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针对实验教学的生物医学研究的论文
1创新实验教学
1.1定量生理学课程简介
定量生理学是生物医学工程专业的核心专业课程。该课程以物理学原理和数学方法学为基础，从工程技术讨论人体的生理过程，学习并掌握生物膜与生物膜电位原理和方法，进一步学习并掌握基于电生理测量技术的原理以及相关技术，使学生建立起从基础理论学习到实际生物医学工程中有关生物电信号测量以及应用之间的桥梁;并且能够运用物理学和数学的观点和方法论进行多个层次和水平上探索生命现象及其规律性，培养学生对生理系统进行定量分析的基本方法，培养跨越生命科学、计算科学、数理科学等不同领域的“大科学”素质和意识，为今后选择新兴交叉学科领域进行深造和工作奠定基础。因此，该课程的实验教学任务不仅重要而且要求极高。
1.2实验教学方式改革
长期以来，许多高等院校对实验教学重视不够，重理论轻实验的传统观念依然存在。由于不重视实验教学的重要性，资金投入相对不足，有些陈旧或损坏的仪器设备没有及时更新，这无形中就影响了学生的实验兴趣;而且传统的实验教学过分强调教师的中心地位，学生的主动性、探索性受到一定限制。许多实验项目与当今飞速发展的前沿科学新理论、新技术严重脱节，使得实验教学存在很多问题。而且传统实验教学的最大弊病就是开设的实验往往只是一个“装配”实验，培养的也只是一个装配工，不能锻炼和培养学生解决问题的能力，创新更无从谈起。实际上实验技术人员的工作是实验教学顺利完成的重要保障。实验技术人员的日常工作繁杂、琐事多、重复性强，每天除了要为即将进行的实验教学完成大量的准备工作外，还要做好实验所用仪器设备的维护保养、修理、保管等工作。这些工作看似简单，但对实验技术人员的要求也比较高，然而目前实验技术人员在职称评定、进修以及工作量待遇等方面明显处于弱势，不利于发挥实验技术人员的主观能动性。这两方面因素严重影响了目前高等实验教学的质量及效果，因此现有实验教学急需改革。为了解决上述传统实验存在的两个主要问题，我们提出将科研创新引入到实验教学中，结合科研进展不断更新完善实验教学内容，使实验教学与科研创新相结合，使其更具有前瞻性和可持续发展性。一方面，我校的科研创新生物医学实验室注重开放和创新实验的建设，彻底改变“照方取药”的被动实验方式，采取“引、点、拨”的实验教学方式，让学生自己提出需要解决的问题、达到的目标，自己设计实验方案，引导学生独立思考、大胆动手，充分发挥学生的主动性和创造性，给学生充分施展个性的`余地，从而达到弥补现有实验教学的不足。另一方面，以教学科研型教师为实验教学主要人员，构建教学科研互动基地，使其成为培养学生实践能力、研究能力和创新能力的新型教学实验平台，让学生在本科基础学习阶段能较早地开展带有课题研究性质的实验活动，更多地接触科研实践，提高工作能力和科学素养，培养学生的科研创新能力。
1.3将科研创新引入实验教学
随着知识经济和技术经济的飞速发展，创新已成为时代发展的要求和社会进步的动力，而科研创新是创新的一个极为重要的方面。高校尤其是大量地方本科院校作为高等教育的主阵地，在本科生教学中将科研创新引入实验教学，有利于培养本科生的创新意识和科学精神;有利于培养本科生将理论与实践相结合的意识和能力;有利于促进师生的共同发展;有利于促进地方本科院校加快学科和专业的建设;有利于为地方培养大量的创新型人才，因而具有重要的现实意义。借助于生物医学高水平实验室，我们通过开展综合性实验、科研训练计划、学科竞赛、课外科技活动等方式，激发了学生学习知识的热情，引导学生参与科研创新过程，为学生科研创新能力的培养提供了一个重要平台。
1.4开放实验教学
在增加理论课综合性实验的同时，由于课程实验学时的限制，学生能够亲自动手的实验远远不能满足人才培养的要求，因此，我们开设了“开放性实验”，这样就起到了很好的补充作用。例如，“数字脑电图仪的使用与EEG采集”“蛋白质－核酸复合物氢键与范德华力作用位点分析”“脑电信号的Hurst指数研究”等多项开放实验。此外，我们一般从大二学生中选取有科研潜力的学生，开展“本科生科学研究训练计划”教学，如国家级“基于GIS的移动生理信号监测管理平台的设计与实现”“基于JSD的注意力脑电研究”“基于超临界新技术的石墨烯功能化及生物传感器应用研究”。本科生在确定课题，进入实验室后，将由指导教师对其直接负责。在指导教师指导下，会学习很多课堂上不教的东西，提高学生学习、科研的兴趣、具备一定的科学思维和分析能力、激发对所学专业的兴趣、坚定从事相关工作的信心和决心，一些本科生发表或录用了第一作者或并列第一作者SCI/EI刊源杂志论文多篇。在此基础上，鼓励学生参加各种学科竞赛、科技创新等活动。因为有了开放实验及本科生科学研究训练计划教学的推动，我们学院的科研氛围浓厚了许多。因此很多本科生有了要进实验室的要求，这样本科生的日常学习变得充实，许多学生一有时间就去实验室看文献做实验，并在实验中体会了科学研究的乐趣和魅力，培养学生动手、创新、协作能力，对学习能力的提高、团队精神的培养、心理素质的锻炼有着不可替代的作用。这些都说明依托科研创新生物医学实验室的开放实验教学对学生创新能力有较大的贡献，对新时期的大学生培养意义重大。
2结束语
依托生物医学实验室平台，以《定量生理学》本科教学课程为载体，以学院生物医学工程相关科研项目为推动力，充分结合学校和学院开展的实验室开放项目及本科生科学研究训练计划，充分利用学院生物信息系实验中心已有的丰富的科研仪器、计算资源，进一步推动科研创新型生物医学实验室建设，以发挥学生在《定量生理学》及相关课程中学习的积极性、主动性和创造性，激发学生科研实践的兴趣，培养学生的科研创新能力。
0前言
随着社会经济的发展,生物医学领域不断取得新突破,对人们的生活产生巨大影响,人们对生命科学本质的认识也更加深入,对于疾病的研究不再停留在表层,而是深入到了分子,并通过理论与试验结合研究出更多治疗方法,对于人类身体健康发展产生了重要影响。
1.1实现生命操控的趋势
生命操控的理论基础是合成生物学,就是要对一些生命体系进行有目的性的设计,是其能够满足人们需要,或者是为人类提供新的食物及药物,或者能够制造出一些新型环保材料,或者能够帮助人们处理某些信息,这一学科结合了包括基因工作、纳米技术以及计算机模拟等多个领域的技术,对于解决人类身体健康问题、环境污染问题等具有非常重要的作用,这种将这种对生命过程进行重新设计的研究方法称之为生命操控,体现出人类对生命体的研究已经逐渐从分散走向系统,人工细胞得合成就是生命操控的成功实例,也就是说人类已经不仅可以在分子水平观察生命,还能够通过技术手段再造生命、操控生命[1]。
1.2基因药物迅速发展
药物是解除人类身体疾病的重要物质,对人体致病原因的研究越深入,人们就越有机会研制出更先进的药物来治疗这些疾病。随着生物医学的发展,人们对致病原因的研究已经深入到了基因水平,在发现各类致病基因及其致病机理以后,人们对药物的研究也突破了传统领域,不再是对所有细胞或者基因展开攻击,而是对致病基因进行选择性的攻击,这样不仅能够大大提升药物疗效,还能够降低这些药物对人体产生的副作用,这种单一基因对应单种药物的研究方式已经取得了显著成果,但是值得注意的`是,在面对单一基因开发药物时一定要对整个网络进行控制,否则就可能达不到预期临床效果,或者是产生其他副作用。
1.3对于一些复杂性疾病进行深入研究
心脑血管类疾病以及肿瘤等一直是困扰人类身体健康的难题,造成这些疾病的原因很复杂,由于其并不是某个基因缺陷引起的,而是综合了多种遗传因素与环境因素,因此要想治愈这些疾病还有很长的路要走。生物医学还不发达的时代,人们对这些复杂性疾病的研究具有一定的片面性,研究方法也比较单一,防治模式也比较简单,治疗水平无法满足实际需要。实际上人体内部存在一个复杂的运行网络,无论是某种物质的通道还是某种调节作用,都是一个个小体系,各个小体系之间又会相互影响,因此这些复杂疾病是所有体系共同作用的结果,近几年人们通过生物学方法对这些体系进行深入研究,往往以更加系统、综合的角度来看待这些疾病,虽然要真正找到治疗和预防这些疾病的方法还需要一定时间,但是我们不得不说已经找到了正确的研究方向[2]。
2当前生物医学发展特征分析
2.1各个学科之间走向聚合
生物医学的迅速发展实际上是多门学科结合在一起的结果,学科之间的交叉对新兴学科的发展具有重要意义。例如,分子生物学领域得出了基因是遗传物质这一结论,之后人们根据这一结论分析出了基因调控以及表达过程,从此对基因的研究进入了新阶段,而分析这一结论的得出过程我们不难发现,其基础并不是生物这一门学科,而是结合了传统生物学知识、化学知识以及物理知识,也就是说这些学科的交叉促进了分子生物学的发展,再比如,现代分子影像技术就是医学理论与物理技术结合的结果。而随着生物医学的进一步发展,这种交叉模式已经逐渐向着聚合模式转变,这种模式除了涉及到医学技术、生物学技术以外,还囊括了纳米技术以及计算机技术,这些技术在推动生物医学发展的过程中体现出一种聚合性,体现出了生物医学发展的巨大潜力,不就的将来一定会产生新突破,同时带动相关科学技术的共同发展[3]。
2.2体现出大科学的研究模式
最初人们在发展生物医学这门学科的时候,研究模式一般具有小科学的特征,然而,人类基因组计划却拉开了大科学研究的序幕,具体有以下几点特征:第一,所研究的项目具有较大社会规模,涉及到的领域、人员较多;第二,研究项目中包含的知识量较大,知识的积累速度也非常快;第三,整个研究项目能够体现出一种加快发现的趋势;最后,整个项目能够产生明显的社会效应。可以说大科学的研究模式是小科学研究的必然结果,这两种研究方式都有自身的规律和特点,因此研究过程中要趋利避害,为生物医学这一领域的进一步发展打下坚实的基础。
2.3临床医学中体现出“转化医学”特征
生物医学的发展的确为决绝临床问题作出了重要贡献,但是在分析近几年生物医学的研究内容我们会发现其呈现出以下趋势:随着研究水平的提升,研究内容越来越复杂,有相当一部分研究已经脱离了临床实际,这对于解决临床问题是十分不利的。任何一门学科的发展都是要为人类服务,因此对于学科的研究要遵循以人为本的原则,在这种形势下人们提出了转化医学的概念,就是通过多种途径将人们在生物医学领域取得的成果迅速转化为解决临床问题的技术和方法,用一条快速通道来连接病房和实验室,实现基础研究与临床的有效整合[4]。
3总结
在现代科学技术的推动下,生物医学的发展已经步入了新阶段,对生命过程的研究已经从宏观过渡到了微观,对于进一步观察生命过程、有效预防和治疗各类疾病具有重要意义,我们应该认真分析生物医学的特征和发展规律,明确各个学科之间的影响,建立完善的生物医学研究系统,促进这门学科的进一步发展。
参考文献
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生物医学研究的重要性的论文
1.BMEs/EMBS’99国际生物医学工程学术年会
BMES是美国生物医学工程学会（BiomediealEngineeringSoeiety）的简称。EMBS是美国电气电子工程师学会（TheInstituteofEleetriealandEleetroniesEngineers）的生物医学工程分会（EngineeringinMedieineandBiologySoeiety）的简称。这两个学会每年都举行生物医学工程的国际会议。，这两个学会首次联合举办学术年会（ThefirstJointMeet—ingofBMES&EMBS）。会议录用的论文近1400篇，注册人数接近2000人，堪称生物医学工程界的盛会。我们医学信息工程科研组共有8篇文章在会上发表。其中，由杨福生教授指导的博士生詹望的论文“Anewhigh一resolutionEEGteehniquebasedonfiniteresistaneenetworkmo己el”荣获BMES19研究生研究奖。这是唯一的来自美国本土之外的学生获奖，在会上反响很好。与以往的做法类似，会议的学术交流仍采用主题（Theme）一主轨（Track）一分组会（Session）的方式。本次会议有16个Theme，86个Traek，211个Session，共收录论文1347篇。各个主月的论文发表情况见表1。与以往的年会相比，这次年会有更多的结合生物学羞础的研究报道（如“分子、细胞与组织工程”、“生物信息学、计算生物学”等），反映了近年来一些发达国家生物医学工程研究的一个发展趋势。同时，传统生物医学工程中的信号与图像处理，以及医学仪器仍然占有相当的比例。
