研究型教学实验设计论文范文第1篇
摘 要：本文针对人教版普通高中新课标实验教科书《物理》“楞次定律”一节内容中教学实验的调整和安排谈了作者自身的一些设想和思考。
关键词：楞次定律； 实验； 调整
一、问题的由来
在高中二年级的物理教学中，楞次定律既是教学重点，又是教学难点。人教版普通高中新课标实验教科书《物理》（选修3-2第四章第三节“楞次定律”一节中的实验设计与原教材相同（见图1），都是采用探究的手段利用磁铁插入和拔出线圈，通过观察感应电流的方向去判断感应电流的磁场方向，从而分析得出楞次定律。这种实验设计让学生通过观察指针偏转感知感应电流的方向，进而判断感应电流的磁场方向，最终又总结出由感应电流的磁场方向去判断感应电流方向的规律，可谓颠三倒四。从以往的教学经验来看，学生很难想到用“感应电流的磁场”这个中介来概括出感应电流的方向与磁通量变化的关系，形成在认知上的困惑。此外，在实验操作中由于还要先行确定电流计指针偏转方向与流入、流出电流方向之间的关系和辨别线圈的绕向等等，无形中增加了实验的难度。在实际教学中，结论的得出往往并不能如事先预想的那样水到渠成，而是教者最终为了完成教学任务“强加”给学生的。显然，该装置实验已成为探究过程的一个瓶颈，人为制约了学生自主探究的顺利进行。
二、实验的调整
基于上述情况的存在，很多物理老师在各自的教学实践中也纷纷进行了一些有益的尝试，其中相对比较成功的做法是通过采用自制教具创新实验设计替代教材上安排的实验。大致的思路是：用钕铁硼超强磁铁移近或离开固定在小车上的自行绕制的线圈（见图2），线圈中感应电流激发的磁场由于阻碍引起感应电流的磁通量的变化，迫使小车跟随磁铁同向运动，形成“来斥离吸”的现象。根据磁极间相互作用规律，直接判断出感应电流的磁场方向，从感应电流的磁场方向与原磁场方向之间的关系，总结出楞次定律。
仔细分析这一创新实验设计，不难发现其特点同时也是该创新实验设计取得成功和高效的地方：首先，借助自制教具实验现象变得直观、形象（来斥离吸）；其次，实验中可由现象直接判断出感应电流的磁场方向（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引），层次变得简单明了，思维逻辑性强，符合学生的认知规律。
该创新实验设计通过使用自制实验器材巧妙突破了实验探究的瓶颈。使用自制器材固然好，然而笔者想说的是，在一般中学物理实验室中原本就有类似这种功能的器材——楞次定律演示仪（见图3），在新教材中该器材也有出现（“问题与练习”第六题）。相较于上面的自制器材，使用楞次定律演示仪不仅取材方便，操作简单，而且原理更加直观（避开了自制器材中可能出现的线圈绕向问题），现象更加明显（铝环力臂长，转动力矩大），效果更加显著（在本实验中，使用实验室常用普通条形磁铁就可以进行演示）。因此，笔者认为在进行本节实验探究设计时可以借鉴、吸收该创新实验设计的思想和原理，而关于实验器材则完全可以用楞次定律演示仪来替代自制器材，实在不必舍近求远。
三、教材实验的安排
楞次定律演示仪的使用，降低了思维难度，突破了探究的瓶颈，使得学生在课堂上进行自主探究真正成为可能。更为值得一提的是它的使用大大节省了课堂上的探究时间，从而使得教者在对这节课进行整体教学设计时能对其他相关教学内容的安排和处理显得更加灵活和从容。
比如，对教材中探究性实验的处理。笔者以为，在采用楞次定律演示仪顺利探究出楞次定律以后，因为课堂时间还很宽裕，完全可以将其改成验证性实验，让学生在当堂课中再通过实验去检验之前探究的结果。这样做，一方面既充分利用了原有教材的资源，通过实验验证（应用）让学生及时巩固了所学的知识，另一方面，验证实验与探究实验两个实验相互映衬，让学生亲身经历和体验了一个在中学物理教学当中相对比较完整和科学的探究过程，符合新课程有关“经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律”的要求，有利于培养学生的思维品质和提高他们的科学素养。
四、结束语
实验是研究和学习物理的基本方法，在教学中寻求现象明显同时又符合学生认知规律的实验，应当成为每一位物理老师孜孜以求的目标，只有这样，教学才能事半功倍。
参考文献：
［1］郭训盛，钟晓青.“楞次定律”的教学思路实践与创新，物理教学2010年第6期
［2］朱向阳，施朝群.楞次定律教学探讨与实验设计，物理实验 2010年第6期
［3］普通高中物理课程标准，人民教育出版社2003
研究型教学实验设计论文范文第2篇
《景观设计初步》是城市规划专业的一门应用性较强的专业课, 理论教学较为空泛, 同时涉及到的知识面比较广泛。尽管一些设计原则和规律可以用相关实例加以理解, 但有些抽象的感性认知的理论知识使学生感到较难理解。这些理论知识只能让学生不断在实践中摸索, 通过理论联系实践, 让理论知识得到更一步升华[2]。因此, 实验教学非常重要, 在实验教学中让学生作到融会贯通, 学生设计的创新能力是体现《景观设计初步》课程实验教学的主要目的, 然而, 在实际实验教学中, 还存在着诸如教学设备匮乏、教学方式落后、实验项目实践形式单一、教学方法欠缺灵活性等一系列问题和不足[3]。本文针对这种情况, 结合在教学中摸索出的一些实践经验, 提出了一些具体的改革措施与方法, 具体如下。
