实验技术范文第1篇
在日常科学实验教学中，常常会出现数据混乱。如五上光单元探究阳光直射、斜射与吸热关系的实验，由于风吹等环境的影响，用传统的温度计根本无法得到准确的数据。四年级声音单元让孩子通过听来判断尺子等物体音高的变化，孩子时常会判断错误，看似热闹的实验探究实际上却是非常的低效，浪费了大量的探究实践，也达不到预设的教学目标。
基于传感技术的探究实验仪器包括数据采集器、各种传感器和计算机等。学生借助数字化传感器对周围的事物进行探究，能获得丰富的信息，更准确地感知科学世界。针对前面的实验，用光学传感器可以降低实验的操作难度，并得到准确的数据，从而减少了不必要的操作时间，让孩子有充分交流与分析论证机会。利用声音传感器采集不同声音，借助数字化探究系统即可得到对应的声音波形图像。孩子们能清楚地“看见”每个声音，帮助孩子对声音的认识从感性层面上升到理性层面。
一、基于传感技术探究实验设计
在教学实践中我利用传感技术仪器进行实验能够得到很好的实验效果。分析教材、根据教学目标及学生的年龄特点合理选择利用数字化传感器材能够有效提高课堂实验效果。
课堂实验探究的高效，传感技术仪器的有效使用，不仅需要分析教材，合理选材，还需要精心设计实验方案。只有通过有效的实验设计和规范的实验操作，以学生为主体性，讓学生配合教师来完成实验，学生便于理解，又可增加学习兴趣，才能使实验变得简单易行，达到教学目标。以下是四上年级《运动起来会怎样》一个有关于心率传感器的实验。首先，连接手握心率传感器、界面和计算机。其次，启动Logger Pro或LoggerLite软件，最后，程序将自动识别手握心率传感器，这样就可以准备采集数据了。测量一个人在激烈活动，例如做跳跃运动前、之间和之后的心率；测量一个人在运动后的心率返回平常心率要多久。让学生在探究实践的过程中，注重体验和感悟，又便于学生对知识的接受和理解，从而也激发学生的兴趣。
二、传感技术探究实验室的组建
为了提高实验探究效率，保证实验教学的有效开展，创建探究实验室，合理利用“数字化”仪器设备是非常重要的。数据采集器和传感器的配备，主要用于采集并储存实验数据并根据探究需测定的参数。通过政府采购，我们采购到探究实验室套材，主要有湿度、音高、音量、光强、pH值、溶解氧浓度、电流、电压、氧气含量、二氧化碳含量等传感器，还可以根据需求来自行选择；同时，这些仪器的轻巧与便携还为学生进行户外探究提供了可能。计算机软件的安装将传感器插入计算机时，传感器可以精确地测量实验中获取的各种数据，并通过数据采集器传到计算机中，计算机经由配套软件将数据以表格和图像的形式呈现，并进行分析处理。
三、传感技术实验器材在拓展课程中的应用
科学课堂实验的时间和空间是有限的，而学生对科学世界的探索是无止境的。因为孩子对科学实验的喜欢，我们将开放实验室，让学生快速了解掌握新器材的特点：以其丰富的传感器，准确、快速的测量，以及多功能的软件支持，为孩子们提供了一个科学探索的技术平台，丰富了创新实验的内容。如水果电池、蜡烛的燃烧、金鱼存活的秘密、探究植物的光合作用等。孩子们充分利用这些器材，想办法解决难题的过程中，自主建立起正确的科学精神和态度，逐步理解科学探究的本质。通过由扶到放，通过学生的亲身参与，基于传感技术的实验仪器才能真正成为学生科学探究的乐园。
【作者单位：杭州市转塘小学 浙江】
实验技术范文第2篇
一、实验目的
实验室和实验仪器是开展现代生物技术研究的基础平台，对实验室布局和仪器配置的掌握程度是学生知识结构完整性的重要体现。通过现场参观和老师讲解加深同学们对现代分子生物学实验室的规划与布局及常用仪器设备的主要功能的认识，掌握高速冷冻离心机、PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统等关键仪器的使用方法。
二、实验场所选择及实验内容
园艺学院植物分子生物技术实验室与开展现代生物技术研究直接相关的实验室分工与布局和主要相关仪器：如与组织培养有关的超净工作台、高压灭菌锅、接种至、培养室等;与分子生物学有关的高速冷冻离心机、PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统等。
三、实验方法与步骤
1、相关背景知识回顾：对课堂讲述的各种生物技术如分子标记、细胞和组织培养等操作过程进行回顾，重要指出每个环节要用到的必备仪器的作用、性能指标、操作注意事项及仪器选购中应注意的问题等。
2、每班分为两小组简要介绍现代生物技术实验室的布局及功能分区情况;针对每个分区的重要仪器进行讲述，结束时对所有参观内容进行简要总结，并回答同学们的提问。
四、实验注意事项
实验有很多易损仪器或有毒试剂，参观时要求同学们认真记录，不要随意动手，以保证仪器和人身安全。
五、思考题
1、根据参观内容，描述本次参观有了解到的主要仪器的名称、用途及使用中的注意事项。
2、一个现代化生物技术实验室应具备的基本功能的必备仪器有哪些?
实验二 植物组织培养
一、实验目的
植物组织培养是现代生物技术研究的重要技术手段，在原生质体融合、病毒脱除、离体快繁及遗传转化等领域发挥着不可替代的作用。胡萝卜以其培养体系成熟、再生容易而被视为组织培养的理想外植体材料，本实验通过胡萝卜的组织培养使同学们掌握基本培养基的配制、灭菌及培养的基本技能。
二、实验原理
基于1902年德国科学家哈勃兰特(Haberlandt)提出植物细胞的全能性理论，即指已分化的细胞仍然具有分化发育成新个体的潜能。在适宜的培养条件下，植物的细胞、组织或器官都具备再生成完整植物的能力。
三、主要仪器及试材
仪器：pH计、微波炉、高压灭菌锅、超净工作台、培养室、三角瓶、封口膜、无菌滤纸、手术刀片、镊子、酒精灯、记号笔等
试材：新鲜胡萝卜，培养基配制所需相关试剂
四、实验方法与步骤
(一)培养基母液的配制(小规模实验应按比例减少，避免造成很大的浪费)：
1、大量元素(10倍液)：称取下列药品分别溶解定容到1升后，加到5升存储瓶中。
KNO
395 g NH4NO3
82.5 g KH2PO
48.5 g MgSO4•7H2O
18.5 g CaCl2•2H2O
22.0 g 注意事项：
(1)配置母液前要仔细清洗存储容器
(2)应按照顺序分别彻底溶解后混合，每加完一种药品，摇动存储瓶使其混合均匀; (3)溶解时最好加热，以便充分溶解，避免沉淀的产生;
(4)夏季要用新制的蒸馏水，并加热，这样可以避免因为水中带菌量过大而产生沉淀，同时可以减缓绿藻的生成;
(5)沉淀的产生一是由于溶解不充分就混合造成的浑浊型沉淀，所以配置时一定不要急;二是由于长菌而产生絮状沉淀，所以要用新制的蒸馏水并加热。
2、微量元素母液的配制(100倍液)：取少量(200-300ml)温水依次加入下列药品，每加一种药品后搅拌溶解，最后定容到1L：
KI
0.083 g H3BO
3 0.62 g ZnSO4*7H2O
0.86 g NaMoO4*2H2O
0.025 g CuSO4*5H2O
0.0025 g CoCl2*6H2O
0.0025 g
MnSO4*4H2O
2.23 g (MnSO4*H2O 1.69 g) 注意：配好后在室温下放置10 h以上再放入冰箱保存，即刻放入冰箱易产生结晶沉淀。配制过程中产生沉淀的原因有：1. 前一个没彻底溶解就加入了后一个药品;2. 蒸馏水pH 值过高，可加几滴盐酸校正。
3、甘氨酸和肌醇的配制(100倍液)：
甘氨酸：0.2 g溶解定容到1L;肌醇：10 g溶解定容到1L
4、铁盐的配制(100倍液)：
称取EDTA 3.73 g，FeSO4·7H2O 2.78 g，分别溶解后混合定容到1L，放入棕色细口瓶中，室温放置10 h以上(防止结晶沉淀)，然后放入4℃冰箱。
5、维生素B的配制(100倍液)：
VB组分 VB1(盐酸硫氨素) VB6 (盐酸吡哆素) VB5 (烟
酸)
