实验探究论文范例

1创设实验教学场景

激发学生探究欲望如果没有实验设计的场景，大部分学生会感觉到无从下手。所以要让学生主动探究，必须给学生创设一个形象生动的场景，既能激发学生的探究欲望，又能激活学生的预备知识，让学生的思考有明确的方向，进入实验方案自主设计的理想思维状态。在“气体的等温变化”教学中，笔者用一个小实验设置实验情境：取一个剥去外壳的熟鹌鹑蛋，放在一个口径略小于它的烧瓶瓶口处，把烧瓶浸入热水中，一会儿后，鹌鹑蛋会向上弹出；把烧瓶浸入冷水中，一会儿后，鹌鹑蛋会向下进入烧瓶。让学生在鹌鹑蛋可以完好无损地向上弹出和向下进入烧瓶的惊奇中，设置引导问题，鹌鹑蛋在某一瞬间为什么会向上弹出（或向下进入烧瓶），激发学生对将要学习的气体问题产生浓厚的兴趣，提出要探究的问题：一定质量的气体，在温度不变的条件下其压强与体积变化时的关系。这样的设计符合学生的认知规律。

2教师引导

对问题进行科学猜想如果学生没有经过科学猜想就进行实验设计，学生不知道实验的目的，实验设计就难以进行下去，不能培养学生的猜想能力，经历的探究过程也不能锻炼创新思维。所以教师必须引导学生根据已掌握的物理知识、随堂实验和生活经验，把学生引入科学猜想的情景，有理有据地对问题进行猜想，明确探究的方向。在探究“影响导体电阻的因素”的教学中，笔者通过下面3个现象引导学生猜想：①滑动变阻器的滑片移动，电阻变化；②使用的是220V的灯泡，灯丝越粗越亮；③电线常用铜丝制造而不用铁丝。这样的设计给学生的探究指明了方向，学生一步一步地得出自己的科学猜想。

3教师引导

选用实验器材如果教师直接给学生提供实验器材，并介绍各种实验器材的功能，代替了学生的探究和猜想，学生没有学会遇到困难如何解决问题的方法。所以可以给学生预备多种器材，包括一部分无用器材，让学生在问题的引导下思考实验的原理，选用器材，思考有没有更好的替代器材，有没有创新，体现探究的开放性。在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，笔者陈列一些实验器材：干电池、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、电键和导线若干根等，让学生选择器材，自行设计电路图来完成实验。笔者用下面的问题来引导学生选择实验器材：①需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么；②选择什么规格的器材，被测干电池选内阻较大的还是较小的，伏特表选什么量程，安培表选什么量程，滑动变阻器选阻值较小的还是较大的。通过这样的设计引导学生重视分析实验器材与实验目的和原理的联系，分析为什么要选用这些器材，这些器材有什么用途，把本实验的知识融合在一起，在分析问题的过程中培养学生独立思考的能力。

4问题引导

1毕业论文实验室现状

广东海洋大学食品学院实验室结合专业方向，将实验室分成两部分，一是教学型实验室，包括食品微生物实验室、食品分析实验室和食品工程实验室，主要承担本科实验教学、大学生创新实验及大学生挑战者杯等任务；二是科研型实验室，包括水产品贮藏与加工研究室、水产品质量与安全研究室、亚热带特色农产品贮藏与加工研究室、海洋药物研究室和两个重点实验室广东省水产品加工与安全重点实验室、水产品深加工广东省高校重点实验室，主要承担教师和研究生的科研实验任务。每年，食品学院食品科学与工程、食品质量与安全两个专业方向，共计10个班，约350人的毕业实验都是由这两部分实验室承担，又尤其是教学型实验室为主，基本上60%~70%的毕业生论文实验都安排在这部分实验室。因为这些教学型实验室首先是要完成大量而繁重的教学任务，同时还要兼顾科研实验任务，这给毕业生做论文实验带了较大压力，加之学生对实验室的各项规章制度，仪器设备操作使用、维护及注意事项不太了解，而且在实验过程中部分教师和学生对毕业论文实验的重要性认识不够，期间又缺乏有效的指导机制和监督机制，学生在实验室进行实验研究活动的随意性增加。举个简单例子来说，学生毕业实验结束，剩余的实验原料、试剂药品，经常是未妥善处理，往往还放在实验室的试剂柜或药品柜中，还等着实验人员清除，这大大增加了实验室老师的管理工作量。而毕业论文实验的指导工作量仅仅归于指导教师本人，这无形中也会引发指导教师、学生与实验室老师三者之间的矛盾，从而影响毕业论文实验的正常开展，进而导致毕业论文质量不高，同时也影响了实验室正常管理工作。针对这些问题，笔者以食品微生物室为实例，对毕业论文实验的管理提出以下几点建议与想法，以加强对毕业论文的规范与管理。

