综合性设计性实验

2024-05-01

综合性设计性实验（精选6篇）

篇1：综合性设计性实验

综合性、设计性实验的设计与实践研究

强调了高校本科实验教学开设综合性、设计性实验的意义和迫切性,阐述了综合性、设计性实验的定义,并对综合性、设计性实验项目的.设计以及教学过程的要求和方法进行探讨.同时提出了存在的问题及解决方法.

作者：吴旭华 WU Xu-hua 作者单位：安徽新华学院工学院,安徽,合肥,230088刊名：电脑知识与技术英文刊名：COMPUTER KNOWLEDGE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：5(23)分类号：G43关键词：综合性实验设计性实验实验教学

篇2：综合性设计性实验

园林树木的物候期周年观测设计性实验

园林树木物候期观测具有非常重要的意义，通过观测，可以掌握园林树木的季相变化，为园林树木种植设计，选配树种形成四季景观提供依据。为园林树木栽培如繁殖、栽植、养护、育种等提供生物学依据。

一、实验目的1、通过此实验，让学生掌握物候期观测的方法。

2、通过对园林树木的物候期的观测，让学生了解本地区一些观赏树木的主要观赏器官的观赏时期，如花期、色叶期等等。

二、实验条件

1、实验工具书：

《园林树木学》，陈有民，中国林业出版社，1990

《树木学》，火树华，中国林业出版社，1992.《中国树木志》，郑万钧，中国林业出版社，1978~20012、实验场地：徐州师范大学一分部校园。

3、其它：园林树木物候观测记录卡。

三、实验要求

1.观察1种树种的萌芽期、发叶期（注意春色叶期）、开花期、新稍生长期、果实生长发育期（如果有条件可以周年观测）。

2.设计确定固定的观测树种（每一树种选3株进行观测）和地点，并绘制平面位置图以防遗忘。

3.填写园林树木物候观测卡。

4.学生个人独立完成。

四、实验说明

实验报告中植物主要物候特征必须有文字说明（如叶色、花色），可用数码相机拍摄图片。

五、注意事项

1、在校内实验期间，要爱护花草树木，不得随意采摘；

2、所观测的树木必须固定，不得混淆。

六、作业

完成实验报告及观测记录卡。实验报告内容包括：所选树种、地点、观测时间、观测树木的部位、观测内容、所选树木的物候表现以及你对本树种在园林中的应用有何看法等。

校园树木的调查综合性实验

一、实验目的和要求

本实验旨在巩固和扩大课堂上所学到的园林树木学理论知识，进一步丰富学生的树木分类学知识范围，使学生能够正确分析园林树木与环境之间的相互关系,让学生将园林树木的系统分类、生物学特性和生态学特性、观赏价值、园林应用等知识融会贯通，并能熟练将其地运用于园林造景中。实验期间学生需做到以下几点：

