实验设计的基本要素

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实验设计的基本要素范文第1篇

关键词：中学教学 化学教学 化学实验 化学学习

以实验为基础是中学化学教学的基本特征，是学生化学学习中最重要的学习方法。在化学课程改革中，化学实验改革是化学课程与教学改革的重要组成部分和亮点。然而，从近年的课改实践来看，对实验仍重视不够，许多学生不会使用化学常用仪器，面对实验问题束手无策；化学实验的直觉意识差；不会用实验方法解决简单的化学问题。

一、产生学习兴趣，形成学习内驱力

1、创设学习情境，激发学习兴趣

实验教学是学生喜欢的学习形式。创设生动、贴切的实验情境不仅能引出重要的化学知识，启迪学生的科学思维方法，同时能引发学生浓厚的认知兴趣和强烈的求知欲望。例如在学习物质溶解过程及其能量转化时，演示硝酸铵溶解于水的实验：将一只盛水的小烧杯放在湿木头上，迅速往小烧杯中加入硝酸铵晶体，搅拌至不再溶解为止，可观察到底部变成像冰一样的固体，站在木头上。解释硝酸铵固体的溶解吸热导致木头上的水凝固的有趣实验现象，学生学习兴趣盎然。

2、营造学习环境，促进学习兴趣的增长

实验教学提供学生学习全过程的机会。尤其是开放式、探究式实验教学更具独特魅力，在提供主动探求知识的相对宽松环境中，思维更加活跃，潜力得到充分发挥。如探究二氧化碳的溶解性时，已知二氧化碳能溶于水，在通常情况下，1体积水大约能溶解1体积的二氧化碳气体，实验室现在给你提供下列实验用品，尽可能地设计实验证明二氧化碳能溶于水。

同学们设计了三、四中方案，在这一过程中学生迸发出智慧和灵光。

3、在实验中保护学生创造性，保持兴趣的稳定性

在学生自主设计、实验、思考讨论时，教师积极地看，积极地听，设身处地的感受学生的所作所思。尽管学生的设计不尽人意，但指导后尽可能让学生按自己的设计进行操作，促进学生形成对化学学习的持久兴趣。学生通过亲自设计实验步骤、完成实验过程、分析实验现象及产生的原因和规律，这种在科学探究中形成的兴趣具有一定的稳定性和持久性。

二、参与学习过程，体验实验在化学学习中的价值

实验的生动、直观、参与的特点，促进学生感知事实材料和积极思维，形成观念或概念。

1、实验促进形象化记忆，提高记忆的质

学生在化学学习中通过参与实验，观察和分析实验现象，促进学生形象化的记忆化学知识，提高记忆的质。比如在学氧化碳的制取和性质的实验中，有一组的同学设计了如上图的微型实验装置，通过课上演示，同学们对二氧化碳的两点化学性质记得非常牢。

2、参与实验过程，促进化学基本概念、原理和性质理解

学生在化学学习中由于缺乏直观的实验过程，导致思维品质有较大缺陷，表现为思维程度缺乏广度、深度、灵活度和有序度，影响概念的理解。而实验能改善学生的思维品质，促进理解。

用实验引入教学，能突破许多教学重点。如学习盐溶液的酸碱性，首先提出“盐溶液一定呈中性吗？” 通过实验学生发现盐溶液可呈现酸碱性。为了解决“为什么盐溶液会呈现不同的酸碱性？盐溶液的酸碱性有规律吗？等问题，为学生准备了十余种盐溶液，学生继续实验，从大量实验结果的观察分析得出盐溶液呈酸碱性的规律。再从实验结果、理论分析等不同角度尝试解释盐溶液呈现酸碱性的原因，突破掌握盐类水解规律这一教学重点。

三、加强实验方案设计，发展科学探究能力

课程标准已要求学生学会解决简单问题的实验设计。在实验教学中“实验设计”的确有一定难度，但只要问题简单，教学得法，还是可以学会的。在学习实验设计过程中学生亲身感受了科学研究过程和科学方法，提高对化学的认识。实验设计中对实验的认识、设计、思考、实验和再探索等过程，使学生形成提出问题和解决问题的意识，对发展科学探究能力有重要帮助。

