时间：2022-03-26 22:07:27
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篇计算机实验论文，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、指导思想
围绕本学期学校总体工作计划，结合学校实际情况开展电教工作。以现代教育思想和理论为指导，加强现代教育技术的培训，不断提高教师现代教育技术水平。利用好现有的信息化基础设施，做好电教服务工作、实验教学工作，充分发挥现有电教软件、硬件以及实验器材的作用。使我校的现代教育技术有新的突破与发展。
二、主要工作
1、加强信息技术课堂教学研究，提高信息技术学科教学质量
（1）制定好信息技术课程实施计划，确立教学目标、进度要求，扎扎实实上好信息技术课，使学生掌据信息技术的基本知识和基本技能，提高信息素养。
（2）以课堂为主阵地，开展学科整合研究，探索学科整合规律。组织教师参加中小学信息技术与课程整合优质课评比活动。
（3）建立学生信息技术兴趣小组并进行辅导，组织中小学生电脑作品制作活动。
2、继续完善校园网的建设与更新，挖掘校园网的功能，促进校园网建设的科学化、规范化，保证网络运行稳定安全，提高校园网的利用率。通过校园网的建设，为师生、家校、社会搭建学习、交流平台，并成为我校贯彻教育方针，追踪教育动态，介绍新人新事的一个窗口。
（1）调动各教研组参与校园网建设，使校园网在学校管理，教师业务提高，学生素质发展中发挥更大的作用。
（2）对学校现有信息资源进行整合、向资源库进行资源添加，实现资源共享。鼓励并协助各教研组在校园网上开设网页、设置主题论坛，形成教研探讨与学习的氛围，充实校园网内容。
（3）加强师生计算机教室的使用工作。组织本校师生积极参加市、区组织的课例、论文、多媒体课件等的评比活动。
3、要求教师在个人工作计划和教案中体现电教手段的使用，充分发挥电教资源的作用，提高电教设备的使用率，提高教学质量。
4、为参赛教师摄制一节录像课活动，记录教师成长过程，供教师交流学习之用，并充实我校信息资源库。
5、学校积极开展教师计算机教学应用培训工作，以自学为主，面授为辅，应用为检测手段，积极开展教师计算机应用培训工作，使大部分教师能够熟练应用计算机参与教学；加强对电教人员的理论知识培训。
6、利用学校现有设备资源，大力挖潜，以校园网为依托，做好校内外的宣传工作，扩大学校的办学影响力，让和请、文明、满意的校园文化福射到社会各界。
7、进一步加强电教教材的管理和应用，确保学校电教教材订得足、管得好、用得好。
8、建立教育技术装备管理和实验教学工作奖惩机制。
（1）在学生中开展一次小发明，小制作评选活动，对优秀者给子通报表彰和奖励，并报送上级参评，对指导教师进行奖励。
（2）开展自制教具，实验论文和实验优质课评比，择优选送自治区、市参评，获奖者按学校常规评比标准进行奖励。
（3）电教处对教师开展实验教学情况纳入教师检查范围，并根据检査结果进行奖惩。
本学期，电教处工作将进一步提升为教学工作服务的水平和效率，促进各项工作上水平、上台阶。
物理学所研究的规律在自然界中具有最基本、最普遍的意义，是现代医学不可缺少的基础。医学物理实验能使医学生在科学实验能力和方法上得到系统的训练和培养，为学习后续课程和将来从事专业工作打下坚实的基础[1]。随着科学技术的迅猛发展，对人才的培养提出了更高的要求。物理实验教学也必须与时俱进、进行改革才能更好地培养医学生的知识结构和科学素质。
1.物理实验教学普遍存在的问题
1.1实验课程教学内容存在问题
实验内容陈旧、甚至个别内容与中学物理内容有所重复。附属于大学物理学理论课的教学，无独立的教学体系。医学专业医学物理学实验课的教学学时较少，无法进行系统教学训练。医学物理学的学时安排一般是：理论部分50-60学时、实验部分30学时左右。然而，人民卫生出版社出版的《医学物理学》第五版教材所提出的理论部分教学参考学时数为72-108学时。本部门的理论部分43学时、实验部分21学时左右。对于物理基础相对比较薄弱的医学生而言，如此少的学时很难学到应有的知识。另外，实验教学无医学院校的特色，医学物理学实验内容与工科物理学的实验内容完全相同，多为验证性试验、纯物理实验、理论性强而实用性差，与医学生的后续医学课程关联性不大，不利于增强学生学习物理的兴趣和求知欲。
1.2实验教学资源有限
由于经费不足致使全国各医学院校的物理实验教学普遍存在实验仪器老化、实验内容陈旧的现象。这种情况使得实验教学计划很难完成，同时也极大地影响了学生的学习兴趣。比如粘滞系数实验，由于玻璃容器重心高容易损坏，一轮实验下来，完好的玻缸所剩无几。容器的生产厂家由于利润少已停产，下学年的粘滞系数实验实施起来非常困难。
1.3物理实验课开放不足
这一点在我院实验教学中体现的淋漓尽致。其原因为：（1）考虑到实验过程中的仪器损耗和实验开支以及管理难度的加大。（2）在医学类院校中，专任的实验师特别是高级实验师相对匮乏，一般都是由专业任课教师兼职，若加大实验室的开放力度无形地就增加了这些教师的工作负荷，直接制约着教师自身水平的发展和提高。在这样的背景下，学生完全处于一种被动的状态。实验对他们来说，收效甚微，难以培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。
2.物理实验教学的几点思考
这些医学物理实验教学中存在的问题，制约了学生知识结构水平和科学实验能力的发展。为改变这种状况，我们尝试在医学物理学实验教学中采用多层次实验内容、多方式教学手段，多样化实验评价等方法以期达到好的教学效果。
2.1教学内容上采取分层次教学
在实验项目里删去与中学相同或相似的实验，删去与医学联系不大的验证性实验内容，考虑临床医学、药学、检验、影像等各种专业的特点，尽量在实验内容中增加与医学、药学等有关的部分，重视开设物理学前沿技术水平的实验。可将其分为基础实验、近代物理实验、综合设计性实验。对基础性实验模块的教学安排，其必做的实验内容偏重于基本实验技能和方法的学习，使学生初步了解医学物理学的实验方法和技能，并通过预习逐步培养，自主实验的能力以及完成实验报告书写的训练；对综合性实验模块的教学安排，让学生在教师引导下自己根据专业需求完成综合性实验。教师根据实验性质和安排指导，逐步减少对实验方法和步骤的详细讲解，强调实验中的创新思想，启发学生自主完成实验；对设计性实验模块的教学安排，学生将在实验教师的指导下，原则上自主完成实验。主要培养学生的研究能力，要求学生能自己提出实验方案和实验对象，对学习有新体会的学生可鼓励其学习写实验论文。
2.2教学方式多样化
科学的教学方法是保证教学质量的重要因素。传统的实验教学往往是灌输式教学法，不利于培养学生的独立思考和创新能力。在我们的实验教学中，将问题教学引入我们的实验教学全过程，实验前注重学生对实验原理的认识和掌握，通过提问等形式让学生了解如何根据理论知识设计物理实验，如何设计实验步骤，实验过程中引导学生观察实验现象，善于发现和解决问题，实验后让学生能对实验结果有正确的评价，分析成功与失败的因素[2]。同时，还可以引入现代多媒体教学，建立计算机仿真实验室，充分利用CAJ教学。由于实验仪器复杂、精密和昂贵，有很多实验往往不允许学生单独实践，再加上实验室建设经费有限，不可能购买所有的实验仪器。为此计算机仿真实验可以在相当程度上弥补实验教学在这方面的不足。
2.3学生实验成绩评价多样化
音乐情感一直以来是国外音乐心理学的一个研究重点，这也应归功于19世纪中叶实验心理学派的努力，该学派促使了现代音乐心理学的萌发。我国音乐心理学起步较晚，在这之前的研究重点偏向于从专业性的音乐角度进行思辨性质的分析，而没有实证研究的支持，理论略显空泛。在音乐心理学引入我国后，音乐情感的研究更多地与心理学的实证研究紧密地结合，展现了良好的研究局面。本文就此对国内关于音乐情感的研究进行了概括性的梳理。
一、音乐情感的相关概念和研究方法概述
（一）对音乐情感的定义
音乐情感是人与音乐的交互过程中所产生的包括各种人类感情因素的心理过程（刘涛，2006），这个广义的概念包括与音乐实践活动有关的情绪、心境、偏好、趣味和态度等，是一种特殊的心理模糊量。
