许小亮工作总结 (2)
工作总结
年刚过完，我已换了新环境，我来到了房山。在这里我认识了新一批同事，在这里我们互相配合，同事们也很照顾我这个新来的。通过一个月的磨合期我已对这边有所了解，这样未来我们的工作会更有效率。
一、工作概况：
我主要负责公司内部网络系统的维护工作，通过这段时间的工作，对公司的网络状况，拓扑结构，已经比较熟悉。面对日常网络运行中所发生的问题故障，基本可以快速判断和解决。在维护工作上按着日常网络维护流程。每天分时段对关键设备运行状况进行监控，以便及时发现解决出现的故障现象，确保设备正常运行。每天写工作日志，记录每天工作内容和所出现故障，解决排除过程和故障原因。对信息管理部所负责维护的其他部门和单位所出现的故障和问题。能够做到耐心和及时的解决，让各部门对信息中心的工作比较满意。遵守部门的各项制度，服从并认真完成领导安排的工作。
二、作好日常机器设备的检修维护工作
自我入职以来，客户的电脑出现问题我都能及时赶到，排除故障，保证了办公电脑的正常运行，节约了维护资金，作为网络维护，不仅要具备网络技术，软件等多种前沿知识的储备，还要具备临危不乱，沉着冷静的心理素质，在最短的时间内用最有效的办法来解决问题。工作的时候，我常常觉得自己象个消防员。为了维护好机器，保证网络畅通，让所有的机器都能正常工作，工作以来，我每天观察机器的工作情况，发现问题及时处理。我们还定期对维修记录进行总结，使自己对网络中的每个细节都做到心中有数，有效保证了客户网络的正常运行。
虽然在工作上取得了一点成效，但是，成绩只属于过去，将来还需要继续努力，学海无涯，工作无止境。将本着对本职工作的认真和责任心，以“服务创造价值”的部门理念为宗旨把维护工作做好做精。希望能够为公司的整体发展做出贡献。
许小亮
201*.2.
扩展阅读：物理实验中如何指导学生进行科研设计
物理实验中如何指导学生进行科研设计
徐军许小亮徐传明何海燕杨晓杰刘洪图
(中国科学技术大学物理系，安徽合肥230026)
摘要：大学物理实验对于培养学生的科研素质起着非常重要的作用，它可以使学生能在接近于实际科研的实验中不断提高自身的科研能力。如在实验中，我们结合ZnO基薄膜的制备和特性这一具体的科研课题，充分发挥学生自身的创新能力。让学生以一个接近科技前沿的科研实验为题，由此了解和掌握科研的一般规律和方法，为其以后从事科学研究提供实践经验。
关键词：四级物理；薄膜制备；科研设计；创新能力中图分类号：G424.31文献标识码：A
HowtoGuideStudentsinResearchDesignWhileConductingPhysicalExperiments
XuJun,XuXiaoliang,XuChuanming,HeHaiyan,YangXiaojie,andLiuHongtu
(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)
Abstract:Physicalexperimentscloselyrelatedtoongoingresearchmayhelpstudentsdeveloptheirresearchcapabilities.WeincorporatedouractualresearchprojectpreparationofZnOmembranesanddeterminationoftheircharacteristicsintostudentsexperimentswheretheircreativeabilitywasgivenfullplay.Studentshadanopportunitytoworkonthisleading-edgetopicandintheprocesslearnedaboutthegeneralnatureofandmethodsforscientificresearch,therebygainingusefulexperiencefortheirfutureresearchwork.
Keywords:Band4physics;preparationofmembrane;researchdesign,creativeability
201*年7月初，由教育部委托中国科技大学天文与应用物理系承办的“面向21世纪全国物理实验教学改革研讨会”上，我们科大物理系薄膜制备与测试实验室作的“半导体薄膜制备实验的特殊性及教学尝试”的报告，赢得了与会代表的一致好评。并应代表的要求，作为大会优秀报告上网（见）。其教学改革的尝试及其收到的效果，也得到了有关领导的肯定。由于大学物理实验在学生基本能力培养中具有的重要地位，其课程的设置一直得到校各级领导和老师的重视。我校在几十年的物理实验教学实践活动中，形成了一套完整的大学物理实验教学体系，即：将实验课程分为基础性的一级物理实验训练至四级物理实验的科研入门培养系列。其中以科研实践为主题的四级实验，目的是正确引导学生的科研入门以及培养和锻炼其独立的科研能力。
薄膜材料和制备技术的研究在材料、能源、信息、微电子工业等重要高新科技领域中发挥着越来越重要的作用。而以氧化锌、氧化铟等为典型代表的透明导电薄膜，是薄膜材料科学中最重要的领域之一［1］。它的基本特性是在可见光范围内，具有低电阻率、高透射率等特性，目前在气体敏感器、太阳电池、低波长激光器、高密度存储、光纤通信、导波光学、防护涂层、高功率激光技术中抗激光损伤涂层以及轨道卫星上温度控制涂层上的抗静电表面层等许多方面得到了广泛的应用。这种大面积低成本的廉价薄膜制备技术的发展，为未来高技术领域的大发展开辟了广阔的新天地。因此，薄膜材料的制备与特性测试成为四级物理实验的重要内容，这对于学生及时了解国内外前沿课题、运用已有的理论知识去深入了解薄膜材料结构及基本特性，拓展视野等方面起着非常重要的作用。
薄膜制备与测试作为四级物理实验的新兴内容，存在着与其他教学实验不同的特殊性。如何将实际半导体薄膜科研课题与教学有机结合起来，并且让学生能够消化吸收其中较难的理论并融会贯通，为学生以后从事科研打下坚实的基础，成为指导教师面临的问题。由于本实验是面向全校学生开放，但设备和师资有限，面对这一现状，如何做到让每个学生既参与教学实验又不脱离其理论基础？这就要求我们在教学中结合学生的实际基础与科研课题的具体情况，制订出一套切合实际的实验教学模式，以真正达到培养学生科研素质的目标。经过实验室全体老师的深入调研和讨论，我们制订了详细全面的实验教学计划，（包括从衬底基片的清洗到薄膜制备、性能测试等整个过程）。在教学中采用启发渐进的方法，真正实现了每个学生主动参与、老师解答指导的互动式教学氛围。最后在学期临近结束的3周时间内，完全由学生自己调研并设计一个接近科技前沿的科研实验题目，并在教师指导下，由学生从查阅国内外相关领域的文献直至在实验中验证自己的实验，最终让每个学生了解从事科研的一般规律和方法。
一实验的特殊性及教改尝试
大学物理实验分为四级是面向21世纪教学改革的重要举措［1］，它是以科学研究的方式进行实验教学
，以培养和训练学生从事科研能力为指导思想。由于受学生掌握的基础理论、实验设备以及师资条件等诸多实际因素的约束，要想使每个学生都真正得到科研实践的锻炼，达到物理教学实验改革的目的，在实验教学活动中教师必须结合实际情况来拟订计划、训练和培养学生的科研能力。
对于四级实验而言，要达到实际教学实验目的，目前主要存在以下难点：1.四级实验的对象是理科和物理类学生，由于设备和师资有限，若让学生自己设计并准备仪器完成实验，则设备总量严重不足，实验周期将大大拉长、指导教师工作量必然大大增加。
2.由于有些现代实验具有时代性和先进性，如：计算机仿真、薄膜技术、传感器技术等，引入了一些高精尖设备（如我们实验室的镀膜设备）。这些设备不可能让每人都得到充分的操作训练，因而存在实验越先进，学生越束手无策的现象。而且这些先进实验多数超前了学生已学过的理论。同时由于实验标题及方法固定、操作规程过于规范，束缚了学生的思维，无法真正达到培养与锻炼学生科研素质的目的。
由于存在类似上述的诸多特殊性和困难，且这些问题同样出现在薄膜制备与测试实验中。半导体薄膜制备有相当的前沿性，与科研课题紧密相关，而参加本实验的同学大多数是低年级本科生。这就要求教师在实验中，不仅要让同学充分了解实验原理和操作规程，而且要兼顾到同学的理论背景，补充讲解相关的基本理论，真正能让学生做到实验与理论的融会贯通。针对这些难点，我们经过调研和讨论后，制订出详细的实验教学计划，进行了有针对性的教改尝试［2］。包括教学实验流程（清洗Si基片薄膜制备性能测试），同时在实验仪器真空获得过程中，采用计算机辅助教学实验演示，帮助同学更清晰地理解本实验的实验原理及相关内容。在向学生讲解实验中，循序渐进地结合科研课题的研究方法，让学生逐步理解科研的基本规律。最后在学期结束前，通过教师指导、学生调研并设计一个科研实验，让每个学生在实际设计中了解从事科研的一般方法。薄膜制备及测试实验教学流程，如图1所示。
图1薄膜制备与测试实验教学流程
下面以实验过程中的互动式场景对话为例，说明我们的具体操作方法。实验过程中的场景对话［2］既包含了丰富的物理内容，也概括了薄膜生长制备过程中的一些特殊性。而后者是全然没有体现在实验指导手册中的，需要同学自己加以总结。我们实验教学中的场景对话包含下列三个方面的内容：
1．场景一：打开装置，说明各部分的用途→问物理原理，请自己总结问题；2．场景二：调节仪器，说明其作用→请纪录和自己总结问题；3．场景三：提示学生，观察试验现象→请纪录和自己总结问题。
以上三个部分的描述必须体现在实验报告之中。由于每个同学的纪录和自己总结问题的广度、深度及其着眼点不一样，实验报告就不可能一模一样。这就避免了实验报告的雷同和相互抄袭，从而保证了物理实验教学的质量。
二实际的科研指导
为达到理论结合实际，全面提高学生从事实际科研的能力之目的，本实验在学期临近结束阶段，结合科研课题出现的实际问题，在教师指导下，通过安排一个学生为主的科研设计实验，以引导学生的科研入门，达到培养和提高学生科研素质的目的。我们实验室教师在经过分析和讨论后，结合一个正在研究的省自然科学基金重点项目课题“ZnO-基P-N结的制备及紫外发光的性能研究”［3］，提出一个符合学生实际能力的、与之有关联的题目“Si衬底表面氮化硅薄膜的生长”［2］，与学生一起讨论该题目与科研的关系，使学生认识到其重要性，调动起学生的积极性，并给他们一个大致的完成进度时间表。根据这个科研课题，教师指导学生如何正确使用电子资源检索文献，如何查阅国内外相关领域的文献，如何选出重要的方面并作相应的文献总结。在调研的基础上，由学生写出调研报告（包括：导言，国际上该领域从事这方面研究的进展与重要性，国际同行研究有什么需要改进之处，我们如何针对这些不足之处加以改进和创新）和实验设计方案。在此基础上，教师组织同学对设计方案进行讨论，不断修正实验方案。在整个实验设计过程中，真正实现了每个学生都主动参与、老师辅助指导的活跃科研氛围。指导学生科研实验流程如图2所示。
图2指导学生科研实验流程图
以下是中国科学技术大学天文与应用物理系201*级同学经过讨论修改后提出的一个ZnO薄膜生长预处理的实验方案摘要。该方案与其它文献相比，具有其独特的改进思想，较好地体现出同学们的科研创新能力。
题目：“Si衬底表面氮化硅薄膜的生长”
1.课题的重要性：硅是一种既便宜又容易加工的衬底材料，以硅为衬底生长ZnO基叠层薄膜是我国宽禁带半导体光电器件的研究非常重要的一环，它已被国家列入863攻坚计［4］，也是国际上光电学界所重点研究的领域之一［5-6］。对衬底表面的处理及生长缓冲层的作用在于可以最大限度地减少界面态，同时减少异质衬底与薄膜间的应力，以提高薄膜的晶体质量和电学输运及发光效率。
2.目前在生长缓冲层方面国际上通行的方法及优缺点分析：SiO2薄层［7-11］；Zn薄层
［12］；ZnO缓冲层［13］；再生长ZnO基薄膜。但这些方法都存在一定的缺点，比如SiO2薄膜不够平整，从而生长的ZnO也不够平整，结晶度较差；在Zn缓冲层上再生长ZnO薄膜，缓冲层会部分氧化，呈现出非常高的n型导电性质，不利于器件设计；低温生长ZnO缓冲层同样会在衬底和缓冲层的界面中出现大量的缺陷和层错，效果仍不理想。在这种情况下，日本研究人员提出［14］，对Si表面实行氮化处理，生长一层薄的氮化硅缓冲层，这样取得的效果要优于前面的方法。他们的主要方法是：将硅片置于MBE（分子束外延）系统中，衬底保持600～700℃温度，在系统中通入0.6ccm（每分钟0.6cc）的NH3,用射频方法应用等离子体激发反应生成氮化硅薄膜。同时他们还建议使用其它含氮的反应气体，比如N2，NO2等。
我们通过深入的调研，认为他们的方法是有缺点的。首先，他们使用的是MBE法生长ZnO及叠层材料，虽然技术先进，但设备过于昂贵，对生长技术要求较高，如其真空度达到10torr等，与普通的溅射法或化学气象沉积法相比，推广普及度要难得多。
其次，用NH3作为反应气体生长氮化硅缓冲层也有缺点，NH3是一种易离解的气体，在不高的温度下即可离解为N2和H2，在N2与Si反应生成氮化硅的同时，也有大量的H进入了Si衬底中形成Si∶H和SiNx∶［H］复合体，在这样的缓冲层上再生长ZnO基薄膜时，由于有一定的温度，这样的复合体很容易键解。H扩散入ZnO中，它具有较强的自补偿作用，使受主钝化，失去活性；而考虑其它含氮的气体，如N2，因为离化能太高［13］，所以生长的氮化硅薄膜中的氮很可能是以分子形式存在，既不能生成氮化硅，也不能充当p型掺杂物，反而会使薄膜吸附很多的N2杂质，同时因为N2分子体积庞大，会占据很多空间而影响ZnO薄膜的晶化过程；对NO2，因其中含有较多的O，故形成的缓和层将以SiO2为主，这显然和我们的初衷不符。于是我们把目光集中到N2O上，N2O的离化能较低，而且其中含O量较少，用它生长的氮化硅可能具有以上所列气体所不能相比的优越性。
3.我们的实验方案
在以上调研和分析的基础上，我们拟定了下述实验方案：
（1）将MBE生长方式移植到磁控射频溅射系统，期望以这一简单而易于推广的技术来取代MBE。
（2）在反应气体的选择上我们除了采用文献［14］所建议的气体NH3、N2、NO2来生长氮化硅，进行比较研究以外，我们还将N2O作为主要反应气体生长氮化硅薄膜。
（3）在生长过程中，采用等时生长法（即生长时间与温度不变，而改变通气流量），等压生长法（即通气流量和反应压强不变，而改变生长时间），以上生长的温度控制在650℃左右，因为衬底的温度对MBE系统和溅射系统具有相似的意义，而无须有大的改变。
（4）对上述样品进行结构和发光特性测量，结构特性主要是用SEM和STM进行形貌的测量，而发光特性主要使用阴极射线荧光束测量和比较分析。
（5）在上述制得的含有不同厚度的氮化硅缓冲层上用溅射法生长出ZnO薄膜，同样要进行结构和发光特性的测量，以此来比较不同的效果。
由于四级物理实验的重要性，薄膜制备与测试作为新兴内容在四级实验中显示出它的特殊性及其难点。针对这些问题和难点，我们教学实验室在经过调研和讨论后，制订出详细的教学实验计划，包括详细的教学实验流程、科研实验流程。该教改实验在对中国科技大学物理系、近代物理系、地球与空间科学系以及天文与应用物理系等201*级同学的四级物理实验教学活动中，收到了良好的效果。同学们纷纷在其实验总结报告中热情地称赞了该教改实
-验的新颖性及众多特点：在整个实验过程中自己一直不断地有问题提出，需要动脑思考，同时由于该实验与科研课题始终紧密结合，在自己参与课题设计中，通过调研、阅读和消化最新文献资料，研究它们的优缺点，建立具有自己特色的实验方案，并不断地进行改进和完善设计思想，因为亲身经历整个科研过程，从而真正理解了其中的科研的含义。
通过这样的教学科研实验，对于同学们来说，不仅开拓了自己的眼界，而且在求学生涯中首次真正地在科学研究中扮演了一个重要的角色。这样的经历，对他们今后从事科研活动或其他工作，其益处是显而易见的。
参考文献：
［1］霍剑青，吴泳华，刘洪图，赵永飞主编.大学物理实验第四册［M］.高等教育出版社，201*.
