發(fā)布時間：2022-06-11 09:11:21
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的科技實驗論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
摘 要：素質(zhì)會影響和決定學(xué)生的一生。培養(yǎng)學(xué)生素養(yǎng)的途徑有很多，筆者認為在當(dāng)下的教學(xué)條件下，實驗課是其中的重要途徑之一。多數(shù)中學(xué)都具有開設(shè)實驗課的條件，無需創(chuàng)設(shè)新的教學(xué)硬性環(huán)境，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，引導(dǎo)學(xué)生走進實驗室，扎實開展實驗課教學(xué)。
關(guān)鍵詞：科技素養(yǎng)；實驗課；理論；技能
一、實驗室有較好的情境化教學(xué)環(huán)境
實驗室是生產(chǎn)生活中最簡潔的提煉，它模擬或再現(xiàn)了生產(chǎn)生活的真實情境。我們應(yīng)該清晰地記得學(xué)生第一次走進實驗室時眼睛透露的光芒，雖有可能忐忑，但更多的是明朗和興奮。為什么呢？實驗室具有真實的情境化教學(xué)環(huán)境，可全方位感觸，學(xué)生可以全方位參與。但實驗室的環(huán)境布置比較單調(diào)，一般在墻面上掛著實驗室守則，缺少實驗室的特色。
教師可以根據(jù)不同類別的實驗教學(xué)，把每一類實驗的設(shè)計方案、一般原則、方法、操作圖示懸掛在教室里，學(xué)生可按圖索驥，有效提高自主學(xué)習(xí)效率。教師也可選擇中學(xué)階段有代表性的實驗，按照思維導(dǎo)圖的形式展現(xiàn)在教室里，學(xué)生先學(xué)會模仿，再有所突破和創(chuàng)新。實驗室不只是公共教室，也可以開辟屬于學(xué)生的領(lǐng)地，把他們的實驗成果、體會、影像展示出來，給他們留戀、寄托，讓其感受到家的感覺。
二、實驗課是科學(xué)與技術(shù)的教學(xué)綜合體
實驗課按不同的教學(xué)目標(biāo)、方法、方式，主要分為試驗類、驗證類、體驗類、探究類、操作類、制作類。技術(shù)涉及工具、方案、設(shè)計、操作流程、工藝、合作、交流、評價。自然科學(xué)中的定律、定理、公式，各類自然現(xiàn)象的總結(jié)，教師在課堂上窮盡各種辦法，促進學(xué)生思維的發(fā)散、拓展，這種課堂更關(guān)注教師與學(xué)生之間的思維交流，沒有實物供全部學(xué)生親身參與，學(xué)生無法真實地體會到學(xué)習(xí)科學(xué)的、直觀的、可觸摸的結(jié)果，學(xué)生也無法有效體會科學(xué)知識運用于生活的巨大作用?？茖W(xué)作用于生活、服務(wù)于人是通過技術(shù)產(chǎn)品或技術(shù)指引來實現(xiàn)的，實驗課恰恰就是科學(xué)與技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)綜合體，實驗課在自然科學(xué)原理的指導(dǎo)下，通過技術(shù)設(shè)計操作流程，實現(xiàn)科學(xué)與技術(shù)的有效結(jié)合。離開技術(shù)，科學(xué)永遠都是飄在空中的云；離開科學(xué)，技術(shù)就是無頭的蒼蠅。實驗課是自然科學(xué)教學(xué)的有效途徑。
三、實驗課要求理論與實踐相結(jié)合
理論與實踐是融合統(tǒng)一的。當(dāng)下中學(xué)的教育現(xiàn)狀，理論學(xué)習(xí)鋪天蓋地，學(xué)生除了解題能力提高了，實際綜合素養(yǎng)呢？作榻逃工作者，我們有責(zé)任和義務(wù)積極、有序地開展實踐性較強的實驗課教學(xué)。誠然，因為學(xué)生基礎(chǔ)等原因，實驗課的開設(shè)初始難度較大，教師和學(xué)生需付出極大努力，但是一旦走入正軌，學(xué)科的教學(xué)效果就插上了騰飛的翅膀，理論與實踐相結(jié)合的實驗課更能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，更有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的產(chǎn)生。
四、實驗課讓學(xué)生親身體驗科技的魅力
在實驗課的教學(xué)過程中，讓學(xué)生親身體驗成功與失敗、迷茫與明朗、掙扎與順暢，哪怕經(jīng)歷痛苦，也有利于學(xué)生身心的全面發(fā)展和學(xué)生綜合素養(yǎng)的養(yǎng)成。實驗課的最大特點是學(xué)生參與性高，學(xué)生可以零距離學(xué)習(xí)知識。在實驗課堂上，學(xué)生最終掌握知識的多少受多種因素的影響，有部分學(xué)生可能付出了努力卻達不到教學(xué)要求，筆者認為，即使如此也不能認為是實驗課教學(xué)的失敗，因為實驗課教學(xué)最重要的任務(wù)是讓學(xué)生認識到科學(xué)的真實性、應(yīng)用性，使學(xué)生在以后的人生道路上能夠相信科學(xué)、利用科學(xué)，用科學(xué)的策略和方法解決問題。
五、實驗課是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的有效途徑
在任何單科的實驗課教學(xué)中，即使是最簡單的實驗，無論以何種形式開展都具有綜合性的特點，有些實驗體現(xiàn)了學(xué)科間的綜合，有些實驗體現(xiàn)了生活技能的綜合。如通用技術(shù)學(xué)科講到的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，廣泛地涉及物理學(xué)力的分析、數(shù)學(xué)中的立體幾何知識?；瘜W(xué)實驗的開展，可以使學(xué)生認識到流程的概念、材料的特性、工具的使用等知識。實驗課的課堂上往往出現(xiàn)多學(xué)科的交叉、多技能的運用。實驗課要求學(xué)生有較高的綜合素養(yǎng)，從另一方面講，實驗課也在培養(yǎng)著學(xué)生的綜合素養(yǎng)。
總之，為了學(xué)生的終生發(fā)展，我們要積極開展實驗課教學(xué)，為了教師的專業(yè)發(fā)展，我們要主動投入到本學(xué)科的實驗教學(xué)中。
摘 要 科學(xué)技術(shù)的傳播效果，不僅會影響科學(xué)技術(shù)本身的作用，還會影響其社會價值?？茖W(xué)共同體、科學(xué)家之間的學(xué)術(shù)交流活動，科技類期刊等這類傳統(tǒng)的科技傳播形式，常常涉及專業(yè)知識與術(shù)語，除本專業(yè)研究人員外，公眾并不知道這些術(shù)語的專業(yè)背景和內(nèi)在含義，也很難理解這些術(shù)語和知識，這樣就阻礙了科技信息的有效對外傳播，導(dǎo)致公眾無法通暢、有效、便捷地獲取科技信息?？茖W(xué)秀（科普?。?、科學(xué)實驗秀等科學(xué)傳播作品，通過作品中的藝術(shù)形象、情感因素作用于人的感性認識，讓公眾覺得“科技有意思”。藝術(shù)與科技傳播的融合，讓科學(xué)知識的普及更廣泛，讓公眾感受科學(xué)的魅力，讓科學(xué)方法的應(yīng)用更加合理、正確，用科學(xué)思想戰(zhàn)勝愚昧落后，提高了全民的科學(xué)素質(zhì)。
關(guān)鍵詞 科技傳播；藝術(shù)；科學(xué)秀
藝術(shù)是人類社會勞動和智慧的結(jié)晶。藝術(shù)提高了人類生活的質(zhì)量，充實了人生幸福的內(nèi)涵，經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展離不開藝術(shù)，科學(xué)事物的創(chuàng)造離不開藝術(shù)。藝術(shù)追求的是美，而科學(xué)追求的是真。藝術(shù)是形象思維，反應(yīng)社會與生活的現(xiàn)實，突出的是事物的個性；而科學(xué)是抽象思維，揭示事物的本質(zhì)，強調(diào)的是事物的共性。正是因槿绱耍有人說，藝術(shù)是情感化的科學(xué)，科學(xué)則是精確化的藝術(shù)。藝術(shù)與科學(xué)既有區(qū)別，又是辯證統(tǒng)一、相輔相成的關(guān)系?？茖W(xué)需要藝術(shù)，并體現(xiàn)著藝術(shù)；藝術(shù)也體現(xiàn)著科學(xué)，且越來越需要科學(xué)[ 1 ]。
社會科技意識的提升，可以讓公眾自覺意識到科學(xué)技術(shù)在經(jīng)濟發(fā)展與社會進步的作用，增強公眾對科學(xué)技術(shù)的認識與理解，形成尊重科學(xué)、尊重科研人員的社會環(huán)境，影響并吸引更多優(yōu)秀人才投身科技事業(yè)。這些均依賴于科學(xué)教育和對科學(xué)技術(shù)的傳播。科學(xué)技術(shù)是否被傳播，它的傳播效果，不僅會影響科學(xué)技術(shù)本身的作用，還會影響其社會價值?？茖W(xué)秀（科普?。?、科學(xué)實驗秀等科學(xué)傳播作品，通過作品中的藝術(shù)形象、情感因素作用于人的感性認識，讓科學(xué)知識更易被理解，更易被接受，讓公眾感性并潛移默化的感受科學(xué)方法、科技過程、科學(xué)精神和科學(xué)思想。藝術(shù)在這里發(fā)揮出的作用，猶如一粒種子在荒漠中無法生根發(fā)芽，自然看不到這粒種子的作用，只有在合適的土壤中，種子生根發(fā)芽并茁壯成長后才能盛開出絢麗多姿的花朵[ 2 ]。
1 藝術(shù)與科學(xué)技術(shù)的相生互補
1.1 藝術(shù)的3種主要功能：認識功能、教育功能和審美功能
在我國長期以來占主導(dǎo)地位的觀點，認為藝術(shù)主要有3種功能，即認識功能、教育功能和審美功能。
優(yōu)秀的藝術(shù)作品能夠真實地反映社會生活，典型的藝術(shù)形象揭示了事物發(fā)展的客觀規(guī)律，反映社會生活的本質(zhì)。藝術(shù)的認識功能包含了認識社會的功能和認識科學(xué)的功能。事實上，人類對科學(xué)技術(shù)的認知，推動著藝術(shù)活動從低級階段走向高級階段，從簡單走向復(fù)雜。在這個層面上，在幫助人們了解和認識科學(xué)方面，藝術(shù)的認識功能發(fā)揮著不可或缺的作用。
藝術(shù)的教育作用是以情感人，接受者先被情所動，繼而引發(fā)理性思考，從而受到教育。道德、法律、哲學(xué)以及科學(xué)知識的教育作用可以用立竿見影來形容，唯獨藝術(shù)的教育作用是潛移默化的。
藝術(shù)的審美功能指的是藝術(shù)家按照自己的審美，塑造各種典型藝術(shù)形象，贊頌真、善、美，鞭撻假、惡、丑，陶冶人的情操，增強人的審美能力[3]。
1.2 科學(xué)技術(shù)的社會功能：認識功能、經(jīng)濟功能、文化功能和物質(zhì)功能[4]
美國著名社會學(xué)家R.K.默頓（R.K.Merton）在《十七世紀(jì)英格蘭的科學(xué)、技術(shù)與社會》中第一次提出了“科學(xué)、技術(shù)與社會”的概念。
科學(xué)史學(xué)家貝爾納在《科學(xué)的社會功能》一書中講到，“科學(xué)既是我們時代的物質(zhì)和精神生活不可分割的一部分，又是指引和推動這種生活前進的思想不可分割的一部分?？茖W(xué)為我們提供了滿足我們物質(zhì)需要的手段。它也向我們提供了種種思想，使我們能夠在社會領(lǐng)域里理解、協(xié)調(diào)并且滿足我們的需要?！彼J為，科學(xué)具有不可推卸的社會功能。其社會功能包括了認識功能、經(jīng)濟功能、文化功能和物質(zhì)功能。
科學(xué)以自然為研究對象，自然界由各種物質(zhì)組成，處在不斷的運動和變化之中，所以科學(xué)研究揭示的是自然界的發(fā)展變化規(guī)律。從古至今，許多發(fā)明創(chuàng)造都是科技認識功能的體現(xiàn)?？茖W(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展拓展人的認識空間的同時，也沖擊著人類傳統(tǒng)的或者已有的價值觀及社會制度體系。核物理學(xué)在核能發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用，造福于社會的經(jīng)濟發(fā)展，在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用卻造就了核武器這個20世紀(jì)出現(xiàn)的人類全新武器，深刻地影響著世界軍事格局的變化。無性繁殖、克隆技術(shù)在組織器官移植方面的應(yīng)用，一方面給人類社會帶來無限的益處；另一方面又有可能帶來滅頂之災(zāi)，如造成生物的單一性而走向滅絕等。