改良MT 1g 1g 0.5g
MS 10 mg 50 mg 50 mg 分别称取顺序溶解在温热的蒸馏水中，定容到1L。
注: 需要溶解完一个再加另一个;VB5不易溶解，需要搅拌，必要时可以加热。
6、Vc的配制(100倍液)：
称取Vc 0.5g 溶解在蒸馏水中，定容到1L即可。
7、其它溶液配制：
BA，NAA，IBA，GA3等激素类试剂可先用少量1N NaOH彻底溶解，再加水定容。配好后室温放置一段时间，再放入冰箱中冷藏保存。有些试剂在乙醇或盐酸中也可溶解，但比较而言，用碱溶解比较稳定，不易产生沉淀。
注意：母液最好不要配制太多，如果配制的量较大，短时间内用不完，最好分装一部分到小的细口瓶中，在制作培养基时使用。这样不容易产生沉淀。
(二)培养基配制
母液配好后，按以下体种(或质量)量取，最后用蒸馏水定溶到1L,调节pH至5.8，用塑料烧杯放入微波炉中充分溶解后分装灭菌。
大量元素(10倍液)
100 ml 微量元素 (100倍)
10 ml 甘氨酸和肌醇(100倍)
10 ml 铁盐(100倍)
10 ml 维生素B(100倍)
10 ml Vc(100倍)
10 ml 蔗糖
20 g 琼脂
7.5 g
(三)接种与培养
在超净台上接种后，用记号笔做好标签，放置到光照培养室中进行培养。
五、实验注意事项
1、实验中涉及到酒精及砷汞等危险品，注意人身安全的环境安全，废液不要随意乱倒。
2、外植体消毒及接种操作要规范，注意超净台的卫生，养成良好的实验习惯。
六、实验结果处理
一星期后，统计污染率，并对未污染材料的生长状况进行观察，并分析产生污染的可能原因。
七、思考题
影响植物组织培养的因素有哪些?
主要参考文献
1. 张娅，曾君祉，周志勇，陈毓荃，黄华樑。胡萝卜组织培养和高效遗传转化体系的建立。植物学通报,2005，22:37-42。
2. 华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室柑橘课题组。实验手册，2002，武汉(课题组内部资料)。实验三 植物DNA的提取、纯化及检测
一、实验目的
DNA 提取是开展分子生物学的重要前提之一，高质量的DNA直接关系到分子标记、基因克隆、图谱构建及功能基因组研究等工作的成败。通过本实验应了解常用DNA提取方法的原理和技术，掌握改良CTAB法提取植物DNA以及DNA检测技术，为将来从事园艺植物生物技术研究奠定基础。
二、实验原理
植物的遗传物质是DNA，植物细胞内含有丰富的遗传物质。在机械研磨、高温和去污剂的共同作用下，植物细胞破裂，DNA从细胞核释放到提取缓冲液中。经蛋白质强变性剂处理结合离心，除去蛋白质和色素等杂质，再用乙醇沉淀便可获得高纯度的DNA。
DNA电泳是依据DNA带负电荷，而不同浓度的琼脂糖凝胶孔径大小不同，在外加电场的作用下DNA由负极向正极移动，分子量小的移动快而分子量大的移动慢，最终达到不同分子量大小的DNA分离的目的。
三、主要仪器及试材
水浴锅、离心机、移液枪、研钵、离心管、核酸电泳系统等;新鲜健康植物叶片，液氮、及DNA提取有关试剂。
四、实验方法与步骤 1. 药品的配制: CTAB提取液：
(1) 100 mM Tris-HCl(PH 8.0)，1.5 M NaCl，50 mM EDTA(PH 8.0) (2) 1% PVP，2% CTAB (3) 取少许(1)加到(2)中，搅拌成糊状,后加(1)至足量，65℃水浴充分溶解备用。使用前要在65℃温浴一会儿，然后加入1-4%巯基乙醇，混均匀。 苯酚：氯仿：异戊醇(25∶24∶1)：
重蒸酚65℃水浴溶解，在烧杯中加入80ml温热的蒸馏水，加入少许8-羟基喹啉，溶解后加入100ml重蒸酚，再加入100ml氯仿：异戊醇(24：1)，加入20克Tris Base，磁力搅拌器上搅拌1.5 h左右至停止搅拌后很快分层，然后装入棕色瓶中，4℃冰箱中储存备用。 2. DNA的粗提
在装有叶片的离心管中加入石英砂少许(约0.07克)，用尖头玻棒将材料研细后加入600 ul CTAB提取液，再继续研磨一会儿使其悬浮均匀，然后在65℃水浴锅中温浴60分钟，隔15分钟取出上下轻轻颠倒几次，水浴之后，加入500 ul苯酚：氯仿：异戊醇(25：24：1)，上下晃动10分钟以上，其间置于37℃水浴锅中温浴一会(冬季)，使之充分混匀，然后10000-12000 rpm离心5-10分钟，吸取上清液转至另一离心管中，加入60 ul 5M NaCl，再加入-20℃冰冻无水乙醇1 ml，轻轻颠倒数次，混合均匀后冰冻30分钟沉淀DNA，然后8000-10000 rpm离心5分钟，弃上清液，加入1 ml 70%酒精浸泡2小时或过夜，8000 rpm离心5分钟,弃酒精之后在工作台上风干DNA，注意不要过干，否则会使以后溶解困难。 3. DNA的纯化：
向风干后的DNA中加入500 ul 1×TE，37℃水浴15-30分钟至DNA完全溶解，加5 ul 5 mg/ml Rnase，37℃水浴6小时，然后加入700 µl苯酚：氯仿：异戊醇(25：24：1)，上下颠倒离心管约10分钟，至充分混匀，10000-12000 rpm离心5分钟，吸取上层液至另一离心管中，加入700 µl氯仿：异戊醇(24：1)，颠倒10分钟(方法同上)，10000 –12000 rpm离心5分钟，吸取上层液至另一离心管中，加入60 µl 5M NaCl，再加入1 ml冷冻的无水乙醇，轻轻颠倒，然后在-20℃冰箱中置30分钟沉淀DNA，8000-10000 rpm离心2-3分钟，使DNA分散状紧贴在管壁上，弃酒精，加70%酒精1ml浸泡，2小时后换一次，后浸泡过夜，8000 rpm离心3分钟后弃酒精，风干，加50-100 µl TE充分溶解备用。
4、DNA检测
(1)取DNA原液15 µl稀释至3.0 ml，用UV-1601型紫外分光光度计测定230 nm、 260 nm及280 nm的吸光值。高质量的DNA要求：A260/A230>2.0; 1.7
(3)向一定量的DNA中加入限制性内切酶EcoR I至4-5 U/µg DNA，37℃消化过夜，用0.5×TBE，0.8%琼脂糖凝胶2.5V/cm电泳3 h进行检测。
五、实验注意事项
1、实验中的液氮、氯仿、苯酚、EB等都是危险或有毒物质，操作时要戴手套，并在专门区域操作。
2、DAN电泳时只能由负极到正极，电泳时要注意电极是否正确。
六、思考题
简述DAN提取的步骤及主要试剂的作用。
主要参考文献
华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室柑橘课题组。实验手册，2002，武汉(课题组内部资料)。 实验四 质粒DNA的提取、纯化及检测
一、实验目的
质粒是携带外源基因进入细菌中扩增或表达的主要载体，它在基因操作中具有重要作用。质粒的分离与提取时最常用、最基本的实验技术。质粒的提取方法很多，大多包括3个主要步骤：细菌的培养、细菌的收集和裂解、质粒DNA的分离和纯化。本实验以碱裂解法为例介绍质粒的抽提过程，应掌握碱裂解法抽提质粒的原理、步骤及各试剂的作用。
二、实验原理 在pH 12.0-12.6碱性环境中，细菌的线性大分子量染色体DNA变性分开，而共价闭环的质粒DNA虽然变性但仍处于拓扑缠绕状态。将pH调至中性并有高盐存在及低温的条件下，大部分染色体DNA、大分子量RNA和蛋白质在去污剂SDS的作用下形成沉淀，而质粒DNA仍然为可溶状态。通过离心，可除去大部分细胞碎片、染色体DNA、RNA及蛋白质，质粒DNA尚在上清液中，然后用酚、氯仿抽提进一步纯化质粒DNA。
三、主要仪器及试材
含有质粒pUC18载体的大肠杆菌菌液及离心机、移液枪、离心管及质粒DNA提取有关试剂。
液氮、及DNA提取有关试剂。
四、实验方法与步骤
(一)试剂配制:
1、LB培养基:NaCl 10g，酵母提取物(Yeast extract)5g，蛋白胨(Peptone)10g，琼脂粉15g，加ddH2O至1000ml。分装至500ml三角瓶(250ml/瓶)。高压灭菌15min，室温贮存。
2、X-gal(20mg/ml):20mg X-gal溶于1ml二甲基甲酰胺中，-20℃避光保存。
3、IPTG(200mg/ml):1g IPTG溶于4ml去离子双蒸水中，定容至5ml，过滤灭菌后-20℃保存。
4、Amp(100mg/ml):1g Amp溶于4ml去离子灭菌双蒸水中，定容至5ml，-20℃保存。
5、溶液I: 50mM葡萄糖，25mM Tris-HCl(pH 8.0)，10mM EDTA(pH 8.0)。配制方法：1M Tris-HCl(pH 8.0)12.5ml，0.5M EDTA(pH 8.0)10ml，葡萄糖4.730g，加ddH2O至500ml。高压灭菌15min，贮存于4℃。
6、溶液II:0.2N NaOH，1% SDS。配制方法：2N NaOH 1ml，10% SDS 1ml，加ddH2O至10ml，使用前临时配制。
7、溶液III:醋酸钾(KAc)缓冲液，pH 4.8。配制方法：5M KAc300ml，冰醋酸57.5ml，加ddH2O至500ml(视冰醋酸情况，也可按6:3:1配制)，贮存于4℃。
8、TE:10mM Tris-HCl(pH 8.0)，1mM EDTA(pH 8.0)。配制方法：1M Tris-HCl(pH 8.0)1ml，0.5M EDTA(pH 8.0)0.2ml，加ddH2O至100ml。高压灭菌15min，贮存于4℃。
9、苯酚:氯仿:异戊醇(25:24:1)。
10、乙醇(无水乙醇、70%乙醇)。
11、5×TBE:Tris-base 54g，硼酸27.5g，EDTA-Na·2H2O 4.65g，加ddH2O至1000ml。高压灭菌15min，贮存于4℃。
12、溴化乙锭(EB)：10mg/ml
13、Rnase A(RNA酶A):不含DNA酶(DNase-free)RNase A的10mg/ml，TE配制，沸水加热15min，分装贮存于-20℃。
14、6×loading buffer(上样缓冲液):0.25%溴酚蓝，0.25%二甲苯青FF，40%(W/V)蔗糖水溶液。
15、1%琼脂糖凝胶:称取1g琼脂糖与三角烧瓶中，加100ml 1×TBE，微波炉加热至完全熔化，冷却至60℃左右，加EB母液(10mg/ml)至终浓度0.5ug/ml(注意：EB为强诱变剂，操作时带手套)，轻轻摇匀，缓缓倒入架有梳子的电泳胶板中，勿使有气泡，静置冷却30min以上，轻轻拔出梳子，放入电泳槽中(电泳缓冲液1×TBE)，即可上样。
(二)实验步骤
1、取含有pUC18质粒的大肠杆菌菌液于LB固体培养基上划线37℃过夜培养。
2、用无菌牙签或枪头挑取LB固体培养基上生长的单菌落，接种于20ml含有Amp抗生素的LB液体培养基中，37℃摇床-250r/min过夜培养。
3、吸取1.5ml菌液，12000g离心1min，收集菌体，倒掉菌液;吸取1.5ml菌液，再次收集菌体，尽量将菌液倒干净。
4、加入200ul预冷的溶液I，重新悬浮细胞，震荡混匀(注意：应彻底混匀沉淀或碎块)。
5、加入400ul新配置的溶液II，轻柔颠倒混匀(不可剧烈震荡)，并将离心管置于冰上2-3min，使细胞膜裂解(溶液II为裂解液，故离心管中菌液逐渐变清)。
6、加入300ul预冷的溶液III，温和颠倒混匀，见白色絮状沉淀，置于冰上3-5min，使杂质充分沉淀(溶液III为中和液，此时质粒DNA复性，染色体和蛋白质不可逆变性，形成不可溶复合物，同时K+使SDS-蛋白复合物沉淀)。
7、吸取800ul上清液(注意：不要吸到漂浮的杂质)至另一Eppendorf管中，加入2/3体积的异丙醇或2.5倍体积的预冷无水乙醇，混匀，室温放置5min，4℃离心12000g ×15min。
8、倒尽上清，加75%乙醇浸洗沉淀除盐1-2次，4℃离心 10000g×10min，弃上清，将沉淀在室温或超净工作台上风干。
9、将沉淀溶于40ul 灭菌超纯水或TE(含RNase A 20ug/ml)，37℃水浴30min，以降解RAN，-20℃保存备用。
10、取制备的质粒DNA 1-2ul，加适当loading buffer混匀上样，1%琼脂糖凝胶2.5V/cm电泳1h进行检测。
五、实验注意事项
1、实验中的液氮、氯仿、EB等都是有毒物质，操作时应注意防护，尽量减少台面污染。
2、DAN电泳时只能由负极到正极，电泳时要注意电极是否正确。
3、质粒电泳检测一般有三条带，分别为质粒的超螺旋、开环、线型三种构型。
六、思考题
简述质粒DAN提取的步骤。
主要参考文献
华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室柑橘课题组。实验手册，2002，武汉(课题组内部资料)。
实验五 PCR技术
一、实验目的
聚合酶链式反应(polymerase chain reaction，PCR)是一种体外核酸扩增系统，是分子克隆技术中常用技术之一。PCR具有反应快速、灵敏、操作简便等优点，已广泛应用于分子生物学的各个领域。通过本实验应掌握PCR原理，学习PCR操作过程。
二、实验原理
PCR是在模板DNA、引物和dNTPs的存在环境下依赖于DNA聚合酶的酶促反应。PCR技术的特异性取决于引物和模板结合的特异性。反应分为变性、退火、延伸三步，经过一定的循环，介于两个引物之间的特异DNA片段得到大量扩增。
三、主要仪器及试材
含有外源cDNA片段的质粒或转基因苹果、番茄叶片总DNA;外源基因的特异引物及PCR仪与相关试剂。
四、实验方法与步骤
1、调整模板浓度至5ng/ul。
2、按下列体系配制反应混合液，混匀，离心5秒(注意加1滴矿物油覆盖PCR管)。
Template DNA
2ul(20ng) 10×buffer
2.0ul MgCl2(25mM)
1.5ul Primer F(10uM)
0.2ul Primer R(10uM)
0.2ul dNTPs(2mM)
2.0ul Taq(5U/ul)
0.2ul Add ddH2O to
20ul
3、PCR反应循环条件设置：
95℃
3min
1cycle 94℃
1min
55℃
1min 72℃
90s
35cycles 72℃
10min
1cycle 4℃
forever
4、检测：加2ul溴酚蓝，混匀，短暂离心，取15ul反应产物点样电泳
5、在1%琼脂糖凝胶上点样电泳;EB染色，紫外观察。
五、实验注意事项
1、引物设计应具有特异性，依靠引物设计软件进行引物设计;引物分装成多管，不宜反复冻融多次;
2、PCR反应的各种成分不能遗漏，操作应戴手套，冰上操作;
3、根据引物的Tm值和扩增片段长度以及PCR仪的特性来设定PCR循环条件;
4、注意分析电泳检测PCR产物时出现拖带或非特异性扩增带、无DNA带或DNA带很弱的可能原因。
六、思考题
简述PCR技术的原理和步骤。
主要参考文献
华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室柑橘课题组。实验手册，2002，武汉(课题组内部资料
实验六 PCR产物的TA克隆
一、实验目的
采用同源序列法克隆特定基因或DNA片段是果树上常用的分子克隆方法。相对于粘性末端来说，克隆具有平末端的双链PCR产物效率较低。目前，有两种方法可以采用，一种是在特异引物设计时引入酶切位点，另一种是TA克隆。通过本实验应掌握PCR产物TA克隆的原理，学习PCR产物纯化及回收，以及PCR产物与TA克隆载体的连接。
二、实验原理