1 实验教学方法的改革
1.1 读图、识图--典型案例
在该环节, 要求学生对整套景观设计图纸的内容加以认识, 掌握景观设计图种类型 (总平面图、功能分区图、景观分析图、道路系统分析图、植物种植设计图、效果图、鸟瞰图等) ;还应了解每张图纸应包含的主要内容, 如总平面图上应包括主要设计图、主要技术指标、指北针、比例尺、设计说明等。
1.2 临摹为主———广场设计
根据教学要求, 首先临摹广场平面图, 在绘制中理解广场类型、铺装形式、景观构成元素、设计内容表达方法、空间界定方法等, 再根据平面图设计立面图、效果图, 通过对广场景观设计的解读, 为下一步广场设计作铺垫。
1.3 自主设计———分类设计
根据理论教学, 这部分内容主要是基本理论应用环节, 也是个人操作实践过程中由被动变主动的一个环节, 由临摹阶段上升到自主设计, 初步尝试运用景观设计原则和方法, 对景观各要素的一种构思和整合, 结合各理论的小场地设计进行实际操作。
1.4 讨论分析———场地设计
针对任务书给定的场地类型, 分析场地的周边环境、区位条件、交通条件、高程等, 从而对自己的方案进行初步构思, 再到多方案比较, 最终到方案设计。学会发现问题, 思考问题, 进而提出解决方案。
1.5 分组合作———居住区景观设计
打破原来以个人为主的实验模式, 同学分成项目小组, 模拟设计公司运作方式, 达到自主创新。在综合知识的同时, 为学生间进行交流、讨论, 同时培养他们的团队合作精神提供很好的途径。同时, 顺应景观设计表现的特点, 在景观表现环节, 要求学生多采用手绘草图的形式进行表现, 后期结合电脑软件进行修改并排版制作。
2 实验教学模式改革
《景观设计初步》实验课的教学模式应多样化。改变分析案例、构思案例单一的实验教学模式。应结合方案手绘草图表达、电脑和手绘相结合、模型展示、调研实习等形式, 还应结合学生学习的实际情况, 采取分组合作形式, 设计成果要以套图形式表达, 并进行排版, 制作打印方案文本。还应充分密切结合相关具体案例, 结合景观设计专业发展要求和市场, 让学生了解景观设计的市场动态, 并将景观设计的新型设计理念融入到自己的设计当中。这样可以提高学生学习的积极性。
3 实验考核内容和方式改革
考核内容和方式以全面进行学生综合素质的考核为目的, 而不以一次考试定出最终成绩。在考核内容上, 不仅仅局限于教材的内容, 而应注重对学生的手绘表达能力、方案构思能力、设计表达能力的考核。对方案构思能力的考核, 也不应仅仅局限于考核学生对方案形式美的表达, 还应从经济技术指标和实用性综合考虑。让学生了解到一个优秀的景观设计作品应做到“实用、经济、美观”。在考核方式上, 实行“三个相结合”的考核方式, 即理论考核和实验考核相结合, 方案构思和设计表达相结合, 期末考试和技能培养相结合的考核方式[4,5]。以《景观设计初步》课程的实验教学改革措施, 调动了学生的学习的自觉积极性, 收到较好的效果。
4 结语
通过对《景观设计初步》课程实验教学改革的探索, 笔者把它们付诸于理论教学实践, 通过实验教学的技能训练检验得出这些方法是行之有效的, 学生的理论知识通过实验教学环节掌握的更加牢固, 实验教学环节又能促进和指导理论教学。通过实验教学改革, 笔者发现, 学生的专业技能有所提高。由于课程内容更接近实际, 教学方法学生更易于接受;实验内容结合多媒体教学, 并有针对性地进行案例分析, 紧跟市场的发展, 提高了学生学习的积极性。当然, 这些措施也需要不断改进, 需要我们进一步探讨。
摘要：为了提高《景观设计初步》课程的实验教学质量, 适应城市规划专业人才培养以及社会景观领域的需要, 笔者从自身教学实践出发, 发现问题, 并从课程目标定位、教学内容、教学方法、考核内容与方式等方面提出改革的措施, 已取得一定成效。
关键词：景观设计初步,实验,教学方法,教学改革
参考文献
[1] 王冀豫.对景观设计专业教学改革的思考[J].重庆科技学院学报, 2010 (7) .[1]王冀豫.对景观设计专业教学改革的思考[J].重庆科技学院学报, 2010 (7) .
[2] 黄丽霞.《园林景观设计》课程实验教学改革探讨[J].重庆文理学院学报 (自然科学版) , 2008.[2]黄丽霞.《园林景观设计》课程实验教学改革探讨[J].重庆文理学院学报 (自然科学版) , 2008.
[3] 刘岚.《景观设计》课程教学改革的研究与实践[J].湖北广播电视大学学报, 2009 (6) .[3]刘岚.《景观设计》课程教学改革的研究与实践[J].湖北广播电视大学学报, 2009 (6) .
[4] 姚准, 顾燕.《景观与文化》教学大纲的思考[J].北京大学第五届景观设计学教育大会论文集2007.[4]姚准, 顾燕.《景观与文化》教学大纲的思考[J].北京大学第五届景观设计学教育大会论文集2007.
