实验设计论文精选(九篇)

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第1篇：实验设计论文范文

选择紫甘蓝汁作指示剂一些电解质溶液电解后，其酸碱性经常发生变化，因此需要加入酸碱指示剂（如酚酞）揭示阴阳极所发生的电极反应；紫甘蓝汁可由紫甘蓝（紫卷心菜）制得，所含色素的颜色会随pH改变而有鲜明的变化，且较稳定，可保存较长的时间，是一种天然的酸碱指示剂；已有文献报道了紫甘蓝汁遇到不同pH溶液所呈现的不同颜色。笔者将紫包菜剪碎，用热水浸泡获得紫甘蓝汁（或直接剁碎紫包菜挤压获得高浓度的紫甘蓝汁）。借助于pH传感器配制了上述不同pH的溶液，发现溶液酸性增强，紫甘蓝汁的颜色由紫青色逐渐转变为红色，溶液碱性增强，紫甘蓝汁的颜色由紫青色先变成绿色，后变为黄色，证明了上述结论的正确性。因此我们借助紫甘蓝汁来作为该微型实验的酸碱指示剂。

2实验应用

2.1电解硫酸钠溶液

配制1mol•L-1硫酸钠溶液，向2个西林瓶中分别加入硫酸钠溶液至体积占大部分，然后滴加紫甘蓝汁至瓶口，将盛满液体的西林瓶反倒于瓶盖中，与注射针头相接触。向饮料瓶盖中加入少量硫酸钠溶液，以保证整个装置回路，用连接导线的的鳄鱼夹各夹住2个注射针，并分别与9V的电源相连。可以发现大约1~2分钟就可以观察到下列明显的现象：阳极附近有气泡产生，溶液变红色说明阳极区显酸性，水分子失去电子，生成氧气和H+；阴极附近有气泡产生，溶液变绿色说明阴极区显碱性，水分子得到电子，生成氢气和OH-。学生依据上述的实验现象就可以写出该反应的电极反应式。随着反应的进行，阴极溶液碱性增强，由绿色变成黄色。笔者建议若本实验应用于课堂教学，只要观察到阴极区变绿色即可，若应用于综合实践活动和研究性学习，可引导学生进一步观察溶液颜色的变化。阳极反应：2H2O-4e-=O2↑+4H+阴极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-

2.2电解饱和食盐水

将上述硫酸钠溶液换成饱和食盐水，阳极电极换成铅笔笔芯，其余步骤同上。电解饱和食盐水，阴极区H+得到电子，生成氢气，因此附近溶液颜色由紫色变成绿色进而变成黄色，溶液显碱性。阳极溶液的颜色变化则由紫色变为红色，进而变为无色，并且可以闻到少量的刺激性气味，这说明Cl-失去电子，发生氧化反应，生成氯气，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，颜色的鲜明变化可以揭示这一系列化学反应。阴极反应：2H++2e-=H2↑阳极反应：2Cl--2e-=Cl2↑Cl2+H2OHCl+HClO但该实验进行到10分钟时，阳极溶液才褪色，此时产生的气体已把阳极的溶液排得仅剩少部分，而阴极所在西林瓶中的溶液则更是被排得所剩无几（因为氢气的逸出速率比氯气大）。为了解决该问题，笔者将作为阳极的西林瓶中溶液体积减少一半，阴极溶液体积不变，可以发现大约5min内阳极就可以出现由紫色变红色进而褪为无色的现象，便于学生的自主探究。该微型实验装置也可以用于其他溶液电解实验的研究，由于不同反应的分解电压有差别，可在电源回路中串联一个合适的变阻器，用于调节电解电压，实验时逐渐增大电压，至电极上有明显反应为止。

3实验特点

宋心琦教授在“中学化学教学改革与微型实验”一文中指出，微型化学实验在中学化学中推广艰难的原因之一是很多物质在微量时和常量时给予观察者的感受可能不同，使得印象或结论因此不同。笔者认为不仅是物质本身，化学反应有时在微量和常量时给予观察者的感受也不同，而本案例中的电解质溶液虽然是“微量”（3mL），但现象并没有因此打折扣，实验现象明显。以电解硫酸钠溶液为例，阴阳两极的溶液分别呈现红色和绿色，呈现鲜明的颜色区别。

上述介绍的实验装置和相关的设计除了具有现象明显的特点外，还具有以下一些优点：

（1）时间较短，适合学生自主探究，探究电解硫酸钠溶液大约1分钟后就能观察到明显现象,而饱和食盐水的电解则可以在5分钟内看到阳极先变红后褪色的现象。

（2）成本较低，在淘宝上购买西林瓶，仅2毛钱1个，注射器为2元，而铅笔芯和饮料瓶盖均可在日常生活中寻找，唯一较贵的是电池为8元左右，可重复使用多次。

第2篇：实验设计论文范文

开展实验设计是实现知识、能力、素质三位一体教学模式的一种改革，也是实现培养创新、创造、创业三创”人才的重要手段之一。因此，采取小学期制实验设计的实践教学活动是非常有必要的，不仅能够打破传统教学方式的局限，激发学生主动学习的积极性，而且学生也能通过实验设计学到很多科研方法，培养和锻炼解决问题的能力。当学生的想法变成现实时，他们会很有成就感，从而乐于思考问题，提出新的想法，非常利于学生创造性思维及团结合作精神的培养。