TA克隆是利用耐热聚合酶，如Taq聚合酶、Tfl、Tth等具有末端转移酶活性，而不具有3’一5’外切酶的校准活性，即在PCR产物的两个3’末端加上未配对的单一A凸出尾，质粒载体提供线性3’末端单一的T凸出尾，使该载体能够直接与PCR产物高效连接。TA克隆技术比其它PCR克隆方法有更高的重组效率。
三、主要仪器及试材
PCR扩增产物、琼脂糖凝胶DNA回收试剂盒(Promega公司)、pMD18-T载体(TaKaRa公司)以及感受态大肠杆菌、高速冷冻离心机、移液枪、琼脂糖凝胶电泳等相关仪器及试剂。
四、实验方法与步骤
1、PCR扩增片段纯化回收
将PCR扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳，割胶，利用琼脂糖凝胶DNA回收试剂盒收集PCR扩增产物，具体操作步骤参考试剂盒说明书进行。
2、连接反应 反应体系组成
pMD18-T
0.5-1.0 ul PCR fragment
1.0-4.5 ul ddH2O
0-3.0 ul Ligation Solution I
5.0 ul 混合后，置于室温下放置数小时或过夜连接。
3、重组子转化(热激法)
1)在含适当浓度的Ampicillin的LB平板上，涂抹4 ul IPTG(200mg/ml)和40 ul x-gal(20mg/ml)，然后暗置30 min以上;
2)冰上冷冻新灭菌的1.5 ml 离心管; 3)取出感受态大肠杆菌，冰上放置冻融;
4)取新灭菌的1.5 ml 离心管，加入50 ul感受态细胞和10 ul连接反应液，用移液枪轻轻吸打均匀，在冰上放置30 min;
5)热激：将离心管在42 ℃下水浴90秒钟。请勿摇动离心管; 6)冰镇：快速将离心管转移至冰浴，1-2分钟;
7)复苏：每管加400 ul液体LB培养基，在37 ℃摇床温和摇动45 min-60 min; 8)涂皿：取150 ul均匀涂布于“1)”已制备好的LB平板上;
9)培养：在37 ℃下倒置培养12-16 h，即可观察到蓝白相间的菌落。白色菌落为含有外源插入片段的转化子，蓝色是载体自连的转化子。转化子可以在4 ℃下保持1个月;
10)单菌落培养：用灭菌的牙签，挑选白色的单菌落到盛有含50 mg/ml Ampicillin的5 ml液体LB培养基的50 ml离心管中，在37 ℃摇床上培养过夜(12-16 h)。
4、质粒DNA的分离 参考有关文献。
5、检测
采用相同的引物对进行PCR再扩增，或质粒上根据插入片段两端的酶切位点而进行限制性酶切，通过电泳可以检测出片段是否克隆成功。
五、实验注意事项
1、连接温度不宜太高，连接温度过高(>28℃)可使背景增加，使重组克隆菌减少。降低连接温度可以提高白斑率;
2、热激过程注意勿摇动离心管。
六、思考题
简述PCR产物TA克隆的原理和步骤。
主要参考文献
实验技术范文第3篇
一、金属材料的硬度实验
一、 实验类型
验证性
二、 实验目的
1、了解硬度测定的基本原理及应用范围。
2、了解布氏、洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。
三、实验仪器与设备
1、HB-3000型布氏硬度试验机;
2、H-100型洛低硬度试验机;
3、读数放大鏡;
四、实验内容：
金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念。由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量形变抗力。硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形能力越大，材料产生塑性变形就越困难。另外，硬度与其它机械性能(如强调指标b及塑性指标和)之间有着一定的内在联系，所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能及寿命具有决定性意义。
硬度的试验方法很多，在机械工业中广泛采用压入法来测定硬度，压入法又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。
压入法硬度试验的主要特点是：
(1)试验时应力状态最软(即最大切应力远远大于最大正应力)，因而不论是塑性材料还是脆性材料均能发生塑性变形。
(2)金属的硬度与强调指标之间存在如下近似关系。
bKHB
(3)硬度值对材料的耐磨性、疲劳强度等性能也有定性的参考价值，通常硬度值高，这些性能也就好。在机械零件设计图纸上对机械性能的技术要求，往往只标注硬度值，其原因就在于此。
(4)硬度测定后由于仅在金属表面局部体系内产生很小压痕，并不损坏零件，因而适合于成品检验。 (5)设备简单，操作迅速方便。
布氏硬度(HB)：
(一)布氏硬度试验的基本原理
布氏硬度试验是施加一定大小的载荷P,将直径为D的钢球压入被测金属表面(如图1-1所示)保持一定时间，然后卸除载荷，根据钢球在金属表面上所压出的凹痕面积F凹求出平均应力值，以此作为硬度值的计量指标，并用符号HB表示。
其计算公式如下：
1
HBP/F凹
根据压痕面积和球面之比等于压痕深度h和钢球直径之比的几何关系，可知压痕部分的球面积为：
F凹Dh
(1-2)
由于测量压痕直径d要比测定压痕深度h容易，故可将(1-2)式中h改换为d来表示，这可根据图1-1(b)中Oab的关系求出：
12Dh12(D2)(2d2)2
h(DDd)2
2(1-3)
将式(1-2)和(1-3)代入式(1-1)即得：
HBPDh2PD(DDd)22
(1-4)
式中只有d是变数，故只需测出压痕直径d，根据已知D和P值就可计算出HB值。在实际测量时，可由测出之压痕直径d直接查表得到HB值。
(三)布氏硬度试验机的结构和操作
1、HB-3000型布氏硬度试验机的外形结构如图1-2所示。其主要部件及作用如下。
(1)机体与工作台：硬度机有铸铁机体，在机体前台面上安装了丝杠座，其中装有丝杠，丝杠上装立柱和工作台，可上下移动。
(2)杠杆机构：杠杆系统通过电动机可将载荷自动加在试样上。 (3)压轴部分：用以保证工作时试样与压头中心对准。
(4)减速器部分：带动曲柄及曲柄连杆，在电机转动及反转时，将载荷加到压轴上或从压轴上卸除。 (5)换向开关系统：是控制电机回转方向的装置，使加、卸载荷自动进行。
2、操作程序：
(1)将试样放在工作台上，顺时针转动手轮，使压头压向试样表面直至手轮对下面螺母产生相对运动为止。
(2)按动加载按钮，启动电动机，即开始加载荷。此时因紧压螺钉已拧松，圆盘并不转动，当红色指示灯闪亮时，迅速拧紧紧压螺钉，使圆盘转动。达到所要求的持续时间后，转动即自动停止。
(3)逆时针转动手轮降下工作台，取下试样用读数显微镜测出压痕直径d值，以此值查表即得HB值。 洛氏硬度(HR)：
(一)洛氏硬度试验的基本原理
洛氏硬度同布氏硬度一样也属于压入硬度法，但它不是测定压痕面积，而是根据压痕深度来确定硬度值指标。
洛氏硬度测定时，需要先后两次施加载荷(预载荷和主载荷)，预加载荷的目的是使压头与试样表面接触良好，以保证测量结果准确。0-0位置为未加载荷时的压头位置，此时压入深度为h1,2-2位置为加上主载荷后的位置，此时压入深度为h2，h2包括由加载所引起的弹性变形和塑性变形，此时压头的实际压入深度为h3。洛氏硬度就是以主载荷所引起的残余压入深度(h=h3-h1)来表示。洛氏硬度的试验规范：
洛氏硬度值的计算公式如下： HRK(h3h1)0.002
(三)洛氏硬度试验机的结构和操作
1、H-100型杠杆式洛氏硬度试验机的结构如图1-4所示，其主要部分及作用如下：
(1)机体及工作台：试验机有坚固的铸铁机体，在机体前面安装有不同形状的工作台，通过手轮的转动，借助螺杆的上下移动而使工作台上升或下降。
(2)加载机构：由加载杠杆(横杆)及挂重架(纵杆)等组成，通过杠杆系统将载荷传至压头而压入试样，借扇形齿轮的转动可完成加载和卸载任务。