研究型教学实验设计论文范文第3篇
对“高中语文网状拓扑式课堂”教学模式进行实验研究，旨在探索如何通过这种课堂结构形式，优化学生认知结构，从而达到培养学生批判性思维的目的。实验过程中，以文献法与案例研究相结合，通过调查问卷理清研究背景，合理地提出实验假设，进行样本抽取，选择已得到过前人验证的测量量表，系统规范地实施实验、收集数据、分析数据。通过对典型课堂案例的探讨和实验组及对照组后测数据的比较，观察在校实验组学生经过网状拓扑式课堂训练后，其批判性思维能否得到培养，思维品质是否能够提升。
一、确定实验内容形成实验假设
实验的目标是学生在经过网状拓扑式课堂培养后，在语文阅读能力上能够体现出批判性思维的相关特征，提升批判性思維品质。实验假设涉及了三方面的内容，分为三个假设：
1.教学模式与批判性思维意识培养的关系
批判性思维意识应包括“寻找真理、开放思想、分析能力、系统化能力、批判性思维的自信心、求知欲、认知成熟七种意识倾向”，在此设置假设一：网状拓扑式课堂可以显著增强学生批判性思维意识：
2.教学模式与批判性思维普遍性的关系
设置假设二：网状拓扑式课堂对培养学生批判性思维具有普遍性。
3.教学模式与批判性思维能力的培养的关系
批判性思维包括三个紧密联系、互相影响的阶段：“分析思维方式阶段、评估思维方式阶段和提高思维方式阶段”，具有公正性、普查性、挑战性、严谨性、独立性五种品质特点，以及思维目标、问题意识、观点分析、概念理论表达、建立假设、推理结论等六种能力。在此设置了假设三：网状拓扑式课堂可以显著提升学生批判性思维能力以及语文综合阅读能力。
二、实验变量的确定及控制措施
1.自变量与因变量的确定
自变量是研究者出于某种研究目的进行操纵以引起因变量发生变化的因素或条件。自变量是因变量的原因，因变量是由于自变量的变化而产生的现象变化或结果，彼此相互依存。依据假设，实验操作变量是参与网状拓扑式课堂研究的学生实验组学生的语文阅读教学采取网状拓扑式，对照组学生的语文阅读教学采取传统阅读教学方式。
因变量包括：
（1）学生批判性思维能力的总体改变和各个分量（思维目标、问题意识、观点分析、概念理论表达、建立假设、推理结论）的变化：
（2）学生批判性思维意识的总体改变和原则分量的变化。
（3）学生语文综合阅读测试能力的总体改变。
2.无关变量的控制
无关变量，即为实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。实验者不能根据它对所得的结果做出正确的判断和解释。如果不能控制或消除无关变量的影响，因变量变化的根本原因就无法判定。所以在选择研究变量的同时，必须辨明无关变量，需要在研究过程中加以控制那些可能对实验结果产生影响的无关变量。
本次实验设计中，因为是按自然班级进行试验，因而能对一部分无关变量进行控制。无关变量包括下面五个方面：学生自身方面的因素、家庭背景、社会因素、学习环境和教师因素。
从高中二年级和三年级的学生中抽取样本。他们在校已有至少一年的学习生活经历，接触的学习环境和社会环境基本一致。学生自身的特点，在进入新年级分班时，皆由学校从学习成绩、综合素质、班级人员组成等方面综合平衡控制，在所属的班级层级中，随机分配，具有一定同质性。
实验中涉及的教师具有高中循环教学经历，年龄接近，教学能力相当。
三、抽样及分组的设计
实验学校江苏省海安高级中学为独立设置的高中，规模符合要求。学校各类设备设施齐全，配置先进。学生对绝大多数对教师的教学比较满意。学校教研组和课题组具备开发课程的能力。语文教研组承担了省级“十二五”规划课题，初步形成了较为可行的课程评价、学生评价、教师评价等体系，基本满足实验开设的需要。
为了保证实验的真实与严谨，尽量减少前测与实验处理带来的交互作用，便于作对照比较，采用了随机后测控制组设计。学校按学习成绩综评、综合素质测评、班级人员性别比例、选科倾向等因素在进入新学年时随机分成若干个班级，采取等组实验法分层整群随机抽样。分别从高二年级理科普通班、高三年级理科强化班、高三年级文科普通班三个不同组合中随机抽取两个，共386名学生参与实验。在每个年级的不同类型班级组合中，随机指派一个班为实验班，语文阅读教学中使用网状拓扑式教学模式对照班则采取常规教学模式。一个学期之后采用相关测量量表及常规语文阅读综合测试进行后测。
四、测量量表的选取
1.批判性思维意识倾向测量量表的选取
《加利福尼亚批判性思维倾向测试》是一种比较成熟且使用较为广泛的思维能力测试量具，有较好的信度与效度。
2.批判性思维能力测量量表的选取
《批判性思维能力检测指南》将思维元素与思维标准结合，从八个方面进行测量，比较适合人文学科检测，因而选取《批判性思维能力检测指南》作为能力检测量表。主要在实验过程中提供给学生和教师针对书面阅读报告进行分析和检测。
五、数据的分析
批判性思维能力检测指南从八个方面进行检测，每个方面有初级水平的五个标准，常见问题的五种情况及有技巧的思考者、无技巧的思考者及批判性问题标准样例。以供被试进行自我检查和反思。
实验和实践表明，这样的高中语文阅读教学网状拓扑式课堂实验设计是有效地，能较好地培养学生批判性思维。
研究型教学实验设计论文范文第4篇
[摘 要]本文在实践的基础上，以MATLAB软件为实验工具，以机电工程专业为例，从微观的角度对高职数学实验教学的内容、实施措施和评价标准等进行了探讨与分析，指出开展高职数学实验教学非常有必要，对激发学生学习数学的兴趣、开阔其视野、促进专业学习、提高学生数学应用能力等都有明显作用，同时提出了根据学生实际情况和专业需要优化教学内容、针对不同的内容采用不同形式的数学实验等一些具体的方法与步骤。
[关键词]高职数学 实验教学 教学模式
研究背景
