实验设计论文范例

一、在审计实验中置入XBRL因素

1.实验内容。

从教学方来看，通过实验向学生展示如下内容：XBRL会计数据的生成与传递过程；传统财务报告渲染为XBRL财务报告的基本机理；XBRL信息的萃取机理；基于XBRL的审计证据的收集与处理方法。从学习方来看，通过实验掌握如下职业技能：获取传统财务报告信息；把传统财务报告渲染为XBRL财务报告；从XBRL财务报告中萃取信息；收集和处理审计证据。

2.注意事项。一是传统财务报告的获取。

通过以下渠道获取传统财务报告信息：上市公司网站；财经网站；证券交易所网站（上海证券交易所、巨潮网站）；中国证监会指定的其他上市公司信息披露媒体（中国证券报、证券时报、上海证券报、金融时报、中国改革报、证券日报、证券市场周刊）。二是XBRL实例文档的获取。可从上海证券交易所和深圳证券交易所网站中下载XBRL实例文档。三是取得对会计准则及相关规范的理解。主要涉及会计信息化、XBRL通用分类标准的制定与实施等。四是取得对审计准则及相关规范的理解。主要涉及审计信息化、内部控制中的信息与沟通、审计过程中对信息的关注等。

3.设计建议：一是教学准备。

教师在准备实验时，要撰写审计案例文本，对审计环境、公司概况和审计的主要环节进行描述，以提高审计实验的效果。二是学习准备。学生在实验开始前，应回顾传统财务报告信息的编制过程、XBRL的基本理论、XBRL规范、XBRL分类标准、XBRL实例文档和报告流程。此外，还要收集或编制基于XBRL的样式表，提高实验过程的可视化效果。三是比较实验效果。通过XBRL审计只是《审计模拟实训》课程的一个环节，在实施XBRL审计实验之前，已经实施了传统审计实验。教与学双方都应比较两种实验的效果，以增强对XBRL审计实验的理解能力。四是做好实验总结。教师要撰写教学总结报告，学生也要撰写模拟实训总结报告。

一、基于Secondlife的虚拟化学实验过程设计

（一）实验分析

高锰酸钾制取氧气是利用酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽等仪器，通过加热高锰酸钾制取氧气，利用排水法来收集氧气。学生不仅要掌握实验原理、目的，实验仪器和药品的使用方法及注意事项，实验步骤、化学方程式的书写等内容，还要培养观察、分析能力和实践操作能力。

（二）《高锰酸钾制取氧气》的实验目的

（1）通过虚拟实验中的文本展示工具，使学习者了解实验目的、原理和方法。

（2）通过对虚拟实验的操作，掌握药品的选择以及仪器连接的先后顺序，能够动手制取氧气。

（3）通过对实验过程、现象的观察、分析实验反应机制，加深对实验的认知和理解。

1DDS信号源各模块原理

1）波形Rom

波形Rom又叫正弦函数功能表Rom，它的意思就是波形存储器，顾名思义，就是存储波形的，它是用来储存在循环中产生的那些失真的很小的波形，也就是那些被经量化还有离散后的正弦波形幅值，用于来产生一个完整的波形，波形储存器就像一个存放成品零件的地方，用于组装更大的东西。

2）数模转换器DAC

数模转换器，又称D/A转换器，简称DAC，它的作用就是把一些不合适的信号转化产生成所需的模拟信号，它一般有4个部分组成，即权电阻网络，运算放大器，基准电源和模拟开关，数模转换器通过名字就知道是数字量到模拟量的一个转换，它的作用就是将离散的数字信号转变为连续的模拟信号，最后通过滤波器，然后输出。它的作用就好像是一个组装车间，把刚刚在波形储存器里面的离散的波形，进行组装，把他们变为连续的波形。

3）低通滤波器LPF

低通滤波器，简称LPF，是这个系统循环中最后一个环节，就是滤波，既然它是滤波器，那它一定是用来除去一些不要的频率段的信号的，带通是让某一个范围的频率通过，低通滤波器是允许低于截止频率的信号通过，而高于截止频率的信号就不能通过了，最后得出一个纯洁稳定的波形信号。它的作用就好像车间里的最后一步，打磨抛光，是这个物品看起来更加的精美。

1实验平台

实验的硬件环境为两台计算机：一台作为宿主机，运行各种安全实验的代码；另一台作为调试机，运行被实验的内核。两台机器通过串口进行连接，传送调试指令和调试数据。具体实验时，可使用虚拟机以WRK内核引导系统运行，既可以防止实验对真实的硬件和文件系统产生负面影响，也可以方便地通过一个命名管道连接虚拟机和物理机，将虚拟机作为被调试机、物理机器作为调试机来进行实验。

