虛擬化學論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇虛擬化學論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

高錳酸鉀制取氧氣是利用酒精燈、試管、鐵架臺、導管、集氣瓶、水槽等儀器，通過加熱高錳酸鉀制取氧氣，利用排水法來收集氧氣。學生不僅要掌握實驗原理、目的，實驗儀器和藥品的使用方法及注意事項，實驗步驟、化學方程式的書寫等內容，還要培養觀察、分析能力和實踐操作能力。

（二）《高錳酸鉀制取氧氣》的實驗目的

（1）通過虛擬實驗中的文本展示工具，使學習者了解實驗目的、原理和方法。

（2）通過對虛擬實驗的操作，掌握藥品的選擇以及儀器連接的先后順序，能夠動手制取氧氣。

（3）通過對實驗過程、現象的觀察、分析實驗反應機制，加深對實驗的認知和理解。

（三）《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗活動設計

學生要完成虛擬實驗首先需要安裝Secondlife客戶端，進入Secondlife虛擬環境，通過以下流程完成整個虛擬實驗。

（1）準備階段：學習者通過Secondlife提供的地圖工具搜索到虛擬實驗室地標并通過瞬間移動工具進入虛擬實驗室。

（2）實驗階段：學習者通過人-機交互選擇事先通過3D建模工具創建好的虛擬實驗儀器、藥品并通過資源工具查詢相關儀器的使用方法及實驗裝置圖，完成實驗儀器的裝置；點擊各個實驗儀器、添加藥品來完成實驗。

（3）評價反饋階段：教師根據學生提交的實驗報告和學習者的學習記錄對學習者本次實驗進行一個綜合評價，并將評價結果通過評價反饋系統及時反饋給學習者。

二、《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗環境設計

本研究以《高錳酸鉀制取氧氣》為例設計的虛擬實驗環境。以實驗過程的設計為理論基礎從場景及模型設計、交互設計、支持工具設計、特效設計、評價設計這幾方面設計三維虛擬實驗環境。

（一）實驗環境的場景及模型主要虛擬教室、虛擬實驗室和儀器設備組成

虛擬教室由講臺、桌椅、多媒體系統、音響設備、電子白板、書柜、書、電腦組成，供學習者實驗后進行交流、報告、探究、形成實驗結論。虛擬實驗室主要由實驗環境、實驗操作臺、水池、藥品柜、滅火設備為為學習者完成實驗并獲取實驗數據。儀器設備主要是酒精燈、試管、鐵架臺、導管、集氣瓶、水槽、鐵夾、燒杯。藥品耗材主要是高錳酸鉀等。

（二）交互系統設計

（1）人機交互設計：在實驗中通過操作交互，學習者能夠感受到實驗設備的控制感和體驗感。在Secondlife中，利用創建工具可以實現簡單的“點擊”“移動”“坐在上面”等操作，Secondlife提供的林登腳本語言可以設置改變物體的性質、運動方式、運動軌跡、對外力的反應等等，能夠較好地支持學習者的操作交互。

（2）交流工具：學習者在實驗過程中和老師、同伴交流的方式主要有在線的同步交流和異步交流。

（三）支持工具設計

實驗支持工具是指支持學習者完成實驗的所有工具，本研究的支持工具主要包括搜索工具、資源工具、實驗認知工具、評價反饋工具等。搜索工具主要是地圖工具和瞬間移動工具通過它們是搜索定位各種學習場所、用戶，并瞬間移動到目的地。資源工具包含Secondlife內部資源和外部資源。內部資源主要是3D瀏覽器；外部資源包括各大搜索引擎。這些工具可以搜索Secondlife內部和外部各種信息資源實驗認知工具主要包括3D建模工具、拍攝工具、記事本工具主要為為實驗過程中學習者觀察記錄實驗現象、采集數據提供支持。評價反饋工具主要包括問卷系統（choicer、Quizchair）、學習記錄系統（Tracker）、Web-Intercom，為實驗后學習者自評、反思以及教師評價反饋提供支持。

（四）特效設計

在Secondlife中，通過粒子系統結合林登腳本語言可以營造煙霧、火焰、氣體、雪花等各種現象。在本實驗中酒精燈加熱的火焰、水槽里面的氣泡、集氣瓶中的氧氣、反應過程中的煙霧、藥品晶體的狀態變化等效果都可以通過粒子系統來實現。

篇（2）

論文摘 要：虛擬學習環境和數字圖書館的整合是近幾年高校圖書館推行的新型服務模式。本文探討了利用圖書館現有數字資源，實現數字圖書館與虛擬學習環境的整合。分析了數字圖書館與虛擬學習環境整合后對圖書館服務所起的作用和存在的問題，以及如何完善這些問題等。

1 數字圖書館與虛擬學習環境整合概述

數字圖書館與虛擬學習環境的整合是將學生的學習資源、教師的課件資源和圖書館的數字資源融合在一起。學生通過教學過程獲取知識的方式和通過圖書館獲取信息的方式均發生了巨大變化，導致了圖書館服務從傳統服務向虛擬服務的擴展。

1.1 有利于圖書館服務角色的改變

圖書館的服務從傳統對圖書資料的開發利用，重視對教師課件資源和考卷資源的開發，到承擔起利用元數據對其組織、描述、加工和整理的任務，將學生的學習資源、教師的課件資源和圖書館資源與服務融合在一起，并建立一個統一的信息訪問平臺。對來源各異、不同媒體的信息資源進行整合，利用統一的界面為讀者提供一個一站式學習、無縫檢索的數字化學習環境。

1.2 拓展了圖書館的服務模式

數字圖書館的建設是為了高效率利用圖書館資源，解決傳統圖書館信息搜集、整理、加工服務過程中的局限性和低效率，以滿足讀者對圖書館信息資源的需求。與傳統圖書館的服務相比，數字圖書館與虛擬學習環境的整合建立起了以數字圖書館為平臺發展起來的虛擬服務、個性化服務、虛擬參考服務、網絡導航服務。它包括：館際互借與電子文獻的傳播、公共書目查詢、數字資源全文的獲取、在線閱讀、用戶培訓課件等等。如：一個讀者想續借、預約、館際互借圖書，這些都可以在網上通過圖書館網頁得以完成。

1.3 有利于培養學生的學習能力

虛擬學習環境是在網絡條件下產生的，它具有明顯的特征：技術性、開放性、學習資源的豐富性及共享性、學習的自主性等等。數字圖書館與虛擬學習環境的整合可以滿足不同讀者的不同的學習需求。數字圖書館具有的便于儲存、組織、檢索、復制和傳輸等特點，使讀者可以按照自己的意愿來進行，沒有了條條框框的束縛。通過網絡虛擬學習調動讀者的感官認識，使其產生學習興趣，并能變被動為主動。借助網絡這個平臺，大家在這種學習環境中，可以借助于各種先進的學習軟件、工具和平臺，對共同感興趣的東西和學習過程中遇到的難題，進行自由交流、互動、討論和協作，共享彼此的觀點、思想、資源、知識、學習經驗和集體智慧。不僅學習到了知識，而且獲得了學習能力的提升。

1.4 有利于同學之間，學生與教師之間的交流

傳統的教育方式是受教育者與施教者，兩者之間根本不可能實現所有學生與教師之間的互動。虛擬學習環境下，教育不再是單純的只在校園或者在教室內的行為模式，學生對教師的依賴性減少了。雖然虛擬學習環境中學生與教師在空間上是分離的，但他們通過電子郵件、語音聊天等諸多形式相互聯系，甚至可以在網上組織學習小組。在這個學習環境中，他們可以很自由的和老師、同學進行在線交流，相互學習。學生可以向老師提出問題，尋求老師的幫助。老師也可以隨時抽查學生作業，并對作業提出意見和要求。所以說虛擬學習環境更能啟發學生的創造性、互動性。

2 數字圖書館與虛擬學習環境整合中存在的問題

2.1 技術層次低

虛擬學習環境依托于數字圖書館的發展，但數字圖書館涉及到圖書館本身結構的數字化以及管理程序、信息傳遞過程的數字化。它的形成必須依靠館藏信息資源的信息數字化。數字圖書館是以數字化的形式，將文字、圖像、聲音、動畫等多種形式的信息存儲在光、磁等非紙質載體上，通過計算機和其它外部設備再現的信息資源。在發展過程中一些技術問題還不夠完善。如：信息編碼技術、通訊技術、服務器技術和用戶接口技術等。這些技術問題涉及到資源的內容、結構，造成了讀者下載資料困難。可獲取的資源太少，因而不能真正提供“一站式”的服務。

2.2 資源有限

數字圖書館與虛擬學習環境的整合是為了讓讀者獲取更多圖書館資源，為讀者提供經數字化處理的多樣化、全球共享的學習材料和學習對象。而在具體使用過程中，由于受到各種因素的制約，如：圖書館經費制約、傳統圖書館的制約、知識產權等等，造成向讀者提供資源有限。目前，高校館藏數字化主要集中在學位論文、會議論文等電子資源(電子期刊、電子圖書等)，對多媒體資源及網絡資源收集加工比較少，對圖片、音頻、視頻、光盤等類型的資源提供的檢索途徑比較少。

2.3 讀者利用的效率不高

在虛擬學習環境中，數字化學習平臺與圖書館管理系統的整合面臨較大困難，如果不對他們進行整合，或者整合不合理，都會給讀者造成極大的不便。目前國內許多圖書館資源與服務分布較散，一站式信息服務未能實現。一方面高校數字圖書館在資源整合過程中普遍存著數據缺乏規范，造成用戶獲取資料困難；另一方面圖書館資源內容采集不全，有些數據庫的期刊在整合系統中沒有收集。這些都是造成讀者利用效率不高的重要原因。

3 加強數字圖書館與虛擬學習環境整合的舉措

3.1 提高整合技術，完善整合后的系統功能

3.1.1 信息資源整合

信息資源的整合應以館藏書目資源為核心，選擇本校特色主題制作成獨具特色的文獻數據庫或者專題數據庫，對數目數據庫、全文數據庫和一些免費提供短期服務的數據庫、自建數據庫等多種載體進行全方位的提示與整合。對讀者比較常用的資源，如電子期刊、電子圖書、學位論文、會議論文等數字資源通過圖書館主頁提供給讀者。

3.1.2教師課件的整合

對全校優秀教師的教學方法、課程需要的資源等加以整合，以充實到虛擬學習環境中。

3.1.3 建立信息資源導航庫

根據讀者需求，搜索、選擇、挖掘Internet中的信息資源，下載到本館或本地網絡中，經過分類、標引、組織，通過網絡或其他方式提供給用戶。

圖書館將這些整合出來的數字資源，通過一定的檢索方法，如關鍵詞、題名以及學科分類等檢索點提供給讀者。對數據庫的檢索界面應遵循簡單、友好的原則。對于教師課件參考文獻及教學參考書目與圖書館目錄建立技術上的鏈接，達到虛擬學習環境和數字圖書館相融合的結合體。

3.2 加強讀者信息檢索技能的培訓

對讀者群的培訓。從低年級的入館教育到高年級的文獻檢索課的教育要分層次逐步開展，以達到即對學生進行培訓，又對圖書館資源起到宣傳作用。目前高校文獻檢索課還不普及，而且大都是選修課，參加的人數不多。為拓展圖書館的宣傳力度，培養學生利用文獻信息資源的主動性，應在全校范圍內提高文獻檢索課教學力度，將文獻檢索課納入必修的范疇，讓文獻信息檢索知識成為學生走向社會后必不可少的知識點。