［2］许小亮，徐军，何海燕，刘洪图.半导体薄膜制备实验的特殊性及教学尝试［J］.物理实验，201*（已接收）.
［3］许小亮，刘洪图等.ZnO基PN结的制备及紫外发光性能的研究［Z］.安徽省自然科学基金重点项目，201*年1月-201*年12月，批准号：00046506.［4］国家高技术发展计划（863）201*年申请指南［Z］.
［5］YuP,TangZK,WongGKL,etal.The23ndIntel.Conf.onthePhysicsofSemiconductors［J］.WorldScientific,Singapore.1996.1453.［6］ServiceRF.Science.,1997,276:895.
［7］FrankTandSmithJ.Appl.Phys.Lett.,1983,43:1107.［8］KrupanidhiSBandSayerM.J.Appl.Phys.,1984,56(11):3308.
［9］CaillaudF,SmithAandBaumardJF.J.Am.Ceram.Soc.,1993,76:998.［10］ChenQ,QianY,ChenZ,ZhouGandZhangY.Matter.Lett.,1995,22:93.［11］KimHKandMathurM.Appl.Phys.Lett.,1992,61:2524.
［12］FuZX,LinBX,LiaoGHandWuZQ.J.Cryst.Growth,1998,193:316.
［13］JosephM,TabataH,SaekiH,UedaKandKawaiT.PhysicaB,201*,302-303:140-148.［14］NikiS,etal.ZnOcompoundsemiconductorlightemittingelementandproductionmethodthereof［J］.Pat.WO01/08229,dated201*-01-02.
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“系统与控制”实验教学研究与建设
魏衡华
(中国科学技术大学自动化系，安徽合肥230027)
摘要：本文介绍了信息科学技术学院“系统与控制实验教学研究与建设”的教学实验改革方案及其实施。本方案以其很强的可操性和强大的扩展功能得到了实验老师及其学生们的一致好评。
关键词：系统与控制；先进控制；计算机控制；实验教学研究中图分类号：G420文献标识码：A
ResearchandDevelopmentinLaboratoryTeachingof“SystemsandControl”
WeiHenghua
(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)
Abstract:ThispaperreportstheCollegeofInformationScienceandTechnologsreformprogramforresearchanddevelopmentinlaboratoryteachingofsystemsandcontrol,andtheimplementationoftheprogram.Theprogramwashighlyacclaimedbyfacultyandstudentsalikeforitsremarkablepracticalityandpowerfulexpandability.
Keywords:systemandcontrol;advancedcontrol;computerizedcontrol;researchonlaboratoryteaching
自动化是一门面向被控对象，解决实际问题的学科。一方面，它要求学生必须掌握专门的自动控制理论；另一方面，还要求学生将所学到的理论与解决实际问题相结合。所以自动化专业的学生应当具有对控制系统进行分析、设计、仿真以及实验的综合能力。社会对自动化学科的本科生提出更高的要求。高水平大学建设也要求科大的本科生比一般高等学校的学生应具有更强的动手实验能力和解决实际问题的能力，这也正是本科生教学实验中所能表现出的“高水平”之处。而这些只有通过在教学实验过程中，采用较高水平的教学设备与实验仪器，使本科生在学习理论的同时，真正在计算机控制的较复杂系统上进行较为综合的实验练习与训练方能达到。作为为国民经济服务的一个重要的技术学科，国家对自动化专业人材的需求已经大大增加。近五年来，我系的学生人数增加到90年代初的4倍多。面对这一形势，如何满足学生人数急剧膨胀带来的教学实验需求？如何培养符合时代要求的创新人才，已成为实验教学研究的重要内容。
一、主要教学实验改革思想
在我校“高水平大学教学实验室建设”大力支持下，结合教学计划修订和新教改方案，我们把过去的自动检测、控制电机、单片机原理和控制系统四个实验室拆掉后有机地整合起来，建立起了“系统与控制实验室”。这是一个综合性实验室。这样可以合理利用有限的资金、有限的场地，使软硬资源共享，仪器设备综合利用，达到以最小的投资产生最大的教学效益。其主要思想是：以典型、有代表性的被控对象为核心，采用计算机控制，依托网络系统，构成模块化的教学设备；以先进的系统软件和应用软件为基础，构成系统建模、分析、仿真、控制器设计、常规控制、先进控制的软件环境。软件环境和硬件设备有机结合，是本项目的最大特点。我们经过多年的教学实验研究和改革，在《自动控制原理》实验教学环节上，从95届本科生起，就在国内率先采用当今世界先进的Matlab和Simulink设计软件,用于实验数据分析处理和设计校正装置。在《计算机控制基础》实验课上，自行研制了电烤箱温度控制装置。经过几次改进，现在外形设计和质量有了很大提高，目前，已在该设备上进行了《计算机控制基础》和《模糊控制理论及应用》等两门实验课5届学生的实验教学，收到了很好的教学效果。在近几年来，由于各高校扩招，学生人数急剧膨胀，教学实验需求加大，导致许多高校实验教学质量下滑。我们学校虽然也扩大了招生数量，碰到了与其它学校同样的困难，但我们合理利用场地和软硬件资源，以最小的投资产生出了最大的教学效益。我校的控制类实验教学质量不仅没有下滑，而且增加了许多综合性、设计性的实验，并得到了来访的国内外专家学者的一致好评。
二、教学实验改革特点
系统与控制实验应具有基础性、综合性和多用性、先进性、可发展性等四大特点。
1.基础性特点主要体现于开设的9门实验课程，它覆盖了自动化学科实验教学的全部内容。学生通过基础性实验加深对基础性理论的理解，并通过灵活运用以获得能力和素质的提高。目前已能满足本科生实验教学的要求，尚需进一步解决研究生实验教学的需求。
2.综合性、多用性的特点主要体现于：
保留必要的基础性实验，精简内容单一的验证性实验，增开提高学生动手能力的设计性、综合性实验。将原单片机实验室、技能训练实验室和控制电机实验室并入控制系统实验室。以控制理论、控制工程为基础，将自动控制技术、检测元件、执行机构、被控对象、先进控制与优化等教学研究内容融为一体。把系统与控制实验室改、扩建为先进的多功能综合实验室。我们通过相应接口，把具有典型性、代表性的被控对象与计算机构成了各组实验，各组实验又通过网络构成了一个现代化的实验教学平台。在该平台上已彻底打破了按各自课程设立实验装置的框框，其实验装置可以为多门课程服务，既可单独做传感器技术、自动化元件、计算机接口（A/D、D/A）实验，又可做系统综合实验。由于实验室并不是简单的合并，而是有机的结合，因此硬件设备互补，资源共享。特别是PC机作为多种控制对象的控制器，配上相应接口，可以为许多实验共用。如水箱液位、倒立摆平衡、电烤箱温度控制等。
3.先进性特点主要表现如下：
（1）利用计算机运算速度和逻辑处理能力，构建了一个先进控制系统实验平台。服务器配有大量实验及开发软件，学生们可用当今世界先进的Matlab和Simulink软件，进行系统建模、分析、仿真和综合设计。过去的控制器，常常是用模拟元件，例如运算放大器来实现，通过改变电阻电容来改变控制器参数。现在利用计算机作为控制器，控制方案的改变和参数的调整变得相当容易。而且，用计算机完成诸如Bode图、根轨迹图、尼氏图、时域响应曲线的绘制，提高了实验水平和实验效率。另外，充分利用PC机的资源，特别是使用Windows下的VC编程，人机界面友好。同时还省掉了万用表、信号发生器、记录仪和示波器。例如，倒立摆的计算机控制是很复杂的，利用Matlab和Simulink，从繁重的系统分析和设计中解脱出来；又如过去自动控制原理实验，控制参数的计算是由手工完成的，而控制器校正网络的实现是在运算放大器上实现的。现在我们在国内率先使用matlab和simulmic软件，深受欢迎。
（2）将科研成果转化为实验条件。在水箱液位系统，引入动态矩阵和模型预测控制策略，进行液位控制和双容水箱多变量解耦控制。水箱中液位控制问题和电烤箱中温度控制问题，在工业过程中普遍存在，具有代表性而非常典型、实用。而且对时延问题的研究和双容水箱的多变量解耦控制反映了当今控制的先进水平。
（3）倒立摆是现代控制理论与应用的最典型装置。目前我们已经实现了单级摆、二级摆和平行摆的计算机控制，并多次接待国内外朋友的参观，受到同行的好评。倒立摆的平衡控制具有一定的难度，而多级倒立摆的实时控制具有一定的先进性。其中控制算法用到了最优二次型性能指标和闭环极点配置，以及神经网络模糊控制技术。
（4）在电烤箱温度控制系统的研制中，其设计思想体现了多年在工业过程控制领域中取得的成果。并把模糊控制、预测控制等先进的过程控制算法引进到实验研究内容中，这对于促进专业实验的改革，将高水平的科研成果转化为高水平的教学实验是一种有益的尝试。
（5）先进控制系统实验平台具有分布式结构、灵活易扩展。它包含着有关信息处理和网络通迅的相关研究课题，为进一步构成分级递阶的分布式结构、研究集散控制系统提供了基础，为可持续发展创造了条件。
可持续特点表现如下：
（1）突出创新能力。保留必要的基础性实验，精简内容单一的验证性实验，增加知识面广的综合性、设计性和创新性实验。（2）软件仿真与硬件设计统一。在国内率先使用Matlab和Simulink软件。作为计算机辅助教学，将其增加到自动控制原理教学实验内容中。虽然没有增加实验学时，但提高了实验效率和水平。
（3）单个训练与综合设计统一：打破按课程设立实验的框框，将控制电机、单片机、技能训练和控制系统实验室有机合并，构建系统与控制实验室，既可为各自课程开设实验，又可做符合现代工业、科学技术水平要求的综合性系统实验。
(4)实验教学与科研相融合：将科研成果转化成教学实验设备。新研制的电烤箱温度控制系统的许多设计思想，来自我们在工业过程控制领域中取得的各种科研成果，并把先进的控制算法引入实验研究内容。
（5）一个平台，多个扩展：由模块化教学设备组成的该平台具有分布式结构，灵活易扩展。可进一步增加或更新实验内容。还可构成分级递阶的分布式结构、研究集散控制系统，为可持续发展创造了条件。
三、教学实验配置与实施
1.专业基础性实验套数按40套规模配置，以适应学生人数急剧膨胀带来的教学实验需求,并做到一人一组的实验教学需求，充分锻炼学生的动手能力；
2.专业层次较高的实验，由于设备相对昂贵，只能按10套进行配置。但是我们的实验教学必须上一个台阶，将过去本科生用作毕业论文的实验内容提前用于高年级本科生实验。我们选择了少量典型性、代表性和综合性好的被控对象，如倒立摆、液位控制系统等，以前只有少量学生在做毕业论文时才能接触到的东西（设备、知识背景），在这次建设时也让学生做了些前期工作。虽然由于经费问题只能按10台进行配置，但也基本满足了学生的实验要求。
3.为了开出综合性、研究性实验，根据现已购置的设备，采用了如下方式开发出高层次高档次的实验内容来：一是年青教员投入，二是研究生开发实验算作助教，三是利用本科生做毕业论文来开发新的实验内容，同时列入大学生研究计划。将过去仅给本科生作毕业论文用的内容改为高年级本科生去做。
4.自制教学设备
利用寒暑假，在新制作的实验台上，合理布线，焊接连接插头等。
新制做40套计算机温度控制系统，经过几次改进、现在外形设计和质量有提高，并已在该设备上进行了“计算机控制基础”和“模糊控制理论及应用”实验教学。
四、实验系统的应用情况
经过系统与控制实验教学研究与建设，本实验室实验教学环境大大改善，能够承担《自动化元件》、《传感器原理与技术》、《自动控制原理》、《控制系统设计》、《计算机控制基础》、《现代控制理论》、《模糊控制理论及应用》、《计算机控制技术实践》、《过程控制》等九门课26200人.时/年的教学实验课。
96、97、98、99、00五个班本科生在本实验室进行了“自动控制原理”和“计算机控制”教
学实验改革，深受欢迎。
四届37名本科生在实验环境里，做了许多设计性、创新性实验研究，完成了毕业论文工作。参加本实验的师生在教学实验设备上进行了大量工作，正式发表论文10篇。
六、结论
该实验系统具有基础性、综合性、先进性、多用性和可发展性，其内容覆盖面广，适合于广大的相关专业的学生。由于实验中有一部分属于设计性实验（即自己设计控制算法），因此要求学生在实验前做好准备，编好程序，在正式实验时可以在系统上验证、调试。通过实验，可以提高学生综合实验能力，提高学生对新技术发展的适应能力，对于促进自动化专业课程体系的改革有积极的作用。由于该实验系统可靠、准确、方便，有效地提高了实验效果和实验质量，在科大自动化系98届本科生使用后，实验老师和学生们都给予了本系统较高的评价。
但也存在下列一些问题：我们尚缺乏适合大学生的实践动手能力的创造创新能力培养、激发学生专业学习兴趣、能培养学生独立开展科学研究的集机、电、气、计算机控制为一体的实验教学设备。
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普通生物学实验课教学的改革与实践
张文锐李树美杨捷频李祥沈显生
（中国科学技术大学生命科学学院，安徽合肥230027）
摘要：为了使学生在掌握好基本实验技能的基础上，充分发挥其学习的主观能动性，全面提高学生的综合素质，本文介绍了在普通生物学实验的教学内容、教学方法及考核体系等方面所进行的有益的教学改革探索和一些经验与体会。
关键词：实验课教学；教学改革；素质教育中图分类号：G420文献标识码：A
ReformandPracticeinLaboratoryTeachingofGeneralBiologyZhangWenrui,LiShumei,YangJiepin,LiXiang,andShenXiansheng(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)
Abstract:Toenablestudentstobringtheirowninitiativeintofullplayonthebasisofasolidbackgroundandtoraisetheirqualityinanall-roundmanner,anefforthasbeenmadetoreformourteachingmaterials,methods,andtestingsystemsforthecourseofgeneralbiology.Thispaperreportstheexperiencegainedintheprocess.
