科研实验转化为综合教学实验的探索

结合近几年化学、材料、化工学科的研究热点,探讨了一个由科研实验"磁性复合物的制备与表征"设计转化的综合化学教学实验。通过此综合教学实验,学生可了解纳米材料的合成方法及表征技术,掌握红外光谱仪和热重分析仪的结构、原理及操作方法,了解高倍透射电镜、X射线粉末衍射仪、X射线光电子能谱仪等大型仪器的原理、制样方法以及操作技能,培养学生的动手实践能力、创新意识,激发他们对科研的兴趣。     

测控技术与仪器专业教学研究与实践

在测控技术与仪器专业的教学研究和实践中,贯彻"直面市场需求,服务地方经济"的指导思想,在电子技术、单片机原理及应用、智能仪表设计基础、课程设计、毕业设计等教学和实践环节中进行了一系列有益的探索和实践,增强了学生的工程意识,系统训练了学生的动手能力.鼓励学生积极参加科技创新活动,培养创新意识;参加社会实践,感受职场深浅.     

虚实一体的原子力显微镜实验系统

研究开发了虚实一体的原子力显微镜实验系统,由AFM原理演示及模拟扫描软件系统、AFM模拟演示探头系统和AFM实验仪器装置等部分组成。开展了AFM实验背景的介绍、相关原理的仿真演示、AFM操作的模拟训练、AFM模拟扫描成像实验数据的测量及相关的实验研究。实现了对学生进行创新思维、操作技能、知识整合等各种层次的训练,并建立了"回顾历史、触摸现在、遇见未来"的四维空间物理实验教学模式,具有低成本、多功能和高效率等特点。该虚实一体的AFM实验系统已在我校得到很好的推广与应用。     

“电子电路与系统基础实验”教学改革与实践

针对电子学科知识膨胀与学时有限之间的矛盾进行了教学改革,通过梳理"电路原理实验"、"模拟电子技术实验"、"数字电子技术实验"这3门课程的教学框架和内容,整合核心知识并突出核心概念应用,建立了新的电子电路实验课程——"电子电路与系统基础实验",替代了上述3门课程。新课程打破"模拟"与"数字"的界限,结合"原理"与"应用",主要从实验内容、教学方式及手段、考核方式等方面进行了改革和创新,增强了实验内容的紧凑性和知识概念的整体性。近年来的教学实践表明该课程培养了学生基本电路设计的能力、处理实际电路问题的能力和探索创新的精神,为培养"厚基础、重实践、求创新"的人才打下了坚实的基础。     

叶绿素荧光分析技术在实验教学中的应用

植物光合作用是植物生理学及相关课程的重要研究内容,而叶绿素荧光分析技术是快速、准确探测植物生理状况的重要技术手段。该文设计了综合性设计性实验项目"利用叶绿素荧光分析技术研究不同温度和水分条件对植物光合作用的影响",研究不同温度和水分胁迫对植物光合特性的影响。该实验项目的实施,能够使学生熟悉调制叶绿素荧光仪的工作原理,掌握叶绿素荧光分析技术,从而提高学生独立开展科研项目的能力以及创新意识和创新能力。     

辐照杀虫和灭菌虚拟仿真实验教学项目建设

为了解决学生在辐照处理实践环节中实验操作和实践内容缺失的问题,开发了工业化辐照杀虫和灭菌虚拟仿真实验。该实验包括辐照杀虫和灭菌的原理、电子束辐照和钴60-γ射线虚拟实验操作、辐照处理效果分析和线上答题等模块,可以实现实验内容的在线操作、自主学习、在线考核。同时在线提供的教学引导视频可供学生在没有VR设备的情况下使用,最大程度实现教学资源的共享。通过运用unity-3D信息技术和VR虚拟现实技术的交互,突破了传统实验中高危设备和高危实验环境的限制,提高了实验教学过程的便捷性,拓展了教学空间,获得了良好的实验效果,并建立了虚实结合、线上线下相统一的微生物实验课程教学。     

