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科学实验及原理范文1
关键词：计算机组成原理；教学实验改革
1实验教学存在的问题
《计算机组成原理》是计算机科学与技术的专业一门重要的基础课[1]。理解计算机组成原理会使学生能够更好地学习计算机科学的其他课程。本课程的目标是理解和掌握冯诺依曼结构机器的基本构成原理和基本观念，理解总线、接口、Cache和指令系统是如何决定计算机系统的性能。要求学生对计算机的五大部件有完整清晰的认识，了解硬件结构和对硬件具有一定的分析和设计能力。课程性质偏向于概念性。学生通过学习能够清楚地认识到硬件和软件在计算机系统中的地位和作用以及它们之间的相互依存关系。然而目前的计算机组成原理的实验教学内容混淆了课程性质，用专业课的实验要求取代了基础课的实验要求，一味追求实验内容的复杂性，比如让学生去设计流水技术，甚至解决竞争问题。学习计算机组成原理课程的学生还处于低年级阶段，并不具备计算机系统的完整知识和设计技能，让学生去解决实际的复杂问题，违反了基础与专业循序渐进的教学原则[2-3]。因此，本文针对上述问题，将《计算机组成原理》的实验教学的侧重点放在教学内容的完整实现上，循序渐进提升学生的硬件及软件设计能力，为后续相关课程的学习打下坚实的基础。目前很多院校为了培养学生综合能力，基于EDA技术，使用QuartusII软件进行计算机组成原理的实验[4]。QuartusII是Altera提供的FPGA/CPLD开发集成环境。该集成环境完全支持VHDL等硬件描述语言[4-5]。随着越来越多的高校使用FPGA方案来开展计算机组成原理实验，采用这种方案进行实验教学的弊端也逐渐呈现出来：（1）如果希望在计算机组成原理课程中开展FPGA设计实验，就必须在本课程前安排学习《VHDL/VerilogHDL语言程序设计》这门课，然而对计算机专业来说，这门课不宜安排在低年级。（2）FPGA使用硬件逻辑语言将电路进行描述并写进芯片，学生无法对计算机组成电路产生直观性的认识，因此它不适合做基础认识性实验。（3）FPGA的电路调试是非常困难的，而学生设计的程序是否正确，其调试又要靠硬件电路的正确性来保障。如果预先加入调试电路，给定调试程序，那么势必限制学生的设计，这样做实际就变成了验证性的实验。（4）学习计算机组成原理的学生还在低年级阶段，设计真正的CPU和计算机系统对大部分学生来说，是非常有难度的。因此，实验教学不是仅仅靠使用FPGA就能解决的。
2实验教学方案的设计
针对以上问题，本文采用FPGA与基础实验电路相结合的实验教学方式。首先通过基础实验电路来学习和掌握计算机组成和工作的基本原理。这些实验放在相应的理论内容结束之后的实验课中完成，作为计算机组成原理课堂教学的一个重要补充。在此基础上，使用FPGA实现各部件电路，并将FPGA实现的电路代入到基础电路平台中，取代平台上某个基础部件，以实现所设计的该部件电路的调试。各部件电路调试成功后，再将各局部电路连接成整机，完成整机的调试。这种采用FPGA与基础实验电路平台相结合的方法，是循序渐进提升学生设计模型计算机能力的最有利的方法。在实验中，要求学生设计一个具有少量指令(如5条)的8位模型计算机。软件上，学生需要设计所有的程序和微程序；硬件上，在电路结构开放的基础上，学生自己操作各信号线。该设计过程包括通过内部总线连接各功能单元模块构成数据通路，用微指令设计计算机指令系统。学生在该模型计算机设计过程中要经历总体结构方案设计、指令系统设计包括指令格式和寻址方式、控制器的选择、编写微程序等过程。还需详细说明部件中数据和控制信号的来源、去向、功能、时序。模型计算机设计完成后，学生将更加深刻地掌握模型计算机特别是CPU的基本工作原理。采用FPGA与基础实验电路相结合的实验教学方式使学生们对运算器、控制器、存储器以及输入输出各个模块的内部结构有了更深入的了解，锻炼了学生的实验动手能力，也培养了他们认真的科学态度和团队合作精神。比如有一组同学在刚做计算机组成原理实验的时候，由于粗心大意没有正确地设置开关和连好导线，导致存入的数据不正确。然后整组同学一起讨论避免连线出错的方法，最后通过在接线图上将已经连接好的部分作记号的方法来避免出错。改进的过程中不仅增进了同学之间的交流互动，还培养了认真做事的态度。在试验成绩评定方面，根据实验内容的难易程度，5个实验的分值比例分别设置为15%、15%、15%、15%和40%。为了积极提高学生的学习兴趣，还将硬件设计大赛与课程教学相结合，鼓励学生根据自己参赛的题目制定自己综合实验的内容。根据该方案进行实验改革以来，大部分同学纠正了以前厌学的态度，树立了学习的信心，动手能力与之前相比大幅提高。迟到早退的现象也消失了，学生能够主动参与实验并认真完成。在实验中通过认真思考，自行设计实验方案并记录分析数据，加深了对理论知识的理解。在掌握知识的同时，还增强了克服困难的信心。实验成果反馈如表1。
科学实验及原理范文2
摘要：本文分析了以往单片机教学存在的问题，根据自己的教学经验提出了新的层次教学法，满足了不同能力层次学生的要求，提高了教学效果和学生实践动手能力。