2毕业论文实验管理建议

2.1进入实验室的培训

学生开展实验前，先将安排在食品微生物实验室的所有学生集中，针对这些学生进行集中培训。首先，让这些学生了解和学习学校及学院有关实验室的各项规章与制度，如《广东海洋大学实验室安全制度》，《广东海洋大学学生实验守则》，《广东海洋大学实验室仪器设备管理制度》与《广东海洋大学仪器设备损坏丢失赔偿制度》等，让学生明白怎样进入实验，进入实验室后该如何做，出了紧急情况如何处理及损坏仪器改如何赔偿等等。然后，实验室老师跟指导老师一起对这些学生进行实验室包括常规常用试剂的配制，基本仪器设备的使用，仪器设备的维护与保养等基础实验技能的培训。因为笔者管理的是食品微生物实验室，因此结合实际，对学生安排了菌种的接种，培养基的制备，实器材的包扎，高压灭菌锅使用，显微镜的使用和细菌染色方法(尤其是革兰氏染色法)等基础实验的培训，介绍了各种实验技能的操作方法及要点，仪器设备的使用方法，注意事项，仪器设备的维护。之后让学生一个一个进行动手学习操作，纠正不规范及错误动作，让他们真正学会这些基本的实验技能。同时，让学生了解食品的各种表：微生物室管理登记表，如进出实验室登记表，仪器药品的领用表，仪器设备借用记录等等。做到有根有据，有章可循，让学生明白这些手续是如何办理与填写。此外，在培训会中还规定了实验室小组长，让其安排好每名毕业生实验固定的位置和柜子，安排每天实验室的值日，其他学生必须听从小组长安排，让学生参与到实验室的管理工作来，以减轻实验老师的负担，还能锻炼学生的管理与自我约束能力。培训结束后，对这些进入食品微生物室的学生还要进行考核。考核分为笔试和仪器操作考试(辅以口述)，成绩达95分者方可进入实验室开展毕业论文实验。经过培训与考核，学生就能安全有序，合理正确的开展实验了。

2.2实验过程的管理

经过进入实验室前的培训与考核，实验过程中的管理负担应该会相对少些。实验过程中，要求学生按时按点到实验室，并做好考勤登记表。不能像以往散兵游勇似的，每天9点一拨人，10点一拨人，甚至是12点到实验室的。实验老师要时常抽查出勤表，了解学生的出勤情况，对于个人出勤少、在实验室露脸少的学生要督促并警告，而且要及时跟该生的指导老师汇报，让其指导老师了解学生的具体情况。这样一方面可以了解学生实验出勤情况，另一方面可以规范实验室管理，树立实验室管理威信。针对个别学生因为实验安排需要的特殊情况(如做微生物的生长曲线是)，提前申请，可以另行处理。针对学生在实验过程中时常需要借用药品试剂、仪器设备，实验老师规定每周几个固定的借用时间点，只能在这规定些时间点跟实验老师借用仪器设备。不能像以往那样，学生缺什么仪器，缺何种试剂，实验室老师像保姆似的，必须随时给准备好。这不仅耽误老师时间，也对学生也没有约束作用。规定好借用时间，也有利用督促学生安排好自己的实验进程。实验过程，需要使用到大型精密仪器设备，需提前预约好，如果预约好，又没按时使用的话，要口头警告，若是再犯此类错误，停止使用相关仪器设备一个月。如需要借用一些大型的仪器设备，或者是固定资产，而且使用时间较长的，指导老师需要提前跟实验室老师沟通协调，并做好借用登记。实验过程中，遇到实验理论或者技术问题，学生需及时跟指导老师联系沟通，实验室老师如有条件，也可协助解决。如果实验室进行实验教学任务的同时，毕业生需要开展毕业实验，实验室老师要妥善安排好毕业论文的实验场所。