2药学本科小学期制药理学实验设计实施环节

小学期制的实验设计不同于其他学科实验教学中的设计性实验，它属于探索性实验。在药学本科生学完重要的主干课程和一些方法学课程后，已经初步具备了进行实验设计的基本知识和技能，这为开展小学期制药理学实验设计提供了有利条件。笔者承担了小学期制药理学实验设计带教任务，在实际工作中，将小学期制实验设计分为基本知识介绍、实验设计、实验实施和实验考核4个环节进行，具体步骤如下。

2.1基本知识介绍

在正式实验前5天，笔者召集实验班级学生，对其讲解实验设计基本内容，详细介绍药理学实验设计的目的和基本原则，包括科学研究中实验设计的三要素（即研究因素、研究对象、研究效应）以及应遵循的统计学的三大原则（即重复、随机、对照原则）。根据药理学学科特点，具体讲解实验动物的特性、药理学实验动物的选择、动物模型的复制、给药剂量、给药途径和观察药效学指标的确定方法以及在实验分组中如何体现随机性和对照性原则。此外，还讲解了如何利用教材和网上资源查阅文献资料以及数据统计方法的选择及应用等。

2.2实验设计

在介绍完实验设计基本知识后，紧接着将本实验室所有的仪器、设备、动物情况告诉学生，让学生自由组合，每5～6人一组，并让其围绕要求根据自己的兴趣选题。为避免个别学生存在依赖心理，要求每一位学生独立完成实验设计。给学生5天时间查阅文献资料，制订实验设计方案。为使学生对实验设计的基本步骤和内容有较完整的认识，给出实验设计报告内容，包括研究题目、理论依据及研究现状、研究内容、仪器与药品、研究方法、实验对象、性别、规格、数量、实验组与对照组的处理、观察指标、实验步骤、统计方法选择、预期实验结果、设计人、设计日期等。开始实验的前一天收集实验报告，教师仔细阅读批改，做到心中有数。实验第一天，首先让每一位学生上台讲解实验设计的目的和思路，汇报设计方案，预期实验结果，提出存在的问题及解决措施，并回答其他学生提出的问题，然后由教师就实验设计中方法的科学性、合理性和可行性及思维的创新性及步骤的严谨性等做出评价。讨论实验设计并进一步修改完善后，由小组成员共同选择一个可行性较好的实验设计并实施。共同讨论形式有助于拓宽学生的知识面，有助于学生由一种实验方法认识到一类实验方法，从单个药物的研究方法引申出一类药物的研究方法。在实验设计中，锻炼了学生分析问题的能力和语言表达能力，并对文献检索和统计方法的运用也有了进一步的认识和体会。

2.3实验实施

通过设计实验和讨论实验，学生基本掌握了实验目的、方法、步骤。为了培养学生严谨的科学态度和实事求是的实验记录习惯，在实验进行前，首先要求学生严格按照实验记录报告的内容格式记录结果，包括实验组、实验日期、室温、实验题目、实验材料、药品和试剂的配置、实验步骤、实验结果（观察指标、动物号、时间）、初步结论、实验失败或出现意外结果的原因、实验改进的建议、实验人、记录人、日期。然后安排学生以小组为单位，独立完成药物配制、动物分组、编号、动物给药、实验操作、观察药效指标及记录结果的全过程。教师从旁指导实施，及时提醒学生注意事项，以免出现误差或实验失败，要求学生认真科学地记录和分析实验结果，使学生对实验设计的可行性有进一步的认识。

2.4实验考核

小学期制实验设计考核既不同于理论教学考核，也不同于专业实验教学考核，它是对学生实验基本技能、学习主动性、思考分析问题能力、创新能力、表达能力、团队合作精神、知识整合能力、写作能力的全面评价，是开展实验设计中不容忽视的环节。教师不能只看实验的成功与否，而应从实验的全过程全面评价学生的能力，依据学生的实验设计、实际动手能力和对实验结果的客观分析能力、论文撰写水平进行综合评定。

3药学本科小学期制药理学实验设计的效果与不足

小学期制药理学实验设计的效果有以下几点：（1）通过引导学生参与实验设计，使学生对科学研究有了进一步的了解，并极大地激发了学生对科学研究的兴趣。（2）培养和锻炼了学生的能力，使学生的综合能力有了很大提高，并为本科实习和研究生课题研究奠定了基础。药理学设计性实验是学生自己进行实验设计并实施的，是学生知识和信息的处理能力、创新能力、观察能力、动手能力、协调能力、分析问题和解决问题能力得以全面展现的舞台。（3）培养和锻炼了学生相互协作的团队精神。

第3篇：实验设计论文范文

1.初中化学实验设计类型依据不同的标准，可以对实验设计进行不同的划分。根据初中化学实验内容的不同，可以将初中化学实验设计分成以下类型：制备实验、性质实验、化学原理的验证、混合物成分的分析、浓度测定、定性与定量结合的实验等。

2.化学实验方案的内容实验设计的成果就是实验方案。虽然具体的实验设计的目的、内容和形式不尽相同，但就一个相对完整的实验方案来说，一般包括：实验名称（课题）；实验目的；实验原理；实验用品（试剂、仪器、装置设备）及规格；实验装置图、实验步骤和操作方法；注意事项；实验现象及结果处理；问题和讨论等。

