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教研室科研計劃范文第1篇

關鍵詞：工科基礎化學；實踐教學；教學模式

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）39-0245-03

化學是一門實踐性很強的學科，學科的發展離不開實驗，學生為了更好地理解化學的本質也離不開實驗。工科學生通過大學階段學習，必須培養以下基本素質：動手能力、觀察能力、思維能力及創新能力，這些能力的培養離不開實踐教學，因此，在工科基礎化學實驗教學中，一方面強調其教學的重要性，另一方面為達到其應有的教學效果，必須在教學模式及教學內容上進行必要地教學改革，以達到教書育人的目標，適應社會對人才的需求[1-3]。貴州大學大學化學教學與實驗中心承擔我校化學工程與工藝、生物工程、環境工程、環境科學、無機非金屬材料等專業基礎化學理論教學與實驗教學工作，雖然教學任務繁重，但在學校加強本科教學的大環境下進行了大量的教學改革工作，特從以下幾方面作介紹，以達到加強交流，共同提高的效果。

一、加強教學團隊建設

為了更好地共享人力資源與實驗資源，我校于1998年將原四大基礎化學教研室合并成大學化學教學與實驗中心，建立工科基礎化學實驗教學平臺，達到資源共享，從基礎化學教學整體的層面上審視與調整實驗教學內容與模式，實現基礎化學實驗教學改革的整體性與科學性。教學是個人行為，但教育是整體行為。為了提高我校工科化學教學整體教育效果，中心積極倡導以下教學理念：服務意識、平等意識與創新意識。教育是服務型行業，教師必須提高服務意識與服務能力。服務對象是學生與社會，教學過程也就是服務過程，學生是我們服務的“上帝”；服務內容：知識、見識、思想，三者中知識是著力點，見識寓于知識之中來體現，思想是升華，通過教師的態度與學識潛移默化，再通過學生的理解與思維加工，轉化為個人的潛質。基于此思想，必須建立新型師生關系，平等意識是其核心內容之一，平等體現在兩個方面：人格平等、思想平等，具體體現在教學過程中必須相互尊重，由于教師與學生在知識量、知識結構、人生閱歷等信息事實上的不平等，需要教師提高素養來平衡這種事實上不平等的關系。創新意識不僅是對學生的要求，同時也是對教師的要求，沒有創新能力，不了解創新潛質的特征，怎么能培養學生的創新意識與創新能力呢？《禮記·學記》中對教與學給了很精辟的說明：“是故學然后知不足，教然后知困。知不足然后能自反也，知困然后能自強也。故曰教學相長也。”教與學是相輔相成、對立統一的關系。中心為了提高教學質量，積極鼓勵教師以多種方式進行再教育學習，學成后盡量提供科研條件，為教師的“學”提供場所，在教學中將科研成果轉化為教學素材，達到更有效的教學效果。

二、實驗教學內容與教學模式改革

實踐教學在工科教育中是非常重要的教學環節，工科基礎化學實驗一方面驗證與重復重要理論內容，以規范學生實驗操作與培養學習興趣，另一方面更重要的是通過實驗環節培養學生動手能力、觀察能力與創新意識，以滿足創新型人才培養的需求，達到培養學生動手能力與創新能力相結合，理論驗證與創新思維相結合的實踐教學新模式。基于以上對于實驗教學的認識，我們對傳統的課帶化學實驗內容和模式進行改革，建立分層次、分階段的三門實驗課程，并以獨立考核的方式進行授課；在內容上進行大幅度更新并縮減驗證性實驗內容，更多的引入教師在科研項目中的內容，進行實驗內容的更新。實驗體系循序漸進的安排，由基礎性實驗逐漸進入小型綜合實驗，再進入大型綜合、研究性實驗項目，安排充分的實驗學時，使學生在動手能力與創新意識方面得到較為全面系統的培養提高。

