设计性试验
课《机能实验学》教案--设计性实验
本科临床医学专业《机能实验学》集体备课教案（3）--“设计性实验”设计性实验（一）教学内容：1、实验设计概论2、实验设计讲座教学时数：5学时教学方法：讲授、讨论教学安排：集中讲授，实验设计概论（约100分钟）→实验设计讲座（约100分钟）→学生讨论、提问、教师答疑（约25分钟）。
实验设计概论§1 概述﹡机能实验学是一门什么课程？基础医学范畴？机能实验学是融合传统的生理学、病理生理学和药理学三门实验内容为一体的新型课程，是实验性很强的医学基础课程。
﹡实验教学的主要手段？人体实验：有一定局限性动物实验：主要是应用模拟人类疾病的动物模型进行实验研究，是生命科学领域研究正常机体机能代谢规律、疾病发生、发展、转归以及药物作用和机制的主要手段。
﹡实验教学的主要目的？培养学生动手能力、科学思维及创新能力。
﹡实验教学的主要内容？基础性实验：掌握基本实验技术及仪器，设备的使用，培养动手能力。
综合性实验：促进各学科知识的融会贯通。
设计性实验：掌握基本的科研工作方法。
§2 设计性实验给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。
以学生为主，导师带教，学生自己选择题目、开题设计、实施实验、观察记录、论文答辩等，即创设“发现情景”，培养学生个性，让学生积极主动的去探索未知世界。
﹡实验设计目的1、充分认识实验在科学理论产生和发展中的作用。
2、培养创新能力3、培养一定的科研能力﹡实验设计三个基本要素1、处理因素：2、受试对象：3、实验效应：如：观察巯甲丙脯酸对肾性高血压大鼠的疗效（动脉血压变化是实验效应）﹡实验设计的基本原则1、对照原则：可使处理因素和非处理因素的差异有一个科学对比。
空白对照标准对照处理对照自身对照2、重复原则3、随机原则﹡实验设计的基本程序1、准备工作:广泛收集阅读资料；设想立题方向。
2、选题（立题）：3、设计实验方案：4、可行性分析和预实验：5、正式实验：6、整理、分析实验结果；7、完成论文﹡选题前的准备工作1、提出问题：2、建立假说：主要查阅文献、提出问题的创新点、国内外有关动态、注意别人如何建立假说、技术路线、综述、立工作假说。
设计性实验的心得体会8篇
设计性实验的心得体会8篇设计性实验的心得体会篇1这两个星期是我们的网页设计实训时间，这正是考验我们实力的时候了。
经过一个学期的网页设计的学习，我们的专业基础更加扎实了，我们对于自己的专业学习更加有信心了。
一开始对于网站设计我是抱着好奇以及兴趣认真地学习，刚开始接触网页设计会觉得很神奇，平时上网接触到的网页可以通过自己的努力来建成。
一心想着设计一个美观大气的大网站，可以与其他网站媲美。
对于我这种初学者，有这种天真的.梦想促使我更努力的学习网页设计。
平时老师授课，讲解了有关网页设计的理论知识以及实际操作的示范。
网页设计更着重于实际操作，我们在机房通过每次上课的学习运用，已经有了一定的基础。
一开始我们都是看着别人的网站去模仿建设，到后来每个人在设计自己的网页时都有自己的人个人风格，这就是网页设计的乐趣。
他不仅可以激发同学们的兴趣，还可以把自己的风格更大胆地展示出来，是一个可以展示自我的空间，使我们更有成就感。
这两个星期我们实训课让我们更清楚地认识到自己的建站水平。
实训任务是建立自己班级的网站，刚开始觉得两个星期足够我们去建成一个网站，但是我们都太高估我们自己了。
一开始设计网站时不知道从何下手，之前老师上课讲的知识一时不知道怎么灵活运用起来，我才发觉对我软件功能的不太熟悉，除了基本的框架构建，其他的设计都需要比较长的时间去思考以及翻查书本。
但是同学们都很积极地向老师提问，把自己存在的问题一一的解决掉。
虽然建立网站不是很顺利，也只有这样我们才可以正视自身，把平时半桶水的听课方式给改掉。
在这次的网站建设过程中，我发现自己对于知识不能灵活运用，不能巧妙地结合起来，对代码的不熟悉，这更加是一个大问题。
建站过程中会遇到代码出错，代码位置写错之类的问题，当测试的时候出现了错误但是不能看懂出错原因，只能靠网上搜索。
因为对于这种程序的东西我会比较抗拒，从小就不喜欢思维性太强的学习，所以建站会遇到比较多这种问题，但是我只能积极去面对才能完成任务，毕竟这是我的专业，为了专业而专业，不能说不喜欢就不愿意去学，这次实训我反省了自身的存在问题。
设计性试验
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2、初步实验设计
一）实验设计
• 运用有关知识对所建立的假说进行全面考 虑并作出周密的安排，这一具体的验证方法 计划便称为实验设计。
实验设计是科研工作的中心环节
• 科研设计：
• 广义： 为科研实践制定的一个科学而合理的总 体计划方案，指一项科学研究工作的总体计 划。
• 指在科研总体计划中有关研究工作的具 体研究方案或者研究方法的设计。
狭义：
1）为什么进行实验设计？
• 一个周密而完善的实验设计，能合理地安 排各种实验因素，严格地控制实验误差，从 而用较少的人力、物力和时间，最大限度地 获得丰富而可靠的资料。
2）实验设计的基本要素
受试对象 处理因素 实验效应
