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1实验考核模式的现状分析
火场供水课程实验教学的考核内容只包括平时表现和实验报告两部分，其中平时表现占实验成绩的20，实验报告占80。这两部分的考核仅能反映学员实验的基本情况，而对于学员实践创新能力的提高与培养则反映不足，也不能发挥考核对学员培养创新思维的导向作用。现有的实验考核体系是实验指导教师仅根据观察学员在实验室中的表现进行评定，而对学员在实验工作其他环节中的行为和表现却不能做到全面掌握，这就造成了评定的片面性。同时，由于几乎完全依据学员上交的实验报告进行分数评判，形成了学员片面重视实验报告的认知偏差，这就出现了小组实验过程中经常出现个别学员懒于动手，对于他人实验结果“搭便车”或抄袭实验报告的行为，教员也很难分辨出原创和抄袭的实验报告，有时致使抄袭者因书写工整等因素反比取得比原创者得分更高的现象［4］。显然，实验过程操作这一实验重要过程的考核在实验成绩中不能充分体现，这会严重挫伤认真实验、勤于思考的学员的积极性，不能起到激励学员学习知识和培养能力的作用。因此，构建以培养实践创新型为导向的实验考核模式成为实验教学改革的重要内容。
2实验考核模式的探索
针对火场供水课程实验教学不足之处，我们应对实验考核模式进行改革探索，总结出一套独特的实验教学考核与评价方法，使实验教学与灭火救援实践的结合更加紧密，在实验教学中，取得了较好的教学质量和效果，而且此种考核模式对消防其他专业的实验教学考核改革也具有很好的参考价值和借鉴作用。
2.1考核方式公开透明
在首轮进行火场供水实验课之前，先对学员明确本门实验课程的考核方式。实验指导教师向学员简要介绍火场供水实验课程要进行的内容以及最后的成绩评定办法，如实验部分主要开设直流水枪进口工作压力与其流量之间数量关系的测定、无后座力水枪进口工作压力与流量、射程数量关系的测定、水带阻抗系数的测定、水带串并联系统流量与泵出口压力之间数量关系的测定、消防车泵压与供水能力数量关系的测定等五组专业技能实验。通常，我们先进行教学大纲规定的实验科目，让学员掌握，之后专门安排实验达标考核，要求独立完成。该考核结果作为一门课程单独计入学员总成绩。由于在实验之前就已明确了学习与考核的内容以及考核的方式，做到了公开、透明，使每个学员做到心中有数，在实验操作过程中也主动积极，通过实验考核全面反映学员掌握知识及各种技能的程度，充分发挥实验考核的作用。
2.2考核指标量化
火场供水实验课程成绩的评定分三部分，包括平时成绩、操作成绩和实验报告成绩。其中平时成绩占总成绩的15，操作成绩占总成绩的50，实验报告成绩占总成绩的35。
2.2.1平时成绩平时成绩比较准确地反映了学员平时的学习状况，包括学员的出勤率、预习、提问、问题回答、讨论发言、实验态度、小组协作互助情况等。通过平时考核，学员了解了课程相关知识，如常见供灭火剂器材的性能参数及计算公式，常见火场供水形式及相关计算方法，火场供水计划的制定方法等。从平时成绩方面看，大多数学员平时学习态度端正，学习目的明确，回答问题踊跃，积极参与实验教学过程。
2.2.2操作成绩主要是要求学员在规定时间内完成实验操作并对其实际动手状况进行评定，包括实验操作的规范性、熟练性、实验数据的准确性等。加强实验操作考核，是实施素质教育，培养学生的创新能力、自主意识的重要手段。从考核效果上分析，学员基本上对于实验内容能够做到比较准确的把握，初步掌握了操作的方法，并能够将所学知识与实际应用相结合，培养学员的综合应用能力，如培养学员具有运用供灭火剂器材的能力和组织消防车辆进行火场供灭火剂的能力，能够根据课程相关知识，正确使用各种供灭火剂器材及合理组织消防车向火场供灭火剂;培养学员理论联系实际的能力，能够根据本课程及相关课程所学知识，按照火场实际情况，正确选择火场供灭火剂强度，计算火场供灭火剂力量;通过实验培养学员火场供灭火剂的分析计算能力和综合运用能力等。
2.2.3实验报告成绩实验报告成绩的评定是教员对学员的实验报告逐一进行严格检查，来了解学员实验情况，包括实验目的、实验原理、实验内容、操作方法运用、实验结论、实验收获及体会等，教员从实验报告的完整性、实验数据的真实性、问题分析及结论的正确性等方面对学员进行评价。实验报告的撰写可促进学员对实验内容进行认真梳理，提高学员的书写表达能力，而且通过收获及体会，总结归纳每次实验成功或失败的原因、实验中遇到的问题及解决办法，可以提高学员认识问题的高度。通过对一些学员的实验报告进行点评，让广大学员可以借鉴，修正自己的不足。同时，教员可以通过实验报告的审阅，全面掌握学员实验课程的认知情况，进而提出改进实验教学的建议。
2.3考核层次深入
火场供水实验课程的考核层次一定要做到深入，针对学员的特点，在教学过程中采用了演练与互动式相结合的教学方法，增强学习氛围，激发学员动手操作、讨论、思考的积极性和主动性。让学员真正体会到火场供水工作的重要性，培养学员的学习兴趣，并根据学员在教学过程中的表现，通过量化指标给予综合评价。通过观察学员在实验过程中的表现和与学员的接触，对每次实验课程的教学情况提出改进措施和建议，进一步完善该实验课程的有效教学方法，根据地方学员和部队学员的不同特点，设计教学方案，完善和补充实验教学内容，尽可能使他们发挥出自身的特长和优势，切实调动学员学习的积极性;建议提供更多的实践机会，让学员能够更好地理解、应用所学知识等等。通过对每次教学活动进行总结并不断完善，为以后的教学工作积累宝贵的资料，为提高教学效果奠定坚实的基础。
3结束语
每一类实验的原理、装置、操作等方面总有规律可循。因此我何在讲每一类实验中的第一个实验时,首先向学生分析这类实验的设计原理和内容要求。而后再指导学生亲自动手完成实验,在此基础上师生通过分析、对比,共同总结出这类实验的规律,以期达到触类旁通、举一反三的目的。如通过“粗盐的提纯”的实验,我们引导学生总结出制取纯净的晶体物质的实验原理和所需要的基础知识以及操作等方面的规律。
2明确选择仪器的原则,正确选用仪器
实验中,培养学生准确地选择仪器,是保证实验顺利完成的前提之一。为此,我们从下述几方面对学生进行指导。
2.1根据反应物和生成物的性质、反应条件选择仪器。初中化学教材里,讨论化学反应的条件有:常温、加热、加压、催化剂、光和电等。根据不同的反应条件、反应物的性质来制取新物质时,所需要的仪器也就不完全相同。因此,我们在初中化学讲氧气的实验室制法时,着重向学生阐明两点:①凡是对固体物质进行加热制取气体时,均可采取制取氧气的这套反应装置;②集气的方法和操作,应根据气体的溶解度、对空气的相对密度、常温能否与水或空气中任一成分反应等因素而定。
因为我们在讲氧气时进行了上述分析,所以在讲氨气、甲烷等气态物质时,就可以从启发学生通过对反应物和生成物的性质、反应条件等因素的分析,提出实验所需要的仪器、装置,来完成制取上述物质的实验。
2.2根据控制化学反应速度的要求来选择仪器。在实验室里,为了达到安全而又迅速地制取某种物质,有些反应需使反应速度加快,有些要控制生成物的量,有些则反之。为此,在实验中,要采用适应这些要求的装置。如我们在讲实验室里制取氯气时,就着重向学生讲明教材中选用分液漏斗而不用长颈漏斗的理由。这样分析、讲解,使学生在进行实验设计时就能正确地选好仪器。
3分析典型实验,培养学生的实际操作技能
实验操作的正确与否,不仅是保证安全和实验效果的先决条件,也是培养学生实验技能所必需的。在这方面,我们除按实验原理、要求提出有关的操作内容和要求外,还着重讲了下述几点:
3.1剖析一个典型实验,讲清一类实验的操作内容:如通过实验室里制取氧气的实验分析,可归纳总结出下述操作内容:①仪器的选择、连接和固定:②装置气密性的检查;③药品的取用;④加热方法;⑤气体的净化和干燥;⑥气体的收集和放置;⑦装置的拆卸。
对这些操作,都应讲清它们的知识、理论根据。譬如在实验室里用浓盐酸和二氧化锰混和加热制取氯气时,由于浓盐酸有挥发性,水的沸点也不高,所以制得的氯气中可能混有氯化氢和水蒸汽。欲除去,只要用饱和的氯化钠水溶液洗涤,不能用水,这是因氯气与水能发生下列反应:C12+H20HCl+HC10根据化学平衡移动原理,可知增加生成物中的C1-浓度,可使平衡向左进行,以减小氯气的溶解度。又根据氯气的性质,要想干燥氯气,只能选用液体或颗粒状的酸性干燥剂,通常用浓硫酸做干燥剂。
3.2通过对某些实验操作的分析,向学生阐明实验操作的要点。学生根据实验内容、操作内容和要点,独立地进行实验,往往能提出一些改进某些实验的设计。如教材中关于氨气易溶于水的“喷泉”实验,若按教材中的实验要求,先用氢氧化钙与铵盐反应制取氨气,用于燥的烧瓶收集,再接教材中“喷泉”实验装置进行实验。因为在化学实验室里,很难将烧瓶搞得十分干燥,而氨气易溶于水,所以在实验过程中实验效果往往不理想。有些同学分析了上述方法实验失败的原因,又重新研究了该实验的要求,所用药品的性质,提出了改进方法:即先在圆底烧瓶中加入2～3毫升浓氨水,然后摇晃烧瓶将浓氨水迅速倒掉,立即演示“喷泉”实验,实验效果比按教材中提出的实验方法好得多。
4根据实验内容,处理好演示实验
准确而有效地进行课堂演示实验,不仅在培养学生实验技能中起着示范作用,而且也是启发学生思维,培养学生观察、分析、综合和解决问题能力的重要方法,从而更好地揭示知识的内在联系,使知识更加系统、深化。教材中的演示实验一般可分两类,一是实验难度较大的(如实验装置比较复杂或实验中使用剧毒药品和学生操作有危险的实验),这是少数。这类实验必须由教师演示,力求操作规范化。二是实验技能难度较小,这是多数的实验。对于这类实验,有条件的学校可以改为边讲边实验的形式,实验条件较差的学校,某些课题也可以让学生到讲台上,在教师指导下去完成实验操作过程。
5培养学生书写实验报告的能力
写实验报告是实验的重要组成部分,是分析问题解决问题的过程,也是综合运用知识的过程。但是在教学中发现有些同学即使到了二年级也还不能较好地写出实验报告。其原因是有些学生不知道在实验中观察什么、怎样观察、记录什么。
有些学生对实验报告写什么和怎样写还不了解。因此,他们常常把实验报告写得杂乱无章,空洞无物。为此,我们从第一节化学课开始,就注意培养学生写实验报告的能力,其具体做法是:
5.1在演示实验中注意培养学生观察现象的能力。为培养学生观察现象的能力,我们对现行中学化学教材中所讲到的现象进行归纳、综合。有光、热、声、态(状态)、颜色、气味、溶解、沉淀、液化、燃烧等等。在每次演示实验或学生实验中,总是要求学生根据实验内容中有无新物质的生成和上述现象内容来观察,并将观察的结果记录好,认真分析,去伪存真,填写于实验报告中。这样要求学生,不仅使学生知道在实验中要观察些什么,使学生对知识获得比较完整的概念,而且也不会漏掉某些重要的实验现象,以致得不到正确结论。
一、将实验安排在上新课之前，让学生有充分的探究机会和思考空间
在以往的实际教学中，一般是将学生实验安排在章节内容授完之后进行，在分组实验时，大多数实验结果已为学生所知，由于知道了实验结果，学生实验兴趣不浓，也不愿思考，更谈不上探究，只是验证一下实验结果是否和教师讲的一致。边讲边实验的教学方式虽然加强了学生的体验与探究，但可操作性还是有较大局限性，除了实验室安排困难外，班级50多人教学秩序的维持也比较困难。由于课堂教学时间有限，学生探究实验的时间、空间有限，来不及对实验的现象和过程进行深入的思考，这样的教学缺乏开放性、发散性，更缺乏学生个性化的需求，削弱了体验探究的价值，不能充分体现探究的本质。
针对新课程设计要求和教学实际情况，为保证学生在实验中有充分的探究机会和思考空间，主动实践、思考、发现。我们探索改变化学实验的安排体系，主要采取了两条措施：(1)把课本中的演示实验和探究实验尽可能地安排为学生的分组实验；(2)所有的实验尽可能在新授课之前完成。
案例1：探究海带中含有碘元素
该实验的主要步骤：①将干海带烧成灰；②将海带灰浸入水中，充分搅拌，加热煮沸五分钟，冷却后过滤；③往滤液中加入四氯化碳，振荡萃取，观察四氯化碳层的颜色变化。该实验所需的时间较长，如果以边讲边实验的方式进行探究式教学，不可能在一个课时内完成教学任务。在南京市教研室组织的示范课上，开课教师为节约时间，由几个学生在课前进行海带灰的制备，课堂上只要求学生完成其余步骤，从而提高了课堂效率。
