课程设计实验报告北邮（精选8篇）
编写C++程序完成以下功能：
（1）假定有一件商品，程序用随机数指定该商品的价格（1-1000的整数）；（2）提示用户猜价格，并输入：若用户猜的价格比商品价格高或低，对用户作出相应的提示；
（3）直到猜对为止，并给出提示
矩形
编写C++程序完成以下功能：
（1）定义一个Point类，其属性包括点的坐标，提供计算两点之间距离的方法；（2）定义一个矩形类，其属性包括左上角和右下角两个点，提供计算面积的方法；
（3）创建一个矩形对象，提示用户输入矩形左上角和右下角的坐标；（4）观察矩形对象以及Point类成员的构造函数与析构函数的调用；（5）计算其面积，并输出。
友元
编写C++程序完成以下功能：
（1）定义一个Boat和Car两个类，他们都具有私用属性——重量；
矩阵
（一）编写C++程序完成以下功能：
（1）假定矩阵大小为4×5（整型数组表示）；
（2）定义矩阵初始化函数，可以从cin中输入矩阵元素；（3）定义矩阵输出函数，将矩阵格式化输出到cout；
（4）定义矩阵相加的函数，实现两个矩阵相加的功能,结果保存在另一个矩阵中；（5）定义矩阵相减的函数，实现两个矩阵相减的功能,结果保存在另一个矩阵中；（6）定义三个矩阵：A1、A2、A3；（7）初始化A1、A2；
（8）计算并输出：A3 = A1加A2，A3 = A1减A2。
矩阵
（二）编写C++程序完成以下功能：
（1）假定矩阵大小为4×5（整型）；
（2）矩阵空间采用new动态申请，保存在指针中；
（3）定义矩阵初始化函数，可以从cin中输入矩阵元素；（4）定义矩阵输出函数，将矩阵格式化输出到cout；
（5）定义矩阵相加的函数，实现两个矩阵相加的功能,结果保存在另一个矩阵中；（6）定义矩阵相减的函数，实现两个矩阵相减的功能,结果保存在另一个矩阵中；（7）动态申请三个矩阵：A1、A2、A3；（8）初始化A1、A2；
（9）计算并输出A3 = A1加A2，A3 = A1减A2；（10）释放矩阵空间。
矩阵
（三）编写C++程序完成以下功能：
（1）用类来实现矩阵，定义一个矩阵的类，属性包括：
矩阵大小，用 lines, rows（行、列来表示）；
存贮矩阵的数组指针，根据矩阵大小动态申请（new）。
（2）矩阵类的方法包括：
构造函数，参数是矩阵大小，需要动态申请存贮矩阵的数组； 析构函数，需要释放矩阵的数组指针； 拷贝构造函数，需要申请和复制数组； 输入，可以从cin中输入矩阵元素； 输出，将矩阵格式化输出到cout；
矩阵相加的函数，实现两个矩阵相加的功能,结果保存在另一个矩阵类，但必须矩阵大小相同；
矩阵相减的函数，实现两个矩阵相减的功能,结果保存在另一个矩阵类，但必须矩阵大小相同。
（3）定义三个矩阵：A1、A2、A3；（4）初始化A1、A2；
（5）计算并输出A3 = A1加A2，A3=A1减A2；
（6）用new动态创建三个矩阵类的对象：pA1、pA1、pA3；（7）初始化pA1、pA2；
（8）计算并输出pA3=pA1加pA2，pA3=pA1减pA2；（9）释放pA1、pA1、pA3。
1、形状
（一）编写C++程序完成以下功能：
（1）声明一个基类Shape（形状），其中包含一个方法来计算面积；（2）从Shape派生两个类矩形和圆形；（3）从矩形派生正方形；
（4）分别实现派生类构造函数、析构函数和其他方法；
（5）创建派生类的对象，观察构造函数、析构函数调用次序；（6）不同对象计算面积。
形状
（二）——虚函数
（1）将【形状
（一）】中的基类计算面积的方法定义为虚函数，比较与【形状
（一）】程序的差异；
（2）将【形状
（一）】中的基类定义抽象类，比较与【形状
（一）】程序的差异。
对Point类重载＋＋和――运算符
编写C++程序完成以下功能：
（1）Point类的属性包括点的坐标（x，y）；（2）实现 Point类重载＋＋和――运算符：
++p，--p，p++，p--。
＋＋和――分别表示x，y增加或减少1。
流式IO
（一）编写C++程序完成以下功能：
（1）使用ofstream 向一个文本文件中输出各种类型的数据，并打开文件观察结果：
整数、无符号整型、长整型、浮点型、字符串、……
（2）用十进制、八进制、十六进制方式向文本文件中输出整数；（3）使用控制符和成员函数来控制输出的格式：
set（）precision()...流式IO
（三）编写C++程序完成以下功能：（1）输入一个文本文件名；
（2）打开文件名，在该文件的每一行前面加上一个行号，保存在另外一个文本文件中。
电话本
编写C++程序完成以下功能：
（1）实现简单电话本功能，用姓名来搜索电话号码；（2）用户输入姓名，程序查找并输出结果；（3）用户可以通过输入，添加姓名和电话号码；（4）用户可以删除姓名和电话号码；（5）电话本可以保存在指定文件中；（6）电话可被从指定文件中读入到内存。
1.1 问题的提出
1) 目前在美国、日本等国家, 都在中小学开设了机器人课程。机器人教育是创新精神和动手能力的载体, 已经逐渐进入我国中小学课堂, 我校也就VEX机器人设计方面作为校本课程有所实践。
2) 中国正在实施创新驱动发展战略, 大力推动大众创业万众创新、互联网+和中国制造2025, 这将有力促进机器人新兴市场的成长, 创造世界上最大的机器人市场。
3) 我市中小学机器人竞赛活动从2003年开始起步, 在市教委、市科协的高度重视和大力培育下, 已经初见成效, 在国际、国内各类赛事上取得了优异成绩, 部分项目发展水平走在了全国前列。从2010年开始, 市教委、市科协整合了“全国中小学信息技术创新与实践活动”“全国中小学电脑制作活动”和“中国青少年机器人竞赛”三项全国赛事的学生机器人竞赛项目。其中VEX机器人比赛项目是机器人竞赛的一个重要项目。
4) 近年来, 我校参与了南岸区牵头的课程改革和课程领导力建设, 在校本课程设计方面有了一点尝试, 但还不系统, 不成体系。另一方面我校参加全国、市、区组织的各级VEX机器人工程挑战赛已有7年, 成立了机器人工作室, 有6套VEX机器人, 专业辅导教师2名, 在这段时间, 我校参加区、市、全国各类比赛也取得了比较好的成绩, 如全国青少年机器人竞赛初中组二、三等奖, 市机器人大赛连续几届一等奖等, 这些成绩在重庆市内有较大影响。近三年, 我校也在这一项目的校本教材编写、课程标准制订、课程评价体系方面做了一些尝试。但是这一项目还没能形成一门成熟校本课程。因此我们选择了这一课题进行研究, 希望通过此立项课题的研究, 可以改变我校没有正规的机器人课程学习的现状, 使我校的学生有一门正规可以选修的校本课程, 让学习机器人技术的学生在学习机器人课程时有正规化的课程内容和严谨的学习标准。另外, 可以通过此校本课程的开发, 提升研究教师的课程理论研究水平, 同时让VEX机器人的学习有课程体系作支撑, 丰富VEX机器人的学习内容。
1.2 研究意义
1) 理论意义。
(1) 校本课程开发尽可能地反映社区、学校和学生的差异性, 及时融进最新的科技成果、社会问题, 充分考虑到教师的积极参与、学生的认知背景与需要, 为学生提供多样化的课程选择, 它在一定范围内可以补充国家课程开发的不足。
(2) 使创新教育理论与创新教育实践有机结合。在《国家中长期教育改革和发展规划纲要 (2010~2020) 》中明确提出了创新人才的培养模式, 并曾40多次提到“创新”一词。机器校本课程的开发和实施, 正为创新教育理论与创新教育实践的有机结合以及创新成果的保护提供了有效的平台。
(3) 为培养学生具备“21世纪技能”提供了有效的平台。适应能力、多种交流能力、非公式化的问题解决能力、自我管理及自我发展能力、系统化的思维能力被称为“21世纪技能”的组成部分。机器人课程以它自身具有的鲜明特点, 能为培养学生具备“21世纪技能”提供有效的平台。
2) 实践价值。
(1) 学生发展的需要。在中小学机器教学活动中, 学生必须亲手设计与制作机器人, 自己决定在组装机器人的过程中用到哪些零部件。在电脑上设计程序, 然后再不断地进行试验, 不断地修改相关设备参数, 实现最优化的实施效果。在这个过程中, 学生可以得到很多方面的锻炼。
(2) 提升学生参加机器人竞赛能力的途径。通过本课题的研究, 让没接触过VEX机器人工程挑战赛的学生从零起点学起, 以参加比赛为目标之一, 在搭建VEX比赛机器人的过程中, 以解决一个接一个的问题为目标, 以小组为单位分析问题、解决问题, 在实践中设计方案, 在解决问题的过程中逐步成长。最终在大赛中取得好成绩。
(3) 学校科研兴校的需要。实现科研兴校是我校近几年发展规划目标中十分重要的一个方面, 也是教师队伍内涵发展的关键环节, 更是我们学校能否再上一个新台阶的关键。抓住课题研究这个机会, 通过专家的引领, 教师参与教育科研活动, 从而提高全体教师的素质, 解决教育教学中的实际问题, 提高教育质量和效益, 高效优质地实现学校内涵发展。
