实验实训条件建设

设，让学生在真实的职业环境中锻炼自己的专业技能。
实训基地的建设要与人才培养目标相符合；与人才培养模式相 适应；与能力培养需要相一致。
建筑工程技术专业实验实训条件建设（实验）
一、什么是实验？实验是人们为实现预定目的，在人工控制条件下，通过 干预和控制科研对象而观察和探索科研对象有关规律和机制的一种研究方法。 它是人类获得知识、检验知识的一种实践形式。由于实验在自然科学研究中具
下规定：“温度应当用化学上纯的氢在定容情况下的压力来测量，它在冰的熔
解 点时的压力为1000 毫米水银柱高”。所以，每采取一种仪器，实际上就意味着 引进了一些理论。材料的选用也是根据一定的理论进行的。 例如，孟德尔选择豌豆作为实验材料，就是因为豌豆有严格的自花授粉，易 于栽培，生长期短，有明显的可区分性状等特点。离开了一定的理论和逻辑思 维，实验仪器、设备、材料的准备工作就无法进行。
是建立在控制功能的相似性基础上的。因此，人们就可以在具有不同运动形式
的对象之间进行模拟实验。
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3）按对象性质 根据实验对象性质的多样性，可以分为物理实验、化学实验、生命实验、人体 实验等。 4）按预定目的 根据实验者的预定目的可分为定性实验、定量实验、测量实验、对照实验、验 证性实验、判定性实验和中间实验等。 5）按实验对象 根据实验对象的透明度，可以分为黑箱实验、灰箱实验和白箱实验等。 另外，研究者应充分利用试验方法来研究特定的事物，但是必须懂得实验方法 的局限性，如实验不能替代理论研究；实验总是特殊的，特殊的结果与普遍的理论 之间总是有距离的；实验只能是在有限的范围内进行，许多问题是无法通过实验进 行研究的。
程。
当然，在实验设计中还有许多具体的工艺和技术方面的问题。但是贯穿实验 设计的一根主线，则是运用一定理论而进行的逻辑推论。相应的工艺和技术问 题也只有在一定逻辑思维基础上，才能联结成为一个完整的设计。
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4）实验仪器、设备、材料的准备 人们往住把实验仪器、设备、材料的准备，当作是一种纯物质的活动。其 实，每一种仪器都是以某种或某些理论为依据而进行设计和制造的。例如，伽 利略、托里拆利等人使用的温度计，就是根据液体和气体与“受热程度”按比 例 膨胀的假定而制作的。1878 年国际度量衡委员会关于标准温度计的决议则作如
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六、实验程序 1）准备阶段 科学实验过[1]程的第一个阶段，可以叫做实验的准备阶段。 一项科学实验的价值，它的成功或失败，很大程度上取决于科学实验的准备 阶段。在这一阶段，人们需要进行四项工作。其中的每项工作，都不能离开理 论的运用，不能离开逻辑思维活动。 2）确立实验目的 这是为了明确我们为什么而进行实验。 例如，迈克尔逊和莫雷关于光的干涉实验，其目的就在于检验当时流行的以 太理论是否正确。这个目的的 实现，对于推动物理学的发展有着十分重要的作 用。确定实验目的是一个理论的逻辑演绎的过程。明确指导实验设计的理论。 在确立实验目的之后，并不能马上着手设计实验，而是要先明确以什么理论 来指导实验的设计。这种指导性理论，就是启发实验者应采用什么方法并从什 么方向上去实现已确立的目的。没有这一步骤，就不能从实验目的过渡到具体 的实际设计上去。
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2）强化条件 科学实验具有强化观察对象的条件的作用。 在科学实验中，人们可以利用各种实验手段，创造出在地球表面的自 然状态下无法出现的或几乎无法出现的特殊条件，如超高温、超高压、超 低温、超真空等等。在这种强化了的特殊条件下，人们遇到了许多前所未 知的在自然状态中不不能或不易遇到的新现象，使人们发现了许多具有重 大意义的新事实。 3）可重复性 科学实验具有可重复的性质。 在自然条件下发生的现象，往往是一去不复返的，因此无法对其反复 地观察。在科学实验中，人们可以通过一定实验手段使被观察对象重复出 现，这样，既有利于人们长期进行观察研究，又有利于人们进行反复比较 观察，对以往的实验结果加以核对。 正是由于科学实验具有这些特点，因此科学实验越来越广泛地被应 用，并且在现代科学中占有越来越重要的地位。在现代科学中，人们需要 解决的研究课题日益复杂，日益多样，使得科学实验的形式也不断丰富和 多样。