3.实验方案选择的基本标准同一个实验课题，每个人的设计和操作过程可能不一样，结果自然也不会完全相同。根据初中化学实验设计原则和教学实际，实验方案选择的基本标准是：原理正确有科学依据；装置简单，在实际中具有可操作性且操作方便；实验步骤少，需要时间短；药品用量少、无毒且廉价易得；实验现象要明显；反应条件要简单（最好在常温下进行）；尽量不用也不产生污染环境的物质，即符合“绿色化学”的要求；制备实验产率高；性质实验误差小；实验安全无危险；设计要严谨等。

二、中学化学实验设计与创新的一般原则

无论哪一类中学化学实验设计与创新，一般都应遵循以下原则：

1.科学性原则科学性是指实验原理、实验程序和操作方法必须与科学理论和实验方法论相一致。科学性是化学实验设计与创新的首要原则。例如：实验室制取氢气，就不能选用硝酸与金属锌反应，因为这个反应很难制得纯净的氢气。

2.目标性原则目标性是指实验设计或创新要根据一定的教学目标有所侧重与突破。同一个实验，教学目标（如教师演示与学生操作，为了突出环保或趣味性）不同，设计所用的原理、用品、方法、装置、步骤等是有一定区别的。

3.安全性原则安全性是指化学实验设计时尽量避免使用有毒、有害的化学试剂，以及反应产生有毒害的物质，或者具有一定危险性的实验装置与操作。“如果必须使用的，应该在所设计的实验方案中详细写明注意事项，以防止造成环境污染和人身伤害。”［4］安全是中学化学实验教学的第一要务，设计时必须要特别引起重视！

4.新颖性原则新颖性是指实验设计时在思路、操作方法、器材用品、装置等方面要有新的突破，使新设计的实验对教学与研究更加适用或具有指导的意义。

5.可行性原则可行性是指设计实验时所运用的实验原理在实施时切实可行，所选用的化学试剂、实验仪器、设备和方法在现有的条件下能够得到满足。例如：实验室大量制取二氧化碳，不能为了创新而选用碳酸钠代替碳酸钙（或石灰石）与盐酸反应，或者用硫酸替代盐酸与碳酸钙（或石灰石）反应。因为前者反应太剧烈，后者反应不完全，很快就停止了。

6.简约性原则简约性是指尽量采用简单的实验装置、较少的实验步骤和试剂，在较短的时间内完成实验。复杂的装置与步骤以及时间太长的实验都会转移中学生的注意力，容易导致他们产生畏难情绪和疲劳感，影响对实验过程的观察、分析与思考。

7.绿色化原则绿色化是指从化学反应的原料、反应的条件、反应的产物和实验的操作等化学实验的全过程上进行控制，尽可能地减少甚至消除有毒、有害的化学物质对环境的影响。绿色化学是21世纪化学科学的一个重要发展方向。

8.启迪性原则启迪性是指实验设计与创新对学生的学习起开导作用，能够启发学生的思维，促进学生对化学原理及知识的探讨和认识，优化学习过程，从而提高教学效益。这是中学化学实验设计与创新的出发点和归宿。

三、实验创新设计的视角

初中化学实验创新设计是在义务教育化学课程标准的指导下，对现行教材中所涉及的实验进行改进、优化、增设或创新等，以提高化学实验在初中化学教学中的效益。在初中化学教学中进行实验创新设计是提高化学教学有效性的需要，也是义务教育化学课程标准的要求。化学实验创新设计要与时俱进，必须符合现代化学教育发展的理念，在满足探究性的条件下，可以从以下视角进行：

1.实验过程绿色化“绿色化学的理念是在化学反应过程以及化工生产中，不再使用有毒有害物质，不再产生废物，不再处理废物，它是一门从源头上阻止污染的化学。”［5］化学实验在设计上要体现绿色化，尽可能做到原料（反应物）的绿色化，化学反应的绿色化（采用原子经济性反应），生成物的绿色化以及催化剂、溶剂的绿色化。例如：在涉及氧气的制取实验时采用双氧水分解来制取，二氧化锰要回收等。

2.实验装置微型化“所谓微型化学实验，就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法与技术。”［6］虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几千分之一，却可以达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的。例如：在“探究微粒的运动实验”中，可以用试管代替烧杯进行微型化实验。在一个单孔橡皮塞上插入一根玻璃导管接近试管底，试管内壁贴一张滴加无色酚酞试液的滤纸，从导管口滴上两滴浓氨水到试管底部，用透明胶封导管口，可以看到，试管里滴有无色酚酞试液的滤纸由下往上慢慢变红了。

3.实验设计环保化“最佳的环境保护方法是在源头上防止污染的产生，而不是污染产生后再去处理。”［7］实验设计中我们应该采取一些有效措施使化学实验对实验场所和环境的污染降低到最低限度。这些措施主要是：实验装置密闭化，避免敞口操作，防止有关物质散佚到周围环境中；采取收集办法，回收有关物质；对有毒物质进行无毒害处理；加强实验场所的通风或采取其他的防护措施等。例如：一氧化碳还原性实验，对多余的一氧化碳可以回收，也可以燃烧进行无毒害处理等。

4.实验操作安全化保证实验安全，是化学实验教学的原则要求。有一些实验，由于物质化学性质的特殊性，给实验增加了难度甚至危险性。在点燃氢气的导管和氢气发生器之间，用一个小塑料瓶装上大约四分之三的水制成一个“安全装置”连接起来，这样，即使点燃不纯净的氢气，爆炸也只是在“安全装置”中发生，氢气很少威力小，氢气发生装置不会发生爆炸，因此不会发生安全事故。