(4) 有利于教师的专业发展。校本课程开发赋予了教师一定的自主权, 充分调动了教师积极参与课程开发的热情, 为教师提供了发挥创造性空间和大显身手的机会。教师参与课程开发有助于提高教师的专业水平和课程意识, 对实施国家课程和地方课程也有促进作用。机器人是全新的信息技术教学领域, 在开展机器人课程开发过程中, 教师不仅是实施者, 更是教学的设计者、教材的编制者。这些都要求教师在教学过程中不断地去探索规律, 提高自身的理论素养。不仅要有扎实的基本功, 专业的学科知识, 精湛的教学艺术, 还要有整合贯通的综合能力。
2 理论基础与依据
2.1 皮亚杰建构主义理论
教育心理学家强调, 在建构主义看来, 认识是一种适应性活动, 皮亚杰认为, 学习并不是个体获得越来越多外部信息的过程, 而是学到越来越多有关他们认识事物的程序, 即建构了新的认识图式。VEX机器人课程涉及的内容广泛, 有着许多交叉领域的知识, 结构比较复杂, 因此学生无法按照一个固定的路径或模式来接收相应内容, 也不能将待解决的实际问题按照其特点归类, 再逐步分类解决。从硬件的搭建、编写程序、调试程序, 到运用各学科知识完成某项任务, 都由学生在相互的对话、讨论以及尝试中逐渐形成, 在此过程中, 学生不仅能共享提供的资源、工具, 还能在协商中分享各自的经验、观点, 相互学习、取长补短。
2.2 多元智能理论
霍华德·加德纳的多元智能理论认为, 儿童天生有八种智能:视觉空间智能、数理逻辑智能、语言智能、音乐智能、身体运动智能、人际交往智能和自我认识智能、自然观察者智能。这八种智能互相合作, 发挥功能, 又同时独立地存在。儿童会利用这八种智能认识这个世界和创造知识。机器人课程对促进学生的多元智能也是有帮助的, 机器人制作活动透过真实的情境, 亲身的体验, 使用积木、传感器、马达及齿轮等组件设计和制作自己的机器人, 并为机器人编写程序, 使它完成指定的动作。机器人制作也是一个跨学科的课程, 要灵活运用各种学科 (包括物理、逻辑、机械、电子和软件编程等) , 不但能培养学生的共通能力, 对多元智能的开发也有一定的作用。
2.3 合作学习理论
合作学习现在已成为当代教育理论、研究和实践领域中影响最大和成果最多的改革之一。它要求以学生为主体, 围绕教学的主题, 以合作的学习方式, 由学生进行合作互助、探索研究, 通过学生能动性、主动性发挥, 利用合作性人际交往, 促成学生认知、情感和社会性的全面发展, 培养发展学生的创新精神和实践能力。中小学生虽然对机器人所涉及的各个学科领域的知识都知之甚少, 甚至可以说连新手都谈不上。但如果能提供了一个合作学习的环境, 让他们参与到机器人的设计与制作活动中来, 并在个体之间的对话、协作、冲突中互动, 组成一个实践共同体, 具有共同的目标、协商的意义、实践、形成相互依赖的系统, 从而能把新知识和现有的知识整合起来, 明确阐述问题和推论, 不断地评论和重组他们的思维, 促进调节。所以机器人的课堂教学中, 在完成基本的知识把握之后, 关键是同学们以小组合作为形式, 进行创新设计、编制程序、组装部件、演习实验研究、研究反思等。
2.4 认知-发现学习理论
认知心理学家布鲁纳认为, 学生不是被动的知识接受者, 而是积极的信息加工者。学生的学习包括三个几乎同时发生的过程:获得新信息;转换信息;评价、加工处理信息。布鲁纳发现的学习教学模式强调内部学习动机的作用。本课题中, 合理的VEX机器人设计, 能够让学生边做边想, 教师提供给学生独立思考的条件, 而不是提供结果和知识, 从而让学生成为知识的主动吸收者。
3 核心概念界定
VEX机器人设计:是学生学习机器人、进行科技创新活动的平台。通过对这一机器人的学习与开发, 学生可以更好地掌握科学、技术、工程与数学的知识, 同时利用VEX机器人平台, 可以让教师和学生了解并开展与STEM有关的课程, 从而更好地发挥他们的聪明才智。涵盖内容主要包括:移动机器人, 机械臂, 机械化自动, 机械系统, 安防系统模拟装置, 小型住宅结构设计, 人工智能等。
校本课程开发:是指学校为了达到教育目的或解决学校的教育问题, 依据学校自身的性质、特点、条件以及可以利用和开发的资源, 由学校教育人员与校外团体或个人合作开展的课程开发活动。校本课程开发是促进教师专业发展的又一条重要途径, 因为校本课程开发不仅对教师提出了新的要求, 还为教师的专业发展提供了可能性。本课题所指的校本课程开发是专指以VEX机器人设计方法为主的学习课程内容。
4 同类课题的国内外研究现状述评
4.1 研究现状
截至2016年1月, 在中国学术期刊网络出版总库、中国博士学位论文全文数据库、中国优秀硕士学位论文全文数据库、中国重要报纸全文数据库以关键词检索, VEX机器人设计校本课程相关研究文献如下:
1) “VEX机器人课程”的相关文献0篇;
2) “VEX机器人”的相关文献5篇;
3) “机器人课程”的相关文献11篇;
4) “机器人”相关文献28 956篇;
5) “机器人教育”的相关文献42篇。
4.2 主要研究成果
1) 机器人教育理论。如彭绍东在《电化教育研究》上发表的《论机器人教育》 (上) 和 (下) 是对机器人教育较为系统、完整的研究。
2) 机器人教学的探索。对机器人教学的探索主要集中在两个方面: 一是对机器人学科教学的探索, 二是机器人教育与其他课程的整合方面。如董艳秋的探究式学习的实践探索——机器人在物理实验探究中的应用, 彭丽文的“高中机器人探秘教学设计”。
3) 对机器人竞赛的研究。由于目前机器人竞赛在机器人教育中的作用与影响, 国内学者也对机器人竞赛做了一些研究。研究内容主要集中于对竞赛的剖析, 竞赛器械的制作等等。例如赵玉良的“中小学足球机器人系统设计”, 何智的“中小学生机器人竞赛的教育价值述评”, 浙江宁波市的鄞州中学把VEX机器人开设为校本课程, 名为VEX机器人工程建设。
4) 教育资源的建设。由于机器人教育刚起步, 机器人教育资源较匮乏。主要有:关于机器人优秀主题网站展台——小学机器人教育专题研究;中小学机器人教学资源网站推介;优秀主题网站展台——机器人教育在线等。
4.3 现状述评
从已有的研究我们发现:
在数量上, 机器人教育的研究目前相对来说都比较少。多数的文献都是一些简单的论文, 真正把机器人教育作为课题来研究的只有几个。
在研究角度上, 机器人教育的研究主要是对机器人教育价值的挖掘, 教学实验的开展, 机器人教育理论的阐述, 机器人教育经验的介绍。但把机器人教育作为校本课程来开发的还没有。关于VEX机器人设计方面的校本教材, 校本课程更是没有。
我校的机器人校本课程研究刚刚启步, 以往属于课外活动开展, 前两年我们编写了相关的校本教材与课程标准, 而本课程还没有一个成熟的开发体系, 所以有必要针对校本课程的开发设计一个成熟的体系。
5 研究的创新及研究的假设
5.1 研究的创新
我校的VEX机器人校本课程的开发拟完整的开发一整套有关学生学习VEX机器人设计的技术型课程, 有着完备的课程开发的体系建设, 与以往很多学校的兴趣活动小组的建设有着本质的不同。更为重要的是我们主要是把VEX机器人的内容开发为成熟的校本课程体系, 为以后的教学实施找到了正规化的方向。
5.2 研究的假设
通过本课题的研究能探索出通过机器人设计提高学生创新能力、实践能力的策略, 构建与之相适应的课程标准、教学模式, 丰富和完善学生的创新能力、实践能力提高的理论体系。
6 研究的目标及内容
6.1 研究的目标
1) 提升教师课程研究的理论水平, 提高教师的VEX机器人教学能力。
2) 形成我校的科技类特长, 有正规的VEX机器人课程体系, 提升学生的自我创新设计能力, 良好的团队合作意识。
3) 提升学生的机器人竞赛能力。
6.2 研究的内容
1) VEX机器人设计校本课程标准研制。
2) VEX机器人设计校本课程开发研究。
3) VEX机器人设计校本课程实施研究。
4) VEX机器人设计校本课程评价体系研究。
7 研究的对象及范围
本课题研究的对象为科技类特长学生, 范围为我校学生中有兴趣、长期坚持学习VEX机器人技术的学生。
8 研究思路及方法
8.1 研究思路
8.2 研究方法
1) 文献研究法:在思考选题背景、拟定研究题目、课题研究进行过程中使用。
2) 调查法:对学生的知识基础及后期学习能力进行调查。
3) 行动研究法:本课题在行动研究中不断地探索、改进和解决在课题研究中的实际问题。
4) 经验总结法:在本课题研究过程中, 不断总结, 归纳规律。
5) 观察法:观察学生在学习本课程过程中的能力提升情况。
9 研究计划及步骤
10 预期成果
1) 研究报告。
2) VEX机器人校本课程标准一套。
3) VEX机器人设计校本教材一套。
4) VEX机器人校本课程评价体系一套。
5) 竞赛成果。
11 课题组构成及分工
略
12 课题经费预算
关键词：高中新课程；化学实验教学；现状及建议
文章编号：1005–6629（2015）1–0020–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
