时间：2022-02-24 18:39:53
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇科学实验论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
一、“关注实验工具生成”的实施途径
“关注实验工具生成”是在建构主义的教学背景下和新课标的要求下提出的，它强调教师不直接向学生提供实验工具，而是通过困难情境的创设，激发学生的探究热情；同时通过困难问题的“抛锚”，引导学生进行发现和探索，学生在实验工具的“再发明”过程中完成了相关知识和技能的建构（图1）。
二、“关注实验工具生成”，改变教师的实验教学理念
在传统教学中，科学实验是科学课程的组成部分，这使得实验教学始终处于从属地位，实验教学得不到有效开展。新课改以来，“以学为中心”的教学理念已经深入人心，但受到知识本位教育主义的影响，“以学为中心”的教学理念并没有得到有效落实，在实验教学中尤为突出。很多教师对于实验教学的目的并不明确，他们认为实验教学的目的仅仅在于结论的得出，形成了一种以逻辑为起点，以知识技能为本，以教师课堂和教师为中心的错误教学观。这样的实验教学观忽视了“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维目标之间的有机融合，忽视了学生探究和思维发展的需求。“关注实验工具生成”则要求教师在课堂教学中引导学生自主设计、改造实验工具。它强调的是实验工具的生成过程，这就需要教师在备课过程中认真研究实验工具的组成部分，深刻解读实验工具各个部件的作用和意义，深入思考实验工具各个部件生成的先后顺序，让教师真正做到将“问题”作为教学的起点，深入贯彻新课标提倡的“合作、自主、探究”的学习方式，逐渐形成实验教学不仅仅是让学生掌握知识，收获技能，还在于培养学生的创新意识和思维能力，提升学生的科学情感的理念。
三、“关注实验工具生成”，提升学生的科学素养
1.发展学生创新思维。学生的思维能力包括逻辑思维能力和创新思维能力。据统计显示，中国现阶段大学生创新思维能力远低于发达国家，并且差距有逐年拉大的趋势，其症结在于中国现行阶段的教育理念。畸形的教育理念严重制约着学生的思维发展平衡，导致高分低能的学生屡见不鲜。随着新课程改革的推进和深化，实验教学的地位和重要性也越来越明显，但如何利用实验教学培养学生创新思维的问题仍然有待解决。例如，在“体温计”一节的教学中，教师往往先让学生比较温度计和体温计的不同，在同中求异，找到体温计的独特构造，继而引导学生思考，揭示这些特点所起的作用并学会使用方法。这样的做法虽然也培养了学生的逻辑思维能力，但这种以实验结果为起点，运用逆向逻辑能力推断科学本质的教学模式严重违背学生认知发展的规律，更不利于学生创新思维能力的形成。提高每一个学生的科学素养是科学课程的核心理念，而借助科学课程培养一批具有非凡创造力和创新精神的人才也是时展的必然要求。创新精神源于问题和对问题的思考，在教学中不妨让学生尝试着将温度计改良为体温计，学生发现温度计测量体温的不足和缺陷，有针对性地进行思考和改良，建构体温计。学生在问题和解决问题的过程中形成了用创造性眼光看待世界的思维特点。2.融合科学研究方法。教学实践告诉我们，科学知识是“显性”的，可以通过教学目标加以明确，而科学方法是“隐形”的，隐藏在科学知识的背后，在教学中如果没有科学知识作为有效依托，就会造成科学方法的“游离”，学生仅仅为了方法而学习方法，也就很难完成科学方法的内化和迁移。因此，在实验教学中必然需要寻找实验方法的有效载体。实验工具的制作过程融合了各种科学方法，如液体压强计中，渗透了两种科学方法：转化法和放大法。我们无法直接用仪器测量液体压强的大小，就将液体压强的大小转化成橡皮膜的凹陷程度，即转化法；橡皮膜的凹陷程度变化程度并不明显，我们就通过U形玻璃管将现象放大，即放大法。在实际教学中，教师通过引入测量水体压强困境的情境，充分挖掘学生认知结构中已有的生活经验，将它们转化成科学方法，完成实验工具的构建，从而将“隐形”的实验方法“显性”化，实现了科学实验的有效教学。3.提升学生科学情感。人类对于实际的探索得益于科技的进步和发展。其实，实验工具并不是一蹴而就的，而是通过多次改良才逐渐成熟，中间可能就会涉及到科学发展史。例如，1665年，英国科学家胡克发明了显微镜，在此后的几百年时间里，很多科学家为显微镜发展做出了巨大的贡献，这才使得显微镜的技术得以飞速发展。在实际教学过程中，许多教师直接引入显微镜，介绍显微镜的结构特点和用途，忽视实验教学的情感教育功能，导致课堂乏味可陈。如果教师将如何改良显微镜作为课堂教学的主线，让学生在改良胡克的显微镜的课堂教学中亲历亲为，一方面可以增强学生的自我效能感。另一方面，也将科学发展的过程浓缩到课堂教学中，让学生懂得科学发展并非一蹴而就，而是一代又一代科学人前赴后继、努力拼搏的结果。在落实知识性目标的同时，也向学生渗透科学研究需要坚韧不拔的科学品质，引导他们正确看待学习过程中的困难，增强其信心和勇气。
四、“关注实验工具生成”教学模式的反思
1.实验工具的选择范围。并不是所有的科学实验工具都需要通过建构。试管、烧杯、量筒等实验工具，学生已经掌握其原理和用途，就不必在课堂中进行探究和改进，如果勉强为之，就会造成课堂的沉冗和时间的浪费。因此，建构的对象必须满足以下两个条件。（1）实验工具的生成必须和本节课的实验教学有关，如电流表和电压表，仅用于测量数据，就不适宜进行构建。（2）实验工具的建构必须要在学生能力范围之内，如显微镜两个镜头的成像原理是学生所未知的。盲目重视实验工具生成，难度太大，反而影响课堂教学效率。2.在实际教学中需要充分发挥教师的主导作用。实验工具生成难度较大，学生的设计往往会偏离预设的方向，教师在备课时需要充分考虑到各种特性，针对这些现象进行有针对性的引导和评价，但是教师也不能越俎代庖，在设计困难的环节中直接告知方案。这种教学模式对教师提出了很高的要求，属于课题性研究的范畴，究竟如何发挥教师的主导作用，仍需进一步探讨和研究。
作者：占晨达 单位：浙江省衢州市实验学校新湖校区
(一)明确科学实验教学的目标
要想改变我国小学科学实验教学的现状，首先要改变之前的教育观念［2］，教育工作者要重视科学实验教学，同时也要明确教学目标。小学阶段是人生中最好奇好动的时期，对于动手的课程小学生会有很大的兴趣。教师可以根据这点，合理制定教学方案，引导小学生自主探究科学实验的原理，使他们在一个轻松愉快的氛围内学到知识。不过教师还要督促小学生在动手的过程中记得自己的任务，使他们在玩的时候学到知识，这样也可以更好地调动小学生的学习积极性。
(二)建立健全小学科学实验教学体系
教师在进行科学实验教学的时候，要从教学目标出发，对教学内容进行完善，建立健全小学科学实验教学体系。教师首先要把教学教材中的的各个知识点进行充分的研究，确保在教学工程中不会遗漏知识点。其次，教师要根据每个学生的特点，完善教学内容与方法［3］，使小学生更快的接受与掌握科学实验。最后，教师要将上述两点相结合，综合考虑，逐步完成小学科学实验的教学目标。另外，教师还要激发小学生的自主探究能力，使他们在课余生活中也积极地寻找问题，发现问题，思考问题，总结经验与方法，最终使小学科学实验教学内容渗入到小学生日常生活的方方面面。例如，在对种子的发芽实验的教学中，根据教学的目标，教师可以采用与学生对话的方式，循循善诱，调动学生的思维，使学生开展积极地讨论，充分发挥学生的自主探究能力。通过提出问题、实验猜测、设计实验、进行实验以及验证推测的途径，有序的进行小学科学实验教学的工作，最终很好的落实教学目的。
(三)优化教学方法
教师在进行小学科学实验教学的时候，要与小学生进行良好的互动，不能只在讲台上讲解实验原理。教学方法对于小学生的学习质量以及小学生的学习积极性有很大的联系，因此，教师一定要优化教学方法，在制作教学方案之前，一定要充分了解自己学生的喜好，依据学生的喜好合理制定教学方法。在进行教学的过程中，要根据学生对科学实验的掌握程度，进行不同的指导，以鼓励学生为主，提高他们对科学实验的兴趣，保证小学生可以配合教师的工作，与此同时，教师还要引导小学生总结实验结果，鼓励他们提出问题，培养小学生的发散性思维能力［4］，指导小学生在科学实验中不要怕失败，要在失败中总结经验，不断地去改进试验方法，最终掌握科学实验的方法。
(四)结语
综上所述，科学实验教学是新课改的重要组成部分，教师必须重视科学实验教学。教师在进行科学教学的时候，要坚持培养小学生的科学素养，提高学生对于科学实验的兴趣，调动学生们的学习积极性，学生在进行科学实验的时候，教师要在一旁观看，并及时的做好指导工作，启发学生的思维方式，引导学生自主学习，促使学生养成良好的科学探究精神，热爱科学，并投身到科学实验中去。
作者：栗长友 单位：安图县长兴中心学校
物理实验论文标准格式
早检测论文早检测论文2013-10-1002：16：13
国家标准的论文格式
1987年，我国出台了《科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式》，把论文的编写格式分为四大部分：即前置部分、主体部分、附录部分和结尾部分。
前置部分：
封面。封面二（学术论文不需要）；题名页；序或前言（需要时）；摘要；关键词；目次页（必要时）；插图和附表清单（必要时）；符号、标志、缩略语、首字母缩写、单位、术语、名词等；注释表。
主体部分：引言-1
正文-2
2.1
2.2
2.2.1
2.2.2
图1（或图2.1）
图2
表1（或表2.1）
结论
致谢
参考文献表
附录部分：（必要时）
附录A
附录B
B.1
B.1.1
B.2
图B1
表B1
结尾部分：（必要时）可供参考的文献题录；索引；封三、封底。
毕业论文的通用格式
对于毕业论文的格式，尽管每个学校的要求不同，文理科也有差异，但我们认为毕业论文至少有两个部分。
前置部分：封面、目录、写作提纲、标题、署名、摘要、关键词。
主体部分：绪论
本论
一、
二、
（一）
（二）
1.