我校工科基礎化學實踐教學分為三個階段教學，以凸顯實驗教學的重要性、獨立性與層次感。《大學化學基礎實驗Ⅰ》以無機及分析化學實驗內容為主，介紹基本實驗操作原理與規范，數據處理基本原則，內容自成體系，將實驗項目與實驗指導融為一體；《大學化學基礎實驗Ⅱ》以有機化學及物理化學實驗內容為主，介紹有機合成的基本知識，物質的物理化學性質測定基本原理與方法；《大學化學實驗Ⅲ》以儀器分析的基本理論與方法為指導，設計了綜合性及設計性實驗內容，將現代研究手段與開放實驗模式相結合，培養學生的研究能力、設計能力及創新能力。在三門實驗教材中，均增加了不同類型的綜合性及設計性實驗項目。為了有效利用實驗室資源，提高實驗教學效果，體現教學過程中的個性化要求，我們委托專業軟件公司開發化學實驗選課系統，目前已在實驗課程中廣泛使用。學生在化學實驗選課系統中選擇實驗項目、實驗時間，通過網絡進行實驗預習，提交預習報告與實驗報告，實現實驗管理的信息化。化學實驗選課系統體現三個基本思想：競爭機制、以人為本、因材施教。“競爭機制”中的競爭主體是教學資源，包括實踐教學的教師，實踐教學項目及教學環境與管理。通過網絡選擇實驗項目開放模式，以不局限于教學區域、教學人員及實踐教學項目方式，在學生選擇中產生競爭機制，淘汰陳舊實踐教學項目，提高實踐教學教師水平，合理調配與利用區域教學資源。“以人為本”體現教學過程的人性化，同時也是教學過程中一種價值觀的潛移默化。教學過程中以學生為主體，充分體現尊重與信任，將在教學過程中產生意想不到的教學效果，而且產生的社會效應與長遠效應是不可估量的。通過網絡預約選擇實驗模式，給學生充分學習的自由與權力，但要加強管理，在網絡預約實驗模式系統中，充分考慮高效與科學。“因材施教”是中國古代教育思想的智慧。目前大學教育中批量化生產模式是值得商榷的。但高校擴招后學生數量的猛增給個性化教育帶來了影響。我們在大化化學實踐教學中，擬采取靈活的考核方式及實踐活動的多元化，以滿足不同層次學生的成長需求。如建立綜合性實驗平臺，增加綜合性實驗項目；鼓勵學生參加SRT計劃或參與教師科研活動，這些活動以合理方式納入學生實驗考核體系。

三、實驗教學考核方式多元化

考核是教學過程中的重要手段，考核是指揮棒，引導學生的學習價值觀，從而影響到學生的專業價值觀與人生價值觀。考核要體現科學化，要與人才培養的目標結合起來，要重視學習過程，將過程考核與目標考核結合起來。考核不是為難學生，而是在一個大的框架或規則下讓學生有更多機會展示自己的才能與潛質。化學實驗過程承擔著培養學生動手能力、科學素養、創新意識與創新能力的責任，為了配合此教學目標，考核方式應該多元化。《大學化學基礎實驗Ⅰ》及《大學化學基礎實驗Ⅱ》均建立了科學合理的考核方式，學生平時每個實驗的操作標準與規范及實驗結果與報告納入平時成績的范疇，每門課程設立一個考核性實驗項目，在規定時間內完成實驗內容，學生從進入實驗室到提交實驗報告整個過程都納入考核范圍，另外進行必要的實驗理論知識考試，以上三個方面按照不同比例匯集成最終成績。《大學化學實驗Ⅲ》除了與其它兩門課程考核內容相同之外，另外增加了一個綜合性與設計性實驗項目，學生可以完成規定性設計實驗項目，也可以自選題目，在老師同意后進行設計與實驗，亦可以進入教師科研團隊進行一段時間的協助科研活動，此過程考核不以成敗論結果，主要考核學生視野，學生協作精神與創新精神，更重要的是給學生機會發揮其主觀能動性。學生實驗的考核，對于教師來說是一個繁瑣的工作，教師的責任心是完成該項工作的重要保障。

四、規劃與發展

學無止境，教亦無止境。為了達到更好的實踐教學效果，我校大學化學教學與實驗中心從以下幾方面將進一步加強實踐教學：

1.將每門實驗課程中十項最重要基本操作列為學生必須掌握操作，并將其標準操作制作視頻，置于化學實驗選課系統，讓學生有更多機會觀摩與學習；

2.建立實驗項目開發平臺，讓學科發展新技術，新方法能及時進入學生實驗項目中來；

3.綜合性與設計性實驗項目更多與教師科研聯系起來，體現前沿性與實用性。該項的實現與中心教師的整體科研能力發展密切相關。

參考文獻：

[1]杜志強，李寧，封子先，等.培養創新型人才的綜合化學實驗教學模式探索與實踐[J].大學化學，2006，21（4）：15-17.