基于实验教学在化学教学中的重要性，曾有不少同仁对当地的实验教学进行过一些调查，也曾撰写过相关的调查报告。我们在研究这些成果的基础上，对问卷的内容进行了精心的设计，使问卷的内容更加充实，参与面更加广泛，被调查者更具有代表性。同时，我们还力图以教材编写的特点为突破口，结合调研的结果，提出合理化建议，为教材的下一步改编提供数据支持和理论支撑。
1 调查背景
重庆市从2010年9月全面进入高中新课程改革，化学实验教学在高中新课程实施中的作用更加凸显。我市现行人教版、苏教版两种高中教材，其中化学实验的内容都比原教材丰富。在高中化学新课程实施过程中，有不少学校在实验教学时尚存诸多困惑，有许多问题亟待解决。为了加强新课程在重庆的推进，全面了解重庆市实验教学的实施现状，特面向全市大多数区县和学校开展了题为《高中化学新课程实验开设情况调查》的问卷调查活动。通过调查，比较客观地了解我市普通高中化学新课程实验教学实施的现状。重庆地处中西部地区，经济发展水平处于中游，教育发展现状也居于全国中等水平。所以，我市实验教学的现状能一定程度地反映我国大部分地区实验教学的实际状况；我们的研究成果也能在一定程度对其他省市的化学教育、教学的开展和决策提供参考。
2 调查过程
调查内容涉及高中化学新课程背景下教师对实验的认识、实验室规模、药品和器材配置、实验人员数量及其待遇、实验管理、实验课开设、重难点实验搜集等23个题目。问卷由区县教研员、直属学校教研组长组织教师独立匿名填写，调查组回收有效调查问卷219份。参与本次调查的学校有市直属中学、市级重点中学、区县级重点中学、普通中学等。因此本次问卷调查覆盖面广、回收问卷样本丰富、数据真实可靠。在认真统计的基础上形成了较详实的统计数据，获得了宝贵的第一手资料。
3 调查结果
为了增强本次调查的针对性和实效性，我们对问卷调查的内容和形式进行了深入探讨和精心设置。现将所设置的问题按其逻辑顺序进行排列，并试图呈现出问题之间的内在联系。
3.1 实验开设现状
实验开设现状的调查结果如表1所示。分析可知，现行教材规定的实验开设率小于50%的学校近40%；学生实验开设得很少或完全没有开设的学校占1/3；70%左右的教师反映很少开设分组实验。学生实验开设状况不佳不是因为学校的实验条件，而是教师觉得教学时间不够、嫌麻烦，反映出这两种情况的教师共占80%。
建议各学校可增加高一上学期的课时以保证实验的开设；定期开放实验室，以提高学生学习化学的兴趣和动手能力。
3.2 实验教学现存问题原因分析
学校相关领导对实验管理的重视程度、学校实验室硬件建设及师资等情况、教师对教学的主观看法、教材的编写体例及难度等因素将直接决定客观教学行为，影响教学效果。为此，我们以上述问题为切入点设置了相应的问题。
3.2.1 学校对实验教学的管理
有关学校对实验教学管理的调查结果如表2所示。认为学校领导对实验室的管理重视且规范到位的比例不到30%，说明学校领导对实验教学的重视程度普遍不足，这是导致实验教学难以落实到位的重要原因之一。
3.2.2 实验设备配置及师资状况
学校实验室硬件建设及师资状况如表3所示。近一半的学校实验室只有2～3间，实验员也多为2人；虽然专职实验人员的工作计算工作量，但84%的被调查者反映任课教师参与实验准备基本没有计入工作量，2/3的教师认为实验条件、药品、仪器配置正常。按《重庆市普遍高中化学实验开设要求》的规定：19个班以上的学校应配备2间化学实验室和2间实验准备室及2位实验员；36个班以上的学校应配备3间实验室和3间实验保管室及3位实验员（大规模的学校可以按每12个班多1间实验室的比例增加实验室和实验保管室）。而被调查的学校其各种实验条件及人员配备还没有完全达到此要求。
因此，加强实验室硬件设施建设，提高中学实验室配备标准，增加实验员人数及提高其收入都是当务之急。有条件的学校应多开展数字化实验。
3.2.3 教师对实验教学的主观看法
教师对实验教学的主观看法如表4所示。大多数教师认同化学实验对学生能力的提升作用，但仍有39%的教师认为化学实验对教学的促进作用有限。近90%的教师对化学实验教学有兴趣。在做演示实验前，35%的教师上课前只用心准备重难点实验；58%的教师认为“已有实验经验，把药品凑齐就可，不需课前详细准备”，即可直接在课堂上进行实验。上课时有34%的教师完全自己做演示实验；55%的教师邀请学生一起做实验。由此可见，部分教师对实验教学所花心思不够，多为应付、交差了事；55%的教师觉得学校开放实验室最大的障碍在于教学管理的困难。
3.2.4 教材编写对实验教学的影响
为了从教学层面更全面而深入地掌握一线教师对教材研究的水准、了解当前教材实验设置的科学性、层次性是否合理等情况，我们还设置了以下问题：现行教材的实验内容设计和安排是否合理？现行高中教材中的疑难实验有哪些？您还有哪些意见和建议？在回答上述问题时，教师们普遍反映：
现行教材对实验内容的设计和安排比较合理。教师们总结出现行教材中的疑难实验共28个，如甲烷与氯气反应的实验、乙醇的催化氧化实验、石蜡油的分解实验等。主要意见和建议为：①应该把“学生实验”和“演示实验”分开，规定必须做的学生实验，设置相应课时，保障学生实验能够落实到位，避免学生实验只由教师演示的现状。②由于我市绝大多数学校没有开设选修六《实验化学》，建议有条件的学校开设或开设部分选修六内容，因该教材实验内容设置和安排更完整、系统、科学；建议条件差一点的学校在每个模块教学中都安排几个重点学生实验让学生来体验，以提高学生的科学素养。否则会出现新教材实验增多，但学生动手实验的机会反而减少的窘局。适当增加“研究性学习”的课题，强化实验设计，让学生体验实验设计的基本思路和科学探究的一般方法。
4 结论与建议
明确当前高中化学实验教学现状，进行有针对性的研究，提出合理化的建议和可操作性的措施，从而提升高中化学实验教学整体质量。
4.1 结论
第一，普通高中的实验仪器和药品基本能够保障高中化学新课程的实施要求。因近几年各区县通过调整高中布局、申报重点高中等途径，加强了普通高中的硬件建设，实验设备得到充实。94%的教师都认为学校现有实验设施及药品配置能够开设绝大多数的高中实验，只要根据新课程的要求再稍增加一些仪器药品就可以满足教学的要求。
第二，学校对实验的管理制度、实验人员及教师参与实验管理等制度还有待加强。部分学校领导对实验室的管理还不够规范到位，重视程度有待提高，且实验人员的待遇还有待改善、任课教师参与实验室管理等工作量还有待进一步认定。同时，实验人员的自身素质还亟待加强。
第三，当前实验教学的总体情况不容乐观，特别是学生分组实验。部分地区实验教学开展的情况甚至不如课改前。究其原因：唯分数论的思想在教师中根深蒂固，导致教师的意识不到位；通过播放实验视频来代替现场实验的情况有愈演愈烈的趋势。
4.2 建议
第一，建议相关部门进一步优化教师评价体系，采用多元化的评价机制，改变当前分数至上的不良导向，进而从教师专业化发展的多角度、全方位来评价教师，如把教师在实验教学方面取得的研究成果也作为评价教师的重要指标之一。以切实减轻教师和学生过重负担，使教师有精力将其重心放在实验教学研究与应用上，使学生有意愿参与更多的实验体验。
第二，建议相关行政管理部门加强对高中化学教师和实验人员的实验培训，以提升其素质和能力。部分相关人员虽然已经参加过市、区和校级培训，在理念上已认同新课程的体系和要求。但在实际教学中教师仍担心教学任务完不成，甚至把实验当成负担和麻烦，而淡化和削弱实验教学。应通过有针对性的培训，让更多相关人员乐意从事实验教学和研究，开全、开好化学实验，从根本上促进教学。并建立建全培训效果的考核评价机制，真正做到让培训者学有所获、获能致用，以提高培训的实效性。建议在考核时采用笔试和实际操作相结合的方式，以全面考查培训效果。
第三，建议相关业务管理部门对现行教材中的实验进行分类，并明确开设要求。高中新课标[1]没有明确对学生实验进行分类，本意是让学生尽可能多地进行实验探究。但实际教学中发现，由于课标和教材没有明确分类（特别是学生分组实验）而造成学生实验开设率比原来还少。针对这种现状，建议相关部门，对现行各本教材中的实验进行分类，明确要求，甚至可以像化学1和化学2那样明确规定哪些实验为学生实验，哪些为演示实验。同时，各省市（或地区）也可以根据当地的教学实际、经济条件、学生的学业水平、教师的教学能力等情况，因地制宜地制定相应的实验教学要求，并印发到一线教师手中，人手一册，做到有章可依，有规可循。基于当前实验教学的现状，建议在制定教学要求时应本着教学难度适中、实验数量合理、实验原料环保、突出重难点实验等原则。总之应以扭转当前实验教学不受重视、教学效果不理想的不利局面作为制定教学要求的出发点和归宿。这样化学实验教学的功能才能准确定位，才能确保和促进高中化学实验保质、保量的开设，从而促进高中化学教学。