科技的經(jīng)濟功能體現(xiàn)在科技是第一生產(chǎn)力，提高生產(chǎn)力的水平就要提高勞動力的科技素質(zhì)、改善勞動手段、提升管理水平?？萍嫉倪M步調(diào)整并優(yōu)化了經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，促進產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及勞動力結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和升級。
科技不只為人類帶來物質(zhì)、經(jīng)濟上的利益，更重要的價值是其帶來的精神文明的發(fā)展?？萍疾粌H帶來了生產(chǎn)、生活方式的變革，隨著社會生產(chǎn)力的快速發(fā)展，社會內(nèi)在要素協(xié)調(diào)發(fā)展的趨勢進一步增強，科學(xué)技術(shù)在社會體制建設(shè)以及人的價值觀、道德觀、思維方式、審美和信仰等方面的作用也日益突出，科學(xué)技術(shù)在促進社會發(fā)展的同時，也在改變著人類的生存和生活方式，影響著人們的精神世界以及社會意識和社會文化發(fā)展的性質(zhì)、內(nèi)容和趨勢。這些都是科技文化功能的體現(xiàn)。
科技的物質(zhì)功能指的是，科技的發(fā)展給人們的日常生活帶來的最直接的利益是物質(zhì)生活更加豐裕。它極大促進了生產(chǎn)力的發(fā)展，使人們收入得以增加，同時也為人們消費提供了更加豐富的消費方式[4]。
1.3 藝術(shù)與科學(xué)技術(shù)相生互補
藝術(shù)是人類智慧生成的動力源泉。藝術(shù)與科學(xué)的進步在人類文明發(fā)展中相生互補，它們是走向共同繁榮進步的動力源，是人類的創(chuàng)新型思維。這種創(chuàng)新型思維是創(chuàng)造奇跡的心理能力和思維智慧，為人類所獨有。藝術(shù)的知覺方式為科學(xué)思維提供了思維的元素和依據(jù)，啟迪著科學(xué)家的思想，甚至導(dǎo)引他們思維的方向[5]。
科技促進了人類社會的生產(chǎn)方式、生活方式和思維方式的變革，推動了社會發(fā)展[6]。21世紀(jì)，人類社會進入高度信息化時代，生產(chǎn)工具、工藝方法、控制手段、勞動者的技能和智力水平等都發(fā)生了根本性變化，新發(fā)明、新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，改變了我們的工作和生活方式，推動著社會的變革。電腦的出現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，信息化社會的到來，為藝術(shù)創(chuàng)造了前所未有的文化環(huán)境和傳播手段，為藝術(shù)提供了更廣闊的天地。同樣，藝術(shù)利用新材料、新技術(shù)、新的表現(xiàn)形式演繹著對科學(xué)的認知?？茖W(xué)研究因藝術(shù)思想和表現(xiàn)力的迸發(fā)而變得更加活躍、生動。藝術(shù)和科學(xué)是促進人類社會發(fā)展的兩大動力，即相互獨立又有交集，它們改變著客觀世界，相互促進并共同發(fā)展[7]。
科學(xué)可以使人認識抽象的真理，藝術(shù)則能使人認識形象的真理，藝術(shù)的認識功能和科學(xué)的文化功能，讓公眾通過科學(xué)傳播作品認識科學(xué)、理解科學(xué)的同時，也使人產(chǎn)生美的感受與感動[8]。
作為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基本條件，科技傳播活動伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而必然產(chǎn)生，科學(xué)技術(shù)社會作用的發(fā)揮，離不開科技傳播這一重要環(huán)節(jié)。所以，科技傳播與藝術(shù)也是密不可分、相互作用的。
2 科技傳播――傳播科學(xué)，讓公眾覺得“科技有意思”
2.1 什么是科技傳播
科技傳播是指利用適當(dāng)?shù)膫鞑シ椒ā⒚浇?、活動，通過科學(xué)技術(shù)知識、科學(xué)方法、科學(xué)思想、科學(xué)精神以及科學(xué)技術(shù)與社會發(fā)展信息的傳播普及，促進科學(xué)技術(shù)的擴散和公眾對科學(xué)技術(shù)的分享，激發(fā)公眾個人、群體、社會組織對科學(xué)技術(shù)的意識、體驗、興趣、理解、意見的過程[9]。
“科學(xué)傳播”是一種科學(xué)普及理念和現(xiàn)實發(fā)展形態(tài)。它代表著科學(xué)信息在社會中的流傳狀態(tài)由主要是通過科學(xué)家自上而下向公眾灌輸?shù)膯蜗蜻^程，拓展為在科學(xué)家、政府、公眾、媒介、工商企業(yè)以及教育部門等不同社會主體之間交流與對話的傳播活動。
2.2 科技傳播渠道的多元化
傳統(tǒng)的科普往往表現(xiàn)為知識的單身流動過程，從實踐操作到理論研究都建立在一個預(yù)設(shè)前提之上，即科學(xué)總是神圣的、科學(xué)家總是正確的，需要考慮的總是只是如何更快更好地使更廣泛的受眾接受來自科學(xué)家的教育。這種理解在對傳播目的、傳播內(nèi)容、傳播手法以及傳受雙方關(guān)系的認識上都過于簡單。
我國《科學(xué)素質(zhì)綱要》將“公民具備基本科學(xué)素質(zhì)”明確界定為“了解必須的科學(xué)技術(shù)知識，掌握基本的科學(xué)方法，樹立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，并具有一定的應(yīng)用它們處理實際問題，參與公共事務(wù)的能力”[10]。
隨著科學(xué)技術(shù)與社會的快速發(fā)展，社會科普需要也在不斷地增長。從趨勢上看，科技傳播正邁向多元化的發(fā)展方向，科技教育、O施傳播、媒體傳播、科普活動成為科技傳播的基本渠道。作為重要的科技傳播手段，科學(xué)秀（科普劇）、科學(xué)實驗秀等科學(xué)傳播作品能夠吸引公眾，通過獲得實際的感受和體驗，幫助他們加深對科學(xué)現(xiàn)象的認識和理解，增強公眾對科學(xué)的體驗和認知，進而提升他們的科學(xué)素質(zhì)。
2.3 科學(xué)秀（科普劇）、科學(xué)實驗秀
科學(xué)共同體、科學(xué)家之間的學(xué)術(shù)交流活動，科技類期刊等這類傳統(tǒng)的科技傳播形式，常常涉及專業(yè)知識與術(shù)語，除本專業(yè)研究人員外，公眾并不知道這些術(shù)語的專業(yè)背景和內(nèi)在含義，也很難理解這些術(shù)語和知識，這樣就阻礙了科技信息的有效對外傳播，導(dǎo)致公眾無法通暢、有效、便捷地獲取科技信息，無法在社會生活中應(yīng)用科技信息，就會形成公眾與科學(xué)之間難以逾越的鴻溝，科技信息便很難發(fā)揮實際的社會功用。
科學(xué)秀（科普?。⒖茖W(xué)實驗秀這類近年來流行起來的科技傳播形式，更加貼近于現(xiàn)實生活，讓傳播內(nèi)容由枯燥變生動，由平淡變精彩，直觀性強、趣味性強，更具吸引力，能夠使公眾有興趣且輕松地接受科技信息，在寓教于樂中學(xué)習(xí)科學(xué)知識，掌握技術(shù)方法，提高公眾對科學(xué)技術(shù)的認知，重視科技的社會價值，從而更深層次地理解科學(xué)技術(shù)，在判斷問題和解決問題時能夠自覺地應(yīng)用科學(xué)知識和科學(xué)方法，從而提高他們的科學(xué)素質(zhì)。
3 “秀”科學(xué)，讓科學(xué)在表演中傳播
3.1 全國科學(xué)表演大賽
2016年7月23日，第四屆全國科學(xué)表演大賽表演類作品決賽在克拉瑪依市落下帷幕，作為首屆“絲綢之路”科學(xué)節(jié)亮點活動之一，這場囊括科普劇表演和科學(xué)秀演出的比賽，將科技與藝術(shù)巧妙融合，為現(xiàn)場觀眾打造了一場完美的視聽盛宴。沙塵暴，是新疆維吾爾自治區(qū)民豐縣最常見的自然現(xiàn)象。10個維吾爾族孩子用自己的親身經(jīng)歷，在表演中穿插了音樂、舞蹈、美術(shù)等藝術(shù)手段，講述了家鄉(xiāng)從過去的荒涼到如今老百姓與自然斗，用科技改變現(xiàn)狀的故事。“我的家在民豐縣安迪爾鄉(xiāng)，位于塔克拉瑪干沙漠腹地，每年有200多天的沙塵暴天氣，我們不怕這些惡劣的自然環(huán)境，大家一起種植紅棗樹，種下安迪爾綠色的希望?！眲勇牭木S吾爾族歌曲響起，民豐縣安迪爾鄉(xiāng)中心小學(xué)學(xué)生帶來的《可愛的安迪爾》開始了青少年組的科普劇表演。可以說，生動有趣的“科學(xué)秀”將科傳播與藝術(shù)表演融合在一起，拓展了科普文化的內(nèi)涵。豐富的表演形式讓孩子們增長了見識，也讓教師在科學(xué)教育方面有了許多新思路，用科學(xué)表演帶動科技傳播效果會更好。
3.2 福建“小小化學(xué)家?科普夏令營”實踐活動，科普情景劇引圍觀
2016年7月6―7日，在福建師范大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院與福建閩侯團縣委共同合作開展的以“青春建功新福建，攜手共筑中國夢”為主題的暑期大學(xué)生“三下鄉(xiāng)”社會實踐活動中， 大學(xué)生志愿者們將化學(xué)實驗以有趣的話劇形式表演了3場妙趣橫生的科普情景劇。其中《捉妖記》，更是讓小朋友們呼聲不斷，驚嘆連連。
狡猾的大師和他的徒弟利用所謂的“捉妖大法”讓普通的手帕像是有保護膜一樣燒不壞，神奇的“水碗”加入液體后自動燃燒，白紙血印，大象牙膏等江湖騙術(shù)敲詐別人的錢財，讓現(xiàn)場的尖叫聲此起彼伏?！镀蜇づc黃金雨》中的乞丐妄想制造黃金雨來發(fā)財?shù)陌兹諌糇罱K也因為貪心落空，以及《柯南破案》中的碘?，F(xiàn)指紋實驗也讓小朋友們疑惑不解。而這些令人費解的現(xiàn)象都在化學(xué)人哥哥姐姐最后細心的講解之下揭開面紗。
生動的語言，夸張的舞臺動作，美妙的音樂，別具一格的美術(shù)設(shè)計，讓科學(xué)在表演，搭建起科學(xué)技術(shù)與社會生活之間的橋梁，傳播科學(xué)知識，讓公眾感受到了科學(xué)精神、科學(xué)思想、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)。
3.3 大型科學(xué)實驗類節(jié)目《加油！向未來》
2016年7月，大型科學(xué)實驗類節(jié)目《加油！向未來》登陸中央電視臺綜合頻道。作為國內(nèi)首檔科學(xué)實驗類節(jié)目，《加油！向未來》將“專業(yè)性”的科學(xué)搬上了“娛樂化”的舞臺，為的就是能夠用寓教于樂的方式展示科學(xué)的快樂，用更加生動可感的方法探索科學(xué)的奧秘。每期節(jié)目播出前推出的簡單易操作的實驗活動，就是要通過互動的方式挖掘出科學(xué)本身的趣味性，帶動全民參與，讓更多的人了解科學(xué)，讓更多的人關(guān)注科學(xué)。
3.4 國內(nèi)首檔互聯(lián)網(wǎng)科普秀《耐撕科學(xué)姐》
2016年9月2日，光明網(wǎng)聯(lián)合映客推出了國內(nèi)首檔互聯(lián)網(wǎng)科普秀《耐撕科學(xué)姐》。這期以“與亡靈對話的人”為主題的互聯(lián)網(wǎng)科普秀不僅吸引了眾多網(wǎng)友觀看，還在微信朋友圈引起了熱議。網(wǎng)絡(luò)直播中，北京中正司法鑒定所所長、專業(yè)法醫(yī)學(xué)博士鄧亞軍不僅就具體的案例分享了如何幫助刑警查案，還做了人血確證試驗、精斑確證試驗。
光明網(wǎng)聯(lián)合映客創(chuàng)造性地采用“直播+科普”的方式，將趣味性與知識性結(jié)合，把法醫(yī)的實驗室搬到了線上，節(jié)目適當(dāng)稀了知識的“密度”，增強了公眾與科學(xué)之間的“黏度”。節(jié)目讓網(wǎng)友走進實驗室，與專家時實互動，不僅傳播了知識，還激發(fā)了網(wǎng)友的科學(xué)興趣，讓網(wǎng)友真切地感受到了節(jié)目所傳達的嚴(yán)謹科學(xué)精神，向社會傳遞了正能量。隨著網(wǎng)絡(luò)直播等社交媒體的興起，一個更加多元立體的新媒體時代已經(jīng)到來。