2.美国离校生物医学工程专业点滴
会后，我顺访了几所大学的生物医学工程系或研究所：①TheGeorgeWashingtonUni—versity，②JohnsHopkinsUniversity，③Universityofpittsburgh，④UniversityofMiehi—gan，重点了解了以下3个板城的研究情况。（1）脸与神经科学。脑功能的研究是21世纪生命科学研究的热点，各个学校与医疗单位的科研机构都十分重视。研究内容包括蓦破生理实脸、信号处理方法、临床应用以及一些有商业前景的开发项目。（2）医学超声工程。超声成像由于对人体无创、无扭而受到重视。超声成像包括反映解剖结构的B型成像，还包括血流侧t。近年来在结构成像方面普遨受到t视的是三维成像，这也是我们课翅组目前在医学超声方面研究的！点。同时，将解例结构与组织定征结合起来也是近年来研究的发展趋势，例如，组织弹性成像就是一个例子。（3）医学信息学。随粉计算机、网络技术的.发展，医学信息学在近年中有了较明显的发展，如医院信息管理系统、以病人为中心的医疗信息管理及电子病案、远程医疗等。
发达国家在这方面同样也走在前面。在美国，计算机与网络已成了各行各业乃至每个家庭与个人都离不开的基本工具与环境。医学信息学的发展对提离全民医疗保健的水平起到了不可低枯的作用。在访期间，有机会与这些学校的故授进行广泛的学术交流，并探讨双方合作的项目与方式。例如，U垃ver溢tyofPittsburgh医学院神经外科研究所在脑电信号的采集与处理方面有很深人的研究，而我们科研组在这方面也承担粉国家墓金项目，双方都有兴趣在脑电信号的处理方面开展合作。从该研究所我们得到了大t珍贵的临床数据，对这些致据进行研究后，我们将撅博士生或教师去UniversityofPittsburgh开展合作研究。通过这次访问，看到了发达国家在生物医学工程方面很多有深度的基础研究。从设备条件与经费投人方面着，发达国家的优势非常明显，但我们也不是因此就无所作为。我们在生物医学信号处理的理论与实践方面经过多年努力已经接近并在某些方面达到国际先进水平。如果注意发挥自己的优势，特别是有意识地提出创新性的想法，我们一定也能取得国际上承认的研究成果。另外，在今后的研究中注意更广泛地开展国际合作，争取利用国外先进的设备与实验条件，对推动我们的研究工作也是十分必要的。
纳米生物医学技术创新人才培养研究论文
在当今科学技术迅猛发展的时代，生物技术这一新兴产业显然已逐渐成为高新技术产业的领航者，随之产生的生物经济也将慢慢成为未来经济形态的主流。其中，生物技术在医学领域的渗透衍生了医学生物技术这一新领域，医学生物技术的发展与创新大力驱动着医学诊疗技术水平的提高。而医学诊疗领域的发展与进步关系着数亿万人民的健康，要不断提高医学诊治水平，适应人民群众日益增长的医疗需求，持续提高人民群众健康素质，是贯彻落实科学发展观，构建和谐社会的重要举措。因此，可以归结为医学生物技术可以从技术层面保障和提高人民生活质量，解决重要民生问题。21世纪以来，纳米技术基于其材料独特的尺寸效应和卓越的光电磁性能，得以迅猛发展并广泛应用在各产业研究领域中。在现阶段，纳米技术的主要发展方向之一，就是医学生物技术领域，随着交叉学科研究的渐渐兴起，纳米技术和医学生物技术也慢慢在跨学科的研究中不断进行交织和融合，慢慢衍生出一个发展非常迅速的交叉学科――纳米生物医学技术，并且，该技术已有效推动了医学生物产业的前进，并促进和支持医学生物技术行业成为国家经济，特别是高新技术产业中的核心要素[1-3]。尤其是近年来,纳米生物医学技术在人体医疗与健康方面涌现出不少应用可行性很强的技术成果，例如应用于临床上靶向缓释药物的开发，疾病相关分子诊断以及组织修复、器官再造等等方向[4]。但是，纳米生物医学技术在全世界都是一门新兴学科，因而在人才的培养和储备方面都面临着全新的挑战和困难，这一点在我国尤其突出，也就是纳米生物医学领域的专业人才严重短缺。针对这一技术的综合教学素质培养体系，也相当不完善。有鉴于此，笔者就医学院校本科培养阶段的纳米生物医学技术教育教学和专业技能培养方面，进行了一些初步的探索和研究，目的培养出具备前沿纳米生物技术知识储备，符合医学诊疗领域需要，且顺应“大众创业，万众创新”时代发展趋势的`创新型人才。
1进行纳米生物医学技术教学的主要目标
纳米生物医学技术是一门非常典型的多领域交叉学科，生物医学、材料、化学和物理等学科的内容都包含在内，因此对人才培养的要求自然也非常高[5]。个人认为，应该将教学目标设计为培养学生具备相关领域多元化的知识结构，富有创新精神与思维模式，在纳米医学生物技术的某一或某几方面具有相当的专业实践技能与经验，能够将纳米生物医学的知识和技术应用于实际的科学研究与实际技术产业化之中,对纳米生物医学技术的发展方向和某一领域的当前产业情况主要发展趋势有所体悟，具有技术研究与项目管理实施的基本专业素养和技能。
2实施纳米生物医学技术教学的主要理念
纳米生物医学技术作为一门多领域交叉的新兴学科。作为一门非常强调实践与实用性的应用型技术学科，在纳米生物医学技术的教育教学过程中，我们必须坚持将理论教学与实践教学很好地结合在一起，通过把理论知识教学与课程实验教学、专业科研活动和产业企业课外实践活动整合成一个综合教学体系才能够真正培养学生的学习素质、自主发现、思考和解决实际问题的能力。因此，纳米生物医学技术的教学内容、方法、教学主体和教学对象等基本要素必需共同有机的地结合在一起，协同服务于学科教学目标,以合理的安排与布局，相互相同综合成一个有效的教育教学整体过程。我们应该充分注重激发与引导学生学习与创新的主动性与积极性，立足于提高学生的综合素质，不能像过去只是进行知识的单向传授，因此忽略了培养学生自主学习与思考、解决问题的能力,建立一种双向沟通、激励引导、教学相长的良性循环机制。在这种机制下，学生成为教学活动的主体，被动的接受知识变为主动的学习探索，教学过程也不再是枯燥、单调的知识传递,而是师生双方之间在智慧、思想与感情上的沟通分享。而且，教学模式应注意技巧设计，创造设计一个问题情境，通过好的提问与启发引导学生提出和发现问题，然后就该问题从不同的多个角度来解析与研究，并且进行持续的提问与思考，逐步分析挖掘该问题发生的根本性缘由，同时鼓励学生多角度多层次的寻找答案，通过答案的适度不固定性引导学生的思维发散开来,从而让学生主动学习和分析处理问题的习惯与素质得到良好的培养[6]。
3纳米生物医学技术教学课程体系的设计
纳米生物医学技术课程设置上要考虑多元化。作为一门多领域交叉融合的新兴学科，不是几个学科领域知识的单纯组合,而是将相关的学科都以一种非常紧密、多元化、多层次的联系在一起形成一个整体的。因此在课程设计的时候，教育者必须要充分认识到并理解透彻这些交叉学科之间的内部联系和知识理论结构，并依据这种联系与结构在多个学科的藕合点基础，设计出具有纳米医学生物专业特色的理论课程体系。这时候，对学科知识的划分上也不宜再过于详细，而应更注重该专业的理论特点，让学生的知识背景建立在宽厚扎实的大专业平台上。纳米生物医学技术课程设置上要考虑前沿性。纳米生物医学技术作为一门新兴技术其发展是日新月异的。所以，在教学内容上，我们要注意将该学科的最新前沿研究成果整理出来，及时、适当地融入到课程教学当中，并结合纳米生物医学技术在医学诊疗领域应用的经典实例，以让学生可以更好的理解本专业的发展方向、应用方式和创新思维方法，也让教学内容更加的丰富化和实用化，进而让学生知道如何学以致用，很好地激发强烈的学习兴趣[7]。纳米生物医学技术课程设置上要考虑应用性。纳米生物医学技术作为一门应用型技术，其实验教学对于培养学生将理论知识用于实践当中，主动发现问题、分析问题和解决问题的能力起到不可忽视的作用。因此，学生在独立设计、完成实验的过程中，其专业思维、创新意识、科研素质和动手能力都能得到很好的锻炼。这就要求我们注意控制死板的验证性实验所占的比例，多设置一些具有较好综合性、可设计性和开放性的实验，课程进行过程中也更注重学生实验得出结论的过程而非实验结果[5]。
4CDIO实践教学模式在纳米生物医学技术教学过程中的应用
CDIO实践教学模式是近年出现的一种全新的实践教育模式。CDIO的主要内涵是将构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)与运用(Operate)共同组成一个系统的实践教育方法体系[8]。该方法体系模拟了应用技术从研发到运行的完整流程，能充分培养学生运用主动性和综合性的实践方式来学习与运用学到的专业知识，进而提高学生的综合实践能力，非常适用于纳米生物医学技术教育教学体系。因此，我们应当将这套综合性和操作性都强的CDIO教学模式融入到整个教学活动中，把每个实践能力点的培养都具体落实到实践教学活动中，并且能够很好的与科研活动参与、行业企业实习等课程外实践活动结合在一起，为学生提供一种深度的“学以致用”的宝贵经历和体验，这不仅可以更好地实现学生创新实践能力的培养，还对其人际交往能力和专业思维能力都能提供有益的帮助。
5结语
纳米生物医学技术近年来的发展十分迅猛，同时具有鲜明的交叉与复合特性，能助力整体医学诊疗水平的提高，对人民健康水平的提升起到巨大推进作用。因此如何培养适应专业发展和产业需求的纳米生物医学技术专业人才，是医学院校相关专业高等教育目前所面临的核心问题。通过以上积极教育教学方面的研究探索，以及在后续的教学实践中不断完善与优化，我们若能据此更好地培养出纳米生物医学技术专业的研究与应用兼顾的综合性专业人才，将能发挥更大的教学效果和教育意义，促进人才培养质量和提高和纳米生物技术的更大发展。
作者:刘斯佳 孙健 凌敏 单位:广西医科大学 广西医科大学
参考文献：
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生物医学电子实验体系研究论文
1实验内容及方案的设计
本实验系统采用相应的传感器对人体心电、脉搏、呼吸等医学信号进行采集，采集的信号经放大滤波、信号调理后，通过dsPIC30F4011单片机处理，利用一定的通信协议发送到上位机，由上位机实现信号的显示。
1．1传感器
考虑到现阶段对人体心电、脉搏、呼吸信号进行采集的各种传感器的种类繁多［7］，结合实际的实验条件及可操作性，心电信号采用最为常用的心电夹进行采集，脉搏信号采用透射式光电脉搏传感器采集，呼吸信号采用热敏电阻式传感器采集。在传感器选型的过程中可以对生物医学相关的传感器知识进行扩展，如介绍各种传感器的原理、种类、用途等，丰富学生的专业知识以及对传感器的认识。
1．2信号放大滤波电路
传感器的输出信号一般幅值较小，需要经过相应的放大滤波电路［8］。在实验中，心电、脉搏、呼吸等信号频率不同，而且相应传感器输出的幅值也不同，因此放大滤波电路的参数指标也要求不同，如放大倍数、滤波带宽、截止频率等。对学生而言，在实验中设计3个不同参数的放大滤波电路需要花费大量时间，考虑到有限的实验学时数，我们采用现有的放大倍数可调、滤波参数可调的专用集成模块来完成相关信号的放大滤波处理。该模块主要侧重培养学生电路调试及信号测试能力。
