DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 在课堂教学改革的过程中，最为重要的是教师学习如何教学，学生学习如何学习的议题，透过相互学习的进行，提升课堂教学与学习的效能和质量，将课堂教学模式围绕在人才培养的模式，才能成功地为社会、为国家培养好的人才。本文的主旨在于说明个别差异教学理念及其在课堂教学中的实践，内容包括个别差异的教学意义与模式(包括适性教学与差异化教学)、个别差异的概念纳入教学与实践、个别差异在教学上的应用与理想、透过个别差异教学提升学习效能。 关键词 :个别差异教学，适性教学，差异化教学 Copyright © 2018 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 前言 适性教学与差异化教学的概念，源自于教学中重视学生个别差异的理念，教师在班级生活中，可以了解学生因为个别的生活经验、家庭社经地位、社会文化经验、父母教养态度等，而形成不同的个别差异现象，导致学习成就与学习成效的差异。本文的主旨，在于论述个别差异教学(包括适性教学与差异化教学)的理念，阐释在课堂教学中的实践，进而提出教学改革的新观点。
system: [SYSTEM]

user: 3. 个别差异的概念纳入教学与实践 教师在进行教学设计思考时，应该针对学生的个别差异现象，分析此种差异现象，在教学实施时可能产生的现象，进而在教学活动实施中，考虑学生的个别差异 [ 5 ] 。个别差异的理念融入教学中，包括适性教学与差异化教学的意义和模式，教师如何将个别差异的概念纳入教学中，下列几个要点提供让教师参考： 1) 了解学生的个别差异现象有哪些； 2) 分析这些个别差异可能对教学(或学习)的影响； 3) 厘清这些影响有多深远？能否透过教学设计修正之； 4) 探讨因应个别差异教学设计的相关理论与研究； 5) 将上述的理论与研究纳入教学设计考虑中； 6) 拟定因应个别差异的教学策略与方法； 7) 将教学策略与方法付诸教学活动中； 8) 评估教学策略与方法的效果； 9) 修正适应个别差异的教学策略与方法； 10) 修正教师的教学计划； 11) 形成教师的教学模式。
system: [SYSTEM]

user: 4. 个别差异在教学上的应用与理想 1) 个别差异的教学理想 教师在面对学生的个别差异时，如同面对手之五指，从大拇指、食指、中指、无名指到小拇指，每一个都有不同的功能和特征，不能因为各种因素而有所偏废，必须给予适当、适切的对待 [ 6 ] 。修指甲时力度要适当，上指甲油时份量需有差异，剪指甲时方向要对，清洁手指时方法要适度。 2) 在教学上的改变 适性教学与差异化教学的概念，虽然差异性不大，且都针对学生不同的个别差异而设置 [ 7 ] 。教师在面对个别差异与学生学习需求时，应该思考哪一种策略对教学的成效比较高，或是针对学生的实际需求，做策略与方法的调整，需要教师依据实际的教学情境，做专业上的修正 [ 8 ] 。优质的教师教学活动，应该将个别差异的理念融入教学实施中，使学生可以从教学终获得最大的成效。教学策略与方法的应用，不再受到“传统教学框架”的限制，应开展“崭新教学模式”，将教学奠基于教师对学生学习成效的负责任，以及对教学目标达成的责任感。
system: [SYSTEM]

user: 5. 透过个别差异教学提升学习效能 教师的教学活动，包括教师的“教”与学生的“学”，唯有教学活动与学习活动密切的配合，才能在课堂教学中，提升教学成效 [ 9 ] 。课堂改革主要的关键，在于教育心灵的革命。如果教师在课堂教学中，一直坚守着传统的观念，缺乏对教育新观念的想法，以及新作法的认知，在课堂教学改革的进行中，很容易导致“新瓶装旧酒”的迷失概念。课堂教学改革的基本原则和模式，在以改变传统学校教育的策略与方法，才能使教师的教学效能提升，学生的学习质量提高。 教师在课堂教学中，从教学目标的决定、教学设计的规划、教学活动的拟定、教学评价的实施等，都要以学习者为中心，关心“学习者”和“如何学习”的问题，学校因为有学生，才有老师和班主任，有了老师和班主任，才有学校领导，才有整个学校。因此，学校是为了学生而存在的，学校的各种教育活动，各种教育措施，都应该一切以“学生为中心”，一切以学生为出发点，学校的各种存在，都应该考虑学生喜欢不喜欢，愿意不愿意，拥护不拥护，答应不答应，发展不发展，这是教育工作的出发点。新课堂的“预习”和“展示”两个环节体现着以人为本教育观念 [ 10 ] 。 在课堂教学中，透过个别差异教学理念的融入与实施，在教学中掌握学生的学习变化情形，从适性教学与差异化教学的实践与落实，提供学生在课堂学习中的各种机会和策略，激发学生的学习动机与学习参与，才能让学生对教师的教学有兴趣、感兴趣，积极地学习从而提升学习效果。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 在线开放教学模式正以前所未有的方式冲击着传统教学模式。作为朝阳学科的环境科学如何借助在线开放教学模式这股浪潮，建设环境科学专业在线开放课程，是一线高校教师面临的重要课题。本文结合在线开放课程的基本特征，探讨环境科学专业在线开放课程开发的优势；以我校《环境科学概论》SPOC课程为例，对该课程的教学设计与实施过程进行了介绍，并对一个周期内的教学效果做了分析，以分享教学改革实践的经验；结合环境类专业特色，对环境科学专业在线开放课程的建设提出建议。 关键词 :在线开放课程，环境科学，教学创新，教学改革 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 在线开放课程的基本特征 大数据时代的来临 [ 1 ] ，催生了以慕课(MOOC)和私播课(SPOC)为代表的在线开放课程的出现 [ 2 ] 。在线开放教学模式代表着一种借助网络信息技术和教育技术的最新成果 [ 3 ] 。与传统课程相比，在线开放课程更有效的共享了知识资源和教育资源 [ 4 ] 。与此同时，在线开放课程蕴涵着一种新型的教学模式，其基本特征主要包括 [ 5 ] ：1) 开放式的在线访问；2) 大规模的参与；3) 优质的微课资源共享；4) 基于大数据的分析和评估；5) 与学分学位认证和就业推荐相链接。
system: [SYSTEM]