• 1、受试对象：又称实验对象，是处理 因素作用的客体，根据研究目的确定 的研究总体。 •
• 2、处理因素：根据研究目的确定的欲 施加或欲观察的，并能引起受试对象 直接或间接效应的因素。 主动施加的 客观存在的
• 3、实验效应：处理因素作用于受试对象 的反应和结局，通过观察指标来体现。
观察指标：客观性：即选用易于量化的、经过仪器测量和检验而获得的客观指标 主观指标 随意性和偶然性 客观指标 真实性和可靠性
小动物(鼠、蛙)每组10～40例； 中等动物(兔、豚鼠)每组8～30例； 大动物(猫、犬)每组5～10例。
5.设立适当对照组
对照原则：齐同对比
பைடு நூலகம்
6. 随机分组
随机原则
完全随机分组法 随机配对分组法 随机区组法 拉丁方分组法
7. 拟订实验记录格式
原始记录
8. 拟订统计处理方法
t 检验 F 检验 x2 检验
设计性实验讲稿
（3）培养创新能力和树立严谨的科学作风。
设计性试验的总体要求：
要求学生在教师的指导下，根据现有的实验条件，
能较独立地拟实验题目和定实验目的，设计实验方案、
确定实验方法、选择实验器材、拟定实验操作程序，并 自己加以实现和对实验结果进行分析处理。
二、如何做好设计性试验
设计性实验的难点： 因为缺少实验教材和已经准备好的实验系统，要求 在做实验之前完成这部分的准备工作。所以设计性实验 的难点之一就在于选定实验题目以后，该如何着手准备 实验、搭建一个可行的实验系统。 如何解决？ 查阅大量的资料和文献,寻找创新点。 明确目的、端正态度、遵循科学的实验方法。
三、开展设计性实验的方法和步骤
1、实验选题是前提 实验选题原则： （1）设计性实验的选题要尽量与已经做过的常规实验内容 相结合。我们学院的设计性实验安排在大二下学期进行， 先是上学期做了许多常规实验，然后才是设计性实验。如 果设计性实验的内容以常规实验的内容为基础，那么对相 关知识就比较熟悉，对相关仪器的操作也比较熟练，有利 于充分利用实验室现有的仪器设备、缩短进行设计性实验 的准备时间。
（2）教师给定题目与学生自由选题相结合。我们使用的设计 性实验选题方式有两种： 一是根据教师提供的题目进行选择，这种方式能保证实验的可 行性； 二是学生自由选题，可以是学生针对自己在以前实验过程中遇 到的某个问题展开的研究，也可以是对某个理论的实验验证或 是某个现象的实验研究。但实验所需主要器材必须是实验室能 提供的，所以自由选题需经学生申报、教师进行可行性论证以 后方可定题。
六、本学期设计性实验的具体安排 内容安排： 每次课有90人做设计性试验。共分为四组，由4个 老师（彭力、李丰果、曾育锋、刘朝辉）分别带。 实验题目和内容自选。 组队原则：
设计性实验：食用油脂的检验
设计性实验：食用油脂的检验[实验目的]1、充分了解摄入存在掺假及安全性问题油脂对人体的伤害。
2、了解不同种类植物油特性，掌握其感官评定方法。
3、学习对食用植物油酸价、碘价、过氧化值等理化性质测定方法，从而判断其是否掺假及品质的好坏。
[实验原理]1、食用植物油感官评定：利用食品感官评定的基本技术和食用油的一些感官特性进行鉴别判断。
2、浓硫反应法植物油成分主要是不饱和脂肪酸，浓硫酸与之反应时主要是脱水反应，也就是碳化，将里面的氢氧元素以水的形式反应，不同植物油会呈现不同颜色，以此判断是否掺假。
3、冷冻试验法待检油样倒入试管至其高度的2/3处，于冰箱冷藏放置4小时，取出观察，不同植物油会呈现不同状态，可以此区分，鉴别是否掺假。
4、油脂酸价：酸价（酸值）是指中和1.0 g油脂所含游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数。
酸价是反映油脂质量的主要技术指标之一，测定酸价可以评定油脂品质的好坏和贮藏方法是否恰当。
常用酸碱中和法，其原理：油脂中的游离脂肪酸与氢氧化钾产生中和反应，从氢氧化钾标准溶液消耗量可计算出游离脂肪酸的量。
新鲜油脂的酸价很小，随着储存期的延长和油脂的酸败，其酸价随之增大，油脂中游离脂肪酸含量增加，可直接说明油脂新鲜度和质量的下降。
在GB1535-2003《大豆油》、GB156-2004《菜籽油》中规定，其原油质量指标中酸值（即酸价）不得超过4.0 mgKOH/ g,四级成品油质量指标中酸值（即酸价）不得超过3.0 mgKOH/ g 。
酸价高于3.5 mgKOH/ g时，油脂出现不愉快的哈喇味；酸价超过4 mgKOH/g 较多时，人们如果食用了这种油脂后会引起呕吐、腹泻等中毒现象，酸败严重的油脂不能食用。
5、碘价：测定碘价可以了解油脂脂肪酸的组成是否正常有无掺杂等。
最常用的是氯化碘﹣乙酸溶液法（韦氏法），其原理：在溶剂中溶解试样并加入韦氏碘液，氯化碘则与油脂中的不饱和脂肪酸发生加成反应，游离的碘可用硫代硫酸钠溶液滴定，从而计算出被测样品所吸收的氯化碘（以碘计）的克数，求出碘价。
设计性实验
3.探讨体液因子的作用 如神经递质、体液因子、生物介质、抗原、抗体、药物 等
4.研究某种药物的体内过程或作用机制 发现新药、研究药物的体内过程和作用机制
的创建，新型生物活性物质的作用部位、靶点发现、网络和整
体效应以及药物代谢及动力学、毒性等机制的深入系统研究；
