实验设计精编4篇

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实验设计范文1

关键词：电学实验；设计型；归类

中图分类号：G630 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2011）03-0154-01

一、设计实用电路

在实际应用中，常常要选择不同的电路来满足不同的需要。

例1：从商店买来一支电烙铁，不焊接时感到温度太高。现想用一个开关和一个电阻把它改装成两档。使电烙铁单位时间的发热量或为原来的数值，或为原来的一半，让电烙铁处于保温状态。说明书上只写着额定电压为220v，没有其它参数指示。请你设计一个电路完成这项改装。要求：

（1）画出电路图

（2）导出所用电阻大小的计算式

分析解答：此题给出了实验的目的，要求改装电路。还给出了需要的器材：一个开关和一个电阻。电阻和电烙铁的连接只有两种方式，并联和串联。如果并联，在所接电压一定时，不可能使电烙铁在单位时间内发热量为原来的一半，因此电阻与电烙铁只能串联。要想使电烙铁单位时间内的发热量为原来的数值，必须使电烙铁两端的电压为额定电压，则只有把开关与电阻并联才能达到目的。综上所述可知：

（1）电路图应如下图所示。

（2）设电烙铁的电阻为R，所用电阻为R’。要R上消耗的功率为额定功率的一半，根据P=U2／R,可知，R两端的电压为U1=.由串联电路的特点可得R’两端的电压为U2=U-。进一步可得：==-’=(-1)R

显然，要确定R’，必须先测出电烙铁的电阻R。

二、设计测量方法

这类题型一般是给出若干个实验器材，要求测量某个物理量，解答时首先要明确必须测哪些物理量才能直接或间接求得所要测量的物理量，然后再具体设计测量方法。解答这种题常有多种方法。

例2:手边有一个电池组，一个已知阻值为R0的电阻，开关和导线若干。要求只再使用2个电流表测量一个阻值未知的电阻Rx的阻值。

（1）在右框中画出测量的电路图。

（2）需要测量的物理量是 、（用符号表示）

（3）根据测量值可得Rx=

分析解答：要测量Rx的阻值，必须知道Rx两端的电压和通过Rx的电流，后者用电流表即可测得，前者借助电流表测出的数值和已知Ro可以得出，然后使Ro和Rx并联接入电路中，电压相等。本题也可以通过测量干路电流和通过Ro或Rx的电流来解决。

三、设计实验方案

设计实验方案和设计测量方法不同的是，不具体规定实验器材，实验时可以根据要求任意选择器材来设计实验方案。这种题一般没有确定的答案，从不同的角度着眼，可以有不同的方案。这类题常会考查发散性思维的能力和开发创造性的能力。解答时，应开阔思路，综合运用有关的知识。

例3：小明买了一个新型的手机电池，从铭牌上可知该电池的供电电压为，最大可连续供电电流为1A,但电池的两个电极旁只涂了两种不同颜色，并未标明“+”“-”极。小明想出了一种辨别电池正、负极的方法（如下表中方法一），现请你另外设计两种不同的实验方法（所用器材不限），辨别该电池的正、负极，并完成下表。

分析解答：这道题的解答可以利用电流的磁效应、用电流的化学效应、用电流表、用电压表、有学习无线电知识的还可以利用二极管的单向导电性等等。

四、设计实验步骤

这一类试题一般是给出实验原理公式，没有给出实验所需器材，要求学生根据此原理公式，推测应测出哪些物理量，需要哪些器材，设计实验步骤，然后运用测出的物理量推导出所求物理量的表达式。此种类型题目综合性较强，难度较大，对学生的动手操作能力要求相当高。

实验设计范文2

关键词：电子实训　实验　技能　兴趣

随着现代工业的飞速发展，新一轮的职业教育课程改革已势在必行，改革目标在提升学生的职业能力，为社会培养合格的技能型人才。目前职业学校对学生的培养普遍存在与工厂脱节，在企业只需几个月就熟练掌握地技能而学生在校学了二、三年却依然不会，农民工与职校生争岗位，职校生丧失了自身竞争力。因此如何提升学生技能水平，增强自身竞争力，实训内容的设计就显得非常重要。在几年的电子实训教学中，本人对电子实训内容的设计在以下几个方面做了一些探索。