Keywords:laboratoryteaching;teachingreform;qualityeducation
普通生物学实验是生命学科专业的基础课程之一，是整个教学环节中的一个重要子系统。但是，传统的普通生物学实验教学是注入式的，从实验原理、步骤、注意事项，甚至连实验结果都面面俱到地由老师讲解，然后由学生“按方抓药”地操作。这使学生处于消极被动的地位，影响其学习主观能动性的发挥，严重阻碍了学生的全面综合素质的培养。为了能在实验教学中充分培养学生的动手能力和创造能力，使其掌握基本的生物学实验技能，提高综合素质，我们在教学内容、教学方法及实验考核体系等方面作了一些改革。
一、更新教学内容：实现实验课程独立开课
由于基础实验课程的教学重点是打基础，是为将来高年级综合性的专业实验课或科研工作提供基本方法、基本技能和科学思维的保障。因此，教学内容必须要立足于基本技能、基本方法的教授，不能片面追求革新而动摇“双基”教学。我们的具体调整方法是将基础实验内容进行优化、组合，使其具有从易到难、由基础到综合的独立系统性。同以往相比，它打破了实验课依附于一门相应的理论课的教学模式，既不受理论课教学进程的制约，而又与理论课教学相互配合。
基础微生物学实验和普通遗传学实验都是面向本科二年级开设的基础实验课程。课程面向低年级学生，其教学目标是传授微生物学和普通遗传学的基本实验方法和基本实验技能，培养学生良好的实验习惯和科学的思维方法。但这两门课程各具特点而教学侧重点有所不同。基础微生物学实验侧重于基本实验技能的强化训练，要求学生严格地进行规范操作，掌握最基本的实验技能，熟悉常用实验仪器的使用方法。普通遗传学实验则由于涉及的基本实验技能包含在基础微生物学实验及基础化学实验中，它侧重于基本实验方法的传授，培养学生综合运用所学知识和技能，独立解决实际问题的能力。根据上述特点，我们于201*年将这两门实验课程剥离相应的理论课程而独立开课，并在同一学期开课。基础微生物学实验课在前，重基础；普通遗传学实验课在后，重综合；再通过适当调整实验内容，使得前后科学合理地衔接。从三年来的实际教学情况来看，我们的改革取得了成功。通过这种独立的连续实验课程的学习，学生无论是实验基本功还是综合实验能力都得到了显著的提高。
植物生物学实验面向一年级学生开设，传统的教学内容以验证型实验为主，几乎没有综合型或设计型实验。我们考虑到本学科的特色，删除了部分落后的验证型实验项目，保留有价值的验证型和技能型实验内容，大幅度地增加新的探索型实验内容，或将原先的验证型实验改为探索型实验。例如，以前在做“观察输导组织中的导管和管胞”实验时，从材料的准备、离析等都由老师准备好，学生只要做一个水装片观察到几种不同的形态结构就可以了。现在，我们要求学生亲自在同一生境下采集不同类群的维管植物（蕨类植物、裸子植物、被子植物），然后离析、制片、观察。由于学生须独立地完成这一系列过程，不仅掌握了维管植物输水组织的形态结构，还了解了它们的进化趋势；更重要的是锻炼了学生的动手能力，培养了他们的探索精神和创新能力，使我们的教学取得了事半功倍的效果。
二、改革实验课的教学方法
华裔科学家杨振宁先生在比较中美的教学方法时指出：中国传统的教学方法重演绎、推理、按部就班，所以严谨认真，基础扎实，但缺少创新意识；美国的教学方法重归纳、分析、渗透、综合，是一种“体会式”的教学方法，其效果是独立思考能力和创造能力强，易于较快地进入科学发展的前沿，但根基不扎实。如何让两种教学方法取长补短，充分调动学生的积极主动性，培养学生创造性思维，这就要求我们对传统的教学方法进行一系列的改革。近年我们主要从以下五个方面进行教学改革。
1.要求学生课前充分预习，并要求学生初步了解实验目的和原理、仪器设备的使用、操作方法和实验步骤等。教师会在讲课之前或讲课过程中通过提问以检查预习的情况。我们还经常鼓励学生自由发言，大家共同探讨实验原理、实验方案以及实验技术难点等。通过课前预习，保证了学生在实验前有了足够的理论储备，实验中才能思路清晰，才能及时发现问题，其分析问题和解决问题的能力也自然得到增强，当然更易于取得实验的成功。
2.培养学生在实验过程中做实验记录的习惯。实验记录是描述实验过程并为实验后提供相关感性认识的原始资料，同时也是写好实验报告的前提，因此要求学生在实验中边操作、边观察、边思考、边记录。我们对学生的实验记录要求严格。实验记录绝不是实验步骤的简单拷贝，它应包括实验操作过程中每一个步骤的时间、所用仪器设备和参数设定及其每一个实验的现象、结果的描述。另外，实验记录中要体现出实验者的思维过程，即实验者是如何理解每一个实验步骤，其目的和原理是什么，关键在哪里，可否有更好的改进方法等等。当观察到的实验现象与预期不符时，要求学生深入思考，分析其产生的根源，是操作不当，还是实验条件的改变等。从而培养学生具有从事科学研究所必须的严肃的科学态度、严谨的工作作风和分析问题、解决问题的能力。学生在每次实验结束后，要将实验记录交给教师检查、签字后才能离开实验室。
3.在实验过程中引导学生积极思维。在实验教学过程中，我们不再充当“保姆”的角色，而是放开学生的手脚，使他们能发挥出最大的主观能动性。实验开始前，教师充分运用多媒体教学设备的强大功能，生动、详实地向学生阐述实验的基本原理及其该实验技术的发展状况、应用前景等，使他们在全面掌握实验原理的基础上开阔了视野，激发了学习的兴趣。对于实验操作过程，只是简单叙述，将大体的步骤和相关的注意事项粗略地写在黑板上，供他们参考。在实验进行过程中，教师要融入到学生当中，与他们进行双向的交流，针对学生在实验中出现的错误，要采用提示和设疑的方法让他们自己动脑筋找出并纠正错误。这使学生对实验方法以及操作过程认识深刻而记忆牢固，很快地提高了实验操作技能，而且也培养了他们的独立思考能力。
基础实验课程中有很多验证型的教学内容是不可删除的。对此，我们特意进行一些设计，使其达到良好的教学效果。例如，在做细菌的革兰氏染色实验时，酒精脱色和媒染的操作步骤很关键，它需要准确把握时间。于是我们在实验讲义中只给出了范围很宽的参考时间，而精确的时间则要求学生在实际操作中通过不断摸索总结得出。在做糖发酵试验时，学生通过课前预习得知大肠杆菌能分解葡萄糖和乳糖并产酸产气。教师在准备实验材料时特意从科研实验室找来糖发酵反应迟缓的大肠杆菌替换原先的菌株，造成学生的实验结果与预期不符。教师再引导学生分析实验结果，鼓励他们查阅相关资料。很多学生都交来了十几页的分析报告，从各个角度详细分析了造成实验结果偏差的可能原因。我们觉得通过这种教学方法，真正把验证性实验变成了探索性实验，充分调动了学生的学习积极性，活跃了其思维。
4.要求学生完成高质量的实验报告。实验报告是对整个实验过程的总结，要求学生能从实验的方法、原理、操作步骤、实验的现象和数据等方面进行分析，掌握其中的基本实验方法。过去，学生写实验报告时，大段地摘抄实验讲义上的实验原理和实验步骤，再附上实验数据或实验绘图便完成了。这种机械式的实验报告对于培养学生的能力几乎没有丝毫的帮助，也不利于教师对学生学习情况的掌握，无法公平地评定学生的成绩，往往是文字抄得多，字迹整洁就可得高分。如今我们对实验报告的要求是，它必须包含三部分内容：第一，经任课教师签字的原始实验记录（可以重新整理，但原件必须附上）；第二，实验中的异常现象分析、实验方法的重新设计或改进、实验总结等；第三，完成实验讲义上的思考题，完成课外阅读任务。这样做，强调了对实验过程和结果的讨论，有利于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。另外，由于考评体系的改变，使学生不再盲目追求实验结果的准确性，转为追求解决问题的方法和过程，实验过程中关键步骤的原理及操作技术成了大家探讨的中心话题。
5.引导学生广泛阅读，开阔知识视野。生命科学是一门建立在实验基础上的蓬勃发展的学科，实验技术的进步日新月异。我们在传授基本方法和基本技能的同时，应该引导学生去了解新方法、新技术，拓宽知识面，激发他们的学习兴趣和热情。例如，我们在介绍显微镜油镜的使用方法时，要求学生课外查阅有关“激光共聚焦显微镜”的知识；我们在讲解染色体标本制作方法时，希望学生课后了解“荧光原位杂交”技术等等。学生在查阅相关资料后，需要写一段201*00字的小结，作为实验报告的一部分交给教师查阅。为了不给学生带来更多的负担，我们只要求他们对相关知识有大致的了解，不必详细论述和探讨，但学生对此还是表现出了极大的热情。
三、初步完善了实验课的考核方法
关于实验成绩的考核，由于过去过分依赖实验报告的优劣，导致学生不注重实验过程，片面追求实验结果的正确性、实验报告的篇幅和整洁程度，严重制约了对学生综合素质的培养。我们现在考核实验，是综合评定一个学生的实验态度、基本方法和技能的掌握程度，实验过程中独立思考的能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力等多方面的成绩。各项所占比例如下：
平时成绩60%实验态度实验预习实验技能实验报告期末考核30%解答问题规探范索操能作力10%10%20%20%15%
改革后的实验课考核方法，既调动了学生学习的积极性，提高了他们对实验课的重视程度,又保证了成绩评定的客观性和公正性，提高了实验教学的质量。
总之，普通生物学实验课教学改革涉及面广，环节多，是个比较复杂的问题。我们只是在这方面做了一些有益的尝试，并取得了一定的成功经验。我们改革的目的很明确，就是要让学生感觉到每一个实验都是一次挑战，要想取得成功必须要有充分的准备、严谨的态度、细致的操作和灵活的思维。每一次实验的完成，不仅要让学生的实验能力得到充分的训练和提高，更重要的是要激发学生的主观能动性和创造性。我们认为，只有这样，在强调“双基”的前提下，才能真正实现在实验教学中培养学生分析问题与解决问题的能力、独立自主的工
15%10%实验作能力、合作与交流的能力、改革与创新的能力，最终为国家培养出具有较高的全面素质的一流人才。
参考文献：
［1］刘淑芬.从培养学生创造性思维入手提高实验教学质量［J］.高师理科学刊，201*，20（3）：85－86.
［2］何小慧等.普通生物学实践教学探析［J］.沈阳大学学报，201*，（4）：79－80.［3］沈显生等.生物学专业素质教学的新模式探索［J］.教育与现代化，201*，（1）：42－45.
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构建具有时代特征的微机实验教学环境
傅忠谦周佩玲郭明明周正葆何克东
(中国科学技术大学电子科学与技术系，安徽合肥230026)
摘要：计算机是当今发展最迅速的领域，其教学和实验应该适应这样的变化。本文以建设微机原理课程为主的计算机实验室的设备配置为目标，以课程建设为基础，对教学对象、教学内容和实验室配置等进行分析，为构建具有超前意识、适应发展的微机实验教学环境提出了一些思路和方案。
关键词：微机原理；实验教学体系；教学改革；实验环境中图分类号：G434文献标识码：A
EstablishmentofaMicrocomputerLaboratoryandTeaching
EnvironmentThatKeepsUpwiththeTimes
FuZhongqian,ZhouPeiling,GuoMingming,ZhouZhengbao,HeKedong(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)
Abstract:Computerteachingandexperimentsmustkeepupwiththefastchangingfieldofcomputertechnology.Fromtheperspectiveoflaboratoryequipmentrequirementforcoursesinthefundamentalsofmicrocomputersanddevelopmentofsuchcourses,thispaperoffersananalysisoftheobjectandmaterialofteachinginrelationtotheequipmentoflaboratories.Italsosuggestshowaproactivelaboratoryenvironmentcanbeestablishedthatwillmeettheneedsinthedevelopmentofteachingmicrocomputers.