user: 2. 环境科学专业在线开放课程开发的优势 环境科学与工程是21世纪最活跃的学科之一，在快速发展中也迎来了在线开放教学模式的机遇和挑战。环境科学涵盖了化学、物理学、生物学、医学、地学、工程学、经济学、法学等各个领域的科学知识和技术，形成了一个多学科到跨学科的庞大科学体系。随着近年环境污染问题的日益严峻，污染成因的多元化和复杂化导致污染治理难度加大，环境科学涉及的学科和技术更加广泛 [ 1 ] 。环境保护类相关知识不仅要求高校本专业学生所掌握，而且要求相关跨学科专业所认知。相比其他学科专业，环境科学专业的优势集中在多元知识融合、多种类型人才培养兼顾、多方面服务于社会的使命。因此，借助专业优势，实现在线开放课程的“混合式”教学理念于实践，亟需将环境科学专业课程从专业课转向通识课的定位发展。 结合在线开放教学模式的基本特征，在线开放课程的开发对环境科学专业的本科及研究生教学将产生积极的影响，具体表现在以下3个方面：1) 在线开放课程通过共享资源(数字化教学资料、参考内容、课件和领域电子期刊等)丰富环境科学专业的教学内容和提升教学内容的前瞻性；2) 在线开放课程通过多种呈现方式，将不同教学内容由从事不同相关研究方向的教师来主讲，不仅提高知识点传授的精准性，而且提高学习辅导的高效性；3) 在线开放课程凭借开放式的访问和便捷的学习手段，可有效的传播和增强人们的环保意识，亦将成为人们获取环保信息的重要途径。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结语 新型教学模式(在线开放课程、翻转课堂、微课等)的涌现对环境类专业既是机遇也是挑战，尤其是“混合式”教学的实践可为我国环保人才培养新模式(即专业复合型和创新型)的建立提供良好的契机。环境科学专业的在线开放课程建设势在必行，首先，高校一线教学科研教师需提高在线开放课程建设的积极性和探索性；其次，在线开放教学模式应与面授教学模式有机结合，坚持“以学生为本”，协同提高教学质量；最后，借助大数据手段，融入多元化的教学资源，建设优质的环境科学专业在线开放课程。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 随着人类活动影响的加剧，洞庭湖局部区域已经出现轻中度富营养化，为了探究影响洞庭湖富营养化的因素，采用连续分级提取法针对洞庭湖垸内沟渠开展沉积物不同形态氮的赋存特征研究。结果表明研究区域沉积物总氮(TN)含量在586.82~1438.35 mg·kg −1 之间，各形态氮的含量大小依次为：酸解态氮(HN) > 残渣态氮(RN) > 可交换态氮(EN) > 游离态氮(FN)，分别占沉积物总氮的69.27%、16.72%、13.32%、0.69%。可矿化程度较高的HN占比最高，总可矿化有机氮平均277.15mg/kg，沉积物向上覆水中释放氮的能力较高，存在加剧洞庭湖区水体富营养化程度的风险，本研究可为洞庭湖沟渠水体富营养化控制和治理提供一定的理论依据。 关键词 :洞庭湖，沉积物，氮形态，富营养化 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 随着经济的迅猛发展和人类活动影响的加剧，近年来，洞庭湖区局部出现了轻中度富营养化 [ 1 ] ，作为我国第二大淡水湖及长江中下游通航能力最大的通江湖泊，开展影响洞庭湖富营养化因素的研究已经迫在眉睫。氮是水生植物和水生生态系统的一种关键生源要素，水体沉积物既是水环境中氮素的汇集地，又是向上覆水释放氮素的“源”，水体中过量氮会使藻类大量繁殖，导致水体富营养化。沉积物中氮素具有不同的赋存形态，不同形态氮在生态系统中氮的化学循环中发挥着各自的作用，同时对水生生物的生长、竞争具有不同的影响 [ 2 ] 。 沉积物中氮的赋存形态研究始于20世纪60~70年代，Kemp [ 3 ] 等研究了安大略湖沉积物中氮的形态及分布，发现其表层沉积物中90%是有机氮，其中28%~46%为氨基酸态氮，4%~7%为己糖氨态氮，21%~31%为不可水解形式的氮。近年来，国内学者也不再只针对总氮、无机氮、氮的矿化作用、硝化反硝化作用等开展研究，而开始注重氮的形态分析 [ 4 ] ，马红波等 [ 2 ] 利用分级浸取分离法将自然粒度下渤海表层沉积物中的氮分为可转化态氮和非转化态氮，并将可转化态氮区分为四种形态：离子交换态氮(IEF-N)、碳酸盐结合态氮(CF-N)、铁锰氧化态氮(IMOF-N)及有机态和硫化物结合态氮(OSF-N)；王书航等 [ 5 ] 利用连续分级提取法研究了巢湖沉积物不同形态氮的赋存特征，指出不同季节对有效氮起主要作用的氮形态不同，春季为酸解氨基酸态氮(AAN)，夏季秋季为可交换态氮(EN)，冬季为游离态氮(FN)。 本研究利用连续分级提取法，对洞庭湖区的典型垸(南汉垸)内沟渠沉积物不同形态氮的赋存特征进行了探究，进一步探讨垸内沟渠沉积物氮的循环机理，为洞庭湖区富营养化的防治提供理论依据。
system: [SYSTEM]

user: 2. 研究方法 2.1. 样品采集 采用活塞式柱状沉积物采样器(XDB0204 φ 6 cm)，2017年11月分别在南县南汉垸6个点位N1-N6 (东耳电排渠、莲子港电排渠、永兴排渠、肖家湾电排渠、连宿湖排渠、外河)采集表层1~3 cm处泥样，同一采样点采集5个平行样品现场混匀，样品于保温箱中4℃低温保存，24小时内带回实验室分析，采样点用竹竿标记，GPS定位导航。 2.2. 分析方法 参照相关研究，采用通用分级提取方法 [ 6 ] [ 7 ] ，根据各形态氮与沉积物结合的牢固程度，将氮形态分为游离态氮(FN)即动态释放的氮形态，是水-沉积物界面交换的主要形态；可交换态氮(EN)即结合能力较弱和易被释放的氮形态，是沉积物营养盐较活跃的一部分；酸解态氮(HN)在矿化作用下可被转化而释放的氮形态，主要以有机氮形态存在；残渣态氮(RN)最不容易释放的氮形态，也称不可转化态氮。对沉积物各形态氮及其组分的分析方法参照《沉积物质量评估手册》 [ 8 ] 及《水和废水检测分析方法，第四版》 [ 9 ] 。 2.3. 数据处理 游离态氮含量计算公式 [ 8 ] ： Q = c Ψ 1 − Ψ 式中：Q为沉积物中各游离态氮的含量，mg/kg；c为间隙水中各形态氮的含量，mg/L；Ψ为含水率。所有样品分析均做3次平行测试，并取平均值(3次结果误差 < 5%)，实验数据采用Excel2010、Origin8.5以及SPSS16.0进行统计分析。
system: [SYSTEM]