经过多年的高职教学改革，高職数学教学在内容上已较为广泛地采用了模块化教学，多媒体教学在数学课堂也有了一定程度的应用，使教学质量有了较大提升。但目前高职数学的教学形式仍然比较单一，教学内容还存在与专业脱节的情况;相当一部分学生数学基础差，对数学学习兴趣缺乏，不同程度地存在“听不懂、不会用”的情况。
根据知网文献分析，关于数学实验的研究比较丰富，尤其是数学实验对数学教学的意义、数学实验的内容、教学模式、教学与实验的关系等都有涉及。但对于如何根据教学内容选择实验，如何做好实验教学与课堂教学的衔接等一些直接影响数学实验教学顺利开展的具体问题研究得还不够细，内容也偏少。特别是受高职数学课时压缩等主客观因素的限制，高职数学实验教学实施起来阻力重重，整体上还处于起步阶段，并且很多文献在宏观上讲得多，微观上介绍得少，在高职数学实验教学方面普遍缺乏相关的教学内容、实施措施和评价标准，难以具体指导高职数学实验教学的顺利开展。
基于此，本研究以MATLAB软件为实验工具，以机电工程专业学生为主体，结合两年多的数学实验教学实践，从微观的角度对上述问题进行一些探讨与分析。
高职数学实验的界定与分类
1.高职数学实验的界定
从现有的文献看[1-4]，学界对数学实验有不同的理解，一种是以数学软件为工具，以解决实际问题为主的数学建模实验;另一种是以数学软件为教学辅助工具的教学活动。高职数学实验教学应该根据学校的实际情况来界定。
笔者对某校机电专业一年级高职120名学生展开问卷调查，数据显示高职学生数学学习的首要问题是“基础差、听不懂”。要想让学生听懂，就需要做两方面的工作：一是要合理整合教学内容，在强化基本的数学思想、方法的基础上适当降低理论要求，删繁就简，突出应用;二是要在教学手段上下功夫，增加数学实验环节，让抽象理论直观化、形象化、动态化，以便于学生理解，辅助课堂教学。
首先，高职数学实验是作为教学辅助手段而存在，教学为主、实验为辅，不能颠倒;其次，高职数学实验应利用数学软件使数学概念、定理、公式更易理解，让抽象知识直观化、形象化、动态化;最后，高职数学实验的基本思路应以“渗入式为主，独立式为辅”。
基于上述分析，可以将高职数学实验界定为：以数学软件为工具，以高等数学教学内容为对象，利用数学软件的数值、图形、动画等功能，阐释数学知识、解决数学问题的教学活动。
2.高职数学实验的分类
数学实验的不同含义也导致了其不同的分类。本文为突出实验主体的任务与责任，经实践反馈与分析，将高职数学实验分为以下三类。
（1）教学演示验证类实验：指利用数学软件对抽象、复杂、不易理解的概念、定理等知识，以数值、图形、动画等方式进行演示、验证。在教学中，用实验把抽象的概念、定理以生动直观的方式演示出来，通过观察、联想、类比等方法破解知识难点，加深学生对知识的理解;通过演示，检验、证实定理与结论的正确性，辅助学生掌握相应的数学知识。
这类实验所涉及的软件编程、数学思想的展示思路综合性较强，难度较大，通常以教师为实验主体，在课堂教学中开展。根据演示验证方式的不同，可以分为数值演示、图形演示、动画演示三种。比如，是一个学生不易理解的极限问题，但通过简单的comet命令就能动态展示函数的变化情况，从而促进学生对极限的理解。
可见，演示验证类实验能将抽象的内容生动地展示出来，对于抽象思维能力薄弱的学生来说这是一种很好的教学手段。
（2）画图运算类实验：指利用数学软件的运算功能，完成高等数学相关计算的实验。问卷显示，高职学生的数学基础差体现在理解能力差、计算能力差、知识储量少等多个方面。在学生理解并掌握了基本概念、基本技能之后，对于复杂的、有难度的运算，可直接通过数学软件的命令计算求解，这样能将学生从大量繁琐的计算中解脱出来。运算类实验的开展可让学生熟练掌握高等数学常见的计算命令、方法，使学生不再为数学运算能力差而发愁，避免学生因计算能力弱而失去学习数学的信心，同时，还能让学生把更多的精力放到数学思想的领会及问题的分析上，这是化解学生计算瓶颈的一种比较务实的选择。
问卷显示学生最喜欢的数学软件功能是画图，熟练画图也是把抽象问题直观化的重要途径，对于提高学生兴趣，激发学生的学习热情有非常重要的作用。
画图运算类实验的主体是学生，学生必须熟练掌握。这里需要注意把握一个“度”，即什么难度的计算必须徒手算，什么难度的计算可以用数学软件计算，要根据学生的整体水平作出判断，防止无限制地降低计算要求。
（3）探索实践类实验：指综合利用数学知识和数学软件的各种功能，对具体问题进行探索，寻求解决思路或方案的过程。探索实践类实验有较强的应用性和综合性，可视为微型的数学建模实验。实验对象主要是与教学内容相关的社会生活，以及与本专业背景相关的实际问题，用数学思想、方法建立模型，通过数学软件解决问题。这类实验要根据高职学生的实际情况来确定，问题要难易适中，靠近学生的“最近发现区”。近年来，很多教材都有这方面的实践，但教师在选择内容时应广泛搜集、优中选优，以保证实验起到良好的教学效果。
此类实验的主体既有学生又有教师，它是师生共同配合的结果。需要注意的是，只有全面开展了前面两类实验，师生才会具备探索实践的客观条件。
高职数学实验的设计
1.实验内容的选择
适当的实验内容以及与之匹配的教学模式是数学实验教学顺利开展的重要保证。实验内容的选择主要从两方面考虑。
一是要考虑学生数学学习的需要。比如，将抽象概念直观化、形象化;使变量运动过程动态化;通过实验破解教学中的难点重点，提高学生的知识应用水平，以上都是设计实验时必须要考虑的因素。
二是要考虑专业的需求。教师要通过专业调研全面梳理專业需求，以此为依据进一步整合并优化教学内容，在数学实验中强化专业所需的数学知识，要选择适当的、有专业背景的问题作为实验内容，促进数学与专业的融合。
2.实验内容的确定
