時(shí)間：2022-06-29 13:49:43
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
一、問題的提出
“血型鑒定”是初中生物“人體生命活動(dòng)的能量供給”一節(jié)的模擬實(shí)驗(yàn)?？梢宰寣W(xué)生體驗(yàn)血型的鑒定過程，理解血液鑒定及輸血的原理。教材建議使用的化學(xué)藥品價(jià)格較高，很多學(xué)校的生物實(shí)驗(yàn)室中未必都能有購置，同時(shí)，其中有幾種有毒性，學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中存在安全隱患。陳樂東老師對(duì)實(shí)驗(yàn)做了改進(jìn)，建議用硫酸鎂、碳酸鈉、氫氧化鈉和氫氧化鈣沉淀模擬血液凝集。通過產(chǎn)生沉淀來模擬凝集，初中一年級(jí)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的了解有限，并不能很好地理解血型鑒定的原理及輸血原則。從經(jīng)濟(jì)性和效果方面考慮，本實(shí)驗(yàn)用墨水來做，也可以收到較好的教學(xué)效果。
二、材料準(zhǔn)備
1.三種不同顏色的墨水，分別是：紅色、純藍(lán)、墨汁（可適當(dāng)稀釋）。2.試劑瓶6個(gè)，一個(gè)裝紅墨水，標(biāo)明“A標(biāo)準(zhǔn)血清”，另一個(gè)裝純藍(lán)墨水，標(biāo)明“B標(biāo)準(zhǔn)血清”；其余四個(gè)分別裝紅墨水、純藍(lán)墨水、墨汁和清水，模擬四種待測血液樣品，在試劑瓶上標(biāo)明甲、乙、丙、丁。3.載玻片4個(gè)，在左右兩邊的邊緣分別用記號(hào)筆標(biāo)明A和B（與醫(yī)院中血型鑒定方法一致）。
三、實(shí)驗(yàn)原理
用紅墨水代表A型血樣；用純藍(lán)墨水代表B型血樣；墨汁代表AB型血樣；清水代表O型血樣。四種樣品在滴加紅、藍(lán)墨水代表的A、B兩種標(biāo)準(zhǔn)血清時(shí)，會(huì)有不同的顏色變化，用變色與否代表凝集反應(yīng)，如下表：
四、模擬實(shí)驗(yàn)過程
1.取4張載玻片，均在標(biāo)明A的位置上方滴加1滴紅墨水（A標(biāo)準(zhǔn)血清），在標(biāo)明B的位置上方滴加純藍(lán)墨水（B標(biāo)準(zhǔn)血清）。2.在每張載玻片上滴加一種待測樣品，A、B標(biāo)準(zhǔn)血清中各加1滴。3.觀察是否變色，將結(jié)果記錄在下表中，在括號(hào)內(nèi)注明血型：
五、討論
1.實(shí)驗(yàn)所需的材料簡單、無毒性，同時(shí)無需學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)生成沉淀的原理。只要記住每種血型分別用什么代替，就能準(zhǔn)確說出凝集反應(yīng)的結(jié)果。同時(shí)學(xué)生也能理解A型和B型標(biāo)準(zhǔn)血清是來自A型和B型血液。2.模擬實(shí)驗(yàn)降低了學(xué)生理解輸血原理的難度。紅墨水代表的A型血能為A型血和AB型血輸血而不改變顏色；純藍(lán)墨水代表的B型血能為B型血和AB型血輸血也不改變顏色；墨汁代表的AB型血只能給AB型血的人輸血，給其他顏色的血型輸血都會(huì)改變?cè)蓄伾磺逅淼腛型血可以給任何一種血型輸血而不改變顏色，而自身只能接受O型血。3.本模擬實(shí)驗(yàn)與醫(yī)院血型鑒定的辦法一致，緊密聯(lián)系生活，增長了學(xué)生的醫(yī)學(xué)常識(shí)。
作者:陳暅單位:甘肅省蘭州交大東方中學(xué)
實(shí)驗(yàn)的硬件環(huán)境為兩臺(tái)計(jì)算機(jī)：一臺(tái)作為宿主機(jī)，運(yùn)行各種安全實(shí)驗(yàn)的代碼；另一臺(tái)作為調(diào)試機(jī)，運(yùn)行被實(shí)驗(yàn)的內(nèi)核。兩臺(tái)機(jī)器通過串口進(jìn)行連接，傳送調(diào)試指令和調(diào)試數(shù)據(jù)。具體實(shí)驗(yàn)時(shí)，可使用虛擬機(jī)以WRK內(nèi)核引導(dǎo)系統(tǒng)運(yùn)行，既可以防止實(shí)驗(yàn)對(duì)真實(shí)的硬件和文件系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響，也可以方便地通過一個(gè)命名管道連接虛擬機(jī)和物理機(jī)，將虛擬機(jī)作為被調(diào)試機(jī)、物理機(jī)器作為調(diào)試機(jī)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2實(shí)驗(yàn)?zāi)K
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)是以Hook技術(shù)為基礎(chǔ)，從影響操作系統(tǒng)安全的外設(shè)事件、進(jìn)程保護(hù)、文件管理、網(wǎng)絡(luò)安全等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。Windows操作系統(tǒng)是建立在事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制之上的，系統(tǒng)各部分之間的溝通也都是通過消息的相互傳遞而實(shí)現(xiàn)。Hook（鉤子）技術(shù)是Windows系統(tǒng)的一種非常重要的接口，可以截獲并處理在其他應(yīng)用程序之間傳遞的消息，并由此完成一些普通應(yīng)用程序難以實(shí)現(xiàn)的特殊功能。Hook技術(shù)分為應(yīng)用層Hook技術(shù)和內(nèi)核層Hook技術(shù)。該實(shí)驗(yàn)采用Hook技術(shù)設(shè)計(jì)了全局鍵盤監(jiān)聽、進(jìn)程隱藏與保護(hù)、文件監(jiān)視、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽等具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
2.1全局鍵盤監(jiān)聽
本模塊的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲寣W(xué)生理解Windows的消息處理機(jī)制——回調(diào)函數(shù)、Hook技術(shù)的原理，并能運(yùn)用這些原理改變系統(tǒng)消息的控制權(quán)，達(dá)到維護(hù)系統(tǒng)安全的目的。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是通過回調(diào)函數(shù)定制新的鍵盤鉤子，在主控機(jī)上通過windbg把鉤子以DLL的形式加入到目標(biāo)機(jī)的所有運(yùn)行進(jìn)程中，實(shí)現(xiàn)全局鍵盤監(jiān)聽。鉤子函數(shù)將獲取的鍵盤信息返回給主控機(jī)，在其dbgview上顯示鍵盤的輸入信息。
2.2進(jìn)程隱藏與保護(hù)
本模塊的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱俗寣W(xué)生理解系統(tǒng)服務(wù)的原理和執(zhí)行流程，并能利用SSDTHook技術(shù)改變系統(tǒng)服務(wù)的地址和執(zhí)行流程，達(dá)到改變相關(guān)進(jìn)程的控制權(quán)并保護(hù)該進(jìn)程的目的。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為兩部分，首先是通過修改SSDT（即系統(tǒng)服務(wù)描述符表）中NtQuerySystem-InformationAPI的地址，將其替換為自定義的服務(wù)函數(shù)NtQuerySystemInformation（即SSDTHook）地址，實(shí)現(xiàn)在被調(diào)試機(jī)中隱藏指定進(jìn)程的目的；然后，通過修改SSDT中NtTerminateProcessAPI阻止進(jìn)程被任務(wù)管理器等進(jìn)程管理工具殺掉，達(dá)到保護(hù)進(jìn)程的目的。為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性(至少不讓其崩潰)，應(yīng)當(dāng)在自定義的服務(wù)函數(shù)中調(diào)用系統(tǒng)中原來的服務(wù)。
2.3文件監(jiān)視
本模塊的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱俗寣W(xué)生理解文件監(jiān)視的原理，運(yùn)用相關(guān)的Hook技術(shù)保護(hù)指定文件，達(dá)到防止病毒木馬等惡意修改或刪除文件、維護(hù)文件系統(tǒng)安全的目的。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是當(dāng)刪除一個(gè)需要受保護(hù)文件時(shí)，利用SHFileOperationHook替換原來的API函數(shù)，禁止刪除該文件的操作，并提示該文件受保護(hù)。
2.4網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽
本模塊的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菐椭鷮W(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)抓包技術(shù)的原理，并運(yùn)用相關(guān)的HookWinSocketAPI實(shí)現(xiàn)抓包，達(dá)到監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)傳輸和排除網(wǎng)絡(luò)故障的目的。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是首先利用Hook技術(shù)完成消息的截獲，提取出感興趣的消息；其次，利用API攔截技術(shù)攔截相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)程序的SOCKET網(wǎng)絡(luò)函數(shù)；第三，利用DLL技術(shù)將HookAPI攔截的代碼封裝，利用EXE程序?qū)LL映射到進(jìn)程中。相關(guān)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)被調(diào)用時(shí)將觸發(fā)API函數(shù)攔截。最后，從網(wǎng)絡(luò)函數(shù)中提取我們想要得到的數(shù)據(jù)包。
3實(shí)施方法
操作系統(tǒng)安全實(shí)驗(yàn)是信息安全專業(yè)實(shí)踐內(nèi)容的重要部分，由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需要一定的內(nèi)核知識(shí)基礎(chǔ)且具有一定難度，因此將其定位為開放式實(shí)驗(yàn)，并安排在操作系統(tǒng)原理和信息系統(tǒng)安全等相關(guān)專業(yè)課程學(xué)習(xí)之后實(shí)施。借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，將所有實(shí)驗(yàn)信息對(duì)信息安全專業(yè)學(xué)生開放；學(xué)生按照教師定制的學(xué)習(xí)路徑，自主獲取實(shí)驗(yàn)的基本信息、網(wǎng)絡(luò)查詢實(shí)驗(yàn)資料和相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用方法、自主完成實(shí)驗(yàn)步驟、提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并可以在實(shí)驗(yàn)過程中改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。對(duì)于實(shí)驗(yàn)要求，教師可以在學(xué)習(xí)路徑中分別指定基礎(chǔ)性要求和創(chuàng)新性要求，這樣既能保障基礎(chǔ)安全實(shí)踐能力的訓(xùn)練內(nèi)容，又能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
4結(jié)語
一般來說,應(yīng)具備以下條件:人力、物力和時(shí)間滿足設(shè)計(jì)要求;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“三要素”和“四原則”均符合專業(yè)和統(tǒng)計(jì)學(xué)要求;重要的實(shí)驗(yàn)因素和觀測指標(biāo)沒有遺漏,并做了合理安排;重要的非實(shí)驗(yàn)因素(包括可能產(chǎn)生的各種偏性)都得到了很有效的預(yù)防和控制;研究過程中可能出現(xiàn)的各種情況都已考慮在內(nèi),并有相應(yīng)的對(duì)策和嚴(yán)格的質(zhì)量控抗對(duì)操作方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析等均有一套規(guī)范的規(guī)定和正確的方法。而其中準(zhǔn)確把握統(tǒng)計(jì)研究設(shè)計(jì)的“三要素和四原則”,無疑是其設(shè)計(jì)方案科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南笳鳌?/p>
畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三大要素:
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)三要素應(yīng)著重考慮:
一、受試對(duì)象的種類問題。這里面包含以下幾種情形:l、一般醫(yī)學(xué)科研——常用動(dòng)物、離體標(biāo)本或人體內(nèi)取得的某些樣本作為受試對(duì)象;2、新藥的臨床前試驗(yàn)——一般用動(dòng)物作為受試對(duì)象;3.新藥的臨床試驗(yàn)階段——一般用人作為受試對(duì)象。新藥臨床試驗(yàn)一般分為4期,在1期臨床試驗(yàn)階段,通常用健康志愿者作為受試對(duì)象;而在其他各期臨床試驗(yàn)階段,常用患特定疾病的患者作為受試對(duì)象。選擇什么樣的患者,應(yīng)有嚴(yán)格的規(guī)定。
二、實(shí)驗(yàn)因素。實(shí)驗(yàn)研究的目的不同,對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求也不同。若在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中影響觀察結(jié)果的因素很多,就必須結(jié)合專業(yè)知識(shí),對(duì)眾多的因素做全面分析,必要時(shí)做一些預(yù)實(shí) 驗(yàn),區(qū)分哪些是重要的實(shí)驗(yàn)因素,哪些是重要的非重要的實(shí)驗(yàn)因素,以便選用合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法妥善安排這些因素。水平選取的過于密集,實(shí)驗(yàn)次數(shù)就會(huì)增多,許多相鄰的水平對(duì)結(jié)果的影響十分接近,不僅不利于研究目的的實(shí)現(xiàn),而且將會(huì)浪費(fèi)人力、物力和時(shí)間;反之,該因素的不同水平對(duì)結(jié)果的影響規(guī)律不能真實(shí)地反映出來,易于得出錯(cuò)誤的結(jié)論。在缺乏經(jīng)驗(yàn)的前提下,應(yīng)進(jìn)行必要的預(yù)實(shí)驗(yàn)或借助他人的經(jīng)驗(yàn),選取較為合適的若干個(gè)水平。所謂質(zhì)量因素,就是因素水平的取值是定性的,如藥物的種類、處理方法的種類等。應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況和具體條件,選取質(zhì)最因素的水平,千萬不能不顧客觀條件而盲目選取。
