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一、活動前期準備
相關(guān)資料準備：查閱網(wǎng)絡(luò)及報刊搜集了解有關(guān)世博會的相關(guān)信息，了解江蘇省參與世博的方式與力度。
2012上海世博會
這是歷年來首次由中國舉辦的世界博覽會，主辦機構(gòu)預(yù)計吸引世界各地7000萬人次參觀者前往，總投資達300億人民幣，在世界博覽會史上規(guī)模最大，其主要目標是：提高公眾對城市時代中各種挑戰(zhàn)的憂患意識，并提供可能的解決方案；促進對城市遺產(chǎn)的保護，使人們更加關(guān)注健康的城市發(fā)展；推廣可持續(xù)的城市發(fā)展理念，成功實踐和創(chuàng)新技術(shù)；尋求發(fā)展中國家的可持續(xù)城市發(fā)展模式；促進人類社會的交流融合和互相理解。
整合資源，謀求發(fā)展，江蘇有機遇
6月13日至17日，以錦繡江蘇，美好家園為主題的中國2012上海世博會江蘇活動周在上海世博園成功舉辦。這5天的時間，堪稱世博會美妙的江蘇時刻：博大精深、源遠流長的江蘇文化，與城市、歷史、現(xiàn)實、未來完美地融合在一起，展示在四海賓朋的面前；通過世博會這個平臺， 江蘇與上海，在經(jīng)濟、技術(shù)和旅游等方面進一步加強交流與合作，一批產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)項目將落戶 江蘇，開放、開明、開拓的江蘇張開臂膀，歡迎中外客商前來興業(yè)。
2．接觸江蘇籍世博志愿者：聯(lián)系人員調(diào)動一切人脈取得江蘇籍志愿者的聯(lián)系方式并分配個人做好聯(lián)系工作，為進入園區(qū)調(diào)查做好充分準備。
3．調(diào)查資料準備：以理論聯(lián)系實際，多方面考慮針對調(diào)研對象所要設(shè)計的問題和內(nèi)容。
請問您是專程來到上海參觀世博會的嗎？
世博會留給您印象最深的場館是哪一個，是為什么呢？
您的家鄉(xiāng)有沒有企業(yè)在這次世博會參展？在參觀省市區(qū)聯(lián)合館的時候，有沒有特別留意家鄉(xiāng)館呢？
您認為參展世博會會不會對家鄉(xiāng)或是企業(yè)的發(fā)展有較大的幫助呢？
對世博會展現(xiàn)出的未來科技改變生活，更注重環(huán)保節(jié)能低碳要求的表現(xiàn)有什么感想呢？
4．聯(lián)系媒體：新聞宣傳通訊員盡量多寫新聞稿以各種形式投稿。
二、日程安排
7月25號抵達上海，先搜集了解有關(guān)世博會的相關(guān)信息，接觸江蘇籍世博會志愿者，準備調(diào)查問卷，討論并具體規(guī)劃次日行程，安排具體任務(wù)。
7月26號進入世博園區(qū)，參觀世博會中國館及各省市場館，尤其是江蘇館，訪問參觀游客，做好調(diào)查記錄。
參觀世博園企業(yè)館，了解最新科技，探索未來科學技術(shù)及經(jīng)濟發(fā)展方向。小組成員就各自家鄉(xiāng)發(fā)展現(xiàn)狀進行討論。對收集的材料進行匯總。
7月27號返回海門，對世博行作小總結(jié)。走進社區(qū)，宣傳上海世博，走訪教育局，了解海門市教育發(fā)展方面關(guān)于世博會文化推廣所作的推進工作。
7月28號走訪海門市各公司，了解其發(fā)展現(xiàn)狀。走訪海門市政府了解經(jīng)濟發(fā)展政策。
7月29號，如有可能，到相關(guān)單位收集有海門市經(jīng)濟發(fā)展方面的數(shù)據(jù)，并做總結(jié)。最后開會分析調(diào)研結(jié)果，整理數(shù)據(jù)和調(diào)查結(jié)果，做本次實踐的總結(jié)，隊員各抒己見，由報告人執(zhí)筆形成書面材料。
三、具體實踐內(nèi)容
1．接觸江蘇籍世博會志愿者
7月25日中午，實踐隊員全部抵達上海，與之前聯(lián)系好的大學生志愿者碰面，對世博園區(qū)中相關(guān)參觀規(guī)定和各場館參觀人員情況進行了解，并討論制定出第二天的參觀路線和調(diào)查計劃，由記錄員專門紀錄此次準備活動內(nèi)容。
2．參觀世博會中國館及各省市場館，企業(yè)館
7月26日早晨，實踐隊成員全部來到世博園1號口排隊等待進入園區(qū)，有序排隊進園之后直接奔赴人流量較大的中國館附近，派專人在排隊的人群中采用隨機抽取調(diào)查對象的方法進行調(diào)查訪問，獨立做好調(diào)查記錄工作，及時進行信息反饋，隨時調(diào)整問卷內(nèi)容。
下午實踐小組全體隊員又來到世博園區(qū)e片區(qū)，參觀企業(yè)館及各案例館，隊員們認真觀看了有關(guān)未來生產(chǎn)生活發(fā)展的科技短片，未來生活中融入了更多的科技應(yīng)用，環(huán)保低碳等字眼，大家很受觸動。
主題館的參觀，更多環(huán)保創(chuàng)新元素的融入，讓身為高中的我們感到身上的責任很重，未來需要我們?nèi)崿F(xiàn)。
3．走進社區(qū)，宣傳上海世博
7月27日上午，實踐隊員返回，走進海門市各社區(qū)，對世博會及世博會所傳達的對城市遺產(chǎn)的保護，使人們更加關(guān)注健康的城市發(fā)展；推廣可持續(xù)的城市發(fā)展理念，成功實踐和創(chuàng)新技術(shù)的理念進行宣傳，采用張貼宣傳海報，與過往住戶交流的形式派專人進行實踐。
當天下午，隊員們又緊鑼密鼓的來到了海門市教育局，咨詢了解了海門市教育系統(tǒng)對世博會教育發(fā)展方面關(guān)于世博文化推廣所作的推進工作。就世博會的主題目標提高公眾對“城市時代”中各種挑戰(zhàn)的憂患意識，并提供可能的解決方案對學生學習生活思想方面的影響及教育意義等相關(guān)問題提出探討，得到了工作人員的積極解答，由專人記錄并整理成書面材料。
4．走訪海門市各大公司及海門市政府
7月28日，全體實踐隊員，訪問了辦公室工作人員，了解企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，由專人做好資料整理與記錄。登陸海門市政府工作網(wǎng)站在政務(wù)論壇上與接待人員交流，了解經(jīng)濟發(fā)展政策和今后的發(fā)展動向。
物理教學中的學生分組實驗是在教師指導(dǎo)下，主要由學生獨立完成的實驗活動。這項活動能否起到提高學生動手動腦能力，加深理解理論知識的作用，教師的指導(dǎo)十分關(guān)鍵。筆者在多年的實際教學中體會到，物理分組實驗教學有3忌。
第一，忌包辦代替
物理分組實驗是學生通過親自動手、思維，對有關(guān)物理概念、定律進行檢驗，從而進行理論思考的升華的動態(tài)過程。實驗時教師必須善于引導(dǎo)，讓學生積極動腦思維，大膽動手實踐。從了解實驗原理，準備實驗器材，到進行實驗操作，測出實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)果，這一全過程都應(yīng)充分體現(xiàn)學生在實踐中的主體作用。特別是學生在實驗中碰到儀器裝配不上，數(shù)據(jù)測量不準，實驗出現(xiàn)故障等問題時，教師切忌自己動手，包辦處理一切。這種包辦代替表面上看起來似乎使問題很快得到解決，但卻大大扼殺學生思維和探索的勇氣，很不利于提高學生處理實際問題的能力。正確的做法應(yīng)該是引導(dǎo)學生按照實驗的程序要求，認真分析故障出現(xiàn)的原因，提出解決問題的辦法，由學生自己動手糾正。
筆者在一次上分組實驗課“日光燈的安裝”時，有幾組學生將線路接通后燈管不亮。筆者沒有自己動手幫助學生將燈管接亮，而是耐心地啟發(fā)他們認真分析日光燈不亮的原因，然后要求他們對照日光燈線路冷靜思考，仔細檢查。這幾組學生通過反復(fù)實踐，終于使安裝的所有日光燈都放出明亮的光輝?，F(xiàn)在，參加過“日光燈的安裝”分組實驗的學生，大都能自動處理日光燈有關(guān)故障。
第二，忌“空中樓閣”
