欢迎来到易发表网,发表咨询:400-808-1701 订阅咨询:400-808-1721

关于我们 期刊咨询 科普杂志

实验设计论文优选九篇

时间:2023-03-20 16:22:19

实验设计论文

实验设计论文第1篇

1.实验目的。

通过模拟基于XBRL数据的审计过程,帮助学生增强对审计理论与方法的感性认识,熟练掌握收集审计证据的主要方法,理解并顺利实施XBRL的信息渲染与萃取,培养动手能力。

2.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。

3.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。

4.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。

二、把传统财务报告渲染为XBRL财务报告

1.渲染工具。

渲染工具(RenderingTools)是解决XBRL可视性的应用软件的统称,把电脑编码语言显示为人类肉眼能够识别的视觉元素。可分为基础工具、转换工具和浏览工具三种类型。基础工具包括XBRLGL应用软件、XBRLFR应用软件、分类标准编辑软件、实例文档编制软件等;转换工具包括文件转换软件、版本转换软件等;浏览工具包括各种解读、浏览、显示功能的软件。把传统财务报告渲染为XBRL财务报告的过程通常并不借助XBRLGL应用软件,而是通过XBRL规范直接将已经存在的财务报告信息转换为XBRLFR。这个过程实际上是为审计实验提供资料的过程,学生只有理解了此过程,才有可能在此基础上实施审计模拟实验。把传统财务报告渲染为XBRL财务报告应遵守基本的会计业务处理的基本规则,如遵守会计等式或资产负债表平衡规则、资产负债表须列示资产(遵守逻辑,下同)、分类资产负债表须列示流动资产、资产负债表须列示股东权益,等等。

2.数据准备相关的审计实验设计。

(1)教师准备。

一是上市公司数据。根据实验的环节需要,选择适当的上市公司数据。例如,在实质性程序的财务分析环节,可选择收入、成本具有可比性的施工企业的数据。二是实验软件。教师个人往往无力采购正规的实验软件,况且即使有实验软件,学院或学校的实验室也往往不能正常保障该软件在局域网内的运行。因此,建议下载Fujitsu等主流XBRL软件商提供的免费试用版软件,安装于学生的单机电脑中使用。三是理论、技术、规范等文本。在理论课教学中,向学生传授XBRLGL和XBRLFR的基本知识、技术特点,并展示规范文本。四是上市公司实例文档。下载与上市公司数据相应的上市公司实例文档,以便检验实验成果。

(2)学生准备。

一是传统财务报告的编制。实验前学生应回顾传统财务报告的编制理论与方法,以实现对照比较的目的。二是对XBRL财务报告的理解。学生能够理解XBRL财务报告是正确实施XBRL审计实验的基本前提。三是对证监会监管要求的理解。系统回顾和理解证监会关于会计信息披露的要求。四是技术准备。包括熟悉XBRL相关软件的使用、财务报告和其他会计信息的读取、验证与逻辑检验。

(3)实验实施。

在教师的指导下,学生实施以下环节的实验:XBRL相关软件的安装与试用;依据经济业务资料,编制XBRL实例文档;理解和运用XBRL分类标准,据以调整XBRL实例文档;考虑和分析证监会的监管要求,进一步理解和运用XBRL分类标准;XBRL网上呈报。

三、审计实验中XBRL信息的萃取

1.萃取工具。

萃取工具(ExtractionTools)是获取XBRL呈报的会计信息并进行分析和使用的应用软件的统称。在审计实验中,主要的萃取工具有:XBRL实例文档浏览软件、文件转换软件、版本转换软件、财务分析软件、文件审核软件和文件搜索软件等。其中,各类转换软件的功能与渲染工具的功能是相同的。从XBRL数据库中萃取信息,要注意检验信息的安全性和逻辑性。同时还要考虑其是否能正常应用于风险评估模型、舞弊识别模型、分析性程序和专业判断模型之中(考虑这些模型的特点和要求)。

2.相关审计实验的设计。

(1)教师准备。

一是上市公司环境描述。由于审计实验无法重现公司环境和审计环境,因此描述文本对于学生理解实验情境非常重要。二是上市公司XBRL数据库(模拟)。必要时可向上市公司动员,争取支持。三是审计软件(数据萃取工具)。可从主流上市公司网站下载。四是审计模型准备。向学生提供主要的审计模型及其解释文本。

(2)学生准备。

一是基本审计理论与方法的准备,尤其是取得对连续审计的理解。XBRL有利于实现连续审计,学生应先了解传统审计与连续审计的联系与区别。二是取得对审计模型的理解。通过教学回顾和审计模型展示,帮助学生在实验中理解审计模型的涵义,掌握模型涉及的数据的获取途径。三是实质性程序。在实验中掌握账实核对等实质性程序的运用技巧。四是审计工作底稿。掌握审计工作底稿的编制要求。

(3)实验实施。

实验设计论文第2篇

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

在介绍完实验设计基本知识后,紧接着将本实验室所有的仪器、设备、动物情况告诉学生,让学生自由组合,每5~6人一组,并让其围绕要求根据自己的兴趣选题。为避免个别学生存在依赖心理,要求每一位学生独立完成实验设计。给学生5天时间查阅文献资料,制订实验设计方案。为使学生对实验设计的基本步骤和内容有较完整的认识,给出实验设计报告内容,包括研究题目、理论依据及研究现状、研究内容、仪器与药品、研究方法、实验对象、性别、规格、数量、实验组与对照组的处理、观察指标、实验步骤、统计方法选择、预期实验结果、设计人、设计日期等。开始实验的前一天收集实验报告,教师仔细阅读批改,做到心中有数。实验第一天,首先让每一位学生上台讲解实验设计的目的和思路,汇报设计方案,预期实验结果,提出存在的问题及解决措施,并回答其他学生提出的问题,然后由教师就实验设计中方法的科学性、合理性和可行性及思维的创新性及步骤的严谨性等做出评价。讨论实验设计并进一步修改完善后,由小组成员共同选择一个可行性较好的实验设计并实施。共同讨论形式有助于拓宽学生的知识面,有助于学生由一种实验方法认识到一类实验方法,从单个药物的研究方法引申出一类药物的研究方法。在实验设计中,锻炼了学生分析问题的能力和语言表达能力,并对文献检索和统计方法的运用也有了进一步的认识和体会。