(3)千分表指示盘：通过刻度盘指示各种不同的硬度值(如图1-5所示)。
2、操作规程如下：
(1)根据试样预期硬度按表1-2确定压头和载荷，并装入试验机。
(2)将符合要求的试样放置在试样台上，顺时针转动手轮，使试样与压头缓慢接触，直至表盘小指针指到“0”为止，此时即已预加载荷10kgf。然后将表盘大指针调整至零点(HRA、HRC零点为0，HRB零点为30)。此时压头位置即为图1-3中的1-1位置。
(3)按动按钮，平稳地加上主载荷。当表盘中大指针反向旋转若干格并停止时，持续8~4秒(此时压头位置为图1-3中的2-2位置)，再顺时针旋转摇柄，直至自锁为止，即卸除主载荷。此时大指针退回若干格，这说明弹性变形得到恢复，指针所指位置反映了压痕的实际深度(此时压头位置相当于图1-3中的3-3位置)。由表盘上可直接读出洛氏硬度值，HRA、HRC读外圈黑刻度，HRB读内圈红刻度。
(4)逆时针旋转手轮，取出试样，测试完毕。
五、实验方法与步骤
1、分成两大组，分别进行布氏和洛氏硬度试验，并相互轮换。
2、在进行试验操作前必须事先阅读并弄清布氏和洛低硬度试验机的结构及注意事项。
3、按照规定的操作顺序测定试样的硬度值(HB和HRC)。
4、注意事项
1)试样两端要平行，表面应平整，若有油污或氧化皮，可用砂纸打磨，以免影响测试。 2)圆柱形试样应放在带有“V”型槽的工作台上操作，以防试样滚动。 3)加载时应细心操作，以免损坏压头。
4)加预载荷(10kgf)时若发现阻力太大，应停止加载，立即报告，检查原因。 5)测完硬度值，卸掉载荷后，必须使压头完全离开试样后再取下试样。
6)金刚钻压头系贵重物件，质硬而脆，使用时要小心谨慎，严禁与试样或其它物件碰撞。
7)应根据硬度试验机使用范围，按规定合理选用不同的载荷和压头，超过使用范围将不能获得准确的硬度值。
实验二 金属相图的观察
一. 实验类型
验证性
二. 实验目的
了解金属相图在显微镜下的图形
三. 实验内容 1.试样制备
要在金相显微镜下对金属的组织进行观察和摄影，必须制备平整、光亮、清洁、无划痕、并用适当的方法显示出真实组织的试样
(1) 手工磨样
试样在金相砂纸上由粗到细磨制。磨样时用力均匀，待磨面上旧磨痕消失，新磨痕均匀一致时就更换细一号的砂纸，并且试样转90o再磨。一般磨制到4号(粒度800)砂纸即可。
(2) 抛光
本实验采用机械抛光的方法。PG-2金相制样抛光机
在专用的抛光机上进行，抛光织物(如呢料、金丝绒等)固定在抛光盘上，洒以抛光粉悬浮液，试样轻压于旋转的抛光盘上。靠嵌于抛光织物中的抛光粉的磨削作用和滚压作用，得到平整、光亮无划痕的磨面。
(3) 化学浸蚀
试样在浸蚀剂作用下，组织中电位低的部分为阳极，电位高的部分为阴极，低电位处于溶解较快而呈现凹陷从而显示出组织特征。碳钢常用3~4%硝酸酒精溶液浸蚀。
2.观察金相显微组织
制好的试样放在显微镜下观察。使用显微镜时，动作轻、速度慢，由低倍到高倍进行观察，结合试样热处理工艺，观察与分析组织。
实验技术范文第4篇
本文介绍了笔者在微波技术课程实验教学过程中如何提高学生学习兴趣, 对知识的理解能力所做的探索和体会。
1 明确微波技术实验的目的
《微波技术》是理论性、工程性与实践性较强的课程。本实验课程的任务是使学生能够通过了解微波测量的基本方法、主要仪器及微波系统的调整、元器件的使用和测量方法, 加深对微波理论的理解。其中, 学生需要重点掌握的是传输线的基本理论、传输特性的理解, SMITH圆图的应用和阻抗匹配方法, 了解微波网络的矩阵参量;了解一些常用微波元器件;掌握天线基本特性参量的物理意义;了解一些常用的天线设备等。
2 精心选择实验内容, 提高学生思维能力
《微波技术》课程实验主要采用现场讲授与实验相结合的方法, 现场讲授主要将理论课程没有涉及到而实验教学又必备的基本知识传授给大家, 如微波测量的基本方法及特点、微波振荡源的定性描述、常用元器件的原理和使用等等。
实验内容中, 电压驻波比、反射系数、相移常数、阻抗匹配等内容是传输线理论中的必须掌握的基本理论知识, 在实验内容的设置中必不可少。微波网络分析理论是微波课程中一个重要的知识环节, 因此, 对微波电路和元器件的网络特性的测试和分析是微波技术实验的重要内容之一。天线是无线通信系统中不可缺少的部分, 掌握天线的基本特性和测量方法、了解天线的辐射特性对学生而言至关重要, 所以, 天线与其辐射特性测量实验也是微波技术实验内容之一。
实验内容主要由验证性实验和综合性实验组成, 验证性实验在老师的指导下完成, 综合性实验由老师提出思路, 学生自己动手、动脑完成设计要求。当前, 利用微带线实现微波电路是现代微波电路的主流技术, 因此本课程的综合性实验要求学生利用微带线设计简单功能的微波电路。
另外, 在实验授课过程中, 有意识的引入一些背景知识的介绍, 比如介绍移动通信中射频技术及其在移动通信中的重要作用, 射频识别 (RFID) 技术及其广泛应用前景等。这样就可以提高学生的直观理解能力和学习兴趣, 有效的将微波技术的最新发展和成果介绍给学生。
3 采用形式多样的实验手段, 加强与学生互动环节
微波技术是以电磁场和电磁波理论为基础建立和发展起来的, 但现实中场和波看不见摸不着, 学生理解起来, 有相当大的难度。因此, 需要采用多样的实验手段让学生更好的理解微波实验的内容。
实验过程中, 我们发现如果是老师简单地在实验室里讲, 学生参照实验指导书进行实验操作, 往往效果不太好, 很多时候学生仍然不太明白。因此, 在实验前, 我们预先利用CAMSTUDIO软件完整的录制了整个实验过程, 然后在实验内容讲授的过程中, 直接播放实验视频, 通过运用这种方法, 我们发现学生能有更直观的感受, 对整个实验操作也有更清晰的理解。因此, 整个实验教学过程较为成功。
微波CAD工具软件的使用是微波技术课程实验建设新的发展方向和趋势。微波CAD工具软件可减少令人乏味的计算过程, 使学生便于对实验内容做更加详细的探究。目前, 多家软件制造商均推出了专用的微波CAD工具软件, 这些软件功能均非常强大。我们目前使用的是业界主流的AGILENT公司ADS软件, 这样也能为学生毕业后的工作打下一定的基础。
除此之外, 我们还利用多媒体技术和Matlab (需要在版本7.0以上) 的RF工具箱以动画或者图像的形式将抽象的内容生动的表现出来, 如:传输线的行波、驻波的概念波导的场分布, 混频器、滤波器的设计和仿真等, 这些都可以通过动态的图形直观生动的呈现出来, 大大提高了学生的理解能力和学习兴趣。
4 改革考核方法
微波技术课程实验的内容复杂且抽象, 如果将考核重点放在这些实验内容的简单重复上将是本末倒置的做法, 课程实验考核的重点应偏重于微波基本概念的理解、运用和相应的设计能力上。
除了基本的实验以外, 我们在整个微波技术课程实验当中布置了2个难度不大的设计性实验, 学生可以任选其中一个。学生在自己查找资料的基础上, 进行钻研, 通过软件仿真进行设计和分析, 最后写出专题小论文。
实验最终成绩评定分成三大部分, 第一部分是学生基本实验的完成情况占50%, 第二部分是学生设计性实验的完成情况占40%, 第三部分是学生在实验完成过程中的创新能力和提出问题、解决问题的能力占10%, 这样就可以有效考核学生的应用能力、思维能力和创新能力。
摘要：现代社会, 微波技术已经蔓延到我们生活的各个方面。微波技术课程在电子与信息工程教学的地位越来越突出, 但微波技术课程概念多而且抽象, 学生不易理解。因此, 如何将抽象的知识形象化是微波技术课程实验教学的重要任务。本文介绍了笔者在微波技术实验过程中, 就如何提高学生学习兴趣、对知识的理解能力等方面所做的一些探索和体会。
关键词：微波实验,教学改革
参考文献
[1] David M.Pozar[著], 张肇仪, 等[译].微波工程 (第三版) [M].电子工业出版社, 2006.