一、趣味性原则

兴趣是最好老师，兴趣是创造一个欢乐和光明的教学环境的主要途径，它能让我们带领学生进入科学的大门。由于诸多因素，造成职校在校生综合素质普遍较差。很多学生对专业课程的学习适应较慢，甚至无法适应，存在不同程度的学习障碍。提高学生对专业课兴趣是解决学生学习障碍的重要手段，因而在实训内容的设计上必须考虑实训内容具有趣味性。

电子实训开始内容主要是电烙铁焊接技术和万用表测量技术的训练，内容相对枯燥。在实训中，可以通过设计一些有趣的单元电路来激发学生对电子实训兴趣。如用单稳态、双稳态、无稳态、单双级放大电路结合驻极体话筒、光敏电阻、光敏二极管、发光二极管、扬声器、耳机等元器件，设计成声光控制电子开关、延时触摸路灯开关、眨眼灯、助听器、门铃等，这样学生不仅掌握焊接和测量技术，同时又激发学生对电子实训的学习兴趣，启迪学生创造性思维。

例如在三极管测量实验中，学生对三极管管脚判断较困难，而且枯燥易忘。为此，可利用NPN、PNP两种管型三极管和一个电阻、电容、扬声器组成简单音频振荡电路，制作断路报警器。学生通过三极管等元件的测量，把元器件正确连接，就能发出报警声音，不仅可以检验学生对三极管管型管脚的判断是否掌握，而且可以激发学生主动学习的热情。

二、直观性原则

由于学生年龄特点，他们形象思维的能力强于逻辑思维能力，实验过程、结果的直观性可以帮助学生对电路原理的理解，加深印象。实验内容设计必须考虑到实验现象的直观性，即实验过程和结果尽可能通过声、光、电等体现，让学生通过直接而简单的操作就可以观察实验结果。

如在做三极管放大电路及静态工作点测量实验时，若只进行电路的焊接和测量，学生对三极管放大作用无直观体会，印象和理解都不深。如图，若再增加一级射极输出器和驻极体话筒、耳机（扬声器）构成助听器，通过输入与输出声音的前后对比，学生对放大电路放大作用有了直观认识。同时也可用信号发生器输入信号，通过示波器观察电路工作点对信号波形的影响。在电路工作点正常和不正常时，仔细听声音的变化，直观了解什么是信号失真。

再如，在集成运放电路应用实验中，利用LM324运放块中的两个运放，组成两路灯光模拟控制电器，输入端分别用电阻和光敏电阻分压比较，输出端用红、绿发光二极管作灯光显示。学生可以直接通过对光线强、弱、暗的控制，观察两路灯的点亮和熄灭情况，经过对三种情况下两个运放输入端电压测量和对比，学生对运放用作电压比较器工作过程有了切身体会，很容易分析出电路工作原理。

三、成功性原则

由于职校生整体素质偏低，实训中很多学生只动手不动脑，只是盲目地照教师讲地步骤按部就班的机械操作，能完成任务就了事。实训中，若电路安装经常存在问题，自己无法解决，这无疑对这部分学生刚刚建立地信心和兴趣是个打击，因而实验电路设计必须考虑如何让实验易于成功。在实验电路设计上考虑整体电路的分解，把整体电路分解成几个小的单元电路，分步完成，这样确保大多数同学都能成功实验，使学生技能水平逐步提高。

如图在做用双稳态电路构成声控电子开关实验中，先让学生正确测量元件分清三极管引脚，再安装双稳态基本电路，能触发翻转后让学生测量两只三极管管脚电压，判断三极管的工作状态；然后安装引导门电路，和学生一起探讨电路工作原理，电路的触发方式；最后安装声控电路。实验中，学生每一步的成功对他们都是一次激励，促使他们认真完成实验，思考理解电路原理，同时也增强学生自信心。

四、实用性原则

实训中学生不仅学到相关专业知识和技能，而且尽可能使组装地电路在实际中有所利用，增进理论与实际联系，尽量避免浪费。学生拥有自己的电子实训工具，对学生熟练掌握工具的使用和测量技术，对电子兴趣培养将有很大的帮助。