表面看海带的灼烧不是检验海带中含有碘元素的关键步骤，实际上它是检验实验的第一步，只有让全体学生参与这一步的实验，才是一个完整的探究实验。第一步的操作虽然费时较长，但也给学生留下了充分的探究时间和空间。为充分发挥这个探究实验的功效，我们让学生在课前预习实验步骤，并要求学生思考各种检验碘的方法。让学生在未知结果的情况下进行新知探究实验。分组实验时，学生制海带灰花了不少时间，当他们用自己想出的方法检验出碘时，异常兴奋，情不自禁地喊了出来“成功了”。学生实验后的成就感十分强烈，实验中他们观察实验现象很仔细，同时也引发他们的问题意识：“海带为什么不能用水洗，而用酒精润洗？”“海带灼烧中产生的白烟是什么成分？白烟对人有害吗？”“海带灼烧后产生的灰的成分是什么？”等。
该实验由于给学生充分的探究机会和思考空间，较好地激发了学生的求知欲望、好奇心和问题意识。
案例2：探讨原电池的构成条件
我们让学生预习后到实验室进行一节课的探究实验，实验室准备了多种实验用品：稀硫酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液等，电极材料有炭棒、各种金属、学生还自带了各种水果。实验过程自主、开放，让学生充分发挥自己的想象力进行实验设计和验证。学生经过充分的实验和观察，自己总结出很多重要的结论。如影响构成电池的电流强度的因素有：金属活动性的差异、电极间距离、电极插入的深浅、不同的水果汁(电解质)等。还有学生发现了异常现象：将电极插入乙醇中也测出了导电性；两个镁条为电极时也测出了电流。参加过竞赛辅导的学生还自制了盐桥，引起了其他学生的兴趣。
实践证明，将探究实验安排在上新课之前，学生由被动学习变为主动探究，激发了学生的求知欲望和好奇心，他们向教师提问勤了，同学间的讨论热烈了，学习化学的兴趣变浓了。化学实验只有在学生自己动手操作下才能发挥其更大的作用，只有在不知道其结果的情况下，才能充分激发学生的探究意识和思维活动。通过改变实验安排体系，将实验安排在上新课之前，会给学生留有充分的探究机会和思考空间。
二、改变实验报告的书写形式，体现学生的自主学习
有一次，学生做中和热测定的实验，我们让学生在白纸上写实验报告，结果全班学生能够合格的不到1/5，书写实验报告的基本格式不规范，对实验原理分析不到位，对定量实验中数据处理以及误差分析没有明确的意识，不进行数据计算，不知道怎么进行误差分析，更不清楚如何进行实验总结。这件事给我们触动很大，实验报告是科学研究的重要组成部分，掌握书写实验报告的基本方法是必备的素质，如果高中生连实验报告都写不好，科学素养的培养就存在很大的问题。反思写不好实验报告的根源：一是学生对实验不重视，缺乏对实验的思考，必然会造成对实验方方面面理解得不到位，实验报告也就写不好。二是以往学生都是用实验册填写实验报告，一般是机械的填空，不需要多想应该写些什么，改成用白纸写，当然会不知如何下笔。
受到这件事的启示，我们对化学实验报告的书写进行了改革。让学生统一用16开白纸独立设计实验报告。对每次实验报告怎么写，教师除了交代一下基本的要素和要求外，报告格式、实验记录、实验分析，让学生自主发挥。
开始时，学生写的实验报告问题很多，我们及时讲评，展示写得好的实验报告，表扬学生的独特见解和原创，引导学生注意实验报告的格式化、规范化和科学性。经过一段时间的实践，学生基本掌握了实验报告的书写方法，写出来的报告也各有特点，有的详细，有的简洁，有的注重格式，有的注重内容，有的着重谈感受，有的着重写结论。
改变实验报告的书写方式，不仅仅是一种形式的变化，它的本质是强调了学生的自主学习，给学生自主研究创造了机会。学生在完成实验报告的过程中，对实验的理解能力、书面表达能力等都有了较大的提高，同时也发展了学生学习的自主性和个性，学生通过实验报告向教师和同学表达自己对实验问题的理解和看法，提出自己的独到见解，这种变化是格式化的实验报告无法达到的。比如有的学生在做了铝加热的实验后写道，“我知道了原来氧化膜是这么一回事。”还有学生这样写，“今天的实验由于我们很好的配合，做得既快又好，十分成功。”字里行间流露出实验中的真情实感。
三、以探究实验为突破口，培养学生的问题意识
现代教学论认为，从本质上讲，感知不是产生学习的根本原因，产生学习的根本原因是问题。没有问题就不能诱发和激起求知欲，感觉不到问题的存在，学生也就不会深入思考，没有问题，学习就只能是表层的、形式的。
探究实验是培养学生问题意识的最好环境。我们十分强调在探究实验中注意培养学生的问题意识，具体做法是：①及时表扬提出有价值的问题的学生，激励引导启发其他学生。②让学生从观察现象入手提出问题：为什么会产生这种现象？要取得较好的实验结果可采用怎样的装置？应如何操作？为什么出现异常现象等。③在实验时，教师对学生提出明确的问题要求，必须在实验总结中提出自己的疑问，规定提问题的最小数目。由此引导学生主动提问的意识，学会提出有思考价值的问题。
如有关钠的实验问题，学生问道：“钠燃烧生成过氧化钠，是不是说明过氧化钠比氧化钠稳定？钠燃烧后的产物中为什么有黑色物质，钠和硫酸铜溶液反应为什么比与水反应剧烈？钠的熔点是多少？”他们的提问，把熔点与熔化现象联系了起来，说明他们对钠的有关实验进行了深层的思考。
让学生在实验前、实验中、实验后提问题，既给所有学生提出了要求，也给不同层次的学生提供了机会，学生学习化学的积极性、主动性被充分调动起来，提出问题、解决问题的能力也逐渐增强。
四、开设实验研讨课，集中解决学生提出的问题
发现问题的目的是要解决问题，对学生通过看书、合理推测、相互讨论能解决的问题，我们要求学生写在实验报告上，通过问答，提高学生的表述能力和自学能力。对具有普遍性的问题、认识上会有偏差的问题、综合知识强的问题，我们采用开设实验研讨课的方式，进行集中讨论。
对每次实验我们都要对学生的问题进行归纳分类，确定研讨的内容。
(1)需要教师重点讲解的问题。如：乙酸与乙醇反应的原理、浓硫酸的作用、饱和碳酸钠溶液的作用、试剂的添加顺序和用量？为什么要缓慢加热，如何做好这个操作？
(2)对实验的反常现象进行重点分析、讨论。如：为什么加热的试管中颜色加深？变棕黄色？变黑？为什么几乎闻不到香味？为什么滤液是黄色的？
(3)进行进一步的实验探究。如：碘的检验中氧化剂的选择、酸的作用与选择等问题。
(4)指导学生通过课外阅读、自学、查找资料解决。如：海带的成分，海带的营养价值和吃海带要注意的问题，碘的存在、制取、用途。
(5)个性化的问题个别指导。这也成为教师与学生交流的契机。
学习中的问题如果学生能在课前思考，教师的讲解必然能发挥最大的效益。在授新课前做探究实验会引发学生很多的思考，他们提出的许多问题正是教师要在新课中要讲的问题。所不同的是，学生听教师讲解自己提出的问题时，其兴趣和专注力远远大于由教师对学生提出相同的问题。教师在对学生提出的问题进行分类归纳中，对学生想知道什么，对哪些问题的理解比较困难等更加明确，教学时也自然会站在学生的角度上，把教学要求和解决学生的需求结合起来，从而帮助学生构建知识体系。由此教和学的面貌都发生了变化，不仅课堂效率提高了，课后反馈的效果也很好，在检测中，有关实验问题的题目，学生很少失分。
学生问题意识的增强，学习愿望的增加，也给教师提出了更高的要求。虽然有些问题课堂上不一定讲，但作为教师有必要弄清楚。有的问题如果不翻大学教材，上网搜索资料，很难解释清楚，查阅资料时还会发现自己对某些问题的认识上有偏差。有的学生在教师上课讲某个问题时会突发奇想，立即发问。这些都激励教师不断学习，不断扩大知识面。因此，探究实验教学方式的改变，获益的不仅是学生，教师也从中提高了自己的教学能力。
五、结束语
将实验安排在上新课之前，改变实验报告的书写形式等实验改革，让我们明显感到，学生实验的观察能力、操作能力、实验设计能力、应用实验解决问题的能力有了很大的提高，学习的主动性也加强了。学生实验兴趣浓厚，主动思考实验问题，验证知识的正确与否，对实验现象和过程进行深入的思考，形成开放性、发散性的探究实验环境，增强了体验探究的价值，同时也让学生的个性得到发展。但学生探究实验越自主越开放，对教师的要求也就越高，教师指导的有效性也就越重要。
关键词：探究能力；教学策略；研究方法
一、课堂教学现状研究方法
为了达到提高学生探究能力，优化教师探究性实验教学的目标，着手进行以下工作：主要采用了调查问卷表，对本校初一和初二学生进行抽样调查，初一发放了550份调查卷，收到有效卷523份。初二发放了230份调查卷，收到有效卷191份。本次抽样调查采用的方式是用网络无记名抽样调查。对本校初一初二进行对比调查是基于本校教学进度、课堂教学模式、实验演示器材、实验课的方式、集体备课方式都是雷同的，具有对比性，并对学生的调查问卷数据进行量化分析和信度分析，确保学生调查问卷的真实性和价值性。通过SPSS软件，对学生调查的数据信度进行了测评，测评结果如下：
可靠性统计量
本次调查问卷总信度高达0.9以上，超过了0.6的标准，达到了理想信度，可用作分析和反思的基础。再从调查的数据总结，剖析教师课堂探究性实验教学策略改进的是否有效，寻找针对性的有效策略。
二、问题的发现
1.学生学习态度方面
上表反映以下问题，你喜欢探究性实验还是验证性实验？喜欢探究性实验的：初一占74.38%，初二占81.68%，无论是初一还是初二学生大部分喜欢探究性实验超过了验证性实验，从学生的内动力上分析，学生更倾向于探究性实验，说明学生对学好探究性实验是有良好学习兴趣的。初二学生比初一学生更喜欢探究性实验。“你喜欢填写实验报告单吗？”初一69.02%喜欢，初二68.59%喜欢。喜欢的程度不如做探究性实验，说明学生喜欢做实验，但对笔头的落实还是要打折扣的。“遇到实验问题，你会主动提问吗？”初一会主动提问占77.36%，初二占73.30%。第15个问题是“你会填写实验报告上的哪些项目？”实验现象、实验结论、实验数据都会填上的：初一占77.06%，初二占72.25%，初二在填写实验现象、实验数据都要比初一高2～3个百分点，在可多选的情况下，说明初二学生更关注实验现象和数据，而实验结论却与初一没有区别。从总体柱状图来分析，初一与初二的学习态度还是比较相似的，百分之六七十的W生学习态度积极，初二在探究实验题上的兴趣超过了80%，更为突出。
2.教学实践操作方面
上表是对教学实践操作上的问题进行反馈。你有参加老师演示实验的机会吗？经常参加的：初一占57.93%，初二占51.83%，这个比例跟学生向往参加实验愿望差了20%左右。教师的演示实验无法满足学生对实验的需求，将会打击学生的学习积极性。“你参加学生实验的机会如何？”学生实验大部分学校是两人一小组合作完成实验的，初一54.88%的经常参与，初二65.97%的经常参与。从初一来看，只有半数多一点的学生是在实验课上做实验的，还有很大一部分学生并没有参与。而初二的比例虽高于初一，但比例也并不是很高，跟人人参与实验的目标相差甚远。
3.层层递进，步步落实的教学策略制定
国内外科学教育领域对科学探究能力的研究和认识，已经经历了一个漫长的过程。就国外科学探究式学习的教学模式常见已有如下四种：直线单向的科学探究模式、以问题为中心的科学探究过程模式、以探究为中心的科学探究操作模式、学习环模式。而国内尚未对科学探究涉及的理论问题展开深入讨论。没有建立在研究基础上的适合我国国情的明确的科学探究模型，结果导致科学课程改革实践中产生了两种误解：（1）认为科学探究存在固定模式，将课程标准中提出的科学探究要素作为程序性知识教给学生，或者抽出其中的要素进行独立训练，这使许多课堂探究走向程序化和表面化；（2）对科学探究的理解过于宽泛，而忽略了对科学探究本质特征的把握和对学生科学探究能力的有目的培养，不能使科学探究能力的培养落到实处。
笔者就培养学生的科学探究能力作为切入点，结合国外关于探究式学习的教学模式，设计符合本校学生特点“层层递进，步步落实”的教学策略。它包括以下5个层次递进式培养学生探究能力：观察使用器材，解释科学现象，填写实验报告，独立完成实验，合作交流反思。