物理分組實驗教學的目的在于通過學生的親身參與使某一現(xiàn)象發(fā)生或重演，促進學生對物理理論知識的消化和擴展，提高學生學習物理的積極性。因此，進行物理分組實驗教學時，教師一定不能只教學生做實驗，不管學生是否明白其中道理；只重視學生獲取實驗結(jié)果，忽視讓學生通過實驗結(jié)果加深對有關(guān)物理原理和概念的理解，因而使實驗成為“空中樓閣”。欲使實驗教學與理論教學有機地結(jié)合起來，使實驗教學真正成為提高物理教學質(zhì)量的重要途徑，教師除了要指導(dǎo)學生在分組實驗前充分預(yù)習實驗內(nèi)容，熟悉實驗原理外，還要根據(jù)實驗?zāi)康?，精心設(shè)計各類實驗考題。在教學中有的放矢地引導(dǎo)學生邊實驗、邊思考、邊分析，讓學生在觀察、思考中鞏固理論知識，提高實驗技能；在動手思維中發(fā)展自身的形象思維和抽象思維能力；在主動學習中充分體會到實驗的內(nèi)涵。
如進行“用示波器觀察正弦交流電波形”這一分組實驗教學時，教師如果只局限于指導(dǎo)學生用示波器調(diào)出交流電波形，就會使實驗變成一種簡單機械的操作。而教師如果先引導(dǎo)學生從理論上了解正弦交流電是一個大小和方向均隨時間按正弦函數(shù)作周期性變化的電流，然后指導(dǎo)學生有目的地將正弦交流電輸入示波器觀察波形，并與數(shù)學中的正弦曲線圖形加以比較。當學生看到示波器顯示的波形居然與正弦交流電函數(shù)關(guān)系所表征的正弦曲線一模一樣時，他們會在腦子里對抽象的、變幻莫測的交流電建立起形象的概念，同時也會對實驗與理論的完全吻合表示由衷的信服。
第三，忌虎頭蛇尾
上分組實驗課時，一部分學生往往存在重實驗操作和獲取數(shù)據(jù)，輕數(shù)據(jù)分析和實驗報告的錯誤傾向。這就需要教師在思想上具有實驗教學的完整意識，要就實驗原理的理解程度，實踐操作的熟練程度，數(shù)據(jù)分析的準確程度，以及實驗報告的完整程度等各方面對學生提出嚴格要求，熱心指導(dǎo)學生認真完成各個實驗環(huán)節(jié)。實驗結(jié)束后教師必須認真檢查學生的實驗記錄，批改學生的實驗報告，從中了解學生的實驗?zāi)芰Γ⒃趯嶒瀳蟾嬷邪l(fā)現(xiàn)的問題及時反饋給學生，還可開放實驗室讓學生帶著問題重復(fù)實驗。這樣考驗培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和良好的實驗習慣，提高分組實驗教學的質(zhì)量。
如果教師只滿足于上分組實驗課時指導(dǎo)學生認真操作，得出結(jié)論，而課后就萬事大吉，既不管學生實驗報告如何填寫，也不過問實驗是否收到預(yù)期效果，甚至還把批改實驗報告反饋信息當成一種負擔，這種虎頭蛇尾的做法有可能使分組實驗教學流于形式，也是物理分組實驗教學之大忌。
關(guān)鍵詞：實驗報告 實驗教學 實驗報告模板 電子實驗報告系統(tǒng)
中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（a）-0021-01
實驗是教學中尤其是電子技術(shù)這類理論與實踐相結(jié)合的課程教學中非常重要的環(huán)節(jié)。近年來，高校對實驗教學的重視程度逐步提升，實驗報告已成為檢查考核實驗教學質(zhì)量的依據(jù)之一。通過書寫實驗報告，對實驗過程現(xiàn)象的描述、實驗結(jié)果分析總結(jié)，使學生把理論與實驗進一步聯(lián)系，能更好的掌握知識和技能，同時也為今后的科學研究及工程應(yīng)用打下基礎(chǔ)。然而，在實驗報告日益被重視的同時，也暴露了一些問題，影響了實驗教學質(zhì)量的提高。
傳統(tǒng)的紙質(zhì)實驗報告，學生課上操作課下寫報告，由于時間上滯后，使得報告內(nèi)容有些不能真實反映實驗過程和結(jié)果，因此不能充分發(fā)揮其作用。由于紙質(zhì)報告的批改、填寫和反饋花費時間較長，學生不能及時獲得教師評價，降低了實驗教學效果。有時學生在填寫實驗內(nèi)容上對一些復(fù)雜的波形實驗結(jié)果描述時受篇幅限制而不準確。實驗環(huán)境、實驗內(nèi)容及項目名稱等的欄目填寫，效率較低。隨著計算機技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，電子實驗報告系統(tǒng)應(yīng)運而生，它基于網(wǎng)絡(luò)平臺可以跟蹤管理學生實驗，在學生實驗報告模板的引導(dǎo)下，根據(jù)要求完成實驗分析、設(shè)計、數(shù)據(jù)記錄、圖表描繪、總結(jié)分析，并提交服務(wù)器，教師可以在線或離線批改報告。采用電子實驗報告系統(tǒng)相對于紙質(zhì)報告來說，表現(xiàn)出更多優(yōu)勢。
1 電子實驗報告系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能
電子實驗報告系統(tǒng)由圖1所示，包含了虛擬儀器測試模塊、實驗報告編輯軟件和教師終端軟件。
教師終端服務(wù)軟件主要包含了編輯功能、模板管理功能及用戶管理功能。在編輯功能模塊中，教師根據(jù)教學計劃及實驗內(nèi)容制作實驗報告模板，并上傳到服務(wù)器，在模板中完成。在實驗報告模板中，教師提出實驗預(yù)習要求、實驗內(nèi)容、測試參數(shù)表格及實驗報告要求。學生可下載實驗報告模板。學生根據(jù)模板要求完成實驗預(yù)習、記錄實驗參數(shù)及總結(jié)實驗三個步驟。電子實驗報告模板按照不同課程的模板分類存儲，查找順利完成對學生報告的批改、給出成績及實驗報告文檔的輸出。
在模板管理功能中教師通過模板編輯器可以將上傳到服務(wù)器的實驗?zāi)０暹M行再編輯修改。通過實踐過程提出的對模板進行修正的地方可及時修改，使教學實驗過程更完善。用戶管理功能完成對教師用戶和學生用戶的管理。
實驗報告編輯軟件是針對學生用戶設(shè)計的，主要包括個人信息管理、班級管理及學生提交實驗報告管理。在此模塊中，學生需登錄實驗報告編輯軟件，下載實驗報告模板，保存實驗報告，提交實驗報告以及查閱實驗報告批改結(jié)果等。
虛擬儀器測試模塊完成的是對實驗數(shù)據(jù)實時采集、存儲功能。主要是一個集數(shù)字示波器及邏輯分析儀為一體的虛擬儀器。實驗過程中，學生將虛擬儀器與實驗電路連接在一起，根據(jù)實驗測試要求，采集數(shù)據(jù)波形并保存圖形文件，且保存的文件有學生注冊信息，這樣省去了手工記錄圖形的過程，有效的防止了偽造實驗數(shù)據(jù)的行為。
2 電子實驗報告系統(tǒng)實施應(yīng)用
基于網(wǎng)絡(luò)平臺的電子實驗報告系統(tǒng)，要求學生實驗前要下載實驗?zāi)０?，并做好實驗預(yù)習，包括設(shè)計及仿真，理論參數(shù)計算等。
學生進入實驗室登錄實驗報告編輯軟件，根據(jù)實驗內(nèi)容連接電路，并運用虛擬測試儀器采集實驗數(shù)據(jù)并保存。在實驗報告中，提交測試的實驗數(shù)據(jù)及波形。
學生在網(wǎng)上提交實驗報告后，教師可以在線或離線批改，批改過程可以進行標記。學生在實驗報告編輯軟件中，可以觀察教師批改結(jié)果及標準，找出不足及有待修改的地方。
3 結(jié)語
基于網(wǎng)絡(luò)平臺的電子實驗報告系統(tǒng)在運行過程中，已凸顯其優(yōu)點，適用于電子技術(shù)學科的各類課程，且歸納整理統(tǒng)計各種類型表格較為方便，教師與學生的互動更加積極有效。通過實驗預(yù)習、實驗數(shù)據(jù)波形測量、參數(shù)測試、實驗報告分析總結(jié)提交、教師報告實時批改，使得教學管理更加透明有效。利用虛擬儀器對測試波形的存儲，簡化波形錄入工作，波形描繪準確且花費時間短，有效的數(shù)字簽名防止了杜撰和抄襲，電子報告對實驗教學的質(zhì)量監(jiān)控有著積極的意義。
隨著計算機教育現(xiàn)代化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，電子實驗報告系統(tǒng)將是今后發(fā)展的必然趨勢。
參考文獻
[1] 李倩.高校計算機公共基礎(chǔ)課實驗報告改革探討[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用， 2013（5）：125.