第一篇：非化学专业基础化学实验教学探究

一、基础化学实验在非化学专业中开展研究性教学的原因

近年来针对化学学科发展的特点，以及其他学科对于化学学科知识交叉的需要，化学学科逐渐演化成以注重实践为主的理论与实践相结合的教学体系；化学实验的内容也更加注重和科研、理论、社会等因素相结合，使得实验的种类不断创新；更多高科技教学方法的使用，也使得教学课堂更加的直观、立体，互动性大大增强。近年来，教学改革一直是全社会关注的一项重要问题，它既包含教学过程中教师教学方法的改革，也包含着学生学习方法的改革，既关系到学生的未来前途，也关系到国家对于高素质创新型人才的需要。但就目前非化学专业的基础化学实验课来看，化学实验往往是承担着理论学习、方法验证和培养学生实验技能等方面的任务。但在培养学生独立的科研能力和创新实践能力上，作用是非常有限的。其原因主要还是教学理念和教学方法上的陈旧，老师还是占据着课堂的绝对主动和绝对权威，从实验设计到实验方法都是老师“大包大揽”，学生只需要在学校有限的课时中，遵照老师的实验方法，完成实验，课后完成实验报告，对实验进行总结。这种陈旧的课程教学模式，没有发挥出学生的自主学习能力，将最具有创新性的实验课，变得机械、沉闷，学生对于实验动手能力的兴趣大打折扣，化学实验课的重要性也淡化了许多，即便是实验课程的题目设置得新颖，也很难调动学生自主学习的积极性，限制了学生创新能力和实践能力的发展。对于上述问题，我们就应该考虑如何改变这种陈旧的教学模式，使得学生的科研能力、创新能力、实践能力得到相应的培养，而研究性教学方法恰恰是培养学生这三种能力最好的方法。自从上世纪90年代前后开始研究性教学方法在各大教学课堂上兴起，这种新的教学方法既是新的教学观，也是新的学习观，是引导学生充分发挥其自主学习能力，从而真正达到一个和谐、主动、活泼的课堂环境的教学方法。2005年教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中指出：“要积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力。”研究性教学方法指老师为学生提供一个平台，调动学生的自主创新性。学生在老师的指导和帮助下，自主设计问题，并设计解决问题的方法和途径，整个过程充分发挥学生创新性和科研性，并在整个教学过程中提升学生的团队意识和协作意识，提升学习的主动性和学习兴趣。国内的许多高校的化学专业运用研究性教学这一教学方法后，都获得了很好的效果，但是非化学专业的化学实验中涉及的知识庞杂，学生对于化学实验的兴趣参差不齐，怎样实施好研究性教学方法和非化学专业的基础实验课程的结合，就成为了很多高校要探索的问题。在研究了研究性教学方法的理论后，笔者探索了研究性教学在非化学专业的基础化学实验课中的应用和具体的保障措施，并在东北师范大学人文学院生物技术专业和中药资源与开发专业的2013级学生中实践。