2.3实验实施

通过设计实验和讨论实验,学生基本掌握了实验目的、方法、步骤。为了培养学生严谨的科学态度和实事求是的实验记录习惯,在实验进行前,首先要求学生严格按照实验记录报告的内容格式记录结果,包括实验组、实验日期、室温、实验题目、实验材料、药品和试剂的配置、实验步骤、实验结果(观察指标、动物号、时间)、初步结论、实验失败或出现意外结果的原因、实验改进的建议、实验人、记录人、日期。然后安排学生以小组为单位,独立完成药物配制、动物分组、编号、动物给药、实验操作、观察药效指标及记录结果的全过程。教师从旁指导实施,及时提醒学生注意事项,以免出现误差或实验失败,要求学生认真科学地记录和分析实验结果,使学生对实验设计的可行性有进一步的认识。

2.4实验考核

小学期制实验设计考核既不同于理论教学考核,也不同于专业实验教学考核,它是对学生实验基本技能、学习主动性、思考分析问题能力、创新能力、表达能力、团队合作精神、知识整合能力、写作能力的全面评价,是开展实验设计中不容忽视的环节。教师不能只看实验的成功与否,而应从实验的全过程全面评价学生的能力,依据学生的实验设计、实际动手能力和对实验结果的客观分析能力、论文撰写水平进行综合评定。

3药学本科小学期制药理学实验设计的效果与不足

小学期制药理学实验设计的效果有以下几点:(1)通过引导学生参与实验设计,使学生对科学研究有了进一步的了解,并极大地激发了学生对科学研究的兴趣。(2)培养和锻炼了学生的能力,使学生的综合能力有了很大提高,并为本科实习和研究生课题研究奠定了基础。药理学设计性实验是学生自己进行实验设计并实施的,是学生知识和信息的处理能力、创新能力、观察能力、动手能力、协调能力、分析问题和解决问题能力得以全面展现的舞台。(3)培养和锻炼了学生相互协作的团队精神。

实验设计论文第3篇

实验前将所用试剂都置于电热恒温干燥箱中,在110℃条件下烘干处理3h,脱水后密封保存备用。以转炉提钒钒渣为参照[8-9],配置实验试样组成的质量分数见表1。配好的试样放入玛瑙研钵中研磨,保证样品充分混匀。实验材料准备好后进行以下实验:(1)差热分析法(DSC)实验:利用DSC精确测定试样的相变和反应温度。使用氩气(99.99%)作保护气氛,流量为2L/min。设备升温和降温速度为10℃/min,试样量为10mg[10]。(2)高温淬火实验:为确认FeO与V2O5发生的反应和生成的物质,以DSC测定的相变温度为依据进行高温淬火实验。试样装入MgO坩埚(33mm×29mm×50mm),放入二硅化钼炉中,加热到试样的液相线温度以上50℃,然后再降到至相变温度并保温一定的时间后迅速取出,置于水中淬冷。(3)样品表征:X衍射分析淬冷后的试样物相;采用扫描电镜观测样品形貌及尺寸。

2结果与议论

2.1差热分析试样经升温熔化后均匀性更好,故本实验以DSC降温曲线结果为准。从DSC降温曲线中得到试样的相变温度见表2。从表中可看出:1—4号试样在600℃左右开始熔化产生相转变,原因是1—4号试样中FeO含量较低,有放热峰出现所致;随着试样中FeO含量增加,试样的熔点升高,600℃左右不易发生熔化而产生相转变;1—7号试样在接近800℃左右均发生相变,原因是V2O5发生了分解反应:V2O5V2O3+O2;3—10试样在970℃、1300℃、1450℃左右均发生了相变或反应。

2.2XRD分析试样高温淬火后用RigakuD/MAX2500衍射仪进行分析。试样在970℃保温2h后迅速取出用水淬冷,部分试样的分析结果见表3。图1和图2分别是试样10在1450℃和1300℃保温后得到的X衍射图谱。分析X衍射结果发现,FeO-V2O5体系在高温下发生了反应,970℃时主要生成钒酸铁FeVO4,1300℃和1450℃时主要生成反式钒铁尖晶石Fe2VO4;随着FeO含量的增加,体系中的物相减少,只有Fe2O3由此可以看出,FeO和V2O5之间发生了一系列氧化还原反应,其反应的实质是V2O5在反应开始时发生分解得到V2O3和O2,FeO被氧化成Fe2O3,V2O3与FeO和Fe2O3同时发生反应生成Fe2VO4,未分解完的V2O5与Fe2O3发生反应生成FeVO4。

2.3SEM分析通过扫描电镜可以更直观形象地观察铁钒体系中的物相结构。图3为试样分别在1450℃、1300℃保温30min的SEM。从图中可以看出,铁钒体系主要组成为钒铁尖晶石相和铁氧化物相,图中灰白色物相为尖晶石相,黑灰色物相为铁氧化物相。由1300℃保温得到的钒渣矿相中尖晶石的粒径明显比1450℃保温得到的尖晶石粒径大,其尺寸分布范围也较宽,主要分布在10~30μm之间。在1450℃保温时,尖晶石粒径主要分布在10~25μm之间,尺寸相对较小。这是由于高温下形核率大于晶体长大速率,所以形核较多,晶体尺寸较小;当温度降低时,形核率增大,但其增长率小于晶体长大速度,所以随着保温温度的降低,尖晶石平均晶粒尺寸增加。

3实验内容拓展

本文所设计的综合实验是研究型实验。学生可以在教师指导下完成系列实验,包括熟悉实验内容、设计实验方案、准备实验材料、完成实验操作、分析实验结果和撰写实验报告。通过该研究型实验,激发学生获取新知识的欲望,催化学生创新的热情,使学生更加注重知识体系的系统性和整体性,从而完成理论—实践—理论的循环过程。应用TRIZ理论的动态化原理[11-12],还可以对实验内容进行拓展,不断扩充和更新实验内容:(1)进行铁钒体系平衡的热力学计算。学生可根据最小吉布斯自由能原理进行计算,验证实验结果和理论计算的一致性。(2)探索钒铁尖晶石结晶规律。学生可在前期研究的基础上,自主设计实验方案,探索影响钒铁尖晶石结晶规律的因素。(3)从FeO-SiO2-V2O5系着手,探索钒氧化物的行为,为改进造渣制度提供理论依据。(4)探索焙烧浸出方式制取钒氧化物时工艺参数对钒铁尖晶石的影响。

4结束语

实验设计论文第4篇

一、确定实验内容形成实验假设

实验的目标是学生在经过网状拓扑式课堂培养后,在语文阅读能力上能够体现出批判性思维的相关特征,提升批判性思维品质。实验假设涉及了三方面的内容,分为三个假设:1.教学模式与批判性思维意识培养的关系。批判性思维意识应包括“寻找真理、开放思想、分析能力、系统化能力、批判性思维的自信心、求知欲、认知成熟七种意识倾向“,在此设置假设一:网状拓扑式课堂可以显著增强学生批判性思维意识;2.教学模式与批判性思维普遍性的关系。设置假设二:网状拓扑式课堂对培养学生批判性思维具有普遍性。3.教学模式与批判性思维能力的培养的关系。批判性思维包括三个紧密联系、互相影响的阶段:“分析思维方式阶段、评估思维方式阶段和提高思维方式阶段”,具有公正性、普查性、挑战性、严谨性、独立性五种品质特点,以及思维目标、问题意识、观点分析、概念理论表达、建立假设、推理结论等六种能力。在此设置了假设三:网状拓扑式课堂可以显著提升学生批判性思维能力以及语文综合阅读能力。

