虚拟实验论文范文

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第1篇

在传统的实验教学中，依赖的是硬件实验设备，这种实验设备价格昂贵，建设一个实验室至少需要30～40万元，在使用的过程中因为学生不能够熟练操作实验设备和仪器，容易造成损坏，维护费用也很高，使得很多实验教学很难开展。虚拟实验管理平台(建设成本大大低于硬件实验室)放置在学校的网络服务器中即可，依靠信息技术在计算机上最大程度地模拟出与硬件实验相同的实验环境，并且提供实验教学和管理一体化功能。平台内可以由教师设计验证性典型实验并制定实验评分标准，平台会根据学生实际实验情况并依据评分标准计算出学生实验成绩和学生在实验过程中出现的错误及存在的问题，教师再针对性普遍存在的问题进行讲解，做到教学重点突出。虚拟实验管理平台内部具有各种电子元器件和仪器仪表用以进行设计、连接、配置和调试，并可以根据需要进行添加，器件库比硬件实验室配备更加丰富。只要具备网络，学生可以利用任何能够支配的时间反复设计电子技术实验，即使是多个班级的学生同时做实验也可以，这样就解决了实验时间和实验场所受限的问题，实验过程不会造成设备的损耗;平台内部含有帮助功能，学生在自主实验过程中遇到问题可以自行查询解决问题，增强了学生的自学能力。

2采用虚拟实验管理平台和虚拟仿真软件的对比研究

虚拟仿真软件中元件采用的是元器件符号，仪器仪表采用例化的符号，界面方便整洁、易于调试，但是对于学生认知的能力帮助不大;虚拟实验管理平台内部的元器件和仪表仪器，是按照实际器件模型来进行建模。比如对于电阻来说，采用和实际实物相同的色环电阻，这对于学生认识实验器件和设备具有很大的帮助作用，对于仪器仪表也都是采用和实际仪表相同的操作界面，直观性强，可操作性高，避免了学生在实际实物操作过程中因为不熟悉实验设备而产生损失。虚拟实验管理平台中，在设计搭建电路之前要考虑元器件在整个区域的排放位置，如果摆放不正确就需要删除后重新搭建，这类似于在实际面包板中搭建电路，在设计电路之前必须先对整体进行布局思考;在仿真软件中搭建电路的整体摆放特别方便，如果有错误也可以进行整体移动。从这一点来说，采用虚拟实验管理平台没有采用虚拟仿真软件方便快捷，但是有利于学生提前思考能力的培养，尽量把问题解决在发生之前。对于虚拟实验管理平台和虚拟仿真软件相比，仿真软件的功能更强大，虚拟实验管理平台更加针对学生日常实验，而仿真软件更针对学生进行大型设计。在仿真软件中，如果有两条导线相连一般通过节点的方式，在虚拟实验管理平台中一般通过接到连接的器件管脚的方式，因为在实际中用面包板，不能够使用裸线，因此它们之间的相连是通过接到对应器件节点的方式。针对模拟电子技术课程中的三极管放大电路分别采用虚拟仿真软件和虚拟实验管理平台进行实验，并在学生实验后针对这两种方法和采用硬件实验进行了比较，95%以上的学生认为采用虚拟实验管理平台的方式比采用虚拟仿真软件的方式更加接近真实实验环境，如果能在课程实验中先进行虚拟平台实验，再进行真实实验互补的实验的模式能更加有效地促进实验能力。

3结论

第2篇

（一）实验分析

高锰酸钾制取氧气是利用酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽等仪器，通过加热高锰酸钾制取氧气，利用排水法来收集氧气。学生不仅要掌握实验原理、目的，实验仪器和药品的使用方法及注意事项，实验步骤、化学方程式的书写等内容，还要培养观察、分析能力和实践操作能力。

（二）《高锰酸钾制取氧气》的实验目的

（1）通过虚拟实验中的文本展示工具，使学习者了解实验目的、原理和方法。

（2）通过对虚拟实验的操作，掌握药品的选择以及仪器连接的先后顺序，能够动手制取氧气。

（3）通过对实验过程、现象的观察、分析实验反应机制，加深对实验的认知和理解。

（三）《高锰酸钾制取氧气》的虚拟实验活动设计

学生要完成虚拟实验首先需要安装Secondlife客户端，进入Secondlife虚拟环境，通过以下流程完成整个虚拟实验。

（1）准备阶段：学习者通过Secondlife提供的地图工具搜索到虚拟实验室地标并通过瞬间移动工具进入虚拟实验室。

（2）实验阶段：学习者通过人-机交互选择事先通过3D建模工具创建好的虚拟实验仪器、药品并通过资源工具查询相关仪器的使用方法及实验装置图，完成实验仪器的装置；点击各个实验仪器、添加药品来完成实验。

（3）评价反馈阶段：教师根据学生提交的实验报告和学习者的学习记录对学习者本次实验进行一个综合评价，并将评价结果通过评价反馈系统及时反馈给学习者。

二、《高锰酸钾制取氧气》的虚拟实验环境设计

本研究以《高锰酸钾制取氧气》为例设计的虚拟实验环境。以实验过程的设计为理论基础从场景及模型设计、交互设计、支持工具设计、特效设计、评价设计这几方面设计三维虚拟实验环境。

（一）实验环境的场景及模型主要虚拟教室、虚拟实验室和仪器设备组成

虚拟教室由讲台、桌椅、多媒体系统、音响设备、电子白板、书柜、书、电脑组成，供学习者实验后进行交流、报告、探究、形成实验结论。虚拟实验室主要由实验环境、实验操作台、水池、药品柜、灭火设备为为学习者完成实验并获取实验数据。仪器设备主要是酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽、铁夹、烧杯。药品耗材主要是高锰酸钾等。

（二）交互系统设计

（1）人机交互设计：在实验中通过操作交互，学习者能够感受到实验设备的控制感和体验感。在Secondlife中，利用创建工具可以实现简单的“点击”“移动”“坐在上面”等操作，Secondlife提供的林登脚本语言可以设置改变物体的性质、运动方式、运动轨迹、对外力的反应等等，能够较好地支持学习者的操作交互。

（2）交流工具：学习者在实验过程中和老师、同伴交流的方式主要有在线的同步交流和异步交流。

（三）支持工具设计

实验支持工具是指支持学习者完成实验的所有工具，本研究的支持工具主要包括搜索工具、资源工具、实验认知工具、评价反馈工具等。搜索工具主要是地图工具和瞬间移动工具通过它们是搜索定位各种学习场所、用户，并瞬间移动到目的地。资源工具包含Secondlife内部资源和外部资源。内部资源主要是3D浏览器；外部资源包括各大搜索引擎。这些工具可以搜索Secondlife内部和外部各种信息资源实验认知工具主要包括3D建模工具、拍摄工具、记事本工具主要为为实验过程中学习者观察记录实验现象、采集数据提供支持。评价反馈工具主要包括问卷系统（choicer、Quizchair）、学习记录系统（Tracker）、Web-Intercom，为实验后学习者自评、反思以及教师评价反馈提供支持。

（四）特效设计

在Secondlife中，通过粒子系统结合林登脚本语言可以营造烟雾、火焰、气体、雪花等各种现象。在本实验中酒精灯加热的火焰、水槽里面的气泡、集气瓶中的氧气、反应过程中的烟雾、药品晶体的状态变化等效果都可以通过粒子系统来实现。

三、结论

第3篇

1.1功能设计

（1）实验信息管理。

实验信息管理主要包括对实验室工作人员、实验室规章制度、实验室通知以及实验室办公文件等信息的集中管理。

（2）实验课程管理。

实验课程管理是指面向不同的老师、不同的开设班级，对实验课程进行编排，以完成实验课程的统一集中管理，做到实验课程的时间、教室不冲突。

（3）实验设备管理。

实验设备是实验教学过程中的重要资源，对实验设备统一进行信息登记和管理，有助于实现对实验设备的网络化管理。

（4）实验教学管理。

实验教学管理主要包括实验课程的准备，学生实验过程视频的保存，实验报告的电子化及成绩评定，以及实验教学总结。

1.2模式设计

该设计采用了C/S模式和B/S模式相结合的设计模式。整个实验室信息管理系统在WEB环境下运行，客户端与数据库服务器之间采用B/S模式，从而避免了客户端专用程序的开发；而数据库服务器与应用服务器之间采用C/S模式，适宜满足应用程序和数据库系统之间的大批量数据访问和调用，从而提高了数据访问的灵活性。另一方面，由于数据全部存储在专用的数据库服务器上，而应用程序服务器和客户端只负责发出相应的数据请求指令，这样在一定程度上也提高了数据的安全性，后期维护也更加趋于合理。

2虚拟现实技术在虚拟实验中的设计与应用

2.1虚拟现实技术的应用方法

要将传统的动手实验演变为基于虚拟现实技术的虚拟实验，必须要完成三维建模、虚拟场景重建以及动作响应设定等一系列设置，这样才能够实现实验教学的信息化和虚拟化。目前三维建模主要依赖SolidWorks三维软件完成，而虚拟场景的重新构建，在很大程度上依赖于LabView等图形化编程软件的使用。要实现虚拟实验系统的设计，离不开数据库系统的应用，因为在虚拟实验操作过程中，离不开对数据库的实时动态访问，因此如何快速访问数据库系统成为虚拟技术应用的关键。目前应用在虚拟实验系统中的数据库访问技术，主要是依赖于数据的快速存储方式。对于底层传递来的数据，按照数据自身的属性进行分类，从而将数据自动划分到不同的数据类中。在同一数据类中，按照所定义的关键字对数据进行存储。采用分类的数据存储和访问方式，能够极大地提高数据库访问的效率。

2.2机电一体化实验的虚拟化设计应用

本研究课题以具体的机电一体化实验为例探讨虚拟实验系统的设计与应用。机电一体化实验主要完成传感器检测、数据滤波、数据采集、数据显示、电机控制等一系列任务。针对该实验的内容，虚拟化和信息化可以按照如下步骤实施：

（1）三维建模。

借助于SolidWorks三维软件对传感器、滤波器、数据采集卡、数码管、CPU控制器、步进电机等进行三维建模，实验室内的万用表、示波器等其他实验仪器也要建模，以增强实验环境的真实性。

（2）场景重建。

利用LabView图形化编程软件，将上述三维模型进行空间布局设置，构建与实验室完全一致的实验场景。

（3）界面接口设计。

仅仅有图形化场景是远远不够的，还必须借助LabView图形化编程软件对接口进行设计。比如数据采集卡的接口应当与传感器的输出接口保持相同的电平规格；再比如，CPU控制器的输出脉冲应当跟步进电机的驱动电流保持相同电平规格，以确保电机能够被驱动。

（4）虚拟动作响应。

设计了界面接口，就能够利用VRML工具对虚拟动作响应进行设定，通过设定使虚拟实验系统能够智能地感知到操作者的意图，从而顺利完成虚拟实验。

（5）数据库的快速访问。

在机电一体化实验中，需要保存的数据有传感器采集数据、数据采集卡的采集频率、CPU控制器的输出脉冲规格以及步进电机的相关参数。这些参数按照其自身属性可以划分为采集数据、控制数据和输出数据三大类，将上述的数据自动地划分到这三大类中。当虚拟动作响应需要访问数据库系统查询上述相关数据时，可以首先按照数据所在的大类进行查询，这样有助于提高数据库系统访问的快速性和准确性。