加強對讀者檢索能力的培訓。培訓內容包括具體的操作，如計算機檢索、網絡查詢及網絡通訊方法等方面。使光盤數據庫、多媒體網絡資源成為讀者獲取信息的主要渠道。

3.3 對讀者信息需求的分析

3.3.1依賴心理

隨著圖書館服務的更新，讀者可以通過計算機、網絡等技術查找他所需要資料。但讀者還是希望通過一個界面能方便快捷的查找資料以及教學課件等。

3.3.2 求便心里

讀者在利用虛擬學習環境時，傾向于手續簡便、網絡搜索引擎與入口提供單一的檢索點。

3.3.3 求新心里

由于信息量大，更新快，讀者在利用時希望獲取的是最新的、經過篩選、具有高質量的資源與環境。

對讀者信息需求的分析，是了解讀者在虛擬學習環境中學習過程的一般需要，以便在虛擬學習環境的創建中更好地整合各種數字資源、教學資源，做到有的放矢。

3.4 館員素質能力的提高

數字圖書館與虛擬學習環境的整合，改變了圖書館員原有的服務模式。如何改變傳統的工作方法，需要進行一定的嘗試。

3.4.1 改變工作模式

圖書館原有的工作主要是對圖書館購買的資源進行整理加工，然后提供給讀者使用。現在要重視對教師的課件資源、學校優秀論文、學術動態進行收集、整理、描述和加工。使讀者能夠像利用圖書館資源一樣很方便利用網絡資源、教師的課件資源和與課程相關的參考資料。

3.4.2 改變服務模式

在虛擬學習環境中，學生的學習方式跨出了傳統的課堂授課模式，學生的學習能力在這一環境中得到了培養和鍛煉。圖書館的服務模式也由過去通過圖書流通、閱覽、咨詢等實體服務而轉向通過網絡向讀者提供形式多樣的虛擬服務，圖書館員要主動參與，發揮圖書館信息資源優勢。

虛擬學習環境是新興的、不斷發展的信息服務體系，教師、圖書館員和學生在這一學習環境過程中，將對數字圖書館和虛擬學習環境提出更多、更高的要求。

參考文獻

篇（3）

1 數字圖書館與虛擬學習環境整合概述 

數字圖書館與虛擬學習環境的整合是將學生的學習資源、教師的課件資源和圖書館的數字資源融合在一起。學生通過教學過程獲取知識的方式和通過圖書館獲取信息的方式均發生了巨大變化，導致了圖書館服務從傳統服務向虛擬服務的擴展。 

1.1 有利于圖書館服務角色的改變 

圖書館的服務從傳統對圖書資料的開發利用，重視對教師課件資源和考卷資源的開發，到承擔起利用元數據對其組織、描述、加工和整理的任務，將學生的學習資源、教師的課件資源和圖書館資源與服務融合在一起，并建立一個統一的信息訪問平臺。對來源各異、不同媒體的信息資源進行整合，利用統一的界面為讀者提供一個一站式學習、無縫檢索的數字化學習環境。 

1.2 拓展了圖書館的服務模式 

數字圖書館的建設是為了高效率利用圖書館資源，解決傳統圖書館信息搜集、整理、加工服務過程中的局限性和低效率，以滿足讀者對圖書館信息資源的需求。與傳統圖書館的服務相比，數字圖書館與虛擬學習環境的整合建立起了以數字圖書館為平臺發展起來的虛擬服務、個性化服務、虛擬參考服務、網絡導航服務。它包括：館際互借與電子文獻的傳播、公共書目查詢、數字資源全文的獲取、在線閱讀、用戶培訓課件等等。如：一個讀者想續借、預約、館際互借圖書，這些都可以在網上通過圖書館網頁得以完成。 

1.3 有利于培養學生的學習能力 

虛擬學習環境是在網絡條件下產生的，它具有明顯的特征：技術性、開放性、學習資源的豐富性及共享性、學習的自主性等等。數字圖書館與虛擬學習環境的整合可以滿足不同讀者的不同的學習需求。數字圖書館具有的便于儲存、組織、檢索、復制和傳輸等特點，使讀者可以按照自己的意愿來進行，沒有了條條框框的束縛。通過網絡虛擬學習調動讀者的感官認識，使其產生學習興趣，并能變被動為主動。借助網絡這個平臺，大家在這種學習環境中，可以借助于各種先進的學習軟件、工具和平臺，對共同感興趣的東西和學習過程中遇到的難題，進行自由交流、互動、討論和協作，共享彼此的觀點、思想、資源、知識、學習經驗和集體智慧。不僅學習到了知識，而且獲得了學習能力的提升。 

1.4 有利于同學之間，學生與教師之間的交流 

傳統的教育方式是受教育者與施教者，兩者之間根本不可能實現所有學生與教師之間的互動。虛擬學習環境下，教育不再是單純的只在校園或者在教室內的行為模式，學生對教師的依賴性減少了。雖然虛擬學習環境中學生與教師在空間上是分離的，但他們通過電子郵件、語音聊天等諸多形式相互聯系，甚至可以在網上組織學習小組。在這個學習環境中，他們可以很自由的和老師、同學進行在線交流，相互學習。學生可以向老師提出問題，尋求老師的幫助。老師也可以隨時抽查學生作業，并對作業提出意見和要求。所以說虛擬學習環境更能啟發學生的創造性、互動性。 

2 數字圖書館與虛擬學習環境整合中存在的問題 

2.1 技術層次低 

虛擬學習環境依托于數字圖書館的發展，但數字圖書館涉及到圖書館本身結構的數字化以及管理程序、信息傳遞過程的數字化。它的形成必須依靠館藏信息資源的信息數字化。數字圖書館是以數字化的形式，將文字、圖像、聲音、動畫等多種形式的信息存儲在光、磁等非紙質載體上，通過計算機和其它外部設備再現的信息資源。在發展過程中一些技術問題還不夠完善。如：信息編碼技術、通訊技術、服務器技術和用戶接口技術等。這些技術問題涉及到資源的內容、結構，造成了讀者下載資料困難。可獲取的資源太少，因而不能真正提供“一站式”的服務。 

2.2 資源有限 

數字圖書館與虛擬學習環境的整合是為了讓讀者獲取更多圖書館資源，為讀者提供經數字化處理的多樣化、全球共享的學習材料和學習對象。而在具體使用過程中，由于受到各種因素的制約，如：圖書館經費制約、傳統圖書館的制約、知識產權等等，造成向讀者提供資源有限。目前，高校館藏數字化主要集中在學位論文、會議論文等電子資源(電子期刊、電子圖書等)，對多媒體資源及網絡資源收集加工比較少，對圖片、音頻、視頻、光盤等類型的資源提供的檢索途徑比較少。 

2.3 讀者利用的效率不高 

在虛擬學習環境中，數字化學習平臺與圖書館管理系統的整合面臨較大困難，如果不對他們進行整合，或者整合不合理，都會給讀者造成極大的不便。目前國內許多圖書館資源與服務分布較散，一站式信息服務未能實現。一方面高校數字圖書館在資源整合過程中普遍存著數據缺乏規范，造成用戶獲取資料困難；另一方面圖書館資源內容采集不全，有些數據庫的期刊在整合系統中沒有收集。這些都是造成讀者利用效率不高的重要原因。 

3 加強數字圖書館與虛擬學習環境整合的舉措 

3.1 提高整合技術，完善整合后的系統功能 

3.1.1 信息資源整合 

信息資源的整合應以館藏書目資源為核心，選擇本校特色主題制作成獨具特色的文獻數據庫或者專題數據庫，對數目數據庫、全文數據庫和一些免費提供短期服務的數據庫、自建數據庫等多種載體進行全方位的提示與整合。對讀者比較常用的資源，如電子期刊、電子圖書、學位論文、會議論文等數字資源通過圖書館主頁提供給讀者。 

3.1.2教師課件的整合 

對全校優秀教師的教學方法、課程需要的資源等加以整合，以充實到虛擬學習環境中。 

3.1.3 建立信息資源導航庫 

根據讀者需求，搜索、選擇、挖掘internet中的信息資源，下載到本館或本地網絡中，經過分類、標引、組織，通過網絡或其他方式提供給用戶。 

圖書館將這些整合出來的數字資源，通過一定的檢索方法，如關鍵詞、題名以及學科分類等檢索點提供給讀者。對數據庫的檢索界面應遵循簡單、友好的原則。對于教師課件參考文獻及教學參考書目與圖書館目錄建立技術上的鏈接，達到虛擬學習環境和數字圖書館相融合的結合體。 

3.2 加強讀者信息檢索技能的培訓 

對讀者群的培訓。從低年級的入館教育到高年級的文獻檢索課的教育要分層次逐步開展，以達到即對學生進行培訓，又對圖書館資源起到宣傳作用。目前高校文獻檢索課還不普及，而且大都是選修課，參加的人數不多。為拓展圖書館的宣傳力度，培養學生利用文獻信息資源的主動性，應在全校范圍內提高文獻檢索課教學力度，將文獻檢索課納入必修的范疇，讓文獻信息檢索知識成為學生走向社會后必不可少的知識點。 

加強對讀者檢索能力的培訓。培訓內容包括具體的操作，如計算機檢索、網絡查詢及網絡通訊方法等方面。使光盤數據庫、多媒體網絡資源成為讀者獲取信息的主要渠道。 

3.3 對讀者信息需求的分析 

3.3.1依賴心理 

隨著圖書館服務的更新，讀者可以通過計算機、網絡等技術查找他所需要資料。但讀者還是希望通過一個界面能方便快捷的查找資料以及教學課件等。 

3.3.2 求便心里 

讀者在利用虛擬學習環境時，傾向于手續簡便、網絡搜索引擎與入口提供單一的檢索點。 

3.3.3 求新心里 

由于信息量大，更新快，讀者在利用時希望獲取的是最新的、經過篩選、具有高質量的資源與環境。 

對讀者信息需求的分析，是了解讀者在虛擬學習環境中學習過程的一般需要，以便在虛擬學習環境的創建中更好地整合各種數字資源、教學資源，做到有的放矢。 

3.4 館員素質能力的提高 

數字圖書館與虛擬學習環境的整合，改變了圖書館員原有的服務模式。如何改變傳統的工作方法，需要進行一定的嘗試。 

3.4.1 改變工作模式 

圖書館原有的工作主要是對圖書館購買的資源進行整理加工，然后提供給讀者使用。現在要重視對教師的課件資源、學校優秀論文、學術動態進行收集、整理、描述和加工。使讀者能夠像利用圖書館資源一樣很方便利用網絡資源、教師的課件資源和與課程相關的參考資料。 

3.4.2 改變服務模式 

在虛擬學習環境中，學生的學習方式跨出了傳統的課堂授課模式，學生的學習能力在這一環境中得到了培養和鍛煉。圖書館的服務模式也由過去通過圖書流通、閱覽、咨詢等實體服務而轉向通過網絡向讀者提供形式多樣的虛擬服務，圖書館員要主動參與，發揮圖書館信息資源優勢。 

虛擬學習環境是新興的、不斷發展的信息服務體系，教師、圖書館員和學生在這一學習環境過程中，將對數字圖書館和虛擬學習環境提出更多、更高的要求。 

 