4 科技傳播與藝術(shù)相融合 感受科學(xué)的魅力
法國19世紀(jì)文學(xué)家福樓拜曾說：“藝術(shù)愈來愈科學(xué)化，科學(xué)愈來愈藝術(shù)化；兩者在山麓分手，有朝一日會在山頂重逢?！彼囆g(shù)教會人們感知世界的方式，人們眼中的世界改變了樣子。優(yōu)秀的藝術(shù)作品，總是在幫助人們認識生活的同時，也教育人們以正確的態(tài)度看待生活，道德情操高尚，從而產(chǎn)生奮發(fā)向上的動力。對科技傳播成功與否的判斷，已經(jīng)由公眾是否掌握科學(xué)知識，轉(zhuǎn)變?yōu)楣娛欠駥茖W(xué)產(chǎn)生了興趣，是否主動去探究科學(xué)。
在藝術(shù)發(fā)展史上，藝術(shù)發(fā)展與異變始終伴隨著科學(xué)技術(shù)的進步。技術(shù)的進步包括藝術(shù)工具、材料、藝術(shù)載體、傳播媒介的更新與使用。藝術(shù)作為社會意識形態(tài)領(lǐng)域的一份子，藝術(shù)的發(fā)展自然離不開社會經(jīng)濟的作用，而經(jīng)濟的發(fā)展依賴于科技的進步。隨著科技的進步，更新了藝術(shù)形式的深廣性，擴大了藝術(shù)的受眾范圍。藝術(shù)源自生活，生活亦離不開藝術(shù)，每個領(lǐng)域都可能出現(xiàn)藝術(shù)，科技傳播領(lǐng)域亦然。
隨著科學(xué)發(fā)展的日益復(fù)雜化，科技將進一步加快社會生活的節(jié)奏，科學(xué)知識在總量上呈現(xiàn)出爆炸性增長的趨勢，全方位改變了人的學(xué)習(xí)、工作、交友、娛樂和消費的方式。如何正確、合理地認識科學(xué)與社會的關(guān)系成為擺在每一個現(xiàn)代人眼前的問題。當(dāng)前，科技傳播的目標(biāo)已經(jīng)由科學(xué)知識單向傳遞轉(zhuǎn)向為提高全民科學(xué)素質(zhì)，增進國民對科學(xué)特別是科學(xué)精神和科學(xué)方法的理解與應(yīng)用，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，關(guān)注每個人智力、情感、社會性、物質(zhì)性、藝術(shù)性、創(chuàng)造性與潛力全面培養(yǎng)的全人教育?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，新媒介的出現(xiàn)，讓科技傳播的載體更加多種多樣，藝術(shù)展現(xiàn)形式更豐富。擁有了藝術(shù)魅力的科技傳播作品，用藝術(shù)表現(xiàn)中的情感因素吸引公眾，感染公眾，進而影響公眾的思想、情感乃至行動。藝術(shù)與科技傳播的融合，讓科學(xué)知識的普及更廣泛，讓公眾感受科學(xué)的魅力，讓科學(xué)方法的應(yīng)用更合理更正確，用科學(xué)思想戰(zhàn)勝愚昧落后，提高全民的科學(xué)素質(zhì)。
摘 要：現(xiàn)代科技產(chǎn)品的普及對傳統(tǒng)校園生活與教學(xué)產(chǎn)生了顯著影響。文章從現(xiàn)代科技產(chǎn)品對學(xué)校教育的影響出發(fā)，提出了現(xiàn)代科技產(chǎn)品沖擊下的化學(xué)實驗教學(xué)策略，并分析了其實驗教學(xué)效果及前景。
關(guān)鍵詞：化學(xué)；實驗教學(xué)；策略
在科技迅猛發(fā)展的今天，如果走進大學(xué)課堂，你會發(fā)現(xiàn)與過去十年完全不同的場景：紙質(zhì)的筆記本、教科書、打印講義這些傳統(tǒng)教學(xué)工具正悄然淡出課堂，智能手機、平板電腦和電子閱讀器則大有取而代之的趨勢。究其原因，首先，大學(xué)生由于其年齡和知識結(jié)構(gòu)的特點對新科技的接受度和掌握能力遠遠強于其他人群。其次，現(xiàn)代科技產(chǎn)品的功能更多體現(xiàn)在大眾娛樂這一方面，這對大學(xué)生而言顯然具有強烈的吸引力。最后，隨著科技水平的提高、家庭收入的增加、學(xué)生消費心理欲望的增強，電子產(chǎn)品在校園的普及和快速的更新?lián)Q代已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象。因此，智能手機、平板電腦和電子閱讀器等科技產(chǎn)品挺進教育領(lǐng)域，改變傳統(tǒng)教與學(xué)的模式也成了必然趨勢。
化學(xué)實驗作為化學(xué)學(xué)科的重要組成部分，是化學(xué)科學(xué)、化學(xué)研究、化學(xué)工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，其課程特點在于對學(xué)生動手能力的嚴(yán)格要求和實驗操作能力的強調(diào)，新興的科技產(chǎn)品對豐富化學(xué)實驗教學(xué)的模式提供了可能。反之，實驗教學(xué)如果一直維持傳統(tǒng)模式止步不前，不與現(xiàn)代科技接軌，那么學(xué)科的發(fā)展與先進性必然受到影響。就教學(xué)角度而言，傳統(tǒng)的教學(xué)方式正在逐漸失去對學(xué)生的吸引力，已經(jīng)無法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，如何將現(xiàn)代科技引入化學(xué)實驗課堂，利用現(xiàn)代科技產(chǎn)品為課程服務(wù)成為當(dāng)前迫切需要思考和解決的問題。自2013年以來，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院利用兩年多的時間，通過將平行多組化學(xué)專業(yè)實驗分為傳統(tǒng)教學(xué)組和科技產(chǎn)品輔助教學(xué)組進行比較研究，得出了一些具有建設(shè)性的分析結(jié)論和研究成果。
一、現(xiàn)代科技產(chǎn)品對學(xué)校教育的影響
當(dāng)前，大學(xué)生群體中電子產(chǎn)品的普及率越來越高，像手機、電腦、電子閱讀器深受廣大青年學(xué)生的歡迎，根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，手機和電腦的受歡迎程度位居前兩位。目前，智能手機在大學(xué)校園幾乎是人手一部，尤其在近兩年其持有率的增長速度驚人。關(guān)于電腦使用情況的調(diào)查顯示，近六成學(xué)生擁有個人電腦，特別是對新生來說，電腦已經(jīng)成為入學(xué)的必備“家當(dāng)”之一。其中部分新生更是在入校時就已持有智能手機、電腦等多種電子產(chǎn)品。低年級學(xué)生的電子產(chǎn)品擁有率高于高年級，從另一側(cè)面表明電子產(chǎn)品的持有率會持續(xù)走高，而現(xiàn)代科技產(chǎn)品功能的日益強大也會進一步加劇其在校園的普及。
現(xiàn)代科技產(chǎn)品尤其是便攜式電子設(shè)備之所以受到廣大學(xué)生群體的青睞，首先是因為其豐富的終端功能和多樣化的應(yīng)用程序可以極大滿足學(xué)生群體的多樣需求，比如蘋果公司生產(chǎn)的平板電腦產(chǎn)品iPad，它已經(jīng)不僅僅是一種娛樂工具，更是一項學(xué)生生活的應(yīng)用工具，我們可以通過它進行視頻通話、網(wǎng)上購物、瀏覽閱讀，甚至可以對一些其他的電子產(chǎn)品實現(xiàn)智能控制，當(dāng)然，它也可以作為一種教學(xué)的輔助工具。其次，廣泛覆蓋的校園無線網(wǎng)絡(luò)為各類電子設(shè)備的推廣提供了寬闊的信息高速公路，各類電子產(chǎn)品通過網(wǎng)絡(luò)連接到一起，拉近了學(xué)生之間的距離，也為師生之間提供了良好的信息交互平臺。最后，依據(jù)通信電子行業(yè)的摩爾定律，產(chǎn)品的性能越來越好，功能越來越豐富，而售價卻越來越低廉，這促使各類電子產(chǎn)品風(fēng)靡校園，同時，其也為依托電子產(chǎn)品進行深度輔助教學(xué)的嘗試提供了可能。
當(dāng)然，電子設(shè)備的普及對校園生活和文化產(chǎn)生了巨大的影響。長期生活在智能手機等電子設(shè)備充斥的環(huán)境中，當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活和思想行為產(chǎn)生了諸多變化，由此衍生出他們對手機、網(wǎng)絡(luò)的依賴。從生活角度而言，大部分使用手機等電子設(shè)備的學(xué)生睡眠時間減少、健康狀況變差、人際交往能力減弱；從學(xué)習(xí)角度而言，主動學(xué)習(xí)的積極性降低，過分依賴網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致自主思考問題的能力下降；就教學(xué)角度而言，上課時間玩手機的學(xué)生比例上升，與教師的交流減少，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。如果能對這些現(xiàn)代科技產(chǎn)品加以利用，一方面引導(dǎo)學(xué)生對其用途從娛樂轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)；另一方面利用這些科技產(chǎn)品來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效改善目前的教學(xué)狀況將成為可能。
我們對甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院抽出的320名學(xué)生就此問題開展了問卷調(diào)查，76%的學(xué)生表示，如果沒有借
助于各類現(xiàn)代電子產(chǎn)品及在線通信工具，他們將難以進入最佳的學(xué)習(xí)狀態(tài)。這些依賴主要體現(xiàn)在：近80% 的學(xué)生會利用電子郵件與指導(dǎo)教師進行溝通交流，主要通過平板電腦、便攜式電腦以及智能手機上的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)。71%的學(xué)生利用電子閱讀器瀏覽學(xué)習(xí)指導(dǎo)教師發(fā)送的各類教學(xué)文檔。87% 的學(xué)生會利用電子設(shè)備開展與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的展示。這項調(diào)查充分說明有效利用現(xiàn)代科技產(chǎn)品輔助教學(xué)具有良好的現(xiàn)實基礎(chǔ)和廣闊的發(fā)展前景。
二、現(xiàn)代科技產(chǎn)品沖擊下化學(xué)實驗教學(xué)策略
相比其他理論課程而言，化學(xué)實驗的課程特點決定了它能夠更好地發(fā)揮電子設(shè)備的輔助教學(xué)功能。甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，通過引入多種手段對現(xiàn)有的課堂教學(xué)模式、課后評價模式、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)模式進行改善，能夠更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加其對課程的重視度，提升學(xué)生的動手能力、發(fā)現(xiàn)及解決問題的能力和創(chuàng)新能力。
（一）充分應(yīng)用實驗檢測、數(shù)據(jù)處理等軟件
分析化學(xué)實驗、物理化學(xué)實驗、儀器分析實驗及大部分專業(yè)化學(xué)實驗課程往往包含大量的數(shù)據(jù)記錄、作圖、數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容，目前，這些工作都是用紙質(zhì)的實驗報告完成。而在涉及大型化學(xué)儀器的使用時，其數(shù)據(jù)的記錄和處理則都需要在電腦上完成，這就要求學(xué)生在基礎(chǔ)實驗課程的學(xué)習(xí)中具備熟練使用各類實驗檢測和數(shù)據(jù)處理的相關(guān)軟件的能力。Excel、Origin等數(shù)據(jù)處理和作圖軟件使用方便，具有快速、高效、準(zhǔn)確的特點，可以很好地提高學(xué)習(xí)效率。而電腦、平板電腦、智能手機等電子產(chǎn)品都可以安裝類似的軟件來輔助實驗檢測和數(shù)據(jù)分析。尤其是智能手機，其除了具備常用的通信功能還具備數(shù)據(jù)處理及存儲功能，加之?dāng)y帶方便，如果將其引入實驗課堂，再結(jié)合傳統(tǒng)的檢測、計算和作圖方法，那么學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰玫饺驽憻挘瑢W(xué)科的先進性能夠得以充分體現(xiàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性也會隨之提高。