加强对复杂疾病的网络调控及其药物干预机制、个体化治疗和 新治疗方案、转化医学等的基础研究，以及创新性药理学模型 和疾病模型研究；
药物代谢与药物动力学应加强成药性评价、与药效和毒性相关 的分子生物学机制及新理论和新模型研究；药物毒理应加强分 子毒理学和代谢产物毒性的研究。
（四）假说的验证
1.创新性 立题必须具有创新性，包括提出新规律、新技术、 新方法或对原有规律、技术、方法的补充和改 进。
2.科学性 选题必须要有依据，要符合科学规律
3.目的性 具体地提出要解决的问题，集中解决1~2个问题， 切忌范围过宽。
4.可行性 选题要充分考虑实验的主、客观条件
1.对原有实验方法的改进 2.建立一种新的动物模型及评价该模型的指标
一、处理因素（研究因素）
确定处理因素时要注意以下几个问题： 处理因素的数目及水平不宜过大 要确定处理因素与非处理因素 处理因素的强度要适宜 处理因素必须标准化
二、受试对象
在实验设计时首先要确定试验 对象，并对实验对象和条件作严格 规定。 临床试验对象：病人 动物实验对象：动物(实验室) 一个完整的实验设计中所需实验材 料的总数称为样本含量。
对照的形式
空白对照：对照组不施加任何处理因素。 实验对照：对照组不施加处理因素，但施加某种与处
1实验设计 (1)何谓设计性实验？其目的及作用是什么？
实验设计基本知识1．实验设计（1）何谓设计性实验？其目的及作用是什么？设计性实验是机能学实验中的一项重要内容，即同学们在掌握了一定的实验技能和 方法的基础上，运用所学知识，自行提出问题，进行选题并设计研究方案，通过实施实 验、观察实验结果、对实验结果进行分析处理等环节最终得出正确的研究结论。
开设设 计性实验课的目的是通过实践提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学 生勇于探索、严谨求实、团结协作的精神，对于培养高素质、创新型人才有重要意义。
（2）设计性实验有哪些基本程序？进行设计性实验要经过选题、设计、实验、收集实验资料、整理分析实验资料和撰写论文几个阶段。
选题是实验设计的前提，决定研究的方向和内容，是发现问题和 提出问题的过程。
一个好的选题应具有创新性、科学性和可行性，需要认真查阅大量文献资 料，了解有关研究的历史和现状，包括已取得成果和尚未解决的问题，结合实验室的条件、 仪器设备，经过科学思考，找出所要探索研究的内容， 形成假说，进而确立明确的研究题目； 设计即制定具体的研究计划和方案，实验设计应遵循随机、重复、对照的三大原则，以有效 的控制干扰因素，保证实验的可靠性和高效率；实验分为预实验和正式实验，前者是对选题 进行初步实验，以熟悉实验技术，确定正式实验的各项条件，然后进行正式实验；实验中应 准确操作，认真观察，仔细记录各项实验结果。
实验结束后及时整理实验资料，统计实验数 据，分析实验结果，最终作出符合实际的科学结论并写出论文。
（3）实验设计的基本要素是什么？进行实验设计时，应围绕处理因素、实验对象、实验效应三方面考虑。
处理因素（study factor）即所研究问题的作用因素。
处理因素可以是物理因素，如电刺激、温度、手术等， 也可以是化学因素，如药物、毒物、缺氧等。
设计处理因素时，应考虑处理因素的性质、作 用强度或剂量、作用时间等。
一般的实验常用单因素设计，即除了某特定的实验因素可变动 外，其他因素保持不变。
设计性实验是培养学生综合能力的有效途径
尽 管这 几年 我们 在物理 实验 教学上取 得 一 验 结果 和误 差 ，分析讨论 ，写 出 实验 报告． 下 面 以 “ 重力 加 速 度 ” 为 例 ，介 绍设 测 些成就，但仍存在不少问题 ，物理实验教学一 定要 继续进行 改革 ，在今 后课题实 施过程 中不 计性 实 验对学 生综合 能力 的培养 与 提高．
断地 探索 ，也希望能抛砖 引玉 ，得 到更 多更好
① 查 阅资料 ，列 出若 干种 与待 测量有关 的 物理 过 程 ，写 出本实验 待测 量 与各 直接测量量
之 间的 函数关 系． 在理论 上 可行的实验 方 案有 ：
ห้องสมุดไป่ตู้
的有益 借鉴．
设 计 性 实 验 是 培 养 学 生 综合 能 力 的有效 途 径
３ 结束 语
实验 教 学是 物理 教学 的重 要环 节 ，设计性
摆球 ：质 量 足 够 大 、体 积 足 够 小 （ 似 为 质 实验把学生推到实验主体的位置上 ，充分挖掘 近 点） ，以减小空气 的 阻力 影 响．摆 线 ：轻 、细 和发 挥学 生 的 主动性 ，能使 学 生获 得更为 广泛
２ ，求 出 ｇ ． 作为高职高专学校的重要基础文化课程的 周期 公 式 Ｔ＝ （ ）让 滑块 在 倾 角 为 的气 垫 导轨 上 下 ４ 物理课 ，除了对学生进行科学思维能力的培养 之外 ，物理实验尤 其是设计 性物理 实验 的开设 滑 ，测 出下 滑加速度 ａ ，ｇ＝ａ ｓ ｃ，求 出 ／ｉ ￣ ｎ ②根据实验的准确度要求 （ ｇ ％） △ ＝１ ， 不可忽视 ，而且应该 加强 １
1实验设计 (1)何谓设计性实验？其目的及作用是什么？