[2] 王新稳, 李萍.微波技术与天线[M].电子工业出版社, 2003.
[3] 王蔷, 凌丹, 洪兴楠, 等.电磁场与微波通信教学实验新体系[J].实验技术与管理, 2005, 22 (2) :110～113.
[4] 付兴滨.关于微波技术实验课程建设的几点设想[J].黑龙江科技信息, 2003 (9) :114.
实验技术范文第5篇
【摘要】初中学生正处于青春期，思维比较活跃，好奇心强，求知欲重，对新鲜的事物具有浓厚的学习兴趣。如何针对这一阶段学生的心理特征为他们构建具备他们这一阶段特色的物理教育活动，成了现阶段教育工作者们研究的重点内容。在素质教学的背景下，初中班主任物理教师要将学生的实践应用能力作为培养学生的重要目标，引导学生从实验中发现问题、探究问题并解决问题，从而提升学生的创新能力与应用能力，增强学生的综合素质。
【关键词】信息技术;班主任;物理教学
一、初中班主任将师爱理念与物理实验教学中存在的问题相结合
初中物理实验教学属于实际初中教育过程中的重点和难点，虽然已经有越来越多的初中班主任物理教师重视实验教学的重要性，并试图将班级管理过程中的师爱、德育融入实际的初中物理实验教学过程中，但是因为种种因素，实际班级的物理实验教学工作开展举步维艰。纵观以往初中物理实验教学中存在的问题，我认为其不足大都集中表现在如下两个方面：
（一）对物理实验缺乏重视，教学理念落后
在初中物理教学中，仍有部分教师对实验教学的重视程度不够，有些教师虽然在教学中借助了物理实验，但是大部分情况下物理实验的操作由教师单方面完成，学生的主动性难以发挥，只能被动地观看实验过程，难以感受到实验的乐趣。同时，学生的动手能力也不能得到有效的提升，使学生对物理实验的意义与目标不明确。此外，部分物理教师与学生的互动较少，缺乏对学生激励性的评价，使一些学生产生了自卑心理。
（二）实验设备不齐全
完善的实验器材和实验设备是保证物理实验有效实施的基础，但是由于我国教育资源分布不平衡以及学校对物理实验室投入力度不足等，使得部分学校出现物理实验室不能满足深层次物理教学的情况。比如，实验室数量较少，物理实验的仪器只能满足部分学生;实验室空间较小，能够容纳的学生数量有限。另外，实验所用的设备陈旧，试剂和实验用品不能满足学生实验的需求，学生进行自主实验的机会不多，很多实验设备学校没有更新换代，实验室的管理制度不合理，存在安全隐患。
二、信息技术下初中班主任将物理实验教学与师爱结合的新方向
（一）转变教学观念，对物理实验与师爱结合给予新定义
在素质教育背景下，如果想要将师爱与初中物理实验有机融合在一起，就需要班主任物理教师要积极转变传统的教学观念。一方面，借助信息技术对物理实验重新定义，提升物理实验的内涵，并丰富物理实验的意义;另一方面，从师爱角度出发，引导学生在充满爱意和鼓励的物理实验中探究物理知识，并提高创新能力与实践动手能力。例如，教师应鼓励学生在实验过程中发挥主观能动性，让学生感受到在物理实验课堂中的主体地位，进而引导学生完成实验的探究。而后，班主任教师则应该在实验中融合信息技术，通过仿真实验室软件的应用来弥补原有实验室中存在的不足，保证学生在实验过程中的安全，同时优化原有的实验流程。此外，教师还应该加强与学生的互动与交流，在实验教学中融入德育，关怀学生、尊重学生并与学生建立平等的师生关系。
（二）借助信息技术，丰富“师爱+实验教学”的形式“互联网+教育”为物理实验教学提供了新的技
术支持。传统物理实验教学中很多教师实验的形式单一化，实验的素材也比较有限，因此，教师借助信息技术可以为学生搜集更多的实验素材与实验方案，并及时调整实验设置，优化实验内容，让物理实验更高效。“兴趣是最好的老师”，在物理学习的过程中首先要让学生对物理学习产生兴趣，才能激发学生的学习动力，教师可以借助“互联网+教育”的模式调动学生学习的积极性，将枯燥的物理学习转变为动画和图片的形式，从而帮助学生增强学习的自信心。比如，在学习“摩擦力”时，教师可以将产生摩擦力的过程以及摩擦力在不同平面上的大小转变等制作成动画让学生观看，然后教师引导学生自主探究摩擦力并通过想象和讨论的形式获得摩擦力知识的。
（三）以信息化实验为基础，提升学生的科研性
首先，班主任教师应从师爱的角度加强与学生之间的互动与交流。对于初中学生来说，教学是一个双向互动的过程，“教学相长”才是开展教育的根本目标。班主任物理教师应根据学生的学习反馈及时调整原有的实验教学计划。其次，初中班主任物理教师还应该将物理实验作为提高学生科研性的基础，在借助信息技术进行实验探究时要找准切入点，实现信息技术与物理实验的巧妙结合，发挥师爱在物理实验教学中的巨大作用。这能帮助学生更系统地接触物理知识，更好地理解初中物理实验过程中的相关概念和理论知识。如果能够借助信息技术，将物理实验多样化地展现出来，那么学生的理解能力和科研能力就会有极大的提升。
三、结语
初中班主任物理实验教学应该积极借助信息技术，丰富物理实验的内容，将师爱融入物理实验课程，在根本上提升学生的实验兴趣，引导学生从物理实验中加深对物理知识的理解与感悟，从而逐渐提高学生的创新能力和对物理知识的应用能力。首先，初中班主任物理教师应该明确实验教学中存在的问题与不足，并及时寻求最佳途径进行解决。其次，初中班主任要转变教学观念，对物理实验给予新定义，如使用仿真实验室软件将物理实验与信息技术巧妙结合。最后，以信息化实验为基础来提升学生的科研性，在师爱和物理实验教学的融合过程中将学生作为教学的主体，培养学生的探究能力与实践操作能力。参考文献：
[1]马瑞，经光银.信息技术环境下初中物理实验教学新方向[J].教育现代化，2017（8）.