1、通过实验设计，培养学生问题意识

在实验教学过程中，用实验来引起学生思维大多就是学生产生问题的过程，如学习盐酸的酸性时，先做两个实验：向盐酸中加入紫色石蕊，向白醋中加入紫色石蕊观察实验想象，学生自然产生问题：“是哪种粒子使紫色石蕊变红？”学生通过讨论并进一步用实验证明，是氢离子使紫色石蕊变红。

2、通过实验设计，发展学习能力

化学实验中，最能体现学习能力的是实验设计。对于设计的实验，要求能独立根据实验目的，设计正确的实验步骤，解释实验现象，能记录、处理数据和表达结果。

3、重视实验设计中的探究，获得科学过程的体验

实验设计可以是探究问题的设计，可以探究化学原理、探究物质的性质、探究化学现象的原因，尝试解决与生活、生产和社会有关的实际问题。学生应用自己已有的知识，设计各种实验方案解决问题。在探究实验过程中学生始终处于不断探究的情境中，思维积极，充分发挥出他们的学习潜能。

四、实验教学是培养科学素养的最佳途径

科学素养的基本要素为科学知识、科学过程和科学方法、科学的本质和价值，即三维教学目标。我们在实验中使学生获得体验和知识的同时，更要培养学生的科学精神和科学态度。

1、形成认真求实的科学态度和勇于质疑的科学精神

2、提高实验能力，培养创新意识

3、关注自然，关注社会，树立公民意识

最后，我感到实验的教学目标和教学过程具有较大弹性，是不断产生问题解决问题的动态教学过程。教师在化学教学中要彻底改变黑板上做实验、学生录像中看实验的尴尬局面（必要的实验录像作为补充还是要看的），要完成实验教学的许多目标，还有许多工作要做。同时还必须提高自身师德，增强自身责任感，投入更多的时间和精力，不断提高实验教学专业水平。

实验设计的基本要素范文第2篇

开设经济学实验课程，可以改变经济学课程主要以课堂讲授为主的单一教学模式，使理论知识动态化、具体化、过程化，使学生真实感受到所学知识的真实性和实用性，增强对相关经济理论的深刻理解和融会贯通，提高解决实际问题的能力，激发主动创新精神，有效提高学生参与竞争的实力。经济学实验课程的开设，是我国高等院校经济学及相关学科教学观念、教学手段、教学方式改革与创新的重要途径之一。

经济学教学中的经济学实验是一种专门用来帮助学生理解经济学原理的互动、简短的游戏(不仅仅是游戏)。由教师依据经济学原理设计特定场景，通过对现实经济社会的模拟使学生置身其中，让学生在亲身体验中学习经济学原理，并通过参与者和观测者的双重身份，激发学生对于经济事件的好奇心，鼓励学生利用经济学原理思考解释现实经济。

经济学实验与物理、化学实验一样，主要包括实验设计、选择实验设备和实验步骤、分析数据和报告结果等环节。具体来讲，经济学实验课程的设计，需要确定研究的经济问题，依据问题创建实验条件。这个过程需要确定实验条件的一些基本要素，并且选择和确定哪些因素应作为需要处理的因素，哪些因素会干扰实验结果，如何对其进行控制等。根据实验条件，准备实验说明，使学生能够充分理解实验的目的、条件和操作的具体过程。为了对实验设计的有效性进行检验，应先进行测试性实验，并根据测试的结果改进实验条件和实验说明。

实验设计的基本要素范文第3篇

关键词：数字化实验系统特点 作用

数字化实验系统(Digital Information System，简称DIS)是由传感器、数据采集器、实验软件包(教材专用软件、通用扩展软件)、计算机等构成的新型实验系统。近年来，随着探究型教学理念的引入，不少学校专门设立了数字化探究实验室。数字化实验设备的使用，大大开拓了师生的视野，激发了学生的积极性，提高了教学效率，使信息技术与中学物理教学真正实现了整合。为此谈谈关于DIS系统在中学物理教学中应用的一些看法。

一、数字化探究实验的特点

数字化探究实验具有实验过程“可视化”；实验设计“重点化”；数据采集、处理“智能化”的特点。

1、实验过程“可视化”

实验过程可视化包括实验过程空间可视性和实验过程时间可视性。这是学生学习物理过程分析，建立物理概念，理解物理规律的认知基础，是学会处理物理问题的关键所在。

物理实验中，空间上细微过程人眼难以观察，一般借助于显微镜可以实现细致的观察。时间上细微过程难以捕捉，难以记录，是物理实验的一个难点，瞬间变化的可视化尤其是难点。例如弹簧振子F-t、x-t关系，电容充、放电电流i-t关系，碰撞过程研究等等，这类实验以往一般只能定性讲述，或者用多媒体软件进行模拟演示。