【關(guān)鍵詞】中職學校；電工電子類課程；實驗教學
電工電子類課程是中職應(yīng)用電子、機電一體化和計算機應(yīng)用等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，與后續(xù)專業(yè)課程之間有著緊密的聯(lián)系同時。隨著科技的不斷進步，電工電子產(chǎn)品不斷推陳新，電氣化程度不斷提高，這門課程的不少知識涉及學生就業(yè)領(lǐng)域的基本操作技能。岡此，開沒電工電子課程無疑是必要的，是合理的。
1 電工電子實驗教學存在的問題
觀今的電工電子類課程的實驗教學中存在著很多問題，主要表現(xiàn)在以下幾點
1.1 實驗中存在不安全因素。
電工電子實驗中所使用的設(shè)備、儀器儀表和電子元器件較多，如果不能正確使用，容易造成損壞。
1.2 實驗內(nèi)容陳舊，方法單一。
目前在大部分巾職學校，電工電子實驗教學仍從屬或附屬于理論教學，實驗內(nèi)容陳舊，脫離現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展的實際有些經(jīng)典實驗沒有發(fā)展創(chuàng)新，對學生失去吸引力，如單級放大器實驗，就是孤立的一個放大電路.對放大信號是否失真.只是簡單地用示波器觀察波形，在實驗方法上，傳統(tǒng)電工電子實驗主要是驗證性實驗，存文驗過程中不能結(jié)合存在的問題主動思考.只是機械地按部就班地連線、測，片面追求數(shù)據(jù)的正確.不注重實驗全過程，對一些基本問題缺乏理解、更有一些學生存在應(yīng)付心理，抄襲或偽造實驗數(shù)據(jù)。這種方式嚴重影響了學生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，缺乏獨立思考和積極主動性的訓(xùn)練，起不到應(yīng)有的作用。
1.3 實驗考核方式不合理
電工電子實驗教學的考核主要是實驗報告和實際操作兩種方式，但目前存存的問題是巾職學生自覺性羞，實驗報告僅僅是抄抄實驗步驟和實驗數(shù)據(jù)，存在嚴重的抄襲和弄虛作假現(xiàn)象.另外，由于學生多，實驗指導(dǎo)老師少，很多學校甚至對實際操作能力不予考核。這樣就不能真正了解學生的學習情況，不能公平公正地對學生的實驗?zāi)芰ψ鞒鲈u價.學生的實際操作能力也就得不到提高。
2 電工電子實驗教學的思考和實踐
2.1 嚴格實驗管理.培養(yǎng)良好的實驗習慣
實驗教學不僅僅是培養(yǎng)學生職業(yè)知識、職業(yè)技能的再要環(huán)節(jié)，也是加強學生職業(yè)規(guī)范和行為訓(xùn)練.培養(yǎng)良好實驗習慣的良機..通過電工電子實驗，學生可以掌握基本的操作流程，了解實驗中的安全注意事項，有利于養(yǎng)成認真仔細的習慣教師在實驗教學中必須制定完善的實驗管理制度，用紀律約束學生，落實安全和設(shè)備使刖責任制實驗前，教師首先愛強調(diào)支驗紀律，講解試驗巾應(yīng)注意的安全問題；實驗過程中，凡是發(fā)現(xiàn)破壞實驗設(shè)備、不愛惜實驗器材、不按規(guī)范操作的情況，要及時制止并對相關(guān)人員進行嚴肅教育；實驗結(jié)束后，設(shè)備如果出現(xiàn)故障或丟失，儀表和電子元器件不能按時交回等情況，教師可根據(jù)相關(guān)記錄追究相應(yīng)實驗小組的責任
2.2 更新實驗內(nèi)容和方法，提高實驗效果
隨著電子技術(shù)的巨大發(fā)展.實驗教學方法和內(nèi)容的創(chuàng)新迫存屑睫.應(yīng)存教學中增加一些綜合性和沒計性實驗，采取切實可行的適合中職學生的實驗教學方法，加強實驗和生活實際的聯(lián)系，借此提高學生的動手能力和學習的積極性。如在進行單級放大器的性能測試時，教師可對學生對收音機的中放電路進行測試，通過收音機的聲音的變化，使學生對放大器的性能有一個感性的認識。
2.3 改革實驗報告寫法和考試、考核方法
實驗報告是學生對自己所做實驗的總結(jié)，重點強調(diào)對實驗原理、實驗過程中問題的變化、分析，多寫對實驗的體會，對不成功的分析、討論和解決問題的方法，而不過于強調(diào)實驗報告格式的統(tǒng)一，內(nèi)容的多少和數(shù)據(jù)的準確性。
設(shè)計性物理實驗是讓學生作為自己知識的建構(gòu)者，在應(yīng)用知識的情景中，根據(jù)指導(dǎo)教師提供的實驗題目和已有的實驗條件，自主查閱參考資料，合作設(shè)計實驗方案，自選或組裝實驗設(shè)備，擬定實驗操作步驟，在規(guī)定的時間內(nèi)完成實驗，寫出完整的實驗報告，對實驗結(jié)果進行系統(tǒng)地分析和總結(jié)，從而讓學生在完成任務(wù)的過程中進行批判性和創(chuàng)造性的思維，并在教師的指導(dǎo)下在與小組成員的協(xié)商過程中不斷建構(gòu)自己的知識，達到在實驗情景中訓(xùn)練高層次思維技能。筆者在這里根據(jù)一年的學習和教學經(jīng)驗，就如何做好設(shè)計性實驗談一些想法。
設(shè)計性實驗中的首要問題就是選題，設(shè)計性實驗題目應(yīng)該體現(xiàn)出知識的綜合性和探索性，在可操作性的基礎(chǔ)上考慮學生原有的認知水平，不能提出遠離學生知識基礎(chǔ)的設(shè)計性課題，以免挫傷學生學習的積極性和主動性，要跳出“復(fù)雜的實驗才是設(shè)計性實驗，復(fù)雜的實驗設(shè)備才能完成設(shè)計性實驗要求”的思想誤區(qū)，并在教學實驗中，盡量用原理簡潔明了且簡易的實驗設(shè)備構(gòu)建設(shè)計性實驗，以便于學生理解，體現(xiàn)設(shè)計性實驗的實驗方法，達到訓(xùn)練學生學習的目的。開學初，教研室根據(jù)實驗室和學生認知現(xiàn)狀，布置“用電子示波器測量兩信號的相位差”、“氣墊導(dǎo)軌實驗的研究”、“RL、RC 串聯(lián)電路穩(wěn)態(tài)特性的研究”、“霍爾器件應(yīng)用的研究”、“ 固體熱膨脹系數(shù)的測量”和“電橋靈敏度研究”等8 個實驗題目供學生選擇。
在確定選題之后，學生以小組（2～3人）為單位帶著問題通過網(wǎng)絡(luò)及圖書館中心資料室查閱與實驗相關(guān)的書籍、論文等資料，分工協(xié)作共同擬定實驗方案、選擇配套實驗儀器，根據(jù)實驗室提供的條件自行設(shè)計實驗方案，制定實驗原理和實驗方法及步驟。方案選定后，以小組為單位，與指導(dǎo)教師進行討論。若設(shè)計方案切實可行，在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗；若設(shè)計方案未通過，小組成員則根據(jù)指導(dǎo)教師提出的意見，繼續(xù)查閱相關(guān)文獻資料，進一步完善設(shè)計方案直至可行。比如“用電子示波器測量兩信號的相位差”實驗，小組通過查閱資料共設(shè)計出兩套實驗方案： 波形比較法和橢圓法，通過實驗來對比兩種方法的精確性。
實驗方案確定后，學生以實驗小組為單位獨立完成實驗全過程。在此過程中，要突出學生學習主體地位，以學生為中心、教師在全程進行指導(dǎo)或協(xié)助，學生在對照實驗要求去探究與問題相關(guān)知識的過程中，實現(xiàn)了對相關(guān)知識的認知。在實驗過程中出現(xiàn)困難和疑問，教師要及時啟發(fā)和引導(dǎo)學生分析問題，找出解決問題的辦法，如測量電橋靈敏度實驗中出現(xiàn)了電橋的故障，指導(dǎo)學生如何檢測線路故障、如何分析故障原因。鼓勵學生提出問題和擁有不同的見解，讓學生根據(jù)自己的智力特點來安排實驗，如在實驗過程中，可以讓數(shù)理邏輯性較強的學習者負責從理論上分析原理等等，動手能力較強的學習者負責實驗設(shè)備的安裝及測試，自然觀察能力強的學習者負責實驗數(shù)據(jù)的測量和記錄，自省能力較強的學習者負責實驗完成過程中的監(jiān)控和反饋，言語能力較強的學生主要負責實驗數(shù)據(jù)的總結(jié)歸納和實驗報告的完善等等。