本策略设计中除了考虑学生的思维层次逐步提高外，每个层次的培养都包含了学生探究能力的一部，然后一步一步引导学生达到最后综合探究能力的过程。当然这个策略是教师在教学中结合学生所在的年段，所学的科学知识，有计划性地实施，随着课程由浅入深的进程，配套式的层层递进探究。
（1）观察使用器材层次
在调查中，你在家喜欢用家庭器皿做实验吗？初一学生经常的比例不足30%，偶然占了50%左右。科学是来源于生活，服务于生活。很多学生生活在象牙塔里，在初中课本里出现的一些器材都未曾看过或接触过，更不用说使用，这将会限制学生使用器材进行科学探究，或者造成学生根本无法借助器材的使用来解释科学规律或知识，导致很多学生学习科学就像瞎子摸象，凭想象学习。
想要学生学会主动科学探究。首先，就是教会学生观察使用器材，拓展他们的眼界，在他们遇到困难时就会想到器材，利用器材去追根究底。第一步，教会学生使用科学书本里的器材，如物理仪器、化学仪器、生物仪器，并实施仪器使用考核。第二步，拓展到使用生活中的其他仪器。比如，借助学生身边的一些用品（如泡沫、书、海绵、玻璃杯、乒乓球、可乐瓶、塑料袋、剪刀、镜子等），厨房用品（如醋、食盐、生粉、糖、酒、胡椒粉、筷子、瓷碗、煤气灶等），家庭工具箱（钢卷尺、扳手、锤子、螺丝刀、测电笔等）、家庭医用箱（体温计、纱布、药物等）进行初步认识和使用，将会有意外的收获。激发学生主动探究，例如，初一学到体温计，可以布置学生回家观察体温计的结构特点和使用心得。初二学到溶解度，可以布置学生回家配置饱和食盐溶液，让学生体验饱和的概念。初三学到杠杆，可以布置学生回家使用扳手等活动，使用后每位学生书写使用心得，课堂交流使用心得。第三步，评价仪器的精确度和使用的便捷性。让学生明白仪器的精准度是有差别的，而这些差别将会影响实验数据得出的精确性。
通过学生亲身感悟、操作反思，收获科学知识、实验操作技能以及科学态度，与传授式学习方式有本质性的不同，进而激发学生的探究欲望，为学生建立一个良好的科学探究氛围和空间，体现了科学源于生活，服务于生活的新课程标准理念，提升学生观察测量的基本技能。
（2）解释科学现象层次
学生认识并会用实验室或家庭等仪器，只停留于过程技能水平。而科学探究无论是调查报告、科学规律探究、科学问题探究等等，都离不开逻辑推理。所以，在平时的课堂教学中，教师要注重科学现象的解析。训练学生将科学现象与科学理论进行连接。教师应鼓励学生用多种思维方式解释科学现象。不要局限于控制变量法的论证思路，还有反证法、归纳法、类比法、等效替代法、演绎法、逆向思维等，只要解释是科学合理的都要加以表扬和肯定，不能缩小学生科学探究的范围。这就是笔者为什么不按照科学探究几个环节来直接培养学生探究能力的原因。只要学生能梳理出科学知识和现象的前因后果，为培养此目标，要求学生人人书写解析上交批改，很多学生口语表达强于书面表达，书面形式上交，便于教师及时发现学生表达上的科学性错误，便于学生加以纠正，让学生思维变得严密，并具有科学性、规范性，提升学生的推理技能。
（3）设计实验报告层次
在前面两个技能培养的基础上，教师在课堂上可以有目的性地培B学生设计并书写实验报告，根据实验的不同内容设计不同的实验报告并填写。科学探究的类型各不相同，有调查报告类型，有数据分析类型，有实验结果类型，根据不同类型设计不同的实验报告，例如：
上述实验报告中的步骤环节要求学生写明使用的实验方法、具体操作步骤、使用到的仪器。将课本里的实验以探究形式呈现，从让学生写报告中的某一个环节开始，最难写的当然是步骤。上交批改评价，让每位学生都参与到课堂探究中。学生能否设计实验报告是探究中组织和逻辑能力的体现，能否自己填写实验报告是表达能力的体现，而这个表达是否科学合理还是需要教师指导和帮助的。
（4）独立完成实验层次
在前面能力的逐步培养下，第四步就可以开始放手让学生自己设计实验，完成实验报告。教师只要抛出问题给学生，让学生发挥自己的探究能力。以下是学生课堂的实验小报告：
例如，八年级上册上到滑动变阻器时，当堂布置学生设计“可控制小灯泡明暗的电路实验”。让学生写出实验器材，实验步骤，实验心得。
案例1：可控制小灯泡明暗的电路实验
器材：两节电池，两个电池座，一个开关，一个小灯泡，一个灯泡座，一个滑动变阻器，若干导线。
步骤：①将小灯泡和电池分别固定在灯泡座和电池座上；
②将两个电池座首尾相连；
③用导线将灯泡座、电池座、开关和滑动变阻器串联起来，注意开关断开，滑动变阻器的滑片处于离下面两个接线柱中连接导线的一端最远的位置；
④闭合开关，调节滑动变阻器控制小灯泡明暗。
心得：滑动变阻器的使用在生活中也是很常见的，比如电灯调节光线的按钮，收音机调节音量的旋钮等，通过改变滑动变阻器接入电路的有效长度改变滑动变阻器的阻值，从而改变电路中电流大小，即小灯泡中通过的电流大小，小灯泡的明暗也就随之改变，不过在做这个实验的过程中有一个问题，就是如果只用一节电池的话电流太小，用滑动变阻器的最大阻值接入电路会因阻值过大而让电路成为开路，所以我用了两节电池，虽然滑片可移动范围增大了，但还是会出现这样的问题，所以实验还有需要改进的地方。
案例2：如何让100克橡皮泥达到最大载重量
材料：橡皮泥约100克，清水一盆，1元、5角、1角硬币若干枚。
步骤：①取约100克橡皮泥；
②做成圆形船状，方形船，悬浮水面；
③放入一枚一元钱硬币，稳定悬浮水面……（省略）
结论：同样100克橡皮泥做成船，底面积越大，内部空间越大，载重量也越大。
心得：虽然只是橡皮泥做的船，但无论是制作过程抑或是试水过程，都很困难，也遇到了无法漂浮、船进水等问题，但在攻克解决这些难题的过程中，我也感受到了探寻科学的乐趣。
从实验中我知道了，同质量的船，底面积越大，内部空间越大，就能排开更多的水量，能装载更多的物体。
案例3：测玻璃瓶的密度
实验器材：直柱体玻璃瓶（充当量筒）、酒杯（充当玻璃瓶）、细线、刻度尺、水彩笔、水。
实验步骤：①向玻璃瓶中倒入250 ml的水，用水彩笔标出液面高度，写下250；再加入250 ml的水，记液面高度为500；再加入250 ml的水，记液面高度为750，并记为V1。
②用细线绑住酒杯，慢慢放入水中，可以看到酒杯漂浮在水面上。用水彩笔标出液面高度，记为V2（为900 ml）。
③将酒杯压入水中，酒杯由于灌满了水，沉到瓶底。用水彩笔标出此时的液面高度，记为V3（为810 ml）。
④酒瓶的质量m=（V2-V1）×ρ水=（900ml-750ml）×1.0g/cm3=150g
酒杯的体积V=V3-V1=810ml-750ml=60ml=60cm3
酒杯的密度ρ=m/V=（V2-V1）×ρ水/V3-V1=150g/60cm3=2.5g/cm3=2.5×103 kg/m3
案例4：
实验目的：探究食盐和蔗糖在水中溶解性大小。
实验器材：2杯100克水温度约为70摄氏度；食盐和蔗糖若千克；电子秤；小纸片若干；搅拌棒。
实验步骤及现象：
①用电子秤称出2克的食盐。
②将称好的食盐一份一份倒入杯中，用搅拌棒搅拌，直至加到第18份时，经过搅拌，食盐完全溶解。再向杯中加入一份食盐，食盐不能完全溶解，有固体颗粒沉在水底。
③用电子秤称出2克的蔗糖。
④将称好的蔗糖一份一份倒入杯中，用搅拌棒搅拌，直至加到第70份时，经过搅拌70份，蔗糖完全溶解。再向杯中加入一份蔗糖，蔗糖不能完全溶解，有微小颗粒漂在水中。
实验结论：70摄氏度的100克水能溶解36克的食盐，140克的蔗糖。所以70摄氏度时，蔗糖在水中溶解能力更强。
独立完成实验，写写学生自己的实验心得这个环节，指导学生抓住自己即时生成的问题资源，引导学生反思实验问题，通过讨论实验的优劣，突破教学重难点，达到提升学生的探究能力、表达能力、反思能力。这就是为什么初二比初一高45%的学生喜欢独立实验的原因。初一523人接受调查，没有1人提及独立实验的问题，说明平时教师不加以引导，学生在探究实验这一块无法成为学习的主w。
4.合作交流反思层次
在教师不断培养学生探究能力的同时，更重要的是不能忽略学生对实验过程的表达。无论是课堂演示变成学生实验，还是学生拓展课本探究性实验。笔者都要求学生书写实验报告上交，在初步层次教师加以批改，随着学生能力的提升，可以采用当堂展示交流，互相指出实验报告上的问题。但这样很难达到生生自究的目的。所以，每位学生完成独立实验，写好独立的实验报告后，进行小组合作式交流。以四人为一小组，相互轮流看阅彼此的实验报告，每个人给看的报告提意见，最后让实验者反思，如有异议可以当堂提出全班学生讨论是否合理、是否科学、是否正确。
例如：案例1中，没有提及滑动变阻器从何处开始滑动的都没有交代，学生就有可能不知道滑动变阻器使用时应该注意的细节，操作规范不严谨。案例2中，学生把“漂浮”写成了“悬浮”，这两种状态完全不同，表达不科学。案例3中，有学生玻璃瓶的密度测的只有500 kg/m3，有的测出来是3.5×103kg/m3，像这些偏小，偏大，学生能相互指出来。有学生在测玻璃瓶体积时，用针去顶玻璃瓶，造成玻璃瓶体积测量偏大，测量方法错误。案例4中，比如70摄氏度的时候食盐36克才饱和，温度是如何做到保温的呢？实验不规范，没有做到控制相同的变量。
通过学生自己书写的实验报告，才能有据可依地找到自己在探究中的问题，从而让学生思维变得更细致，更严谨，更规范，更科学，这样使学生的科学探究能力进一步提高。作为科学教师，应追随新课程理念，不要惧怕学生犯错误，要善于捕捉、利用学生报告中的问题，这是一种宝贵的教学资源。实验报告不能让学生放任自流，一定要有反馈，激励学生向更高的能力方向发展。
三、效果与反思
上表就“你认为科学实验对学习科学基础知识有帮助吗？”很有帮助这一项，初二高达83.2%，比初一高4.7%；第12项是：你认为在科学实验对增强自己的自信心和解决科学难点等方面有帮助吗？初二认为有帮助的高达90.5%，比初一高2%；在第17项，你觉得填写实验报告单对你的得出实验结果有帮助吗？初二觉得有用，高达90%，比初一高1.7%。从以上三项可以看出，以上在探究性实验的教学策略性改变的实践中对学生确实产生了一定影响。文中前面所提到，初二学生在探究性实验的独立性、实验表达，实验反思以及对探究性实验的认可度上，经过一年的训练跟初一相比都有提高。在探究性实验方面提高学生学习信心，功课难点和实验报告单的书写上认可度已达到了90%以上。
参考文献：
关键词： 独立学院 有机化学实验教学 教学内容 课前预习 实验报告
随着国家经济的发展，民办或公办独立学院迎来了发展的大好时机。目前，独立学院已日渐成为我国高等教育办学体制的重要组成部分[1]。独立学院的学生拥有当代大学生的共性譬如活跃、热情、有个性、善于发现新事物，同时他们作为大学生群体中比较特殊的一部分，又具有基础知识薄弱、学习能力不强、对知识的理解能力也较差和自律能力有待提高等特点[2]。有机化学实验作为化学、化工、生物、制药、食品、医学、材料等专业学生必修的一门重要专业基础课，又是相关专业学生学习《材料化学》、《高分子化学》和《药物化学》等后续课程的基础，对学生知识、能力、素质的培养有着特殊作用[3]。但是完全照搬本一、本二专业有机化学实验教学大纲、教学方法与手段，往往效果不理想。因此，我们必须在把握独立学院学生特点的基础上，探索出一套科学合理的教学大纲和行之有效的教学方法。
2012年，笔者参与了江苏大学京江学院（独立二级学院）化学工程与工艺等专业的有机化学实验教学，期间的探索为今后独立学院有机化学实验教学提供了可借鉴的经验。下面是笔者授课过程中的几点体会。
一、适当调整教学内容和时间
在常规有机化学实验的教学中，有机化学实验概述、磨口仪器的介绍、回流、蒸馏基本操作常作为第一讲，实验学时为4学时。这些内容涉及有机化学实验中的两大重要操作，即蒸馏和回流。这两个操作的熟练和准确程度将直接影响到后面每一个合成实验的进度和产品收率。因此，对于基础知识和理解能力稍差的独立学院学生来说，第一讲的内容可以为5学时，并且适当补充教学内容、调整教学技巧。比如，教学中可以借助插图细致、耐心地向学生讲解磨口玻璃仪器的类型、型号与尺寸、清洗和拆装的要领。又如，在讲解回流和蒸馏操作时，除了介绍其原理之外，可以编一些顺口溜，帮助学生记住操作的注意事项。在回流操作中我们可以用以下顺口溜：试剂慢加无危害，通水之后电再开，防暴沸石必须在，水流下进上出来。在蒸馏操作中我们可以用以下顺口溜：隔网加热冷管倾，上沿下沿两相平。需加沸石防暴沸，热气冷水逆向行。同时，在回流和蒸馏实验后，我们可以提醒学生把回流和蒸馏操作用手机拍下来，便于学生写实验报告和下次快捷地搭建装置。