2.
(1)
(2)
结论
致谢
注释（必要时），参考文献
参考范文：
大学物理实验信息化教学与物理实验教学方法的研究
摘要：信息技术将人类从形式化的脑力劳动中解放出来，为培养创新人才提供了任何时代都无可比拟的优越条件，作为教育工作者必须充分利用时代给予我们的优越条件，出色地完成时代赋予我们培养创新人才的历史使命。围绕培养学生的实践能力和创新能力，本文阐述了对以学生为主体、教师为主导的教学方法的研究及应用信息技术建立学生自主学习的网络环境和丰富的网络教学资源，营造教学互动的信息化平台，创造多元化教学模式的研究与教学实践。
关键词：大学物理实验；信息化教学；多元化教学模式；教学方法
一、信息化教学在大学物理实验中的作用和意义
20世纪末以数字化为核心的信息技术的高度发展，预示人类在本世纪又将经历一次重大变革。如果说19世纪的工业革命使人类从依靠体力的劳动中摆脱出来，那么今天的信息革命将使人类社会从繁杂的形式化脑力劳动中解放出来。大规模的记忆容量，亿次计算机的运算速度，互联网的交互管理能力，各种智能数据库、CAD等应用软件的功能，以及它们的准确性都是人脑所不能比拟的。21世纪人类对待这类脑力劳动将如同操纵机器完成体力劳动一样简单。也就是说在信息化时代，脑力劳动性质正在发生着深刻的变化。站在这个角度来思考，对未来科技人才的培养应着重探索、创新和开发方面能力的培养。信息时代需要大批有实践能力、创新能力的优秀人才，同时信息技术将人类从形式化的脑力劳动中解放出来，引发了信息化教育，为培养创新人才提供了任何时代都无可比拟的优越条件，作为教育工作者必须充分利用时代给予我们的优越条件，出色地完成时代赋予我们培养创新人才的历史使命。
物理实验是物理学的基础，大学物理实验反映了理工科及各个学科科学实验的共性和普遍性的问题。在培养学生严谨的科学思维、创新能力，培养学生理论联系实际，特别是与科学技术发展相适应的综合能力，以适应科技发展与社会进步对人才需求方面有着不可替代的作用。
近10多年来，围绕着培养具有实践能力、创新思维和创新能力的高素质人才，我校以教育部世界银行贷款项目、创建国家名牌课程、“985工程”、“211工程”教育部理工科基地建设、国家级精品课程建设、国家级实验教学示范中心等项目为依托，全面进行了实验课程体系、教学内容、教学方法、教学模式等方面的改革，在多年的教学实践中产生了教学理念先进，教学内容丰富，教学条件优良的优秀教学成果。学校实验教学硬件设备、实验室条件也发生了大幅度、跨世纪的改观，由过去的教学弱点转变为教学改革中的亮点。
当前如何进一步更新教育理念，深入进行教学改革；如何进一步巩固和用好已取得的成果，是目前我们面临的又一课题。尤其在实验教学师资队伍正在进行新老交替的今天，该课题显得更加重要。
我们认为实验教学方法的研究，尤其是如何真正在教学实践中实现以教师为主导、以学生为主体的教学方法研究是巩固十多年来的教学改革成果、进一步深入进行教学改革的重要内容和举措，也是实现教学目标的重要保证。
长期以来，我们的理工科教学，特别是物理实验教学长期受到教学环境和师资水平的限制，因袭多年的传统教学模式，客观上引导学生向形式化、记忆型方式学习，制约了学生的创新能力及科学素质的形成；近几年来我国面临高等教育从精英教育到大众教育的转变，学校扩大招生和培养学生实践能力和创新能力的教学目标都需要大量优秀的教育资源。优秀教育资源的缺乏成为严重困扰教学质量的难题，成为教学改革发展的瓶颈。针对上述问题，我们在大学物理实验课程体系、教学内容、教学方法和教学模式等方面进行了改革，并取得了显著成效。在此基础上，近几年来，我们以大学物理实验国家级精品课程网络资源建设为平台，运用信息化教育思想和技术进一步研究以学生为主体、教师为主导的教学方法，改革实验中的“模仿型”教学，建设丰富的优秀的网络教学资源，创造培养创新人才的新的教学模式、教学方法、教学环境，在教学实践中取得了很好的教学效果。
二、以学生为主体、教师为主导的物理实验教学方法的研究与实践
1、注重实验教学过程，激发学生的学习兴趣，引导学生在教学过程中积极思考
实验教学中获得实验数据，是实验课的必然结果，也是在实验课教学中师生都十分重视的重要环节，相对而言，对实验教学过程重视不够。从培养学生的素质和能力的角度来看，实验的教学过程非常重要。实验课的教学过程是提高学生知识，能力和素质的过程，也是正确获得实验科学数据的重要保证。
实验教学过程中的第一步，是引导学生读懂实验的原理、设计思想、实验方法及实验仪器的结构和运行机理等基本知识，只有这样，他们才能在实验教学课堂中积极思考，主动投入，发挥他们在实验教学中的主体作用，这也是实验课成败的关键。实验教学与课堂教学的知识密切相关，但是它们之间往往又没有直接一一对应的关系。在实验教学中，往往一个实验要用到几个学科领域的知识点，并且更加强调实验的方法和知识的综合应用，如何引导学生学会综合应用已学过的知识，并在此基础上学会新知识、新方法，这是实验教学中的重要环节，也是物理实验课教学中的难点。
我们在实验教学中，以实验方法为主线，应用精品课程丰富的网络资源，将学生已学过的知识作为切入点，采用研讨的方法引导学生学会读懂物理实验的原理，理解物理实验设计思想、实验方法，掌握物理实验的实验技能，有效地激发了他们的学习热情，实验教学实践中出现了学生主动参与，积极思考，勇于创新的热烈场面。
2、注重实验的设计性、研究性、开放性
实验的设计性、研究性、开放性是实验的教学方法的重要表现形式，同一个实验，同样的教学设备会因为教学方法的不同而产生不同的教学效果。传统教学模式常常是以教师为主体，学生照葫芦画瓢，抑制了学生主动性的发挥，使得本来就有限的教学资源没有发挥出最好的教学效果。注重实验的设计性、开放性、研究性是在在教学过程中真正实施以学生为主体、教师为主导的教学方法的具体体现，并能充分用好已有的硬件和软件教学资源。
开设设计性实验时，由教师给定的实验题目、实验要求及可供学生选择的实验条件，由学生自己提出设计思想、拟定实验方案，选择测量仪器、确定实验条件、实验参数，并基本独立完成实验的全过程。
开设研究性实验时，教师组织若干个基础物理实验涉及领域的课题，以科研方式组织教学。学生在通过查阅资料理解相关领域的基本知识、基本方法及其应用的基础上，在教师指导下确定研究课题或研究内容、设计实验方案、完成实验、最后写出研究性小论文等。研究性实验可以学生个体或团队的形式进行。
实验的开放性，是指实验的内容、时间和空间对学生开放。上述设计性、研究性实验内容和题目由学生自命题或部分自命题，由教师审核命题，并指导学生完成实验。
我校注重实验的设计性、研究性、开放性。在每一学期物理实验中都安排有设计性或研究性实验内容。设计性、研究性、开放性实验为学生提供了自主、创新学习的平台。学生在设计性、研究性、开放性实验中，积极思考，主动学习，找到了自己在实验教学中应有的主置，并从实验教学中获得了成就感、满足感。设计性、研究性、开放性实验在启发学生的创新思维、培养他们的创新能力方面发挥了很好的作用。
三、建设精品课程丰富的网络资源系统
营造培养学生创新能力的信息化物理实验教学环境
1、建立精品课程丰富的网络资源，营造教学互动的信息化平台
根据教育部有关文件精神，国家级精品课程，应是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程；应建立一个优质的课程资源体系和网络共享平台。
我们认为，国家级精品课程的优质网络资源体系建设是精品课程建设的重要方面。精品课程的网络资源系统必须能反映大学物理实验课程建设的先进理念、课程的体系、内容和教学方法；提炼物理实验课程的基本知识，基本思想和基本方法；体现先进的科学思想、科学方法和科学成果；提供学生独立思考、主动学习的平台和师生交互的平台。
我校大学物理实验精品课程网络资源系统综合了几十年来我校物理实验课程的优秀教学资源；融合了10多年来实验教学改革的新思想、新成果；反映了与实验教学相关联的现代科学技术的新思想、新方法；并不断提高实验的开放性、教学的交互性，满足了各层次学生学习的主动性。