3结语

第4篇

一．虚拟演播室技术与色键技术

色键技术是电视节目制作中常用的技术。站在蓝色幕布前面的演播室主持人由前景摄像机拍摄，在特技机的色键电路中，由主持人的画面产生键信号，在主持人画面与背景画面进行叠加时，由键信号挖去背景中蓝色以外的画面，而把主持人的图像嵌插在背景画面中，形成了主持人置身于背景画面的图像，这种技术俗称为“抠像”，在普通的色键技术中，背景画面往往是已经录制好的节目。

虚拟演播室技术与色键技术十分相像，它也是由前景的主持人为主的画面和背景画面，采用色键的方法构成一体，产生人物置身于背景的组合画面。然而，在真正的虚拟演播室技术中，背景是由计算机产生的，计算机接受摄像机的控制，随着摄像机的推拉摇移，改变俯仰角度，计算机相应改变画面的大小和角度，并且为了正确再现前景与背景的空间透视关系，还需对前景和背景实施空间锁定，这种空间锁定是通过精确测定摄像机的所有定位参数(包括镜头调整参数)来实现的。

二、虚拟演播室的原理

虚拟演播室的原理如图(1)所示，主持人一般是在呈“U”型或“L”型的蓝箱里做着各种表演，实际的、或“真实”的前景摄像机对其进行拍摄，背景图像(画面装饰、道具和风光布景)大都是三维立体图，由制作人员预先用计算机生成(即预先着色好)，前景与背景图像在传输或录制过程中混合。这种合成图像的制作方式即被称为“虚拟”。故此，这种图像摄录系统也被称为“虚拟摄像机”，与传统的蓝幕色键技术截然不同的是，虚拟演播室技术中的真实摄像机(前景图像)与虚拟摄像机(产生背景图像)始终保持同步互锁，为此，必须对真实摄像机的以下参数进行确定：

(1)蓝幕背景的X、Y、Z坐标值。

(2)摄像机的俯仰、摇移以及可旋转角度的数值。

(3)镜头的焦距和聚焦。

然后，真实摄像机的所有上述参数都送入计算机分析，系统对与前景图像相关的虚拟背景图像发出控制指令。最后，录有表演者和真实道具的前景图像与计算机生成的背景图像在色键控制器里合成为一幅画面，传送至视频切换台输出。

由此可见，虚拟演播室系统可分解为三个部分：摄像机跟踪部分、计算机虚拟场景生成部分及视频合成部分。

1.摄像机跟踪部分。

摄像机在拍摄过程中有平移X、纵移Y、高度移Z、水平角、俯仰角、镜头变焦Z00M，聚焦FOCUS等变化，这些参数的改变会引起所摄图像视野与视角的改变，为了模拟人物所在的三维环境，计算机必须根据这些参数不断调整三维视图。而摄像机跟踪部分的作用正是收取摄像机的位置信息和运动数据，实时的跟踪真实摄像机，以保证前景与计算机背景“联动”。由于这种“联动”是以高速计算机运算的结果，而这种运算永远是存在着一个运算时间，所以这种“联动”是有时间差的。只是设计者保证使这种时间差在一个人眼不易察觉的范围之内，因此要求前景摄象机只能在一个有限的速率内改变位置参数。目前虚拟演播室的摄像机跟踪系统主要有以下几种方式。

(1)基于传感器的系统。该系统通过安装在摄像机各部分的机械传感器来获取各种信号参数，平面X、Y位移传感器，一般有光电式、机械式和导轨式等几种，光电式属非接触型，误码率低，连续性好，且摄像机移动不受限制，但必须在摄像机移动通道地面画上格点，以便识别。机械式属接触型，由一个与地面相摩擦的圆球带动水平、垂直两个方向的光电码盘，光电码盘送出X、Y数据，此方式摄像机移动也不受限制，但使用时间长了易产生误差。导轨式误码率低，且必须铺设轨道，使摄像机的移运受到一定的限制。高度位移Z传感器，一般安装在升降机上，随升降机的运动检测Z信号。水平角度和俯仰角度传感器安装在摄像机云台上，并分别与云台的水平转轴和垂直转轴连动。聚焦Focus和变焦Z00M传感器，则附于镜头的聚焦齿轮和变焦齿轮处。该系统速度很快，方法较为简便直接，是目前虚拟演播室最常用的摄像机跟踪方式，但该方式有其固有的缺点，比如得到的摄像机参数精度不高，限制了摄像机的运动，系统的标定很麻烦等等。

(2)基于图形分析系统该方式需要把一个精确的网络图案以两种不同的蓝色形状绘制于蓝背景上，通过摄像机识别这种图案并与计算机跟踪软件及硬件，预先确定的模型进行对比，以确定物体与虚拟背景的透视关系及距离。该系统精度较高，无需镜头校准，同时摄像机可以不同轨道进行运动，但该系统在对蓝色网格图案制作色键过程中的阴影很难处理，很难保持良好的键的质量，摄像机拍摄不能垂直于蓝色网格图案，必须偏离30度角以上，否则不能准确定位，而且摄像机必须同时观察4个网格点以保持跟踪，这就不可能对人物进行特写镜头的拍摄，摄像机必须缓慢移动以避免跟踪混淆引起跳帧。还有一点，此系统需要额外的工作站把网格坐标信息转换为摇移，俯仰及变焦坐标信息供图形计算机使用，这样图案辨识的延时有时高达8至12帧。鉴于上述须待解决的若干问题，网格识别方案在目前的虚拟演播室系统中使用的不多。

2.计算机虚拟场景生成部分

虚拟演播室的场景是计算机绘制的图形，计算机绘图有二维和三维之分，因而虚拟场景也有二维和三维之分，二维场景没有厚度，只是一个平面图形，所以二维虚拟场景只能作为背景平面，出现在真实人物的后面，而三维虚拟场景中的景物具有Z方向的厚度，是立体的，以背景中的一个长方体为例，长方体是一种六面体，其底面和背面一般是看不见的。然而随拍摄角度的不同，有可能看见其正面，侧面和顶面。在计算机中应保存其正面、侧面和顶面的图像，实际上，在计算机内，其正面、侧面和顶面的图像都分解为像素的形式，保存在存储器中，当摄像机处于任意的角度位置时，计算机即进行计算，获得相应的画面。同时，三维的场景中，虚拟景物既能作为真实人物的前景出现，也能作为背景出现如图(2)所示:并且真实人物还能围绕虚拟景物运动如图(3)所示：

这样在视觉效果上更具纵深感，更加真实。显然对于计算机的运算能力、运算速度提出了很高的要求。当然还必然进一步考虑许多细节问题，比如灯光和阴影的问题，当摄像机改变其取向位置时，根据照明条件，阴影部分将发生相应的变化，背景画面应该能够反映出这种变化。

3.视频合成部分

虚拟演播室系统视频合成的基本技术是色键器抠像，摄像机拍摄的蓝幕布前的真实景物：通过色键器进行抠像处理，与计算机生成的虚拟场景合成一个画面。

(1)深度合成技术

虚拟演播室的一个基础就是前景和背景合成的时候，前景的演员可以被背景的内容覆盖，为了做到这一点，一般都采用深度合成技术。所谓深度就是前后关系，这一种技术要考虑两路键信号的深度信息，就可以让背景的内容在演员前面。这不同于二维图像的层技术。因为是三维图像的各像素都带有深度信息，而且各像素还有与摄像机的距离的信息，由这两部分的信息决定前景和背景的像素的可见性。在实时生成的时候，高性能的终端通常使用一个深度缓冲区来贮存像素的深度值，但是在常规演播室里面，实际信号是没有深度信息的。而且也没有一个方法能够实时的赋予前景信号以深度信息，可以采用一个估计值，即估计摄像机与演员之间的距离，前景信号通过色键抠像得到演员部分的信号，先与背景作常规意义上的合成，得到色键序列值，这一部分确定了前景在背景中的位置，再由深度值来进行前后关系的调整，最后输出的深度键值序列就确定了前景和背景的可见性，能够按常规方法合成。

(2)同步技术

要使前景和背景天衣无缝的合成，既要让两个摄像机的参数保持一致，还要让两个摄像机同步，因为当进行实时合成时，前景信号的每一帧是与背景信号的对应帧合成。背景信号因为摄像机跟踪系统和实时生成都要耗费时间，所以要让前景信号延时来保证与背景信号的同步合成。

三、系统的实现

从上面的原理分析可以发现，虚拟演播室每生成一帧图像，就要处理相当多的数据，在实拍时还要求处理速度，达到实时的电视速率，即一秒钟就有25帧图像，如果按常规的处理方法，一切由计算机串行处理，是绝对不可能完成的，这就对虚拟演播室的软硬件设计提出了较高的要求：

1.硬件工作平台

为了使虚拟背景画面与摄像机摄取的前景画面相配合，系统至少要工作在配置有视频处理板的SGI高性能工作站，同时为了完成实时的图像序列生成，必须把这个任务按处理内容分类进行并行处理；实时的完成摄像机跟踪运算，完成人工背景和实际信号深度，支持三维自动建摸的多重处理，对于预处理结果的描述和图像处理的工作，每一个任务要有一个专门的硬件来完成。

2.软件系统

软件系统设计的思想是根据硬件的并行处理的特点，一般采用自适应并行处理的计算。这个处理在实际上就是由一系列的处理器组成的服务器盒，这个服务器盒能完成虚拟演播室所需的各种处理，另外，自适应并行处理模式将运行和编程分开。不需要在编写程序时作并行处理的考虑，因此该种设计方法，因为处理问题较为灵活而成为虚拟演播室软件设计思想的主流。

四、虚拟演播室的现状与未来

自从1994年第一套虚拟演播室在国际广播电视会议上展示以来，世界上有很多厂家推出了自己的虚拟演播室系列，但主要的有四个厂家即：

(1)以色列的ORAD公司以其独有的模式识别技术和图像处理技术开发出高性能CybersetO及入门级CybersetEt系列产品。

(2)离散逻辑公司的Vapour是采用高性能终端，全功能的实时虚拟演播室系统。

(3)ES公司的Mindset是基于NT平台，采用Orad公司的摄像机跟踪系统，能够接多个摄像机。

(4)RTSET公司的LarusOtus采用传感器跟踪技术，速度快，提供了灵活的合成能力。

另外还有ACCOM的ELSET自动生成特征，让用户能很方便的根据自己的意愿来建模和灯光设计；Digmedia的BrainstormEstuio产品是采用模式识别方法定出摄像机的参数，在建模上功能比较强；For-A的DidiWmp采用了Orad公司的视频处理和延时设备，采用多通道结构，能实时处理等。

因为高性能产品整套系统的价格比较高，难以普及，所以各厂家又推出了入门级产品，如Orad的CybersetE以满足众多的电视台和影视制作单位，采用性能较低的终端如：SGIO2采用WINDOWSNT作为平台，进行非实时的图像合成，系统采用开放式结构可以扩充到高性能的实时系统。