实验设计基本知识1．实验设计（1）何谓设计性实验？其目的及作用是什么？设计性实验是机能学实验中的一项重要内容，即同学们在掌握了一定的实验技能和 方法的基础上，运用所学知识，自行提出问题，进行选题并设计研究方案，通过实施实 验、观察实验结果、对实验结果进行分析处理等环节最终得出正确的研究结论。
开设设 计性实验课的目的是通过实践提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学 生勇于探索、严谨求实、团结协作的精神，对于培养高素质、创新型人才有重要意义。
（2）设计性实验有哪些基本程序？进行设计性实验要经过选题、设计、实验、收集实验资料、整理分析实验资料和撰写论文几个阶段。
选题是实验设计的前提，决定研究的方向和内容，是发现问题和 提出问题的过程。
一个好的选题应具有创新性、科学性和可行性，需要认真查阅大量文献资 料，了解有关研究的历史和现状，包括已取得成果和尚未解决的问题，结合实验室的条件、 仪器设备，经过科学思考，找出所要探索研究的内容， 形成假说，进而确立明确的研究题目； 设计即制定具体的研究计划和方案，实验设计应遵循随机、重复、对照的三大原则，以有效 的控制干扰因素，保证实验的可靠性和高效率；实验分为预实验和正式实验，前者是对选题 进行初步实验，以熟悉实验技术，确定正式实验的各项条件，然后进行正式实验；实验中应 准确操作，认真观察，仔细记录各项实验结果。
实验结束后及时整理实验资料，统计实验数 据，分析实验结果，最终作出符合实际的科学结论并写出论文。
（3）实验设计的基本要素是什么？进行实验设计时，应围绕处理因素、实验对象、实验效应三方面考虑。
处理因素（study factor）即所研究问题的作用因素。
处理因素可以是物理因素，如电刺激、温度、手术等， 也可以是化学因素，如药物、毒物、缺氧等。
设计处理因素时，应考虑处理因素的性质、作 用强度或剂量、作用时间等。
一般的实验常用单因素设计，即除了某特定的实验因素可变动 外，其他因素保持不变。
医学免疫学实验课件-实验五 设计性实验
微生物鉴定
1. 取标本 2. 增菌培养
杆菌鉴定程序： 第一天
镜检、分离培养（SS和EMB培养基）
第二天
纯培养 (KIA培养基)
第三天
镜检、生化反应、血清学实验、药敏实验
第四天
观察结果，鉴定菌种
显微镜检内容
形态 排列 染色性 特殊结构
放大倍数：10×100
分离培养——平板分区划线
分区划线
结果
发展为剧烈跳痛；5天前左下颌突然肿胀，疼痛更加剧烈， 并向同侧耳颞部放射。经当地卫生院连续4天抗菌治疗（静 脉滴注青霉素），未见好转，局部疼痛和肿胀更加明显， 并有吞咽痛及开口轻度受限。患者体温升高，食欲减退， 精神疲惫。 既往史：左下后牙反复疼痛史1年；每次发作时，均可经抗生 素治疗后好转。 体检：患者急性痛苦面容，体温38.6度，左颌面部肿胀，下颌 骨下缘轮廓消失，皮肤紧张，压痛，皮温增高，肤色发红， 有波动感。开口度3cm。龈及前庭沟黏膜充血水肿，龈袋 内有脓液。口底黏膜充血水肿，舌运动轻度受限。 实验室检查：白细胞15000/ mm3，中性粒细胞90％。
变黄且培养基断裂——产酸产气 2. 观察黑色沉淀——产生硫化氢
杆菌：
生化反应：肠杆菌科细菌生化鉴定 （材料：肠杆菌科细菌生化编码鉴定管）
血清学鉴定：沙门菌属血清学鉴定 （材料：沙门菌属诊断血清）
肠杆菌科细菌生化编码鉴定管
球菌鉴定程序： 第一天
镜检、分离培养（血琼脂平板）
第二天
纯培养 (血琼脂平板和普通琼脂平板)
第三天 第四天
镜检、血清学实验、生化反应、药敏实验 观察结果，鉴定菌种
球菌：
生化反应：触酶实验P75，血浆凝固酶实验 P43，甘露醇实验
血清学鉴定：ASO
设计性实验
一、题目 • 题目应包括被试因素、受试对象、试验效 题目应包括被试因素、受试对象、 应及变化特点等。 应及变化特点等。力求准确概括论文的性 内容以及创新之处， 质、内容以及创新之处，关键词汇使用要 恰当。 恰当。 • 题目字数一般为20～30个字或 题目字数一般为 ～ 个字或100个英文印 个英文印 个字或 刷符号以内。 刷符号以内。
4. 本学期设计性实验要求
（1）时间安排 ）
时间 9.28 任务 实验设计概论 选题和查阅文献－ 选题和查阅文献－师生讨论 10.28 上交设计书 PPT报告 设计书和PPT报告 设计书 Email：xjchenpt@ （陈秀娇） rzp611@（阮志鹏） 11.9 开题报告 11.30 12.7 上交修改设计书，制定实验实施方案 设计书，制定实验实施方案 设计书 实验设计验证
实施实验方案
(1) 选题：目前，由教师选 选题：目前， 本学期开设6个设计性实验： 本学期开设6个设计性实验：
①.从病因学入手建立休克的动物模型 ②.高血钾中毒及其解救 ③.证明氯丙嗪对体温的影响伴随环境温度而变 ④.艳山姜的促胃肠动力作用 ⑤.不同给药途径对药物作用的影响 ⑥.乙醇的毒性研究与时辰关系
科研设计的基本要素： 科研设计的基本要素： 受试对象：受试对象是指接受实验的动物或人， 受试对象：受试对象是指接受实验的动物或人，亦称
实验对象，研究对象或观察对象。 实验对象，研究对象或观察对象。
处理因素： 就是为了不同的研究目的， 处理因素： 就是为了不同的研究目的，加给研究对
象以理、化的或生物的各种条件被称为处理因素。 象以理、化的或生物的各种条件被称为处理因素。