user: 3. 结果与讨论 3.1. 沉积物不同形态氮空间分布 从空间分布来看，研究区域沉积物总氮含量在586.82~1438.35 mg/kg之间，平均含量979.81 mg/kg，N6点位处含量最低，主要原因是N6为外河，受人为污染较轻且河流自净能力较强。N1点位处含量最高，主要是由于N1处沟渠周围鱼塘较多，鱼塘内含有的碳氢化合物、含氮有机污染物排入水体，严重超过沟渠自净能力，最后水中含氮营养盐随水体悬浮颗粒物沉降，导致表层沉积物含氮量升高。不同形态氮的含量见图1，从图可以看出各形态氮的含量大小依次为：HN > RN > EN > FN，分别占沉积物总氮的69.27%、16.72%、13.32%、0.69%。 3.2. 沉积物中各形态氮组成 3.2.1. 游离态氮(FN) 上覆水中悬浮颗粒物携带大量含氮营养盐沉降到水底，导致沉积物间隙水中的TN高于上覆水中TN浓度。本研究利用底泥含水率将沉积物间隙水中氮浓度(mg/L)转化成沉积物中氮含量(mg/kg) [ 8 ] ，即游离态氮(FN)，以便更容易比较沉积物中不同氮形态的含量高低及对氮循环贡献大小。FN由游离态氨氮( NH 4 + -N)、游离态有机氮(DON-N)、游离态硝氮(NO 3 -N)组成，由图2可以看出， NH 4 + -N占FN的55.65%~77.35%，平均占比为66.89%，为最高，其次为DON-N，占比17.47%~38.22%，平均为23.22%，最少为NO 3 - -N，平均占比仅为7.90%。FN在N2点位处最高，主要因为N2为乡镇区，生活污染较严重。 3.2.2. 可交换态氮(EN) 沉积物可交换态氮(EN)是沉积物-水界面交换最频繁的部分，EN通过物理化学作用及环境扰动不断与间隙 图1. 沉积物不同形态氮分布 图2. 沉积物中FN含量 水保持动态平衡 [ 10 ] ，主要包括 NH 4 + -N、 NO 3 − -N、SON (可交换态有机氮)。从图3可以看出EN的主要成分是 NH 4 + -N，平均含量97.52 mg/kg，占EN的73.69%，其次是SON，平均含量31.81 mg/kg，占EN的22.03%，含量最少的是 NO 3 − -N，仅占EN的4.27%。EN的分布，在养殖区N1处最高、其次是N3点位处，可能原因是N3点位为农田灌溉区，流失的化肥中含有较多的 NH 4 + -N，沉降到沟渠底部，导致沉积物中可交换态氮升高。 3.2.3. 酸解态氮(HN) 酸解态氮包括酸解氨态氮(AN)、酸解氨基酸态氮(AAN)、酸解氨基糖态氮(ASN)及不能被酸解的酸解未鉴定态氮(HUN)。研究认为可矿化态氮与酸解态氮呈成正相关，与AN和AAN成显著正相关，其中AAN是可矿化态氮的稳定和最有效的贡献者 [ 11 ] ，由图4可以看出，有机污染严重的养殖区N1和生活污染区N2点位处HN 图3. 沉积物中EN含量 图4. 沉积物中HN含量 含量最高，对上覆水释放氮风险最大，N6外河处含量最低。HN的主要成分是AAN，平均占HN的39.65%，AAN是可交换态氮的重要来源之一，作为可鉴别的含氮有机化合物之一，大部分存在于有机物质中的蛋白质和多肽中 [ 12 ] [ 13 ] ，其次为AN占HN的27.28%，HUN占HN的22.51%，最后是ASN占HN的10.56%。 3.2.4. 残渣态氮(RN) 采用半微量凯式定氮法检测剩余土壤残渣样品中的含氮量，即RN，沉积物中RN占TN的10.54%~23.37%，平均占比为17.38% (见图5)。RN主要来源于缩合程度较高的腐殖质结构成分中，主要以杂环态存在，或者与杂环和芳香环键结合在一起 [ 14 ] 。 图5. 沉积物中RN含量 Table 1 Correlations between different forms of nitroge FN EN HN RN TN FN 1 EN 0.439 1 HN 0.812 * 0.787 1 RN 0.085 0.331 0.528 1 TN 0.707 0.821 * 0.985 ** 0.638 1 表1. 不同形态氮之间的相关性 *表示显著相关p < 0.05；**表示极显著相关p < 0.01；全部采用双尾检验，N = 6。 3.3. 沉积物各形态氮的相关性分析 洞庭湖垸内沟渠承担着农田灌溉和防洪排涝的重要作用，也是垸内水资源和水环境的重要载体。沉积物中各形态的氮在氮的自然循环中均发挥着不可替代的作用，为了讨论沉积物各形态氮之间是否存在必然联系，本研究对沉积物中各形态氮的相关性进行了统计分析，结果见表1。 从表1可以看出，FN与其他形态氮成正相关，与HN显著相关，FN含量除与上覆水浓度有关外，主要受HN矿化后产生的 NH 4 + -N在FN、EN之间的分配控制。EN与沉积物TN显著相关，EN的主要成分是 NH 4 + -N，除受HN控制外，还受沉积物中其他氮形态中 NH 4 + -N含量影响。HN是研究区域沉积物总氮的主要成分，与沉积物TN呈极显著相关。RN含量与其他形态氮无明显相关性。 研究区域沉积物中HN与TN呈极显著相关，HN为TN的主要组成，HN中主要组成为AAN，AAN主要由有机物中的蛋白质和多肽组成。可矿化有机物在微生物的作用下经过氨基化作用分解为有机态氨基化合物，再经氨化作用转化成氨和其他简单中间产物，释放出的氨与酸根离子形成铵盐在FN和EN之间分配，FN中的 NH 4 + -N又经扩散作用进入上覆水中。AAN作为缓慢矿化有机氮，是可矿化氮的稳定和最有效贡献者 [ 11 ] ，其含量的高低将直接影响到沉积物向上覆水体中释放氮的能力。研究区域沉积物中HN平均含量678.51 mg/kg，在TN中占比达69.27%，AAN平均含量275.29 mg/kg，在HN中占比40%，占TN的27.71%，FN中DON占比23.22%，占TN的0.16%，DON作为快速矿化有机氮，也是可矿化氮的有效贡献者 [ 11 ] ，因此沉积物总可矿化有机氮在TN中占比27.87%，达277.15 mg/kg，所以洞庭湖垸内沟渠沉积物向上覆水中释放氮的能力较高，存在加剧洞庭湖水体富营养化程度的风险。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论 1) 洞庭湖垸内沟渠沉积物不同形态氮的含量大小依次为HN > RN > EN > FN，占沉积物总氮(TN)的比例分别69.27%、16.72%、13.32%、0.69%。 2) FN与HN显著相关，FN受HN控制，主要来自HN矿化作用产生的 NH 4 + -N在FN、EN之间的分配；EN与TN呈显著相关，EN除来源HN矿化作用外，还受沉积物其他形态的 NH 4 + -N影响；HN是沉积物总氮的主要成分，与沉积物TN成极显著相关。 3) 沉积物中主要组分为可矿化程度较高的HN，HN主要组分AAN为可矿化氮的稳定和最有效贡献者，在TN中AAN占比27.72%，TN中总可矿化有机氮占比27.87%，达277.15 mg/kg，总体而言，洞庭湖垸内沟渠沉积物中氮的污染较严重，沉积物向上覆水体释放氮的能力较高，存在加剧洞庭湖水体富营养化的风险。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 信息技术的高速发展推动了新的教学模式的发展，影响着传统数学类理论课程的改革，对传统的教学模式带来了强烈的冲击。本文利用翻转课堂的方法对概率论与数理统计进行了教学尝试和探索，形成了与本校实际相结合的一种混合式教学新方法，建立了一种以教师和学生为双主流的课程设置模式，完善了线上线下相结合、课内课外相协调的课程考核体系。经过教学实践证明，该方法对提高学生的学习积极性、发挥学生的学习主动性等方面具有较好的教学效果。 关键词 :概率论与数理统计，翻转课堂，混合式教学模式 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 历史沿革 “概率论与数理统计”课程是理工科院校的一门数学基础课。