時間：2023-02-02 10:03:19
導語：在虛擬實驗設計論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
鄭州大學基礎醫學實驗教學中心組建于2001年9月。根據“學科交叉、設備共享”的原則,充分結合各課程特點及資源分布,中心下屬各專業實驗室優化重組為4大實驗室板塊,構建起醫學形態學、醫學機能學、分子醫學及人體解剖學四個醫學基礎實驗教學平臺。以培養學生綜合能力為核心,針對實驗教學課程體系與實驗教學內容進行了整合,從而組成了與實驗教學平臺相對應的形態學實驗、機能學實驗、分子醫學實驗,人體解剖學實驗四大模塊。從根本上改革實驗教學依附于理論教學的傳統觀念,構建了既與相應學科的理論教學保持有機聯系又相對獨立,具有鮮明特色的“一體化,模塊式,綜合型、開放性”實驗教學課程體系。
2分層次設置實驗內容,采用多元化教學方法
按照“扎實基礎、自主開放、鼓勵創新”的原則,大幅度調整實驗課程內容和授課程序,以能力培養為主線呈漸進式銜接,按基本技能實驗(50%)、綜合設計性實驗(40%)、研究創新性實驗(10%)三個層次設置實驗項目,編寫與之相適應的基礎醫學實驗教學大綱和實驗教材,逐漸形成從宏觀至微觀、從形態至機能、從簡單至綜合、從基礎至臨床,縱橫相互聯系的實驗教學模式,以培養學生的科研素質和創新能力。同時,根據不同學科特點,采用多元化教學方法,最大程度提高學生的學習積極性和主動性[2]。基本技能實驗結合理論課教學,開設傳統的經典驗證性實驗、基本儀器使用、實驗動物手術操作、實驗數據和圖形的記錄、采集和處理,訓練學生基本實驗操作和技能。綜合設計性實驗引導學生以“一個問題”為中心,綜合多學科知識點,從人體器官、組織細胞的形態結構、遺傳特性、生理生化到疾病發生的分子機理、基本病理過程、藥物作用等多個角度來設計實驗,使學生以跨學科的思維方式建立整體的概念,增強學生對實驗現象的觀察與思考。設計性實驗讓學生選擇自己感興趣的題目,運用已學到的知識和技能,獨立設計并開展帶有研究性質的綜合性實驗,搜集必要的實驗數據并加以分析,寫出實驗論文,以學術交流會的形式,討論各自的實驗結果,從而培養學生綜合思維能力及創新意識[3]。研究創新性實驗結合學校“大學生創新實驗計劃支持基金”,學生自行組織課外科研小組,在導師的指導下設計感興趣的小型科研課題,申請創新實驗基金或參加指導老師的在研課題。該實驗從實驗設計、科研實施、結果整理分析到論文撰寫,全部由學生獨立完成。2007年以來,我校7年制及5年制醫科各專業學生共獲得資助15余項,資助經費達10萬元,公開發表科研論文28篇,獲得各種獎勵及發明專利20余項。以學生為主體、教師為主導的創新實驗,采取自主式、學導式、研究式的教學方法,學生接受了較全面、嚴格、系統的科研訓練,啟發了他們在科研過程中提出問題、解決問題的邏輯思維方式,提高了獨立工作和科研創新能力[4]。
3積極開展“第二課堂”教學活動,培養學生觀察問題、解決問題能力
開展“第二課堂”活動是中心實驗教學改革的另一大特色。富有內涵的第二課堂活動,既強化了學生實習、實踐環節,也提供了互動的師生交流空間,創造了學生自己動手、動腦的機會。通過引導學生參加社會活動,激發了學生積極探索的精神,縮短了學生與社會的距離。醫學昆蟲學課程教學中,采取了專題講授與社會實踐相結合的教學方式,結合所講授的專題,把學生組織成若干社會實踐小組,利用周末開展小型調研活動。學生們在輔導教師的指導下,走出實驗室,制訂醫學昆蟲調查、防治技術方案,在鍛煉學生動手能力和實際工作能力的同時,也培養了學生科研工作的能力及興趣。臨床藥理學將實驗課搬到工廠車間,讓學生現場親眼目睹制藥過程。人體解剖學在課余時間將學生組織成若干課外實踐小組,參與解剖技術室的尸體解剖與標本制作,使學生們在實踐中進一步學習掌握解剖學知識[5]。第二課堂教學活動的開展,既強化了學生實習、實踐環節,也創造了互動的師生交流空間和學生自己動手、動腦的機會,有利于加強學生主動獲取知識和動手能力、創新能力的培養。2001級7年制臨床醫學專業趙菁同學,從大二開始,就參與了“河南省重點科技攻關基金資助項目”的有關課題研究。她提出的將物理和化學中有關載體模型的思想引入到生命科學領域的原理,在我省大中專院校尚屬首例。其研究課題“小鼠IFN-γ真核表達載體的構建和轉染鼠腹腔巨噬細胞抗腫瘤效應研究”已在基礎研究中獲得了肯定的治療結果,可為臨床治療提供可靠的實驗依據。在大學學習的幾年里,趙菁同學將課余時間和節假日全都用在了科學實驗和科技制作上[6]。當中心開展第二課堂活動來發展學生的興趣和愛好時,趙菁就找來理工科的學生成立課外科研小組,常常領著小組成員研究生物、電子技術,搞科技制作,一項一項的創造發明問世,并連續在“挑戰杯”競賽中獲獎。在第二屆“挑戰杯”河南省大學生課外學術科技作品競賽中,《針劑破口器》、《新型解剖床》榮獲二、三等獎;在第八屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽中,《針劑破口器》榮獲三等獎;在第四屆“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽中趙菁同學主創的《河南醫美樂醫療器械有限責任公司》創業計劃榮獲銅獎;在第三屆“挑戰杯”河南省大學生課外學術科技作品競賽中,趙菁同學的兩件作品《解剖室空氣凈化裝置》和《便攜式電子防暈動裝置》分別獲得二等獎和優秀獎。在校期間,她連續四年在全省、全國“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽和創業計劃競賽中獲獎,2003年被授予“中國大學生跨世紀人才獎———建昊獎”,2004年榮獲“青春中華―首屆中國青年文化周特別獎”,2005年8月被授予“第二屆中國青少年科技創新獎”,2005年11月被授予“首屆河南省十佳青少年讀書成才獎”,2005年12月榮獲“中國十大年度大學生創意人物入圍獎”,2006年2月榮獲“首屆河南省十大教育新聞暨教育新聞人物獎”,2006年6月獲得“鄭州市學習標兵獎”,截至目前,她已擁有7項國家專利,被譽為“學生發明家”[7]。2004級臨床醫學專業盧沛琦同學積極參與老師的科研活動,將所學知識與科學實踐結合在一起,利用第二課堂活動,在指導教師的帶動下順利完成一項科研內容,其撰寫的科研論文《骨髓間充質干細胞體外誘導為心肌細胞的實驗研究》,在2006年鄭州大學組織的學生科技競賽活動中,榮獲“鄭州大學學生科技創新與科技論文”一等獎。
4利用現代化教學手段,提高實驗教學質量
中心將網絡信息技術引入實驗教學,建設了一批數字化、網絡化的實驗教學平臺。包括人體解剖學虛擬實驗室、數字網絡多媒體解剖學實驗室、數碼顯微互動形態學實驗室、多通道生物信號采集系統和機能學仿真實驗網絡教學系統實驗室等。各實驗室根據不同需求裝備相應的數字化網絡設備,使實驗室信息網絡硬件建設處于國內高校實驗室領先地位。虛擬、仿真實驗軟件與實驗硬件配合,多媒體技術,網絡教學———三種教學手段,進一步強化了實驗教學效果。我們自行研發的一套局部解剖學虛擬教學軟件,利用虛擬的人體三維技術實現了“虛擬人體解剖”,學生通過鼠標、鍵盤等工具輸入相應的變量,進行逼真的人體解剖實驗,收到了良好的教學效果,受到學生和省內外同行專家的一致好評[8]。借助校園局域網和中心網絡實驗平臺連接,應用現代化網絡信息技術,開辟了試驗項目網上預約、網上預習、網上復習、在線實驗等方式消除空間和時間上的障礙,培養學生利用計算機網絡平臺獵取本專業發展前沿信息和新技術的方法。在中心網站創建的局部解剖學虛擬實驗室、機能學網絡仿真實驗室、形態學網絡標本陳列館。由于網絡教學的個體性和交互性,極大地激發了學生的學習興趣、主動性與創造性。
5完善實驗考核方式,科學評價實驗教學效果
針對不同層次的實驗,采取不同的考核方式,客觀、準確、科學地評價學生成績,構建了以教學督導與信息反饋為主要手段、以實驗過程監控為主要內容、以完善的規章制度為保障的實驗教學質量保證體系。基本技能實驗的考核主要依據:實驗預習與報告,實驗操作,實驗考試[9];綜合設計性實驗的考核主要依據:選題的合理性和難度,設計方案的完整性、合理性、經濟性,仿真優化的正確性,硬件制作、測試結果和設計報告;研究創新性實驗的考核主要與課題、論文完成情況,答辯情況以及競賽結果相結合。
[關鍵詞]虛擬實驗；認知體驗；情感體驗；模型
[中圖分類號]G420 [文獻標識碼]A [論文編號]1009－8097(2011)08－0092－04
虛擬實驗作為一種特殊的實驗形式，隨著計算機網絡技術的發展受到各領域的廣泛關注。相對于一般的真實實驗，盡管虛擬實驗擁有許多顯而易見的優勢，但卻不能給學習者帶來真實觸覺等完全的真實世界中的認知體驗，而當前的虛擬實驗大多只注重實驗本身的可用性，往往忽略了學習者的心理過程。虛擬實驗學習者的元認知體驗對實驗效果產生重要影響，從情感體驗層次上進行設計，可以改善和優化學習者在不同水平上的實驗學習體驗，提高學習者的元認知能力。筆者認為，設計優秀的虛擬實驗所引起的學習者元認知體驗與現實世界所體驗到的認知與情感存在相似性，以情感體驗設計來促進虛擬實驗學習者的元認知體驗的形成，從而尋求有助于虛擬實驗學習效果與學習者元認知能力的設計模式。
一 元認知體驗概述
B?約瑟夫?派恩和詹姆斯?H?吉爾摩在《體驗經濟》中指出：“體驗是一種創造難忘經歷的活動，其特征是：在這里，消費是一個過程，當過程結束后，體驗的記憶將恒久存在。”對于虛擬實驗的學習者而言，體驗是其在整個實驗的認知過程中獲得的“恒久存在”的情感、知識和技能的過程。對于虛擬實驗的設計，滿足實驗本身的物理設計和可用性設計遠遠不是虛擬實驗想要實現的最終目標，基于體驗的設計成為虛擬實驗設計的落腳點，虛擬實驗的“消費者”即學習者，在虛擬實驗認知過程中全部的情感體驗是決定其“認知程度”和“自我實現”程度的重要因素，而且使個人與理想自我、他人或是文化產生關聯。
元認知體驗是伴隨學習者的認知活動而產生的有意識的認知體驗或情感體驗。相關學者指出，元認知體驗激活了相關的元認知知識，使那些存儲在長時記憶中的元認知知識能夠與當前的調解活動產生聯系，把處于靜態的元認知知識與動態的元認知調節連接起來。虛擬實驗的學習只有通過元認知體驗才能不斷獲得當前正在進行的實驗活動的有關信息，利用相關的元認知知識，對虛擬實驗活動進行有效調節。
二 虛擬實驗學習者元認知體驗形成過程中的體驗層次
學習者在虛擬實驗學習過程中的元認知體驗，是伴隨其認知活動而產生的認知情感體驗，這種體驗是學習者有意識的情感與反思(學習者怎樣理解、學習者怎樣感覺和評價等)活動。
貝恩特?施密特通過“人腦模塊分析”和心理社會學說提出了用戶的五大體驗體系，即感官體驗、情感體驗、思考體驗、行為體驗和關聯體驗。感官體驗是視覺、聽覺、觸覺、味覺和嗅覺的體驗；情感體驗是使用者內心的感覺和情感創造；思考體驗是使用者創造認知和解決問題的體驗；行為體驗是影響身體體驗、生活方式并與使用者產生互動的體驗；關聯體驗則包含感官、情感、思考，以及與行動體驗。
針對用戶的產品可以是有形的，也可以是無形的，用戶、對于產品的體驗，無論產品是有形的還是無形的，這種體驗都是相同的和可類比的。貝恩特?施密特根據有形的產品提出了用戶的體驗體系，而針對無形的產品――虛擬實驗，這一“體驗”是學習者在特定的情境(虛擬實驗環境)中從事的認知活動的全部體驗，即在這一過程中學習者全部的認知與元認知體驗。此外，對于虛擬實驗這一特定的實驗學習環境，學習環境認知理論可作為分析虛擬實驗環境與學習者元認知體驗形成過程的依據。學習環境認知理論認為，“學習者對與其相關的學習環境信息的感知、印象及其評價，包含了學習環境知覺、學習環境印象和學習環境判斷三個過程”，學習者的學習包含了對學習環境的認知過程和學習心理與行為，其中，學習者的元認知體驗是認知上升為元認知過程中的全部體驗，并最終形成學習者對學習的反饋或影響。
根據用戶五大體驗體系與學習者元認知體驗以及環境認知理論可知，在一般的實驗操作中，學習者主要是被動的認知與接收，其主要的途徑在于感覺上的感官接受經過人的思維過程而形成的一種認知，而虛擬實驗操作所要達到的最終目標應該是使學習者由被動的學習轉向主動的學習，即達到元認知狀態。在這一過程中，學習者全部的體驗即是由認知體驗上升到元認知體驗的過程，使得學習者在學習中更清楚自己的實驗定位和實驗操作行為，達到真正的主動地學習與探索，進而提升實驗學習效果。虛擬實驗學習者元認知體驗形成的過程可表述為：認知體驗一行為體驗一元認知體驗。其中，認知體驗包含了感覺體驗到認知體驗的過程，行為體驗是學習者主動的實踐行為的體驗，最高層次的元認知體驗即意識性情感體驗，是學習者的價值與情感判斷以及印象與自我實現的體驗。由此，構建了虛擬實驗學習者元認知體驗形成過程中的體驗層次。