二、摘要与关键词
• 摘要可置于论文的开始 ， 构成研究论文的一部分 。 摘要可置于论文的开始，构成研究论文的一部分。 • 要求紧扣主题，观点鲜明，简单扼要 ， 重点突出 ， 要求紧扣主题 ， 观点鲜明 ， 简单扼要，重点突出， 充分体现本研究的创新之处，一般为100～300字。 充分体现本研究的创新之处，一般为 ～ 字 • 摘要的写作多采用结构式，包括目的（objective 摘要的写作多采用结构式，包括目的（ 或 aim） 、 方法 （ methods）、 结果 （ results） ） 方法（ ） 结果（ ） 与结论（ 与结论（conclusions）。 ） • 关键词也称主题词或索引词 ， 可以是单词或短语 ， 关键词也称主题词或索引词，可以是单词或短语， 列出关键词便于图书索引与读者检索。 列出关键词便于图书索引与读者检索。
设计性实验培养学生竞争力
设计性实验培养学生竞争力高等学校教学工作主要着眼于学生社会竞争力的提高。
设计性实验培养学生自己分析问题、解决问题的基本能力，是一种新的实验教学尝试，这种尝试让学生学会分工合作，设计实验流程，从被动学习转为主动学习，更有效的掌握所学知识。
学生试验中进行了深入的思考，能主动根据实验中出现的情况去补充、修正自己的设计方案，较为出色的完成了实验任务。
调查问卷表明该实验课程能够切实的帮助学生提升解决问题的能力。
开设设计性实验是一种尝试，使学生学习大量的专业课程后，有实践的平台，提升专业水平及创新能力。
设计性实验竞争力专业素质创新高等学校教学工作主要着眼于学生社会竞争力的提高，首要的为提高专业知识的精通和全面。
作为一名高校教育工作者为使学生更容易掌握所学的课程知识，实验教学是教学工作的重要手段。
传统的实验教学模式弊端明显，学生处于被动学习过程中，容易使理论学习和实验教学脱节，实验过程中不明白实验目的及每个实验步骤的原理及意义，实验做过就遗忘，未能把理论与实验看成一个整体。
教育部高教司刘凤秦副司长在北京地区高校教学实验室评估工作阶段总结会上讲话中指出：“面向21世纪教学内容和课程改革计划，保留少量必开的经典验证性实验，增开综合性、设计性实验。
”其中，课堂实验使学生掌握基本的仪器操作规范，设计性实验培养学生自己找原理，找方法，分析问题，解决问题的基本能力，是一种新的实验教学尝试，这种尝试让学生学会分工合作，设计实验流程，从被动学习转为主动学习，更有效的掌握所学知识。
一、教学流程教学流程如下：随机分组-布置题目-文献查找-设计报告-指导教师讲评-实验进程-提交实验日志和实验报告-打分及讲评。
实验题目的选择需要能够围绕提高学生竞争力这个环节，使学生尽可能多地接触各种技术手段。
同时，选题应紧密的结合社会需求并且有大量的文献方法供学生参考。
通过快速查找文献来掌握基本知识和基本技能可以提高学生综合运用问题和解决问题的能力，这一能力的提高可以使得学生在日益激烈的社会竞争中占有一席之地。
设计性实验(伏安法测电阻)
南华大学数理学院 管 亮
2. 伽利略的自由落体实验
在16世纪末，人人都认为重量大的物体比 重量小的物体下落的快，因为伟大的亚里士多 德已经这么说了。伽利略，当时在比萨大学数 学系任职，他大胆的向公众的观点挑战。著名 的比萨斜塔实验已经成为科学中的一个故事： 他从斜塔上同时扔下一轻一重的物体，让大家 看到两个物体同时落地。伽利略挑战亚里士多 德的代价也许是他失去工作，但他展示的是自 然界的本质，而不是人类的权威，科学作出了最 后的裁决。
南华大学数理学院 管 亮
若用米尺单次测A，则 A=0.5δA /3 =0.5×1/3 =0.29mm 若用10分游标卡尺单次测B，则 B=0.5δB/3 =0.5×0.1 /3 =0.029mm 若用千分尺单次测C，则 =0.0029mm
C=0.5δC/3
=0.5×0.01 /3
又由V=ABC，可得E=[（ A /A）+（ B /B）+（ C /C） ] =[（0.29/500）+（0.029/40）+ （0.0029/8.0）] =0.10%
南华大学数理学院 管 亮
8.罗伯特 密里根的油滴实验 罗伯特密里根的油滴实验 罗伯特
很早以前，科学家就在研究电。人们知道 这种无形的物质可以从天上的闪电中得到 ，也可以通过摩擦头发得到。1897年，英 国物理学家托马斯已经确立电流是由带负 电粒子即电子组成的。1909年美国科学家 罗伯特米利肯开始测量电流的电荷。 米利肯用一个香水瓶的喷头向一个透 明的小盒子里喷油滴。小盒子的顶部和底 部分别连接一个电池，让一边成为正电板 ，另一边成为负电板。当小油滴通过空气 时，就会吸一些静电，油滴下落的速度可 以通过改变电板间的电压来控制。 米利肯不断改变电压，仔细观察每一 颗油滴的运动。经过反复试验，米利肯得 出结论：电荷的值是某个固定的常量，最 小单位就是单个电子的带电量
设计性实验
设计实验内容（建议每班平均选三个，1与4有点重复）1、蛋壳中钙镁含量的测定（酸碱滴定或配位滴定法，任选一种）2、HCl-H 3BO 3混合液中各组分浓度的测定3、蕃茄中维生素C 含量的测定（分光光度法或氧化还原滴定法，任选一种）4、牛奶酸度和钙含量的测定实验分组：4~5人一组，每组学生自己配试剂，自己确定实验步骤、设计记录表格、成功做完实验内容、完成实验报告。