1999年后，该门课程成为了我校的统一考试课程，“概率论与数理统计”课程几乎涵盖了我校本科的所有专业，目前我校每年招收学生数已近5000人，每年要接受“概率论与数理统计”课程学习的学生人数已近4000人左右。结合我校实际，工科概率论与数理统计课程的建设历来是教学改革的重点，在我校各专业的学生培养中占有重要地位，具有理论与应用并重的特点。我校在该门课程的教学中，由于涉及到的学生专业众多以及层次不一等特点，使得该课程的教学改革及教学质量仍有很大的提升余地；另外，当前社会的发展要求概率统计知识与其他各专业知识间互相渗透，在各个学科中发挥其独特的作用。因此，工科概率论与数理统计课程的学习不仅为广大学生提供了该门学科的理论知识，也为后续其它相关学科的学习打下了扎实的基础，还对培养学生具备一定的独立科研能力以及创新思维起到了积极作用。因此，进一步加强教学课程的建设，提高该课程的教学效果，在培养概率统计思维的同时也力求拓展研究生的视野，在强调基本理论方法的同时也重视该学科的实际应用，更好的为我校培养大量的高层次复合型人是我们仍需努力的方向。
system: [SYSTEM]

user: 2. 翻转课堂教学法 在信息技术高度发展的形式下，为了更好的提高教师的教学质量，不断促进教师更新教学理念、改进教学方法、创新教学设计是提高课程教学质量的基本保障。为了更好的配合课堂教学，除了传统的课堂理论教学方式外，为了给学生提供更多的学习空间和学习机会，2000年，美国Maureen Lage等人 [ 1 ] 在论文“Inverting the Classroom: A Gateway to Creating an Inclusive Learning Environment”中介绍了他们在美国迈阿密大学教授“经济学入门”时采用“翻转教学”的模式，以及取得的成绩。同年，J. Wesley Baker [ 2 ] 在第11届大学教学国际会议上发表了论文“The classroom flip: using web course management tools to become the guide by the side”。2007年，美国科罗拉多州Woodland Park High School的化学老师Jonathan Bergmann and Aaron Sams在课堂中采用“翻转课堂式” [ 3 ] 教学模式，并推动这个模式在美国中小学教育中的使用。随着互联网的发展和普及，翻转课堂的方法逐渐在我国流行起来并在越来越多的课程及教学中得到实施和应用 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。混合式学习将传统的面授课堂教学与现代网络多媒体教学方式结合起来，而翻转课堂是在信息化教学的环境中，教师提供相关教学视频为主要形式的学习资源，学生在上课前完成对教学资源的学习，师生在课堂上完成作业答疑、写作探究和互动交流等活动的一种新型的教学模式。翻转课堂的真正本质是“以学生为中心”的教学。 目前，我校已开展了网络辅助教学的学生自主学习方式。但基于目前该门课程教学学时较少，教学任务过重等特点，现在组织实施教学的过程中，对该门课程在传统板书+多媒体授课的基础上，采用了“问题主导式”的翻转课堂教学法进行“2 + 1”模式(2学时教学，1学时互动，每周共计3学时课堂教学)的教学方法实践及应用，该方法可有效将课内、课外的学习相结合，也有利于线上、线下的互动学习相结合，该方法有利于学生自主学习和主动学习在时间空间的灵活应用，有利于学生对该门课程的更好的认知度和参与度，从而有利于教学内容的传播和接受。
system: [SYSTEM]

user: 3. 教学过程的研究设计 “翻转课堂”教学法不是推翻传统教学方法，而是对传统授课方式的有效补充，通过该方法的引入，可以有效的利用现代技术手段，实现教学过程的线上、线下互动；可以有效的通过“问题主导”的方式来引导学生找到学习内容的主线，掌握学习的重点；通过讨论、提问等方式的互动，可以增加学生的参与意识；课外网络资源的补充，可有效促进学生自主和个性化学习。所以，实施该方法的实质是以学生为主体，教师有效的诱导其自主学习，目的是为了提高教学效率、提升教学效果，更好的为教学服务。 首先，搭建一个较为畅通的“信息传递”的平台和通道。根据课程知识点，围绕该门课程的六个知识点群(随机事件的概率，随机变量及其分布，随机变量的数字特征，大数定律和中心极限定理，样本及抽样分布，参数估计)，组织老师进行课程内容的设置及研讨，进行合理的教学设计，设计内容要有效体现教学内容、教学目标、教学思想，也要有教学背景、教学特色、教学过程及教学总结等内容，设计方案要简洁明了、难易得当，有特点也有针对性。课前采用“问题主导式”的方法，紧密结合教材，设计合理的学习方案(以下简称学案)，让学生在阅读教材的基础上做学案。目前设计和改进完成学案16个，学案主要以简单的基本概念、基本方法和基本运算为主，以简答或填空的方式设计，针对每一次课堂授课内容，提前将学案发送至校园网的教育在线平台，利用网络信息，可随时关注学生课前反馈的信息，及时进行课堂内容的安排和调整。“信息传递”是学生在课前进行的，老师不仅提供了学生学习所需的各种资料，还可以提供在线的辅导。 其次，实施教学内容的“传播讲授”的教学过程，结合学生学案的学习状况，重新修订多媒体教学课件，该课件要明确体现教学目标、反映课堂教学内容并在课堂上加以实施和应用。结合学案的设计内容和课前学生的学习反馈信息，课堂上采用“2 + 1”模式进行授课，由于我校概率论与数理统计课程的学时为48，每周3节课，课堂上用2个学时精讲内容，剩余1节课进行师生互动，如：问题讨论、自主学习、问题探究、课堂测验等。 最后，巩固学生完成学习内容的“内化吸收”过程。通过课后布置作业或思考题，课后由学生自己完成。由于缺乏教师面对面的讲授和帮助，如对课堂学习不够充分的同学，可参考网上PPT，教学录像、辅导材料，定期网上答疑等。在实施过程中，要不断完善网络课程的资料，为学生课外学习提供保障。 “翻转课堂”混合式教学模式对学生的学习过程进行了某种意义上的重构，整个课程知识的学习通过学生课前的信息传递，依靠在线的信息帮助来实施；课堂上通过提前了解学生的学习困难，通过互动的方式，给予有效的辅导和帮助；通过课后作业或测试的方式来检测学生自己的学习状况，以便及时调整学习方法和学习状态。通过教育在线平台，教师也可及时收集学生的各项问题并及时进行汇总，帮助教师更好的了解学生的学习状况，有利于教学各环节的开展和实施。
system: [SYSTEM]