Keywords:fundamentalsofmicrocomputer;laboratoryteachingsystem;teachingreform;laboratoryenvironment
计算机是当今发展最快的领域，随着计算机技术的发展，微型计算机已经是以Pentium为核心的32位微处理器，操作系统平台从Dos环境完全过渡到Windows环境，微型计算机体系结构有了巨大的变化。这种软、硬件的更新换代，对微机原理课程教学体系的影响是巨大的，同时，微机原理课程是教育部规定的大学计算机基础教学第三层次中的必修课程。按照这个要求，我校也将该课程开设为面向全校的通修课程，因此做好该课程的教学体系和实验体系的建设是十分必要的。
要做到课程及其实验教学改革，使同学所学习的知识有助于今后的科学研究，有必要将微型计算机原理及相关课程的教学和实验，从目前以介绍十六位微机为主的内容进行全面改革，建立以Pentium为核心的微机原理教学体系。要做到这一点，除了改进教学方法、更新课堂教学内容外，还必须对目前实验室的实验设备、实验手段以及实验编排等水平进行全面提升，以配合课程的改革，这样才可以构建出具有时代特征的微机实验教学环境。
一、教学对象
大学教学应该以人为本，建立新的教学体系，首先应该从受教育者的基础和需要开始，分析其特点，寻找出最佳的教学方案。以我校为例，微机原理课程是全校的通修课程，在校同学（除少数专业外）都必须参加该课程的学习。由于同学的专业不同，前导课程不同，对教学的要求也不同。要完成课程的改革，必须对同学从专业要求、学习基础、前导课程、学习能力等方面作全面的分析，这样才可能针对同学的特点，做到各有侧重，有的放矢。以我校为例，我们可以将授课对象分为工科类（电口和非电口）、理科类、人文类等不同类型，在为他们组织教学和实验内容方面有以下特点：
1.工科类（电口）：具有扎实的电子线路、数字电路等基础，开设的课程和实验以32位微机系统为主，软件编程除了基本的汇编程序外，还包括汇编程序的保护模式、高级语言与汇编语言混合编程等要求，同时有对接口芯片的编程。其中，又有计算机专业同学，他们具有计算机组成原理基础、汇编程序设计等课程基础，其重点是接口实验，侧重于接口的驱动，微机体系结构的创建等。2.工科类（非电口）：具有电子线路、数字电路等基础，开设的课程和实验包括32位微机系统，软件编程除了基本的汇编程序、高级语言与汇编语言混合编程等要求，保留对接口芯片的编程等。
3.理科类：对32位微机系统有所介绍，同时完成汇编程序的程序设计、高级语言与汇编程序混合编程设计等，但编程要求难度适中，以基本掌握为主，同时掌握对可编程芯片的编程设计等，要求具有直观性。
4.人文类：由于前导课程开设较少，基础薄弱，同时社会对计算机知识的要求又高，促使他们的大多数有更强烈的求知欲，需要更直观的实验模式，如微机的组装实验等，以提高其学习兴趣。
此外在大学中有部分同学，他们对计算机有强烈的学习欲望，并通过旁听和自学，已具有了较丰富的计算机基础。他们希望深入了解和掌握计算机软硬件知识，而不满足计算机基础教学中的内容。在实验室建设中，应该考虑为这部分同学开设计算机接口、数据采集系统等相关课程并配备实验。
实验室的改建工作是与课程改革密切相关的，实验室设备的选择和购置，必须配合课程改革，要做到这一点，就有必要对课程改革的思路进行全面的了解，以便在实验室设备的购置上有所考虑。
二、课程及其体系改革建设
要完成高水平的计算机实验室建设，首先必须对开展的课程改革有全面的了解。计算机教学，尤其是微机原理课程教学，其课程体系的改革一直贯穿于始终。在这方面，授课老师有深刻的感受和丰富的经验，发挥他们的作用是十分必要的。在实验室建设启动阶段，以“微机原理”课程教学组的名义，召集全校与课程相关的教员进行讨论，对课程的大纲进行新一轮的修改，并对课程的将来发展、改革思路进行深入的探讨，这些都将对实验室的建设具有很强的启发作用。通过参与教学讨论，了解课堂教学的需求，并根据课程改革要求制定出实验室建设的对策和方案。另外，还应当多出去调研和参加学术会议，了解国内高校对微机原理课程改革的想法和做法，以开拓自己的思路。
1.微机原理课程改革
工科类（电口）对微型计算机原理的教学应该进行全面的改革。微机系统已经采用P4系列，因此微机原理的课程教学也必须适应这方面的发展。教学改革的思想是增加对现代微型计算机系统的介绍，以80x86为核心，增加保护模式和高级语言与汇编的混合编程以及总线（PCI和USB）等相关内容的介绍。有的学校老师提出了在微机原理课程中淡化汇编的教改思路，不再对汇编程序设计提出高要求，我们也希望在部分课程中做些尝试。如用C或C++完成对接口芯片的访问与管理，这就需要购置PC机，至少具有目前流行的较高性能价格比的配置。对工科类（非电口）和理科类来说，作为通修课程的微机原理课程，在介绍微机新的结构基础上，仍保留具有直观性的分立元件的编程实验。因为实验设备就要求具有直观性，所以采用分立元件的形式。
2.多媒体教学模式
计算机教学的变化和教学内容的增加，多媒体教学作为先进的教学手段是必不可少的。由于课时压缩，实验教学作为课堂教学的补充，越来越凸显其作用。逐步将原课堂教学的一些内容放在实验教学中介绍，是解决目前课时紧张的一个可行的途径。要做到这一点，就需要配置投影仪等多媒体教学设备，采用边授课、边实验的教学模式。如可以将指令系统和汇编程序设计等安排在实验教学中介绍，以减少对教学课时的压力。对实验室建设，除了对实验内容安排外，还必须将编写实验教学课件作为实验内容的组成部分，充分利用多媒体手段，这样有助于提高实验教学的效果。
3.开设高级计算机课程
IT业是当今发展最快的行业，大学教学也应该适应这样的发展。如前所述，在大学中开设一系列计算机提高课程（以选修课程方式），为那些对计算机知识有浓厚兴趣的同学服务是十分必要的。如《嵌入式系统设计与实现》、《高级微机接口技术》、《数据采集及系统集成技术》、《PCI、USB总线及驱动程序设计》等。当然，这些课程的开设就需要提供必要的实验设备，如嵌入式系统实验设备等。以上选修课程也可从开设Seminar教学方式开始，逐步过渡到面向全校的选修课程（主要对感兴趣者提供，为提高课程的教学效果，控制选修人数不超过40～50人为宜）。
三、实验室建设
针对以上课程改革的设想，我们在改建实验室过程中，做了以下几方面的工作：1.实验设备选择
实验室改建最重要的工作是微机原理课程的实验设备选择，这也是整个实验室组建的关键。我们根据上课同学的特点，结合理科和工科同学特点和思维方式的差异，对实验设备采用购买和自行设计相结合方法，实现基本实验设备的设置。
对于工科类（电口）的相关课程实验，在结合教学大纲和这部分同学特点基础上，采用计算机系自主研制、开发的32位微机的硬件实验平台。该平台从设计思想上，利用更有实用意义的现场可编程芯片，不是采用传统的分立芯片的实验设备模式，采用大规模的现场可编程芯片，通过硬件重构方式，构造出满足课程要求的可编程芯片逻辑。由于是软件控制下的硬件重构，可以构造各种需要的逻辑，具有较高的灵活性，丰富了实验内容，为开设设计类型实验提供了好的环境。这是一种有别于传统的、全新的32位机实验平台，它将使我校的微机教学、实验课程有可能在国内达到领先水平，并具有一定的显示度。对校通修课程（即非电口工科类和理科类），采用购买定做的实验设备的方式，对国内做微机硬件实验设备较有影响的几家公司，在考察了他们的技术能力的基础上，按课程大纲提出设计要求，再由公司为我们专门设计满足课程要求的实验设备。这部分设备主要以分立元件为主，比较直观，有助于非电类同学的学习。当然，由于接口采用了PCI总线，其先进性勿容置疑，同时也可以在该实验设备上开设面向接口的提高课程的实验，如PCI总线驱动程序设计等。
2.多媒体教学平台
在实验教学中采用多媒体教学，是提高实验效果的手段之一。除了以上介绍的对课程内容的补充外，还要充分利用多媒体教学环境，为实验教学服务。要做到这一点，我们在新的实验设计中，除了按照过去的要求对实验内容编排外，还提出将多媒体实验教学课件作为实验编排内容的组成部分，组成更为丰富的实验教学内容。
3.走出去，请进来
实验室建设不能“闭门造车”，必须了解国内其他高校在相关课程中采用的成功的方法和手段，尤其是他们的教学内容、实验环境等。通过对全国其它高校的调研，了解到的实际情况是，尽管32位计算机已经使用了许多年，但高校中除了在课堂教学中有所涉及外，微机原理课程的实验教学模式仍不成熟，各高校和实验设备公司也在探索阶段。可见，这既是实验室建设的难度，同时也是机遇。“走出去”应该是全方位的考察，即通过调研和参加国内计算机基础教学会议，全面地了解目前国内微型计算机原理课程的状况，通过比较其长处和短处，再结合我校实际，提出合适的实验教学模式。
“请进来”就是与国内比较有影响的设计生产相关实验设备的公司和厂家保持联系，以获取较新的国内实验设备发展动态，经常请他们将最新的设备带到学校演示，具体了解其功能，同时邀请授课老师参观，并结合课程，请他们提出对设备的看法、意见和建议等，为我校通修课程的实验设备及其功能要求提出确实可行的方案。
另外，先购买少量的相关设备，以检验其使用情况和生产公司的技术实力等，并且也可以基于这些设备，先期对实验室教师培训，以提高他们的水平，并为全校全面开设相关实验做好技术准备。
4.网上教学
网络作为教学的必要手段，越来越体现其重要性，实验室建设也应该适应这样的潮流。在实验室建设中，购置网络服务器，建立实验室教学网站，充分利用网络的快速便捷、内容容易更新的特点，将编排的实验讲义、实验课件、相关软件和资料及时放在教学网站上，方便同学的下载。
在教学网站设计中，设置留言版和讨论区，以方便同学对课堂教学和实验教学的有关问题进行留言和讨论，这是教员与同学之间进行交流的一种途径。教员对留言版上提出的问题进行解答，这只是一个方面的功能，另一个功能是，如果同学提出的问题具有共性，对其他同学也将会是一个启发。另外，网站设置具有实验报告的提交功能，使实验报告的管理上一个档次。
以上是我们微机原理和接口实验室改建的一些思路和设想，按照这个思路，在实验室建成后，可以做到在几年内保持主要设备具有一定的先进性，尤其是自己设计的新型微机原理实验设备。可以说，这是微机原理课程的实验设备在设计理念上的一次突破，这在国内高校微机实验设计上并没有先例，具有技术上的领先性。
计算机实验室的建设是一个综合性的工程，对新知识、新概念的需求尤其突出。这就要求在实验室建设工程中，学习新方法、采用新思路，以适应计算机实验室建设的快速发展。只有这样，才能实现构建具有时代特征的微机实验教学环境的目标。
参考资料：
［1］王恒才.关于建立《计算机集成化制定系统》先进高级硬件实验室的设想［J］.教育与现代化，1997，（4）.
［2］郑海燕，吴为团.80X86《微机计算机原理》CAI课件的研制与应用［J］.青岛化工学院学报，201*,(3).
［3］张瑞晾，田进.计算机专业开放实验室系统维护技术的探讨［J］.贵州工业大学学报，201*,(3).
［4］刘毅.计算机实验室开放方案的研究［J］.天津理工学院学报，201*,(1).
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建设有科研特色的神经生物学实验课程
白永胜李祥瑞徐天乐
(中国科学技术大学生命科学学院，安徽合肥230027)
摘要：注重实验教学与科学研究相结合，将有利于提高教学质量，培养创新人才。本文以膜片钳技术实验课程为例，就在神经生物学实验课程建设中如何将科研的设备、技术和思维方法引入实验教学，在实验教学中培养学生的科研创新能力，以及将实验教学内容和科研课题相结合等方面进行了阐述。
关键词：神经生物学；科研；实验教学
中图分类号：G420；G424.31文献标识码：A
DevelopmentofaLaboratoryCourseinNeurobiology
ThatIsCharacterizedbyScientificResearchBaiYongsheng,LiXiangrui,andXuTiandong
(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)
Abstract:Theintegrationoflaboratoryteachingandscientificresearchhelpsimprovethequalityofteachingandcultivationoftalents.Usingalabcourseinthetechnologyofmembranepliersasanexample,thisarticlediscusseshowtointroduceresearchequipment,techniques,andrelevantwaysofthinkingintothelabteachingofneurobiologysoastocultivatestudentsresearchandcreativeabilities,andhowtointegratelaboratoryteachingandongoingresearchprojects.
Keywords:neurobiology;scientificresearch;laboratoryteaching
随着神经生物学研究的不断深入，神经生物学的研究方法和实验技术也在不断进步。如何建设好神经生物学实验课程，以提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与动手能力，是摆在我们面前的崭新课题。为适应神经生物学发展的需要，我们将最新的实验技术和方法引入实验教学，使学生较早地参与科学研究活动，以利于提高本科教学质量，提高学生的创新能力，使学生能够较好地适应日后的科研工作和实践需求。
一、发挥科研优势，将科研设备和技术引入实验教学
近年来神经生物学研究的飞速发展已经涉及到包括整体、系统、器官、细胞和分子水平的各个层次，研究的内容和方法越来越多，要想在较短时间内使学生掌握所有的最新研究方法是不太现实的。但是，如果神经生物学实验课程不能反映目前科学研究中的实验技术和研究方法，学生不能得到实际研究方法的训练，实验课程的教学意义必将大打折扣。因此，建设神经生物学实验课程，必须在注重全面发展的同时，根据自身的特点和优势，有所选择地引入新的科研技术和方法。例如，我们选择膜片钳技术实验作为将科研引入实验教学的切入点，正是基于膜片钳技术的重要性和我们在神经电生理学和膜片钳技术方面的科研优势。
首先，膜片钳技术现已成为神经科学、药理学等学科的基本研究方法之一。自从德国科学家Neher和Sakmann创立该技术［1,2］并应用于分离的单细胞以来，该技术一直在完善和发展，先后在离体脑片［3］、整体动物［4,5］上有了用武之地。由于该技术在神经科学等学科中的重要作用，Neher和Sakmann获得了1991年诺贝尔医学与生理学奖，这是因技术而获得诺贝尔奖的少数几个例子之一。其次，神经电生理学研究也一直是我们的优势和特色项目之一，目前已有较多的实验室开展以膜片钳技术为手段的研究工作，从而也拥有技术全面、力量强大的膜片钳技术师资队伍。同时，在科研实验室的建设过程中我们与相关单位的合作和研发也为相应的硬件和技术提供了保障。这些都为膜片钳技术实验课程的开设创造了必要的条件。
在将新的科研方法引入实验教学的过程中，新的科研设备也必须引入教学实验室，这也是我们面临的一个难题。目前，神经生物学研究中所使用的仪器设备越来越先进和精密，价格也相当昂贵。例如，一套完整的膜片钳实验装置需投资几十万元人民币。如此高的投入，对于许多科研实验室来说，也不是容易的事。况且教学实验往往需要重复的若干套设备，才能保证一定的受益面。因此，在将科研设备引入教学实验室的过程中，必须发挥自身优势，总结科研实验室的建设经验，争取以最小的投入获得最大的受益面。在建设膜片钳教学实验室中，我们利用科研实验已有的基础，采取了购置与自主开发设备相结合的方法，有效地解决了资金问题。一方面，我们购置了必要的相关设备；另一方面，我们利用自身的优势和科研过程中的设备创新，自行开发部分设备和软件，利用有限的经费建设成高水平的教学实验室。例如，一套全套的AXON膜片钳放大器和数据采集系统的价格为17300美元，其中数据采集的硬件和软件就需6900美元，然而，同样高性能的NI数据采集硬件其价格仅为1000美元。因此，我们采用AXON放大器、NI采集卡、自主开发软件的方法，达到了同样的性能，但成本降低约三分之一。再如，我们利用科研实验室技术开发的细胞震动分离装置［6］，不仅大大降低了通常神经细胞分离或培养所需设备的经费，而且基本上不再需要神经细胞分离或培养所需药品的费用。由于这些方法大多是我们在科研实验中积累的经验，经过了科研实践的检验，所以保证了设备和技术的整体水平没有降低。同时，由于对整个系统了解的加深，更为今后实验内容的进一步扩展提供了方便。
二、在实验教学中注重培养学生的科研能力
在实验教学中引入科学研究的设备和技术，为学生掌握先进的技术方法创造了条件。但要真正培养学生的科研思维和创新精神，还应该将科研方法和科研思路引入实验教学。为此，我们需要在实验课内容的设置和教学方法方面进行新的探索。
传统的实验教学的目的是使学生掌握相关的实验方法和技术，并利用这些方法对理论课的一些内容进行验证，从而加深和巩固理论知识。这些固然重要，但却在客观上导致学生缺乏独立思考，这对于培养学生的科研能力和创新精神极为不利。因此我们选择课程的宗旨是，既要让学生能够掌握有关的技术，锻炼学生的动手能力，同时又能够开发学生进行科学研究的潜力，锻炼和培养他们的创造力。
具体的方法是通过合理安排教学内容和采用适当的教学方法，使实验课程成为科学实验过程的模拟。例如，在实验前，学生不一定知道实验结果（与验证性实验不同），学生可以根据自己的知识预测实验结果，并对出现的可能结果给予一定的解释。尽管有些解释显得片面，甚至似是而非，但却可以使他们了解科学研究的过程和思维，并养成勤于思考的习惯。由于学生的实验往往是第一次涉及有关内容，操作生疏不可避免。但只要掌握了实验的方法和培养了良好的思维能力，很多方面不应求全责备。
同样，对学生的实验报告的要求也是如此。我们要求学生按照科研论文的形式完成报告，不同的是报告应着重对实验方法和结果作出自己的分析、总结和讨论，而不一定要求结果的完美和分析的准确。在学生掌握科研实验的技能和方法后，根据不同学生的特点和能力，要求学生自行设计实验内容和步骤，完成实验项目，从而锻炼他们解决问题的能力。
为使学生能够较好地完成实验课的目的要求，指导学生进行必要的科技阅读和文献综述，同样可起到培养学生科研能力和创新精神的作用［7］。同时，在实验课程中适当组织讨论和交流，不仅可以起到及时反馈实验教学效果和不足的作用，而且能培养学生发现问题、分析问题和总结问题的能力。通过这些形式，可以使学生在实验教学中掌握科学研究的思路，真正掌握科学研究的方法。
通过一学期膜片钳技术实验选修课的实践，学生不仅产生了浓厚的学习兴趣，而且取得了较大的收获。对此，可以佐证的是部分学生也提出了增加研究性内容的要求。
三、将教学内容扩展到科研课题，实现教学与科研的相互促进
大学生在课程学习中参与科学研究，是提高本科教学质量，满足社会对高素质创新人才需求的重要措施，对开发大学生的研究潜能，亲身体验科研工作的意义和培养创新精神能起到积极的作用。教学实验室设备水平的提高和完善，使我们可以将教学内容扩展到科研课题，有计划地在教学实验室组织大学生开展研究工作，将教学实验室的功能扩展到科研领域。这样不仅对大学生参与科学研究工作起到了积极的推进作用，也满足了学生的需求，合理地利用了资源。
教学实验室开展大学生研究工作，是实验室教学内容的进一步扩展，它有利于学生日后研究工作的进行。一方面，大学生在教学实验室从事科研活动，是对我们常规实验教学在培养学生的创新能力和实验动手能力方面的一个检验。实验任课教师在组织和开展大学生研究工作的同时，可以根据学生的研究进展情况，了解实验的内容和方法等在设置上的长处和不足，因而可以促进我们对实验教学质量的提高和对实验教学的进一步改革。另一方面，在教学实验室开展大学生研究工作，可以将大学生研究工作开始于教学阶段，在进行实验教学时即可根据学生的特点和能力，进行个性化的教学和培养，在掌握基本技能的同时，指导他们选择研究课题，并在教学实验内容的安排上注重于对他们即将从事的研究工作的锻炼，以便他们能够更好地完成研究工作，做出较好的科研成果。
在教学实验室开展大学生研究工作，对于培养学生的科研态度，倡导学术自由和科学协作精神，也大有益处。教学实验室的设备较多，同时有多名学生进行研究活动。因而，研究指导教师和实验室教学管理人员可以有计划地组织他们开展学术讨论和交流，共同分析和解决研究中的问题，总结经验，指导他们相互学习、协同工作。
教学实验室开展的大学生研究工作，充分利用了教学实验室的资源，避免了实验室设备闲置所造成的浪费。教学实验室所承担的教学任务通常不可能一直占用这些先进的专业化设备，必然有相当的空闲时间。如果没有有效地发挥这些设备的作用的手段，如此昂贵的设备闲置造成的浪费将是惊人的。教学实验室的先进设备用于开展大学生研究活动，可以在不影响教学任务的同时，为更多大学生的研究创新活动提供设备支持，实现大学的教学和研究的设备资源的共享。
参考文献
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［5］李祥瑞，周逸峰.活体动物全细胞记录技术及其应用［J］.生物物理学报，201*,18:287292.