设计实验相关方法（建议）设计实验一 蛋壳中钙镁含量的测定（酸碱滴定配位滴定法）（一）酸碱滴定法1、实验原理蛋壳中的碳酸盐能与HCl 发生反应2322CaCO 2H Ca CO H O+++→+↑+过量的酸可用标准NaOH 回滴，据实际与CaCO 3反应标准盐酸体积求得蛋壳中CaO 含量，以CaO 质量分数表示。
2、仪器试剂浓HCl ，NaOH 固体，0.1%甲基橙。
台秤，酸式滴定管50mL ，锥形瓶250mL ，容量瓶250mL ，试剂瓶500mL ，烧杯100mL ，移液管25mL ，量筒。
3、实验步骤（1）0.5mol ⋅L -1NaOH 配制称10gNaOH 固体于小烧杯中，加H 2O 溶解后移至试剂瓶中用蒸馏水稀释至500mL ，加橡皮塞，摇匀。
（2）0.5mol ⋅L -1HCl 配制用量筒量取浓盐酸21mL 于500mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至500mL ，加盖，摇匀。
（3）酸碱标定准确称取基准Na 2CO 3 0.55-0.65g 3份于锥形瓶中，分别加入50mL 煮沸去CO 2并冷却的去离子水，摇匀，温热使溶解，后加入1～2滴甲基橙指示剂，用以上配制的HCl 溶液滴定至橙色为终点。
计算HCl 溶液的精确浓度。
再用该HCl 标准溶液标定NaOH 溶液的浓度。
（邻苯二甲酸氢钾2-3g ）（4）蛋壳的预处理将蛋壳洗净后，去掉蛋壳内表层的蛋白薄膜，然后把蛋壳放于烧杯中，置于加热套中用小火烘干（10min~15min ）。
然后转移到研钵中研成粉末。
在机能学实验教学中开展设计性实验的探索与思考
在机能学实验教学中开展设计性实验的探索与思考摘要：在机能学实验教学中开展综合设计实验，可以有效将理论与实践相结合，以此培养学生的创新意识。
本文就机能学实验教学的内容、设计性试验的意义、在机能学实验教学中开展设计性实验过程存在的问题及解决策略进行了探讨。
以实现教学与科研的有效结合，说明设计性实验对机能学实验教学的重要意义，为设计性实验方法的教学应用提供参考。
关键词：机能学实验;教育教学;设计性实验机能学课程是同时具备生理学、药理学等学科的实验课程内容核心的一项新生实验教学课程。
对培养学生的科研素质教育有着显著的效果，也是对机能学实验教学改革中的关键之一，对教育教学理念的革新与学生们创新意识的提高有着重要的意义。
1 机能学实验教学内容设计性实验是机能学实验教学改革的关键部分之一。
目前，机能学实验课程的教学内容可主要分为三大类，包括对学生掌握基本知识与技能的教学、对基础实验与综合实验教学及设计性设计实验教学。
而随着近些年，实验机能逐渐向一体化、集成化方向发展。
因此，对设计实验的机能实验教学也提出了严格的要求[1]。
开放式实验教学要求学生在一定的专业知识基础上，灵活运用课程体系前两阶段所学的实验技术和方法进行实验设计和设计性实验研究，增强学生的科研意识，提高学生的实践能力和创新能力，培养学生的综合素质。
这种教学方法符合当代大学素质教育的理念。
设计性实验教学具有综合性和创新性的特点。
针对与此相关的未知问题，采用科学的思维方法，进行创新探索、设计与研究[2]。
可以看出，设计实验实施的基本流程与科学研究是一致的。
通过实验阶段的学习和研究，使学生初步掌握科学研究的基本程序和方法，培养学生的自学能力、科学思维能力和创新能力，在实验中培养学生的知识应用能力和科学研究的综合素质。
在机能实验教学的设计安排中，为了充分体现其价值，应在基本础知识理论和基础技能培训后进行设计性设计实验[3]。
以此学生才能对教学中的理论知识得到更好的掌握，设计性实验才能更好地为学生搭建实践、创新的研究平台。
药学专业学生的综合设计性实验设计
药学专业学生的综合设计性实验设计一、实验目的本实验旨在使药学专业学生通过设计、实施药物稳定性测试方案，掌握药物稳定性测试的知识与技能，熟悉国内外有关药物稳定性测试的法规、标准及文献，提高其实验设计和解决实际药物稳定性问题的能力。
二、实验内容1. 确定药物的质量规格和目标稳定性指标。
2. 了解药物对稳定性的影响因素，设计对应的试验方案。
3. 实施药物稳定性测试，记录数据并分析。
4. 根据测试结果，得出药物稳定性评价，并提出详细的稳定性改进方案。
三、实验步骤根据药物的用途、剂型和使用条件，确定药物的质量规格和目标稳定性指标。
考虑药品的外观、色泽、味道、药效等方面的要求。
药物的稳定性受环境、配方、质量等多个因素的综合影响，应综合考虑各种因素，制定对应的药物稳定性实验方案。
例如，明确温度、湿度、光照和氧气等因素的控制要求。
确定试验所需的试剂和试验设备。
按照设计的药物稳定性实验方案，进行实验测试，并记录实验数据。
例如，检测药物的 pH 值、有机蒸汽含量、微生物的含量、物理性状等指标的变化情况。
对数据进行分析，判断药物的稳定性问题。
根据药物稳定性测试结果，综合评价药物的稳定性程度，确认是否符合设定的目标稳定性指标。
对于稳定性不足的药物，制定详细的稳定性改进方案，并探讨药物稳定性变化的原因和改进措施，为药品的开发、修改、更新提供科学的依据。