就目前情况看，虚拟演播室相对于传统演播室的优势是不言而喻的，但就其未来的发展，虚拟演播室还需要解决其自身的若干缺限：

·蓝景区中主持人及演员的活动范围及定位。

·为抑制噪声边缘需要在实施键控时格外小心。

·普遍使用的槽置单调光、柔光。

·演员投在虚拟地面、墙面和人工景物上真实阴影的保存。

·自动Z键(深度信息)控制。

·前后景的同步及延时控制。

第5篇

关键词：资本市场，虚拟经济，衍生市场，新兴市场

次贷危机不是传统意义上的经济危机，而是一次资产价格泡沫破灭的危机。所谓资产价格泡沫，就是资产的价值与价格离得太远。这里有一个常识的判断，泡沫是非常脆弱的，泡沫的破灭几乎是不费吹灰之力的。事实上，华尔街金融巨头，贝尔斯登、雷曼兄弟、美林证券，已经在虚拟经济的泡沫中灰飞烟灭。

衍生产品与虚拟经济

这次美国华尔街爆发的次贷危机的泡沫，包含很多内容，从信用泡沫－－产品泡沫－－资金泡沫－－价格泡沫－－市值泡沫，形成一条长长的泡沫链。

最底层的标的次级贷款是一个巨大的信用泡沫。抵押贷款是一个信用产品，信用产品应该带给有信用的人。但是，次级贷款把一个信用产品贷给了一些低信用，甚至没有信用的群体。而且附加了许多加大信用风险的优惠条件，比如零首付，比如，延迟本金还款等等。次级贷款实际上是一个巨大的信用泡沫。

基于这个1.5万亿美元的信用泡沫，创造了超过2万亿的资产证券化产品（MBS），超万亿的债券抵押凭证的所谓结构化产品（CDO），近万亿的信用违约互换产品（CDS），为了这些证券的高评级，债券保险公司产生2.4万亿担保产品，以及各自近万亿的信用卡证券化产品，汽车消费贷款证券化产品。眼花缭乱的产品泡沫以及伴随的价格泡沫，创造了一个巨大的市值泡沫。超过美国4.3万亿的国债市值两倍。一旦那些一厢情愿的假设，比如房价不断涨、利率长期低发生变化，次贷违约率上升，危机就爆发了。

价格泡沫和市值泡沫的制造与巨大的杠杆交易放大资金泡沫密切相关。在次贷危机中倒闭的著名的凯雷资本下面的凯雷基金，泡沫高峰期间，其6亿多的资本金，把管理的资产放大到200多亿，杠杆倍数高达32倍。当市场下跌3%，凯雷基金面对巨大的流动性风险，不得不黯然退出曾几何时还叱咤风云的华尔街历史舞台。

我们看到，这里最关键的部分是，这些也冠名为“产品”的东西，并没有任何实际意义上的价值，并没有创造任何真实的财富。产品链越长，越不知标的为何物。次贷衍生品数万亿上十万亿的市值，是被虚拟货币托起的泡沫,是杠杆交易方式放大的虚拟财富，使虚拟经济脱离实体经济到危机四伏的地步。

美国前财长保罗·奥尼尔认为，“通过扰乱世界货币市场获益的人是投机者。在我看来，他们并没有提供多少有用的价值。”奥尼尔对金融市场的观点以及其为金融市场制定规则的重要的职责，挑战了金融机构的巨大利益，这可能是其被迫从财长位置上辞职的重要原因之一。

价格泡沫结局是危机

我们已经看到，次贷泡沫最后只可能是两个结果。第一个结果，就是泡沫破灭，瞬息之间，数万亿数十万亿的虚拟财富消失，化为乌有，引发全球金融危机，次贷危机几乎摧毁华尔街。次贷危机从新世纪抵押贷款公司的关闭开始，次贷违约，沿着次贷产品的证券化产品、结构化产品、保险互换产品、债券保险、债券市场、信用卡证券化产品、消费信贷证券化产品直至债券保险公司，都深陷危机。贝尔斯登倒闭，把危机的严重程度提高到红色警报，几乎所有金融公司都陷入了次贷危机的漩涡。政府支持的最大的房地产抵押担保机构－－房利美、房地美被接管，雷曼兄弟已经成为贝尔斯登第二，全球最大的投资银行美林证券公司被美国银行收购，美国国际集团命悬一线。这些百年老店迅速从华尔街消失，宣布华尔街过度虚拟的经济的失败。试想，如果不是在美元本位的国际货币体系下，美联储可以随心所欲发美元，华尔街大大小小的金融公司，完全可能重现1997年泰国一天关闭58家银行，尸横遍野，血流成河的一幕。

次贷危机把另外两大经济主体拖入衰退。受次贷影响英国北岩银行发生了百年不遇的挤兑行为，最后英国政府对其实施了国家收购。因为直接持有大量次贷衍生产品，欧洲成为重灾区。虽然欧洲央行的大规模注资，使欧洲所有金融机构有了喘息的机会，但是因次贷延伸影响，一般滞后美国一年的欧洲经济已经开始面对衰退。日本经济也重返了负增长之途。

次贷危机引发全球通货膨胀，全球经济危机一触即发。次贷危机爆发，华尔街以及全球金融市场几乎没有什么东西可以买，证券投资资本大规模撤出华尔街和其他国际金融市场，进入商品市场，以前所未有的速度迅速推高了石油粮食价格，全球通货膨胀急剧恶化，超过70个发展中国家通胀超过两位数。美国的通胀已经5.6%，欧洲的通胀大大超过警戒线，使美联储和欧洲央行都处于经济放缓与通胀的两难之间。全球通胀是否最终引发全球危机还要拭目以待。

新兴市场发展应“脚踏实地”

次贷泡沫使华尔街伤筋动骨，使全球经济陷入深重的危机。虚拟经济脱离实体经济连华尔街都难逃劫数，新兴市场国家在经济基础和相应金融体系不足以与金融资本一较高下之前，切不可以身犯险。

新兴市场多是初级市场，或者是不成熟的市场，夯实金融市场基础，是初级市场的根本大计。次贷泡沫的危机给新兴市场最大的启示是，新兴市场最应该夯“实”的基础，就是不要远离实体经济，不要过度虚拟，要成为实体经济的晴雨表。

新兴市场要扎扎实实发展与实体经济联系最密切，有效把资源配置给有成长、有价值的行业和公司的不同层次的市场，比如创业板、中小企业板、主板、三板、企业债、公司债市场。只有以上市公司的价值增长和发债公司的价值增长为投资目标的市场，才是金融证券市场的基础，也是金融证券市场发展的基础。培育优质上市公司和发债公司，使公司业绩不断增长，做实做强做大基础“标的”的市场，才能分享企业和公司的成长，才能分享经济的成长，而不会被过度虚拟的泡沫经济伤害。

第6篇

关键词：移动通信；虚拟仿真实验；QPSK调制

1移动通信实验教学现状

移动通信课程的教学内容比较复杂，除了要求学生要学会相关的专业知识，比如通信系统的组成原理、应用原理之外，还要求学生要有实践操作能力，也就是能将掌握的原理应用到通信课程实验中[1]。在我国移动通信技术不断发展的大背景下，职业院校的学生更要提高学习的积极主动性，主动学习并掌握新的知识，并将知识可以应用到实践中。高等教育的核心是培养学生的综合能力，而实验教学就是重要的方式。实验教学不仅可以培养学生的专业技术能力，而且可以拓展学生的综合分析和创新能力，培养出符合社会需要的具有创新思维和高技术水平的专业移动通信人才[2]。传统的移动通信技术教学存在很多不足之处，主要体现在以下4个方面：首先，课程的教学重点多集中在理论知识的教学上，忽视了实验教学的作用。实验教学作为检验学生是否充分理解并掌握理论知识的方式，应该与理论教学相辅相成；其次，有些职业院校缺乏新型的实验设备以及最新的移动通信器件和装置，这导致不能满足学生开展实验的需要；再次，学校开展的实验教学采取的多数是验证性实验，学生只需要根据已有的实验步骤进行模仿训练即可，无法激发学生学习的热情和拓展学生的创新思维[3]。

2移动通信虚拟仿真实验引入教学的效果

2.1方便学生理解课堂知识。在以前的移动通信课程理论教学中，教师一般会将教学重点放在对通信课程中某种技术或者算法原理进行讲解，让学生逐步了解并能够掌握调制解调器的相关原理以及无线电波是通过何种方式进行变换[4]。学生在了解这些知识点之后，再学习后面课程中的信源编码、无线电波发射等知识点时会更加容易接受。教师在以往的实验课上，一般会选择按部就班、循规蹈矩的方式对实验原理进行说明，多数情况下会采用传统板书的形式，这样的教学方法虽然有利于教师方便快捷地完成知识点的讲解，但却不容易让学生直观清楚地理解教学内容。而且实验课的内容中会有很多波形分析的知识点，教师仅仅凭借板书的形式，很难达到理想的教学效果[5]。而将移动通信虚拟仿真实验引入教学之后，有利于学生对枯燥的技术、信号原理有更为直观的认识，也更容易让学生牢牢把握相关的知识点。教师在移动通信实验课程的教学准备过程中，应该从高职学生的理解能力、分析能力出发，为学生构建更便于理解教学内容的情境，这样有利于达到比较好的教学效果。在进行移动通信虚拟仿真实验的过程中，通过使用SystemView软件，可以为学生创设清晰明确、一目了然的可视化平台，并根据实验需求构造相应系统，然后让学生积极主动地参与到实验过程中，通过调整不同的参数，观察波形、功率谱的变化，并由此得出相应结果。在这个实验过程中，学生就切实体验到真实电路工作的流程，更有助于学生理解课堂知识，并将课堂上掌握的理论知识运用到实践中去[6]。2.2引导学生主动探索知识。以往职业院校组织学生进行的多数是验证性实验，这种实验方式会让学生根据固定的实验设备和步骤来完成实验过程，学生在实验过程中，只能按照既定的实验思路进行实验，不能将自己的一些想法运用到实验中去，这样不但使学生对参与实验的兴趣不高，而且在电路调试过程中也非常容易损坏元器件及实验设备，实验效果必然不理想。所以，将移动通信虚拟仿真实验引入教学是非常必要和及时的。虚拟仿真实验软件具有非常强大的功能，如数据的收集、分析及传输等。学生通过进行虚拟仿真实验，可以更多参与到实验过程中，比如可以通过改变实验参数来观察电路的不同，并通过总结分析实验过程中存在的问题，经过推理、论证，最后设计出较好的电路；或者学生可通过观测输出电路的波形变化，通过记录分析，对如何进行真实电路调试有更为直观的认识。同时，通过虚拟仿真实验，可以实现以往一些课堂上无法实现的创新性实验，大大增加了实验教学的广度[7]。由此可见，通过将移动通信虚拟仿真实验引入教学，不仅能够扩展学生对原理知识的理解程度，而且可以通过实验让学生对实际电路的运行情况有更清晰的认识，有利于学生将理论知识运用到实践中去。同时，将移动通信领域的新技术引入到课堂中来，可以大大提高学生的学习热情，推动学生更积极地探索新知识，培养学生的创新思维，为学生以后更加灵活地调试电路奠定良好基础。