1 認知體驗層(感覺體驗一認知體驗)
在虛擬實驗學習中，學習者首先從實驗環境中獲得感官上的感覺體驗(聽覺、視覺、觸覺等)，這種感覺體驗經過大腦中樞的處理和判斷形成了學習者對虛擬實驗的一個完整的形象認識。感覺體驗的積累與整合形成了學習者虛擬實驗的認知體驗。認知體驗層包含了對知識信息等的記憶、想象、辨別和綜合的過程，并由此形成學習者的實驗認知記憶。學習者認知體驗的形成是虛擬實驗的認知活動與學習者的認知需求發生聯系而產生的認知層面的體驗。認知的發生到內心體驗的形成是學習者感覺體驗不斷積累聯結的結果。環境心理學表明，良好的感官刺激能夠增強學習者的參與性，形成整體性認知，引發學習者更加積極的認知體驗。
2 行為體驗層(主動的實踐)
由認知體驗的驅動，學習者做出相應的實驗行為。學習者主動實踐的行為體驗，是學習者的行為模式的自我體驗與實驗系統互動所產生的體驗，是學習者體驗著的帶有目的性的行動過程的集合。在實驗中，學習者根據既往的經驗及認知水平進行主動的、有意識的行為活動，從而獲得自我認知程度、創造認知并進行問題解決的體驗。在此過程中，學習者通過行為的體驗不斷獲得與完善操作技能與心智技能的同時，反過來也能夠促進學習者的認知體驗，使學習者對虛擬實驗的操作與目的產生更深層次的認知。
3 元認知體驗層(意識性情感體驗)
學習者元認知體驗的形成，不僅能夠促進學習者認知能力的提高，也能深化學習者的認知體驗。以主動的行為體驗的產生為基礎，學習者產生了更深刻的情感體驗，這種情感體驗是學習者主觀的價值判斷，而不再是被動的感性認知，這是學習者通過虛擬實驗主動地行為實踐的結果，是學習者內心可意識到的自我感覺和主動的情感創造。也就是說，元
認知體驗層面上的情感體驗超越了感知覺層面的被動接受的情感范疇，是學習者對實驗認知與進程的價值與情感判斷，并引發了學習者對實驗行為的控制與調整。另外，印象與自我實現體驗是學習者通過與實驗的交互對虛擬實驗形成的記憶以及對自我價值提升的自我肯定的體驗，是學習者元認知情感體驗的進一步內化與升華，以及自我滿足、自我釋放的最高體驗，這一體驗不僅僅停留在此次實驗過程中，而是對學習者學習能力產生更加深遠的促進作用，有利于提升學習者對實驗學習任務的積極的自我效能感和學習反思。
三 基于元認知的虛擬實驗情感體驗設計模型構建
基于元認知的虛擬實驗情感體驗設計超越了以往僅關注于可用性的范疇，不僅要包含豐富的虛擬實驗和教學功能，也要將實驗中學習者元認知體驗的形成過程與虛擬實驗設計相結合，使虛擬實驗系統與學習者在情感體驗上達成共鳴。
Norman[7]在《Emotional Design》一書中指出，人類體驗的情感由三種水平引起：本能水平(visceral level)、行為水平(behavioral level)、反思水平(reflective level)。本能水平的設計涉及最初的效果，包含產品的外觀；行為水平的設計集中于產品的效用，注重功能、性能和可用性；反思水平的設計注重信息、認知效果的意義以及設計帶來的美好的回憶。
這三個水平的設計反映了人(用戶、學習者)使用產品時體驗過程的本質規律，以學習者元認知為基礎的虛擬實驗設計同樣遵循Norman關于設計的三個情感層次的規律。學習者元認知情感體驗的三個層次，即認知體驗層、行為體驗層、元認知體驗層與虛擬實驗系統相互作用，指導虛擬實驗的設計，最終促進實驗學習效率。由此，根據虛擬實驗學習者元認知體驗形成過程中的體驗分析，以及虛擬實驗的情感體驗設計思想，結合虛擬實驗學習的特點，構建出基于元認知的虛擬實驗情感體驗設計模型。如圖l所示，該模型由實驗分析、實驗學習、自我監控與自我評價三個部分組成，并融合了元認知的情感體驗的三個層次。
1 實驗分析
實驗分析包括學習者分析、情境分析和任務分析。在基于元認知的虛擬實驗情感體驗的模型構建中，學習者情感等方面的因素是實驗設計的核心，分析學習者實驗中的情感體驗從而挖掘學習者的實驗需求，并結合學習者的實驗背景與認知特性、學習者特征等方面的分析，指導虛擬實驗的設計。此外，學習情境對于虛擬環境下的實驗操作至關重要，在類比具體實驗情境的基礎上，要充分發揮虛擬實驗的優勢，實現方便、快捷、有效的情感化知識鏈接與知識遷移，以實現學習者意圖與虛擬實驗情境的友好匹配為原則，建立虛擬實驗學習的情感體驗情境，彌補一般實驗未能考慮學習者情感、忽略學習者元認知體驗的不足。
在實驗分析中，將對學習者和實驗情境的分析轉化為具體的任務，明確實驗目標、具體的實驗操作過程和學習者的實驗行為方式，使實驗操作與學習者有目的的實驗行為有機地融合起來，從認知體驗、行為體驗和元認知體驗出發，綜合學習者的心理需求及其與虛擬實驗的交互關系。
2 實驗學習
實驗學習包括實驗學習方式、實驗內容、交互界面和虛擬環境等。在實驗學習中，虛擬實驗系統與學習者的情感體驗各層次間相互溝通。在認知體驗層上，虛擬實驗的物理外觀占支配地位，主要與實驗系統中學習者的視覺體驗、聽覺體驗、觸覺體驗等物理特征相聯系。其中，主要以交互界面的視覺設計為主，實驗帶給學習者的視覺體驗主要是顏色與布局。運用印象性、象征性的實驗色彩設計能夠引起學習者的愉悅感；實驗布局上的設計要求做到適當大小的實驗器材和設施、以及統一的實驗界面風格等。感官上的體驗直接引起了學習者的認知體驗，喚起學習者關于實驗難度、渴望進入實驗狀態的本能情感體驗。如果實驗界面設計給學習者的第一感覺不滿意，就會引起消極體驗，影響后續的實驗操作。
在學習者行為體驗層面上，虛擬實驗的學習主要通過以下幾方面影響學習者的行為體驗：虛擬實驗支持學習者的哪些實驗活動，即這個虛擬實驗的功能性是否符合學習者對實驗操作的需求；學習者在虛擬實驗環境下進行的實驗操作是否流暢、易懂，即這個虛擬實驗的設計概念是否與學習者的認知概念相匹配；實驗操作內容能夠在多大程度上使學習者的認知水平有所提高，即這個虛擬實驗能夠多好地實現其功能性。因此，在此層次上，主要是以學習者為中心，探究實驗與學習者行為心理相一致的虛擬實驗模式。虛擬實驗要滿足易用性和功能性的需求，最重要的是明確學習者的學習方式和對實驗操作的需求。心理學研究的結論告訴我們，易用性高的設計會讓使用者覺得舒服，進而提高使用效率。也就是說，虛擬實驗的設計要在可用性的基礎上，實現其“功能美”，使學習者自然地與實驗系統進行交互操作，從而獲得主動的行為體驗。
實驗學習的最高層次是元認知體驗層，在此層中，學習者與實驗的交互體驗是一種有意識的情感體驗，主要表現為學習者的價值與情感判斷以及印象與自我實現體驗。元認知體驗層目標指向使學習者感到滿足和愉快，獲得自我認同感。Noman將其情感層次設計的反思水平表述為能夠“引起回憶的設計”，虛擬實驗設計主要是其與學習者間的聯系與交互，學習者沉浸于其中并最終“產生美好的回憶”。該層的設計注重實驗設計的傳達性，基于元認知的虛擬實驗情感體驗的設計不僅使學習者有效地完成實驗操作部分，而且加入反思的設計，注重對實驗完成情況的主動反思，即主動的、有意識的價值和情感判斷。印象與自我實現體驗，是學習者對實驗回憶的印象和自我評價、自我肯定與自我反思。元認知體驗層的設計不僅使學習者停留在實驗操作平臺上，而是形成了記憶印象，使學習者達到主動的元認知體驗狀態，反思實驗學習，指導虛擬實驗設計。
3 自我監控與自我評價
自我監控與自我評價是獲得實驗反饋、促進激發元認知能力的關鍵，主要包括實時監控、修正調整和評價反思。實時監控是形成反饋的前提，主要通過錄制實時視頻和記錄實驗操作步驟中的關鍵參數的方式加以實現，據此得到及時反饋，并加以修正調整。學習者通過實驗反饋對實驗進行評價與自我反思，此過程即是一個元認知體驗的過程，同時，學習者的自我反思亦調整了虛擬實驗的學習策略，提高了學習者的元認知能力。
綜上可見，基于元認知的虛擬實驗情感體驗設計模型充分考慮了學習者在實驗學習中的情感體驗因素，既包含了情感化的實驗分析和有效的自我監控與自我評價，又融合了虛擬實驗情感體驗的層次設計思想，體現了虛擬實驗對形成學習者元認知體驗的優勢所在。
四 結語
在科學技術日新月異的今天，教學中對學生實踐性的要求越來越高，單一的虛擬實驗學習很難促進學習者對實驗的深層次理解，元認知體驗作為連接靜態元認知知識和動態元認知調節的中介，將其與虛擬實驗有機地結合能夠有效地提升學習者學科實驗的學習效果。基于學習者元認知的虛擬實驗情感體驗設計為促進學習者元認知技能和虛擬實驗學習提供了依據，幫助學習者更加深入地理解問題和解決問題。
隨著學習高度數字化和體驗經濟時代的到來，虛擬實驗的學習將更加注重影響學習者認知和情感的深層次因素。虛擬實驗情感體驗設計的不斷完善和發展，將使虛擬實驗的學習者能夠清晰地認識到學習目標的價值，產生更強烈的內部動機，最終得到更好的實驗學習效果。
參考文獻
[1]B?喲瑟夫?派恩，詹姆斯?H?吉爾摩．夏業良，盧煒等譯．體驗經濟[M]．北京：機械工業出版社,2002；10-31
[2]戴培興，高蘊華，阮瑾等．論網絡自主學習的功效與學習者元認知的發展[J]．華東大學學報(社會科學版)，2010，10(3)：196―199
[3]梁寧建．當代認知心理學[M]．上海教育出版社，2003：307-317
[4]羅仕鑒，朱上上．用戶體驗與產品創新設計[M]．機械工業出版社,2010：4-6
[5]譚千保．學習環境認知的理論依據與研究價值[J]．當代教育論壇,2006,(11)：32-33
[6]Paul A.Bell,Thomas C.Greene,Jeffrey D.Fisher,Andrew Baum．朱建軍，吳建平等譯．環境心理學[M]．第5版．中國人民大學出版社,2009：56-90
[7][9][10]Donald A.Norman．付秋芳等譯．Emotional Design[M]．北京：電子工業出版社,2005：19-42
論文摘要：針對電子信息類專業實驗教學中存在的問題，結合實際的教學條件，對實驗教學提出了改革，將仿真技術應用到實驗體系中，避免了實驗條件的空間和時間限制，充分發揮了學生能動性，提高了實驗教學質量。
實驗是電子信息類專業學生課程教學的一個重要環節，是對理論教學的補充和深化，其開設方式關系到學生對理論知識的掌握和應用，直接影響著學生的操作技能、主觀能動性和實際動手能力的提高，也決定著理論和實驗的教學水平。因此，在教學過程中一定要加強實驗這個實踐性教學環節，充分利用實驗資源來培養和提高學生解決問題的能力和創新能力，使學生能夠更加快速地適應于將來的工作。加強實驗教學環節，最大限度地利用學校的實驗教學資源，對提高教學水平，培養學生的實際應用能力和綜合素質具有重要的意義。
1 實驗教學的傳統模式和問題
在我國高校工科教育中，實驗教學硬件條件普遍不足，或者是硬件實驗條件的發展跟不上技術的要求，同時各高校大幅度擴大招生，實驗教學硬件條件更顯不足。加大對實踐教學條件的投入，加強培養實踐教學科技人才，強化實踐教學內容和條件的改革與建設，在當前來說具有特殊重要性[1]。我國教育主管部門也在積極得進行著推進實踐教學的改革與建設。例如：在全國高校本科教學水平評估中，實驗室建設基地和建設經費以及實驗教學改革就是一項重要的指標內容。越來越多的高校開始響應教育部的號召，實行了“雙基”實驗室，并在此基礎上進一步建設“實驗教學示范中心”。
目前，實驗教學的傳統模式的缺點主要表現有：
1）實驗設備陳舊，實驗模式單一；
2）驗證性實驗分量大，與設計性、綜合性和創新性實驗之間的比例失調；
3）先進的實驗教學手段在實驗教學中的引入還不夠；等。
2 實驗教學方法改革勢在必行
隨著計算機的普及和應用，在教學中也越來越多地借助計算機來輔助設計方法，同樣，在實驗中借助計算機仿真技術具有很大優點：減少實驗中所需的耗材、降低對實驗器材的破壞性、完成更復雜更高難度的設計性實驗、更加全面地分析實驗對象以及結果的性能指標等，具有高效、快速、直觀、完整的優勢。開展仿真實驗作為一種新型的實驗教學方法是在現有實驗室設備的基礎上采用計算機新型軟件對實驗進行模擬，大大提高了學生對本專業知識的應用能力和科研創新能力。因此，在當今的實驗教學中，仿真實驗的引入勢在必行。