5.实验趣味化化学实验具有动机功能，增加化学实验的趣味性，可以激发学生的化学学习兴趣。例如：在研究燃烧与灭火的条件时，增加演示“烧不坏的手帕”［8］实验，可以激发学生的兴趣。在此基础上让学生继续进行实验，探讨手帕烧坏的条件，则能够使学生深化对有关知识的认识。

6.利用仪器功能转化仪器本身没有限定它只能用于什么而不能用于什么，只是主要适用于什么。“反思仪器的别样用途，可以帮助我们加深对实验仪器和实验原理的认识，进行化学实验的创新。”［9］例如：漏斗可以充当集气与尾气吸收装置，在钠与水反应气体产物的验证实验中，将漏斗置于水中，倒扣在钠块上，产生的少量气体可顺利地富集到试管中。

7.利用学科知识迁移我们往往习惯于使用教材的实验仪器和装置，很少重视仪器的笨拙和实验时的效率，这种视经典为权威的思想往往就是教师缺乏创新的症结所在。实际上，科学的实验方法就是应该不断地发现问题，传统装置的不当之处无疑给我们提供了实验创新的课题。例如：学习“质量守恒定律”内容时，在使用托盘天平称量氢氧化钠与硫酸铜溶液反应前后的质量时，在18×200的中型试管里装入大约1mL稀盐酸与酚酞的混合溶液，球形滴管吸入NaOH溶液后，将球形滴管放在试管口，把上述带有球形滴管的试管放入盛水的100mL量筒中，让学生通过观察比较反应前后试管浸在液面中的高度即可（试管作上标记）。改进后的实验操作起来方便有趣，不用天平而是利用物理上的浮力知识，体现了学科之间的联系，有利于学生知识的迁移。

8.实验装置简单化教材所选用的实验方案未必都是最好的，有时候会产生现象不明显、实验不容易成功、结果不准确等问题，影响了实验教学的效果。例如：测定“空气中氧气的体积分数”实验，由于教材提供的实验装置密封性和燃烧匙放入不易控制，加上导气管内尚留有空气导致误差因素较多，有时氧气显示超过五分之一，让教师无法自圆其说。可做如下改进：将小颗白磷放在1.5cm×2.5cm的薄铜片上，置于硬质大试管中部，塞紧橡皮塞，用酒精灯对准铜片加热使白磷充分燃烧，待试管冷却后浸入水中，在水面下拿掉橡皮塞，待液面上升稳定后再塞上橡皮塞，拿出水面观察。改进后的实验所用仪器少，误差因素少，结果比较准确。

9.仪器、药品生活化采用学生熟悉的身边物品或一些废品作为化学实验的药品，就会使学生产生一种亲切感，觉得化学并不神秘，就在自己身边，有利于调动学生的学习积极性，激发他们进行实验探究的兴趣。例如：用蛋壳代替碳酸钙制取二氧化碳；测试肥皂水、食盐水、泥水、蔗糖水、洗发水、食醋、苏打水的pH值等。许多生活用品甚至废弃物品也可以用做化学实验的仪器，这种“物尽其用”的实验活动能够充分拓展学生的思维空间，使他们更加关注身边的化学现象，增强爱护环境、节约资源的意识，更好地学以致用。例如：用小气球收集气体，矿泉水瓶做容器，废弃的医用注射器做量筒、集气瓶等。

第4篇：实验设计论文范文

1．1仪器100mL茄形瓶，50mL茄形瓶，卜形蒸馏头，直形冷凝管，真空接受管，温度计，温度计套管，普通二通，磨口二通，鼓泡器，沸石，长钢勺，温度指示电加热套2个，石棉带，干燥真空橡皮管，冷凝水管，冷阱，1L烧杯(装冰盐浴)，真空泵车，真空干燥箱，烧瓶夹，冷凝管夹，十字夹，旋转蒸发仪，数字熔点仪，核磁管，核磁共振仪，凝胶透过色谱仪(GPC)。

1．2试剂D，L-乳酸，SnCl2•2H2O，甲醇，四氢呋喃(以上均为分析纯)，辛酸亚锡。

2实验步骤

2．1D，L-丙交酯的合成与纯化在100mL茄形瓶中加入9gD，L-乳酸，0．045gSnCl2•2H2O，少许沸石。搭建减压蒸馏装置，见图2(a)，装配卜形蒸馏头、温度计、直形冷凝管、真空接受管、50mL茄形瓶，连接普通二通、冷阱、真空泵车。用加热套加热至140℃，使乳酸(沸点125℃)开始沸腾。打开真空泵，调节泵车安全瓶二通，使系统真空度达到26．6～39．9kPa，蒸出乳酸中游离及反应生成的水。反应物逐渐变稠，至脱水量约为理论值的80%时，完全关闭安全瓶二通，使系统真空度达到0．66～1．33kPa，再蒸馏出少量的水。关闭系统管路二通A，将橡皮管从B处缓慢取下。移去直形冷凝管。更换干净卜形蒸馏头、真空接受管和50mL茄形瓶，再次连接B处橡皮管，见图2(b)。打开管路二通A，使系统真空度达到0．66～1．33kPa、加热使温度上升至230～240℃，蒸馏出丙交酯，冷却，析出淡黄色D，L-丙交酯结晶，粗产品约3g。丙交酯由乳酸环化二聚而成，主要杂质为残留的乳酸和水。用约10mL甲醇作溶剂，对D，L-丙交酯粗晶进行加热重结晶，反复3～4次即得白色晶体，真空干燥得到丙交酯单体。