此外，建议一线教师加强对实验教学模式的研究，提供一些适合大多数学校的实验教学模式。加强化学校本教研，特别应做好化学课外实验，从而对实验教学进行有益补充，以提高学生学习化学的兴趣和科学素养。同时，对学生开放实验室，加强对重难点实验的研究。
参考文献：
信息与通信工程学院
现代通信技术实验报告
班
级：
姓
名：
序
号： 学
号： / 18
2014《现代通信技术》实验报告二
日
期：2014年4月16日/30日
目录
实验一 微波通信实验..................................................................................................3
一、实验原理........................................................................................................3
二、实验过程........................................................................................................3
三、实验心得体会................................................................................................3 实验二 组网及VLAN的应用....................................................................................4
一、实验目的........................................................................................................4
二、实验内容........................................................................................................4
三、实验原理........................................................................................................5
1、VLAN简介..............................................................................................5
2、交换机的端口..........................................................................................6
3、广播风暴..................................................................................................7
四、实验过程........................................................................................................7
五、结果与体会..................................................................................................12 附录..............................................................................................................................14
/ 18
2014《现代通信技术》实验报告二
实验一 微波通信实验
一、实验原理
微波是指频率为300MHz到300GHz的电磁波。微波具有直线传播的特性，为了克服地球的凸起必须采用中继接力的方式。实际中一般距离50km就有一个中继站。一条数字微波通信线路由两端的终端站，若干中继站和电波的传播空间构成。典型的数字微波端站由微波天线，射频收发模块，基带收发部分，传输接口等部分组成。
微波发信机多采用中频调制的方式。中频信号是已经经过调制的信号，上变频器将中频信号搬移到指定的微波波道，然后经过微波功放，经过天线发射出去。
微波收信机多采用超外差式接收结构。通过本振与接收的微波信号进行混频，得到固定中频信号，然后对中频进行放大和滤波。
二、实验过程
本实验数字微波通信系统为：34Mbit/s QPSK系统 ,中频频率是70MHz，射频频率是6GHz。在实验中信号不是直接发送出去，而且通过实体线路连接到接收方，通过信道衰减器模拟微波的远距离传输。
我们观察了眼图，将示波器连接到中频接收机的眼图观测点，通过控制信道衰减器来控制接收噪声的大小。我们观察到，一开始，信噪比大，眼图轮廓很清晰，眼睛睁得很开。微波站两边电话通话听的清楚。不过随着我们控制信道，使其衰减加剧，我们可以观察到示波器里眼图的眼睛轮廓慢慢不清晰了，眼睛越来越小。在眼睛还没完全闭上之前，我们还是能听到电话的声音，但是此时已经有一些杂音了。最后在眼图完全闭上后，我们就只能听到电话里的噪声了，不管对方声音多大也不能在这边的电话里面听到了。从混乱的眼图，我们可以知道信噪比急剧恶化，判决出错，无法还原出信号。
实验室的频谱仪虽然老，但是它能观察到的频谱范围很宽，能观察到6GHz的频谱。我们在频谱仪上观察了射频的频谱。
三、实验心得体会
第三次实验课结束后，我没有及时记录，到写报告的时候已经过去三周了，所以有些实验现象忘了。下次要吸取这个教训，实验结束后要及时记录下来。
在实验课的开头，老师带我们回忆了通信原理的框图，信源编码，信道编码，调制，解调，信道解码，信源解码，线路码，交织等等，帮助我们从整体框架上
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2014《现代通信技术》实验报告二
理解通信原理。老师指着微波站，介绍说这个微波站就是典型的通信原理框图。实验室的微波站是比较老式的，比较大，所以我们能看到微波站的各个部分和通信原理的框图对应的很好。通过对微波站各个部分的介绍，我们对通信原理的框图有了感性的认识。老师还帮我们回顾了采样，量化，编码等。通信里面的定理并不多，比如香农定理，奈奎斯特采样定理等。奈奎斯特采样定理架起了模拟信号与数学信号之间的桥梁，将信源进行数字化，发挥了重大的作用。
之前我在学习通信原理第四章模拟调制的时候，我不太明白为什么要先调制到中频，而不直接调制到指定的射频频段。经过这次实验我知道了中频频率为70MHz。把射频信号变到较低的中频信号的好处是，便于解调器的实现，便于更好得滤波，不同频率的接收机可以共用一套电路，只须改变本振和射频调谐回路的谐振频率即可。通过这次微波通信的实验，我们对通信系统用了比较完整的了解，让我们在通信原理里面学的理论知识在现实中有了对应，理解了通原里的框图在现实中是如何实现的。
这学期的课程里我也选了《移动通信》这门课，所以对微波、中继等知识的了解还是有一定的铺垫。虽然微波现在用得不那么多了，但是它却是不可或缺的备用路径。像无法架设光纤或者假设成本过高的地方如海底、山区、高原，微波通信非常必要。而像灾害易发区，比如万一地震了，光纤断了，那么牢固的微波中继站既不易损害，又容易修复，是尽快恢复灾区通信的必要手段。老师说汶川地震的时候从灾区传出来的第一条消息就是由那里的无线电爱好者发出来的。这次实验中，老师有问到怎样避免连续的比特错误，我脱口而出我知道的交织技术。原来我们之前学习的知识就是这样一步步为我们的通信服务的。
实验二 组网及VLAN的应用
一、实验目的
1.熟悉组成LAN的主要设备，了解掌握LAN的基本特点以及LAN中的常用技术；
2.认识了解LAN、VLAN以及子网的建立和联网、网络配置和协议； 3.进一步了解VLAN的隔离广播功能； 4.了解VLAN的互访功能。
二、实验内容
（1）通过Console口访问以太网交换机、路由器
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2014《现代通信技术》实验报告二
（2）通过微机Telnet到以太网交换机、路由器（3）（4）（5）（6）初步了解一些简单命令
用ping命令测试Vlan网络连通性，加深对Vlan的基本原理和特点的认识 通过多台交换机串联扩大网络实现组播功能 观察广播风暴现象
（7）简单介绍路由器的相关知识
三、实验原理
1、VLAN简介