user: 4. 实施效果和改进措施 自课程实施翻转课堂混合式教学方法以来，我们积极在教学工作中开展教学实践活动，先后于2014级国际学院交通工程、交通运输、交通运输、物流等专业、2015级国资学院矿物加工卓越班、机械工程卓越班等专业实施了教学实践活动。在教学过程中，紧密结合学生实际，充分利用网络平台，密切关注学生的学习动态，及时调整教学内容，灵活应用多形式的教学手段，考试成绩的评定由平时成绩、水平测试成绩(或叫单元测试成绩)及期末成绩几部分构成。具体做法如下：在校园网的教育在线平台开通了概率论与数理统计课程的网络教学课程，在认真完成课堂教学的前提下，要求学生完成课程规定的课前学案及课后作业，在此基础上，利用网络资源，进行6个单元的单元测试，以课前学案、课堂到勤、课堂发言、课后作业以及网络测试成绩共同来形成平时成绩，最后以一定比例与期末成绩共同构成总评成绩。 经两轮教学实践，发现对大面积授课的课程，由于平时成绩的要求和比例无法给予教师一定的掌控空间和灵活度，所以效果不是十分明显；但对于非统考的班级和课程，该教学方法灵活的将课内、课外的教学有机的进行结合，将线上、线下教学有机结合，从而有效的提高了学生自主学习的能力，在一定程度上，提高了学生的学习兴趣，有助于提高教学质量。另一方面，该教学方法要求学生在自学质疑课上首先认真阅读教材，然后再完成相关学案。通过阅读教材，学生良好的阅读习惯初步形成，阅读能力不断提升；同时，学生在“目标导学、教材自学、合作互学、在线测学”等各个环节，都要根据学习情况提出疑难问题，每次课上，学生始终处在思考、分析、探索、提高的状态中，思维活跃，认识深刻，分析问题、解决问题的能力逐渐提高，创新意识明显增强。 经实践探索，我们发现该教学方法在利用录像和视频资料方面，由于课程本身没有录制具有自身教学风格的课程录像，所采用的视频资料均为网络或其他学校的现有资料，在翻转课堂使用中效果不是十分理想。下一步，我们准备申请专项经费支持，制作与云南省“十二五”规划教材 [ 7 ] “概率论与数理统计”相配套的视频资料并在教学过程中加以应用，以更好的提高课程教学质量。另外，由于本门课程属于数学类公共基础课，其理科思维强度大、知识结构的逻辑思维难度大，大部分教学内容还是立足于课堂来完成，教师的作用不可替代，目前，只能做到结合传统教学模式循序渐进的、具体问题具体分析的开展“翻转课堂”实践。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 根据厄瓜多尔水资源综合规划中水资源调查评价成果(1971~2010年系列)，研究了厄瓜多尔水资源时空分布特征及变化规律。厄瓜多尔水资源量丰富，但时空分布不均匀，东部地区和安第斯山脉两侧山坡径流较大，西部沿海及安第斯山脉内部的高原盆地径流相对较小；中部和西部地区水资源年际和年内变化大，东部地区水资源年际和年内变化小，水资源出现连丰或连枯情况。 关键词 :厄瓜多尔，径流量，水资源评价，时空分布 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 厄瓜多尔共和国位于南美洲西北部，赤道横贯国境北部，地理位置界于：N1˚28'39''~S5˚01'00''，W75˚11'49''~W81˚00'37''之间(不含科隆群岛即加拉帕戈斯群岛)。该国北部与哥伦比亚毗邻，东部与南部和秘鲁接壤，西部滨临太平洋。国土总面积256，551 km 2 ，由美洲大陆部分和距大陆约900 km的科隆群岛组成，其中大陆部分面积约占全国面积的96.8%；岛屿面积约占全国面积的3.2% (本次研究范围为大陆部分，不含科隆群岛)。 厄瓜多尔地形复杂，地势起伏，山脉绵亘，河流广布，高山、丘陵、盆地、滩地、河谷交错相间。南北走向的安第斯(Andes)山脉海拔高度在3000 m到4000 m，纵贯厄瓜多尔中部，将全国分为西部沿海(Costa)、中部山地(Sierra)和东部亚马逊地区(Amazonia)三个部分。 厄瓜多尔河流众多，是世界上每平方公里河流分布最为密集的国家之一 [ 1 ] 。其中西部地区为太平洋水系，主要有MIRA、ESMERALDAS、MANABI、GUAYAS、JUBONES、PUYANGO-CATAMAYO等6个流域，流域面积约占大陆地区总面积的46.9%；东部地区为亚马逊河水系，主要有NAPO、PASTAZA、SANTIAGO等3个流域(参见图1)，流域面积约占大陆地区总面积的53.1%。 厄瓜多尔水资源较为丰富， 多年平均降水总量为5586 × 10 8 m 3 ，地表水资源量为3617×10 8 m 3 ，地下水资源量为566 × 10 8 m 3 ，地下水和地表水资源不重复量为143 × 10 8 m 3 ，水资源总量3760 × 10 8 m 3 。人均水资源拥有量25，961 m 3 ，但受地形和气候等因素影响，水资源时空分布不均，人民生活和农田灌溉缺水问题比较突出，制约经济社会发展，遇枯水年份或连续干旱年份，供、用水矛盾更为明显。随着人口和经济增长，用水需求将快速增加。为了解决水资源供需矛盾，保障人民生活、粮食自主和工业等用水，开展全国水资源的研究，摸清水资源的时空分布状况，对水资源的合理配置使用有着重大的意义。
system: [SYSTEM]

user: 2. 地表水资源的分布特征 2.1. 地区分布不均匀 年径流深的地区分布受气候、水汽来源、地形等因素的综合影响，存在着不均匀性 [ 2 ] 。厄瓜多尔年径流等值线呈南北向带状分布(见图1)，总的趋势是东部地区和安第斯山脉两侧山坡径流较大，西部沿海及安第斯山脉内部的高原盆地径流相对较小。 西部地区：包括沿海平原和山麓地带，东高西低，一般海拔200 m以下，有一些海拔600~700 m的丘陵和低山。该地区属热带草原气候向热带雨林气候过渡带。年径流深从北往南由1500 mm递减到50 mm左右，多在200~1000 mm之间。 中部山地：安第斯山脉自哥伦比亚入厄瓜多尔境后，分为东、西科迪勒拉山脉，两山之间为北高南低的高 图1. 厄瓜多尔多年平均径流深等值线图(mm) 原，海拔平均2500~3000 m。山脊纵横交错，把高原分成十多个河谷盆地。本区河谷盆地属热带草原气候，山地属亚热带森林气候，海拔4000 m以上常年积雪。年径流深在200~3000 m之间，安第斯山脉两侧山坡年径流深在1500~3000 m之间，河谷盆地径流深在200~1000 mm之间。 东部地区：由安第斯东山坡向东逐渐延伸，为亚马逊河流域的一部分，地势由海拔1200~250 m的山麓地带逐渐降低至250 m以下的冲积平原。该地区属热带雨林气候，全年湿热多雨。年平均径流深在1500~4000 mm之间，靠近安第斯山脉地区年径流量较大，年径流深在2500~4000 mm之间，东部相对较小，年径流深在1500~2500 mm之间。 2.2. 流域分区地表水资源特性 厄瓜多尔全国多年平均地表水资源量为3617 × 10 8 m 3 ，相应径流深为1456.7 mm。