关键词：单片机；教学法；层次式教学
中图分类号：G642 文献标识码：B
1单片机原理教学存在问题
1.1传统的课堂教学模式
传统的教学思路是按照教材的顺序，先讲单片机硬件基础知识，再讲指令系统和汇编语言程序的编制，最后讲接口技术和一个单片机应用实例。学生只有在课程学习的最后才接触到单片机的实际应用系统，而在此之前的学习由于学习目标不明确，学生会感到学习内容枯燥乏味，学习了也不知道怎么用，故而学习的兴趣不高。
1.2传统的课堂与实验教学模式
现在的单片机实验设备很完善，能操作的实验项目非常多，实验指导书对实验步骤、方法等规定得很详细，学生只能在固定的实验题目范围变更接线，最多是在本程序内修改一下程序，动脑和动手的机会极少。实验内容充其量就是主要是验证书本上的原理，表面上学生很好地完成了实验，实际上助长了学生的依赖性，无法发挥学生的想象力和主观能动性，从某种程度上禁锢了学生的思路，扼杀了学生孕育创新意识，忽略工程设计方面的训练，缺少文献资料查阅能力的训练，缺乏对新器件、新电路应用的认识，对单片机在工程中的应用更是一知半解，这个问题在毕业设计环节中反映更强烈。
实验教学缺乏完善的考核机制，实验教学内容往往随教师的喜好而定，且实验考核方法不完善，“重知识、轻能力、重记忆、轻创新、重理论、轻操作”的考核模式普遍存在，从一定程度上助长了学生普遍不重视实际应用的不良风气。
2课程层次式教学改革
单片机原理及应用是一硬件设计和软件编程相结合的实践性强的课程，硬件是应用基础，但功能实现又离不开软件，只有硬件和软件都掌握了才能应用，针对单片机课程这个特点，笔者结合多年的教学经验，对单片机教学提出层次式教学方法。所谓层次式就是根据单片机课程特点，以人的认知规律为主线，把教学内容分为学习单片机基本知识和功能结构、熟练掌握基本功能应用和单片机系统应用等阶段方法来学习以及考核办法。实施分层教学法首先要根据学生的实际情况、教学目标以及教学学时来合理的确定这几个授课阶段的学时数。我们可以把单片机教学的层次阶段概括为“学”、“练”、“用”以及“考”四个层次。
2.1学――学习单片机基本功能结构和指令系统
这个层次内容包括单片机基本知识、硬件结构、指令系统、编程技术、汇编的编辑调试等几大块的内容。教学原则可在老师指导下学习最起码的基础，先学“一知半解”，不求多，不求快 ，也不求“全面”，更不求“系统”。以老师的教授为主，让学生感性认识、熟悉为目的，同时在教学过程中也要采取教学技巧。
(1) 上好第一堂课
兴趣是最好的老师，如何让学生对“单片机原理与应用”课程学习感兴趣第一次课精彩的开场白尤其重要。最好的方法就是现场演示，例如演示预先编好“跑马灯控制”，先用PowerPoint演示该控制程序的硬件结构原理图、程序清单等，然后现场把源程序经Keil C编译成Hex文件，通过刻录器刻录到芯片AT80C51中，通过面包板把石英晶体和电容连接到AT80C51芯片引脚XTAL1、XTAL2以及RST上就构成了单片机的最小系统，通过P1口连接上8个LED，加上5V的电源(可通过干电池提供)确定无误后，就可以看到结果了。整个过程只花10分钟的时间，但却让学生了解这门课是与实际应用紧密结合的，并且初步了解单片机的开发过程，接着介绍单片机控制系统在工业、农业、国防等生产生活领域的应用，向学生交代课程的主要内容和教学目的，使学生对单片机系统有一个深刻的感性认识，提高学生的学习兴趣，为学好本门课程奠定坚实的基础。
(2) 实物教学法
在教学过程中，讲授的理论是抽象的，最好让学生看实物，一边观察实物一边学习，把理论体现到实物上去，例如讲芯片引脚时，让学生看看芯片80C51实物，针对实物讲引脚的功能、结构、使用方法等；在讲到单片机的定时计数、串行通信等功能时列举一些学生们平时能够见到的仪器设备，如在物理实验中用到的数字毫秒计时器、数字信号发生器等，以增加学生对单片机应用的感性认识，引发学生求知探索的强烈欲望。
(3) 指令讲授技巧记忆法
指令是程序编写的基础，如何让学生熟悉掌握MCS-51的111条指令，在按功能分为成的五类指令里，根据其功能，抓住其源、目的操作数的不同组合，再辅之以下面的教授方法，是完全能记住的。
① 指令图示讲授记忆法
图示记忆法是把操作功能相同或相似、但其操作数不同的指令，用图形和箭头将目的、源操作数的关系表示出来的一种记忆方法。例如：由助记符MOV、MOVX、MOVC组成的送数组指令，可以用图1、图2、图3表示。
② 英文还原讲授记忆法。
单片机的操作码助记符是该指令功能的英文缩写，有些指令容易混淆，可将缩写还原成英语原文，再对照汉语有助于理解其助记符含义，从而加强记忆。例如：短转移(SJMP)
Short Jump；长转移(LJMP)Long jump；比较转移(CJNE)Compare
Jump Not Equality；绝对转移(AJMP)Absolute jump；交换(XCH)Exchange；左环移(RL)Rotate Left；进位左环移(RLC)
Rotate Left Carry；右环移(RR)Rotate Right；进位右环移(RRC)Rotate Right Rarry。