1．3信号调理电路
在实验过程中会遇到放大滤波后的信号电压与单片机集成的A／D转换器要求的转换电压不匹配的问题［9－10］，需要对放大滤波后的医学信号进行信号调理，使其符合A／D转换器转换电压的`要求。信号调理电路是模拟电子技术的一个重要的知识点，通用的信号调理电路较多，如采用电阻分压及电压跟随器组合进行信号调理［11－12］。具体实验中，我们选用由OP07与INA114组成的电路来完成信号调理，如图2所示。图2中的IN＋和IN－表示经过放大滤波后传感器信号正端和负端，OUT1输入到dsPIC30F4011单片机集成的A／D转换器进行转换。通过调节R2的阻值来改变INA114第5脚REF的电压值，随着REF电压的变化，OUT1输出势必会有一个电压的抬升，来满足A／D转换器输入的要求。同时，要充分考虑上一级专用放大模块的放大倍数，放大倍数过大，信号调理就失去了作用，放大倍数过小，则不能充分发挥A／D转换分辨率的优势。例如：经放大滤波后的心电信号幅值范围为－1．5～＋1．5V，在理想状态下，调节REF电压为1．5V时，OUT1输出范围为0～＋3V满足dsPIC30F4011单片机A／D转换输入的要求。
1．4dsPIC30F4011单片机处理电路
结合实验条件及学生所学的单片机类型，实验中，选用dsPIC30F4011设计单片机处理电路。dsPIC30F4011是Microchip推出的一款16位的自带DSP引擎的单片机，内部集成了10位高速A／D转换器、UART模块、30个中断源及7个中断优先级设计模块、I／O复用等功能［13］。1．4．1单片机硬件电路设计实验中完成单片机硬件电路设计、焊接调试需要花费大量的时间，为此学生可在现有的开发装置上利用跳线的方式完成硬件电路设计。图3为本实验系统所用的单片机硬件电路，IN1、IN2、IN3分别连接心电、脉搏、呼吸信号，经过放大滤波模块、信号调理模块处理后的信号。单片机利用UART模块经串口电压转换芯片MAX3232与上位机进行命令的解析及数据的传输。1．4．2单片机软件程序设计dsPIC30F4011单片机软件设计在Microchip为其所有的开发工具研发的MPLAB集成环境中完成［13］。实验中，学生设计的单片机软件应实现以下功能：单片机通过通信协议接收上位机传输的数据，同时对传输的数据进行命令解析，当解析到开始进行数据采集命令后，启动A／D转换子程序；A／D转换子程序中，依次对心电、脉搏、呼吸信号进行A／D通道选择、采集、标志并存储到相应的通道缓存区中，例如在对心电信号采集时，通道缓存区中的16位数标志为“000001”（通道数）＋10位A／D转换后的有效数据。在A／D转换完成且转换后的数据填满相应的通道缓存区后，单片机根据数据传输协议将3个通道缓存区中数据依次发送到上位机，上位机在接收完成数据后同时发送下次采集命令或停止命令。单片机软件实现的功能是唯一的，但实现的编程思想是灵活多样的，如软件设计采用中断嵌套或采用优先级由高到低或采用查询等待，每种软件编程思想都能实现系统要求的同一功能。这样设计实验，有利于挖掘学生软件编程潜力，充分发挥学生的主观能动性，锻炼学生的自主学习和创新能力。以下采用中断优先级由高到低编程思想为例作具体说明。系统的软件设计主要由：主程序、A／D转换子程序、串口通信等程序构成。（1）主程序。整个系统的运行需要对单片机一些资源进行初始化，如I／O初始化、系统时钟选择初始化、中断优先级初始化等。初始化中，串口通信中断、A／D转换中断、CPU内部中断三者中断优先级由高到低。主程序控制流程如图4所示。（2）A／D转换子程序。实验设计中要求对心电、脉搏、呼吸3种信号完成数据采集，考虑到3种信号的频率（分别为0．05～100Hz、0．3～3．33Hz、0．3～10Hz）相对较低，可采用适当的A／D数据采样率。本例A／D数据采样率为75kS／s，采样方式为三通道逐次采样，即每个通道理论采样为25kS／s。每个通道A／D转换后数据缓存区设为16个字长，每个通道填满相应的数据缓存区视为1次采集的结束。图5所示为A／D转换流程图。（3）串口通信子程序。为了让单片机及时地接收到上位机发送的指令，以及将A／D转换后的数据有效地上传上位机，本实验系统中上位机与单片机采用全双工异步串口通信，程序命令接收、数据发送流程如图本例中指令作为控制系统有效运行的唯一识别条件，同时缓存区数据能否及时上传将影响A／D采样率及整个系统的协调运行，因此将串口通信的中断优先级设置为最高级，通过串口中断来完成命令解析及采集数据的上传。
2实验系统测试结果及扩展
本实验系统要求采集的心电、脉搏、呼吸3种信号在上位机显示，为此需设计相应的上位机软件来配合单片机实现数据的接收显示、命令的传输等功能。学生需要对计算机编程语言有深刻的理解才能完成上位机软件编程。考虑到学生掌握程度的差异，在实验中，一般提供具有通行协议的现成软件来配合完成，学生只需按照提供的通行协议来完成单片机串口通信编程便可实现上位机与单片机的数据交互。本实验系统经过适当的变换和扩展还可以用于其他课程设计或实验中。本实验是在固定采集频率下对3种信号进行采集的，在具体实验中可扩展为通过上位机发送命令的方式改变数据采集频率，达到可调采样频率的目的。
3结束语
本实验系统将生物医学传感器技术、基础电子、单片机技术、计算机技术等相关的知识综合起来，通过循序渐进的模块设计，使学生对生物医学电子相关专业理论知识及工作原理有清晰和较完整的认识，对一般专业仪器的研制开发过程有系统的了解和掌握。本实验系统有助于激发学生的潜能及学习兴趣，增强他们的自信心和成就感，使学生的实践能力得到提高，学生的综合能力在实验完成的过程中得到了很好的锻炼。本实验系统支撑的实验一般安排于大三下学期及以后，学时数一般为12～20学时。
高中物理实验教学有效性研究论文
实验是引导学生构建物理知识的重要途径。在高中物理教学中，通过引导学生参与实验，让学生在实验中观察现象，在参与和问题解决过程中获得结论，这对学生理解物理概念，掌握物理知识都具有积极意义。但一直以来，在物理教学中大多教师都是按照实验操作流程引导学生实验，对实验目的不够重视，在实验中也缺少问题引导，从而影响了实验的有效性。为此，本文就结合高中物理实验教学，就物理实验的有效性作简单分析。
一、激发实验兴趣，引导学生主动参与
在高中物理实验教学中，很多学生总是懒洋洋的，无论是完成实验操作还是问题思考的参与度都不高，在实验后对学生进行调查发现，学生对实验缺乏兴趣是主要因素。的确，在实验教学中兴趣是促进学生主动参与实验的内部动机，要让学生能主动参与到实验中，那就得激发学生参与实验的兴趣。在物理实验教学中要激发学生的实验兴趣，不仅要注重从生活现象引入实验，还要注重结合知识的内部结构来创设实验情境。如“加速度与力和质量的关系”的实验中，可先借助多媒体而呈现足球运动中守门员扑球、赛车和飞机起飞的图片，在引导学生观看的基础上以“图片中物体的加速度和哪些因素有关”而引导学生猜想，让学生从生活现象而过渡到物理实验中，直观而具有启发性。又如“验证机械能守恒定律”的教学中，学生已经学习了“机械能守恒定律”，那么，在教学中可先引导学生复习其表达式，思考物体在空中静止下落除了受重力影响外，还会受什么力的作用？如何减弱这些力对实验的影响？要计算减少的重力势能和增加的动能，是否还需要用天平测量重物的质量？在实验中是要先打开电源还是释放重物，为什么要这样做？如此，通过复习，让学生在巩固原有知识的基础上，通过问题探究而引入实验，从而更好地激发了学生的实验兴趣。
二、明确实验目的，促进实验目标达成
在物理教学中通过实验后对学生进行调查，结果发现有很多学生对实验目的并不明确，在实验中较为盲目，只是教师让做什么就做什么，对于实验结论也是采用背诵方式进行记忆。从教师在实验中的行为也不难发现，很多教师在实验中并不注重强调实验目的，更多的是把重点放在实验操作过程上。其实，目的是活动的导向，缺乏实验目的指导，学生也就容易出现“为什么要这样做”的疑问，从而影响实验效果。在实验教学中，为更好地让学生了解实验目的，一是要注重以问题方式引导学生在实验前进行思考。如“验证机械能守恒定律”实验中，既然要验证机械守恒定律，验证式是如何的？结合验证式分析需要测量哪些物理量，该用什么方法进行测量？是不是实验中的重力势能变化量就一定等于动能的变化量，如果不等，哪一个变化量会更大，原因是什么？二是可以采用精讲的方式向学生明确实验目的。如“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，可直接告诉学生目的是通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系，然后引导学生对其关系进行猜想，再以控制变量法组织学生展开实验。
三、加强问题引导，启发学生积极思考
要提高物理实验的有效性，实验过程中的引导是尤为关键的.。在以往的物理实验中，教师更多关注的是学生是如何完成实验的，是如何通过实验过程而获得结论的，实验中是否按流程进行操作等问题，实验过程太过于刻板。实验是让学生获得知识完形的操作过程，在实验中加强问题引导，以问题促进学生对实验现象进行思考，可更好地让学生在实验中获得结论，通过问题分析而更好地理解知识。如“探究加速度与力、质量的关系”的实验中绳子拉小车的力是不是小车受到的合外力？如果实验中将木板一端稍微垫高一些让小车匀速下滑，此时小车的合外力是多大？绳子的拉力和砝码的重量是否相等，为什么？在什么情况下砝码的重力可以近似于绳子的拉力？如何平衡摩擦力？以问题而引导学生根据实验活动而展开交流，更好地让学生理解每个实验步骤的目的。同时，在对实验数据分析时，也要注重以问题作为引导，如对加速度与质量的关系的研究，为什么要描绘a-1/m的图像而不描绘a-m的图像？以此问题而引导学生交流，从而更好地明确检查图线是不是过原点的倾斜直线的方法。
四、注重师生互动，促进学生积极参与
在实验教学中，教师和学生之间并非“我说你做”的关系，而是互动关系，无论是对问题的探究，还是对操作的反馈都蕴含着师生间的互动。在以往的物理实验教学中，教师更多的是以“指令”方式让学生完成实验，然后再把结论告诉学生。如此，学生在实验中的主体性没有得到突出，实验效果受到影响。首先，在实验中，针对问题的讨论教师要及时给予点拨。如上述加速度与质量关系的研究中对a-1/m的图像的讨论中就可根据学生交流情况向学生明确要检验a与m成反比实际就是a与1/m成正比，那么，以1/m为横坐标，加速度a为纵坐标建立坐标系后，根据a-1/m的图像就可检验其是否是过原点的直线。其次，在总结实验结论时，要注重先引导学生自己总结，然后教师再进行点拨。
摘要：:物理化学实验教学体系的改革以培养学生创新能力，提升综合素质为目标，从教学目标、教学内容、教学模式等方面进行改革与创新;突出以学生为中心，激发学生的学习兴趣和积极主动性，提升创新能力和综合素质。
关键词:物理化学实验;教学改革;创新能力
如何激发学生的创新意识、自主学习能力和严谨的科学研究态度，适应时代要求，满足新世纪高素质、创新性人才培养的需求是新时期、新形势下高等教育改革的焦点话题。为了提高学生的综合素质，培养其创新能力和解决问题的能力，很多高校老师依据自身学科特点开展相关的实验教学体系教育教学改革，提出了不同的改革方法与思路［1，2］。物理化学实验作为公共平台课程是培养学生的基本技能和提高学生综合素质的重要手段和途径，我们对物理化学实验的教学目标、教学内容和教学模式等方面进行了改革与创新，以期真正发挥物理化学实验在高水平创新人才培养中的作用。