二、研究性教学在非化学专业的基础化学实验中的运用

依据非化学专业课程设置中对于基础化学实验培养目标的具体要求，学生最先学习的是诸如重结晶及熔点测定、蒸馏及沸点测定、柱层析等化学实验，这类实验主要是培养学生基本的实验动手能力，培养最基本的实验素养，为之后的科研能力、实验创新型等打下基础。而在此基础上结合专业的需求和学生自身的兴趣等方面，进行深层次的化学实验项目设计。如对生物技术专业和中药资源与开发专业的学生开设：茶叶中提取咖啡因的实验、乙酸乙酯合成制备实验、苯甲酸重结晶提纯实验、蔬菜中叶绿体色素的提取分离及性质鉴定实验、薄层色谱法鉴定镇痛药片中阿司匹林和咖啡因等设计性实验，让学生进行自主设计。研究性教学方法分为以下三个部分进行实施：

（一）学生在教师的帮助下完成实验的预习、过程的设计、实验方案的确定等环节

在以前的教学手法中实验课会预先让学生写预习报告，学生的反感较大，积极性不高，预习的效果微乎其微。许多学生甚至认为这没有意义，这就表明在预习中学生的自主能力差，不能自己发现问题，解决问题。因此在实验课题的选择上就要充分地考虑到学生的专业基础、知识累积等方面因素，从多方面提出问题进而激发同学们学习的积极性。如从茶叶中提取咖啡碱的实验，指导教师就提取方法、咖啡碱的溶解性在不同的溶剂中的差异、分离提纯、结果鉴定等各个方面提出问题。进而就相关的问题提出解决方案，并教会同学查阅文献，让同学们收集文献资料，设计出问题的拟解决方案。当中包括实验操作的具体步骤、实验进行的条件、实验相关的注意事项、实验结果的预计，等等。并对学生提出的新想法、新创意提出鼓励，和同学一起研讨新思路的可行性问题。要做到在上课前由学生主导设计的实验方案和实验过程，具有清晰的思路和可行性。

一、在线实验的探究设计

在线实验模拟了现场实验的场景，但却不是现场实验的简单网络化移植，实验设计本身发生了较大变化。由于在线实验的互联网支持和计算机模拟等特点可以更好地提供一个促进思考和探究的环境，系统能在线记录学生的独立操作，为评价提供科学的依据，并可在此基础上通过数据挖掘和优化，调整实验设计，充分发挥学生的能动性，能适应不同水平和能力学生的要求。基于以上特点，笔者设计了与现场实验存在较大区别的在线实验探究式学习模式。培养学生的工程思维和能力是实验设计的核心问题。由于CDIO模式继承和发展了工程教育改革的理念，系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的标准，因此，我们主要基于CDIO的理念来设计在线实验模式和方法，强调工程实践环境中探与究的学习来实现CDIO的全过程，使得学生以更多元的方式进行工程实践训练。CDIO是以构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate)为四个主线过程，综合地考虑专业基础知识、个人和职业的技能及团队协作与沟通的技能，及在整个企业、社会环境下进行四个主线过程以达到全面提升工程实践能力的培养过程。CDIO模式中的构思和设计环节主要针对学生的工程宏观分析能力，而实现和运作环节主要针对学生的工程微观分析和操作能力。作为一个缩小版的工程实践过程，在线实验的实验方案的设计实际上就是构思和设计过程，而实验过程就是实现和运作过程。因此，探究式学习主要体现在实验方案探究与实验过程的探究两个方面。以下我们将通过远程教育高校开发的典型实验来具体说明其设计理念。