③ 口诀记忆法
对于有些指令，我们可以把相关的功能用精练的语言编成一句话来记忆。如PUSH direct和POP direct这两条指令。初学者常常分不清堆栈SP的变化情况，为此编成这样一句话：(SP的内容)加1(direct的内容)再入栈，(SP的内容)弹出(到direct单元)SP才减1。又如乘法指令中积的存放，除法指令中被除数和除数以及商的存放，都可以编成口诀记忆如下：
MULAB高位积(存于)B，低位积(存于)A；DIV ABA除以B，商(存于)A余(下)B。
总之，在讲授单片机的指令系统时，充分运用技巧，寓指令于例子当中，可以将单片机实验中的实例穿插在指令系统中介绍，并注意实例中涉及的指令尽量使用已教过的指令，让学生尽快熟悉掌握这些指令。
(4) 模拟仿真教学法
在指令学习过程中，先用软件进行程序运行模拟仿真，让学生看到指令执行的真实效果，更确切地体会到每一条指令执行时的内部过程，这样学生学指令轻松了，就激起了学习兴趣，学习汇编指令时不再枯燥无味。与此同时，尽可能让学生逐渐熟悉汇编程序编写调试的方法、技巧等。同时教导学生多读书上的例题和别人编写的程序，自己再结合实际初步编写一些程序。
2.2练――单片机基本功能应用练习
“练”这个层次主要是对单片机熟练掌握各功能模块应用，包括基本输入输出应用、定时器应用、中断应用、串行口应用、并行口扩展应用、A/D、D/A应用等，同时加强编程能力。在这个层次倡导实验教学为主，课堂教学为辅的教学指导思想，同时加大实验室开放力度，保证学生实验时间。具体来说，就是以学生实验为主，教师主要任务就是针对每个功能选择、设计实例，同时把实例分解成若干个任务，针对每个任务细分为具体的教学知识点，以深入理解第一个层次学习的各知识点，通过对知识点的深入理解，再独立完成每个任务所需的实验项目来达到教学目的。所以教师在设计教学实例时，遵循由浅入深，由易到难的原则，可设计/选择三种层次的实验项目：
① 验证性实验，用来验证每一个功能模块的工作原理，在设计时一般较简单，功能单一，就是用来加深对知识点的理解，并不断反复修改实现不同功能要求，以提高基本运用和基础编程能力。
② 综合性实验，多个功能模块综合使用，程序较复杂，使编成能力和运用能力进一步提高。
③ 创新性实验，要求学生学会查阅参考资料、独立设计实验的硬件电路和程序，并对软件进行调试的能力。
同时要正确地引导学生从已熟知的内容入手，不断增强自信心、慢慢的把所学的知识有效地形成一个方向明确、思实验路清晰、具有内在联系的问题链。
2.3用――单片机的应用实践
这个层次主要是把单片机分散、独立的知识融会贯通，集中应用到具体系统中去，培养学生单片机的实际综合开发能力，通常以课程设计的形式体现。在设计之前只为学生作简单的提示，主要靠学生自己去摸索，学会查阅参考资料，自己决定采用什么方案、如何选用芯片、如何组织器件、如何编程实现等，并对软硬件进行联机调试、指标测试。在调试过程中，学生学会自己动手分析结果，解决实验中出现的问题，在解决问题的过程中进一步加深对单片机应用系统软硬件设计的理解，提高学生独立学习的能力，增强学生的自信心。当课题完成后，还要求学生写出课程设计报告，使课程设计的过程与毕业设计相似，使学生了解完成一个课题的全过程。这样的课程设计不仅提高了学生的综合设计能力，而且培养了学生严谨的科学态度，为他们今后进一步的学习和深造打下了基础。实践证明在完成课程设计后，学生的设计能力和实际动手能力普遍提高了。
2.4考――单片机教学的考核
为了强化学生的动手能力和应用能力，对课程的考核成绩采用结构化成绩，由3部分组成:主卷成绩(期终理论笔试)占40%，副卷成绩占30%，平时实验成绩30%组成，创新、论文等作另外加分。
平时实验成绩主要由出勤率、实验态度、实验动手能力、实验成功率和实验报告成绩等内容组成。实验报告成绩依据学生实验记录、实验内容完成情况及实验报告质量等组成。
副卷成绩主要包括课程设计成绩和实验考核成绩。课程设计成绩主要是考查学生在知识运用上表现出来的独立设计和综合分析能力以及解决问题的能力，要求学生重视平时知识的积累、能力的培养和树立严谨的科学态度。实验考核要求学生现场抽题完成，允许学生带教材、作业本和辅导书参加考试，但不能讨论，在规定时间内完成一个较为简单的设计性实验，并且现场完成实验报告。教师根据实验结果现场给予评分，旨在考查学生的理论基础和应用知识的能力。
加分项用于鼓励和培养学生创新精神。当学生有所创新、有不同于其他同学的设计功能、程序部分涉及教学以外的知识、协助老师完成科研成果、发表相关的论文时，教师酌情加分。新的考核方式更注重实践能力的培养。
3结束语
经过几年实践证明，这种教学方法能满足不同能力的学生的需求，逐步改变了学生对单片机技术畏惧的态度，从下手到自行开发出实验产品，这都是加强教学改革的结果。本教学方法符合我校提出的加强学生的实践能力，培养“应用型、开发型”人才为目标，开拓学生出口(就业)。当然在教学改革中仍然有大量的工作要做，还有许多课题有待进一步探索、完善。
参 考 文 献
[1] 肖洪兵,胡辉,郭速学. 跟我学单片机[M]. 北京航空航天大学出版社,2002.