以“強酸強堿反應(yīng)摩爾焓變的測定”為例，實驗內(nèi)容包括用秒表計時、測定溫度、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理等。實驗中學(xué)生用秒表計時，將實驗數(shù)據(jù)記錄在紙質(zhì)表格中，借助計算器計算數(shù)據(jù)，這樣的方式雖然可以鍛煉學(xué)生的思維和動手能力，但是準(zhǔn)確度欠缺。為了提高實驗效率和實驗的準(zhǔn)確度，我們在保持傳統(tǒng)方式的同時增加了利用智能手機輔助完成實驗的內(nèi)容。一部智能手機集成了秒表、作圖、計算器、數(shù)據(jù)記錄等多種功能，實驗中先用手機秒表功能確定時間，數(shù)據(jù)記錄可以借助智能手機上的Excel等數(shù)據(jù)處理軟件完成，除了利用手機科學(xué)計算器解決數(shù)據(jù)計算，還能夠使用Excel的公式編輯器來計算中和熱的數(shù)值，這樣獲得結(jié)果更加快速、準(zhǔn)確。之后通過對比傳統(tǒng)和引入智能手機后的實驗結(jié)果，分析實驗誤差，學(xué)生能在第一時間內(nèi)依據(jù)對比結(jié)果自查實驗過程，修正計算錯誤和遺漏。除了秒表功能，很多智能手機具備溫度、濕度和壓力等多種類型的傳感器，為學(xué)生完成自主設(shè)計性實驗提供工具支持[1]。利用下載安裝的作圖軟件、常用化學(xué)常數(shù)表和在線化學(xué)數(shù)據(jù)庫等多種應(yīng)用程序，結(jié)合傳統(tǒng)實驗教學(xué)和檢測、數(shù)據(jù)分析手段，既發(fā)揮了傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)勢，也提高了實驗效率和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，培養(yǎng)了學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。
（二）廣泛利用通信軟件
目前，大多數(shù)電子產(chǎn)品都安裝了QQ、微信等多種即時通信軟件，既能夠?qū)崿F(xiàn)信息的即時傳播，發(fā)送文本、圖片、語音和視頻文件，還支持多人實時對講[2]?；瘜W(xué)實驗課每組實驗的學(xué)生人數(shù)在15―30人之間，這樣的人數(shù)規(guī)模建立微信群和QQ群便于教師管理、減少無效信息。在建立“群”后，很多和教學(xué)相關(guān)的內(nèi)容可以快速給學(xué)生，從而有效加強師生間的交流、隨時解決學(xué)生存在的問題。
通過QQ、微信等即時通信軟件，課前任課教師將下次實驗的重點、難點以及需要學(xué)生自己準(zhǔn)備的工具提前在群內(nèi)。學(xué)生則可以及時反映個人問題，比如請假等，教師則能第一時間通知學(xué)生補做實驗的時間、地點。如果下節(jié)課內(nèi)容中有重點、難點操作，教師可以將視頻短片、幻燈片、教學(xué)圖片或語音片段提前發(fā)給學(xué)生，有效幫助學(xué)生在課堂上快速理解實驗相關(guān)內(nèi)容，掌握實驗操作技能，統(tǒng)一規(guī)范實驗操作。傳統(tǒng)課堂限制學(xué)生使用手機，而在具體實驗過程中發(fā)現(xiàn)，在不影響正常實驗課秩序的情況下，如果允許學(xué)生對部分實驗步驟和實驗現(xiàn)象拍照，可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和對實驗結(jié)果準(zhǔn)確性的要求。課后，鼓勵學(xué)生將所拍攝的結(jié)果在微信朋友圈或者QQ空間，這樣增強了學(xué)生實驗的自信心，同時，也給學(xué)生家長提供了學(xué)校相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容和進程的資訊。鑒于實驗課過程中教師無法時時關(guān)注到每一個學(xué)生的實驗操作過程，通過學(xué)生的照片可以更加直觀地了解學(xué)生的操作水平和實驗中出現(xiàn)的問題與錯誤，及時反饋意見給學(xué)生。學(xué)生也能清晰地理解教師的反饋，在今后的實驗中糾正錯誤手法和動作，進一步規(guī)范實驗操作。對于學(xué)生普遍存在的問題，利用微信等工具和全組同學(xué)討論，引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題并解決問題?？傊ㄐ蓬愜浖氖褂妹黠@增強了學(xué)生的實驗興趣和對課程的重視，師生間的交流和了解增多，課堂氣氛活躍。此外，課程中遇到的問題能及時得到解決，學(xué)生實驗操作得以規(guī)范，自主發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力提高明顯。
（三）發(fā)揮電子版實驗報告的自用
電子產(chǎn)品的普及同樣影響著教師的授課方式，在作業(yè)形式方面表現(xiàn)尤為突出。盡管緩慢但是不可否認的是紙質(zhì)作業(yè)正在不斷減少，電子版作業(yè)則逐漸取代傳統(tǒng)的作業(yè)方式。電子版作業(yè)的優(yōu)勢在于提交作業(yè)變得方便快捷，作業(yè)的完成形式和內(nèi)容多樣化，但是電子版作業(yè)也存在弊端，抄作業(yè)會更加便利，學(xué)生過多依賴網(wǎng)絡(luò)完成作業(yè)，缺乏獨立思考?；瘜W(xué)實驗報告冊作為評價學(xué)生實驗?zāi)芰Φ囊环N重要手段，需要揚長避短，將電子版作業(yè)與紙質(zhì)報告冊結(jié)合起來作為一種全新的評價方式來更加全面地了解和判斷學(xué)生的實驗過程與實驗結(jié)果。
這種全新的評價方式中，紙質(zhì)報告冊內(nèi)容依然依照傳統(tǒng)模式，主要包括實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗步驟（內(nèi)容）、數(shù)據(jù)記錄、實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)處理等。紙質(zhì)實驗報告主要幫助學(xué)生復(fù)習(xí)實驗的內(nèi)容和過程，訓(xùn)練學(xué)生傳統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理的技能。電子版實驗報告冊為了避免作業(yè)壓力過重，實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟等內(nèi)容不再累述，學(xué)生整個實驗過程以課中拍攝實驗現(xiàn)象和重點操作的照片或者小視頻為主，為了防止個別學(xué)生借用別人的實驗現(xiàn)象，在第一節(jié)課開始前任課教師對每位學(xué)生的實驗儀器做個性化標(biāo)記，這樣就能保證后期照片的真實性。數(shù)據(jù)記錄、作圖、數(shù)據(jù)計算依托Excel 等軟件完成，最后將以上照片、數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容整理為word或者幻燈片發(fā)給教師。在接收學(xué)生的兩種版本報告冊后，通過電子版作業(yè)學(xué)生實驗操作過程直觀地呈現(xiàn)給任課教師，操作的失誤、無意識動作、不規(guī)范的手法都會在一定程度上反映出來，教師對每個學(xué)生的實驗操作能力有了比較明確的掌握，之后的課堂上教師可以重點糾正個別學(xué)生的錯誤操作，規(guī)范其實驗動作。教師通過對比兩種報告冊的數(shù)據(jù)處理與結(jié)果討論部分，能夠全面考查學(xué)生實驗結(jié)果分析的準(zhǔn)確性，這樣就能有效避免單一依靠紙質(zhì)實驗報告冊評價學(xué)生實驗?zāi)芰Φ钠嫘浴４送猓谧鳂I(yè)完成過程中學(xué)生的主觀能動性被充分發(fā)揮，能更好地掌握實驗知識和技能，課堂教學(xué)效果隨之提高。
（四）豐富視頻資料
各類視頻播放器已經(jīng)成為電腦、手機、平板電腦的必備軟件之一，相比文字視頻文件，其體現(xiàn)的內(nèi)容更加形象直觀，更容易理解。甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院制作的實驗微課，網(wǎng)絡(luò)共享的實驗視頻，學(xué)生制作的實驗視頻等多種優(yōu)秀的視頻學(xué)習(xí)資料不但可以用于學(xué)生實驗課的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)，更能在學(xué)生完成畢業(yè)論文和團隊合作進行科研訓(xùn)練時為其提供完備的資料。
傳統(tǒng)的預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)方式都以教科書為依托，因為化學(xué)實驗課程有較強的專業(yè)性，在書寫預(yù)習(xí)報告和考前復(fù)習(xí)時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)很多文字表述晦澀難懂，逐漸從主動地理解學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械地抄寫背誦。視頻文件中將具體的文字以實際操作演示的形式呈現(xiàn)，形象生動便于學(xué)生理解。而在眾多視頻資源中，由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)授課教師親自錄制完成的實驗微課在學(xué)生中反響良好。由于是針對甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)生的，教師對學(xué)生的實際能力和實驗課具體情況比較了解，所制作的微課更加具有針對性，難易程度適中，與甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)實驗課程內(nèi)容吻合度高，更加貼近實際教學(xué)，受到學(xué)生的歡迎。
傳統(tǒng)實驗考察，以實驗操作考察和考試為主，在此基礎(chǔ)上增設(shè)學(xué)生制作實驗操作視頻的考察既可以豐富評價方式也能為今后教學(xué)提供教學(xué)資料。教師給定題目和范圍后，由學(xué)生根據(jù)要求分小組自行錄制實驗操作視頻。學(xué)生完成的視頻資料中，教師可以篩選優(yōu)秀視頻作為來年的教學(xué)資料，也可以篩選出學(xué)生實驗操作中出現(xiàn)的問題和錯誤的視頻來提示學(xué)生避免出現(xiàn)同樣的問題。這些來自學(xué)生自己的實驗視頻，可以很好地增強學(xué)生實驗的自信心，也可以在有錯誤操作的視頻中發(fā)現(xiàn)問題，加以避免。視頻資料的使用降低了實驗操作的難度，學(xué)生實驗操作技能和自主學(xué)習(xí)能力得到普遍提高，學(xué)習(xí)熱情也明顯提升。
三、化學(xué)實驗教學(xué)的效果及前景
為了研究多種現(xiàn)代科技產(chǎn)品輔助化學(xué)實驗教學(xué)的效果，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院通過兩年多的時間，將平行多組化學(xué)專業(yè)實驗分為傳統(tǒng)教學(xué)組和引入電子產(chǎn)品的創(chuàng)新組進行比較研究。對比發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)組的學(xué)生與教師的交流較少，對實驗課的興趣和重視度不高，部分學(xué)生實驗操作不規(guī)范，存在“混學(xué)分”的現(xiàn)象。由于使用了通信軟件，創(chuàng)新組的學(xué)生和教師間的距離感大大縮減，學(xué)生敢于和教師交流，教師也通過這類軟件增加了對學(xué)生性格特點的了解，做到了更好的因材施教。為了檢驗兩組學(xué)生的實驗?zāi)芰?，在實驗課程結(jié)束后選擇不同組的學(xué)生參加教師科研小組。走訪科研小組指導(dǎo)教師得出的結(jié)果顯示，引入電子產(chǎn)品組學(xué)生的能力提高明顯，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理軟件的使用，對實驗結(jié)果的對比研究分析，與教師和小組其他年級同學(xué)的交流能力等方面。