我校大学物理实验精品课程网络资源系统按照大学物理实验课程的新体系提炼了实验课的教学大纲、实验的教案、实验的重点、难点、仪器的原理、结构、运行机理，使用方法和常见故障分析等指导信息；围绕学生实验课程的知识点提供了系统的网上讲座，以便学生从看起来零散的各个实验中，系统地领悟实验的思想、方法、技术和应用；为拓宽学生的知识面，围绕现代物理技术类实验和研究型实验提供了系统的网上现代物理技术讲座。目前我校大学物理实验国家级精品课程网络资源系统已包括4个学期，224学时，78个实验的授课教案和100多个实验的习题；由物理学史，物理实验方法，不确定度和数据处理方法，力、热、电、光学量的测量方法与应用，现代物理技术讲座等内容组成的28讲物理实验系列讲座；力、热、电、光、近代物理实验等各类常用仪器的仪器库，其中包括仪器的实物照片、内部结构、运行机理及使用指导等。为便于学生在教师指导下学习，资源库系统具有很强的交互功能和扩充功能。任课教师可以根据教学需要，在资源库系统中动态更新自己的教案，引导学生学会读懂实验，指导学生建立实验教科书与实验室实物仪器之间的联系，激发他们的学习热情，提高他们自主学习的能力。在几年的教学实践中产生了良好的教学效果，一批学生的优秀教学实践论文脱颖而出。目前在我校大学物理实验精品课程网络资源系统中精选了40篇学生的代表作。
2、建设基于web的远程仿真实验系统，营造多元化教学模式
物理学是以实验为基础的学科，物理实验教学对培养学生创新思维和实践能力以及对物理理论的理解将起到不可替代的作用。但是，在实际教学中，由于受到时间和空间的限制，在有限的学时内，要学生完全理解实验原理和仪器的运行机理，满足学生自己选择参数设计实验，或进一步做研究性实验内容的强烈欲望，有一定困难。学生往往在教师设定好的参数和步骤中完成实验的内容，这个过程中学生缺乏思考，很多是盲目操作走了过场，这样实际上把物理实验教学变成了一种呆板式的模仿型教学。要改变这种状态，就要发挥信息化教育的优势与实际实验的教学模式相结合，创新教学模式来解决。
由我校研制，高等教育出版社1996年出版的《大学物理仿真实验》就是一个具有代表性的创新媒体，是国际上第一套实验教学软件。它利用软件建模设计虚拟仪器，建立虚拟实验环境，学生可在这个环境中自行设计实验方案、拟定实验参数、操作仪器，模拟真实的实验过程，深化理解物理知识。《大学物理仿真实验》可用于学生预习、复习以及自学物理实验，营造了学生自主学习的环境和与真实实验相结合的二段式、三段式教学模式，并使实验教学在空间和时间上得到延伸。在此基础上，1999年以来建设在校园网上的虚拟实验远程教学系统进一步营造了多元化的物理实验教学环境和学生自主学习的平台。目前虚拟实验远程教学系统已包括力、热、电、光、近代物理实验在内的56个大学物理仿真实验，多年来在开设网上实验选修课、网上实验辅导课、强化师生间的交互，激发学生的主动性和学习热情，提高教学水平等方面发挥了很好的作用。
大学物理仿真实验软件是不断发展的教学媒体，它的动态更新、动态和维护是教学实践中迫切需要解决的问题。传统的教学软件方式是用光盘等硬拷贝模式，常常存在着升级和维护困难等问题。为此，近年来我们研究了基于web的大学物理仿真实验系统，用户无须手动安装仿真实验软件程序，只需通过浏览器就可实现仿真实验等各种类型教学软件的自动下载、更新、运行。基于web的大学物理仿真实验系统更方便更广泛地为学生提供了自主学习的平台、不断更新的优秀教学资源。同时也为解决由于扩大招生、培养学生创新能力需要增加的教学资源的问题提供了解决的途径。
3、建立网络选课系统，教学交互系统，管理系统，实现全方位开放的教学模式
开放性教学模式是满足学生个性化教学的模式。在开放实验室，学生可利用实验室提供的设备，在教师指导下，自己设立实验题目、设计实验方案完成实验，因此它能有效地满足学生求知、探索和创新的欲望，有效地培养学生的创新思维与创新能力，因此我们非常注重实验教学的开放模式。
为了对大面积学生实现在时间、空间、内容上的开放教学，我们建立了网络选课系统、教学交互系统和教学管理系统，并在2个学期内，对2800名学生开设的开放性实验教学中发挥了很好的作用。
4、建设《大学物理实验》(第二版)和立体化教材教材是教学的依据，它反映了教学思想、教学目标、教学内容和教学方法。由我校编写，高等教育出版社于2005年11月至2006年6月陆续出版的面向21世纪教材，《大学物理实验》(一、二、三、四册)(第二版)在第一版的基础上，融进了我校近几年来在教学、科研中积累的科学思想、科学方法、教学思想和教学成果。在反映我校大学物理实验教学的新体系、新内容的基础上，对教材中的大多数实验增加了设计性内容或研究性内容、研究型课题；并配有基于web的大学物理仿真实验系统、大学物理实验资源系统等。应用信息技术建设了体系新颖、内容丰富、适应于各专业、各层次学生多元化教学模式的立体化教材。
四、结束语
20世纪末以来以数字化为核心的信息技术的高度发展，带动了信息化教育的发展，营造了信息时代培养创新人才的崭新的教学环境、教学模式，教学方法，在教学中正在发挥着任何时代无与伦比的作用。任重而道远，如何进一步融合传统教育与信息化教育，培养出合格的新世纪创新人才是我们必须不断面对的课题，我们将为此坚持不懈地努力。
[责任编辑：文和平]
作者：霍剑青 王晓蒲
在全球的量子通信竞赛中，中国虽然并不是起步最早的，但是在中国科学院院士潘建伟等众多人的不懈努力下，中国在量子通信领域已经实现“弯道超车”，并成为首个将量子科学实验卫星送入太空的国家。
早在数年前，星地量子通信的中国梦已引发了世界的关注。
2012年8月9日，国际权威学术期刊《自然》杂志以封面标题形式发表了中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟团队的研究成果：他们在国际上首次成功实现了百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发。
这一成果不仅刷新世界纪录，有望成为远距离量子通信的“里程碑”，而且为发射全球首颗“量子科学实验卫星”奠定了技术基础。该成果入选《自然》杂志公布的“2012年度全球十大新闻亮点”。
同年12月6日，《自然》杂志为该成果专门撰写了长篇新闻特稿《数据隐形传输：量子太空竞赛》，详细报道了这场激烈的量子太空竞赛。
建立“量子互联网”
2009年，潘建伟和他的中国科大物理学家团队从位于北京北部丘陵的长城附近的实验点，将激光瞄准了16公里之外的屋顶上的探测器，然后利用激光光子的量子特性将信息“瞬移”过去。
这个距离刷新了当时量子隐形传态的世界纪录，他们朝着团队的终极目标――将光子信息隐形传送到卫星上――迈进了重要的一步。
如果这一目标实现，将会建立起“量子互联网”的第一个链接，这个网络将是运用亚原子尺度物理规律创建的一个超级安全的全球通信网络。这也证实了中国在量子领域的不断崛起，从十几年前并不起眼的角色发展为现在的世界劲旅。
2016年，中国领先欧洲和北美，发射了一颗致力于量子科学实验的卫星。
这为物理学家提供了一个测试量子理论基础，以及探索如何融合量子理论与广义相对论（是爱因斯坦关于空间、时间和引力所提出的截然不同的理论）的全新平台。
这也标志着潘建伟与维也纳大学物理学家Anton Zeilinger之间的友谊（虽然存在激烈竞争）达到高峰。
Zeilinger曾是潘建伟的博士生导师；之后的七年，二人在远距离量子隐形传态研究的赛跑中棋逢对手；此后他们又建立了合作关系。卫星发射成功之后，两位物理学家将创建第一个洲际量子加密网络，通过卫星连接亚洲和欧洲。
“我们有句老话，一日为师终身为父，”潘建伟说，“科研上，Zeilinger和我平等合作，但在情感上，我一直把他当作我尊敬的长辈。”
迅速崛起
2001年，潘建伟建立了中国第一个光量子操纵实验室；2003年，他提出了量子卫星计划。那时的他才30岁出头。2011年，41岁的潘建伟成为当时最年轻的中科院院士。
潘建伟小组的成员陈宇翱说：“他几乎单枪匹马地把这个项目推进下去，并使中国在量子领域有了立足之地。”
潘建伟为何有如此动力？这要追溯到上世纪80年代后期他在中国科大的本科读书经历。