（責任编辑 袁霜）
实验技术范文第6篇
【摘要】全球信息化对人才综合能力的培养提出了新的要求。高校必须变革专业实验室建设管理机制，建设网络化的综合性、创新性实验室，优化和合理配置实验教学资源。该文主要论述网络化跨学科、跨专业的教育技术综合实验中心的共建共享，从而提高了资源利用率，降低了办学成本，并在提高学生综合素质和创新能力发挥了积极的促进作用，为这类实验室的建设提供了可借鉴的经验。
【关键词】教育技术；实验室建设；综合实验中心；实验教学
素质教育是当前教育界最关注的热点问题之一，为适应新形势下对人才的需求和教育资源的合理配置，就必须改革以课程、专业为对象的传统实验室格局，建立跨学科、跨专业的网络化综合实验中心，完善科学的实验教学体系，达到提高学生创新素质和实践能力的目的。我校于2006年6月初步建成了面向全校文科院系的网络化教育技术综合实验中心，投入运行到现在已有五个多学期，现结合实验中心的建设与运行情况，将我们在建设和运行中的一些思考和研究介绍给大家，以求相互借鉴和共同提高。
一 建设网络化综合实验中心是新形势的要求
1 高等教育形势和社会发展的要求
高等教育发展的新形势要求高校优化教育结构，合理配置教育资源，不断提高教学质量和办学效益。
现代社会需要具有科学性、社会性、实践性、创新性等特征的综合性人才。社会希望高校培养既具有科学理论又熟练掌握一定的技术，具有跨学科、跨专业的复合型专业人才。
不论是理工科还是文科，高水平、高质量的实验室建设的都是学科建设与发展的基础。实验教学是培养人才的重要环节，是实现专业培养目标的重要条件之一，尤其是教育技术学这样应用型非常强的专业，实验教学和实践环节更是具有无法替代的作用，网络化的实验中心更有助于综合人才的培养和训练。
2 现代信息技术和教育资源高效配置的要求
高速发展的现代信息技术，在教育改革中起到了越来越重要的作用，教育技术学的发展与信息技术的发展是紧密相连的，各类学校相继将现代信息传播技术引入教学、科研和管理，为广大的教师营造一个良好的各种不同类型的现代教育技术软硬件环境。
教育技术学是现代教育科学体系中一门综合性和应用性很强的学科。它是随着科学技术的进步和人们对教育认识的逐渐深入而发展起来的，是现代教育理念和信息技术的“整合学科”，是一门思想观念新，技术含量高，实验量较大的应用性专业，许多课程都需要进行大量的实验和实践训练。
高校开展资源共享，合理配置和有效利用教学科研设备资源，充分发挥现有设备在教学、科研和社会服务中的主要作用和资源优势，提高使用效益和经济效益是目前办学的一个方向，我们必须整合传统的实验室格局，建立跨学科、跨专业的网络化综合实验中心，完善科学的实验教学体系,达到提高学生创新、实践能力和资源利用率的双重目的。
二 网络化综合实验中心的建设过程
1 建设综合实验中心的构思
为了加强兰州大学教育技术专业的实验室建设，同时又兼顾到学校相关学科的建设与发展，较好地解决长期以来文科院系实验教学环节薄弱这一问题，我们探索建设网络化跨学科、跨院系的教育技术综合实验中心，将有限的经费、设备、场地与人员进行优化组合，建立一个高效率、高质量、高要求的综合实验教学中心。实验中心将是对相关专业的同类实验课的教学内容、实验内容、实验设备、实验程序等内容的系统整合后，建立起来的一种灵活、系统的实验教学模式。实验中心以专业师资队伍、实验设施、科研方向和专业特色为基础，实现指令性教学与学生主观能动性相结合的实验管理运行环境。
根据长期以来的文科实验教学经验和对未来发展的展望与分析，文科实验室建设对硬件的要求基本类似，其模式为“计算机+通用软件+行业专用软件+资源库+专用外设或接口”[1]，利用网络化的高配计算机平台和不同学科、专业的相关软件，构建各种实验教学环境就成为可能，所以利用教育技术综合实验中心这一技术平台，可以同时兼顾相近专业和学科的许多实验教学任务，使相关院系都能充分享受到资源最优化配置的好处与效益。
实验中心的建设要在现代教育理论和学习理论的指导下，提供不同类型的软、硬件教学和研究环境，充分发挥现代信息技术的集成性、交互性和控制性的特点，既满足教育技术学专业的实验要求，又能够兼顾其他学科和专业的实验教学，还能开设专门技术和系统的综合实验，同时要求具有进行开放实验的条件，可满足学生进行自主设计实验的要求；要实现数字化、网络化，力求各种资源最大共享，同时为全校的文科院系提供相应的科研服务，力争以最小的投入获取最大的效益，避免重复性建设与资源浪费。
2 建设综合实验中心的可行性
早期教育技术学专业通常建有电声媒体、电视媒体、摄影和计算机类媒体等实验室，彼此分开，相对独立，各自承担相应课程的实验。这种建设模式的缺点是很难实现硬、软件资源的共享，其原因是：其一，传统硬件制式的不同带来制作的教学资源制式的不兼容或兼容性差；其二，承载信息的模拟载体与数字化的载体的不同，使得传统的设备制作的教学资源在计算机类媒体上完全没有办法处理；其三，不同实验室之间缺乏信息沟通的有效渠道。因此，要开设综合性实验、设计性实验和开放性实验有很大难度。
随着数字技术的发展，出现了大量的数字化的图像和视音频信号拾取设备，如数码相机、数字摄像机、扫描仪和数字录音机等，为计算机处理视音频教学 资源提供了可能性，而图像、视音频压缩编码国际标准的颁布和实行，使得直接数字化后数据量大得惊人的视音频数据大大压缩，这样一来，视音频的教学资源在计算机及其计算机网络中存储、处理和传输完全是可行的，加上网络技术快速发展，网络带宽和传输速度也极大改善，建构教育技术网络化综合实验平台是完全可行的。
综合实验中心的建设有助于实验室队伍和管理水平的提升。“以往院系实验技术队伍，人员分散，水平参差不齐，流失比较严重”[2]，建设校级综合实验中心，有助于将相关人员进行优化组合，进行科学化、统一化的管理，建立起一套合理有效的管理、激励机制和考评机制，并定期进行有计划的进修和培训，形成比较稳定的梯队，有助于实验队伍与管理水平的整体提升。
3 综合实验中心建设的实施方案
教育技术学是一门应用型学科，要求实验具有技术新，媒体综合能力强，接口齐全，应用平台先进，實验连续性强等特点，因此，综合实验中心既要提供不同类型的现代教育技术软、硬件环境，又要提供各种媒体资源和系统集成的学习、教学实验平台，充分发挥现代信息技术的集成性、交互性和控制性的特点，要实现数字化、网络化的发展要求，力求信息资源最大共享，同时还要考虑相关学科和专业的要求，兼顾不同实验对象的特点，建立一个统一管理的网络化综合实验教学平台。
建成的综合实验中心，根据实验内容和功能将其分为以下四个子实验室：
（1） 图形图像编辑制作实验室
该子实验室面向新闻传媒、教育技术、影视编导、艺术设计方向的学生，用于培养相关专业学生的非线性编辑、影视后期制作、电视栏目包装、平面艺术设计，动画设计与制作的理论课教学与实验教学。采取了性价比比较高的matrox中端产品，安装相关的专业软件，组成41台图形图像工作站。学生可通过大量的编辑制作和创作设计的练习，打下坚实的专业技术基础，使学生走上工作岗位后，面对的还是同类型的或相近的设备和软件，不至于产生陌生感，能够很快熟悉工作环境，进入角色。