參考文獻： 

篇（4）

一、培養方案與提高專業興趣

以培養冶金工程專業工程應用型技術能力為宗旨，恰當設置理論教學和實踐教學比例及邏輯關系，加強本科生工程能力培養力度。專業課理論教學中，以講授冶金工藝基礎知識和生產控制基本規律為重點，培養學生冶金知識學習與應用能力。結合冶金行業工程案例講解，引導學生應用所學知識解決生產和工程設計問題，培養思維判斷與分析能力。例如，氧化鋁生產工藝專業課，根據氧化鋁生產主要流程，從原料制備到氧化鋁成品生產共12個主要工序，制定12個專題講座，在闡明原理的基礎上，采用視頻、圖片輔助，詳細介紹工業化生產中的主要設備、工況條件及調控機制，使氧化鋁冶煉過程講解更加具體。在入學教育、專業基礎課和專業課教學過程中，讓學生充分了解所學專業，掌握一定專業知識[4]。介紹教師的研究課題及參與的工程項目，引導學生搜集整理冶金研究領域有關最新科研成果，提高專業和科研興趣。教學過程中充分利用多媒體平臺，提供圖、文、聲、動、實等信息，加深對抽象知識點的理解與應用。組織學生參加校內外學術講座，了解專業最新發展，開闊科技視野，加深對專業的認識。

二、優化教學方法及資源

（一）工程案例教學法

結合冶金工程專業特點，在教學過程中引入工程案例教學法，并將大量工程實踐研究成果編入教案，引導學生運用理論知識分析、解決實際生產問題，培養知識應用、思維判斷和分析能力。聘請企業工程師任教。外聘的校外導師定期以生產流程工程技術路線及實際問題的解決方案為案例，講授冶金專業生產實踐，傳授專業知識在生產實踐的應用。目前，學院已聘請了3位分別來至中國鋁業貴州分公司、貴州中鋁鋁業有限公司及貴州華錦鋁業有限公司教授級高工為冶金專業校外指導教師，近期將與首鋼水城鋼鐵（集團）有限責任公司、貴州大龍錳業有限責任公司等省內企業合作，聘請具有一線豐富生產經驗的高級工程師為校外導師。

（二）實驗室教學平臺

本科生實驗課大多數是基于基礎課、專業基礎課和專業課進行的驗證性實驗，是提高專業基礎實驗技能的重要教學手段之一。專業基礎實驗技能的培養目標主要是使學生掌握基本理論和基本實驗技能，重點在于儀器使用、基本操作規范和對基本實驗現象的理解[5-6]，加強冶金工程實驗教學平臺建設對培養學生實踐能力極為重要。目前，冶金實驗中心規劃建設的主要實驗室為“冶金專業基礎實驗室”、“儀表實驗室”、“礦物預處理實驗室”、“有色金屬冶金實驗室”、“鋼鐵冶金實驗室”、“冶金環保實驗室”及“分析實驗室”。所有實驗室建設方案已完成，相關主要設備已完成選型，保證冶金工程本科實驗教學工作順利開展。

（三）虛擬仿真實驗室

近年來，虛擬仿真技術被應用于冶金工程專業實驗、實習和課堂教學，顯著提高了學生實踐能力和學習效果[7-9]。冶金實驗中心規劃重點建設實驗室有“虛擬仿真型實驗室”，主要建設內容有“鋼鐵生產全流程虛擬仿真實驗教學中心”，以燒結、高爐煉鐵、轉爐煉鋼等系統全流程實驗教學資源為核心，建設虛擬仿真實驗教學中心，利用虛擬仿真技術資源，結合實驗教學大綱和實驗考核方式，提高學生工程實踐能力。該中心規劃采購METSIM過程模擬軟件，應用于冶金工藝流程熱量平衡計算、化學反應、過程控制、設備設計、成本估算和過程分析，實現實驗過程零污染，教學資源零消耗，實驗無危險性[6]，實驗教學內容豐富，增加學生動手操作機會，為冶金工程專業工程師培養提供重要保障。

（四）實習基地平臺

按照冶金專業本科培養方案，集中實踐性環節學分比例占整個培養方案的17.14%，具有相當分量。本校已與中國鋁業貴州分公司簽訂《冶金專業本科教學實習基地建設》合同，共建冶金專業本科實踐教學實習基地，將認識實習、生產實習及畢業實習等實踐教學環節安排在企業進行，在生產實踐過程中實現專業基本應用能力培養。實踐基地主要為冶金專業學生提供實踐教學場所，項目實施后，將定期聘請較高專業技術水平和生產經驗豐富的企業技術人員進行專項講座和培訓，可滿足每年300人次冶金工程專業本科生的實踐需求。根據冶金專業發展需要，學校將陸續拓展實習基地建設，選擇國有或地方大型骨干冶金企業作為合作對象，增加冶金專業實習基地的多樣性。

（五）“雙創”項目全覆蓋

全面實施創新創業教育，培養“強責任、精技術、善管理、重實踐、求創新”高素質應用型人才，確立了“113”創新創業教育目標（“雙百分百”），即“讓100%學生接受創新創業知識教育，資助100%學生經歷創新或創業訓練，期待3%學生取得優質創新創業成果”。開展“本科生導師制”，由學生自愿選擇專業老師，并在其指導下，申報“雙創項目”，獨立開展立項項目的實驗研究、撰寫論文、完成課題。以本文指導的2016級3名本科生為例，經過一年來實驗室科研項目實踐，在專業認識和科研開展基礎手段方面獲得較大提高。

（六）提高師資隊伍工程教育素質和水平

篇（5）

中圖分類號：G434文獻標志碼：A文章編號：1000-8772（2016）06-0176-02

教學模式可視為教學要素結構和教學流程組合的一種方式，它以特定的教學理念為基礎，并服務于特定的教學目的，是一個由教學目的、教學流程、教學功能和教學環境所構成的體系。翻轉教學模式顛倒了知識傳授與知識內化的順序以及傳統教學中的師生角色，重新規劃了課堂教學時間的使用。其理論基礎是發展區理論。這一理論認為，學生在課堂外通過視頻自主學習，將學不懂的地方作為問題記下來，教師可以在課堂上集中講解，這種講解就講在了學生的最近發展區，從而可以有效地促進學生發展，大大提高課堂的教學效率。互聯網的普及和人工智能技術在教育領域的應用，使翻轉教學模式變得可行和現實。通過互聯網，學生很容易得到優質的多媒體學習資源，可以不完全依賴授課教師的課堂教學。因此，課堂教學的作用發生了變化，其更大的作用是幫助學生解決疑難問題，引導學生去運用知識。

翻轉教學把原來的“先教后學、以教為主、以學為輔”的模式轉變為“先學后教、以學為主、以教為輔”的模式，它是一種“從教學到學教”，是對傳統教學模式的一種顛覆。這種模式的主要特點是：（1）從被動學習到主動學習；（2）從知識導向到問題導向。從課后復習消化課堂知識為主到課前自學提出問題為主；（3）充分利用互聯網等現代通訊技術；（4）以學生為中心，尊重學生的個性化需求。翻轉教學也是一種混合教學方式：學生學習的一部分是通過在線學習接收內容和講座，且自主控制學習時間、地點、路線和進程；一部分是在教師監督和指導下的實體地點進行。由于學生減少了出席實體學校的面對面課程，這種教學模式非常適合實踐環境多變和實習地點分散的畢業論文（設計）環節。因此，其應用并不只局限于課堂教學的改進，對畢業論文指導這類實踐性較強的教學環節也有很大的借鑒參考意義。

一、加強問題導向，使論文選題更加貼合實際

畢業論文選題的來源多種多樣。依據翻轉教學模式的原理，畢業論文的關鍵是要以問題為導向，把問題擺到前面，讓學生帶著問題的眼光去尋找問題、發現問題、探究問題，才可能確定一個好的選題。具體而言，一個好的選題可以通過多種途徑去發現。（1）實際和實踐的途徑。通過對現實事物和活動的認真調查、觀察或親身參與，以及憑借以往積累的有關知識和經驗，從現象中發現問題所在。（2）大眾傳媒的途徑。關注各種媒體傳播的內容，可以找出一些熱點問題或社會普遍關切的問題。（3）與人溝通的途徑。與教師、領導、同伴、任務委托人等他人的溝通交流也是發現問題和碰撞思想的一個重要途徑。（4）閱讀文獻的途徑。這個途徑可以說是從問題到問題。通過對別人研究的問題學習和思考，可能會產生新的問題和新的想法。

二、畢業論文指導應更加充分利用互聯網技術和平臺

互聯網技術和平臺多種多樣，主要平臺說明如下。

第一，短信群、微信圈、QQ群、微博和電子郵件等各種現代即時通訊技術。利用這些通訊工具，可以實現音、像、畫、圖等各種類型信息實時的雙向和多向傳遞，不受時間空間限制，學生既可以得到教師的指導意見，也可以看到學生對問題的見解和分析。同時，這種指導與交流方式具有追溯回看功能，有助于更充分、深入地進行總結歸納。此外，利用這些虛擬網絡，可以臨時組成富有彈性的虛擬攻關小組，集中各方面的知識，通過更好的交流和協作能力去解決問題。

第二，擴大開放式指導。翻轉教學的一個重要優勢，就是通過互聯網平臺引進更多更廣的外部優質教育資源，具有很強的開放性特征。對畢業論文指導來說，借鑒這一思路，可以加大引入社會人士、校外專業力量加入指導隊伍，參與當面指導或遠程網上指導，實現跨學校、跨地區的教學資源整合。甚至可以組建成立畢業論文指導專業協作組，以指導本學校學生為主，兼顧參與有協作關系的外校學生某部分某階段的論文指導工作，形成交叉與復合的指導格局，從而更有效地激發學生創新思維，乃至創出特色，順應現代社會發展的大潮流。

第三，導入不同論文選題涉及專業知識點的信息資源，幫助學生復習、回顧、鞏固用到的知識。畢業論文也是大學所學知識的綜合應用與全面復習。仿照翻轉課堂教學，在畢業論文指導過程中可以建立專門網站，上傳各種與畢業論文選題緊密相關的微課、慕課視頻資源供學生在“干中學”。同時，可以鏈接一些相關文獻、數據、統計資料資源，為畢業論文工作提供大數據支撐。第四，建立畢業論文專題論壇和分論壇。通過網上論壇，可以和展示各自的觀點，分享與共享階段報告、文獻綜述等，起到互相啟發、思想碰撞的作用，實現擴大交流和擴大知識點的效果。

三、進一步增強個性化指導

翻轉課堂的一個重要特點就是可以針對不同學生的不同特點組織教學，通過學生的自主學習和問題，發現學生的特征，并有針對性地進行教學。畢業論文同樣如此，通過利用以上互聯網技術和平臺，指導教師可以發現學生有創意的、個性化的項目和問題，對其畢業論文進行引導和指導。為此，教師需要在針對學生個性進行指導方面做更多的精心設計。比如，對論文選題和不同學生進行分類指導，對學生在線情況進行統計跟蹤，開發在線測試和評價等自動功能，以滿足翻轉教學模式下的畢業論文指導需要。總之，翻轉教學模式下的畢業論文指導不同于傳統意義上的畢業論文指導，它是綜合性、全方位、基于實時信息和多向互動的指導。引入翻轉教學模式的概念有助于改進和拓寬現有論文指導方式，緩解傳統的全程面對面指導無法應對學生地點分散、師資資源不足等問題，特別是在畢業論文階段，學生面臨實習、應聘、考研等未來去向的重重壓力，經常不能集中進行指導的問題。對畢業論文指導教學工作在組織和流程上的改變，既是有形的媒體和硬件的改進，也是教學理念和方法的創新。隨著新技術在教育教學中的滲透和應用，數字化學習、移動課堂、電子書包、虛擬現實學習及游戲化學習等新的教學形態將發揮越來越大的作用，畢業論文指導也不例外，必須像翻轉教學模式一樣，采用與時俱進的新的教學理念進行變革。

參考文獻：

[1]何朝陽,歐玉芳,曹祁.美國大學翻轉課堂教學模式的啟示[J].高等工程教育研究,2014(3).