那时，他第一次接触到了原子领域一些“奇怪”的概念。微观客体可以处于多个状态的迭加态：例如，一个粒子可以同时处在顺时针自旋状态和逆时针自旋状态，或者可以同时存在于两个地方。这种多重的个性在数学上用波函数来描述，波函数给出了粒子处于每个状态的概率。只有在粒子的某一特性被测量时，波函数才会坍塌，相应的粒子才会处于一个确定地点的确定状态。至关重要的是，即使在原则上都无法预言单次实验的结果，粒子处于每个状态的概率仅表现为一个统计分布，并且只有通过多次重复实验才能得到。
由于量子纠缠的特性，当考虑两个或更多个粒子时，情况变得更加“古怪”了。多粒子系统可以被制备到某种状态：即使粒子间距离遥远，即使粒子的物理性质仅当其被测量时才会存在确定的值，对于每个粒子某个物理性质的测量结果之间总是会存在某种关联性。
这种怪异性就好比分别位于维也纳和北京的两位物理学家同时掷硬币，他们会发现每次结果都是正面朝上，或者都是反面朝上。
“我对这些奇怪的量子特性感到着迷。”潘建伟说，“它们几乎使我无法分心去学习其它东西。”他想验证这些不可思议的理论，但是在当时的中国，他找不到合适的量子物理实验室。
20世纪90年代中期，Zeilinger在奥地利因斯布鲁克大学建立了自己的量子实验室，并且需要一名学生来检验他的一些实验猜想。潘建伟认为这是一个理想的选择。于是，与大多数中国学生的选择不同，潘建伟来到奥地利师从Zeilinger，与Zeilinger开始了一段决定二人此后二十年间事业上并驾齐驱的关系。
当潘建伟在Zeilinger实验室施展他的专业才华时，世界各地的物理学家开始慢慢认识到，曾令潘建伟着迷的、深奥难懂的量子特性可以被用来创造比如量子计算机。
由于一个量子比特可以同时存在于0和1的叠加，它可能会建立起更快、更强大、能够将多个量子比特纠缠起来的量子计算机，并能以惊人的速度并行执行某些运算。
另一个新兴的概念是极度安全的量子加密，可应用在比如银行交易等方面。其中的关键是测量一个量子系统会不可避免地破坏这个系统。因此，发报方（通常称为“Alice”）和信息的接收方（通常称为“Bob”）两个人能够产生并共享一套量子密钥，其安全性在于来自窃听者的任何干扰都会留下痕迹。
2001年，潘建伟回到中国的时候，量子技术的潜力已经得到公认，并吸引了中国科学院和中国国家自然科学基金委员会的财政支持。
“幸运的是，2000年中国的经济开始增长，因此当时立即迎来了从事科研工作的好时机。”潘建伟说。他全身心投入到了梦想中的实验室的建设当中。与此同时，在奥地利，Zeilinger转到维也纳大学。在那里，因为他的远见卓识，Zeilinger继续创造着量子纪录。他最著名的实验之一表明，巴基球（含有60个碳原子的富勒烯分子）可以表现出波粒二象性，这是一个奇特的量子效应，很多人曾认为在如此大的分子中不可能存在这种效应。
“每个人都在谈论可以用小的双原子分子来尝试一下这个实验。”Zeilinger回忆说，“我说，‘不，伙伴们，不要只是思考前面的一两步，请思考一下我们如何能实现一个超出所有人想象的大跳跃。’”
这使潘建伟深受教益。世界各地的物理学家们开始构思，如何利用尚未实现的量子计算机来连接未来的量子互联网。当大多数人仍满足于在实验台上安全地得到量子信息时，潘建伟已经开始思考如何能够在太空中实现信息的隐形传送。
纽约IBM的计算机科学家Charles Bennett和他的同事在1993年首次提出“量子隐形传态”的概念，之所以有此名称，陈宇翱说：它就像来自于《星际旅行》一样，它使得关于一个量子客体的全部信息在某个地点被扫描输入，并在一个新的地点重构出来。这其中的关键就是纠缠：因为对处于纠缠态的其中一个粒子的操作会影响到另一个粒子。不管两个粒子距离多远，它们可以像一条量子电话线两端的电话机那样控，在两个相距甚远的地点之间传送量子信息。
当同时产生的纠缠粒子被发送到电话线连接的两端时，问题就出现了。传递过程中充满着噪音、散射相互作用和各种形式的其它干扰，任何一种干扰都会破坏隐形传态所必需的精巧的量子关联。例如，目前纠缠光子是通过光纤传输，但是光纤会吸收光，这使得光子的传输距离仅限于几百公里。标准的放大器起不到作用，因为放大过程会破坏量子信息。陈宇翱说：“要在城域距离之外实现隐形传态，我们需要卫星的帮助。”
但是当光子通过地球湍流的大气层一直向上，到达几百公里的卫星时，纠缠会不会继续保持？为了回答这个问题，潘建伟的研究团队于2005年开展了晴空下传输距离不断扩大的地基可行性实验，探究光子与空气分子发生碰撞后能否继续维持纠缠性质。但他们还需要建立一个靶标探测器，这个探测器必须小到能够装配到卫星上，并且灵敏度必须足以从背景光中筛选出被传送的光子，而且还得保证，他们可以将光子束足够聚焦，让其能够打到探测器。
这个工作激起了Zeilinger的竞争意识。“中国人在做了，因此我们想，为什么我们不试试呢？一些友好的竞争总是好的。”
竞争促使光子传输距离的世界纪录不断被刷新。在接下来的七年中，中国的研究团队通过在合肥、北京长城以及在青海开展的一系列实验，将隐形传态的距离越推越远，直到它超过97公里。
2012年5月，他们将成果张贴在物理预印本服务器ArXiv上。这让奥地利团队十分懊恼，因为他们正在撰写在加那利群岛之间隐形传态光子的实验论文。
8天后，他们在ArXiv上贴出了论文，报道他们的隐形传态取得了143公里的新纪录。两篇文章最终先后发表在《自然》杂志上。
“我认为这可以表明一个事实，即每个实验都有不同以及互补的价值。”维也纳大学物理学家、奥地利团队成员马晓松说。
在自由空间量子通信领域，中国团队和奥地利团队之间不断竞争，从纠缠光子的分发到量子隐形传态，创造了一个又一个的里程碑。
两支团队都认为，向卫星进行隐形传态在科学原理上已不存在问题。他们亟需的是一颗卫星来装载功能齐备的有效载荷设备，开展相关的量子实验检验。Zeilinger的研究组一直在与欧洲空间局（ESA）商讨建立量子卫星计划，但这些努力因拖延而渐渐告吹。
Zeilinger说：“它的运行机制太慢了，以至于没有做出任何决策。”一方面是欧空局的犹豫，另一方面中国国家航天局紧抓机会，得以扩大领先优势。在此当中，潘建伟起到了决定性的推进作用。“量子卫星”的发射使得潘建伟在量子空间竞赛中处于领先地位，他的研究团队将着手开展大量的科学实验。
成功的关键
如果没有通信对象，开发全球首个量子通信网络就失去了意义。因此，潘建伟邀请他从前的竞争对手加入这个项目。他们的第一个共同目标是在北京和维也纳之间生成和共享一个安全的量子密钥。
“总之，任何一个小组都无法独立完成向卫星隐形传态这一极其艰巨的任务。”马晓松说。尽管政府的主要兴趣在于它可以推进技术前沿，但许多物理学家对这个卫星项目如此着迷却是因为其它原因。“作为一名科学家，驱使我不断前行的动力在于进一步探寻物理学的基础。”陈宇翱表示。
迄今为止，量子理论的奇妙之处在实验室里被不断重复检验，但这些检验却从未在太空尺度中进行过。而且有理论认为，如果量子理论可能会在某处遭遇挑战，那必然是太空。大尺度是由另一个基本物理理论所掌控：广义相对论。相对论将时间作为另一种维度与三维空间交织，从而创造一个四维时空结构，包括宇宙。在巨大的物体如太阳周围，这种可塑结构将发生弯曲，表现为引力，引力将较小质量的物体如行星拉向巨大物体。
目前的挑战是，量子理论和广义相对论对时空概念有着完全不同的理解，物理学家们一直致力于将它们融入一个统一的量子引力理论框架。在爱因斯坦的绘景里，即使在无穷小尺度上，时空都是完全光滑的。然而，量子不确定性却意味着不可能在如此小的距离上测量空间性质。目前尚不清楚是量子理论还是广义相对论需要进行修正，抑或二者都要进行修正。
而卫星实验可以帮助测试量子理论的规则在引力牵引不能被忽略的尺度上是否仍然适用。
一个明显的问题是，量子纠缠是否可以延伸到地球和卫星之间。为了回答这个问题，研究组计划在卫星上制备一系列纠缠粒子对，将每对中的两个粒子分别发送到两个地面站，然后测量两个粒子的性质以验证它们是否仍然存在关联――而且设备运转良好。
“如果纠缠不再存在，我们就不得不寻找另一种理论来代替量子理论。”研究向卫星进行隐形传态方案的瑞士日内瓦大学理论物理学家Nicolas Brunner说。