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5）实施阶段 科学实验的第二个阶段，可以叫做实验的实施阶段。 这个阶段就是实验者操作一定的仪器设备使其作用于实验对象，以取得某种 实验效应和数据。仪器设备与实验对象的相互作用是不依人的意志为转移的合乎规律 的表现。因此，这个阶段的活动是—种客观的物质活动。作为客观的感性物质活动的 实验实施过程正是对人们已有认识的检验，也是提供了给人们认识的新事实。 6）结果处理阶段 科学实验的第三个阶段，可以叫做实验结果的处理阶段。 在这—阶段上，人们对实验结果进行分析。因为尽管人们在实验设计中作了周密 考虑，但在实验的实施过程，仍会有一些事前没估计到的主客观因素影响到实验结果。 所谓客观因素主要是指实验仪器设备的偶然变化，实验初始条件、环境条件的偶然变 化、实验材料在品种规格上的某些差异等等。所谓主观因素主要是指，在实验设计 时，遗漏了对一些可能产生的系统误差的考虑，在读取数据时，感官上造成的偏差， 等等。这些因素造成的影响是混合在一起的。因此，人们就必须对实验最初所呈现出 来的结果作出分析，以区分什么是应该消除的误差，什么是实验应有的结果。
精神财富的总体中去。这样说，并不是要否认实验者个人的创造能力，而是说
这种创造能力只有不脱离社会这个基础时才能得到发挥。
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2）实验对象 这是实验者所要认识的对象。实验对象可以是自然界的物体及其现 象，例如太阳光，也可以是人们生产出来的物体及其现象，例如机床、布匹。 但是，不管何种种实验对象，它既是实验者进行变革和控制的对象，又是实验 者的认识对象。因此，从认识论上看。实验对象是处于认识客体的地位。 3）实验手段 实验手段是由实验的仪器、工具、设备等客观物质条件组成，实验仪器是其 中的主要成分。 实验手段的作用主要表现在两个方面： 一方面是实验者通过实验手段把自己变革和控制实验对象的意图传递给实验 对象，使实验者的意图得到物化。 另一方面，实验手段又显示实验对象的特性，而把实验对象在经受变革与控 制后呈现的状态传递给实验者，使实验者能够获得关于实验对象的有关认识。 所以，实验手段是实验者和实验对象之间的中介环节。没有适当的实验手段， 实验对象的某些特性就不能暴露出来，人们就不能获得对这些特性的认识。
有特殊重要的地位，因此，需要对实验单独加以论述。
在古代社会，科学实验就已在人们探索自然界奥秘的过程中逐步酝酿产生。 但是那时的实验还只是以原始朴素形式出现，它还没有成为一种独立的社会实 践活动形式。严格意义上的科学实验是从近代开始的。实验方法的运用成为近 代自然科学的主要特点。这种情况之所以在近代出现，根本原因在于工业生产 在这时得到了长足的发展。恩格斯说：“从十字军远征以来，工业有了巨大的 发 展，并产生了很多力学上的（纺织、钟表制造、磨坊）、化学上的（染色、冶 金、酿酒）、以及物理学上的（眼镜）新事实，这些事实不但提供了大量可供 观察的材料，而且自身也提供了和已往完全不同的实验手段，并使新的工具的 制造成为可能。可以说，真正有系统的实验科学，这时候才第一次成为可能。”
（《马克思恩格斯选集》 第3 卷人民出版社1972年版，第523-524页）
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从近代到现代，科学实验经历了很大发展，科学实验的社会性也逐步提高。 到了1940年代以后，科学实验的规模愈来愈大。科学实验再也不是科学家个人
的事业，而成为整个社会事业的一个有机部分。
科学实验和科学观察一样，也是搜集科学事实、获得感性材料的基本方法， 同时也是检验科学假说，形成科学理论的实践基础，二者互相联系、互为补充。 但实验是在变革自然中认识自然，因而有着独特的认识功能。原因是科学实验 中多种仪器的使用，使获得的感性材料更丰富、更精确 ，且能排除次要因素的 干扰，更快揭示出研究对象的本质。
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●实验 ●实训 ●实训基地建设
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前 言 高职教育应坚持培养面向生产、管理、服务第一线需要的下得 去、留得住、用得上的实践能力强，具有良好职业道德的高技能人 才。高职教育要达到这一培养目标，必须高度重视学生实践能力的 培养，要培养学生的专业技能，必须要重视校内、外实训基地的建