(一)实验方案探究设计

实验方案的探究主要培养学生的工程宏观分析能力。在传统的实验教学模式下，实验按照统一的方案展开，学生没有选择性。这种教学模式适用于理论验证性的实验，但在以培养学生工程能力为主的实验中，就会压制学生的想象力和主动探究的意识。因此，实验方案探究是实验教学策略的最重要部分。实验的主要目的是认识和探索理论规律，掌握工程技能，应该以问题为驱动开展实验方案的探究，学生对于老师提出的问题，以分析问题和解决问题为出发点，经过认真思考和研究，自主制定实验方案，通过搭建实验对象，准备仪器设备、测量各种工况下的数据，整理和判断实验数据和结果的正确性。这就要求实验具有基于工程的实际背景设计，学生才可能在这种开放性的实验环境下，对多种可能的实验方案展开探究。英国开放大学的实验“能量转换(EnergyConversion)”是典型的实验方案探究型实验。实验设计背景是铜的工业化生产，实验问题是如何从铜矿石经过多个环节得到电解铜。教师首先要求学生设计基本方案。学生在实验前1个月必须预习，由4人组成的实验小组需要集体制定实验方案，由于实验问题本身的开放性，实验方案也并不是确定的，指导老师只给出一些建议。从粉碎矿石到解析出铜的多步实验步骤中，有多种途径可以完成实验，学生们集体讨论得到设计方案。在实验过程中，方案根据实际情况还继续修正。完成基本方案设计以后，实验完成过程也是实验方案探究过程。学生在实验室边实验、边观察、边记录、边讨论，每个实验环节都要求去解答或解决一些相关的问题，如粉碎的效率、溶解浓度以及电解效率等，部分环节还要到计算机上进行数学模型的求解。实验过程中进行观察记录和模型预测，最后对实验结果进行验证。实验结束后，学生还必须根据本星期实验情况，做口头报告(Presentation)，教师根据学生预习和作业情况、实验过程的表现以及口头报告，给出实验课程的最终评价。可以看出，整个实验过程就是针对如何从铜矿石得到电解铜的这个具有工程背景的问题，在不断探究的过程中制定和实施实验方案的过程，这对学生工程宏观分析能力的培养大有裨益。

(二)实验过程探究

实验过程探究主要培养学生的工程微观分析与操作能力。传统工科专业的实验操作基本是按部就班地完成，对于故障分析与解决、规范操作等重要技能以及如何培养学生的工程意识、工程能力、创新能力还较少涉及，这显然不能满足工程应用型人才的培养需求。实验过程探究式是在实验过程中，教师给学生一定的引导和提示，让学生自己通过观察、思考、动手实施等途径去独立探索和研究，自行实现实验过程的教学策略。概括起来，在实验过程探究中，学生需要在实验过程中自主发现问题，分析问题，实施和运行，真正实现探与究的学习过程。在工程实际环境中，观察与发现各种现象、分析现象之间的联系。因此在线实验系统会较为真实地模拟这些现象，学生经过现象分析，确定现象发生的内因与外因；结合理论进行讨论，明确调节目标与调节手段，形成解决方案。实验系统设计必须便于讨论和方案设计。华东理工大学DCS实验是较为典型的实验过程探究型实验。实验主要培训学生DCS操作能力和故障处理能力。由于DCS系统本身的大多数操作都是基于计算机的操作，因此网上实验课程的界面仿真DCS系统的计算机控制部分操作的界面。以下用一个简单的故障处理实验来说明实验过程探究的实验。在实验中，设计了一个常见的故障处理，在图1的界面中，学生观察到粗丙酮塔T-601顶温度仪表TI-6006出发异常过高报警，系统要求学生调节至正常运行温度73.0-80.0℃。在观察到异常过高报警后，学生将按照所学知识和工程常识，作出如下分析：粗丙酮塔顶温度上升可能有4三个工艺方面的原因，分别是加水量过大、回流量过小或再沸器回水量过小，也有可能是仪表自身故障因素。既然存在这三种可能，就必须通过其他观察和分析来确定故障原因，因此学生首先需分别检查相关三个仪表，即加水量仪表FRC-6015，回流量仪表FR-6019，E-601再沸器回水仪表FRC-6014，以确定仪表正常工作。学生观察到回流量仪表FR-6019读数偏小，就可以判断出是因为回流量不足造成塔顶温度升高。在通过观察分析找到故障原因后，学生根据工艺理论，确定解决方案，即增大塔顶回流量，需要调节FR-6019仪表。在工程环境中，不能进行一步到位的调节，以免造成大的扰动，需逐步小范围调整，边调边等。因此学生在实施解决方案，必须仔细阅读操作守则，将温度调节至正常运行温度的整个操作过程必须符合现场操作规范。操作实施时，首先将LRC-6023改为手动控制，每次增加调节阀阀位必须小于2%—这是操作守则要求的，如果学生超出这个阀位标准进行调节，训练中系统将给出警告，在考试中则行为将被记录，作为扣分依据。每次调节后系统会根据数学模型的计算将相应仪表调至相应位置，学生一边观察表显示情况一边调解，直至塔顶温度恢复到73.0-80.0℃，最后将LRC-6023设置为自动控制。可以看出，此实验在整个故障处理过程中，并不像普通课程实验制定严格的步骤，而是让学生根据工程实际情况，通过自主观察分析来制定解决方案，然后根据操作规范来一边观察一边操作运行，整个课程设计与教学过程较好地体现了探究式的教学策略。