该卫星还可更进一步，检验一些候选的量子引力理论对时空结构的预言。比如，所有这些理论都预测，如果科学家能以某种方式在10～35米（即普朗克长度）这一尺度观测，空间、时间将呈现为颗粒状。如果事实确实如此，那么光子从卫星沿着这条颗粒感的道路的穿梭将会轻微减速，而且偏振方向将有一个微小、随机的偏转――这些效应应该足以被地面站记录下来。
“卫星将开启一个真正全新的窗口，通往一个实验物理学家此前从未涉足过的领域，这非常神奇。”来自意大利罗马萨皮恩扎大学的物理学家Giovanni Amelino-Camelia说。
关键词:研究生培养;分子生物学;实验教学
分子生物学是从分子水平上研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学,是当前生命科学中发展最快并与其他学科交叉渗透最广泛的前沿学科之一.进入21世纪,分子生物学的实验技术与方法已经应用到了生物学各个分支学科的研究中[1].研究生教育是培养具有科学精神和创新能力高层次人才的主要方式,培养硕士研究生创新思维和科学研究能力,将是作为研究生阶段的研究工作和将来作为科研人员所必备的素质.近年来,很多高校在研究生的培养上采取了重大举措,如浙江大学、中国科技大学、西安交通大学、中国农业大学等,实现了研究生的理论教学、实验教学和学位论文研究三阶段的培养模式[2].在加强研究生理论教学和学位论文研究的同时,注重研究生实践能力的培养,增加了实验教学环节,实现研究生实践能力的宽领域培养,再通过学位论文的研究,形成研究生实践能力的立体全方位培养.作为一个生物学研究生,把本科所学的基础知识与科学研究的最新进展联系起来,学好、学通分子生物学是必需的一步.基于此,2012年起我校在生物学科研究生学位课中设置“分子生物学实验”课,3年来虽然取得了明显的成效,得到了研究生与指导教师的认可,但在实际运行过程中也发现了一些问题,还需要通过不断的改革和实践,使生物学科的研究生更系统、更全面地掌握分子生物学的实验技术和技能,为后续的研究性实验工作和今后走上工作岗位提高科研水平打好一个坚实的基础.
1课程定位及理念
分子生物学在20世纪取得了理论和技术的飞速发展.分子生物学技术越来越广泛地应用于生命科学的各个研究领域当中.随着越来越多的理论突破,分子生物学技术也日新月异.在高等院校的生物相关学科的研究生教学中,越来越广泛地注重分子生物学的教学.分子生物学理论课教学内容多,范围广,有一定深度,学生很难透彻理解和掌握,如果不做实验,只学习理论,往往会事倍功半,理不出头绪.分子生物学实验课能给学生亲自动手参与实验全过程的机会,便于学生加深对相关理论的理解[3].研究生来自不同的院校,由于各院校课程设置不同,研究生接受的本科阶段的教育差别很大,这种差别在实验操作能力上体现最为明显.对于已经进入分子时代的生命科学来说,不熟练分子生物学实验操作的学生就很难快速适应课题研究的科研工作.在研究生学位课中设置分子生物学实验课,合理安排实验课内容,建立常规操作与科研课题相结合的实验课程体系,是提升研究生实践能力的重要途径,同时也能为学生完成硕士学位论文及将来从事科研工作打下良好基础.内蒙古科技大学生物学硕士研究生学位点于2006年经批准设立,2007年起招收首批硕士研究生,近10年来,已为及全国输送了一批从事生物学研究与开发的优秀人才.“加强专业技术教学、紧跟学科发展前沿、全面提升研究生培养质量”一直是本学科研究生培养工作的重点和目标.为适应新形势下高等院校研究生教育与创新型人才培养的目标,对研究生分子生物学教学的改革势在必行.2012年以来,我们通过在研究生学位课中设置“分子生物学实验”课,不仅显著地提高了研究生对分子生物学课程的学习热情,而且明显提升了研究生的科研能力.
2课程建设及特色
2．1课程建设的过程与方法
每学年的秋学期初新录取的研究生入学,根据对新生分子生物学知识背景和实验动手能力的详细调研合理安排实验课内容,建立常规操作与科研课题相结合的实验课程体系,并根据学科发展不断更新和完善,力求促进研究生科研工作的顺利开展.研究生分子生物学实验教学的改革分为3个阶段进行.
2．1．1准备阶段
组织相关人员成立课题小组,对小组人员进行具体分工,以2015年新入学的硕士研究生为研究对象,采用问卷调查方式对他们的分子生物学基础知识与实验操作能力进行摸底,撰写调查报告[4].
2．1．2实施阶段
(1)制定教学大纲.根据准备阶段的调查结果讨论研究生分子生物学实验课教学大纲,实验项目实行多层次、模块化管理,分为基础性、综合设计性、创新性3个模块.基础性实验项目以基本的分子生物学操作技术为主,如:质粒DNA的提取、限制性内切酶酶切DNA分子、琼脂糖凝胶电泳分离DN段、大肠杆菌感受态细胞的制备、重组DNA分子的构建与转化等、PCR扩增目的基因等.对没有任何分子生物学常规操作基础的研究生要逐个开出;对本科阶段已经接触并熟悉这些基础性实验的研究生可直接开出综合设计性实验,如:多种方法获得目的基因、动植物中某关键基因的克隆、重组质粒的构建等.创新性实验项目全部由本学科教师承担的科研课题转化而来,研究生可根据自己的研究方向与兴趣爱好选择项目完成,包括植物细胞中MYB类转录因子的筛选、与人类遗传病相关的核苷酸重复序列的克隆等.
(2)学生选课.将全部实验教学内容及具体开出安排提前公布,学生根据实际情况与自己的研究方向进行实验内容的选择,这一环节须由指导教师协助完成.选课结束后根据每个项目的选课情况准备实验,包括学生分组、准备实验材料、仪器设备、耗材试剂和实验讲义与实验报告册分发等.
(3)预实验.指导教师根据学生分组情况,每组安排组长一名,副组长一名,在实验开出前协助指导教师完成预实验.
(4)实验课开出.按计划认真组织研究生开出实验.实验操作阶段,要求学生熟练掌握实验操作流程,严格按规范进行操作.同时指导教师要充分调动学生的学习积极性和主动性,增强学生独立完成实验的能力和实际动手能力,使学生能够尽可能主动地、独立地完成实验的整个过程,为以后独立从事科研设计和科学实验打下良好的基础.
(5)课程考核.实验课结束后进行成绩考核,综合学生的预习报告、实验操作、实验结果与实验报告撰写情况给出实验课成绩.
(6)编写研究生实验教材.基于教学实践的积累,编写研究生实验教材“研究生现代分子生物学实验”,重点面向研究生的实验教学,将分子生物学基本实验技术和近年来发展起来的新技术、新方法有机融合.
2．1．3总结阶段
跟踪调查,了解研究生在分子生物学实验课结束进入课题研究后的情况,掌握他们在分子操作各个环节上的操作熟练程度,对取得的研究资料做全面的整理分析.在学科内部推出“研究生分子生物学实验”示范课,并完成相应的资料库与光盘制作,并进一步在全校范围内推广.同时课程改革小组的成员要不断讨论项目实施过程中存在的问题,并及时与兄弟院校沟通学习,提出切实可行的办法[5].
2．2指导教师队伍建设
自2012年生物学科硕士研究生开设分子生物学实验课以来,该课程的教学任务一直由我校外聘的留美分子生物学专家王建英教授负责,另配2名讲师作为助手.经过3年来的教学实践体会,加上学生与研究生导师的意见反馈,我们发现这种单一的指导教师模式是需要改进的,需要建设一支由长期工作在科研、教学一线教师组成的研究生实验课教学团队.教学任务分配上,根据团队内每位教师主要从事的科研领域和专业特长,分配相应的实验教学内容,每个项目安排2名指导教师,他们不仅熟悉所指导实验的技术要点,及时解决实验过程中出现的各种问题,还能将本领域相关的科研前沿、热点问题介绍给学生,以开阔学生视野,使每次实验均能获得预期结果.同时,指导教师在教学实践过程中也不断发现和审视自己,包括对自身专业知识的把握与实验技能熟练程度的反思,这样也能促使他们紧密跟踪学科发展前沿不断提高[6].本课程经各方面协调讨论,现已逐渐组建了一支人员稳定、业务基础全面、具有团结协作精神的教学团队.其中教授3人、副教授2人、讲师2人.其中大多数教师承担国家自然科学基金、内蒙古自然科学基金、内蒙古高校基金等科研项目,在努力完成这些科研任务的同时,有意识地将许多科研工作中的思路和先进的技术转化到研究生分子生物学实验的教学实践中.实验课教学团队的建设极大地提高了研究生实验教学质量,并申请得到了我校研究生教学改革项目建设立项资助.