對當今高校來說，學生人數不斷增加，實驗室設備和資金滿足不了大學中學生的試驗要求，為了不斷提高實驗教學的質量，又進一步解決實驗設備少、不好維護、建設費用高等問題。將仿真技術引入實驗教學中來，學生一方面可以利用計算機實現實驗方案的設計，又可以直觀地驗證仿真過程和結果，不受實驗室條件和空間的限制，可將實驗設計帶入到課余生活中來進行，大大提高了學生對實驗的操作興趣。利用仿真實驗由于方法的靈活性可以充分發揮學生的想像力和創造力，比起傳統的實驗教學更利于培養科技創新人才，且有利于降低實驗成本，能夠使得實驗室的建設和發展進入一個良性循環中。
3 實驗教學改革方案
3.1 實驗中引入相應的仿真技術來進行虛擬實驗
在實驗教學中引入計算機仿真技術，一方面，充分發揮學生的主觀能動性，激發學生學習興趣，另一方面，老師可以利用計算機技術來觀察學生的實驗過程，采集學生的實驗結果，更好地跟蹤和指導學生，先進的教學理念和教學手段有助于提高實驗教學效果，提高教師的教學水平。而計算機的引入可把實驗設備、理論教學、教師指導和學生的思考、操作有機地融合為一體，克服了傳統實驗教學過程中受到課堂、課時、實驗設備等的限制，使實驗教學內容進一步靈活化，在時間和空間上得到延伸，也進一步激發了學生的實驗熱情。
在實驗中引入相應的仿真技術來進行虛擬實驗，可以使得學生在進行實驗的過程中培養獨立思考能力，激發學生的學習興趣，提高學生的創新意識，同時為學生提供了更加開放靈活的實驗條件。對實驗內容和實驗教材來說，采用仿真技術把將虛擬實驗和真實的電路實驗有機地整合起來，充實了實驗內容，增強了實驗的能動性和趣味性，有利于實現培養學生綜合實踐和探索創新能力[2]。目前，越來越多的高校重新對實驗室建設進行了規劃，利用計算機仿真技術改革實驗教學是一個新的發展方向。在高校實驗室中引入計算機以及相應的軟件技術不僅可改善實驗條件、改革實驗教學方法、充實實驗教學內容，還可大大提高實驗效率，降低實驗成本，增強學生學習的積極性和創新性，為實驗教學和科研提供良好的實驗平臺[3]。
以單片機實驗教學為例，在實驗過程中我們引入proteus仿真軟件，用它來模擬單片機硬件系統。由于軟件的靈活性，可以克服實驗箱硬件電路固定、實驗內容難于改動等局限。整個實驗設計都是基于計算機仿真技術的，除了計算機外不再需要任何硬件即可進行實驗，這樣有利于促成課程和教學改革，更有利于人才的培養。仿真技術的另一應用表現在學生的業余愛好上，比如目前的電子設計大賽，挑戰杯等，學生完全可以利用計算機來進行仿真，先用計算機仿真出相應的實驗模型，在計算機上進行模擬調試，最后用硬件實現。在整個過程中，學生可充分發揮自己的才能，通過大量仿真對比，達到設計目的，學生也可以大膽地反復調試，避免了損壞器件。在電子設計競賽中，我們使用proteus開發環境對學生進行培訓，在不需要硬件投入的條件下，學生普遍反映，對單片機的學習比單純學習書本知識更容易接受，更容易提高。實踐證明，在使用proteus進行系統仿真開發成功之后再進行實際制作，能極大提高單片機系統設計效率。
另外，開展仿真教學對于我國的遠程教學也是一種很好的嘗試，有著重要的意義。
3.2 重新安排各類性質的實驗，適量增加綜合性、設計性實驗
驗證性實驗是實驗中最基本的，可以使學生鞏固理論知識，它的實驗內容相對簡單，重點培養學生的基本操作、數據處理和計算技能，驗證和加深對課本知識的掌握和理解。綜合性實驗則要求學生必須具有一定的專業基礎知識和基本操作技能，能夠運用某一課程或多門課程的綜合知識，進而對實驗技能和實驗方法進行綜合訓練的一種復合性實驗。目前工科高校中越來越多地提出課程設計也是為了加強學生對綜合知識的運用。為充分調動學生的學習積極性和主觀能動性，設計性實驗也必不可少。設計性實驗能加深學生對理論知識的認識，由學生自己負責計劃和執行，充分提高了學生的思維能力、動手能力、分析和解決工程實際問題的能力[3]，發揮了學生的主觀能動性，設計性實驗的完成可以充分借助于計算機仿真技術來完成。
驗證性、綜合性、設計性實驗相結合，培養了學生基本的實驗技能和方法，同時又促進了學生的創新思維，打破了原有實驗教學附屬于理論教學的模式，建立與理論教學并行的，既相對獨立、又相互聯系的實驗教學體系。在某些應用性強的實驗教學中，綜合性和設計性實驗的比例至少要達到60%以上，同時設計性實驗最好要跟得上科學技術的發展。一方面保證基本實驗技能訓練，另一方面，實驗內容應與當今先進技術的發展相結合，適應社會發展的需要，將科研成果轉化為實驗內容，提高實驗的先進性和代表性。那么，工科院校中一方面加大實驗器材的投入，提高實驗教學條件，開設先進的實驗內容，提高學生的積極性，使學生適應當今社會的發展；另一方面，要充分利用現有的條件，引進先進的仿真技術，使得實驗條件進一步升華，充分發揮教師和學生的主觀能動性和創新能力。
3.3 硬件軟件都要抓，都要硬
計算機仿真實驗雖然可以準確地反映整個實驗過程， 是一種新型的應用技術，十分有效，但是仿真技術不是萬能的，它畢竟不是真正的實驗，在許多場合仿真只能起輔助作用。也就是說不能用仿真實驗來全部代替硬件電路實驗，而是將仿真試驗和傳統的硬件實驗相互結合，根據學校的實際情況和實驗的情況靈活運用，虛擬實驗不是萬能的，如果所有的實驗都用虛擬實驗替代的話，學生在虛擬環境中實驗會產生或多或少的不踏實的虛擬感，實踐能力也不可能得到真正的提高。
3.4 加強對實驗課教師的培訓，通過培訓交流更多地了解新的實驗技術
在實驗教學改革的同時，必然對教師提出更高的要求：一是教師也應加強專業知識和技能的學習，來提高自己的業務能力和綜合素質，另外，不斷更新專業知識的結構，了解前沿技術的發展也是必需的；二是高校中要大力創造條件促進教師經常參加基礎理論知識的培訓和實驗的培訓以及學術研討會，從而擴大視野，更新教學觀念，及時了解嵌入式系統發展趨勢和動態，促進電子類實驗技術的發展；三是要大力組織專業教師去積極申報相關的創新實驗和科研項目，提倡以科研資金來促進實驗室的建設，用科研成果去改進實驗內容，同時可以提高教師的科研能力，在科研中更好地去鍛煉自己，為實驗教學服務。
4 結論
隨著社會對人才要求的提高，大力推進實驗教學改革迫在眉睫，而大學實驗教學的改革又直接影響到學生的動手和創新能力。實驗教學必須能夠跟得上時代的腳步，將仿真技術應用到實驗教學中可以充分調動學生的主觀能動性，激發學生的創新能力，加快學生適應社會的能力，同時學習了先進的新技術。
參考文獻：
[1] 丁美榮,柴少明.基于虛擬實驗與真實實驗整合的計算機網絡實驗教學改革[j].現代教育技術,2007,7(17):99-102.
[2] 孫曉明.土力學實驗課程教學方法的研究與改革[j].黑龍江教育,2006(11):59-60.
摘要：由于資金和條件的限制，傳統實驗不能完全滿足教學發展的需要，因而虛擬實驗環境的建設將是實驗教學改革的新趨勢。本文介紹了虛擬現實技術的概念和基本特征，分析了虛擬實驗系統的特點和在實驗教學中的優勢，探討了虛擬現實技術在實驗教學中的應用，最終提出應構建虛實結合的實驗系統。
關鍵詞：傳統實驗；虛擬現實技術；虛擬實驗系統
0引言
實驗是與教學活動密切相關的環節，它有助于學生理解知識的產生和發展過程， 容易理解和鞏固相關的理論知識，提高依靠實驗方法探索科學知識的能力。隨著教育的高速發展，傳統實驗面臨的如實驗材料成本高、實驗儀器昂貴、實驗儀器損壞維修成本高、設備更新頻率高等諸多問題，都嚴重束縛了教學質量的提高 [1]。為了改善這種現狀，最大程度的實現減少硬件資源和節約空間，同時增強實踐教學效果，可以使用虛擬實驗系統輔助實驗教學的開展。
1虛擬現實技術簡介
虛擬現實技術，就是借助于計算機硬件設備和相關支撐技術，創建一種可以通過視、聽、觸、嗅等手段所體驗到的虛擬世界的技術[2]。虛擬現實技術作為一種先進的科學技術，將計算機仿真技術、計算機圖形技術、傳感技術、3D技術等最新的發展成果進行了綜合，并依賴計算機設備構造三維數字模型，構建以視覺感受為主，包括聽覺、觸覺等可感知的環境。虛擬現實技術的基本特征主要包括：
1.1 交互性[3]。虛擬現實系統中的人機交互可通過鍵盤、鼠標、頭盔、數據手套等設備操作虛擬環境中的對象，是一種近乎自然的交互。
1.2 沉浸性。虛擬現實技術依賴計算機技術構造三維立體圖像，通過特殊顯示設備和感知交互設備，把自己放在一個虛擬環境并有一種身臨其境的感覺。
1.3 多感知性。虛擬現實系統配備觀察、傾聽、觸摸、動覺傳感和反應裝置，用戶可以在虛擬環境中得到各種各樣的感知，并采取相應的實際反應和交互操作。
2虛擬實驗系統
2.1 虛擬實驗系統的特點
2.1.1 共享程度高。傳統的實驗有地域與時間限制，而虛擬實驗系統可以接受有訪問權限的本地和異地用戶在任何時間的使用，使信息與實驗資源的共享程度得到了極大地提高。
2.1.2強大的交互能力。虛擬實驗系統能給用戶提供一個逼真的實驗環境，虛擬實驗對象和用戶依賴鼠標拖放操作進行交互，用戶也可以實時觀測實驗現象和實驗結果。
2.1.3支持協作。用戶間的信息溝通是由虛擬實驗系統提供的多種方式進行的。
2．2 虛擬實驗教學的優勢從實驗教學的現狀和虛擬實驗系統的特點出發，虛擬實驗教學的優勢主要有以下幾個方面：
2.2.1 組織形式開放[4]虛擬實驗不受實驗內容、時間和地點的約束，保證了用戶充分選擇的自由。隨著實驗教學的發展，跨地域、跨學科、同時開展多項實驗的要求日益增多，虛擬實驗將為實驗教學的發展開拓空間。
2.2.2 對象開放在實驗教學中，學習者可以分為實驗課程學習者、參與者、愛好者等身份；依據虛擬試驗系統操作的權限分為實驗者、教師和技術人員、系統管理員等三個層次，不同對象依據自己的身份和權限在虛擬實驗平臺下進行學習和交流。
2.2.3 資源開放虛擬實驗的教學資源為實驗對象完全開放。實驗設計方案的形成與開發可以依靠系統軟件程序模塊和實驗項目設計模板的幫助；實驗數據的分析與處理可以利用數據分析與處理工具包進行；學生在實驗課程總結和復習中取長補短、鞏固知識。
3虛擬現實技術在教學中的應用
虛擬現實在教育領域的具體應用，主要體現在虛擬學習環境、虛擬實驗室、虛擬實訓基地、虛擬仿真校園、虛擬遠程教育等方面。
3.1 虛擬現實技術在計算機實驗中的應用虛擬實驗系統包括實驗設備、實驗對象、教學信息資源和實驗室環境，虛擬實驗室既可以是虛擬構想的實驗室，也可以是真實實驗室的再現。例如，要加深廣域網、城域網的概念理解，不必真正把網絡構建起來就可以親身體驗，猶如進行現場的操作。再如，在計算機組裝和維護課程中，使用虛擬機軟件vmware創建與真實計算機相同的運行環境，也有處理器、存儲器、顯示設備、輸入輸出設備等，不僅可以安裝各種操作系統，而且也可以嘗試安裝各種應用軟件，安裝的過程與在真實的計算機中的感受完全一樣，但對計算機中原有的系統和數據不會產生任何影響。
虛擬現實技術還可以對實驗者構想的模型進行實驗，所產生的實驗結果和效果將對實驗構想進行可行性和合理性的驗證。例如，在組網聯通實驗中，可以通過虛擬的路由器、交換機、服務器和終端進行網絡的設計和設置，減少了購買設備的費用和損壞維修成本高所帶來的風險。
3.2 虛擬現實技術在經濟管理課程實驗系統中的應用高等職業教育文科教學存在理論偏多、實踐較少，理論和實踐有脫節現象。應該把計算機技術與教學手段和方法的改革充分結合起來，構建與經濟管理類課程相關的虛擬試驗系統，包括市場營銷、電子商務、人力資源開發、股票交易、財務、旅游場景等各種虛擬實驗系統，把現實環境中無法全面實現的教學過程通過虛擬試驗系統進行完美的展現和操作。例如，房地產營銷虛擬系統可以制定適合不同用戶的營銷解決方案，并對營銷環節中的關鍵環節制定不同的策略。通過虛擬的經歷，不僅加深了對理論知識的理解，而且讓實驗者體會到現代房地產營銷的互動式、數字化的營銷模式。再如，電子商務模擬試驗系統可以建立商店、銀行、商品等相應的模型，實驗者可以模擬商品的選擇、支付、配送等過程。再如，虛擬現實技術模擬旅游景點，以真實的圖像、圖片等數據為基礎，利用計算機制作三維圖像，并通過視覺中樞對物體的“深度”信息和觀察視差的綜合產生三維立體綜合效果，依靠頭盔式顯示器、數據手套、身體部位跟蹤器和投影顯示設備，并結合感官系統在虛擬的場景中去體會景區的地理環境和特色。
4結束語
雖然虛擬實驗環境有諸多優勢，但真實環境環境容易加深學生的感性認識和動手能力，因此，一個實驗系統應該是既包括真實環境也包括虛擬環境的綜合、完整的系統。只有構建完善、先進的實驗環境，才能大大地提高實驗教學質量，提升高校的核心競爭力，真正實現為教學、科研與開發工作服務的使命。
參考文獻：
[1]楊宇行.高校計算機實驗室管理之探討[J].計算機與網絡，2008（1）：64-66.