二、重视学生的课前预习和课间提问
在有机化学实验教学中，我们对学生的课前预习提出了要求。对于主动性稍差的独立学院学生，我们要求他们课前完成预习报告，预习报告作为平时成绩的考评依据。同时我们要重视课间提问，引导学生养成课前预习、熟悉实验步骤的好习惯。譬如，在实验“乙酸丁酯的制备”的教学中，笔者精心设计了“为什么选用浓硫酸为催化剂”、“为什么选择增加原料醋酸的量”、“怎么能做到对产品进行粗提和精提”三个问题。在教学中，笔者认真倾听学生的答案，并结合实验步骤分析问题的最终答案。通过这个过程，大部分学生在预习中能更主动地思考问题，对实验原理、仪器装置、实验步骤、主要事项等要点掌握得更好，做起实验也更得心应手。于是那些平时不愿动脑筋的学生不得不开动脑筋，那些不会思考问题的学生慢慢也学会了如何思考问题，真正收到了“润物细无声”的效果。
三、严格规范实验报告书写
“温故而知新”，学生在完成实验报告的过程中，可以帮助学生重新回顾实验原理、仪器装置、操作步骤和注意要点。这样做，学生实验才能取得好的效果，学生也才能真正地提高动手能力和思维能力。独立学院的学生自律意识欠缺，把做实验当做任务，实验完了他们的任务也完了，实验报告经常照教材上抄写一遍，真正的“雁过无痕”。如何解决这个问题？笔者对独立学院的学生严格规范实验报告格式，内容必须包含实验目的、实验原理、原料用量及规格、物理常数、仪器装置图、转化产率计算、问题讨论和思考题，还明确规定了实验报告质量是实验成绩的主要考量依据。同时，笔者要求各位学生在实验报告的最后一部分写上对实验的总结，主要涉及分析实验转化率低的原因分析、主产品纯度低的原因和操作步骤出错的原因，以帮助大家加深对实验过程的理解，避免一些人为的误差和因素。第一次实验报告批阅时，笔者发现大多数学生的分析和总结不到位，仅流于形式。于是在第二次实验前，笔者花了10分钟专门评讲了第一次实验报告存在的问题。通过不停地强调、要求、指导，学生分析问题越来越深刻，慢慢养成了良好的实验习惯，最终实验水平得到了很大的提高。
通过一年多的有机化学实验教学改革探索，笔者所带学生的操作技能得到了较大提高。当然，实验教学改革是一个持续的过程，与本一、本二专业的学生相比，独立学院学生的实验能力和水平存在不足，有待进一步探索和研究。
参考文献：
[1]马戎.独立学院有机化学教学中遇到的问题及对策[J].咸宁学院学报，2010（30）：230-231.
关键词：数据 检验 管理 标准 规范
要保证质检机构“产品”的数据准确性，必须做好以下几方面工作：
1、技术人员科学的抽取样品及制样
样品的抽取是检验工作中最重要的第一步工序，也是关键的一步。技术人员是实验室检验的主体，检验数据的正确与否，与检验人员的技术水平和工作责任心息息相关。因此，应强化责任意识，增强责任感和使命感，树立“科学、公正、廉洁、高效”的行业形象人是质检机构进行各项活动的主体，人的素质的高低直接影响检验工作的质量，也影响其“产品”质量。对人员除要进行业务、技术方面的培训外，还应进行思想道德、政策和法制观念的教育，以提高人员的整体素质，确保检验工作质量。
抽取样品必须抽成品库里经企业出厂检验合格的产品，并严格按照产品标准或有关规定进行抽样，确保抽样的随机性和样品的代表性。
2、要加强实践环境的仪器设备的管理。
检验必须在一定的环境条件下，有一定精度的仪器设备进行，环境条件和仪器设备是检验工作正常进行的基础条件。因此，在检验工作中，必须按检验方法标准的要求，配备相应的仪器设备，并加强对仪器设备的日常管理，保证其时常处于完好状态。为了保证检验数据的准确性，实验室应对影响检验过程的人、机、料、法、环、测等要素进行控制，
3、要注意产品标准和检验方法标准的现行有效性。
必须选择正确、适用、现行有效的标准以保证检验工作和检验报告的质量。
正确选择标准的一般原则是：首先选择国家强制性标准，无强制性标准时，应选择被检产品采用的现行标准、国家推荐性标准。若上述两种情况都没有，则应选择被检产品生产企业经备案的企业标准。要注意的是，同一类型产品的其他企业的标准不能做为检验依据。
4、完善质量检验机构质量体系的审核与评审制度。
有效实施内部质量审核和管理详审，不断排除影响检验结果的异常因素，改进检验过程质量。对检验报告形成的全过程制定相应配备的管理制度，认真执行科学、严格的制度，是提高报告质量的基本保证。
我们可以在一定周期内抽查一定数量的检验报告，对检验报告及其有关的原始记录、抽样单、审批手续等进行评审，及时发现检验工作存在的问题，并将有关数据错误或结论错误的信息通知委托方，以减少对委托方的损失，同时，我们要采取相应措施解决问题，不断提高检验报告质量和检验工作质量。
5、检验人员在编制检验报告时，注意检验报告的规范性。
原始记录：包括原始观测记录、计算和导出数据，应保证真实可靠，原始记录不应是重新抄正的“原始”记录。
检验结果与检验结论：当检验结果中的实测值与标准值相当接近，但按全数值的比较法或修约值比较法均判为不合格时，为慎重起见，应按同一条件重测几次，取其平均值；或使用其他试验方法进行检验，检查其复现性程度。根据检验结果，依据采用的有关标准准确地为受检样品下检验结论。
检验报告标志与用章问题：《中华人民共和国产品质量法》第十一条规定“产品质量检验机构必须具备相应的检测条件和能力，经省级以上人民政府质量监督部门考核合格后，方可承担产品质量检验工作”。因此质检机构的检验能力经质量监督管理部门考核合格后，在其检验报告封面上应使用CAL标志，这是检验报告具有法律效力的必要条件。检验报告中有关人员应签字，或用其印鉴盖章，不得使用代号或代码章，以证实检验报告的真实性。
6、建立数据比对制度。
关键词：实验报告；无纸化管理；信息系统；
中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：16727800（2012）008012302
基金项目：贵州财经学院教改课题
作者简介：刘文江（1982-），男，贵州财经大学讲师、实验实践教学管理科科长，研究方向为智能控制、信息化建设。
0引言
实验教学是学生技能培养的重要环节之一，学生实验报告的质量在一定程度上反映了实验教学的质量，实验报告管理水平也反映了实验教学管理水平。目前，大部分学校的学生所提交的实验报告大多还停留在以纸为介质的方式上，这将严重制约着实验教学的开展。首先，很多课程的实验结果在纸质实验报告中不能表现或不能完全表现，如《多媒体课件与制作》等设计性强的课程；其次纸质实验报告的批改和分析也是实验授课教师的一个很重负担，如何提高学生实验报告的表象能力，提高教师批改实验报告的效率并及时发现和纠正实验报告中存在的问题是许多课程实验授课教师所面对的一个难题。本文从改善学生实验报告的表象力和提高教师批改实验报告效率的角度加以研究，利用计算机网络和数据库技术，开发基于校园网络的无纸化实验报告管理系统，这对规范实验教学管理、优化资源配置、促进实验教学的开展和提高实验教学质量有着重要意义。
1系统总体设计
基于此系统，学生在实验过程中可以使用预先制定好实验报告模板，将实验结果直接填在实验报告电子文档里。学生完成实验报告简便、规范，能够将纸质实验报告不易表现的内容以截图和附件的方式方便地添加到电子实验报告文档中。教师可以在网上直接查阅实验报告，将评阅意见、成绩和批阅后的实验报告提交、保存在数据库中，方便管理。根据分析，系统的用户分为3类，各类用户的业务如下：
学生用户：可以对学生本人信息进行查询和密码修改；选择授课教师及课程，并对教师的实验项目及要求进行查询，填写并提交实验报告；能够在教师评定成绩之后查看自己的成绩、评语和实验报告的批注，并可借助网上答疑向老师提出实验中遇到的问题。
教师用户：可以对教师本人信息进行查询和密码修改；可以管理选择课程的学生名单；可以注册课程、实验项目，并对其的实验项目进行管理；可以对学生提交的实验报告进行成绩的评定，查看学生的成绩数据并对其进行统计分析；在线回答学生的问题。
管理员用户：添加和删除教师和课程信息；备份实验报告及其相关数据。
2系统数据库设计
该系统主要包括：学生信息表、教师信息表、课程表、实验项目表、实验报告表等数据库表。它们分别包含的主要字段为：
学生信息表：学号、密码、姓名、班级、分院、专业、邮箱等；
教师信息表：教师工号、姓名、密码、电话、办公室地址、职称、学院、邮箱等；
课程表：课程号、课程名、课程类别、课程简介、学分、总学时数、实验学时数等；
实验项目表：实验项目号、实验项目名称、课程代号、实验内容、实验要求及注意事项、实验学时、实验类型、班级代号，教师工号等；
实验报告表：学号、实验课程、实验项目名称、实验指导教师姓名、实验日期、实验地点、实验报告批阅教师姓名、成绩、评语、评阅日期等。
系统的ER图如图1所示。
图1系统ER图
3系统功能实现
3.1系统架构
因B/S模式的软件系统具有易于安装部署、使用简单、维护方便、负担小等优点，本系统采用基于.NET平台，采用B/ S模式的4层体系架构（如图2），包括页面表现层、业务逻辑层、数据访问层和后台数据库。页面表现层即用户界面层，主要处理所有的信息表现和用户的交互行为；业务逻辑层起到了承上启下的作用，当用户发出请求后，通过调用业务逻辑层中的相应方法来完成相应操作；对数据访问层来说，它是动作的发起者，由它来直接与数据库通讯，最终将数据库的数据展现、更新，并返回给页面逻辑层，数据访问层主要完成数据库的直接操作，如添加、删除、插入和更新等。
图2系统架构
3.2服务器的选择
Web服务器采用Windows 2003 Sever+IIS6. 0，它为网络应用服务器的管理提供了许多新的特性，包括实用性、可靠性、安全性与可扩展性，提供了一整套可靠、高效、连接的一体化网络应用解决方案。
数据库服务器采用SQL Sever 2005，SQL Sever 2005与SQL Sever2000相比，在性能、可靠性、安全性等方面有很大的优越性。
3.3系统关键技术
本系统采用当前网络开发主流技术，结合 、 SQL Server2005、JavaScript、WebOffice等技术，设计并开发了一个基于B/S模式的无纸化实验报告管理系统。运用 + SQL Server2005这个组合进行开发保证系统的安全、可靠、稳定和数据的安全。界面设计采用的是，它能显示动态的页面，能够根据用户不同的请求，通过对数据库数据的提取得到结果。并在开发中采用了页面复用，使用了一个模板框架将不同的页面整合到一个页面中，使整个页面看起来更有逻辑性。另外，在网页的界面里嵌入Word文档，使无纸化的办公更加方便、规范。
4结语
高校实验教学信息化管理是一个必然的趋势。本文介绍的无纸化实验报告管理系统既改善了学生实验报告的表象力，又提高了教师批阅实验报告的效率，并能够及时了解学生实验报告的完成情况，且对实验报告文档的保存也起到了比较好的效果，这将方便实验教学的评估。
经过近两年的试运行，系统工作稳定。基于此系统提交的实验报告所附带的材料有计算机实验程序、测试实验数据及多媒体作品等，解决了传统纸质实验报告难以达到的学生实验成果积累的效果，对我校实验教学的开展具有一定的推动作用。
参考文献：
\[1\]彭辉.高等学校实验室及实验教学改革模式探讨\[J\]．长春师范学院学报:自然科学版,2006(3).
\[2\]方利伟.基于WEB的通用实验报告管理系统的设计与实现\[J\]．中国远程教育，2006(1).
\[3\]徐贲，沈为民，张艳.基于Web的开放型实验教学管理系统设计与开发\[J\]．电气电子教学学报，2007(增刊).