2．3实验课成绩考核与结果评价
经过教学团队的调研讨论,针对分子生物学实验考核形式的问题,提出实验课评价体系多层次评价的管理制度,包含预习报告、平时考勤、实验操作、实验结果与实验报告撰写情况5个部分,分别所占比例为1∶2∶4∶1∶2;针对设计性与创新性实验,要加上实验方案制定与实验论文撰写环节.针对研究生各实验组人数较少、时间较灵活、学生专业多样化等特点,在考核中更加注重实验的具体操作过程.在课程开课初要将考核方案告知学生,让他们明确各环节的评分标准,在实际考核过程中如实记录作为评价依据.实验课结束后,通过“问卷调查与后期跟踪相结合”的模式及时对教学效果进行评价[7].通过发放问卷调查表的方式综合调查研究生对本门实验课的内容设置、教学方法及授课教师的教学效果等信息的评价.另外,在实验课结束一个学期后,我们对研究生指导教师进行问卷调查,对上一年度的实验教学效果进行了后期跟踪评价,对研究生进入到各自实验室工作后的科研思维、实验设计、操作能力等进行调研,综合评价实验教学效果[8].
3结语
分子生物学实验技术是生物学各分支学科科学研究必备的手段,在研究生入学后进入课题研究之前开设“分子生物学实验”课,熟练掌握基本的分子生物学操作技术,这是生物学研究生快速进入科研课题与顺利完成硕士学业的基本保证[9].研究生经过基本实验技能培训、全面综合实验及自主设计实验的锻炼及创新实验平台的全方位提升,科研能力得到大幅度提高.学生普遍反映研究生分子生物学实验为他们顺利进行课题研究、完成学位论文和未来的科研工作奠定了良好基础,一部分学生在硕士期间就发表了高水平的SCI论文.为生物学研究生开设分子生物学综合实验,在内蒙区内外兄弟院校进行此类设置的尚不多见,需要我们更加努力创立并逐步完善研究生实验教学平台,全面提升我校硕士研究生培养水平[10G12],及时将教师的科研成果提炼引入实验教学,提高指导教师的教学能力,使实验内容不断更新,为研究生进行课题研究及毕业以后从事相关的科研工作打下坚实的基础.
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信息传播技术的快速发展及广泛应用带来了网络化、数字化、全球化的信息环境，新的媒体形式、媒介终端及信息传播平台被民众普遍接受并使用。随着新媒体时代的到来，传统的医学学术期刊应紧跟时展的需求，其中选题策划与组稿作为期刊出版工作的基础和重点，应充分利用新媒体提供的技术与平台，突破传统出版思维的禁锢，探索更科学合理的工作方法。
一、选题策划与组稿的内涵
选题策划是出版编辑过程的最初阶段，是编辑人员根据一定方针和主客观条件，开发出版资源、挖掘和设计选题的创造性活动；组稿是根据选题发现、选择、组织作者完成作品创作的活动[1]。在出版过程中，选题策划与组稿是不可或缺且不能分割的两个工作环节，出版物质量的提高取决于选题的优化，而优化的前提是做好选题策划工作。对于医学学术期刊而言，要创精品必须有高质量的论文作支撑，而高质量的稿件又依赖编辑人员深入调研、主动策划好的选题并积极组织优质稿源来实现。总的来说，选题组稿有利于彰显医学学术期刊价值和提高学术影响力，有利于发挥编辑的主体意识，实现学术期刊的导向作用，也有利于密切读者-编者-作者关系，实现刊物的可持续发展[2]。
二、新媒体时代给医学期刊选题策划与组稿带来的挑战与机遇
新媒体是相对旧媒体而言的，是一个相对且宽泛的概念，当前主要是指以数字技术为基础，以电脑、电视、手机或其他终端为载体，以互联网为传播平台，打破个人传播与大众传播界限的互动性极强的新型媒介。2015年，中国政府工作报告首次提出了“互联网+”计划，而在“互联网+出版”时代，新媒体与传统媒体势必加速融合的步伐，给传统期刊出版带来挑战和机遇。医学期刊的主要职能是刊登医药卫生领域的前沿科研成果，为医学科学的发展提供传播媒介，策划应根据临床需要、学科特色、学术发展动态、读者对象等进行，选题要切入医学学科发展中的热点、难点及焦点问题，有针对性、前瞻性、科学性地进行选题[3]。而新媒体环境为医学期刊编辑人员提供了海量的信息选择、便捷的获取渠道、强大的信息检索功能和智能专业化的编校网络管理系统，也搭建了即时传播、互动性强、人人参与的传播与社交平台，给医学期刊出版的选题策划与组稿工作带来了极大便利，并可有效延展策划选题的深度及宽度，提高效率。但目前，大多数医学期刊的编辑出版工作仍固守传统模式，机构体制僵化，人员结构不合理，编辑人员的信息素养相对薄弱，加之有限的办刊经费也限制了新媒体技术、平台的引进和人才培养，因此，医学期刊在新媒体时代受益新技术的同时也面临着巨大挑战[4]。
三、新媒体时代医学期刊选题策划与组稿方式的转变
传统医学期刊如何主动积极地面对新媒体的冲击，转换工作思路和方法是作为医学期刊编辑需要思考的问题，而选题策划与组稿工作方式的转变应摆在重中之重的位置。1.充分利用办刊资源，扬长避短内容仍然是期刊最核心的竞争力，传统医学期刊长期积累的专业资源、科学价值以及学术影响力对于“短平快”的新媒体而言是不可比拟的优势。笔者所在的杂志由当地医学高等院校主办，凭借主办单位的学科优势及强大的专家学者资源，编委会集中了优秀的当地中医药、民族医药等各学科带头人，另外也不乏全国名老中医、广西名老中医等知名专家，编委会在医学期刊的学术导向中起着重要作用，编辑主动与主编、学科带头人等专家接触讨论，发掘医学科学的研究热点选题，可以有效落实组稿任务。譬如唐农教授为“广西名中医”等，是中医扶阳学派直接传人，在中医内科疑难杂症诊治方面颇有造诣，通过编辑的主动约稿，唐农教授多年来多次为刊物撰写文章[5]，单篇文章的最高下载量为407，最高引用34次，从而扩大了期刊影响力。杂志还依托编委会的学科优势及期刊地域优势，开辟《手法医学》《民族医药》等特色专栏，及时组织优质稿源，提高了期刊的知名度。另外，医学高等院校本身就是医学科学发展的前沿阵地，经常举办学术活动，医学期刊编辑通过举办或参加各种学术会议、学习班能结识国内知名学者，扩宽眼界，给选题策划和组稿提供了便利；此外参会的很多青年医生骨干和教师，又或者是研究生，他们是医学临床和科研的中坚、后备力量，思想活跃易于接受新事物，也是期刊潜在的作者群体，而且这种面对面的交流能缩短人与人心灵的距离，带给人亲切感，是网络社交平台所不能达到的。在组稿过程中，笔者所在编辑部仍要求临床研究论文及科学实验论文的作者开具单位盖公章的介绍信，如为基金项目资助论文还需提供课题合同证明，以保证稿源所涉及数据资料的真实性和可靠性。以上策划组稿方式成效稳定，在笔者所在编辑部一直沿用，只是在以前组稿过程中文章以纸质稿件为媒介则应邮寄，既费时不利于缩短出版周期，且不环保，目前已很少使用。2.加强期刊内部建设，提高编辑素质新媒体向传统媒体发出的挑战不仅仅是工作模式上的，更是传统观念和管理体制方面的。不少期刊的管理者受限于年龄和知识结构，对新媒体从观念到技术、模式和平台都存在不可逾越的隔膜，要突破这种束缚就需要更新办刊观念、加大资金投入、选拔合适的人才［6］，还要为编辑人员创造更为宽松的工作环境，这又是一个期刊内部建设的系统工程。相对传统期刊而言，新媒体时代对医学期刊编辑的综合素质也提出了更高的要求，既要懂得出版专业知识，又要精通医学理论，还要熟悉新媒体技术，具有熟练的信息收集与综合分析利用的能力，这样的复合型医学编辑人才是新媒体时代的急切需求，这就要求现有的医学期刊编辑从业人员不断完善自身知识结构，主动学习新知识和新媒体技术的运用，培养新媒体思维和创新意识，提高信息整合能力和人际交往能力。笔者所在编辑部中有5名专职编辑人员，专业学科结构均衡，所属学科为中医学、中药学、中西医结合临床学和公共医学等，覆盖了刊物的选题范围，但尚无出版或传媒专业的编辑人员，编辑部在将来招聘人员时应对其知识结构有所要求，而在提高现有编辑综合素质尤其是新媒体环境下选题策划和组稿能力方面，编辑部作了积极的举措，如要求编辑严格按照《出版专业技术人员继续教育暂行规定》接受继续教育，且主要选择培训内容与当今新媒体要求相契合的课程；外聘相关专家对编辑人员进行相关的计算机信息检索、网络信息检索技能的培训，编辑也可主动利用一切可能的学习机会，积极听取关于信息专业的各种新技术、新进展、新动态报告和专题讲座，扩宽了学科视野。