扬州大学的周新叶在《音乐情感剖析》（2005）中提到，“音乐情感”应等同于“音乐的情感”，它既包括由音响直接引发的情感成分，同时也包含主体对社会生活内容联系思考而产生的情感成分，是两个源头合成的一股流。
（二）音乐情感的特征
结合音乐理论、音乐心理学、艺术情感学的研究，刘涛（2006）总结了音乐情感在信息的表现、传递与认知行为过程有一些典型特征，主要包括：主观性、层次性、客观性、模糊性、整体性、运动性、观照性、选择性等；甘露则认为音乐情感具有典型性、概括性和易感性的特征，她是从音乐存在的意义的层面出发的。
音乐情感自身的复杂特点给研究者提供了广阔的研究视野，也带来了极大的挑战。它或许不能让研究者从只言片语中推出结论，也不能从部分得知整体，流动的音符所带来的情感是复杂的，这就给多种研究方法结合、多个学科联盟提出了迫切的要求。
（三）研究方法及思路
国内外研究者对于音乐情感的研究虽然各自的出发点不同，涉足的领域也较为广阔，但不难总结出研究方法大致分为两类：实证性的研究和思辨性的研究。
美国心理学学会前主席布鲁斯特·史密斯曾概括提出心理学研究的两种方法（模式），分别是因果模式和阐释模式。前者历来都是立足于外部来看待行为着的人，沿袭的是物理与生物领域的各种自然科学方法；而阐释模式则从来都是从内部来看待人，即在情感、意义和价值的领域中研究人，强调人的特殊性。
根据刘沛的阐述，使用因果模式使音乐与情感的研究大受限制，因为基于该模式的研究的基本假设是：孤立的，外部的，听刺激能够对情感行为产生一种直接因果式的影响。可惜的是，事实证明，这种假设在各种验证和考验面前遥遥欲坠。“实验音乐心理学者逐渐认识到，实验设计对变量的严格控制，获得的少量的音乐心理定量研究结果非常有限。即使某一相同或相近课题的量化研究获得充分的积累，情形依然如此。有时相同的研究课题，由于变量、被试及测量工具的差异，研究结论也会有所不同甚至相反。”阐释模式在这时便显现了必要性。
音乐情感是一个复杂的过程，它并不是简单的刺激反应过程，中间介入了人脑对声学属性的排列组合，对音乐符号的加工过程，因此，对于音乐情感的研究需要将因果模式和阐释模式相结合，将因果模式的手段作为研究的基础和根基。有了实证研究的支持，经验性的分析将能够走得更远，正所谓根深而叶茂，对于任何一方面的偏重都会导致研究局面的营养不良。
二、音乐情感的研究成果探讨
（一）音乐情感的认知心理学角度的研究
根据蒋存梅所阐述的斯洛博达的观点：认知阶段是情感阶段的先行，没有认知的基础就不可能产生情感。张前在《音乐欣赏心理分析》中也持相似观点。张前认为，人们从音乐中所直接接触到的不是任何别的东西，而是音响；音乐的一切表现内容都要由音响引发，音乐欣赏中的一切感情体验与形象联想都要以音响感知为基础。综上所述，要研究音乐与情感的关系，对中间的认知过程的深入探讨是至关重要的。国外学者塞拉芬在很早以前就提出了一般认知过程发展的理论建构，主要以实验法作为研究方法，但因为被试为欧美人种，得出的研究结果是否适应于我们东方人的特点，目前还没有相关的实验依据，尽管如此，塞拉芬的研究也为我们指明了一个研究的方向，即探寻中国被试对音乐情感的认知的过程和发展水平，这在我国的研究领域中可以说还是近乎空白的一块，有待于开拓。
另一方面，对音乐情感的认知在我国已经受到了大脑神经科学研究的关注。由于认知心理学以大脑中的认识过程为研究对象，犹如像自然科学的研究方法一样，采用精密仪器，通过对大脑收集到的信息进行测试，从中找出一般的规律，即得出音乐能激感的论据。因此通过认知心理学研究音乐就更加合理、更加科学、更有说服力。
根据有关学者的最新研究，音乐活动对大脑心理具有诸多复杂影响，如对青少年大脑“认知诱发电位”（事件相关电位）有显著影响，对皮质慢电位、神经细胞与分子活动也有一定的影响，并且能够促进青少年的感觉皮层、联合皮层和前额叶新皮层的生理心理性发育，并使它们之间的双向交互式连接获得较早和致密的结构性塑造。
综上所述，认知科学和脑神经科学对音乐情感的研究的贡献的确不可小觑，但是，这里有两点问题值得探讨：
第一，电脑是人脑思维的产物，它只能根据人脑中已有的信息进行实验、推理，人脑的思维是极其活跃的，当测试完毕后，人脑中可能又有新的思维信息，用电脑固定的程序或人工智能等纯逻辑化的工具来测试人脑认知的心理过程，是不是过于主观？第二，就音乐认知科学的实验效能及其解释力和预见力价值而言，同一个欣赏者在不同的时间欣赏同一首乐曲时，如果欣赏者的感受不同，两次测试的结果可以反映出来，如果欣赏者的感受完全相同的话，测试结果会不会也完全相同？这些问题涉及人脑的信息加工机制，也涉及电脑及还原性实证结果如何与人类的艺术心理、审美创造性体验和思维相互贯通并耦合互补等复杂内容，因而有待更深入地思考与探究。
（二）音乐情感的社会心理学角度的研究
人的心理机能及其复杂心理结构的形成，都离不开人的社会性活动。不同的个体，以及不同个体在社会上的身份定位、性别差异所带来的不同要求等，而造成的不同的社会认知，不同的文化经验、社会背景、结构、处于人生不同阶段的个体，社会阶层中不同的群体，对于音乐的情感、情感的认知是否都是有差异的呢？个体的情感体验和群体的情感体验是否有差异，当二者相互作用时，结果是相互抑制，还是相互包容，还是产生叠加效果？这些问题向我们呈现了面对“音乐情感”的不同视角：从社会心理学、发展心理学的角度对音乐情感认知进行研究。
将音乐情感的研究范围缩小到特定的群体，目前的相关研究还是较少的。邢红梅的《聆听音乐与大学生情感的联系》（2007）对大学生这个处于人生特定阶段的特定的群体的音乐情感进行了分析。作者主要采用了访谈法，对大量的大学生进行了在聆听音乐时情感的反应的访谈调查。该文章细致分析了大学生的音乐情感，但也引发了更多值得探讨的问题，如音乐如何被使用？聆听者如何在聆听活动中建构自我身份，进行各种不同的情感陈述？个体如何在社会情境中以音乐为中介体验和创造情感，以便自己更好地成为一种社会规律化的存在？这些问题仍旧值得深入去探讨。另外，在研究方法的运用上，仅仅使用访谈法略显单薄，如果能够结合上实证研究的实验和数据支持，或许能够在研究深度和广度上得到进一步提升。
三、结束语
在相关文献中，国内相关实验论文的数量和国外相比差距较大，国内的实证研究仅仅是集中在个别音乐治疗和音乐心理学的实验研究报告方面。显然，国外在实证方面的历史和经验比国内要雄厚，但是，国外实验研究的被试都是白人或黑人，他们的数据结果是否能够代表中国被试的情况，是需要考虑和解决的。
随着近几年我国心理学的快速发展，对于音乐情感的研究也更加趋于实证化、科学化。在2005年11月25日召开的第二届全国音乐心理学学术研讨会上，会议收到的论文以及会上宣读的论文都显示了这一趋势。重视应用性研究，采用实证性研究方法的学者明显增多。此外，2005年10月召开的第一届情感计算与智能交互国际会议（ACII2005）共录用论文118篇，然而，音乐情感研究的文章仅有两篇，但这方面的研究在国外已经形成一个热潮。不过，我们可以看出，计算机科学、脑神经科学、生理学与心理学的结合对音乐情感的研究在我国正在逐渐萌发，并显现了强大的生命力。从与浙江大学的计算机科学与技术学院的一个集中研究音乐情感的队伍的联系交流中得知，目前我国对于音乐情感的研究是相当重视的，投入了大量的物力和财力，与国际接轨，在一群卓越的科研工作者的努力下，音乐情感的认知模型的计算机程序已经初具规模，这将使情感的识别、表达和转化实现数字化、程序化，更好地促进音乐情感的深入研究。
关键词： 物理化学实验 教学改革 人才培养
化学是以实验为基础的科学，实验教学在人才培养中的作用举足轻重，而物理化学实验的教学改革又是实验教学体系改革的重要方面。近年来，地方本科院校结合实际在物理化学实验改革方面都做了不少尝试。我们针对学生轻视实验、重理论、实验热情不高，自主性、能动性和创造性难以发挥等问题，以提高动手能力和创新能力为抓手，在物理化学实验教学中进行了改革探索与实践，提高了教学效率和人才培养质量，现总结如下，供大家参考。
1.加强课程教学改革，确保理论课与实验课同步进行