三、實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)效應(yīng)是反映實(shí)驗(yàn)因素作用強(qiáng)弱的標(biāo)志,它必須通過具體的指標(biāo)來體現(xiàn)。要結(jié)合專業(yè)知識(shí),盡可能多地選用客觀性強(qiáng)的指標(biāo),在儀器和試劑允許的條件下,應(yīng)盡可能多選用特異性強(qiáng)、靈敏度高的客觀指標(biāo)。對(duì)一些半客觀(如讀取病理切片或X片上所獲得的結(jié)果)或主觀指標(biāo)(如給某些定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果人為打分或賦值),一定要事先規(guī)定讀取數(shù)值的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)一的技術(shù)培訓(xùn)。
畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的四個(gè)原則:
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)四原則的實(shí)施主要包括:
一、隨機(jī)原則的實(shí)施:即運(yùn)用“隨機(jī)數(shù)字表”實(shí)現(xiàn)隨機(jī)化;運(yùn)用”隨機(jī)排列表”實(shí)現(xiàn)隨機(jī)化;運(yùn)用’計(jì)算機(jī)產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)”實(shí)現(xiàn)隨機(jī)化。
二、對(duì)照原則的實(shí)施:空白對(duì)照組的設(shè)立——此種對(duì)照一般用干動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,在臨床上只適用于慢性病的對(duì)比研究中,而且必須慎用;相互對(duì)照組的設(shè)立——有時(shí)要考察的某因素不能取零水平,如考察某化學(xué)實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響,此時(shí),各實(shí)驗(yàn)組分別人不同的溫度條件下做實(shí)驗(yàn),各組在實(shí)驗(yàn)中起到了相互對(duì)照的作用;標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照組的設(shè)立——為了比較某新藥的療效,往往以當(dāng)前社會(huì)上被公認(rèn)的、療效比較好且比較穩(wěn)定的同類藥物作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照;實(shí)驗(yàn)對(duì)照組的設(shè)立——當(dāng)某些處理本身夾雜著重要的非處理因素時(shí),還需設(shè)立僅含該非處理因素的實(shí)驗(yàn)組為實(shí)驗(yàn)對(duì)照組;歷史或中外對(duì)照組的設(shè)立一一這種對(duì)照形式應(yīng)慎用,其對(duì)比的結(jié)果僅供參考,不能作為推理的依據(jù);多種對(duì)照形式同時(shí)并存。
三、重復(fù)原則的實(shí)施:所謂重復(fù)原則,就是在相同實(shí)驗(yàn)條件下必須做多次獨(dú)立重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
一、高中生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)
1．高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循實(shí)驗(yàn)的原則。首先，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要具有科學(xué)性，科學(xué)性原則要求教師在進(jìn)行試驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，要明確實(shí)驗(yàn)的目的性，在選擇實(shí)驗(yàn)材料的時(shí)候，一定要選擇具有科學(xué)性的材料、運(yùn)用科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)方法、使用合理恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)原理。除此之外還要滿足高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原則和原理。其次，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要嚴(yán)謹(jǐn)，在生物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)要保證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案沒有漏洞。最后，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要簡易，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，要保證實(shí)驗(yàn)所需的材料能夠容易獲得，實(shí)驗(yàn)的操作步驟簡單易懂，避免實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間過長。除以上幾點(diǎn)原則之外，還要遵循可行性原則、隨機(jī)性原則、可重復(fù)性原則以及實(shí)驗(yàn)條件一致性原則等。
2．高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法
高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)屬于探索性的教學(xué)活動(dòng)，任何的探索都是從問題開始出發(fā)的，因此，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候一定要重視引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題。在實(shí)驗(yàn)開始之前，教師首先要確定就是要通過實(shí)驗(yàn)來提出問題的假設(shè)，用實(shí)驗(yàn)來解決問題，用實(shí)驗(yàn)來得到正確的結(jié)論。由此可見，高中生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是高中生物學(xué)科的難點(diǎn)。教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候一定要引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)感興趣，并且不斷的提出問題，在引導(dǎo)的過程中，激發(fā)學(xué)生的探索精神和學(xué)習(xí)興趣，集中學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的求職欲望，以及鼓勵(lì)學(xué)生自我提問、學(xué)生與學(xué)生之間相互提問、學(xué)生與老師相互提問。除此之外，教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的時(shí)候，還要不斷地優(yōu)化創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候教師一定要利用控制單一變量的原則來不斷地調(diào)整實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，這樣才能有效地培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維和創(chuàng)新思維。只有做到了以上幾點(diǎn)，才能有效地保證高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和有效性。
二、高中生物實(shí)驗(yàn)的分析
高中生物實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析占有很重要的位置。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析之前，一定要給學(xué)生充分的思考時(shí)間，讓學(xué)生進(jìn)行討論交流，使學(xué)生嘗試著去分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。將學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論，讓學(xué)生自己去探索實(shí)驗(yàn)的原理、步驟以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。如此一來，不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠使得一些有困惑的學(xué)生能夠得到其他同學(xué)的解答后恍然大悟。對(duì)于學(xué)生一些較好的想法和提議，教師要給予及時(shí)的鼓勵(lì)和支持。實(shí)驗(yàn)結(jié)果一般都可以觀察和測量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在生物實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的真實(shí)狀況，是獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)論的重要依據(jù)。假如教師所做的生物實(shí)驗(yàn)屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，那么結(jié)果是唯一的，同樣結(jié)論也是唯一的。假如教師所做的生物實(shí)驗(yàn)屬于探究性實(shí)驗(yàn)，那么結(jié)果就不再唯一，且每一個(gè)結(jié)果都將得到一個(gè)結(jié)論。一般高中生物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，問題出現(xiàn)最多的實(shí)驗(yàn)就屬探索性實(shí)驗(yàn)，通常表現(xiàn)的情況有以下幾種:首先，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)的結(jié)論不一致;其次，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析的時(shí)候不全名，沒有正確且準(zhǔn)切的分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)的各種可能性;最后，教師在實(shí)驗(yàn)分析時(shí)語言表達(dá)不準(zhǔn)確，甚至出現(xiàn)結(jié)果與結(jié)論顛倒的現(xiàn)象。通常生物實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析使用的語句都是“如果……那么說明……”首先闡述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，然后再闡述得出的結(jié)論。
三、結(jié)束語
綜上所述，高中生物實(shí)驗(yàn)重視的不僅是實(shí)驗(yàn)的技能，更注重實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和分析，尤其是在近幾年的高考中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析出現(xiàn)的相對(duì)頻繁，并且所占的比例和分?jǐn)?shù)也逐漸呈上漲的趨勢(shì)。因此，教師在平時(shí)的教學(xué)過程中，一定要重視實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和分析，對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生提出的一些好想法和意見，教師要給予及時(shí)的鼓勵(lì)和支持。
總而言之，在高中生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和分析中，教師一定要把握好實(shí)驗(yàn)的原則，以期來保證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性。這樣才能夠有效地保證學(xué)生能夠?qū)W以致用，甚至舉一反三，理解和掌握生物實(shí)驗(yàn)中的精髓。
作者:甘學(xué)武單位:甘肅省酒泉市金塔縣中學(xué)
一、確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容形成實(shí)驗(yàn)假設(shè)
實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是學(xué)生在經(jīng)過網(wǎng)狀拓?fù)涫秸n堂培養(yǎng)后，在語文閱讀能力上能夠體現(xiàn)出批判性思維的相關(guān)特征，提升批判性思維品質(zhì)。實(shí)驗(yàn)假設(shè)涉及了三方面的內(nèi)容，分為三個(gè)假設(shè)：1.教學(xué)模式與批判性思維意識(shí)培養(yǎng)的關(guān)系。批判性思維意識(shí)應(yīng)包括“尋找真理、開放思想、分析能力、系統(tǒng)化能力、批判性思維的自信心、求知欲、認(rèn)知成熟七種意識(shí)傾向“，在此設(shè)置假設(shè)一：網(wǎng)狀拓?fù)涫秸n堂可以顯著增強(qiáng)學(xué)生批判性思維意識(shí)；2.教學(xué)模式與批判性思維普遍性的關(guān)系。設(shè)置假設(shè)二：網(wǎng)狀拓?fù)涫秸n堂對(duì)培養(yǎng)學(xué)生批判性思維具有普遍性。3.教學(xué)模式與批判性思維能力的培養(yǎng)的關(guān)系。批判性思維包括三個(gè)緊密聯(lián)系、互相影響的階段：“分析思維方式階段、評(píng)估思維方式階段和提高思維方式階段”，具有公正性、普查性、挑戰(zhàn)性、嚴(yán)謹(jǐn)性、獨(dú)立性五種品質(zhì)特點(diǎn)，以及思維目標(biāo)、問題意識(shí)、觀點(diǎn)分析、概念理論表達(dá)、建立假設(shè)、推理結(jié)論等六種能力。在此設(shè)置了假設(shè)三：網(wǎng)狀拓?fù)涫秸n堂可以顯著提升學(xué)生批判性思維能力以及語文綜合閱讀能力。