二、实验变量的确定及控制措施

1.自变量与因变量的确定。自变量是研究者出于某种研究目的进行操纵以引起因变量发生变化的因素或条件。自变量是因变量的原因,因变量是由于自变量的变化而产生的现象变化或结果,彼此相互依存。依据假设,实验操作变量是参与网状拓扑式课堂研究的学生:实验组学生的语文阅读教学采取网状拓扑式,对照组学生的语文阅读教学采取传统阅读教学方式。因变量包括:(1)学生批判性思维能力的总体改变和各个分量(思维目标、问题意识、观点分析、概念理论表达、建立假设、推理结论)的变化;(2)学生批判性思维意识的总体改变和原则分量的变化。(3)学生语文综合阅读测试能力的总体改变。2.无关变量的控制。无关变量,即为实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。实验者不能根据它对所得的结果做出正确的判断和解释。如果不能控制或消除无关变量的影响,因变量变化的根本原因就无法判定。所以在选择研究变量的同时,必须辨明无关变量,需要在研究过程中加以控制那些可能对实验结果产生影响的无关变量。本次实验设计中,因为是按自然班级进行试验,因而能对一部分无关变量进行控制。无关变量包括下面五个方面:学生自身方面的因素、家庭背景、社会因素、学习环境和教师因素。从高中二年级和三年级的学生中抽取样本。他们在校已有至少一年的学习生活经历,接触的学习环境和社会环境基本一致。学生自身的特点,在进入新年级分班时,皆由学校从学习成绩、综合素质、班级人员组成等方面综合平衡控制,在所属的班级层级中,随机分配,具有一定同质性。实验中涉及的教师具有高中循环教学经历,年龄接近,教学能力相当。

三、抽样及分组的设计

实验学校江苏省海安高级中学为独立设置的高中,规模符合要求。学校各类设备设施齐全,配置先进。学生对绝大多数对教师的教学比较满意。学校教研组和课题组具备开发课程的能力。语文教研组承担了省级“十二五”规划课题,初步形成了较为可行的课程评价、学生评价、教师评价等体系,基本满足实验开设的需要。为了保证实验的真实与严谨,尽量减少前测与实验处理带来的交互作用,便于作对照比较,采用了随机后测控制组设计。学校按学习成绩综评、综合素质测评、班级人员性别比例、选科倾向等因素在进入新学年时随机分成若干个班级,采取等组实验法分层整群随机抽样。分别从高二年级理科普通班、高三年级理科强化班、高三年级文科普通班三个不同组合中随机抽取两个,共386名学生参与实验。在每个年级的不同类型班级组合中,随机指派一个班为实验班,语文阅读教学中使用网状拓扑式教学模式;对照班则采取常规教学模式。一个学期之后采用相关测量量表及常规语文阅读综合测试进行后测。

四、测量量表的选取

1.批判性思维意识倾向测量量表的选取《加利福尼亚批判性思维倾向测试》是一种比较成熟且使用较为广泛的思维能力测试量具,有较好的信度与效度。2.批判性思维能力测量量表的选取《批判性思维能力检测指南》将思维元素与思维标准结合,从八个方面进行测量,比较适合人文学科检测,因而选取《批判性思维能力检测指南》作为能力检测量表。主要在实验过程中提供给学生和教师针对书面阅读报告进行分析和检测。

五、数据的分析

实验设计论文第5篇

仪器:NICOLETiS10型红外光谱仪、BHX-9101-1SA型鼓风干燥箱、DW-3-60型电动搅拌器、PL203/01型电子天平、KEMS-2S型磁力加热搅拌器;浪潮英信NF5220计算服务器,GAUSSIAN09、GaussView(3.09)软件。试剂:PET聚酯碎片(3~5mm×5~8mm,由回收农夫山泉饮料瓶制得);乙二醇、碳酸氢钠、对苯二甲酸、氧化锌、浓盐酸、浓硫酸、85%水合肼等试剂均为分析纯;蒸馏水。

2TPA的测定与表征

我们通过一系列的实验,比较了用不同方法和不同条件降解PET得到TPA(或其衍生物)的收率。收率计算公式如下。采用美国Nicolet公司生产的NICOLETiS10型傅里叶变换红外光谱仪对产物(对苯二甲酸)进行结构表征。对苯二甲酸为白色固体,研磨成粉末后,采用KBr压片法进行检测。同时,还利用了量子化学计算方法,以GAUSSIAN09计算程序[10]采用密度泛函理论对对苯二甲酸的红外光谱进行了理论模拟计算。

3PET降解方法

3.1乙二醇醇碱联合解聚法在装有冷凝管、搅拌器、温度计的三颈圆底烧瓶中投入5g聚酯废料、25mL乙二醇、0.5g氧化锌、5gNaHCO3进行反应,油浴加热逐步升温至190℃,反应30min后,降温至160℃停止搅拌,减压回收乙二醇;蒸馏毕,向三颈瓶中加入50mL沸水,搅拌使残留物溶解,趁热过滤;将滤液转移到400mL烧杯中,水稀释至200mL,加热煮沸,趁热用1:1盐酸酸化至pH5~6;冷至室温后,冰水冷却,抽滤,滤饼用蒸馏水洗涤至滤出液pH=6,在60℃下干燥滤饼,得白色粉末,称重,并计算对苯二甲酸收率。

3.2肼解法在装有冷凝管、磁力搅拌子的圆底烧瓶中投入1g聚酯废料、10mL85%水合肼,搅拌,油浴加热至100℃,反应6h后,减压回收水合肼;残余物加入10mL水,静置,滤得PET的降解产物对苯二甲酰肼,在60℃下干燥,称重,并计算对苯二甲酰肼的收率。此法参考氨解法,使用亲核性更强的水合肼溶液替代胺类,能提高降解效率。

3.3酸性降解在装有冷凝管、磁力搅拌子的圆底烧瓶中投入1g聚酯废料、5mL浓硫酸,搅拌,85℃下反应5min;反应毕,冷却至室温,残留物倒入冰水中,用30%的NaOH水溶液调pH至12,滤去不溶物,滤液用浓盐酸调pH至6,有白色不溶物析出,放置过夜,过滤得产物对苯二甲酸,在60℃下干燥,称重,并计算对苯二甲酸收率。