以往的物理化学实验教学内容以验证性实验为主，侧重于学生理论体系的培养，缺乏创新性，学生动手能力和主动学习的能力得不到提升。为了调动学生学习的积极主动性，培养其动手能力和创新能力，提高综合素质，我校物理化学实验教学教研组在教学实践中不断探索，建立了“基础－提高－综合”分层次教学体系，构建了立体化物理化学实验综合创新平台，以精选的少量验证性实验为基础，通过设计性实验提高学生的动手能力，以综合实验调动学生学习的积极主动性，培养学生的创新能力和综合素质，逐步实现:“强化创新设计性、淡化验证性、提升综合素质、培养创新能力”的教学改革目标。
由于物理化学实验自身的学科特点需要较多的依赖部分专用仪器和设备［3］，因此，设计性实验和综合性实验的数量和范围很大程度上受到条件的限制。以往学生接触到的多是以验证性为主的基础实验:以已学的理论知识为原理，按照预先设定好的实验方案测得实验数据，根据实验原理处理实验数据后与理论值相比较，加深对前面学的理论知识的理解。这样的教学体系存在的问题是教学内容陈旧，缺乏创新性和前沿性，学生被动的按照实验步骤完成实验任务，在操作过程中思考的少，想法少，学习的积极主动性不高，不利于学生动手能力和自主学习能力的培养。近年来教研组在物理化学实验教学的实践中以传统的实验教学体系为基础，精选少量验证性实验，增设大量在传统教学体系中即可实现的设计性和综合性实验，本着以设计性综合性实验为主，验证性实验为辅的教学改革思路，通过大量的教学实践和不断探索，逐步实现实验教学改革的目标。
2．1精选少量验证性实验，夯实理论基础
物理化学实验中有大量经典的实验，如二元液系的气液平衡相图、乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定、液体饱和蒸气压的测定、电动势法测定热力学函数等，都是为了能更直观的解释物化课堂上所讲的理论知识，让学生加深对所学相图、二级反应、饱和蒸气压、热力学函数等抽象理论知识的理解。在物理化学实验教学体系的改革中保留了这些经典的实验，进一步夯实理论课堂的基础。
2．2增设大量设计性实验，提高动手能力
在传统的理论教学体系中，设计性实验所占比例较少，学生自主思考能力受到限制，在物理化学实验的改革体系中增设了大量的设计性实验，设计性实验由老师给出题目和要求，具体的实验方法和步骤由学生自主设计，学生可根据自己的专业设计符合自身学科特点的'实验，例如:燃烧热的测定实验:食品学院的学生可测定旺仔小馒头的燃烧热、化工学院的学生可测定苯甲酸的燃烧热、药学院的学生可测定合成单体的燃烧热、生工学院的学生可测定液体啤酒的燃烧热等。实验要求学生根据实验室现有的仪器设备独立完成实验设计方案，写出设计报告，经教师审阅批准后在规定的学时内完成实验，并在课后提交实验论文。学生在设计实验的过程中会将课堂所学的理论知识运用到实际实验当中去，在理论联系实际的过程中进一步巩固所学的理论知识。在提高学习兴趣与学习效果的同时极大的提高了学生学习的积极性与动手能力。
2．3提高综合性实验比例，提升综合素质
在改革的物理化学实验教学体系中提高了综合性实验的比例，旨在提高学生自主思考的能力，提升综合素质。综合性实验由老师给出题目及实验目的，学生通过查阅文献、查找资料等方式寻求达到实验目的的方法，通过小组讨论的方式确定最终的实验方案，同一种实验可用不同的仪器设备达到实验目的。例如:粘度的测定实验既可用传统的奥氏粘度计也可用实际生产中常见的旋转粘度计来进行测定。再例如蔗糖水解反应速率常数的测定实验中由学生通过查找文献资料选择催化剂的种类，通过实验探索确定催化剂的浓度，最终通过几个小组的配合完成实验内容。综合性实验在提高学生对实验内容的兴趣的同时调动了学生学习的积极主动性，有利于学生自主学习能力和创新能力的培养。
3物理化学实验教学模式的多样化
物理化学实验是一门基础实验课，数量大、覆盖面广，对于培养自主探究型创新人才具有不容忽视的重要支撑作用，针对目前学生的学习兴趣不高、创新意识不强的问题，探索多种形式的物理化学实验教学模式，旨在提高学生学习的积极主动性，提升综合素质。
3．1建立了物理化学实验仿真平台体系
物理化学是一门抽象的的理论课，单靠书本的描述及理论讲解很难调动学生学习的积极主动性，由物理化学教研组开发制作完成的物理化学实验仿真平台将理论讲解与实验操作有机的融合在一起，将传统教材上平面的、静态的实验仪器与操作立体化、动态化，在激发学生学习兴趣的同时提高学生学习的乐趣［4，5］。学生通过仿真平台可提前对实验进行预习，了解本次实验课的重点难点及操作的过程中可能出现的问题，在进行实验操作时就可以做到有的放矢，减少误操作的几率。例如:“燃烧焓的测定”实验操作注意点多，实验过程复杂，通过仿真平台的预习可以了解在实验过程中易出现失误的地方如:“绕丝”要做到“三点接触，一点不能接触”;充氧要适量;水温调节要适当;按下点火开关后要及时记录数据等。在实验操作过程中有效避免误操作可能引发的后果，高效的完成实验。仿真平台的数据处理环节可以帮助学生更好的掌握作图的技巧，如:“电动势法测热力学函数”中的镜像法作切线在平台中有生动形象的演示。仿真平台对实验报告的撰写也起到了积极的作用，学生可根据平台的提示回忆实验中的重点难点，讨论出现问题的可能原因，提高实验报告的质量。仿真平台突破了以往课堂的限制，利用校园网和个人移动终端的普及，为学生提供了一个不受时间和地点限制的第二课堂，是一部活的物理化学实验教科书［6］。
3．2引入了多媒体教学方式
在物理化学实验教学中引入了多媒体的教学方式，使现代化的教学手段在物理化学实验教学改革体系中得到应用，与目前大形势下的微课、慕课等多种教学方式相结合，使学生在深入理解和掌握实验内容和实验技能的同时也能跟上时代发展的潮流，为今后的工作和科研打好基础。多媒体中的高清摄像头能清晰的捕捉教师的操作手法且能将之反应在大屏幕上，老师可以非常详尽的讲解实验仪器的功能与操作，同时也解决了在讲解过程中后排同学被前排同学遮挡看不到老师操作的问题。多媒体有记录储存和播放的功能，将理论课堂的PPT导入到多媒体设备中，在实验讲解过程中可随时将用到的理论知识导出，引导学生理论联系实际，加深对所学知识的理解和掌握，有利于学生自主学习能力和综合素质的培养。
4结语
物理化学实验作为一门公共平台课程，实验教学体系改革的成果对数量庞大、不同专业领域的物理化学实验教学均具有广泛适用性，受益面广，具有很好的推广应用价值。
参考文献:
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高中物理实验教学作用研究论文
摘要:鉴于素质教育的根本理念,培养全面发展的高素质人才已逐步成为各高校的教育目标。高中物理教学中的实验教学作用良多,本文对高中物理实验教学的重要性,影响高中物理实验教学良好开展的因素以及改善高中物理教学的教学方法做出了一定阐述。
关键词:高中物理教学实验
当今高中物理教学中,开展实验教学的重要性已越来越为广大师生所认同,作为学生将理论知识得到实际训练的有效途径,实验课程的开展及相关教学策略的完善势在必行,然而目前高中物理实验教学的良好开展仍面临诸多问题,如何以教学目标为宗旨,针对这些问题提出有效的教学措施并改革方案是教育工作者亟需解决的问题。
1、高中物理实验教学良好开展的重要性
物理知识揭示的是事物的普遍规律,其理论知识虽然生活中随处可见,但是学生却很少有从生活中发现并实践物理规律的认识,物理实验能够为学生提供一个有效的实践平台,训练学生的动手能力,培养学生的学习兴趣并激励学生的求知欲望和学生科学严谨的求知作风。从长远来看,高中物理实验教学不仅有利于学生的自身发展,对于我国未来科技更高水平的发展,推进科学强国的策略有着直接关联。
2、高中物理实验教学有效性的界定
高中物理实验课程的进行,主要以教师首先讲授实验相关理论知识,仪器的操作和具体的步骤,由学生进行具体操作,从而使物理知识得到应用,通过对实验现象的观察加深对物理理论知识的`理解。而所谓有效性教学,就是指教师在教学过程中,学生不仅能够认真听课,还能够激发学生的思维从而提高学生的学习兴趣和热情,给予学生充分展现个性的空间,提高其思维,动手与创造的能力。
3、高中物理实验教学开展面临的问题
3.1 学生兴趣不足
部分学生在实验时态度较为敷衍,只为单纯完成学习任务,思维较为提留在表面,少于对实验更深层次的探究。由于对实验的不重视,学生对课程的认识不够深入,导致物理实验教学的课堂有效性十分有限。为实现高中物理教学的有效性,提高学生对物理实验课的重要性的认识并提升学习兴趣是一条必经途径。
3.2 实验数量及时间有限
一方面,实验仪器老化现象较为普遍,也有部分损坏,而学校在实验仪器的更新补充与修缮方面都较为轻视,从而影响高中物理实验教学的教学质量,也不利于引起学生的重视以及提升学生的学习兴趣,从而影响高中实验教学的开展。另一方面,实验教学在课程数量以及时间的安排上也有不合理之处,高中教学的主要目的就是提升学生的卷面成绩,更由于高考中不设立对学生实验动手能力的考核,学生多重视理论课成绩的提高,导致高中生实验课程数量不足,学校在课程时间安排上也有不当之处。
3.3 实验内容有局限性
高中物理实验教学内容多局限于书本内容,内容不仅缺乏创新,实验模式和实验类型都过于单一,此外,教师在进行教学时,往往为图简便,将需要学生进行的实验直接通过教师演示从而省略学生实践的过程。或者教师过于详细地讲解实验过程甚至于面面俱到,或者将学生实验过程简化,减少了学生自主发现问题,解决问题的几率和机会,弱化了对学生主动思考的能力和动手能力的训练。
4、提高高中物理实验教学有效性的具体措施
要提高高中物理实验教学的有效性,需要综合考虑影响学生学习效果的因素,针对其中存在的问题制定措施,通过多方面教学手段的配合整体提高实验教学的教学效果。
4.1 实验资源方面鉴于高中物理实验的进行本质上是为加深学生对课堂与教材内容的理解,而由于实验资源的局限,往往难以调动起学生的学习兴趣,达到教学目的,为提升学生的学习兴趣,教师需要重视对实验资源的应用能力以及开发实验资源的能力,事实上,在学校资源不能满足学生需求时,教师可以应用生活中的常见物品,比如塑料瓶,玻璃杯一类,既可以补充实验用具,由于其可操作空间大,又能够提升学生的学习兴趣和动手能力。物理实验与化学实验不同,取用生活中的常见物品,不仅操作简单,危险性低,同时又不乏准确性。其普遍性也为学生自身随时开展实验提供了有利条件,进而帮助学生现场观察物理现象,加深对物理规律的理解,从而达到提高物理实验教学有效性的目的。
4.2 实验课程的数量与课程安排方面一方面,针对高中物理实验课程安排的数量不够,学校可以将实验数量在合理范围内适当提高,对于需要进行实验课的内容尽量在理论课结束后相对开展实验课,进而对理论课内容加以巩固。
4.3 学生自主实验方面教师在进行物理实验教学时,往往简化教学步骤,以自身演示取代学生操作步骤,使学生从操作者变为观察者,针对这一点,教师在进行实验教学时,应明确其指导者的职责,在实验过程中行使其指导者、组织者、设计者的责任,注重对学生思维能力的拓展,同时注重对其能力的培养,充分给予学生自我演示的机会,使学生成为课程的主导者。教师应转变其传统的教学观念,为学生创造实验条件并提供帮助,掌控课程节奏,激发其学习兴趣。
4.4 仿真技术的应用恰当地运用多媒体技术实现仿真教学在物理实验教学中有很大的应用空间,一方面,科学技术为教师充分运用多媒体技术成为一种可能,另一方面,多媒体技术相较于传统的课堂授课方式有更为直观的优势,仿真教学可以演示物理现象,如自由落体等,对于加深学生对课堂知识的理解大有裨益。
5、总结
良好开展高中物理实验教学意义深远,然而当今高中物理实验的教学仍旧面临诸多问题,学生学习兴趣不足,教师教学理念存在弊端,实验设备上也有需要改变之处,针对这些问题改变教学观念,制定相应教学措施并积极实施势在必行。
参考文献
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[3]陈进文.新课程观照下高中物理实验学习策略探析[J].中学物理(高中版),2014,32(1):35-36.