[2]徐紅，劉羽.計算機專業虛擬實驗教學環境的改革與實踐[J].實驗技術與管理，2009，2（2）：90-92.
物理實驗論文標準格式
早檢測論文早檢測論文2013-10-1002：16：13
國家標準的論文格式
1987年，我國出臺了《科學技術報告、學位論文和學術論文的編寫格式》，把論文的編寫格式分為四大部分：即前置部分、主體部分、附錄部分和結尾部分。
前置部分：
封面。封面二（學術論文不需要）；題名頁；序或前言（需要時）；摘要；關鍵詞；目次頁（必要時）；插圖和附表清單（必要時）；符號、標志、縮略語、首字母縮寫、單位、術語、名詞等；注釋表。
主體部分：引言-1
正文-2
2.1
2.2
2.2.1
2.2.2
圖1（或圖2.1）
圖2
表1（或表2.1）
結論
致謝
參考文獻表
附錄部分：（必要時）
附錄A
附錄B
B.1
B.1.1
B.2
圖B1
表B1
結尾部分：（必要時）可供參考的文獻題錄；索引；封三、封底。
畢業論文的通用格式
對于畢業論文的格式，盡管每個學校的要求不同，文理科也有差異，但我們認為畢業論文至少有兩個部分。
前置部分：封面、目錄、寫作提綱、標題、署名、摘要、關鍵詞。
主體部分：緒論
本論
一、
二、
（一）
（二）
1.
2.
(1)
(2)
結論
致謝
注釋（必要時），參考文獻
參考范文：
大學物理實驗信息化教學與物理實驗教學方法的研究
摘要：信息技術將人類從形式化的腦力勞動中解放出來，為培養創新人才提供了任何時代都無可比擬的優越條件，作為教育工作者必須充分利用時代給予我們的優越條件，出色地完成時代賦予我們培養創新人才的歷史使命。圍繞培養學生的實踐能力和創新能力，本文闡述了對以學生為主體、教師為主導的教學方法的研究及應用信息技術建立學生自主學習的網絡環境和豐富的網絡教學資源，營造教學互動的信息化平臺，創造多元化教學模式的研究與教學實踐。
關鍵詞：大學物理實驗；信息化教學；多元化教學模式；教學方法
一、信息化教學在大學物理實驗中的作用和意義
20世紀末以數字化為核心的信息技術的高度發展，預示人類在本世紀又將經歷一次重大變革。如果說19世紀的工業革命使人類從依靠體力的勞動中擺脫出來，那么今天的信息革命將使人類社會從繁雜的形式化腦力勞動中解放出來。大規模的記憶容量，億次計算機的運算速度，互聯網的交互管理能力，各種智能數據庫、CAD等應用軟件的功能，以及它們的準確性都是人腦所不能比擬的。21世紀人類對待這類腦力勞動將如同操縱機器完成體力勞動一樣簡單。也就是說在信息化時代，腦力勞動性質正在發生著深刻的變化。站在這個角度來思考，對未來科技人才的培養應著重探索、創新和開發方面能力的培養。信息時代需要大批有實踐能力、創新能力的優秀人才，同時信息技術將人類從形式化的腦力勞動中解放出來，引發了信息化教育，為培養創新人才提供了任何時代都無可比擬的優越條件，作為教育工作者必須充分利用時代給予我們的優越條件，出色地完成時代賦予我們培養創新人才的歷史使命。
物理實驗是物理學的基礎，大學物理實驗反映了理工科及各個學科科學實驗的共性和普遍性的問題。在培養學生嚴謹的科學思維、創新能力，培養學生理論聯系實際，特別是與科學技術發展相適應的綜合能力，以適應科技發展與社會進步對人才需求方面有著不可替代的作用。
近10多年來，圍繞著培養具有實踐能力、創新思維和創新能力的高素質人才，我校以教育部世界銀行貸款項目、創建國家名牌課程、“985工程”、“211工程”教育部理工科基地建設、國家級精品課程建設、國家級實驗教學示范中心等項目為依托，全面進行了實驗課程體系、教學內容、教學方法、教學模式等方面的改革，在多年的教學實踐中產生了教學理念先進，教學內容豐富，教學條件優良的優秀教學成果。學校實驗教學硬件設備、實驗室條件也發生了大幅度、跨世紀的改觀，由過去的教學弱點轉變為教學改革中的亮點。
當前如何進一步更新教育理念，深入進行教學改革；如何進一步鞏固和用好已取得的成果，是目前我們面臨的又一課題。尤其在實驗教學師資隊伍正在進行新老交替的今天，該課題顯得更加重要。
我們認為實驗教學方法的研究，尤其是如何真正在教學實踐中實現以教師為主導、以學生為主體的教學方法研究是鞏固十多年來的教學改革成果、進一步深入進行教學改革的重要內容和舉措，也是實現教學目標的重要保證。
長期以來，我們的理工科教學，特別是物理實驗教學長期受到教學環境和師資水平的限制，因襲多年的傳統教學模式，客觀上引導學生向形式化、記憶型方式學習，制約了學生的創新能力及科學素質的形成；近幾年來我國面臨高等教育從精英教育到大眾教育的轉變，學校擴大招生和培養學生實踐能力和創新能力的教學目標都需要大量優秀的教育資源。優秀教育資源的缺乏成為嚴重困擾教學質量的難題，成為教學改革發展的瓶頸。針對上述問題，我們在大學物理實驗課程體系、教學內容、教學方法和教學模式等方面進行了改革，并取得了顯著成效。在此基礎上，近幾年來，我們以大學物理實驗國家級精品課程網絡資源建設為平臺，運用信息化教育思想和技術進一步研究以學生為主體、教師為主導的教學方法，改革實驗中的“模仿型”教學，建設豐富的優秀的網絡教學資源，創造培養創新人才的新的教學模式、教學方法、教學環境，在教學實踐中取得了很好的教學效果。
二、以學生為主體、教師為主導的物理實驗教學方法的研究與實踐
1、注重實驗教學過程，激發學生的學習興趣，引導學生在教學過程中積極思考
實驗教學中獲得實驗數據，是實驗課的必然結果，也是在實驗課教學中師生都十分重視的重要環節，相對而言，對實驗教學過程重視不夠。從培養學生的素質和能力的角度來看，實驗的教學過程非常重要。實驗課的教學過程是提高學生知識，能力和素質的過程，也是正確獲得實驗科學數據的重要保證。
實驗教學過程中的第一步，是引導學生讀懂實驗的原理、設計思想、實驗方法及實驗儀器的結構和運行機理等基本知識，只有這樣，他們才能在實驗教學課堂中積極思考，主動投入，發揮他們在實驗教學中的主體作用，這也是實驗課成敗的關鍵。實驗教學與課堂教學的知識密切相關，但是它們之間往往又沒有直接一一對應的關系。在實驗教學中，往往一個實驗要用到幾個學科領域的知識點，并且更加強調實驗的方法和知識的綜合應用，如何引導學生學會綜合應用已學過的知識，并在此基礎上學會新知識、新方法，這是實驗教學中的重要環節，也是物理實驗課教學中的難點。
我們在實驗教學中，以實驗方法為主線，應用精品課程豐富的網絡資源，將學生已學過的知識作為切入點，采用研討的方法引導學生學會讀懂物理實驗的原理，理解物理實驗設計思想、實驗方法，掌握物理實驗的實驗技能，有效地激發了他們的學習熱情，實驗教學實踐中出現了學生主動參與，積極思考，勇于創新的熱烈場面。
2、注重實驗的設計性、研究性、開放性
實驗的設計性、研究性、開放性是實驗的教學方法的重要表現形式，同一個實驗，同樣的教學設備會因為教學方法的不同而產生不同的教學效果。傳統教學模式常常是以教師為主體，學生照葫蘆畫瓢，抑制了學生主動性的發揮，使得本來就有限的教學資源沒有發揮出最好的教學效果。注重實驗的設計性、開放性、研究性是在在教學過程中真正實施以學生為主體、教師為主導的教學方法的具體體現，并能充分用好已有的硬件和軟件教學資源。
開設設計性實驗時，由教師給定的實驗題目、實驗要求及可供學生選擇的實驗條件，由學生自己提出設計思想、擬定實驗方案，選擇測量儀器、確定實驗條件、實驗參數，并基本獨立完成實驗的全過程。
開設研究性實驗時，教師組織若干個基礎物理實驗涉及領域的課題，以科研方式組織教學。學生在通過查閱資料理解相關領域的基本知識、基本方法及其應用的基礎上，在教師指導下確定研究課題或研究內容、設計實驗方案、完成實驗、最后寫出研究性小論文等。研究性實驗可以學生個體或團隊的形式進行。
實驗的開放性，是指實驗的內容、時間和空間對學生開放。上述設計性、研究性實驗內容和題目由學生自命題或部分自命題，由教師審核命題，并指導學生完成實驗。
我校注重實驗的設計性、研究性、開放性。在每一學期物理實驗中都安排有設計性或研究性實驗內容。設計性、研究性、開放性實驗為學生提供了自主、創新學習的平臺。學生在設計性、研究性、開放性實驗中，積極思考，主動學習，找到了自己在實驗教學中應有的主置，并從實驗教學中獲得了成就感、滿足感。設計性、研究性、開放性實驗在啟發學生的創新思維、培養他們的創新能力方面發揮了很好的作用。
三、建設精品課程豐富的網絡資源系統
營造培養學生創新能力的信息化物理實驗教學環境
1、建立精品課程豐富的網絡資源，營造教學互動的信息化平臺
根據教育部有關文件精神，國家級精品課程，應是具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程；應建立一個優質的課程資源體系和網絡共享平臺。
我們認為，國家級精品課程的優質網絡資源體系建設是精品課程建設的重要方面。精品課程的網絡資源系統必須能反映大學物理實驗課程建設的先進理念、課程的體系、內容和教學方法；提煉物理實驗課程的基本知識，基本思想和基本方法；體現先進的科學思想、科學方法和科學成果；提供學生獨立思考、主動學習的平臺和師生交互的平臺。
我校大學物理實驗精品課程網絡資源系統綜合了幾十年來我校物理實驗課程的優秀教學資源；融合了10多年來實驗教學改革的新思想、新成果；反映了與實驗教學相關聯的現代科學技術的新思想、新方法；并不斷提高實驗的開放性、教學的交互性，滿足了各層次學生學習的主動性。
我校大學物理實驗精品課程網絡資源系統按照大學物理實驗課程的新體系提煉了實驗課的教學大綱、實驗的教案、實驗的重點、難點、儀器的原理、結構、運行機理，使用方法和常見故障分析等指導信息；圍繞學生實驗課程的知識點提供了系統的網上講座，以便學生從看起來零散的各個實驗中，系統地領悟實驗的思想、方法、技術和應用；為拓寬學生的知識面，圍繞現代物理技術類實驗和研究型實驗提供了系統的網上現代物理技術講座。目前我校大學物理實驗國家級精品課程網絡資源系統已包括4個學期，224學時，78個實驗的授課教案和100多個實驗的習題；由物理學史，物理實驗方法，不確定度和數據處理方法，力、熱、電、光學量的測量方法與應用，現代物理技術講座等內容組成的28講物理實驗系列講座；力、熱、電、光、近代物理實驗等各類常用儀器的儀器庫，其中包括儀器的實物照片、內部結構、運行機理及使用指導等。為便于學生在教師指導下學習，資源庫系統具有很強的交互功能和擴充功能。任課教師可以根據教學需要，在資源庫系統中動態更新自己的教案，引導學生學會讀懂實驗，指導學生建立實驗教科書與實驗室實物儀器之間的聯系，激發他們的學習熱情，提高他們自主學習的能力。在幾年的教學實踐中產生了良好的教學效果，一批學生的優秀教學實踐論文脫穎而出。目前在我校大學物理實驗精品課程網絡資源系統中精選了40篇學生的代表作。
2、建設基于web的遠程仿真實驗系統，營造多元化教學模式
物理學是以實驗為基礎的學科，物理實驗教學對培養學生創新思維和實踐能力以及對物理理論的理解將起到不可替代的作用。但是，在實際教學中，由于受到時間和空間的限制，在有限的學時內，要學生完全理解實驗原理和儀器的運行機理，滿足學生自己選擇參數設計實驗，或進一步做研究性實驗內容的強烈欲望，有一定困難。學生往往在教師設定好的參數和步驟中完成實驗的內容，這個過程中學生缺乏思考，很多是盲目操作走了過場，這樣實際上把物理實驗教學變成了一種呆板式的模仿型教學。要改變這種狀態，就要發揮信息化教育的優勢與實際實驗的教學模式相結合，創新教學模式來解決。