3虚拟仿真实验教学实例分析

本文以正交相移键控（QuadraturePhaseShiftKeying，QPSK）调制为例，展开移动通信虚拟仿真教学实验。QPSK的特点是频谱利用率较高，而且有不错的抗干扰性能。3.1理论分析。QPSK通过分别对2个相互正交的同频载波进行PSK调制，并将调制完成后所得到的两路信号进行叠加，生成QPSK信号。在这个过程中，至关重要的一步就是要将需要进行传输的二进制序列，进行串/并转化，并获得两路并行的双极性码元数据。然后，在依据相应要求，细化电路。3.2绘制仿真模型。利用SystemView进行仿真实验。在QPSK调制仿真电路图中的各个图符模块都被设定了编号，这样做的目的是方便在进行实验教学时，方便学生更好的理解并进行操作[8]。原始输入的信号属于低频数字信号（500Hz），首先需要对数字信号进行取样，然后在取样结束后要对信号保持一定时间，最后对数字信号做延迟处理，通过这3个步骤之后，可以获得两路并行数据，然后分别与两个相正交的高频载波（1000Hz）作QSK调制，最后经过相加器叠加输出QPSK信号。3.3结果观测。在通过QPSK调制之后，将仿真电路运行之后，我们可以在不同的观察窗口对电路的不同情况进行分析，比传统的实验更具有可视性和多角度观察。通过实验发现，当二位码元随机产生不同状态时，电路输出也会随之改变，QPSK信号也会出现相位跳变点，这符合仿真实验的定义。而电路输出信号的功率在1000Hz左右。由此可见，本次实验中的大部分电路功率主要可以应用于信号传输。在实验完成后，可以让学生思考：如果对移动通信虚拟仿真实验的系统参数进行一定的改动，那会取得何种结果？通过提问的方式，让学生在课后可以继续通过实验来探索电路的频率范围。引导学生的发散性思维，激发学生课后自主学习的热情。有条件的情况下可以把仿真软件安装到学生的电脑中，打破学习的空间时间限制，提高学习的灵活性。

4结语

本文从传统移动通信实验教学中存在的限制因素出发，分析了将虚拟仿真软件引入课程的必要之处，并将虚拟仿真实验引入到移动通信课程的实验教学之中，使得此课程的实验方式突破了传统的验证试验，而且使学生进行综合创新性实验，将课程理论知识与实践操作相结合，以着重培养学生的创新性思维及动手操作能力。将移动通信虚拟仿真实验引入教学之中，使枯燥的通信原理知识更加形象，既利于教师进行课堂内容展示，也便于激发学生的学习热情，拓展学生的创新思维，进而提高移动通信课程的教学效果。

作者:周晓红 单位:贵州电子信息职业技术学院

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[6]苏良昱，王武，葛瑜.电力电子技术仿真实验教学与创新思维拓展[J].实验技术与管理，2013（1）：170-173.

第7篇

虚拟技术主要是以虚拟机为主，来达到实验目的的技术手段。虚拟机的创建，是通过虚拟层技术从而实现软、硬件模拟，生成虚拟计算机。虚拟机对于计算机实验教学来说具有重要意义，它拥有计算机的全部功能，可以真实地进行计算机实验教学。虚拟机在进行计算机实验教学过程中，具有极大的仿真性，而且想要识别虚拟机与物理计算机之间的差别极为困难。就目前虚拟机发展来看，操作系统以及相关应用软件是无法识别物理计算机和虚拟机之间差别的，就使用者来说，虚拟机就是一台真正的计算机。虚拟机在计算机实验教学中应用，可以更好地培养大学生的计算机实践技能操作水平，对计算机的装机、系统维护、网络配置以及管理等简单的计算机操作水平掌握来说，具有重要意义。

二、虚拟技术的优势

虚拟技术是当下计算机实验教学应用的主要教学技术手段，在计算机实验教学发展过程中，具有重要推动作用[1]。虚拟技术在计算机实验教学中应用，其优势主要有以下几个方面：2.1降低资源投入成本虚拟技术不需要太大的场地就可以进行计算机实验教学，这与传统的计算机实验教学来说，有着很大的差别。传统计算机实验教学需要建立教学实验室，并且购置很多计算机实验设备。虚拟技术则不需要这一点，极大地降低了资源试论虚拟技术在计算机实验教学中的应用陈军山东医学高等专科学校【摘要】计算机技术在当下社会经济发展以及人们日常生活中所占的地位越来越重要，计算机实验教学对于计算机技术的应用与发展来说，意义重大。但就目前计算机技术发展来看，可供研究和使用的计算机实验资源缺乏，这对于掌握和发展计算机技术来说，十分不利。为此，旨在促进计算机实验教学发展的虚拟技术在计算机实验教学中得到了广泛的应用。这种虚拟技术主要是以软件创建虚拟机，并且在虚拟机情况下进行计算机实验教学。经过大量实践，虚拟技术在计算机实验教学中具有重要作用。本文以虚拟技术在计算机实验教学中的应用为研究对象，主要探讨了基于VMwareWorkstation软件创建的虚拟机在计算机实验教学中的具体应用。【关键词】虚拟技术计算机实验教学应用投入成本，但其所起到的实验教学作用，与真正计算机实验教学并无差别。2.2灵活性较强虚拟机在设计和使用上，只需要通过对硬件和软件进行系统化更新，就可以让虚拟机与当前计算机技术保持一致性，具有很大灵活性。这种对软、硬件的更新，可以不需要进行实体机配置的兑换，就可以实现更新目的。2.3安全性较高虚拟机当中，具有单独的数据存储设备，可以对实验数据、实验资源、实验资料等信息进行保存，避免数据丢失为用户造成不便。而且，虚拟机在进行计算机教学实验过程中，即使其他系统出现故障，也不会对数据存储设备产生影响，避免数据丢失，具有很高的安全性。

三、虚拟技术在计算机实验教学中的应用研究

虚拟技术在计算机实验教学中的应用，首先要创建虚拟机，这是虚拟技术进行应用的前提。针对于虚拟机的创建，需要在物理计算机操作平台上安装虚拟机操控软件，就目前虚拟机技术应用来看，主要以‘VMwareworkstation’软件为主。其次，对虚拟机进行优化与维护，使其更好服务于计算机实验教学。最后，则是将优化好的虚拟机投入到计算机实验教学当中。3.1虚拟机创建研究虚拟机创建以VMwareworkstation软件为主，在VMware窗口中，进行虚拟机创建，其具体步骤如下：（1）启动VMwareworkstation后，需要在打开的窗口中选择创建类型，进行程序安装工作。一般来说，创建虚拟机主要采用Typical默认方法，VMware会根据物理计算机的实际配置，进行虚拟机硬件配置创建工作。而虚拟机创建过程中，又会根据用户需求不同，通过对虚拟磁盘以及适配器进行重新定义，从而实现虚拟机新功能。根据用户自身需求对VMware创立完成后，接下来就需要对虚拟机的操作系统进行设置；（2）进行操作系统设置时，页面会弹出“客户机操作系统安装”窗口，这个窗口中一共有三个选项，虚拟机创建时需要选择“稍后安装”选项。之所以选择这个选项，是因为可以在很大程度上避免客户机系统的不完整性，有利于虚拟机使用；（3）客户机的默认配置，需要在“客户操作系统安装”的窗口中进行选择，就虚拟机的操作系统类型来看，可用于选择的操作系统主要有“Windows”、“VMware”、“Linux”等，就操作系统选择来看，需要根据实际情况进行分析，选择的系统要符合当前使用虚拟机的版本；（4）默认配置以及操作系统选择完毕后，下一步需要对创建的虚拟机进行命名，这种虚拟机命名主要是为了日后操作时更加有利于识别；（5）虚拟机命名之后，则需要生成虚拟机配置的保存路径，用硬盘进行相关配置保存，为之后虚拟机的使用提供方便。虚拟机的创建，为计算机实验教学创造了方便，新虚拟机生成之后，需要对其进行优化，之后投入到计算机实验教学之中。3.2虚拟机的优化及维护研究虚拟机的建立，主要是以‘VMwareworkstation’软件为主，虚拟机的硬件设备，则是由VMware自动生成[2]。虚拟机应用于计算机实验教学中，需要对相关配置进行优化，使之符合计算机实验教学的要求。在进行虚拟机优化及维护过程中，要遵循以下优化及维护的方法：（1）内存：虚拟机的内存与物理计算机内存有着密切联系，一般来说，虚拟机的内存主要是根据物理计算机内存大小进行测算的。例如物理计算机的内存值若是1024MB，那么虚拟机的推荐内存则为512MB。在虚拟机内存优化时，其内存设置在512MB左右浮动，最大值不能超过1024MB，最小值不能低于128MB，其内存设置应该为32MB的倍数；（2）处理器：在进行处理器优化时，虚拟机处理器的个数要与物理计算机进行比较，保证处理器个数少于物理计算机处理器个数；（3）硬盘：硬盘大小对于虚拟机进行计算机实验教学来说，具有重要影响。硬盘容量决定了对数据的存储容量，在虚拟机优化过程中，要根据实际情况，对有用信息进行保留，对无用信息进行清除。这就需要在硬盘设计过程中，对硬盘内容进行相关设置。关于硬盘功能设置，主要通过‘Expand’的功能，可以根据硬盘工作状态，进行‘持久模式’和‘非持久模式’选择，其主要是针对硬盘数据问题进行的一种优化；（4）网络适配器：网络适配器是虚拟机进行网络连接的关键，它决定了虚拟机以何种方式实现上网。一般来说，虚拟机进行上网，大都是通过网桥连接模式，利用网卡实现上网。这种上网形势下，虚拟机需要有着自己单独的IP地址。除此之外，虚拟机还可以实现‘NAT’上网模式，但这种上网模式下，就需要对主机IP以及虚拟机IP进行重新设置，虚拟机的单独IP地址将会被取消。网络适配器在虚拟机中的应用，决定了虚拟机的上网方式，并且根据实际情况，可以实现虚拟机与物理计算机单独上网，这对于虚拟机进行教学实验来说具有重要意义。以单独上网的方式进行攻击性网络教学实验，除了可以达到实验目的之外，还可以避免对物理计算机造成损坏。3.3虚拟技术在计算机实验教学中的应用分析本文研究的虚拟技术在计算机实验教学中的应用，主要从多操作系统安装实验以及分级网络实验两个方面进行分析，关于这两种实验教学的应用，如下所示：（1）多操作系统安装实验：多操作系统安装实验是计算机实验教学的基础，其主要包括计算机硬盘分区、操作系统安装等教学内容，该教学实验受到的限制条件较多，若是以物理计算机进行教学实验，会造成极大的资源浪费，并且对物理计算机软硬件的损坏较大，因此，针对于这一教学实验，最为有效的办法则是采用虚拟机进行实验教学[3]。虚拟机与物理计算机的特性一致，以虚拟机进行计算机多操作系统安装实验，可以让学生进行实践操作。关于虚拟机的多操作系统安装实验，可以以任意一台物理计算机为主，安装‘VMwareworkstation’软件，进行虚拟机构建，之后进行虚拟机优化，使之符合计算机实验教学要求。在虚拟机构建完成之后，学生可以根据计算机实验教学目标，在虚拟机进行实践操作，就多操作系统安装实验的要求，按步骤进行实际操作；（2）分级网络实验：分级网络实验是利用虚拟机与物理计算机的联合，构建对等网络，从而实现实验局域网的构建。分级网络的构建，在很大程度上提升了学生们学习计算机技术的信心，并且增强了学生的实际动手操作能力。分级网络的构建，主要是基于虚拟机和物理计算机的对等网络构建基础上实现的。而分级网络的实践操作，进一步增强了计算机实验的难度，可以考验学生对计算机实际操作能力的掌握。在进行分级网络实践操作时，学生们的操作主要在虚拟机上进行操作，避免了对物理计算机软、硬件的损坏。利用虚拟机进行分级网络实验，为学生提升计算机实验能力打下了坚实基础，对学生日后使用计算机技术方面，具有重要意义。