1.熟悉园林树木标本的采集（可用数码相机采集）、形态学观察和园林树木辨认方法或植物检索表的使用方法。

2．能根据实际观察的形态学特征，编制园林树木种类的定距式或平行式检索表。

3.体会和熟悉园林树木多样的观赏或环境美化功能。

4.列出校园树种名录，并根据检索表编制原则，任选树种名录内的30种树种编制成检索表。从而学会检索表的编制方法。

4.每组完成校内园林树木主要形态学特征和校内园林应用形式的实验报告。

二、实验原理

1.植物分类的形态学知识和观察方法。

2.植物分类中形态学鉴别。

3.检索表知识和使用。

三、实验用品

数码相机，电脑，以及树种检索所需工具书等。

四、操作步骤

本实验在课余时间进行，贯穿整个教学活动，从开始授课即要求学生在课余时间进行树种形态特征和园林应用形式的观察，最后汇总调查结果并编制检索表。

1.调查、记录，拍照；

2.查阅文献资料，进一步明确所调查树木特征和观赏价值；

3.编制所校园树木种类的检索表。

4.完成实验报告（电脑制作：包括校园树木名录、x种校园园林树木的图片加文字说明（主要识别特征、应用地点和园林应用形式说明）、30种校园园林树木检索表）。

五、实验说明

1.每9-10人一组，小组独立完成。但每个人检索表中的30种树木不允许一样。

2.实验报告中，植物主要形态学识别特征必须有文字说明，但不要求手绘图，可用数码相机拍附图片。外出调查或拍照时注意人身及财产安全。

3.参考文献：

《园林树木学》，陈有民，中国林业出版社，1990

《树木学》，火树华，中国林业出版社，1992.《中国树木志》，郑万钧，中国林业出版社，1978~2001

《园林植物种植设计》，张吉祥编，北京：中国建筑出版社，2001.5。

《观赏园艺学》，车代弟主编，东北农业大学出版，1997年。

《花卉栽培技术》，刘国梁主编，天津科技出版社，1987年。

《风景园林设计》，王小俊，安徽科技出版社，2000。

《江苏木本植物枝叶检索手册》，南京林业大学树木学教研组，1987.10

六、思考题

篇3：综合性设计性实验

关键词：综合性实验,设计性实验,实验教学

高等教育主要是为国家培养高素质的专业人才。这些专业人才不仅要熟练掌握科技文化知识,更重要的是具备较强的实践探索、创新能力,主动适应市场经济发展的需求。高校的实验教学在培养学生们的实践能力,分析、解决实际问题能力,以及严谨的科学态度方面,具有其他教学环节无法替代的作用。传统的实验教学内容大多偏重于验证性实验,其内容一般较为单一,学生只需按操作步骤进行即可完成实验,在培养学生的动手能力、创新能力方面明显存在不足。国家评估指标体系中提出:综合性实验、设计性实验应达到课程38%和40%~60%的开出比例[1]。因此,理工科高校普遍减少了验证性实验比重,增大了综合性设计性实验比重。通过增加综合性设计性实验,给学生创造了更多动手操作的机会,提高了学生的实践能力、创新能力和独立研究的能力。

1 综合性、设计性实验的定义及特点

1.1 综合性、设计性实验的定义

教育部颁发的《普通高等学校教学工作水平评估方案》对综合性、设计性实验进行了定义:综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验[2]。

一些专家认为:综合性实验是指在学生具有一定基础知识和基本操作技能的基础上,考查学生运用本课程的综合知识或与本课程相关课程多个知识点构思实验,并对学生实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合型实验,主要是培养学生的综合分析能力、实验动手能力、数据处理能力、查阅资料能力、运用多学科知识解决问题的能力。设计性实验是结合课程教学或独立于课程教学而进行的一种探索性实验。它不仅要求学生综合多门学科的知识和多种实验原理来设计实验方案,而且要求学生能充分运用已学到的知识去发现问题、分析问题、解决问题。

综合性实验是学生在掌握了一定的基础理论知识和基本操作技能的基础上进行的,它运用某一课程或多种课程知识,对学生实验技能和实验方法进行综合训练。设计性实验一般是在学生经过常规和综合性实验训练之后开设。开始时,可由指导教师根据教学的要求提出实验的目的和实验要求,并结合实验室所能够提供的实验仪器、电子元器件、计算机等实验条件,由学生运用已掌握的基本知识、基本原理和实验技能,提出实验的具体方案、拟定实验步骤、选定仪器设备、独立完成操作、记录实验数据、绘制图表、分析实验结果等。更高层次的设计性实验可以让学生自己选题、自己设计,在教师的指导下进行,最大限度发挥学生学习的主动性。

1.2 综合性、设计性实验的特点

综合性、设计性实验目的明确,实验条件确定,实验方法多样。教学中要改变传统的教学模式,以学生为中心,教师应从对已知知识的传授者变为引导学生探索未知的引路人。

1)实验操作的独立性

综合性、设计性实验,由教师下达实验目的和要求,实验室提供设备和仪器,让学生亲自动手,进行电路的设计、安装与调试。整个实验过程中,学生始终是实验活动的主体,有利于充分发挥学生的主观能动性和创造性。

2)实验过程的研究性

综合性、设计性实验是一种综合训练的实践教学,实验过程可能有多种方法,给学生提供了较宽广阔的思维空间和选择余地,使学生自主学习、独立研究与创新的能力得到提高。

2 综合性设计性实验的设计

1)可行性与适宜性原则

所开设的实验项目,其实验原理、实验操作程序和方法必须具有协调性和探研性;所运用的手段、方法及使用的材料在实施时要切实可行,选用的实验耗材、仪器、设备和方法在现有的条件下或通过其他手段能及时得到满足。开设的综合性、设计性实验项目,要适合学生的理论基础和整体的培养定位。