物理化学实验是化学化工类专业学生必须掌握的一门基本技术课程，教学内容综合了化学领域中无机化学、分析化学、有机化学等各基础学科的基本研究工具和方法。目前，由于理论课与实验课单独设课，受传统教学模式的限制，加之实验课一般又由不同的老师分小组指导，致使理论课与实验课经常出现脱节现象。往往理论还没有讲完，实验课就要先行开展，而实验课中涉及的理论知识受课时所限，不可能讲深讲透，导致学生在实验过程中对相关理论知识理解不透，只能依照教科书机械地进行实验，学生不能理解实验现象与内容间的内在联系，应付了事，实验课成了走过场。为此，我们重新审核理论课与实验课之间的内在承接关系，调整实验开设时间，确保在完成按时实验教学任务的前提下，做到理论指导与实验操作的步调一致。同时，改革一些过去不符合“绿色化学”观念的污染严重、毒害较大的实验内容，取而代之的是绿色、环保，又具趣味性和应用性的实验项目。实践证明，正因为学习了相应的理论知识，学生对实验过程中出现的不同现象才会有自己的理解和思考，实验的成就感大大增强。
2.更新实验教学理念，改革实验教学方法
为培养学生的创新能力，我们探索实施了“以学生为主，以教师为辅，注重综合素质培养和创新能力训练”的教学方法，在实验过程中，要求学生仔细观察实验现象，引导学生深入思考问题，激发学生的参与热情和主观能动性。如在实验过程中发生意外或出现突发故障，鼓励学生大胆提问，独立思考，对实验中发生的情况提倡相互讨论和争辩等。这样既加深了学生对实验过程的印象，又使学生对所学知识有了更深入的了解，并做到了举一反三，融会贯通；又如随着计算机技术的发展和普及，我们结合新仪器和新方法制作出与教学紧密相关的多媒体课件，使教学活动更具互动性和形象性；再如我们实施以小组为单位分批进行实验的教学方法，要求组内每个学生都要熟知实验的全过程，这样先做的同学可给下批实验的同学进行示范和指导等。上述方法的实施既可节约教学资源、提高实验效率，又可提高学生的自主性和协作精神，也给予学生足够的空间发挥实验技能和主观能动性，突出学生在实验过程的主体地位等。
3.建立开放实验室，实施开放式实验教学
自2010年物理化学实验被立为院级精品课程建设以来，我们开始尝试开放式教学，实验室全面向学生开放，给予学生充足的实验时间和空间。我们的具体做法是：对实验时间实行开放，学生可根据自己的安排，自主选择时间到实验室做实验，有足够的时间和自由度“准备、思考、消化、完成”实验内容；对实验仪器设备实行开放，把实验室闲置的仪器设备集中在一起，供学生了解仪器结构和工作原理，并鼓励他们维修和改装用，增强他们的动手能力。这样既给学生练就了一套过硬的实验技能提供了条件，又提高了仪器设备的使用率；对实验项目实行开放，学生结合自己的专业方向和兴趣爱好，自主选择课程大纲规定的实验内容，同时还根据实际需要选择实验内容，学生通过自学和与教师交流，独立完成实验。此外，对参与开放式实验的同学，我们还在文献查阅、实验方案设计、实验操作规范、实验仪器仪表组装及其调试、实验数据计算机处理、实验论文撰写和交流答辩等方面进行系统训练，进一步拓宽学生的知识面，激发他们的求知欲和好奇心等。
4.开设综合性和研究设计性实验，培养学生自主创新能力
为了能有效地培养学生的综合分析、研究创新能力，我们通过开设综合性和研究设计性实验来实现。综合性实验是物理化学实验课程知识的综合体现，其中包含大量的基础知识和基本技能的综合运用；研究设计性实验是教师只给出一个实验题目和实验目的，学生根据已有的知识，结合相关文献资料设计出实验方案，与教师讨论认为可后方可独立实施。研究设计性实验对学生的实验技能要求更高，往往被安排在综合性实验完成后再进行。这时基本实验技能课已上完，学生也做过了一些综合性实验，做研究设计性实验的基础已经具备。学生从教师那里得到实验题目后，通过到图书馆和互联网查阅相关的资料设计出实验方案，交给教师审阅，带审核通过后学生可进入实验室独立完成实验。实验结束后，教师会与学生一起讨论实验的得失，提出相应的问题，以求下次改进。例如在“微量热法测定药物对细菌生长代谢的抑制作用”研究设计性实验中，学生通过查阅资料和文献，可设计出多种实验方案，内容涉及药物和细菌的筛选、微量热数据收集与分析，细菌生长代谢环境的设置与控制，将多个单元操作串联在一起，并包含大型表征仪器的使用。实践证明，开设综合性和研究设计性实验使学生掌握了科学研究的一般方法和程序，巩固了理论知识，实验技能得到了锻炼，创新能力得到了培养。
关键词： 法学基础理论教育 法律认知科学 实验 教学步骤
法学基础理论教育是法学教育的基石，由于其所涉及的理论问题众多，与其他人文社会学科的交叉较多；长期以来，深受哲学、政治学、社会学和历史学的影响；最近一二十年又受到了经济学的重大影响，因此，传统法学教育以讲授、探讨为主，后来受到社会科学的影响，加入了社会调查和经济分析演算的模式。但是，法学教育与自然科学存在一定交叉，也能进行一些实验课程，典型就是犯罪学、侦查学方面的实验研究。在法律心理学方面，不仅能够进行法律心理学的社会研究，还能够进行生理、心理学方面的实验研究，典型的就是从事“法律与认知科学”交叉问题的实验研究。本文以“法律认知科学”（法律认知心理）实验为例，对法律实验问题进行探讨。
法律属于社会科学，作为法律基本理论的法哲学问题则既属于社会科学问题，又属于哲学问题。所以，法哲学属于人文社会科学。法律认知科学是指运用认知科学的一些理论和方法对法哲学的基本问题进行研究；法律认知科学是运用自然科学的方法研究人文社科的法哲学问题，其属于人文社会科学与自然科学的衔接。
与传统的法哲学讲授、讨论的方法不同，法律认知科学也可以采用实验的教学研究方法。但是，法律认知科学实验与自然科学（医学和生物学）实验有本质区别。一般的医学和生物学实验是研究生命体的生理状况和病变的医治问题，而法律认知科学的实验则是运用医学或生物学的手段，研究法律决策中生理心理过程，研究人文社科问题的生理基础。
法律认知科学实验的教学步骤如下。
一、实验之前的课程讲授
1.相关法哲学理论的讲授。法哲学理论的讲授，主要是介绍现有的一些法哲学流派和主要的法哲学观点争议，这为日后提出问题奠定了基础。法律认知科学的实验设计主要是运用生理实验解决法哲学问题或者部门法的主要问题，所以人文社科问题是实验的目的之所在。很多法律认知科学的生理实验流程大同小异，运用的设备相差无几，但是其所解决的法哲学问题却大相径庭，所以，相关的法哲学理论的基础必须夯实，否则实验就是无的放矢。
为了进行“法律认知科学”的实验，就必须让学生选修“法哲学”、“西方法律思想史”和各个部分法的法哲学课程（如“民法哲学”、“刑法哲学”、“诉讼法基础理论”等课程）。为此，我们开设了“西方法理学”和“法哲学”等课程。通过相关法哲学课程的讲授，并组织学生对部分重点问题、争议问题进行详细分析，提炼出核心争议之所在，由此设想日后可以进行实验的粗略方案。这一点也是体现“认知研究”与“治疗研究”之间的区别，体现我们研究的人文社科的目的指向（而非一般的自然科学或医学意义）。此外，我们还为法学硕士生开设了“神经元法学”和“法律认知科学”等课程，对此类问题的探讨更为专业、细致。
2.联系医院的医生前来讲课。由于课程具有跨学科性质，这种课程需要其他学科的知识。而本学科的教师虽然具有一定的跨学科知识背景，但毕竟其主导学科还是法学或法理学，在其他学科方面的学识显然不如这个领域的专家。所以，邀请其他学科的教师或研究人员前来授课就显得很有必要。而对于法律心理实验课程而言，这方面主要是请医院的医生前来上课。这里包含了以下三类，一类是神经科专业的医生，其为我们讲解脑神经系统的相关知识。部分高学历的医生由于拥有系统的硕士、博士乃至博士后的教育和科研知识，甚至还可能从事过“认知”领域的生理研究，就能够从“生理心理学”的“认知”角度为我们讲解实验设计的方案、流程等对实验特别有意义的问题。
3.带领学生前往实验室参观。由于法学专业学生对工科和医科的实验室一般都比较陌生，如果他们对医疗设备或者医学实验室没有相关的认识，就不可能设计出好的实验方案，因此，非常有必要让他们参观实验室或者医疗设备。在参观的过程中，由医务和实验人员进行相关知识的讲解，其中包括仪器、操作流程和仪器软件的介绍。老师和学生甚至可以进一步接触机器，如进入密封的磁共振室，躺入磁共振仪器内模拟作为实验的受试者。这样，他们能够亲身体会到躺在仪器内接受检查或实验者的境况，设计出更加切实可行的实验方案。