全国1971~2010年地表水资源量系列成果中，年地表水资源量最大的为4620 × 10 8 m 3 (1976年)，最小的为2954 × 10 8 m 3 (1995年)；频率25%丰水年地表水资源量为3877 × 10 8 m 3 ，相当于多年平均地表水资源量的107.2%；频率75%枯水年地表水资源量为3342 × 10 8 m 3 ，相当于多年平均的92.4%，频率95%枯水年地表水资源量为2989 × 10 8 m 3 ，相当于多年平均的82.6%。厄瓜多尔9大流域的地表水资源量见表1。 各流域水资源量的大小受气候、地理位置、下垫面条件和面积大小的影响，降水量大、产流状况好、流域面积大的地区，水资源量大，反之则小 [ 3 ] 。9个流域中多年平均年径流深最大是SANTIAGO为2043.3 mm，其次为NAPO的2023.0 mm，最小是MANABI为545.1 mm；径流量最大是NAPO，占全国径流量的36.5%，最小是MANABI，占全国径流量的1.7%，最大是最小的21.1倍。中、西部太平洋水系，面积占全国面积的46.9%，多年平均年径流量1112 × 10 8 m 3 ，占全国多年平均年径流量的30.7%，年径流深为955.4 mm。东部亚马逊河水系，面积占全国面积的53.1%，多年平均年径流量2505 × 10 8 m 3 ，占全国多年平均年径流量的69.3%，年径流深为1899.0 mm。 流域间产水条件差异悬殊，平均产水系数和产水模数反映了差异的程度。9个流域中，产水系数最大的是SANTIAGO为0.85，其次为PUYANGO-CATAMAYO的0.79，最小是MANABI为0.57；产水模数最大是NAPO为211 × 10 4 m 3 /km 2 ，其次为SANTIAGO的204 × 10 4 m 3 /km 2 ，最小也是MANABI为58.2 × 10 4 m 3 /km 2 。9个流 Table 1 Results of surface water resources in the Ecuadorian basi 流域分区 计算面积 多年平均 不同频率年径流/10 8 m 3 产水 系数 产水模数 10 4 m 3 /km 2 面积km 2 所占 比例% 年径流深 mm 年径流量 10 8 m 3 所占 比例% 25% 50% 75% 95% MIRA 6904 2.8 1119.5 77.3 2.1 87.1 76.3 66.4 53.7 0.76 112 ESMERALDAS 32，043 12.9 1310.2 419.8 11.6 473.0 414.3 360.6 291.9 0.61 135 MANABI 11，502 4.6 545.1 62.7 1.7 77.3 59.4 44.5 27.9 0.57 58.2 GUAYAS 44，532 17.9 876.7 390.4 10.8 457.6 380.3 312.3 229.6 0.64 98.1 JUBONES 10，527 4.2 659.8 69.4 1.9 83.2 66.9 53.0 36.5 0.76 67.1 PUYANGO-CATAMAYO 10，900 4.4 848.1 92.4 2.6 107.8 90.2 74.6 55.6 0.79 84.8 NAPO 65，325 26.3 2023.0 1321.5 36.5 1408.1 1317.1 1230.2 1111.9 0.66 211 PASTAZA 32，128 12.9 1491.9 479.3 13.2 516.7 477.0 439.4 388.8 0.58 156 SANTIAGO 34，479 13.9 2043.3 704.5 19.5 755.1 701.7 650.8 582.1 0.85 204 全国 248，339 100.0 1456.7 3617.5 100 3877.3 3602.9 3341.9 2988.8 0.67 151 表1. 厄瓜多尔流域分区地表水资源量成果表 域中MANABI (1016.0 mm)与PUYANGO-CATAMAYO (1069.6 mm)降水量相近，由于PUYANGO-CATAMAYO大部分为山丘区，坡降大，有利于产流，其平均产水系数为0.79，平均产水模数为84.8 × 10 4 m 3 /km 2 ，MANABI处于西部平原区，水面蒸发量相对较大，所以年平均产水系数和年平均产水模数较小，分别为0.57和58.2 × 10 4 m 3 /km 2 。中、西部太平洋水系和东部亚马逊河水系，年平均产水系数分别为0.65和0.69，年平均产水模数分别为101 × 10 4 m 3 /km 2 和196 × 10 4 m 3 /km 2 。
system: [SYSTEM]

user: 3. 年内年际变化 3.1. 年内分配集中 受降水影响，径流的年内分配与降水的年内分配有着十分密切的关系。厄瓜多尔不同区域降水受气候影响，降水集中期及程度也不尽相同。西部地区水汽来自太平洋，降水量主要集中在12月至次年的5月，相应径流量主要集中在1~6月，占全年的64%~88%，径流比较集中。中部地区为热带草原及亚热带森林气候，安第斯山脉西面水汽主要来自太平洋，东面来自亚马孙地区，降水受地形和水汽来源影响，不同区域有所不同，中部高山盆地，降水量主要集中在2~5月和10~12月，呈现双峰过程，中部山地降水量主要集中在11月至次年的4月或12月至次年的5月；中部地区径流量主要集中在1~6月，占全年的45%~85%。东部地区为热带雨林气候，降水量大，降水年内分配相对较均匀，该地区年径流量大，年内分配相对较均匀，4~9月径流量占全年的50%~65%。多年平均连续最大四个月径流量大体上可反映径流的集中程度，连续最大四个月径流量占年径流量的百分比，西部地区为35%~75%，中部地区为35%~73%，东部地区为40%~65%。相应出现时间是：西部地区为2~5月；中部地区北面的MIRA、ESMERALDAS、GUAYAS等为2~5月，南面的PUYANGO-CATAMAYO、PASTAZA、SANTIAGO等为3~6月或4~7月；东部地区为4~7月或5～8月。所占比重自西向东递减，西部地区径流集中程度高于东部地区，出现时间是自西向东推迟。 3.2. 年际变化明显 河川径流的年际变化主要取决于降水的年际变化，同时还受到径流的补给类型、河流大小以及岩性、地貌、土壤、植被等流域下垫面条件的影响。年径流变差系数C v 值的大小反映了径流的年际变化特性，通常C v 值大，表明该地区径流的年际丰枯变化剧烈，C v 值小则相反，表示径流的年际变化平缓。 厄瓜多尔年径流变差系数C v 值，西部地区一般在0.2~0.9之间；中部地区大多在0.06~0.9之间，少数站大于1；东部地区在0.04~0.50之间。中、西部地区大于东部地区。 年径流极值比(年径流量最大值与最小值之比值)的大小可反映径流的年际变化幅度，各代表站的年径流极值比差异较大。西部地区一般为2.5~30；中部北面一般在2~10，中部南面在1.4~17；东部地区为1.2~4。中、西部地区大于东部地区。 