二、實(shí)驗(yàn)變量的確定及控制措施
1.自變量與因變量的確定。自變量是研究者出于某種研究目的進(jìn)行操縱以引起因變量發(fā)生變化的因素或條件。自變量是因變量的原因，因變量是由于自變量的變化而產(chǎn)生的現(xiàn)象變化或結(jié)果，彼此相互依存。依據(jù)假設(shè)，實(shí)驗(yàn)操作變量是參與網(wǎng)狀拓?fù)涫秸n堂研究的學(xué)生：實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的語文閱讀教學(xué)采取網(wǎng)狀拓?fù)涫?，?duì)照組學(xué)生的語文閱讀教學(xué)采取傳統(tǒng)閱讀教學(xué)方式。因變量包括：（1）學(xué)生批判性思維能力的總體改變和各個(gè)分量（思維目標(biāo)、問題意識(shí)、觀點(diǎn)分析、概念理論表達(dá)、建立假設(shè)、推理結(jié)論）的變化；（2）學(xué)生批判性思維意識(shí)的總體改變和原則分量的變化。（3）學(xué)生語文綜合閱讀測試能力的總體改變。2.無關(guān)變量的控制。無關(guān)變量，即為實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外的影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件。實(shí)驗(yàn)者不能根據(jù)它對(duì)所得的結(jié)果做出正確的判斷和解釋。如果不能控制或消除無關(guān)變量的影響，因變量變化的根本原因就無法判定。所以在選擇研究變量的同時(shí)，必須辨明無關(guān)變量，需要在研究過程中加以控制那些可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的無關(guān)變量。本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，因?yàn)槭前醋匀话嗉?jí)進(jìn)行試驗(yàn)，因而能對(duì)一部分無關(guān)變量進(jìn)行控制。無關(guān)變量包括下面五個(gè)方面：學(xué)生自身方面的因素、家庭背景、社會(huì)因素、學(xué)習(xí)環(huán)境和教師因素。從高中二年級(jí)和三年級(jí)的學(xué)生中抽取樣本。他們?cè)谛Ｒ延兄辽僖荒甑膶W(xué)習(xí)生活經(jīng)歷，接觸的學(xué)習(xí)環(huán)境和社會(huì)環(huán)境基本一致。學(xué)生自身的特點(diǎn)，在進(jìn)入新年級(jí)分班時(shí)，皆由學(xué)校從學(xué)習(xí)成績、綜合素質(zhì)、班級(jí)人員組成等方面綜合平衡控制，在所屬的班級(jí)層級(jí)中，隨機(jī)分配，具有一定同質(zhì)性。實(shí)驗(yàn)中涉及的教師具有高中循環(huán)教學(xué)經(jīng)歷，年齡接近，教學(xué)能力相當(dāng)。
三、抽樣及分組的設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)學(xué)校江蘇省海安高級(jí)中學(xué)為獨(dú)立設(shè)置的高中，規(guī)模符合要求。學(xué)校各類設(shè)備設(shè)施齊全，配置先進(jìn)。學(xué)生對(duì)絕大多數(shù)對(duì)教師的教學(xué)比較滿意。學(xué)校教研組和課題組具備開發(fā)課程的能力。語文教研組承擔(dān)了省級(jí)“十二五”規(guī)劃課題，初步形成了較為可行的課程評(píng)價(jià)、學(xué)生評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)等體系，基本滿足實(shí)驗(yàn)開設(shè)的需要。為了保證實(shí)驗(yàn)的真實(shí)與嚴(yán)謹(jǐn)，盡量減少前測與實(shí)驗(yàn)處理帶來的交互作用，便于作對(duì)照比較，采用了隨機(jī)后測控制組設(shè)計(jì)。學(xué)校按學(xué)習(xí)成績綜評(píng)、綜合素質(zhì)測評(píng)、班級(jí)人員性別比例、選科傾向等因素在進(jìn)入新學(xué)年時(shí)隨機(jī)分成若干個(gè)班級(jí)，采取等組實(shí)驗(yàn)法分層整群隨機(jī)抽樣。分別從高二年級(jí)理科普通班、高三年級(jí)理科強(qiáng)化班、高三年級(jí)文科普通班三個(gè)不同組合中隨機(jī)抽取兩個(gè)，共386名學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)。在每個(gè)年級(jí)的不同類型班級(jí)組合中，隨機(jī)指派一個(gè)班為實(shí)驗(yàn)班，語文閱讀教學(xué)中使用網(wǎng)狀拓?fù)涫浇虒W(xué)模式；對(duì)照班則采取常規(guī)教學(xué)模式。一個(gè)學(xué)期之后采用相關(guān)測量量表及常規(guī)語文閱讀綜合測試進(jìn)行后測。
四、測量量表的選取
1.批判性思維意識(shí)傾向測量量表的選取《加利福尼亞批判性思維傾向測試》是一種比較成熟且使用較為廣泛的思維能力測試量具，有較好的信度與效度。2.批判性思維能力測量量表的選取《批判性思維能力檢測指南》將思維元素與思維標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合，從八個(gè)方面進(jìn)行測量，比較適合人文學(xué)科檢測，因而選取《批判性思維能力檢測指南》作為能力檢測量表。主要在實(shí)驗(yàn)過程中提供給學(xué)生和教師針對(duì)書面閱讀報(bào)告進(jìn)行分析和檢測。
五、數(shù)據(jù)的分析
1以測電筆為線索，拉開序幕
教材從一開始便介紹家庭電路的基本組成部分，此部分在傳統(tǒng)的教學(xué)中都是以直接講授的方式讓學(xué)生掌握，最多老師帶個(gè)配電箱的實(shí)物一一介紹給學(xué)生，學(xué)生習(xí)得的知識(shí)印象不深刻．若以測電筆為線索利用學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究測電筆的構(gòu)造及使用方法，并以小組為單位:拆開測電筆觀察內(nèi)部的構(gòu)造，看完后再組裝好;并在自主學(xué)習(xí)課本如何使用測電筆的內(nèi)容后，正確使用測電筆測試插座是否有電，小組其他成員對(duì)操作的同學(xué)進(jìn)行交流．讓學(xué)生親自觀察、體驗(yàn)后學(xué)到的內(nèi)容印象深刻，從而總結(jié)出測電筆的作用:辨別火線、零線，進(jìn)而導(dǎo)出家庭電路組成部分的首要成員:進(jìn)戶線．
2以裝燈泡為主軸，立足重點(diǎn)
家用燈泡的連接是《家庭電路與安全用電》的重點(diǎn)內(nèi)容．傳統(tǒng)教學(xué)中我們常常是利用畫圖來給學(xué)生講解:為什么開關(guān)接火線，燈泡接零線，為什么螺旋接零線等，僅憑畫圖講解學(xué)生沒有感性認(rèn)識(shí)，有的同學(xué)甚至懷疑老師講的是否真實(shí)，而實(shí)際生活中也不能得到驗(yàn)證．鑒于此，筆者將這部分進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)改進(jìn)設(shè)計(jì):“以使燈泡亮起來”為實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，請(qǐng)學(xué)生自己動(dòng)手將燈泡接入電路．這時(shí)肯定會(huì)有同仁質(zhì)疑:在課堂上老師怎么可以讓學(xué)生接觸家庭電路呢?作為教者“學(xué)生實(shí)驗(yàn)的安全問題”是我們首先必須考慮的問題，所以我將原先燈泡與開關(guān)所接在家庭電路進(jìn)行了調(diào)整:利用一個(gè)學(xué)生電源調(diào)至12V交流電引出兩根導(dǎo)線一根代表火線，另一根代表零線，并事先將火線零線中間的一小部分絕緣皮去掉以便于學(xué)生連接．由于“220V40W”的燈泡接在12V交流電源上根本就不亮，所以專門找到電動(dòng)自行車的車前燈，正好“12V40W”并把開關(guān)與燈座內(nèi)的接線柱事先都用導(dǎo)線引出并與鱷魚夾子焊接好以便于學(xué)生連接，將器材準(zhǔn)備就緒發(fā)給每個(gè)小組，讓學(xué)生自己去連接．有的學(xué)生將開關(guān)、燈泡分別一端接火線另一端接零線，導(dǎo)致開關(guān)一閉合就出現(xiàn)短路現(xiàn)象，燈泡也不亮，學(xué)生電源過載燈亮的現(xiàn)象，小組其他成員能判斷出這種接法不對(duì);大部分的同學(xué)則將開關(guān)與燈泡串聯(lián)接起來接入火線和零線，但有兩種不同接法:一種是開關(guān)接火線燈泡接零線，而另一種是開關(guān)接零線燈泡接火線，這兩種接法開關(guān)閉合燈亮開關(guān)斷開燈熄滅．看上去都滿足了老師提出的使燈泡亮起來的實(shí)驗(yàn)要求，如何讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)哪種接法更好更安全呢?這時(shí)老師可以提出我們有時(shí)需要更換或擦抹燈泡，人體總是有可能會(huì)碰到燈泡的螺旋部分，那這兩種接法有沒有區(qū)別?斷開這兩種接法的開關(guān)，是不是沒有電了呢?可以讓學(xué)生自己利用測電筆去檢測燈泡的螺旋部分，學(xué)生看到開關(guān)接火線的那種測電筆不亮，而開關(guān)接零線的那種雖然開關(guān)斷開但測電筆依然發(fā)光了，說明燈泡的螺旋部分依然有電，存在安全隱患應(yīng)當(dāng)避免這種接法，從而得出燈泡的正確接法．這樣設(shè)計(jì)后學(xué)生在一個(gè)安全的親自動(dòng)手安裝燈泡的活動(dòng)中，既體驗(yàn)了自己安裝電器的樂趣，又體驗(yàn)了測電筆的使用，還知道了燈泡與開關(guān)的正確安裝方法．雖然老師準(zhǔn)備器材麻煩了一些，但能將生活中經(jīng)常使用的燈泡讓學(xué)生自己安裝，而且能讓學(xué)生收獲有如此之多，并且又是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容，老師辛苦一些也值得．
3以熔斷器為抓手，突破難點(diǎn)
熔斷器這一部分是家庭電路的重要組成部分，但是這個(gè)器件對(duì)于學(xué)生來講是個(gè)完全陌生的事物，所以學(xué)生的學(xué)習(xí)有一定的困難，尤其以熔斷原因?yàn)橹饕y點(diǎn)．教者如何突破這一難點(diǎn)教學(xué)便成為這一部分的重要問題．傳統(tǒng)教學(xué)中我們常常利用實(shí)驗(yàn)室電路模擬家庭電路中的短路，這一現(xiàn)象學(xué)生看不見電流，幾乎沒有體驗(yàn)，另一原因超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)保險(xiǎn)絲熔斷，僅憑學(xué)生實(shí)驗(yàn)電燈泡來體現(xiàn)，學(xué)生根本就感覺不到超負(fù)荷運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象顯得有些蒼白．我們可以作這樣的改進(jìn):短路實(shí)驗(yàn):可以讓每個(gè)學(xué)生用一根導(dǎo)線連接干電池的正負(fù)極，并用手捏住10秒，感受一下短路電流，學(xué)生捏住三秒時(shí)就會(huì)甩開手，因?yàn)闋C手呀，這個(gè)短路電流大，學(xué)生會(huì)一輩子都記得，老師再解釋:干電池電壓比較小，所以短路的電流還不算很大，同學(xué)們?cè)囅胍幌氯绻麚Q成家庭電路的220V的電壓，那電流得多大，導(dǎo)線就得著火了，所以我們必須在短路的一剎那切斷電流，從而熔斷器就派上用處了．超負(fù)荷運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)我們可以利用保險(xiǎn)絲演示裝置:先在電路中不接保險(xiǎn)絲換接有絕緣皮的鎳洛合金線，然后打開各個(gè)燈并把燈泡當(dāng)成家庭電路中的電視、電飯煲、空調(diào)等，結(jié)果發(fā)現(xiàn)帶有絕緣皮的鎳洛合金線開始冒煙了，讓學(xué)生看到了危險(xiǎn)之所在，并在心里產(chǎn)生了迫切想要切斷電路的愿望，從而更加突出地體現(xiàn)熔斷器的重要性，這時(shí)再斷開總開關(guān)將熔絲接進(jìn)電路，再次閉合總開關(guān)然后依次打開各個(gè)用電器，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)熔絲熔斷，也讓學(xué)生清楚地看到熔絲的熔點(diǎn)低很容易熔斷，至于熔絲的選擇太粗、太細(xì)的后果也可以用這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置逐個(gè)研究，經(jīng)過這樣的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后，學(xué)生對(duì)于熔斷原因的理解更加生動(dòng)直觀，從而突破了難點(diǎn)。
4以安裝電路為目標(biāo)，完美總結(jié)
有了前面所學(xué)習(xí)內(nèi)容作為鋪墊，接著我們可以借電路的基本組成問題提問，導(dǎo)入家庭電路的基本組成部分有哪些?可以讓學(xué)生自己小組討論，老師拿出事先準(zhǔn)備好的火線和零線將其貼在黑板上．這時(shí)學(xué)生也討論出了家庭電路的基本組成部分:電源、開關(guān)、導(dǎo)線、用電器與插座等，老師再進(jìn)一步提問:家庭電路中電源是由誰來充當(dāng)?shù)哪兀呻姵貑?指導(dǎo)學(xué)生看課本的“火線與零線”部分，讓學(xué)生知道家庭電路的電源由進(jìn)戶線充當(dāng)．接著讓學(xué)生自己“安裝”一個(gè)總開關(guān)，其實(shí)是將總開關(guān)貼在黑板上的火線零線上．我們剛剛學(xué)習(xí)的熔斷器該安放在哪里呢?讓學(xué)生自己安放，有不同意見的再修改，其他同學(xué)點(diǎn)評(píng)，有的認(rèn)為應(yīng)該安放于開關(guān)前這樣才能保護(hù)開關(guān)和整個(gè)電路，有的同學(xué)則認(rèn)為該安在開關(guān)后面這樣才便于更換，兩者一比較就知道應(yīng)該裝在開關(guān)之后，讓錯(cuò)誤的同學(xué)知道安放在開關(guān)前面的缺陷，從而得出正確的安裝位置．接下來老師提醒同學(xué)們家里用電多少是由哪個(gè)器件計(jì)量的?學(xué)生立刻想到是電能表，那電能表應(yīng)該安放在什么位置呢?好多同學(xué)覺得應(yīng)該安放在總開關(guān)的后面，甚至是熔斷器的后面，這樣便于更換，或者熔斷器可以保護(hù)它呀．這時(shí)老師需要點(diǎn)評(píng)一下了:同學(xué)們想的都有道理，原先電能表是安裝在總開關(guān)之后的，可是一些不法分子竟然自己斷開總開關(guān)將火線零線從電能表中拔出，直接相連，同學(xué)們想想這樣會(huì)造成什么結(jié)果?學(xué)生馬上就想到電流不經(jīng)過電能表，那么所消耗的電能都不會(huì)記錄下來，這是一種偷電行為，所以電能表應(yīng)當(dāng)安裝在總開關(guān)之前，即使開關(guān)斷開電能表上依然有電，所以就有效地防止了偷電的行為．這樣設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比原先的直接告知學(xué)生家庭電路安裝順序要好得多，學(xué)生理解的透徹，不易忘記．至于熔斷器后面的開關(guān)用電器、插座，我們可以將前面學(xué)習(xí)的開關(guān)和燈泡及插座的連接讓學(xué)生到黑板導(dǎo)線上畫出來即可．插座可以讓學(xué)生自己閱讀課本并用測電筆測試，知道插座安裝的基本原則:左邊接零線右邊火線中間接地線．這樣既是對(duì)前面學(xué)習(xí)內(nèi)容的復(fù)習(xí)也是對(duì)家庭電路的一個(gè)完善．到此老師對(duì)家庭電路的基本組成部分進(jìn)行了一個(gè)完美的總結(jié)．