怎样突破这个难点呢？传统的实验仪器由于人眼观察与手工记录的断续性，确实难解决这个问题。数字化实验通过与计算机连接的传感器实时采集数据，记录数据，实现了时间上细微过程的实验过程数据自动记录，相当于用传感器和计算机代替人眼、手、纸和笔记录数据，实现了数据记录的时间连续性，实现了瞬间变化“可视化”。例如将传感器技术引入超重、失重教学，就可以在很短的时间内清晰地记录下压力随时间变化的图像，具体再现超重、失重的过程，便于总结超重、失重现象的特点和条件，符合归纳法教学的要求。

2、实验设计“重点化”

数字化实验由传感器和数据采集器代替人眼读取数据，用计算机软件取代纸笔方式手工记录数据，计算机软件代替人脑对数据进行简单统计、处理和分析，使学生摆脱了繁琐的计算过程，能够直接把测量数据的变化过程通过“待测物理量──时间”图象直接显示出来，直观地看出物理量之间的变化关系，使学生摆脱了手工作图的繁琐和作图不准确而造成的实验错误，从而让学生能够将更多的时间、心力用于实验设计，用于探究和分析，用于验证和修改假设，从而有利于更好地理解概念，掌握规律。当实验设计成为学生思考的中心与重点，可以提高学生进行实验探究的兴趣。

3、数据采集、处理“智能化”

功能强大的数据采集器可以自动把整个实验过程中物理量的变化通过高采样率完整的记录下来，存储在数据文件中。软件不但提供了对数据求平均值、求最大值、求最小值的功能，而且提供了数据拟合功能，图线面积求法──积分运算功能，和自定义运算功能。计算机数据处理是传统数据处理方法的改进。学生首先要进行使用传统的纸笔，用公式法、图象法处理数据的训练。熟练了这种数据处理方法后，可以用通用计算机软件进行数据处理，改进实验数据处理方法。中学阶段，一般可以简单地运用Matlab或者Excel进行曲线拟合，也可以用专用的软件进行数据处理，形成多种解释数据之间关系的方法。

二、数字化实验系统在物理教学中的作用

1、创建“信息化实验环境”，有利于提高学生的实验素质

所谓“信息化实验环境”，指的是将现代实验技术和以计算机为核心的信息技术融为一体的实验平台或环境。信息技术具有强大的信息处理能力，可以实时、高效处理各种数据，可以实现连网互通，具有便捷的交互功能。DIS系统的应用，初步实现了运用现代技术改造传统的实验手段和方法，而且为信息技术的融合创造了条件。

“信息化实验环境”有助于促进学生的实验素质发展。实验素质是科学素质的重要组成部分，包括实验过程中的科学精神、情感态度，如怀疑、求真、批判、探究、实践、创新等基本要素以及认真、踏实、谦虚、合作等情感因素；还包括熟练的实验技能、运用实验完成观察、测量、验证、探究等任务的能力。显然，只有建筑在高技术平台上的实践经验，才会带来高层次的实验素质、思维能力和创新发现，而这些素质和能力的培养为学生将来从事科学研究、工作的环境接轨创造了条件。

2、促进学生学习方式的转变

DIS系统为学生学习方式的转变创造了条件。丰富的传感器可以增强学生的实践体验：信息化的实验手段可以拓展学生探究日常生活中物理现象的能力，从而能激发学生探究的欲望，强大的数据处理能力和开放的平台有利于学生通过努力发现问题寻找规律，有利于学生将信息科技所学知识(如Excel处理数据方法)引入物理实验。如果将 DIS系统和多媒体网络教室结合起来，有助于改变以往单一的个体学习方式，实现独立自主与合作交流相结合的学习方式。

三、应用数字化实验系统的几点思考

尽管DIS系统在信息技术与实验教学整合过程中有不可替代的作用,但还是需要注意以下几个方面的问题。

1、DIS系统不是万能的。首先一些简单的实验用常规教学仪器完成比较方便，同时也能够满足实验教学的需要，而用DIS系统去做这些实验有些得不偿失，如进行温度的测量，用一个简单的温度计就可以完成的实验是没有必要用温度传感器对其进行测量的，因此DIS系统不可能完全取代常规教学仪器。