4结果与讨论

4.1不同化学降解方法的比较通过酸性水解法、肼解法和醇碱联合法,考察了降解PET聚酯瓶的情况,结果列入表1。比较几种方法在经济效益和工业化等方面的优劣,无论是肼解法,还是酸性水解法都存在很大的局限性,如腐蚀设备、污染环境等。醇碱联合解聚法能在温和的条件下,快速实现PET聚酯瓶的分解,故我们选择醇碱联合解聚法为重点研究方向,探索其最佳反应条件。

4.2醇碱解聚法的工艺优化基于以上3种降解方法的对比,结合醇碱联合解聚法的研究进展,采用正交实验来探索最佳工艺条件,重点考察了3种影响反应的因素,A:碳酸氢钠用量:m(NaHCO3)/m(PET);B:反应时间(min);C:反应温度(℃)。由文献已知影响因素的大约范围,设计出因素水平表(表2)。参照上述乙二醇醇碱联合解聚法的方法进行试验,结果见表3。根据上述方法分析,RC>RB>RA,即各因素对TPA收率的影响程度顺序为:反应温度>反应时间>物料比;较佳因素水平为A3B2C2,即PET降解的较佳工艺为:m(NaHCO3)/m(PET)=1.1,反应时间30min,反应温度190℃。从表3可以看出,反应时间和反应温度是影响乙二醇醇碱联合解聚法的关键因素,温度过高或反应时间过长会导致反应副产物增多,收率下降。上述最佳反应条件与文献报道的乙二醇解聚法的最优反应条件(190~196℃,0.1MPa,催化剂(氧化锌或醋酸锌)用量为PET质量的0.5%,m(EG)/m(PET)=2,反应3h)[6-7]接近,但反应时间比乙二醇解聚法短得多,且反应产物也不同。

4.3产物IR表征与结果分析我们对由PET瓶回收的TPA进行了IR表征(图1C),并将该图谱与购买的分析纯TPA样品的IR图(图1D)进行对比,发现两者的图谱基本吻合,验证了所回收的白色固体确实为TPA。为了进一步指认IR特征振动峰,我们进行了相应的密度泛函理论的计算。所选计算水平为M062X/6-31G(d,p),优化的TPA单体与二聚体的几何结构如图1A,图1B所示。3059cm-1附近为苯环上C—H伸缩振动峰;3000~2500cm-1可能为TPA分子间形成氢键后O—H的伸缩振动峰;1571cm-1和1508cm-1处为取代苯基的一组相关振动峰;1661cm-1处为羧基(CO)的伸缩振动峰;883cm-1处为苯环的对位取代吸收峰。此外,通过对比对苯二甲酸的单体(图1A)和二聚体(图1B)的计算结果,发现当考虑TPA分子之间形成分子间氢键时,二聚体计算模拟的红外光谱图与实验的红外光谱图能较好吻合,说明在固态时对苯二甲酸分子之间存在较强的分子间氢键。

5结论与展望

实验设计论文第6篇

1929年哈勃宣布:“宇宙正在膨胀着。星系之间的空间随时间线性增加,星系本身并没有改变;而且星系越远,离去得越快”〔1-P115〕。而后,由列梅特、伽莫夫等人发展为大爆炸理论,基本要点是:在100-200亿年之前,宇宙生之于一次大爆炸,物质、能量、时间和空间都由爆炸中创生,爆炸前那种原始的无限稠密被称为“奇点”,由爆炸引起的膨胀,现在仍在继续着。从30年代开始,膨胀的宇宙模型已经为大多数宇宙学家所接受,现在被称为现代宇宙学标准模型。现代宇宙学被定义为:“以广义相对论为理论基础,以哈勃定律为观测依据,并在宇宙学原理的假设下,研究整体宇宙的结构、运动和演化规律的一门学科”(2-P85)。

此前15年,斯利弗在美国天文学协会的一次会议上,公布的观察结果是:“一些明亮星云(后来被证实是星系),既有蓝移的,也有红移的”;更远的弱光星云,“全都展示红移”(1-P111)。没有做出任何解释。哈勃有效地以“宇宙梯”法解决了确定星系距离的问题之后,通过对自己测定的24个河外星系距离的分析,发现红移量大致同星系距离成正比,即(λ1-λ0)/(λ2-λ0)=D1/D2。当时普遍认为,这个结果“唯一可能的物理学解释便是河外星系都在以正比于它们距离的速度退离我们而去”〔3-P140〕,由此得出的H=V/D,被称为哈勃定律。其中H为哈勃常数,D为星系距离,V为星系退离速度。D和V“都不是可测量的量”(8-P403)。

哈勃定律作为膨胀宇宙论的基础原典、现代宇宙学的观测依据,存在如下纰漏:1、该定律中既没有可观测的物理量,何以能成为“观测依据”?又缺乏作为必要条件的观测数据,如何判定其正确?

2、设星系在t内退离距离D=Vt=HDt;依据哈勃关系式λ/λ=D/D,λ应随时间线性增加,即该定律成立的必要条件是红移谱线持续移动而不是红移。

3.取H=3×10-2m/s光年,代入λ/λ=D/D=Ht=3×10-2m/s光年·t=10-10/年·t可知,任一星系的λ/λ都将以每年10-10持续增加。60年代观测精度(λ/λ~2.5×10-15)已达这个数据的4×104倍,要证明哈勃定律成立,就必须提供对同一星系λ/λ随时间线性增加的观测证据。

近40年来,新理论与新技术的结合,相继发现了一些不调和的红移现象。海尔天文台的阿普80年代末就宣称:“我们已知有38个不调和红移天体与24个星系相关联。这个数字之大,不允许我们将它一笔勾销”(1-P151)。依据这些佐证,至少在某些情况下,关于红移跟膨胀关联的传统解释是错的。

红移跟运动的关联确实并不具有唯一性。依据狭义相对论,运动物体发出的光被静止者观测时将发生频移,和声波频移机理相同,用多普勒效应解释没有错。依据广义相对论,具有强引力场的静止物体发出的光,在引力势较高处观测也要红移。即光的频移有两种机制,声波频移却仅有一种,用多普勒频移解释光现象就必然会丢失引力频移机制。通常的解释是:“引力不能定量解释星系的普遍红移,引力效应至少不占主导地位”(4-P509),可以忽略不计;霍金的说法是:“星系的引力场没有足够强到对它有明显的效应”(5-P47)。