从事“法律认知科学”实验的仪器设备与“医学治疗和检查”的实验设备虽然相同，但是依旧存在一些差别。如磁共振机器，一般医学治疗目的进行的检查往往只需要运用“1.5T”级别的机器；虽然这种级别的机器也能运用于“法律认知科学”实验，但是相关实验对仪器的要求往往更高，通常要求是“3.0T”级，此级别仪器在普通医学检查中的运用就比较少；认知科学实验的磁共振仪器甚至使用到高达“12T”级别。
二、带领学生进行实验工作
1.通读实验报告。法律认知科学相关的实验论文很多，必须进行大范围的选题筛选。粗略筛选之后的论文，由任课教师组织学生进行研读。研读的目的有两个，一是看看研究现状，知道他人的研究进程、重点、热点和难点。通过这些研读，我们就能够根据现有的研究进度，选择尚未研究（发表的）而又可能比较重要的一些问题，这些问题就是日后实验选题的大致范围。
二是参考他们的研究手段、流程，对他们的研究方法进行借鉴。现在发表的论文，一般都会大致介绍实验的流程。然而，学术论文毕竟不是实验报告，其更多侧重于问题的提出、解决和分析，流程的介绍往往比较粗糙。当然，部分学术论文也有比较详细的实验流程，对此类论文的仔细研习，就能对实验设计产生比较大的影响。①
2.对主题进行社会科学的探讨。在进行文献研读的基础上，我们能够得出大致的可能的研究“主题”，这时返回法律社会科学领域，以法哲学的视角重新进行审阅，才能更好地获得“生理心理学”和“人文社会科学”之间的自然衔接。在生理自然科学领域可能可以从事实验研究的“主题”，还必须获得“法哲学”、“法社会科学”上的意义。因为，有的问题虽然在自然科学上具有很大的研究价值，然而从人文社会科学的角度看，其意义可能就会大打折扣（或者意义就不那么直接）。此类论文的价值更多是在“治疗性”而非“认知性”。很多人文社会科学（法哲学）的问题虽然意义重大，但从自然科学（生理心理学）的角度看，在现阶段却还缺乏研究该问题的“方法”和“设备”。所以，必须获得二者的协调和平衡。
主题的选定是法律认知科学实验的第一个难点。这个难点意指“我们要解决什么主题”，其既涉及“什么主题十分重要”，又指“对该主题的研究到什么程度”，还指“现在已经具备研究该主题的手段或方法”。
3.组织实验设计。从法律认知科学实验的角度看，组织实验设计的第一步是设计实验方案，这是最重要的一步。设计何种方案、设计何种场景、设计何种问题，以及何种音像、问卷材料，都关系到实验结果的真实与否。这也是法律认知科学实验的第二个难点。我们要设计出一些“场景”或者“问题”，让受试者在这种环境下能更真实地思考或者表达情绪，从而得出比较真实的实验结果。
西方国家在以往的研究中，存在比较巧妙的实验设计，例如对于道德中不公正问题的容忍情况，研究者在最后通牒实验中，部分受试者拒绝接受不公平的分配方案，这是其情绪化的表现。该实验设计如下②：19名（方案接受者，“responder”）接受磁共振扫描，共进行了30轮游戏，对手（方案的提出者，“offer”）部分是人，部分是计算机。每次都涉及10美元的瓜分。对手所提出的方案中，一半是公平的（对半开），剩下的为2次“9比1”，2次“8比2”，1次“7比3”；在这些方案中，方案提出者的分配比例较大，而接受者的比例较小。结果是，对于公平的方案，方案接受者都接受了；越不公平的方案，则参与者的接受率越低，“7比3方案”至“对半开方案”的所有方案（即“5∶ 5”，“6∶ 4”，“7∶ 3”）都被接受了。在“9比1”和“8比2”两种方案中，如果“方案提出者是人”，则其方案的接受率低于“方案的提出者是计算机”。这就意味着方案接受者对于不公平方案存有情感性反应。这种不公平引发的脑区为：两侧前脑岛（bilateral anterior insula）、背外侧前额叶皮层（dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC）、前扣带回（anterior cingulate cortex）。这证明了两侧前脑岛（bilateral anterior insula）厌恶不公平，作为负面情感的脑区，其反映出了对于不公平方案的厌恶。诸如此类实验设计非常巧妙，就能够为我们进行相关实验提供设计上的参考或模仿。
4.进行预实验。在实验设计之后，有必要进行预实验，检验实验的可实施程度。这种预实验，可以提升实验者的信心，也可以作为申请相关课题的依据。更为重要的是，预实验还可以检测实验的可行性，对可能出现的问题或缺陷进行适当的修正。
在预实验之后，还必须进行志愿者的招募和筛选。
三、实验操作
实验操作是实验的核心状态。法律认知科学的实验流程具有自己的特殊性，其与医学实验相比通常更简单。其运用的仪器设备有核磁共振（FMRI）、眼动仪和脑电图等，其中核磁共振最为典型。该仪器不仅运用于医学治疗和研究，现在还广泛运用于认知科学的各类研究。核磁共振运用于法律认知科学的研究，主要优点在于其定位非常准确（虽然时间上稍有迟滞）。
由于实验的磁共振仪器操作是高度专业化工作（而且机器极为昂贵），只能由专业的实验技术人员进行操作，因此法学教师和学生不能从事，在此不做详细介绍。
四、实验之后的分析总结
实验之后的分析总结属于实验的后期工作，主要是数据、图像分析，以及人文社会科学分析总结。
1.数据、图像分析。数据分析具有客观性，需要专业的实验工作人员进行数据和图像的分析。法律认知科学实验主要运用核磁共振仪器，对于脑区图像的要求比较高，还需要比较好的核磁共振配套分析软件，对此进行精细的分析。此类软件一般只有磁共振专业技术人员才会使用，由他们进行相关数据图像分析比较科学。如果涉及大量的数据分析和必须建立数据模型，则还需要数学专业人士进行相关的工作。
此外，除了实验工作人员和数学人才外，还需要神经科专业医师或者认知神经学专家对此类数据和图像进行“认知神经心理”方面的分析。这种分析就是我们后期进行人文社会分析和理论化的基础。
2.进行相关的人文社会科学分析总结。与前一步工作的科学性和客观性相比，对实验结果进行人文社会科学的分析总结则具有一定的主观性质。我们需要从已有的数据和图像，根据我们需要解决的人文社科（法哲学）主题进行解读。这种解读是人文社科的解读，是运用实验数据和图像得出人文社科的结论。所以，一定的主观性是原有的实验设计思路和人文社科理论基础的延续。现有实验的理论分析，如道德的情感性实验，就需要根据道德哲学理论进行分析；“先天犯罪人”问题的实验，这就需要根据刑法哲学理论进行相关探讨。
五、注意事项
1.“主题的选定”、“实验设计”和“理论性总结”这三点是整个流程的重中之重。这三点工作如果没有做好，整个实验就是失败的实验。这三点如果做好了，实验获得成功的概率就非常大。
2.法律认知科学的实验需要人文社会科学（法律基础理论）和医学两个大领域（两大领域内还有各个小专业）的工作者进行跨学科的合作，尤其需要强烈的团队合作精神。因为随着知识分工越来越精细，知识总量的迅速膨胀，此类合作需要跨越多个传统学科。一方面，我们跨越的知识领域非常大，另一方面，在各种细微领域却依旧要求保持原有的严谨性（否则就违背科学的客观性）。所以，很难有一个人在多个领域内同时保有各个领域的专业技术水平。因此，为了在多个学科领域内的合作能够维系原有各个学科的严密性，我们只能求助于多学科专业人士之间的合作。这是完成此类工作的最佳模式，所以我们必须组建紧密团结的团队。
注释：
①在认知科学领域，例如以下论文：M.R.DELGADO,H.M.LOCKE,V.A.STENGER,J.A.FIEZ.Dorsal striatum responses to reward and punishment:Effects of valence and magnitude manipulations.Cognitive,Affective& Behavioral Neuroscience，2003，3（1）：27-38.
②Fiery Cushman,Liane Young,Marc Hauser.The Role of Conscious Reasoning and Intuition in Moral Judgment.PSYCHOLOGICAL SCIENCE，2006，（17）：1082-1089.