[2]董澤華，劉宏芳，邱于兵，郭興蓬.工科基礎化學在交叉學科人才培養模式中的研究與實踐[J].化工高等教育，2013，129（1）：38-41.

[3]李和平，龔波林，劉萬毅.深化實驗教學改革？搖強化技能型人才培養[J].實驗技術與管理，2013，30（2）：159-161.

教研室科研計劃范文第2篇

關鍵詞：無機化學；實驗課教學；改革；試驗

【中圖分類號】G633.8

前言

實驗教學是工科院校實踐性教學環節的重要組成部分，不僅可以培養學生的科學實驗能力和工程實踐技能，更是啟迪學生創新思維，創新能力的重要方法和途徑。無機化學實驗是化學工程與工藝、環境工程等工科專業學生進校后接觸的第一門專業基礎實驗課程。但是因為很多原因，無機化學實驗存在這一些問題亟待解決，比如無機化學實驗的內容多，但是給的學時很少；實驗老師講得比較多學生動手的時間很少。為解決以上的矛盾，培養出具有良好實驗技能和綜合能力，符合社會需求的人才，無機化學實驗課進行了以下幾個方面改革。

一、無機化學實驗課教學改革試驗的方向

首先，無機化學實臉課教學，自成體系， 獨立于無機化學課程之外 ， 自成一門基拙課秘開設 ， 在地位上保證了教學質量。 其次，加強實臉教學的組織領導、配備專職的實臉指導教師 ， 建立實驗教學小組，在組織上保證了教學質量。最后，建立無機化學實驗課教學的考查和考試制度，在制度上保證了教學質量。

無機化學實驗課是化學系一門重要的專業課。但多年來， 該門課程一直處于無機化學課的從屬地位，所承擔的任務主要是驗證無機化學中的基礎理論和基本知識。因此，無機化學實驗課教學， 成了無機化學教學中的一個環節。由于沒有把無機化學實驗教學放在應有的地位， 結果造成教師不愿意教、不愿意學的竭面 ， 影響了無機化學實驗的教學質量的提高。通過實驗教學， 培養學生具有一定的獨立進行科學研究活動， 確定了無機化學實驗課的基本內容如下：

1、實驗的基本知識

目的的要求， 學生必須掌握實驗基本實驗技能包括玻璃細工、量度儀器（臺天平、分析天平、 比重計、 溫度計、 量筒、 移液管、容量瓶… ） 的使用 ， 加熱 （ 水浴 、 砂浴 、 油浴 ） 、 蒸發 、過濾 （ 常壓過濾、減壓過濾、 熱過濾等 ） ， 分離 （ 漏斗分離、離心分離 ） 、分餾 、 萃取、烘干、灼燒、冷卻 、結晶、滴定， 以及常用試液和試劑的配制， 儀器和裝置 ， P H計， 分光光度計的使用等。

2、基礎理論和元素化合物知識基礎理論和主要元素及其重要化合物的性質、制取，是無機化學實驗課的主要內容， 通過實驗， 學生可以獲得大量、生動的感性知識，因此無機化學 實驗教學，是學生獲得無機化學知識的重要方式。其主要內容，包括基本定律、物質結構、溶液和、膠體溶液， 反應速度與化學平衡， 電離平衡與溶解平衡， 氧化還原反應與電化學、 絡合物， 主要元素及其重要化合物的性性質， 制取等。