“铜化合物纳米线阵列的制备及性能研究”综合实验设计

结合科学研究工作和本学科前沿方向设计了"铜化合物纳米线阵列的制备及性能研究"综合实验,该实验过程涵盖了材料制备、物理性能表征、光降解性能测试、葡萄糖检测性能测试等,研究涉及扫描电镜、X射线衍射仪、紫外分光光度计、电化学工作站等仪器的应用。通过该实验使学生对功能材料有进一步了解,提高学生的综合素质和对科学研究的热情。     

关于复合探测器的塑料闪烁体厚度及其对γ探测效率的研究

概述了带电粒子及γ射线的探测原理。对用于总β测量的复合探测器的塑料闪烁体厚度及其对γ的探测效率进行了理论计算。并用MATLAB得出其对γ探测效率的数值积分值。     

能谱技术测量铝块厚度的实验方法

核技术在国民经济中有广泛的应用,本文重点介绍了利用γ射线能谱法测量铝块吸收系数和厚度的相关原理、实验操作和数据的处理,使学生了解利用能谱技术测量材料厚度的具体实验方法.     

立足教学面向科研的综合研究型实验

由"溶液吸附法测定硅胶比表面"实验出发,结合目前的科研热点,设计了一个研究型的综合化学实验,即氮、硫共掺杂的功能化碳催化剂的制备、表征及催化活性评价。学生通过实验将掌握绿色化学基本原则、实验室废弃物综合利用、热分析法测定材料的稳定性、催化剂活性评价等相关理论和实验技能。此外,学生还可以掌握科研过程中广泛应用的材料表征方法,例如X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜等。实践表明,在实验教学中引入科研热点,有助于激发学生的创新思维,对学生的科研能力和科学素养的培养具有事半功倍的效果。     

无源放射性密度测量教学实验设计

结合勘查技术与工程专业的工程教育专业认证要求,为加深学生对放射性密度测井方法和原理的理解、提高学生学习兴趣及实践动手能力,设计了无源放射性密度测量教学实验,研究并阐述实验装置、实验样品及实验内容,分析了实践教学效果。结果表明,无源放射性密度测量实验可以激发学生主动学习兴趣、消除学生放射性实验恐惧心理、夯实专业基础,培养学生创新、实践能力,更符合勘查技术与工程专业工程教育专业认证及"卓越计划"工程教育培养模式的要求。     

能谱技术测量铝块厚度的实验方法

核技术在国民经济中有广泛的应用，本文重点介绍了利用γ射线能谱法测量铝块吸收系数和厚度的相关原理、实验操作和数据的处理，使学生了解利用能谱技术测量材料厚度的具体实验方法。     

基于科研项目为载体的环境生态学研究性创新实验——污泥重金属的生物有效性评价

环境生态学课程不仅要教授学生生态学基础理论,更重要的是锻炼学生利用生态学原理解决实际环境问题的能力,由此必须重视和强化课程的实践教学环节.本文以"污泥重金属生物有效性评价"为例,设计了一个环境生态学研究性创新实验,详细阐述了该创新实验的项目背景和教学目标、实验构思及技术路线,实验材料和方法、样品测试和数据分析,以及科研报告撰写等内容,以期为环境生态学课程研究性创新实验教学提供借鉴.     

数字广播应用于实验教学的探索和实践

将科研成果转化为实验教学内容对于加强科研与教学的结合、改进实验教学体系和内容、培养学生的工程能力和创新能力具有重要意义。论文在介绍数字广播DRM软件接收机优势的基础上,分析了DRM系统的设计思路和实现方法,介绍了基于PC的软件接收机的工作原理及利用软件构建软件接收机的实现方案,并详细阐述了数字广播(DRM)系统转化为实验教学内容的技术路线、实验内容、实验特色等内容,从而在系统实验层面培养学生的综合实践和创新研究能力。实践证明,通过科研成果向实验内容的转化,可以让学生了解学科前沿,培养学生综合运用基础知识分析问题和解决问题的能力,掌握从事本学科研究工作的基本方法和技能,增强创新意识,提高创新能力,从而有效地促进实验教学水平的提高。     