2、传感器的精度并非越高越好，对于初学者来说，主要学习是掌握试验的方法、数据处理的方法，测量精度过高对于初学者进行误差分析可能会带来不便。

3、目前各个企业生产的传感器从配置、量程和精度等都有很大的差别，急需制定统一的标准予以规范。明确基本配置的传感器种类、量程和精度，适当放宽选配传感器的要求

4、DIS系统是一个新生事物，只有研发人员、生产企业和用户的共同努力，才能够使其成为推进素质教育的强有力工具。

总之，随着时代的进步，DIS系统必将以它直观、方便、高效、综合性强等特点在实验领域发挥更大的作用。当然，DIS系统还有很多有待进一步完善的地方，相信在未来的学习中，广大教师和学生都会更好地利用和开发这种资源，更好地为我们的教育教学服务。

参考文献：

1、物理教学数字化实验平台，卢荣德、杜英磊 ，《实验室研究与探索》，2006。

实验设计的基本要素范文第4篇

关键词：农村中学；生物教学；学习兴趣；教学技能

Abstract: teachers before class, good instructional design, reasonable class using a variety of ways to develop students' interest in learning, textbooks boring text and vivid, the image of the show to the students, reduce the difficulty of the students to acquire knowledge, so that students easier to accept.Key words: rural secondary schools; biology teaching; interest in learning; teaching skills

中图分类号：G633.91文献标识码：A

前言

生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学，是自然学科的基础。如何搞好被学生称为“豆芽”学科的生物课程教学工作是每位农村中学生物教师必须面对的重要课题，而利用农村生物资源优势，在教学中通过结合学生生活实际、利用直观教具、进行科学实验、用生物学知识指导学生进行植物种植和动物养殖，使学生在实践中提高学习生物的兴趣，这对学生的全面发展是有积极意义的。

1、生物课堂教学设计及基本要素

教学设计是运用系统思想和方法，以学习理论、教学理论和传播学理论为基础来计划和安排教学全过程的诛环节及各要素，以实现教学效果最优化为目的的科学。好的教学设计能灵活应用好各种教学手段，能把学生的注意力转移和参与到教学中，大大的减轻了学生的学习负担，为学生营造了一个好的学习氛围，增强学生学习兴趣，提高学习的积极性。

教学实际过程中要考虑到几个基本要素：教学对象、教学目标、教学策略、教学评价。这些基本要素都是教师在教学之前应该充分考虑到的，教师只有综合了这些基本要素，才能上好每一堂课。

2、运用各种教学技能，组织好课堂教学

教师认真备课，为上好这节课打下基础。怎样在课堂教学中进一步的培养学生的学习兴趣呢这得看教师如何运用教学技能来组织好课堂教学。本文简单的介绍几种教学技能，旨在能更好的激发学生的学习兴趣，营造出好的学习氛围。

导课是在讲授新内容时，教师利用导入方法对这部分内容进行个开路，希望通过新课的导入，能引起学生的注意，进入新知识学习的状态，同时，好的导入内容能激发学生学习兴趣，有利于学生学习欲望的形成。在导入过程中，教师要注意把教学内容与实际情况相结合，还要考虑到学生的年龄和心理特征，方便学生理解，让学生感觉到新内容的有趣性和价值性。接下来就是设计好导入内容，使每节课一开始，就紧紧地把学生的注意力集中起来，使他们全神贯注的学习新课。另外，导入还可以做到使前后内容相互连贯，温固而知新，复习前面的内容，又为以后的内容做个铺垫。再教学中，通常使用复习导入、实验导入、设置疑问等方法。比如，在讲解必修课“植物的光合作用”这个章节中，通过上一节内容“新陈代谢和酶”的复习后，导入新内容，首先教师给出光合作用的概念，为了帮助学生更好理解光合作用的概念，要从它的场所、条件、原料、产物出发，其中，条件是光和酶，原料有CO2和水，对植物体来说，CO2可以从大气中获得，那么水呢？植物对水分的吸收和利用又是下一章节所要讲的内容。