Abstract: Geotechnical engineering investigation report is the important basis of foundation design and construction. To ensure accurate and reliable information of outside the industry and the earth in the laboratory, the written report and charts should be reasonably programmed. We should pay attention to on-site catalog, in situ testing and inspection check of experimental data to achieve mutual agreement. Foundation soil layer is an important part; it should be classified according to the geological rock era, the causes of soil type, soil properties, status, and degree of rock weathering and mechanical indicators of rational division. Geotechnical engineering mechanical properties are based on in situ testing and laboratory data integrated determined value of mathematical statistics. Report should have full collection of works related to the utilization of geological information to achieve complete content, adequate argument, focused and correct evaluation of the construction site conditions, soil conditions and give correct evaluation of foundation special problems for the engineering design and construction with reasonable and suitable recommendations.
关键词:岩土工程勘察;报告;图表;编制程序;岩土分层
Key words: geotechnical engineering investigation;report;chart;programming;layered rock
中图分类号:P64文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)12-0075-02
0引言
岩土工程勘察报告是工程地质勘察的最终成果,是建筑地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和建筑施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重亦有所不同;有关规范、规程对报告的编写也有相应的要求。下面着重谈一谈有关铁路的岩土工程勘察报告编写工作,且侧重于详细勘察阶段。
1报告的编制程序
一项勘察任务在完成现场放点、测量、钻探、取样、原位测试、现场地质编录和实验室测试等前期工作的基础上,即转入资料整理工作,并着手编写勘察报告。岩土工程勘察报告编写工作应遵循一定的程序,才能前后照应,顺当进行。不然的话,常会出现现场编录与实验资料的矛盾、图表间的矛盾、文图间的矛盾,改动起来费时费力, 影响效率,影响质量。
通常的编制程序是:
①外业和实验资料的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是实验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)平面位置图。②对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与实验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和实验资料相矛盾。例如:野外定名为粘土的,实验出来的塑性指数却
2报告论述的主要内容
报告应叙述工程项目、地点、类型、规模、荷载、拟采用的基础形式;工程勘察的发包单位、承包单位;勘察任务和技术要求;勘察线路场地的位置、大小;钻孔的布置者和布置原则,孔位和孔口标高的测量方法以及引测点;施工机具、仪器设备和钻探,取样及原位测试方法;勘察的起止时间;完成的工作量和质量评述;勘察工作所依据的主要规范、规程。
2.1 地质地貌概况。地质地貌决定了一个建筑工地的场地条件和地基岩土条件,应从以下三个方面加以论述:①地质结构。主要阐述的内容是:地层(岩石)、岩性、厚度;构造形迹,勘察场地所在的构造部位;岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度。由于勘察场地大多地处平原,应划分第四系的成因类型,论述其分布埋藏条件、土层性质和厚度变化。②地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分。如果场地小且地貌简单,应着重论述地形的平整程度、相对高差。③不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。如在碳酸盐岩类分布区,则要叙述岩溶的发育及其分布、埋藏情况。如果勘察场地较大,地质地貌条件较复杂,或不良地质现象发育,报告中应附地质地貌图或不良地质现象分布图;如场地小且地质地貌条件简单又无不良地质现象,则在前述钻孔位置平面图上加地质地貌界线即可。当然,倘若地质地貌单一,则可免绘界线。
2.2 地基岩土分层及其物理力学性质。这一部分是岩土工程勘察报告着重论述的问题,是进行工程地质评价的基础。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容:①分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分;岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。②分层编号方法。从上至下连续编号,即①、②、③……层。地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况,以简单明了,叙述方便为原则。此外,详勘和初勘,在同一场地的分层和编号应尽量一致,以便参照对比。③分层叙述内容。对每一层岩土,要叙述如下的内容:a.分布:通常有“普遍”、“较普遍”、 “仅见于”等用语。对于分布较普遍和较广泛的层位,要说明缺失的孔段;对于分布局限的层位,则要说明其分布的孔段。b.埋藏条件:包括层顶埋藏深度、标高、厚度。c.岩性和状态:土层,要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等;岩层,要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度;d.取样和实验数据:应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。尽量列表表示土工实验结果,文中可只叙述决定土层力学强度的主要指标;e.原位测试情况:包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其区间值、一般值、平均值和经数理统计后的修正值;f.承载力:据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力基本值,然后综合判定,提供基本承载力。
2.3 地下水简述。地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中必须论及:地下水类型,含水层分布状况、埋深、岩性、厚度,静止水位。应列出据以判定的主要水质指标,即PH值、硫酸根离子SO42-、侵蚀性CO2及氯盐的分析结果。
2.4 场地稳定性。场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述:①场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层。②地震基本烈度,地震动峰值加速度。③场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷。④场地及其附近有无不良地质现象,其发展趋势如何。⑤地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土。⑥地下水对基础有无不良影响;应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。
2.5 结论与建议。结论是勘察报告的精华,它不是前文已论述的重复归纳,而是简明扼要的评价和建议。一般包括以下几点:①对场地条件和地基岩土条件的评价。②结合建筑物的类型及荷载要求,论述各层地基岩土作为基础持力层的可能性和适宜性。③选择持力层,建议基础形式和埋深。④地下水对基础施工的影响和防护措施。⑤基础施工中应注意的有关问题。⑥建筑是否作抗震设防。
3图表编制要点
3.1 主要图件。①钻孔工程地质柱状图。钻孔柱状图的内容主要有地层代号、岩土分层序号、层顶深度、层顶标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用1∶200。②工程地质断面图。此图是作为地基基础设计的主要图件。关于断面线的布设和地基岩土分层原则,此前已论及,不再赘述。同一层位间的相变,要用岩性渐变线表示清楚。透镜状分层和同一层位中的透镜状夹层,在不同的断面线上要互相照应,显示其分布范围。断面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状。一般横比例尺采用1∶1000,纵比例尺采用1∶200。断面各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据,孔口高程须与标注的标高一致。断面上邻孔间的距离用数字写明,并附上岩性图例。
3.2 主要附表、插表。①岩土物理力学指标统计表。按岩、土分别分层,按孔号、样号顺序编制。每一分层之后列出统计个数,平均值、最大平均值、最小平均值,中大平均值、中小平均值及标准值。②承载力计算表。层按孔号、试验深度编制,要列统计值,如统计个数大于6个的,宜采用标准值,小于6个的宜按照不利因素采用中大平均值,查算各层基本承载力。③钻孔抽水试验成果表。按孔号、试段深度编制,列出静止水位、降深、涌水量、单位涌水量、水温和水样编号。
4努力提高报告的编写能力
4.1 要具备牢固的地质地貌和工程理论地质基础理论方面,主要是岩石学、构造地质学、第四纪地质学和地貌学;工程地质方面,主要是土质学、土力学、工程地质分析、工程动力地质学、工程地质勘察。在丘陵山区,要注意地质构造的观察分析;在平原地区,要着重于第四系成因类型、岩性组合的分析研究。此外,要时常了解和掌握国际国内的有关岩土勘察方面的新技术新知识,以便不断更新和提高个人的理论知识。
4.2 要熟悉和掌握有关的规范规程规范规程既是经验的总结,又是技术的指南,具有很强的勘察工作指导性。对于国家的、行业的、省和地方的有关规范规程,必须熟悉掌握,并在具体勘察工作中认真执行。
4.3 要掌握工程设计的基本要求和基础施工的技术要点只要明确了工程设计的基本要求和基础施工方法,作出的工程地质评价才能有的放矢、正确客观,提出的建议才能合理适用。
4.4 提高综合知识技能除具备较高的专业知识外,还要提高综合知识方面的技能。如基本的数理统计知识、文字表达能力、编图技巧、综合分析能力(特别是现场地质编录的综合判定能力)。俗话说:熟能生巧、触类旁通。只要多干多学,善于思考,并在实践中不断地总结提高,就能逐步地编写好每一份勘察报告。
参考文献:
[1]赵成刚,白冰,王运霞.土力学原理[M]. 北京:清华大学出版社,北京交通大学出版社,2004.