四、评分要点本实验评分主要从实验方案设计、实验过程操作规范、数据记录准确性、数据处理精确性、实验结果分析以及实验报告撰写能力等方面进行评分。
五、实验注意事项1. 实验操作必须规范，注意安全。
保持实验室清洁，防止工具和试剂的交叉污染。
2. 实验数据必须准确记录，保证数据的真实性和可靠性。
3. 实验过程应注重条理性和系统性，按照实验方案进行操作。
4. 实验应在指导老师的指导下进行，在实验过程中遇到问题及时请教指导老师。
5. 实验完成后需撰写实验报告，报告应清晰明了、逻辑紧密、内容具有可操作性。
设计性设计实验
限制性设计实验 - 以兔在体坐骨神经刺激和神经、肌肉动作电位记录方法自行设计实验内容一、实验目的目的: 通过本实验, 学会兔在体坐骨神经刺激和动作电位记录方法,结合细胞生物电活动、心血管活动、呼吸运动的神经调节知识和神经生理知识自行设计实验内容, 使学生早接触临床、早接触科研, 培养学生创新能力。
二、实验基本原理活的可兴奋组织具有对剌激发生反应的能力, 即兴奋性。
但刺激要引起组织兴奋必须具备三个条件, 即剌激强度、剌激持续时间和强度一时间变化率在一定的范围内。
本实验固定后两个条件, 观察改变剌激强度对骨骼肌收缩的影响。
不同种类的组织, 其兴奋性高低不一, 同一种组织的不同单位其兴奋性的高低也不相等。
就一根骨骼肌纤维来说, 只要剌激强度达到一定的阈值, 就可引起肌纤维收缩。
低于阈值的剌激不引起反应, 超过阈值的剌激, 并不能增加反应, 它对剌激的反应是“全或无”式的。
但是, 对于整块肌肉来说就不一样了。
如腓肠肌是由许多肌纤维组成的, 各条肌纤维的兴奋性并不相同, 因此, 用单个剌激直接（或通过神经间接）剌激腓肠肌时, 如剌激强度太弱, 则不能引起肌肉收缩, 只有当剌激强度达到一定数值时,才能引起肌肉收缩。
这种刚能引起最小反应的最小剌激强度称阈强度, 而刚达到阈值强度的剌激叫做阈剌激。
阈剌激引起的肌肉收缩称为阈收缩。
以后, 随着剌激强度的增加, 肌肉的收缩也相应地逐步增大, 这种高于阈值的剌激称为阈上剌激。
当剌激增大到某一强度时, 肌肉将出现最大的收缩反应。
此时, 如再继续增大剌激强度, 肌肉的收缩却不再增大, 这种能使肌肉发生最大收缩反应的最小剌激强度称为最大强度。
这种强度的剌激称为最大剌激。
最大剌激引起肌肉收缩称最大收缩。
当一处的神经纤维或肌肉兴奋时,其对静止部位呈负电性质,此一电位差所产生的局部电流, 使静止部位相继兴奋。
通过这种局部电流的方式,使动作电位在整个神经干或肌肉上扩布传导。
用电生理学方法可引导出此电位差及其变化并通过屏幕显示。
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计算机与信息技术学院综合性、设计性实验报告
一、实验目的
通过对网络设备的连通和对拓扑的分析，加深对常见典型局域网拓扑的理解；通过路由建立起网络之间的连接，熟悉交换机、路由器的基本操作命令，了解网络路由的设计与配置。
二、实验仪器或设备
二层、三层交换机各一台，路由器两台，学生实验主机三台
三、总体设计（设计原理、设计方案及流程等）
1、对二层交换机S1划分两个VLAN，VLAN10、VLAN20, 其中F0/1-5属于
VLAN10,F0/6-10属于VLAN20。
2、R_j路由器和电信端路由器R_isp利用V.35直连，采用PPP链路协议进行通信。
3、局域网内部三层交换机和路由器R_j间利用RIPv2实现全网互通，路由器连外网配
置缺省路由。
4、在Rj路由器上配置动态NAT实现局域网访问互联网。
四、实验步骤（包括主要步骤、代码分析等）
1、画出实验拓扑图，并事先分配好ip，如下图
2、对二层交换机配置：
Switch>enable
Switch#conf t
Switch(config)#vlan 10
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#vlan 20
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#int range f0/1-5
Switch(config-if-range)#sw ac vlan 10
Switch(config-if-range)#exit
Switch(config)#int range f0/6-10
Switch(config-if-range)#sw ac vlan 20
Switch(config-if-range)#exit
Switch(config)#int f0/24
Switch(config-if)#sw mo trunk
3、配置三层交换机：
Switch>enable
Switch#conf t
Switch(config)#int vlan 10
Switch(config-if)#no sh
Switch(config-if)#ip add 172.16.1.1 255.255.255.0 Switch(config-if)#exit
Switch(config)#int vlan 20
Switch(config-if)#no sh