雖然很難想象未來的教學(xué)完全由實體教室轉(zhuǎn)移到手機和電腦屏幕上去，但以目前的形勢看，由現(xiàn)代科技產(chǎn)品參與的教學(xué)模式無疑會是未來教育的一個發(fā)展趨勢，至少會是當(dāng)前教育形式的一個補充和延伸。如果應(yīng)用得當(dāng)，這些科技產(chǎn)品所具備的豐富軟件不但能滿足學(xué)生的多樣需求，更能成為輔助教學(xué)的優(yōu)秀工具，為未來的教育行業(yè)的發(fā)展提供有力的幫助。
摘要：對于目前的大學(xué)學(xué)生課外科技社團專業(yè)指導(dǎo)以及社團的交流場地和管理上比較混亂的局面，提出實驗室環(huán)境下的社團建設(shè)，這將有助于學(xué)生科技社團建設(shè)的成長。課外的科技社團和實驗室環(huán)境相互結(jié)合，能夠充分發(fā)揮實驗室的場地固定和資源固定的優(yōu)勢，又能夠發(fā)揮社團文化的活躍性，是一舉雙得的益事。進行兩者結(jié)合的實踐表明，這種模式是有益于學(xué)生課外科技社團發(fā)展的。
關(guān)鍵詞：實驗室環(huán)境 課外科技社團 建設(shè)
科學(xué)型社團作為大學(xué)社團的一種組織形式，是和學(xué)術(shù)型社團、文化型社團相互促進、共同發(fā)展的。課外科技社團的建設(shè)能夠豐富學(xué)生的生活、提高他們的綜合水平和科技認知能力。課外的科技社團在培育科學(xué)愛好人才和資源的共享和信息的交流上有著重要的作用，是學(xué)生自我組織、自我建設(shè)的一種渠道。在這種課外科技社團里，學(xué)生能夠根據(jù)自我的愛好、自由的發(fā)展特長、促進自身的建設(shè)和成長。
一、學(xué)生科技社團建設(shè)的現(xiàn)狀和發(fā)展瓶頸
學(xué)生的這種基于興趣愛好而建立起來的文化、科研組織形式，客觀上帶動了他們自身水平的提高和發(fā)展，但是在這其中也出現(xiàn)了一些問題。
（一）社團管理體制不完備
從我國目前的學(xué)生社團建設(shè)來看，學(xué)生的社團大多都是掛靠在校團委的支部下的。這其實對雙方的發(fā)展都是一個阻礙。因為，校團委本身承擔(dān)了校園的文化宣傳以及校園活動組織工作。對于社團的建設(shè)有心無力。而且，課外科技社團的建設(shè)和其他的社團不太一樣，因為，它是一個系統(tǒng)的、長期性的事業(yè)。文化社團像是“輕工業(yè)”，而科技社團就像是“重工業(yè)”。課外的科技社團對人員的素質(zhì)，教師的支持、資金的支持和場地的支持都非常嚴(yán)格。但是就目前的社團管理體制來說，這些都存在一些問題。在教師的支持上，由于科技社團不是教學(xué)部管轄的，是學(xué)生自建的，因此教師并不會認真教導(dǎo)和全力支持，只是出于對學(xué)生的“善心”而做到“禮節(jié)”上的到場指導(dǎo)；在資金的支持上，校方由于課外科技社團的研究成果緩慢，研究人員素質(zhì)不一，并不會基于資金支持。這些問題對當(dāng)今的社團發(fā)展都是一個阻礙。
（二）場地不固定，缺乏專業(yè)指導(dǎo)
眾所周知，學(xué)校的社團一般都沒有固定的場地。經(jīng)常是很多的社團在默許的情況下認同多個社團公用一個場地，或是在教學(xué)區(qū)尋找空教室。這其實對課外科技社團的發(fā)展是不利的，因為對于文化社團來說，場地的選用很簡單；對于科技社團來說，設(shè)備的選擇，安全設(shè)施的布置，常態(tài)化的社團文化建設(shè)都是有一個固定的場地作為依托，但是，就目前的高校社團來說，固定的場地還是比較缺少。而且，科技社團缺少教師指導(dǎo)也是一個巨大的問題。科技活動中有許多的注意事項和安全防護，這些學(xué)生都沒有。對教師來說，參加科技社團只是閑暇時的一種放松和消遣，是和“孩子們”交流的一場活動，并沒有對學(xué)生課外科技社團有足夠的重視，而且，教師參加科技社團并沒有勞動報酬，這也是導(dǎo)致目前的科技社團缺少專業(yè)的指導(dǎo)原因之一。
二、開展實驗室環(huán)境下的課外科技社團發(fā)展新模式
學(xué)生的科技社團和其他的文化社團不一樣，它需要高耗材和固定場地支持，而實驗室環(huán)境下的科技社團建設(shè)就能夠促進學(xué)生社團的高效快速發(fā)展。
（一）建立全天候的資金、場地支持
大學(xué)校園的實驗室場地充足，設(shè)備齊全，資金也有充足的保障。高校的實驗室完全可以作為大學(xué)生、研究生的課外科技活動的重要支持場所，而且，實驗室的安全設(shè)備、安全教育比較制度化和常規(guī)化，對于學(xué)生的科技社團活動來說，作為場地是最合適的。實驗室中通常有計算機和一些基本的操作工具和檢測設(shè)備，這些設(shè)備對于學(xué)生科技社團來說減少了資金投入，促進了成果的產(chǎn)生和出現(xiàn)；對于實驗室來說，各種閑置的資源也得到了充分的利用，促進實驗室資源的優(yōu)化配置。
（二）能夠?qū)崿F(xiàn)教師的專業(yè)支持
在實驗室有大批具有高級職稱的教師，這對于課外科技社團的建設(shè)和發(fā)展來說是非常重要的資源。而且，實驗室不單會對課外的學(xué)生科技社團開放，也會對專業(yè)課的學(xué)生進行開放，這對于學(xué)生們之間的交流和協(xié)作也是一種便捷的學(xué)習(xí)方式。在實驗室里，教師可以根據(jù)原有的知識對專業(yè)課的學(xué)生進行教授，也可以對課外科技社團的學(xué)生進行教授，這種實驗室的教學(xué)就是一種大的階梯教師式的教學(xué)模式，這對于課外的科技社團的學(xué)生能夠接受正規(guī)的教育來說，是難能可貴的。
三、結(jié)語
在實驗室環(huán)境的課外科技社團建設(shè)能夠很好的發(fā)展起來，和教師的貢獻以及校園的管理制度的升級是分不開的。課外的科技社團學(xué)生只有抓住這樣的機遇，在實驗室的環(huán)境更好的把科研想法付諸實踐才能夠促進自身水平的提高，才能夠更好的帶動整個科技社團的發(fā)展。高校的教師也應(yīng)該支持學(xué)生的社團建設(shè)，促進他們產(chǎn)出優(yōu)秀的科研成果。然而，教學(xué)的實踐改革不是一蹴而就的，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它需要今后的社團發(fā)展在實踐中不斷的改進和完善。
一、一點一面，延伸科技觸角
在科學(xué)課堂教學(xué)中，我們一節(jié)課只能完成一個知識點的探究，而全校性的科技活動則可以通過項目的設(shè)置，對某個知識點展開一系列的活動。比如，三年級上冊第三單元學(xué)習(xí)到的《看不見的空氣》，讓學(xué)生在課堂上通過針筒的擠壓，探究空氣能否被壓縮。對壓縮空氣在日常生活中的應(yīng)用也只能通過圖片介紹；而在科技活動中我們設(shè)計了各種利用壓縮空氣的活動項目，如：1.通過打氣筒往管子里打氣，當(dāng)氣壓足夠大時，會把管口的乒乓球擠壓出來，打靶射擊活動。學(xué)生可以通過觀察連接的氣壓表看到管內(nèi)的氣壓達到多少帕，球會飛出。2.也可以通過打氣筒往裝滿水的可樂瓶打氣，從瓶口沖出的水柱托起乒乓球翻滾旋轉(zhuǎn)，瓶子里的氣壓越大，噴出的水柱越高，乒乓球翻滾得越快。既利用了壓縮空氣的原理，也利用了伯努利原理。
某些活動項目還能綜合多方面知識的運用，如我們設(shè)計的“吸盤射箭項目”，即利用了拉弓時產(chǎn)生的形變具有的彈力，也利用了箭頭吸盤上靶的大氣壓力，還應(yīng)用了瞄準(zhǔn)時三點成一直線的光傳播原理。還有利用熱空氣上升原理的項目“升空的塑料袋”綜合了熱量傳遞、冷熱空氣對流等方面的知識。
知識從點到面，讓學(xué)生能在活動中對已有的知識得到系統(tǒng)的認識，對同一科學(xué)原理在不同項目的應(yīng)用得到思維的拓展。
二、相輔相成，構(gòu)建知識鏈條
課堂探究活動掌握了的知識與方法可以在校園科技活動中加以應(yīng)用。在課堂實驗中，我們讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)家探索和驗證科學(xué)結(jié)論的過程，能夠從中培養(yǎng)他們掌握基本的科學(xué)方法以及處理實際問題，與合作者交往的能力，而校園科技活動可以把課堂上學(xué)到的知識，方法得以應(yīng)用，是科學(xué)學(xué)習(xí)的深化。比如，五年級上冊學(xué)習(xí)的《有趣的磁現(xiàn)象》。通過課堂探究活動（磁鐵靠近大頭針、磁鐵靠近磁鐵）讓學(xué)生總結(jié)出兩個規(guī)律：（1）磁體的磁性分布位置（兩極強中間弱）；（2）同性磁極相互排斥，異性磁極相互吸引。
書本拓展的知識也能在設(shè)計的科技活動中體現(xiàn)。如對電磁鐵的應(yīng)用方面，書本介紹的是上海的磁懸浮列車，而我們的科技活動器材中就有利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象呈現(xiàn)的磁懸浮陀螺，在通電的情況下，底盤與陀螺會產(chǎn)生相同的磁極，相互排斥，使陀螺懸浮在空中，學(xué)生則需要通過不斷地嘗試找到穩(wěn)定陀螺的平衡點，否則它會反彈出來，掉落在地板上。通過活動的嘗試，讓學(xué)生能親身體驗磁懸浮的原理與應(yīng)用，讓他們在今后的理科學(xué)習(xí)中有一個初步的概念。
三、張弛有別，豐富活動形式
以我校開展過的科技活動為例，我們選六年級全體學(xué)生開展科普知識競賽，有必答題和搶答題。涉及的知識面有自然科學(xué)與社會科學(xué)。如汽車的發(fā)明者、飛機的發(fā)明者、電話的發(fā)明者；也有馬德保半球證明的大氣壓力、曹沖稱象利用的浮力、蘋果落地證明的萬有引力；也有日常生活的家庭電路電壓、干電池電壓、蓄電池電壓、手機鋰電池電壓、人體安全電壓；還有胎生、卵生、哺乳類、爬行類、節(jié)肢動物的分類選擇等。短時間的緊張比拼使每個學(xué)生的注意力高度集中，科普知識的普及水到渠成。
校園的科技活動也同樣有時間的要求，但相對于課堂的40分鐘，它顯得充裕，也能讓學(xué)生有更多思考的空間。他們在每個活動項目排隊的時候已經(jīng)留心觀察前者進行的情況，然后總結(jié)別人成功或失敗的經(jīng)驗，輪到自己時能得到充分的發(fā)揮。
當(dāng)然，科技活動的有效開展，離不開學(xué)生在課堂中學(xué)習(xí)的知識與方法，兩者是相輔相成的，這里并不是說后者優(yōu)于前者，而是兩者屬于科技教育中兩個不同的發(fā)展模式。
四、單一多元，擴大受益范圍
1.科技活動參與的對象能面向廣大師生
近幾年，許多學(xué)校都開展具有各種特色的科技活動，有科技制作比賽，橋梁承重比賽，海陸空模型、建筑模型的比賽、水火箭比賽等。目睹眾多的比賽項目，我發(fā)現(xiàn)這項競技性較強，器材設(shè)備要求較高的活動只能針對少部分學(xué)生，而且是長期訓(xùn)練的學(xué)生，不能面向大眾，器材成本高昂，知識普及對象的范圍有限，所以我們選擇與課堂探究活動密切相關(guān)且更能貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)的項目。
校園科技活動作為普及型的大型學(xué)科活動，可以面向更多的學(xué)生，使每個孩子都有學(xué)習(xí)和體驗的機會，我校連續(xù)幾年都是分年級實施，效果良好。在活動中老師也參與其中，同臺競技，邊賽邊教，即學(xué)即用；老師不但是主導(dǎo)者，也是參與者，可以是合作伙伴，也可以是競爭對手，師生間的溝通更密切，現(xiàn)場引導(dǎo)更直接到位。
2.課堂探究活動中學(xué)生可以是組長，科技活動學(xué)生可以是老師
在我們開展的多個項目組成的校園科技活動中，我們可以安排每個項目由一到兩個學(xué)生組成進行管理，這樣既能減輕工作人員人手不夠的壓力，也能鍛煉學(xué)生工作人員的管理水平和示范教學(xué)的能力。我們都知道，對于所學(xué)的知識：聽過，可能會忘記；看過，能記住一部分；親自做過，能牢牢記住；親自教過，能深刻理解；所以讓學(xué)生在科技活動中充當(dāng)工作人員和小老師的角色，能使他們對該項目的原理深入理解。