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机械与测控教学实验室改革
王琪民李胜利李永新
(中国科学技术大学精密机械与精密仪器系，安徽合肥230026)
摘要：针对机械与测控实验发展的需要，对精密机械与精密仪器实验室建设提出了一定的要求，并给出实验室建设规划。文章较详细地介绍了该实验室在学校的资助下，全系师生在增加实验类型、扩充实验内容、完善实验课体系、加强对实验课的统一规划和统一管理以及艺术课教材建设等方面所做的工作。最后，文章还总结了几年来实验改革的体会和尚存在的问题。
关键词：机械；测控教学；实验改革
中图分类号：G420；G482文献标识码：A
ReforminLaboratoryTeachingofMachinery,MeasurementandControl
WangQimin,LiShengli,andLiYongxin
(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)
Abstract:Thisarticlereportstheworkdonebythelaboratoryofprecisionmachineryandinstruments,withthefundingbytheuniversity,inincreasingthevarietyofexperiments,enrichingtheircontents,improvinglabcourses,strengtheningcourseplanningandmanagement,andwritingtextbooks.Italsosummarizesthereformthathasbeencarriedoutinthepastfewyearsandproblemsthatstillexist.
Keywords:machinery;teachingofmeasurementandcontrol;reforminlaboratoryteaching
机械与测控实验室承担了机械工程类专业学生本科教学大纲中要求的基础实验和综合性提高实验内容，使工科学生在本科学习期间接受机械基础与测控系统方面的基本实验技能训练，对培养学生科学实验能力和创新实践能力具有重要意义。
一、机械与测控实验室发展情况
自1978年建立精密机械与精密仪器系（九系）至1998年止，整整20年。在这期间，全系师生对教学实验工作作出了很大的贡献，为机械与测控教学实验打下了一定的基础。但限于当时的条件，仍存在许多不足。最初实验设备大部分从北京搬迁过来，实验设备陈旧老化，数量少，机械方面主要为零件模型。公差测量、金相、材料、测试技术、自动控制类只能开出为数不多的实验，金工实践主要依靠原校机械厂。
1980年以后，中日大学开展技术合作交流。接受日本先进的实验方法，增加了振动实验，光学实验和少量传感器实验。由于实验设备少，实验条件限制，主要为演示型教学实验。
长期以来，实验的设备和内容陈旧，手段落后，覆盖面小，远远落后于新技术的发展需要。仪器老化已不能适应当前信息化、数字化、计算机化的形势要求。如机械设计中面凸轮、连杆等实验，只考虑了零件、构件等单一的实验，而缺乏系统的实验；互换性及测量技术基础实验几乎没有一项数字类量仪。
这段时间的实验以图解示教为主，解析分析少，大部分实验只按照老师的要求或实验指导书中所要求依样画葫芦，无需动脑筋想办法，就可顺利完成，因而没有起到应有的实验训练效果。另外，实验套数太少，一个组多达6到8人，同学旁观者多，动手机会少，以至对实验课走马观花，敷衍了事。更主要的是，原有的实验分散在各个课程中，实验由课程主讲老师负责，有限的仪器也分散在不同的教研室，难以统一管理、监督实验效果，难于组织起综合性和实践性实验。
二、机械与测控实验发展要求
随着国民经济的发展，机械、仪器行业在祖国新兴工业化中的地位越来越重要。为此，九系近几年来学生扩招数量已是原来的3倍，导致原有的实验远远不能满足要求。为了适应这种需求，九系对传统的课程教学体系进行了较大的改革，强调机、光、电、自动控制和计算机一体化，强调多学科交叉渗透、协调发展，特别着重培养学生的动手能力、创新能力和解决实际问题的能力。
九系作为典型的工科系，培养高级工程技术研究型人才是我们系制定教学课程体系的主要目标。特别是现代科学技术的迅速发展，新材料、新技术、新工艺、新设计手段不断涌现，古老的机械制造与测量专业与电子、光学、自动控制、计算机、智能工程紧密结合，使单一的机械设计制造变成光、机、电、计算机、自动控制等多学科融合的一体化系统工程。数控机床、加工中心、现代化无人数字工厂、机器人、微操作系统、纳米加工、计算机辅助设计、计算机优化设计、精密数字测量仪器仪表等众多与机械直接紧密联系的尖端技术，都需要综合型高级工程技术人才。因此调整九系的课程教学实验体系，适应现代技术发展需求已是刻不容缓的工作。
三、机械与测控实验建设规划
近几年来，九系得到了创建高水平大学的资金的资助，同时在全系师生的共同努力下，创建了“机械与测控基础实验室”。现在实验室焕然一新，正向建设4个基地的目标努力（即建成理论与实践相结合、增加学生实践动手机会的实验基地，建成拓宽知识面、淡化专业、打破原有专业界限的实验基地，建成培养学生的创新素质、灵活运用所学知识、掌握新技术和新方法的实验基地，建成支持学生课外科技活动、大学生研究计划及其它大奖赛活动的实验基地）。具体建设规划如下：
1.将实验分为基础、综合和实践型3类
（1）基础型实验：体现课程教学需要的基础性原理实验，为学生学好专业知识打下坚实基础。如新增的机械原理机械零件电控展示实验、机构测绘分析实验、自控原理实验箱、几何量测量技术、测试技术等。
（2）综合型实验：体现科学性、先进性、新颖性和可操作性，采用先进技术手段，反映现代科技发展，锻炼学生用光、机、电、计算机、控制技术综合设计现代机械与现代仪器的能力。如自行研制的实时数据采集处理系统实验，集中了磁悬浮荷重、激光光电测速等多种先进传感器和A/D转换系统、微机数据处理系统、动态传感器采集处理系统。机床刚度、主轴回转精度、运动精度测试实验集中了机械、电子、传感器、信号处理、计算机等，光学系统基本参数测量与系统评价等
（3）实践型实验：给学生提供自行设计、制作、调试等环节的实验操作平台，使学生通过实验提高动手能力和创新意识。如创意设计室给学生提供零散的机械零部件、电机、控制单元，传感器元件、计算机，实验电路板，控制电路制作、调试设备等；测控实验室增加多传感器综合应用实验等；创新实践基地给学生提供自行设计、加工、制作、调试、组装等。
通过上述3类实验，使学生巩固和加深了所学的理论知识，进而把理论知识转变为解决实际问题的能力。与国内重点高校相比，我们更注重实验能力的阶段性培养，最终达到可以解决系统问题的水平，使传统的机械教学向现代光、机、电、控制的新型专业教学转换。
2.将实验归总为一门独立的实验课程
我们将原来分散在各门课程中的实验统一为3学分的一门实验课。实验内容涵盖本专业所有基础实验和综合实验，由专职老师负责管理，定人、定岗、定责。做到实验、仪器设备统一管理，实验室统一建设，打破界限，充分利用有限的人力、物力和财力，提高资源利用率，提高资源的维护率。加强实验效果的检查、监督，不断提高实验指导老师的自身素质，不断充实新的实验内容，创造新的实验方法。加强学生亲自动手机会，把原来68人一组的实验变成3人一组进行，把过去演示型、验证型实验变为分析型、思考型实验，把过去统一安排实验时间变为学生与实验指导老师在规定时间段内自主商定。实验报告由实验指导老师审定、记分。
3.编制配套的实验教材
我们在教务处立项后，请经验丰富的教师编写便于学生自学的实验教材，目前已写完大纲，其教材为：（1）《机械基础实验》（包括机械原理、机械零件、互换性与技术测量、工程材料、机制工艺等门课程的实验）；
（2）《光电测控实验》（包括应用光学、光电技术、测试技术、控制工程等门课程的实验）。新书内容力求反映学科发展趋势，教材编写后，通过实践，争取建成网上教学。
4.加强实践性实验
创建中我们不仅增加了基础实验和综合实验，从提高实验质量和培养系统工程高级人才需要出发，新增加了实践性强、知识面广的开放性实验，如创新实践基地给学生提供各种机床、实验设备、实验场地、实物模型，让学生充分发挥自己的主观想象力、创造力，主动完成设计、制作、实验等全过程。组合创意设计实验提供工业机器人控制、结构搭接、编程等综合实验，让学生自己设计、组装、搭建或研制控制系统和控制编程等一套完整的实验体系，体现系统工程设计概念。在全校范围内已经开展的两次机器人设计、制作、比赛活动和一次创意设计比赛活动中，接纳了100多名学生直接参与实验研究工作，取得了优异的成绩。学生对此项活动的兴趣和积极性都很高，综合设计能力和实际动手能力也因此得到了很大的锻炼与提高。
5.建立完善的实验体系
改建和新建的教学实验项目经过整合，统一购置实验设备，统一编制实验教材，统一管理，统一使用。各实验增加了介绍实验内容的展板，新增的实验使原有的实验结构更加合理，机械类实验从4个增加到13个，测试类从4个实验增加到8个，光电类从3个增加到6个，自控类从2个增加到5个，虚拟仪器从没有到5个等。实验对象从九系扩展到整个工程学院，部分实验延伸到全校。整个实验规划从99级本科生开始实施。
机械与测控教学实验室规划建设已初见成效，但由于条件限制，实验室场地有待进一步集中。若实验室能够相对集中，可以减轻实验室管理人员的劳动强度，提高仪器设备使用率和完好率，降低设备投入比重。如将测试、自控、光电、虚拟、精密仪器电路等实验场所集中在一起，则计算机、示波器、信号发生器、稳压电源、万用电表、工具、元器件等通用仪器可便于集中管理使用，充分利用实验资源，免除搬运工作，避免不必要的损坏，使实验室发挥更大潜能。
总之，实验课程体系的改革，是教学改革的重要内容。在学科相互交叉、相互渗透的今天，为了全面提高学生的素质，必须建立新的实验教学体系，才能跟上学科发展的步伐。这就要求我们对传统的内容进行重组和改造，压缩那些较陈旧的内容以减少学时，同时增加那些新发展的内容，使学生能始终站在学科发展最前沿，以便激发学生兴趣，提高教育质量。
通过九系的几年来的实验教学改革，我们有以下一些体会：1.实验室要统一规划、统一建设，既要综合考虑原有各课程教学中的实验要求（如机械、材料、设计、工艺、光学、测量、控制等），又要考虑到多学科的融合与交叉的实验的需要（如机器人学有机械设计、传感器技术、自动控制等）。2.实验内容要进一步更新，除基础性实验外，增加综合性实验和实践性实验，以提高学生动手的积极性。
3.实验室管理要相对集中，仪器设备要统一配置、统一维护，要专人负责，以提高设备的利用率和完好率。
4.实验时间由教师和学生自行商定，以增加学生动手的机会。
我们的改革还存在一些问题：如各实验室的场地不够集中，增加了实验人员的劳动强度，实验设备不易统一管理。综合性和实践性实验对教师的要求很高，需要进一步提高教师素质。灵活的实验时间，虽便利了学生，但加大了实验教师的工作量，希望学校在政策上能对实验教师给予一定的关照等。
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改建地球化学教学实验室的体会
杨晓勇
(中国科学技术大学地球和空间科学学院，安徽合肥230026)
摘要：我校地球和空间科学学院地球探测项目地球化学实验室目前已初步建成，这是自中国科大成立以来的地球化学专业教学实验室的最大的资金投入。在实验室改建和重建过程中，我们遇到许多新的问题，但经过校院各极领导的支持指导，以及有关教员的共同努力，终于初显成效。本文就我们在实验室建设过程中的建设方案、实验课程建设和室内及野外教学时间结合等方面的经验体会总结出来，并对今后教学实验室的管理以及实验人员的培训等提出一些思考和建议。
关键词：地球探测；地球化学实验室；建设方案；教学效果；实验课程建设；实验室管理
中图分类号：G420;G482文献标识码：A
ReflectionsontheRebuildingofaGeochemistryTeachingLaboratory
YangXiaoyong
(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)
Abstract:TherebuildingofUSTCsgeochemistryteachinglaboratoryhasbeencompletedwiththesupportfromtheuniversityandcollegeleadershipandjointeffortsbyallthoseconcernedaftersuccessfulsolutionofaseriesofproblems.Thispaperdescribesourlabbuildingplan,developmentoflabcourses,andexperienceinallocatingtimeforindoorteachingandfieldwork.Inaddition,somereflectionsandsuggestionsareofferedonfuturelaboratorymanagementandtrainingofthelabstaff.