γ射线辐射测量实验原理与特性研究

γ射线与物质原子相互作用时,发生一次相互作用就导致损失其大部分或全部能量(大能量转移),光子不是完全消失就是大角度散射。γ射线穿过物质时强度按指数规律衰减,没有射程概念。在此研究的主要是窄束γ射线在物质中的吸收规律。研究并测定某一能量γ光子在不同材料物质中的吸收系数。     

充分利用已有器材提高实验设计能力

所谓设计性实验,通常是在过去已学过的实验的基础上,应用已学过的实验仪器、实验方法,并结合题目给出的实验器材及要求,设计出合理的实验方案.它涉及到对实验原理的认识和理解,实验器材的有效选取及合理应用,实验步骤和操作的合理安排,数据的分析处理及实验结论的得出等一系列知识能力,能够有效地考察学生灵活的迁移能力,体现"素质、创新"的主题.     

基于虚拟实验室的《单片机原理与应用》实验教学改革研究

针对传统的《单片机原理与应用》实验教学中存在的问题,结合Protues和Keil、虚拟现实等技术,提出了基于虚拟实验室的实践教学新方法.该方法采用虚实结合的开放式实验教学,创新了实践教学模式,优化了实践教学资源.形式多样的实践教学环节,丰富了实践教学的内容,增强了《单片机原理及应用》的实验教学效果,充分发挥了学生学习的自主性,培养了学生的实践能力和创新能力.     

搭建六个实践平台 为培养学生的创新精神、实践能力助力——以楚雄师范学院物理与电子科学学院为例

围绕培养学生创新精神及实践能力,楚雄师范学院搭建了六个实践平台,即实验教学"8+2"模式平台、设计性实验平台、开放实验室平台、学科竞赛(如大学生电子设计大赛、物理教学技能大赛)平台、学生社团活动、大学生科研项目及参与学生教师科研项目平台。平台建设以来学生以第一作者身份在《物理实验》、《物理通报》、《实验科学与技术》、《光散射学报》等刊物上发表论文79篇,获得国家专利一项。在"全国大学生大学生电子设计大赛"、"物理教学技能大赛"中取得了较好的成绩。     

面向解决复杂工程问题能力培养的凸轮设计实验教学改革

依据工程教育专业认证标准中对复杂工程问题的特征分析,就当前单个课程实验中涉及解决复杂工程问题能力培养方面的环节较少或不足等现状,结合北京信息科技大学测控技术与仪器专业"光、机、电、算"综合性应用型人才的培养目标,以凸轮设计课程实验为研究对象,通过分析课程实验现状,改进与优化实验内容。从实际工程问题出发,引入压力角与基圆半径间利益冲突来约束参数选择,运用机械原理和计算机仿真等技术,抑制凸轮机构的运动冲击,并将其在内燃机配气机构工程场景中进行实例化,有效提高了其整体性能,并节省了设计、制造及调试成本。初步应用表明,该教改方案有效提高了学生对复杂工程问题的解决能力,同时对测控专业工程教育认证水平的提高具有积极的促进作用。     

融合TRIZ理论的机电专业综合实训教学模式改革

创新能力是高校人才培养体系中的重要内容,实验教学是培养学生创新能力的重要环节。针对高校实验教学创新不足的问题,在分析原因的基础上,基于柔性生产线实训系统,将TRIZ理论中的物—场模型与标准解系统、物理矛盾与分离原理、技术矛盾与矛盾矩阵等相关原理,融入实验教学模式、过程和评价标准的改革中,得出了在实验教学中加入讨论环节、分组实验和成绩互评等一系列创新性解决方案,并将这些方案应用到实验教学改革中,提升了学生的实验积极性和创新意识,提高了实验教学质量。