[2] 何立民. 单片机高级教程[M]. 北京航空航天大学出版社,2000.
[3] 丁留贯. 《单片机原理与应用》课程教学方法的探讨[J]. 气象教育与科技,2006,(3):20-23.
[4] 鲁俊生,万忠,万光毅. 单片机课程教学改革的实践和思考[J]. 实验室研究与探索,2004,(3):54-56.
[5] 张晴. 单片机实验教学改革[J]. 实验室研究与探索,2003,22(4):27-29.
科学实验及原理范文3
关键词:化工原理;课程设计;教学实践;研究
将先进科学技术理论转化到生产实践中以实践为核心，强化学生理论与实践结合的能力正是化工原理课程基本目标，也是培养科技成果转化后备人员的具体要求。农业院校中的化工原理课程设计教学一直是教学中的弱项，我们依据化工原理的课程的具体内容结合农业院校的特点和专业发展的特色进行相应的教学实践。
1教师的指导思想
在普通高等农业院校，农业工厂化要求学生必须具备有工程学方面的思想，而化工原理课程是学生在教师指导下的一个学习实践过程。必须坚持以学生发展与创新思想为主，以教师引导为主体的指导思想，强化学生学习过程的独立性，发挥主观能动性，实现具体的教学目标。就目前已经实行的教师的指导方式来说，大致有以下几种形式:（1）课堂直接讲解。将课程设计的步骤采用课堂讲解教学的方式，利用适当时间，集中给学生讲解课程设计的机理和原理，同时讲解机理与原理在相关实例的具体应用。采用这种方法学生容易接受，参照实例完成设计比较顺利、比较容易地进入设计、出现问题较少，学生比较适应该方法。不足之处是学生依赖性强，主动学习差。（2）开放式。这种方法基本放弃课堂讲授，学生通过提供的参考资料的学习，根据自己的思路来解决设计中涉及的每一个问题。它能最大限度地调动学生设计积极性与主动性，能很好地培养学生分析问题解决问题的能力。当然，这种做法对于大部分同学来说，教学方法的转变使他们难以接受，表现比较茫然，手足无措，通常在设计的第一天，同学们进入实质性设计的较少。直接请求教师给予相应的指导，或者设计方案比较粗糙，不合理。这个过程花费时间较多。教师需要耐心的将学生的被动性学习方式引导到主动性学习的过程中。
2建设高水平的指导教师队伍
提高化工原理课程设计水平的首要问题就是教学指导队伍的建设问题，建立一支高素质精通化工设计的高水平教师队伍是保证课程效果的前提条件。因此，指导教师成员水平的提高和教学组的建设是十分必要的。我们引进了从事一线设计工作多年，设计经验丰富的教师在学生课程实践过程中，对学生在设计课程中常见问题给以解答，及时更正，良好的规范了学生在设计课程中操作。指导教师在学生设计过程中也不断查漏补缺，对化工原理课程出现的新问题及时整理，并且在教学组中进行相关讨论进行解决，不断提高教师的指导能力和水平。
3结合专业特色设计题目的设置
化工原理课程设计本身具有特殊性，学生要完成设计任务，必须对化工单元操作、生产工艺等有深刻了解，除了所应具有较扎实的基础理论知识和基本的设计技能，与课程设计相关的知识不可能完全通过课堂教学获得，而必须通过生产与教学实习和学习，不断实践才能积累。因此，通过工厂现场教学，使学生对化工单元操作、生产工艺和设备衔接等有个初步的认识。在课程设计教学过程中应不强化向学生灌输工程学观点，提高学生工程实践能力，让学生认识单元操作和工艺过程特点，善于全面面考察问题和分析解决设计中的问题。为今后毕业与走进实际生产工作开展实际工程设计提供一次真实训练。在设计的过程中，学生不可避免地会遇到各种问题，应尽可能让学生发挥自己的主观能动性，通过查阅相关资料，让学生对问题进行剖析、较深刻的认识和理解。
4课程设计的成绩评定
通过引导学生对知识的积累和使用以及对工程观点的深刻认识是化工原理课程设计的主要目的。合理的对学生在化工原理课程设计采用综合评价比较合适，为此我们采用评定课程设计有几个部分:（1）考查学生的课程设计过程：检查学生对相关参考资料掌握情况，在设计室进行设计活动，教师随时随地掌握不同学生的设计进展和碰到的问题，彼此交流讨论。通过学生的设计，了解每个学生的情况，对能按规定对学生进行考勤，对能够按照要求基本能独立完成设计任务的计入平时成绩。（2）对学生撰写课程报告的评定:学生完成课程设计后，必须撰写课程报告，对设计及工艺过程进行计算，并画出单元设备装备图和工艺流程图，得出设计结论并对课程设计进行小结讨论，提出设计过程不足之处和提出改进途怪。该部分是考察学生综合能力水平和学习态度与具体表现。（3）考核学生在课程设计过程中的细节把握：在具体的课程设计过程中，学生是初次进行工程类课程设计，所以我们通常都是要求学生在课程设计的过程中严格按照设计规范进行。强化学生在课程设计中的规范性，减少随意性。
5结束语
根据社会发展要求与专业课程的需要，选择符合专业特色恰当的化工原料设计课题，加强专业特色、工程特点、知识的积累、学生自主性学习和创新性指导。提高了课程设计的效果，使学生的实践能力和创新能力得到提高，提高了学生分析和解决工实际问题的能力，加强化工原理课程设计的教学效果。达到培养对社会有生产实践与管理能力的工程技术人才的需求的目标。
作者:张建峰 朱学军 张洁婧 胡可心 单位:吉林农业大学
参考文献：
[1]刘瑞江,张业旺,李红霞等.化工原理课程设计实践教学研究[J].实验科学与技术,2015,13(02):92-94.