Switch(config-if)#ip add 172.16.2.1 255.255.255.0
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1
Switch(config)#int f0/24
Switch(config-if)#sw mo trunk
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#vlan 10
Switch(config-vlan)#no shutdown^
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#vlan 20
Switch(config-vlan)#no shutdown^
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#int f0/10
Switch(config-if)#no sw
Switch(config-if)#ip add 192.168.1.2 255.255.255.0
4、配置R_j
Router>enable
Router#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#int f0/1
Router(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no sh
Router(config-if)#exit
Router(config)#int s1/0
Router(config-if)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no sh
Router(config-if)#exit
Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.2
Router(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2
Router(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 192.168.1.2
Router(config)#ip route 172.16.2.0 255.255.255.0 192.168.1.2
Router(config)#router rip
Router(config-router)#net 192.168.1.0
Router(config-router)#net 192.168.2.0
Router(config-router)#exit
Router(config)#int f0/1
Router(config-if)#ip nat inside
Router(config-if)#exit
Router(config)#int s1/0
Router(config-if)#ip nat outside
Router(config-if)#exit
Router(config)#ip nat pool jinghua 192.168.2.1 192.168.2.1 netmask 255.255.255.0
Router(config)#access-list 10 permit 172.16.0.0 0.0.255.255 Router(config)#ip nat inside source list 10 pool jinghua overload Router(config)#exit
5、配置R_isp
Router>enable
Router#conf t
Router(config)#int s1/0
Router(config-if)#clock rate 148000
Router(config-if)#exit
Router(config)#int s1/0
Router(config-if)#ip add 192.168.2.2 255.255.255.0
Router(config-if)#no shut
Router(config-if)#exit
Router(config)#int f0/1
Router(config-if)#ip add 192.168.3.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shut
Router(config-if)#exit
Router(config)#ip route 172.16.0.0 255.255.0.0 192.168.2.1
Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1
6、ping的结果：
五、结果分析与总结
这次试验，主要对以前学过的知识进行了汇总，二层交换机划分vlan，三层交换机上对vlan配置ip，另外，交换机之间要配置trunk。
交换机之间和交换机与路由器之间不同设备要用交叉线。
对PPP协议、Rip协议和动态Nat配置有了更深一步的了解。
教师签名：
2011年 12月 11日。