實驗完成后，教師應(yīng)及時對對設(shè)計性實驗的學業(yè)進行評價?？茖W評價學習者參與程度和合作效果是激發(fā)并穩(wěn)定其合作興趣，監(jiān)控其合作情況的必要手段。在設(shè)計性實驗評價過程中， 教師對學生的評價包括操作能力、觀察能力、語言表達能力、實驗創(chuàng)新能力和實驗數(shù)據(jù)分析處理能力等多種智力方面的評價，力求做到全面評價學生的成績，充分尊重學生，體現(xiàn)學生的主體性。具體評價時，可以結(jié)合每個小組的實驗項目計劃執(zhí)行情況、每位組員的實驗項目學習記錄和實驗的最終完成情況等三方面進行科學評價。評價最好采取多元評價的方式。讓教師作為評價的主體，同時加上學生自我評價和同組人員的互相評價，如在學生形成實驗報告前，老師可以提出一些問題，以小組的形式組織學生進行實驗誤差分析比較、對實驗方案、實驗結(jié)果以及實驗整體環(huán)節(jié)進行討論，并將實驗結(jié)果當場給教師演示，從而形成學生的自我評價和同組學生間的評價，為指導(dǎo)教師對學生實驗過程客觀評價提供依據(jù)。另外，評價的標準不僅僅是看實驗的結(jié)果，教師對學生的設(shè)計性實驗評價過程應(yīng)該貫穿實驗過程的始終，如在實驗的開始，教師可以要求學生提出詳細的書面設(shè)計方案，及對實驗過程可能出現(xiàn)的問題分析策略，提出解決方案和創(chuàng)新思考。評價時，不僅僅只關(guān)注靜態(tài)的實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果，更應(yīng)注重實驗中動態(tài)的學生經(jīng)驗、情感的交流、合作與碰撞的過程，利用這些動態(tài)變化對學生進行恰當?shù)脑u價和引導(dǎo)。最后，在評價考核內(nèi)容里面除了考核實驗相關(guān)操作技能和對實驗原理的掌握外，還將文獻查閱能力、實驗態(tài)度、團隊合作精神等都納入考察范圍，充分體現(xiàn)設(shè)計性實驗科學精神培養(yǎng)的功能。
在目前各高校的大學物理實驗教學中，綜合性、設(shè)計性實驗所占的比例逐年上升。設(shè)計性實驗是提高學生實踐動手能力、培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的有效手段。在大學物理實驗中構(gòu)建設(shè)
計性實驗，最能體現(xiàn)設(shè)計性實驗訓(xùn)練要求的不是實驗設(shè)備，而是實驗的設(shè)計思想。雖然我校開設(shè)設(shè)計性實驗時間尚短，只要我們不斷努力，最終一定會摸索出一套完善的大學物理設(shè)計性實驗的教學方法。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：Xenserver；虛擬實驗；創(chuàng)新；模擬電子技術(shù)
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）26-0023-03
模擬電子技術(shù)是電氣，電子類專業(yè)基礎(chǔ)課程，模擬電子技術(shù)實驗則是以理論為導(dǎo)向，將課堂知識與實驗相結(jié)合，真正使學生在實驗中學有所用，學有所得。但模擬電子技術(shù)實驗具有原理復(fù)雜、操作繁瑣、要求較高、效果差的特點，而且單獨的仿真軟件又不具備在線交流，深入探究的功能，因此建設(shè)基于multisim的模擬電子技術(shù)虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺可趨利避害。虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺不僅彌補了實驗器材缺乏、損耗，實驗室空間不足等問題，而且可以很好地將學生融入其中，使其學有所樂，樂有所得。同時虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺不僅包括模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗，而且對于綜合型、設(shè)計型實驗，學生也可在此基礎(chǔ)上自行發(fā)揮與探究，與其他同學交流學習。因此建設(shè)虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺對于培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實、知識面廣、實驗?zāi)芰?、?chuàng)新意識高的人才具有較大的實踐意義。
1虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺發(fā)展必要性
1.1國內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究現(xiàn)狀
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，同時虛擬實驗是信息化、模擬化教學的一個重要組成部分。根據(jù)我國的科技發(fā)展國情，制定了開展虛擬現(xiàn)實技術(shù)的各項研究。名勝旅游、展出展館、工業(yè)仿真以及國家自然科學基金委、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃等都把虛擬現(xiàn)實技術(shù)列入研究項目。在緊跟虛擬技術(shù)發(fā)展的同時，國內(nèi)一些高校，已積極投入到了這一領(lǐng)域的研究，比如北京師范大學基于虛擬空間的三維電子線路實驗環(huán)境，上海交通大學的機器人遠程控制系統(tǒng)，中國科學技術(shù)大學的物理實驗虛擬仿真系統(tǒng)，浙江大學化學虛擬實驗操作等都為虛擬實驗發(fā)展開辟了道路。
本平臺為石家莊鐵道大學遠程訪問虛擬機仿真實驗系統(tǒng)為高校實驗平臺建設(shè)提出新的理論與途徑。緊跟虛擬技術(shù)發(fā)展的腳步，力求創(chuàng)新。
1.2 現(xiàn)實實驗面臨的問題
1）電學實驗等由于自身具有實驗原理復(fù)雜，連線困難，操作不易等特點，學生總是望而生畏，實驗課上畏手畏腳，實驗課下敷衍了事。這給高校實驗教學質(zhì)量帶來嚴重影響。
2）實驗器材耗損問題，由于現(xiàn)實實驗保護措施不足或者學生操作不當?shù)仍蛟斐傻钠鞑膿p壞以及時間，溫度等原因造成的器材損耗給實驗的準確性、真實性造成的影響。
3）電學實驗的多樣性，綜合性。由于電學實驗不拘泥于基本電路，因此現(xiàn)實實驗的改裝電路，組合電路往往造成連線復(fù)雜不清，容易造成短路，斷路等問題。
4）實驗教學出現(xiàn)僧多粥少的局面，學生做實驗限定地點，限定時間，限定實驗，對于學有余力的學生往往學不到更多的知識，學生實驗也逐漸成為一種形式。
5）學生平時自己在操作實驗箱時缺乏創(chuàng)造性，對于設(shè)計性實驗，動手能力嚴重不足，沒有實驗的拓展延伸創(chuàng)新。
1.3 虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺發(fā)展價值
仿真軟件multisim具有超強的仿真能力，它可以對模擬電子技術(shù)電路進行仿真，同時分析結(jié)果可以以數(shù)值或波形直觀地顯示出來，當仿真失敗時，不僅不會損耗實際器材，而且還會顯示出錯信息，提示可能出錯的原因，然而僅僅一個仿真軟件并不具備交互，交流，探究，深入學習的功能，因此充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)與虛擬機技術(shù)，將信息技術(shù)與仿真技術(shù)相結(jié)合的方式就很有必要。這樣的方案不僅能解決上述問題，而且具有真實性、交互性、簡單和易實現(xiàn)等特點。虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺建設(shè)可以說是在教育教學上一次重要的發(fā)展創(chuàng)新，也是互聯(lián)網(wǎng)大潮來臨之際一次重大革新。
2虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺功能介紹
2.1設(shè)計目標