郑州大学基础医学实验教学中心组建于2001年9月。根据“学科交叉、设备共享”的原则,充分结合各课程特点及资源分布,中心下属各专业实验室优化重组为4大实验室板块,构建起医学形态学、医学机能学、分子医学及人体解剖学四个医学基础实验教学平台。以培养学生综合能力为核心,针对实验教学课程体系与实验教学内容进行了整合,从而组成了与实验教学平台相对应的形态学实验、机能学实验、分子医学实验,人体解剖学实验四大模块。从根本上改革实验教学依附于理论教学的传统观念,构建了既与相应学科的理论教学保持有机联系又相对独立,具有鲜明特色的“一体化,模块式,综合型、开放性”实验教学课程体系。
2分层次设置实验内容,采用多元化教学方法
按照“扎实基础、自主开放、鼓励创新”的原则,大幅度调整实验课程内容和授课程序,以能力培养为主线呈渐进式衔接,按基本技能实验(50%)、综合设计性实验(40%)、研究创新性实验(10%)三个层次设置实验项目,编写与之相适应的基础医学实验教学大纲和实验教材,逐渐形成从宏观至微观、从形态至机能、从简单至综合、从基础至临床,纵横相互联系的实验教学模式,以培养学生的科研素质和创新能力。同时,根据不同学科特点,采用多元化教学方法,最大程度提高学生的学习积极性和主动性[2]。基本技能实验结合理论课教学,开设传统的经典验证性实验、基本仪器使用、实验动物手术操作、实验数据和图形的记录、采集和处理,训练学生基本实验操作和技能。综合设计性实验引导学生以“一个问题”为中心,综合多学科知识点,从人体器官、组织细胞的形态结构、遗传特性、生理生化到疾病发生的分子机理、基本病理过程、药物作用等多个角度来设计实验,使学生以跨学科的思维方式建立整体的概念,增强学生对实验现象的观察与思考。设计性实验让学生选择自己感兴趣的题目,运用已学到的知识和技能,独立设计并开展带有研究性质的综合性实验,搜集必要的实验数据并加以分析,写出实验论文,以学术交流会的形式,讨论各自的实验结果,从而培养学生综合思维能力及创新意识[3]。研究创新性实验结合学校“大学生创新实验计划支持基金”,学生自行组织课外科研小组,在导师的指导下设计感兴趣的小型科研课题,申请创新实验基金或参加指导老师的在研课题。该实验从实验设计、科研实施、结果整理分析到论文撰写,全部由学生独立完成。2007年以来,我校7年制及5年制医科各专业学生共获得资助15余项,资助经费达10万元,公开发表科研论文28篇,获得各种奖励及发明专利20余项。以学生为主体、教师为主导的创新实验,采取自主式、学导式、研究式的教学方法,学生接受了较全面、严格、系统的科研训练,启发了他们在科研过程中提出问题、解决问题的逻辑思维方式,提高了独立工作和科研创新能力[4]。
3积极开展“第二课堂”教学活动,培养学生观察问题、解决问题能力
开展“第二课堂”活动是中心实验教学改革的另一大特色。富有内涵的第二课堂活动,既强化了学生实习、实践环节,也提供了互动的师生交流空间,创造了学生自己动手、动脑的机会。通过引导学生参加社会活动,激发了学生积极探索的精神,缩短了学生与社会的距离。医学昆虫学课程教学中,采取了专题讲授与社会实践相结合的教学方式,结合所讲授的专题,把学生组织成若干社会实践小组,利用周末开展小型调研活动。学生们在辅导教师的指导下,走出实验室,制订医学昆虫调查、防治技术方案,在锻炼学生动手能力和实际工作能力的同时,也培养了学生科研工作的能力及兴趣。临床药理学将实验课搬到工厂车间,让学生现场亲眼目睹制药过程。人体解剖学在课余时间将学生组织成若干课外实践小组,参与解剖技术室的尸体解剖与标本制作,使学生们在实践中进一步学习掌握解剖学知识[5]。第二课堂教学活动的开展,既强化了学生实习、实践环节,也创造了互动的师生交流空间和学生自己动手、动脑的机会,有利于加强学生主动获取知识和动手能力、创新能力的培养。2001级7年制临床医学专业赵菁同学,从大二开始,就参与了“河南省重点科技攻关基金资助项目”的有关课题研究。她提出的将物理和化学中有关载体模型的思想引入到生命科学领域的原理,在我省大中专院校尚属首例。其研究课题“小鼠IFN-γ真核表达载体的构建和转染鼠腹腔巨噬细胞抗肿瘤效应研究”已在基础研究中获得了肯定的治疗结果,可为临床治疗提供可靠的实验依据。在大学学习的几年里,赵菁同学将课余时间和节假日全都用在了科学实验和科技制作上[6]。当中心开展第二课堂活动来发展学生的兴趣和爱好时,赵菁就找来理工科的学生成立课外科研小组,常常领着小组成员研究生物、电子技术,搞科技制作,一项一项的创造发明问世,并连续在“挑战杯”竞赛中获奖。在第二届“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛中,《针剂破口器》、《新型解剖床》荣获二、三等奖;在第八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中,《针剂破口器》荣获三等奖;在第四届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛中赵菁同学主创的《河南医美乐医疗器械有限责任公司》创业计划荣获铜奖;在第三届“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛中,赵菁同学的两件作品《解剖室空气净化装置》和《便携式电子防晕动装置》分别获得二等奖和优秀奖。在校期间,她连续四年在全省、全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛和创业计划竞赛中获奖,2003年被授予“中国大学生跨世纪人才奖———建昊奖”,2004年荣获“青春中华―首届中国青年文化周特别奖”,2005年8月被授予“第二届中国青少年科技创新奖”,2005年11月被授予“首届河南省十佳青少年读书成才奖”,2005年12月荣获“中国十大年度大学生创意人物入围奖”,2006年2月荣获“首届河南省十大教育新闻暨教育新闻人物奖”,2006年6月获得“郑州市学习标兵奖”,截至目前,她已拥有7项国家专利,被誉为“学生发明家”[7]。2004级临床医学专业卢沛琦同学积极参与老师的科研活动,将所学知识与科学实践结合在一起,利用第二课堂活动,在指导教师的带动下顺利完成一项科研内容,其撰写的科研论文《骨髓间充质干细胞体外诱导为心肌细胞的实验研究》,在2006年郑州大学组织的学生科技竞赛活动中,荣获“郑州大学学生科技创新与科技论文”一等奖。
4利用现代化教学手段,提高实验教学质量
中心将网络信息技术引入实验教学,建设了一批数字化、网络化的实验教学平台。包括人体解剖学虚拟实验室、数字网络多媒体解剖学实验室、数码显微互动形态学实验室、多通道生物信号采集系统和机能学仿真实验网络教学系统实验室等。各实验室根据不同需求装备相应的数字化网络设备,使实验室信息网络硬件建设处于国内高校实验室领先地位。虚拟、仿真实验软件与实验硬件配合,多媒体技术,网络教学———三种教学手段,进一步强化了实验教学效果。我们自行研发的一套局部解剖学虚拟教学软件,利用虚拟的人体三维技术实现了“虚拟人体解剖”,学生通过鼠标、键盘等工具输入相应的变量,进行逼真的人体解剖实验,收到了良好的教学效果,受到学生和省内外同行专家的一致好评[8]。借助校园局域网和中心网络实验平台连接,应用现代化网络信息技术,开辟了试验项目网上预约、网上预习、网上复习、在线实验等方式消除空间和时间上的障碍,培养学生利用计算机网络平台猎取本专业发展前沿信息和新技术的方法。在中心网站创建的局部解剖学虚拟实验室、机能学网络仿真实验室、形态学网络标本陈列馆。由于网络教学的个体性和交互性,极大地激发了学生的学习兴趣、主动性与创造性。
5完善实验考核方式,科学评价实验教学效果
针对不同层次的实验,采取不同的考核方式,客观、准确、科学地评价学生成绩,构建了以教学督导与信息反馈为主要手段、以实验过程监控为主要内容、以完善的规章制度为保障的实验教学质量保证体系。基本技能实验的考核主要依据:实验预习与报告,实验操作,实验考试[9];综合设计性实验的考核主要依据:选题的合理性和难度,设计方案的完整性、合理性、经济性,仿真优化的正确性,硬件制作、测试结果和设计报告;研究创新性实验的考核主要与课题、论文完成情况,答辩情况以及竞赛结果相结合。
关键词：技能学习；随机练习；群组练习；动作的保持
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）20-0124-02
一、前言
1.选题依据。技能学习最根本的目的是提高练习者的技能操作能力和适应能力，以便在未来的操作情境中有上佳的表现，也就是本文涉及到的成绩的保持程度。在体育教学中，运用随机练习的理念进行体育教学的实验研究在我国不多，随机练习的理念也是近5年开始在我国推广。本文就不同的练习结构——群组练习和随机练习展开实验论证，目的在于通过教学实验，以动作技能学习理论为基础，运用文献资料法、教学实验法、数理统计法等研究方法，对体育教学过程中运用随机练习方式进行动作技能学习的效果进行研究。旨在探讨不同学习方法下随机练习的优势、随机练习的教学效果及本研究结果对体育教育的启示。