[2]王任芳.化工原理课程设计教学改革与实践[J].长江大学学报(自然科学版),2009,6(04):325-326.
科学实验及原理范文4
关键词：书籍装帧；人才培养；创新
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-03-0-01
书籍装帧是一门理论性和实践性都较强专业课程，是与社会经济、科学技术紧密结合的应用型学科，是文化内涵和设计创意及应用技术相结合的一门课程，时代要求其必须随着设计艺术教育的改革而行动。本文主要研究以独立学院的书籍装帧设计课程为对象，对课程的现状、课程的教学方法和书籍装帧的人才培养模式等方面进行了较为深入的研究。针对目前独立学院的书籍装帧设计课程存在的问题，结合当今社会给课程带来的机遇与挑战，在培养创新型人才的教育精神指导下，构建利用科学、生动、自主的教学内容为书籍装帧设计课程的框架，充分调动学习热情，提供有意义的书籍装帧设计课程为学习经历的教学模式。
随着现今各高校独立学院的日益发展壮大，其艺术专业的教育方式成为了高校教育的重要组成部分，对于独立学院在此领域的教学方法也存在着一定争议。一部分观点认为:独立学院的艺术专业学生和专业艺术型高校学生一样，都属于艺术型创新人才，是否具备艺术设计的创新思维和个性是衡量其学习能力的基本标准，所以其专业教学应完全遵照专业艺术型高校的方法模式。另一部分观点则认为:独立学院因其自身办学性质和特点，更注重培养技术应用型人才。能否迎合市场、怎样拓展就业渠道才是最关键的问题。
一、书籍装帧教学方法探究
《书籍装帧》课程是艺术设计专业课程体系中的一个重要环节，它衔接着大学阶段的三大构成、字体设计、图形创意、等专业课程。《书籍装帧》课程总结、回顾、综合运用平面设计专业前期课程的基础知识，同时也是考验学生专业设计水平是否进步，是否掌握了平面设计专业知识的一个标志性课程。要将课程目标与专业课程教学实际情况紧密结合，引导独立学院学生在《书籍装帧》课程中对知识体系融会贯通，对课程产生兴趣并转化为学习动力，就要加强引导。而引导的最直接表现就是选择合适的教学方法。现从开展教学实践、把握教学重点以及培养学生适应职业氛围的校内外实训等角度对《书籍装帧》课程教学内容、教学方法和教学手段进行论述，探索《书籍装帧》课程的教学方法。独立学院艺术设计类专业培养的是掌握够用的专业理论知识、全面的实践技能和具备较高的职业道德的综合素质高级应用型人才。独立学院教育的人才培养目标定位决定了教育必须构建一整套完善的实践教学体系，必须以培养实践能力强、动手能力强的新型设计人才为目的。
二、书籍装帧设计的人性化研究
现代书籍装帧设计是艺术设计，也是技术设计，由于人们对书籍在精神上需求的空间，现代书籍装帧设计也就更向人性化设计发展，而书籍装帧设计的材料、油墨、印刷到阅读设计都更趋向人性化需求的设计。读者在品味书中非物质性的精神时，视觉就是其中最直接且最重要的感受。如对儿童的书籍会采用比较多鲜丽的色彩。书籍装帧设计也是在追求一种以书籍为载体的人性化设计。随着书籍材料纸张的原料不断减少，虽然印刷工艺的不断提高，但为保证书籍经济的可持续发展，保护环境，兼顾经济效益、社会效益与生态效益，人们就会追求一种非物质性的书籍装帧设计。书籍装帧设计的非物质性是人类追求社会的合理需求，也是人类追求人性化设计的人性化需求。
三、书籍装帧人才培养模式研究
对书籍的装帧设计人才培养，主要是两种，前期需要通过学校来学习，后期是通过就业大量实践活动。目前，普遍存在先天不足后天失补的现象。在培养过程中，无论在理论上还是实践上，都不能为书籍设计者提供一个良好的条件，创造合适的发挥环境，国内著名的书籍设计师吕敬人说：书籍设计是一种立体的思考行为，那种绘画式封面以永远不变的正文版面为基点的装帧，只是一个外包装，书籍设计是包含着整个编排的以扉页等内在组织从“皮肤”到“血肉”的三元次的有条理的再现。
在书籍装帧设计教学中引入虚拟体验式教学模式。例如，平面设计专业书籍装帧设计课程时，教师可要求每个学生选择一位自己喜爱的作家，对其作品风格和过往装帧情况进行研究，写出短评，并为其中一部作品重新设计装帧，并在课程结束时对自己的设计理念进行课堂阐述。这不仅锻炼了学生的自主学习能力、研究总结能力、写作能力、设计创新能力及言语表达能力，也开拓了教师的视野，增进了教师的知识，实现了教与学的互动互益。实施过程中，教师在充分调动学生主观能动性和探索精神的同时，更需要有意识地巧妙引导。如果在课堂教学中教师彻底放手，被动跟随学生的思维，将致使学生的探究活动变得漫无目的，偏离课程目标。
总之，书籍装帧设计在人才培养过程中，无论在理论上还是实践上，都必须围绕着应用型人才培养进行课程模式。书籍装帧设计课程是艺术设计专业平面设计方向中的一门核心课程。书籍装帧设计是一个立体的、多侧面的、多层次的、多因素的系统工程，是当代社会和学术领域中一项十分重要的课程。
参考文献：
[1]吕敬人.书籍设计一书艺问道[M].北京:中国青年出版社,2006,(10).