經(jīng)歷過多個學(xué)?？萍蓟顒拥膮⑴c和指導(dǎo)工作，我們還可以用蓋章領(lǐng)獎的方式提高學(xué)生對每個項目的參與度。提前給每一位學(xué)生發(fā)一張本次科技活動項目表，每參與一項活動就給工作人員蓋一個章，然后通過印章的數(shù)量領(lǐng)取一定的紀(jì)念品，能大大提高學(xué)生對每個項目參與度。
通過科技活動提供給學(xué)生一個學(xué)有用武之地的活動平臺，讓他們知道學(xué)習(xí)不止是在課堂中，也可以在課外進行；也讓他們知道許多事情需要人與人之間的合作交往?？偠灾?，有效開展與組織好校園科技活動，是促進課堂教學(xué)，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。
【作者單位：佛山市順德區(qū)樂從鎮(zhèn)樂從小學(xué) 廣東】
【摘 要】本文介紹了華北科技學(xué)院電子信息工程學(xué)院利用自制實驗設(shè)備，培養(yǎng)大學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。實踐證明，該舉措契合國家對應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)應(yīng)用型、技術(shù)技能型和創(chuàng)新型人才的目標(biāo)要求。本文從自制實驗設(shè)備的研制、應(yīng)用及其在大學(xué)生科技創(chuàng)新中取得的成果三個方面進行介紹，為大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供借鑒。
【關(guān)鍵詞】自制實驗設(shè)備 科技創(chuàng)新能力 科技創(chuàng)新
當(dāng)今知識經(jīng)濟時代，高等教育應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要將理論教學(xué)與實踐教學(xué)緊密結(jié)合，且應(yīng)加大實踐教學(xué)所占的比重，將實踐教學(xué)與理論教學(xué)同等對待，這就需要加大實驗室建設(shè)的力度。對于高等院校實驗室建設(shè)來講，自制實驗設(shè)備屬于實驗室建設(shè)的重要組成部分，在實驗教學(xué)中發(fā)揮著不可替代的作用，尤其是在培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新能力方面具有重要意義。
一 自制實驗設(shè)備的研制
自制實驗設(shè)備是為了彌補現(xiàn)有教學(xué)資源的不足、缺陷而專門研究設(shè)計制作的，這就要求自制實驗設(shè)備能夠最大限度地滿足實踐教學(xué)需求。所以，自制實驗設(shè)備的研制必須遵循以下原則：
第一，進行自制設(shè)備研制前，要做好充分的調(diào)研工作。既要滿足教學(xué)大綱的要求，又要與當(dāng)前社會需求相匹配，將一些新技術(shù)融入自制設(shè)備的研發(fā)設(shè)計中。
第二，根據(jù)教學(xué)需要進行模塊化設(shè)計，且各模塊均具有獨立電源，可獨立使用；各模塊均設(shè)置對外開放的接口，用戶在使用時可對各模塊靈活組合以實現(xiàn)不同的功能，可方便地實現(xiàn)設(shè)備功能的擴展，方便設(shè)計性、綜合性和工程型實驗的開展。
第三，自制實驗設(shè)備的性價比和利用率要高，便于維護和維修，方便攜帶。
第四，要積極鼓勵有科研能力的教師加入自制設(shè)備的研發(fā)隊伍，發(fā)揮各自的特長優(yōu)勢，集團隊所有教師的力量，研發(fā)出適用于實踐教學(xué)的、與企業(yè)發(fā)展相融合的高質(zhì)量設(shè)備，為實踐教學(xué)的順利開展提供硬件保障。
第五，使一小部分動手能力比較強的學(xué)生加入自制設(shè)備的研發(fā)，可鍛煉學(xué)生的動手實踐能力、理論聯(lián)系實際的能力以及團隊協(xié)作的能力，為大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
華北科技學(xué)院電子信息工程學(xué)院自1999年開始，在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的積極鼓勵支持下，成立了自制實驗設(shè)備研發(fā)團隊，團隊由一名教授、兩名副教授和若干名講師組成，團隊根據(jù)學(xué)院的教學(xué)要求，結(jié)合當(dāng)前企業(yè)的發(fā)展需求，陸續(xù)進行了一些專業(yè)實驗教學(xué)設(shè)備的研制。從早期的“多功能教學(xué)電源”、“模擬電子教學(xué)實驗箱”、“智能車”等基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)備，到后來的“PLC綜合實驗平臺”、“太陽能光伏發(fā)電教學(xué)平臺”、“兩輪自平衡教學(xué)平臺”、“汽車生產(chǎn)線模擬裝置”、“多功能創(chuàng)新實驗平臺”以及“16位單片機開發(fā)平臺”等等，先后進行了多種實驗教學(xué)裝置的設(shè)計開發(fā)，并陸續(xù)應(yīng)用在理論及實踐教學(xué)一線，為培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力奠定了基礎(chǔ)。
二 自制實驗設(shè)備在學(xué)生科技創(chuàng)新中的應(yīng)用
我院開發(fā)的一些針對學(xué)生科技創(chuàng)新的實驗設(shè)備為培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力提供了較好的平臺。2007年底開發(fā)的“16位單片機開發(fā)平臺”是基于凌陽十六位單片機和MSP十六位單片機雙核心的單片機實驗平臺，該平臺囊括了當(dāng)時學(xué)生競賽使用到的大部分功能模塊，學(xué)生通過該平臺學(xué)習(xí)16位單片機的使用方法、各功能模塊的具體應(yīng)用和軟件編程方法，掌握其基本應(yīng)用。學(xué)生可通過組合不同功能模塊并編寫軟件程序，來實現(xiàn)不同的控制功能，達到學(xué)以致用的目的。
近兩年開發(fā)的針對學(xué)生科技創(chuàng)新的“多功能創(chuàng)新實驗平臺”功能更為強大，該平臺包括電源信號源單元、CPU單元、顯示單元和電機單元四大板塊，還包含DDS信號源、數(shù)字示波器、物聯(lián)網(wǎng)通信模塊、GPRS通信模塊、SD卡識別模塊、TFT觸摸屏顯示模塊、各類型電機驅(qū)動模塊、4×4鍵盤模塊、CAN/RS485總線接口模塊、高速串行A/D和D/A模塊等幾十種常用模塊，滿足了在各種創(chuàng)新活動中學(xué)生對硬件設(shè)備模塊的需求，大大提高了學(xué)生科技創(chuàng)新的效率。
在物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新設(shè)計競賽中，學(xué)生利用多功能創(chuàng)新實驗平臺的物聯(lián)網(wǎng)通信模塊，較快速地了解了ZigBee模塊的通信協(xié)議、硬件連接，為競賽提供了很好的硬件實驗平臺；智能汽車競賽中，學(xué)生經(jīng)常會使用多功能創(chuàng)新實驗平臺中的電機驅(qū)動單元，學(xué)習(xí)各種類型電機的控制原理、控制方法，以及速度PID的實現(xiàn)過程，為智能車的調(diào)試節(jié)約了大量的前期時間，也減少了設(shè)備的投入；在大學(xué)生科技項目中，數(shù)字示波器模塊使學(xué)生較為直觀地了解了整個簡易示波器的構(gòu)造原理以及控制方法，學(xué)生也可以通過更改示波器的軟件固件實現(xiàn)更多的功能；平時各個創(chuàng)新項目的實現(xiàn)，均離不開各種顯示模塊的應(yīng)用，多功能創(chuàng)新實驗平臺由于擁有各種前沿的顯示模塊和通用顯示單元，可以為學(xué)生項目的制作提供便利的硬件顯示應(yīng)用，提高各種項目的運行效率。
自制實驗設(shè)備自研制以來，使用效果良好，學(xué)生利用自制實驗設(shè)備設(shè)計調(diào)試作品，取得了很好的成績，在很大程度上調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，為學(xué)生將來走上工作崗位奠定了基礎(chǔ)，從而提高了高校的社會服務(wù)能力。
三 自制實驗設(shè)備在大學(xué)生科技創(chuàng)新中取得的成果
自制實驗設(shè)備自研制以來，使用效果良好，從一定程度上為學(xué)生、教師的科技創(chuàng)新提供了強有力的硬件支撐，深受學(xué)生和教師的好評。學(xué)院積極引導(dǎo)學(xué)生參加各類科技活動和學(xué)科競賽，例如華北科技學(xué)院大學(xué)生科技文化節(jié)科技作品展、全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、全國大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽、中國大學(xué)生iCAN物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“畢N杯”全國電子創(chuàng)新設(shè)計競賽、西門子杯全國大學(xué)生控制技能大賽、“博創(chuàng)杯”全國大學(xué)生嵌入式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計大賽以及“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽等。也正是由于具備了各類自制設(shè)備的綜合應(yīng)用能力以及圍繞自制設(shè)備進行的實訓(xùn)，學(xué)生在諸多大賽中均取得了優(yōu)異的成績。
在我院一年一度的大學(xué)生科技文化節(jié)科技作品展活動中，創(chuàng)新實驗中心的學(xué)生利用自制實驗設(shè)備設(shè)計開發(fā)科技作品，成功設(shè)計制作出“履帶式排爆機器人”、“GPS導(dǎo)航儀”、“自動循跡智能車”、“語音識別智能機器人”、“類人機器人”、“攝像頭循跡智能車”、“太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置”、“智能樓宇模型”、“智能晾衣機器人”以及“聲音引導(dǎo)裝置”等百余件作品。其中“履帶式排爆機器人”獲得2008年大學(xué)生科技文化節(jié)一等獎，“GPS導(dǎo)航儀”和“自動循跡智能車”獲得二等獎。“類人機器人”獲2009年大學(xué)生科技文化節(jié)一等獎，“語音識別智能機器人”獲得二等獎，“攝像頭循跡智能車”獲得三等獎。
我院從2008年開始參加全國大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽，首次參賽獲得華北賽區(qū)光電組二等獎，為后續(xù)參賽隊伍創(chuàng)下了一個良好的開端。2009年，在第四屆全國大學(xué)生“飛思卡爾杯”智能汽車大賽中，參賽的兩支隊伍分別獲得華北賽區(qū)攝像頭組二等獎，光電組二等獎；2010年獲得華北賽區(qū)一等獎一項、二等獎兩項；2011年參加的三支參賽隊全部進入全國總決賽，并獲得全國一等獎一項，全國二等獎兩項；2012～2014年每年有一支隊伍入圍全國賽，并獲得全國二等獎。
在近幾年的全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中，我院在2009年華北賽區(qū)比賽中獲得賽區(qū)一等獎兩項，三等獎兩項，優(yōu)勝獎兩項，其中?？平M闖入全國總決賽，并獲得全國一等獎；2011年獲得全國二等獎兩項，河北省一等獎兩項，三等獎兩項；2013年獲得河北省三等獎三項。
此外在“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、中國大學(xué)生iCAN物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中也取得省一等獎、全國二等獎若干項成績。自制實驗設(shè)備的使用為比賽中學(xué)生的測試調(diào)試節(jié)省了寶貴的時間，并使學(xué)生掌握了大量的測試資料，也為這些成績的取得提供了較好的硬件保障。
四 結(jié)束語