2．2开环聚合及后处理将2gD，L-丙交酯，0．004g辛酸亚锡按比例加入50mL茄形瓶中，塞好磨口二通，使二通连接鼓泡器。用电加热套加热、保持反应温度为130～140℃，聚合4小时。冷却，抽出溶剂所得的固体(含有聚合物和单体)，所得的固体经过甲醇处理3次，每次10mL，以溶解剩余的丙交酯单体，沉析出白色的PDLLA聚合物，倾倒出甲醇液体，剩余聚合物置真空烘箱于50℃加热干燥过夜至恒重，称量，得到聚合物1．72g，收率86%。

2．3产品表征(1)测丙交酯的熔点。(2)测丙交酯的核磁共振谱。(3)测聚丙交酯的相对分子质量及相对分子质量分布。

3结果与讨论

3．1单体丙交酯的制备丙交酯单体是由乳酸分子间脱水缩聚得到的低聚物在高温低压下裂解生成的环状二酯，通过进一步重结晶得到较纯的丙交酯。由于低聚物在200℃以上的高温解聚过程中容易氧化和发生其他副反应，导致产物变色及焦化，从而影响收率和纯度。因此，我们在制备过程中改用减压蒸馏，直接蒸出反应生成的丙交酯，这样既有利于低聚物的解聚平衡朝着生成丙交酯的方向进行，同时又可以减少氧化等副反应的发生，提高收率和纯度。在实验中发现，如果直接使用常见的减压蒸馏装置，在解聚反应时，蒸出的丙交酯容易在直形冷凝管中析出，而无法收集得到。因此在实验的设计中，在通过乳酸减压得到聚乳酸低聚物后，将减压蒸馏装置中的冷凝管移去，更换卜形蒸馏头、真空接受管和50mL茄形瓶，搭建如图2所示的减压装置，这样能很好地接收蒸出的丙交酯产品。乳酸分子中有一个手性中心，具有两种光学活性异构体:右旋L-(+)和左旋D-(－)乳酸，因而所得到的丙交酯有3种异构体(图1):L-丙交酯(L-LA)、D-丙交酯(D-LA)、内消旋丙交酯(meso-LA)。外消旋丙交酯(rac-LA)则是D-LA和L-LA的1:1混合物。由于存在多种异构体，因此在制备丙交酯单体时必须重结晶。实验中使用甲醇溶剂重结晶，得到白色针状丙交酯，收率21．7%;采用数字熔点仪(WRS-1B)测定其熔点为125～126℃(文献值125～127℃)。1HNMR(CDCl3，400MHz)δ1．60(d，J=6．4Hz，3H，CH3)，4．99(q，J=6．4Hz，1H，CH)。

3．2聚丙交酯的制备及相对分子质量测定丙交酯的聚合实验使用辛酸亚锡作为催化剂，主要是因为它具有较高的催化活性和转化率;且相对于其他金属而言，辛酸亚锡的毒性较小，符合生物用材料的要求。此外，辛酸亚锡在熔融的单体中有较好的溶解性，能与单体充分混合，使聚合反应顺利进行。辛酸亚锡催化丙交酯聚合反应机理如图3所示，通过配位-插入机理实现丙交酯的开环聚合，中心金属锡首先与丙交酯作用，活化羰基氧，然后与金属相连的引发基团烷氧基进攻羰基碳，丙交酯单体的酰氧键断裂，丙交酯开环，形成活性聚合物链，单体继续插入到连有金属的另一端，形成链增长。将实验得到的聚丙交酯聚合物在50℃真空干燥箱中干燥16小时后，取少量聚合物，以THF为溶剂，使用Agilent-GPC，在25℃以窄分布聚苯乙烯为标准测定其相对分子质量，所测得的聚合物相对分子质量为Mn=5．7167×104，Mw=9．1072×104;相对分子质量分布较宽(Mw/Mn=1．59)。

4实验教学效果

第5篇：实验设计论文范文

在查阅了大量现行初中生物教材后，发现在“尿的形成和排出”一章节中，处理肾小球的滤过作用知识点上，只有肾单位的图片，教材没有设计演示实验，大多在课本后面有关于人工肾的介绍，而人工肾与初中生的认知差距较大，教材缺少直观演示实验，结合肾小球滤过作用的原理，进行了肾小球滤过作用模型的设计和制作。构成肾脏的基本结构单位和功能单位是肾单位，每个肾单位包括肾小体和肾小管。肾小体由肾小球和肾小囊构成，肾脏对血液的滤过作用主要在肾小球内完成。当血液流经肾小球时，除血细胞和大分子蛋白质外，其余一切水溶性小分子物质都可以通过滤过作用进入肾小囊，形成原尿。因为入球小动脉口径较粗，而出球小动脉口径较细，使肾小球内毛细血管血压升高，而且肾小球还提供了较大的滤过面积，这些都有利于肾小球的滤过作用。利用动物肠衣的半透性特点模拟肾小球的选择透过性，选用塑料饮料瓶和医疗废弃物品，自制肾小球过滤装置，过滤装置中打眼的培养皿和塑料的漏斗下方形成的空隙，模拟的是肾小囊腔，从肠衣壁流出的过滤液体（代表原尿）。通过输液器连接动物肠衣，较粗的输液管（代表入球小动脉）连接肠衣的一端，肠衣的另一端连接较细的输液管（代表出球小动脉）。