模擬電子技術(shù)虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的設(shè)計目標是，改變高?，F(xiàn)有實驗教學中普遍存在的各種問題和提高教學質(zhì)量以及增強學生實驗素質(zhì)和創(chuàng)新能力，通過虛擬化的實驗?zāi)M，讓學生切實體會理論的深刻內(nèi)涵，幫助學生在現(xiàn)實實驗中操作自如。利用multisim軟件的仿真功能，joomla的網(wǎng)頁構(gòu)建功能，虛擬機的虛擬擴展功能和網(wǎng)絡(luò)的交互交流功能，將模擬電子技術(shù)虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺建設(shè)成一個探索性學習，創(chuàng)新性學習，自由式學習，協(xié)同性學習的教學工具。
2.2結(jié)構(gòu)布局及其功能
虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺分為登陸，基礎(chǔ)實驗仿真操作，創(chuàng)新性實驗?zāi)M，在線交流探討，實驗報告瀏覽與下載等功能。
首頁上有以下模塊：
1）實驗報告電子版講義功能模塊
這是紙質(zhì)版的實驗報告在后臺以發(fā)文章的形式呈現(xiàn)在網(wǎng)站上，其中包括基礎(chǔ)實驗仿真操作模塊包括常用半導(dǎo)體器件的識別與簡單測試、單管共射放大電路、負反饋交流放大電路、集成運放組成的基本運算電路、電壓比較器的研究、RC正弦波振蕩電路、非正弦波發(fā)生電路、OTL/OCL 互補功率放大器、集成功率放大器、有源濾波器、整流濾波與穩(wěn)壓電路等12個基礎(chǔ)實驗的實驗報告（包括實驗原理，實驗器材，實驗步驟，預(yù)備知識等），實驗電路參考仿真圖（在此模板基礎(chǔ)上可以修改個別器件的參數(shù)，可觀察修改后對整體電路或部分電路的影響）便于同學們在校園網(wǎng)免流的環(huán)境下可以隨時隨地查閱報告，在普遍使用智能手機的當下，通過這樣的一種方式可以激發(fā)同學們的學習興趣，從網(wǎng)上游習變?yōu)榫W(wǎng)上學習、網(wǎng)上實驗。創(chuàng)新性實驗?zāi)M支持在原有的實驗電路基礎(chǔ)上修改創(chuàng)新也支持新建空白界面搭建電路，此模塊主要方便深入探究學習模擬電子技術(shù)。對于一些包括反饋系統(tǒng)，多級放大系統(tǒng)等電路的研究更加清晰易懂。
2）仿真實驗平臺模塊功能
這部分的功能是本系統(tǒng)的主要功能，即核心部分。通過進入仿真實驗平臺界面，有多個開啟Xenserver環(huán)境里面搭建的虛擬機的按鈕，學生可以通過分配的IP號與密碼登錄到實驗仿真界面（如圖1所示），從而進行遠程訪問云平臺的虛擬機進行學生實驗，這樣免去了學生在本地安裝仿真的繁瑣過程，大大提高了學生的實驗效率。學生在虛擬實驗環(huán)境中按實驗步驟完成整個虛擬實驗，允許重做，直到駕輕就熟，不受時間、地點制約。而對于學生在原有電路的修改并不影響后續(xù)其他人的實驗，任何修改在退出登陸后都將恢復(fù)如初。
3）交互留言模塊功能
交互留言是此虛擬仿真系統(tǒng)的重要組成部分，起到反饋的作用。相當于Blog或技術(shù)交流論壇。在線交流探討模塊實現(xiàn)學習的交互功能，使用者可以對實驗電路做出設(shè)想與建議，方便學生參與到教與學對于指導(dǎo)教師來說可以關(guān)注學生在實驗過程中的投入程度和過程性評價。在此平臺留言模塊教師也可考慮學生對本課程或?qū)嶒灥慕ㄗh與意見，使實驗課程或理論到達更高水平的層次。同學們之間可以討論模擬電子技術(shù)里面的技術(shù)問題，也可以是同學們向老師詢問問題，老師專家們甚至可以互相切磋。
4）視頻播放功能
此菜單欄模塊是補充部分，起到輔助作用。是為教學提供便利和為學生在課余學習更多的技能服務(wù)。視頻里面介紹了幾種廠家的示波器的使用方法，如何操作示波器以及介紹各種電子元器件的型號，拓展同學們的知識面，以便更好地實踐。
5）虛擬存儲器NFS功能
NFS即網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，是FreeBSD支持的文件系統(tǒng)中的一種，它允許網(wǎng)絡(luò)中的計算機之間通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)共享資源。在NFS的應(yīng)用中，本地NFS的客戶端應(yīng)用可以透明地讀寫位于遠端NFS服務(wù)器上的文件，就像訪問本地文件一樣。通過平臺內(nèi)嵌的教學和實驗反饋功能及時核查學生報告中的實驗行為，監(jiān)督和考評學生的實驗?zāi)芰?，瞬間實現(xiàn)一對多模式，隨時隨地教學。這樣就實現(xiàn)了學生和老師交互的途徑。
3虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺建設(shè)總體設(shè)計
本項目的整體構(gòu)架（如圖2所示），在XEN環(huán)境下虛擬，搭建網(wǎng)頁服務(wù)器xampp，通過網(wǎng)頁來獲取遠程實驗機器和密碼。 “虛擬機里嵌套虛擬機”，這是本項目的核心創(chuàng)新之處，也是國內(nèi)虛擬實驗首次創(chuàng)新。Joomla服務(wù)網(wǎng)頁通過后臺python語言腳本來控制和檢測虛擬機的開關(guān)。虛擬機在運行（或者說用戶在使用時）可以將自己產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過NFS的形式進行保存，并且每一個虛擬機采用一種類似影子系統(tǒng)的軟件進行數(shù)據(jù)還原，避免產(chǎn)生更多的用戶垃圾。
圖2 項目的整體構(gòu)架
3.1前臺網(wǎng)站搭建
1）網(wǎng)站的搭建采用目前流行的joomla平臺搭建，使用了WebExperts作為網(wǎng)站的基本模板。
2）在主頁上位了便于用戶使用，本平臺以Multisim軟件為對象，加入了仿真實驗平臺、在線幫助、實驗指導(dǎo)書和在線留言四大模塊鏈接。用戶可以在主頁上進入虛擬實驗平臺，了解本平臺的使用介紹，提前學習實驗指導(dǎo)流程和對實驗問題的在線交流。
3）在網(wǎng)站主頁上加入了在線QQ留言，便于用戶在使用過程中遇到平臺不能使用或其他較為緊急的情況可以通過本鏈接及時聯(lián)系技術(shù)人員。另外就是加入賬號機制，是用戶可以擁有自己的賬戶而獲得更多的是用權(quán)限。另外我們也將不斷更新升級該網(wǎng)站以及主頁新聞話題，
不斷貼合用戶的使用。
如圖3為當前設(shè)計網(wǎng)站主頁， 如圖4為實驗指導(dǎo)書的下拉菜單，如圖5為網(wǎng)站主頁框架布局。
3.2虛擬機平臺搭建
虛擬機上有虛擬機，通過遠程來解決在本機上需要安裝的麻煩，這也是服務(wù)教學和在教學事業(yè)上的創(chuàng)新。
以下分為四個部分：
1） 在Xenserver的基礎(chǔ)運行上有一個環(huán)境，具體下面對Xen進行介紹，Xen作為個軟件開源的軟件，學校在實驗教學樓引進了華為的三臺機器，作為后臺的服務(wù)器0。
2） 客戶端的多個虛擬機，是學生在遠程登陸界面，進行自己的仿真電路實驗，這樣就可以像在自己的電腦一般，免去在自己的電腦上再次安裝冗余的安裝包，使用簡便。
3） 在CentOS的系統(tǒng)下，這是屬于Linux的操作系統(tǒng)范疇。在這里面嵌入網(wǎng)頁的后臺，相關(guān)搭建在后續(xù)。
3.3實驗仿真軟件嵌入
此虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺安裝的是multisim12.0版本，當所有任務(wù)完成后（包括網(wǎng)頁構(gòu)建完成，學生可通過互聯(lián)網(wǎng)登錄以及虛擬機的虛擬擴展實現(xiàn)等），將multisim鑲嵌于實驗平臺，學生登入后可一目了然，簡便操作，快速入門。
登入VM宿主機軟件為將multisim12.0版本與虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平成接口任務(wù)，如圖6：
圖6 圖7 圖8
宿主機地址為202.206.32.235，將主機地址輸入登入方式如圖7以及圖8。
3.4學習資源共享（NFS）