初探实验教学平台的研究论文
1实验平台方案
设计本实验平台以Freescale公司的DSPMC56F8346评估板为基础，通过外扩资源形成完整的硬件电路。该评估板以DSPMC56F8346为核心处理单元，配备外设扩展接口、CAN总线接口、512KB外部存储器和一对子板接口，可方便进行外围电路的设计，拓展评估板功能，实现实验平台的设计。实验平台以DSP为核心算法处理单元，通过外接FPGA实现外围设备控制功能的扩展。DSP与FPGA之间采用外部存储器总线(EMI)连接，将液晶、键盘等外部设备映射到相应存储器地址，通过读写外部存储器的方式来控制外部设备。本文利用MC56F8346评估板丰富的硬件资源，并结合教学实际，设计了LED灯闪烁、人机交互、电机控制、SPI及I2C通信和4－20mA电流环输出等基础性实验以及闭环控制、FIR滤波和FFT变换等拓展实验。
2硬件平台搭建
实验平台通过对MC56F8346评估板的扩展，具有128×64点阵液晶、4×4键盘、步进电机、直刷电机、SPI接口存储器和I2C接口D/A转换芯片外围设备。下面针对电源模块、电机模块和通讯模块进行详细介绍。电源模块实验箱采用220V交流供电，经开关电源稳压整流后得到12V直流电压。实验箱拥有众多外围设备，不同的设备所需供电电压均有所差别。为提高实验平台的电源质量，降低电源噪声，在SE1117系列电源转换芯片输入端接入一个100uF电解电容与一个0．1uF电容进行滤波，并在输出端接入一个22uF电解电容进行去耦，以保证芯片稳定工作。实验箱通过LED灯指示各设备电源是否正常工作。电机模块电机模块包括直刷电机步进电机、旋转编码盘及光电检测开关。MC56F8346DSP内部拥有PWM模块，通过输出PWM波控制电机。电机上安装有旋转编码盘及光电检测开关，光电检测开关的输出经过电压比较器后变成方波信号，DSP通过检测方波信号而实现电机转速测量和转动圈数累计。由于DSP通用输入输出接口的驱动能力有限，需外接驱动器以驱动电机，因此实验平台采用L298P芯片与DSPPWM模块直接相连，DSP通过驱动芯片控制电机转动。光电检测开关通过电压比较器与FPGA相连，电压比较器检测光电开关所输出信号并将其转换为方波信号后送入FPGA，DSP通过EMI总线读取相关信息。
由于MC56F8346DSP内部集成RS232，且评估板设有标准串口，因此可直接利用评估板实现串口通信。SPI为同步串行通信总线，是微电子通信领域广泛采用的总线标准，在外围拓展电路中选用具备SPI通信能力的铁电存储器，通过读取写入的数据检验SPI通信是否正常。在工业控制过程中，与传送电压调制信号的方式相比，4～20mA的电流环具有很强的抗干扰能力，逐渐成为标准的工业信号。为让学生对实际工业应用有一定认识，实验平台开发了相应的功能。实验平台选用MAX5822型D/A转换芯片，该芯片为12位数字输入，具有良好的线性度与较高的精度，能满足教学实验的需求。D/A转换芯片通过I2C总线与FPGA进行通信，DSP通过FPGA将数字信号传送至D/A转换芯片，D/A转换芯片将其转换为模拟信号输出。利用运算放大器与三极管实现V－I变换，实现电流控制，将D/A转换芯片输出接至运算放大器同相输入端，运算放大器反向输入端与三极管射极相连构成反馈系统，通过对射极电流的调节使得同相输入端与反相输入端电压相等，电压转化为电流输出。选用高精度电阻可以提高电流输出精度。
3软件开发环境
实验平台采用CodewarriorIDE为开发环境。CodewarriorIDE是一款高度智能化、集成化的开发环境。与其它开发环境不同，CodewarriorIDE不是按传统的命令行方式进行代码的设计和输入，用户只需要在Bean选择器中选择所需要的端口、寄存器、外设等对应的Bean，在Bean监视器中设置相应模块的参数，就能将程序的基本构架搭建起来。使用CodewarriorIDE时，用户不用输入冗长的代码、添加修改头文件等，只需考虑一些核心的程序段，大大提高了开发效率。
4实验教学内容
以基础性实验为主，待其对DSP开发有一定的理解之后再进行其它硬件实验，最后结合DSP的特点进行数字信号处理实验，通过循序渐进的方式引导学生快速入门，并在此基础上加深对DSP的理解与认识。LED灯闪烁实验LED灯闪烁实验是最经典的.基础性实验之一。评估板拥有12个调试用LED灯，LED通过反相器与DSP相连。该实验分为两部分:点亮LED灯实验与跑马灯实验，主要目的是让学生能熟悉Codewar-riorIDE开发环境，熟悉利用专家系统(PE)建立工程，掌握添加Bean及获取Bean说明的方法，为后续实验做准备。电机实验电机模块拥有两种电机:步进电机与直刷电机。利用该模块可实现不同难度的电机控制实验。基本实验为利用旋钮电阻控制电机的转速与转向，旋钮电阻变化引起电压变化，DSP片上ADC将电压值读入并转换为数字信号，经解算后输出PWM波，对电机进行控制。步进电机控制实验流程。码盘与光电开关能采集电机转速信息，并通过EMI总线传回DSP，可在此基础上拓展电机实验。
DSP将处理后的转速经EMI总线送至FPGA，并控制液晶显示转速。另外，可通过键盘设定电机转速，形成闭环，利用控制理论相关知识实现对电机转速的精确控制。通过一系列的电机实验，学生不仅能对DSP有更深入的了解，还能更直观的认识闭环控制。FIR滤波器实验该实验可结合Matlab软件进行。首先利用Matlab编程实现滤波器，并对不同的信号进行滤波，观察输出波形。将Matlab程序移植至DSP，外部信号经BNC接头接入DSP，经滤波器滤波后由片外DA输出，利用示波器观察输出波形。通过对比输出波形与输入波形以及理论波形，学生能对数字信号处理有更清晰的认识。选择采样周期为0．004s，生成含有10Hz和50Hz的正弦信号，对信号进行傅里叶变换，得到信号的频谱。利用所设计的FIR滤波器进行滤波即可得到所需信号。
5结束语
6FIR滤波器滤波效果图本文开发了一款基于FreescaleMC56F8346型图6FIR滤波器滤波效果图本文开发了一款基于FreescaleMC56F8346型DSP的实验教学平台。通过对MC56F8346评估板进行拓展，实验平台拥有众多的硬件资源，实验内容丰富，完全满足教学实验需求。实验平台核心板通过总线与外部电路相连，可方便升级，并通过对外围电路进行适当优化后应用于高级DSP实验教学。该实验平台经过不断测试与完善，目前已成功应用于本科生实验教学，并取得了良好的教学效果。
摘要：在充分了解我国大学化学实验教学改革的背景下，构建综合性与创新性并重的新型大学化学实验课程教学体系。根据扬州大学化学化工学院的专业性质和学生特点，自主探索出版大学化学实验综合性教材，倡导绿色化学环保主义理念，同时引入“导师制”，通过学生自主探究性学习，培养学生解决问题的能力和激发学生自主创新意识，使学生真正成为实验教学的中心者和受益者。
关键词：大学化学实验;教学改革;综合性;导师制
大学实验教学是大学化学教学理论与实践结合，培养学生探究能力、创新能力、实践能力的重要环节［1－4］。回顾我国高等教育历史，在启动本轮教学改革前，我国高等院校的实验教学多为学生提供传统的填鸭式“菜谱”实验手册，教师依据实验手册对实验步骤进行详细演示，学生依据“菜谱”按部就班地实验操作，这些“菜谱”实验大多为验证式实验，不利于培养学生的创新能力。进入上世纪末，随着教学质量工程的启动，掀起了一轮教学改革热潮，大学化学实验教学也随之展开了彻底的改革工作，其基本思路是依据化学实验的认知规律，自成体系，单独设课，并将实验分成三个层次:基础实验、综合实验和探究实验，也取得了许多有建设性的成功经验。
1我国大学实验改革背景
20世纪90年代起，尤其是教育部在第三次教育工作会议上发出“推进素质教育，培养创新人才”号召以来，国内诸多高校掀起实验改革热潮，改革的基本思路为:一是实验课单独设课;二是将实验课程划分为:基础实验、综合试验、探究性实验，以适应新形势下社会对化学人才的需求［5］。
以扬州大学化学化工学院为例，从19以来尝试实验教学改革，于在探索和实践中建立一套独特的实验教学体系，并编写出《大学实验讲义》，经过多年实践教学验证，《大学化学实验》和《新编大学化学实验》两套教材先后出版。改革初期，学院通过走访调研，尤其是到全国兄弟院校参观、学习，结合自身实际，对原实验教学体系进行了全方位的改革，形成了一套新型的、行之有效的实验教学方案，具体做法如下:
2.1实验中心简介
我院实验中心依托扬州大学测试中心和省级化学实验中心平台，对大型仪器进行集中管理，促进教学和科研资源的互补共享，提高资源利用率。中心主要承担化学化工学院五个专业即化学、应用化学、高分子材料与工程、化学工程与工艺、制药工程的基础化学实验和专业化学实验的教学任务，同时还承担全校工、农、医科等各类专业的公共化学实验教学工作。
2.2实验室管理
我院实验中心实行校院两级管理:学校实验室与设备管理处在实验室建设、管理和实验队伍建设上起指导作用。化学化工学院对实验中心直接领导与管理，职责明确。中心资源实行“一体化”管理，对实验课教师、技术人员、实验室、实验仪器、设备及实验经费在中心范围内统一管理、统一调配，实现资源共享。在日常管理中，我们发现以下问题有待整改，例如:实验室管理人员与实验教师沟通不到位;实验员与实验教师对接不紧密，实验员只着手准备实验仪器，不参与整个实验过程，造成有些实验仪器使用较频繁，出现了仪器损坏后未及时维修现象，可能影响到实验教学正常进度等。针对以上问题，我院切实加强实验室管理，要求院领导和督导听课查课时，不少于20%的课程为实验课;基础化学实验室主任和副主任不定期抽查实验教学和装置情况，对教学执行不到位、仪器维护不合理现象及时督促整改维修，安全隐患第一时间进行处理，对不整改、不落实的实验室进行院内通报批评;为鼓励教师从事实验教学工作，学院从职称评聘、工作量计算等方面对从事实验教学的教师倾斜;给予实验专任教师充分的科学研究空间，请其根据个人方向，有机筛选部分研究内容，请学生自主选择并进行自主实验，将该类创新实验作为基础化学实验的拓展内容，同时将学生成绩纳入基础化学实验最终考核成绩［6］。
2.3师资队伍