自制實驗設(shè)備具有適用性、經(jīng)濟性以及專業(yè)性等特點，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其實踐能力和創(chuàng)新能力，可在一定程度上促進高校應(yīng)用型、創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)，從而為企業(yè)、為社會培養(yǎng)更多的有用之人，真正體現(xiàn)高校培養(yǎng)人才、服務(wù)社會的辦學(xué)宗旨。
摘要：本文包括汽車單片機實驗板的主要設(shè)計思路和方法，詳細介紹了汽車轉(zhuǎn)向燈控制、汽車直流電機的正反轉(zhuǎn)控制、汽車車輪測速系統(tǒng)、車內(nèi)溫度傳感器四個實驗?zāi)K的功能設(shè)計和硬件設(shè)計。實驗板以STC單片機為控制核心，采用通用的程序下載模塊，對于汽車電子技術(shù)的教學(xué)和實驗提供方便。
關(guān)鍵詞：單片機；實驗板；汽車電子
1.引言
本設(shè)計由天津科技大學(xué)大學(xué)生實驗室創(chuàng)新基金資助，旨在開發(fā)一款能夠滿足本科汽車專業(yè)汽車電子技術(shù)課程使用的單片機控制實驗板。根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗，通過對學(xué)生的情況了解，本設(shè)計重點在實驗板上完成四個汽車電子控制實驗，分別是汽車轉(zhuǎn)向燈控制、直流電機的旋轉(zhuǎn)控制、汽車車輪測速、車內(nèi)溫度檢測。
2.實驗板的設(shè)計思路
本設(shè)計根據(jù)教學(xué)需要主要完成以下功能：
（1）汽車轉(zhuǎn)向燈的控制實驗：用兩個按鍵模擬左右轉(zhuǎn)向燈的開關(guān)，用兩個LED模擬對應(yīng)的左右轉(zhuǎn)向燈，通過按鍵操作實現(xiàn)轉(zhuǎn)向燈控制。
（2）汽車直流電動機的正反轉(zhuǎn)控制實驗：直流電機的兩個引腳與兩個繼電器相連，通過正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、關(guān)閉按鍵來控制直流電機的正反轉(zhuǎn)工作。
（3）汽車車輪轉(zhuǎn)速檢測實驗：通過一對紅外發(fā)射接收管作為轉(zhuǎn)速傳感器，當(dāng)旋轉(zhuǎn)物體在接收和發(fā)射管之間轉(zhuǎn)動時，通過遮擋與否來測定轉(zhuǎn)速，并顯示在數(shù)碼管中。
（4）車內(nèi)溫度傳感器的實驗：采用一個DS18B20溫度傳感器，模擬車內(nèi)溫度傳感器的應(yīng)用。
3.實驗板的硬件設(shè)計
3.1 單片機
本實驗板單片機采用STC89系列，為了方便驗證實驗效果，采用在線程序下載的設(shè)計，通過通用的下載模塊連接到單片機P3.0和P3.1腳，可直接將編寫的程序下載到單片機。單片機的晶振選用12M，電源電路由5V電源供電，通過一個開關(guān)S4控制整個實驗板的啟動和關(guān)閉。如圖1所示為單片機最小系統(tǒng)設(shè)計。
3.2 按鍵與顯示模塊
本實驗板使用三個按鍵以滿足設(shè)計要求，三個按鍵可用于直流電動機的正反轉(zhuǎn)與關(guān)閉控制，同時其中兩個按鍵還可用于轉(zhuǎn)向燈控制實驗，分別接在單片機的P1.2-1.4口，具體定義可由編程完成。顯示模塊有兩個，分別為兩個LED和四個數(shù)碼管來實現(xiàn)其功能，LED用以模擬轉(zhuǎn)向燈，接在單片機P1.0和P1.1口；數(shù)碼管顯示車輪轉(zhuǎn)速和溫度檢測的結(jié)果，其位選和段選通過兩個74LS573連接到單片機的P0口。如圖2為顯示與按鍵模塊。
3.3 繼電器與紅外模塊
實驗板通過兩個繼電器控制電機的正反旋轉(zhuǎn)。工作時，由按鍵控制繼電器的接通和斷開，當(dāng)一個開關(guān)按下后，其中一個繼電器接通電源，另一個繼電器接地，電機向一個方向旋轉(zhuǎn)；當(dāng)另一個開關(guān)按下后，則之前接電源的繼電器接地，而之前接地的繼電器接電源，電機向另一個方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)按下關(guān)閉按鍵時，兩個繼電器都閉合到接地，電機停止轉(zhuǎn)動。電機的旋轉(zhuǎn)接一個有間隙的圓盤，圓盤置于紅外發(fā)射和接收管之間，當(dāng)圓盤中的間隙經(jīng)過紅外發(fā)射端時，紅外傳感器有信號接收，否則則無，依次來進行直流電機的測速。紅外模塊設(shè)計有四個引腳，分別為電源、接地和數(shù)據(jù)輸出口DO，AO口不使用。下圖3為繼電器和紅外模塊。
x3.4 溫度傳感器模塊
為了模擬汽車內(nèi)的溫度檢測功能，本實驗板采用DS18B20來模擬車內(nèi)的溫度傳感器，通過對其進行單片機控制，以檢測出外界的溫度，并將溫度數(shù)值顯示在數(shù)碼管當(dāng)中。圖4為溫度傳感器的接線圖，其數(shù)據(jù)輸出口與單片機的P1.5口相連。
4 總結(jié)
汽車單片機技術(shù)是一門應(yīng)用型很強的課程，本實驗板根據(jù)教學(xué)中的實際需求進行設(shè)計，滿足課程中的教學(xué)需要。同時也能鍛煉學(xué)生的自我開發(fā)和設(shè)計的能力，為今后的課程設(shè)計和汽車電子設(shè)計等活動提供了支持。
微尺度國家實驗室是科技部2003年批準(zhǔn)籌建的五個國家實驗室之一，其研究方向覆蓋物理、化學(xué)、材料、生物和信息等學(xué)科，實現(xiàn)了五大一級學(xué)科的交叉與融合，已經(jīng)成為一個有重要國際影響的研究機構(gòu)。在量子信息、納米科技、高溫超導(dǎo)等領(lǐng)域共11次入選兩院院士評選的中國十大科技進展新聞，是國內(nèi)獲此榮譽最多的研究機構(gòu)。其中量子信息作為微尺度國家實驗室的特色研究領(lǐng)域之一，已在若干研究方向上形成了較強的國際競爭力。
量子信息科技經(jīng)過近30年的發(fā)展，從前沿基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究，已經(jīng)進入到一個深化發(fā)展、快速突破的歷史階段，需要量子光學(xué)、原子分子物理、量子電子學(xué)等多學(xué)科的密切交叉，需要光電技術(shù)、材料工藝、空間技術(shù)、工程技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的突破與集成。以往單一學(xué)科的國家重點實驗室模式已不能很好解決量子信息這一交叉學(xué)科發(fā)展所面臨的一系列問題。而國家實驗室的定位面向國家重大需求，以學(xué)科交叉與融合為特色，非常適合于量子信息這樣迫切需要高質(zhì)量協(xié)同創(chuàng)新的研究領(lǐng)域。
我曾對美國一些著名的研究機構(gòu)進行一些調(diào)研。美國大型研究機構(gòu)大致上可分為兩類。一類是建立在大科學(xué)裝置的基礎(chǔ)上，大體上有兩種運行模式。一種為專注于某一學(xué)科方向的，比如費米實驗室專門從事高能物理研究。這類似于我國的正負電子對撞機國家實驗室等；另一種則將大科學(xué)裝置作為開放的大型研究平臺，應(yīng)用于信息科學(xué)、能源科學(xué)、材料科學(xué)等多個學(xué)科的前沿研究，比如勞倫茲伯克利國家實驗室。在這點上，前不久在國家發(fā)改委的支持下，集中了國家同步輻射實驗室、超導(dǎo)托卡馬克、強磁場等大科學(xué)裝置所成立的中國科學(xué)院合肥大科學(xué)中心具有類似的功能與定位。第二類是以某一學(xué)科方向作為研究主線，并將其中發(fā)展起來的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用于多個交叉領(lǐng)域。比如美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST），在其先進的測量技術(shù)基礎(chǔ)上，在物理、化學(xué)、材料、工程和信息科學(xué)方面源源不斷地產(chǎn)生對人類具有重要影響的發(fā)現(xiàn)。在過去10余年間，NIST在量子調(diào)控和量子信息領(lǐng)域產(chǎn)生了5位諾貝爾物理學(xué)獎獲得者，他們?yōu)槿祟悗砹顺湓印⒃隅?、光梳等革命性新技術(shù)。
可以看出，國家實驗室是需要面向重點學(xué)科開展高質(zhì)量協(xié)同創(chuàng)新，在定位和功能上類似于NIST，因此NIST的經(jīng)驗尤其值得我們參考和學(xué)習(xí)。NIST首先得到國家高強度和穩(wěn)定的支持，每年運行經(jīng)費將近9億美元。在運行機制上，NIST既是一個相對獨立的機構(gòu)，同時又與很多大學(xué)和企業(yè)保持密切和廣泛協(xié)同，每年面向全美國的合作研究人員超過1600人。這點上，目前我國的國家實驗室在籌建階段與之相比還有較大差距，在政策環(huán)境和運行管理機制等方面還需要進一步優(yōu)化。
除了科技部支持外，我國其他科教主管部門在近年來也已對促進高質(zhì)量協(xié)同創(chuàng)新進行了一些初步探索。比如，在教育部和中科院支持下，以微尺度國家實驗室量子信息研究團隊為核心組建了量子信息領(lǐng)域協(xié)同中心，初步整合了全國的優(yōu)勢研究力量。
借鑒國外經(jīng)驗并考慮到我國現(xiàn)實國情，國家實驗室的進一步發(fā)展應(yīng)該整合全國相關(guān)的高校、研究所、國家重點實驗室等資源，在籌建階段運行的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，完善制度與管理辦法，比如，公開招聘具有國際視野的領(lǐng)軍人才擔(dān)任實驗室主任；實驗室可以依托于某個大學(xué)或研究所，但區(qū)別于法人機構(gòu)的固定人員編制，實現(xiàn)人才的良性流動，等等。在整合資源和完善制度基礎(chǔ)上，建立一種類似于NIST的國家級實驗室。依托國家實驗室平臺，在國家重大科技任務(wù)或重大工程支持下，協(xié)調(diào)高校、科研院所最優(yōu)勢的研究力量，同時與相關(guān)企業(yè)保持密切合作。通過采取類似“兩彈一星”的模式，集中力量進行突破，應(yīng)該是我們在激烈的國際競爭中占據(jù)制高點的有效途徑。
（作者為中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)副校長、中科院院士）
摘要 國家可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū)是我國實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要實驗示范基地。多年來，秉承科技支撐發(fā)展的原則，實驗區(qū)開展了一系列科技創(chuàng)新及實驗示范。在對現(xiàn)有實驗區(qū)開展實地調(diào)研和問卷調(diào)查的基礎(chǔ)上，從計劃類別、經(jīng)費來源、參與形式、應(yīng)用領(lǐng)域等方面，分析了“十一五”以來實驗區(qū)承擔(dān)的各類科技計劃項目實施現(xiàn)狀，并對項目實施成效進行了總結(jié)分析。分析發(fā)現(xiàn)，實驗區(qū)承擔(dān)的各類科技計劃項目，通過破解區(qū)域發(fā)展制約因素，取得顯著社會效益;突出科技示范與引領(lǐng)，科技支撐能力不斷提升;創(chuàng)新了管理機制與模式，積累了豐富的項目管理經(jīng)驗;通過部門聯(lián)動，科技惠民計劃成效凸顯。文章通過探尋科技在實驗區(qū)建設(shè)中的引領(lǐng)和帶動作用，發(fā)現(xiàn)實驗區(qū)項目對接的特點與規(guī)律，查找實驗區(qū)科技創(chuàng)新存在的問題與不足，提出了科技支撐實驗區(qū)發(fā)展的對策與建議。
關(guān)鍵詞國家可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū);科技計劃;現(xiàn)狀;成效