由我校研制，高等教育出版社1996年出版的《大學物理仿真實驗》就是一個具有代表性的創新媒體，是國際上第一套實驗教學軟件。它利用軟件建模設計虛擬儀器，建立虛擬實驗環境，學生可在這個環境中自行設計實驗方案、擬定實驗參數、操作儀器，模擬真實的實驗過程，深化理解物理知識。《大學物理仿真實驗》可用于學生預習、復習以及自學物理實驗，營造了學生自主學習的環境和與真實實驗相結合的二段式、三段式教學模式，并使實驗教學在空間和時間上得到延伸。在此基礎上，1999年以來建設在校園網上的虛擬實驗遠程教學系統進一步營造了多元化的物理實驗教學環境和學生自主學習的平臺。目前虛擬實驗遠程教學系統已包括力、熱、電、光、近代物理實驗在內的56個大學物理仿真實驗，多年來在開設網上實驗選修課、網上實驗輔導課、強化師生間的交互，激發學生的主動性和學習熱情，提高教學水平等方面發揮了很好的作用。
大學物理仿真實驗軟件是不斷發展的教學媒體，它的動態更新、動態和維護是教學實踐中迫切需要解決的問題。傳統的教學軟件方式是用光盤等硬拷貝模式，常常存在著升級和維護困難等問題。為此，近年來我們研究了基于web的大學物理仿真實驗系統，用戶無須手動安裝仿真實驗軟件程序，只需通過瀏覽器就可實現仿真實驗等各種類型教學軟件的自動下載、更新、運行。基于web的大學物理仿真實驗系統更方便更廣泛地為學生提供了自主學習的平臺、不斷更新的優秀教學資源。同時也為解決由于擴大招生、培養學生創新能力需要增加的教學資源的問題提供了解決的途徑。
3、建立網絡選課系統，教學交互系統，管理系統，實現全方位開放的教學模式
開放性教學模式是滿足學生個性化教學的模式。在開放實驗室，學生可利用實驗室提供的設備，在教師指導下，自己設立實驗題目、設計實驗方案完成實驗，因此它能有效地滿足學生求知、探索和創新的欲望，有效地培養學生的創新思維與創新能力，因此我們非常注重實驗教學的開放模式。
為了對大面積學生實現在時間、空間、內容上的開放教學，我們建立了網絡選課系統、教學交互系統和教學管理系統，并在2個學期內，對2800名學生開設的開放性實驗教學中發揮了很好的作用。
4、建設《大學物理實驗》(第二版)和立體化教材教材是教學的依據，它反映了教學思想、教學目標、教學內容和教學方法。由我校編寫，高等教育出版社于2005年11月至2006年6月陸續出版的面向21世紀教材，《大學物理實驗》(一、二、三、四冊)(第二版)在第一版的基礎上，融進了我校近幾年來在教學、科研中積累的科學思想、科學方法、教學思想和教學成果。在反映我校大學物理實驗教學的新體系、新內容的基礎上，對教材中的大多數實驗增加了設計性內容或研究性內容、研究型課題；并配有基于web的大學物理仿真實驗系統、大學物理實驗資源系統等。應用信息技術建設了體系新穎、內容豐富、適應于各專業、各層次學生多元化教學模式的立體化教材。
四、結束語
20世紀末以來以數字化為核心的信息技術的高度發展，帶動了信息化教育的發展，營造了信息時代培養創新人才的嶄新的教學環境、教學模式，教學方法，在教學中正在發揮著任何時代無與倫比的作用。任重而道遠，如何進一步融合傳統教育與信息化教育，培養出合格的新世紀創新人才是我們必須不斷面對的課題，我們將為此堅持不懈地努力。
[責任編輯：文和平]
作者：霍劍青 王曉蒲
關鍵詞：中藥學專業；分層次遞進式；實踐技能；人才培養
實踐教學在中藥學專業大學生創新能力與科學素養培養中起著重大作用。實踐技能培養是中藥學專業教學工作的重要環節，是培養學生創新意識和能力、提高綜合素質的重要途徑[2]。李凱從大學生實踐創新教育制度建設、構建大學生創新意識和創新能力評價體系、建立創新型實踐教學模式、開展課外科技活動等方面，改良大學生實踐創新能力培養模式；劉芙等按照基礎、專業、綜合、社會實踐“四層次”設計教學內容，構建了“四階段”實踐教學模式。中藥學本科專業不僅要讓學生掌握足夠的基礎理論和基本技能，更要注重對學生進行理論聯系實際過程的訓練和培養，以激發學生提出問題、分析問題和解決問題的興趣和能力，從而培養實踐技能和創造能力。北京中醫藥大學中藥學院高度重視實踐教學。在長期研究和實踐的基礎上，近年來對實踐教學環節進行大膽改革創新，建立了一套以“實驗技能培養集中實習實踐科研創新訓練專業綜合實踐”為基本構成模塊，涵蓋第一、第二和第三課堂，跨越大學一年級至四年級，具有“理論與實踐、知識與技能、夯實基礎與創新提高三結合”教學特色，全方位，多手段，分層次遞進式的中藥學專業本科生實踐技能培養模式，為培養學生的創新精神和實踐能力奠定了基礎。
1分層遞進式實踐技能培養模式主要內容
1.1開設設計性綜合性實驗
培養設計能力和創新能力大力推動設計性和綜合性實驗開展，從工作量認定、教改經費資助等方面予以扶持。每門實驗課至少包含1~2個設計性實驗，由學生設計具有一定創新性的實驗方案。專門開設綜合性實驗，教師定出實驗題目，由學生查資料，在綜合現有研究成果的基礎上設計實驗方案，然后師生討論方案的可行性并修改方案，最后由學生獨立完成實驗。從大學一年級的專業基礎課直至專業實驗課，均要求開設設計性或綜合性實驗項目，近年來每學年的開設比例占實驗課程總數50%以上。
1.2組織實驗技能大賽
以賽促教促學促練中藥學是實驗性科學，實驗基本技能是學生核心競爭力的保證。從2009年起每年組織一次中藥學實驗技能大賽。旨在規范、熟練實驗基本操作，提高學生基本實驗技能；通過競爭發現實驗教學工作中的優、缺點；培養廣大學生的實驗興趣和創新意識，給學生提供一個展現自我的平臺；讓學生重視實驗技能，激發學生學習的積極性和主動性，營造良好的科研與學習氛圍。此外，鼓勵學生參加各類實驗技能大賽，多次組織團隊參加北京市大學生化學實驗競賽，并多次獲獎。
1.3強化畢業論文環節
提高學生實驗綜合素質畢業論文是檢驗和增強學生自學能力、分析能力、設計能力、綜合應用能力及創新能力的重要一環。以往的畢業論文安排在第8學期，考慮到此學期學生還要參加考研復試，以及聯系工作等實際情況，我們嘗試將畢業論文工作提前到第7學期開始，保證有充足的時間完成。為充分調動每一個學生的積極性，發揮其特長，畢業論文題目保證1人1題，不得重復。
1.4渲染學術氛圍
引領學生實踐為提高學生對于科研、科技開發的興趣，渲染學術氛圍，學院每年邀請國內外知名學者前來講學，包括中國醫學科學院肖培根院士、中國中醫科學院黃璐琦院士、陳士林研究員、302醫院肖小河研究員、香港浸會大學趙中振教授、美國國家疾病預防控制中心（CDC）職業安全與健康研究所（NIOSH）病理生理研究部首席生理學家AnnaAShvedova教授、美國Daemen大學BrendaL.Young教授、AndrewKierWise博士等共20多人。此外，還鼓勵教師帶領對科研有濃厚興趣的學生從大一下學期或大二開始進入實驗室，通過學生自愿申請、科研導師審核，遴選學生參加教師的科研項目，包括國家自然科學基金、國家新藥創制重大專項、北京市自然科學基金等省部級項目、橫向科技開發項目等研究。自2007年以來，學生參與科研項目達40余項，以第一作者身份發表學術論文數十篇，其中多篇被SCI、EI、SCIE等收錄。
1.5建立學生科研創新平臺
促進創新思維的形成搭建學生科研創新平臺，提供全開放的自主學習實驗教學環境。通過課外創新實踐項目立項，鼓勵學生積極參加課外創新設計學習，提高學生創新實踐能力，培養科學研究能力。①建設學生科研創新平臺網站。完善網絡宣傳交流版塊，包括大學生科研創新項目招標通知、報名、申報評審程序、項目管理運行機制、科研成果信息公布等信息；②實行導師準入制度。教師只有通過培養大學生科研創新能力課程的學習，通過測試，方可取得導師資格，再通過申請成為導師團隊成員；③實行審批制。學生確定研究題目或研究方法后，以課題申請的方式提出申請，獲得批準后將為其指派指導教師或學生自行聯系指導教師，實驗在教師指導下完成，實驗完成后撰寫并上交論文報告，接受答辯；④實行項目定期考核制度。學生定期上交研究進展，統一進行標書評優，在實施過程中，各小組定期召開組會進行本課題的討論；⑤召開大學生科研創新例會。定期召開創新工作專題會，討論工作計劃及存在的問題以及解決措施，針對各項工作中遇到的問題，由指導教師團隊進行摸底、總結、提出解決方案；⑥建立獎勵機制。每年拿出專項經費，對在大學生創新創業活動、參與教師科研活動以及各種競賽中取得優異成績的學生給予獎勵，并通報表彰，激勵拔尖學生脫穎而出。
1.6加強與外界合作
拓展學生實習實踐空間，積極加強與外界的合作，進一步拓展學生實習實踐空間。①與校內科研實驗室的合作。依托學科優勢，大力加強實驗室軟硬件建設的同時，及時把科研優勢轉化為校內實習實踐基地，將教育部“中藥制藥與新藥開發工程研究中心”、“中藥材規范化生產工程研究中心”；北京市“中藥基礎與新藥研究重點實驗室”；國家中醫藥管理局“中藥信息工程”重點研究室、國家中醫藥管理局“中藥經典名方有效物質發現”重點研究室和國家中醫藥管理局三級科研實驗室等科研平臺發展為校內教學實習基地。②與校外實習基地的合作。充分利用學校在中藥研究領域校友資源等方面的優勢，積極建立與校外實習基地的合作，拓展學生的實習實踐空間，與北京康仁堂藥業等醫藥企業和廣安門醫院等三甲醫院及安國藥材種植基地、松山植物園共建校外實習基地。③組織專業科學考察。利用節假日組織學生走出校門，走入生產實踐一線，進行有計劃、有目的的中藥資源調查等科學考察，培養學生的探索精神、合作精神、創新精神，磨練學生意志，引導學生熱愛實踐、勇于實踐、服務社會。
1.7加大投入
搭建堅實的實踐教學硬件平臺近年來一直積極申報各類國家財政專項以改善大學生實驗室條件，同時本著勤儉持家的原則用好各項經費。學院歷來注重實驗內容和生產實際相結合，為滿足專業教學需要，已建成能滿足教學科研需要的研發基地近五千平米，其中包括符合GMP標準的中藥制劑實訓平臺、中藥材標本館和小型藥草園。中藥制劑實訓平臺中既有制藥生產中的常用設備，可供學生學習各種劑型的制備方法，也有萬級、十萬級的模擬車間、環境，使學生感受到工廠的氛圍；中藥材標本館和小型藥草園，使學生親身接觸到中藥飲片和藥用植物，增加學生學習的積極性和主動性，達到了“身臨其境，樂在其中”教學境界。通過上述措施，將專業實驗與生產實際融為一體，提升理論，注重實用，強化了學生解決中藥生產與鑒別中實際問題的能力。
1.8加強隊伍建設
努力造就高素質的實踐教學隊伍提高教師實踐教學能力，是完成實踐教學任務，培養學生創新精神和實踐能力的關鍵。因此，學院十分注重加強實驗技術人員隊伍建設。①加強在職人員的培訓。對新留校工作、新調入人員必須進行實驗技術崗前培訓；支持、鼓勵實踐教學人員參加國內外各種教學研討會；選派青年教師進修學習，以提高隊伍的業務水平；②成立實驗教學督導組。成立由知名專家教授組成的中藥學實驗教學督導組，對實驗技術人員進行定期考核，同時對實踐教學的改革方案進行專家論證、向學校教學指導委員會提出指導性意見和建議。
2分層遞進式實踐技能培養模式特點與創新
2.1全方位