2.国内外研究现状。从国内外研究现状来看，研究主要体现在以下方面：第一，随机练习与动作技能学习理论假设的关系；第二，练习的变异性即随机练习有助于未来操作。所以本研究就是专门针对教学中学生运用随机练习与固定练习研究的，通过研究对了解不同的练习结构在不同的阶段产生的成绩保持程度。
二、研究对象与方法
1.研究对象。本研究随机选取陕西国防工业职业技术学院20名男学生为教学实验与研究对象，其中实验组学生10名，对照组学生10名，被选取的学生首先进行身体素质测试，实验组与对照组学生身体素质无显著差异，实验组与对照组学生实验前的运动技能背景基本一致，无显著差异。
2.研究方法。（1）文献资料法。通过计算机网络搜索《中国期刊全文数据库》和手工查阅文献，收集有关的研究现状及理论知识，并对其进行分类整理。（2）专家访谈。就本研究的选题、教学实验设计、研究思路、预期结果、数据处理方法、教学实验的可行性和运用价值等问题向西安体育学院生物力学教研室、田径教研室、计算机中心的教授等10名专家进行了咨询，在广泛收集了专家的意见及建议，并进行整理和分析的基础上确定实验思路，进行实验规划并完成实验，完成论文思路。（3）教学实验法。本文主要论证实验第一阶段三周后和第二阶段六周后实验的结果与分析。（4）数理统计法。
三、结果与分析
1.第一阶段实验组与对照组跳绳测试成绩对比分析。实验组采用随机练习的方式进行教学，对照组采用群组练习的方式进行教学，经过三周的跳绳学习，实验组与对照组的跳绳成绩是否存在差异，可以进行说明教学效果断定。对实验组和对照组测试的跳绳成绩进行两独立样本的t检验可以得出两组成绩是否存在差异性，从而判断在两组受试者施加了同样因素的情况下，在成绩上是否存在差异性。从上实验结果看，两项成绩实验组明显低于对照组的成绩。在达标成绩技术上存在显著差异性，在技术评分上存在非常显著差异性。第一阶段后测试对照组的成绩优于实验组原因分析：群组练习的“固定练习”使得对照组经过3周12学时的“集中练习”之后形成了“固定刺激？？——反应模式”，使得当跳绳动作技术这一固定刺激形成了学生跳绳动作的对应反映，神经系统能比较好地协调肌肉与骨骼肌参与到运动中，能以完善的、合理的方式组织运动，从而提高了跳绳运动的成绩；而随机练习的“分散练习”需要的时间长，在短短的3周时间内，还未形成随机练习的“变化刺激——反应模式”，神经系统对跳绳动作技能的调控还不能完全协调肌肉与骨骼参与运动。因此表现在成绩上就相应的弱。
2.第二阶段实验组与对照组跳绳、韵律操测试成绩对比分析。第二阶段实验组与对照组跳绳测试成绩对比分析。经过6周的学习之后，两项成绩实验组和对照组的差距不是很大，原来的差异已经基本消失。对所测数据运用两独立样本t检验，得出在达标成绩上有非常显著性差异，在技评分上有显著的差异性，两组在跳绳的测试成绩上有明显的高低差别。第二阶段后测试对照组和实验组的跳绳成绩差异性消失原因分析：群组练习的“固定刺激？？——反应模式”在经过3周12学时的运动操学习之后形成了淡化了原来的“固定刺激——反应模式”，使得跳绳动作技术这一固定刺激强度消弱，从而使“反应”消弱，表现在成绩上原来的成绩不但没有保持，而是有所下降。随机练习的“分散练习”不断地变化学校条件和环境，在一段（6周）时间后，逐渐形成了“变化刺激——反应模式”，通过一次又一次地遗忘上一次完成动作的问题解决方案，建立和发展其更加深刻和清楚的动作回忆，神经系统对跳绳动作技能的调控还比较协调地组织肌肉与骨骼参与运动。因此表现在成绩上有较大幅度的提高。实验结果，教学实验的效果是实验组的随机练习从动作的协调性训练、环境的适应、动作的合理搭配训练占据优势，和对照组成绩进行t检验得出：第一阶段两组跳绳成绩对照组成绩优；第二阶段两组跳绳、韵律操成绩两组出现差异，且群组练习成绩开始提高，其原因是，学生在随机顺序下执行几种方式的动作任务，可以提高他们运用动作参量的能力，进而提高了运动成绩。
四、结论与建议
1.结论。（1）随机练习与传统的教学方法“群组练习”在初级阶段相比，随机练习因学时或者训练时间过短而低于群组练习的效果，但在随后随着学时训练时间的延长，随机练习的效果明显好于传统方法——群组练习的效果。（2）在教学实验的整个过程中，实验组各项成绩体现出来的是技能的一个逐渐提高的过程，且提高的幅度比对照组高，学会的动作机能不容易遗忘；对照组各项成绩体现出来的是一个集中提高，然后趋下降趋势，且提高的最大幅度比实验组低，动作机能容易遗忘。
2.建议。在体育教学过程中，应用随机练习的方法教学时要注意动作技能学习的一般规律是一个逐渐提高的过程，不要只看学习的初级阶段的效果，要看到最终的教学效果，教师和学生都不要急于一时的成绩，要正确对待每一个阶段动作技能的学习，使之训练出最好的成果。本文涉及的概念：随机练习random practice（在一定的练习过程中，许多不同的练习是相互混合与交叉在一起的，学生轮流完成不同的动作任务，他们从不连续完成相同的动作任务）。群组练习blocked practice（按照任务不同，一个接一个地进行练习，学生不断地重复。这种安排可使学生不扰地专心学习某个动作，有利于提高学习效果，并使动作得到巩固和调节）。
参考文献：
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[2]陈月亮.现代训练发展趋势及体能训练方法手段概述[J].黄石理工学院学报：人文社科版，2009，（04）.
[3]马海峰.如何选择训练手段[J].中国体育教练员，2009，（03）.
论文摘要： 物理学是一门以实验为基础的学科。物理实验在物理教学乃至整个科学教育中占有重要的地位，实验是中学物理教学的重要内容，新课程标准的实施为物理实验提供了一片沃土。作者通过对相关文献及资料的分析，以及新课程标准指导下的高中物理实验课教学，对物理探究性实验的界定、物理探究性实验的内容的选择和设计原则进行了探讨。
物理学是一门以实验为基础的自然学科。实验是物理探究的重要科学方法，高中物理实验教学的改革应当关注探究思想的介入，改变将实验的功能仅归于验证理论和培养动作技能的观点。2003年3月31日教育部颁布了《普通高中物理课程标准(实验)》，指出高中物理的课程的基本理念是：①在课程目标上注重提高全体学生的科学素养;②在课程结构上重视基础，体现课程的选择性;③在课程的设置上体现时代性、基础性、选择性;④在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化;⑤在课程评价上强调新观念，促进学生发展。课程目标从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度提出了要求。科学探究被提到前所未有的高度，科学探究己经成为物理课程的基本理念之一，被列入课程目标和内容标准，同时还被作为重要的教学建议之一。
基于以上原因，在新课程实施的初期，对新课标下物理探究性实验进行研究具有一定的理论和实践意义，可以为课改和新课程的实施提供参考。
1.物理探究性实验的定义
物理探究性实验是为了探求物理知识，学会一定的物理研究方法等而进行的涉及提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等活动。它是物理领域中的科学探究。在具体的教学实施过程中，可以涉及科学探究的某几个环节，也可以是全过程，分别是“部分探究”和“完整探究”。实验探究现己成为理科教学的重要标志，也是日前一些发达国家的中小学理科教学的基本教学手段和学生活动的主要形式。
2.物理探究性实验的设计原则
2.1主体性原则。整个探究性实验学习活动始终要围绕学生自己发现—选择—探究—解决问题这个研究活动过程来设计，以学生的活动为中心，放手让学生自己去研究、探索，把学习活动的主动权交给学生，教师在其中只起点拨的指导、领路作用。在设计探究性实验时，要充分考虑如何激发学生对问题情境或探究内容的兴趣和探究动机，要保证探究活动过程对学生的开放性，给学生提供自主探索、自主创造的机会，让他们各尽所长，充分发挥。
2.2目标的原则。做每个实验都要有明确的目的，具体到探究的每一步也要有明确的目标。这里的目标包括知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面。当然具体到每个探究性实验，其目标可能有所侧重。只有明确了要达到的目标，探究就有正确的方向，学生就能在探究过程中经受住困难或挫折的考验，从而对探究过程的艰辛与乐趣体验得更深刻。
2.3科学性原则。探究性实验设计中的实验原理科学、装置合理、操作程序和方法正确，探究性实验设计的全过程都科学、合理，所采用的设计标准、方法、步骤等都有一定的理论依据或实践基础，得出的实验结论就可能是正确的。在整个探究过程中，要着重培养学生科学思维方法，观察和记录实验的方法，以提高学生的科学素养，这也正是探究性实验设计的宗旨。