[2]GB50007-2002 建筑地基基础设计规范[S].
[3]GB50021-2001 岩土工程勘察规范[S].
小学科学实验教学的设计是运用系统论的思想和方法，以学习理论、教学理论为基础，计划和安排实验教学的各个环节、要素，以实现教学效果最优化为目的的活动。通过多年来的实验教学实践与思考，我们可以让学生像科学家那样，亲历科学探究的过程，这有利于充分发挥学生的主体作用，让学生积极主动参与到观察、实验等学习活动中去，亲自感知实验所产生的各种现象和变化，提高自行获取知识的能力，而其中比较重要的一个环节就是学生实验报告的设计与记录。在学生实验的过程中，一份好的实验报告设计，就像是一盏明灯，能给学生指引实验的目标、方向，能提供给学生形成结论的分析数据，进而培养学生科学实验的基本素养，使学生的科学实验效果达到最优化。
一、观察实验报告的填写，有利于学生在实验中观察，进一步培养学生实验的责任心和有序观察能力。
教科版四下《油菜花开了》解剖花的实验中，我设计了如下实验报告，在教学中取得了很好的效果。
《解剖 花》实验人
花的名称
实验方法：用镊子把花的各部分，从外向里一层层撕下，整齐排列并贴在相应的名称左边，数一数，填在相应的空格上。
个萼片
个花瓣
个雄蕊
个雌蕊
在班级（1）上课时我没有设计实验报告，就按照书本上的要求，先介绍解剖花的方法、花的结构，然后让学生按照书本要求独立解剖油菜花。在实验过程中，学生非常认真，且相当活跃，但检查结果时，学生雌雄蕊不分，萼片、花瓣不分，桌上、地上掉落的都是花瓣，实验效果之不佳显而易见。
后来，我根据班级（1）出现的情况，设计了如上实验报告，实验的效果就相当出色。在这个实验报告中，我并没有限制学生解剖何种花，但学生可以根据实验要求很清楚地完成解剖的任务。充分体现了以教师为主导、学生为主体的课堂教学思想；而且在实验的过程中，桌上有了这份实验报告，便时刻提醒着学生做实验究竟是何目的，做实验时必须仔细观察什么，做实验的观察步骤是什么。在解剖花的过程中，动作快的同学还可在老师的同意下，多取一两张实验报告单，多解剖几种花，因此既避免了学生在一旁闲着无所事事而打闹的局面，又进一步提高了这些学生的科学素质。至于个别有困难的学生，教师可在巡视的过程中随时发现问题并加以辅导，让他们也能够尝到独立成功的喜悦，而避免了跟在其他同学后面蒙混过关的心理，以扎扎实实地学会实验操作要领，进一步巩固课堂知识，很好地培养了学生实验的责任心。
好动、注意力容易分散、自控能力差是小学尤其低中年级学生的特点。他们的神经系统较脆弱，感知事物还比较笼统，观察事物往往只注意大概轮廓与整体形象，不能精确地感知事物，也容易忽略事物的某些细节。他们的感知活动较少受目的控制，较多受兴趣控制。[2]他们选择对象往往从兴趣出发，不按老师的要求去感知。比如，老师要求观察花的形状、结构、颜色，他们却会被叶子上的昆虫所吸引。所以，这部分孩子的感知、观察能力只有在老师的严格要求和训练下才能逐渐培养起来。对三、四年级刚刚起步学习科学的孩子来说，老师如果能够为特定的实验设计好观察实验报告，这对培养孩子的观察事物的责任心和有序观察能力能起到事半功倍的效果。
二、探究实验报告的设计，有利于学生在实验中探究，进一步培养学生独立实验的能力。
教科版四上第3单元《声音是怎样产生的》一课，书前面几个小实验都非常简单，教师如做一个实验讲一个实验，不仅浪费时间，而且学生的主观性不能充分体现出来。为此，我就专门为这课设计了一份实验报告，如下：
实验观察记录表 课题 声音是怎样产生的
实验
器材
实验步骤
观察现象并记录
归纳共同点
1
锯条
一手将锯条一端按紧在桌子边缘，另一手向下用力压锯另一端，后放手。
（1）（有，无）声音，
（2）锯条发声时
2
空盒、橡皮筋
把皮筋绷在盒子上，用手指拨动皮筋
（1）（有，无）声音，
（2）皮筋发声时
3
队鼓、上有少许豆粒、小槌
用槌把队鼓敲响
现象：小豆
说明：鼓发声时鼓面
在这个实验过程中，学生根据实验报告的要求便可独立完成实验，也不受限制，多余时间可多做一遍，多研究一遍。
在课堂实验中，教师一般都喜欢采取边讲边实验的方式。教师一边讲解实验的原理和操作要领，一边示范过程，学生一边听，一边看，仿照教师的示范进行实验，学生在同一时间内做同一实验步骤，要求一致，步调一致，课堂次序较易把控。但这种方式下，学生做实验比较被动，不能充分发挥学生的主动性和创造性，不利于培养学生独立思考的能力，也不利于培养学生的独立工作能力。如果能培养学生进行独立实验，则能取得边讲边实验的方法所无法得到的效果。但如果由学生自己独立实验，教师则不易控制纪律，往往无法达到预定目标。在这课中，我设计了以上实验报告后，实验目的、注意事项学生一目了然，学生完全能够独立完成整个实验。这样，不仅培养了学生独立思考的能力，还可以培养学生独立工作的能力，并让学生在实验中总结规律。
三、探究实验报告的设计，有利于学生在实验中探究，进一步培养学生的科学探究能力。
科学探究是科学学习的中心环节。科学探究不仅可以使小学生体验到探究的乐趣，获得自信，形成正确的思维方式，而且可以使他们识别什么是科学，什么不是科学。科学探究能力的形成依赖于学生的学习和探究活动，必须紧密结合科学知识的学习，通过动手动脑、亲自实践，在感知、体验的基础上，内化形成，而不能简单地通过讲授教给学生。③在小学阶段，对于学生的探究要求虽然不高，但如果教师在教学和学生实验的过程中,有意识地把探究的全过程或部分过程经过实验报告的填写、设计由扶到放地反复训练,那么学生对整个探究过程的基本方法便能初步地掌握，这便进一步提高了学生的科学探究能力。
科学探究的过程一般有以下八个要素： 1．提出问题 2．猜想与假设 3．制定计划 4．观察、实验、制作 5．搜集整理信息 6．思考与结论 7．反思与评价 8．表达与交流。[3]而一份较完整的实验报告一般包括以下这些部分：1．实验内容2．实验目的3．实验器材4．实验方法5．实验结果6．问题与讨论。将科学探究的实施和实验报告的填写两者相结合，老师在教学时就可以有意识地从扶到放来培养学生自主探究能力。以教科版四下三食物单元《面包发霉了》为例来设计：
问题的提出
霉菌的生长与 有关吗？
霉菌的生长与 有关吗？
猜想与假设
霉菌的生长与温度有关，温度高容易霉菌长得快。
制订实验计划
进行实验
实验方法：
相同条件：两块同样大小的面包，挑同样多少的菌丝，同时滴上10滴水，放入相同的保鲜袋扎紧。
不同的条件：一块放在厨房任一地方，一块放入冰箱
实验方法：
记录实验数据
第1天：
第2天：
第3天：
……
第1天：
第2天：
第3天：
……
结论
如果说“面包的发霉与温度有关”这一探究实验老师需要扶着走，那么另一个问题“面包的发霉与水有关吗？”学生完全可以模仿老师给出的模式自己来进行实验。这不仅能让孩子清晰地了解整个探究的过程，了解了探究的一般步骤，也教给了孩子科学的探究方法，今后再遇到相类似的科学探究问题完全能独立地运用所学的方法去解决，从而进一步提高了学生的探究能力。
四、实验报告的设计与填写，有利于学生在实验中创新，进一步培养学生创造能力和创新精神。
教科版5上《蚯蚓的选择》这一课中，设计了如下实验报告：
实验验证
蚯蚓适宜生活在
明亮还是阴暗的地方
潮湿还是干燥的地方（自己设计）
实验用品准备
一长方形纸和内涂黑，将盒低挖掉一半，贴一块透明塑料薄膜，一块黑湿布，5条蚯蚓。
实验环境准备
桌上铺一块黑湿布，布上放5条蚯蚓，用盒罩住，使蚯蚓在明暗交界处
观察记录
蚯蚓爬向 的地方。
（选择：（1）明亮（2）黑暗）
蚯蚓数量：高处暗处
（填“=”“<”“>”
得出结
论
蚯蚓适宜生活在 环境中
以上实验说明：蚯蚓适宜生活在 、 的环境中。
这张实验报告我重点设计了验证“蚯蚓适于生活在明亮的环境还是阴暗的环境”这一环节。上课前一天我便把实验报告发下去，学生可根据实验报告的要求自行先准备实验材料，而且还可自己设计验证“蚯蚓适于生活在潮湿还是干燥的地方”实验所需的材料，而后根据上课的实验结果进一步验证自己实验设计的正确性，或存在哪些方面的不足，如何改正。通过多次实验，学生自行设计实验的能力大大加强，学生的创造能力也得到进一步的发展。
五、学生实验报告的填写，还便于教师掌握信息反馈，进而针对性地进行辅导。
仍以《声音是怎样产生的》为例。第一年带学生时并没有准备实验报告，因此，在问及学生声音产生时皮筋和鼓有何新的现象，学生均能回答出“震动”。我以为学生所说的“震动”便是我想传授的“振动”，想当然地就写了“振动”两个字，便以为学生都理解了。第二年再上这课时设计了上述实验报告，许多学生根本不能写出“振动”这个词，许多学生经过细致观察能够写出“上下不停地动”“左右来回不停地动”。个别学生填写的是“震动”，“振动”这一词能填出者几乎没有。正是通过学生的实验报告，我才猛然惊醒，上届的学生岂不是稀里糊涂学了个“振动”，真的有必要清清楚楚明明白白告诉学生何为“振动”，此“振动”非那“震动”。
虽然教科版科学教科书相比原先的人教版自然教材有了一些实验记录的表格雏形，但也有一些内容并无实验报告设计，且由于科学书属于循环使用教材，学生不能在书本上随意填写，所以很多实验报告还需要老师结合学生的需要和实际重新进行设计，这就给科学教师提出了更高的要求。教师在使用实验报告的过程中应注意以下几点：
1．设计的实验报告必须以课本为基础，在尊重符合学生认知规律的前提下，巧妙地将掌握科学的学习方法融入到实验报告中。实验报告要精而细，切忌粗而广，让学生无从下手；不能过于死板，应有让学生发挥自我，创造自我的空间。
2．学生的实验报告教师必须认真批改，及时表扬并作出示范，切忌用后便置之不理。只有这样，学生才会认真对待而不马虎了事。
关键词：创新能力；素质教育；实验室开放项目；开设模式
作者简介：熊翠秀（1980-），女，彝族，云南大理人，湖南城市学院通信与电子工程学院，讲师；徐兰云（1965-），女，湖南益阳人，湖南城市学院通信与电子工程学院，高级实验师。（湖南 益阳 413000）
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）29-0099-03
“全息照相”通过物光与参考光相干叠加形成干涉条纹，该干涉条纹记录了物光波前上各点的全部信息（包括振幅和相位），因此能再现与原物一致的三维立体图，并具有可分割性。[1]由于“全息照相”技术的特殊性，自1960年第一台激光器问世以来，全息技术得到了迅速发展，在医学、干涉计量、科研、影视、[2-4]商品防伪标签、身份证的防伪及钱的防伪等方面均有广泛的应用。
鉴于“全息照相”技术的应用价值，笔者本着提高学生创新能力，普及生活常识进行素质教育的目的，对“全息照相”实验的开设模式进行探讨，这也是湖南城市学院目前正在尝试的开设模式。
一、传统开设模式的不足