二、实验方案设计

在甲组装置输液瓶中装有淀粉溶液（代表大分子物质和血细胞），通过输液管流入肠衣处（模拟肾小球），从肠衣流出的过滤液（代表原尿），下方接收过滤液的容器中对应放入碘液，通过容器中溶液颜色的变化，确定淀粉能否通过肠衣半透膜。在乙组装置输液瓶中装上碘液（代表小分子物质），通过输液管流入肠衣处（模拟肾小球），从肠衣流出的过滤液（代表原尿），下方接收过滤液的容器中放入淀粉溶液，观察容器中溶液颜色的变化，确定碘离子能否通过肠衣半透膜。

三、实验现象和结论

第6篇：实验设计论文范文

实验设计一：分子在不断运动教材42页“观察活动”中实验2-6，教师演示学生不易观察，改成学生实验，由于使用大量浓氨水既造成药品浪费又污染环境，所以改成微型实验会取得很好的效果。取一块干净的比色板（或用包装药品的塑料板代替），在两个穴内滴加数滴酚酞溶液，在相邻的一个穴内滴加数滴浓氨水，用小烧杯罩住相邻的盛有浓氨水和酚酞溶液的两个穴；过一会儿观察，烧杯罩住的酚酞溶液变红色，没有被烧杯罩住的酚酞溶液不变色。证明分子在不断运动。

说明：①可用于演示实验和分组实验。用于演示实验时，可将比色板放在实物投影仪上（或放在电脑摄像头下），便于观察现象。②改进后能节约药品，保护环境。

实验设计二：分子之间有间隔取一支长约40cm的一端封住的玻璃管，用注射器向玻璃管中注入其容积一半的水，再用注射器沿管壁缓缓注满含有微量品红的酒精溶液（溶液显红色），观察到液面明显分层；用拇指堵住玻璃管口将其倒立，观察到水和酒精迅速互溶同时有气泡溢出，液面下降约1cm。证明分子间有间隔。

说明：①将玻璃导管一端在喷灯火焰上加热封住，冷却后使用。②酒精的密度比水小，加入微量品红的目的是易于观察液体分层现象。③水和酒精互溶，挤出水中溶解的空气，形成气泡，溶液体积减小。④改进后能够增加趣味性，激发学生学习兴趣。

实验设计三：教材136页“学生实验探究”中实验5-6中图5-10（c）二氧化碳溶于水生成碳酸的检验该实验只能说明碳酸受热发生了化学变化，不能说明碳酸分解生成了二氧化碳和水；只有验证生成物有二氧化碳，才能充分证明二氧化碳溶于水生成碳酸和碳酸易分解生成二氧化碳和水。为此将图5-10（c）改成如图一所示。碳酸和石蕊的混合溶液石蕊溶液图一通过小烧杯内石蕊溶液变红，证明碳酸易分解产生二氧化碳气体和水。

第7篇：实验设计论文范文

（一）实验分析

高锰酸钾制取氧气是利用酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽等仪器，通过加热高锰酸钾制取氧气，利用排水法来收集氧气。学生不仅要掌握实验原理、目的，实验仪器和药品的使用方法及注意事项，实验步骤、化学方程式的书写等内容，还要培养观察、分析能力和实践操作能力。

（二）《高锰酸钾制取氧气》的实验目的

（1）通过虚拟实验中的文本展示工具，使学习者了解实验目的、原理和方法。

（2）通过对虚拟实验的操作，掌握药品的选择以及仪器连接的先后顺序，能够动手制取氧气。

（3）通过对实验过程、现象的观察、分析实验反应机制，加深对实验的认知和理解。

（三）《高锰酸钾制取氧气》的虚拟实验活动设计

学生要完成虚拟实验首先需要安装Secondlife客户端，进入Secondlife虚拟环境，通过以下流程完成整个虚拟实验。

（1）准备阶段：学习者通过Secondlife提供的地图工具搜索到虚拟实验室地标并通过瞬间移动工具进入虚拟实验室。

（2）实验阶段：学习者通过人-机交互选择事先通过3D建模工具创建好的虚拟实验仪器、药品并通过资源工具查询相关仪器的使用方法及实验装置图，完成实验仪器的装置；点击各个实验仪器、添加药品来完成实验。

（3）评价反馈阶段：教师根据学生提交的实验报告和学习者的学习记录对学习者本次实验进行一个综合评价，并将评价结果通过评价反馈系统及时反馈给学习者。

二、《高锰酸钾制取氧气》的虚拟实验环境设计

本研究以《高锰酸钾制取氧气》为例设计的虚拟实验环境。以实验过程的设计为理论基础从场景及模型设计、交互设计、支持工具设计、特效设计、评价设计这几方面设计三维虚拟实验环境。

（一）实验环境的场景及模型主要虚拟教室、虚拟实验室和仪器设备组成

虚拟教室由讲台、桌椅、多媒体系统、音响设备、电子白板、书柜、书、电脑组成，供学习者实验后进行交流、报告、探究、形成实验结论。虚拟实验室主要由实验环境、实验操作台、水池、药品柜、灭火设备为为学习者完成实验并获取实验数据。仪器设备主要是酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽、铁夹、烧杯。药品耗材主要是高锰酸钾等。

（二）交互系统设计

（1）人机交互设计：在实验中通过操作交互，学习者能够感受到实验设备的控制感和体验感。在Secondlife中，利用创建工具可以实现简单的“点击”“移动”“坐在上面”等操作，Secondlife提供的林登脚本语言可以设置改变物体的性质、运动方式、运动轨迹、对外力的反应等等，能够较好地支持学习者的操作交互。