在机电工程专业数学实验教学实践中，根据实验的不同类型选择不同的实验内容，按教学章节初步确定实验方案，使每一章节的教学内容都对应了三类不同的实验，分别由不同的主体承担，以不同的教学模式和要求实施，从而形成了一个完整、系统的整体。
3.高职数学实验的实施措施
（1）高职数学实验是课堂教学的辅助，在实施过程中要注意课堂教学与实验教学的紧密衔接，对不同类型的实验应采用不同的教学模式和评价标准。
演示验证类实验要与课堂教学融合，教师根据教学内容随堂演示验证，以能否使知识直观化、形象化、动态化为评价标准;画图运算类实验按章节进度进行，每章安排一次上机实践大课，以学生能否熟练掌握实验涉及的所有命令、完成常见函数的图像绘制、实现高等数学常规计算为评价标准;探索实践类实验在每章知识学完后，以课后作业的形式分组安排，可每组2-3人，重点查验学生对问题进行分析及实践的过程，根据整体情况考核打分;最后由教师统一讲评，最终以学生利用数学知识和数学软件解决实际问题的能力作为评价标准。
（2）实验教学的考核。根据平时20%（含平时作业和探索实践类实验成绩）+画图运算类实验10%+期末考试卷面成绩70%（试卷中的部分计算题允许以MATLAB命令的形式解答）确定学生的总成绩。
实验教学的考核既是检测也是导向。通过对传统考核方式的调整，引导学生在平时学习中多利用数学软件开展数学实验，逐步实现其对数学知识“会想、会算、会用”，从而达到提升学生应用能力的目的。
研究结论
1.数学实验教学激发了学生学习数学的兴趣
问卷调查显示，81.6%的同学认为开展数学实验教学“很有必要”或“有必要”;15%的同学认为“可有可无”;明确表示“没必要”的仅有3.33%，可见开展数学实验教学的必要性得到了绝大部分同学的认可。另外，70%的同学认为数学教学实验“能激发”或“比较能激发”学习数学的兴趣。有同学表示：“我以前见到数学就头大，但我接触数学实验教学时觉得很有趣，没有想象中那么难，原来数学也可以这么简单。”这从一个侧面说明数学实验是提高高职学生数学学习兴趣的有效措施。
2. 数学实验教学提高了学生的数学应用能力
数学实验教学不仅开阔了学生的视野，促进了学生的专业学习，还提高了学生的数学应用能力。针对多项排序题“开展MATLAB数学实验，对您的作用是（ ）”在六个选项中，排名前两项的分别是“学到了许多课堂上学不到的知识”“提高了数学学习兴趣，对专业学习有帮助”。这说明数学软件的使用、数学实验的开展，开阔了学生的视野，促进了其专业学习，得到了多数学生的认可。87%的同学表示开展数学实验教学后，自己的数学应用能力有“很大提高”（8.3%）或“一定提高”（78.3%）。这一方面说明数学实验教学能够提高学生的数学应用能力;另一方面也说明能力的大幅度提升不是一蹴而就的，还需要通过实践去培养，同时，数学实验教学本身也需要在实践中不断完善。
这些都说明结合专业需要和学生实际情况优化教学内容、针对不同内容采用不同类型的数学实验是改善高职数学教学的重要措施。
3.数学实验教学对教师提出了较高的要求
数学实验教学的难点在于演示验证类实验程序的复杂性，对教师提出了较高的要求。不同于画图运算类实验，教学演示验证类实验所用的程序一般都比较复杂，这对教师的MATLAB熟练程度提出了很高要求，也是实验教学能否真正达到让学生“听懂”的预期目标的根本保证。在实践中，通过反馈要把实验内容不断优化、丰富、完善，使实验与教学融合自然。各种实验素材的搜集、整理以及最终的资源共享也是实验教学的一个重要方面，需要整个团队的支持配合。
4.数学实验教学是课堂教学的完善和补充
数学实验教学服务于课堂教学，是课堂教学的完善和补充。学生“听不懂、不会用”是开展数学实验教学的逻辑起点，所以“会思、会算、会用”就成为了数学实验教学的最终目标，但不能以实验代替课堂教学，更不能把数学的基本计算全部交给软件。在开展数学实验教学的过程中，教师应借助数学实验把更多的精力放在数学基本思想方法形象、直观的讲授上，从根源上提高学生的数学思维，在数学实验的实践中不断提高学生的逻辑思维、科学计算和应用知识的能力。
参考文献：
[1]周玮：《融数学实验于高职数学教学的实践与研究》，《数学教育学报》2010年第19卷第6期，第79-81页。
[2]高洁、周玮：《在高等数学课程中开展数学实验教学的探索与研究》，《数学教育报》2015年第24卷第3期，第86-90页。
[3]谢治州、罗晓宾、罗琼：《国内高校数学实验教学的现状分析与研究》，《教育与职业》2012年第26期，第113-114页。
[4]郭迎春：《实验与教学相结合改革高等数学教育模式》，《数学教育学报》2008年第3期，第76-77页。
[5]华玉春：《MATLAB动画演示两个重要极限的教学实践》，《高教学刊》2016年第15期，第148-149页。
作者单位：汉中职业技术学院 陕西汉中
研究型教学实验设计论文范文第5篇
【摘要】3D打印技术自从研发到推广以来，更多国内高校的艺术设计专业把其应用在实验教学中，以促进教学的改革。3D打印技术这种新技术的成功能激发学生的创新和自主学习能力，设计类高校势必要紧跟时代步伐，将新材料新工艺应用，使实验教学行之有效。
【关键词】3D打印；艺术设计；实验教学
3D打印技术经过30多年的发展，逐渐应用于航空、医疗、制造、建筑等领域。从艺术设计学科专业角度上看，涉及到产品设计、服装设计、视觉传达设计、环境设计等多个学科。这种技术在实验教学中的地位也被越来越多的高校得到认可。3D打印机机身价格在一万至二百万之间，教学所用的打印机在几十万左右。更多企业研发面向学校和家庭教育、三维设计和打印入门的消费级3D打印机。
一、3D打印技术的发展
1、国外3D打印技术的发展