2.4趣味性原则。探究性实验的设计要充分考虑学生心理特点和认知水平，实验设计要生动、有趣，能使学生在进行实验探究时，自始至终保持很高的兴趣。
2.5简约性原则。简约性是指要用尽可能简单的实验方法和实验装置，用较少的实验步骤和器材，在较短时间内达到预期的日的。用简单易行的、合理的实验设计，冲淡学生怕实验准备工作麻烦的情绪;用新材料、新工具降低实验的操作难度。实验设计简约，装置简单，操作简便，节约时间，整个实验过程中没有过多的干扰，学生将主要精力集中在探究目的上。简单就是美，恰当的实验设计既突出实验重点，又没有冗长的实验步骤。
2.6互动性原则。现代教育理论指出，教学过程是师生交往、积极互动、共同发展的过程，师生互教互学形成一个真正的“学习共同体”。在教学中，存在着师生间、生生间的交往。交往的基本属性是互动性和互惠性。信息交流实现了师生互动，相互沟通、相互影响、相互补充，从而达到了共识、共享、共进。
3.新课标下高中物理探究性实验内容的选择
实验内容是实施物理实验并使教学效果达到预期目标的根本。物理实验中蕴藏着极为活跃的因素，随时会出现许多学生意想不到的问题，对与活化学生学习的知识和训练思维有很大的好处。在实际选择内容时要考虑到以下几个问题。
3.1目标的全面性。传统的实验教学在目标上主要强调知识的获取，包括一些具体的实验技能。而探究实验教学应具有更加全面的目标，不仅包括知识方面，而且应该包括态度、情感、能力等诸多方面。按照新课程标准的要求就是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三个维度的要求。课程标准对科学探究及物理实验能力要求，即提出问题、猜想和假设，制定计划与设计实验，进行实验与收集数据，分析与论证、评估，以及交流与合作。
3.2内容要在学生的“最近发展区”内。所谓“最近发展区”，就是学生独立解决问题时的实际发展水平与学生在教师引导下解决问题时的潜在发展水平之间的距离。教师的引导应高于学生原有的水平，否则学生得不到应有的发展;但也不能差异过大，否则会导致学生学习失败，对学习失去兴趣。
3.3内容要贴近生活、贴近社会。很好地联系学生的生活实际和社会实际，可以提高学生对物理的学习兴趣，使学生感到物理就在自己身边，也可以使学生在知道和理解物理知识的基础上，能够清楚所学的知识能用于做什么和怎么做，同时对物理的本质和价值，有一个正确的认识。
3.4内容要结合课程标准。新课程标准中的实验可以分成几类。
第一类是在表述上有“通过实验，探究……”等字样的实验，是一类基本的探究性实验，是课程标准规定了的。这样的实验的例子有以下一些：通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系；通过实验探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律；通过实验，探究单摆的周期与摆长的关系。
第二类是在表述上有“通过实验知道……”“通过实验认识……”“通过实验了解……”“通过实验理解……”“经历……实验过程，了解……”等字样的实验。这样的例子有：通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，能用动摩擦因数计算摩擦力；通过实验了解物体的弹性；通过实验理解光的折射定律；通过实验知道常见传感器的工作原理。对于这样的一类实验，可以根据实际需要，把它们设计成探究性实验。
有些课程标准上要求“通过实验演示……”等字样的实验，这类实验，也可根据情况设计成探究性实验，比如：用录像片或计算机模拟演示以粒子散射实验。
还有些实验是不适合被设计成探究性实验的，主要是仪器使用、操作训练等类型的实验。比如：初步了解多用电表的原理；通过实际操作学会使用多用电表；以多用电表为测量工具，判断二极管的正负极，判断大容量电容器是否断路或者漏电。
4.展望
新课程的实施势在必行，科学探究作为基础物理课程改革的基本理念，体现在课程目标、课程内容、教学方式、学习目标和课程评价等方面。实验是物理探究的重要科学方法，高中物理实验教学的改革应当关注探究思想的介入，改变将实验的功能仅归于验证理论和培养动作技能的观点。从这个意义上说，物理探究性实验教学的升展是必然趋势。在新课程标准下如何更好地进行物理探究性实验的教学，还有很多问题值得探讨，比如，如何安排实验探究的内容、时间，如何对物理探究性实验进行评价，如何开发物理实验方面的教学资源比如实验室资源、教师人力资源，等等。
参考文献
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关键词：农科物理实验；实验教学改革；机遇和挑战
中图分类号：G647 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）35-0252-02
物理学作为一门实验科学，伴随着现代物理农业的迅速发展，物理学技术、物理实验、物理学理论、物理学思维方式等知识在生物学领域中的应用逐渐扩大。其中物理实验是科学实验中的重要组成部分，是学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端，也是高校物理教学的重要环节，在农科物理实验教学中对培养学生的理论与实践相结合的能力有着重要的促进作用，对学生综合能力的提高有着重要的意义。农科院校学生就业面对的是农业生产及如何为农业生产服务等工作，在校学习物理实验时，应侧重于如何将物理知识应用于农业生产中。应用特定的物理技术处理农作物，能促进作物生长，控制病虫害，绿色无污染。它是一种新兴的农业生产技术，与化学农业相比，现代物理农业具有许多明显的优势，可在减少化肥和农药使用量的同时，达到增产、优质、抗病和高效的目的。与化学农业相比，现代物理农业具有许多明显的优势，既可以减少化肥农药的投入，节约生产成本，有利于农民增收，又可以生产出优质、无公害的农产品来满足人们生活的需要。但因物理方法见效慢，不如化学方法直接。物理技术大多只应用于科技园区或农业示范园区，物理技术的应用普及率偏低。这需要农科院校的学生通过在校期间对物理知识的学习和实验，在就业后面临的生产实践中不断开发、完善新技术，普及推广这一新技术。
鉴于北京农学院对农科普通物理实验的课时安排较少（20学时），物理实验教学目前均以基础性、验证性实验教学为主，这种实验教学安排阻碍了学生学习的主动性，更谈不上对学生创新能力的培养。针对北京农学院的农科普通物理实验教学改革和管理，谈谈自己的几点思考。
1.验证性实验进行演示实验教学。充分利用实验课时，将需要保留的验证性实验在实验课内进行演示，既使大家能更多地了解物理理论的发展过程和物理理论的获得过程，又可节约时间。
2.基本性实验注重基本实验技能、基础实验方法和基本实验仪器使用的学习。所选实验特点应能反映物理思想、注重基础操作技能和运用经典实验方法。培养学生的实验观察能力，学习常见的数据处理方法，掌握误差理论的基本知识，学习对实验结果进行分析。重视在实验动手过程中贯穿讨论和交流，实验过程设计为先讨论、再实验、再讨论的步骤，重视学生的口头报告和实验报告。
3.综合性、设计性实验要重视对学生解决问题能力的培养。实验室为学生提供足够的实验条件，除了通用仪器（如示波器、信号源等）外，尽量不采用集成化仪器，以便在实验过程中充分发挥学生的主观能动性，使学生置身于一种富有探索和创造性的环境中，积极主动地思考、分析问题，既培养了学生的创造能力和实验技能，又能使学生在实验研究方法、实验设计思想等科学素质方面得到锻炼和提高。
4.仿真物理实验可以丰富和深化物理实验教学内容。在物理实验中，很多物理概念实际存在却无法看到，如电场、磁场等，很多物理实验现象出现时间极短，难以看见或看清等，这些问题在计算机、多媒体网络技术广泛使用推广后得到了有效解决。仿真物理实验的模拟场景可以很多，能够自己通过实验要求自己来创建相应的实验对象，这样可以通过这些实验对象和实验环境来进行自己的模拟实验，可以实现大部分物理理论知识的验证，如相对论、量子力学等。这种实验不仅能加深学生对物理现象的印象，提供空间让学生发挥自己的想象力和创造力，还能使学生不受时间、空间的制约。
5.自编的实验教材更能适应本校的实验教学内容、仪器的不断更新和新技术的应用。目前，为了适用于各院校大学物理实验教学，一般大学物理实验教材覆盖面很广，将所有可能要做的大学物理实验均罗列在上，实验目录中实验数量很多，但因我校实验课时少，能开出的实验相应也少，学生对所购买的教材使用率意见较大。自编实验教材会根据学校的专业要求、课时安排和学校已有的实验仪器设定所要开出的各类实验，针对性强，并能由浅入深，循序渐进，既能吸收传统实验的精华，又能突出现代实验的特点，还能做到物理实验和农业各专业的有机结合，学习如何将物理知识应用于农业生产中。
6.加强实验室建设。一支责任心强、业务水平高的专职实验技术人员队伍是实验室最宝贵、最重要的资源，是实验室正常、有效运转的有力保证。实验技术人员应具有很强的业务能力和很高的实验室管理水平，能及时将科研成果转化为新实验。重视实验队伍的建设，加强对实验人员的培养，才能使实验室焕发出生机与活力，使实验教学能更好地为教学科研服务。