哈勃宣布宇宙在膨胀时,全世界能够理解广义相对论的人寥若晨星,“据记载,本世纪20年代初有一位记者告诉爱丁顿,说他听说世界上只有三个人能理解广义相对论,爱丁顿停了下,然后回答:我正在想这第三个人是谁”(5-P83);50年代之前,“广义相对论大体上是数学的一个分支”,60年代之后才“从考察数学结构到开始按照物理来思考”(6-P72);尤为重要的是,这个时期利用穆斯堡尔效应在高度差H=22.5m的条件下,“极其精密地测得57Fe的一条γ谱线的紫移,波长相对变化仅有λ/λ≌gH/C2~2.5×10-15,与理论预告值在误差范围内符合”(7-P94)。引力频移被精确地测量出来后,就不得不承认“引力是一种极其巨大的力量”(6-P66)。即此不难算出,在地球引力场中γ光子通过22.5m,需时t1=h/C=22.5m/3×108ms-1=7.5×10-8s。

由哈勃关系λ/λ=D/D=Ht=10-10/年·t;当λ/λ~2.5×10-15时,t2=2.5×10-15×3.15×107s/10-10=7.88×102s。

依据平直而各向同性的宇宙学原理,当λ/λ~2.5×10-15时,引力效应/哈勃效应=7.88×102s/7.5×10-8s=1.5×1010。很显然忽略引力效应肯定是个重大失误。

大爆炸——膨胀宇宙论被称为标准宇宙模型,存在3个问题:其一、不考虑引力效应就不符合现代宇宙学的定义;其二、40年前就测出的引力频移比膨胀效应大1010数量级,早已粉碎了“唯一的物理学解释”神话;其三、“广义相对论用时空结构的几何性质来表示引力场”(8-P328),哈勃当时并不理解,用多普勒效应解释红移属于以偏概全;时至今日如果仍不考虑引力效应,宇宙常数偏小、退离速度偏大的错谬,将永远不可能得到纠正。

为了确定引力跟红移的定量关系,特作如下讨论:

一、改变高度差重做穆斯堡尔实验,依据两次测得的数据,可以确定:

1、红移相对变化量跟距离还是距离平方相关;

2、导出相关公式,为比较引力贡献和哈勃贡献提供依据。

二、有人认为,光在漫长的星际旅途中会受到无数恒星的影响,其左弯右折必然使红移量产生较大改变,无法予以判定。其实并非如此,可依据右图阐明如下:图中A为发光恒星,M、N为两个恒星,P为太阳;光线AB受它们影响的实际传播线路为AB、BC、CD、DE、EF;F为地球,FA为依据经验认定的光传播线路。实际上BC是光在M附近沿能级相同的测地线通过的轨迹,能够影响红移的仅为B′C′。即此可得如下推论:

推论1、光无论受多少恒星影响发生左弯右折,决定红移或紫移的只有直线距离。

推论2、A使光红移,F使光紫移,由于M地《M恒,地球的影响可以忽略不计。

推论3、由实验得出的公式,可以用于定量解释星系的普遍红移,同时将成为确证哈勃定律正确与否的判据。

参考书目

1、(美)巴里·派克著爱因斯坦的梦湖南师范大学出版社1989年

2、薛晓舟等著现代物理学的哲学问题河南大学出版社1996年

3、袁正光主编领导干部科普知识全书改革出版社2000年

4、大百科全书编委会大百科全书·物理卷大百科全书出版社

5、(英)霍金著许明贤等译时间简史湖南科技出版社1995年

6、(英)霍金著胡小明等译时间简史续篇湖南科技出版社1995年

7、倪光炯等著近代物理上海科技出版社1979年

8、董光璧等著世界物理学史吉林教育出版社1994年

二、光速不变与波粒二象性

在讨论这两个问题之前,首先需要廊清物理学理论中的3种观念。

1、物理学不研究“物质”,正如没有人能够讲出“水果”是什么滋味一样,因为二者都是抽象的类概念。实际上物理学只研究质量、电量、能量跟时空的关系,“物质”属于误用的哲学概念。

2、从牛顿那个时代开始,物理学就分牛顿范式和非牛顿范式,前者研究孤立质点运动的规律,后者探讨热、光、电、磁的本质;现在已经非常清楚,热、光、电、磁现象的本质都是电磁波,统称为能量。

3、现代物理学理论可以分为以质量计量、用时空描述,以能量计量、用位形描述两大体系,物理客体理应分为质量系统和能量系统两大类。同理粒子物理学就应该分清质量子(即费米子)和能量子(即玻色子),本质差异在于有没有静质量。

据此,先讨论光速不变问题。

所谓的光速不变是一种简称,实际所指是光速与光源运动的速度无关,或曰:光总是各向同性的。依据“质量是惯性的量度”,光子没有静质量,自然就应该与光源的惯性无关。人们通常表现出的“不理解”,根源在于误认为任何“物质”都具有惯性,忘记了惯性只与质量相关,属于牛顿范式独霸天下产生的常识性错误,不清楚物理客体应该分为质量系统和能量系统两大类。

讨论光的各向同性,首先必须依据两系统结构论确立如下观念:所谓的宇宙是质量体(包括电子、质子、原子、分子到其大无比的天球)悬浮在能量海洋(即连续辐射)中的巨系统。只有当能量(子)从质量体中放出(或被吸收)时,才表现出一份一份的粒子属性,被称为光子;而这种能量(团)在连续辐射的海洋中传播时,则总表现为波。只需要以石块掷入水中后,水波总是各向同性传播为类比,就很容易理解光波总是各向同性的道理。

得布罗意提出波粒二象性,至今已有七十余年,开始时说微观“物质”既是粒子又是波,后来改为既不是粒子又不是波;由于实际测量的结果是:用干涉仪得到衍射图象,用计数器记下的是粒子数,就将微观粒子的实在性跟意识联系起来,认为究竟是粒子还是波,由测量者的意识所决定,关键在于选用什么样的仪器。直到今天波粒二象性依旧是个说不清道不明的谜。

实际上只需要摈弃掉“物质”这个误用的哲学概念,并承认物理客体分质量、能量两个系统,问题即可以迎刃而解。光子的波粒二象性已如前述,只需要将在能量海洋中传播和由质量体吸收(或放出)分开考虑,答案就已经非常明确:波属于能量系统的属性,而粒子性总跟质量系统相关。