如通过万用表组装学生不仅拥有自己组装万用表而自豪，而且可以通过万用表的结构进一步让让学生掌握工艺组装方面的知识。围绕万用表的原理学习由多个单元电路组合成一个电子产品及电路功能转换方面的知识，通过原理图、装配图、印刷板图的结合，提高学生读图识图地能力。通过对万用表的组装、调试培养学生的操作能力。引入调试维修产品的基本概念，培养学生使用万用表测试元件基本量的操作能力。

再如，可以通过低频功率放大器实验，让学生了解掌握简易有源音箱制作。首先让学生准备废旧音箱，由于考虑是为自己作音箱，在作低频功率放大器实验中，学生会更认真、细致、投入，积极性、热情更高。通过音箱制作，学生不仅学习功率放大器原理和安装调试相关知识，而且掌握了电源电路和印制电路板的制作，对整体电路的装配，外接输入插孔，音量调节等元器件的安装，电器与电器之间接口匹配有了一定认识。同时，学生有了自己制作的，可以接听mp3、CD机、随身听的有源音箱。对于学生电子技能水平的提高和兴趣培养将有很大促进作用。

五、前瞻性原则

当今电子技术发展发展非常迅猛，实训内容设计要跟上时展，适应当今电子技术应用的基本特点，实训内容的设计要实现三个转化。

（1）从分立元件电路为主转到集成电路为主，目前电子产品的结构大都是以集成电路为核心，分立元件数量大大降低，只有加强集成电路方面知识和实训才能适应技术发展。如可用L78XX、L79xx、LM317、LM337、TL431等集成稳压电路取代分立元件组成地串联稳压电路实验；用TDA20XX等系列集成功放取代分立元件组成地OTL、OCL电路实验。

（2）把以模拟电路实训为主转移到模拟电子线路和数字电路比例协调、相互兼顾上来。近年来数字微电子器件的快速发展数字化电子技术愈来愈多地取代了模拟电子技术，数字电子技术在整个电子技术基础课程中的地位和作用日益显得重要。

（3）由学生实际操作转到实际操作与观看电子仿真软件实验、电子实验录像相结合。随着新的电子器件不断涌现，学校办学条件的制约，很多实验在实训室学生很难完成，甚至无法完成。实际操作实验中，使用多媒体，组织学生观看电子实训录像等，不仅可以调节学生实训地情趣，而且学生可以更直观细致了解实验地过程，对学生有示范帮教作用，实训效率大大提高，学生可以学到更多知识和技能，达到事倍功半的效果。

六、针对性原则

不同实训对象的实训内容要有针对性。由于各年级、各专业对理论知识掌握程度不同，因而对实训的内容设计要有针对性。高一学生刚刚接触电子课程，对电子和实训缺乏了解。实训主要针对工具使用，基本元器件的认识和检测，单元电路焊接与参数的测量，良好的实训行为习惯和对电子兴趣地培养。高二学生具备了一定的理论知识和专业技能，实训主要针对学生对集成电路、数字电路等综合电路安装与调试和电路板制作技能掌握；对电路原理和测量数据参数分析水平的提高。高三学生实训主要针对产品整机的组装、调试与维修掌握，通过使用仪表仪器对各关键点的电量和波形测量，加深对电路原理的理解。

实训内容要有针对性。职校办学目标是为企业培养技能型人才，实训教学应向企业方向靠拢。学生在校经过一段时间系统的实训，掌握各种基本技能，如焊接技术和工艺、元件和电路参数测量、整机电路调试和组装等技能，但与企业产品生产实际操作存在区别。为此，应根据工厂企业生产实际，可以采取与厂家联系组织参观、顶岗实习、实训室模拟等办法进行有针对性强化训练。这样学生开阔眼界，增强了自信心，增加了自身竞争力。 参考文献