年径流量变率相对值(即最大最小年径流量的差值与多年平均径流量的比值)在0.2~9.2间。西部地区在0.82~4.5之间；中部地区在0.36~9.2；东部地区在0.2~4.3之间。点绘径流量变率相对值与C v 关系及年径流极值比与C v 的关系，发现有正相关趋势，即说明C v 有随年径流量变率相对值及年径流极值比的增大而增大的趋势。 3.3. 流域分区径流年际变化 3.3.1. 年代变化 厄瓜多尔20世纪70年代~21世纪初年径流经历了偏丰~偏枯的交替变化过程，从各年代径流均值与1971~2010年系列均值比较看，20世纪70年代总体偏多，80年代总体偏少，90年代平水，21世纪初偏少(见图2)。对各流域而言，情况不尽一致，位于东北部的MIRA、NAPO、PASTAZA流域70年代偏多，其余各年代偏少；与该三流域相邻的中西部地区ESMERALDAS、GUAYAS、JUBONES、SANTIAGO流域70年代、90年代 图2. 厄瓜多尔全国年径流过程图 偏多，80年代、21世纪初偏少；西部的MANABI流域90年代偏多，80年代平水，70年代和21世纪初偏少；南部的PUYANGO-CATAMAYO流域70年代和21世纪初偏多，80年代、90年代偏少。 3.3.2. 丰、平、枯水年统计 对厄瓜多尔全国及各流域年径流量进行频率分析，按年径流量的大小，将频率P ≤ 12.5%、12.5% < P ≤ 37.5%、37.5% < P ≤ 62.5%、62.5% < P ≤ 87.5%、P > 87.5%的年径流量分别划分为丰水年、偏丰水年、平水年、偏枯水年和枯水年5个等级 [ 4 ] 。各流域年径流的丰枯统计见表2。 可见，厄瓜多尔全国出现的丰水年数大于枯水年数，偏丰水年数小于偏枯水年数。太平洋水系中MIRA、ESMERALDAS、MANABI丰水年与枯水年出现年数大致相当，GUAYAS、JUBONES、PUYANGO-CATAMAYO丰水年数大于枯水年数；6个流域偏丰水年数均小于偏枯水年数。亚马逊河水系中NAPO、PASTAZA丰水年数大于枯水年数，SANTIAGO丰水年数小于枯水年数；3个流域偏丰水年数均小于偏枯水年数。 若将丰水年、偏丰水年均视为丰水年，枯水年、偏枯水年均视为枯水年来统计，厄瓜多尔全国年径流在1971~1977年出现连续丰水过程，1984~1988年出现连续枯水过程，1997~2000年出现连续丰水期，2001~2007年出现连续枯水期。各流域年径流均出现过连丰、连枯过程，但连丰、连枯时段不尽一致。各流域最长连续枯水期在3~7年，最长连续枯水年段平均径流量与多年平均值的比值太平洋水系的在0.59~0.80，亚马逊河水系的在0.90~0.93，说明太平洋水系特殊干旱情况下的径流量与多年平均值相差十分显著。 3.3.3. 极值比 厄瓜多尔全国年径流最丰年出现在1976年，最枯年出现在1995年，最大与最小年径流量的比值为1.6；太平洋水系中最丰年MIRA出现在1999年，ESMERALDAS出现在1975年，MANABI出现在1998年，GUAYAS、 Table 2 Statistical analysis of runoff in Ecuador watershe 流域分区 丰枯水年频数/% 丰水年 偏丰水年 平水年 偏枯水年 枯水年 MIRA 12.5 20.0 22.5 35.0 10.0 ESMERALDAS 15.0 22.5 22.5 27.5 12.5 MANABI 12.5 25.0 17.5 30.0 15.0 GUAYAS 15.0 10.0 32.5 35.0 7.5 JUBONES 15.0 20.0 27.5 30.0 7.5 PUYANGO-CATAMAYO 12.5 25.0 17.5 40.0 5.0 Pacific Ocean 12.5 22.5 25.0 30.0 10.0 NAPO 12.5 15.0 37.5 25.0 10.0 PASTAZA 15.0 15.0 27.5 35.0 7.5 SANTIAGO 10.0 15.0 45.0 17.5 12.5 Amazon River 12.5 12.5 40.0 25.0 10.0 全国 15.0 22.5 12.5 40.0 10.0 表2. 厄瓜多尔流域分区径流丰、平、枯水年统计 JUBONES、PUYANGO-CATAMAYO出现在1983年，最枯年各流域出现时间均不一致；亚马逊河水系中NAPO、PASTAZA最丰年出现在1976年，SANTIAGO出现在1994年，最枯年NAPO出现在2005年，PASTAZA和SANTIAGO出现在2006年。太平洋水系6个流域中，最大与最小年径流的比值最大为MANABI的6.4，其次是JUBONES的3.6，其他流域极值比在2.1~3.0之间；亚马逊河水系各流域极值比在1.5~1.6之间。太平洋水系各流域40年系列年径流量最小值与多年平均的比值在0.42~0.72，其中，ESMERALDAS比值最大，MANABI比值最小。亚马逊河水系各流域年径流量最小值与多年平均的比值较太平洋水系高，三个流域其比值均为0.83。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结语 1) 厄瓜多尔水资源量丰富，但空间分布不均匀，东部地区和安第斯山脉两侧山坡径流较大，西部沿海及安第斯山脉内部的高原盆地径流相对较小，在地域上的最大变幅达8.9倍。单位面积水资源量NAPO和SANTIAGO分别为211 × 10 4 m 3 和204 × 10 4 m 3 ，而MANABI仅58.2 × 10 4 m 3 ，最大与最小相差2.6倍。 2) 厄瓜多尔中、西部地区径流量年内分配集中，主要集中在1~6月，占全年的45%~88%，东部地区年径流量大，年内分配相对较均匀，4~9月径流量占全年的50%~65%。 3) 厄瓜多尔径流量年际变化明显，中部、西部地区年径流年际变化较大，且西部年际变化大于中部，东部地区年际变化较小，年径流出现连续丰水或枯水情况，最长连续枯水年段平均径流量与多年平均值的比值太平洋水系相差十分显著。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 本文详细阐述了《微机械设计与制造》课程虚拟实验教学的教学理念、教学内容及教学方法，创新性地提出了虚拟实验教学平台的构建方案。基于拥有强大网络通信功能的LabVIEW软件平台，我们开发了5个虚拟实验用于实验教学。经过一学年教学实践对比证明，《微机械设计与制造》虚拟实验教学更能从声形方面激发学生学习的积极性、主动性和创新性，增强学生对课程的理解，在当代多元化教学领域中具有广阔的应用前景。 关键词 :微机械设计与制造，虚拟实验教学，LabVIEW Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 虚拟实验教学 虚拟实验教学是高等教育机构和研究中心的重要组成部分，它在引导学生建立基础实验研究能力 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 、开发创新性实验研究理念方面 [ 4 ] [ 5 ] 具有不可替代的地位。 教导者在计算机系统中通过虚拟-现实技术实现各种虚拟实验教学项目，根据实验数据和经验建立数据库，借助于计算机、多媒体、仿真软件和虚拟现实等技术，在计算机上营造出能够代替传统实验操作环节的相关操作环境，实验者可以像在真实的实验环境中一样完成各种实验项目，实现预定的实验目标 [ 6 ] 。虚拟实验教学是基于当代功能日益成熟的计算机技术譬如Java + VRML、ActiveX、FLASH、LabVIEW而建立起来的一种教学手段，具备即时启动和停止、人机交互、界面友好、资源高度共享等特点，使用者能够重复学习、实验和研究而不消耗资源，于此基础，使用者能够不断增强对课程的理解，为实际实验研究不断积累经验。