光子属于能量子,现在讨论质量子的问题。依据量子运动的特点,粒子永远不会停止运动。按En=n2h2/8mL2被关在L=4A箱内的电子(m=me=9.1×10-31kg),最低能量状态(基态)也还有2.3eV能量,通常称它为电子的动能,又是一种植根于“物质”这个误用概念的常识性错误。量子场论承认微观存在分粒子和场,每一种粒子都对应着一种场,却讲不清二者之间的关系究竟如何。只需要将电子放到质能两系统结构论的框架去考察,就不难发现所谓的电子动能并非属于电子,而是网络态的能量海洋作用于电子的结果。任何粒子实际上都处在“树欲静而风不止”的被动状态,传统将这种能量理解为电子“自能”,是基于质、能不分产生的常识性错误。试想:空中悬浮的气球不能静止的原因在于空中能量分布不均衡,水中木屑的动能亦来自于水,都不属于气球和木屑自身所有;即此为类比就不难理解粒子性和波之间的相互关系。

结论:所谓的波粒二象性,是使用分别适用于能量或质量系统的仪器,检测由质量子和能量子构成的复合态产生的不同效应。

验证实验:同时使用干涉仪和计数器对质量子进行观测,当光栅的隙缝小于粒子的直径时,放在光栅背后的计数器就不会记下粒子数。理由是通过光栅的只能是能量海洋中传递的一列波,具有静质量的粒子将被“滤”掉。

三、绝对时间和相对相间

牛顿将时间分为“自身在那里流”的绝对时间和“可感知的及外界的度量”的相对时间。狭义相对论预言“动钟变慢”;广义相对论预言“一个钟所处的引力势越低(深),它走得越慢”。通常都说相对论的预言被证实,说明牛顿的时间观念是错的;实际上恰恰相反,即此正好证明了时间确实有绝对和相对之分。

牛顿之前,惠更斯已导出单摆周期公式T=2π(L/g)1/2,据此发明的摆钟至今仍在使用,其走时快慢与g直接相关:g越大,T越小,走时读数即变大;反之即被称为变慢。这个结果为什么正好跟广义相对论的预言相反呢?因为物理学研究的客体分两个系统:一是由牛顿范式沿袭而来的,用质量计量、用时间和空间描述运动的质量系统;一是由非牛顿范式沿袭而来的,用能量计量、用位形描述运动的能量系统。摆钟的读数属于质量系统计量的相对时间,可以通过调节摆长L使所有的钟走时一致,其作用直接源于发条的弹性势。刚旋紧发条时走时慢些,发条松弛时走时即变快。

用原子钟实测的结果正好跟广义相对论预言一致,这又是为什么呢?由于原子释放能量子跟它所处环境的能级直接相关,而能量子的T即代表该能级的内禀时间,由能密梯度g′决定,是无法人为改变的,故而称之为绝对时间。

如图所示,行星R从远日点N向近日点M运行时,动能(正能)逐渐增大,g亦随之增大;由M向N运行时,势能(负能)逐渐增大,g′亦随之增大。沿NM方向,正能密梯度g递增,负能密梯度g′递减。原子钟走时由g′决定,显示的是绝对时间;摆钟走时由g决定,显示的则是相对时间。

小结:绝对时间是弯曲时空(负能密梯度决定其曲率)的内禀时间,传统使用的摆钟“度量”的属于相对时间。当使用人为规定的时间标准去度量负能量海的内禀时间时,就必然会出现时间变快或变慢的实测结果。

验证实验:将在同一地点校准的摆钟和原子钟各一枚,用气球带上高空,依据电台播放的校钟讯号去校钟时,原子钟的读数要大些(变快),摆钟则变慢。

意义:该实验可以确证:

1、狄拉克所说的负能量海即是充满连续辐射的广袤空域;

实验设计论文第7篇

关键词:分层分流;模块化;网络工程;网络编程

计算机网络是一门理论与实践、软件和硬件相结合的课程,计算机网络还有一个重要的特点,它与众多专业都有交叉,这主要是由计算机网络在各行各业的广泛应用决定的。各大高校非网络和计算机的工科专业均开设了计算机网络课程,因课时较少,导致教学环节中普遍存在重理论轻实践的现象。教育部于2010年6月启动“卓越工程师教育培养计划”,该计划以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力[1-2]。目前高校部分专业已经纳入卓越计划,更加强调培养学生的实践动手能力。本文提出了向面分层分流的计算机网络实验设计,通过设计不同层次的实验,满足学生在初级模块全面掌握计算机网络基础知识和基础实验,再通过分流,因材施教,将学生按兴趣和特长引入到高级模块,实现针对性培养,让优秀的学生有成就感[3-4],达到利用较少的学时,也能在特定方向深入学习,完成高级实验项目,具备较强实践动手能力的目的。

1面向分层分流的实验项目设计

为了提高教学效益时间比,将计算机网络的课程组织结构进行重构,尽量在短时间内完成基础模块中基础实验操作。根据课程本身的特点和市场的需求,将提高模块分为两个方向:网络工程和网络编程。根据计算机网络课程内容和调研后的学生兴趣与市场需求,本课程实验分层分流模块化设计如图1所示。图1计算机网络分层分流模块化设计经过学生问卷调查和对其他国内外高校的计算机网络实验的研究,基础实验选择了简单的路由器配置实验和客户服务器程序编写,要求所有学生独立完成。提高实验则更强调设计性和综合性,学生可以根据自己的兴趣和特长进行选择,保证学生在固定的学时内,能够深入某一个方向,进行深入的研究和实践。

2网络工程方向实验项目设计

网络工程基础实验:采用sybex公司的路由器模拟器sybex-router,现成的拓扑结构,包含Cisco2611路由器3台、运行终端模拟程序PC两台和Cisco1900交换机一台。路由器每个接口和PC机的IP地址已经分配好,只需要简单配置即可,内容如表1所示。网络工程高级实验:如表2所示,采用PacketTracer6.2,自己设计网络拓扑,作IP规划,完成网络设备的基础配置后,再进行一些高级功能的配置。

3网络编程方向实验项目设计

网络编程对学生能力要求相对较高,其中的基础实验,要求编写客户服务器程序,实现以下功能:(1)客户端能实现与服务器的连接。(2)客户端从键盘输入一行字符信息,发送到服务器。(3)服务器将收到的字符显示为字符对应的ASCII码。(4)服务器把转换后的ASCII码发送到客户端。(5)客户端收到服务器发送的ASCII码,将其显示在屏幕上。网络编程高级实验:编写客户服务器程序,可以实现以下功能:(6)服务器支持多个客户端的连接,客户之间的通信要求通过服务器中转。(7)当客户端连接到服务器时,服务器会要求客户输入用户名和密码进行认证,用户名和密码保存在服务器名为user_pass.txt文件中。(8)如果密码不正确,服务器会要求客户重新输入,如果3次出错,则连接失败,客户的IP将被锁定10分钟,才能再次发起连接请求。(9)客户认证成功后,服务器支持客户发送表3中的命令,作相应的处理。如果服务器不能识别的命令,将会在客户端显示错误信息。在基础模块上的分层分流方法和递进式的实验项目设计,可以解决因课时较少导致实践能力训练不足的问题,还可以解决针对不同兴趣爱好学生因材施教的问题。

4结语

对我校15级通信工程专业学生实测证明,该实验方案的实施明显提高了学生的计算机网络实践应用能力。课后的问卷调查也显示,学生对课堂的满意度有了显著提升。

作者:文展 李文藻 文成玉 单位:成都信息工程大学

[参考文献]

[1]杨婕.互联网时代计算机网络教学改革研究[J].信息与电脑,2015(13):168-169.