（2）交流工具：学习者在实验过程中和老师、同伴交流的方式主要有在线的同步交流和异步交流。

（三）支持工具设计

实验支持工具是指支持学习者完成实验的所有工具，本研究的支持工具主要包括搜索工具、资源工具、实验认知工具、评价反馈工具等。搜索工具主要是地图工具和瞬间移动工具通过它们是搜索定位各种学习场所、用户，并瞬间移动到目的地。资源工具包含Secondlife内部资源和外部资源。内部资源主要是3D浏览器；外部资源包括各大搜索引擎。这些工具可以搜索Secondlife内部和外部各种信息资源实验认知工具主要包括3D建模工具、拍摄工具、记事本工具主要为为实验过程中学习者观察记录实验现象、采集数据提供支持。评价反馈工具主要包括问卷系统（choicer、Quizchair）、学习记录系统（Tracker）、Web-Intercom，为实验后学习者自评、反思以及教师评价反馈提供支持。

（四）特效设计

在Secondlife中，通过粒子系统结合林登脚本语言可以营造烟雾、火焰、气体、雪花等各种现象。在本实验中酒精灯加热的火焰、水槽里面的气泡、集气瓶中的氧气、反应过程中的烟雾、药品晶体的状态变化等效果都可以通过粒子系统来实现。

三、结论

第8篇：实验设计论文范文

1．1确定设计性实验方案建立研究小组，制定课题计划，多方面查阅相关的文献资料和相关理论研究成果，初步了解课题内容。进行实验设计，安排实验方案，落实人员分工。第15周安排课堂讨论，每研究小组派1名学生汇报研究题目和初步实验设想方案，教师引导其他研究组成员对方案的可行性及合理性进行深入的探讨和论证，提出合理的修改意见。小组成员根据意见查阅相关文献资料，修改并完善实验设计，最终明确实验方案。结果发现设计较好的课题不仅能够将药理学、病理生理学、内科学等多门医学学科理论知识联系在一起，有利于学生科研综合素质的培养，同时也为临床相关研究提供一定的实验参考依据。

12依据设计方案进行实验操作在该阶段中，要求学生根据自己设计的实验方案开展具体实验。由实验室提供各研究小组所需的实验动物、器材以及药物等相关物品。要求小组成员分工明确，保证实验能够按照既定方案有条不紊的进行。研究成员需要预测可能发生的各种实验误差，并及时制定预防误差的解决方法。实验过程中，指导教师需在关键步骤上严控把关，以保证实验能够顺利进行和完成。

1．．3设计性实验论文的撰写与答辩实验结束后，学生需及时整理实验资料，统计实验数据，并进行统计学分析，获得符合实际的研究结果并且撰写出论文。该阶段工作主要利用课后时间完成。设计实验论文的撰写需严格参照医学研究性论文的格式来完成。主要包括：题目、摘要与关键词、前言、材料与方法、结果、讨论与结论、参考文献。论文力求简短，要用最少文字，最短篇幅，精确地表述研究成果。同时，文字要流畅，要使用学术或专业用语来规范。教学20周组织学生进行论文答辩，要求学生以PPT为辅助形式进行口头汇报并及时递交纸质材料。指导教师及其他学生进行相关提问。最后，指导教师根据课题设计情况、实施情况、报告者的陈述及对问题的回答情况等做出综合评定。

1．4设计性实验评价教师从设计质量、PPT答辩、论文等多方面综合评定学生成绩。在学期末进行了关于生理实验学设计性实验教学情况的调查问卷，得到了以下资料。

2开展设计性实验的经验总结

教学实践表明，由传统的验证性实验转变为设计性实验可以激发学生的学习热情，充分调动学生的积极性和主动性，更重要的是可以培养学生科学的思维方法和科学的研究方法，提高分析和解决实际问题的科研能力，凸现设计性实验的优越性。这一点可以通过学生调查问卷的信息反馈结果进一步证实。参与调查的学生中，88．69％的学生认为很有必要开展设计性实验，87．68％的学生表示设计性实验教学明显提高了自身学习兴趣程度，91．86％的学生表示非常希望增加设计性实验学时，认为对动手能力的提高以及分析、解决问题能力的提高非常有助的学生分别占83．71％和70．59％。由此可见，学生普遍认可设计性实验，并且有较强的提高自身实验能力和创新能力的愿望。设计性实验的优越性主要体现在以下几个方面。

2．1有利于帮助学生建立综合运用知识解决问题的理念设计性实验设计通常涉及到多门医学学科知识的综合交叉运用，这不仅可以加深学生对相关医学知识的理解和掌握，而且促进学生及早体会医学各学科的密切联系和意识到系统全面学习医学知识的重要性，有利于促进学生的知识建构，也有利于专业综合能力的培养。

2．2培养学生严谨的科学态度和初步的科研能力，有利于学生开展科研活动设计性实验的特点决定了学生必须认真设计每一步，否则一个小小的疏忽就可能导致实验的失败而前功尽弃，因此每个学生都必须精心设计，规范操作。在这个过程中，逐渐培养了学生们的严谨的工作作风，为日后从事科研工作积累了一笔宝贵的财富。通过设计性实验，学生能够基本掌握科学研究思路和研究方法。设计性实验从科研活动的每个环节着手包括如何选题、设计、实施以及论文如何撰写等方面对学生进行了完整有效的科研训练，有利于学生创新能力和科研思维的培养，提高学生整体科研素质，为学生终身学习和可持续发展夯实基础。实践表明，经过培训的学生在申请本校及本省各级各项相关科研项目时，通常具备比较清晰的科研思路，科研申请书质量、获得资助比率以及实施效果远远高于未受培训的学生，进一步证明了开放性设计性实验教学的优越性［4］。