[2]毛姣艷.翻轉課堂教學模式的優勢與應用挑戰[J].時代教育,2014(7).

[3]趙興龍.翻轉教學的先進性與局限性[J].中國教育學刊,2013(4).

[4]劉彬讓.研究型農業大學本科人才培養體系的構建[J].高等農業教育,2009(11).

[5]劉彬讓,李論.試論研究型農業大學教學方法的改革[J].高等農業教育,2010(7).

[6]張利榮.我國本科生學習現狀的調查與分析——以武漢地區高校為例[J].國家教育行政學院學報,2012(4).

篇（6）

隨著科學技術的迅猛發展，新的教學媒體不斷涌現，繼多媒體、仿真、計算機網絡之后，教學技術領域又出現了一個新型教學媒體，它就是虛擬現實技術(virtual Reality)。虛擬現實技術是運用計算機對現實世界進行全面仿真的技術，由于它能夠創建與現實社會類似的環境，使使用者獲得身臨其境的感覺和體會，從而能夠解決學習媒體的情景化及自然交互性的要求，因而，在教育領域內有著極其巨大的應用前景，可以預言，虛擬現實技術將成為現代教育領域內最具有應用前景的 “明星” 技術。

目前，虛擬現實技術已在航空航天、醫學實習、建筑設計、軍事訓練、體育訓練、娛樂游戲等許多領域得到廣泛應用。‘在國外，虛擬現實技術已應用于課堂教學。虛擬現實技術作為新的教學媒體，它的出現無疑將對現代教育教學產生深遠的影響。

一、虛擬現實技術在現代教育中的具體應用

虛擬現實技術在各方面都展現出了強大的應用可能性，蘊藏了無限生機，它能夠為學生提供生動、逼真的學習環境，學生能夠成為虛擬環境的一名參與者，在虛擬環境中扮演一個角色，這對調動學生的學習積極性，突破教學的重點、難點，培養學生的技能都將起到積極的作用。新興的教育形式必將因其優越的一面而在未來教育領域中占有一席之地。

虛擬現實技術在現代教育教學中的應用主要有以下六個方面。

1、科技研究

當前許多高校都在積極研究虛擬現實技術及其應用，并相繼建起了虛擬現實與系統仿真的研究室，將科研成果迅速轉化實用技術，如北京航天航空大學在分布式飛行模擬方面的應甩浙江大學在建筑方面進行虛擬規劃、虛擬設計的應用；哈爾濱工業大學在人機交互方面的應用；清華大學對臨場感的研究等都頗具特色 。

2、虛擬學 習環境

虛擬現實技術能夠為學生提供生動、逼真的學習環境，如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結構顯示等，在廣泛的科目領域提供無限的虛擬體驗，從而加速和鞏固學生學習知識的過程。親身去經歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力，主動地去交互與被動的灌輸，有本質的差別。

3、虛擬實驗

利用虛擬現實技術，可以建立各種虛擬實驗室，如地理、物理、化學、生物實驗室等等，擁有傳統實驗室難以比擬的優勢，不僅可以節省成本，還可以規避真實實驗或操作往往會帶來各種危險。

4、虛擬 實訓基地

利用虛擬現實技術建立起來的虛擬實訓基地，其 “設備”與 “部件”多是虛擬的，可以根據隨時生成新的設備。教學內容可以不斷更新，使實踐訓練及時跟上技術的發展。

5、虛擬仿真校 園

教育部在一系列相關的文件中，多次涉及到了虛擬校園，闡明了虛擬校園的地位和作用。虛擬校園也是虛擬現實技術在現代教育中最早的具體應用，它由淺至深有三個應用層面，分別適應學校不同程度的需求：

(1)、簡單的虛擬我們的校園環境供游客瀏覽。

(2)、基于教學、教務、校園生活，功能相對完整的三維可視化虛擬校園。

(3)、以學員為中心，加入一系列人性化的功能，以虛擬現實技術作為遠程教育基礎平臺 (包括虛擬考場)。

6、虛擬遠程教育

虛擬現實技術使得Internet的一片平面世界首次出現了的三維場景，它剛一問世，便引起了極大的反響，得到眾多的軟硬件廠商的支持，成為了Internet是最具發展前景的新興技術。虛擬現實在各方面都展現 出了強大的應用可 能性 ，蘊藏了無 限生機 ，在教育領域中WEB站 點中，它可廣泛用于學習情景創設，增加學習內容的形象性和趣味性；可視化的導航自然的人機界面等方面。如：創建網上三維圖書館。

二、虛擬現實技術在現代教育中的優勢分析

1．彌補遠程教學條件的不足。在實際教學中，往往會因為實驗設備、實驗場地、教學經費等方面的原因，而使一些應該開設的教學實驗無法進行。利用虛擬現實系統，可以彌補這些方面的不足學生足不出戶便可以做各種各樣的實驗，獲得與真實實驗一樣的體會，從而豐富感性認識 ，加深對教學內容的理解。

2．避免真實實驗或操作所帶來的各種危險。以往對于危險的或對人體健康有危害的實驗，一般采用電視錄像的方式來取代實驗，學生無法直接參與實驗，獲得感性認識。利用虛擬現實技術進行虛擬實驗 ，則可以免除這種顧慮，學生在虛擬實驗環境中，可以放心地去做各種危險的或危害人體的實驗。例如：虛擬的化學實驗，可以避免化學反應所產生的燃燒、爆炸所帶來的危險。

3．徹底打破空間、時間的限制。利用虛擬現實技術，可以徹底打破空間的限制。大到宇宙天體，小至原子粒子，學生都可以進入這些物體的內部進行觀察。例如學生可以進入虛擬發電廠內，考察發電機的每個部件的工作情況以及每個部件之間的相互聯系，了解整個發電過程，這是電視錄像媒體和實物媒體所無法比擬的。虛擬技術還可以突破時間的限制，一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程，通過虛擬現實技術，可以在很短的時間內呈現給學生觀察。例如，生物中的孟德爾遺傳定律，用果蠅做實驗往往要幾個月的時間，而虛擬技術在一堂課內就可以實現。

4．可以虛擬人物形象。虛擬現實系統可以虛擬歷史人物、偉人、名人、教師、學生、醫生等各種人物形象，創設一個人性化的學習環境，使遠教學生能夠在自然、親切的氣氛中進行學習。例如，在虛擬的課堂學習氣氛中，遠教學生可以與虛擬的教師、學生一起交流、討論，共同探討學習中的各種問題，進行協作化學習目前，盡管虛擬現實系統的硬件設備還比較昂貴，虛擬現實技術尚未能普及，但是，隨著虛擬現實技術的不斷發展和完善，以及硬件設備價格的不斷降低，我們有理由相信，與多媒體技術、網絡技術并駕齊驅的虛擬現實技術作為一種全新的媒體，必將具有更加廣闊的應用領域和發展前景，同時在現代教育領域，以其 自身強大的教學優勢和潛力，也將會逐漸受到教育工作者的重視和青睞。我們需要緊密關注，大膽探索與應用，最終使虛擬現實技術在現代教育領域得到廣泛應用和推廣并發揮其重要作用。

篇（7）

中圖分類號:TP391文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)19-5381-02

繼電保護裝置是一種利用電磁感應原理而發展起來的電力系統保護裝置,隨著電子技術和網絡通信技術的飛速發展,目前已經發展到微機型階段,并且利用軟件技術可以實現由軟件技術驅動硬件而實現微機繼電保護,這就是目前研究很熱的技術――基于虛擬儀器技術的繼電保護系統。利用虛擬儀器技術實現的微機繼電保護裝置,具有傳統微機繼電保護裝置所不具備的優勢,例如控制更加安全可靠等。

本論文主要將虛擬技術應用于微機保護實驗系統,擬對基于虛擬儀器技術的微機保護系統進行開發,并從中找到可靠有效的微機保護實驗方法與建議,并和廣大同行分享。

1 微機繼電保護概述

1.1 微機繼電保護的基本構成

微機繼電保護裝置,其基本結構構成與普通的電力保護裝置一樣,也是有硬件和軟件兩大部分構成。硬件部分主要由數據采集系統、數據處理系統及邏輯判斷控制模塊等幾個部分構成,主要由數據采集模塊負責對電力系統的相關電參數實現檢測與采集,并將數據傳送至數據處理系統,數據經過運算之后,由邏輯判斷控制模塊調用軟件控制程序,并發出相應的控制信號,驅動保護裝置執行保護動作,從而實現電力繼電保護的功能。

隨著集成電子電路技術的發展,目前發展的微機型繼電保護裝置,其硬件系統主要由CPU(微處理器)主機系統、模擬量數據采集系統和開關量輸入/輸出系統三大部分組成,盡管結構構成已經發生一定變化,但其實實現繼電保護的基本原理仍是一樣的,由模擬量數據采集系統負責相關保護參數的采集,微機繼電保護裝置是以微處理器為核心,根據數據采集系統所采集到的電力系統的實時狀態數據,按照給定算法來檢測電力系統是否發生故障以及故障性質、范圍等,并由此做出是否需要跳閘或報警等判斷。

1.2 微機繼電保護裝置的特點

微機保護與常規保護相比具有以下優點:

1) 微機繼電保護裝置主要由微處理器為核心而構成的硬件系統,因此借助于現代功能強大的微處理器,微機型繼電保護裝置可以實現一定程度的智能化。

2) 相比于傳統的機械式硬件實現的硬件保護裝置,微機型繼電保護裝置能夠依靠數據采集模塊實現對相關參數的檢測與采集,整個過程實現數字化流程,這就為繼電保護裝置的控制功能的穩定性、可靠性提供了技術條件;另一方面,依靠微處理器內部的軟件程序,微機繼電保護裝置能夠進行周期性自檢,一旦發現自身硬件或者軟件發生故障,能夠立即實施報警,從而保障了繼電保護裝置功能的可靠性。

3) 傳統的機械式硬件實現的硬件保護裝置,其保護功能較為單一,僅僅是實現基本的保護功能,動作依靠一次性機械元件完成,一旦該部件發生故障,則整個繼電保護裝置無法工作;而微機型繼電保護裝置除了能夠利用弱電驅動控制實現繼電保護的功能外,還能夠依靠數據采集系統對整個電力系統的相關電力參數都實施監測與采集,通過程序的分析,實現對電力系統整體性能的檢測,保護功能大大豐富。

4) 傳統的機械式硬件實現的硬件保護裝置,其功能調試復雜,工作量大,而且極容易造成內部晶體管集成電路的失效,而現代微機繼電保護裝置,依靠內部的核心微處理器,能夠開發專用的人機交互系統,利用人機交互系統實現繼電保護裝置的調試,簡單易行,還可以自動對保護的功能進行快速檢查。

5) 利用微機的智能特點,可以采用一些新原理,解決一些常規保護難以解決的問題。例如,采用模糊識別原理或波形對稱原理識別判斷勵磁涌流,利用模糊識別原理判斷振蕩過程中的短路故障,采用自適應原理改善保護的性能等。