二、基于过程考核的在线评价体系

一、高中化学探究实验的含义及实验步骤

(一)高中化学探究实验的含义

高中化学探究实验通常是指在课堂教学中，教师要把学生当作学习的主体，同时发挥自身在课堂教学中的主导作用，为学生创建一个自主学习探究的平台。探究实验的教学方式是让学生发现化学领域中的问题，提出实验假设，设计实验方案，最终让学生自主完成化学实验并得出实验结果的学习过程。

(二)高中化学探究实验的具体步骤

高中化学探究实验的具体步骤是按照发现问题—提出问题—提出实验假设—设计实验方案—验证实验假设—得出实验结论的顺序进行的。在发现问题和提出问题的阶段，由于一部分学生只把目光局限于化学课程或化学课本中，所以很难发现问题和提出问题。针对这种情况，教师应该要引导学生将目光范围扩大，从生活中、学习中发现问题，进而提出问题。教师还要从学生的实际情况以及教学内容出发，帮助学生寻找具有代表性的、可操作性的问题进行探究实验。在提出实验假设和设计实验方案的阶段，学生会对已经发现和提出的问题产生好奇，进一步引发学生对问题提出实验假设，借助教学工具书、互联网等手段查阅资料，设计实验方案。教师可以组织学生以小组讨论的形式完善实验设计方案，并对学生的实验设计方案进行适当地补充，最终确定实验设计方案。在验证实验假设和得出实验结论的阶段，学生在教师的指导和监督下，自行完成实验，认真记录实验中的现象及数据，对实验现象和数据进行归纳总结，最后得出实验结论。在实验完成后，教师要指导学生完成实验报告，并对学生的实验进行有效的评价。

二、探究实验在高中化学教学中的具体应用

(一)高中化学探究实验应注意的问题

一、在线实验的探究设计

在线实验模拟了现场实验的场景，但却不是现场实验的简单网络化移植，实验设计本身发生了较大变化。由于在线实验的互联网支持和计算机模拟等特点可以更好地提供一个促进思考和探究的环境，系统能在线记录学生的独立操作，为评价提供科学的依据，并可在此基础上通过数据挖掘和优化，调整实验设计，充分发挥学生的能动性，能适应不同水平和能力学生的要求。基于以上特点，笔者设计了与现场实验存在较大区别的在线实验探究式学习模式。培养学生的工程思维和能力是实验设计的核心问题。由于CDIO模式继承和发展了工程教育改革的理念，系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的标准，因此，我们主要基于CDIO的理念来设计在线实验模式和方法，强调工程实践环境中探与究的学习来实现CDIO的全过程，使得学生以更多元的方式进行工程实践训练。CDIO是以构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate)为四个主线过程，综合地考虑专业基础知识、个人和职业的技能及团队协作与沟通的技能，及在整个企业、社会环境下进行四个主线过程以达到全面提升工程实践能力的培养过程。CDIO模式中的构思和设计环节主要针对学生的工程宏观分析能力，而实现和运作环节主要针对学生的工程微观分析和操作能力。作为一个缩小版的工程实践过程，在线实验的实验方案的设计实际上就是构思和设计过程，而实验过程就是实现和运作过程。因此，探究式学习主要体现在实验方案探究与实验过程的探究两个方面。以下我们将通过远程教育高校开发的典型实验来具体说明其设计理念。