3D打印技术在国外发展较早，发展过程中政府、企业和大学扮演者重要的作用。美国的弗吉尼亚大学通过项目来推广3D打印机产品，该校在夏洛茨维尔市从幼儿园到12年级的学生推广3D打印机产品，将其推广到课堂。
美国在3D打印机的研发与生产方面都占主导性地位。上世纪八十年代，美国人Charles Hull开发了第一台3D印刷机并投入商业使用，麻省理工学院在1993年获得3D印刷技术专利，次年Z Corp公司开始开发3D打印机，十年后3D打印的汽车、巧克力、飞机、人造肝脏组织等越来越多的3D打印产品进入市场。
德国实施的“工业4.0”计划把3D打印技术作为实现智能生产的关键技术。德国总理委任的研究与创新专家委員会（EFI）督促联邦政府制定3D打印技术发展战略。EFI预测，到2020年仅在德国3D打印就可能创造350亿欧元的产值。
日本的3D打印技术逐渐扩散到中小企业，正朝着小型化、个人化，小型高端为主，目前高校内常用的3D打印机均是此系列。日本对于3D打印机的研发，政府、企业和大学进行联合，并成立3D研发的专业团队。
2、国内3D打印技术的发展
华中科技大学武汉光电国家实验室曾晓雁教授领导的激光先进制造研究团队，经过多年的努力，突破了SLM成形难以高效制备大尺寸金属零件等瓶颈，在SLM成形理论、工艺和装备等诸多方面取得了重要成果。
国内某大学研发的大型3D打印技术通过了国家验收，这种世界上效率最高，打印尺寸最大的高进度金属零件加工技术已经可以进入到实际应用中。
从某些方面来说，国内3D打印技术的发展也是从高校开始研发开始，大规模、重金属类型的产品是国内高校普遍研究的课题。然而艺术设计专业的相关院校进行新产品的研发方面应用较少，大部分院校只是在局部装饰物品上的尝试，打印机的批量生产的优点没有显露出来。
二、艺术设计实验教学的发展
杜威在《艺术即经验》一书中提到：“不懂行的批评家倾向于认为仅仅是实验室里的科学家才进行实验。然而，艺术家的基本特性决定了他们生来就是实验者。”根据艺术设计类学科的特点，教师在教学过程中，尤其是实践教学的比例将会越来越大，国内外高校都在积极的探索实验前设疑、实验中质疑，打破学生的思维定势，培养其创新意识和创新能力。
1、国外实验教学的发展
包豪斯设计学院构建了最早的现代艺术设计教学体系，格罗佩斯的“教学与实践结合”、“艺术与技术统一”及“理论教学与实践教学并进”的思想主张得以推广，乌尔姆设计学院与德国公司的合作，其产品的成功与国际影响，使校企合作关系成为世界上其他公司和设计学院效仿的模式。包豪斯的基础课程除了形式课程外，还安排大量的工房材料实验课，如：悬体练习、不同材料结合的平衡练习、肌理与质感练习等。为了适应新的艺术设计行业需求，国外的艺术类院校越来越强调多学科之间的渗透与综合，课程结构讲究多样化、平衡性、实用性、关联性和整体性。英国的BTEC模式强调课程内容的综合性，鼓励学生跨学科、跨领域进行专业实践。德国的艺术教育重视校企合作，联合培养人才，校内拥有的设计室、实训室、实习车间和小型工厂，柏林美术学院与莱尔斯公司合作。
2、国内实验教学的发展
国内高校的实验室是高校实验教学和科研的重要基地，是教学体系中重要的组成部分。实验教学伴随着传统讲授式教学逐渐发展和壮大，各大艺术类院校和综合性院校投入大量资金进行实验室的建设，实验室下设工作室，形成较为完善的工作室群。
在人才培养和课程结构上更侧重于学生动手能力和实验实践能力。目前大部分高校的艺术设计专业属于艺术学是哲学社会科学范畴，其验证性的性质有别于自然科学类的学科。随着应用性人才培养模式在高校内的推广，艺术设计这种实验教学模式也被越来越多的高校应用和发展。
三、新技术在艺术设计实验教学的发展和趋势
我国现行的教育模式，绝大部分艺术设计专业的学生在进入大学前，没有进行过实验教学训练，学习的主要方式依靠教师的书本灌输。当今的艺术设计教育，学生设计能力的提高主要是技术能力、实践能力以及通过技术的展现而领悟的审美体验。学生在实验室养成动手设计能力与意识是培养优秀设计师的重要环节。
1、新技术拓宽实验类型
实验教学模式采用多层次、学生有自由度的探索式教学方法，按照实验教学内容采用指导、启发。探究三阶段的实验教学方法。从人才培养角度上看，传统的实验类型多为演示性和验证性，新技术的引入增加了应用性、设计性和综合性的实验，注重先进性、开放性和“产、学、研”相结合的实验内容。新技术的引入能够发挥学生的主观能动性，全面培养学生的实践与创新能力。
2、新技术促成个性化实验教学模式
艺术设计教育培养的设计师不必亲自去研究新材料开发，不必去研制新的涂料、新结构、新工艺，但设计师要学会如何合理有效利用这些现有的科技成果。设计师要求有开阔的眼界、宽泛的知识、灵活的思维。设计中的实验主要是新材料、新工艺和新结构的应用性实验。
3、3D打印是结构和形态训练的呈现形式
包豪斯坚持形态对产品功能与对应结构之间的逻辑关系，有用的结构不但要高度反应功能运转的关系，还将所有的设计要素简化到最少，有利于机械和大批量的方式完成生产。借鉴包豪斯的经验，在如今的教学实践中不难发现，结构与形态训练在设计类人才实践能力培养的研究和探索，有利于培养学生完整的设计思维和精确地捕捉形态的能力。3D打印技术将模型真实无限的放大与缩小，将虚拟训练变成现实，让设计者反复斟酌设计思维的逻辑性、结构与形态的准确性、产品设计的实用性，提高设计质量，促进创新设计人才的培养。
四、结论
3D打印技术的发展促进艺术设计实验教学教师的探索欲与学生的求知欲，丰富了实验教学的材料和新技术，给艺术设计实验教学提供更为广阔的空间。
【参考文献】
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[3] 周 刚. 上手设计——中国美术学院设计艺术学院实验教学论文集[M]. 杭州： 中国美术学院出版社， 2012，3.