科学实验及原理范文5
关键词： 工科院校 经济管理 实验教学 研究 加强与改进
一、加强工科院校经管专业实验教学的意义
在高等工科院校中,实验教学对培养学生实践能力和创新能力具有独特的不可替代的作用。
1.实验教学是高校教学工作的重要组成部分。
实验教学是经管专业教学工作的重要组成部分，是相对独立的教学活动，是对经管专业理论教学的验证和拓展，也是培养人才的重要途径。通过实验教会学生正确理解和运用经济管理理论和方法，发现和总结在经济管理各环节中的规律，从而巩固已学到的理论知识，培养学生敏锐的观察能力、创造性的思维方式，是经济管理理论教学的继续、补充和深化，具有课堂理论教学所不可替代的作用。
2.实验教学是培养学生的实践操作和创新能力的重要环节。
高校经管专业的理论教学侧重于对经管基本理论、原理、规律、观点的传授，具有抽象性特征，主要进行理论知识的系统传授，着重培养学生的逻辑思维和抽象思维能力。而实验教学侧重于对理论教学的验证、强化和拓展，具有较强的直观性和操作性，重在培养学生的实践操作和创新能力。实验教学对培养学生的创新能力及团队精神等具有重要作用。
3.实验教学有助于培养学生的学习兴趣。
经管专业实验教学强调开放性、互动性，把学习建立在学生能动性的层面上，尊重学生，信任学生，充分发挥学生的主动性，使学生的学习状态从被动到主动，从他律到自律，不仅可挖掘学生的学生潜能，而且可培养学生的学习兴趣，增强学习的主观能动性。在经管实验教学中，学生取得一点一滴的成绩和进步都会产生一种成就感，激发学习兴趣。
4.实验教学有助于培养学生的思维能力。
学生在书本上和课堂中获取的知识，只有在实验及实践中才能真正理解和掌握。强化经管实验教学，丰富经管专业实验教学的形式，如讨论式教学、案例教学等，抓好实验教学环节，环环相连，层层相扣，迫使学生开动脑筋，积极思考，可以有效地训练学生发现问题和解决问题的思维能力。实践证明，经管实验教学可以提高学生的思维能力。
5.实验教学有助于培养学生的团队精神。
在经管专业实验教学过程中，学生往往要组成实验小组。小组成员面对同一个实验任务，需要集思广益、分工合作，在实验中遇到问题共同研究解决；实验后，学生之间相互交流心得体会，无形中加大了学生的信息量；由于众多学生的共同参与，使得在相同的时间、同样的实验条件下，提高了经管专业实验效率。所有这些，都让学生体会到了团队合作的收获，增强了团队精神。
总之，经管专业实验教学是培养学生获取知识、 锻炼能力、 提高创新意识和创新能力的重要手段, 与理论教学既相互独立又相互联系。实验教学与理论教学的地位同等重要。
二、工科院校经济管理实验教学存在的问题
1.对经管类实验教学重视不够。
对包括经管类专业在内文科实验教学重视不足，是工科院校实验教学中较为普遍存在的现象。不少工科院校的领导甚至错误地认为，只有工科、理科才需要做实验；有的领导虽然口头上承认经管类专业也有必要开展实验教学，但在内心里和行动上对经管类专业开展实验教学的重要性和必要性认识不足；有些教师头脑中也存在实验教学依附于理论课程的观念，因此对实验教学不够重视。这些现象严重影响工科院校经管专业的实验教学。
2.对经管类专业实验教学的投入严重不足。
由于工科院校专业设置往往以工科专业为重点、为“龙头”，再加上不少工科院校的领导对经管类专业实验教学不够重视，在实验教学资金分配上，极大地向工科专业倾斜，造成不少工科院校院校对经管专业实验教学方面的投入严重不足，有的工科院校实验室连起码的实验设备如电脑及基本实验软件都严重缺乏，有的工科院校连基本的实验教学平台都没有。这些严重影响了经管专业实验教学的正常开展，更不要说提高经管专业实验教学水平了。
3.实验教学管理机制不健全。
部分工科院校经管专业实验教学缺乏严格、系统的管理制度，如实验室建设制度、实验教学评价制度、教学考核制度等，实验教学奖励机制严重缺乏。实验教学过程管理薄弱。
4.专业实验教师严重缺乏。
由于重视不够、编制紧缺等原因，工科院校经济管理专业的专业实验教师严重缺乏，有的经管专业甚至没有专业实验教师。专业实验师资队伍建设的滞后严重影响实验教学的正常开展和实验教学水平的提升。
三、加强与完善工科院校经济管理实验教学的途径与措施
1.更新观念，切实提高对经管实验教学重要性的认识。
工科院校的部分领导、教师一定要摒弃“理工科实验教学重要，文科(包括经管)专业实验教学可有可无”的陈旧、错误观念，牢固树立“文、理、工科的实验教学都非常重要，实验教学与理论教学同等重要”的正确观念，切实提高对经管实验教学重要性的认识，并将这种正确观念落实到行动上。