VLAN，是英文Virtual Local Area Network的缩写，中文名为“虚拟局域网”，VLAN是一种将局域网（LAN）设备从逻辑上划分（注意，不是从物理上划分）成一个个网段（或者说是更小的局域网LAN），从而实现虚拟工作组（单元）的数据交换技术。
VLAN这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中，但目前主流应用还是在交换机之中。不过不是所有交换机都具有此功能，只有三层以上交换机才具有此功能，这一点可以查看相应交换机的说明书即可得知。VLAN的好处主要有三个：
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（1）端口的分隔。即便在同一个交换机上，处于不同VLAN的端口也是不能通信的。这样一个物理的交换机可以当作多个逻辑的交换机使用。
（2）网络的安全。不同VLAN不能直接通信，杜绝了广播信息的不安全性。
（3）灵活的管理。更改用户所属的网络不必换端口和连线，只更改软件配置就可以了。VLAN（虚拟局域网）主要有以下几种划分方式,分别为:（1）基于端口划分的VLAN；（2）基于MAC地址划分VLAN；（3）基于网络层划分VLAN；（4）根据IP组播划分VLAN；（5）按策略划分的VLAN；
（6）按用户定义、非用户授权划分的VLAN。
基于端口的VLAN的方式是最常应用的一种VLAN划分方法，应用也最为广泛、最有效，目前绝大多数VLAN协议的交换机都提供这种VLAN配置方法。老师课上讲到的就是基于端口划分的VLAN。
2、交换机的端口
交换机端口链路类型介绍
交换机以太网端口共有三种链路类型：Access、Trunk和Hybrid。（1）Access类型的端口只能属于1个VLAN，一般用于连接计算机的端口；
（2）Trunk类型的端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN的报文，一般用于交换机之间连接的端口；
（3）Hybrid类型的端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN的报文，可以用于交 换机之间连接，也可以用于连接用户的计算机。
其中，Hybrid端口和Trunk端口的相同之处在于两种链路类型的端口都可以允许多个VLAN的报文发送时打标签；不同之处在于Hybrid端口可以允许多个VLAN的报文发送时不打标签，而Trunk端口只允许缺省VLAN的报文发送时不打标签。
三种类型的端口可以共存在一台以太网交换机上，但Trunk端口和Hybrid端口之间不能直接切换，只能先设为Access端口，再设置为其他类型端口。例如：Trunk端口不能直接被设置为Hybrid端口，只能先设为Access端口，再设置为Hybrid端口。各类型端口使用注意事项：
配置Trunk端口或Hybrid端口，并利用Trunk端口或Hybrid端口发送多个VLAN报文时一定要注意：本端端口和对端端口的缺省VLAN ID(端口的PVID)要保持一致。
当在交换机上使用isolate-user-vlan来进行二层端口隔离时，参与此配置的端口的链路类型会自动变成Hybrid类型。
Hybrid端口的应用比较灵活，主要为满足一些特殊应用需求。此类需求多为在无法下发访问控制规则的交换机上，利用Hybrid端口收发报文时的处理机制，来完成对同一网段的PC机之间的二层访问控制。
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2014《现代通信技术》实验报告二
3、广播风暴
所谓广播风暴，简单的讲，当广播数据充斥网络无法处理，并占用大量网络带宽，导致正常业务不能运行，甚至彻底瘫痪，这就发生了“广播风暴”。一个数据帧或包被传输到本地网段(由广播域定义)上的每个节点就是广播；由于网络拓扑的设计和连接问题，或其他原因导致广播在网段内大量复制，传播数据帧，导致网络性能下降，甚至网络瘫痪，这就是广播风暴。
四、实验过程
1.通过Console口访问以太网交换机 示意图：
2.打开超级终端，新建连接时进行设置 / 18
2014《现代通信技术》实验报告二
3.打开交换机，选择更改界面语言
4.键入？查看可用命令 / 18
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5.尝试键入一些简单命令
6.VLAN的基本配置 示意图
首先建立两个VLAN：VLAN2和VLAN3
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2014《现代通信技术》实验报告二
分别进入E0/
1、E0/
2、E0/3以太网端口视图进行配置
使用display interface命令查看，可以看到E0/
1、E0/2的默认VLAN变为VLAN2，E0/3的默认VLAN变为VLAN3
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2014《现代通信技术》实验报告二
下面可以通过在计算机上使用ping命令检测设置是否正确
在设置VLAN前，从Host3：192.168.0.3能够ping通Host1：192.168.0.1，而设置VLAN后则ping不同
设置VLAN后，从Host2：192.168.0.2上能够ping通Host1：192.168.0.1，而不能够ping通Host3：192.168.0.3
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2014《现代通信技术》实验报告二
五、结果与体会
这次实验，我们组四个女生都没有参加过计网的课设，所以我们中间遇到了很多问题，然后跑去别的组请教做过课设的同学，磕磕绊绊地最终完成了。一开始我们连好线路，打开超级终端，设置好各种参数后，我们按照讲义一步一步地执行，但是我们第一步便出了点小问题：我们想先ping一下我们的连线有没有连好，IP设置是否如我们所料，于是用超级终端ping。但是始终显示的结果是连接不上。后来我猜测，有可能不是用超级终端ping，而是在命令提示符上ping。一试果然成功。后来，我们继续按照教程做。但是我们遇到了一个问题：怎么把尖括号变成方括号？我们都记得老师上课有讲过，但是因为接受的内容一下子太多了，我们没记住那么多，于是我只好跑去问临组做过计网课设的同学。之后进行得后面的步骤。后来我们翻了一下教程的前一页，是有介绍的，只怪我们太粗心没有发现。一开始我们没考虑那么多（当然在做之前也不知道），随便插的端口，14,16,20端口。后来，在执行display命令的时候，我们就哭了。因为它从1号端口一个个显示，要一直摁回车到20端口！吃一堑长一智，我们再做不会再随便插大数字端口了。而我们真正的问题是在广播风暴上。我们发现我们一连好线路就会产生广播风暴。我们一开始以为这不正确，后来问了做过计网课设的同学后，他告诉我们这是正常的。组织广播风暴的方法老师也讲过，一种是硬件上的，即切断线路。
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这在实际操作中是不太可能的；另一种就是软件上的，我们需要输入一个命令，从软件上阻止广播风暴。遗憾的是我并不了解软件上的阻止广播风暴机理是怎样的，只知道输入命令便可以阻止了。以下是我们做VLAN部分的ping结果：
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2014《现代通信技术》实验报告二
通过实验我初步了解了VLAN，交换机端口类型，广播风暴等内容。我准备读研的时候就读网络方向的，这次的实验真的给我一个切身的体会，让我对计算机网络产生了极大的兴趣。理论与实践的结合，让我印象更加深刻。但是遗憾的一点是我们操作不够熟练，没有完成老师布置的选作任务。如果还有机会的话我肯定会把后面的实验也一起做了。
至此现代通信技术实验课也结束了。我真的感觉这门课开设的实验很有用，不仅扫盲，而且真正让我们认识到了我们学的是什么，我们为什么学这方面的知识，通信到底是什么。作为一名未来的通信人，我终于对我们的专业有了一个新的认知与定位，获益匪浅。
附录
VLAN部分的操作： [H3C]vlan 2 [H3C-vlan2]quit [H3C]vlan 3 [H3C-vlan3]quit [H3C]int [H3C]interface e [H3C]interface Ethernet 1/0/14 [H3C-Ethernet1/0/14]port link-type access [H3C-Ethernet1/0/14]port access vlan 2 [H3C-Ethernet1/0/14]quit [H3C]interface e [H3C]interface Ethernet 1/0/16 [H3C-Ethernet1/0/16]port link [H3C-Ethernet1/0/16]port link-type access [H3C-Ethernet1/0/16]port [H3C-Ethernet1/0/16]port a [H3C-Ethernet1/0/16]port access vlan 2