【作者简介】
胡昳（1981—），女，周口师范学院设计学院教师、助教。
研究型教学实验设计论文范文第6篇
【摘 要】为了探析地方高师体育教育专业运动人体科学实验课程的情况，本文以衡阳师范学院为例，对其现状进行分析。结果表明：实验课形式仍依附于理论课、实验课内容陈旧、实验课学时数少、实验课场地不能达到国家规定的要求、实验课仪器配置还有待加强、实验课教师队伍整体结构合理、实验课教学效果不理想。提出加强运动人体科学实验课教学的对策，需要改革实验课程体系，重新构建实验内容体系，改变实验教学理念，加强实验员队伍建设，开放实验室。
【关键词】运动人体科学；实验课；实验室；地方高师
0.前言
实验教学不仅可以检验学生对书本理论知识的理解掌握情况和实际运用情况，而且可以培养学生的逻辑思维、创新意识、实际操作能力、观察能力、综合分析能力，培养学生实事求是的科学态度和严谨细致的工作作风。因此，实验教学是全面实施素质教育，培养跨世纪人才的一个重要环节。体育教育专业要求学生主要学习教育学、心理学、运动人体科学、学校体育学等方面的基本理论、基本知识和基本技能，并具备和掌握从事学校体育教学和教学研究的基本能力和方法。运动人体科学课程涵盖了运动解剖学、运动生理学、体育保健学、运动生物化学、运动生物力学等，是体育教育的重要基础课程。运动人体科学实验课程是运动人体科学相关课程完整知识体系的重要组成部分，因此，运动人体科学实验教学质量的高低，直接影响着体育教育专业培养目标的实现。目前，有些高校已对运动人体科学实验课进行改革，[1，2]但受传统教学模式的影响，运动人体科学实验课程在实验教学时数、实验开出率、实验内容、实验教学效果等方面还存在很多方面的不足。作为地方高等师范院校，体育教育专业运动人体科学实验课状况如何？本文以衡阳师范学院为例，分析运动人体科学实验课的现状，并针对现状提出发展对策，旨在为今后体育院系实验室建设及实验课程体系改革提供参考。
1.衡阳师范学院体育教育专业运动人体科学实验课现状
1.1实验课形式
我院运动人体科学实验课按照教学大纲的要求，根据课程开设学时要求，由实验室安排实验课。虽已不像从前完全依附于理论课、出现理论课时挤占实验课时，但并没有独立设课。
1.2实验课内容
我院实验课内容大多数选用高教出版社出版的实验教材中的内容，有些是自编实验内容。如2010级体育教育专业运动解剖学实验课选择李世昌主编的《运动解剖学实验》中的一些实验，有些则是自编的（包括观察上肢骨、上肢骨连结；观察下肢骨、下肢骨连结；观察中轴骨、观察中轴骨连结；观察上肢关节的运动肌群；观察下肢关节的运动肌群；观察脊柱、胸廓运动肌群；观察内脏器官系统；观察脊髓、脑，观察传导路；观察视器、前庭蜗器；静力性动作分析的实验研究；动力性动作分析的实验研究等）。在目前所开设的实验课程中，传统经典的实验多，现代先进的实验少；验证性的实验多，创新性的实验少；单一学科性的实验多，综合性、设计性的实验少。
1.3实验课学时
由于人才培养方案的更改，理论课学时降低，实验课学时数也越来越少。我院2010级体教专业实验课学时数为：人体解剖学14学时、运动生理学14学时、体育保健学6学时、运动生物力学4学时、运动生物化学4学时、运动营养学4学时。学时的减少，决定了实验只能开设很少一部分内容，很多内容由于学时不够而没法开设。比如体育保健学实验，应开设一些基本的按摩、急救、损伤防治、疲劳消除、运动损伤检查等方面的内容，由于学时限制，学生连基本的按摩手法都不能完全学到位，更别说增加一些运动按摩、保健按摩的内容。实验学时数根本无法满足体育教育专业培养人才的需要，还有待进一步增加。
1.4实验课场地
实验室是培养高素质创新人才的重要基地，《普通高等学校本科教学工作水平评估指标体系等级标注及内涵》中规定：规模在500人的学校要求实验室、实习场所及附属用房面积为每个学生2.48；规模在1000人的每个学生为2.05；规模在2000人的为1.82。[3]我系运动人体科学实验室目前拥有实验室面积1060，已建有运动解剖学、运动生理学、运动生物力学、运动生物化学、运动心理学、体育保健学、体育测量与评价共7个分室。我系学生人数近1000人，实验室面积远远不能满足实验教学任务。
1.5实验课仪器配置