2.建立健全实验教学各项制度。
工科院校要建立完善实验教学各项制度，建立科学的符合实际的实验教学目标管理体系，建立健全科学、严格的实验教学过程管理制度，以规范经管实验教学活动。特别强调要建立健全实验教学激励制度，充分调动广大实验教师的积极性。
3.努力增加对经管类专业实验教学的投入。
针对目前部分工科院校存在对经管类实验教学投入严重不足、欠账不少的状况，工科院校要切实加大对经管类实验教学投入，以满足经管类实验教学工作的需要。一是要增加对经管类实验教学硬件设施的投入，购进新设备，更换陈旧不堪、无法继续使用的老设备；二要增加对经管类实验教学软件设施的投入，防止出现有“枪”无“弹”现象；三要加大对经管类实验教师培训的投入，目前工科院校大部分经管类实验教师是由理论课教师兼任的，他们对实验教学比较生疏，亟待培训提高。
4.科学设置实验教学内容。
在实验教学内容设置上，建立包括基础实验、重点实验和扩展实验的多层次实验教学结构。要根据经管专业的特点、社会对经管人才知识、能力的要求、实验项目在学科中的影响、实验学科之间的衔接关系及实验条件，科学设置实验教学内容。首先着力抓好基础实验，然后抓好各学科重点实验为基础，还要开展相应的扩展实验。
5.切实加强实验教师队伍建设。
教师是实验教学的组织者和指导者，培养高素质教学师资队伍是开展经管专业实践教学的重要保证。工科院校一是要适当放宽经管专业实验教学人才的引进条件，迅速引进一批经管专业实验教师，以解燃眉之急；二是要加大对实验教学的激励力度，吸引优秀教师加入实验教师队伍；三是要加大对教师实验教学能力培训力度，加强双师型教师培养。通过各项有效措施，努力建立一支高水平的经管专业实验教师队伍。
参考文献：
［1］胡守强，张朗山等.加强和改革实践教学应重视的几个问题 华中农业大学学报，2002.1.
科学实验及原理范文6
关键词：化学学科；化学教育；化学反应原理；学科观念；培养
观念是行为的先导，若没有形成正确的学科观念，该学科就难以指导人们的行为及生活。中学化学教学能够使学生终身受益的就是影响他们世界观、人生观和价值观的化学思想观念。大多数高中生毕业后不太可能从事与化学相关的事业，他们只需要对待这个物质世界的正确态度、观念和方法。化学教学的重心应从过分注重事实性知识转变为事实性知识和观念两者并重，这已是时代的需求。本文以苏教版选修教材《化学反应原理》为载体，突出“观念建构为本”的教学理念，结合笔者的化学新课程实践，就培养学生的学科基本观念作一探讨，力求把新课程理念转化为具体的运作。
一、学科观念在《化学反应原理》中的组织和呈现
1.学科知识类观念的集中体现。
化学反应原理是人类在研究大量化学反应本质的基础上，总结得到的关于化学反应的一般规律，《化学反应原理》中设置了“化学反应与能量”“化学反应速率和化学平衡”“溶液中的离子平衡”三大主题，这种大章大节式的编排体系，清晰地形成了一个利于学生接受的知识网络，突显学科内涵、学科知识体系的逻辑性和系统性，学科知识类观念在各主题中得到集中体现，且呈螺旋上升的趋势。教材通过介绍能量变化的基本原理、化学平衡基本理论、离子反应基本规律，使学生能适应从宏观与微观、定性与定量、快慢与限度、本质与现象、积极应用与负面影响、能量转化等方面认识化学反应。这样的编排体系无疑对教师的教学设计方式和意识的转变产生巨大的推动作用，教师应该理解这样一种编排意图，不断概括提炼出“具有持久价值和迁移价值的化学观念”，并落实到课堂教学中。
2.学科价值类观念的分散渗透。
作为理论性较强的选修课程，《化学反应原理》没有像必修模块那样，开设相对独立的主题学习学科价值，但是挖掘教材，处处都有渗透科学精神的好素材。苏教版教材非常重视理论与生产生活相结合，是目前被审查通过的教材版本中最贴近实际的一个，STS 教育渗透较深。教材关注核心观念的建构过程，改变原来过分强调事实性知识的内在逻辑结构，课程内容的选择在化学分析方法的定量化和实验手段的现代化方面，同以往的化学课程相比，大大地向前迈进了一步。如专题2“化学反应速率和化学平衡”就通过一系列定量实验活动来强化“实验观”，使学生深刻认识到实验是研究化学的方法之一，条件的控制是实验研究的灵魂。教材用大量的图片和语言的描述展示了化学在工农业生产、科学前沿、日常生活中的广泛运用，使学生通过化学的学习更加了解周围的世界和自己的生活，增进对化学学习的兴趣和对化学学科的创造性与实用性的赞赏，不断提升“化学价值观”。