(一)实验方案探究设计

实验方案的探究主要培养学生的工程宏观分析能力。在传统的实验教学模式下，实验按照统一的方案展开，学生没有选择性。这种教学模式适用于理论验证性的实验，但在以培养学生工程能力为主的实验中，就会压制学生的想象力和主动探究的意识。因此，实验方案探究是实验教学策略的最重要部分。实验的主要目的是认识和探索理论规律，掌握工程技能，应该以问题为驱动开展实验方案的探究，学生对于老师提出的问题，以分析问题和解决问题为出发点，经过认真思考和研究，自主制定实验方案，通过搭建实验对象，准备仪器设备、测量各种工况下的数据，整理和判断实验数据和结果的正确性。这就要求实验具有基于工程的实际背景设计，学生才可能在这种开放性的实验环境下，对多种可能的实验方案展开探究。英国开放大学的实验“能量转换(EnergyConversion)”是典型的实验方案探究型实验。实验设计背景是铜的工业化生产，实验问题是如何从铜矿石经过多个环节得到电解铜。教师首先要求学生设计基本方案。学生在实验前1个月必须预习，由4人组成的实验小组需要集体制定实验方案，由于实验问题本身的开放性，实验方案也并不是确定的，指导老师只给出一些建议。从粉碎矿石到解析出铜的多步实验步骤中，有多种途径可以完成实验，学生们集体讨论得到设计方案。在实验过程中，方案根据实际情况还继续修正。完成基本方案设计以后，实验完成过程也是实验方案探究过程。学生在实验室边实验、边观察、边记录、边讨论，每个实验环节都要求去解答或解决一些相关的问题，如粉碎的效率、溶解浓度以及电解效率等，部分环节还要到计算机上进行数学模型的求解。实验过程中进行观察记录和模型预测，最后对实验结果进行验证。实验结束后，学生还必须根据本星期实验情况，做口头报告(Presentation)，教师根据学生预习和作业情况、实验过程的表现以及口头报告，给出实验课程的最终评价。可以看出，整个实验过程就是针对如何从铜矿石得到电解铜的这个具有工程背景的问题，在不断探究的过程中制定和实施实验方案的过程，这对学生工程宏观分析能力的培养大有裨益。