[1]徐荣亮．物理实验设计与指导．东北师范大学出版社，1999

[2]陈振源．关于《电子线路》教材改革的思考与探索．中国职业技术教育，2007，10

实验设计范文3

本文中笔者试图从实验的目的出发，用不同的实验原理，研究不同实验方案设计的思路，期望对老师的教学和学生的学习有所帮助。化学实验方案设计的思路：抓住实验的目的分析相关物质的性质异同点确定实验原理（相关反应）选择实验的仪器和用品连接装置确定实验步骤易出的问题。下面以设计实验求Wg NaHCO3和Na2CO3固体混合物中Na2CO3的质量分数为例，设计不同的实验方案，以达到考查不同知识点的目的。

例题设计实验求Wg NaHCO3和Na2CO3固体混合物中Na2CO3的质量分数。

一、基本知识储备――总结Na2CO3和NaHCO3的性质对比

二、实验方案的设计

方案一：（运用NaHCO3具备而Na2CO3不具备的性质）

1.原理：利用NaHCO3的性质，即加热法。

2.方程式：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2

3.需测量的数据为：加热后固体的质量。

4.实验装置如图一（或用试管加热）。

5.实验步骤：

（1）首先称坩埚的质量；

（2）将Wg试样放入坩埚中；

（3）加热至无水蒸气逸出时停止加热，冷却，称量；再加热，冷却，称量至连续两次的质量相差小于为止；

（4）计算。

方案二：（运用Na2CO3具备而NaHCO3不具备的性质）

1.原理利用Na2CO3的性质，即沉淀法。

2.反应方程式：Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl

3.需测量的数据为：生成沉淀的质量。

4.实验步骤：

（1）溶解 （2）加过量的氯化钙溶液 （3）过滤 （4）洗涤 （5）干燥 （6）称量 （7）计算

5.可设计如下问题。

（1）用到玻璃棒的步骤和作用分别是

（2）步骤（2）中如何证明所加氯化钙溶液是过量的？

（3）步骤中如何洗涤沉淀？

如何证明已洗涤干净？

答案：（1）步骤（1）中玻璃棒的作用是搅拌，加速溶解；步骤（3）（4）中玻璃棒的作用为引流。

（2）取（2）中上层清液于洁净试管中，滴加氯化钙溶液，若无浑浊则证明氯化钙溶液已过量。

（3）沿玻璃棒向漏斗内注入蒸馏水至浸没沉淀，让液体自然流下，重复2～3次。取最后一次洗涤液于洁净的试管中，滴加硝酸银溶液，若无浑浊则证明已干净。

方案三：（利用Na2CO3和NaHCO3共同具有的性质）方法为生成并测量气体的体积法

1.原理即主要方程式为：

Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2

2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2

2.需测量的数据为生成CO2气体的体积。

3.实验装置如图二。

方案四：（利用Na2CO3和NaHCO3共同具有的性质）方法为生成并测量气体的质量法

1.原理即主要方程式为：H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2

H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2

2.需测量的数据为：生成气体的质量

3.实验装置如图三

4.实验步骤：

（1）连接好装置，检查装置的气密性，加入药品；

（2）称量装置D的质量；

（3）在左口a通空气一段时间后，停止通入；

（4）打开装置B上分液漏斗的活塞，让试样完全反应；

（5）再在导管口a通空气一段时间；

（6）称量装置D的质量，两次质量增重即是生成气体CO2的质量；

（7）计算。

5.可设计出如下问题。

（1）装置A的作用是

（2）装置C的作用是

（3）装置E的作用是

答案：（1）通入空气，赶走装置BC中的CO2。

（2）除去水蒸气。

（3）防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D。

实验设计范文4

1高校计算机实验设备及实验教学管理意义

计算机在高校日常的教学中是一门实践性很强的科目，只有课堂上传授的理论是无法在在生活和工作中应用计算机技术的。因此需要理论和实践相结合的教育模式，才能把计算机这门学科贯彻落实。计算机实验设备就是为了实现信息技术的训练而应用的手段，高校中的计算机技能在今后的实习过程中往往会应用到，这就需要教师对实验课的课时做出保障。同时，能够熟练使用计算机和相关应用软件，已经成为现代人社会生存的基本能力，因此教育机构加强对实验教学设备和过程的管理，不仅仅是为学生的知识掌握奠定基础，也是为学生走向社会的生存能力进行储备。