所以，导入在教学中是种非常重要的方法，这不仅能启发学生去思考问题，而且能发散学生的思维，同时为课堂营造了积极主动的学习情趣。

2.1 利用农村丰富的生物资源构建新的生物教学模式

广大的农村有着丰富的生物资源，植物种类繁多，有水稻、小麦、玉米、棉花、红薯等常见的农作物；还有代表各地特色的特产；满山四季常青的柏树、田间地头随处可见的各种野草野花，动物的种类繁多，家家户户都饲养猪、鸡等动物，这些动植物是学生都是十分熟悉的。因此，农村中学的生物教学有着得天独厚的资源优势。农村活生生的生物比任何生物标本都能够引起学生的兴趣，激发他们学习生物知识，探求生物学奥秘的愿望，所以，农村中学的生物教师具备充分利用农村生物资源的优势进行因地施教的条件。

2.2 利用农村生物资源，培养学生学习生物的兴趣

传统的生物教学以课堂教学为主，辅之以挂图片教学，这样的教学模式在人们对生物重要性认识程度降低，学生对该学科重视程度不高的情况下，很难达在中学教育中开设生物课的教学目的，因此必须建立培养学生学习兴趣为主要目的的新教学模式，这一模式把生物教学分三大模块：课堂教学，讲解生物知识；野外观察，印证课堂教学；实验教学，既验证课堂所学，又探索未知奥秘。

2.3 利用生物知识指导生产，在丰收中体会学习生物的快乐

农村中学的学生家里都有一块责任地，有的家里还有鱼塘，生猪、獭兔等养殖场。教师有责任把生物知识与农业生产紧密结合，指导农业生产，不仅可以提高学生的学习兴趣，巩固所学知识，还可以让学生在收获中体会学习生物的快乐。如插秧时节，要求学生运用光合作用这部分知识，指导家长在插秧时一定要做到合理密植，要讲究植株的稀密、横竖尺寸，这样才有利于充分利用太阳光能，有利于提高水稻的产量，使水稻获得最大的收获。同样旱土上种作物也要讲究稀密、横竖尺寸。

2.4 合理运用好其它技能

好的导入能激发学生的学习兴趣，在接下来的教学中，教师同样得运用好其它教学技能，来进一步强化学生的学习热情，完成教学任务。比如，提问技能，分组讨论等方法。

提问技能是由教师提出问题，给学生一定的思考时间来完成。其目的在于让学生主动参与学习，集中学生注意力，师生双方相互交流、互动，活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣，并且还能通过对学生的提问锻炼他们的思维和语言表达能力，通过教师提问，可以检查到学生学习和教学情况，并能巩固和运用所学知识，提问技能的方式很多，特别是自然学科，它跟日常生活比较贴切，比如，我们讲了“植物对水分的吸收”这一节内容后，知道了植物要进行光合作用，必须从土壤中吸收水分，而吸水的方式是渗透作用，并在黑板上形象做图，让学生理解植物细胞怎么吸水，怎么失水，吸水、失水对植物细胞会产生什么样的结果后，根据日常生活中的经历，教师可以提出问题：“为什么卖菜的小贩要不间断的往菜上浇水，请同学们根据所学知识来进行解释”。理论与实践想结合，学生很容易就理解这个知识点。

分组讨论学习是一种开放的教学方法，充分体现出以学生为中心、自主学习、合作学习的教学模式。在分组讨论学习中，可以培养学生学习兴趣的同时，更能让学生相互沟通，相互鼓励，相互帮助，学生的团体意识增强，提高学习效率。在这个过程中，教师要控制好课堂秩序，设置好讨论的主题，讨论结束后，教师要做相应的归纳总结。

3、实施开展多项实验教学

生物学是一门以实验为基础的学科，我们要给学生讲解的各种理论都是前人在大量实验的基础上总结出来的。如今，高考“3+X”到来，给生物教师带来了新的挑战，为了帮助学生高考，实验设计这块成为重中之重。在课本知识的基础上，学生怎么设计实验?在高考时，如何面对最后一题——创新试验设计，这得靠平时试验的累积。

实际上，兴趣因人而异，因教材内容也不相同。在教学过程中，教师可以采用更多的、更好的方法来培养并激发学生的学习兴趣，从实际出发，因材施教，利用多种教学资源，不断丰富自己的教学内容，让学生爱这门课，喜欢上这门课，提高教学质量，为素质教育的发展打下坚实基础，使得学生能在课堂上和学校里快乐的学习，健康的成长。

4、结束语

总之，农村中学的生物教学有着得天独厚的优势，教师只要合理利用这些优势，激发学生学习生物知识的兴趣，变不利为有利，变被动为主动，就一定能搞好农村中学的生物教学工作。

参考文献：

[1] 朱宏辉.关于生物学习兴趣的培养[J].考试周刊，2007(39).