四、结束语

第8篇

关键词：虚拟演播室、电视节目、演播室

随着计算机、多媒体技术的飞速发展，带动了虚拟演播室技术的不断改进。在全球范围内影响和改变着人们固有的审美思维。虚拟演播室技术是计算机技术发展必然的产物，虚拟演播室系统在电视节目制作中的运用，使传统电视节目体系发生了很大的变化。面对此类问题，我们进行了深刻的思考，对虚拟演播室技术进行重新分析，以确定虚拟演播室系统在电视节目制作中的运用和发展。

一、虚拟演播室系统在电视节目制作中的实际应用技巧

(一)建模技巧

由于虚拟演播室的模型和动画需要实时的运动，所以建模过程需要遵循以下几个原则：尽量避免复杂模型的建造；用Lightscape等软件转化灯光参数；运用键罩加大虚拟系统的逼真性。

(二)红外检测技术

在实际应用中有时会发生这种情况，主持人需要从虚拟景物后面走到前面来，这时需人为去控制键罩的开关，当工作人员与主持人配合不好时会有穿帮的可能。利用红外检测技术可解决这个问题。红外线检测是确定被检测物体的纵向位置，即在演播室中被拍摄的前景位于背景内的深度。首先，在演播室上方固定2-4个红外线摄像机，作为红外线接收装置。然后，用红外发射装置对演播室进行测量，最后绘制出活动范围的网格图。这样当演播室中的移动物体配带上红外线发射装置，其红外线被红外线摄像机摄取，通过计算机识别和计算出该物体在网格中的位置，将数据传输到工作站，根据背景与物体纵向数据自动计算出移动物体在模型中所处的位置及深度。以上就是虚拟演播室常提到的“深度键”的概念。这种系统根据红外线检测，产生深度键，能持续地使主持人置于虚拟背景内的正确位置。深度键容许在节目中虚拟物体、实际物体和主持人相互之间动态地前后阻挡，从而创造出现实图像的感觉。这样当主持人从虚拟景物后面走到前面来，不需要人为去控制键罩的开关，系统会自动利用深度键来分析主持人和虚拟景物前后定位关系，自动形成遮挡与被遮挡的画面。大大减少了穿帮的可能，也方便了节目的制作。

(三)虚拟影子

三维模型的逼真性，在于它可仿真光和影。这就需要我们在建模过程中要注意光的方向与实际保持一致。但是，由十演播室灯光较多较亮，增加了色键抠像的难度，所以在抠像合成的图像中，前景主持人的影子较难与背景物体相吻合。还有就是如果是用网格识别方法的演播室，要想用抠像的方法获得影子也几乎是不可能的，因为背景板网格有两种蓝色。所以要想获得完美的效果，增加必要的设备是刻不容缓的。这就需要在电视节目的制作中加入虚拟影子机，其做法是在演播室上方架设一台摄像机，摄入主持人在蓝箱内的画面，通过色键器抠像获得键信号，用这个键信号来模拟主持人的影子。最后再把这个影子与虚拟图像进行合成。运用虚拟影子机的优点在于其不受客观条件限制，并且可灵活调整影子的方向。有时建模会出现有倒影的情况，在建模时可通过镜像复制的方法来制作背景的倒影，在蓝箱内铺设有一定反光能力的透明塑料布即可得到。这种方法简单实用，实际效果可以乱真。

(四)自动反馈/标志系统

在节目的制作过程中主持人或表演者在虚拟布景中移动时，很容易从虚拟物体中穿过，出现了穿帮现象，为了避免现象，被摄者要看着反送监视器，或者在活动范围内画好行走路线。但是由于虚拟系统都存在着视频延时，所以并不能从根本上解决表演不自然的问题，另外这种做法也容易污染蓝箱的地板，造成抠像的困难。这时就可以利用自动反馈/标志系统，在演播室地板上投影静止和运动的虚拟物体。以便让表演者知道所有虚拟物体在任何时段内位于何处。但这种技术又一定的弊端，其投影会对主持人自己的影子产生干扰，所以并不常用。

二、虚拟演播室系统在电视节目制作中的运作流程

(一)摄像机跟踪系统

虚拟演播室中的一项关键技术是如何判断摄像机、主持人、计算机合成场景之间相对位置关系。摄像机跟踪器把真实人物及物体与摄像机之间的位置及透视信息送给图形计算机，然后以摄像机的镜头产生虚拟环境，把真实人物与虚拟场景匹配起来。所谓跟踪技术，即指如何获取摄像机在演播室中的实际位置参数和动作参数。

(二)实时虚拟背景生成

所谓的虚拟背景只不过是渲染出来的一张32位的TGA虚拟场景图。实时生成此虚拟三维背景是虚拟演播室技术除跟踪技术外的另一项重要技术。实时生成背景是指在摄像机运动参数控制下，背景生成装置对制作好的背景信号进行处理。实时生成与前景有正确的透视关系的背景图像。实时生成背景可以采用建模技术。虚拟演播室的模型和动画需要实时的运动，所以其建模的过程需要遵循以下几个原则：第一个原则是实时运动要求构成模型的三角形数量有一定的限制，所以应尽量避免复杂模型的建造。第二个原则是模型中灯光不宜过多，但逼真漂亮的模型一般灯光也比较多。为解决这一矛盾，应在建模完成后用“lightscape”等软件把灯光参数转化为贴图，可大大加快实时运行的速度。第三个原则是为达到逼真的效果，一般虚拟背景应建造前景物体，它可用来遮挡住主持人。当主持人从其后走过时，产生身在其中的逼真感觉。这种技术关键在于建造前景遮挡物时建造一模一样的两个，一个有贴图和光影，另一个为全白。全白的作为遮挡的键罩输出到色键叠加器中，由于键罩的作用当主持人走到遮挡物时好像真的被遮挡住了。这种方法与传统色键抠像的不同在十图形工作站根据摄像机运动参数实时改变输出的背景画面，遮挡物与用十遮挡的键罩也相应改变。mo键罩的随时变化更加大了虚拟系统的逼真性。

(三)图像合成

虚拟演播室实时系统的最终效果要由能将前景和背景图像混合起来的实时系统合成，在这里仍然采用传统的色键合成系统(抠像)，但却消除了摄像机不能与背景同步运动的致命弱点。在进行色键合成时，需要注意的是由于前景图像是在演播室里实地拍摄的，而背景图像是计算机生成的，二者照明条件不同，需要设法减少分别制作时因照明条件的差异而产生的不协调感。虚拟演播室技术的采用通常需要两面或二面蓝色幕墙加地面。为保证镜头的灵活使用，照射在蓝背景上面的光线要均匀，还要保证色键效果最好，应使用纯正的色键蓝色，蓝背景的空间大小应能保证可容纳全部道具，并且可以使主持人有足够的活动区域。

参考文献：

第9篇

物理实验课程是一门实践性很强的基础课程，传统的实验成绩评定是根据学生完成实验的情况给予评定的，通常是教师根据学生实验课的表现与实验数据的处理来评定的，因此具有很大的主观性，不能完全客观地反映学生实验能力的差异，这也是部分学生对物理实验不感兴趣的主要原因之一。

2虚拟仿真实验教学的优势与不足

在引入虚拟仿真实验教学平台以后，我们开始尝试使用新的虚拟实验室，选取了部分学生参与虚拟实验的教学过程，让学生和老师共同参与虚拟实验的设计、调试和研究。经过几年的教学实践，我们取得了一些初步的经验和结论。

2．1虚拟仿真实验可以丰富实验教学的内容

作为传统物理实验内容的重要补充，虚拟仿真实验也是学生认识物理现象，掌握物理知识的，培养实验能力的一个重要的途径。我们通过教学实践发现，虚拟仿真实验具有很强的可设计性，既可以完成一些传统的验证性实验，也能开发成为具有创新性的设计性实验和综合性实验，特别是对于一些物理原理较复杂的、实验图像较明显的力学和光学实验，使用虚拟仿真教学，更能激发学生学习物理实验的兴趣，增强学生的求知欲望。因此，恰当地使用虚拟仿真的实验内容不仅可以丰富传统的实验教学内容，也可以提高学生学习物理实验的兴趣。

2．2虚拟仿真实验有助于转变单一的教学方式

虚拟仿真实验的优势还在于可以转变单一的实验教学方式，学生通过计算机仿真软件，进入交互式的，友好的仿真界面，可以在无教师指导的情况下，自主地完成一些较为简单的仿真实验，得到相关的实验结论。因为所有的实验仪器都是虚拟的，因此学生可以进行多次尝试，也不会造成仪器的损坏，特别是对于一些复杂地，较危险的实验，虚拟仿真实验更是不可替代的。另外虚拟仿真实验还可以打破时间和空间的限制，仿真实验可以不用在实验室里完成，也可以在课后独立完成，这对于学生进一步学习和探索物理实验是非常重要，也可以极大锻炼学生的动手能力和创新能力。

2．3虚拟仿真实验有助于客观地反映学生的实验水平

除了让学生独立地完成普通的虚拟实验，我们还进一步鼓励学生参与虚拟仿真实验的设计和开发，让他们学习一些虚拟仿真软件(例如LAB-VIEW，MATLAB/SIMULINK)的基本知识，通过对实验原理的深入理解，抽象出物理模型，利用虚拟仿真环境，构建虚拟的实验仪器，最后调试仪器，得到正确的实验结论。这样既能客观地反映学生对实验目的、实验原理、实验步骤、实验图像和实验结论认知的全过程，也能全面反映学生完成实验的真实水平，也有利于对学生实验成绩客观评价，形成个体差异，提高学生学习物理实验的兴趣和成就感，从而提高物理实验课的教学质量。

2．4虚拟仿真实验在教学和管理上的不足

虚拟仿真实验不能完全取代传统的实验教学方式，它只是传统实验教学方式的重要的补充。在教学中我们也发现虚拟仿真实验的开设需要学生预先学习和掌握一些基本的计算机知识，需要学生对物理原理和物理模型有较深入的理解，另外学生参与虚拟仿真的信心和经验也是制约虚拟仿真实验教学成败的主要原因。此外，在虚拟仿真实验室的管理上也存在一些困难，特别是对虚拟仿真系统的开发和维护上更需要一些专业的管理人员，这也对实验室设备的管理上提出了更高的要求。

3结论

第10篇

【关 键 词】开放型；校本教研；策略

中图分类号：G40 文献标识码：A 文章编号：1005-5843（2013）04-0122-02

校本教研以校为本，教师要以积极阳光的心态，主动加强学校与外界、教师个人与同伴的合作与交流，通过教育专家、骨干教师、学科带头人和一般教师等的有效整合，才能创新性地开展校本教研活动。针对当前农村中小学校本教研现状，根据教育科学原理、理论和方法，下面笔者就当前借助校园网开展开放型校本教研的深入探讨工作提出如下策略：