仪器设备先进性的程度和档次的高低既是科研能力和学术水平的重要标志，也是学校办学水平的重要标志。我系实验室仪器设备配置水平在前几年较低，共有仪器设备247台（件），总价值86.06万元。2010年成功申报了《中央财政支持地方高校发展》专项经费，增加了250万元仪器设备费的投入。近2年，增加了心肺功能测试系统、血乳酸测试仪、动脉硬化测定仪、骨密度仪、心率无线遥测团队系统等精密仪器。精密仪器的配置对教师科研及学生的创新活动都极为有利，但面对全系学生的教学，学生人数多，我系一年的耗材费用有限，加之进口精密仪器的耗材昂贵，所以有些实验暂时无法开展，即使开展也只能作为演示实验，学生亲自动手的机会少。因此，应适当增加仪器设备的耗材费，以增加学生动手的机会，满足本科教育水平的基本要求，适应学科发展。
1.6实验课教师
我系现有实验教师6人，包括2位专职实验员。其中中级职称5人，高级职称1人，6人均为硕士学位，职称和学历结构较合理。但近几年，实验员及实验教师很少外出进修和培训，这需要改变观念，多送实验教师出去培训和学习，不断提高体育专业实验人员整体文化素质和专业技能。
1.7实验课教学效果
我系实验课教学大多数采用行政班教学，对于人数较多的班级则分批教学，实验人数10-30人不等，甚至有的班级有30人以上。学生上课积极性较差，不少学生仅把完成实验报告作为最终目的，不遵守实验守则，不重视实验过程，无视实验课的重要性，很少有学生能够按照老师的要求积极主动做实验。很少有学生利用实验室的资源进行创新性课题研究或撰写毕业论文，这说明这一环节的教学并没让学生掌握真正的实验方法，提高学生提出问题、分析问题与解决问题的能力，间接反映现阶段实验教学的效果不理想。
2.加强运动人体科学实验课教学的对策
针对本院实验室及实验课现状的实际情况，分析影响和制约当前我院体育教育专业实验教学环节发展的相关因素，提出相应对策，为实验室建设和实验教学改革提供依据。
2.1改革实验课程体系
以往实验课的设置只考虑与相应的理论课挂钩，相近的课程彼此独立，各自强调自身体系的完整，不仅导致实验内容重复，也不利于多学科知识的互相借鉴和不同实验技术的综合与融合。为了圆满地完成实验教学任务，改变实验教学长期的附属于相关理论课的地位，建立一个与理论教学有机结合却相对独立的实验教学体系。改革后的实验教学体系，除运动解剖学作为基础实验课依附于理论课外，需将其他实验课独立设课，按课程建设的要求，编写相应的实验大纲和实验教材，固定学分，制定考试大纲，科学安排考核内容。明确实践能力和创新能力培养的教学目标，扩大实验教学规模，增加实验课时数。
2.2构建实验内容体系
实验内容的革新是实验教学改革的核心。[4]指导思想上应正确认识实验教学的主要目的是培养学生运用知识的能力，以及提高学生以科学的方法和手段进行创新探索的能力。因此，在实验内容体系构建上，应严格遵守实验独立设课的内在规律，摆脱过去依赖于理论教学的状况，从整体出发，系统考虑体育教育专业学生到底应该具备哪些实验技能。在此基础上通过对现有几门实验课内容的具体分析，重新组合、编制分散于各课程中的相关实验教学内容，逐步确定新的实验内容体系。
2.3改变实验教学理念
传统的实验教学理念对于90后的学生已显过时，学生的学习效果较差。“合作学习”是一种旨在促进学生在异质小组中互相合作，达成共同的学习目标，并以小组的总体成绩为奖励依据的教学策略体系。[5]合作学习在提高学生学习知识和掌握知识能力、培养学生实验动手能力和创新能力、培养学生上实验课的兴趣、培养学生的人际交往能力等方面均较传统的实验教学理念好。[6]借鉴合作学习的师生观，教师在实验教学中可以创设有利的教育情境，营造民主和谐的教学氛围，引导学生实验小组自己设计实验方案、选择能达到实验目的的实验仪器、实验方法，主动去质疑、探究。
2.4加强实验员队伍建设
实验室人员不仅要具有相关学科的理论知识，而且还要熟悉先进仪器设备，备有较强的动手能力、操作水平，并能胜任实验教学和科研的双重工作。[7] 提高实验室人员整体业务水平，可采用聘任制引进高水平人才，或派现有教师到拥有先进仪器设备的实验室及国内重点体育院校的实验室参观学习，或送出去短期培训，或请专家到学校指导实验。另外，要加强政策引导，提高实验人员待遇，稳定实验教师队伍。
2.5开放实验室
开放实验室，让学生利用实验室的资源设计毕业论文或进行创新性课题研究，有利于培养学生的创新能力，提高学生的动手能力，最大限度地利用现有设备，更好地满足教学需要，以适应21世纪人才培养目标的要求。开放式实验教学，学生将由“被动式”学习转为“主动探索、创新式”学习，增加学生进入实验室接触仪器、设备的机会，提高学生学习的积极性，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。
【参考文献】
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