二、無機化學實驗課教學改革初步試驗的步驟

1、完善實驗課程體系

以往的無機化學實驗教學內容，以“理論驗證、性質驗證”為主要實驗內容，并且每個實驗項目的內容是固定的。這類單一驗證性的實驗，占用了大量的學時，操作卻很簡單，不但學生的操作技能得不到很好的訓練，而且還僵化了學生的思維和動手能力，更無從談及培養學生的創新能力.所以，針對這一情況，我們對無機化學實驗課程體系和內容進行了一系列的調整，改變了側重驗證性實驗的狀況，加強了基本操作和常用儀器使用訓練，增強了學生能力培養作用較大的無機制備實驗和綜合性、設計性實驗，努力使體系和內容趨于完善和科學。

2、加強基本操作訓練實驗基本操作實驗占所開出實驗的25%左右.對于無機化學實驗的這些特點，在無機化學實驗課上培養學生操作的規范性是非常有必要的也是最基本的要求，同時也是無機化學實驗教學當中的重中之重。所以，實驗老師將基本操作的訓練的兩個實驗通常放在實驗課程的前部先完成。這樣做的好處是突出操作訓練，盡量不牽涉或者較少的牽涉無機化學知識和原理，以便學生能夠集中精力的學習掌握實驗的基本操作。學生只有掌握好基本操作，后續課程才能順利進行，才談得上觀察實驗現象、分析解決實際化學問題的能力的培養。根據我們的經驗，新生實驗能力與大學要求的差距，較之化學理論知識的差距更大.若像以往將基本操作訓練與化學原理相結合進行實驗，勢必沖擊基本操作的掌握，學生顧此失彼，收效不大。特別是近年來學生負擔過重，預習不充分，問題尤為突出。

3、合理調整及精簡驗證性實驗

將驗證性實驗比例從所占開出實驗的80%降至33%左右。通過簡單現象來驗證結果，“照方抓藥”式的驗證性實驗過多，不但不能真正發揮驗證實驗的作用，而且容易導致學生不能正確認識科學的研究方法。另外，該類實驗占用了大量的學時操作卻很簡單，很難激起學生的學習興趣，許多學生對此類實驗不重視，實驗操作草草了事，收效甚微。為此，我們通過合理調整、合并及精簡將此類實驗壓縮為總學時的 33%左右。學生由過去被動學習變為主動學習，大大提高了學生的學習興趣，同時也使學生的個性、特長、能力有了發展的空間。初步培養了學生從多角度、多方位去分析和解決問題，有效地訓練了學生的發散思維。這對培養學生的科學素養、創新精神和創新能力意義

4、實驗課總成績

實驗課總成績由平時成績和期終考核成績兩部分組成，分別占60%和40%.總成績可用下式求算：

總成績 =A1+A2+A3+…+An /n×60% +B×40% 其中 A1～An 為每個實驗的成績，n為實驗個數，B為期終考核成績.這種考核方法不僅能比較全面地評估學生對于技術操作、知識應用以及實驗態度的情況，而且還能夠綜合的反映出學生在實驗課上的動手操作能力、觀察能力以及真實的實驗技能水平，從而更好的激發學生對于實驗的興趣，調動學生的主動性和積極性，促進學生能夠按照教學的要求來很好的完成每個實驗，使學生在實驗中得到全面良好的訓練，達到教書育人、提高教學質量的目的。

結語

經過幾年的實踐，我們深切感到以上改革的方法是可行的，也是有效的，不僅使學生的動手能力、觀察能力、分析和解決問題的能力大大提高，而且學會了初步的科學研究過程，滿足了工科無機化學實驗的要求。

參考文獻：

[1] 袁余洲，張宏志，包明龍.無機化學實驗課改革的探索與實踐[J].玉林師范高等專科學校學報. 2012（03）. 72-75.

[2] 薛來奇.無機化學實驗課的教學探討[J].高校實驗室工作研究. 2011（02）. 132-135.