“全息照相”实验是物理学专业“光学”课程必开的实验，一般情况下只开设基本的暗室激光全息。实验过程包括调整光路、曝光、显影、水洗、停影、水洗、定影、水洗、漂白及水洗等一系列环节，对每个环节都有严格的要求，整个过程很繁琐，所需要的时间也比较长，成功率很低。由于实验难度较大，一般情况下给物理学专业开设4个学时。由于中间某个环节出错都有可能导致整个实验失败，因此即使学生认真做了实验都有可能实验不成功，再加上学生第一次接触该实验，对各个环节的时间把握不当，有可能一大组的所有学生都没有拍摄成功，导致学生对该项技术及指导教师的技术水平产生怀疑，同时也不可能激发学生的学习兴趣。
对于非物理学专业的理工科学生来说，“大学物理”是公共课，由于受到课时的限制，一般《大学物理》教材中没涉及到“全息照相”技术，[5]或只是以小字的形式出现在阅读材料中。[6]故湖南城市学院也没有开设相关的实验，学生对“全息照相”技术的认识完全是一片空白，对日常生活中的相应应用也知之甚少。
二、“全息照相”实验对工科学生开放的开设模式探讨与实践
1.“全息照相”实验对工科学生开放的内涵
素质教育强调要全面提高受教育者各个方面的素质，并注重受教育者的思想道德品质、身心健康和创新能力的培养等，是与传统的应试教育相对应的新时期主流教育方式。[7]学校必修的公共课和专业课的课堂教育主要传授基础知识与专业知识，虽然是素质教育，但始终离不开各种考试，因此很多学生以考试及格为目的。为了落实素质教育的职责，提高学生的综合素质和培养学生的创新能力及动手能力，各学校都分别提出了开放性实验室的举措，具体做法大致都是在正常上班的时间内向学生开放实验室，学生可以根据自己的爱好和兴趣进行课程规定之外的实验。[8，9]为了进一步落实素质教育的职责，除了普通意义上的开放性实验室之外，湖南城市学院提出了实验室开放项目的举措，且已执行两年。
由于“全息照相”实验所需时间较长，以及实验室能容纳的学生数有限，因此公共课和选修课都没有涉及该实验。但全息技术在现实生活中有广泛的应用，因此，湖南城市学院以实验室开放项目的方式对非物理学理工科专业的部分学生开放了“全息照相”实验，目的是实施素质教育，提高学生的综合素质。该部分学生掌握了日常生活中的一些相关的防伪技术后又可以向不同的人传达该技术，从而可以使更多的人掌握相关的防伪技术，也就达到了素质教育的目的。
2.基于素质教育的“全息照相”实验开设模式的实践
（1）指导教师申报与立项阶段。与“全息技术”相关的实验都需要一定的耗材，而由学生自己出钱买耗材则会为学生带来经济负担，也就不可能开展相应的实验。每年下半年，湖南城市学院组织教师申报实验室开放项目，指导教师根据自己的实验教学经验、实验室现有条件和学生的基础申报实验室开放项目。学校根据经费预算和实验的难易程度配备一定的经费，以保证实验室开放项目得以顺利开展。
（2）学生报名阶段。实验室开放项目立项之后，指导教师根据申报书中所写的招收对象，在相应专业的班级介绍与该实验相关的基础知识和日常生活中的具体应用，以激发学生的学习兴趣；介绍实验所需的时间和时间安排，让学生结合自己的实际情况自愿报名。
（3）学生具体实验阶段。学生自愿报名后，根据指导教师的实验时间安排，学生进实验室。首先，指导教师简单讲解“全息照相”技术的基本原理和对实验的基本要求；其次，指导教师详细介绍“全息技术”在日常生活中的具体应用（如防伪商标、身份证的防伪标签、钱的防伪标志及全息影像等），以及具体的制作方法；最后，以学生为主、教师为辅，设计出具体的实验方案。在不同的环境温度下由学生分小组完成激光全息和白光全息的单次曝光与重复曝光实验。分析实验结果，总结出不同环境温度下各个环节的比较合理的时间。
三、基于素质教育的“全息照相”实验开设模式的质量监控和成绩评价
对“全息照相”实验开放模式进行质量监控和成绩评价，一方面是为了确保实验室开放项目的顺利开展，保障素质教育的实施；另一方面是为了保护实验室的实验仪器，从学生实验方案的设计、学生实验过程、实验结果的分析再到实验报告的书写进行全程跟踪指导和实时质量监控。对整个项目从以下三方面进行质量监控和评价实验室开放项目的质量，即优化实验方案、规范指导过程和创新成绩评价体系。
1.优化实验方案
指导教师布置了实验内容后，学生通过相关书籍和网络查询资料，自行设计具体的实验方案。学生把已设计的实验方案交给指导教师，指导教师从以下三方面对学生的实验方案进行审核：一是现有的实验条件能否满足实验方案的需求。如果实验条件不具备，要把实验方案进行适当修改，直到湖南城市学院现有的实验条件能满足学生的实验方案。二是实验方案是否能起到普及日常生活常识，即达到素质教育的目的。三是实验方案对学生来说难度是否适当。由于是课余时间的实验室开放项目，如果难度太大，一方面学生不能顺利的独立完成，另一方面所需要的时间太长，则会影响学生对其他课程的学习。满足以上实验方案，既能保证学生在现有实验条件下顺利完成相关实验，又能起到普及日常生活常识进行素质教育的目的。
2.规范指导过程
为了有效地对实验室开放项目进行质量监控，从实验方案的设计、实验的操作环节到实验研究报告的书写都要进行严格的监控，具体就是要提供一些具体的过程材料，且过程材料以表格的形式提供。
（1）实验方案的设计过程。首先，通过网上查阅文献及阅读相关的书籍，学生画出所设计实验方案的光路图、列写所需的实验仪器、冲洗药水及相应的每个实验环节所需的时间。其次，指导教师提供实验室现有的实验仪器和相应的冲洗药品。结合指导教师提供的信息和学生自己设计的实验方案再次修改实验方案。所有材料都以表格的形式提供，以备以后参考和结题时提供过程材料。
（2）实验过程。指导教师不参与实验的操作过程，但对整个实验过程进行全程跟踪指导，实时记录学生操作过程中出现的各种实验现象，以便及时指出学生不当的操作方式，尽量使实验成功，如果实验不成功，学生对“全息技术”产生怀疑，也就不可能达到教学目的。此外，也可以让学生及时记录实验现象，指导学生分析实验成败的原因。
（3）学生书写实验报告的过程。实验结束后，书写实验报告是实验课的必须要求，是对实验课教学的书面考查。书写实验报告的过程能够培养学生实事求是的科学态度和作风，帮助他们树立学术意识，锻炼语言表达能力，有利于他们将来总结研究资料，撰写科技论文等等。[10]对于实验室开放项目，虽然不是必修的实验课程或课程实验，但仍然要书写实验报告，以便考查该项目的教学目的达到与否。另外，也方便指导教师对学生的实验给出更合理的评价。对于该实验室开放项目“全息照相”实验，笔者认为实验报告的形式和平时学生的课程实验或实验课程的报告大致一致，但内容的侧重点不同。本次学生书写的实验报告应包含：实验目的；实验原理；实验仪器；实验药品；实验方法及步骤；实验数据记录及数据分析（数据分析是本次实验报告的重点之一）；误差分析及问题讨论（误差分析是本次实验报告的重点之二，主要分析本次实验成功、失败或实验结果不太理想的原因及改进的措施，问题讨论可以分析一些具体的应用实例）。实验操作过程允许不成功，只要“实验数据分析”和“误差分析及问题讨论”两部分写好了，就达到了普及日常生活常识，进行素质教育的目的，也就达到了教学目的。
3.创新成绩评价体系
实验室开放项目“全息照相”实验的教学目标是素质教育，一方面培养受教育者的创新能力和动手能力，另一方面培养受教育者的认识水平，普及日常生活常识，而不是以传统的考试通过为目标。因此，成绩评价方式也要体现教学目的的两方面。笔者将本次实验室开放项目“全息照相”实验的成绩分为实验操作成绩和实验报告成绩两部分，且比例为70%和30%，把两部分成绩按该比例折合为总评成绩。实验操作成绩综合体现了两方面的教学目的，而实验报告成绩则体现第二方面的教学目的。
其中，实验操作成绩是对实验过程的评价，采用“表现性评价”方式。[11]该评价方式注重对学习过程的评价，包括学生实验方案的设计、实验仪器的合理选择、实验操作（包括光路的调整、曝光及冲洗等环节）和根据实验事实调整实验方案的能力等。笔者在本实验室开放项目中招收了8名学生，分2批做实验，每批4名学生，因此可以保证指导教师对每位学生的实验过程全程跟踪进行实时“表现性”评价。由于笔者在本实验过程中采用“表现性”评价方式，加上该实验过程比较繁琐，因此允许实验不成功。具体做法是：在不成功的情况下首先看学生的态度，学生认真对待从设计实验方案到最后整理实验仪器的每个环节，虽实验结果不理想，但学生认真分析了不理想的原因，且分析了原因之后调整各个环节再重新进行实验，实验结果有所改善，则达到了教学目的，因此也对其实验操作给予很好的评价成绩。
对于实验报告，一方面实验报告是学生对实验（实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法及步骤、数据记录及数据处理和实验误差分析及问题讨论）内容和实验各个环节的一个汇总，[12]是对实验的总结。[13]另一方面实验报告又可以提升学生的认知水平。实验过程中可能会出现一系列预想不到的现象，写实验报告的过程中会对实验现象进行一一分析，对实验现象给出合理的解释，因此书写实验报告是学生提高认知水平的有效环节，是完成实验过程后必须的一项任务。结合该实验的特点和该实验室开放项目的教学目的，笔者对本次实验报告的成绩评定的具体做法是：在实验报告的各项内容完整的情况下，重点看“实验数据分析”和“实验误差分析及问题讨论”两部分。不管实验操作的结果如何，只要这两部分分析到位，则会对该份实验报告给予很好的评价成绩。
四、教学效果
1.基本情况
通过教师申报和立项，学生自愿报名的方式，实验室开放项目“全息照相”实验共招收了8名电子信息工程专业的学生，分2批，每批4名学生，每2名学生组成1个小组。其具体的实验内容是对激光全息和白光全息进行单次与重复曝光实验，其中激光全息的单次和重复曝光实验已完成，白光全息的相关实验将在下半年进行。
2.实验结果
首先由第一批的4个学生在白天进行激光全息的单次曝光实验，2个小组都没拍摄成功。学生结合实验过程分析原因，排除了实验过程出错的可能性，最后检查实验室发现实验室的门有微小的缝隙，此外，玻璃窗的遮光纸有多处破裂的地方，初步判断是因为漏光导致实验失败。于是把实验调整到晚上，测量室温之后，也重新调整了曝光、显影及定影所用的时间。在室温21℃下，曝光、显影和定影的时间分别用25s、4min和8min，成功拍摄了激光全息的单次曝光全息图，很清晰的再现了被拍摄物。在相同的室温下用单次曝光所用的各环节的时间制作了激光全息重复曝光的全息图，对每块干板曝光2次，第一块干板在拍摄过程中不小心动了参考光，导致只有一次成功曝光，第二块干板从两个不同方向成功曝了2次光。经过冲洗之后，第一块干板再现了一个三维小物，而第二块干板再现了两个三维小物。一个星期后，第二批学生进行激光全息的单次和重复曝光实验，其室温为17℃。在该室温下，曝光、显影和定影的时间分别取27s、4min和9min，成功制作了激光全息的单次曝光全息图。对于重复曝光实验，2个小组的学生都出现了相同的失误，即曝光之前不小心动了参考光，导致参考光没有投射到干板上，再次调整了参考光之后，又进行了1次曝光。因此重复曝光的干板都只再现了1个三维小物。