5結(jié)語
經(jīng)過這樣的改進(jìn)后，原本沉悶乏味的課堂開始變得生動(dòng)活躍，學(xué)生爭相回答問題，有時(shí)甚至爭得面紅耳赤．學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的積極性很高，學(xué)習(xí)的這時(shí)印象深刻，關(guān)鍵是學(xué)生對(duì)于家庭電路有了清晰的認(rèn)識(shí)，他們感到自己所學(xué)習(xí)的物理知識(shí)對(duì)于生活是很有幫助的．通過自己安裝電燈，同學(xué)們一致認(rèn)為以后自己家中燈泡的更換不再是個(gè)難事了，他可以自己去更換了．通過這樣改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，我們還發(fā)現(xiàn)學(xué)生想要探究生活?yuàn)W秘的熱情更高了．作為教者只是課前多做了一些準(zhǔn)備，卻讓學(xué)生得到如此之多的收獲，興趣是最好的老師，作為老師能激發(fā)學(xué)生探究的興趣和熱情，做再多的努力也是值得的。
作者：郭潔敏 單位：江蘇省如皋初級(jí)中學(xué)
一、培養(yǎng)思維推理能力
研究“真空不能傳聲”的“真空鬧鈴”實(shí)驗(yàn)，明知道無法抽成真空，那實(shí)驗(yàn)是怎么設(shè)計(jì)的呢？哦，原來只要設(shè)計(jì)成觀察到“空氣越少，聲音越小”的現(xiàn)象就可以了，下面就可以進(jìn)行思維的推理了，假如“抽成真空”，那么“聲音消失”，自然得到結(jié)論。類似的還有探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”，這個(gè)實(shí)驗(yàn)又是怎么設(shè)計(jì)的呢？原來只要設(shè)計(jì)成觀察到“阻力越小，物體運(yùn)動(dòng)越遠(yuǎn)，速度減小越慢”就可以了，剩下的還是交給思維！“實(shí)驗(yàn)加推理”的方法，恰恰是對(duì)思維推理的能力培養(yǎng)。
二、培養(yǎng)考慮問題的嚴(yán)謹(jǐn)性
物理是一門需要思維嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目颇?，初中物理，定性的結(jié)論多，與生活聯(lián)系緊密，學(xué)生總憑感覺、直覺下結(jié)論，下一些“好像”、“差不多”的結(jié)論，這是物理的大忌，我們要培養(yǎng)學(xué)生每一結(jié)論的得出必須有明確理論依據(jù)的習(xí)慣，養(yǎng)成一環(huán)扣一環(huán)的嚴(yán)謹(jǐn)思維習(xí)慣。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可以很好地培養(yǎng)學(xué)生思考問題的嚴(yán)謹(jǐn)性。探究“滑動(dòng)摩擦力的影響因素”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生知道要控制壓力或者接觸面粗糙程度，但是題目改變一下，“物理課本和數(shù)學(xué)課本的表面光滑程度不同，小明把物理課本放在水平桌面上拖動(dòng)時(shí)用力較小，把數(shù)學(xué)課本放在水平桌面上拖動(dòng)時(shí)用力較大，是否說明物理課本的表面較光滑？”很多學(xué)生會(huì)得到肯定的答案。但仔細(xì)思考會(huì)發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)并沒有控制對(duì)水平桌面的壓力相同，所以該結(jié)論實(shí)際是錯(cuò)誤的。那這個(gè)實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)有的器材下又該怎么設(shè)計(jì)呢？很簡單，我們只需要先把數(shù)學(xué)課本疊放在物理課本上，再把物理課本疊放在數(shù)學(xué)課本上就能保證兩者對(duì)水平面的壓力相同了。很簡單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，但卻很好地鍛煉了學(xué)生考慮問題的嚴(yán)謹(jǐn)程度。
三、培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性
新時(shí)期物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能很好地鍛煉學(xué)生思維的發(fā)散性。在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如果已經(jīng)在光屏上成了一個(gè)倒立縮小的實(shí)像，現(xiàn)在請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)“你要怎么操作才能在光屏上成一個(gè)倒立放大的實(shí)像呢？仔細(xì)想想有哪些方法。”學(xué)生首先會(huì)想到：蠟燭靠近透鏡，同時(shí)光屏遠(yuǎn)離透鏡。別的方法呢，如果學(xué)生從不同角度思考，整合光路可逆性的知識(shí)，還會(huì)想到：把蠟燭和光屏的位置對(duì)調(diào)。當(dāng)然學(xué)生能想到這一步，自然也就會(huì)明白，蠟燭和光屏不動(dòng)，只是把透鏡向蠟燭方向移動(dòng)也是可以的。
四、培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納能力
很多知識(shí)點(diǎn)之間既有聯(lián)系又有區(qū)別，學(xué)生如果能對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析歸納整理，對(duì)牢固掌握知識(shí)大有益處。新時(shí)期物理實(shí)驗(yàn)的不同設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)也能培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納能力。物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中經(jīng)常要多次實(shí)驗(yàn)，而多次實(shí)驗(yàn)的目的有所不同，有的是多次測量取平均值以減小實(shí)驗(yàn)誤差，而有的是多次實(shí)驗(yàn)避免實(shí)驗(yàn)的偶然性。這里教師要讓學(xué)生學(xué)會(huì)自行整理歸納：如果是測量某一個(gè)確定的物理量，多次實(shí)驗(yàn)的目的是取平均值以減小實(shí)驗(yàn)誤差，如“測量定值電阻的阻值”“測量某物體的長度”；而如果是為了得到某個(gè)規(guī)律，則多次實(shí)驗(yàn)是為了避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，找到更加普遍的規(guī)律，如“探究電流、電壓、電阻的關(guān)系”“探究壓力的作用效果與什么因素有關(guān)”等。學(xué)生學(xué)會(huì)分析歸納知識(shí)點(diǎn)的異同，對(duì)整個(gè)物理學(xué)習(xí)甚至整個(gè)學(xué)習(xí)生涯都是大有裨益的。
五、總結(jié)
新時(shí)期物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)在整個(gè)物理教學(xué)中占有很重要的位置，實(shí)驗(yàn)是物理的重要研究方法，物理學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)，在物理研究中，一方面需要通過實(shí)驗(yàn)獲取必要的信息，由此建立或猜測現(xiàn)象背后的規(guī)律；另一方面，對(duì)于提出的規(guī)律或理論，只有通過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，才能被人接受。但正如本文中所論述，新時(shí)期我們也要看到通過物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)可以對(duì)學(xué)生各方面的能力進(jìn)行培養(yǎng)和提高，在這方面，我們需要不斷思考和實(shí)踐！
作者：徐江 單位：江蘇省無錫市西漳中學(xué)
1.1案例教學(xué)法
案例教學(xué)法是一種使得學(xué)生處在面臨問題的決策者角色的教學(xué)方法。在案例教學(xué)法課堂，無論是教師和學(xué)生必須以不同的方式被激活。教師和學(xué)生相互依賴、互相學(xué)習(xí)。教師一般都是專家，但他們很少直接告知學(xué)生專業(yè)知識(shí)。案例教學(xué)法主要是用在商業(yè)學(xué)院和公共政策學(xué)院教學(xué)活動(dòng)中。例如，1908年已被用于在哈佛商學(xué)院和公共政策學(xué)院。教學(xué)案例研究是全球頂尖的商學(xué)院進(jìn)行核心功能。他們常常組織比賽確定最佳的新的教學(xué)案例。商業(yè)案例是模仿或模擬真實(shí)情況下的文檔。案例陳述的現(xiàn)實(shí)讓讀者參與其中。案件往往說明企業(yè)或政策形勢(shì)需要解決問題，還包括課堂討論和研究的其他信息。在沒有明顯的解決方案的情況下，提供了充分的事實(shí)基礎(chǔ)上激發(fā)學(xué)生獲得一切可能的結(jié)果。作為現(xiàn)實(shí)的模擬，案例必須具有三個(gè)特征：一個(gè)重要的業(yè)務(wù)問題或問題。沒有問題的情況下，沒有教育價(jià)值；充分的信息基礎(chǔ)；沒有明確的結(jié)論。在案例教學(xué)過程中，教師的作用是選擇和組織案例，這也是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵。
1.2基于問題解決的學(xué)習(xí)
基于問題解決的學(xué)習(xí)方法是1980年美國數(shù)學(xué)教師協(xié)會(huì)正式提出來的。它將學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)成問題,或由學(xué)生提出問題,讓學(xué)習(xí)者通過解決問題來獲得相應(yīng)的知識(shí)和能力。讓學(xué)生提出高質(zhì)量的問題是這種教學(xué)方法的關(guān)鍵。要求學(xué)生將問題具體化和形象化，構(gòu)造成模擬實(shí)際生活的故事情節(jié)。學(xué)生在原有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過分析解決問題，發(fā)現(xiàn)更加復(fù)雜和深入的問題。因此，學(xué)生提出問題的多少、思考問題的廣度和深度等是基于問題解決的學(xué)習(xí)方法的重要的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
1.3基于問題的學(xué)習(xí)
基于問題的學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法。學(xué)習(xí)的目的是獲得解決問題的經(jīng)驗(yàn)、思考策略和該領(lǐng)域的知識(shí)。基于問題的學(xué)習(xí)的目標(biāo)是幫助學(xué)生形成靈活的知識(shí)、有效解決問題的能力、自主學(xué)習(xí)、有效的協(xié)作能力和內(nèi)在動(dòng)機(jī)?；趩栴}的學(xué)習(xí)是一個(gè)主動(dòng)的學(xué)習(xí)方式。在工作過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)他們已有的知識(shí)，需要知道什么，以及如何和在哪里獲得新的信息，可能會(huì)有益于該問題的解決。教師的作用是為了促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)、支持、指導(dǎo)和監(jiān)控學(xué)習(xí)過程。導(dǎo)師必須建立學(xué)生對(duì)解決問題的信心，并鼓勵(lì)學(xué)生，同時(shí)也拓展他們的理解。Barrows定義了基于問題的學(xué)習(xí)模型為：(1)以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)。(2)學(xué)習(xí)是學(xué)生小團(tuán)體做的，理想的6～10人。(3)教師指導(dǎo)學(xué)生而不是教學(xué)。(4)以問題為基礎(chǔ)組織和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)。(5)問題是設(shè)置是提高學(xué)生解決問題能力的基礎(chǔ)，是刺激的認(rèn)知過程。(6)學(xué)生通過自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)獲得新的知識(shí)?；趩栴}的學(xué)習(xí)要求教師的教學(xué)風(fēng)格達(dá)到幾個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)：首先，要有一個(gè)與教師科研相關(guān)的“學(xué)習(xí)中心”，所有的學(xué)生都需要圍繞該中心。第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是必須有一個(gè)驅(qū)動(dòng)問題，學(xué)生通過完成項(xiàng)目獲得問題的答案。這個(gè)問題也不能有一個(gè)預(yù)定的結(jié)果，它應(yīng)該要求學(xué)生使用的先驗(yàn)知識(shí)來所有可能的結(jié)果。其他標(biāo)準(zhǔn)包括建設(shè)性的調(diào)查研究、學(xué)生的自等。基于問題的學(xué)習(xí)的主要教學(xué)過程包括提出問題、分析問題、形成假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)、修正假設(shè)。
2土木工程探索性試驗(yàn)設(shè)計(jì)
近年來華南理工大學(xué)開展了“探索性實(shí)驗(yàn)”教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)工作，引導(dǎo)教師將科研項(xiàng)目成果轉(zhuǎn)化為計(jì)劃內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，從而深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和體系改革，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開放共享；通過科研與教學(xué)融合，切實(shí)促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。下面介紹用研究性教學(xué)方法設(shè)計(jì)所申報(bào)的“探索性實(shí)驗(yàn)”教學(xué)項(xiàng)目“瀝青混合料多軸加載試驗(yàn)”。