教研室科研計劃范文第3篇

【關鍵詞】化學實驗；教學設計；研究

初中化學是一門實踐性和應用性都很強的學科，對于初中生來說剛剛接觸這門課程，難免會有一點不適應。同時化學課程中的實驗又需要學生進行不斷的探究。化學實驗可以讓學生開闊視野，拓展思路。同時也有助于化學專業概念的理解和學習。化學中的實驗可以讓學生不斷探究，不斷提出質疑，是一種比較直觀的教學方法。所以化學實驗教學設計對初中新課標化學課程來說是十分重要的。

一、初中新課程化學實驗教學設計原則

1.科學性原則：對于初中化學實驗來說，一般實驗注重科學性，首先要有科學的理論知識作為基礎，其次要有嚴謹的實驗操作過程和步驟，最后要根據實驗步驟和操作獲得實驗結果。這個過程是非常嚴格的，都是建立在客觀事實的基礎上的，這樣是化學實驗的目的所在，化學實驗過程重點培養學生科學的思維方法和觀察能力，從而提高學生的實踐能力和科學素質。所以化學實驗教學在設計過程中需要注重實驗本身的科學性，并且實驗過程中的材料和器材必須是在能接受的范圍之內的，同時實驗的難度不能超過所學內容。不管是探究性實驗還是驗證性實驗都要保證實驗的科學嚴謹性。

2.創造性原則：初中新課標化學實驗教學需要具備一定的創新性，創新性主要體現在實驗內容和實驗步驟上，要有一定的新穎性。并且充分體現出創造性，不要照搬全收，在傳統實驗教學方法的基礎上加入新鮮的事物，提高學生的學習興趣。在符合學生學習范圍和認知程度上實現對化學實驗的創新，讓化學實驗由易到難，循序漸進，通過創新性的思維讓學生接受新的知識和理念，充分調動學生的獨立創新思維

3.可行性原則：初中化學實驗內容必須是教材上的相關實驗，或者教材實驗基礎上的升華和改革。而且化學實驗設計要和平時的日常生活和生產實踐以及先進的科學技術相結合。但是不能超越學生的知識范圍和接受能力，實驗設計必須切實可行，具備實施性，能夠保證學生能夠順利完成。

4.安全性原則：化學實驗一般都要接觸一些實驗器材和材料，有些材料和器具是存在一定危險性的。在實驗設計之前，教師要正確講解實驗材料的特點，以及實驗器材的使用方法和注意事項。盡量避免使用易燃易爆和有毒性的材料和藥品，同時盡可能的設計危險小的實驗，不要讓學生直接接觸材料和器材。一定要保證實驗設計過程中的安全性。

5.趣味性原則：單純的化學理論知識教學沒有辦法讓學生直觀清晰的理解化學知識，在學習化學知識的同時，要輔助的學習一些化學實驗。化學實驗要能夠完全調動學生的積極性和主動性，提高學生對化學的學習興趣。所以化學實驗需要具備一定的趣味性來吸引學生的注意。也只有充滿趣味性的實驗才能讓學生找到學習化學的樂趣，同時能夠緩沖緊張的學習帶來的壓力。

二、初中新課程化學實驗教學設計方法

初中化學實驗教學一般來說可以分為探究性實驗和驗證性實驗。探究性的化學實驗是指將教材提供的一些化學實驗進行延伸和升華，改變實驗中的某些條件，使其成為未知實驗結果的實驗，需要學生進一步探究和分析思考的實驗。探究性實驗一般會提出問題，學生通過學過的化學專業理論知識來探索改變實驗條件以后會得出怎樣的實驗結果。探究性實驗主要是發揮學生的主體意識，實現以教師為引導的輔助教學，全面激發學生的求知欲和探究學習能力。而驗證性的化學實驗主要是通知、驗證、運用的設計模式。學生們通過具體的化學實驗來驗證相關的化學概念和化學結論，這種方式的化學實驗比較死板，生搬硬套，沒有創新可言，步驟是提出實驗問題、實驗步驟和實驗結果，但是可以提升學生對化學知識的學習和記憶能力。

1.探究性實驗：二氧化碳與水反應可以生成碳酸，那么二氧化硫與水反應會生成什么？

設計方案：

科學性原則：基于對物質科學性分析，首先驗證水能否使藍色石蕊試紙變色，其次驗證二氧化硫氣體能否使干燥的藍色石蕊試紙變色，最后驗證二氧化硫氣體能否使濕潤的藍色石蕊試紙變紅。實驗裝置如圖：

可行性原則：二氧化硫易溶于水，酸能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅，二氧化硫不與濃硫酸反應。