Keywords:surveyoftheearth;geochemistrylaboratory;buildingplan;effectofteaching;developmentoflabcourse;laboratorymanagement
当前，以大陆为家园的人类还面临着地震、火山等严重地质灾害，面临对石油、水、矿产等重要自然资源的日益增长需求的压力，面临与自然和环境协调发展的挑战等这些问题的解决在很大程度上依赖于人们对大陆岩石层精细结构与演化动力学的深入研究。地球内部探测主要是对物质成分和结构的精细探测。这就需要配备岩石矿石的微区成分和结构分析观察设备，才能满足高水平大学教学实验的要求。我们的教学实践活动应使学生掌握必备的现代化的探测仪器，使他们能够在基础研究和应用两个方面服务于国民经济建设。
一、改建前的地球化学实验室
改建前的我院地球化学实验室，其基础还是上世纪八十年代配置的。许多教学实验只能在书本上描述，而无法具体实施。地球化学专业基础课和专业课，一直处于维持状态，教学质量难以保障。常规仪器和分析手段均难以形成完整、系统的实验,这对培养高质量人才十分不利。因为缺少先进的现代化的设备，象岩石、矿物、矿石等微区教学实验，无法在课堂上演示。因为没有先进的成像及投影设备，教学效果不好。还有岩矿成分分析不能很好地开展，因为缺少必备的实验装置及高精度的测量系统。同时野外的地质教学还停留在五六十年代的三大件地质罗盘、地质锤和放大镜的阶段。这种状态，给野外地质教学带来很大的困难，导致地质定点极其不精确，复杂的地质现象观察得不到准确的记录，所获得的野外地质现象支离破碎，缺乏系统性。这种状况与建设世界高水平大学的要求相距很大，制约着教学效果的正常发挥。众所周知，地球科学体系，是一个复杂的系统，只有运用现代化的实验教学手段，才能使学生对地球内部有一个全面、整体的认识，进而才能有更深的理解。只有培养学生具备地球化学和地质学的基本理论、基本知识和基本技能，受到基础研究、应用基础研究和技术开发的基本训练，才能使学生具有较好的科学素养及初步的教学、研究、开发和管理能力，才能在科研机构、高等院校从事地球化学研究或教学工作，在资源、能源、材料、环境、基础工程等方面从事生产、测试、技术管理等工作以及在行政管理部门从事管理工作。通过现代化的高水平实验教学，方可使学生在应用基础研究和技术开发方面得到基本训练，方可掌握野外和室内传统地质学和当代地球化学的基本技能，掌握运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。
二、地球化学实验室的改建
针对上述情况，我们对地球化学实验室进行改建。其设计的技术路线分两步进行：一是精心改造实验室的硬环境，包括教学实验室及各类标本柜台的添置和改造，使其硬件达到国内一流大学的地球化学实验室的要求；二是实验室软环境建设，包括购置各类实验器材和室内演示的教学标本等。
多年来地球化学实验室未添置过任何现代化的仪器设备，如何在有限的经费支持下达到最大最好的教学效果，是我们在建设实验室过程中所必须面临的问题，值得精心设计思考。考虑到地球化学实验教学的特点，必须考虑理论联系实际，室内教学和野外教学并举。为此我们设计了三个教学实验平台：野外地质教学平台、岩石矿物微区教学平台和岩矿石化学成分分析教学平台。各个教学平台中包含若干个主题骨干设备，并支撑着若干个骨干课程。如野外地质教学平台包含高精度的卫星定位系统和图象分析处理系统（野外图象采集和室内图象处理）组成，其支撑普通地质学、构造地质学和岩石学综合三门野外教学实习骨干课程。通过上述三个实验教学平台的系统实验教学，可以使地球化学专业的大学生的野外和室内实验课程得到全面的训练，使野外和室内实验教学达到有机的结合。所有的实验仪器设备在上述三个教学平台的框架内进行建设。
野外地质教学平台的设备要适应野外工作的需求，如我们在采购全球卫星定位系统时主要采用手持式。野外地质现象复杂多变，我们在采购野外教学成像系统时主要应用小型的数码相机和手提式电脑，这些设备既便于携带又有很高精度，而在岩石矿物微区教学平台的建设中我们则重点考察高精度的微区成像显微镜。
三、实验室改建的效果
通过近两年的努力，现在的地球化学实验室已初步具备一流大学的地球化学专业的实验教学功能。特别指出的是，通过改建的地球化学实验室，克服了许多教学实验只能纸上谈兵的困难。在项目的支持下，逐步规范、完善地球科学（化学）探测方面的实验教学课程的建设，使学生对地球科学的各种（化学）探测方法、数据处理的全过程有完整、深入、形象的理解，体现出地球科学的特色，激发了学生的学习兴趣，增强了学生对专业的热爱。通过这些实验教学，可以培养学生综合利用各种探测方法，解决复杂的地质问题，树立起应用地球科学专业知识解决国民经济建设中的重大地质问题的信心。
通过对实验室的维修改造、部分仪器的添置、配件的更新，为创建数字化微区图象处理、为野外和室内的观测和测试等实验教学水平的提高，迈出了坚实的一步。
四、相关的配套建设1.实验课程建设在实验室的软硬环境已经具备的条件下，要充分利用教学实验条件，其前提是改革和整合实验教学内容，更新实验讲义。实验室负责人组织编写了《硅酸岩石成分分析》实验讲义，更新了部分传统的实验内容，使实验教学更加合理。该讲义获得了201*年度科大优秀实验讲义奖。目前我们正在组织编写《岩矿石成分与结构实验讲义》，以适应目前我们新增设的部分实验内容的需要。我们在组织201*年度全校大学生野外地质旅行时，还编写了《齐云山浮山国家地质公园地质旅行指导手册》，对全校大学生的素质教育作出了一定的贡献。
2.对今后教学实验室管理的一点思考
今后我们在建设实验室和购置大型现代化的仪器时，必须思考一个问题，即如何更加合理地利用现存的实验室和实验仪器。我们在贵重仪器设备方面的投资，有时令西方人都感到羡慕。但如何使学校的教学实验室处于良性高效的运行状态？这是摆在我们教学实验工作人员面前一个十分重要的问题。我们有些实验室工作效率不高，实验室经常关门，做出的实验数据是否正确也没有相关的制约。另外，有些仪器往往成为少数人的“生产工具”。这种现象应当引起有关方面的重视。同时还要注意如何使高价进口仪器得到有效的使用。
很明显，管理现代化的教学实验室和仪器必须有现代化的管理思想、工作方法和研究环境相配合，必须有严格的规章制度去约束，需要有更多的年轻人积极参与。虽然，我们希望那些敬业称职的教师能够在环境不利的情况下坚持下去，继续努力。但也希望学校有关部门要给这些在实验室勤勤恳恳工作的人以恰当的待遇，同时对那些不负责的人员提出批评和警告。
总之，随着科技的突飞猛进，需要对仪器的功能有深入的了解，才能用好仪器。为了使仪器正常使用，管理体制的改革、学术思想的更新和教学实践的加强都是必须的。除了仪器选购和应用时须有良好科学道德和很强的责任心之外，培训提高工作人员(包括研究员)的修护能力也是十分必要的。
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网络化机房管理的思考与实践
陈晓辉邱林
（中国科技大学电子工程与信息科学系，安徽合肥230027）
摘要：网络技术的发展赋予机房管理工作新的内涵。教学机房现代化管理不仅需要实现事务性管理的计算机化，还需要适应网络环境实现管理网络化。本文结合中国科学技术大学电子工程与信息科学系实验教学中心的建设实例，讨论如何基于Linux构建用于机房管理的网络信息系统。
关键词：机房管理；网络；网络化教学；Linux中图分类号：G434文献标识码：A
ThinkingandPracticeinRelationtoManagementof
Network-BasedComputerLaboratories
ChenXiaohuiandQiuLin
(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei,Anhui230026)
Abstract:Thedevelopmentofnetworktechnologymakesnewdemandsonthemanagementofcomputerlaboratories.Itrequiresnetworkedaswellascomputerizedmanagement.UsingthebuildingoftheDepartmentofElectronicEngineeringandInformationSciencesteachinglaboratoryasanexample,thisarticlediscusseshowtobuildaLinux-basednetworkinformationsystemforthemanagementofacomputerlaboratory.
Keywords:managementofcomputerlaboratory;network;network-basedteaching;Linux
管理信息系统的网络化是不可避免的趋势，全国各高校由于其得天独厚的条件，早就开展了计算机辅助教学和多媒体远程教学的研究工作。计算机机房作为教学的前沿，其管理信息系统逐渐向网络化发展也是必然的结果。随着Linux在高校中的逐渐升温，利用Linux作为计算机机房的网络支撑几乎已经成为事实。在Linux操作系统的基础上构建基于WEB的机房管理信息系统，具有十分深远的现实意义。
一、机房管理的核心内容
用户管理和实验安排以及日程管理是机房管理的主要工作。在90年代早期一般采用人工方法进行，96年后教育网成型、微型计算机性能阶跃性提高，软件管理的概念也应运而生。由于高校教学对计算机教育的需求越来越迫切，高校内的计算机机房急剧增加，所管理的PC机数量和种类也不断增加。在实际操作中，既可利用读卡器等硬件设备计时计费，也可以利用软件实现计时计费以及综合管理。基于软件的管理升级方便，适用面广，与网络的结合又非常方便，是高校计算机机房管理的发展方向。
1.用户管理（包括账号管理、记账功能、磁盘配额、用户环境等）。从计算机机房的发展历史来看，最初以小型机为核心的终端机房雄霸天下。所谓的用户管理就是UNIX管理，随后出现的NOVELL潮流是早期微型计算机机房的一贯形式。NOVELL的记账功能堪称一流；90年代后期由于操作系统趋于多样化，出现了基于WindowsNT的管理模式，最近Linux又在高校机房中占据了重要的地位。在我系实验教学中心各个机房，都采用软件协助的方式为每位同学建立登录账号、分配磁盘空间目录，并进行一定程度的监控。实现的方法多种多样，可采用一般的DOS批处理、通用Windows图形界面程序、Linux脚本编程以及Perl脚本编程等。通过计算机自动采集的有关信息，可以了解到每位上机者的上机频率、上机时间、机房闲忙时间段等决策信息。既为机房监督提供了数据、也为任课教师提供了必要的统计信息，同时为实验教学中心提供了宏观调控的现实依据。
2.实验时间的安排。和课程安排类似，需要为各班级合理安排实验的时间，但由于其功能的特殊性而实现较为困难。高性能PC机能够完成各种要求的软件实验，通过合理安排实验时间段，可以提高机房使用效率。借助计算机辅助完成实验安排就是利用计算机自动课程安排的缩减模型。即在计算机软件的协助下，工作人员可以最大程度地进行实验时间段的优化，在可修改性极大提高的同时，借助计算机生成文字化、图表化存储的结果。不仅能够节约大量人工安排的时间，又能提供更加直观、美观的文档结果。我系实验教学中心通过实验安排软件系统可以在每年教学计划制定时，根据各个机房的资源配置情况进行预安排，各教学机房也可以在实验开始前就将实验课程时间段确定。这样，增加了宏观调配能力，提供了资源整合的可行性分析，从而在时间上有了提前量，为实验教学工作提供了充分的灵活性。同时，通过网络发布安排结果，方便了师生与机房的沟通。
3.日程维护管理工作。最简单的日常工作是开机和关机，更进一步可以拓展到磁盘管理，帮助系统提供软件更新等各个方面。日程管理也不仅仅是为了将部分人工工作自动化，也是机房管理规范化、科学化、现代化的基本要求。
日程管理中可以融合先进的管理理念和高效的工作流程，既为维护工作提供帮助，也为机房管理工作的监督提供支持。在实际操作过程中，很明显可以观察到人工管理、计算机自动管理在效果上的差别。国内诸多流行的机房管理系统一般都支持日程管理功能，我系实验教学中心也在此方面进行了深入的研究并研制成功了自己的日程管理系列软件。这些软件将机房内部重复性高、可计算机化的工作，通过软件自动定时执行。工作人员可通过软件进行一定程度的软件升级以辅助教学工作，实际的运行效果非常好。
二、机房管理的网络化
在计算机机房的发展过程中，网络的演变和发展充当着重要的角色。局域网的出现到现今广域网的普及，PC机的性能提高的同时，又推动了高校计算机机房的更新换代。机房管理的核心内容不会改变，但是管理工作的实现形式却发生了翻天覆地的革新。在传统信息管理系统（MIS）向办公自动化（OA软件）发展的时候，机房管理也面临相同的转换。一方面是机房内的网络本身需要管理和监控，另一方面是通过网络可以进行更加丰富、更加灵活的管理。这两个因素决定了机房管理软件网络化的内容和形式。1.网络监控的实施
网络监控包括网络性能监控和网络使用情况统计。网络性能跟踪、网络故障检测是机房管理的日常内容，对于避免升级建设中的盲目性以及提高改造过程的可行性具有重要的意义。网络使用情况的统计，需要存储机房内计算机的网络访问纪录，通过对这些记录的分析，获取上机者网络访问的信息。
实现网络性能监控一般需要通过简单网络管理协议（SNMP）。如果机房内的HUB、交换机或路由器支持SNMP，可以通过一些简单的设置完成网络流量信息的采集加以分析。如果机房基础网络设备不支持网络监控功能，就只能利用机房内的服务器来实现，因为在因特网上有一些自由软件可以提供这样的功能。利用网络性能监控，可以收集整个机房网络性能整体参数、也可以收集每一台PC机的网络参数。这些参数是机房改造、升级的重要依据。网络使用情况的统计在机房管理中有着十分特别的功能。机房在提供因特网连接功能的同时，必须对被访问的信息做一定程度的限制。这既出于网络安全的考虑，也是教学工作的要求，是提供健康、丰富的网络资源的必要手段。机房可以根据获取的网络使用情况的信息适度地进行网络访问限制，可以净化教学环境，提高教学效果。
2.机房管理WEB化
便捷性是机房有效管理的基本特征，通过WEB实现机房管理，最有利于操作，各方面技术要求也相对成熟。由于WEB模式的管理系统最符合发展趋势，各类管理系统纷纷转型，机房管理WEB化符合技术发展趋势。
在我系实验教学中心的实践过程中，最初虽然只是利用教学中心的网站提供开机提示和在线帮助等简单功能，都收到了很好的效果。在陆续实现了用户使用时间统计、网络流量统计的功能后，开始尝试了WEB化的机房管理。当然管理WEB化存在一个度的问题，并非所有软件的功能都可以WEB化，应该遵循严格管理和资源开放相结合的原则，综合考虑实效性和可控性。
三、机房管理的未来趋势
高校的特殊地位更容易受到网络技术的发展和自由软件成熟的冲击。计算机机房是新技术应用的阵地之一，机房的职能、机房管理的内涵和模式必将受到技术发展的影响。机房建设的可持续性不仅仅是硬件基础设施的先进性、可升级性，其软件部分的建设也不容忽视，建立在软硬件平台上的机房管理也需要具有前瞻性。实践证明，在有限的投资基础上尽量提高机房效能是一条不变的原则。通过最大程度的开放可以有效提高使用效率（如：计算机辅助教学的支持），通过集中化的管理则可以在最大程度上节约管理成本。
1.网络化教学网络化教学是计算机辅助教学的发展方向，计算机机房理应在网络化教学中充当重要的角色。在机房管理发展的过程中，必须为网络化教学提供良好的准备。实现管理现代化和教学资源共享化的结合是机房管理不可或缺的内容。
正如WWW发展的各个阶段，最初的网络化教学仅限于资料提供，接着是动态、多媒体资料的提供，进而是交互式的网络多媒体教学。机房内可以实现实验讲义的电子化、网络化，可以实现任课教师授课内容的网络化，也可以实现网络上的交互式教学。
2.自由软件Linux的使用
自由软件Linux作为新兴的操作系统，在高校内首先得到普及，机房管理中的服务器采用Linux操作系统的比例逐年增大，机房软件投入成本的节约是显而易见的。而Linux稳定的性能和优秀的传导能力也为机房管理奠定了坚实的基础。
在我校，Linux操作系统于96年首先作为教学内容出现在计算机机房中，继而又成为机房连接因特网的核心，目前各种机房中Linux操作系统和Windows操作系统的融合也成为既定的事实。早期，由于Linux作为新生事物的不成熟性和管理人员知识体系更新不能及时跟上等两个方面的原因，在机房管理中并未显示出特别的优势，但作为自由软件的先驱，使Linux很快进入机房管理人员的视野。充分挖掘Linux的功能特性使之配合机房管理的工作将是今后机房管理的重要内容。
3.集中管理
集中管理是由高校机房发展现状决定的。集中管理的目标是最大程度降低机房管理工作量、提高管理力度、方便学生上机。高校中的机房不同于公共网吧，其服务对象相对固定，经常出现同一位学生在校期间在不同机房完成上机练习。由于各个机房的管理模式不尽相同，每个机房都需要为这位同学提供相应的资源（账号、使用空间、配置环境）。通过分析现状得知：由于机房管理工作高度重复，学生上机不方便。
网络的出现为不同机房的集中管理提供了可能性，因为几乎所有的机房都拥有因特网IP地址，完全能够实现互连互通。集中管理最典型的例子是各个高校的电子邮件服务器，由一台（或多台集群）服务器处理全校学生的电子邮件。在教育网日趋成熟的今天，实现集中化的机房管理已经具备相当的基础。服务器性能的提高和软件功能的丰富在很大程度上决定了集中管理的可行性。专用服务器在机房中绝对数量的增加、服务器性能的提高以及网络操作系统对IP网络的良好支持都是机房集中管理的基本前提。
从性能角度考虑，一台Pentium4的PC机配以Linux操作系统就可以支撑上千用户的管理，若采用专用服务器则完全可以承担更多用户的并发管理。我系教学实验中心利用Linux+Samba作为域管理，已经实现不同子网、不同配置的Windows客户机的统一管理。目前关于扩大管理范围、拓展互连管理模式的研究工作正在继续进行之中。
四、结束语在高校发展过程中，实验教学资源不断丰富，如何对已有的资源进行有效整合并最大程度地发挥实验教学职能是一个值得认真思索的问题。本文分析了网络化趋势对机房管理工作提出的新问题，并总结了我系实验教学中心建设过程中所作的有益探索，阐述了上述关于机房管理网络化实践工作的实际效果，希望能够为高校机房管理工作提供有益的思路。
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改善人文课程教学推动大学人文教育
我国大学人文课程教学的调查与分析
姚进凤
（华中科技大学教科院，湖北，武汉430074）
摘要：高等学校的人文课程的教学效果如何，将直接影响校园文化的营造与整个大学及其学生的素质教育的进程。调查表明，由于教师素质、教学内容以及管理制度等方面的原因，目前人文课程的教学还停留于较浅的知识层面的传授，故难以调动学生选修人文课的热情。因此，理解人文教育的真谛，采取有效措施，完善人文课程教学，推动大学人文教育。
关键词：人文课程；文化素质；人文教育中图分类号：G420文献标识码：A
ImprovetheTeachingofCoursesintheHumanitiesand
PromoteHumaneStudiesinUniversitiesAnInvestigationandAnalysisoftheTeachingofCoursesintheHumanitiesinChinasUniversities
YaoJinfeng
(HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan,Hubei430074)
Abstract:Thequalityofauniversityscoursesinthehumanitieshasadirectimpactonthecampuscultureandstudentsquality.Studiesshowthat,duetolimitationsintheareasofteachersquality,teachingmaterial,andmanagementframework,thehumanitiescoursesofferedbymanyuniversitiesaregenerallynomorethanadisseminationofrelativelyshallowknowledgeand,therefore,cannotarousestudentsenthusiasmforsuchstudies.Betterunderstandingandmeasuresareneededtoimprovetheteachingofsuchcoursesandpromotehumanestudiesinuniversities.