中藥學專業本科生實踐技能培養模式涵蓋第一、第二和第三課堂。強化專業培養方案之內的第一課堂教學，即經典的驗證性、設計性、綜合性實驗和畢業論文；堅持教學中心地位，開辟豐富多彩的第二課堂活動，即開辦實驗技能大賽，舉辦學術節，渲染學術氛圍，引導學生參與教師的科研項目，為學生提供訓練和展示平臺，通過比賽和科研活動，促教、促學、促練；應用所學專業實踐技能，走出校門，進行科學考察，走進企業，調查中藥行業發展現狀，引導學生熱愛實踐、勇于實踐、服務社會。分層次遞進式培養模式涵蓋了大學一年級至四年級。大一和大四學生分別主要以實驗基本技能訓練和畢業論文工作為主，設計性和綜合性實驗、實驗技能大賽、學術節、學生科研活動招標、學生參與教師的科研項目則貫穿大學一年級至四年級。
2.2多手段
采用多種實驗教學手段，不斷完善實驗教學方法。在原有課堂教學和實物實驗的基礎上，利用先進的現代化網絡技術，進行計算機輔助教學，建立虛擬仿真實驗數據庫，建立實驗仿真教學平臺和人機互動實驗教學平臺，提高學生學習專業課程的興趣。中藥學虛擬仿真實驗平臺優勢體現在以下方面：①虛擬仿真實驗平臺將圖像、聲音、動畫引入到實驗教學中，在較短的時間內，向學習者呈現和傳遞大量信息，充分調用學習者的各種感官，使學習者加強對課本知識的理解，有利于提高實驗教學的質量和效率。②虛擬仿真實驗平臺的交互性可以讓學生有身臨其境的效果，通過3D效果建立起來的實驗環境，可以使學生通過人機交互對整個實驗過程進行全程操控和觀察，讓學生非常直觀的學習實驗過程。③虛擬仿真實驗平臺解決了中藥學實驗教學中的以下三點迫切需求：實現中藥學實驗教學的遠程教育，可以讓學生通過網絡親臨整個實驗過程；突破傳統實驗形式的限制，對于危險性、毒性極大的實驗可通過模擬仿真平臺實現實驗過程的真實再現；對于資源有限、貴重的藥材，不適宜于實驗室中大量消耗，通過虛擬仿真實驗平臺，實現了資源的保護。通過現代化的虛擬仿真實驗和傳統的課堂教學、實物實驗有機結合，克服傳統課程的缺點，通過建模與動態演示，把中藥學過程中的實驗直觀形象的展示出來，便于學生對實驗過程的掌握，為學生實驗創新能力的提高提供了基礎。2.3分層次探索建立了以“實驗技能培養集中實習實踐科研創新訓練專業綜合實踐”為基本構成模塊，各模塊依次展開，層層遞進，互為依存，有機聯系，不斷深化的多層次培養模式，形成了“實驗教學奠定基礎、集中實習鞏固加強、科研訓練培育創新、綜合實踐整合提高”的實踐教學特色，提出了“理論與實踐、知識與技能、夯實基礎與創新提高三結合”的實踐教學理念。同時，以學生的專業思想教育為切入點，連續4年不間斷，而部分優秀畢業生又可以作為專業思想教育的范例，反饋形成良性循環。
2.3.1實驗技能培養層次
本層次立足于基本實驗技能和動手能力培養、各項操作技能的熟練掌握、創新思維和能力的培養、基礎和專業知識的鞏固提高，內容包括附屬于基礎課程、專業基礎課程及專業課程內的課內實驗和獨立實驗課程，分為基礎性、專業性和綜合設計性實驗三個能力分層遞進的實驗教學模塊。①基礎性實驗包括無機化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗、化學分析實驗、儀器分析實驗、物理學實驗、藥用植物學實驗、生物化學實驗、藥理學實驗等；②專業性實驗包括中藥化學實驗、中藥藥理學實驗、中藥藥劑學實驗、中藥炮制學實驗、中藥制劑分析實驗、中藥鑒定學實驗、中藥制劑顯微鑒別實驗等；③綜合設計性實驗又包括基礎綜合實驗和專業綜合實驗。以上所涉課程時間跨度從第一學年到第四學年，教學主要采用多媒體示范教學、仿真模擬、現場參觀、教師演示和學生實際觀察和操作等方式進行。
2.3.2集中實習實踐層次
根據課程學習需要，依托現有的實習實踐基地，在藥用植物學、中藥鑒定學、中藥制劑學等專業基礎課及專業課等課程教學中安排集中實習，包括松山藥用植物學實習（包括野外藥用植物資源調查、藥用植物識別）、安國中藥鑒定實習（包括常用中藥材鑒定、道地藥材產地實習等）、中藥制劑實習（包括中藥制劑車間實習、醫院藥劑科實習等）。本層次實習主要安排在第二學年和第四學年。通過集中實習，加深和鞏固學生課堂所學知識，獲取感性知識，開闊視野，擴大知識面，培養專業素質，加強職業道德教育，為今后工作奠定堅實基礎。
2.3.3科研創新訓練層次
開展形式多樣的科研實踐活動，以此強化學生專業基本技能訓練，培養學生創新精神和實踐能力，提高學生綜合素質。本層次的創新訓練主要面向已經完成基礎和綜合實驗培訓的二、三、四年級的學生，重點是“創新性、探索性”。具體包括：建立“科研創新實驗”導師庫，按照“以學生自行設計、操作為主，導師指導為輔”的原則，開設學生自行設計的“創新探索綜合實驗”；鼓勵學生積極參加各級各類科研課題申報；參加“挑戰杯”等各種創業大賽；進入教師實驗室參與教師科研項目；參加學校舉辦的專家、企業家系列講座等。
2.3.4專業綜合實踐層次
畢業專題實習是學生走上工作崗位的一次重要實踐，同時也是實現中藥學專業培養目標的一個極為重要的環節。在第七學期教學任務結束后即進入畢業專題實習，時間共16周。要求學生通過實習，了解本專業發展動態和趨勢，熟悉本專題所涉及的基本理論、基本知識和基本技能，掌握文獻查閱、實驗設計、實驗研究、數據處理、結果分析、論文撰寫等科學研究的基本方法，并熟悉論文答辯過程，為即將開始的工作奠定堅實的基礎。在第八學期末，根據學生入學以來的實驗、實習實踐、畢業論文等情況進行畢業綜合考核。多年教學實踐結果表明，通過以上四個不同層次的專業化訓練，學生切實具備了扎實的實踐技能與創新能力，能夠勝任中藥學相關領域的工作，并在工作中顯示出較強的競爭實力。
2.4將科研過程及科技成果轉化為實踐教學資源
積極引導教師把科研過程中產生的科研及科技開發成果引入到實踐教學之中，積極將設計性綜合性實驗和畢業論文與教師的科研課題相結合。三年來，結合縱、橫向科研課題的畢業論文300余篇，占畢業設計總課題數的36%以上；結合科研課題的綜合設計性實驗題目達85個，占實驗項目總數的61%，綜合設計性實驗項目開設比例占實驗課程總數40%以上；學生參與項目研究的課題占科研項目總數的70%以上。
2.5改革測評方法
建立能力培養為導向的考核體系建立能夠體現培養目標的、完整的實驗教學考核體系。采取多元化的考試方法，將過程考核與終結考試相結合，以考察能力、操作為主，全面考察學生的綜合能力。該考核體系涵蓋了實驗技能培養集中實習實踐科研創新訓練專業綜合實踐四個階段的各個環節。①在實驗技能培養階段，將實驗技能考核分成平時實驗能力測評和統考測評兩種，平時實驗能力測評主要包括：結合虛擬仿真實驗平臺實驗預習網上過關自動積分、實驗預習積分、實驗操作能力積分、實驗結果積分、實驗報告積分；統考測評又分為實驗理論考試和實驗操作技能考試兩部分。若平時實驗能力測評優秀者，可免統考測評；平時實驗能力成績達不到優秀者，須參加統考測評；規定實驗技能考核成績不及格不得參加理論課考試；②在集中實習實踐階段，以培養學生綜合能力為目標，要求學生提交實習報告和小結；③在科研創新訓練階段，要求學生撰寫課題申報書、實驗方案和詳細實施計劃；④在專業綜合實踐階段，注意培養學生的創新能力，通過選題、開題、實驗、論文撰寫和答辯等環節，使學生得到全面訓練。多年實踐證明，該體系保證了實驗教學各環節的教學秩序與質量，為正確評價學生實踐能力提供客觀指標體系，同時也是新世紀中藥學專門人才能力培養的基本保證。
3模式應用效果
分層遞進式中藥學專業本科生實踐技能培養模式構建完成后已進行了多年實踐，并取得了良好的成效。
3.1提高了本專業師資綜合水平
2007—2016年，本校中藥學專業相關教師有22人晉升教授或研究員職稱，35人晉升副教授或副研究員職稱。
3.2形成了多項教學改革成果
2007—2016年，該成果相關完成人獲得各級教學成果獎5項，發表實踐技能培養相關教研教改論文80余篇，建成北京市級精品課程2門，建設校級精品教材5部。鑒于在構建本科生實驗技能培養體系的綜合性、特色化和成效顯著，實驗研究成果突出，實驗室管理科學合理，注重科研促進本科教學和科技服務，中藥學實驗中心于2007年被評為“北京市實驗教學示范中心”，2012年還申報了國家級實驗教學示范中心。此外，中藥學專業于2007年獲批國家級特色專業建設點，2008年獲批北京市特色專業建設點。
3.3培育了學生的實踐創新精神和創新能力
經過全方位、多手段、分層遞進式的實踐技能培養模式訓練后，學生基礎知識和基本技能得到進一步強化。許多學生反映，在經過該模式的系統訓練后，實踐技能和實踐創新思維能力得到了較大提高。在學校連年舉行的大學生科研課題招標活動中，中藥學專業每年有數十個學生團體積極參與這一活動，在此過程中他們經歷了科研全程訓練，其科研實踐能力和綜合素質得到顯著提升。近年來共參加國家大學生創新訓練項目40項，教育部創新性試驗計劃項目近30項，北京市大學生科學研究與創業行動計劃項目5項，校級自主課題100余項；在第三屆“挑戰杯”首都高校大學生創業計劃競賽中取得一、二、三等獎各1名，在第四屆“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽中取得銅獎1名；獲第八屆“全國大學生藥苑論壇”創新成果三等獎2項；累計發表學術論文數十篇，其中被SCI收錄論文多篇。
3.4提高了畢業生的社會競爭力
就業考研情況良好通過分層遞進式中藥學專業本科生實踐技能培養模式的實踐，學生的就業形勢得到明顯改善，縮短了中藥學專業畢業生就業后的“磨合期”，提高了畢業生的社會競爭力。許多學生反映在經過全方位的實踐技能綜合培養模式訓練后，就業面試時的自信心增強，提高了成功率。多年來，本科生就業率在95%以上。中藥學專業本科生參與實踐，特別是科研實驗工作大大激發了他們對于中藥學專業的興趣和進一步深造的愿望。近年來本專業學生踴躍報考研究生，40%學生報考研究生，錄取率30%左右，已考取的院校包括清華大學、北京大學、中國醫學科學院、中國中醫科學院、中國科學院等國內知名大學或研究機構，學生的實踐技能受到碩士研究生培養單位的一致好評。此外，有多名同學由于實踐技能突出，被美國、英國、法國及香港和澳門等地的大學錄取為研究生。
4小結
實踐技能培養模式的改革與創新，應當基于實踐教學的實踐性、系統性、主體性、現場情境性、完整性等特點[4]。對中藥學專業本科生實踐技能培養模式進行有益探索，對于教育思想觀念轉變、實踐教學內容改革、課程體系的構建及人才培養質量的提高，具有重要的現實意義[5]。分層遞進式本科生實踐技能培養模式是多年探索、研究的成果，已經多年實踐，該模式對于培育學生的實踐創新精神和創新能力，全面提升人才培養質量，增強畢業生的社會競爭力起到了明顯的促進作用，對中藥學專業本科生實踐技能培養和提高具有示范作用，具有很好的推廣應用價值。
參考文獻
[1]丁安偉，朱亮.構建以能力培養為核心的中藥學專業實踐教學體系[J].南京中醫藥大學學報(社會科學版)，2010，11（2）：117-118.
[2]卞金輝，陳娜，歐陽靜，等.中藥學專業能力型人才培養目標的實踐教學體系構建[J].成都中醫藥大學學報(教育科學版)，2011，13（2）：34-35.
[3]李凱.大學生人才培養模式改革的探索與實踐[J].才智，2011（1）：324-325.
[4]劉芙，王韶春.高等教育實踐教學模式的構建與實施[J].現代教育管理，2011（3）：88-90.