安全性原則：裝置E的作用是吸收二氧化硫不污染空氣，二氧化硫有毒，能與堿溶液反應生成鹽和水。

實驗過程：

1.實驗過程中裝置C內石蕊試紙的顏色始終沒有變化，這說明二氧化硫不能使干燥的藍色石蕊試紙變色，二氧化硫不能使干燥的藍色石蕊試紙變色。

2.實驗裝置D中膠頭滴管中的蒸餾水在二氧化硫氣體生成之前滴到藍色石蕊試紙上，未見試紙顏色發生變化，當有二氧化硫氣體通過時發現濕潤的藍色石蕊試紙變紅.此現象說明水不能使干燥的藍色石蕊試紙變色。

3.二氧化硫溶與水生成酸，酸能使干燥的藍色石蕊試紙變紅色。此過程中反應的化學方程式為SO2+H2O=H2SO3

初中化學新課標對化學實驗提出比較高的要求，說明了化學實驗在化學課程教學中的重要意義。所以在今后的教學過程中，教師要加大化學實驗的學習力度，充分提高學生的實踐能力和操作能力，在適應新課標的前提下，全面提高學習學習化學的綜合能力。

【參考文獻】

[1]崔躍新.樂學與愛學—化學教學質量提高兩步走[J].輔導員.2011，（27）.

[2]韓亞.記憶能力的培養與化學教學[J].考試周刊.2011，（47）.

[3]孫龍周.對觀察水沸騰實驗的反思與改進[J].物理通報.2011，（09）.

教研室科研計劃范文第4篇

關鍵詞：科研設計；有機化學；實驗教學

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2016）33-0017-02

DOI：10.16657/ki.issn1673-9132.2016.33.009

本文結合學生在有機化學實驗課程中存在的問題，提出了“科研設計性有機化學實驗教學”。這類教學實驗對培養學生分析問題的能力，解決問題的能力，培養學生獨立創新意識和科學思維能力以及嚴謹的科學態度等良好的科研素質能起到一定的引導作用。

一、保證基礎性實驗操作

在課程教學內容方面，傳統的有機化學實驗主要是在于培養學生認知一般的有機化學實驗的原理和知識、熟悉相應的有機化學實驗儀器操作和進行一些簡單的有機合成；對于學生方面的要求，傳統的有機化學實驗教學主要是要求學生規范操作，培養學生的基本操作技能，積累實驗經驗，為以后進行綜合性實驗和設計性實驗奠定一定的基礎。本文提出的科研設計性有機化學實驗教學是建立在傳統有機化學教學基礎上，要求學生實驗前必需熟悉實驗目的和要求、實驗原理及特點、實驗方案及設計要求、儀器的正確使用方法等，因此，實驗前必須作好預備工作。在選擇基礎實驗項目時，不需要單獨開設基本操作實驗，而是將實驗操作直接融入基礎性實驗中，這不僅有利于讓學生更加直接體會規范的操作，而且在實驗中出現錯誤也能及時糾正。

二、增加自主設計性實驗內容

在學生掌握基本實驗操作的基礎上，教師可以增加自主設計型有機化學實驗內容。設計性實驗由教師有機實驗實際情況而給出題目、達到的目標以及主要方法等，同時也要提醒設計實驗中的注意事項。自主設計性實驗項目的選擇，不但要重視合成結果，而且要重視學生在設計實驗過程中的思路以及對結果的分析手段，因而學生得到的是對實驗項目的全方位理解。這個過程中，學生需要根據教師給出的提示并設計實驗方案自己主動查閱文獻資料，然后將所查閱到的相關文獻和知識進行學習和掌握。例如，將乙酸丁酯的制備由驗證性實驗改為設計性實驗，要求學生設計與教材不同的合成路線，在該過程中，教師也要給予一定的建議保證實驗的可行性。在自主設計性實驗過程中，大多數同學根據設計好的方案能夠完成相應的有機化學實驗，但是仍有少數同學未能夠合成出目標產物，因此，他們需要對自己實驗失敗的原因進行分析與探討以找出相關原因，這樣不僅有利于提高學生的學習興趣，同時也可以提高學生對理論知識和實驗技能的掌握。更重要的是，這種教學提高了學生獨立設計和完成實驗的能力，并對其結果進行合理有效的分析，這對于提高他們的創新能力和學習興趣是非常有效的。此外，自主設計實驗對培養和提高學生創新的積極性，獨立工作能力、解決問題的能力和科學的思維方法具有很好的效果。因此，自主設計性實驗是提高學生創新精神和實踐能力的有效環節，也為他們以后從事相關的科研工作打下良好的基礎。