《化学反应原理》是为学习理科的学生所设计的，学习该模块，不仅能完善中学化学基本概念和原理的知识体系，而且能使这些对化学感兴趣的学生了解化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用，认识化学在不断丰富社会物质财富，提高人类生活质量，推动社会发展过程所起到的作用，树立研究化学的志向。《化学反应原理》所蕴含的学科观念是丰富的、多元的，教师只要选择出最适宜渗透的观念进行教学设计，一定能在有效地帮助学生掌握相关化学基本概念和原理的同时，强烈感受并建立相应的观念。
二、促进观念建构的教学策略
1.单元整体教学设计。
观念建构为本的教学不能立足在一小节、一课时上，而应就相关内容进行整体的单元设计，通过一个相对连续的阶段来建构观念。教师对教材本身要有整体的把握，在此基础上选择一个统领课程单元的观念，以此为核心进行单元整体教学设计，并根据学生的知识经验和心理发展水平，将贯穿于教学单元的化学观念随教学进度分解为不同的层次，然后结合每节课的教学内容逐一建构。这样既保证了每一教学单元有一个整体的、宏观的化学观念作为起导向作用的单元目标，每一节课又有不同层次的、具体的、易操作的基本理解作为起执行作用的课时目标，使化学观念的培养贯穿于教学的每一个环节。
苏教版《化学反应原理》采用“专题―单元”式结构，共设 3 个专题 10个单元，内容基本按照课程标准的3个主题顺序安排。课程主题是课程内容的“脉络”，学科观念是课程内容的“浓缩和提炼”。审视各课程单元，观念的连续性可以清晰地识别出来。由于观念的整合作用，能很好地把原来孤立和零散的知识联系起来，形成一个有意义的整体。教师对整个单元知识体系做深入的思考与统筹的安排，并以对学生观念层面的理解为目标来统整相关的问题及活动程序。以专题3“溶液中的离子平衡”为例，围绕化学平衡常数，建立了水的离子积常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数等概念；利用化学平衡移动规律分析了外界条件对水及弱电解质的电离平衡、盐的水解平衡、沉淀溶解平衡的影响。这种从单一到复杂的内容体系，联系紧密、层层深入，除了能使学生获得一些具体的知识外，更重要的是引导学生综合运用微粒观、平衡观、定量观系统地分析问题，一步步揭示溶液中离子平衡的实质。
2.创设以观念建构为核心的多样化活动。
学科观念的形成是在活动中发生、在交流合作中激荡、在反思实践中生成的。以观念建构为核心的多样化活动，不仅是促进知识向深层次观念发展的主要途径，也使学生有机会实践复杂的行为表现。活动的方式是多样化的，可以是观察思考、交流讨论、或是实验探究结合数据处理分析，也可以是课后的调查类活动。教师要及时把握实际教学中的活动方式，观察学生对化学课堂教学的适应性和认同度，观察学生在活动中的表现来推测其观念的建构情况，根据学生的反馈及时调整。
例如实验活动是过程方法教学的重点，教师可设置“认识盐溶液的酸碱性”“探究影响盐类水解的因素”“中和滴定法测定未知溶液的浓度”等实验活动，通过设计并实施这些实验活动，学生不仅获取了知识，还学会了很多具体的实验方法，如实验数据的测定、实验条件的控制、实验观察、实验记录、实验数据的表格化和线图化处理等，提升了学生对于实验作为一种科学研究方法的认识。教材为化学反应原理的研究提供了大量数据信息，如反应方向的判断、化学平衡常数都是结合数据分析呈现；设置了定量研究实验，如化学反应速率的测定，浓度、温度对化学平衡的影响等。这些探究活动不仅仅是培养学生的实验能力，更是学生个体理解、感受事实及其概念形成过程的质的转变。
3.结合学生已有经验进行情境设计。
情境教学所选择的材料信息应以一定的化学知识点为依托，可以是日常生活常识，或是与社会事件相关内容，或是一段化学小史。主要目的是引起学生观念上的冲突并能促使学生主动进入分析问题和解决问题的活动中，让学生在应用观念的情境中认识观念的功能和价值。教师要根据学生的原有知识水平和观念水平设计情境，分析学生原有观念与将要建构的新观念间的关系，让学生主动地、富有个性地学习，使学习效果最大化。
《化学反应原理》通过对纷繁复杂的化学现象背后的共同规律、普遍原理的认识让学生认识到不同化学现象后面的统一性，教学的结果是学生无论作为未来社会的普通公民还是化学专业人员，在思考化学与技术、自然、社会关系的问题时都能够自觉地根据化学基本原理乃至由此抽象出的哲学原则做出理智的决策，而不是简单重复别人的东西。
【参考文献】
［1］ 王磊,胡久华.高中新课程选修课教与学・化学［M］.北京:北京大学出版社,2006:6-15.
［2］ 张毅强.观念建构为本的化学教学设计的理论与实验研究［D］.北京:北京师范大学,2007:10.