【關鍵詞】虛擬實驗；真實實驗；整合；初中化學實驗教學
【中圖分類號】G420【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097（2011）02―0132―05
《初中化學新課程標準》中倡導化學教學應多采用以科學探究為主的多樣化的學習方式，強化評價的診斷、激勵與發展功能[1]。但是要實現標準中提倡的內容，單靠傳統課堂實驗教學還遠遠不夠。此時以計算機網絡為平臺的虛擬實驗開始與真實實驗進行整合，并應用到中學化學等學科教學中，以激發學習者的學習動機、提高課堂教學效果。但是在整合的過程中卻出現了很多問題，比如在整合時教師找不到一種理想的結合點，往往是顧此失彼。筆者認為在進行虛擬實驗與真實實驗整合時應先分析實驗目標、類型等，把握好整合的時機和度。
一 虛擬實驗與真實實驗整合的現狀
筆者在查閱文獻的過程中，發現關于虛擬實驗方面的研究很多。國外的有麻省理工學院的WEBLAB、Science Space等，國內的有中科院上海有機化學研究所的虛擬化學實驗室、浙江大學的虛擬化學實驗等。然而，關于虛擬實驗與真實實驗整合的研究較少，其中有“整合資源構建‘虛實結合’的計算機網絡課程實驗室[2]”、“電工電子虛擬實驗與真實實驗的互補性[3]”、“基于虛擬實驗與真實實驗整合的計算機網絡實驗教學改革[4]”等文獻。以上這些文章指出了二者整合在理論層次上的優勢，但是關于實踐應用的卻很少。另外，上述文獻大多將虛擬實驗應用于課前預習與課后復習，教學過程中應用的較少，對于何時整合、整合什么、為什么整合、如何整合等更實際的問題，幾乎很少涉及。
二 整合中存在的問題及反思
虛擬實驗可以彌補真實實驗的不足，從而達到優勢互補。任何新的事物在投入使用的過程中，難免會出現一些問題。虛擬實驗與真實實驗的整合也不例外：
1 側重理論的闡述，缺乏實踐操作性
現有的整合研究的一般思路是先闡述虛擬實驗和真實實驗的概念、類型、優勢和不足，再說明如何將二者優勢互補。這種研究思路也在一定程度上發揮了作用，但是這些純理論的闡述究竟能給一線教師帶來什么？能否促使他們在實際的教學過程中有效運用虛擬實驗？何時整合？如何進行有效地整合？一線教師真正需要什么？這些問題在上述的研究中卻不曾提到。理論提的固然好，卻不具備實踐操作性。這是現有的以理論為主的虛擬實驗與真實實驗的整合在推廣過程中常常會遇到的尷尬處境，究竟如何解決這些問題才是我們應當考慮的當務之急。
2 夸大虛擬實驗的作用，忽視真實實驗
現有的整合研究中，有的盲目夸大虛擬實驗的作用，一定程度上忽視了真實實驗的重要性。但是筆者認為，虛擬實驗不能代替真實實驗，因為虛擬實驗畢竟會使學生產生“虛擬感”，而真實實驗能消除學生在理論學習和虛擬實驗中“不真實”的感覺，真實實驗在這方面以及在培養學生的動手操作能力方面是虛擬實驗無法取代的。虛擬實驗是對真實實驗的模擬，真實實驗是虛擬實驗的基礎，虛擬實驗的局限性恰恰又是真實實驗的優點，二者是相輔相成的。只有發揮各自的優勢，精心組織實驗教學，才會收到更好的效果。
3 缺乏優質資源，不利于整合
目前虛擬實驗多是演示性的，交互程度低。造成這種現象的原因可能是開發這些實驗的人員多是計算機方面的技術人員，他們缺乏相應的學科背景知識和一定的教學設計能力；或者是開發這些實驗的是學科教師，但是由于他們缺乏相應的信息技術能力，縱然他們有很豐富的學科知識和很強的教學設計能力，也不能開發出高質量的虛擬實驗。歸根結底，如果沒有優質的資源，整合就是紙上談兵。
4 缺乏系統的教學設計能力
教學設計是以學習理論、教學理論和傳播理論為基礎，應用系統科學理論的觀點和方法，調查、分析教學中的問題和需求，確定教學目標，建立解決教學問題的步驟，選擇相應的教學活動和教學資源，評價其結果，從而優化教學效果[5]。但是，有一些教師在虛擬實驗與真實實驗整合的過程中只是為了使用虛擬實驗而使用虛擬實驗，缺乏將虛擬實驗與教學過程有機結合的意識與方法。因此，如何進行系統的、整體的教學設計，如何對教學過程中的各個要素及其關系進行統一的協調和安排，如何用一種新的教學設計思想與方法來指導虛擬實驗與真實實驗進行有效的整合，以改進教學工作，是目前教師亟待發展的一種新能力。
三 虛擬實驗與真實實驗有效整合的模式
當前的關于虛擬實驗與真實實驗整合的研究，多采用如圖1所示的模式。虛擬實驗多用于課前預習和課后復習之中，在課堂教學過程中卻很少涉及。虛擬實驗可以為學生提供一個實戰前演習的場所，讓學生對實驗的原理、現象、儀器的使用等有一定的了解，從而在進行真實實驗時可以減少失誤的次數。在課后復習的過程中，學習者可能還會遇到一些關于實驗儀器的操作技巧、實驗現象觀察等方面的問題，一般情況下，由于受實驗時間、空間和實驗儀器藥品的限制，再去重復真實實驗的過程是不可能的。這時，虛擬實驗以其高度的資源共享性、可重復利用性成了學生的好幫手，學習者可以在任何時間、任何地點進行自主學習和復習。
難道虛擬實驗與真實實驗整合的過程中，虛擬實驗只能用于課前預習和課后復習嗎？顯然不是，在整合的過程中不能拘泥于固有的模式，應以系統科學理論的觀點和方法，調查、分析整個教學過程，找出虛擬實驗與真實實驗進行整合的最佳契合點。當然由于教學目標、教學內容的不同，相應的教學過程階段的劃分也有所差異。但是一般情況下，可以將整個化學教學過程劃分為以下四個階段分別為：（1）創設情境，激發動機；（2）演示講解，探求新知；（3）設計練習，鞏固新知；（4）聯系實際，拓展深化。在這四個階段中，我們該如何整合？怎么才能使二者真正實現優勢互補呢？經過研究，我們提出了如圖2所示的模式。
下面我們從教學設計的角度來探討。首先，分析實驗教學的目標，以確定當前必需學習與掌握的知識。其次，分析學習者的特征，教學設計的目的是為了有效促進學習者的學習，進行學習者分析，目的是為了了解學生的學習準備和學習風格，以便為后續的教學設計步驟提供依據。再次，確定實驗教學的起點，這一項的目的是明確學習者是否具備了相應的行為能力；了解學習者對所要學習的知識已經知道了多少[6]。最后，根據實驗內容和實驗類型確定是以虛擬實驗或者真實實驗為主進行教學。
四 虛擬實驗與真實實驗整合案例
下面以“實驗室制取氫氣”為例，來闡述虛擬實驗與真實實驗的整合模式在初中化學實驗教學中的運用。
1 創設情境，激發動機
虛擬實驗可以將抽象化為具體，將局部的實驗現象放大顯示，以利于學習者觀察實驗現象，增強課堂教學的表現力，提高學習興趣，使教學更貼近生活和生產實際，這就在一定程度上彌補了真實實驗的不足。在此之前，學生已經學過 “實驗室制取氧氣”的內容，而且氣體的制取具有相似性，因此我們可以使用它來創設情境。例如：讓學生回憶在實驗室制取氧氣的過程中，必須先做什么？這時學生可能回答檢驗氣密性等。然后教師提問引導“實驗室制取氫氣需要檢驗氣密性嗎”？此時教師可采用實驗室制取氧氣的虛擬實驗來展示檢驗氣密性的過程。若采用真實實驗，需要花費大量的時間，另外也受實驗藥品和儀器的限制。而虛擬實驗操作簡便、節省資源、時間，是一個比較好的選擇。教師引導提問實驗室制取氧氣的檢查氣密性的操作與制取氫氣的有什么不同？提出問題，引起學習者注意，激發其學習動機。
2 課堂演示講解，探求新知
可以采用虛擬實驗輔助講解，例如：利用排水法制取氫氣時，怎么判斷氫氣已經收集滿了呢？由于這個問題比較抽象，可以利用虛擬實驗展示過程并讓學生思考，在設計時我們在旁邊加入了一個文本輸入框，讓學生輸入觀察到的現象。輸入之后提交，緊接著會有一個反饋，在設計反饋這一環節時，我們采取了一些激勵性的、暗示性的圖片或者語言，引導學生去發現問題并找出解決問題的方法，點燃學生思考問題的火花，培養學生的創新思維能力。
另外，學生也可以反復操作虛擬實驗，為進入真實實驗打好基礎。但是這種反復的操作并不是簡簡單單的重復點擊鼠標，因為我們在設計虛擬實驗的過程中，添加了很多交互動作。比如，在如圖3 的“實驗操作”項“儀器的選擇”中，添加實驗所需的儀器和一些干擾項（干擾項的設計與實驗中用到的儀器相似，是學生的認知模糊點）。同時為了減小選擇的難度，使學生做起來不至于太吃力，我們添加了文字提示，例如“有三次選擇的機會，共需6種”。為了避免學生漫無目的的操作，采取了這樣的設計方法即在本步沒有完成之前，“下一步”的按鈕或者鏈接就不會出現，只有在學生做了本步實驗才能進入下一步的操作。并且如果操作不正確或者是不規范，相應的步驟都會有反饋。這樣設計有利于學生加深印象，掌握相應的知識，也體現了過程性評價的思想。
3 學習者進入真實實驗操作
在以往的整合過程中，有些人認為學生已經在虛擬的環境中操作過多次，此環節就可有可無了，其實這種觀念是相當不可取的。因為虛擬實驗系統畢竟是一個虛擬的環境，重要的操作技能的獲得還需要在真實的實驗室中進行。并且由于虛擬實驗設計能考慮到的意外情況有限，而在真實的實驗室中，學生每操作一次實驗可能都會遇到不同的問題，這些都需要學生去思考。這些思考的過程本身就是實踐能力和動手操作能力提高的過程，是虛擬實驗無法取代的。在進行真實實驗的過程中，學生可能會遇到一些問題，而這些問題由于時空或者實驗儀器藥品的限制，不能利用真實實驗解決，這時可以繼續使用虛擬實驗來探究產生問題的原因，以及解決問題的方法。并且可以利用虛擬實驗中的“在線討論”模塊就某一問題與同學交流討論，協同解決。
4 半自動生成實驗報告
實驗報告是做任何實驗必不可少的一部分，它可以記錄學生的實驗步驟、結論、實驗中出現的問題。由于紙質的實驗報告中有很多是重復性勞動，這既加重了學生的負擔，也給老師的批閱帶來了一定的困難。為了解決該問題，在“實驗報告”模塊的設計中，我們將虛擬實驗與數據庫連接起來，學生在做虛擬實驗的過程中，實驗儀器藥品的選擇次數、現象和化學方程式的填寫會在實驗報告中自動生成。比如檢驗氫氣的純度時，我們設計了一個輸入文本框，學生在做實驗的過程中，需要將觀察到的實驗現象輸入文本框內，這時用一個變量a來記錄學生輸入的內容，再將變量a保存到數據庫中，就可自動生成。此處呈灰色顯示，學生在提取實驗報告時不能隨意修改，這種設計方法能在一定程度上防止學生在做完實驗之后，互相抄襲實驗報告，也減少了學生的工作量，更有利于教師對學生進行評價，提高了評價的信度。
5 實驗教學的修改、效果的評價
雖然將這一環節放在了最后，但是并不意味著評價是在教學之后進行的，而是始終貫穿于實驗教學過程的始終，是檢查、總結和指導教學的先決條件和重要依據，它的科學性、導向性直接影響著課堂教學的質量和效率，更是實驗教學能否取得成功的保障[7]。
為了更好地進行評價我們設計了兩種類型的虛擬實驗：一種用于讓學生反復操作，培養能力；另外一種考查學生知識、技能的掌握程度，并將相關要考查的知識、實驗技能一一做了統計，設計了不同類型的考查方法。當學生完成實驗之后，相應的實驗時間、說明，填寫的實驗現象、方程式等會在實驗報告中自動生成，并且客觀選擇試題的得分也是自動生成的，一些主觀性試題答案則呈灰色顯示，教師在調取實驗報告時只需批閱主觀性試題部分并給出相應的分值，最后按“提交”按鈕，系統會自動統計得分，并給出相應的反饋提示，如：學生的哪些知識技能比較薄弱，需要強化等。
五 整合應用的原則
1 依據實驗目標、內容和類型
在整合的過程中，必須要考慮到實驗的教學目標、內容和實驗類型。只有這樣才能確定學生當前必需學習與掌握的知識，確定實驗教學的起點，明確學習者是否具備了相應的行為能力，為選擇以虛擬實驗或真實實驗為主提供操作依據。
2 依據教師能力和學習者特征
進行整合時，必須考慮到教師的知識能力結構，比如信息技術能力、信息化教學設計能力。教師是否具備相應的能力，是整合成功與否的關鍵。進行學習者特征分析，目的是為了了解學生的學習準備和學習風格，對所要學習的知識已經知道了多少，以便為后續如何整合、何時整合提供依據。
3 依據學校現有條件
在整合時，必須依據學校現有條件，即是否具備優質的教學資源。比如性能較好的計算機硬件、虛擬實驗軟件等，這些是整合所必需的物質基礎。
4 虛擬實驗與真實實驗優勢互補
進行整合時，應當首先明確虛擬實驗和真實實驗各自的優缺點，只有這樣才能做到揚長補短、優勢互補。以上是筆者在研究基于虛擬實驗與真實實驗的整合在初中化學實驗教學中應用的一些看法，并對于為什么整合、整合什么、何時整合、如何整合等問題，給出了筆者的一些觀點，以期能為初中實驗教學提供一些有益的幫助。
參考文獻
[1] 初中化學新課程標準[OL].