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2014《现代通信技术》实验报告二
[H3C-Ethernet1/0/16]quit [H3C]inter [H3C]interface e [H3C]interface Ethernet 1/0/20 [H3C-Ethernet1/0/20]port link [H3C-Ethernet1/0/20]port link-type access [H3C-Ethernet1/0/20]port a [H3C-Ethernet1/0/20]port access vlan 3 [H3C-Ethernet1/0/20]quit
Ethernet1/0/14是 UP 发送的IP帧的帧格式是 PKTFMT_ETHNT_2 硬件地址是000f-e25f-688c 导线类型是 双绞线 端口环回没有设置
端口硬件类型是 100_BASE_TX 100Mbps-速度 模式, 全双工 模式
链路速度类型是自协商, 链路双工类型是自协商, 流量控制: 不使能
最大帧长 1536 最多允许广播报文占用接口流量的百分比: 100% 缺省VLAN ID: 2 网线类型为: normal 端口模式: access Tagged
VLAN ID : 无
Untagged VLAN ID : 2 最后 300 秒钟的输入: 0包/秒 0字节/秒
最后 300 秒钟的输出: 0包/秒 6字节/秒
输入(合计):
219 报文, 28361 字节
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2014《现代通信技术》实验报告二
广播包, 24 多播包, 0 暂停包
输入(正常):
219 报文, 28361 字节
广播包, 24 多播包, 0 暂停包
输入 :
0 输入错误, 0 超短包, 0 超长包, 输入碰撞错误, 0 输入描述符错误,奇偶错误
输出(合计):
389 报文, 56227 字节
253 广播包, 76 多播包, 0 暂停包
输出(正常):
389 报文,暂停包
输出 :
0 输出错误, 缓冲失败
0 丢失, 0 延时, 0 冲突, 0 被滞后冲突
-包被滞后发送,不完整, 0 校验和错误
0 帧错误, 丢失,字节
227 广播包, 77 多播包,下溢错误,丢失载波
Ethernet1/0/20是 UP 发送的IP帧的帧格式是 PKTFMT_ETHNT_2 硬件地址是000f-e25f-688c 导线类型是 双绞线 端口环回没有设置
端口硬件类型是 100_BASE_TX 100Mbps-速度 模式, 全双工 模式
链路速度类型是自协商, 链路双工类型是自协商, 流量控制: 不使能
最大帧长 1536 最多允许广播报文占用接口流量的百分比: 100%
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2014《现代通信技术》实验报告二
缺省VLAN ID: 3 网线类型为: normal 端口模式: access Tagged
VLAN ID : 无
Untagged VLAN ID : 3 最后 300 秒钟的输入: 0包/秒 2字节/秒
最后 300 秒钟的输出: 0包/秒 2字节/秒
输入(合计):
187 报文, 25382 字节
广播包, 22 多播包, 0 暂停包
输入(正常):
187 报文, 25382 字节
广播包, 22 多播包, 0 暂停包
输入 :
0 输入错误, 0 超短包, 0 超长包, 输入碰撞错误, 0 输入描述符错误,奇偶错误
输出(合计):
315 报文, 44026 字节
218 广播包, 75 多播包, 0 暂停包
输出(正常):
315 报文,暂停包
输出 :
0 输出错误, 缓冲失败
0 丢失, 0 延时, 0 冲突, 0 被滞后冲突
-包被滞后发送,-丢失载波
大学物理实验（设计性实验）
实验报告
指导老师：王建明
姓名：张国生
学号：XX0233
学院：信息与计算科学学院
班级：05信计2班
重力加速度的测定
一、实验任务
精确测定银川地区的重力加速度
二、实验要求
测量结果的相对不确定度不超过5%
三、物理模型的建立及比较
初步确定有以下六种模型方案：
方法
一、用打点计时器测量
所用仪器为：打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带，找出起始点0，数出时间为t的p点，用米尺测出op的距离为h，其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，将所测代入即可求得g.方法
二、用滴水法测重力加速度
调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个（n取50—100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法
三、取半径为r的玻璃杯，内装适当的液体，固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转，这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面
重力加速度的计算公式推导如下：
取液面上任一液元a，它距转轴为x，质量为m，受重力mg、弹力n.由动力学知：
ncosα-mg=0（1）
nsinα＝mω2x（2）
两式相比得tgα=ω2x/g，又tgα=dy/dx，∴dy=ω2xdx/g，∴y/x=ω2x/2g.∴g=ω2x2/2y..将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出，将转台转速ω代入即可求得g.方法
四、光电控制计时法
调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个（n取50—100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法
五、用圆锥摆测量
所用仪器为：米尺、秒表、单摆.使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动，用直尺测量出h（见图1），用秒表测出摆锥n转所用的时间t，则摆锥角速度ω=2πn/t
摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得：
g=4π2n2h/t2.将所测的n、t、h代入即可求得g值.方法
六、单摆法测量重力加速度
在摆角很小时，摆动周期为：
则
通过对以上六种方法的比较，本想尝试利用光电控制计时法来测量，但因为实验室器材不全，故该方法无法进行；对其他几种方法反复比较，用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉，仪器在实验室也很齐全，故利用该方法来测最为顺利，从而可以得到更为精确的值。
四、采用模型六利用单摆法测量重力加速度
摘要：
重力加速度是物理学中一个重要参量。地球上各个地区重力加速度的数值，随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。一般说，在赤道附近重力加速度值最小，越靠近南北两极，重力加速度的值越大，最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分布情况，在地球物理学中具有重要意义。利用专门仪器，仔细测绘各地区重力加速度的分布情况，还可以对地下资源进行探测。
伽利略在比萨大教堂内观察一个圣灯的缓慢摆动，用他的脉搏跳动作为计时器计算圣灯摆动的时间，他发现连续摆动的圣灯，其每次摆动的时间间隔是相等的，与圣灯摆动的幅度无关，并进一步用实验证实了观察的结果，为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。
应用单摆来测量重力加速度简单方便，因为单摆的振动周期是决定于振动系统本身的性质，即决定于重力加速度g和摆长l，只需要量出摆长，并测定摆动的周期，就可以算出g值。
实验器材：
单摆装置（自由落体测定仪），钢卷尺，游标卡尺、电脑通用计数器、光电门、单摆线
实验原理：
单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径，摆锥质量远大于线的质量的条件下，将悬挂的小球自平衡位置拉至一边（很小距离，摆角小于5°），然后释放，摆锥即在平衡位置左右作周期性的往返摆动，如图2-1所示。