system: [SYSTEM]

user: 2. 虚拟实验教学的可行性分析 目前，虚拟实验教学已经拥有稳固、便捷的实现技术，例如Java + VRML、ActiveX、FLASH、LabVIEW等 [ 7 ] 。近些年，国内外知名学校、研究机构已经建立起网络虚拟教学实验室，发展迅速。在国内，随着国家资金的不断投入，有关虚拟实验教学类基金项目不断成立，虚拟实验教学发展快速、稳定，发展前景十分可观。 虚拟实验教学在当代科研教学中的可行性如下： 一、日益简单化、智能化和多功能化的虚拟实验工具开发为虚拟实验教学提供了优良的条件。早期的虚拟实验教学由于各种条件的限制，往往一个简单的虚拟实验教学平台的开发会花费研究人员大量的心血，而且这些虚拟实验教学平台还不能达到预想中的效果。随着虚拟实验开发工具的日益简单化、智能化和多功能化，进行复杂虚拟实验教学平台的开发不再是一件可望而不可即的事情，虚拟实验系统也越来越具有交互性和功能性。相信随着计算机技术的日益发展，将会出现更多、更好、更实用的虚拟实验教学平台开发工具。 二、数据库技术的不断完善为虚拟实验教学提供强大的技术支撑。一个功能完善的虚拟实验教学系统包括学生信息数据、实验知识数据、实验对象资料库和实验过程参数数据等庞大的数据体系，需要强大的数据库支持。目前，数据库种类繁多，其中，大中型的数据库系统如oracle、SQL Sever、Sybase和DBZ等，它们各具特色，可以满足不同的需求。因此，数据库建设也不再是难题。 三、前人经验给我们的启发，为我们顺利建立虚拟实验创造了有利条件。虚拟实验概念的提出至今仅二十余年，但其发展迅速，前景广阔，各国均在大力开发，并且已经取得了一定进展。目前，虚拟实验室的建设在发达国家已经相当普及，国外的一些大学和科研机构已组建了自己的远程虚拟实验室。近几年，我国对虚拟实验的建设也非常重视，一些院校与科研机构也开发了一些比较成熟的虚拟实验室。这些都为优质虚拟实验的建立创造了良好的条件。 以《微机械设计与制造》课程为例，微电子机械系统是建立在机械设计，微电子设计，微机械制造工艺和微纳器件检测基础上的一种高端前沿术。由于微机械设计与制造实验室建立及其实验过程中所需成本高、安全性能要求高等限制，很多高校目前还不具备建立微机械设计与制造实验室的良好基础。我们在进行这类科学研究的时候，往往需要前往特定的研究院和研究机构进行实验研究，需要花费巨大的人力、物力和财力，并且空间跨度过大，一次实验便需要做好相当充分的实验计划和实验准备，所需精力和时间与预期成果往往不成比例。因此，建立虚拟实验室，进行虚拟实验教学，以期解决各种不便和巨大代价，对于《微机械设计与制造》课程教育而言具有普遍教育意义的重要性和良好的可行性。
system: [SYSTEM]

user: 3. 虚拟实验教学的优势及意义 相比于传统实验教学，虚拟实验教学有其显著优越点。一、不受时间、地点限制，使用者可随时随地通过个人电脑进行虚拟实验学习；二、交互性更强，虚拟实验教学因具备网络通信功能，使用者可与不同地域的使用者和研究人员进行信息交流，分享经验；三、经济性与安全性，虚拟实验教学因其虚拟性，不存在物质消耗，也不会因为实验人员操作失误或其他不可预见性变化导致实验失败，造成经济损耗，甚至发生安全事故；四、学习自主化、创新化，使用者可根据自身情况安排实验进程，任意调整实验参数，探索实验原理，验证理论知识 [ 8 ] 。虚拟实验教学以传统实验教学为模板，以现代化信息网络软件为基础，有其独特的优势，对推动教学改革，强化教学水平，健全教学体系有着重要意义 [ 9 ] 。 一、推广虚拟实验教学对推动理论与实践教学改革有重要意义。虚拟实验教学是应用计算机虚拟现实、仿真等技术构造虚拟实验环境进行实验教学的一种新型教学模式。这种教学模式是以计算机网络为中心，通过将虚拟仪器与网络联接，从而实现对数据的采集和分析。实物仿真类的虚拟实验教学主要是针对仪器设备操作等目的而开发，让学生可以身临其境地通过虚拟实验教学平台虚拟的仪器设备完成实验学习任务，通过虚拟实验教学平台，学生可以方便直观地理解并验证理论知识，做到理论与实践相结合。因此，建立起高水平的虚拟实验教学平台并推广到理论与实践教学中可以提高我们的教学水平，对教学改革具有重要意义。 二、建设虚拟实验教学平台可以完善传统教学的不足。例如《微机械设计与制造》课程是一门主要介绍微电子机械系统基本工作原理和微电子机械系统产品的设计、仿真、制造和封装方法的课程。它要求学生具有较强的设计能力和独立分析能力，这对该门课程的实验、实践教学提出了更高的要求。该课程实践部分往往需要老师组织学生前往特定的研究机构进行实验，受到了场地、实践以及人力物力等因素的制约，在很大程度上影响了教学工作。因此，建设例如《微机械设计与制造》课程的一系列虚拟实验教学平台可以完善传统教学的不足之处，有效解决传统教学模式中存在的实际问题，学生可以在学习理论知识的同时，通过虚拟实验教学平台进行虚拟实验，提高动手实践能力，为将来研究和工作做好充分准备。 三、应用虚拟实验教学平台可以提高课程教学质量。目前传统教学课程内容太偏重理论，与实践联系太少，以讲授为主的课程仍占主流，增强课程的实践性，强化理论与实践的联系是提高课程教学质量的重中之重。《微机械设计与制造》课程是一门实践操作性要求很高的课程，特别注重学生对知识综合运用的能力以及实践操作的培养，在传统教学方式下，学生往往只能走马观花，无法对所学的理论知识产生完整、系统的认知。而且，学生在实践过程中难免会出现操作错误，这对传统教研教学模式的安全性提出了挑战。因此，虚拟实验教学这种安全、系统的教学方法既可以实现传统实验的教学目的，同时又最大程度上地允许学生在实践过程中可能出现的错误操作，并且，学生可以尽可能地发挥其独立思考和分析能力，实现其个性化的实验计划。总之，虚拟实验教学平台可以突破传统实验室教学的限制，实现资源的最大化、安全性和共享性。因此，应用虚拟实验教学平台可以提高我们的教学质量。