2．3有利于培养学生团队协作能力设计性实验从最初选题、设计实验方案开展研究直至最后撰写递交论文过程中有大量的工作需要进行。如何保证实验能够在规定时间内顺利完成，这就需要每个实验小组成员之间建立起合理的科学合作关系，根据学生的实际情况充分协商后安排相应的职责，分工明确，还需要采取相应措施增强成员的责任心，充分调动每位成员积极性，互补互助以共同发挥最大效率的能力。所以通过设计性实验，能够有效培养学生的团队精神和互相合作的意识，为以后踏入社会和走上工作岗位奠定坚实基础。

2．4教师专业知识和实验技能的提高设计性实验的开设对教师来说无疑是提出了更高的要求和崭新的挑战。如前所述，设计性实验的设计通常涉及到多学科知识的交叉运用以及最新研究成果的整合，要求教师具有坚实可靠的理论基础、熟练的实践操作技巧、丰富的知识贮备以及一定的知识扩展能力。因此，在教学工作中，在注重知识积累的同时仍需不断更新知识结构，更新和充实学科体系，提高自身教学业务水平，及时转变教学模式以及教学理念，以适应探索性实验教学的需要。

3存在问题及应对措施

此前，作者所在院校开设的生理学实验都是以验证性的动物实验为主，设计性实验是一种全新的教学模式，因此在教学实践过程中不可避免的遇到一系列问题，这些问题的探讨与解决对于设计性实验的进一步完善以及推广具有重要的推动意义。实验资源相对短缺一定程度上影响了学生积极性与创造性的激发。由于现有的生理学实验室主要用来开展传统的验证性实验，实验室资源配置方面相对缺乏，主要体现在实验仪器及药品相对单一，实验技术比较简单等方面。这就导致部分学生设计的研究课题无法顺利开展，例如，学生设计的某药物对失血性休克的疗效观察，应以各种微循环指标的变化作为休克依据，但由于缺乏微循环检测设备，所以只能退而求其次，选择血压作为指标来间接反映微循环的改变情况。实验室可利用资源的匮乏可能导致部分学生在设计性实验教学过程中的参与热情不高，最终使得设计性实验教学效果大打折扣，不利于学生创新能力的培养与提高。

第9篇：实验设计论文范文

（一）抽样调查

从全体被调研对象中，按照一定的方法或比例抽取一部分对象作为代表进行调查分析，以此推论全体研究对象状况的一种调查方式。可分为：简单随机抽样、类型抽样、等距抽样、偶遇抽样。

（二）典型调查

指在对调查对象进行初步分析的基础上，选取若干具有代表性的对象作典型。即通过对个别事物的性质、状态的调查和分析，来认识它所代表的同类事物和现象的一种方法。

（三）个案调查

指对社会上某个特定的单位作深入调查研究的一种方法。

二、最后调查问题的方法

（一）询问法

通常采用访谈询问和表格询问两种形式。访谈形式可通过个人会面，电话交谈或开座谈会等形式征求意见。表格询问则可通过事先制定好的提问表，用当面或邮寄等方式来完成意见征询。

（二）观察法

通过观察人们在生活中所反映出来的某种行为特征，从而发现和归纳出人们对某种事物的观念和态度的一种调查方法。观察法包括直接观察、间接观察、比较观察、行为观察等方法。

（三）实验法

在产品开发前做一些实验和测试，从而获得必要的技术数据或了解消费者方面的反馈情况，以便做出对该产品是否投产的决定。

（四）专家调查法

通过汇集有关的专家意见，从而获得设计有关信息的一种调查方法。

（五）文献检索法

在更多的文字资料中收集各种有用的资料（第二手资料），这些资料可通过企业内部的统计、报告或期刊、杂志、图书获得，也可以从国家机关、团体的统计资料及有关文献中获得。以上是从理论教学中，所讲述的所有内容，学生应根据具体的设计题目选择合适的方式和方法。但问题调查的内容都是一致，都要包括四方面的内容。这四方面的内容缺一不可。我们以具体题目为例做法如下：我们已经看到社会和经济变革在不断地改变我们的行为方式，影响我们的个体需求、想法和愿望。我们在做市场调研时，针对消费者的调研，一般都会设计调查问卷，问卷的其中一部分内容是用人口统计的方法，这至今仍然是一种非常重要的市场工具，可以为人群的任何分类提供有用的数据化信息。但是，人口统计数据通常只是以图像或图表的方式出现，难以激发设计师的灵感。不过，值得注意的是，这些数据通常包含了某些重要的市场信息，如价值观、购物趋势，并可能揭示出品牌在目标市场中所占的份额。也可能反映出购买某个产品的消费者的年龄段、可支配收入以及其他细节，这些都可以为设计研究提供重要参考。这些重要因素都有助于我们了解市场，但还需要充实，我们还有找出影响消费者购买该产品的原因，以及为什么他们会购买某一品牌的产品的原因。为了寻找这些信息，我们就得转向研究群体动机和生活方式的心理描述。

三、总结