2 基于虛擬儀器的微機保護實驗系統開發設計

2.1 總體結構設計

本論文探討的是基于虛擬儀器技術的微機繼電保護系統,因此首先面臨選擇合適的虛擬儀器開發平臺的問題,這里選擇基于G語言的LabView開發平臺是目前國際最先進的虛擬儀器控制軟件,集中了對數據的采集、分析、處理、表達,各種總線接口、VXI儀器、GPIB及串口儀器驅動程序的編制。基于虛擬儀器的微機繼電保護裝置系統,是利用虛擬儀器開發平臺,構建虛擬的微機繼電保護裝置,實現完整的微機繼電保護裝置的全部功能,并對設計的虛擬繼電保護裝置進行評估和改進,從而完成微機繼電保護系統設計的一種設計手段。

利用虛擬儀器技術進行微機繼電保護系統的開發設計,從具體設計流程來說,主要從以下幾個環節入手進行總體結構的設計:

根據微機繼電保護系統的設計目標、設計功能,列出所需要的相關硬件,構建整體微機繼電保護系統結構框架;另一方面,盡量采用模塊化的開發設計模式,將微機繼電保護系統按照不同的功能環節,設計各功能模塊之間的結構關系。

如下圖所示,是本論文所探討的利用虛擬儀器平臺所開發的微機繼電保護系統結構原理圖。這種方式既便于模塊的單獨調試,節省系統開發周期,又便于系統功能的改變,使系統具有更強的移植與升級功能。

如圖1所示,基于虛擬儀器技術的微機保護系統結構主要由一次系統、轉換模塊、數據采集模塊、保護測量模塊及保護決策軟件系統等幾部分構成,一次系統主要負責面向電網系統模擬設置合適的傳感器,將相關擬生成電網的二次側電壓、電流信號,信號經過轉換、調理電路變換成符合要求的-5V～+5V模擬信號送數據采集模塊,數據采集模塊主要由DAQ數據采集卡構成,能夠自動將模擬產生的模擬電壓信號進行A/D轉換,并進行初步的數據處理轉換再傳送給以虛擬微處理器為核心的保護決策模塊,最終將生成的繼電保護控制決策信號輸出到保護策略模塊,最終實現微機繼電保護系統的功能。

2.2 數據采集模塊的設計與實現

本文中微機實現的繼電保護實驗系統輸入信號來源于繼電保護測試儀,根據保護系統測試輸入信號的特點,本論文采用數據采集卡來負責數據的采集與高速傳輸。

2.2.1 數據采集卡的選擇

要實現基于虛擬儀器技術平臺的微機繼電保護系統,一次系統在完成相應電力系統電參數的傳感檢測之后,數據采集模塊要能夠按照微機繼電保護系統的功能于設計要求實現相應數據的轉換與采集,因此,數據采集卡的選擇成為整個微機繼電保護系統保護功能實現的關鍵。目前的數據采集卡,主要有12位或16位的DAQ數據采集卡,在具體決定選用12位還是16位的DAQ設備時,主要從采集精度和分辨率這兩個指標考慮,可以由給定的系統精度指標衡量出DAQ卡需要的整體精度。

在本論文中,這里選取PCI-1716數據采集卡。PCI-1716是研華公司的一款功能強大的高分辨率多功能PCI數據采集卡,它帶有一個250KS/s16位A/D轉換器,1K用于A/D的采樣FIFO緩沖器。PCI-1716可以提供16路單端模擬量輸入或8路差分模擬量輸入,也可以組合輸入。它帶有2個16位D/A輸出通道,16路數字量輸入/輸出通道和1個10MHz16位計數器通道。PCI-1716系列能夠為不同用戶提供專門的功能。

2.2.2 虛擬數據采集程序的實現

在選擇了數據采集卡硬件設備之后,需要借助于虛擬儀器平臺為整個系統設計虛擬護具采集程序。在具體進行設計時,由系統內部虛擬程序產生數據采集卡鎖需要的相應信號,具體來說就是CT、PT信號,因此,在具體編程時,首先將CT、PT信號傳輸至相應的濾波器,LabVIEW提供了各種典型的濾波器模塊,根據需要可以設置成低通、高通、帶通、帶阻等類型的濾波器;其次,將經過數據濾波處理之后的數據進行輸出。數據采集模塊的程序如圖2所示。

2.3 微機保護模塊的設計與實現

既然在數據采集模塊之后需要進行數據的濾波,盡管LabVIEW提供了各種典型的濾波器模塊,但是仍然需要借助于虛擬濾波模塊設計專用的濾波算法,而且在微機繼電保護系統中,對電力系統的繼電保護功能的實現,主要是由相應的濾波保護算法實現的,因此有必要為虛擬微機電力保護系統設計濾波保護算法程序。

本論文采用如下的設計方法對濾波保護算法進行設計:

1) 利用LabVIEW自帶的濾波器進行數據的排序濾波。

2) 按照系統保護功能所需要的數據頻帶,設置相應的低通、高通、帶通、帶阻等燈濾波保護功能。按照上述方法,基于虛擬儀器平臺的微機繼電保護系統,其濾波器輸入得到的數據序列,多數是傳感器采集到的電參數,如電壓和電流,而電壓和電流數據是離散的數字量序列,其中包含了大量的諧波干擾信號,因此有必要進行濾波。在本論文中,采用了二級濾波保護算法,即分別進行前置濾波和后置濾波,實現對數據的二級濾波保護,從而提高整個微機繼電保護系統的穩定性和可靠性。前置濾波模塊如圖3所示,后置濾波模塊如圖4所示。其中前置濾波模塊提供了差分濾波器、積分濾波器、級聯濾波器、半波和1/4周波傅立葉濾波器、半波和1/4周波沃爾氏濾波器,可以根據需要自行選擇;后置濾波模塊提供了平均值濾波器、中間值濾波器,也可以自由選擇。

3 結束語

利用虛擬儀器技術進行微機繼電保護裝置系統的設計開發,能夠很好的避免了實物硬件開發設計所帶來的周期較長、調試較復雜以及成本較高等劣勢,所有的開發設計任務全部在虛擬儀器平臺上完成。本論文將虛擬儀器技術應用到了微機保護裝置的設計,對于進一步提高微機繼電保護裝置的可靠性與穩定性具有優勢,同時借助于虛擬儀器技術的開發,能夠更好的實現電氣繼電保護功能的完善與提升。

參考文獻:

[1] 李佑光,林東.電力系統繼電保護原理及新技術[M].北京:科學出版社,2003.

[2] 王亮,趙文東.微機繼電保護的現狀及其發展趨勢[J].科技情報開發與經濟,2006,16(18):150-151.

篇（8）

實踐教學在中藥學專業大學生創新能力與科學素養培養中起著重大作用。實踐技能培養是中藥學專業教學工作的重要環節，是培養學生創新意識和能力、提高綜合素質的重要途徑[2]。李凱從大學生實踐創新教育制度建設、構建大學生創新意識和創新能力評價體系、建立創新型實踐教學模式、開展課外科技活動等方面，改良大學生實踐創新能力培養模式；劉芙等按照基礎、專業、綜合、社會實踐“四層次”設計教學內容，構建了“四階段”實踐教學模式。中藥學本科專業不僅要讓學生掌握足夠的基礎理論和基本技能，更要注重對學生進行理論聯系實際過程的訓練和培養，以激發學生提出問題、分析問題和解決問題的興趣和能力，從而培養實踐技能和創造能力。北京中醫藥大學中藥學院高度重視實踐教學。在長期研究和實踐的基礎上，近年來對實踐教學環節進行大膽改革創新，建立了一套以“實驗技能培養集中實習實踐科研創新訓練專業綜合實踐”為基本構成模塊，涵蓋第一、第二和第三課堂，跨越大學一年級至四年級，具有“理論與實踐、知識與技能、夯實基礎與創新提高三結合”教學特色，全方位，多手段，分層次遞進式的中藥學專業本科生實踐技能培養模式，為培養學生的創新精神和實踐能力奠定了基礎。

1分層遞進式實踐技能培養模式主要內容

1.1開設設計性綜合性實驗

培養設計能力和創新能力大力推動設計性和綜合性實驗開展，從工作量認定、教改經費資助等方面予以扶持。每門實驗課至少包含1~2個設計性實驗，由學生設計具有一定創新性的實驗方案。專門開設綜合性實驗，教師定出實驗題目，由學生查資料，在綜合現有研究成果的基礎上設計實驗方案，然后師生討論方案的可行性并修改方案，最后由學生獨立完成實驗。從大學一年級的專業基礎課直至專業實驗課，均要求開設設計性或綜合性實驗項目，近年來每學年的開設比例占實驗課程總數50%以上。

1.2組織實驗技能大賽

以賽促教促學促練中藥學是實驗性科學，實驗基本技能是學生核心競爭力的保證。從2009年起每年組織一次中藥學實驗技能大賽。旨在規范、熟練實驗基本操作，提高學生基本實驗技能；通過競爭發現實驗教學工作中的優、缺點；培養廣大學生的實驗興趣和創新意識，給學生提供一個展現自我的平臺；讓學生重視實驗技能，激發學生學習的積極性和主動性，營造良好的科研與學習氛圍。此外，鼓勵學生參加各類實驗技能大賽，多次組織團隊參加北京市大學生化學實驗競賽，并多次獲獎。

1.3強化畢業論文環節

提高學生實驗綜合素質畢業論文是檢驗和增強學生自學能力、分析能力、設計能力、綜合應用能力及創新能力的重要一環。以往的畢業論文安排在第8學期，考慮到此學期學生還要參加考研復試，以及聯系工作等實際情況，我們嘗試將畢業論文工作提前到第7學期開始，保證有充足的時間完成。為充分調動每一個學生的積極性，發揮其特長，畢業論文題目保證1人1題，不得重復。

1.4渲染學術氛圍

引領學生實踐為提高學生對于科研、科技開發的興趣，渲染學術氛圍，學院每年邀請國內外知名學者前來講學，包括中國醫學科學院肖培根院士、中國中醫科學院黃璐琦院士、陳士林研究員、302醫院肖小河研究員、香港浸會大學趙中振教授、美國國家疾病預防控制中心（CDC）職業安全與健康研究所（NIOSH）病理生理研究部首席生理學家AnnaAShvedova教授、美國Daemen大學BrendaL.Young教授、AndrewKierWise博士等共20多人。此外，還鼓勵教師帶領對科研有濃厚興趣的學生從大一下學期或大二開始進入實驗室，通過學生自愿申請、科研導師審核，遴選學生參加教師的科研項目，包括國家自然科學基金、國家新藥創制重大專項、北京市自然科學基金等省部級項目、橫向科技開發項目等研究。自2007年以來，學生參與科研項目達40余項，以第一作者身份發表學術論文數十篇，其中多篇被SCI、EI、SCIE等收錄。

1.5建立學生科研創新平臺

促進創新思維的形成搭建學生科研創新平臺，提供全開放的自主學習實驗教學環境。通過課外創新實踐項目立項，鼓勵學生積極參加課外創新設計學習，提高學生創新實踐能力，培養科學研究能力。①建設學生科研創新平臺網站。完善網絡宣傳交流版塊，包括大學生科研創新項目招標通知、報名、申報評審程序、項目管理運行機制、科研成果信息公布等信息；②實行導師準入制度。教師只有通過培養大學生科研創新能力課程的學習，通過測試，方可取得導師資格，再通過申請成為導師團隊成員；③實行審批制。學生確定研究題目或研究方法后，以課題申請的方式提出申請，獲得批準后將為其指派指導教師或學生自行聯系指導教師，實驗在教師指導下完成，實驗完成后撰寫并上交論文報告，接受答辯；④實行項目定期考核制度。學生定期上交研究進展，統一進行標書評優，在實施過程中，各小組定期召開組會進行本課題的討論；⑤召開大學生科研創新例會。定期召開創新工作專題會，討論工作計劃及存在的問題以及解決措施，針對各項工作中遇到的問題，由指導教師團隊進行摸底、總結、提出解決方案；⑥建立獎勵機制。每年拿出專項經費，對在大學生創新創業活動、參與教師科研活動以及各種競賽中取得優異成績的學生給予獎勵，并通報表彰，激勵拔尖學生脫穎而出。