三、科研設計性有機化學實驗教學

在前面自主設計性有機化學實驗基礎上，將教師科研項目融入設計性實驗中，有助于提高學生的科研能力。科研項目通常是一個交叉學科，往往會涉及多個方向，因此，將科研項目與實驗教學相結合，不僅在于提高學生的探究能力和知識整合能力而且對于培養學生的綜合能力也是非常有效的。對于科研設計性有機化學實驗內容的選擇方面可涉及其他學科與有機化學相聯系的綜合性問題，如核磁共振技術、紅外光譜和拉曼光譜分析等。教師在給出課題方面應對實驗內容的深度和廣度應該有適度的把握，如果設計的課題太難，容易打消學生學習的積極性，過于簡單的課題又難以調動學生的積極性，只有設計難度適中的課題，學生才能夠根據自己所學的知識進行合理設計，這樣也有利于在實驗中出現問題后教師給予合理的指導。學生在實驗中遇到問題要積極與教師進行深入的交流和溝通，對整個實驗有了充分的理解和調研才能保證實驗的順利進行。由于有機化學實驗通常需要多個步驟來實現，因此學生可以采取團隊合作，有效分工的方法。學生遇到問題可以一起討論，各抒己見，這樣他們不僅可以對自己的實驗方案和科學研究有了新的認識，還能從中提出新問題，拓寬思維，為今后從事獨立的科學研究打下堅實的基礎。另外，學生直接參與到教師的科研活動當中，有利于改善教與學的關系，激發了學生的科研創新意識并把學生引入真實的科研環境中。學生在這個過程中有了切身的體驗與思考，潛移默化中提高了他們的創新能力。

四、增加合作與討論部分

當學生參與到教師課題當中后，會遇到各種各樣具體的實際問題，比如，實驗條件的摸索，對所得產物進行表征的手段，表征儀器的使用等，這些都是從課本中難以學到的。因此，在科研設計性有機化學實驗中，學生需要加強團隊合作，多與周圍同學和教師探討實驗進展與遇到的難題，同時也要加強對相關知識的自主學習，這樣才能保證科研項目的順利完成。教師也可以定期開展相應的課堂課程，對從事相同項目的學生進行深入細致的指導，及時幫助和督促他們實驗工作的順利開展。

教研室科研計劃范文第5篇

關鍵詞：交通規劃；教學實驗；系統設計

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）29-0241-03

一、項目背景

交通規劃是一門實踐性很強的學科，開展實驗教學對于鞏固學生的理論知識體系、增強學生解決實際問題的能力具有重要作用。同濟大學交通學院是最早引進國外先進的交通仿真分析軟件，并用于實驗教學的研究機構之一。在長期的教學實踐中，國外交通仿真分析軟件雖然起到了積極的作用，但始終存在著理論基礎要求高、輸入輸出過程抽象、使用方法復雜等問題，并不適合理論基礎仍然較為薄弱的本科學生。近兩年交通工程系開展的畢業生調研發現，學生普遍反映應該在本科階段課程中加強實驗環節、培養動手能力，而現有的實驗工具有限、實驗手段單一且使用不便。

隨著網絡與計算機技術的發展，虛擬實驗系統在教學中逐漸開始發揮重要作用[1-3]。同時，國家對科技創新不斷支持，越來越多的交通數據得以開放。因此，通過建設一套交通數據采集與分析系統，把不同渠道、不同類型的交通數據進行收集、整理、存儲，作為虛擬教學實驗系統的基礎支撐。再通過用戶交互界面，讓學生充分認識交通數據的內容，并結合具體課程需求引導學生進行多維度的數據挖掘分析，可以達到良好的教學實驗效果。