2.1提出問題
最新版的《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE20-2011）中瀝青混合料的試驗(yàn)方法主要包括：單軸壓縮、單軸拉伸、小梁彎曲和劈裂試驗(yàn)等。試驗(yàn)過程中，瀝青混合料試件處于單軸或雙軸應(yīng)力狀態(tài)。而實(shí)際瀝青路面中，瀝青混合料處于多軸受力狀態(tài)，承受壓縮、拉伸、剪切的交互作用。因此，現(xiàn)有瀝青混合料的試驗(yàn)裝置與方法無法模擬實(shí)際瀝青路面材料的多軸受力狀態(tài)。
2.2分析問題
為了模擬實(shí)際瀝青路面材料的多軸受力狀態(tài)，采用如圖1所示的試驗(yàn)裝置。通過轉(zhuǎn)動(dòng)的橡膠輪胎帶動(dòng)圓柱體試件轉(zhuǎn)動(dòng)，試件受到橡膠輪胎的表面摩擦力F和鉛垂方向的壓力P作用。同時(shí)，在試件水平方向施加壓力Q。從而模擬實(shí)際路面材料多軸受力狀態(tài)，使得試件承受壓縮、拉伸、剪切的交互作用。
2.3試驗(yàn)步驟
(1)試件制作。采用擊實(shí)法、靜壓法或旋轉(zhuǎn)壓實(shí)法制作的圓柱體試件；或在輪碾法制作的板塊狀試件中鉆取的圓柱體試件；或在路面中鉆取圓柱體的芯樣。
(2)安裝試件。將試驗(yàn)室的環(huán)境溫度控制在試驗(yàn)溫度±0.1℃范圍內(nèi)。加載前，保溫時(shí)間為90～120min。
(3)水平方向加載。通過水平加載油缸對(duì)試件施加水平方向拉伸或壓縮荷載。
(4)鉛垂方向加載。通過鉛垂方向加載裝置在橡膠輪上施加荷載，從而在試件中部上方施加鉛垂方向荷載。
(5)啟動(dòng)橡膠輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，使得橡膠輪單向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為1～100r/s。
2.4試驗(yàn)結(jié)果的分析與討論
試件轉(zhuǎn)動(dòng)一定次數(shù)后，量測試件中部加載位置的直徑，計(jì)算直徑變化率。加載后試件中部直徑的變化百分率計(jì)算公式為：100%×加載一定次數(shù)后加載位置試件直徑/加載前試件直徑。同時(shí)，量測試件長度，計(jì)算加載后試件長度的變化率。加載后試件長度變化百分率計(jì)算公式為：100%×加載一定次數(shù)后試件長度/加載前試件長度。教學(xué)過程中，共15位同學(xué)參與該項(xiàng)試驗(yàn)，分為3組，每組5人。
3教學(xué)效果
采用研究性教學(xué)方法，有助于把學(xué)生納入教師的科研項(xiàng)目，驅(qū)使學(xué)生調(diào)查研究，組織討論會(huì)，分析問題，解決問題，完成工作任務(wù)。授課教師與同學(xué)們一起通過該試驗(yàn)項(xiàng)目掌握了實(shí)際路面材料的受力狀態(tài)，并創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)了“瀝青混合料多軸加載試驗(yàn)”方法。依托研究成果申報(bào)了2項(xiàng)實(shí)用新型專利和2項(xiàng)發(fā)明專利。在國外SCI源刊投稿論文2篇。
4結(jié)語
針對(duì)唐山師范學(xué)院體育教育專業(yè)2009級(jí)本科生選題結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，關(guān)于調(diào)查研究的選題占82.5%，與往年基本一樣。特定的選題內(nèi)容決定了后面的研究方法，絕大多數(shù)學(xué)生的論文中盡管有文獻(xiàn)資料法、問卷調(diào)查法、訪談法、實(shí)驗(yàn)法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法等，實(shí)際上絕大多數(shù)人僅僅使用了文獻(xiàn)法和問卷調(diào)查法，其余方法并未真正使用，流于形式。出現(xiàn)以上情況有學(xué)生的主觀原因也有客觀原因。主觀方面的原因的學(xué)生研究方法能力掌握極少，平時(shí)學(xué)習(xí)中教師沒有教給學(xué)生一些常見研究方法，僅有極個(gè)別學(xué)生參與到任課教師課題研究項(xiàng)目，經(jīng)歷一些研究學(xué)習(xí)，掌握一些科研方法和技巧，而絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)研究方法僅僅從體育統(tǒng)計(jì)學(xué)等課程中零星掌握一點(diǎn)，且缺乏實(shí)踐訓(xùn)練，因此自身論文設(shè)計(jì)中只能選擇文獻(xiàn)資料法及問卷調(diào)查法，而文獻(xiàn)資料法是學(xué)術(shù)論文研究最基本的基礎(chǔ)性研究方法，因而學(xué)生論文主要使用的是問卷調(diào)查法，研究論文也是對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)做一個(gè)簡單歸類，進(jìn)行定性描述，缺乏精確的統(tǒng)計(jì)分析。研究方法能力的不足反過來也限制了畢業(yè)論文的選題，運(yùn)動(dòng)生理學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)等內(nèi)容很少涉及，實(shí)驗(yàn)法、測量法、統(tǒng)計(jì)法應(yīng)用偏少?？陀^方面，地方院校體育師資力量相對(duì)薄弱，教師本身科研能力有限，在畢業(yè)論文的選題和研究方法上缺乏有效指導(dǎo)，另外學(xué)校畢業(yè)論文規(guī)范中對(duì)綜述性文章比例有一定限制，因此學(xué)生更多選擇調(diào)查性研究論文，但本科生具備的理論水平有限，難以在擬定選題中采用各種研究方法進(jìn)行深層次挖掘與分析，單一的研究方法限制了畢業(yè)論文的質(zhì)量。
2“體育科研方法”課程的局限性
直到1991年，國家教委出臺(tái)的第三套體育教育專業(yè)《教學(xué)計(jì)劃》中，才在限制選修的課程模塊中，設(shè)置了“體育方法學(xué)”課程，并明確規(guī)定在第8學(xué)期安排“科學(xué)研究與畢業(yè)論文”這一環(huán)節(jié)，其目標(biāo)是“培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和文字表達(dá)能力”[4]。2003年教育部出臺(tái)新課程方案中“體育科研方法”規(guī)定為一般必修課程，但不硬性規(guī)定學(xué)分、學(xué)時(shí)，明確其為研究方法的入門課程，其宗旨是讓學(xué)生掌握基本科研方法，培養(yǎng)體育科研的能力[5]?！绑w育科研方法”課程的學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生科研能力的掌握，撰寫畢業(yè)論文至關(guān)重要，但目前唐山師范學(xué)院相應(yīng)課程教學(xué)存在一定問題。第一點(diǎn)，對(duì)課程的重視度不夠，體育教育專業(yè)培養(yǎng)大綱雖然將“體育科研方法”列為必修課，但考核性質(zhì)安排為一般考察課，平時(shí)和期末考核比較松散，學(xué)生簡單完成一個(gè)考核作業(yè)即完成任務(wù)，大綱修訂時(shí)學(xué)分、學(xué)時(shí)的調(diào)整比較頻繁，效果不理想。第二點(diǎn)，課程安排和“體育統(tǒng)計(jì)學(xué)”重合較多“，體育科研方法”課程和“體育統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程學(xué)時(shí)都安排為32學(xué)時(shí)，兩門課程在研究方法的章節(jié)教學(xué)中重合較多，較多內(nèi)容重復(fù)教學(xué)，而且兩門課程都是以課堂理論面授為主，內(nèi)容枯燥，課后實(shí)踐較少。第三，教師執(zhí)教能力有待完善，同其他院校類似“，體育科研方法”課程教學(xué)由本專業(yè)科研能力突出的教師擔(dān)任，該課程需要教師有豐富的跨學(xué)科知識(shí)，不但要掌握一定扎實(shí)的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)，對(duì)本學(xué)科科研特點(diǎn)及學(xué)術(shù)前沿要有深入理解，但近幾年教學(xué)工作以青年教師為主，教師缺乏系統(tǒng)的科研方法學(xué)習(xí)，只是根據(jù)自身優(yōu)勢(shì)科研方向?qū)Α绑w育科研方法”進(jìn)行一定角度的闡述，而且以理論性灌輸為主，與體育科研實(shí)踐結(jié)合較少。結(jié)果就是授課內(nèi)容與學(xué)生畢業(yè)論文需要不相符合，如教師講授很多調(diào)查性研究方法，一旦學(xué)生選擇應(yīng)用實(shí)驗(yàn)法相關(guān)題目，論文如何撰寫就將極大困擾學(xué)生，不得不求教指導(dǎo)教師。
3體育教育專業(yè)畢業(yè)論文引入實(shí)驗(yàn)研究的可行性分析
3.1選題內(nèi)容可行性分析
體育學(xué)屬于交叉性學(xué)科，各專業(yè)均涉及大量文科及理科課程。根據(jù)黃漢升[3]對(duì)2004-2009屆全國優(yōu)秀本科畢業(yè)論文的調(diào)查，認(rèn)為運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)類論文是學(xué)士論文中總體質(zhì)量較高的文章，選題能夠反映該學(xué)科熱點(diǎn)問題，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)較嚴(yán)謹(jǐn)，儀器比較先進(jìn)，學(xué)生獨(dú)立操作的能力較強(qiáng)，優(yōu)秀論文多集中在運(yùn)動(dòng)生理、生化方向。體育教育專業(yè)和運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)專業(yè)雖然培養(yǎng)方向不一樣，但體育教育專業(yè)課程方案中依然保留大量自然科學(xué)類必修課程，可以從理科方向選題去探索體育實(shí)踐問題，分析動(dòng)作技術(shù)特點(diǎn)，可以從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)方向選題，涉及人體機(jī)能評(píng)定，研究評(píng)價(jià)方法可以從運(yùn)動(dòng)生理等角度選題。但體育教育專業(yè)選題一大問題就是大量重復(fù)，選題困難，無新意和亮點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)用太少，唐山師范學(xué)院體育專業(yè)近幾年學(xué)生畢業(yè)論文選題也存在同樣問題，學(xué)生選題追求簡單、易寫，以學(xué)校體育調(diào)查類選題為主，運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)類選題極少。原因是多方面的，首先，學(xué)生理論基礎(chǔ)極為薄弱，缺乏應(yīng)用多種研究方法去深度挖掘運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)類論文的內(nèi)容，不敢有質(zhì)疑，不了解通過何種渠道去獲取文獻(xiàn)資料，因此對(duì)此類選題不敢涉及，實(shí)踐訪談中有學(xué)生對(duì)大學(xué)生減肥方法感興趣，但考慮到要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使用體成分儀進(jìn)行測試獲取數(shù)據(jù)，還要進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析，感覺困難，選擇放棄。此類情況不少見，實(shí)際上對(duì)于本科畢業(yè)論文的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和要求對(duì)于體育教育專業(yè)學(xué)生并不復(fù)雜，需要相關(guān)課程教師，尤其是理論課教師教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生多思考，扎實(shí)掌握理論基礎(chǔ)。其次，教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作不足，學(xué)生實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)不夠扎實(shí)，不能利用現(xiàn)有條件去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路，還有一個(gè)常見原因，那就是學(xué)生有良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，但不了解此類選題而遺漏，個(gè)別地方院校教學(xué)和畢業(yè)工作思路較為保守，墨守成規(guī)，學(xué)生畢業(yè)論文工作以穩(wěn)為主，很多指導(dǎo)教師并未引導(dǎo)學(xué)生在自然科學(xué)方向去選題，一屆照搬一屆，選題內(nèi)容上無新意，沒有突破。唐山師范學(xué)院體育系針對(duì)以上情況，2010年開始引導(dǎo)學(xué)生選擇運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)類選題，并進(jìn)行精心指導(dǎo)，幫助學(xué)生充分利用實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行合理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，個(gè)別學(xué)生畢業(yè)論文質(zhì)量明顯提高，同時(shí)也帶動(dòng)了其他學(xué)生學(xué)習(xí)，取得不錯(cuò)效果，證明利用實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完成運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)類畢業(yè)論文是可行的。例如，有學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞評(píng)價(jià)感興趣，設(shè)計(jì)體育課后各類恢復(fù)手段對(duì)疲勞消除影響的實(shí)驗(yàn)，測定不同方式恢復(fù)方式后人體心率、血壓和血乳酸的水平，實(shí)驗(yàn)采用重復(fù)測量設(shè)計(jì)，取得良好效果，觀察到了積極性恢復(fù)手段的應(yīng)用起到加速心率和血壓恢復(fù)的過程，學(xué)生通過論文的完成也加深了對(duì)相關(guān)理論的學(xué)習(xí)。另有學(xué)生選擇應(yīng)用性研究，比較不同力量訓(xùn)練方式對(duì)跆拳道大學(xué)生運(yùn)動(dòng)員下肢肌肉爆發(fā)力的影響差異，取得預(yù)期效果，論文均入選本校優(yōu)秀本科畢業(yè)論文。以上表明，體育教育專業(yè)學(xué)生采用實(shí)驗(yàn)性、測量性等方法，充分利用實(shí)驗(yàn)室條件，可擴(kuò)大選題范圍，提高畢業(yè)論文的研究價(jià)值和質(zhì)量。