通过理论学习以及编辑工作实践，编辑人员的整体素质尤其是媒介素养不断提高。3.转变观念，促进刊媒融合，选题策划与组稿方式灵活化随着新媒体环境下信息的传播与获取速度加快，读者对信息量的需求越来越大，而更方便、快捷且图文并茂的新媒体传播方式更具市场竞争力。所以，传统医学期刊应该转变观念，加快传统业务的转型步伐，将传统媒体与新媒体的发展有机融合并形成良好的互动关系。有学者认为，现代编辑要树立大出版或全媒体出版思路，从“一种内容，多种载体，复合出版”的角度进行策划与开发[7]。目前笔者所在编辑部注重互联网思维，在新媒体环境下赋予出版选题策划和组稿工作更多的灵活性，积极尝试运用新媒体技术：（1）编辑人员充分利用互联网资源，通过数据库文献检索和互联网（如丁香园网站、杏林医学网等医学网站）获取有关医学各学科学术发展动态、研究热点、学术新观点、重大卫生公共事件等，为选题策划及组稿提供更客观、准确的数据支持，也大大提高了工作效率，缩短了组稿周期；（2）建设医学期刊独立网站，由专人管理并定期更新，作为期刊宣传和编读互动的平台，对部分论文实现开放存取，通过网站，读者能了解期刊基本情况及动态，作者可以了解期刊的策划选题及公开征稿信息，并通过网上投稿系统进行投稿，此部分稿源主要为自由来稿；（3）引入独立的采编系统，使编辑、出版流程数字化，也对编委会专家、作者信息数据进行了数字化管理，为根据学科或者受众进行的策划选题和组稿工作提供了各类统计数据及便利，提高了策划组稿效率；（4）组建医学期刊群，加入各大数据库如中国知网、万方数据库、维普等期刊数据库等，实现了期刊的数字化出版，并根据组稿情况尽早进行单篇或整本期刊的优先出版，以缩短出版周期并吸引更多稿源；（5）积极运用QQ、微信、邮件等社交网络平台与作者、读者进行稿件修改、信息交流等互动，定期向作者、读者推送各期重点文章及信息，向审稿专家推送刊物取得的进展等，以此扩大了期刊影响力，得到了受众的好评。
综上所述，医学期刊编辑在新媒体环境下的选题策划与组稿工作中应充分利用办刊资源，扬长避短，借助新媒体技术、平台及模式的优势，转变工作思维，注重工作方式灵活化，促进刊媒融合发展，提高医学期刊的影响力和生命力。
关键词：高中； 化学； 实验教学
1 引言
化学作为自然科学的一部分，伴随时代已发展成为一门关系社会前进、国计民生，并与科学技术密切相关的科学。美国化学家布里斯罗（Breslow R）概括称“化学是一门中心的，实际的和创造性的科学”[1]。
满足国家发展对人才的需求，进入新世纪，我国启动了基础教育新一轮的课程改革。顺应改革趋势，2001年下半年起，高中化学课程标准研制工作启动。2002年初，按高中课程改革的新思路对《全日制普通高中化学教学大纲（试验修订版）》进行再修订，修订后的《全日制普通高中化学教学大纲》在突出科学探究、联系社会生活实际和增强学生社会责任感等方面有所加强，着重了学生的实验活动。2003年4月《普通高中化学课程标准（实验）》出版，与以往高中化学教学大纲相比，化学课程标准在课程思想、课程目标、内容体系、学习方式、教学建议、评价建议、教材编写和课程资源开发等方面均有质的飞跃，在课程研究方法上也有新的突破。化学实验是化学科学的基础，更是高中化学教学的基础。化学实验对于提高化学教学质量，全面落实培养科学素养的目标，具有其它教学内容和形式所不能替代的作用。本文对化学实验及实验教学探究进行阐述。
2 高中化学实验教学
教师将化学实验置于一定的化学教学背景下，为实现一定的化学教学目的，而开展的一系列教学活动，称之为“化学实验教学”。化学实验教学是化学教学的重要组成部分。
2.1化学实验对于化学教学的基础性
化学是一门以实验为基础的学科。化学实验是人们探索和验证化学规律的手段，是学生学习化学的重要方法，是学生进行科学探究的重要途径，是培养学生创新精神和实践能力的重要过程。而且，实验还是化学教学的基础，它以丰富的内涵在化学教学中发挥着独特的功能和作用，正确认识化学实验的多种作用，对于深化化学实验教学理论，培养学生科学的实验素养，全面提高化学教学质量，具有重要的理论和实践意义[2]。
2.1.1 化学实验的认识论功能
一、化学实验是提出化学教学认识问题的重要途径之一；
二、化学实验能为学生认识化学科学知识提供化学实验事实；
三、化学实验能为学生检验化学理论、验证化学假说提供化学实验事实。
2.1.2 化学实验的方法论功能
实验不仅是一种实践活动，从教学认识角度来看，它还是一种重要的感性认识方法，具有方法论功能。实验方法论是科学方法论的重要组成部分，在化学实验教学中有着十分重要的作用，它是落实科学素养的“过程与方法”目标的重要手段[3]。通过化学实验可以使学生经历科学实验的一般过程，学习实验方法。
2.1.3 化学实验的教学论功能
一、化学实验能够激发学生的化学学习兴趣 学习兴趣是学习动机中最现实最活跃的成分。按照水平高低，可将化学学习兴趣分成“感知兴趣”、“操作兴趣”、“探究兴趣”、“创造兴趣”四种水平[4]。
感知兴趣 感知兴趣是指学生通过感知教师演示实验的现象和对观察各种装置、仪器而产生的一种兴趣。这种兴趣对于初学化学者有积极的作用。
操作兴趣 操作兴趣是指学生通过自己动手操作来获得化学实验现象兴趣。
探究兴趣 探究兴趣是指学生通过探究物质及其变化产生的原因和规律而产生的一种兴趣。探究兴趣对学生形成和发展科学探究能力有重要影响。
创造兴趣 创造兴趣是指学生利用所掌握的的信息、技能和方法进行一些新事物的尝试活动所形成的一种兴趣。这种兴趣是学习兴趣的最高水平，是推动学生形成较高科学素养的最强劲动力。
二、化学实验能够创设生动活泼的化学教学情景
首次在“情景认知和学习文化”中被提出的情景认知的观点认为：知识是具有情景性的，知识在情景中通过活动与合作而产生；当学习发生在有意义的情景中才是有效的；只有在情景中呈现的知识，才能激发学习者的认知需要，从而产生学习动机和学习兴趣[5]。 所以，情景创设是化学教学设计的重要要素。
三、实验探究是转变学生学习方式和发展科学探究能力的重要途径
化学教学中的科学探究主要有实验探究、调查探究和理论探究三种形式，其中实验探究是最重要的一种形式。实验探究是指在实验中进行的一种探究活动。
四、化学实验是落实“情感态度与价值观”目标的重要手段
落实化学课程中观念、情感、态度与价值观等体验性目标，要运用“体验”的方法。体验作为一种方法，要通过具体的活动来承载，而化学实验活动，尤其是实验探究活动，则是学生获得各种体验的最基本、最重要的载体。学生通过亲身经历实验探究过程，可以自我体会、自我感悟。
2.2 新课程标准下的化学实验
2003年国家教育部推出了《普通高中化学课程标准（实验）》，在新课标中明确指出：高中化学课程在九年义务教育的基础上，以进一步提高学生的科学素养为宗旨，激发学生学习化学的兴趣，尊重和促进学生的个性发展；帮助学生获得未来发展所必需的化学知识、技能和方法，提高学生的科学探究能力；在实践中增强学生的社会责任感，培养学生热爱祖国、热爱生活、热爱集体的情操；引导学生认识化学对促进社会进步和提高人类生活质量方面的重要影响；理解科学、技术与社会的相互作用，形成科学的价值观和实事求是的科学态度；培养学生的合作精神，激发学生的创新潜能，提高学生的实践能力[6]。
2.2.1 新课程下化学实验的功能
化学实验教学是一种将形象思维和抽象思维相结合的有效的教学形式，是学生获取知识和培养能力的重要途径。高中化学课程的改革突出了对化学实验的重视，实验教学以其课堂教学没有的特殊效果，在提高教学效益方面占据绝对优势。面对新课程理念下教师施教模式和学生学习方式的巨大转变，重新认识和挖掘实验教学的功能显得尤为重要。