实验设计的基本要素范文第5篇

1教学体系构建

实验教学示范中心坚持课程建设与人才培养相结合、教学与科研相结合、理论教学与实验教学相结合、虚拟仿真与真实实验相结合的原则，构建了“123456”虚拟仿真实验教学体系，如图1所示。“123456”虚拟仿真实验教学体系包括：1个目标——以创新创业能力培养为目标；2个融合——通过第一课堂和第二课堂之间知识互补、机制互动的融合，优化整合优质教育资源；3个集成——着力打造数字逻辑理论课程、实验课程和特色拓展实践课程之间系统集成，从单元学习和设计、再到系统学习和综合设计的全过程教学；4个导向——引导学生通过研发或设计成果展现其成功自信、专业能力、为学情操和绩效责任等能力和素质；5个模式——通过探究式演示、观察和验证、反设计推论、网络学习和创新创业项目训练5种自主学习模式，完成知识学习、运用和能力训练；6个能力——培养学生的工程知识运用、方案设计开发、现代工具使用、工程社会分析（工程中的社会因素及工程对社会的影响分析）、团队沟通表达、项目工程管理6个方面工程实践和创新能力。依托省部级实验教学示范中心打造高起点教学平台，在教材建设、设备研发、项目开发、考核评价方面，开发高水平、高质量的优质共享教学资源，保证虚拟仿真实验教学体系高质量、高效率的运行，从而在专业技能、研究潜能、合作交流、项目管理方面能够实现全方位培养创新人才。

2教学资源平台设计

2.1设计原则。坚持以学生为中心、以实践为中心、以能力培养为中心的设计原则，以解决复杂工程问题为主线，引导科学思维为目的，把理论知识、实验技能以及创新意识融入到“计算机逻辑设计综合实验”课程的理论学习与工程创新实践教学当中，既要体现知识的综合性与工程创新性，又要体现能力与素质培养，遵循认识理解消化实践提升创新的循序渐进认知流程。学生可根据已有的知识、技能、爱好以及工程创新意识进行理论知识学习与工程创新实践。通过以做带学、以学促做，激励自主科技创新学习，充分发挥自身探究能力特长，创造性地解决教师提出的复杂工程问题。2.2技术架构。计算机逻辑设计虚拟仿真实验网络平台（以下简称“平台”）包括理论学习、虚拟仿真实验、辅助功能和系统管理4个部分，如图2所示。平台基于Web技术构建，采用B/S架构.Net框架开发，插件为Multisim，选择SQLServer作为服务器后台数据库，托管校园网数据中心。客户端既可以在校内通过校园网直接访问仿真平台，也可以在校外通过Internet访问，支持500个并发用户。平台基于全局的实践教学观设计。在设计中，注重学生设计的规范性，如系统结构与模块构成，模块间的接口方式与参数要求；在调试中，注重电路工作的稳定性与可靠性；在测试分析中，注重分析系统的误差来源并加以验证；在学习中，注重对学生引导，加强学生对知识的理解、吸收、拓展和提升。2.3虚拟仿真实验项目。以急需的实验教学信息化教学内容为指向，将复杂工程问题和教研成果转化成示范性虚拟仿真实验项目。深入融合教研成果，依托信息技术，研发数量众多、内容丰富、类型齐全的虚拟仿真实验项目，与企业的真实案例和实用技术相当，提供工程氛围的实验教学条件，具有模块化、层次化、多元化、系列化特色，引导学生探索工程创新项目研发过程，掌握科学研究基本方法，强调人人都能成功，激发学生内在的学习动力，使学生由被动式学习变成主动式学习，以便加快工程创新人才培养。（1）逻辑测试实验。让学生熟练掌握逻辑门、编码器、加法器、寄存器、计数器等常用数字集成电路使用和测试，相比实物操作，可达到事半功倍的效果。（2）数字单元实验。让学生熟练使用逻辑门、编码器、译码器、触发器、寄存器、计数器、RAM、ROM、DAC、ADC等，进行简单应用电路的设计、理论计算、电路图绘制、仿真分析以及调试等全过程，具备分析和解决一般性工程问题的能力，养成实事求是的科学作风和认真严谨的科学态度。（3）数字系统实验。让学生熟练掌握常用数字系统、数字式控制器、数字式电子仪器、接口与数据通信等系列工程项目所涉及的学习研究、方案论证、系统设计、仿真分析、设计修改、实验样机制作、设计总结等全过程，具备利用数字逻辑技术知识构成数字逻辑系统的意识，能够应用数字逻辑技术的基本原理对工程复杂问题进行分析和设计，熟悉和掌握科学研究的基本过程及方法。2.4教材编写。为了拓展教学内容的广度与深度，编写与课程相关的工程教育系列教材，如《数字逻辑与仿真设计》《数字系统实验设计与指导》《数字电路实验与实践教程》等。新教材具有可读性、实用性和技术性，让学生感到学有所值、学有所用，无论是在课堂上学习，还是在课外自学，都能在一定程度上帮助学生学习掌握工程基本要素、工程技术设计方法和分析方法。2.5服务方式。（1）在实验的时间、空间、内容和仪器设备方面为学生全面开放。互动可视化操作贯穿于全过程中，实现自主学习、自主实践、自主创新。（2）为课堂教学、远程教学、学术交流提供有力支持。（3）让其他高校学生和社会上的学习者分享学习机会。（4）为各种竞赛培训、个性化培养提供便利，打下坚实基础。