由于时间有限，湖南城市学院指导教师在“光学实验”的“全息照相”实验中一直没有涉及重复曝光，学生对书上的提法一直持怀疑态度，直到本次实验室开放项目成功制作了重复曝光的全息图之后才真正信服，这对教师和学生来说都是对知识的一种升华。
五、总结
本文以培养学生创新能力和动手能力，提高学生的认知水平，普及日常生活常识，提高学生的综合素质为目的，尝试对“全息照相”实验进行开设模式的探讨和改革，通过扩充实验教学内容、改进实验教学方法和采取“表现性”的实验过程评价方式，有效激发了学生思考问题的兴趣，进一步提高了学生发现问题和解决问题的能力，达到了良好的教学效果。
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关键词：实验教学;教学质量;建议;实践
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）41-0216-03
在世界科学发展中，实验研究和理论研究是两大支柱体系，它们既互相促进，互相依存，又独具特色。实验研究本身就是一门相对独立而且内容丰富的学科，有着自己的不同于理论研究的科学体系。在高等教育中，提高教学质量是高校教学永恒的主题，实验教学既是实验研究与理论教学相结合的产物，又是实验研究被纳入教学过程的重要体现。实验教学作为高等教育的重要组成部分，一方面是联系理论教学的重要桥梁，一方面是培养学生动手能力的主要途径，同时，在实验过程中，学生的创造能力也得到培养。因此，对实验教学进行探索与改革，具有非常重要的意义。本文从以下五个方面探讨如何提高试验教学质量。
一、提高实验教师的素质
实验教师是实验室教学的组织者和管理者，他们承担着制订实验室规划、购买实验装置和设备、进行仪器功能开发的任务。他们一方面要对实验仪器设备进行可行性调查和论证、设计新的实验仪器设备、制订实验方案、研究实验技术，一方面要对实验室进行管理（如实验仪器设备的安装、调试、验收、维修、保养及功能的开发等）。因此，实验教师不仅仅简单的充当“保管员”的角色，而要直接参与到理论教学和教师的实际科研实验项目中，不断提高综合素质，为培养创新型学生提供更可靠的保障。具体实施方面，首先，从学历上，高校应引进专业对口的硕士及博士学历的实验教师，他们已经通过刻苦的学习掌握了扎实的基础知识和较强的动手能力;其次，应该就大型仪器对实验教师进行专门培训，熟练掌握仪器操作规程，会进行简单的维修工作，保障大型实验仪器的正常使用;再次，实验教师还应认真学习现代教育教学理论，刻苦钻研实验教学的要求，特别是如何指导学生做好探究性实验，全面提升自身的素质与能力;最后，鼓励实验教师参与科研项目的研究，在研究中发现问题，解决问题，提高自身的科研水平和实验能力。
二、重视实验的预习环节
传统的实验教学采用的是“满堂灌”的形式，首先由实验教师逐一讲授实验目的、原理、内容及操作步骤，然后由学生组成小组进行实验操作。这种教学方法会使学生始终处于被动状态，对实验教师产生依赖心理，其结果会造成学生实验课前不思考、实验过程中“照猫画虎”、实验完成后不分析讨论的不良现象。因此，想要提高高校实验教学的教学质量，实验教师必须认真抓好实验的预习环节。实验的预习不是简单的、机械的看一遍或抄一遍教材，而是通过预习让学生熟悉实验过程中所用仪器设备的使用方法，并且带着自己的问题去做实验，弄清楚实验的具体目的是什么，应该怎样做，实验结果会是怎么样的，产生这样实验结果的原因可能是什么。要想让学生认真预习，取得上述预习效果，实验教师应该在每个实验开课的前几天，出好预习的思考题，让学生带着问题去预习、思考，查阅资料，寻求答案，拟订方案。预习过程中，提醒学生重点关注三个方面，一是预习实验的原理;二是预习实验的步骤;三是预习实验过程中的注意事项，避免危险的发生，科学、合理、大胆地进行实验。
三、改进实验的教学方法
传统的实验教学方法是以“教师讲、学生做”为主，抹杀了学生的创新思维和创造能力，必须加以改进。所谓创新意识就是指学生不局限于某种固定的思维模式、程序和思维方法，能够做到独具卓识，提出新的创见，发现新的理念，实现新的突破，具有开拓性和独创性。因此，必须改进传统实验教学方法，激发学生的创新意识，提高学生的创造能力。在实验课的教学中，实验教师应采取以问题为中心，以学生为主体的教学方法。为了提高学生实验课的主动性和积极性，可以采用“问题式教学”、“启发式教学”、“讨论式教学”等多种方式。在实验过程中鼓励学生多动嘴、多动手、多动眼、多动耳、多动脑，养成小心操作、细心观察的习惯。例如：在实验中当学生发现问题后，鼓励他们自己进行思考，利用自己掌握的知识进行解释;实验结束后，组织学生进行讨论、辩论，不仅可以相互启发，而且还能锻炼他们的语言表达能力。增加设计性实验环节，鼓励学生向传统的认识、看法质疑，不迷信权威，倡导学生碰到问题能够“大胆假设，小心求证”，使学生了解“观察思考―提出假说―实验验证―提出学说―实验验证―形成理论法则”的科学研究程序，熟悉掌握科学的实验设计方法。实验教师要实现虚实结合，开展多平台的实验教学，将硬件实验平台、软件实验平台、仿真实验平台和虚拟实验平台相结合，制作一些实验课件或开发一些新的实验项目，给学生提供更多的实验资源、实验时间和实验空间。另外也可以鼓励学生运用一些实验器材，制备小型实验设备，进行实验的开发，一方面可以提高学生的学习热情，另一方面，开发的小型仪器设备可以极大的方便学生，还可以申报实用新型专利，进一步提高实验教师的科研水平。此外，可将随课实验和独立实验相结合，开展开放实验。在实验教师适当的指导下，开放部分实验室，学生可以在业余时间，自主的安排实验时间和实验内容，这样不仅可以提高实验室和实验设备的利用率，又有利于调动学生进行实验学习的独立性和积极性，培养学生各方面的综合能力。开展这种多模式的实验教学，也体现了分层次式的个体教学模式，让热爱实验的学生充分体现自己的价值，发挥自己的才华，在大学本科期间，就可完成创新能力的培养，为今后的科研与学习奠定基础。
四、重视实验报告的撰写
实验报告不仅是学生预习、操作、数据处理、分析结果等整个实验过程的小结，还可以反映学生是否具有认真严谨的科学态度，是否提高了分析和解决问题能力。因此，不应该规定统一的格式。除了记录数据外，实验报告还应该着重反映学生在实验过程中提出的改进意见和收获体会，充分发挥学生在实验过程中的主观能动性和创造性。学生通过实验过程中的动手操作，逐步掌握了试验方法，使理论与实际得以结合。通过实验报告的撰写，学生可以分析和判断实操步骤与方法的对错，使得分析问题和解决问题能力得到培养和提高，此外，实验报告的撰写也培养和锻炼了学生的综合能力和总结能力。高等教育的目的除了要求学生具有深厚扎实的专业基础之外，更重要的是使学生具备科学研究的素质。科学研究的素质是指学生能够多方位、全面地认识科学技术的普遍特征和发展的普遍规律，掌握所学专业的基本知识，具备所学专业科学研究的一般方法。实验本身就是科学研究活动之一，通过实验，就可以培养学生科学研究的素质。此外，在实验教师的指导下，学生可将1～2个成功的实验，根据实验报告的内容，把试验观察并详细记录的数据进行加工整理，经过科学分析，由实验教师修改并提出批改意见，写成科技小论文的初稿。科技小论文包括摘要、前言、实验部分、结果与讨论以及结论和参考文献，其中体现了实验目的、试验过程、试验原始记录、试验结果与分析、试验收获这5个部分，这样不仅完成了实验的总结，同时培养了学生撰写科技论文的能力，为以后的毕业论文乃至论文写作奠定了基础，从而使学生学得科学研究的基本技能，提高学生的科学素质。
五、改革实验的考核方式
考核是检查学生实验学习质量的有效手段，目前的实验考核成绩主要是依据每个学生的实验报告、教师对学生的初步印象、试卷考试成绩和其他一些记录综合得出的。但由于实验报告和教师印象存在不确定因素，所以这种考核方式不可避免地存在很多的弊端。为了更好地提高实验教学质量，应该制定更为严格的评分标准，将学生在课堂上的表现用分数的形式加以量化，并且在第一堂课上公布评分原则：平时成绩占50分（其中：实验操作和实验结果占40分，提问和讨论占5分，课堂纪律占5分，包括迟到早退、旷课、试验台整洁等），实验报告占20分（包括报告规范和分析讨论），期末考试占30分（包括口试和操作考试）。实验课结束时，实验教师将每名学生的得分全部记录在记录册上。每次学生都要及时上交实验报告，实验教师对实验报告进行认真批改、打分并及时记录。在最后的考试中实验教师应该将操作和口试相结合，当学生进入考场后，他才知道操作考试内容，并要求他在其规定时间内完成。学生在实验教师指定的位置上完成操作考试，实验教师在旁边按照评分标准边看边打分;随后让学生随机抽取口试题目，深入考查学生知识的广度和深度的掌握。考试内容包括整个实验教学中所涉及的所有实验的实验原理、实验步骤、注意事项、数据处理等，不仅能够考查学生知识的系统性、完整性、科学性，还能着重考查学生的知识运用能力、创新思维能力和创新能力。通过这种多角度、多方面的考核方式，可以充分的调动学生的求知欲，使学生各方面的素质都得到提高。实践证明：上述方法将多种成绩相结合，能够比较公正、真实、准确地检测出学生实验的真实水平与能力，避免出现“高分低能”的现象，提高学生学习的积极性和主动性，激励学生在实验过程中动脑动手，最终达到提高实验教学质量的目的。具体到一节实验课上，可以采用以下几点做法来提高实验教学质量。首先要求学生在进实验室时提交预习报告，报告内容包括实验目的、实验内容、实验步骤和注意事项等。这样可以保证学生充分了解该实验，否则在做实验时只能依照教材照猫画虎，潦草了事，不明白为什么要做实验，达不到预期的教学目的和效果。针对学生普遍不会看书的问题，可以在课前的讲授阶段出一两道题进行考试，考试的题目可以引导学生逐步学会预习，同时也可以检查学生的实际预习情况，预习考试成绩记入期末总成绩。其次，在实验过程中，实验教师全场巡视，解决学生在实验中遇到的问题，同时根据学生的实际实验情况，做出一定的教学调整。例如对于实验能力较差的学生，给予更多的指导和帮助;而对于实验能力较强的学生，在他们完成规定实验内容的前提下，让他们尝试一些更深层次的内容或者感兴趣的内容。最后，做完实验后，强调纪律，让学生必须整理实验操作台，复原仪器，养成良好的实验习惯。实验结束后，实验教师对实验报告要认真批改，并且及时将报告发给学生，让学生及时明了做实验时对在那儿，错在那儿，避免以后发生类似错误。此外，实验教师应该每周给学生安排解答疑难问题的时间，在这段时间内，学生除了可以请教实验教师在实验中遇到的难题外，还可以与教师交流沟通实验感想以及实验中新的想法等。
在科技飞速发展的今天，实验教学改革要积极把现代教育技术融入到实验教学中，积极探索、研究和创新，不断地更新实验内容、改革教学方法、提高实验教学质量，培养学生的科学研究素质和创新能力。
参考文献：