3.2研究方法可行性分析
畢業(yè)論文引入實(shí)驗(yàn)性工作，一個(gè)前提是必須具備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件，教育部2005年頒布的《高等學(xué)?；A(chǔ)課教學(xué)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)表》及大學(xué)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)明確了高校實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具備的條件，目前我國體育類院校、師范類體育院系均不同程度建有實(shí)驗(yàn)室，唐山師范學(xué)院自2007年迎評(píng)以來，實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過擴(kuò)建，添置先進(jìn)設(shè)備和儀器，條件滿足現(xiàn)有教學(xué)和師生的科研要求。實(shí)驗(yàn)室條件滿足需要，但部分師生對(duì)實(shí)驗(yàn)重視不夠，實(shí)驗(yàn)課程沒有形成獨(dú)立的教學(xué)體系，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法不夠靈活，考核評(píng)價(jià)體系不健全，儀器利用率不高，實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍薄弱。這些問題影響了實(shí)驗(yàn)室的利用，這也是學(xué)生畢業(yè)論文利用實(shí)驗(yàn)室較少的原因。理論課教師和實(shí)驗(yàn)室相關(guān)人員要高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，首先思想上予以重視，不能把理論課實(shí)驗(yàn)邊緣化，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生主動(dòng)利用實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，大力鼓勵(lì)學(xué)生參與到教師科研工作中，使其熟悉實(shí)驗(yàn)，喜歡實(shí)驗(yàn)，有能力完成運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)選題論文。學(xué)院可以制定各種政策鼓勵(lì)師生充分利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器設(shè)備，提高科研水平。以前學(xué)生畢業(yè)論文大部分是問卷調(diào)查類型，實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)儀器設(shè)備利用率不夠，實(shí)質(zhì)上與院系整體科研業(yè)務(wù)水平不高相關(guān)。不但實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員科研業(yè)務(wù)水平要提高，其他理論教學(xué)人員也需要熟悉專業(yè)理論知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室加深了解，熟悉相關(guān)儀器的原理和用途，形成普遍能夠指導(dǎo)學(xué)生在自然科學(xué)領(lǐng)域選題的能力，建議定期培訓(xùn)師生了解實(shí)驗(yàn)室具備的條件和功能定位，也可通過運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)領(lǐng)域?qū)W術(shù)講座給師生提供相關(guān)信息，要鼓勵(lì)師生積極學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)理論。
3.3加大“體育科研方法”課程的作用
今天實(shí)驗(yàn)室博士答辯，師姐們都好棒呀（鼓掌），感覺到了深深的壓力。也學(xué)到了很多，在這里總結(jié)一下，給自己明年備著。PS .有些東西可能是我個(gè)人的看法，不一定對(duì)喲。我將分為論文、PPT、講解和提問四個(gè)板塊，來談答辯委員的意見，以及值得注意的事項(xiàng)：
一，論文
首先，盡量不能有錯(cuò)別字。
論文開始，加上縮寫對(duì)照表，便于整體理解。
實(shí)驗(yàn)方法要詳細(xì)，無論是參考文獻(xiàn)，還是自己篩的條件，都要寫清楚。
一定要多請(qǐng)別人幫忙看看，有些小錯(cuò)誤確實(shí)自己沒法發(fā)現(xiàn)。
二，PPT
若引用英文圖片，重要單詞要附上中文。
改變值、重要數(shù)據(jù)，用紅色框凸顯出來，更醒目。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論最好直接寫在PPT上，方便理解。
實(shí)驗(yàn)分組，單詞縮寫代表的意義要說明清楚。
三，講解
1.語速要慢，每個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的，數(shù)據(jù)代表的意義，都要一一解釋清楚。
2.但凡PPT中呈現(xiàn)的圖片，漢子，都要講解。一掃而過，還不如不放上去。
四，提問
個(gè)人覺得博士和碩士答辯最大的不同是，老師會(huì)問實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的問題。都是大牛，一眼就能看出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的bug.所以，一方面，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、寫論文的時(shí)候思路要清晰，盡量完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。另一方面，有一些確實(shí)存在的課題本身的bug（這個(gè)本寶寶好擔(dān)心呢），盡量在討論里說清楚，或者提前想好答案。
其次，做每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是什么，實(shí)驗(yàn)操作在這里合適否，都要考慮清楚，有時(shí)候參考文獻(xiàn)本身就有問題，會(huì)連累自己二次錯(cuò)誤。還有就是不要偷懶，該做的實(shí)驗(yàn)一定要做。
很多科研人員(包括臨床醫(yī)生)在進(jìn)行科研工作過程中，習(xí)慣用專業(yè)知識(shí)取代一切其他知識(shí)。其突出表現(xiàn)是：等科研工作已經(jīng)完成，甚至論文已寫完，因某些數(shù)據(jù)處理有問題被退稿時(shí)，才想起要找統(tǒng)計(jì)學(xué)工作者幫助處理論文中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；考慮問題稍周到一些的科研人員在科研工作完成之后，在撰寫論文之前就想到要運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)來分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這兩種運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的科研人員都是在把統(tǒng)計(jì)學(xué)當(dāng)作分析數(shù)據(jù)的“計(jì)算工具”或當(dāng)作發(fā)表學(xué)術(shù)論文的“敲門磚”，是對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)重要性認(rèn)識(shí)不足的突出表現(xiàn)。理由很簡單，科研數(shù)據(jù)是否正確可靠、是否值得進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、結(jié)論是否可信等一系列重要問題都沒有令人信服的證據(jù)來幫助說明，換句話說，若缺乏科研設(shè)計(jì)或科研設(shè)計(jì)不科學(xué)、不完善，即使花費(fèi)10年時(shí)間和數(shù)億人民幣進(jìn)行調(diào)查或?qū)嶒?yàn)獲得了大量科研數(shù)據(jù)，與某人用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的毫無專業(yè)含義的任意多個(gè)隨機(jī)數(shù)據(jù)沒有什么區(qū)別，除了浪費(fèi)了大量國家和人民的血汗錢，對(duì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、對(duì)人類的貢獻(xiàn)不僅為零，甚至是負(fù)數(shù)！因此，在進(jìn)行科研工作之前，制定科學(xué)完善的科研設(shè)計(jì)方案，特別是其中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案或調(diào)查設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量好壞，是科研工作成敗的關(guān)鍵所在！
科研設(shè)計(jì)包括專業(yè)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)研究設(shè)計(jì)。專業(yè)設(shè)計(jì)主要包括基本常識(shí)和專業(yè)知識(shí)的正確、全面、巧妙地運(yùn)用；而統(tǒng)計(jì)研究設(shè)計(jì)包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)和調(diào)查設(shè)計(jì)。值得注意的是：在很多科研人員所做的科研課題中，不僅嚴(yán)重忽視統(tǒng)計(jì)研究設(shè)計(jì)，就連專業(yè)設(shè)計(jì)也有嚴(yán)重錯(cuò)誤，主要表現(xiàn)在犯了基本常識(shí)錯(cuò)誤和違背專業(yè)知識(shí)錯(cuò)誤。這類錯(cuò)誤所發(fā)生的頻率還相當(dāng)高，是一種不能容忍的不正?，F(xiàn)象！
在統(tǒng)計(jì)研究設(shè)計(jì)所包含的3種研究設(shè)計(jì)中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是最重要的，因?yàn)楹芏嚓P(guān)鍵性的內(nèi)容都包含在其中，其核心內(nèi)容是“三要素”、“四原則”和“設(shè)計(jì)類型”。所謂“三要素”就是受試對(duì)象(或調(diào)查對(duì)象)、影響因素(包括試驗(yàn)因素和重要的非試驗(yàn)因素)和實(shí)驗(yàn)效應(yīng)(通過具體的觀測指標(biāo)來體現(xiàn))；所謂“四原則”就是隨機(jī)、對(duì)照、重復(fù)和均衡原則，它們?cè)谶x取和分配受試對(duì)象、控制重要非試驗(yàn)因素對(duì)觀測結(jié)果的干擾和影響、提高組間均衡性、提高結(jié)論的可靠性和說服力等方面將起到“保駕護(hù)航”的作用；所謂“設(shè)計(jì)類型”就是實(shí)驗(yàn)中因素及其水平如何合理搭配而形成的一種結(jié)構(gòu)，它決定了能否多快好省且又經(jīng)濟(jì)可靠地實(shí)現(xiàn)研究目標(biāo)。科研人員若對(duì)重要非試驗(yàn)因素考慮不周到、對(duì)照組選擇不合理、設(shè)計(jì)類型選擇不當(dāng)或辨別不清，導(dǎo)致科研課題的科研設(shè)計(jì)千瘡百孔、數(shù)據(jù)分析濫竽充數(shù)、結(jié)果解釋稀里糊涂、結(jié)論陳述啼笑皆非。下面筆者就“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”環(huán)節(jié)存在的問題辨析如下。
1 在分析定量資料前未明確交代所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型
人們?cè)谔幚矶抠Y料前未明確交代定量資料所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)數(shù)千篇稿件進(jìn)行審閱后發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)人都是盲目套用統(tǒng)計(jì)分析方法，其結(jié)論的正確性如何是可想而知的。這是一條出現(xiàn)非常頻繁的錯(cuò)誤，應(yīng)當(dāng)引起廣大科研工作者的高度重視。
2 臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)中一個(gè)極易被忽視的問題——按重要非試驗(yàn)因素進(jìn)行分層隨機(jī)化
例1：原文題目為《氣管舒合劑治療支氣管哮喘的臨床觀察》。原作者寫到：“全部病例均來源于本院呼吸?？崎T診和普通門診，隨機(jī)分為治療組40例和對(duì)照組30例。其中治療組男21例，女19例；年齡21～55歲，平均(36.28±9.36)歲；病程2～23年，平均(10.31±17.48)年；病情輕度者16例，中度24例。對(duì)照組30例，男16例，女14例；年齡20～53歲，平均(35.78±9.53)歲；病程3～24年，平均(11.05±6.47)年；病情輕度者13例，中度者17例。兩組間情況差異無顯著性，具有可比性?！闭?qǐng)問這樣隨機(jī)化，其組間具有可比性嗎？
對(duì)差錯(cuò)的辨析與釋疑：顯然，研究者在試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)未對(duì)重要非試驗(yàn)因素采用分層隨機(jī)保證各組之間的可比性。這條錯(cuò)誤的嚴(yán)重程度為不可逆，出現(xiàn)不可逆錯(cuò)誤意味著原作者的試驗(yàn)設(shè)計(jì)具有無法改正的錯(cuò)誤，必須重做實(shí)驗(yàn)！究其原因，主要是原作者未理解統(tǒng)計(jì)學(xué)上隨機(jī)的概念。統(tǒng)計(jì)學(xué)上隨機(jī)化的目的是盡可能去掉人為因素對(duì)觀測結(jié)果的干擾和影響，讓重要的非試驗(yàn)因素在組間達(dá)到平衡。稍微留意一下原作者隨機(jī)化分組，明顯帶有人為的痕跡，治療組40人比對(duì)照組30人多出10人；治療組病程的標(biāo)準(zhǔn)差17.48是對(duì)照組病程的標(biāo)準(zhǔn)差6.47的近3倍。筆者很疑惑怎樣的隨機(jī)化才能達(dá)到如此的不平衡？事實(shí)上隨機(jī)化有4種：子總體內(nèi)隨機(jī)、完全隨機(jī)、分層隨機(jī)和按不平衡指數(shù)最小原則所進(jìn)行的隨機(jī)，原文條件下應(yīng)當(dāng)選用分層隨機(jī)，即以兩個(gè)重要的非試驗(yàn)因素(性別和病情)水平組合形成4個(gè)小組(男輕，女輕，男中，女中)，然后把每個(gè)小組內(nèi)的患者再隨機(jī)均分到治療組和對(duì)照組中去，這樣分層隨機(jī)的最終結(jié)果一定是治療組和對(duì)照組各35人，且使2組間非試驗(yàn)因素的影響達(dá)到盡可能的平衡，從而可大大提高組間的可比性。在本例中，若“病程”對(duì)觀測結(jié)果有重要影響，在進(jìn)行分層隨機(jī)化時(shí)，在按“性別”和“病情”分組的基礎(chǔ)上，還應(yīng)再按“病程”(設(shè)分為短、中、長)分組，即共形成12個(gè)小組，將每個(gè)小組中的患者隨機(jī)均分入治療組與對(duì)照組中去，這是使“性別、病情、病程”3個(gè)重要非試驗(yàn)因素對(duì)觀測結(jié)果的影響在治療組與對(duì)照組之間達(dá)到平衡的重要舉措，也是所有臨床試驗(yàn)研究成敗與否的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)！