1. 主题研讨式。为了巩固新课改成果，切实构建“研训一体”的校本研究机制，进一步深化课堂教学改革，我们组织开展“以生为本，以学定教，创造学生最喜欢的课堂”为主题的“月末相约新课堂”教研活动。在活动中分别先由骨干教师和新上岗教师进行献课，从不同角度、不同层次展示新、老教师的教案设计和课堂教学风格。通过这样的活动，加强骨干教师与骨干教师、骨干教师与新教师、新教师与新教师之间的研讨活动，进一步更新自己的教学理念，澄清了模糊概念，促进教师教学方法与教学手段的更新，从中激发教师教研的灵感和教学智慧，达到了小问题教研与“专题研讨式”相融共济的目的。

2. 骨干带动式。在县教研室的专家以及一些市、县级骨干教师的引领下，组织学区样本班、学区学科教研中心组的骨干教师对新课程实施中的重、难点问题集体攻关，逐步形成一些可操作的教学策略，及时在网站典型案例、课堂实例、课后反思，使区属各校能有所借鉴，促进全学区校本教研水平的提高。

3. 课题研究式。为了敦促学校持续不断地开展课题研究，我们在校园网进一步完善“课题研究园地”栏目，设置了“课题简介”、“校本培训”、“研究进展”、“典型教案”、“自制课件”、“实验论文”、“特色网页”、“校内交流”、“实验成果”等子栏目，为每一位教师开展校本教研提供了展示的空间，促进教师形成浓厚的学术研究氛围。

4. 实验论坛式。“有效的校本教学研究既需要教师个人的独立思考并发表自己的意见，也需要教师同伴之间以及教师与校外专家之间的合作”。因此，我们充分发挥网站方便、快捷、信息量大、交互性好的特点，创建了一个互动交流栏目──“实验区建设论坛”。这一栏目主要由“新课程改革实验论坛”和“信息技术与课程整合论坛”两大版块组成。各教研组轮流组织论坛，承担版主职责，论题主要来自于各教研组在校本教研中发现的问题或困惑；各校教师也可以根据各自课改实践中遇到的困惑自由发帖子，提出讨论主题。其他教师在规定时间之内回帖。这样一来，此栏目成为教师校本教研交流的平台。

5. 名师引领式。名师与协作片学校的青年骨干教师结对教研，携手同行。骨干教师随时听名师上课；名师每月至少一次深入骨干教师的课堂进行指导，共同提升。同时，名师还要为片区教师作公开课教学展示或专题讲座至少一次。名师的课给人以启示，普遍得到了一线教师的认可与欣赏。

6. 学科整合式。我们开展了虚拟环境下的“新课大家上”活动。教研员在每周听课中选择典型课例在网站上的“新课大家上”论坛，全区各校实验教师一起就同一节课来参与评课、研讨，提出意见，再由执教教师修改教案，将自己的二次备课拿出来与大家分享。学科教研组将优秀“电子学案集”在网上，其中收集了部分教研成果。包括学校教师教研论文集、课后反思集，形成了充足的资源库。网站中“校本教研”栏目中，有教研员的引领步伐的印证材料（含论文、经验、模式等），还有校本研究主体──教师的前进足迹、感悟交流、“一堂课大家谈”的留言，更主要是有一些专家学者的讲座等，为一线教师提供了很多可操作的具体做法。

7. 走进课改式。在进行校本教研时，有专业人士指出：“要引导教师学会理性地思考教学问题，不要小看理论思维”。“理论的指导是促进教师专业提高的有效保证，这种理论学习，更加指向实践中发生的真实问题”。为此，我们在“走进新课程”栏目里下设了“理论之窗”、“他山之石”、“样本班对话”、“感悟交流”等子栏目，为学校开展校本研究提供和推荐学习资料，及时传递课改信息。学校可以通过“理论之窗”组织教师们学习新课程改革的前沿理论；通过“他山之石”了解其他地区课改先进经验；通过“样本班对话”、“感悟交流”栏目，与本县教研员或其他学校教师进行虚拟对话、交流。可以说，这一栏目成为教师们走进新课程的“领路人”。

8. 分组教研式。教师是教育问题的直接研究者和解决者，他们的工作与教材的发展、课堂的教学、学生的学习、学生学习的评价等方面紧密相连。通过开展分组的活动，时刻关注课堂的教学过程，及时解决课堂教学中的实际问题，就显得十分必要。如，数学学科分成： “问题中心教学模式”研究小组、“数学教学中的创新教育与实践活动”研究小组；语文学科分成了“运用现代教育技术优化教学提高教学效益”研究小组与“训练和提高学生语言文字的交际能力”研究小组。这也是一种最有效的行动研究素养的培养，是保证教学质量和教师教学水平提高的有效手段。

总之，我们借助校园网的优势，形成了多向、民主、开放、快速、高效、共享的校本教研机制，改进和完善了学校校本教研制度，大大提高了教育教学情况的传播效率，为研究者相互交流、合作研究和信息共享提供了良好环境，实现了信息的交换、经验的共享、深度会谈和专题研讨，从而真正使开放型校本教研的深入探讨工作植根并服务于自下而上的校本教研工作，带动了全校校本教研的蓬勃发展。

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第11篇

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

第12篇

[关键词]人体解剖学 实验教学 创新能力 临床应用

一、研究背景

实验教学是学生巩固和深化理论知识的重要途径，也是培养学生基本技能、发现和解决实际问题能力、自主学习能力、创新和临床思维能力的重要途径。目前，我国大多数医学院校的人体解剖学主要有《系统解剖学》和《局部解剖学》两门课程组成，实验课基本上还是按课程孤立设置，学生按照编好的实验指导书的要求，由教师指导下的学习模式，学生都是在“接受性学习”，缺乏“自主探究学习”，整个实验缺乏系统性、全面性以及创新性。因此，通过对原有的实验教学定位、教学理念、教学模式、教学方法和手段进行改革，对培养学生的临床应用能力、创新精神和创新能力等综合素质有着非常重要的意义。

二、教学模式的改革

我校五年制医学专业采用系统解剖学和局部解剖学分别在大一下学期和大二上学期完成的模式，我们初步尝试将原有的《系统解剖学》和局《部解剖学》实验进行整合，在前期系统解剖学验证性实验学习的基础上，加强综合性实验，增加设计性、创新性实验，由教师根据学生所学的知识和教学安排，分不同层次、由浅入深提出实验任务，学生自主选择综合性设计性和创新性的实验内容、确定实验步骤及注意事项、经老师审核后开始实验过程，并对实验结果进行分析判断、完成实验报告或实验论文的新模式。通过一系列的有系统、有计划的实验教学，使学生达到由理论知识到实践操作，再由实践操作到创新和临床思维能力的不断由量变到质变的转变。在时间安排上，课内课外并重，充分利用学生的课余时间，要求学生在课余时间完成部分标本制作的实验内容。另外，在基础知识的基础上对局部解剖学的部分实验进行独立的设计，改变原来的实验依托理论的模式，要求学生根据临床手术操作中遇到的问题进行设计，在尸体和标本上进行模拟手术，进一步加深学生对局部解剖学知识的理解。同时将现有的课堂教学、课外专题讲座、课程实验、课外第二课堂等实践形式向课外科技创新、科研训练（student research train，SRT）、大学生科技创新竞赛、新苗计划等活动延伸，不断丰富课内外一体化自主研学平台的内涵，使学生尽可能多的学做合一，扩大学生自主创新实践的内容，有效的启发学生的发散思维。推进学生的个性化发展和全面发展。人体解剖学实验教学就是要构建教与学为一体、理论教学与实践教学为一体、课内与课外教学为一体的实验教学模式。

三、教学内容改革

对现有的《系统解剖学》和《局部解剖学》的实验教学内容和课程体系进行改革，结合教学大纲和高等教育教学加强实践教学环节薄弱改革的需求，按照分层式实验教学的模式；增加实验内容和实验项目；增加实验的开放性，综合性、设计创新性的思维方式，对人体解剖学实验教学课程进行了改革。

1.拓展基础理论知识、基本技能训练实验层

在系统学习解剖学的基础理论知识的基础上，穿插讲解对尸体解剖的一般方法、解剖器械和操作方法、基本解剖方法、标本防腐固定法、血管灌注技术、淋巴管灌注方法等实验对学生进行解剖学实验技能训练。课堂并以学术讲座的形式向学生讲解解剖学科学研究方法，文献综述撰写，布置学生查阅文献，撰写文献综述。使学生掌握解剖学实验的基本知识、基本方法与基本技能，熟悉常用仪器的操作，培养学生观察、记录实验结果及整理、分析实验数据的能力。

2.以临床应用为导向的解剖学实验教学

将系统解剖学和局部解剖学内容相互穿插并与临床及其他相关基础学科结合起来。将实验课内容分为骨学、节学、下肢、上肢、头颈部、脊柱区、胸部、腹部、盆部与会阴、感官、中枢神经系统十一部分。在教学实施过程中，每一章节（如上肢、躯干、头颈部等）实验开始和结束都由教师进行15min的结合临床案例的前言和总结的讲座，使学生认识到解剖学在临床医学中的重要性及其如何与临床结合。以颈部为例，我们通过和临床医师及其他相关基础学科的教师一起讨论，把颈部的内容提炼成以下几个问题：（1）简述颈动脉鞘内结构的排列关系；（2）甲状腺切除术时，从皮肤切口到暴露甲状腺依次有哪些层次结构，术中需特别注意对哪些重要结构的处理，为什么？（3）气管切开术选择何部位，到达气管要经过哪些层次结构？（4）左、右喉返神经的来源和走向有何不同？（5）颈部皮神经的分支分布有何特点？颈部局部麻醉宜选在何处？（6）颈内静脉和锁骨下静脉有何结构特点和重要毗邻，对深静脉穿刺有何影响？上课时先由带教教师介绍甲状腺次全切除术手术步骤、手术中应注意事项，并发症及其处理措施，然后将问题一一列出。

3.以创新为导向的解剖学实验教学

该部分实验分为设计创新型实验教学和课外研究创新型实验两类。设计创新型实验教学由教师提出实验任务，学生独立实施过程，教师全程指导、启发和评价，使学生从科研选题、实验设计、实验操作、结果分析、文献查阅、论文撰写、报告与答辩等各个环节得到一次全面的创新能力和方法的训练。比如教师结合某些知识点或关键的实验技术，提供一些与临床联系较紧密且学生感兴趣的题目作为实验教学内容以供学生选择，让学生在第一、第二阶段已掌握的理论和的技能的基础上自主完成实验，并根据完成情况提交实验报告、实验作品或学术论文。

课外研究创新型实验主要形式为：给定有关题目；各种大学生科技活动；学生直接参与教师科研子课题等项目。让学生通过课外科技创新活动培养学生的创新精神、实践能力和临床思维意识，同时培养学生的团队精神、交流沟通能力和责任感。

四、教学方法与手段的改革

1.以学生为中心，实现自主实践为主的教学模式。将传统的实验指导书修改为由浅入深、由验证、综合再到设计创新的实验项目，充分调动学生学习的主动性。学生通过验证性实验掌握基本实验操作方法，学会正确查找资料，设计综合实验，正确记录观察实验结果，分析实验结果，对实验结果进一步作出判断、推理的能力；正确的通过查阅相关文献、书籍、工具书及其他信息源信息已解决临床应用中的问题的能力。同时借鉴借鉴PBL（problem based learning）改变传统的教学方式，在教学过程中根据进度安排临床病例讨论课，提供相应的病例设计问题和相关的参考书籍书目，让学生围绕病例，通过书籍杂志和网络、用解剖学知识解决问题。