在搭建虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺大環(huán)境構(gòu)架基礎(chǔ)上，為使實驗平臺真正成為有內(nèi)涵，有資源，有幫助的學習工具，在實驗平臺上添加學習資料便舉足輕重。12個模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗從實驗理論到實驗仿真將為實驗者一一呈現(xiàn)，使學生實驗的同時，深入理解實驗原理，全局透析電路連接。對于電壓放大電路或功率放大電路都可以通過預(yù)加的萬用表或者雙蹤示波器觀察。對于基本電路研究，在一些仿真圖旁增加了基本公式，便于學生對電路理解分析。對于一些仿真，軟件都無法實現(xiàn)的如：萬用表的二極管檔位，這里就采用的是利用雙蹤示波器觀察二極管、穩(wěn)壓管伏安特性曲線的方法。甚至于一些功率放大器不能獲得的，這里也巧妙的使用了其替代品，其性能一致，結(jié)果大同。對于虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺參考教材《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程（第三版）》（清華大學出版社）上的仿真練習，我們也將以multisim12.0格式為其展現(xiàn)，該部分將作為附錄寫入其中。當然對于后續(xù)國家發(fā)展和學生建議，模擬電子技術(shù)虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺也將緊跟時代，更新內(nèi)容。
虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺交流模塊相信會成為學生們最為感興趣的，尤其在這里不僅有文字的交流而且還有表情的傳達，當然最為主要的是，這里相當于一個大的QQ群，學生可以提出問題也可以解決問題，可以交流心得也可以提出質(zhì)疑。這里也方便詢問錯誤仿真原因，同學之間可以在線修改，大大節(jié)省時間和精力，也大大方便實際實驗操作。
4虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺測試
我們對網(wǎng)站和虛擬平臺在不斷進行著測試。在前臺網(wǎng)站我們的留言板采用easybook進行留言創(chuàng)建，通過設(shè)計和不斷改善使之更便于留言，使之交流可以更加豐富多樣。主頁上的QQ留言是為訪問者提供的一種與后臺服務(wù)人員直接聯(lián)系的方式，這便在平臺使用中突發(fā)問題而導(dǎo)致訪問者不能正常使用，這樣就可以通過該QQ及時通知技術(shù)人員進行解決。仿真平臺我們通過后臺建立了幾臺虛擬機，用戶通過前臺鏈接進入，后臺分配給用戶一臺虛擬機以及進入賬號和密碼，防止兩人同時登陸上同一臺虛擬機。
5總結(jié)
當今時代是信息和知識經(jīng)濟的時代，實驗教育的目的是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才。虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺以其資源共享，教學融合，創(chuàng)新發(fā)展的屬性擴展了實驗教學的功能，為學生提供了一種嶄新的實驗形式。虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺以先進的信息技術(shù)和仿真為基礎(chǔ)，革新傳統(tǒng)的教學實驗?zāi)Ｊ剑苿訉嶒炚n程遠程教育的發(fā)展。在學校局域網(wǎng)條件下，同學們對其使用效果普遍反映良好，方便實用，但是局部須有進一步提升。
虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺是互聯(lián)網(wǎng)+教育的又一次發(fā)展，虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺跟上實驗的時代性，先進性，創(chuàng)新性和豐富性，創(chuàng)造 了有活力，有趣味，不受時間、空間制約的開放性實驗環(huán)境。同時構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺經(jīng)濟、高效且前景可觀。其誘人的前景不僅在實驗教學上獲得的應(yīng)用，而且在未來社會生產(chǎn)中也會有巨大的利用價值。如今創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)呼聲之高，未來信息網(wǎng)絡(luò)與仿真技術(shù)的更多融合不可估量。
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一、普通物理實驗分層次教學體系
為了培養(yǎng)高素質(zhì)的人才，特別是培養(yǎng)學生具有創(chuàng)新精神和實踐能力，我們對不適應(yīng)培養(yǎng)目標的教學體系、教學內(nèi)容和方法進行了深層次的改革。將普通物理實驗內(nèi)容分成二年級的必修課和四年級的選修課來完成。我們提出了物理實驗分層次教學的課程建設(shè)整體方案及其教學實驗室建設(shè)規(guī)劃。必修課按理論性、設(shè)計性和綜合性實驗開設(shè)，而選修課則主要是開設(shè)設(shè)計性和綜合性實驗。基于實驗基礎(chǔ)性，注重物理實驗項目的共性和個性特征，同時根據(jù)分層次課程內(nèi)容教學需要，提出了的實驗設(shè)備優(yōu)化原則，提高教學內(nèi)容和實驗技術(shù)可拓展性。教學實踐顯示，通過分層次物理實驗教學平臺，既為“通才”教育提供實驗技能訓(xùn)練和科學實踐能力培養(yǎng)的教學技術(shù)環(huán)境，也為物理“專才”培養(yǎng)提供了科技創(chuàng)新的技術(shù)空間，滿足不同層次學生的教學需要。
二、普通物理實驗分層次教學課程建設(shè)
能力培養(yǎng)型普通物理實驗培養(yǎng)方案，以物理實驗課程內(nèi)容改革為切入點，實施物理實驗分層次教學平臺建設(shè)?！捌胀ㄎ锢韺嶒灐闭n程整體依照由淺入深的認識規(guī)律按內(nèi)容層次分三個教學階段授課。第一層次基礎(chǔ)性實驗，注重基本實驗技能培養(yǎng)，學習基本物理量的觀測技術(shù)方法，及其正確的實驗數(shù)據(jù)記錄、分析處理、實驗結(jié)果的準確描述和規(guī)范實驗報告。第二層次綜合性實驗，充分體現(xiàn)物理研究實際過程，注重實驗方法的綜合運用，培養(yǎng)學生綜合分析和科技創(chuàng)新能力。第三層次設(shè)計性實驗，注重基本物理現(xiàn)象的觀測及研究方法，學習實驗設(shè)計方法。應(yīng)該說，第一層次強調(diào)基本技能訓(xùn)練，第二層次突出實驗綜合能力的培養(yǎng)，其教學過程更專注于實驗的物理內(nèi)涵和物理現(xiàn)象的探索，第三層次培養(yǎng)學生從事科學實驗的能力。為了達到普通物理實驗課程分層次教學目標，我們對普通物理實驗項目進行了整合，進行了課程內(nèi)容改革和實驗室建設(shè)規(guī)劃。使實驗項目安排分別注重實驗原理和實驗技術(shù)兩方面，注重物理研究的內(nèi)在聯(lián)系。如開出示波器系列實驗、分光計系列實驗和電位差計系列實驗等。實驗相關(guān)項目構(gòu)成課程的單元，由這些實驗單元組合成普通物理實驗課程整體，使整個實驗課程一體化。進一步根據(jù)課程整體教學要求，對實驗相關(guān)子集中每一項目的教學重點進行調(diào)整，使實驗教學內(nèi)容體現(xiàn)層次結(jié)構(gòu)。在物理實驗分層次教學實施過程中，第一層次和第二層次實驗項目的教學內(nèi)容面向所有學習物理實驗的學生，第三層次項目內(nèi)容則進一步分“通才”要求和“專才”要求來設(shè)置。前者定位于滿足所有本科學生教學需要，但在傳統(tǒng)的實驗方法上有所提高，有所創(chuàng)新，也有自己的教學特色；后者體現(xiàn)了綜合創(chuàng)新及使用現(xiàn)代化測量手段，它面向?qū)W有余力的優(yōu)良和優(yōu)秀學生，滿足“優(yōu)生優(yōu)培”的教學需要。