f=psinθ
f
θ
t=pcosθ
p=mg
l
图2-1单摆原理图
摆锥所受的力f是重力和绳子张力的合力，f指向平衡位置。当摆角很小时（θ<5°），圆弧可近似地看成直线，f也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为l，小球位移为x，质量为m，则
sinθ=
f=psinθ=-mg=-mx（2-1）
由f=ma，可知a=-x
式中负号表示f与位移x方向相反。
单摆在摆角很小时的运动，可近似为简谐振动，比较谐振动公式：a==-ω2x
可得ω=
于是得单摆运动周期为：
t=2π/ω=2π（2-2）
t2=l（2-3）
或g=4π2（2-4）
利用单摆实验测重力加速度时，一般采用某一个固定摆长l，在多次精密地测量出单摆的周期t后，代入（2-4）式，即可求得当地的重力加速度g。
由式（2-3）可知，t2和l之间具有线性关系，为其斜率，如对于各种不同的摆长测出各自对应的周期，则可利用t2—l图线的斜率求出重力加速度g。
试验条件及误差分析：
上述单摆测量g的方法依据的公式是(2-2)式,这个公式的成立是有条件的，否则将使测量产生如下系统误差:
1.单摆的摆动周期与摆角的关系，可通过测量θ<5°时两次不同摆角θ
1、θ2的周期值进行比较。在本实验的测量精度范围内，验证出单摆的t与θ无关。
实际上，单摆的周期t随摆角θ增加而增加。根据振动理论，周期不仅与摆长l有关，而且与摆动的角振幅有关，其公式为：
t=t0[1+()2sin2+()2sin2+……]
式中t0为θ接近于0o时的周期，即t0=2π
2．悬线质量m0应远小于摆锥的质量m，摆锥的半径r应远小于摆长l，实际上任何一个单摆都不是理想的，由理论可以证明，此时考虑上述因素的影响，其摆动周期为：
3．如果考虑空气的浮力，则周期应为：
式中t0是同一单摆在真空中的摆动周期，ρ空气是空气的密度，ρ摆锥是摆锥的密度，由上式可知单摆周期并非与摆锥材料无关，当摆锥密度很小时影响较大。
4．忽略了空气的粘滞阻力及其他因素引起的摩擦力。实际上单摆摆动时，由于存在这些摩擦阻力，使单摆不是作简谐振动而是作阻尼振动，使周期增大。
面向对象程序设计实验报告
课 程： 学 院： 班 级： 姓 名： 学 号： 课题名称： 起止时间： 教 师：
面向对象程序设计 电子信息学院 计算机科学与技术
画图软件 2018.5.3~2018.6.1
C++实验报告
1.程序功能介绍：
通过多种成员函数的定义和函数的重载与不同类的灵活应用，实现画图操作，如：具有鼠标拖动画图功能，左键按下开始画图，移动鼠标改变图形，右键按下取消绘制图形，且单独右键按下绘制背景色圆以擦去图形，左键抬起结束画图； 具有设置不同线宽功能； 具有设置不同颜色功能；
至少实现矩形、圆、椭圆、直线这几种图形的功能； 具有绘制实心和空心图形的功能；
要求采用抽象类作为所有图形类的基等，所有功能已经通过验证。
2.课程设计要求
（1）具有鼠标拖动画图功能，左键按下开始画图，移动鼠标改变图形，右键按下取消绘制图形，左键抬起结束画图；
（2）具有设置不同线宽功能；（3）具有设置不同颜色功能；
（4）至少实现矩形、圆、椭圆、直线这几种图形的功能；（4）具有绘制实心和空心图形的功能；（5）要求采用抽象类作为所有图形类的基
3.对课程题目的分析与注释
1.建矩形类，圆类，椭圆类，直线类；
2.用不同的flag分别用作：表示形状，判断鼠标位置，颜色。
4.程序设计思路和说明
5.课程设计中遇到的问题及解决方法
（1）画出图形有重影；
原因：flag识别鼠标左键按下状态，在程序中持续默认左键按下状态；
修改前鼠标程序：case WM_LBUTTONDOWN://左键按下；
e.x0 = m.x;1
C++实验报告
e.y0 = m.y;e.flag =!e.flag;//开始画图或者停止画图 break;
解决方法：
(2).向右画圆总会进入左侧项目区域
原因：鼠标进入图标框区域flag记为零，向右拖动不会识别为零
解决方案：讲画圆函数设置半径的if函数，一旦识别到左侧进入图标框即flag为0；
1． 课程设计结果（最终运行程序截图）
2.还存在的不足之处
3.对课程设计的感想和心得体会
在题目刚发下来时，我觉得题目很难，自己绝对不会做的，可是后来在书上找了对应的内容看了看，发现程序这座堡垒其实不是多么的不可攻破，只要愿意花时间，这些都不是问题。还有一点，一个好的编程习惯会对你的改错和检查有很大的帮助，比如在某些行后面加上注释，这样有利于自己一一对应的找。
新课标要求, 高中生应达到8级词汇知识目标, 即“学会使用3200个左右的单词和400~500个习惯用语或固定搭配”。词汇学习任务极其繁重。如果依然像从前死记硬背记忆单词, 学生必然抱怨单词难记, 记住了又容易忘记, 事倍功半, 长此以往, 甚至丧失学习的信心, 因此, 他们需要灵活的词汇学习策略的指导。本教学实验旨在探索高中生英语词汇学习策略的使用情况及词汇策略培训对词汇学习的促进作用。
一、实验工具和实验对象
本教学实验采用了调查问卷, 词汇测试, 词汇策略培训等方法对甘肃省嘉峪关市第一中学高一年级112名学生进行了调查和研究。初中英语知识点少, 语法简单, 教师重复的几率很高, 很多学生面对高中增长几倍的生词, 无所适从。所以对高一学生进行词汇学习策略培训, 显得尤为重要。为了获得全面真实的数据, 我们建立了实验班和对照班, 高一6班为实验班, 高一7班为对照班。高一入学分班时, 按照中考成绩分为重点班和普通班, 高一6班和高一7班均为普通班, 高一6班英语平均分为96.5分, 高一7班为96.8分, 相差无几。开学伊始, 在实验班高一6班, 教师对学生进行了四周的词汇学习策略培训, 而在对照班, 教师采用传统的教学方法进行教授 (两个班英语教师为同一人) 。
二、词汇学习策略调查问卷
在实验前, 为了调查两个班学生在英语词汇学习策略方面有无不同, 我们使用了词汇学习策略调查问卷;在试验后, 为了证明实验结果及实验班学生词汇学习策略的变化, 问卷再次被使用。问卷共有24个问题, 主要涉及词汇学习态度和词汇学习策略两部分内容, 采用5级量表。问卷将词汇学习策略分为三类, 元认知策略, 认知策略, 情感策略。元认知策略指对学习进行计划, 选择性注意, 自我反思和评价等;认知策略指为完成具体学习任务而采取的方法和行为, 包括机械记忆, 猜测词义, 词典使用和记笔记等;情感策略包括情感控制和社会活动。
三、词汇测试
在实验前, 为了核实实验班与对照班在词汇水平上有无差异, 进行了词汇测试;而实验后的测试则是为了证实词汇策略培训提高了学生的词汇水平。词汇测试采用了para-phrase, cloze, reading comprehension等多种形式, 能够比较真实地反映学生的词汇水平及其发展变化。
四、词汇策略培训
词汇策略培训分为4个阶段, 每个阶段持续1周, 第一阶段为构词法策略培训, 第二阶段为根据上下文猜测词义策略培训, 第三阶段为词汇图记忆策略培训, 第四阶段为记笔记和查词典策略的培训。
(一) 构词法策略培训
构词法策略培训是一种扩大词汇量的好方法。一旦学生熟练掌握了词根, 前缀, 后缀等知识, 他们就能很容易记住相同词根, 不同前缀, 后缀的单词。学生需要学会将单词拆分为词根和词缀, 并了解其意义和用法。教师制作词根, 词缀卡片300余张, 如前缀en-, dis-, im-, re-, 后缀-ness, -less, -ful, -ist, 词根press, care, room等, 然后让学生自由组合单词, 进行比赛。教师也可使学生抄写制作卡片, 一面写英语, 另一面写汉义, 随身携带, 待闲暇时, 取出组合单词, 巩固记忆。
(二) 根据上下文猜测词义策略培训
根据上下文猜测词义策略培训, 旨在培养学生在阅读过程中碰到生词, 不求助于词典或他人, 猜测出词义的能力, 可保证阅读过程较顺畅, 不被太多的生词打断。这项培训需耗费许多时间和精力, 但却是值得的和必须的。首先要求学生根据基本的语法知识, 确定具体语境中生词的词性, 例如, 形容词修饰的应该是名词, 如果是动词, 应被副词修饰等等。其次, 如果生词所在句子较长, 句意理解有困难, 则要分析句子成分, 考虑是否并列句, 是否复合句, 是什么类型的复合句, 观察其引导词, 有时标点符号也会提供重要线索, 待弄懂基本句意后, 在确定其中生词的含义。进行这一策略培训时, 所选阅读材料尽量不要太难, 且有一定的趣味性, 使得学生在阅读的过程中得到乐趣, 进而提高猜测词义的技能。
(三) 词汇图记忆策略培训