该实验室主要用于《非线性编辑》、《电视栏目包装》、《艺术包装设计》、《平面设计》、《电脑动画制作》等10多门课程的教学活动。
（2） 摄影摄像实验室
该子实验室采用主流的数字化摄影摄像设备，主要培养学生在摄影摄像方面的专业技能，使其能熟悉相关的专业设备，熟练掌握摄影、摄像的基本技能、掌握构图、用光的技能与技巧。该实验室建有广泛应用于电视台的三维虚拟演播室，使得传媒传播方向的学生能真正适应电视台及电影电视媒体公司的主持及演播室节目制作的能力，掌握视音频素材的拍摄、录制，数码照相机的使用、各种数字图象信号的采集等技术。
该实验室主要用于《摄影与摄像基础》、《艺术摄影》、《司法摄影》、《电视片拍摄》、《节目主持》、《电视访谈》等电视节目制作课程与摄影摄像技能课程的教学活动。
（3） 多媒体综合实验室
相当一部分文科实验是建立在专业软件的基础之上，如moodle（课程管理平台），经济、管理软件系统，心理学实验平台，模拟证券系统，期货、物流管理系统，网络教育平台，计算机网络管理以及外语模拟环境听说练习等专业软件。该子实验室使用高性能品牌PC搭建的小局域网，配合各相关专业所用到的专业模拟软件或系统，模拟相应的证券、期货、物流的交易和运行情况，模拟网络教育、视频会议系统等应用环境，使学生在模拟环境中理解和掌握所学的理论知识，通过模拟操作和演练，培养学生在实际环境中分析问题和解决问题的能力。
该子实验室主要用于《课件设计与制作》、《管理信息系统》、《证券学》、《期货经济》、《物流管理》、《金融管理软件》《网络教育应用》、《网络与电子商务》、《电子证据调查学》等各种专业软件与技能课程的教学活动。
（4） 数字音频实验室
面向音乐、广播、影视、教育技术方向的学生，培养学生在数字音频创作及处理技术方面的能力，利用20套火键midi键盘与yamaha音源、小型录音棚、专业音频编辑制作工作站，使修音乐方向和广播节目课程的学生掌握数字音乐创作、数字混编处理、电子配器以及广播节目录制播出等知识和相应的专业技术，同时具备一定的音乐处理和创作能力。
该子实验室主要用于《播音与主持》、《和声学》、《电脑音乐》、《配器法》、《电视配音》、《广播节目制作》、《数字音频合成与制作》等各种与数字音频录音及处理技术的教学活动。
4 网络化综合实验中心架构图：
为了实现网络化、集约化的管理，中心使用千兆以太网技术组建局域网，各个子实验室能通过网络相连并接入校园网，通过总管理服务器对各个子实验室的软件和设备进行管理和软件更新服务，也可进行日常的监控和维护，系统做到了单项实验和综合实验相互兼顾，同时实现了整个系统的数据集中管理，功能分布灵活，维护简易的要求，而且又具有良好的扩充能力，可以满足将来技术的发展和教学要求的提高，其中图形图像编辑制作实验室还添加了地面卫星接收设备和校园有线电视接收设备，便于相关课程的资源采集。网内设置了资源、媒体服务器，实现资源交换和共享，也可将录制的课程、学生和教师的作品以及相关资源放置于此服务器上，供全校学生通过点播来学习和交流。
三 网络化综合实验中心的运行及使用情况
综合实验中心在设计和建设中实现了网路化、集约化、数字化，大大地提升了实验教学条件的档次，提高了资源、设备的利用率和共享程度，投入使用以来，一直以高效率、满负荷的状态运行，例如“图形图像编辑实验室”自2006年9月到现在的5个学期里，几乎每个工作日都在使用，甚至在晚上及节假日还要安排教学活动。
1 使用率非常高，居于学校各种类型实验室前列
由于中心建成时间较短，人员、设备的数量还非常有限，目前暂时只承担新闻、教育、艺术、文学等学院的教学任务，五个学期以来，共承担课程30多门课，总教学时数和总人时数大大超过了学校的额定工作量，发挥了明显的作用和效益。
2 实现了高效化的管理，教学效果好，获得师生好评。
综合实验中心建立并投入使用以来，一切工作都以教学为中心，开出了教学计划的全部实验课程，教学效果良好；制订了一系列相关制度与规定，确保了实验中心高效稳定的运行；人力、物力资源得到了集中、统一的管理，实现了资源的共享，设备维护与更新更加及时到位。各学院的师生对实验条件非常满意，对实验室的管理和服务给予好评。
3 开设了影视类开放性实验。
面向全校学生开设了影视类的开放性实验。首先由学生提出选题的申请，教师和学院审核同意后，就可以安排实验，选题完成后，将其成果的复制品在实验中心存档。这样的开放性实验具有学生参与度高的特点，使得对于影视媒体有兴趣并具有一定基础的同学，都可以申请，不仅提升了学生的影视制作能力，也丰富了校园文化。
四 在建设与运行过程中的一些思考
1 文科教学有其特殊性
文科部分教学课程，例如传媒传播、动画制作、播音主持等方向的实验课程，其重要性甚至胜过理论课程，事实上，许多课程是理论知识和实践能力、传授知识和训练才能相结合的一个过程，是一种专业技能的传授、训练和专业意识的培养，完全不同于自然科学的验证性实验的简单模仿，实验过程包含设计和创作素养的训练和培养，要达到教学培养目标，就不能脱离相应的环境和实验条件来开展教学，否则只能讲授空洞的理论、纸上谈兵。
2 核心是实验内容与课程的建设
文科实验教学在硬件建设方面有一定的相似性，而其特殊性更多的表现在实验内容的不同要求方面，例如，同样进行摄影摄像教学，艺术设计方向的学生要求更多考虑的是美感与构图，而新闻方向的学生则更多的考虑主题清晰度和时效性；又比如同样是3D动画课程，艺术方面的学生主要着力于模型构建和色彩搭配，而其他专业学生更关心现有素材使用和混合动画编辑方面，实验教学中心应当充分了解不同专业、学科的差异性，与学院一起做好实验课程建设和相应资源的建设，考虑到以后的发展，我们认为由实验教学中心侧重提供基础性、硬件性的平台，而各院系侧重做好适合自己的实验内容与课程的软环境建设是比较好的一种方案。
3 开放性、综合性是发展方向
实验内容及方式要向开放性、综合性实验的方向发展，这是目前很多高校进行探索与尝试的领域，这样有利于知识的融会贯通，各种技能的综合应用，组织、管理能力的锻炼。例如一部电视短片的制作，从构思到组织拍摄，从前期到后期，从脚本创作到整体处理的每个过程，以及制片、编导、摄像和编辑的不同岗位的锻炼，都将考验学生对知识的融会贯通能力、对各种技能的综合应用能力，是对其综合素質的最佳检验，所以我们认为实验内容、方式的开放性、综合性是实验中心今后继续发展的方向，也是提高学生综合素质的必由之路。
五 结束语
兰州大学教育技术综合实验中心已经有了一定的基础和规模，在建设中进行了一些研究和探索，初步架构了全校文科院系共享的网络化综合实验中心的框图，在此为高校综合实验中心建设提供了一种思路与方案，其核心理念为以最小的投入换取较高的效益，本着综合性、开放性和交叉性三大基本特征，从教学功能、科研功能和服务功能出发，遵循目标性、现代性、可持续性和创新性原则进行建设。实现了高效率、高质量与高要求的目标，避免了重复建设与铺张浪费，为学校文科教学与科研的不断发展奠定了基础，也为其他高校的同仁提供了一些借鉴。
参考文献
[1] 徐婷,张晓京,张力军等.大学文科实验教学研究.[J].实验技术与管理,2006,(10):106-109.
[2] 孙永林.文科实践教学中心建设模式的探索.[J].实验室研究与探索,2005,(6):100-103.