3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型判斷錯(cuò)誤
例2：某作者欲觀察甘草酸、潑尼松對(duì)慢性馬兜鈴酸腎病(AAN)腎損害的干預(yù)作用，于是，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)見表1。原作者經(jīng)過用甘草酸和潑尼松分別與同期正常對(duì)照組和模型組比較，一個(gè)P＜0.05，另一個(gè)P＜0.01，于是得到甘草酸、潑尼松對(duì)慢性AAN腎損害具有一定程度的保護(hù)作用，且潑尼松的效果更佳。請(qǐng)問原作者的結(jié)論可信嗎？表1 各組大鼠血BUN及SCr變化比較（略）注：與正常對(duì)照組同期比較，*P＜0.05，**P＜0.01；與模型組同期比較，P＜0.05，P＜0.01
對(duì)差錯(cuò)的辨析與釋疑：本例錯(cuò)誤極為典型，通?？蒲泄ぷ髡哂^察某種藥物是否有效，習(xí)慣上會(huì)建立正常對(duì)照組、模型組(即該藥物擬治療的病態(tài)組)和在模型組基礎(chǔ)上的用藥組(如本例中甘草酸組和潑尼松組)。這樣的設(shè)計(jì)本身并沒有錯(cuò)，但這僅僅是專業(yè)上的“實(shí)驗(yàn)安排(可稱為多因素非平衡組合實(shí)驗(yàn)[1])”，而并非是統(tǒng)計(jì)學(xué)中所說的某種標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型。寫在“組別”之下的4個(gè)組，并非是一個(gè)因素的4個(gè)水平，而是2個(gè)因素水平的部分組合。這2個(gè)因素分別是“是否建模(即正常與模型2個(gè)水平)”和“用藥種類[即不用藥(相當(dāng)于安慰劑)、用甘草酸和用潑尼松3個(gè)水平]”。2個(gè)因素共有6種水平組合，即“組別”之下缺少了“正常基礎(chǔ)上用甘草酸”和“正?；A(chǔ)上用潑尼松”。這樣設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)才可能反映出“是否建模”與“用藥種類”2個(gè)因素之間是否存在交互作用。
在本課題研究中，由于未在實(shí)驗(yàn)前作出正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，處理數(shù)據(jù)時(shí)錯(cuò)誤就悄然產(chǎn)生了。具體到本例，從原作者在表1的注解中可以看出，通過單因素方差分析分別比較同期(即相同觀測時(shí)間點(diǎn))的甘草酸組和潑尼松組與正常對(duì)照組和模型組之間的差別是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這樣的做法有3個(gè)嚴(yán)重錯(cuò)誤：第一，嚴(yán)格地說，在模型組基礎(chǔ)上的用藥組是不適合直接與正常對(duì)照組相比較的，因?yàn)檫@樣的比較解釋不清到底是藥物的作用還是由于模型未建成功而造成的假象；第二，將各個(gè)時(shí)間點(diǎn)割裂開分別比較破壞了原先的整體設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)利用率降低，誤差估計(jì)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致結(jié)論的可信度降低。將一個(gè)重復(fù)測量實(shí)驗(yàn)的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)割裂開來考察，就等于在各個(gè)片段上估計(jì)實(shí)驗(yàn)誤差、作出統(tǒng)計(jì)推斷，好像盲人摸象一樣，摸出來的結(jié)果差別何其之大；第三，要想說明兩種藥物哪個(gè)效果更佳，在得出差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的基礎(chǔ)上，衡量的標(biāo)準(zhǔn)是應(yīng)看組間平均值的差量的大小而不應(yīng)看P值是否足夠地小，不能說P＜0.01時(shí)就比P＜0.05時(shí)更有效，這種忽視實(shí)驗(yàn)誤差、忽視絕對(duì)數(shù)量和脫離專業(yè)知識(shí)的想法和做法都是不妥當(dāng)?shù)摹?/p>
如何正確處理表1中的實(shí)驗(yàn)資料呢？關(guān)鍵要正確判定該定量資料所對(duì)應(yīng)的是什么實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型。由前面的分析可知，表1定量資料對(duì)應(yīng)的是“多因素非平衡組合實(shí)驗(yàn)”，而不是某種標(biāo)準(zhǔn)的多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型。明智的做法是對(duì)“組別”進(jìn)行合理拆分，即根據(jù)專業(yè)知識(shí)和統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)，對(duì)“組別”之下的所有組重新進(jìn)行組合，應(yīng)使每種組合對(duì)應(yīng)著一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型。正確地拆分結(jié)果分別見表2和表3。表2 正常對(duì)照組與模型組大鼠血BUN及SCr變化的測定結(jié)果（略）表3 模型組和2個(gè)用藥組大鼠血BUN及SCr變化的測定結(jié)果（略）
事實(shí)上，由科研習(xí)慣形成的這一套實(shí)驗(yàn)方案筆者形象地稱之為多因素非平衡的組合實(shí)驗(yàn)，或者說，它是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的表現(xiàn)型。通?？梢赃M(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的都必須是標(biāo)準(zhǔn)型(即統(tǒng)計(jì)學(xué)上所說的某種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型)，因此需要能看出代表表現(xiàn)型本質(zhì)的原型(本例中組別之下應(yīng)該有6個(gè)組，這6個(gè)組構(gòu)成一個(gè)2×3析因設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，但原作者少設(shè)計(jì)了2個(gè)組)。通常需要將表現(xiàn)型或/和原型拆分成標(biāo)準(zhǔn)型后再選擇合適的統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。本例根據(jù)原作者的意圖，可以將表1拆分成2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型，形成2個(gè)具有一個(gè)重復(fù)測量的兩因素設(shè)計(jì)定量資料，見表2和表3。相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析方法就是具有一個(gè)重復(fù)測量的兩因素設(shè)計(jì)定量資料的方差分析。此處請(qǐng)讀者注意：第一，具有一個(gè)重復(fù)測量的兩因素設(shè)計(jì)定量資料的方差分析和一般的方差分析雖然都叫方差分析，但它們的計(jì)算公式卻有本質(zhì)區(qū)別，絕不可混用；第二，重復(fù)測量因素(本例中為時(shí)間)不要與實(shí)驗(yàn)分組因素(表2中叫“是否建?！保槐?中叫“藥物種類”)同時(shí)列入左邊，它們是本質(zhì)不同的兩種因素，一般應(yīng)該把“重復(fù)測量因素”放到表頭橫線下方。
通過本例可以看出，在實(shí)驗(yàn)前明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是多么重要的一件事情。試想，若讓本例原作者寫明他的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型，他必然就會(huì)對(duì)基本的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型作一番調(diào)查和學(xué)習(xí)，自然就能發(fā)現(xiàn)他所“設(shè)計(jì)”的實(shí)驗(yàn)并不是統(tǒng)計(jì)學(xué)上相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。那么通過咨詢相關(guān)人士必能做出比較正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不僅可以提高科研設(shè)計(jì)水平，而且可以大大提高科研課題和論文質(zhì)量。
例3：原文題目為《土荊芥-水團(tuán)花對(duì)胃潰瘍大鼠黏膜保護(hù)作用的研究》。原作者使用單因素多水平設(shè)計(jì)定量資料方差分析處理表4中的數(shù)據(jù)。請(qǐng)問原作者這樣做對(duì)嗎？表4 各組黏膜肌層寬度、再生黏膜厚度變化（略）注：與正常組比較，aP＜0.05；與NS組比較，bP＜0.05；與CP 10 mg·kg－1 組比較，cP＜0.05
對(duì)差錯(cuò)的辨析與釋疑：本例涉及到統(tǒng)計(jì)學(xué)三型理論[1]中的一些概念，簡單地說就是可以直接進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的來自標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)表叫標(biāo)準(zhǔn)型，反映問題本質(zhì)但并非是標(biāo)準(zhǔn)型的數(shù)據(jù)表叫原型，而掩蓋了原型信息的數(shù)據(jù)表叫表現(xiàn)型。“組別”之下的6個(gè)組，似乎是某個(gè)因素的6個(gè)水平，其實(shí)不然！這6個(gè)組涉及到多個(gè)試驗(yàn)因素，應(yīng)對(duì)“組別”拆分重新組合后，再分別判定各種組合所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型，并選用相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析方法。組合1：空白對(duì)照組(正常)、陰性對(duì)照組(NS)，這是單因素兩水平設(shè)計(jì)(簡稱為成組設(shè)計(jì))。由于正常組無實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，故該組合無法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；組合2：NS組、RA組、CP(20/mg·kg-1)組，這是單因素3水平設(shè)計(jì)，因素的名稱叫“藥物種類”；組合3：NS組、CP(10/mg·kg-1)組、CP(15/mg·kg-1)組、CP(20/mg·kg-1)組，這是單因素4水平設(shè)計(jì)，因素名稱叫CP的劑量(其中，NS組可視為CP的劑量為0)。
對(duì)于組合2和組合3，若定量資料滿足參數(shù)檢驗(yàn)的前提條件，可選用相應(yīng)設(shè)計(jì)定量資料的方差分析，否則，需要改用相應(yīng)設(shè)計(jì)定量資料的秩和檢驗(yàn)。
4 人為改變?cè)O(shè)計(jì)類型且數(shù)據(jù)利用不全
例4：某作者使用表5中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，欲比較治療組和對(duì)照組在治療后的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的療效情況，使用的分析方法為一般卡方檢驗(yàn)，請(qǐng)問原作者這樣做對(duì)嗎？
對(duì)差錯(cuò)的辨析與釋疑：從給出的統(tǒng)計(jì)表可以看出，該作者有意或者無意之間收集了一類相當(dāng)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型下的定性資料，結(jié)果變量為多值有序變量的具有一個(gè)重復(fù)測量的兩因素設(shè)計(jì)定性資料，處理這個(gè)設(shè)計(jì)下收集的定性資料要使用相應(yīng)設(shè)計(jì)定性資料的統(tǒng)計(jì)模型分析法。由于上述方法過于復(fù)雜，因此，通常在實(shí)際運(yùn)用中，實(shí)際工作者將重復(fù)測量因素武斷地視為實(shí)驗(yàn)分組因素，從而使該資料變?yōu)榻Y(jié)果變量為多值有序變量的三維列聯(lián)表資料。在已經(jīng)出錯(cuò)的前提下，原本應(yīng)當(dāng)使用CMH校正的秩和檢驗(yàn)或者有序變量的多重logistic回歸分析處理資料。然而，該作者顯然在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步合并了數(shù)據(jù)，將結(jié)果變量變成二值變量(有效、無效)，也就是說，原作者實(shí)際使用的僅僅是最后一列數(shù)據(jù)(即總有效率)，并且最為嚴(yán)重的錯(cuò)誤是將三維列聯(lián)表資料強(qiáng)行降維成二維列聯(lián)表資料，使用一般χ2檢驗(yàn)進(jìn)行分析。經(jīng)過一系列的簡化與錯(cuò)誤合并，最后結(jié)論的可信度還剩下多少呢？表5 原作者對(duì)2組療效比較的試驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)表達(dá)（略）注：與對(duì)照組同期比較，*P＜0.05
由于篇幅所限，這類錯(cuò)誤筆者只給出1例，實(shí)際上此類例子在很多雜志中普遍存在。這說明在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，很多研究人員并未做到心中有數(shù)；分析數(shù)據(jù)時(shí)，按自己熟悉的簡單統(tǒng)計(jì)分析方法所能解決的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)硬地改造數(shù)據(jù)，嚴(yán)格地說，在用表格表達(dá)實(shí)驗(yàn)資料的那一剎那就已人為改變了資料所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型，這種做法的科學(xué)性和得出結(jié)論的正確性都將受到質(zhì)疑[2]。
5 正交設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理方面的錯(cuò)誤