2.运用现代化技术及先进的实验教学手段。对临床应用中的实际问题如常见病的手术治疗采用计算机虚拟技术、虚拟人、医学仿真技术等现代化实验信息技术手段，结合学校的BB平台、已经建好的人体解剖学PBL教学平台和人体形态学数字化教学平台，把虚拟实验、医学仿真实验和临床实践问题想结合起来，使实验教学与创新和临床应用接轨，可以有效提高学生的学习兴趣，刺激学生参与实验的积极性。将尸体上的实际操作和虚拟仿真、现场授课和多媒体课件、网络化远程互动和掌上智能式平板虚拟有机结合起来，充分利用网络、教学平台及各种实验教学媒体进行实验教学，激发学生学习兴趣，提高实验技术的临床应用性和常见手术操作的前瞻性，促进学生科学的临床思维方法与创新能力的结合。同时让学生了解先进的手术操作技术及其应用，拓宽知识面，培养他们的实验技能和科研能力。

3.课外开放实验。在开放性实验室里，学生可以在自己支配的时间内从事提前设计的，教师审核通过的实验，也可以完成课外的实验，以学生为中心，自主设计制作的人体解剖学标本制作大赛。开展“解剖学实践大赛”，学生根据自己兴趣，自愿参加，自由组合，设计方案，拟定操作步骤和程序，在教师和实验师指导下，完善方案，独立完成解剖学标本制作和实验报告。如学生制作阑尾炎手术的解剖学入路。

4.运用先进的实验教学考核方法。实验成绩采取平时成绩同实验报告和实验论文相结合的做法。鼓励学生实验中有创新。（1）实验报告为平时成绩，主要考察学生对实验结果的整理、分析、总结能力。此部分成绩约占总成绩的30%；（2）以实验考试、考核成绩反映学生对人体解剖学的基本理论、基本技能的掌握（考试、考核的内容除解剖、观察标本外，还应包括X光片、螺旋CT图片阅读及相关临床病例分析、讨论等）。此部分成绩约占40%；（3）学生设计方案及实施考核，主要考察学生创新意识、科学思维方式与实践能力。教师根据学生查阅文献情况、实验设计水平、实验方案的实施情况、以及实验结果的分析能力和科研论文撰写情况综合评定实验成绩，此部分成绩占30%。

五、结语

人体解剖学实验教学是医学院校学生学习基础与临床课程桥梁的重要组成部分，是人才培养的重要基础环节，是学生巩固和深化医学基础理论知识的重要途径，也是培养学生基础技能、发现和解决临床应用问题能力、自主学习能力、创新能力的重要途径。因此我们非常重视实验、实践教学环节，从实验教学理念、教学内容、教学方法和手段等多方面进行改革，保证实验教学适应新形势下对人才培养的总体要求，不断对实验教学进行改革，提高实验教学的质量和水平。

第13篇

关键词:创新能力 科学探究 设计实验 数字化实验

实验是物理学发展的基本动力,它在物理学发展中起着发现探索新规律、验证新理论、测定物理常数以及在现实社会中的推广应用等重要作用。因此实验是研究物理学的一种基本方法,同时实验也是培养学生科学创新的一种有效途径。

在物理实验教学过程中,不仅要引导学生理解物理概念及物理规律产生的条件、发生、发展的过程,掌握实验的具体做法和基本技能,学会研究物理问题的实验方法,更重要的是要通过物理实验提高学生的创新素质,培养学生的创新能力。在全国第三次教育工作会议上曾深刻地指出:“今天,面对世界科技飞速发展的挑战,我们必须把增强民族创新能力提高到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。一个没有创新能力的民族,在综合国力竞争日趋激烈的21世纪根本没有立足之地。具有较强的创新意识、创新思维能力和创新实践能力的学生,会更加适合未来社会的发展需求。可见加强学生创新能力培养是非常必要的。”

下面就初中物理实验教学培养学生的创新能力从不同的实验教学途径探讨如下:

一、增加科学探究实验,培养学生创新能力

将科学探究列入教学内容,旨在将学习重心从强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。与传统的验证性实验相比,探究性实验的优点是能激发学生的学习兴趣,锻炼学生的各方面能力、培养学生的性格品质,更能提高学生的科学素养和创新精神。

教师在进行科学探究实验教学前,要多下工夫,想方设法将实验设计成探究性实验,有意识地创设一种探究的氛围,扩大探究空间和思维空间,并能在学生探究过程中寻找创新的突破口。例如,对于“阻力对物体运动的影响”实验,老师可先提出问题,让学生猜想并说出猜想的依据,然后让学生结合书上给出的实验设计方案完成实验,并让学生思考几个问题:为什么每次实验时都要让小车从同一斜面的同一高度滑下来?能不能不用斜面直接用手推动小车?能不能改变斜面的坡度或者小车的高度?这一实验中应观察什么?如何记录实验现象?你还能设计哪些不同实验进一步来探究这个问题?最后同学们很好完成了本次探究实验,并设计出了几种新的探究方案,而且还用到了控制变量法和理想化实验两种科学方法。在这样的科学探究过程中,使学生逐步养成敢于探索、质疑,善于交流、合作的良好态度和创新精神,为学生的终身学习奠定基础。因此,增加科学探究实验,不仅有利于理解知识和科学方法的获得,更有利于培养学生的科学态度、创新精神和实践能力。

二、引导学生设计实验,培养学生创新能力

设计性实验是对所学物理原理和所做物理实验的综合、应用、迁移和创造。它是对学生应用能力、设计能力和创新能力等的全面考查。做设计性实验时,要求学生在充分理解基本原理的基础上,综合运用所掌握的基础理论知识、实验技能,以及各种测量手段和实验方法,自行设计实验方案、确定实验方法、选择配套仪器设备,进行实验测试,最后写出比较完整的实验报告或论文。因而课题和项目的内容需要经过精心挑选,它们具有综合性、典型性和探索性。

在学生设计实验时,提倡“一个实验、多种方案”的实验教学法。这种对思维先进行发散,再对各种方案进行分析整合的过程,有利于发散思维和集中思维的培养。如,现有弹簧测力计、天平、量筒、刻度尺、烧杯、水、细线等器材,你有几种办法可以测出一个小铁块浸没在水中受到的浮力?答案有五种办法。这种富有新意的方法,不但提高了学生灵活应用知识的能力,更重要的是培养了学生从不同角度、用不同方法解决问题的发散思维能力,有效地促进了学生创新能力的培养。

三、通过制作小实验,培养学生创新能力

在小实验中,没有现成的仪器和用品,这就需要学生在实验过程中寻求性能相似的替代品,无疑会让学生动手、动脑,这必将激发学生潜在的创造能力,培养其创造精神。比如学生在小实验中利用家庭中常见的鸡蛋就完成了六个实验:实验①:把煮熟捞起的蛋立刻浸入冷水中待完全冷却后,再捞上来剥落比不放入冷水中直接剥要容易多(热胀冷缩的性质);实验②:把刚煮熟的鸡蛋从锅内捞起来,直接用手拿时,虽然较烫,但还可以忍受过一会儿,当蛋壳上的水干了后,感到比刚捞上来时烫(液体蒸发吸热);实验③:选一只口径略小于鸡蛋的瓶子,在瓶底铺上一层干沙,点燃一团浸过酒精的棉花投入瓶内,接着把一只剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口。火焰熄灭后,蛋被瓶子吞入了瓶中(验证大气压的存在);实验④:把一只鸡蛋,浸没在一只装有清水的大口径玻璃杯中。松开手后,发现鸡蛋缓缓沉入杯底,捞出鸡蛋往清水中加入食盐,调制成浓度较高的盐水,再把鸡蛋浸没在盐溶液中,松开手,鸡蛋却缓缓上浮(浮沉现象);实验⑤:用手指突然弹击硬纸片,鸡蛋却不会随纸片一起飞出(惯性现象);实验⑥:外壳完好的蛋,放入食盐水中腌制一段时间,可以制成咸蛋。蛋壳虽然完好,但内部的蛋黄都变咸了(分子无规则运动)。自己动手制作小实验不仅可以培养学生思维能力和独立工作能力以及探索知识的兴趣,更重要的是它对学生的实践和创新能力有很大帮助。

四、运用数字化实验,培养学生创新能力

多媒体实验、虚拟仿真实验等数字化实验应运而生,它给教育领域带来一场深刻的教育改革。学生通过演示实验看到物理现象,但实验过程短,实验现象稍纵即逝,学生就来不及细致观察,不能发现问题的本质。多媒体仿真实验可多次重复模拟实验过程,再现物理现象,而且能变小为大、变动为静、变快为慢、变连续为定格,使许多看不见摸不着的变成有形、有声、有色,变说不清为一目了然,这些不仅有助于学生对物理现象及状态的观察和分析,还有助于学生创造性思维的激发。各种仿真实验室软件,可以很好地虚拟出各种各样仿真实验室,让学生用虚拟仪器进行实验虚拟。通过虚拟实验和仿真实验,给学生提供一个自由的、自组织学习的空间和培养设计、创新能力的良好环境。比如,在学习电学方面的实验时,可让学生自己在虚拟仿真实验室设计一个用于抢答题的电路,要求:不论哪一个组按开关,电铃都能发出声音,而且指示灯会告诉主持人是第几组按的开关,进行电路模拟仿真,培养学生的创新能力。因此,数字化实验有利于学生建立起完整的物理情景,帮助学生获得直接经验,直接感知物理规律,有助于培养学生的创新能力。

总之,通过实验的科学探究、实验设计、制作小实验、运用数字化实验等方面可以培养学生的创新能力。

还可以开展一些创新思路的课外实验活动:如举办物理实验专题讲座,观看实验录像,参观工厂等,了解物理实验在生产中的作用。另外还可对由优秀生组成的实验研究小组,要有计划地开展创新课题研究活动,如研制教具、制备或制作有实用价值小东西或装置,举办设计实验比赛、实验创新成果展览、参与实验课题研究、家庭物理实验研究活动、撰写实验论文等。让学生深入研究他们周围的物理现象,不断地发展他们的实验创新能力,以适应未来社会的发展需求。

参考文献

1.张志勇.创新教育――中国教育范式的转型[M].山东教育出版社,2004年7月

2.张志坚.浅论初中物理实验教学与学生创新能力的培养[J].教学仪器与实验.第22卷.2006年第1期

3.肖道发.中学物理教学改革刍议[J].江西教育科研,2000年09期

4.黄传霞.一个实验探究题的多种设计方案[J].中学课程辅导(初二版).2005年04期

5.于兰.一组与鸡蛋有关的物理小实验[J].物理教师.第25卷.2004年11期

第14篇

关键词：实验教学；改革；创新能力

随着任职教育改革的不断深入和素质教育的全面实施，人们越来越认识到培养学生创新能力的重要性。没有教育的创新，就培养不了具有创新能力的学生，要全面培养学生的素质，特别是他们的创新意识与能力，就必须创新教育教学模式。实验教学作为培养学生动手能力和创新能力的重要实践渠道，对学生专业技能的形成具有重要的指导意义，所以改革实验教学模式，培养学生的创新能力，乃时代之必然。