困难，因为对象的某些特性或者是被掩盖了起来，或者受到其他因素的干扰，以致对 象的某些特性，或者是人们不容易认识清楚，或者是通常情况下根本就不能察觉到。 而在科学实验中，人们则可以利用各种实验手段，对研究对象进行各种的人工变革和 控制，使其摆脱各种偶然因素的干扰，这样被研究对象的特性就能以纯粹的本来面目 而暴露出来。人们就能获得被研究对象在自然状态下难以被观察到的特性。
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二、实验特点 科学实验之所以受到人们的重视，之所以能比自然观察优越，这是和科学实验本 身的特点密切相关的。 1）纯化条件 科学实验具有纯化观察对象的条件的作用。 自然界的对象和现象是处在错综复杂的普遍联系中的，其内部又包含着各种各样
的因素。因此，任何一个具体的对象，都是多祥性的统一。这种情况带来了认识上的
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四、实验分类 目前，人们对利实验类型的分类，还缺少较系统的研究。我们也只 是粗略地介绍以下两种分类： 1）按实验目的 按照实验的目的不同，可以把科学实验分为定性实验、定量实验和结
构分析实验。
定性实验是用以判定某种因素、性质是否存在的实验。 定量实验是 用以测定某种数值或数量间关系的实验。
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五、实验构成 无论何种类型的科学实验，它们都是由三个部分构成的。
1）实验者
这是组织、设计和进行科学实验的人。实验目的的确定，实验方案的设计、 实验步骤的制定、实验过程的操作、实验结果的处理解释等，没有一个环节可 以脱离实验者。实验者是实验活动的主体。实验者从事科学实验是为了取得对 自然界特定对象的认识。因此，从认识论上看，实验者又是认识的主体。没有 实验者这个认识主体，科学实验就不会发生。不过在此需要指出的是，不能把 实验者理解为孤立的个人。在任何情况下。实验者都不是作为孤立的个人在活 动，而是作为社会的人在活动。实验者继承着前辈们所已经建树起来的积极成 果，也借鉴着同时代的成功经验与失败教训，同时还依赖着人们之间进行的各 方面的协作劳动。因此，实验者所取得的任何一点有益成果，都将融汇到社会
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3）着手实验设计 实验设计是运用一定理论进行逻辑推论的过程。实验设计的优劣很大程度上 取决于设计过程中的逻辑思维是否严密。比如，在实验设计中，要细致思考 到，在实验的实施中可能会有哪些偶然性因素发生，这些偶然性因素会对实验 效应带来什么影响。拿某种药物效应的实验来说，在实验设计时就要考虑到， 如果病人知道了是在做药物效应的实验，那么他的心理反映就可能影响到生理 上，从而使实验发生偏差，如果某医生知道了哪些病人属实验组，哪些病人属 对照组，那么他的心理反应也可能会影响到诊断上，从而使实验发生偏差。因 此，在实验设计中就要采取相应的严格措施，以消除这种偶然因素对实验效应 的影响。这些思考过程，都是运用一定理论而进行的逻辑分析和逻辑推理的过
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三、主要步骤 科学的方法应该包括六个重要步骤： 观察 观察即对事实和事件的详细记录。 定义 对问题进行定义是有确切程序可操作的。 假设 提出假设是对一种事物或一种关系的暂时性解释。 检验 收集证据和检验假设，一方面要能提供假设所需的客观条件，一方 面要找到方法来测量相关参数。 发表 发表研究结果：科学信息必须公开，真正的科学关注的是解决问题。 建构 即建构理论。孤立的问题无法建立理论，科学的理论是可以被证伪 的。
结构分析实验是用以了解被研究对象内部各种成份之间空间结构的实
验。
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2）按手段作用 根据实验手段（仪器、设备工具等）是否直接作用于被研究为标准，实验可 分为直接实验、间接实验和模型实验等。 直接实验就是实验手段直接作用于被研究对象的实验。 模型实验就是根据相似原理，用模型来代替被研究对象，即代替原型，实验 手段则直接作用于模型而不是原型的一种实验。在现代自然科学中，模型已不 限于与原型具有同样物理性质的物理模型，而是又发展出数学模型、控制论模 型等等。数学摸型是建立在模型和原型的数学形式相似的基础上。控制论模型