Keywords:courseinthehumanities;culturalattainment;humanestudies
近年来我国大部分高校相继开设了大量人文选修课，以提高学生的文化素质，并以此作为全面推进素质教育的突破口。可以说，人文课程的开设是高校推进素质教育的一个重要举措，也是进行人文教育的主要途径。这些课程的教学效果如何，直接影响大学生人文素养的提高、校园文化的营造以及整个大学素质教育的进程。为了解当前我国高校人文课程教学的现状，为改进和完善高校的人文教育提供现实的依据和可行的对策，在华中科技大学文化素质教育基地的支持下，我们对部分高校进行了调查。
本调查选取了武汉地区六所高校，分别为武汉大学、华中科技大学、华中师范大学、湖北大学、武汉科技大学、武汉化工学院。这六所高校涵盖了国家重点大学、非重点大学等不同层次以及理工、综合、师范等不同类型。因为调查内容主要与课程和教学相关，所以调查对象确定为对大学本科阶段课程已有全面接触的本科三、四年级学生，在综合考虑各校在校学生数、学科分布状况以及男女生比例的基础上进行了整群抽样。
本调查主要以访谈和自填式问卷的形式进行。在考虑专业分布的基础上随机选取了15人进行访谈。访谈方式部分是单独谈话，部分是5－6人的小型座谈，访谈记录经过了汇总整理。问卷调查共发放问卷900份，回收有效问卷805份，有效回收率为97.9%，其中男生占55.5%，女生占45.5%。对有效问卷采用SPSS社会统计软件进行数据录入和统计分析。
一、调查的结果与分析
我们的调查主要涉及到学生选课的数量、动机、投入的时间与精力以及课程教学内容、教学方法等方面。
1.学生选课动机和选课数量
学生选课的动机和数量是反映高校人文课程教学状况的一个重要方面，它一方面可以反映学生的学习心态，另一方面也能够说明学校教学与管理工作的完善与否。
调查表明，人文课程的选课数量方面，总体状况比较好。在805个调查对象之中，绝大部分的学生选修了人文课程，占学生总数的91.3%，其中选修了3门以上（含3门）的占56.5%；1门都没选的学生极少，仅占学生总数的8.7%。
学生选修人文课的动机，我们主要列出了可能的5种因素，具体情况见表1。
表1学生选修人文课程的原因选课原因自己的兴趣希望进一步完善自己学校对学分的要求教师的魅力吸引周围同学的影响
人数51640038912864百分比（%）64.149.748.315.98.0从选修人文选修课的原因来看，学生自己的兴趣、完善自身素质的愿望排在了前两位，可见大学生对人文课程还是有兴趣的，对人文课程的重要性也有比较明确的认识，所以在高校开设人文选修课是有一定必要性的。但另一方面，我们从上面的数据也可以看出，在影响学生选修人文课程的因素中，有两个因素来自学校方面对学生产生的影响，即学校对学分的要求和教师的魅力吸引等两个因素。前者是强制性的力量在起作用，后者则是出于学生的自愿。但是选择前者（学校对学分的要求）的有389人，占所有调查对象的48.3%，而选择后者（教师魅力的吸引）的只占15.9%，这是一个值得我们深思的问题。
2.人文课程的教学内容
关于学生对现行人文课程的教学内容的评价，我们也进行了调查。评价为“一般”的学生居多，感到“很满意”与“比较满意”的占32.5%，感觉“不太满意”与“很不满意”的占17.2%，其它44.7%的学生没有特别明确的倾向而选择了“一般”。①总的看来，这样的评价不算太差，但是这种感受、评价与高校开设人文选修课的初衷与目标还有很大的距离，毕竟我们不是只需要得到大部分学生一个“一般”的评价。所以在人文课程的教学内容方面，必须有一个更大的进步。
3.人文课程教师的素质状况
人文课程教师素质方面，除未填的4.8%外，认为教师素质“很高”或“比较高”的学生占总体的39%，作出“较差”“很差”评价的学生占6.8%，其它49.2%的学生认为教师素质“一般”。当问到“你对人文课程教师素质的评价具体表现在什么方面”时，大部分学生的评价主要集中于“学术水平”和“教学方法”上。其中选择“学术水平”的有45.0%，选择“教学方法”的占27.7%，而教师的“道德情操”“人格魅力”则相对不太受学生关注，选择的学生共有21.7%。这两项内容的调查结果有一个共同点，就是约三分之一的学生作出了较好的评价，如对教学内容感到“很满意”或“比较满意”，认为人文课程教师素质“很高”或“较高”的调查对象的17.2%。而与此相对的评价，如对教学内容感到“不太满意”与“很不满意”和认为教师素质“较差”“很差”的，则占较小的比例，仅为调查对象的6.8%。值得注意的是持中间态度的居多，即对教学的满意度和对教师素质程度的回答为“一般”的比例，分别为44.7%和49.2%。
4.人文课程的教学方法和考试方法关于学生对人文选修课的教学方法和考试方法方面的调查结果，见表2和表3。如表2、表3显示，人文选修课教学方法并不都是传统的“满堂灌”模式，也有10.4%的人文课程采取讨论为主或从问题出发的研究性教学方式，采取讨论和讲授相结合的教学方法的占24.2%的比例。但是，我们也可以看到，人文课程的主要教学方法还是以教师讲授为主（59.3%），其它能够更大程度地激发学生积极性的教学方法还没有得到广泛的采用。相对教学方法而言，人文课程的考试方法对传统作出的变革要大得多。如表格所示，采用作论文或作课程论文与开卷考试方式相结合的占41.1%，纯粹用开卷考试方式的占28.0%，采用传统的闭卷考试方式的占24.6%。虽然在考试方式的这些变革中难免会有教师迎合学生愿望的现象，但这是走向多样化考试方式的第一步。
表2人文选修课的教学方法
教学方法讲授为主讲授与讨论结合从问题出发的研究性教学讨论为主
表3人文选修课的考试方法考试方法课程论文或课程论文与开卷考试结合开卷考试闭卷考试
5.学生学习人文课程的收获
如前所述，高校开设人文课程的初衷在于提高大学生的人文素养、营造良好校园文化以及推动整个大学素质教育的进程，其中最直接的目标就是激发学生的学习兴趣、开拓学生的视野、训练学生的思维方式，并最终提高大学生的人文素养。从实践情况来看，学生学习人文课程的收获便是实现这一直接目标的程度的重要反映。
学生“学习人文课程的收获”状况如何？对这个问题的调查结果见表4。
表4学生学习人文课程的收获
学习人文课程的收获人数百分比（%）人数331225198百分比（%）41.128.024.6人数4771954638百分比（%）59.324.25.74.丰富了知识、开拓了视野提高了精神境界训练了思维方式没有什么收获激发了进一步学习的兴趣
51325521313411763.731.726.516.614.5从这一调查结果可以看出，学生学习人文选修课的收获在于丰富知识与开拓视野、提高精神境界以及训练了思维方式。不过大部分学生的收获主要是丰富了知识、开拓了视野，它占调查对象的63.7%。在激发学习兴趣、训练思维方式以及提高精神境界方面学生受到的影响较小。从这个现状看，人文课程的教学效果离预期的目标还相距甚远。
6.与人文课程相关的两个问题
关于大学文化素质教育，我们还提出了两个间接性的问题。第一个是“你能够投入到人文课程学习上的时间与精力怎样？”对这个问题，回答“很多”和“比较多”的只占15.5%，“比较少”和“很少”的约占40%，选择“一般”的占42%。这个结果表明，相当一部分学生由于课业负担重和社会竞争激烈等方面的压力没有余力学习人文课程，但同时也显示有42%的学生在时间与精力上还大有潜力可挖。
第二个问题是非常值得注意的，当问到“你感到有助于提高自身人文素质最有效的途径是什么”时，学生的回答见表5。我们发现，学生对有助于提高自身人文素质最有效的途径看法不一。在6个选项中，课外阅读排在了第一位，依次是参加社会实践活动和参加学术讲座，而学习人文选修课则排在第五位。通过对学生的调查，我们发现高校比较重视的人文选修课在提高学生的文化素质方面并没有产生我们预期的效果，而课外阅读、参加社会实践活动等主要属于学生自身行为的因素，却占有重要地位。
表5对提高自身文化素质最有效的途径你认为最有效的途径课外阅读参加社会实践活动参加学术讲座教师言传身教学习人文选修课参加学校社团活动
人数307171103846156百分比（%）38.121.212.810.47.67.二、结论与建议
1.基本结论
从上面的种种调查结果看，高校开展的人文教育取得了初步的成绩。大学生普遍认为有必要开设人文课程，事实证明，选修的学生也比较多。最重要的是，学生的选课动机比较积极，多是出于自身的兴趣和完善自身的愿望。人文课程在教学方法与考试方式上，也迈出了一些改革的步伐，一些灵活而有利于发挥学生主体性的教学方法开始被运用，考试方式也出现了多样化的趋势。相应地，人文课程的教学也取得了一定的效果，大部分学生通过学习人文课程丰富了知识、开拓了视野，也有部分学生感到精神境界有所提高，思维的方式也得到了一定的训练。
但是，目前所取得的这些成绩是远远不够的。人文教育的根本目的在于提高学生精神境界、陶冶学生人格，帮助营造良好的大学氛围，塑造崇高的大学精神。人文课程的教学是人文教育的一个主要途径，但就其现实状况来看，它与这一目标还相距甚远，对以下很多问题我们不得不予以重视。
（1）高校没有真正调动学生选修人文课程的热情。
目前高校虽然在人文课程的开设方面作了很多努力，学生选课的状况比较理想。但是我们注意到，学生选修人文课程，除了因为自身兴趣和素质完善的需要外，首要的就是学校学分的要求。从高校方面来看，对学生产生较大影响的因素属于强制性的，这不能认为是一种积极的因素。而真正能够对学生产生长期、深远而积极影响的因素（比如说教师的魅力、课程的吸引力等）发挥的作用却比较小，与此紧密相连的由学生之间相互的感染影响也非常少。在这种情况下，要发挥人文课程本应有的长期而深远的影响作用是非常困难的。
（2）目前高校人文课程的教学效果还停留于较浅的层面，有待继续深入。
调查结果表明，人文课程对学生的影响主要局限于知识层面，而精神境界的提高、思维方式的训练以及学习兴趣的激发这些较深远的影响力还发挥得不够。
从我们调查的情况看，人文课教学效果不佳的原因主要在于以下几个方面。
首先，高校教师素质不能满足人文课教学的要求。人文课程的目的主要不在于传授知识，而在于提高学生的人文素养和精神境界，这就要求教师本身在学术水平、道德情操和人格魅力等方面能够作出表率。显然，目前高校人文课教师的水平还远远达不到这种要求。
其次，缺乏弹性的教学管理制度也影响了人文课教学。很多学校有限选的制度，学生没有足够的自由，选课与学习的积极性受到挫伤。上课时间的安排不够完善，导致学生经常面临人文课程与其它课程的冲突而放弃人文课程的选修。另外，人文课程的教学内容不够完善，甚至有学生反映，有些人文课程的教学内容过于粗浅，有应付之嫌，收这样的教学内容显然不能收到很好的教学效果。
（3）努力提高学生文化素质的有效途径。调查结果表明，在我们列出的多种途径中，课外阅读被学生认为是提高文化素质最有效的途径，参加社会实践和学术讲座居于其次，而人文课程的学习和教师言传身教则被认为是不太有效的途径。这是值得注意的一个问题。虽然学生的这种判断主要来源于自身即时的感受，可能会因为忽略教育的长远影响而不可避免地存在短视性。但是学生的感受毕竟是一种事实，它不能不是我们选择教育途径时要考虑的重要因素。而且，什么是最有效的教育途径需要长期的实践探索与检验，我们不能从理论的研究出发而轻易地舍弃某一种途径，更何况它来自于教育活动的主体学生的切身感受。
这一调查结果也提醒我们深刻反思现在的人文教育的各种途径，诸如开设人文课程（特别是那些规定所有学生必选的人文课程）、举办人文讲座、开展课外活动等。通过比较我们会发现，学生认为提高自身文化素质的有效途径（如课外阅读、社会实践）和不太有效的途径（如学习人文课程、教师影响）的最主要的区别在于：前者是学生主动选择而积极参与的活动，时间、场所、组织形式等很多外在条件要求都比较低，学生的自主性可以得到极大的发挥；而后者主要是外在的施与，很多外在的因素是学生无法主动选择和调整的，所以主要是被动地接受。这两种情况下学生学习的热情程度、学习潜力的发挥和创造能力的施展是完全不同的，获得的效果也自然不同。
2.相关建议
针对以上种种现实问题，各个高校在实施人文教学中，应该根据自身的情况，因地制宜地采取有效的措施。
（1）转变思想观念，理解人文教育真谛
一些传统的人文课程并不一定就能导致与现代社会发展要求相一致的弘扬人文精神的教育，弘扬人文精神的教育还要创建一些新的课程以及开设这些课程体系的新的正确科学合理的指导思想。从根本上说，指导思想不仅应该具有知道更新、改革课程体系，指导选择、甄别课程内容和方法的作用，而且还具有某种评鉴、分析和指导整个教育的更一般的作用。这种指导思想应该明确人文教育的地位，即人文教育不仅使人能够获得人文知识，更能够认识人的本质，建立价值体系塑造精神家园，使人得以安身立命。人文教育的这种作用，用中国哲学家的话讲，是使人“安身立命”；用西方哲学家的话讲，是对于人的“终极关怀”；在现代教育家看来，就是使人成为一个“完善的人”。这种指导思想还应该尊重每个具体的人，应该重视人的潜力，相信每个教育者也包括被教育者的潜力都是无限的。只有思想上深刻理解了人文教育，才能在实践中较好地实施人文教育。