我院从事实验教学的教师近80%具有副高及以上职称。为进一步加强实验技术队伍建设，在实验中心13名实验人员的配备基础上，我院又引起了3名专职实验员，其中1名为博士学历，2名为硕士学历;为提升实验技术队伍综合素质，我院加大实验中心人员专业培训力度，提升其业务能力水平，鼓励在职攻读硕士、博士学位，采用“走出去、请进来”的原则，即定期聘请国内实验管理领域专家教授来院开设实验技能与管理培训讲座，还组织实验中心人员赴兄弟院校参观交流，学习实验教学管理模式与先进经验。
2.4实验室安全
在提升绿色化学环保主义的同时，实验室安全管理也是实验教学工作中的关键［7］，我院每学期都组织学生统一进行实验室安全培训，详细介绍各种实验仪器的使用方法，特别针对实验时易发生的安全隐患，进行细致分析，提出合理应对措施，增强学生对突发性事件的预防与抵御能力，例如:进实验室必须穿实验服、戴护目镜，并在实际教学中落实;请消防员对学生进行灭火器使用培训，并进行模拟练习，确保学生能正确使用灭火器;学院定期举行安全逃生演练，合理规划逃生路线，增强学生对突发事件的自救能力;仪器使用落实责任到人，使用前后需签名并写明用途及注意事项。我院还选聘了一批责任感强烈、工作严谨的研究生任实验室安全员，配合做好实验室安全管理，建立安全员QQ和微信群，确保沟通畅通无阻。安全员的聘任对学生来说既是荣誉，又是责任，有利于学生自我加强安全意识，让学生充分参与到实验室安全管理工作中［8］。
2.5实验教材
我院以“厚基础、宽口径、求创新”的理念为学科中心，开放多学科交汇式化学实验平台，构建多层次化学实验教学课程体系，依据以上理念，由扬州大学牵头，八校合编的《新编大学化学实验》教材应运而生，本教材共4册，分为基础知识与仪器、基本操作、仪器与参数测量、综合与探究。此教材体现“齐全、细致、创新”。全书囊括了214个教学实验，涵盖基础类综合类探究类各项实验内容，为反映实验教学的发展历史，适当增加基础实验量，安排了部分自动化程度相对较低的仪器进行测量实验，既确保各校根据自身实验装置和人才培养情况自主选择教学内容，又有利于加深学生对实验测量基本原理的认识程度;考虑到现代分析技术发展迅速，特别在仪器介绍部分增设了目前科学研究中经常使用的先进仪器介绍，以适应不同教学需要，也可供相关专业人员参考。教材利用我院教师自身的科研优势，将其可转化的最新科研成果演变成实验案例，使实验训练即接近科学前沿，又接近生产实际;一切从实验教学出发，本着“化繁为简、精益求精”的原则，将基本实验技能尽量全面体现在不同实验中，将原本单一的化学实验进行整合，强调实验之间的相互关联性，由浅入深、循序渐进，并注重加强综合性，部分实验提供了多个实验方案，一方面供各校结合自身情况自行选择，另一方面拓宽了学生的知识视野［9］。2.6TA制站在安全、环保、绿色的化学实验教学改革舞台上，我们力求让学生真正成为主角。于是，我院设立TA(TeachingAssistant)制，即选聘一批优秀的研究生担任实验助教，协助教师进行实验教学，确保在安全第一的`前提下，学生能获得即时的指导和帮助，TA的设立既减轻了实验教师的工作压力，又提供给研究生一个良好的锻炼平台。TA在每次实验前进行预实验，熟练掌握操作流程，做好备课工作，以保证实验的顺利开展。对实验中可能出现的问题进行预设，查找相关文献，提前准备好解决方案。在指导本科生进行实验时，针对出现问题，进行适当引导点拨，并鼓励其自主探究，寻找问题症结。在我院综合性化学实验中，主要以案例和情境教学为主:教师根据实验教材内容，放手让学生自主设计实验，将学生分为几个小组，请每个小组实验前通过各种方式进行资料搜集和实验预习，自主设计预习报告和实验方案，经指导教师或TA检查合格后，学生开始自主进行探究性实验，鼓励学生对实验中产生的问题存疑存异，即使实验没有呈现预设结果，也请学生进行书面性的总结，鼓励学生在教师和TA的点拨下抽丝剥茧、自主找出实验中存在的疑难杂症［10］。例如:在“纳米多孔材料ZIF－8合成与表征”的探究性实验中，通过介绍当今世界前沿研究热点金属有机框架(Metal－organicframeworks，MOFs)的研究背景、发展历史及应用领域，将同学们带入了多彩斑斓的MOFs世界，以设问形式进行情境导入，比如:MOFs中类沸石骨架结构材料的ZIF－8的形貌和尺寸可控制备。首先，请学生搜集查找相关文献，自主了解ZIF－8的结构特征、制备条件、以及使用扫描电子显微镜(Scanningelectronmicroscope，SEM)、透射电子显微镜(Transmissionelectronmicroscope，TEM)、粉末X射线衍射(PowderX－raydiffraction，PXRD)等分析表征手段，最后自行设计实验方案。引导学生自主探究，小组合作完成实验。在实验报告的写作上，改变千篇 一律的填写报告纸，引导学生多自主查阅文献，了解并阅读中外专业杂志，尝试以发表论文的格式来撰写实验报告，既开拓了学生视野，又为学生今后自主撰写论文打下了坚实的基础。TA制的设立从课上延伸到课外，研究生充分发挥科研经验方面的优势，帮助本科生树立学术科技创新观念，打造学习共同体，指导他们进入实验室开展科技创新活动，建立了大学生创新实验平台。，我院本科生参与江苏省大学生创新训练计划收获颇丰，有178名本科生参与其中，有6个项目被评为国省项目、18个项目被评为校重点项目，多名本科生以第一作者身份在CoordinationChemistryReviews、AdvancedScience、Small、Nanoscale等国际高水平杂志上发表论文。
3结语
以上介绍了扬州大学化学化工学院及部分高校联合开展化学实验教学改革的现状，虽然不能以偏概全，代表全国教学改革之现状，但也反应了我国整体化学实验教学改革之方向。还有许多需要进一步学习和推进的地方，例如在实验教材方面，我们习惯于使用正规出版的教材，而不是讲义，前者的优点是保证了教材的科学性、严谨性，但不利于及时引入创新的研究成果，难以跟上学科发展的步伐;同时在如何提升学生的学习积极性与主动性方面也是我们今后需要进一步探讨的课题，总之，尽管我们在过去的一个阶段，在化学实验教学中已经采取了一系列改革措施，也取得了不错的教学效果。但化学实验教学改革任重道远，需要不断引进新的教学理念和教学方法与技术，不断提升化学实验教学质量，才能真正成为高水平、创新型人才培养中不可或缺的重要一环。
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数学实验教学设计研究论文
1中学数学实验的教学原则
教学原则是教学实践经验的概括总结和指导教学工作的一般原理。从教学原则的角度出发，中学数学实验教学原则主要以培养学生创造性为主，探讨适合中学生的教学原则。1．1量力性原则。在教学中，中学数学实验的实验知识应该适应学生的现有的知识水平，一般在不需要学习大量新知识，又符合学生现有知识的认知水平的前提下，就可以精设数学实验来进行教学。1．2实用性原则。数学实验的培养目的之一即为培养学生的实践能力。在数学实验的教学中，应尽可能的选编实际应用的数学问题，培养学生的实践能力，增加学生的学习兴趣，给予学生创造的机会。1．3开放性原则。培养学生的创造性思维能力是数学实验的一大功能。在日常教学中，选择的实验课题以有多种求解方法为宜。学生在对实验课题的研究的过程中，可提高思维的发散性，培养他们的创新能力。
2中学数学实验的设计类型
因实验目的、涉及的知识、应用的技术手段等不完全相同，因此，中学数学实验设计类型的分类也迥然不同。常规上，将中学数学实验设计类型分为以下四类:第一类，依据数学知识素材划分，有几何、解析几何、代数、三角实验以及概率统计实验等。例如:用多个矩形面积逼近不规则多边形面积的过程可划为几何实验，解析几何实验有求圆锥曲线中的轨迹方程，圆周率的计算实验可以作为代数实验。第二类，按照数学实验的任务不同，可分为体验实验、计算实验、计算实验和应用实验，进行弧度概念测量实验、球面距离概念实验都是体验实验。第三类，按照实验中使用的不同实验工具，可以分为色字实验、折纸实验、算法实验和计算机实验等。比如用计算机软件的测量、绘图和演示进行实验。第四类，依据需求不同来区分。依据实验所用数学原理、思想方法的不同可将数学实验设计类型分为逻辑确定型、随机模拟型等。如:简单高次不等式解法的探索可视为逻辑确定型的实验，而对幂函数图象性质研究的实验即为随机模拟型的数学实验。
3中学数学实验的内容选取
中学数学实验有别于物理、化学等实验。数学实验以思想为主要材料，而不是物质。作为专门研究课程的数学实验，主要强调自主探索和应用实践，以学习数学学习方法，培养发散思维，提高创新能力为根本目的。而作为数学教学辅助工具对的中学生数学实验，其主要目的为采用相关数学技术和数学知识，来突破在传统数学教学中的重点和难点。然而，无论是作为专门研究课程的数学实验，还是作为数学教学辅助工具的数学实验，在其实验内容的`选取上都应该注重典型性、启发性、针对性、趣味性、实用性和可扩展性，克服传统数学课程中只注重数学知识的系统性、连续性和层次性的弊端。3．1典型性:数学实验不可能涵盖所有的数学知识点。在进行教学设计时，应选取具有典型性的点，并进行举一反三，达到触类旁通的效果。而对于典型问题的处理上，也应采用“与之相适宜”实验方法，如数形结合问题中，采用《几何画板》进行数学教学，化静为动，在动中观察并体会，使学生对于知识的认识更鲜活深刻。3．2启发性:启发性是各科教学的灵魂，启发性在数学上的作用尤为突出。在数学实验中，采用计算机技术，可创设各种问题情境。并采用多种手段，启发学生的思维。如在学习对称图形和中心对称时，利用数学实验能充分展现具备对称性的图形的特征，通过动态实验过程可将轴对称和中心对称的特点充分展示，具有启发性。3．3针对性:在中学数学学习中，极限、渐近等问题非常抽象，针对此类实验，可利用计算机的优势，针对研究的问题，设计专业的计算机实验方案，不仅增强了问题的目标性，也可使抽象问题形象化。在形象理解的基础上，再实现更多的问题的抽象，从而建立起对抽象概念的理解。此外，因学生的个体差异性，也可针对不同的学生群体，设计适合该群体的实验，因材施教。3．4趣味性:折叠、旋转、截面、展开、空间等问题是传统数学教学的难点，但通过数学实验，特别是在计算机环境下，利用《几何画板》等软件，则能调动课堂气氛，增强学习的趣味性，实现学生的自主学习，进而较容易的突破难点。一个好的数学实验，设计出合理的实验题目是关键。数学实验中教师最重要的任务就是综合上述原则，选取好实验内容。此外，需要注意的是，虽然近几年中学数学实验已得到部分教育工作者的重视，但对于中学数学实验的研究与推广远远不够。因此，数学教育工作者有义务也有责任不断深入研究中学数学实验相关问题，并将理论研究应用到实际教学中，让学生从中收益。