2高校计算机实验设备及实验教学管理现状

我国高校计算机实验设备发生卡顿、死机等等硬件性故障已经成为常态，因此需要就当前的高校计算机实验设备及实验设备教学管理现状进行分析，得出需要相关部门改进的地方。

设备数量缺乏

我国的高等院校学生数量少则也有上千人，而且人数还在随着高等教育的普及连年增加，但是购置的计算机实验设备却只有上百台，而且也不是所有的计算机实验设备都是用于计算机科目的教学，这就会引发研修计算机课程的学生没有足够的教学设备作为培训基础。部分院校为了节省电费，不在课后时间开放机房，也会让在课堂上没有掌握知识点的学生无处复习，严重影响计算机实验设备的正常应用，给学生掌握知识的途径平添障碍。据相关数据统计，我国的高等院校计算机实验设备的拥有率是非常低的，而且对于系统的升级和维护记录也没有妥善保管，形成了财务部门认为计算机实验设备投资浪费的状况。

网络构建不足

计算机实验教学应当是让教师在主机上进行操作和管理学生分机的一种教学方式，但是部分高校计算机实验设备甚至还没有连接内部网络。据调查，我国的211院校没有实行网络化的占比是百分之七十以上，也就是说大部分的计算机课程教师仅仅是在讲台上给学生讲解课本上的知识，不能对学生在讲课时的操作实施有效管理和监督，很容易出现教师在主机上操作，学生在分机上玩系统游戏的情况。因此学院内部网络的构建和相应的教学软件的配置，对计算机实验教学的有效管理是非常重要的。在没有内部网及宽带连接的情况下，不论是数据的共享还是信息的查询都会有很大的难度产生，不仅会影响到课程的掌握进度，还会让学生不能对计算机实验课程有全面的理解。

3高校计算机实验设备及实验教学管理策略

计算机的实验设备可以看成高校学生在学习技能时的双手，也就是说只有高校计算机实验设备及教育管理的完善，才能为实验设备的教学模式产生可持续发展的效应。计算机应用的教学必然是要通过亲手操作才能领悟的，不仅仅是为了课程开展，也是能给学生提供学以致用的基础。

改善设备的管理方法

计算机实验设备的初期投入可能为学院的资金带来压力，但是如果使用得当，收到的回报也是很可观的。因此需要财务部门加大对计算机实验设备的购置，满足学生专业课的使用需求。另一方面，学校还要根据系统的更新及时对设备的数据进行升级和联网，只有设备提高了水平，学生的实践能力才能得到更好地提升。除此之外，机房的开放也应该作为管理改革的一部分，对课堂掌握能力较差的学生创造更多的上机机会，是提高学生专业素质的实践保障。

提高教师的专业素质

教师对于教学目标的实现和质量保障都是具有决定性作用的，因此在计算机实验设备的配置管理上结合教师的专业意见，也是为高校计算机实验设备及教学管理奠定坚实的基础。为了避免出现教师规定的教学目标与计算机实验设备的软件配置出现不相符的情况，让教师参与计算机实验设备的购置也很有必要。信息技术更新换代的速度也只有更加专业的教师队伍才能掌握，并且将之运用到实际的教学过程中。因此，对教师专业素质的提高是提升计算机实验教学管理水平的重要保障。

4结语

综上所述，信息技术的更新发展可谓是日新月异，但是我国很大一部分高校中的计算机实验设备都已经是多年前的系统和配置，完全不能支撑当前新开发系统和教学内容。因此，院校的管理部门需要从计算机实验设备和教学水平的角度进行思考，通过更新计算机实验设备和引进专业教师队伍，为计算机实验设备在教学过程中发挥最大作用，以及培养出适应二十一世纪的专业人才做出贡献。

引用：

[1]杨旭。高校计算机实验室设备及实验教学网络化管理的研究[J].价值工程，2010,20:153-154.

[2]陈雅，徐省华。高校计算机实验室设备及实验教学管理现状的调查与分析[J].实验技术与管理，2010,10:191-193.

[3]谭柳斌。浅析高校计算机实验教学的改革[J].信息与电脑(理论版),2011,06:245-246.