2实验模块

实验内容的设计是以Hook技术为基础，从影响操作系统安全的外设事件、进程保护、文件管理、网络安全等方面进行设计。Windows操作系统是建立在事件驱动机制之上的，系统各部分之间的沟通也都是通过消息的相互传递而实现。Hook（钩子）技术是Windows系统的一种非常重要的接口，可以截获并处理在其他应用程序之间传递的消息，并由此完成一些普通应用程序难以实现的特殊功能。Hook技术分为应用层Hook技术和内核层Hook技术。该实验采用Hook技术设计了全局键盘监听、进程隐藏与保护、文件监视、网络监听等具体实验内容。

2.1全局键盘监听

本模块的实验目的是让学生理解Windows的消息处理机制——回调函数、Hook技术的原理，并能运用这些原理改变系统消息的控制权，达到维护系统安全的目的。实验内容是通过回调函数定制新的键盘钩子，在主控机上通过windbg把钩子以DLL的形式加入到目标机的所有运行进程中，实现全局键盘监听。钩子函数将获取的键盘信息返回给主控机，在其dbgview上显示键盘的输入信息。

2.2进程隐藏与保护

1实验设计

选择紫甘蓝汁作指示剂一些电解质溶液电解后，其酸碱性经常发生变化，因此需要加入酸碱指示剂（如酚酞）揭示阴阳极所发生的电极反应；紫甘蓝汁可由紫甘蓝（紫卷心菜）制得，所含色素的颜色会随pH改变而有鲜明的变化，且较稳定，可保存较长的时间，是一种天然的酸碱指示剂；已有文献报道了紫甘蓝汁遇到不同pH溶液所呈现的不同颜色。笔者将紫包菜剪碎，用热水浸泡获得紫甘蓝汁（或直接剁碎紫包菜挤压获得高浓度的紫甘蓝汁）。借助于pH传感器配制了上述不同pH的溶液，发现溶液酸性增强，紫甘蓝汁的颜色由紫青色逐渐转变为红色，溶液碱性增强，紫甘蓝汁的颜色由紫青色先变成绿色，后变为黄色，证明了上述结论的正确性。因此我们借助紫甘蓝汁来作为该微型实验的酸碱指示剂。

2实验应用

2.1电解硫酸钠溶液

配制1mol•L-1硫酸钠溶液，向2个西林瓶中分别加入硫酸钠溶液至体积占大部分，然后滴加紫甘蓝汁至瓶口，将盛满液体的西林瓶反倒于瓶盖中，与注射针头相接触。向饮料瓶盖中加入少量硫酸钠溶液，以保证整个装置回路，用连接导线的的鳄鱼夹各夹住2个注射针，并分别与9V的电源相连。可以发现大约1~2分钟就可以观察到下列明显的现象：阳极附近有气泡产生，溶液变红色说明阳极区显酸性，水分子失去电子，生成氧气和H+；阴极附近有气泡产生，溶液变绿色说明阴极区显碱性，水分子得到电子，生成氢气和OH-。学生依据上述的实验现象就可以写出该反应的电极反应式。随着反应的进行，阴极溶液碱性增强，由绿色变成黄色。笔者建议若本实验应用于课堂教学，只要观察到阴极区变绿色即可，若应用于综合实践活动和研究性学习，可引导学生进一步观察溶液颜色的变化。阳极反应：2H2O-4e-=O2↑+4H+阴极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-

2.2电解饱和食盐水

将上述硫酸钠溶液换成饱和食盐水，阳极电极换成铅笔笔芯，其余步骤同上。电解饱和食盐水，阴极区H+得到电子，生成氢气，因此附近溶液颜色由紫色变成绿色进而变成黄色，溶液显碱性。阳极溶液的颜色变化则由紫色变为红色，进而变为无色，并且可以闻到少量的刺激性气味，这说明Cl-失去电子，发生氧化反应，生成氯气，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，颜色的鲜明变化可以揭示这一系列化学反应。阴极反应：2H++2e-=H2↑阳极反应：2Cl--2e-=Cl2↑Cl2+H2OHCl+HClO但该实验进行到10分钟时，阳极溶液才褪色，此时产生的气体已把阳极的溶液排得仅剩少部分，而阴极所在西林瓶中的溶液则更是被排得所剩无几（因为氢气的逸出速率比氯气大）。为了解决该问题，笔者将作为阳极的西林瓶中溶液体积减少一半，阴极溶液体积不变，可以发现大约5min内阳极就可以出现由紫色变红色进而褪为无色的现象，便于学生的自主探究。该微型实验装置也可以用于其他溶液电解实验的研究，由于不同反应的分解电压有差别，可在电源回路中串联一个合适的变阻器，用于调节电解电压，实验时逐渐增大电压，至电极上有明显反应为止。