参考文献:
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针对钻井工程项目管理研究论文
[摘要]随着科学技术不断发展和经济节奏不断加快,人类越来越多采用先进生产技术和设备进行钻井开采工作。钻井工程是一门工程科学,有自己的基础理论和各种各样丰富的实践,然而,如何高效、快速应对人类对自然能源依赖与需求,以适应经济和科学研究高速发展要求,采取一种行之有效方法,在钻井工程实践和资金固定条件下,科学、快速、高效达到特定科学目标,是我们针对钻井工程管理的迫切需求。无论是国外还是国内,一种成熟而又有效的管理模式——钻井工程项目管理已在实际生产中得到证实,它是当今钻井工程行之有效的'管理方式。本文针对钻井工程生产过程进度缓慢原因进行深入细致分析,并阐述了钻井工程项目管理必要性,以及钻井工程项目管理一些具体做法,希望这些能为一些专业钻井工程生产企业提供一些有益帮助。
[关键词]钻井工程 项目管理 必要性 承包方式 合同管理
一、概述
钻井工程是一门工程科学,它是一种复杂、系统、科学专业生产活动。钻井工程是日以继夜的生产活动,随着国民经济不断崛起,其功能也在不断创新,由早期传统陆地石油钻井、地质勘探向更加复杂海洋石油钻井、天然气能源钻井、地球气候变化勘探钻井发展,而这些复杂钻井工艺除了对科学技术有更高要求,同时也对钻井工程管理模式提出了更系统、全面要求。钻井工程项目管理化是社会化大生产和商品经济高度发展必然产物,它是研究在时间和资金一定条件下,如何通过科学计划、控制和组织达到特定目标性科学。钻井工程项目管理化,可以有效解决在钻井工程中所出现效率低、质量差、施工成本高、工期长一些通病。通过对国内外已成熟钻井工程项目管理经验了解,针对国内钻井企业现状,解读建立钻井工程项目管理重要性,从而建立健全项目管理制度,提高钻井工程相关企业协调协作能力,相互配合能力,来为钻井工程更好、更快发展提供管理保障。
二、钻井工程实行项目管理必要性
1.由于目前人类生产、生活依靠大量石油、天然气、复合型等自然资源,因此要求一些从事石油开采、天然气开采企业加速对地下资源开采速度和提高开采量。但目前一些开采企业钻井施工项目,在全年人员与设备不停运转情况下,不仅达不到预定发展目标要求,还与专家根据现有技术和设备情况所预测钻井能力要求相差很大,这不但降低了开采速度和开采量,企业还要承担相关人员工资、奖金,负担这些设备维护和管理费用,从而大量增加油气田开支。
2.钻井工程是一项具有系统性、复杂性工程,随着国际钻井工程技术发展,一些先进钻井技术也传入我国,被我们所利用,但钻井工程分工越来越细,自然导致相紧密联系一些附属企业和技术如测井、固井等企业与钻井开采技术成为一个庞大系统工程。目前大部分石油钻井公司依然采用原始,简单石油钻探技术来发掘油田,这不仅浪费大量人力、物力资源,而且也是企业背上沉重经济负担。
3.由于一些油气田勘探开发属国有性质,其中国有企业将一些钻井工程项目分包给一些承包商,即有石油公司确定勘探任务,由钻井承包商进行钻井作业并承担风险。但这种关系是在非法人实体和企业间进行,在实践中出现了石油公司无法监督,承包商机构庞大局面,使钻井工程出现混乱局面,影响工程进度及生产质量。
4.目前一些油气田公司还存在全井包干制,就是油气田公司提供勘查和设计资料,而将所有决策权、材料采购权、技术准备和指导工作均有承包商自行负责,但一些承包商却不具备承担这些风险能力,自然在一些气候及其他不可抗拒原因造成风险便转嫁给油气田公司来承担,加大了油气田公司损失。
三、钻井工程项目管理具体做法
1.油气田企业设置专门部门承担某一工程管理职责,首先明确自身职责,严格制定油气田钻井工程项目管理办法、严格区分油气田公司、承包商职责和要承担责任,做到责任经济效益相挂钩。对于已经完成企业生产指标的承包商给与奖励,对于完不成生产指标的承包商进行处罚,这样极大调动广大施工人员积极性。
2.在承包方式上,钻井工程项目承包可以采用模糊分析方法对钻井项目钻井队实行综合评价,根据评价结果,从中选出具有一定生产实力和有良好信誉承保对象。这种方法为项目承包提供了一种科学评价手段,同时也为油气田企业评价各作业队伍提供了一种有效科学方法参考。
3.工程项目管理人员通过现场勘查,认真研究专业人员或专家提供相关地质调查数据、设计井深等书面文件和设计文件,制定详细、科学、可行施工组织设计和重点、难点施工方案,会同各承包商进行商讨,并一致通过后报相关部门审批合格后,分发给各相关单位或个人,并依照此施工组织设计进行施工,施工中对违反该施工组织设计并造成质量事故,有违约方承担违约责任。
4.合同管理。在选择好承包方式后,实行项目管理合同制,要用合同来明确各方技术经济责任,把合同签订、检查、执行等贯彻落实到项目管理始终。
5.项目控制和实施。在实际钻井施工过程中,项目管理部门要制定相应施工现场质量和安全检查方案,严格控制施工作业队伍钻井质量、工期、成本,及时纠差,以保证钻井项目合同和钻井目标得意实现。施工质量差,生产成本高于预算成本,工期控制不当导致工期延长,致使开采日期延后等带来损失都是由于钻井工程中管理不善造成,而通过钻井工程项目管理化,就可以避免这些问题出现,从而提高钻井工程各项指标在规范、合理控制下进行,推动其后期经济效益。
四、结论
在国际竞争日益激烈今天,如何大幅度提高钻井技术发展,保证能源供应,是我们面临一个重要课题。除了依靠国内外先进技术和工艺外,建立健全钻井工程项目管理,依靠项目管理科学性、全面性、有效性至关重要。可以说,钻井工程项目管理必将为钻井工程发展带来更加光明前景。
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初中化学实验教学的有效性研究论文
一、开发生活小实验，提高实验教学的有效性
对于初中生来说，在化学学习过程中会遇到很多的学习困难，有些困难需要借用实验把抽象的概念转化为具体现象。然而，有些实验是存在一定的难度或者是不足之处，此时化学教师可以探究和展开生活小实验弥补课堂实验的不足之处。教师可以组织学生对生活中的一些废弃品进行重复利用制作实验，整个过程中学生会以高度饱满的热情进行实验设计和演示，在实验过程中教师应对出现的问题进行及时的解决，并给予适当的鼓励和引导，培养学生的兴趣和自信心。例如，化学实验室常备的化学工具有烧杯、试管、分液漏斗、试管架和量筒等等，这些工具可以利用日程生活中的吸管、废旧的衣夹、一次性注射器等废旧东西制作成量筒、烧杯、试管以及试管夹等化学工具，还可以借助橘子进行电解质实验等等。通过自己动手制作实验及实验工具，学生的实践操作能力得到提升，对化学学科的学习兴趣也会得到培养和激发。在布置作业的时候也应该注意作业的可操作性，例如让学生自己观察蜡烛火焰的构造以及蜡烛的物理性质和化学性质，学生具有很强的好奇心，在家里主动动手进行操作和观察，并在上课前和同学分享自己的观察结果。在测量空气中氧气的'含量实验中，学生还很是感兴趣，回到家后主动准备了蜡烛、玻璃杯和小碗进行试验并记录了实验现象和结果，在第二天彼此分享实验结果，大家讨论的非常热闹，遇到解决不了或者是不确定的答案时，很多学生积极主动向教师询问和分析。在教师的指导和帮助下，学生基本上顺利完成了该项试验并在化学课堂上进行了演示，家庭小实验的开展让学生提高了学生学习化学的兴趣和实验的操作能力和实验能力。
二、开展小组活动，进行化学实验的有效性
随着新课改的进行，越来越多的学习方式被学生和教师所使用，其中小组活动是最受欢迎和效果最佳的教学和学习方式之一。在课堂上开展小组活动，不仅可以让学生了解彼此的优势和劣势，还能够让学生之间优势互补，同时还能促进同学之间的友谊，在长久的联系中，学生的个性得到塑造和培养，为学生的健康发展和成长带来积极向上的作用。教师可以根据实际情况对实验进行改变，可以用小组活动代替实验操作，并提出问题让学生带着问题进行交流和分析，例如在讲解《物质的溶解》时可以提出以下问题：物质溶解时溶液的温度会上升、会下降还是温度不变？学生带着问题进行实验操作，并根据实验观察现象，最后得到答案是由于硝酸铵能够溶于水，这就导致溶液的温度是下降的。根据实验结果可以再追问学生：这个实验能不能说明所有能溶于水的物质在溶于水的过程中都能够使溶液的温度下降呢？此时可以让学生把溶于水的氢氧化钠固体放入水中观察溶解现象，学生们通过实验会发现氢氧化钠固体在溶解时会使得溶液的温度上升。根据两组实验的对比，教师还可以提出：除了这两种现象，溶解过程中会出现其他现象吗？通过实验的对比，学生们会对物质溶解过程中出现的现象及结果会有充分的了解。
三、培养学生良好的实验习惯
好习惯的养成需要正确的引导喝帮助，在化学实验学习中必须养成良好的实验习惯，保证实现过程中失误和误差的减少。比如：实验操作方法需要规范、使用实验仪器应采用正确的方法，在做实验时应做好实验记录和报告，在使用化学试剂和药品应注意安全等等。只有平时的试验训练严格按照规范进行，才能帮助学生培养良好的实验习惯并培养学生严禁的科学态度。化学实验是化学教学中的重要组成部分，在化学学习中占有重要地位，化学实验能力的培养和提高对学习化学有整体性的提高。学生的学习能力是需要有意识的培养，在化学实验教学中可以加大有效课堂实验和家庭小实验的力度，帮助学生养成良好的学习和实验习惯，激发和培养学生的学习兴趣，提高学生的创新能力和综合素质。
1研究现状