2)创新性与新颖性原则

实验项目的设置必须要紧密联系学科前沿,具有时代内涵。实验内容应随科学技术的发展而不断更新、拓展。实验应融合新科学、新技术,反映本学科的最新发展趋势,并且随着实验设备的更新,实验的方法与手段也相应改进,建设新实验项目,使学生有机会及时地利用现代技术手段进行精确的实验研究。

实验课与理论课应保持密切的联系,充分注意到理论课的教学阶段。首先开设基础实验,验证性实验紧紧衔接在理论教学之后进行,综合性、设计牲实验要在相关教学内容结束后开出,使实验课与理论课共同组成合理的教学体系,完成共同的培养目标。

3 综合性设计性实验的组织实施

3.1 实验教学前的准备

综合性设计性实验需要大量的基础性实验支撑,尽管增大综合性设计性实验比例已成为实验教学改革的主要方向之一,但验证性实验仍是实验教学中不可或缺的一部分。通过基础性实验,培养学生基本的实验技能,积累实验经验,有助于顺利地开展综合性设计性实验。

同时综合性设计性实验必须让学生先预习,查阅相关资料,做好充分的准备才能达到预期效果。教师首先给学生讲解有关实验题目的主要文献资料及查阅方法。然后要求学生根据有关

资料写出该题目的研究综述,明确重点、难点,为设计实验方案奠定基础。

3.2 教学过程中的组织实施

学生根据确定的方案分组实验,教师的主要作用是引导学生独立思考,协助学生解决在实验中遇到的问题,把握学生实验进度,保证按时完成。在整个实验过程中,学生是主体,教师的任务是对学生在查阅资料、方案设计等各环节给予方法上的指导。对学生的设计和实验不宜过多干涉,要注意培养学生的独立思考能力和创新能力,鼓励学生大胆使用新方法,提出新观点和新思路,充分调动学生的积极性。在教学过程中,学生会遇到许许多多的问题,教师要善于引导学生分析问题、找出解决问题的方法。

1)合理使用多媒体技术辅助教学

综合性设计性实验教学过程是一个复杂的师生互动过程,实验教学指导的时效性受学生人数的影响。使用多媒体辅助教学手段对验证性实验进行演示,在有限学时里传送大量的信息,为增加综合性设计性实验学时提供了可能。由于综合性设计性实验内容复杂,耗时长,仪器设备较多,适度引入多媒体辅助实验教学可提高综合性设计性实验过程中的师生互动,有助于学生加深对实验的理解,提高实验成功率。

2)合理利用计算机技术辅助教学

随着计算机技术的发展,我们可以利用先进的电子系统设计方法—EDA技术进行以前用硬件才能完成的实验,利用计算机软件平台来实现对硬件系统的仿真,用来测试未来的硬件系统,当系统仿真达到设计功能要求时,就可以下载到可编程控制器件中,并通过自行设计制作的外围硬件部分实现系统的功能。例如:用VHDL硬件描述语言在ISP DESIGN EXPERT软件平台上设计整个电子系统,最后通过功能仿真和系统仿真,检查设计的电子系统是否符合设计要求,如果达到要求就可以下载到可编程逻辑器件中,通过外围硬件电路完成功能验证。

3)规范性与灵活性的考核方式

规范性是指对学生综合性、设计性实验考核应严格按照有关实验考核的管理文件要求,对学生的预习报告、实验报告、实验操作过程、实验数据处理等方面进行全面考核,让学生养成严谨的科学态度,培养学生逻辑性和科学性思维;灵活性是指综合性、设计性实验的实验操作方案、操作过程、实验结果等都不是唯一的,没有统一的标准答案。所以,灵活地考核学生显得尤为重要,只有这样,才能更好地培养学生的创新性思维。

4 存在的问题及解决方法

4.1 存在的问题

由于综合性设计性实验教学过程的复杂性,实验教学质量主要存在如下问题:

1)实验场所及经费不足。学生的实验选题、实验设计方案具有多样性特点,在实验实施过程中实验场地不足的矛盾十分突出,仪器设备及实验药品消耗较大。

2)综合性设计性实验内容和方法需要优化。综合性设计性教学的实验选题和实验内容不合理、教学方法单一等问题,需规范和完善实验教学管理、修订实验教学大纲、进行课程体系改革、加大设置独立的实验课程比例等。

3)实验教学人员需要加强培训。综合性设计性实验教学对实验教学教师、管理人员的素质要求很高,学生的创新能力、动手能力及综合思维能力的培养需要实验教学人员的指导,因此,应对教师及实验教学管理人员加强培训,提高业务水平。

4)学生的水平参差不齐。学生在实验过程中对教师存在不同程度的依赖,需要教师根据学生自身的特点,引导学生加强创新思维和科学研究素质的培养。

4.2 解决方法

为了获得良好的实验效果,在实施综合性设计性实验时应采取以下措施:

1)要有足够的实验经费。学校在政策上要大力支持鼓励综合性设计性实验的开展,有必要的经济投入。实际上只是在第一次开设实验时一次性投入的实验经费较多,由于大部分设备可重复使用,后面只要做好设备、元器件的维修工作。

2)安排足够的实践时间。例如,在相应的课程结束之后,集中安排三到四周的实验时间,由教师集中指导,学生专心设计。同时为了让学生有充足的时间进行软硬件调试,实验室应尽量做到向学生全天开放。

3)提高实验指导教师的综合素质和业务水平。实验师资队伍的建设是培养应用型和创新型人才,加强实践能力培养的基本保证。实验指导教师的素质直接影响到对学生的培养,其理论水平、技术水平、思维方式都对学生起着潜移默化的作用。因此学校应根据实际情况制定行之有效的业务培训制度,大力加强对实验指导教师文化素质和专业技术的培训或者提供便利条件使实验指导教师能够获得更多的业务培训机会。

4)实验指导教师要参加科学研究任务,根据实验教学的发展情况,不断更新实验内容改革实践教学方法和教学手段,对实验教学活动进行改革和创新。在教学过程中,为了适应不同类型学生的需要,可以准备多个实验题目,不同题目的实验内容不同、实验系统的构成不同、要求不同,学生可视自己的情况自由选择。

5 结束语

综合性设计性实验对培养学生的创新能力具有十分重要的意义,高等教育必须从思想上重视实验教学的改革,从人力、物力、财力上加大对实验教学改革的支持和投入,才能培养出符合社会发展需要的高素质人才。

参考文献

[1]国家教育发展中心.未来教育面临的困惑与挑战[M].北京:人民教育出版社,1991:45.

篇4：综合设计性实验

关键词：综合设计性实验本科教学水文与水资源工程

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（a）-0147-01

实验教学是教学过程的重要组成部分，同时又有其独立的组成体系。相对理论教学，它具有直观性、实践性、综合性、探索性和启发性，对于培养学生的综合素质和团队精神有着不可替代的作用[1-2]。在以往的教学工作中，实验教学的教学目标一直是为了加深学生对课堂所学的理论知识的理解和掌握，因此对于实验的设备认识以及实验技术的使用都是以验证理论为目的，内容与过程也是为了实现验证[3]。这种实验教学虽具有直观、验证、加深理解和巩固知识的功能，也有培养实验技能的作用，但单纯的技能操作模式不符合教学规律，教学模式陈旧，缺乏学科交叉性，已不能满足21世纪本科实验教学的需要。这些是造成目前学生综合素质差的一个重要原因。因此，如何优化实验教学内容，开设综合性设计性实验已成为本科教学实验改革的必然趋势。

综合实验之所以要有设计性是因为要将实验的准备工作与设计方案工作交到学生手中让他们做设计的主人，在做好这些前提性工作以后让他们学着自己去确定所需的设备规格，实验材料，使用合适的实验技术，最后完成实验报告并总结实验成果及存在问题。在水文与水资源工程专业本科教学中开展综合设计性实验更能增强学生对所学专业的兴趣，对知识体系的掌握具有事半功倍的作用。