1药学本科小学期制药理学实验设计的必要性

开展实验设计是实现知识、能力、素质三位一体教学模式的一种改革，也是实现培养创新、创造、创业三创”人才的重要手段之一。因此，采取小学期制实验设计的实践教学活动是非常有必要的，不仅能够打破传统教学方式的局限，激发学生主动学习的积极性，而且学生也能通过实验设计学到很多科研方法，培养和锻炼解决问题的能力。当学生的想法变成现实时，他们会很有成就感，从而乐于思考问题，提出新的想法，非常利于学生创造性思维及团结合作精神的培养。

2药学本科小学期制药理学实验设计实施环节

小学期制的实验设计不同于其他学科实验教学中的设计性实验，它属于探索性实验。在药学本科生学完重要的主干课程和一些方法学课程后，已经初步具备了进行实验设计的基本知识和技能，这为开展小学期制药理学实验设计提供了有利条件。笔者承担了小学期制药理学实验设计带教任务，在实际工作中，将小学期制实验设计分为基本知识介绍、实验设计、实验实施和实验考核4个环节进行，具体步骤如下。

2.1基本知识介绍

在正式实验前5天，笔者召集实验班级学生，对其讲解实验设计基本内容，详细介绍药理学实验设计的目的和基本原则，包括科学研究中实验设计的三要素（即研究因素、研究对象、研究效应）以及应遵循的统计学的三大原则（即重复、随机、对照原则）。根据药理学学科特点，具体讲解实验动物的特性、药理学实验动物的选择、动物模型的复制、给药剂量、给药途径和观察药效学指标的确定方法以及在实验分组中如何体现随机性和对照性原则。此外，还讲解了如何利用教材和网上资源查阅文献资料以及数据统计方法的选择及应用等。

2.2实验设计

1优选实验教学材料

基础化学实验是农业院校最重要的公共基础课之一，我校每年有三十多个本科专业共计近6000多名学生修读此课程，是一门独立开设实验课程，所以选择一些与农业相关的实验项目作为教学对象对学生今后的学习有一定的帮助。微生物中产生抗生素种类和数量最多的类群是放线菌群，作为开发新农药的潜力较大，用于植物病害生物防治中的主要是链霉菌属(Streptomyces)及其相关类群，其中许多已经被开发成除草剂、杀菌剂和杀虫剂等。作为农业院校，开设一些与农业专业相关的实验项目有助于学生以后的专业学习，也可以培养学生学习对未来专业的了解并培养对本专业的兴趣。而从学生实验教学的时效性考虑，链霉菌属成为首选，同时，作为学生实验，也不宜采用未研究过的新奇菌株为教学对象。所以从本实验室已筛选获得的具有抑菌及除草活性的放线菌中，选择了一株对稻田主要杂草稗草(Echinochloacrusgalli)具备强烈抑制作用的链霉菌(Streptomyces)4903菌株作为研究性实验设计教学的材料。实验方法的设计，学生通过查阅大量的相关资料获知，在微生物发酵液农用活性物质提取研究中，可以采用溶媒萃取，但溶媒萃取需要大量互不相容的溶剂，萃取过程中还可能会产生乳化现象，定量分析回收率低，萃取时间长，消耗溶剂量大。而大孔吸附树脂具有吸附容量大、吸附速度快、选择性好、再生处理简单、用少量树脂就可以处理大量发酵液等优点，而且在提取的同时也有一定的纯化作用，该方法克服了液液萃取过程因溶剂挥发而污染环境，并且吸附树脂还可以再生后继续使用。从学生实验高效化、绿色化的角度考虑，我们采用了大孔吸附树脂法替代有机溶剂提取法。所以选择了4种不同极性的大孔吸附树脂对活性微生物发酵液中的农用活性物质进行吸附实验。

2设计实验技术流程

近年来，一些新的绿色化的实验方法更多被引进到化学实验教学中来，运用这些新的实验方法及新的实验技术，让学生探索实验规律，优化反应条件，降低化学实验室污染，保护环境，同时也可以激发学生学习化学的兴趣。以活性微生物发酵液为原料，用活性跟踪的方法测定4种不同极性的大孔吸附树脂填料对该菌株发酵液除草活性物质的吸附能力，从中筛选最佳的吸附树脂，并筛选其最佳洗脱剂。