翻转课堂教学模式属于一种全新的教学模式，它跟传统的教学模式不同，采用的方法是学生在家里看视频完成课程的学习，在课堂上跟教师进行交流或跟同学进行讨论，完成内容的学习，不需要教师在课堂上系统地传授知识。这种教学模式是一种新的改革，颠覆了传统的课堂讲授，采用课下练习的模式。这种教学模式是对传统学习模式的变革，给予学生更大的学习自主权，学生不必再被动接受知识，而是主动参与到学习中来，拥有饱满的学习热情，能够明显提升教师的教学质量及学生的学习效率。翻转课堂来源于美国的两位化学教师，当时他们的上课形式跟其他教师的上课形式不同，他们使用录视频的软件完成课堂的讲解，并将网上的视频提供给不能按时到学校的学生，让他们自主完成学习。随着两位化学教师开创性的教学实践，这种教学方法迅速演变成一种新的教学模式，得到更多人的关注。萨尔曼可汗为翻转课堂的领军人物，他的可汗学院以翻转课堂闻名。随着教育理念的更新，现如今翻转课堂已经是全世界广为流传的新型教学模式。微课程在翻转课堂提出的同时也带来一个问题，就是录制的网上课程如何设置，在这种背景条件下，微课程成为人们讨论的焦点。微课程应该说是翻转课堂的载体，它以视频的形式让学生在网络设备上完成知识的学习，是翻转课堂重要的自学资源。微课程的设计、开发跟评价、管理等都为翻转课堂的视频制作提供了可靠的资源以及理论基础。与传统的课程相比，微课程具有时间短、目标明确、可反复学习的特点，并且这种学习模式碎片化，跟传统课堂上系统的知识讲授不同。但是需要特别提到的是，微课程也并不是完美无缺的'，正是因为微课程知识碎片化的特点，因此容易让学生忽略知识间的联系，这需要教师特别注意。
本文以仪表类实验“SR253Z智能调节仪在热电偶检定系统炉温控制中的应用”课程教学为例，进行整个教学设计。首先对课程的实施条件进行分析。本次的授课对象为大一学生，他们有基础的信息获取能力以及自主学习能力；班级人数控制在36人，本次实验将学生进行分组，分成12个组，教师可以兼顾每个小组的学生并与之进行交流；学校准备基本教学设备与仪器。因此，这样的基本构成能够有效开展翻转课堂。课前准备教师首先应该在课程之前进行教学资源的准备，这些准备主要包括智能调节仪与热电偶的有关资料、智能调节仪、热电偶等。在基本工作准备完成之后，进行微视频的制作。每个微视频应该简单介绍几个知识点，本次实验采用软件CamtasiaStudio6.0来进行微视频制作，画面效果好、操作简单。画面呈现了智能调节仪的使用方法以及在市场上的应用情况。微视频制作完成之后，教师应该让学生观看视频，随后开始实验。图1为微视频中调节仪的控制系统示意图。课中。
1）合作探究的阶段。顾名思义，合作探究阶段是教师提出相关任务，小组之间合作完成。对于“SR253Z智能调节仪在热电偶检定系统炉温控制中的应用”课程来说，学生应该首先了解讲解到的仪器的概念与用途，学生之间开展讨论，了解智能调节仪与传统的控温仪的不同，随后进行实验，3个人一组。在具体实验过程中应保证分工明确，让每位学生都参与实验，从而加深对内容的理解。
2）个性化指导阶段。个性化指导阶段指的是教师为不同的小组解答问题的过程。每个小组在实验过程中会遇到不同的问题，在这种情况下如果教师整齐划一、系统讲解，不利于学生的理解。因此，教师应该根据不同小组的问题进行指导，具体问题具体分析，因材施教。有的小组在实验过程中得出的结论是智能控温仪跟传统控温仪的结果基本相同，认为智能型的控温仪没有突出的优点。这时候教师应该观察他们在实验中没有注意到的细节问题以及实验方法，从而帮助他们找到智能调节仪的优点。教师在传授给不同小组内容之时，可以让其他小组的学生旁观，有助于他们避免出现同样的错误，强化正确认知。
3）巩固学习阶段。在经过教师的个性化指导之后，小组内部应该对本次学习的内容进行总结归纳，巩固知识重难点，加深印象。如果自由学习时间充分，还可以跟不同的小组进行交流，将问题与人分享。经过教师的指导，学生应该对理论与实践进行总结，在以后的工作和生活中能够采用获得的知识来解决现实问题。在此次“SR253Z智能调节仪在热电偶检定系统炉温控制中的应用”课程中，学生发现使用智能型控温仪代替原来的控制器能够收到很好的效果。智能型控制仪的主要特点是：能够任意设定给定值，设定控温时间，数字显示，且测量数字准确，控制温度稳定。这就解决了实验中经常存在的升温慢以及控制不稳定、测量不准确的弊端。
3翻转课堂的优劣势
综上所述，可以看出翻转课堂并不是利用了更先进的技术，而是一种思维模式上的创新。世界上不存在任何一种适合所有学生的完美的教学模式。翻转课堂虽然有其优势，但是不可忽略的是其也存在明显的不足。首先，教师将课程资源上传到指定的网站上，学生一般只会学习教师上传的资源，而不主动去搜集其他的资源，因此不能有效提升学生信息获取的能力。其次，翻转课堂教学模式对学习中下的学生没有明显的效果。翻转课堂采用自主学习模式，而学习成绩中下的学生很难集中注意力自主学习，因此，实验结果显示对中下学生没有明显的效果。最后，翻转课堂受到人数的限制，这种教学模式只适用于小班教学，不适应于大班教学，教师很难有精力照顾到所有的学生。
4结语
在翻转课堂模式下，如何设计仪表类课程还处在研究阶段，设计原则重点在于发挥翻转课堂的优势，避免存在不足，并利用高科技平台帮助实现翻转课堂。翻转课程的应用得到快速发展还需要一段时间，这需要教育工作者共同努力。
作者:任连辉 单位:贵州工业职业技术学院
参考文献
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基于土工实验教学模式的研究论文
摘要：实验教学作为高校教学工作的主要环节之一越来越受到重视。随着实验设备的不断完善和设备水平的不断提高，实验教学模式需要不断调整和改进，以取得更好的教学效果。通过对实验教学模式的创新改革，提高了实验教学的完整性、系列化及实用性，进一步增强了对学生的实际动手能力的培养。
关键词：实验教学模式；创新改革；实践
土工实验是土力学课程重要的实践性教学环节，也是地基基础施工现场的一项重要工作，通过一定数量的土工实验课程的学习与实践，可以深入了解土的工程力学性质，熟悉土工实验各种仪器设备，学会整理测试资料和分析测试数据，充分调动学生学习的积极性和主动性，提高学生对土力学理论的理解和动手操作能力，有利于学生综合素质的提高和工程能力的培养。高职高专是以培养建筑工程企业第一线高素质技能型人才为根本任务，因此，为使实验教学更好地为教学服务，进一步提高教学效果，笔者对土工实验教学模式进行了探讨和实践。
一、土力学实验教学的现状及存在的问题
目前，各高校土力学实验通常是作为土力学课程教学的一部分内容，根据课程教学进度安排各个实验。作为传统的'教学模式，这种模式具有实验目的明确、针对性强等优点，但由于每次实验相对独立，存在准备工作大量重复、内容分散以及缺乏系统性、完整性等缺点，在相同的学时和实验条件下，不能充分利用实验室资源，以造成人力、物力、财力的浪费。
1、内容分散有重复，缺乏连贯性
传统的土力学实验按照课程进度，安排在《土力学》课程学时之内，其目的是为了让学生及时掌握教学内容，验证土力学课程的基本原理。以土力学课程设置为例，总学时48，其中实验占8学时。现有模式存在着明显不足，即各实验间有相当的重复工作，学生对土工实验的操作程序缺乏整体了解。例如，土的三项指标测定中要测定土的容重及含水量，在土的固结实验中仍需测定。有时受学时限制，只能采取“掐头去尾”的做法，比如略去取样、开土、编号等环节，直接进入到实验内容；如土的固结实验，慢剪需24小时加载一次，快剪也需1小时加载一次。实际操作时受时间限制，一般采用每10分钟加载一次等。
2、不能适应多专业方向的要求
现在的人才市场要求学生不仅要精通本专业的知识，也要求对相关专业知识有所了解。土木工程专业的毕业生可面向建筑、道路、港口、桥梁、水利水电工程等多个方向，了解不同专业方向的土工实验方法及规定可以使学生在以后的实践工作中很快上手，增强自身的适应能力。但传统的土力学实验主要偏向某一专业方向，对其他方向涉及较少，不利于学生综合素质的培养。
3、实验以验证型为主
缺乏创新性传统的土力学实验多采用教师先示范，学生再操作的模式。对操作时间较长的实验只能以验证型为主，不一定完全按照实验规程进行。由于实验数据不够准确，很难用于实际工程，很多学生因此缺乏主动性和责任感，动手很少甚至不愿动手，实验数据东拼西凑，难以做到“严谨治学、推陈出新”。
二、对实验教学的创新改革
为了提高实验教学质量，加强实践教学的规范化管理，避免以上几种情况发生，改善和提高实验教学效果，现提出以下7点改革建议。
1、将实验教学从专业课中脱离出来，按照专业性质不同将实验教学分为专业基础实验和专业实验，根据不同学期开设综合实验周，可分为综合实验1、综合实验2及综合实验3等。例如，在第3学期安排了综合实验2，是有关土工的基础实验；在第4学期安排了综合实验3为专业实验周，是有关工程地质勘察、测试技术等；在第7学期开设了土木工程综合实验周，是所学专业知识的一次综合认识实验等。
2、使每个班级都有专门的一周或半周的时间集中上实验课，这样可以让学生安下心来集中精力去做实验，从而提高实验的成功率。
3、由于班级较多，我们采取交叉做实验的方法，提高实验效率。例如，由实验教师交叉地为2个班学生做实验。在土工实验中，由于实验设备较多，在满足实验教学要求的情况下分组由2名教师同时交叉做实验，如土的密度、液限、塑限、剪切、压缩等，也不必担心课程结束了而实验还未做完的尴尬局面。
4、有了集中的实验时间，可以让学生轻松完成实验周期较长的实验项目，也可以使实验项目系列化、完整化，激发学生做实验的积极性，增强学生的成就感。
5、随着学生专业知识的不断提高、知识面的不断扩大，应该多为学生介绍一些较为先进的设备仪器，尤其是大型的先进仪器设备的应用，开阔学生的视野，提高设备的利用率。
6、尽可能地开设一些与实际生产相结合的实验项目，真正培养出动手能力强的实用人才。
7、根据实际工程背景，营造一定的工程情景，实验教师根据学生所学专业的不同，综合列出了一系列实验项目。让学生自由选择实验项目，选够学生实验所需的实验学分，从而增强了学生做实验的自主性、实用性，也使实验室做到真正意义上的开放。
三、结束语
通过此次的实验教学改革，使学生认识到了实验项目系列化、完整化及数据处理自动化的好处。开设土工实验周减少了演示性、验证性实验，增加了工艺性、设计性、综合性实验，并由过去教师手把手教学生转变为学生自主安排实施，有利于培养学生独立设计、实施实验方案的能力，同时对实验教师也提出了更高要求。由于实验设置较集中，对于班级较多的院校，可考虑理论教学基本涉及后结合开放性实验陆续开始，如何有效地运作还值得进一步探讨。
参考文献：
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