1.6加強與外界合作

拓展學生實習實踐空間，積極加強與外界的合作，進一步拓展學生實習實踐空間。①與校內科研實驗室的合作。依托學科優勢，大力加強實驗室軟硬件建設的同時，及時把科研優勢轉化為校內實習實踐基地，將教育部“中藥制藥與新藥開發工程研究中心”、“中藥材規范化生產工程研究中心”；北京市“中藥基礎與新藥研究重點實驗室”；國家中醫藥管理局“中藥信息工程”重點研究室、國家中醫藥管理局“中藥經典名方有效物質發現”重點研究室和國家中醫藥管理局三級科研實驗室等科研平臺發展為校內教學實習基地。②與校外實習基地的合作。充分利用學校在中藥研究領域校友資源等方面的優勢，積極建立與校外實習基地的合作，拓展學生的實習實踐空間，與北京康仁堂藥業等醫藥企業和廣安門醫院等三甲醫院及安國藥材種植基地、松山植物園共建校外實習基地。③組織專業科學考察。利用節假日組織學生走出校門，走入生產實踐一線，進行有計劃、有目的的中藥資源調查等科學考察，培養學生的探索精神、合作精神、創新精神，磨練學生意志，引導學生熱愛實踐、勇于實踐、服務社會。

1.7加大投入

搭建堅實的實踐教學硬件平臺近年來一直積極申報各類國家財政專項以改善大學生實驗室條件，同時本著勤儉持家的原則用好各項經費。學院歷來注重實驗內容和生產實際相結合，為滿足專業教學需要，已建成能滿足教學科研需要的研發基地近五千平米，其中包括符合GMP標準的中藥制劑實訓平臺、中藥材標本館和小型藥草園。中藥制劑實訓平臺中既有制藥生產中的常用設備，可供學生學習各種劑型的制備方法，也有萬級、十萬級的模擬車間、環境，使學生感受到工廠的氛圍；中藥材標本館和小型藥草園，使學生親身接觸到中藥飲片和藥用植物，增加學生學習的積極性和主動性，達到了“身臨其境，樂在其中”教學境界。通過上述措施，將專業實驗與生產實際融為一體，提升理論，注重實用，強化了學生解決中藥生產與鑒別中實際問題的能力。

1.8加強隊伍建設

努力造就高素質的實踐教學隊伍提高教師實踐教學能力，是完成實踐教學任務，培養學生創新精神和實踐能力的關鍵。因此，學院十分注重加強實驗技術人員隊伍建設。①加強在職人員的培訓。對新留校工作、新調入人員必須進行實驗技術崗前培訓；支持、鼓勵實踐教學人員參加國內外各種教學研討會；選派青年教師進修學習，以提高隊伍的業務水平；②成立實驗教學督導組。成立由知名專家教授組成的中藥學實驗教學督導組，對實驗技術人員進行定期考核，同時對實踐教學的改革方案進行專家論證、向學校教學指導委員會提出指導性意見和建議。

2分層遞進式實踐技能培養模式特點與創新

2.1全方位

中藥學專業本科生實踐技能培養模式涵蓋第一、第二和第三課堂。強化專業培養方案之內的第一課堂教學，即經典的驗證性、設計性、綜合性實驗和畢業論文；堅持教學中心地位，開辟豐富多彩的第二課堂活動，即開辦實驗技能大賽，舉辦學術節，渲染學術氛圍，引導學生參與教師的科研項目，為學生提供訓練和展示平臺，通過比賽和科研活動，促教、促學、促練；應用所學專業實踐技能，走出校門，進行科學考察，走進企業，調查中藥行業發展現狀，引導學生熱愛實踐、勇于實踐、服務社會。分層次遞進式培養模式涵蓋了大學一年級至四年級。大一和大四學生分別主要以實驗基本技能訓練和畢業論文工作為主，設計性和綜合性實驗、實驗技能大賽、學術節、學生科研活動招標、學生參與教師的科研項目則貫穿大學一年級至四年級。

2.2多手段

采用多種實驗教學手段，不斷完善實驗教學方法。在原有課堂教學和實物實驗的基礎上，利用先進的現代化網絡技術，進行計算機輔助教學，建立虛擬仿真實驗數據庫，建立實驗仿真教學平臺和人機互動實驗教學平臺，提高學生學習專業課程的興趣。中藥學虛擬仿真實驗平臺優勢體現在以下方面：①虛擬仿真實驗平臺將圖像、聲音、動畫引入到實驗教學中，在較短的時間內，向學習者呈現和傳遞大量信息，充分調用學習者的各種感官，使學習者加強對課本知識的理解，有利于提高實驗教學的質量和效率。②虛擬仿真實驗平臺的交互性可以讓學生有身臨其境的效果，通過3D效果建立起來的實驗環境，可以使學生通過人機交互對整個實驗過程進行全程操控和觀察，讓學生非常直觀的學習實驗過程。③虛擬仿真實驗平臺解決了中藥學實驗教學中的以下三點迫切需求：實現中藥學實驗教學的遠程教育，可以讓學生通過網絡親臨整個實驗過程；突破傳統實驗形式的限制，對于危險性、毒性極大的實驗可通過模擬仿真平臺實現實驗過程的真實再現；對于資源有限、貴重的藥材，不適宜于實驗室中大量消耗，通過虛擬仿真實驗平臺，實現了資源的保護。通過現代化的虛擬仿真實驗和傳統的課堂教學、實物實驗有機結合，克服傳統課程的缺點，通過建模與動態演示，把中藥學過程中的實驗直觀形象的展示出來，便于學生對實驗過程的掌握，為學生實驗創新能力的提高提供了基礎。2.3分層次探索建立了以“實驗技能培養集中實習實踐科研創新訓練專業綜合實踐”為基本構成模塊，各模塊依次展開，層層遞進，互為依存，有機聯系，不斷深化的多層次培養模式，形成了“實驗教學奠定基礎、集中實習鞏固加強、科研訓練培育創新、綜合實踐整合提高”的實踐教學特色，提出了“理論與實踐、知識與技能、夯實基礎與創新提高三結合”的實踐教學理念。同時，以學生的專業思想教育為切入點，連續4年不間斷，而部分優秀畢業生又可以作為專業思想教育的范例，反饋形成良性循環。

2.3.1實驗技能培養層次

本層次立足于基本實驗技能和動手能力培養、各項操作技能的熟練掌握、創新思維和能力的培養、基礎和專業知識的鞏固提高，內容包括附屬于基礎課程、專業基礎課程及專業課程內的課內實驗和獨立實驗課程，分為基礎性、專業性和綜合設計性實驗三個能力分層遞進的實驗教學模塊。①基礎性實驗包括無機化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗、化學分析實驗、儀器分析實驗、物理學實驗、藥用植物學實驗、生物化學實驗、藥理學實驗等；②專業性實驗包括中藥化學實驗、中藥藥理學實驗、中藥藥劑學實驗、中藥炮制學實驗、中藥制劑分析實驗、中藥鑒定學實驗、中藥制劑顯微鑒別實驗等；③綜合設計性實驗又包括基礎綜合實驗和專業綜合實驗。以上所涉課程時間跨度從第一學年到第四學年，教學主要采用多媒體示范教學、仿真模擬、現場參觀、教師演示和學生實際觀察和操作等方式進行。

2.3.2集中實習實踐層次

根據課程學習需要，依托現有的實習實踐基地，在藥用植物學、中藥鑒定學、中藥制劑學等專業基礎課及專業課等課程教學中安排集中實習，包括松山藥用植物學實習（包括野外藥用植物資源調查、藥用植物識別）、安國中藥鑒定實習（包括常用中藥材鑒定、道地藥材產地實習等）、中藥制劑實習（包括中藥制劑車間實習、醫院藥劑科實習等）。本層次實習主要安排在第二學年和第四學年。通過集中實習，加深和鞏固學生課堂所學知識，獲取感性知識，開闊視野，擴大知識面，培養專業素質，加強職業道德教育，為今后工作奠定堅實基礎。

2.3.3科研創新訓練層次

開展形式多樣的科研實踐活動，以此強化學生專業基本技能訓練，培養學生創新精神和實踐能力，提高學生綜合素質。本層次的創新訓練主要面向已經完成基礎和綜合實驗培訓的二、三、四年級的學生，重點是“創新性、探索性”。具體包括：建立“科研創新實驗”導師庫，按照“以學生自行設計、操作為主，導師指導為輔”的原則，開設學生自行設計的“創新探索綜合實驗”；鼓勵學生積極參加各級各類科研課題申報；參加“挑戰杯”等各種創業大賽；進入教師實驗室參與教師科研項目；參加學校舉辦的專家、企業家系列講座等。

2.3.4專業綜合實踐層次

畢業專題實習是學生走上工作崗位的一次重要實踐，同時也是實現中藥學專業培養目標的一個極為重要的環節。在第七學期教學任務結束后即進入畢業專題實習，時間共16周。要求學生通過實習，了解本專業發展動態和趨勢，熟悉本專題所涉及的基本理論、基本知識和基本技能，掌握文獻查閱、實驗設計、實驗研究、數據處理、結果分析、論文撰寫等科學研究的基本方法，并熟悉論文答辯過程，為即將開始的工作奠定堅實的基礎。在第八學期末，根據學生入學以來的實驗、實習實踐、畢業論文等情況進行畢業綜合考核。多年教學實踐結果表明，通過以上四個不同層次的專業化訓練，學生切實具備了扎實的實踐技能與創新能力，能夠勝任中藥學相關領域的工作，并在工作中顯示出較強的競爭實力。

2.4將科研過程及科技成果轉化為實踐教學資源

積極引導教師把科研過程中產生的科研及科技開發成果引入到實踐教學之中，積極將設計性綜合性實驗和畢業論文與教師的科研課題相結合。三年來，結合縱、橫向科研課題的畢業論文300余篇，占畢業設計總課題數的36%以上；結合科研課題的綜合設計性實驗題目達85個，占實驗項目總數的61%，綜合設計性實驗項目開設比例占實驗課程總數40%以上；學生參與項目研究的課題占科研項目總數的70%以上。

2.5改革測評方法

建立能力培養為導向的考核體系建立能夠體現培養目標的、完整的實驗教學考核體系。采取多元化的考試方法，將過程考核與終結考試相結合，以考察能力、操作為主，全面考察學生的綜合能力。該考核體系涵蓋了實驗技能培養集中實習實踐科研創新訓練專業綜合實踐四個階段的各個環節。①在實驗技能培養階段，將實驗技能考核分成平時實驗能力測評和統考測評兩種，平時實驗能力測評主要包括：結合虛擬仿真實驗平臺實驗預習網上過關自動積分、實驗預習積分、實驗操作能力積分、實驗結果積分、實驗報告積分；統考測評又分為實驗理論考試和實驗操作技能考試兩部分。若平時實驗能力測評優秀者，可免統考測評；平時實驗能力成績達不到優秀者，須參加統考測評；規定實驗技能考核成績不及格不得參加理論課考試；②在集中實習實踐階段，以培養學生綜合能力為目標，要求學生提交實習報告和小結；③在科研創新訓練階段，要求學生撰寫課題申報書、實驗方案和詳細實施計劃；④在專業綜合實踐階段，注意培養學生的創新能力，通過選題、開題、實驗、論文撰寫和答辯等環節，使學生得到全面訓練。多年實踐證明，該體系保證了實驗教學各環節的教學秩序與質量，為正確評價學生實踐能力提供客觀指標體系，同時也是新世紀中藥學專門人才能力培養的基本保證。

