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展，創(chuàng)建探究實(shí)驗(yàn)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(chǔ)存實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室套材，主要有濕度、音高、音量、光強(qiáng)、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(shí)，這些儀器的輕巧與便攜還為學(xué)生進(jìn)行戶外探究提供了可能。計(jì)算機(jī)軟件的安裝將傳感器插入計(jì)算機(jī)時(shí)，傳感器可以精確地測量實(shí)驗(yàn)中獲取的各種數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)采集器傳到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)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(jìn)行分析處理。
三、傳感技術(shù)實(shí)驗(yàn)器材在拓展課程中的應(yīng)用