[2]高永兵,赵宇红,赵艳锋.基于PacketTracer的计算机网络实践教改方案[J].计算机教育,2015(23):92-93.

实验设计论文第8篇

[关键词]设计性实验教学体系成绩评价

物理实验课程是理工科院校的一门重要基础课,在培养具有创新精神和实践能力的专门人才上具有举足轻重的作用。大学物理实验中开设设计性实验是近年来我国高等院校教改的方向之一,研究设计性实验教学体系是物理实验课程改革重要的基本问题。

一、设计性实验的特点及目的

设计性实验,是在明确实验目的的基础上,根据实验原理和要求,自己选择适当的器材,制定实验方案,求出实验结果。实验过程是围绕着一个需要解决的问题展开,强调学生通过自主参与一些类似于科学家从事科研的学习活动,获得亲身体验产生积极情感,逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑,乐于探究,努力求知的心理倾向。学生在实验研究过程中激活自己各科学习中的知识储存,通过解决实际问题的探索性活动,提高自己综合应用能力。

设计性实验的目的是:加强学生已学的理论知识和基础性实验知识相结合,并将这些知识灵活应用,使学生体会并掌握实验设计的思维方法和分析方法,实验设计的基本过程和方法,培养学生的科学实验能力及创新能力。

二、设计性实验教学体系构建的思路

构建设计性实验教学体系应该把学生的能力和素质培养作为构建的指导思想,以便学生在实验研究的过程中,通过自己的努力获取相应的物理知识和练就一定的操作技能,又能逐步学会一套获取新知识和解决新问题的科学方法。设计性实验教学体系构建的基本思路是:(1)将能力和素质培养贯彻始终,为物理实验教学目标服务;(2)循序渐进;(3)要选择或设计内容新颖、难易适度的实验;(4)要立足大学物理,辐射其它学科;(5)要把科学研究能力的培养和物理知识的建构统一起来;(6)要把科学研究与实验教学有机结合起来;充分发挥设计性实验的教育功能。

三、设计性物理实验教学体系

以培养创新精神和提高综合素质为主线,遵循由易到难、由浅入深、由低到高、循序渐进的教学规律,按照物理实验的实施过程和目的要求以及学生自身个性发展将研究性物理实验划分为以下三个层次。

1.基本设计性实验。给定实验题目与要求,在限定仪器的条件下,拟定实验方案完成实验。基本设计性实验特别注意科学性和趣味性的结合,充分调动学生的学习积极性和创新精神,培养学生设计实验的基本能力、科学的思维方式、探究意识和动手能力。采用指定“单任务教学”模式,教师起到“指导、帮助”的作用。

(1)基本目的。激发学生学习物理知识、研究与探索物理规律的热情,加深对物理规律的切身感受,提高动手动脑能力,激励创新精神。

(2)基本要求。在教师的指导下或自己的独立研究完成实验课题,按学术论文的形式撰写设计性实验报告,使学生掌握基本的实验研究方法。

2.提高型设计性实验。给定题目与要求,在给定仪器条件的范围内选择仪器、拟定二种以上的实验方案进行比较,以较佳的实验方案完成实验。实验原理应是学生在普通物理学习中已掌握或稍加补充即可掌握的。他们要从查找文献资料开始,制定方案,做规划,直至完成实验。

(1)基本目的。培养学生科研综合对比研究能力,查阅文献资料的能力,在实践中提高发现问题、分析问题、解决问题的能力。

(2)基本要求。要求这类实验完成后,进行书面总结和口头报告交流,让他们对自己的实验作介绍,交流在实验研究的过程以及分析问题和解决问题中的宝贵经验和教训。

3.独立型设计性实验。给定实验题目,拟定实验方案、自选仪器完成实验。侧重于综合能力和创新能力的培养,课题涉及的实验内容与方法应具有综合性,学生选定课题后,教师一般只对课题的意义、背景等情况作些介绍,完全由学生自己调研和查阅资料,自己设计、装配、调试实验装置,提出实验方案,完成实验。

(1)基本目的。在培养了学生的基本实验技能和基本的设计能力后,对部分学生提出更高的要求,这一阶段要求学生的自主创新,培养他们的科学研究素质。

(2)基本要求。实验结束时,每个课题都要写出研究论文,并进行学术答辩和交流,部分论文应具有创新的成果,其中优秀的论文应能在正式学术刊物或学术会议论文集上发表。

4.设计性物理实验教学体系及内容方案。根据上面的讨论,由从简单到复杂、从基本到提高的顺序把设计性实验分为三个主要的类型,对于不同的层次有不同的实验项目和具体的实验要求,其中包括学生选做的实验个数、所需的课时数等,提出设计性物理实验教学体系及内容方案如表一。

表一设计性实验教学体系及内容

不同的学校根据自己的具体情况可以对不同的设计性实验类型提出不同的要求,即对基本设计性实验、提高型设计性实验、独立型设计性实验开设的个数和每个实验所需的学时给出符合自身实际情况的规定。根据我们学院的情况,选取基本设计性实验、提高型设计性实验、独立型设计性实验的课题数目分别为2、2、1个,总学时为40学时。

四、设计性实验教学成绩评价

客观、科学评价设计性实验教学成绩,有利于促进设计性实验教学的发展。评价应体现在实验教学中以学生为主,教师为辅,显示学生个性,相互协作,有利于学生科学素质的培养,充分发挥学生的能动性和创造性的宗旨。设计性实验教学成绩评价采用双评模式,把教师的评价和学生自评结合起来,改变以往那种只有教师参与的局面。

1.学生自评。每一个实验学生都进行自我评价,或是以小组为单位进行评价。在评价考核范围里面除了考核实验相关操作技能和实验的掌握外还将实验态度、文献查阅能力、团队合作精神等都纳入考察范围,充分体现设计性实验培养学生科学素质的价值。

2.教师对学生的评价。教师对学生的评价与学生自评同步进行,教师通过对学生的实验设计方案的审核,对实验过程的监督,以及实验结果的分析,给出一个评价。

对于这两部分的权重,不同的学校,不同的专业可以进行不同的调整,一般可以采用教师评价占60%,学生自评占40%的比例来进行,对于不同的给分点可以根据各自情况进行界定。

参考文献:

[1]朱慧群,丁瑞钦.大学物理实验教学方法探讨[J].中山大学学报论丛,2006年第26卷第5期.