3模式應用效果

分層遞進式中藥學專業本科生實踐技能培養模式構建完成后已進行了多年實踐，并取得了良好的成效。

3.1提高了本專業師資綜合水平

2007—2016年，本校中藥學專業相關教師有22人晉升教授或研究員職稱，35人晉升副教授或副研究員職稱。

3.2形成了多項教學改革成果

2007—2016年，該成果相關完成人獲得各級教學成果獎5項，發表實踐技能培養相關教研教改論文80余篇，建成北京市級精品課程2門，建設校級精品教材5部。鑒于在構建本科生實驗技能培養體系的綜合性、特色化和成效顯著，實驗研究成果突出，實驗室管理科學合理，注重科研促進本科教學和科技服務，中藥學實驗中心于2007年被評為“北京市實驗教學示范中心”，2012年還申報了國家級實驗教學示范中心。此外，中藥學專業于2007年獲批國家級特色專業建設點，2008年獲批北京市特色專業建設點。

3.3培育了學生的實踐創新精神和創新能力

經過全方位、多手段、分層遞進式的實踐技能培養模式訓練后，學生基礎知識和基本技能得到進一步強化。許多學生反映，在經過該模式的系統訓練后，實踐技能和實踐創新思維能力得到了較大提高。在學校連年舉行的大學生科研課題招標活動中，中藥學專業每年有數十個學生團體積極參與這一活動，在此過程中他們經歷了科研全程訓練，其科研實踐能力和綜合素質得到顯著提升。近年來共參加國家大學生創新訓練項目40項，教育部創新性試驗計劃項目近30項，北京市大學生科學研究與創業行動計劃項目5項，校級自主課題100余項；在第三屆“挑戰杯”首都高校大學生創業計劃競賽中取得一、二、三等獎各1名，在第四屆“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽中取得銅獎1名；獲第八屆“全國大學生藥苑論壇”創新成果三等獎2項；累計發表學術論文數十篇，其中被SCI收錄論文多篇。

3.4提高了畢業生的社會競爭力

就業考研情況良好通過分層遞進式中藥學專業本科生實踐技能培養模式的實踐，學生的就業形勢得到明顯改善，縮短了中藥學專業畢業生就業后的“磨合期”，提高了畢業生的社會競爭力。許多學生反映在經過全方位的實踐技能綜合培養模式訓練后，就業面試時的自信心增強，提高了成功率。多年來，本科生就業率在95%以上。中藥學專業本科生參與實踐，特別是科研實驗工作大大激發了他們對于中藥學專業的興趣和進一步深造的愿望。近年來本專業學生踴躍報考研究生，40%學生報考研究生，錄取率30%左右，已考取的院校包括清華大學、北京大學、中國醫學科學院、中國中醫科學院、中國科學院等國內知名大學或研究機構，學生的實踐技能受到碩士研究生培養單位的一致好評。此外，有多名同學由于實踐技能突出，被美國、英國、法國及香港和澳門等地的大學錄取為研究生。

4小結

實踐技能培養模式的改革與創新，應當基于實踐教學的實踐性、系統性、主體性、現場情境性、完整性等特點[4]。對中藥學專業本科生實踐技能培養模式進行有益探索，對于教育思想觀念轉變、實踐教學內容改革、課程體系的構建及人才培養質量的提高，具有重要的現實意義[5]。分層遞進式本科生實踐技能培養模式是多年探索、研究的成果，已經多年實踐，該模式對于培育學生的實踐創新精神和創新能力，全面提升人才培養質量，增強畢業生的社會競爭力起到了明顯的促進作用，對中藥學專業本科生實踐技能培養和提高具有示范作用，具有很好的推廣應用價值。

參考文獻

[1]丁安偉，朱亮.構建以能力培養為核心的中藥學專業實踐教學體系[J].南京中醫藥大學學報(社會科學版)，2010，11（2）：117-118.

[2]卞金輝，陳娜，歐陽靜，等.中藥學專業能力型人才培養目標的實踐教學體系構建[J].成都中醫藥大學學報(教育科學版)，2011，13（2）：34-35.

[3]李凱.大學生人才培養模式改革的探索與實踐[J].才智，2011（1）：324-325.

篇（9）

一、引言

在遠程教育的教學中，畢業設計(論文)是完成專業培養目標最重要的教學環節，也是培養學生綜合運用所學基本理論、基本知識提高分析問題和解決問題能力的重要手段。現代遠程教育主要利用計算機網絡通信技術和計算機多媒體技術，以及運用這些技術所建立的具有雙向交互功能的教學平臺進行教學。經過幾年的建設，各遠程院校已廣泛運用遠程教育平臺進行課程教學，為學生的自主學習提供支持服務。但開展網。卜畢業論文指導還很少研究，基本還是采用傳統面對面的教學模式。本文給出了遠程畢業設計(論文)輔導解決方案，并對傳統模式和遠程模式進行了比較研究。、

二、系統需求說明

本系統采用面向對象開發模型，為每一個使用者構建方便完整的虛擬使用環境。系統以用戶為導向進行針對性設計，主要的用戶有：學生、指導教師、評閱教師、答辯教師、教學管理員、教務管理員、系統管理員，系統主要的用例圖參見圖1。下面給出各類人員相應的系統功能：

1．學生

個人信息的自我管理。按階段完成以下流程：根據自身情況完成選題，題目可以是根據實際情況自定或指導教師給定選擇范圍選定，選定后提交審核；開題階段，根據指導教師的任務書完成開題報告、知識準備、任務的初步調研；提交中期報告，完成任務的大部分主體，并提交審核；根據論文格式要求完成論文和設計，并提交指導教師審核，按照規范提交評閱教師評閱，通過后參加答辯；通過答辯后，根據教務要求完成相應的提交工作；整個過程中電子資料的利用，以前課件的翻閱，論壇交流、多媒體的實時交互。

2．指導教師

個人信息的自我管理。按階段完成以下流程：根據自己所長給學生提供選題．跟學生交互后確定學生選題，并制定任務書，對小組給出分工：輔導階段，為學生營造好的學習氛圍，相關電子資料、網站論壇的推薦，樣例提供，實時非實時地與學生溝通．給學員答疑，參與論壇討論，以及多媒體交互；控制學員進度，根據情況允許學生進入下一階段，并對每一階段給出得分和評語；對學生進行開題評審、中期評審以及終期初審。

3．評閱教師

系統后期把學生論文匿名提交評閱教師進行評價，由評閱教師匿名給出評論，學生根據評閱情況作出修改，并最終影響最后成績；展示優秀作品。

4．答辯教師

利用系統對參加答辯學生的情況進行翻閱、擬定提問草稿；參與網上答辯，和學生進行文字、音頻、視頻白板、文檔等交互進行答辯，并給出成績和評語，同時對突出答辯過程進行評論，并提交展示。

5．教學管理員

對學生選題進行審核，并形成報表，查看進度，對進度進行監督，適時安排評閱教師和答辯教師參與工作；收集開題報告、中期報告及最終的論文和設計作品，并對過程進行定量分析，如指導教師的論壇發帖數，提交電子資料的引用數等；對論壇進行監管；對教學公告進行管理。

6．教務管理員

對參加畢業設計(論文)的學生進行審核，向系統提交參與學生的基本信息，向系統提交專業指導教師、評閱教師、答辯教師的基本信息；對過程中的開題、中期及評閱、答辯的成績評語進行整理；對必要的資料數據進行存檔。

7．系統管理員

負責權限分配，對學生、指導教師、評閱教師、答辯教師、教學管理員、教務管理員的使用權限進行管理；對數據庫進行管理，做好備份和維護工作；對各類信息進行管理，制作調查表，收集各種數據，并提交教務教學管理員進行分析；收集系統運行情況，及時改進系統性能。

三、系統結構

系統采用B／S模式運行，系統軟件體系結構如圖2所示。系統包括：客戶層、應用訪問層、企業應用集成、數據處理和系統結構基礎層等。

客戶層主要是指滿足用戶請求的各種方式，系統可以支持SOAP和其他的客戶機應用軟件等。能支持現階段所有符合HTTP標準的WEB瀏覽器，使客戶只要會使用任何一種WEB瀏覽器，就可以對訪問系統平臺和向系統平臺提交個性化請求，而無需學習和安裝任何客戶應用。

應用訪問層構建于HTTP和XML技術，主要用于接收來自用戶的不同請求，采用應用請求中間件技術可以支持客戶層的多種協議請求。

企業應用集成主要以JAVA為核心技術，大量采用中間件技術、多層結構體系，使不同應用可以無需考慮部署在什么硬件平臺上，使用什么數據庫，透過多少復雜的網絡，或是同一主機的不同應用系統。系統還能提供基于不同平臺豐富的開發接口、支持流行的開發工具、支持流行的異構互連接口標準。系統主要通過JBOSS＋TOMCAT來建立。

數據處理系統是本系統平臺的最重要組成部分，數據處理系統主要采用開放的MYSOL來實現。

四、技術方案及實現

1．開發工具

前臺開發采用Macromedia Dreamweaver MX和E―clipse等完成。

Macromedia Dreamweaver MX是一款專業的HTML編輯器，用于對Web站點、Web頁和Web應用程序進行設計、編碼和開發。利用Dreamweaver中的可視化編輯功能，您可以快速地創建頁面而無需編寫任何代碼。Dreamweaver還包括多種與編碼相關的工具和功能，其中包括代碼視圖中的代碼編輯工具(如代碼加色和標簽完成)，有關HTML、CSS、JayaScript、CFML、ASP和JSP的參考資料以及一個JavaScript調試器。在本項目中用來作為JSP的編輯工具，同時利用fwasi_vtfs_de．mxp插件進行STRUTS輔助開發。

Eclipse是一個開放源代碼的、基于Java的可擴展開發平臺，其本身是一個框架和一組服務，用于通過插件組件構建開發環境。Eclipse附帶了一個標準的插件集，包括Java開發工具(Java Devclopment Tools，JDT)。Eclipse支持Java語言，也支持諸如C、C＋＋、COBOL、PLl等編程語言。在該集成開發環境可開發EJB組件、了AVA程序、C程序、WEB站點等各種不同類型的應用。其中Lomboz是一個免費的Eclipse插件，它將很多Java應用服務器、J2EE組件和Wcb應用開發集成到Eclipse中，可以幫助Java開發者使用Eclipse建立、測 試、部署J2EE應用。在此Lomboz上加上org．easYstruts．eclipse_0．6．4可很方便地完成STRUTS的開發。