词汇图记忆策略训练, 就是利用词汇的词性, 类别, 话题归属来进行联想归类, 制作词汇图, 帮助学生记忆词汇。例如, 引导学生进行头脑风暴, 说出与music相关的词汇, 如jazz, blues, rock and roll, classical music等, 教师在黑板上画出简单的词汇网络图;或者在学完earthquake这篇课文后, 让学生写出课文中与earthquake有关的词汇, 如crack, ruin, rescue, damage, destroy等。词汇图可以帮助学生熟悉回忆相关联的单词, 在大脑中形成词汇网络, 对于写作和阅读都大有裨益, 也有助于发展学生的心智。
最后培训记笔记策略和查词典策略, 高一学生各种学习习惯都有待强化。有的学生凭借几分小聪明, 在中考时侥幸得到高分, 高中英语知识庞杂, 必须要求他们有笔记本, 养成每节课快速准确记笔记的习惯, 记录教师讲述的知识点, 记录自己在练习过程中所犯的错误, 记录学习过程中遇到的问题。查英语词典是发展自学能力的重要途径, 一个好的语言学习者一定是善于使用词典的, 所以强制要求学生每人买一本英语词典。上课遇到生词, 随时查阅, 教师要督促学生快速准确地查阅;做阅读完形作业时, 更要经常借助词典的帮助, 扩大词汇量。对于做作业时, 不认真查词典, 敷衍了事者, 施以惩罚, 以强制手段迫使其使用查词典策略。
五、实验结果与结论
词汇学习策略培训前的调查问卷显示, 实验班和对照班的词汇策略使用情况几乎相同, 最频繁使用的策略是认知策略中的机械记忆, 使用词典和记笔记。培训后的调查问卷显示, 实验班的学生学习信心增强了, 他们相信英语词汇学习的策略是多样的, 除了机械记忆, 还可以通过构词法, 上下文, 词汇图及词典来学习词汇。
关键词：实验；设计
【中图分类号】G633.9
1引言
以往的生物学实验都是验证性实验，是在已知结论的基础上，学生按部就班地完成实验步骤。而探究性实验则是学生不知道结论，没有现成的实验设计，需要在教师的启发诱导下，学生积极主动地运用已学过的知识和技能，以发现者和探索者的姿态发现问题、探索问题和解决问题。探究性实验融知识传授、技能训练和科研能力培养于一体。
一个比较完整的实验设计方案，一般包括以下内容：
（1）实验课题：即实验内容。
（2）实验原理：即理论依据。
（3）假设：即对可见现象提出的一种可检测的解释但未经证实的结论。
（4）预期：即在检测-个假设之前，先提出实验的预期结果。
（5）实验：根据实验的目的和提出的假设，来具体设计实验的方法步骤。在實验的方法步骤设计中，必须遵循对照性、等量性、单一变量等原则。
（6）观察和收集数据：即定时、定期观察实验过程发生发现象或采集数据并如实记录。
（7）分析与推论：对记录来的现象、结果、数据进行整理、分析，有的可以处理成图表等形式。最后通过分析得出结论，如果预期没有实现，则说明假设不成立，作出否定的结论，如果预期得到实现，则假设成立，则作出肯定的结论。
2高中生物探究性实验设计的要点
2.1实验设计的六个原则
2.1.1科学性原则
所谓科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。如：淀粉酶水解淀粉的顺序问题。
2.1.2对照性原则
科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力，包括4类：
①空白对照：空白对照是指不做任何实验处理的对象组。
例如，在"生物组织中可容性还原性糖的鉴定"的实验中，向甲试管加入试剂而已试管溶液不加试剂，一起进行沸水浴，比较它们的变化。这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照。空白对照能明白的对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。
②条件对照：条件对照指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的。
例如：设计甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育的实验：
将15条同时孵化的同种蝌蚪（体长均为15mm），随机分为3组（每组5条），在相同水质、饲料、温度条件下饲养。A组加入甲状腺激素，B组加入甲状腺抑制剂，C组不加任何药物。在实验的10d～12d中，按时用标尺测量并观察蝌蚪的生长变化情况。
在这个实验设计中，A组为实验组，B、C组为对照组，B组为条件对照，C组为空白对照。通过条件对照、空白对照的设置，更能充分说明实验因子--甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。
③相互对照：相互对照是指不另设对照组，而是几个实验组相互对照。如酶的专一性和高效性验证的实验，两组实验之间就是相互对照，较好的平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。
④自身对照：自身对照是指不另设对照组，实验组与对照组在同一对象上进行。如"植物细胞质壁分离和复原"实验，就是典型的自身对照。自身对照，方便简便，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异，实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。
2.1.3等量性原则
对照是实验控制的手段之一。为排除实验中无关变量对因变量的干扰，常常需要相对于实验组设置对照组，以说明因变量的变化结果不是因为无关变量的影响。遵循单因子变量原则，对照组与实验组比较只能有一个自变量，因此两个组的无关变量就必须"等量"了，故称等量对照原则。每次实验所加试剂的量要相等。
2.1.4单因子变量的原则
即在实验的诸多因素中，要控制其它因素不变，而只改变其中一个因素，观察该因素对实验结果的影响。这样，就可以判断出现不同现象的原因是有唯一的变量不同而引起的。
如，在探究不同的PH对唾液淀粉酶活性的影响是，PH值是实验变量，它可以改变，但其他因素如温度则在各组中必须保持恒定，以免干扰实验结果。
2.1.5可重复性原则
指的是控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。目的在于尽可能消除非处理因素所造成的实验误差，体现实验的科学性。
2.1.6简约性和可行性原则
是指实验材料容易获得，实验装置简化，实验药品便宜，实验操作简便，实验效果明显并能在较短时间内完成。从实验目的、实验原理到材料用品的选择、实验操作等，都要符合实验者的一般认知水平，满足现有的条件，具有实验和完成实验的可能性。
以上这些原则都是实验设计中要注意和把握的，因此，在实验教学过程中，要渗透这些思想；今后还要继续认真钻研教材中探究性课题，切实提高学生的实验设计能力。
2.2完成实验设计题的基本思路
①明确实验目的、实验原理及实验类型；
实验目的：要探究或者验证的某一事实。
实验原理：进行实验依据的科学道理。
实验类型：探究、验证、分析改错。
②分析变量，设置对照。
③精心策划实验方法、严格设计实验过程，并引入科学的测量方法（实验材料和试剂可以起到提示的作用）。通常：第一步：建立对照实验；第二步：进行对照实验；第三步：正确方法观察、测量、记录实验现象。直接用肉眼观察类的、需借助显微镜类的（此类要注意观察前先制作临时专片）、需进一步用试剂检验类的等。在第一、二步中一定要体现单一变量原则和等量性原则。有的实验需要做准备工作的应在第一步前，当然也有在中间的，这要根据具体实验而定。
④有效预测实验结果、科学描述分析实验结果，并得出科学的实验结论。
总之：实验设计题型应对策略：1、准确地把握实验目的。2、精心地策划实验方法。（化学物质的检测方法、实验结果的显示方法、实验条件的控制方法）3、合理地设计操作过程。4、严格地设置对照实验。5、准确地预测实验结果。6、简明地组织语言文字。
步骤设计一般不宜连续描述，往往需要分段叙说；试管（或烧杯，水槽等）要给予编号，如A、B或甲、乙；叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语。
2.3对实验方案作出恰当的评价和修改
实验改进、改错题型应对策略：第一步：分析取材是否正确。第二步：分析实验原理及方法是否正确。第三步：分析药品与试剂的使用是否合理。第四步：步骤及操作分析，主要有以下情况：①漏做或顺序颠倒某个实验步骤。②操作方法错误。③有没有设置对照，如果有则看对照设计是否合理。④实验是否遵循了单一变量原则。⑤实验是否具有偶然性。⑥有无更为简单的实验方案。⑦实验能否顺利完成。⑧实验的安全性如何。第五步：分析实验结果是否正确。
以上这些设计要点都是实验设计中要注意和把握的，因此，在实验教学过程中，要渗透这些思想；今后还要继续认真钻研教材中探究性课题，切实提高学生的实验设计能力。
参考文献
[1]许晖.生物学实验设计思想和原则的教学反思.生物报，2002，10（3）：2.
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