一、实验教学模式改革的基本原则

实验教学内容与手段改革的重点在于改革单一的、以演示和验证为主的传统验证型实验，多开设综合型、设计型实验。许多院校首先将改革的重点或突破口放在实验手段的现代化方面，改进原有设备，采用先进的数据采集和处理系统，这只是实验教学改革的一个方面。实验教学方法改革的重点在于激发学生参与实验的积极性，由教师安排好实验，学生只是读取数据的状况改变为由教师提出任务，学生自主选择实验装置、确定实验步骤、分析判断实验结果的新模式。在采用先进的数据采集和处理手段方面，同样也能激发学生参与实验的积极性。实验教学管理改革的重点在于规范化管理，其中包括实验分组人数的严格控制、实验前预习的检查、实验基本技能的考核以及实验室的开放式管理等。

二、实验教学模式改革的具体方法

近年来，各高等院校在实验室建设和实验教学改革方面进行了大量的探索，并取得了一些成绩，但从整体上看，还存在不少问题需要进一步研究解决。这里选取二炮工程大学士官学院进行实验课程改革的一些经验做法，呈献给大家探讨，以期共同提高。

二炮工程大学士官学院在实现跨越式发展和实施创新教育工程中，依托军队院校“2110工程”建设，新建了自动控制元件实验室、测试控制实验室、传感器技术实验室等一大批起点高、设备先进、功能齐全的实验室，如何发挥实验室装备功用、搞好实验课教学改革、培养创新军事人才是摆在学院面前的重大课题之一。

1.调整实验课程体系结构――改革的根本条件

测试控制类课程是控制专业人才的必修课程，同时是一门交叉学科，涉及到自动控制元件、传感器技术、计算机控制系统、检测技术等知识体系。分散于以上各门课程的实验均强调各自体系的系统性和完整性，相互之间常发生课程内容的低水平重复，缺乏知识的横向联系，不利于设计性和综合性实验的开展。学院在充分论证的基础上，把测试控制学科相关课程的实验教学从各自理论教学中独立出来，统一制订完整的实验教学大纲，开设独立的测试控制技术实验课程，促进了各部分知识间的连续性、交叉性与融合性。

2.加速更新实验教学内容――改革的关键环节

建立符合创新人才培养的实验内容是目前实验教学改革的核心。为此，学院在实验内容上做了较大的调整。一方面是压缩验证性实验、加大设计性和综合性实验。保留的一部分验证性实验，只是用来培养学生的基本实验技能。设计性实验和综合性实验是提高学生动手能力、分析和解决问题能力的有效途径。该部分内容避免实验步骤介绍过于详细、套用现成公式和搬用现成电路，为设计方案保留一定的思维空间，充分发挥了学生的主观能动性。学生通过对实验教材的自学和教师的指导，由以学生为主体成立的兴趣小组讨论并拟定实验方案，完成所要求的设计任务，培养他们的创新能力。体现在测试控制实验上，主要以可编程逻辑控制器（PLC）控制系统、工控机控制系统和VXI测试系统为主。另一方面保证教学内容的先进性、代表性和原则性，采取“走出去，请进来”的方法。教学内容应和最新技术成果相结合，具有时代气息、研究性和探索性，如引进VXI测试系统在测试控制领域具有前沿性。教学内容应代表专业的特色，要贴近实践应用，在实验的取材和选取上狠下功夫，如学院自己开发的可编程逻辑控制器（PLC）控制系统在实践中得到了广泛的应用。教学内容应体现创新性，在选题上要做到先进性、启发性和实用性相结合的原则。

3.实行开放实验教学方法――改革的重要措施

实验教学方法的改革根本在于落实学生的主体地位，变被动接受为主动探索，变教师的教为学生的学。开放式实验教学方法坚持面向学生，能够为学生的能力培养提供良好条件。开放式教学具有以下特点：实验内容和时间上开放，设立必修、选修和研究性实验项目，每个实验由学生独立或共同探讨完成，教师提供咨询并审查实验结果。学院在实行开放式实验教学过程中还要做到“三结合”：开放性实验与课外科技活动相结合，与科研相结合，与毕业设计相结合。通过开放式实验教学，学生取得一系列成绩：研制出了继电控制综合实验仪、常用低压电器多重保护实验箱等，在学院优秀毕业论文中，大多数是通过开放式实验完成的。在高年级当中还发现不少动手能力强的学生，以教师助手的形式直接参与教学科研活动，他们的各方面能力都得到进一步的提高。实践证明，开放式实验教学可以更大地调动和激发学生的主动性和积极性，并促进学生创造性思维的发展，是培养高质量创新人才行之有效的举措之一。

4.引入虚拟实验教学手段――改革的有效途径

运用虚拟实验作为实验教学手段，可以进一步提高实验教学水平，激发学生兴趣和爱好，促进实验教学向现代化发展。虚拟实验应用于教学过程中，要尽量做到和实物实验的有机结合，既充分发挥虚拟实验开放性、高效性、交互性、安全性等特点，又注重实物实验对学生动手能力和科学态度的培养。学院开发的电子仪表网络虚拟实验在学生使用过程中很受欢迎，在应用过程中还发现虚拟实验还不能完全代替实物实验，它只能是辅助实验教学的有效途径。因此，学院决定还是走“以实为主、虚实结合”的道路。

5.制定实验考试规章制度――改革的必要保证

把实验单独考试纳入考试规章制度，并作为衡量教学质量和学生综合能力的一个重要因素，真正做到以规章制度的形式把实验教学提升到与理论教学同等的地位。这样，既可以调动实验教师的积极性，又能增加学生对实验教学的重视程度，提高实验教学效果。同时，学院积极探索如何评价学生的实验成绩，改革考试方法。采取基本技能考核、仪器设备操作考核、故障分析与排除、实验论文、答辩、资格认证考试等多种形式，避免了单纯靠死记硬背拿高分的情况，制订了以考查学生的思维能力和创新能力为主的评价标准。如自动控制元件实验课程采取现场设计电路、连接操作和排除故障的考试方式。

改革实验教学，其目的是为了更好地服务于专业教学，提高实验教学质量。调整实验室结构体系时，应对所有实验室进行一次全面的清查，充分论证、周密计划、有步骤地组织实施，并保证实验教学的正常进行。实验课的教学改革要充分利用优化后的实验室现有装备，教学内容尽量和这些装备相配套。总之，实验教学的改革必须要求教师改变传统的应试教育观念，以新颖的角度展开实验教学，充分挖掘学员的潜力，真正培养高素质创新型人才。

第15篇

【关键词】 生理学;实验教学;改革;探讨

《生理学》是一门生物科学，主要是研究生物机体的生理功能、发生机制及内外环境的各种变化对结构功能的影响，及其掌握各种生理变化的规律。《生理学》是医学的一门基础性理论科学，它的所有知识都来源于临床实践和实验研究［1］，所以《生理学》又是一门实验性科学。近年来，我们对《生理学》实验教学进行了深入改革与探讨，效果良好。

1 实验教学时间的改革探讨

实验教学是教学体系的重要组成部分，实验时间是完成实验教学任务的根本保证。为此，我们在制定授课计划和课程标准时，根据生理学课程的特点，科学合理的设计课时的分配，优化设计实验教学的学时比例，把原来的理论与实验学时之比的8∶2改变为6∶4。以此确保学生实验的时间，让学生通过实验去验证理论知识，巩固基础知识，掌握基本技能。使学生有足够的时间学到更多、更实用、更有用的知识。

2 实验教学内容的改革探讨

实验教学是生理学教学的重要方式，为了适应本课程的教学目标，根据高职高专教育的特点和规律，在生理学实验教学内容设计上，进行了合理取舍，保留了常规、经典、基础性的实验，删减了陈旧、重复、过于精尖的实验，减少了单纯性实验，增加综合性和设计性实验，保证实验内容的适用性、专业性、科学性和先进性。①基础性实验：使学生掌握基本操作技能。如手术器械(注射器、手术刀、剪、钳、镊子)的正确使用和仪器设备的使用、动物的选择、麻醉剂注射、皮肤切口、气管和动静脉等体内管道插管、结扎打结、曲线描记等技术。②验证性实验：主要加强学生理论知识，巩固基本技能。如组织细胞的测量、ABO血型的测定，人体动脉血压的测定，人体心音的听诊，心电图的描记，人体体温的测定，视力的测定、运动对血压的影响和人体脑电的描记等。③综合性实验：把几个实验内容综合在一起按其内容灵活地进行调整，根据需要或按先后，合理地安排。如把肺的顺应性测定、胸内负压的测定、呼吸运动调节等三个实验按先后在一个动物身上进行。这样充分利用动物，节约经费，同时增加了学生动手操作机会及操作难度，培养了学生综合思维，解决问题的能力。④设计性实验：是激发学生的创新意识，挖掘学生学习潜力的实验。通常采取以小组为单位，学生自选项目、写出实验目的、原理、方法，交指导老师审阅，制定实验方案、查阅收集资料、进行实验操作、评价实验效果，最后总结归纳。学生全程参与实验的设计、讨论、准备、动物实验及资料的整理，多层次地培养学生的科学研究兴趣和能力。

3 实验教学方式的改革探讨

实验教学是培养学生技能操作的重要场所。针对实验教学内容和环节的不同特点，我们采取多种实验教学方式：①理论实验一体化：打破理论与实践课界线，将理论与实验结合起来，在多功能实验室，以实验项目为导向，开展教中学、学中做、做中学，边学边做，学做结合，使理论知识在实验中得以验证和消化，把本来抽象的文字和语言的深刻理解印到自己的记忆中［2］。②实验活动小型化：为方便学生实验，使每个学生在实验时都有动手操作的机会和时间，把实验小组每组15人减少到8人。③实验时间自主化：根据专业实验室的条件和特点，可选择预约实验时间和实验内容。实验室每周定时排出实验时间和实验内容，全天开放实验室。学生根据自己的实际可随时进入实验室进行实验。④虚拟实验预习化。利用计算机、网络和多媒体等现代技术，构建虚拟的实验环境，供学生观察、操纵，摸拟教学内容形象直观，可以重复进行，在做实验前学生先预习或自学，提高了实验的成功率，起到良好的辅助教学作用。⑤模拟实验真实化。运用各种仿真模型、器材和设备，建立模拟的真实实验环境，模仿实际实验，让学生在这类仿真实验活动中锻炼自已的动手能力。⑥工学结合一体化：提倡早期接触临床，密切理论与实践的结合［3］，把实验开设到社区，如心音听诊、血压测量、血型鉴定、肺通气功能测定、视力与视野测量等，使教、学、做相结合，增强学生的社会适应能力及人际沟通能力。

4 实验考核方法的改革探讨

考核是检验学生实验效果的标准，也是对教师授课质量的评价。首先要建立科学的考核方法和教学评价制度，确定考核内容，制定考核标准，落实考核计划，完善考核制度。教学的各个环节都必须实行考核，考核成绩和评语要分别记入成绩册，归入学生档案。实验课成绩占总成绩的30%，每学期选做10个实验。根据学生的实验表现，对以下几个方面的能力进行综合评价。如实验原理、基本技能方法的掌握和实验结果的分析能力；实验技能的掌握；实验报告，实验过程的观察、理解及其逻辑思维能力；实验论文书写等分别打分，合理的评定学生的综合能力。

通过实验教学的改革与探讨，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的学习效果，强化了学生的实践能力，培养了学生的综合素质和自主创新精神。

参 考 文 献

［1］ 朱大年主编.生理学.第7版.北京：人民卫生出版社,2008,1.