1 综合设计性实验的实施方案

1.1 实验内容的选择

选题合适与否直接关系到整个实验过程最后会起到什么样的作用，提高实验教学的整体效果。所以说这种模式的实验一开始的主题确定是最关键的一项工作。选题必须要紧扣教学目标的实现，同时还要体现出与时俱进的精神，以学生已掌握的专业知识为基础。对于实验层次的要求可适当高于所学专业知识，有利于学生将已学过的知识系统化和实用化，启发学生探究学科理论。

由于综合性实验是由多种实验技术、实验手段和多层次实验内容组成的，所以优选实验内容，选择理论与实际结合紧密的课题是实验改革的关键。另外，学生可根据水文与水资源工程专业特点选择一些自己感兴趣的问题，寻找典型区，通过特征指标的水样和土样测试，对实验结果进行分析，总结归纳实验方法，研究这些问题的发生、发展过程及产生机理。

1.2 查阅文献

学生选好课题后，由老师提出相关要求，通过图书馆藏书及网络进行有目的的文献查阅工作，并安排实验指导教师与学生及时沟通，以保证在实验过程中遇到问题能及时作出调整，并最终保证设计实验的顺利进行，更好地完成实验设计。

1.3 设计实验方案及操作

这一阶段要求学生对所查阅的文献资料进行归纳总结，制定出集中实验方案并比较各种实验方案后确定最佳方案，列出实验药品和仪器清单。学生根据自己提出的实验方案，准备好仪器和药品，独立进行实验操作，在实验中遇到的反常现象和问题，由老师指导，学生独立思考并提出解决方法。通过这一过程使学生对整个实验过程更加明确，目的性更强。

1.4 实验总结

这一阶段学生已完成了实验操作过程，有了相应的实验结果，通过整理原始数据，分析实验结果，总结实验过程，讨论影响实验的关键因素，按照要求和格式编写完整的实验报告，并上交给老师审查。

2 实例—— 不同介质对伊通河水净化的试验研究

在本科野外认识实习过程中，学生发现伊通河不同区段水质存在较大的差异，伊通河水体污染对周边地下水水质产生影响。首先，通过调研区域水文地质条件，测量河水及井水水量水质各项相关指标，分析判断污染源对区域水量及水质的影响范围及程度;然后通过土柱模拟实验分别测定土的干容重、渗透系数（达西定律）、给水度（原柱）、颗粒分析、给水度（原柱）及水化学实验进行水样分析，测定水样的pH、电导率、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-、NO3-、NO2-、NH4+、Fe3+、Mn2+、F-等，了解河水的水化学成分，得到不同介质对污水的过滤净化能力的范围，运用多种方法进行水质评价，更全面的了解伊通河污染现状及不同介质对伊通河水的净化能力。最后，应用实验数据通过计算机软件模拟水质变化过程并进行长时间序列的预测分析。

3 实施效果

近年来，许多院校引进国外先进教学经验，开展启发式、讨论式等教学方法，收到了良好效果。但是，部分院校在实践教学中始终沿袭以教师为中心的单纯的技能操作模式。综合设计性实验通过多种手段研究，学生们一方面对各门专业课程特点之间融会贯通，对研究问题的方法有所了解，另一方面与生产实际相结合，直接解决生产中的一些问题。这种新型的教学模式主要有以下优点。

（1）有利于增强主动学习意识。在实验项目的设计、实施、评价、考核等过程中，提高了学生的学习兴趣，充分发挥其潜在的发现问题、解决问题、总结问题的能力，改变以往被动简单执行常规操作的局限性。

（2）培养学生的创新意识与能力。该文提到的实验模式，使学生发现理论学习中的问题，培养学生发现问题解决问题的能力，增强学生实验研究的兴趣。打破常规思维的束缚，最终实现创新能力的提高。

（3）提高学生的团体合作意识。在这种类型的实验模式中，学生需要共同合作，设计实验方案、互相配合搜索资料、互相帮助落实实验策略、实验备品及及仪器等环节中密切合作、高效快速解决实验问题、取得好成绩而共同努力。学生间、师生间沟通具体充分，可发挥学生的交流潜能。

参考文献

[1] 蔡莉莉，胡德志，彭涛.综合设计性实验对学生创新能力的培养[J].华北科技学院学报，2009，6（3）：91-93.

[2] 熊双丽，张建国，段宁，等.综合设计性实验的创新性教育[J].现代农业科技，2009（12）：263-264.