3实验方案实施流程及结果分析

3.1实验具体操作过程

首先学生查阅了大量相关文献，对所用的大孔吸附进行了预处理。然后进行分组，大约4~5个人一组，学生自由组合。发酵液是老师提前准备好，分发给各组学生的。然后学生用所学的实验方法按实验步骤进行，分别开始往分离柱加填料，加载发酵液，接受吸附余液、水洗脱液及醇洗液，最后用所学到生物测定方法对其活性进行生测。各个小组成员进行独立操作实验，分工合作，同时进行，实验过程中出现的问题也需要自己想办法解决和大家协商解决。在吸附树脂筛选过程中，学生需要自行装柱，装柱的时候要经过压柱、上样、不同溶剂洗脱等步骤。在树脂静态吸附量测定过程中，将吸附发酵液后饱和的树脂置于三角瓶中，需要用水洗，醇洗等，我们选用超声波，再用布氏漏斗抽滤，与普通静态洗脱相比，本方法只用三分之一的溶剂即可洗脱出相同的提取量，节省了大量的时间和能源。对于收集到不同洗脱溶剂采用旋转蒸发仪进行减压蒸馏，可以在较低的温度下快速地对溶剂进行浓缩，减少了因试剂挥发而造成对环境的污染，收集到的减压蒸馏的试剂还可以回收再利用，洗脱完成后用蒸馏水对树脂进行洗涤再生，树脂可再次循环使用。学生要把握好实验的每一个步骤，记录每一个现象，每组学生独立完成实验的各个环节。研究性教学要取得好的教学效果，必须把教学过程看成是一个系统性的工程，协调处理好教师、学生与教学环境等各个要素之间的相互作用和相互联系。为了满足研究性实验的顺利进行，实验室对学生实行全天式的开放，学生可以根据自己实验的进展情况，自己选择时间，在一周内完成全部实验步骤，得出实验结果并用数据处理软件对实验结果进行数据统计。

1先做几个实验，让学生对实验过程有个初步的印象

由于学生从小学到初中做的实验并不多，学生的动手能力很弱，什么都要等待老师告诉才能操作。所以，培养学生的实验能力要从基本的、简单的实验开始，让学生先熟悉一下实验过程。我们从第一个实验“用打点计时器测速度”开始，就有针对性地指导学生进行实验设计。在实验课前进行布置，让他们思考怎么样去验证，大概写一下思路，上课时找几个同学讲一讲。例如，在观察手拉纸带的运动是不是匀速运动，事先提出“你怎么样能验证你手(拉纸带）的速度是匀速运动的？如果你能验证的话你打算怎么做？用什么仪器？”（上实验课时让同学讲一下）

2在做实验时，还要让学生知道做物理实验的几个关键环节

（1）“实验目的”就是对一个现象或是一个规律（定理、定律等）进行再验证；（2）“实验原理”就是验证物理现象、规律所依据的理论根据；（3）“实验仪器”就是再现物理现象或规律时所用的设备；（4）“实验步骤”就是验证物理规律时的操作过程，做实验要按着实验的步骤一步一步进行操作；（5）“记录与计算”就是通过实验所测得的数据进行记载，根据数据进行计算或绘图，由此可得到结论；（6）“实验结论”就是通过实验得到的结论，与理论、规律应该是一致的，不一致要找原因……通过实验，使学生对物理实验过程产生一个初步的认识。让学生知道，验证物理现象、规律要有一定的理论根据，要用实验设备按照实验步骤去进行……

3引导学生对物理实验进行初步设计

首先，根据实验目的、原理，引导学生去研究、讨论，想办法设计一个实验来验证物理现象或结论。例如，我们把“验证力的平行四边形定则”“验证弹力与弹簧伸长的关系”“测定木块动摩擦因数”等简单实验，让学生根据学到的知识去设计实验，验证一下“力的平行四边形定则”“胡克定律”等规律是不是正确的……开始设计时，为了让学生有个大致的方向，我们把传统的实验报告改了一下，印刷后发给学生预习。例如，我们把原来的实验题目“验证力的平行四边形定则”改成了“设计并验证力的平行四边形定则”。把实验目的增加了一项“能设计出验证力的平行四边形定则方案”。实验仪器除原来的仪器外，增加了一些相近的或无关的仪器供学生选择。例如，（可选）“图板、木块、测力计、橡皮筋、线绳、直尺、天平、弹簧、钩码、秒表、直尺、天平”等。实验步骤改成了“实验过程与方法”，让学生填写、并写出他们设计的想法和步骤。其他的实验要根据具体情况进行适当的调整，在实验设计前发给学生，让学生按要求完成对该实验的设计。为了设计实验的可行性，我们先分小组进行设计，学生们以小组为单位进行设计。同学们各抒己见，说出设计思路和所用仪器，经过小组全体成员讨论，意见达成一致后写出设计方案，交给教师审阅。教师对学生设计的实验方案进行检查，发现问题的要给予纠正，启发他们设计出更合理、更完善的方案。对切实可行的设计方案，教师就让他们进行实验验证。经过四、五个实验设计，学生就能对实验进行初步设计了。学生通过讨论，经过交流与合作，也学会了“在合作中既坚持原则又尊重他人的合作精神”。

4进一步提高学生的实验设计能力，让学生自己独立设计实验