三、物理實驗分層次教學實踐
在物理實驗分層次教學實踐中，我們既要實現(xiàn)物理實驗分層次的教學目標，又要兼顧實驗設(shè)備資源的合理配置。傳統(tǒng)實驗教學以實驗項目為獨立單元，根據(jù)實驗項目各自的教學目的、內(nèi)容和技術(shù)方法，提出儀器設(shè)備建設(shè)要求。由于忽視明確的課程整體教學定位以及單個實驗項目在課程整體內(nèi)部的層次化教學分工，更缺乏項目之間的物理原理或?qū)嶒灱夹g(shù)關(guān)聯(lián)，從而導(dǎo)致部分設(shè)備資源重復(fù)建設(shè)。因此，基于單元中每一個項目所需的儀器設(shè)備在子集中的教學層次定位，測量儀器和實驗主體設(shè)備均存在于個性和共性之中。進一步根據(jù)層次化課程內(nèi)容的教學要求，合理利用和配置實驗設(shè)備，提高教學內(nèi)容和實驗技術(shù)可拓展性。譬如，聲速測量、RLC串聯(lián)諧振等實驗在具有可擴展性的主平臺上，通過不同的實驗配件組合，展開一系列的實驗教學內(nèi)容。這一建設(shè)思想，不僅節(jié)省教學費用，而且充分利用教學資源，更重要的是使學生通過具體的實驗對象理解物理研究的內(nèi)在聯(lián)系，提高科技創(chuàng)新能力?；谖锢矸謱哟螌嶒灲虒W要求，在實驗技術(shù)配置上，針對不同學習需要的學生，提供不同層次的實驗技術(shù)環(huán)境，真正達到“優(yōu)生優(yōu)培”的目的。如關(guān)于示波器的教學，我們首先介紹模擬示波器，在學生掌握了示波器的若干個實驗以后，再進一步學習數(shù)字示波器，由淺入深，循序漸進，學習示波器應(yīng)用的系列實驗。在實驗方法上，我們也進行了相應(yīng)的改革。如關(guān)于楊氏模量的測量，我們首先介紹拉伸法，然后介紹動態(tài)法和霍耳位移傳感器法，新舊實驗方法對比，學生從中可以體會到現(xiàn)代實驗技術(shù)的進步。
四、結(jié)論
物理實驗分層次教學，既優(yōu)化教學技術(shù)手段又提高了實驗教學設(shè)備的使用效率，更重要的是，在相同資金條件下，實現(xiàn)采用與實際應(yīng)用接軌的精密測量儀器或?qū)嶒灉y量技術(shù)多樣化的教學技術(shù)安排。根據(jù)“厚基礎(chǔ)，強能力，高素質(zhì)”的培養(yǎng)模式和學校培養(yǎng)學生的目標及各專業(yè)的要求，依據(jù)所設(shè)計的實驗項目決定將要配置的實驗器材，要求這些儀器既有經(jīng)典的又有現(xiàn)代的；既有自動的又有手動的；既有模擬的又有數(shù)字的。概括起來就是傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的、基礎(chǔ)的和先進的二者兼顧。開出的實驗項目要傳統(tǒng)與現(xiàn)代內(nèi)容并存；基本方法、基本技能訓(xùn)練與獨立設(shè)計結(jié)合。給不同智力、不同需求的學生以充分選擇的余地。這樣可以改變按傳統(tǒng)的力學、熱學、電磁學和光學開設(shè)的拼盤式的舊體制實驗，代之以“理論性（基礎(chǔ)性）”、“設(shè)計性”和“綜合性”實驗的新的教學體制，使實驗內(nèi)容由淺入深、循序漸進，達到提高學生素質(zhì)和培養(yǎng)能力的目標。
參考文獻：
1、學習數(shù)字電路中D觸發(fā)器、分頻電路、多諧振蕩器、CP時鐘脈沖源等單元電路的綜合運用；
2、熟悉智力競賽搶答器的工作原理；
3、了解簡答數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試及故障排除方法。
二、實驗原理
下圖為四人用的智力競賽搶答裝置線路，用以判斷搶答優(yōu)先權(quán)。
智力競賽搶答器裝置原理圖
圖中F1為四D觸發(fā)器74LS175，它具有公共置0端和公共CP端，引腳排列間附錄；F2為雙4輸入與非門74LS20；F3是由74LS00組成的多諧振蕩器；F4是由74LS74組成的四分頻電路；F3、F4組成搶答器中的CP時鐘脈沖源。搶答開始時，由主持人清除信號，按下復(fù)位開關(guān)S，74LS175的輸出Q1～Q4全為0，所有發(fā)光二極管LED燈均熄滅，當主持人宣布“搶答開始”后，首先做出判斷的參賽者立即按下開關(guān)，對應(yīng)的發(fā)光二極管點亮，同時，通過與非門F2送出信號鎖住其余3個搶答者的電路，不再收受其
他信號，直到主持人再次清除信號為止。
三、實驗設(shè)備與器件
（1）+5V直流電源
（2）邏輯電平開關(guān)
（3）邏輯電平顯示器
（4）雙蹤示波器
（5）數(shù)字頻率計
（6）直流數(shù)字電壓表
（7）74LS175，74LS20，74LS74，74LS00
四、實驗內(nèi)容
（1）測試各觸發(fā)器及各邏輯門的邏輯功能。測試方法參照數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗的有關(guān)內(nèi)容，判斷器件的好壞。
（2）按圖10-1接線，搶答器五個開關(guān)接實驗裝置上的邏輯開關(guān)，發(fā)光二極管接 電平顯示器。
（3）斷開搶答器電路中CP脈沖源電路，單獨對多諧振蕩器F3及分頻器F4進行調(diào)試，調(diào)整多諧振蕩器10kΩ電位器，使其輸出脈沖頻率約4kHz，觀察F3和F4輸出波形及測試其頻率。
（4）測試搶答器電路功能。接通+5V電源，CP端接實驗裝置上連續(xù)脈沖源，取重復(fù)頻率約1kHz。
1）搶答開始前，開關(guān)K1，K2，K3，K4均置“0”，準備搶答，將開關(guān)S置“0”，發(fā)光二極管全熄滅，再將S置“1”。搶答開始，K1，K2，K3，K4某一開關(guān)置“1”，觀察發(fā)光二極管的亮、滅情況，然后再將其他三個開關(guān)中任一個置“1”，觀察發(fā)光二極管的亮、滅有否改變。
2）重復(fù)1）的內(nèi)容，改變K1，K2，K3，K4 任一個開關(guān)狀態(tài)，觀察搶答器的工作情況。
3）整體測試。試開實驗裝置上的連續(xù)脈沖源，接入F3和F4，再進行實驗。
五、設(shè)計報告
（1） 若在圖10-1 電路中加一個計時功能，要求計時電路顯示時間精確到秒，最多限制為2min，一旦超過限時，則取消搶答權(quán)，電路如何改進？
（2） 分析智力競賽搶答裝置各部分功能及工作原理。
關(guān)鍵詞 汽車檢測與維修技術(shù) 實驗教學 創(chuàng)新思維
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
Discussion on Experiment Teaching Of Automobile
Detection and Maintenance Specialty
HU Wenwu， LUO Yahui， JIANG Pin
（School of Engineering， Hu'nan Agricultural University， Changsha， Hu'nan 410128）
Abstract The experiment teaching as a significant process during student learning. The experiment teaching have a positive effect on the students enhance acknowledge of classroom theoretical knowledge， exercise the student's ability of practice and cultivate creativity. In this paper， the problems in teaching process of automobile detection and maintenance， combined with improved method in experiment teaching process .Investigate on how to pass experiment teaching to enhance student's understanding of theoretical knowledge.