2．應用服務器和數據庫選型

后臺采用開放應用服務器JBoss＋Tomcat和MYSQL完成。

JBoss是一個開放源碼、功能強大的Java應用服務器，支持EJB 1．1和EJB 2．0的規范，是一個為管理EJB的容器和服務器，也是目前最受Java開發者歡迎的Java應用服務器。一方面，因為JBoss具有精良的、基于JMX的總線架構，這使得它在開發者中更加流行和實用；另一方面，JBoss Group本身積極參與J2EE相關規范的制定和相關技術的研究，這使得JBoss應用服務器本身能夠遵循和推動J2EE規范的革新。借助于JMX，JBoss應用服務器的一切都是模塊化的。tom―cat是iakarta項目中的一個重要的子項目，是sun公司官方推薦的servlet和isp容器，servlet和isp的最新規范都可以在tomcat的新版本中得到實現。JBoss＋Tom―cat已經成為一個免費的開源的穩定的J2EE服務器。

MySOL是一個真正的多用戶、多線程SOL數據庫服務器。MvSOL是以一個客戶機／服務器的結構實現，它由一個服務器守護程序mysqld和很多不同的客戶程序和庫組成。MySOL主要目標是快速、健壯和易用。

3．J2EE技術及實現

本系統采用J2EE技術體系完成開發、實施和管理。采用的開發和實施架構是eclipse-SDK―3．0．1―win32＋lomboz．301 (開發工具)＋iboss―3．2．1 tomcat―4．1．24(中間件應用服務器＋Servlet)＋Apache(WEB服務器)＋mvsql-administrator-1．0．19-win-noinstall(后臺數據庫管理系統)。J2EE技術的基礎就是核心JAVA平臺或者JAVA2平臺的企業版。它具有跨平臺性和易移植性，方便存取后臺數據庫，在Internet具有保護數據的安全模式，同時其多層次結構也保證了新系統高可靠性及可擴充性、靈活性、易維護性、穩定的可用性等。

4．相關數據庫

(1)輔導數據庫。有學生基本信息表、教師信息表、管理員信息表、輔導日志表、選題表、開題表、中期表、終期初審表、評閱表、答辯表、成績表、主要參與人員基本信息、過程各階段性成果信息。

(2)論壇數據庫。按主題專業劃分成多個表。)

(3)資料數據庫。提供各種文件、論文樣例和電子圖書資料。

(4)多媒體數據庫。用于存放各類實時的語音、視頻數據。

5．創建科學的成績評價體系

畢業設計是一個科學研究過程，即經過知識準備、研究階段、豁然開朗、完成幾大階段。對學生的最終評價應該是一種過程評價，而不是一評制或者是答辯定成績的情況。

本系統基于對學生、參與教師的嚴格過程管理，把最終評分分到各個環節。選題、開題、中期、終期預評、論文評閱和答辯，再加上論壇參與的積極性等人氣指數，最終形成總分，以期為學生形成良好過程習慣，對參與教師也有明確的監督作用。用公式表示如下：

最終成績＝過程成績＋評閱成績＋答辯成績＋人氣指數

五、相對傳統模式的優勢

傳統的畢業設計(論文)輔導是一種面對面、言傳身教、師徒式的模式，該方式存在不少弊端，學員視野受導師影響，是一種近距離的交流，不適合遠程教學。指導教師的精力有限，發揮作用有限，各種好的經驗只能產生小范圍的效果，人力物力資源共享不高。遠程系統具有以下相對優勢：

1．為系統的每一個參與者量身定做虛擬環境

利用遠程輔導系統，指導教師可以方便地為學生創建良好的學習情境：提供已學課程的課件、參考的電子圖書、相關的專業網站、相關的熱點論壇、相關的電子文檔，甚至開通相關的國家電子圖書館以供翻閱，努力反映當代科技發展水平，讓學生了解、把握國內外在該研究領域的最新成果和發展動態。通過遠程系統的論壇，創建針對性的論壇，指導學生瀏覽相關網頁和資源，并對所得信息進行去偽存真、去粗存精。通過實時工具跟學生進行會話和協作溝通，經過引導，使學生在已有的知識上形成新的理論觀點。遠程系統也利于指導教師重整理論體系和知識結構，形成新的教學科研支點。

2．過程監督機制和科學的評分系統

傳統模式容易出現學校缺乏對教師的真正有效監督機制和獎懲制度。教師對畢業設計的指導工作重視不夠，導致計劃和進度不能落實等實際情況。遠程輔導系統嚴格按照選題、開題、中期報告、終期初審、論文評閱和答辯幾個環節順序進行，學生只有完成一個環節，才能進入下一階段，而每一階段都應該有指導教師和相關人員的審核評分，不然學生就不能進入下一階段。在此基礎上建立科學的評分體系，學生的最后成績也不再是一票制，而是綜合評分。同時利用遠程系統能有效控制過程方式，能較好控制進度，對過程建立科學的量化指標，甚至學校可根據自己情況讓學生提早啟動畢業設計進程，以應對學生最后學期忙于找工作或考研而精力投入不足的問題。

3．遠程輔導系統能使資源共享最大化

近年來高校擴招后學生規模擴大，指導教師精力投人不足，學生數量大幅增長，同時，高校的大多數指導教師同時還要承擔有大量的教學和科研任務。由于畢業設計時間過于集中，以至于有的教師在畢業論文環節上投入的時間、精力非常有限，直接影響了畢業設計的質量。指導教師可以向遠程系統提供相關課件、教學過程中的相關資料、網絡索引鏈接、往年的論文設計樣例等供學生參考。學生可以以訪客身份參觀其他同學的畢業進程和老師評價情況。專業教師可以通過論壇提出一些看法觀點，對實時互動進行記錄形成文件供全體同學進行觀摩。通過這些創建良好的學習氛圍，使教學資源得到最大的共享。

4．能培養學生的計算機應用能力和信息處理能力

現今的信息社會離不開計算機的使用，計算機的使用能力是畢業生的綜合素質的重要組成部分，通過遠程系統，學生可以得到資料檢索、上傳下載、文件處理、論壇交流、即時通訊等多種信息處理能力的強化訓練，為以后打下良好的基礎，也為以后的無紙辦公、電子商務工作創造條件。

篇（10）

綠色化學又稱環境無害化學。它的核心內涵是在反應過程和化工生產中，盡量減少或徹底消除使用和產生對人類健康、社區安全、生態環境有害的物質。

化學教育尤其大學化學教育是為經濟建設服務的。醫學類職業是與人類生死、健康休戚相關的事業，保障人類健康離不開藥物，藥物合成又離不開化學，而化學工業的發展又在很大程度上直接影響了人類的健康。如何在這三者之間構建和諧，綠色化學是唯一出路。綠色化學不應是一門獨立學科，而應是一種指導思想，是人們應該傾力追求的目標［1］。作為大學化學教師，我們首先應該結合實際情況，將綠色化學教育滲透到教學工作中去，通過廣泛的宣傳教育，讓學生樹立起綠色化學意識，培養出具有綠色化學意識的一代新人［2］。綠色化學成為醫用基礎化學教育的一個重要組成部分，給改革課堂教學、培養學生的創新精神和創新能力提供了良好的契機。

1.提高自身實施綠色化學教育的能力和專業水平。

綠色化學是化學科學與物理、生物、材料及信息等科學結合的產物，是化學科學的發展與進步。因此教學人員不但需要具備化學基礎知識、理論和技能，還要系統地學習關于綠色化學的理論知識，了解有關綠色化學技術的最新研究成果和發展方向，掌握相關學科的知識。

2.改革實驗方式，避免實驗污染物產生。

化學實驗中總有氣體、液體或固體產物的生成，或多或少地會產生有害或有毒的實驗廢棄物。筆者所在的安徽三聯學院醫用基礎化學課程針對的是文理兼收的醫藥營銷專業學生，他們畢業后從事藥物開發、合成的可能性很小，進行化學實驗實際意義不大，因此在實際教學中取消了實驗操作環節。對于個別必要的實驗，借助網絡，利用錄像、多媒體課件、Flas、計算機虛擬實驗等現代教育技術手段進行演示，避免了化學污染物的產生。

3.針對職業需要，整合醫用基礎化學知識結構，添加綠色化學教學內容，激發學生的學習興趣。

筆者選用了張法浩主編的《醫用基礎化學》，該教材包含了無機、分析及有機化學的內容。隨著教學改革的深入，根據專業的特點及教育部對高職學生理論知識“夠用為度”的原則，我院該課程總學時只有72節，比過去減少了二分之一，這就要求教師在教學思想、教學內容以及教學方法等方面做出調整，以適應新世紀人才培養目標的需要［3］。要更多地將醫藥營銷工作中實際需要的知識融入教學過程，摒棄那些不重要又晦澀難懂的知識，使醫用基礎化學真正成為理論的基石。現行教材內容與職業缺乏緊密聯系，忽視了與實際的聯系，學生學習缺乏主動性和積極性。因此，筆者對課程進行了重新整合，刪減和壓縮了教材中電解質溶液、酸堿滴定法、配位化合物、分光光度分析法、分子軌道理論等章節內容。將壓縮的理論和實驗課時用以補充綠色化學內容［4］［5］，多元化、多層次、多角度地向學生揭示、展現綠色化學與基礎化學的緊密聯系。對晦澀難懂的內容以教師精講為主；常識性的內容由學生講解；與生活息息相關相關的內容設計題目，讓學生發表見解、分組討論或辯論，然后由教師進行總結。這樣既突出了重點、難點，又培養了學生自學的能力，提高了學習興趣。

4.學生應用化學知識、原理，結合綠色化學，撰寫科技小論文。

作業是課程教學的一個重要環節，是課堂教學的繼續和延伸。除了布置教材習題外，為讓學生更深入更主動地將綠色化學的理念滲透到傳統化學學習中，在課程結束前，筆者布置學生選擇與“可持續發展”有關的選題，通過探究和調查，查找相關文獻、資料，并對其進行分析、解釋、評價、調查、討論、研究，寫出科技小論文。從對連續三屆學生提交的論文情況看，由于平時的教學中始終貫穿了“綠色”這個與人類健康密切相關的主題，學生興趣濃厚、選題廣泛、立意明確，從問題的提出到問題的解決，學生始終是決策者、行動者。學生從可持續發展的高度去關心環境及環境問題，更深刻地理解了人與自然、人與社會、人與人之間的相互依存關系，認識到他們的態度、行為和決定將對現在和未來的全球環境、整個社會產生影響，激發了學生的憂患意識和社會責任感。

5.改革教學方式及成績評定方式。

隨著現代教育技術的普及，多媒體教學也得到了越來越廣泛的應用。五年的教學中，筆者經歷了傳統教學――傳統教學＋多媒體教學――多媒體教學這一教學手段改革過程。實踐證明，利用多媒體教學，無論信息量還是教學效果都得到了極大的提升。

完整的教學過程應該包括成績的評定，考試方法的創新是教學改革不可缺少的環節。從2005級開始，課程成績的評定項目包括：平時成績20分，科技論文40分，理論考試40分。前兩項是基本體現學生綜合素質的考核，占總分60％，比重超過了理論知識的考核，既有利于調動學生提高自身素質的積極性，又促進了教改的不斷推進和完善。

筆者經過幾年嘗試性地將綠色化學融入到醫用基礎化學的教學探索，逐漸實現了“教師為主導，學生為主體”的教學理念，激發了學生學習的主動性。教學中及時滲透綠色化學方面的知識，適當地加深和思維拓展，使學生在潛移默化中受到綠色化學教育，成為有綠色化學理念的新一代高職大學生，是時代的要求，是素質教育的要求。

參考文獻：

［1］馬莉，冉嗚.綠色化學的提出與發展.成都教育學院學報，2005，9，（6）.

［2］何樹華，田開江.大學化學專業應加強綠色化學教育.涪陵師范學院學報，2000，18，（5）