实验设计论文第9篇

1.1时间短,与考研就业冲突

目前大部分院校本科毕业设计的安排时间在第四学年的第一学期末和第二学期。以毕业答辩时间六月中旬为例,毕业论文撰写需要半个月左右,毕业实习则需要一个月时间,真正用来进行实验研究的时间大概只有不到三个月,这其中又会存在各种各样的影响因素,因此在短时间内很难达到一个很好的效果。同时毕业设计和考研、就业冲突:随着就业压力的增加和学校对考研的鼓励,越来越多的学生选择加入考研大军的行列,而考研时间正好在大四的第一学期末,为了考上理想的院校,很多学生在大三就开始进行考研准备,尤其是大四第一学期,基本上全部精力都放到了考研复习中,无心关注其他的事情,直接导致大四教学效果不甚理想,而到了第二学期还将要面临四月份的复试,因此又需要准备复试而没有心情和精力开展毕业设计。另外对于不参加考研的学生,这段时间也正是毕业生急于求职的时间,面对目前严峻的就业形势,学生找工作压力大,导致学生不能集中精力开展实验工作,经常请假外出到全国各地进行工作面试,因此毕业设计时间进一步压缩,而且隔三差五地出去导致毕业设计没有连贯性。

1.2毕业设计经费少

绝大多数的实验研究型毕业设计工作涉及了材料的制备、加工,性能的分析、测试等环节,而且目前学生毕业设计论文题目普遍是一人一题,使得学生的毕业设计内容比以往更加丰富,但这也决定了学生将要使用的原材料与仪器更加多元化,实验的结果需要进行大量的表征检测,目前检测分析费用普遍较高,毕业设计能用来支配的经费很少,在200~400元左右,因此毕业设计经费很难满足样品检测的需求,这也造成毕业设计中很多数据的不完善,不能深入地进行分析和探讨,最终形成的论文类似于一份实习报告,无法将所学的理论知识和实验现象紧密结合起来。

1.3教师和学生的问题

毕业设计题目是教师提出并让学生开展的,那么教师对学生毕业设计的整体质量就具有很重要的影响。指导教师对毕业设计质量的影响主要体现在以下方面:第一,教师个人能力不足,毕业设计题目设计不当,指导起来力不从心,必然导致学生在短时间内无法高效地开展实验;第二,有的老师在毕业设计环节中带的学生过多,由于本身教学科研工作的影响,指导每个学生设计的时间必然减少,且投入精力不足,对学生每天的设计工作不了解,学生也得不到应有的监督、指导;第三,责任心不够,有的老师甚至在毕业设计过程中对学生不闻不问,没有尽到自己应有的监督指导责任;而有的老师没有结合实际情况,设计题目过于雷同,甚至同组内同学的设计题目只是简单的参数不同。这些因素都会导致毕业设计质量的下降。另一方面,学生自身在毕业设计过程中也存在着一些问题:实验态度不端正、对毕业设计不够重视、精力投入不足。比如在毕业设计前期过于懒散,不能积极主动地进行文献的调研和实验的设计,到了后期才急急忙忙地投入实验,由于时间紧任务重、加上操作不够熟练,因此与最初的预期有很大的差异,导致毕业设计论文的质量下降。有些考上研究生或找到理想工作的学生过于放松,对毕业设计抱着能过就行的心理,实验过程中敷衍了事、流于形式,这也必然导致毕业设计质量下滑。

1.4毕业设计考核问题

虽然高校的教学管理部门对学生的毕业设计越来越重视,对于毕业设计制定了详细完整的管理规范和要求,并有教学检查组的督导,但由于各种因素的存在实际执行起来却流于形式,毕业设计的审核、答辩和成绩评定在一定程度上缺乏科学性。比如毕业设计质量的好坏最终是通过毕业答辩时学生的表现和毕业论文的撰写质量好坏来评定的,而对于毕业设计过程中学生的表现并没有一个量化的指标,只能通过指导教师来评判。因此这里面存在很多人为的影响因素,论文以结果定好坏,而忽视了毕业设计中工作量的大小,这对一些实验难度大、工作量大,付出了很多的心血却没有得到理想的结果的学生来说有失公平。

2解决理工院校实验研究型毕业设计中存在的问题、提高毕业设计质量的相关对策

2.1大学生结合指导教师,提前进入实验室

针对大四学生面临考研、就业及时间短的问题,提出学生结合指导教师,在大二或大三提前进入实验室,参与指导教师的项目研究。这有几方面的好处:第一,学生在课堂上学习到的都是一些空洞的基础理论,进入实验室之后通过早期的简单实验,可以将理论和实际结合起来;第二,通过循序渐进地进行实验,提高学生的动手能力,开发学生的创新思维,培养学生的创新能力和实践能力;第三,通过这种方式弥补了毕业设计时间短的问题,而且可以使学生的工作具有延续性。

2.2选题结合科研,开放实验室

针对毕业设计经费少的问题,提出选题结合科研,开放实验室的方法。指导教师都有着或大或小的科研项目,在制定毕业设计题目时,考虑将学生的毕业设计选题与科研相结合,不仅可以减轻指导教师科研工作的压力,而且可以弥补毕业设计试验经费不足的问题。另一方面,学校可以针对性地面对毕业学生开放一些实验室,通过毕业学生申请的方式降低或部分减免毕业设计试验中的测试费用,或者学校适当增加毕业设计环节的经费投入,使毕业设计过程中的实验研究有比较充足的经费支持,通过这些手段切实解决毕业设计环节经费少的问题。

2.3提高指导教师和学生的综合素质

对指导教师而言,毕业设计既涉及理论知识又涉及实际操作技能,因此指导教师要根据自身的实际情况并结合学科特点设计合适的毕业设计题目,自身既要能从理论上指导,又能给予实践上的帮助,而且通过毕业设计既能强化学生掌握的理论知识及实践技能,又能使学生充分发挥其创造力,圆满地完成毕业设计。另外高校要制定政策与规定,加强指导教师队伍建设,对教师提出明确的要求。指导教师要不断提高自身修养,对学生要有高度负责的责任心。对学生而言,应端正毕业设计的态度,转变观念。在思想上要把毕业设计放在一个重要的位置,了解毕业设计的过程,在思想上为毕业设计做好准备。要以提高自身的综合素质为目标,以自我的全面发展为努力方向,为适应社会发展的需求,在毕业设计中锻炼自己,从而逐步提高自己的学习能力和分析处理问题的能力。

2.4制定明确量化的考核指标