Key words technology of automobile detection and maintenance； experiment teaching； innovative thinking
以往我國高等教育由于實驗條件的欠缺，普遍以理論教學為主，實驗僅僅完成相關(guān)主要理論的驗證，造成學生對理論理解不夠深入、認識較為片面等問題。伴隨實驗設(shè)備的大量投入，當前，高等教育特別是理工科的實驗課程比例有明顯的提高。比如當前所授的汽車檢測與維修技術(shù)實驗課程占到所授課程的50%的比例。但在實際教學過程中，如何充分發(fā)揮實驗教學的作用，推動學生創(chuàng)新思維的建立，加深對理論知識的理解，仍然是當前教學工作中面臨的一個大的問題。①我校車輛實驗室自2008年以來開展這方面的研究，并對實驗教學模式進行了探索與嘗試，取得了較好的教學效果。
1 原有汽車檢測與維修技術(shù)存在的問題
1.1 交叉實驗教學嚴重
汽車檢測與維修技術(shù)理論教學涉及汽車發(fā)動機、底盤構(gòu)造與電氣控制等諸多知識要點，配套實驗教學過程不能獨立地對檢測與維修設(shè)備進行講解與實操，當采用脫離基礎(chǔ)理論而進行的實操時，由于學生對基礎(chǔ)知識的掌握深度不一致而導(dǎo)致實驗不能取得預(yù)期的效果。比如，對進行車用萬用表實驗教學時，往往需要對車上的電氣設(shè)備進行對應(yīng)萬用表檔位的使用實驗，而對諸如發(fā)電機電壓測試、整流橋輸出電壓特性、高壓點火線圈信號檢測實驗時，該實驗內(nèi)容則在汽車電器課程中已經(jīng)進行過實驗教學，因此，交叉實驗教學導(dǎo)致教學效率降低，不能充分發(fā)揮實驗設(shè)備的效能。
1.2 設(shè)備實驗功能與理論知識結(jié)合不夠深入
當前實驗設(shè)備較為先進，包括設(shè)施完備的發(fā)動機實驗臺架、模擬功能全面的ABS系統(tǒng)、自動懸架系統(tǒng)等汽車檢測與維修的設(shè)備。設(shè)備通過臺架上的模擬工作指示燈、圖例等方式直觀顯示系統(tǒng)工作原理，系統(tǒng)將實驗設(shè)備與原理圖進行了兩個部分的結(jié)合。學生在進行實驗課學習時，往往可以十分輕松地看懂臺架上的圖例和模擬工作指示燈的工作流程，或者看懂設(shè)備上的部分零件，但是不能將具體的設(shè)備故障與理論教學有機結(jié)合，難以實現(xiàn)在實踐中驗證理論，在理論的指導(dǎo)下進行實踐。
1.3 觀賞性實驗過多
現(xiàn)在實驗設(shè)備多采用集成化、模塊化設(shè)計理念，如我校使用的電噴發(fā)動機實驗臺架，采用微電腦管控，可以實時模擬設(shè)置故障點，并通過臺架上顯示面板進行對應(yīng)傳感器節(jié)點的信號檢測等，學生可以站在臺架旁邊通過觀賞性學習即可以知道故障的位置和故障的原因。這種方式使得實驗教學簡易化，具有較好的故障重復(fù)，但導(dǎo)致多數(shù)學生在實際實踐學習時進入心高手低的學習狀態(tài)，不利于學生主動思考能力的培養(yǎng)與動手能力的鍛煉。
1.4 教學安全與實驗全面性的沖突
汽車檢測與維修實驗教學過程中，通過需要啟動發(fā)動機等設(shè)備，實驗設(shè)備廠家為確保實驗設(shè)備不對學生造成可能的人身傷害，對發(fā)動機試驗臺架、變速器實驗臺架等設(shè)備進行了多重防護設(shè)計，而安全防護裝置直接影響了部分實驗的順利開展，導(dǎo)致不能進行全面的檢測與維修實驗。例如，發(fā)動機實驗臺架四周安裝防護架后，不能順利觀測曲軸位置檢測傳感器信號，也不方便進行高壓點火信號的檢測，只能通過面板上的傳感器符號教學圖例檢測。
2 汽車檢測與維修實驗教學方法的改進
隨著全面推行素質(zhì)教育，實驗教學越來越得到充分重視。汽車檢測與維修技術(shù)是實踐性很強的課程，主要通過實踐教學使得學生了解當前常見汽車檢測與維修設(shè)備的原理與使用技巧，并通過相關(guān)檢測和維修設(shè)備的使用加深對汽車基礎(chǔ)理論知識的理解，培養(yǎng)學生學生分析問題、解決問題的能力，提升學生的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。針對實驗教學存在的問題，改進現(xiàn)有實驗教學模式及內(nèi)容，可以大大提高學生的實踐主動性和創(chuàng)新能力。經(jīng)過近一年來在汽車檢測與維修實驗課程教學中的探索，總結(jié)出一些改進意見及方法。
2.1 老師-學生換位實驗教學方式，提高學生的主動性
以往實驗教學主要以教師講解，學生克隆實驗過程為主，難以提高學生的學習主動性。②例如，2012年在汽車專用萬用表學習時，采用介紹性教學，即逐步介紹萬用表各個檔位的功能和使用技巧，介紹結(jié)束后，學生可以根據(jù)講授的檔位功能順利地完成實驗，基本無任何學習困難的反應(yīng)，但是，在后期的汽車專用萬用表實操中，統(tǒng)計顯示62.5%的學生（班級共計32名學生）不能獨立完成汽車專用萬用表的使用。學生總體問題反饋為實驗課學生采用記憶性學習和觀賞性學習，學生不能理解性記憶實驗過程，導(dǎo)致授課效果較差。2013年的汽車檢測與維修實驗課程采用換位實驗教學方式，即以5人小組為單位，對萬用表的檔位認識進行任務(wù)分配，通過小組講解萬用表各個檔位功能，教師對萬用表可能存在的使用和認識誤區(qū)進行提問式教學。該實驗教學方法確保上課學生保持較高的學習注意力，并需要主動地思索對應(yīng)檔位的功能和可能發(fā)生的錯誤，并通過教師有準備的提問，導(dǎo)向性很強地介紹了設(shè)備的使用要點，并通過即刻的實驗加深對設(shè)備原理的理解，熟悉了設(shè)備的使用過程。通過該方法教學，在2013年的汽車專用萬用表實驗教學中，學生對汽車專用萬用表使用掌握程度達到83%（72名學生）。
2.2 以學生為主體的檢測與維修設(shè)備部件功能拆解式學習，引導(dǎo)學生深入理解檢測與維修設(shè)備的構(gòu)成原理
在課程教學過程中，教師通常對汽車檢測與維修相關(guān)設(shè)備原理進行較為深入的講解，并簡單介紹設(shè)備的使用流程，教學較為抽象。以四輪定位為例，通常理論課教學將詳細講解四輪定位設(shè)備工作的基本原理，并在課堂中講授四輪定位儀的操作流程與要點。在2012年的四輪定位儀實驗課教學過程中，采用教師對照四輪定位儀實物進行零部件講解和整體操作流程演示方法，學生再進行實操實驗方法。實驗調(diào)查顯示，48%的學生不能夠順利的完成四輪定位操作實驗。在2013年的教學中，實驗課前要求學生完成四輪定位儀所有部件功能的資料查找，并在實驗報告上進行各部件功能描述（手寫），確保所有學生了解四輪定位儀各個功能部件的原理，并確定實驗課實驗?zāi)繕耍和瓿筛鱾€部件的功能介紹（隨機抽取學生進行功能介紹），以小組成員分配任務(wù)方式完成四輪定位整個實驗過程。在實驗開始前，即發(fā)現(xiàn)學生對紅外成像原理不能夠深入理解，系統(tǒng)通信結(jié)構(gòu)不了解等問題，通過進一步講解，學生即可以獨立動手完成整個實驗。在該學期的實驗課程中，72名學生，共分成6個小組進行實驗，均順利地完成該實驗項目。
2.3 優(yōu)化實驗報告撰寫方式，提高學生總結(jié)能力，強化實驗效果
實驗報告撰寫環(huán)節(jié)是對學生實驗效果的檢測，同時也是梳理學生實驗思路，加深對理論知識理解的一個過程。良好的實驗報告撰寫方式，對于提高實驗效率，增強學生邏輯思維能力，培養(yǎng)良好的實驗思路有著積極的意義。以汽車傳感器檢測實驗為例，根據(jù)發(fā)動機實驗臺架顯示板上的傳感器，學生需要通過汽車專用萬用表、示波器、診斷儀等設(shè)備進行參數(shù)的檢測，涉及多種檢測設(shè)備、多種電參量信號的檢測，如果不能設(shè)計良好的實驗報告，將導(dǎo)致學生實驗過后總結(jié)混亂等問題。在2013年的實驗教學中，要求學生設(shè)計傳感器檢測實驗報告報表，報表格式與舉例如表1：
學生在實驗開始時，根據(jù)發(fā)動機實驗臺架上的傳感器和圖例，有目的地填寫好被測對象與對應(yīng)測試設(shè)備，這樣，理論知識與實操對象進行了深入的結(jié)合，在實際操作時，既可以很快地完成實驗內(nèi)容，有效地記錄了實驗數(shù)據(jù)，也利于后期的進一步數(shù)據(jù)分析。通過優(yōu)化實驗報告的撰寫方式，學生實驗過程的邏輯思維能力得到提升，也強化實驗效果，學習積極性得到極大的提高。
3 結(jié)束語
通過兩個學年教學方式的改變，對比教學效果，我們?nèi)〉昧艘欢ǖ慕虒W成績。采用教師-學生換位教學法，通過學生對檢測與維修設(shè)備關(guān)鍵部件的功能進行拆解式自主學習，以小組為單位獨立完成實驗，并通過優(yōu)化實驗報告撰寫方式，形成以學生為主體、教師為引導(dǎo)的實驗教學模式，充分調(diào)動學生學習積極性和主動性，培養(yǎng)了學生的邏輯思維能力與創(chuàng)新思維。為進一步加強理論聯(lián)系實際的教學目的提供了一定的保障。
項目基金： 湖南農(nóng)業(yè)大學教改項目（50262）；名稱：汽車服務(wù)工程專業(yè)實驗教學體系的研究與實踐
注釋