一、创设教育情境，引发积极思考。化学实验是化学教学中固有的教学情境，可以积极有效地激发学生学习化学的热情。学生在化学实验提供的实验情境中，可采用独立探究或分组合作等形式，通过对实验过程和实验现象的观察分析，直接归纳结论，获得知识。化学实验具有较强的直观性和具体性，是学生求得知识的有效途径。化学实验能够模拟关于化学问题的“案发现场”，学生在情境中学习，能够更加主动的思考。
二、引导科学探究、自主获取知识。探究性学习是新课程所倡导的一种学习方式，运用探究性学习方法能让学生从探究中主动获取知识，应用知识。化学科学探究实验是探究性学习的具体体现。教材中的实验都是比较经典传统的，一般是标准的答案，学生在学习这些实验时，易产生固定的思维模式，以靠近或达到标准答案为目标，这明显无益于学生独立思考能力的培养。
2.2.2 新课程下化学实验的特点
培养学生的学习兴趣，是新课程改革中重要的目标之一。对于高中生来说，正处于人生重要的学习阶段，根据他们生理心理的发展状况，应充分契合他们的求知欲，掌握其好奇心理展开教学，从而使课堂实践教学的改革更好的推进。对于教师需要配合学生的特点，使学生能够主动进入实践活动的教学中。新教材中的实验，让学生学会探究，使每位学生都成为学习的主体，积极参与实践。
2.2.3 化学实验是高中化学新课程的重要组成部分
高中化学课程改革后，采用模块组织课程内容，分必修和选修两部分。在高中化学课程标准中，化学实验的内容也分为两部分，但不是以选修和必修为标准，而是以其组织方式进行划分。以分散的方式，即将实验内容穿插在“化学 l”、“化学 2”、“化学与生活”、“化学反应原理”、“化学与技术”、“有机化学基础”、“物质结构与性质”模块的“内容标准”和“活动与探究建议”中，实验内容主要以观察与思考、活动与探究两类栏目体现。以集中的方式，即专题形式展开的“实验化学”模块，该模块体现了对化学学科特征的强化。
2.3 对实验教学现状的调查分析
我国在加强实验教学方面做了大量工作，也取得了一定进展，但从充分发挥并落实化学实验和实验教学的各种功能、体现化学实验的重要性来说，仍然处于相当薄弱的地位。在开展实验教学上存在着诸多的问题。教师作为教学活动的组织者和实施者，对教学效果起关键作用。从教师开展教学方面出发，主要存在的如下问题。
一、价值取向：以试为主，以分为标 化学实验教学的价值取向，主要是指教师对化学实验教学的认知与理解，实施化学实验教学的目标与意义所在的认识，即对化学实验教学行为起导向性的认知。教师们基本能够对新课程价值标准的取向有正确的判断。
二、设计目标：单维从者多，三维者少 新课程强调实验教学要以“三维”目标为引导，教师在规划施教内容时，也应依据此目标。
三、实验模式：继承传统，创新不够 新教材中提供了很多实验资料和完整的实验设计，必修1、必修2两本教材中设计的实验，大多数是有代表性的实验，有俗成的模式。这就要求教师在这些实验的基础上进行创新教学，即可开展丰富的、有深度的实验设计。
2.4 对化学实验教学的优化
高中化学课程的深入改革，明确指出了化学实验教学对化学教学的重要性。
结合新课程标准，分析当前高中化学实验教学的现状，有必要对其优化。
2.4.1 对化学实验教学创新的思考
创新有两种：一种是科学发现与技术发明，这是一种彻底的革新的创造；另一种是对已有科学发现的补充与技术发明的改进，这是精益求精的再创造。对教师来说，教育或教学需要不断追求完善。高中传统化学实验偏重于结论的验证，倾向于动手能力及技能的的训练，过于看中实验结果的的认知，轻视学生对过程的切身感受，学生缺乏自主思考的机会，丢掉了其方法论和教学论的主要作用，不利于全面提升学生科学素养[7]。
2.4.2 对“育人”和“育己”的思考
教师有“育人”的职责，而“育人”必须先“育己”。教导学生富有创新精神和实践能力，教师本身必须先具备创新的实践基础。事实上，对于每个学生或老师，都有创新的潜能。
2.4.3 化学实验教学的优化策略
一、做好演示实验，鼓励学生主动参与实验操作，培养其对实验的兴趣。教师的身教对教学很重要，在做演示实验时，教师操作越熟练，学生越有信心，无形中消除了实验的紧张气氛；另外实验的成功率越高学生越有助于培养学生科学的态度。
二、组织好学生实验，培养学生的实践能力。要提高教学的有效性，教师应重视创设与教学情境相似的实验情境，促进知识和技能的正迁移，培养学生的实践能力。“少说话多做事”，提供充裕的实验时间。引导学生不要受限于书本实验的条框。分工分组精细化，一人一组或多人一组，培养独立实验的能力。
三、组织好课外实验活动，开辟实践活动的场所。教学心理学家皮亚杰的认知建构理论认为，“知识是个体与环境交互作用的过程中逐渐建构的结果”，“个体的智慧和认识是通过与环境相互作用而得到生长和发展的”。由此学生实践能力的习得和提高，同样依赖于学生主动参与学习和研究的过程。摒弃传统“重结果轻过程”的课堂教学弊端，鼓励学生自主探究，体现化学教学重在做的教学特点。
四、开放实验室，充分培养某些学生的创新能力。俗话说“上有政策，下有对策”，课程的改革就要求有相对应的教学方式，对此可以考虑增强实验室的利用度。在美国，除了正常的上课时间，其他的时问，化学实验室都是向学生正常开放的，这样，学生就可以按照自己的兴趣和想法设计出各种各样新颖的实验，然后在实验室中进行操作，这种开放的实验体制能够提高学生实验能力。
2.5 化学实验教学的健康发展
高中实验教学健康发展之路，从教师、学校、教育行政部门和高考命题方四个方面分析[8]。
一、教师是实验教学的实践者与领航者
教师要转变教学中重“实验结果”轻“实验过程”的教育观念。化学实验功能的不仅体现在于获得“正确”的实验结果，更重要的是学生在实施实验的时候能感受探索所带来的乐趣，通过这种切身的经历，更能深刻的理解科学实验的内涵，建立科学的态度、情感和价值观。
二、学校要做实验教学健康开展的管理者与组织者
学校以促进素质教育为办学理念，抛除不适应现行教学的应试教育观念，将升学率仅看作为教学目标的辅助参考因素。
三、教育行政部门要做实验教学健康开展的指导者与监管者
教育行政部门被分配了引导、监督学校教育教学肩负的任务。学校办学是否合法规范，是否进行素质教育等情况，都属于加大实验教学的内容，教育行政部门应给予及时全面的检查与督促，将实验教学列为学校评价的内容，强力规范学校实验教学。
四、高考命题机构要做实验教学健康开展的引导者
目前高考的试题内容依然是高中化学教学的指挥棒，在高考制度近时段内不可能有没有大变化的情况下，命题方向完全可以引导实验试题的考查侧重点，侧重考查学生的实验操作能力，加大对操作细节的考查，使试题有利于动手实验能力强的学生，当然从长远来说应该改革高考制度，更加注重考查学生的实验能力。
3 总结
本文的主体分为四个部分对高中化学实验教学进行了阐述。首先阐述化学实验的基本功能，明确化学实验对化学学习的重要性；其次分析新课程标准，对高中化学实验进行新定位，进一步明确现阶段化学实验的新功能及重要地位；接着分析化学实验教学开展中存在的问题；然后结合新课程标准，提出有利于当前实验教学的具体策略；最后对高中化学实验教学健康发展的展望。
参考文献：
[1] R.布里斯罗. 化学的今天和明天—一门中心的， 实用的和创造性的科学. 华彤文， 宋心琦， 张德和， 等译. 北京： 科学出版社， 1998：1-4.
[2] 显李作. 实验是中学化学教学中永恒的主题[J]. 化学教育. 2012，增刊： 131-133.
[3] 刘知新. 化学教学论. 北京： 高等教育出版社， 2009： 184-185.
[4] 梁慧姝， 郑长龙. 化学实验论. 南宁： 广西教育出版社， 1996： 196.
[5] 裴新宁. 化学实验的情景教学观. 中学化学教学参考， 2001（5）： 12-13.
[6] 中华人民共和国教育部， 普通高中化学实验课程标准（实验）. 北京： 人民教育出版社， 2003： 3.
[7] 王祖浩. 上海市中学化学课程标准解读[M]. 上海： 上海教育出版社. 2006： 279-290.
[8] 马健生，蔡雪.高中化学实验教学中亟待解决的问题及探究[J]， 学科教育， 2003， （5）： 17-22.