3运行机制

平台提供的虚拟实验环境近乎真实情境，与实际工作相似，能够激发学生实验兴趣和学习动力。学生能够亲自动手接触电路，边学习、边设计、边实践，完全沉浸在现实的学习、工作情境中。虚拟仿真实验教学整体实施过程包括实验准备、实验仿真、实验总结和自我评价4个阶段，经过21个具体环节和步骤。3.1实验准备阶段。（1）实验需求分析：通过在线教材或者互联网自学，查阅与实验题目相关的背景资料，进行理论知识、实践技能等方面准备。（2）方案设计与论证：学习教材的相关内容，还可以查阅其他设计方案资料。（3）技术性能参数设计：选用教材中给出的数据，还可以自行调整数据。（4）电路结构设计及理由：按照教材中指定的去做，还可发挥自身创造力。（5）理论推导：按照教材指定步骤，进行公式推导及理论计算。（6）实验设计报告编写：归纳整理步骤（1）—（5）所形成技术资料，完成实验设计报告编写工作。3.2实验仿真阶段。（7）电路下载：在线浏览、下载虚拟仿真电路，进入虚拟仿真实验环境。（8）电路检查：按照设计报告或教材，严格仔细检查电路及线路连接。（9）仪器仿真数据测量：参照教材，选择合适的测试点，接入相应的仪器仪表，仪器参数设置，运行电路，观察测试点波形和状态变化，记录测量数据。（10）实验分析：对实验数据、波形、曲线进行认真仔细分析、研究，判断设计的合理性、正确性以及存在的问题等。（11）设计修改：以达到电路性能指标要求为目的，或适当提高技术性能参数。（12）电路布局调整与子模块电路生成：规范或完善电路设计，并为进一步设计提供便利。3.3实验总结阶段。（13）实验过程描述：主要包括设计方面、操作方面、分析方面等环节。（14）实验数据整理：整理实验数据，输出波形，绘制曲线，要求实验数据表格规范，波形、曲线图清晰、全面，且大小适中。（15）实验结论：利用数据、波形、曲线，阐述设计的技术性、改进性、创新性等。（16）技术讨论：围绕实验过程、改进性、建议等展开讨论。（17）实验收获：阐述宏观知识、技能等方面的收获、水平和提高。（18）实验情况报告编写：归纳整理步骤（7）—（17）所形成技术资料，完成实验情况报告编写工作。实验报告=实验设计报告+实验情况报告。3.4自我评价阶段。（19）实验报告成绩：参照实验报告评分指标体系，自行估算得分情况。（20）实验操作成绩：参照实际操作评分指标体系，自行估算得分情况。（21）实验成绩：实验报告分值100分，实验操作分值100分。实验总分=报告分数×40%+操作分数×60%。成绩等级：90~100分为优秀，80~89分为良好，70~79分为中等，70~69分为及格。

4结语