[2] 何秀全,韓耀軍.整合資源構建“虛實結合”的計算機網絡課程實驗室[J].現代教育技術,2010,20(9):143-145.
[3] 李升源,劉宏,周克良,肖發遠,黃朝志.電工電子虛擬實驗與真實實驗的互補性[J].實驗技術與管理,2010,27(4): 74-76.
[4] 丁美榮,柴少明.基于虛擬實驗與真實實驗整合的計算機網絡實驗教學改革[J].現代教育技術,2007,17(7):99-102.
[5] 南國農.信息化教育概論[M].北京:高等教育出版社,2004:195-196.
[6] 何克抗,鄭永柏,謝幼如.教學系統設計[M].北京:北京師范大學出版社,2002:52-55.
[7] 王后雄.新理念化學教學論 [M].北京:北京大學出版社,2009:242-245.
Further Discussion of Integration of Both Virtual Experiment and True Experiment
―The Case of ‘To Produce Hydrogen on the Condition of the Laboratory ’in the Chemistry of the Junior Middle School
ZHANG Xue-jun WANG A-xi
(The College Of Educational Technology And Communication, Northwest Normal University, Lanzhou,Gansu 730070,China)
Abstract：The thesis firstly analyzes the current research status and the problems in the process of integration, then proposes the general integration mode of virtual experiment and true experiment in the process of experimental teaching in middle schools, and the case about the model applied to chemical experimental teaching. Finally some application principles of integration are proposed.
Keywords: virtual experiment; true experiment; integration; junior middle school chemical experimental teaching
論文摘要：開放實驗教學作為高校化學實驗教學中的一種教學方法，其特點在于一定范圍內實驗的內容與時間可由學生自由地選擇。本文分析了高校開放式化學實驗教學中存在的問題，并提出了相應的解決方法。
一 高校開放式化學實驗教學的問題
1．開放式化學實驗教學內容的選擇難度較大
一般情況下，開放式實驗教學要求教學的內容要體現一定的趣味性、基礎性、應用性、先進性以及綜合性。在不同的階段，這幾方面各有側重，不僅應循序漸進、便于實施，也應為學生提供較大的個性發展空間，逐漸引導學生形成自主學習能力。然而，很多實驗項目都受到傳統實驗教學的影響，難以使學生在開放式化學實驗教學中增強主動能動性，也無法在開放式實驗教學中培養學生的創新能力。
2．開放式化學實驗教學的教學手段和實驗室資源存在局限性
實行開放式實驗教學，應做到讓學生“隨時”都能夠進入實驗室，也就是說做到“全天候”的開放。然而，隨著大量的新工藝、新技術、新材料應用和現代制造業的發展，教學設備已出現了老化的現象，同時實驗室資源也越來越貧乏，在高校不斷擴招的同時，全天開放實驗室已成為一個很大的難題，從而對提高教學質量造成了很大的影響，嚴重制約著實驗教學的改革進程。
3．開放式化學實驗教學的考核機制不完善
實驗考核能夠有效地檢查學生對相關技能的掌握情況，而客觀合理地評定學生的綜合能力，會對學生參與實驗教學的積極性產生不良影響，同時也影響著實驗教學的質量。
4．盲目地選擇開放式化學實驗項目
現階段，在實驗選課平臺中，缺乏必要的實驗項目介紹，降低了項目的透明度。只有將實驗選課平臺、實驗教學管理平臺和實驗教學平臺融為一體，才能很好地提升教學質量與管理水平。
二 高校開放式化學實驗教學的解決方法
1．開放實驗時間
開放實驗時間指的是實驗教學不應統一來安排實驗課表，而應定期將實驗的時間、內容、設備與儀器等一些基本情況公布給學生，這樣一來，學生就不再受班級與專業的限制，以各自的興趣、學習進度及要求同實驗室聯系在一起，并自己決定什么時間完成自己的實驗室內容。另外，開放實驗時間還應向學生提供足夠的自選時間以及實驗時間。
2．區分開放式化學實驗教學的內容
在內容方面，應將開放式實驗教學劃分為科研型開放式實驗教學和教學型開放式實驗教學。其中，教學型開放實驗應把現存的實驗內容重新組合在一起，增加內容密度，從而消除單一內容與單一實驗的弊端，更新傳統模式中一種做法、一本教材的現象，并鼓勵學生自己選擇實驗的內容，自己擬定實驗的方案，自行組織以及完成實驗。實驗內容主要包括必做實驗、選做實驗和綜合設計性實驗。轉貼于 其中，必做實驗指的是全部教學內容中的主要部分，要求學生要按規定完成。學生通過這些實驗，能夠掌握科學實驗的基本方法、基本知識和基本技能，形成一定的理論聯系實際以及分析、解決實際問題的能力。而選做實驗則具有一定的靈活性，可讓學生根據自身的實際情況來有針對性地做實驗，從而充分地調動他們的積極性，強化他們的實踐能力。
而科研開放型實驗則是指為優秀的學生配備導師，并指導他們參與科研工作。通常情況下，老師應在其開展的科研領域內，選出部分小課題讓學生自由報名，并參加各個開放性課題。此類實驗的重點在于文獻調研和實驗設計，目標是培養學生發現問題和解決問題的能力。
3．充分利用現代開放式化學實驗教學手段
在實驗教學中積極運用計算機網絡技術、多媒體技術以及虛擬實驗技術等現代教學手段，可有效地降低實驗教學過程中的消耗，使虛擬、仿真實驗與實際實驗有機的結合起來，從而最大程度地提升實驗教學的質量與效果。另外，還應建立化學實驗網頁，以構建實驗選課平臺，進行實驗項目介紹，提高項目透明度，同時開發實驗管理軟件，并開通網上實驗預約以及網上成績查詢等網絡服務功能。
4．加強對實驗考核手段的改革
當前，我國大部分高校已基本實現了化學實驗結果的量化考核，并編制成軟件。這樣學生在做完實驗之后可以及時地將數據錄入到計算機中，有效地避免了數據被篡改的可能，從而保證成績的公平和真實。另外，計算機在計算之后給出成績，也可以極大地減少教師的工作量，使教師將更多的精力投入到改進教學質量中去。
三 結束語
綜上所述，高校實行開放式化學實驗教學有利于解決傳統教學中的一些問題，而且能夠促進教學質量的提高。但是，現階段在開放式化學實驗教學中，存在一定的不足，高校應針對自身的不足，采取有效的彌補措施，強化開放式實驗教學，以取得良好的教學成果。
參考文獻
［1］楊毅等.無機合成產物在開放式教學中的綜合利用［J］.實驗室科學，2011（01）
［2］周蓉等.現代工業工程柔性開放式教學實驗體系的構建［J］.實驗技術與管理，2007（05）
關鍵詞：機械工程；應用技術型人才；實踐教學體系
現今，應用技術型大學建設成為教育發展趨勢，其中機械工程類專業方向迫切需要培養制造業方面具有創新設計能力和創新創業意識的應用技術型人才。培養應用技術型人才，就必須構建圍繞學生能力培養的實踐課程體系，讓學生將所學的知識與工程實際問題結合起來，學以致用鍛煉學生實踐能力。因此，本文主要以西安交通工程學院為例，討論機械工程專業工程實踐教育體系的改革。
1當前實踐教學存在的問題
我國高等工程教育長期定位為研究型教育，一直側重專業科學知識教學，對于學生的應用實踐能力與綜合技術素質往往選擇性忽視，高校教育同質化和科學化的問題十分突出，主要存在以下問題：
1.1實踐教學沒有進行全面系統地統籌安排
獨立設課的實驗較少，實驗課基本上成為理論課的附屬，實驗學時短，內容滯后、形式單一，各門理論課程實驗開展只考慮本課程內容，缺乏對整個專業的整體思考，致使實驗內容分散、重復、遺漏、不能形成系統聯系。
1.2演示性、驗證性實驗過多，綜合設計性和研究創新型實驗不足
實踐教學沒有達到對學生實踐能力、創新能力和應用能力進行系統性訓練和培養的目的，它而只是作為理論課的補充和驗證。一般學生做實驗時，通過試驗資料或指導書就已經完整的了解了實驗步驟，學生不需要進行思考，甚至于都不愿意動手操作，這對學生學習興趣打擊較大。
1.3實驗室管理方式散亂，不能形成合力
實驗教學設備和儀器配置不足，資金投入分配不均衡；實驗教師隊伍薄弱等問題也制約著實踐教學體系的建立。
2實踐教學體系的建設和發展
上述問題嚴重影響了教師投入實驗教學研究與改革的積極性和學生參與實驗的熱情，也制約了學生創新能力和應用能力的培養。因此，我們迫切需要改革現有實踐教學現狀，形成以培養應用技術型人才為目的的實踐教學體系。
2.1指導思想和建設原則
機械工程類專業主要的目標是培養能從事機械設計、制造、科技開發、應用研究和經營管理等方面的應用型工程人才。學院以修訂人才培養方案為抓手，確定了以培養學生應用技術能力為主的指導思想，增大了實踐教學比例，確定了按照現代機械工程師的基本要求，以訓練學生機械產品設計、制造及設備維修、生產組織管理、分析和解決實際問題的基本能力為基本原則的人才培養思路。其中，對實踐教學部分進行系統化研究和設置。
2.2機械工程實踐教學體系的建設
實踐教學的重點是讓學生在實踐教學過程中由淺入深逐步形成工程思維，鍛煉工程實踐能力，培養創新設計能力。因此必須積極轉變實踐教學觀念，針對工程崗位需求總體目標，科學規劃，形成以基礎型、綜合型、工程型3個實踐教學階段為架構，層層推進不斷提高的實踐教學體系。第一階段為基礎型實踐。其目的是使學生通過系統實驗室參觀、模型拆裝和制作、計算機繪圖等，加深對機械結構及材料的認識，使學生對機械學科有一個比較全面的了解，為之后的專業學習奠定基礎。第二階段為綜合性實踐。即通過金工實習、電工電子實習、機械基礎實驗、機械原理與制造課程設計等環節，讓學生了解典型機械的局部設計方案、機械零部件的設計制造、自動化控制的基本工程知識與設計過程。特別在此過程中加強實驗設計，多設立創新型、設計型綜合實驗，提高教師和學生參與興趣，訓練學生的工程觀念，培養學生的創新意識，提高學生解決工程實際問題的能力。第三階段為工程型實踐。通過工程型實踐教學環節，使學生掌握現代機械制造方法、先進制造技術，鍛煉學生掌握對現代機械過程的認識及實際動手能力，開闊學生視野，培養學生實踐技能。學生在此階段，通過做論文、設計及其各種科技小制作、課程設計大作業、生產實習、畢業設計等，培養學生的創新能力，訓練學生專業技術知識與技能的綜合應用能力等工程師基本素質，為學生就業做好準備工作。在構建機械實驗教學體系的同時，我院本著堅持實驗與理論相結合，與科研相結合，與創新創業能力培養相結合的模式，嚴抓基礎型實踐教學質量，跟蹤綜合性設計實驗進展，加強工程型實踐建設（以校企合作實習基地建設為主）等實踐教學階段落實情況，全方位全過程培養學生創造才能。
2.3加強師資建設，提升實踐教學水平
實踐教學體系的核心是建立一支專業能力強、年齡構成合理具有創新能力的實踐教學教師隊伍。一方面需要對現有年輕教師和實驗人員的專業知識和技能素養進行培養；另一方面，也需不斷要引進經驗豐富的教師，均衡科研型人才和技術型人才的配比；同時，要鼓勵教師開展探索性的實驗研究，努力培養出大批創新型的高素質教師。此外，要進一步加大實踐教學投入力度。充分利用國家財政撥款和校內資金，加強基礎實驗和綜合性試驗投資力度，完善實驗室軟件和硬件建設。利用校企合作單位資源，校企共建實習實訓基地拓寬工程實踐覆蓋面。最后我院按照學生的認識規律和實際水平進行實驗教學方法的改革，建立以學生為中心、教師為主導，學生自我訓練為目的的教學模式。由基礎、綜合到工程實踐，根據機械專業培養特點，靈活運用各種教學方法，誘發學生的學習欲望。同時緊跟時代步伐，通過利用虛擬仿真技術等先進的實驗教學手段，使虛擬仿真實驗與實際實驗的有機結合，克服了高校實驗投資不足的缺點，提高實驗教學效果。
3結語
近年來，西安交通工程學院根據應用技術型人才培養模式，進行了實踐教學體系的重大革新，取得了較大的進步。對機械專業學生應用型、技術型和創新型能力培養提供了一條成功經驗。
參考文獻：
[1]李俊華.改革機械設計基礎實驗教學提高學生的創新能力[J].中國科技信息,2005,17:200．
[2]汪超.機械創新設計實驗教學改革的探討[J].裝備制造技術,2008(8):179-180．