教育是多种因素相互作用的活动，单是学校领导理解和重视人文教育是不够的。高校领导的思想、理念必须被广大工作在一线的教师们理解接受，才会形成上下互动的良好氛围与环境，成为塑造人格的强大力量，才能使人文教育在思想和行动上达成一致，真正取得实际的效果。否则，人文教育可能只停留于一些口号而已，即使有所作为，也只会流于形式，无法深入。（2）采取有效措施，完善人文课程教学
鉴于高校文化素质教育方面的教师素质不高、教学管理制度缺乏弹性、教学内容不够完善等实际情况，在推进大学素质教育的过程中，应该注意以下几个方面的工作。
首先，要切实提高人文课程教师的素质。
德国教育家第斯多惠曾经指出，正如没有人能把自己不会的东西给予别人一样，谁要是自己还没有发展、培养和教育好，他就不能发展、培养和教育别人。在高校推进素质教育的过程中，教师是首要的因素，从根本上说，素质教育的途径、方法和效果在很大程度上取决于教师。
人文课程培养学生对世界、对人生的理性认识，这还不够，还需要从情感上、意志上培养和熏陶学生，使他们有丰富的情感、充实的精神生活。这就要求人文课教师自身具备较高的文化素养和人格魅力。如果教师本身就缺乏人文底蕴，没有诗意，没有激情，没有崇高的境界，没有精神的追求，就不可能丰富学生的心灵，提高学生的境界了。
其次，改革教学内容和教学方法，建设“精品课程”。
人文课程要真正激发学生的兴趣，调动学生学习的热情，必须着眼于教学质量的提高，将人类科学文化的精髓古代的经典的文化成果呈献给学生，即建设“精品课程”来吸引学生，而不是依靠限选、必修等强制性的制度性措施把学生拉到课堂中来。同时在教学中努力提高学生学习人文课的兴趣，激发学生课余自我阅读与学习的热情，使学生的学习动力从“要我学”转变为“我要学”。这样，人文课程才能逐步达到预期的目标。
再次，要创造宽松自由的学习环境和浓厚的学习氛围。
高校必须减轻学生的课业负担，以保证学生足够的自我学习时间，教学管理制度应该灵活而有弹性，让学生能够自己选择感兴趣的课程，自己决定学习的时间，从而满足学生多方面的需要。
另外，在进行人文教育的过程中，高校应该努力营造浓厚的学习氛围，高度重视图书馆建设，开展各种促进读书的活动，努力使学生在这种环境的熏陶下，养成良好的阅读意识与习惯，不仅在短期内提高自身素养，而且为终身的自我完善奠定良好的基础。只有在这种良好的大环境中，学生把提高自身修养、完善自身素质变成一种自觉的行为，人文教育才能从根本上影响学生，从而产生良好的效果。注释：
①给出这三种评价的学生合计占94.4%，其它5.6%为漏填。由于篇幅所限，漏填部分不一一列举。文章其它各处的百分比同此。
参考文献：
［1］贾永堂.我国大学素质教育的理论审视［D］.华中科技大学教科院资料室，201*.［2］李维武.大学人文教育的失落与复兴［J］.高等教育研究，201*，（3）.
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提高大学生学习主动性的几点建议
孙亮
(北京化工大学高教研究所，北京100029)
摘要：本文在对相关的学习理论进行仔细分析的基础上，结合大学学习的特点，提出了提高大学生学习主动性的四点建议：一、学生的情感不可忽视；二、要树立正确的学习动机；三、制定适宜的学习目标；四、教师及时而有效的指导。
关键词：大学生；学习；主动性；建议中图分类号：G40文献标识码：A
SuggestionsforStrengtheningCollegeStudentsInitiativeforAcademicStudy
SunLiang
(BeijingUniversityofChemicalEngineering,Beijing100029)
Abstract:Withananalysisoftheoriesrelevanttoacademicstudyandcharacteristicsofcollegeeducation,thispaperoffersfourrecommendationsforstrengtheningcollegestudentsinitiativeforacademicstudy.Theyare1)payingdueattentiontostudentsemotions,2)settinguptherightmotiveforstudy,3)formulatingapropergoalforstudy,and4)providingtimelyandeffectiveguidance.
Keywords:collegestudent;academicstudy;initiative;suggestion
影响大学生学习效果的因素主要包括理性因素和非理性因素两个方面。理性因素指学生在接受知识过程中整体的理性直观和理性思维，非理性因素主要指学生的情感和意志。非理性因素不属于学生的认知能力，但是对于他们学习活动的发生与停止，学习能力的发挥与抑制起重要的控制和调节作用。积极的情感和意志给学生的学习注入了生气和活力，对学习是一种巨大的推动力量，是学生为达到学习目的而克服困难和障碍的主观条件。当学生的非理性因素和学习活动发生共鸣时，学生对知识的接受就会受到情感等因素的激化而激发学习潜能，提高学习效果，其外在表现就是学习主动性。否则，学生的学习活动只能是机械的、低效的。
古今中外很多著名的教育家都格外注重调动学生在学习过程中的主动性。孔子说：“学而不思则罔，思而不学则殆。”突出强调了学习者在学习过程中的主体作用。法国启蒙教育家卢梭讲：“形成一种独立的学习方法，要比获取知识更重要。”也说明了只有学习者以自己独有的方式主动、高效地投入到学习活动中去，才能从根本上提高学习质量。马克思主义强调非理性因素要受理性因素的制约，认为人应当在理性因素的主导下发挥非理性因素的作用，这说明了大学生理性思维和学习主动性之间的辨证关系。培养学生学习的兴趣和启发学生参与教学活动的主动性则是提高学习质量的重要途径。本文拟对如何提高大学生学习的主动性进行粗略的探讨。
一、学生的情感不可忽视
早期的行为主义心理学家，如巴甫洛夫、华生和斯金纳等人仅仅局限于把学习看作为刺激反应联结的形成，他们由于研究对象的局限性根本没有也不可能研究学习者的情感因素。随着认知主义心理学的发展，以布鲁姆为代表的学者开始把学习者的情感作为研究的重要组成部分。布鲁姆注意到当人们提及学生认知的复杂性时，常常把认知与情感的相互作用作为学习过程的一个重要特征。他把学生的学习分为认知、情感和动作技能三个领域，并且十分重视学生的认知与情感的相互作用。强调把学习分为这样几个方面，其本身带有主观任意性。事实上他们总是交织在一起的，即学生在认知过程中始终都有个人情感成份，而情感目标中也受到认知水平的制约，有时两者互为手段。在布鲁姆看来，所谓情感动机就是指“学生学习新的学习任务的动机”。
大学生一般都已经进入青年时期，他们的世界观、人生观、价值观都基本形成，对事物的认知过程有自己独特的方式。他们在性格的养成、兴趣的培养等方面有很大的可塑性。特别是随着我国高等教育不断地进行教育创新，探索复合型人才培养模式，不但要使学生具备宽厚、坚实的专业基础知识，注重对他们进行创新意识、创新精神的培养，而且积极提倡培养学生的个性，体现出人才培养的多样性。同时加强对大学生进行人文素质教育，以强化他们的形象思维能力。在此条件下，大学生们在学习过程中将有更多的自我选择的机会，学习的主动性将在他们的发展中起重要作用。这就需要教师要更加注重学生的情感特征，充分了解他们的爱好与特长，对他们进行因材施教，注意并有意识地培养学生的学习情感，能够使他们在学习上由被动变主动，乐观地对待学习，增强对偶然失败的承受能力。大学生们已经具有一定的社会经验，他们希望自己的能力得到社会的认可，人格得到尊重。因此，我们在要求学生尊重老师的同时，也需要教师充分地尊重学生的人格、思想，把他们看作自己的同事，给予他们充分的发挥自己潜能的空间，尊重他们的学习成果，激发他们的学习热情，使之成为精神上的强者。这种情感上的教与学生的学习具有强大的推动作用。
笔者通过对于学习效果的分析表明，不少教师主观地认为只有少数学生能够完全掌握教学的内容，即少数学生成绩优秀而多数学生成绩一般或不及格是正常现象，其结果就会使相当一部分学生认为自己能力不够，从而形成一定程度的心理障碍，丧失对学习的兴趣。相反，如果教师能够引导学生对自己所讲授的知识树立正确的认识，并不断引导他们摸索正确的学习方法，激发他们学习的兴趣，进而提高学习的主动性，这样学生将会在学习能力允许的范围内取得最佳的学习效果。
二、要树立正确的学习动机
学习动机是学生主动探求知识的一种心理倾向。学习动机的内涵决定了学生在学习过程中努力的强度及持续时间的长短。根据马斯洛需要层次理论，需要是引发动机的直接原因。大学生所处的层次应该是追求自我实现、求知与审美，适应社会激烈竞争的需要而不断完善自己。因此，为实现远大理想而引发的动机是强烈的、持久的。以功利主义、利己主义为内涵的动机则是暂短的，一旦学习者的目标实现，学习动机就会随之消失。因此，当代大学生要从社会需要的大局出发，正确认识自身的社会价值，抛弃近期的、功利的观念，有助于他们长期的、坚定的学习品质的养成。
著名学习理论家奥苏贝尔对学习者的成就动机进行了系统的研究，其中认知驱力与自我增强驱力对大学生的学习具有一定的指导意义。认知驱力是指学生渴望认知理解和掌握知识、以及陈述和解决问题的倾向。它发端于学生的好奇、探究、操作、理解和应付环境的心理倾向。这些心理倾向受成功学习的结果激发，又会受到家庭和社会的影响。这种认知驱力最终会因竞争、计较名誉、担心失败等外部因素所削弱。因此，奥苏贝尔认为必须重视学生认知和理解的价值，而不应把实际利益作为首要目标。其中动机变量对记忆的影响，一般是以有选择地抑制和再现为中介来影响信息保持的，因此，动机变量只影响特定信息的提取。引发学生认知学习最好的办法是让新的学习内容与学生认知结构之间具有一定的差距。自我增强驱力是指要求凭自己的才能和成就获得相应社会地位的愿望，大学生正处于这个心理发展阶段，他们希望通过大学学习而出人头地，这种驱力直接影响其学业成绩、未来的学术和职业生涯等。对自我增强、社会地位的追求和希望凭成就获得褒奖以及对职业的远大抱负，历来被认为是个性成熟的标志。因此除鼓励学习的内部动机外，还必须从个性成熟的角度来培养学生的自我增强动机。由于大学生有时担心学业失败而失去自己的地位和自尊，会产生一种焦虑感。这种焦虑如果冲破一定的阈限，学生有可能形成不切实际的学业动机、职业抱负和功利主义心理。一旦遭到失败，自我增强驱力会自动消失。由于大学生学习动机的复杂性，正确的学习动机在学生的信息加工过程中，能够保证他们对信息选择的针对性和加工信息的主动性，从而使学习效率得到提高。学习动机的强度，取决于学习成功的概率或诱因。就成功的概率而言，学习成功率非常高或非常低都会减弱学生的动机。
三、制定适宜的学习目标
走进大学殿堂的大学生不再盲无目的地学习，他们能够深刻地意识到知识在“知识经济”中的重要作用。为此，他们总会根据自己的兴趣，制定出许多不同的学习目标。事实却是有的目标根本不可能实现，这其中既有意志不坚定这一主观原因，也有学习目标过高这一客观原因。
20世纪五十年代兴起的信息加工理论为心理学家分析和推断心理过程提供了一个重要的工具。该理论认为“人类加工信息的能量是有限的”，即学习者在某一时刻只能把焦点集中在某种特定的刺激上，同时也必然会拒绝其它刺激，而短时记忆与长时记忆的差别就在于能量的不同。基于这一观点，大学生虽然具备了很高的处理信息的能力，但是大学课业繁重是客观现实。如果学生制定的目标与自己处理信息的能力不相符合，那么大量的信息也只能在大脑中做短时间的感觉登记后便匆匆消失。信息加工的过程分为感觉登记、短时记忆与长时记忆三个阶段。心理学家罗德本特认为人在每一个时刻只能加工一定数量的信息。另外，为了防止过多的信息进入能量通道，只有被过滤后的信息才被加工。能够进入短时记忆的信息只是学习者接受刺激中的一部分而已，而要使这些信息进入长时记忆还要经过几次短时记忆的信息的有效提取。为此，大学生只有制定相对于自己学习能力相符的学习目标，才能保证有更多的有效信息经过反复提取而进入长时记忆。如果学生接受的刺激过多而超过自身处理信息的能力，反而会使最终进入能量通道的信息量减少，其外在表现就是事倍功半。
建构主义学习理论中的“最近发展区”即指学习者现有水平与经过努力可达到的水平之间的差距，为大学生合理确立自身的学习目标提供了理论基础。“经过努力可达到的水平”应该就是学生的科学的学习目标，这个发展区对不同的学生是不同的。例如，在高等数学中对“积分”概念的理解，假定学生甲经过努力后能够达到熟练应用的程度，学生乙不但能熟练运用，还能深入理解积分的几何意义，如果要求学生甲达到学生乙的水平，显然超出了他能力所及。目标过高会使学生选择信息的强度与难度加大，使之出现力不从心的现象，不但不会提高他们对学习内容的兴趣，反而会在很大程度上打击他们继续努力学习的积极性。因此，大学生绝对不要盲目地指定自己学习目标，而是要通过与教师进行教学互动，在教师的指导下制定目标，同时要随自己能力的不断提高而不断优化学习目标。
四、教师及时而有效的指导
教师对学生的有效指导是建立在对学生的特点充分了解的基础上的，大学生对信息的选择往往带有很强的感情色彩，他们在记忆某种信息时是受一定动机驱使的。要实现个性化教学，教师应该把充足的时间留给学生，鼓励他们按照自己的思路主动去构建知识体系，教师
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