(二)实验过程探究

实验过程探究主要培养学生的工程微观分析与操作能力。传统工科专业的实验操作基本是按部就班地完成，对于故障分析与解决、规范操作等重要技能以及如何培养学生的工程意识、工程能力、创新能力还较少涉及，这显然不能满足工程应用型人才的培养需求。实验过程探究式是在实验过程中，教师给学生一定的引导和提示，让学生自己通过观察、思考、动手实施等途径去独立探索和研究，自行实现实验过程的教学策略。概括起来，在实验过程探究中，学生需要在实验过程中自主发现问题，分析问题，实施和运行，真正实现探与究的学习过程。在工程实际环境中，观察与发现各种现象、分析现象之间的联系。因此在线实验系统会较为真实地模拟这些现象，学生经过现象分析，确定现象发生的内因与外因；结合理论进行讨论，明确调节目标与调节手段，形成解决方案。实验系统设计必须便于讨论和方案设计。华东理工大学DCS实验是较为典型的实验过程探究型实验。实验主要培训学生DCS操作能力和故障处理能力。由于DCS系统本身的大多数操作都是基于计算机的操作，因此网上实验课程的界面仿真DCS系统的计算机控制部分操作的界面(如图1所示)。以下用一个简单的故障处理实验来说明实验过程探究的实验。在实验中，设计了一个常见的故障处理，在图1的界面中，学生观察到粗丙酮塔T-601顶温度仪表TI-6006出发异常过高报警，系统要求学生调节至正常运行温度73.0-80.0℃。在观察到异常过高报警后，学生将按照所学知识和工程常识，作出如下分析：粗丙酮塔顶温度上升可能有4三个工艺方面的原因，分别是加水量过大、回流量过小或再沸器回水量过小，也有可能是仪表自身故障因素。既然存在这三种可能，就必须通过其他观察和分析来确定故障原因，因此学生首先需分别检查相关三个仪表，即加水量仪表FRC-6015，回流量仪表FR-6019，E-601再沸器回水仪表FRC-6014，以确定仪表正常工作。学生观察到回流量仪表FR-6019读数偏小，就可以判断出是因为回流量不足造成塔顶温度升高。在通过观察分析找到故障原因后，学生根据工艺理论，确定解决方案，即增大塔顶回流量，需要调节FR-6019仪表。在工程环境中，不能进行一步到位的调节，以免造成大的扰动，需逐步小范围调整，边调边等。因此学生在实施解决方案，必须仔细阅读操作守则，将温度调节至正常运行温度的整个操作过程必须符合现场操作规范。操作实施时，首先将LRC-6023改为手动控制，每次增加调节阀阀位必须小于2%—这是操作守则要求的，如果学生超出这个阀位标准进行调节，训练中系统将给出警告，在考试中则行为将被记录，作为扣分依据。每次调节后系统会根据数学模型的计算将相应仪表调至相应位置，学生一边观察表显示情况一边调解，直至塔顶温度恢复到73.0-80.0℃，最后将LRC-6023设置为自动控制。可以看出，此实验在整个故障处理过程中，并不像普通课程实验制定严格的步骤，而是让学生根据工程实际情况，通过自主观察分析来制定解决方案，然后根据操作规范来一边观察一边操作运行，整个课程设计与教学过程较好地体现了探究式的教学策略。

二、基于过程考核的在线评价体系

1学习目标

知识与技能：通过实验探究，知道磁敏传感器的工作原理及应用；能分析、设计、制作简单的磁敏传感器．过程与方法：学生组装和调试磁敏传感器，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的实践能力、团队合作能力和创新思维能力．情感态度与价值观：通过自己设计、制作简单的磁敏传感器，体验科技创新的乐趣，体会到传感器在生活、生产和科技中的理论意义和实践意义，激发学习兴趣．

2学习任务

任务1：制作防盗报警器．任务2：制作位置传感器．任务3：制作模拟电梯关门控制电路。

3问题与方案

通过阅读教材与实验探究完成以下问题：（1）什么是霍尔效应及应用？（2）单、双干簧管的检测方法有哪些？（3）磁敏元件在控制电路中起什么作用？（4）用干簧管与霍尔开关设计、制作简易的磁敏传感器．能画出方案图并说出工作过程．

4探究过程

一、实验设计

1.实验对象：广州大学松田学院2014级学生。

2.实验形式：小组合作形式的口语展示，每组10-15分钟。

3.实验时间：一学期（大一学年第一学期）。

4.实验步骤：

（1）教师将班上学生分成若干个小组，每个小组人数6-8人（分组原则：每个小组应该包括各个层次英语水平的学生，各实验小组的总体水平基本持平）。（2）选择口语展示的话题（教师准备若干话题，各实验小组根据小组成员的兴趣程度选择合适的话题）。（3）教师介绍口语展示要求及评分标准。（4）各实验小组课后收集资料，口语展示前的各项准备工作。（5）口语展示。（6）教师点评，学生反馈。

二、实验分析