7.引入现代化教育设备为物理实验教学提供一个崭新的平台。在物理实验教学中引进信息技术，不但充实了实验教学的需要，弥补了一些实验仪器的不足，对物理实验教学的改革和物理实验仪器的更新起到了重要的促进作用。信息技术结合物理教材，可以通过互联网技术在校网上利用Flas模拟实验、利用PPT课件进行课堂知识教学、利用Excel表格对物理实验数据进行处理等，学生还可以在课余时间利用学校局域网查找各类文献资料，撰写实验论文等，在一定程度上提高了学生独立自主学习的能力和创新实践能力，使得学生的整体素质进一步提升。
以传授知识为主的传统教学方法已不能适应新的教学体系，现有物理实验课程设置不能适应时代的发展和要求，建立新的物理实验教学新体系迫在眉睫，而建立物理实验新体系的核心应以培养学生的实践能力、解决实际问题的能力和创新精神为出发点，以农业物理产业为依托，打破物理技术、生物技术、农业生产的界限，实现各学科的有机结合。在有限的时间里，将原有的物理实验重新整合，形成从基础到前沿、从接受知识型到具有独立解决实际问题能力型的物理实验课程新体系。
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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 【摘 要】近年来，自动化专业电力电子技术被广泛应用于各个领域中，从家用电器的制造到国家重大科研项目，都能见到电力电子技术的身影，由此可见电力电子技术的重要性。但是，随着科技的持续更新和发展，电力电子技术课程中所含的知识类型越来越丰富，为此广大教育工作者必须对此课程进行教学改革，尤其是实验方面的教学，更是应该不断地拓展学生的知识面，增强学生分析问题、解决问题的能力，让学生能将理论知识与工程实践相结合，这样才能为社会培养出符合现代社会需求的工程应用型人才。本文针对工程应用型自动化专业电力电子技术实验改革与实践进行分析，为教学提供参考。 【关键词】工程应用型 自动化专业 电力电子技术实验 改革 实践 【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）32-0052-02
力电子技术是一门现代化的、新型的电子技术，主要应用于电力领域。电力电子技术主要是指使用晶闸管、GTO、IGBT等电力电子器件对电能进行变化和控制的技术，基于电力电子技术变化的“电力”功率处于1W至1GW之间。这与信息电子技术有所区别，已经成为自动化专业中至关重要的专业基础知识。因此，电力电子技术教学受到众多学校的重视。但是，随着信息技术、计算机技术与测控技术的融合，自动化技术获得了更快的发展，其专业知识也在不断更新，这使得传统电力电子技术课程的教学内容已经不适应时代的发展，也不能满足现代社会对于人才的需要。为了能够提高教师电力电子技术课程的教学效率，培养出工程应用型的电力电子技术人才已经迫在眉睫。
要想培养出工程应用型的电力电子技术人才，就必须不断提高学生的创新能力以及工程实践能力，这就需要教师从电力电子技术实验教学入手，改变以往的实验教学模式，创造出一种新型的实验教学模式，使学生能够将电力电子技术的理论知识有效的应用于实践以及日后的生活中，以此达到学以致用的目的。
一 电力电子技术实验改革的必要性
当下，我国电力电子技术实验教学还存在一些弊端，尚有一些不足之处，主要体现在以下几个方面：
首先，由于教师受到传统教学观念的影响，往往对电力电子技术实验教学不够重视，他们认为电力电子实验教学只是电力电子教学中的附属环节，学生日后会通过大量的工作经验逐渐提升电力电子的实践能力，为此他们并没有精心的设计电力电子技术实验教学的教学环节，所涉及的教学内容也与教材完全相符，这使学生学到的实验内容受到局限。其次，随着社会的不断发展，时代的不断进步，电力电子技术在电力系统中的应用已经非常广泛，同时受到科技的影响，该技术在不断地变换和更新，与电力电子相关的新技术也被不断开发出来，而电力电子实验教学内容却没有随着更新，实验内容相对陈旧，难免会造成学生所学专业知识与实际生活脱节的现象，实验教学也变得更加流于形式，缺少其应有的价值与作用。再次，电力电子技术实验课的实验平台过于标准化、统一化，这不利于学生创造性思维的培养，也在一定程度上限制了学生的动手能力。与此同时，学生对新型电路结构和控制技术的了解也会受到影响，学生的专业知识无法获得有效的延伸和拓展。最后，在传统的电力电子技术实验教学中，教师往往会以验证性实验为主，而设计性实验和应用性实验较为缺少，这样一来，学生仅仅通过所学专业知识进行实验论证，处于一个“被动实验、被动学习”的局面，不能充分发挥自身的主观能动性。
以上几个问题使学生无法符合社会对人才培养的需要，为此，必须不断加强学生对该专业理论知识掌握能力以及专业技术的实践应用能力，不断地提高学生的工程意识，这样才能使学生获得更好的发展，并在日后的生活与工作中体现出自身的价值，为社会做出应有的贡献。
二 工程应用型自动化专业电力电子技术实验的改革与实践
1.电力电子技术实验教学的改革计划
电力电子技术课程内容具有较强的实践性，其实验教学的主要目的是提高学生对该专业理论知识的掌握程度，并培养学生基本的实验技能以及分析和设计电能变化电路的能力。该专业课程有如下特点：第一，不但要对学生进行理论知识方面的教学，更要提供给学生大量的实验验证机会。第二，电力电子器件及其控制手段变化较快，新技术的出现使教学内容变得更加丰富，与此同时，受到课堂时间的限制，理论教学无法做到面面俱到。第三，电能变化电路和相应的控制技术类型繁多，如果想让学生在实验中都能接触到，就要为学生提供良好的实验环境，提供足够多的实验器材。第四，在制作电力电子装置的时候，电力电子装置的参数变化对实验设计是否成功有很大的影响，必须明确这些参数变化的规律对实验进行科学学合理的设定。
课题组根据以上特点，以工程应用为出发点，将提高学生的设计与创新能力作为重点培养目标，积极构建出新型的实验教学体系。与此同时，将实验教学延伸到课外，积极鼓励学生参与课外科技实践、电子设计竞赛等活动，进而不断提升学生动手实践与团队协作的能力。这样不仅可以让学生更好地掌握最基本的实验技巧，而且能够对电力电子器件与相关控制技术的发展状况进行实时跟踪与了解，为后期工程的设计与应用学习奠定坚实的基础，实现学以致用的教学目标。
2.电力电子技术实验教学改革的方法策略
第一，以验证性实验为主，增加设计性实验以及研究性实验。在传统的电力电子技术实验教学中，单纯地以验证性实验为主，虽然能在一定程度上培养学生的实验能力，但是长期的验证性实验会使学生产生一些负面情绪，会对验证性实验产生厌烦心理，为此，必须构建一套新型的实验教学系统，增加实验教学项目。教师可以将验证性实验作为基础，增加设计性实验以及研究性实验，这样就能有效地活跃课堂气氛，激发学生实验的热情，提高学生学习的积极性和主动性，让学生通过设计实验以及研究实验不断提高自身的综合能力，使学生获得更好的发展。
第二，以工程应用为出发点，不断提高学生的创新能力。电力电子技术教学的主要目的是为了培养该专业的实践型技术人才，为此，教师应该做到以工程应用为出发点，不断提高学生的创新能力，改变以往学生的思维方式，使学生能够在日后更好地将电力电子技术应用到实际的工程项目中。教师在进行实验教学时，可以利用多媒体课件向学生展示最新的电力电子技术成果，使实物演示、工程分析能够通过图表和视频方式更加直观地呈现给学生，例如，调光电路、开关电源电路、小型直流电动机可逆调速系统等，这样就能提高学生进行实验的热情。
第三，引入仿真技术，进行“仿真+实物”的实验教学。受到多种因素的影响，如实验教学的课时较少、实验设备不健全等，电力电子技术实验教学效率往往不尽如人意，为了使学生能够将理论与实践有机地结合起来，应该在实验教学中引入仿真技术，实现“仿真+实物”的实验教学模式。例如，在典型的升压斩波电路制作中，让学生通过互联网或其他方式找到实验原理，随后用MATLAB进行仿真实验，使学生了解到工程参数对实验设计的影响。
第四，建立多样化的实验考核机制。建立多样化的实验考核机制，进而科学地判定学生的实验成绩，加强学生对实验教学的重视。教师可以从基础性实验、自主设计性实验以及工程研究性实验三个方面入手，对学生开展不同实验层次的多样化考核模式。在基础性实验方面，检验学生是否能够对基本的实验设备进行规范的操作和使用，并培养学生的基本实验能力。在自主设计性实验方面，可以组织学生以小组合作探究的学习方式，共同交流探讨，自行设计实验、验证实验。与此同时，教师应该对学生的整个实验过程进行全程监督，对试验期间出现的问题给予适当的指导，最后再让学生对自身的实验进行评价。在工程研究性实验方面，由于工程研究性实验知识面广，实验操作较为复杂，教师可以将其作为学生的课后任务，并提供相应的实验材料。最后通过三种实验对学生进行综合评定，并尽量使用一些鼓励和赞美的语言，使学生能够树立良好的自信心。
三 结束语