人們?cè)谶M(jìn)行正交設(shè)計(jì)和對(duì)正交設(shè)計(jì)定量資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，常存在下列3個(gè)誤區(qū)：很多人過分強(qiáng)調(diào)用正交設(shè)計(jì)可以大大減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，因此，無論各實(shí)驗(yàn)條件(正交表中的每一行)下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果波動(dòng)有多大，都不做重復(fù)實(shí)驗(yàn)，這是第1個(gè)誤區(qū)；將正交表各列上都排滿試驗(yàn)因素，用對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響最小的試驗(yàn)因素所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)誤作為分析其他因素是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的誤差項(xiàng)，導(dǎo)致誤差項(xiàng)的自由度較小，結(jié)論的可信度較低，這是第2個(gè)誤區(qū)；在對(duì)正交設(shè)計(jì)定量資料進(jìn)行方差分析后，即使存在多個(gè)無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素，仍對(duì)少數(shù)幾個(gè)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素進(jìn)行解釋，未將無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素合并到誤差項(xiàng)中去重新估計(jì)實(shí)驗(yàn)誤差，以獲得具有較大自由度的誤差項(xiàng)，這是第3個(gè)誤區(qū)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞 考核方法 生理學(xué)實(shí)驗(yàn) 素質(zhì)教育與創(chuàng)新教育
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
生理學(xué)是醫(yī)學(xué)課程體系中最重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一，同時(shí)生理學(xué)又是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科。生理學(xué)考核分為理論和實(shí)驗(yàn)考核兩部分，其中實(shí)驗(yàn)考核成績按百分制計(jì)算是20分，其中實(shí)驗(yàn)報(bào)告占50%，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)占25%，實(shí)驗(yàn)技能考核占25%，即分別是10分、5分和5分?，F(xiàn)就這幾年的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)考核方法實(shí)踐的效果進(jìn)行總結(jié)。
1 實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容
1.1 實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整理后的書面匯報(bào)。我們從學(xué)生進(jìn)行的十幾個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中選擇其中具有代表性的四個(gè)實(shí)驗(yàn)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。撰寫的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及分值詳見表1。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括七部分，即題目、目的、材料、步驟、結(jié)果、討論和結(jié)論。具體要求如下：（1）材料：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物要注明，其它簡寫或不寫；（2）方法：簡寫；（3）結(jié)果：要求真實(shí)、可信，并用圖形、表格或文字描述。如能用圖形或表格表述清楚，就用圖形或表格，必要時(shí)用文字簡要地補(bǔ)充。用圖形表示時(shí)，要求有圖名、標(biāo)注等。用表格表示時(shí)，要求使用三線表；（4）討論：運(yùn)用自己所學(xué)的相關(guān)生理學(xué)理論知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋，討論的內(nèi)容要論點(diǎn)明確、論據(jù)充分、邏輯性強(qiáng)；（5）結(jié)論：用一兩句話對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行高度的概括。
教師批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告的標(biāo)準(zhǔn)：首先，書寫格式是否完整、正確，其次看實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否合理，再次看討論是否有理有據(jù)和結(jié)論是否具有高度的概括性。一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量的高低主要取決于結(jié)果、討論和結(jié)論這三部分，尤其是結(jié)果和討論。撰寫質(zhì)量高的實(shí)驗(yàn)報(bào)告不僅書寫格式和內(nèi)容完整，而且結(jié)果真實(shí)、合理，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析有理有據(jù)、前后聯(lián)系、一氣呵成，得出的結(jié)論不僅簡單明了，而且能抓住關(guān)鍵點(diǎn)。
1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的良好途徑。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是在實(shí)驗(yàn)課中穿插3次進(jìn)行的，課堂上的總學(xué)時(shí)為12學(xué)時(shí)。第一次是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)講座， 在開實(shí)驗(yàn)課后的第五周由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教授講授。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)講座主要介紹“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要求”，內(nèi)容包括：（1）科學(xué)研究的意義；（2）醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的基本程序、選題、文獻(xiàn)的查閱和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析；（4）論文撰寫。講座后，教師給出十幾個(gè)難度適中，與生理學(xué)密切相關(guān)的題目，由學(xué)生選擇一個(gè)題目進(jìn)行設(shè)計(jì)。4～6個(gè)學(xué)生自由組合成一組，每組中的成員要分工協(xié)作并根據(jù)所學(xué)生理學(xué)和其他學(xué)科的知識(shí)以及查閱的文獻(xiàn)資料在兩周時(shí)間內(nèi)寫出初步設(shè)計(jì)方案。在初步的設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生之間或?qū)W生與帶教教師互相探討。第二次是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)討論，由教師與學(xué)生在課堂上共同討論初步設(shè)計(jì)方案。課堂上每組選出一個(gè)代表闡述本組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，然后由其他組及本組的學(xué)生進(jìn)行評(píng)議，找出存在的問題及解決問題的可能辦法，最后由帶教教師對(duì)每組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行講評(píng)，指出存在的問題及解決方法，最終每個(gè)小組重新寫出完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案包括：（1）實(shí)驗(yàn)題目；（2）立題依據(jù)；（3）實(shí)驗(yàn)對(duì)象；（4）實(shí)驗(yàn)材料；（5）實(shí)驗(yàn)方法；（6）實(shí)驗(yàn)步驟；（7）觀察項(xiàng)目；（8）預(yù)期結(jié)果。學(xué)生完成后，再由帶教教師從立題依據(jù)、實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性和可行性等方面進(jìn)行評(píng)閱，教師與學(xué)生共同討論每份設(shè)計(jì)中存在的問題及改進(jìn)的方法，最后寫出設(shè)計(jì)比較合理、可行性較好、邏輯性較強(qiáng)的實(shí)施方案，然后由實(shí)驗(yàn)教師與學(xué)生一起做好實(shí)施前的準(zhǔn)備工作。第三次是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)施。根據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案由每組學(xué)生成員親自完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，帶教教師僅做輔導(dǎo)工作。根據(jù)做出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果撰寫出一份附有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的最終實(shí)驗(yàn)報(bào)告，由帶教教師根據(jù)課堂討論情況和最終實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出分?jǐn)?shù)。
1.3 實(shí)驗(yàn)技能考核
實(shí)驗(yàn)技能考核是在本學(xué)期實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能掌握程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
考核內(nèi)容包括兩部分：（1）坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本的制備，主要考查學(xué)生標(biāo)本是否制作完整、規(guī)范以及標(biāo)本是否具有活性；（2）哺乳類動(dòng)物的手術(shù)操作，主要從家兔的捉拿、麻醉與固定、神經(jīng)與血管的分離、氣管插管等方面考查學(xué)生的動(dòng)手能力。考核是以班級(jí)為單位，每兩位學(xué)生自由組合為一組，考核的內(nèi)容抽簽決定，考試時(shí)間是15分鐘。實(shí)施時(shí)每班安排在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室由三位教師監(jiān)考，考核內(nèi)容均由學(xué)生獨(dú)立完成。教師根據(jù)學(xué)生是否嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程、每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作的關(guān)鍵步驟是否準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確、是否能正確辨認(rèn)結(jié)果及是否在15分鐘內(nèi)完成等項(xiàng)目打分。
2 體會(huì)
生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課的各種手術(shù)操作是臨床醫(yī)學(xué)操作的一個(gè)基礎(chǔ)，掌握好生理學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能和方法是醫(yī)學(xué)生以后臨床工作的必備條件。與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核方法比較，通過從實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)技能考核這三方面來評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，能夠較客觀地反映學(xué)生的綜合素質(zhì)。通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫使得學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的親自操作將所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行了驗(yàn)證，既磨練了學(xué)生的文字功底，又加深了對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，也為今后科研論文的撰寫打下一定的基礎(chǔ)。通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生理學(xué)的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生觀察、分析、解決問題的能力及創(chuàng)新意識(shí)。
通過對(duì)實(shí)驗(yàn)考核方式的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)從多個(gè)層次和不同側(cè)面考核學(xué)生，并且考核內(nèi)容始終貫穿于實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過程當(dāng)中，不僅能較客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的成績，而且更全面地反映教學(xué)效果，以促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提高，也是高等教育為促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展、開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維的需要。①雖然在實(shí)施的過程中也存在一些問題，如實(shí)驗(yàn)操作中的偶然性和教師評(píng)判的隨機(jī)性、主觀性等，但是，實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)技能的考核是理論與實(shí)踐相結(jié)合最有效的一種教學(xué)手段，②也是素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的一種體現(xiàn)。
注釋