開發“交通規劃虛擬教學實驗系統”的目標，就是針對交通工程專業本科學生（特別是低年級學生），設計一個高度圖形化、形象化、綜合性的虛擬實驗教學工具。學生能夠利用這種虛擬實驗教學工具，更加“簡便和直觀”地模擬交通工程專業課學習中的常見問題（如交通需求分析、交通供給分析、交通方案評價、交通狀態分析、交通行為分析等），彌補現有的交通仿真軟件在實際使用過程中理論基礎要求高、操作過于復雜、綜合性不夠等不足。通過開發虛擬實驗教學系統，使學生能夠在計算機實驗環境中及時鞏固理論知識、培養分析問題和解決問題的綜合技能，增加學生的實驗興趣，進而提高其創新能力。

二、系統設計原則

在本系統的設計中，將遵循以下原則：

1.科學規劃：針對提升實驗效率、提高實驗質量的緊迫需求，充分考慮依托GIS技術，建立交通規劃虛擬實驗系統，為提升學院實驗系統的信息化水平奠定基礎。

2.資源共享：充分利用現有網絡資源、數據資源和信息系統資源，實現資源的更高效、更規范、更安全、更可靠管理和共享；

3.應用主導：以技術和體制上的可行性為基礎，采用主流成熟技術，充分利用現有的可利用設備和設施。

三、系統功能

1.總體設計。本系統擬將出租車、公交車、定點數據等多源交通數據接入虛擬教學實驗系統的數據平臺，具體功能模塊分為數據獲取、數據編輯、數據分析、數據展示、數據導出、作業提交、作業展示（見圖1），系統功能流程見圖2。

2.詳細設計。

（1）數據獲取。數據獲取主要指獲取兩類數據：城市GIS數據和實驗車輛數據。系統初始化后，根據實驗需求，加載不同城市的GIS數據（見圖3）和不同類型的實驗車輛數據（見圖4）。載入兩類數據后，可以看到城市路網結構和車輛軌跡數據，為開展實驗做好準備。

（2）數據展示。如上節所述，系統獲取數據后，即在系統界面將數據以圖形形式展示出來，可直觀觀察實驗車輛與城市道路網絡的空間形態。學生可設置多種條件查詢道路網絡的基本信息（見圖5）、實驗車輛信息、各時段車輛軌跡信息等。對于一些外部數據，例如從百度地圖下載的興趣點數據，學生可以將其編輯到GIS數據中，并進行自定義的分析。

（3）數據分析。系統的數據分析功能主要包括交叉口評價、道路評價、路網評價。交叉口評價包含平均排隊長度，交叉口擁擠度（見圖6）。道路評價包含旅行時間、路段延誤、平均速度、路段擁擠度等（見圖7）。路網評價包含平均速度、擁堵路段比例、擁擠指數等（見圖8）。除直接使用系統功能外，學生也可以直接調用原始實驗車輛軌跡數據開展自行分析。

（4）數據導出。學生通過虛擬教學實驗系統得到的結果，可以導出成電子表格。學生既可以將導出數據作為最終結果保存，也可以將導出數據作為研究的中間數據，繼續深入挖掘。圖9為導出結果示意圖。

系統還提供一個內部網站模塊，用于學生提交作業。網站分為三個權限：管理員、教師、學生。管理員負責賬戶分配，按學籍號分配學生權限，學生按學籍號登錄系統，提交作業。教師登陸后可在線瀏覽學生作業，對于優秀作業，可以公開，所有學生可以看到。同時設置師生交流區，可以針對作業進行交流溝通。

四、結語

虛擬仿真實驗教學系統建設已成為國內大專院校教學改革的熱點。教育部將虛擬仿真實驗教學系統作為“高等教育信息化建設和實驗教學示范中心建設的重要內容，是學科專業與信息技術深度融合的產物”，并計劃分年度建設一批具有示范、引領作用的虛擬仿真實驗教學中心，持續推進實驗教學信息化建設，推動高等學校實驗教學改革與創新。本項目利用計算機系統把實驗內容、理論教學內容、教師指導和學習者自身的思考融為一體，為交通規劃實驗教學提供有力工具，逐步實現交通規劃實驗教學的新模式。

參考文獻：

[1]文福安.虛擬實驗教學系統的研究與應用[J].中國教育信息化，2008，（21）.