國家可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū)建設(shè)始于1986年，是科技部聯(lián)合國家發(fā)改委、環(huán)保部等19個部門共同推進的一項地方可持續(xù)發(fā)展實驗示范工作，旨在解決地方在發(fā)展過程中出現(xiàn)的經(jīng)濟發(fā)展與社會發(fā)展不協(xié)調(diào)，資源枯耗，環(huán)境污染，城鄉(xiāng)差距大，區(qū)域發(fā)展不平衡等問題，探索中國特色的可持續(xù)發(fā)展道路。實驗區(qū)作為可持續(xù)發(fā)展理論探索和實踐的重要領(lǐng)域，受到了學(xué)術(shù)界的密切關(guān)注。整理分析已有研究成果不難發(fā)現(xiàn)，多年來實驗區(qū)研究主要集中在兩個方面，一是對實驗區(qū)發(fā)展?fàn)顩r的總體分析與評價，如國家可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū)辦公室對實驗區(qū)的概念內(nèi)涵、發(fā)展歷程、特色領(lǐng)域、成果經(jīng)驗等方面的總體狀況進行了詳細的分析與評價[1-2];二是基于特定實驗區(qū)的實踐探索，由此產(chǎn)生的理論分析和案例分析[3-6]。實驗區(qū)作為我國推進地方可持續(xù)發(fā)展的重要平臺和窗口，很多方面的研究還待深入開展，如有關(guān)科技支撐實驗區(qū)建設(shè)發(fā)展的調(diào)查研究基本是空白。
科技支撐始終是實驗區(qū)發(fā)展的基本原則。圍繞著科技支撐實驗區(qū)發(fā)展這一主題，筆者通過發(fā)放問卷、實地調(diào)研、座談交流等方式，對“十一五”以來實驗區(qū)推進、實施的科技項目進行了統(tǒng)計分析，旨在全面了解實驗區(qū)的科技需求及科研活動支撐能力，探尋“十一五”以來科技在實驗區(qū)建設(shè)中的引領(lǐng)和帶動作用，發(fā)現(xiàn)實驗區(qū)項目對接的特點與規(guī)律，查找存在的問題與不足，以更好地發(fā)揮實驗區(qū)科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用載體和平臺作用，提升科技創(chuàng)新對實驗區(qū)建設(shè)的支撐能力。
1國家可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū)概況
20世紀(jì)80年代中期，我國很多地區(qū)在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，出現(xiàn)了社會事業(yè)滯后、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。為此，1986年，原國家科委和國務(wù)院有關(guān)部委在江蘇省常州市和錫山市華莊鎮(zhèn)開始了城鎮(zhèn)社會發(fā)展綜合示范試點工作。1992年5月，原國家科委和原國家體改委共同了《關(guān)于建立社會發(fā)展綜合實驗區(qū)的若干意見》，由國務(wù)院有關(guān)部門共同組成了實驗區(qū)協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組，成立了社會發(fā)展綜合實驗區(qū)管理辦公室。1994年3月，實驗區(qū)工作中心轉(zhuǎn)向可持續(xù)發(fā)展，要求各實驗區(qū)率先建成實施《中國21世紀(jì)議程》和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基地。1997年12月，“社會發(fā)展綜合實驗區(qū)”更名為“國家可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū)”[1-2]。
經(jīng)過28年持續(xù)有效的推進，實驗區(qū)按照可持續(xù)發(fā)展的要求，在大城市改造、小城鎮(zhèn)建設(shè)、社區(qū)管理、環(huán)境保護及資源可持續(xù)利用、資源型城市發(fā)展、旅游資源的可持續(xù)開發(fā)與保護等方面積累了豐富的經(jīng)驗。實踐中，各實驗區(qū)依靠科技創(chuàng)新開展實驗示范，探索不同類型地區(qū)的經(jīng)濟、社會和資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的機制和模式，為不同類型地區(qū)可持續(xù)發(fā)展提供示范樣板和引領(lǐng)帶動作用，為推進國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施提供了積極、有益的嘗試，也為推動《中國21世紀(jì)議程》積累了重要的經(jīng)驗[1-2]。截至2014年3月，中國已經(jīng)建立起國家可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū)156個，各省建立省級可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū)180余個，遍及全國90%以上的省、市和自治區(qū)。
姚娜等：國家可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū)科技計劃實施現(xiàn)狀及成效
中國人口?資源與環(huán)境2015年第1期
2實驗區(qū)科技計劃實施現(xiàn)狀分析
2.1研究方法
本研究主要采用問卷調(diào)查和案例分析方法。研究團隊采取實地調(diào)研、問卷調(diào)查、座談訪談等方式進行調(diào)研分析，先后對上海市崇明縣、北京市石景山區(qū)、河南省濟源市、浙江省杭州市下城區(qū)、湖南省資興市等實驗區(qū)進行了實地調(diào)研，組織了10余次座談和訪談，與數(shù)十家實驗區(qū)的管理人員、項目主持單位和實驗區(qū)示范任務(wù)承擔(dān)單位進行了交流。同時，向全國156個實驗區(qū)發(fā)放《實驗區(qū)與科技計劃對接情況調(diào)查問卷》，就各實驗區(qū)“十一五”以來承擔(dān)科技計劃項目的基本情況、項目來源與管理、項目運行情況等信息進行調(diào)查。問卷按項目填寫，共有107個實驗區(qū)反饋288份問卷，其中有效問卷265份。研究團隊對調(diào)查搜集到的大量資料進行了綜合分析。
2.2科技計劃類別分析
265份有效問卷顯示，實驗區(qū)承擔(dān)的項目中，所屬的主要計劃類別為科技支撐計劃（87項）、“863”計劃（19項）、星火計劃（27項）和科技富民強縣計劃（15項），其他項目計劃還包括中小型企業(yè)創(chuàng)新基金、國家創(chuàng)新基金、科技惠民計劃、火炬計劃等。
總體上看，實驗區(qū)承擔(dān)的科技任務(wù)所屬領(lǐng)域與實驗區(qū)建設(shè)的總體目標(biāo)保持一致。實驗區(qū)建設(shè)關(guān)注經(jīng)濟、社會、資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，因此實驗區(qū)開展的科技工作主要集中在相對于經(jīng)濟、社會發(fā)展而言較為薄弱的資源環(huán)境領(lǐng)域，265個項目中有117項屬于資源環(huán)境領(lǐng)域，占項目總量的44%。另外，除了少數(shù)幾個城市城區(qū)型實驗區(qū)外，絕大多數(shù)實驗區(qū)都涉及到農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此實驗區(qū)承擔(dān)科研任務(wù)的另一個主要領(lǐng)域就是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，共有60項屬于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，占項目總量的23%。處在第三位的屬城鎮(zhèn)發(fā)展領(lǐng)域，占項目總量的9%。其他研究領(lǐng)域還包括生物醫(yī)藥、人口健康、公共安全等。
2.3研究經(jīng)費來源分析
調(diào)研結(jié)果顯示，2005年1月-2013年7月期間，265項課題共獲得國撥經(jīng)費支持7.02億元，自籌經(jīng)費37.25億元（見表1）。
2.4參與形式分析
在項目參與形式上，實驗區(qū)作為牽頭組織單位的課題有150項，占56%;作為子課題承擔(dān)單位的課題有46項，占17%;承擔(dān)課題示范工程或試點工作50項，占19%;其他形式占8%。
2.5成果實際應(yīng)用領(lǐng)域分析
研究成果的實際應(yīng)用領(lǐng)域與研究所屬的類別領(lǐng)域是直接相關(guān)的，因此這方面的調(diào)查數(shù)據(jù)也直接反映了實驗區(qū)建設(shè)的總體目標(biāo)和建設(shè)重點。在課題的實際應(yīng)用領(lǐng)域方面，面向資源環(huán)境領(lǐng)域的147項，農(nóng)業(yè)89項，高新技術(shù)70項，城鎮(zhèn)發(fā)展64項，人口健康46項，其他應(yīng)用領(lǐng)域還包括公共安全、文化科技、社會管理和減災(zāi)防災(zāi)等。
3實驗區(qū)科技計劃實施成效分析
實驗區(qū)的宗旨是針對經(jīng)濟社會發(fā)展中面臨的不協(xié)調(diào)、不平衡、不可持續(xù)的問題，通過體制機制創(chuàng)新和科技引領(lǐng)，開展可持續(xù)發(fā)展實踐，先行先試，積累經(jīng)驗，示范帶動。近年來，隨著科學(xué)發(fā)展觀的深入實踐，實驗區(qū)的可持續(xù)發(fā)展理念顯著提升。實驗區(qū)建設(shè)不僅需要“面”上的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，更需要“點”上的突破和創(chuàng)新，對科技支撐引領(lǐng)當(dāng)?shù)貏?chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的需求越來越大。調(diào)查顯示，“十一五”以來，各類科技計劃項目有力地促進了實驗區(qū)的建設(shè)和發(fā)展。
3.1破解區(qū)域發(fā)展制約因素，社會效益顯著提高
各實驗區(qū)在建設(shè)伊始編制了為期五年的《國家可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃》，認真分析了制約本地可持續(xù)發(fā)展的瓶頸因素，確立了實驗區(qū)建設(shè)的主題。調(diào)查顯示，在實驗區(qū)已經(jīng)實施的科技計劃項目中，近一半都緊密結(jié)合了實驗區(qū)建設(shè)主題，另外近一半項目內(nèi)容屬實驗區(qū)建設(shè)的重點領(lǐng)域。同時，被調(diào)查項目中，有80%的項目降低了資源消耗，52%的項目帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，41%的項目實現(xiàn)了居民生活環(huán)境與質(zhì)量改善，科技計劃項目實施的社會效益非常顯著。
上海崇明實驗區(qū)確立的實驗主題為“低碳發(fā)展”，以“自然低碳、人居低碳、產(chǎn)業(yè)低碳”為發(fā)展主線開展建設(shè)。崇明實驗區(qū)圍繞這一主題，實施瀛東村生態(tài)民居建筑低碳改造示范工程，依托科技支撐計劃項目編制了國內(nèi)首個“低碳建筑導(dǎo)則”，在建筑節(jié)能、資源循環(huán)利用、智能化調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)等方面取得了顯著成效。
3.2突出科技示范與引領(lǐng)，科技支撐能力不斷提升
調(diào)查顯示，絕大多數(shù)項目是實驗區(qū)通過認真籌劃、科學(xué)設(shè)計、積極申請所獲得。其中超過七成的項目在立項后實驗區(qū)管理部門進行了跟蹤管理，與項目組織單位密切配合，協(xié)同推進。通過專家指導(dǎo)、技術(shù)培訓(xùn)和協(xié)會科普等形式，極大地推動了適用技術(shù)應(yīng)用，使科技進步在經(jīng)濟增長中的貢獻率不斷提高。通過項目立項與組織實施，科技支撐能力不斷提升，實驗區(qū)的科技意識顯著加強。
另一方面，在項目申報、實施的過程中，實驗區(qū)緊密依托各類高等學(xué)校、科研機構(gòu)專家力量，特別是實驗區(qū)專家委員會的智力資源。調(diào)查結(jié)果顯示，實驗區(qū)承擔(dān)的科技計劃項目產(chǎn)學(xué)研合作程度緊密的有156項，占59%;產(chǎn)學(xué)研合作程度較為緊密的有99項，占37%。與智力資源的對接，不僅協(xié)助實驗區(qū)更好地凝練了本地的科技需求，使越來越多的科技項目在實驗區(qū)落地，同時在項目的實施和管理上發(fā)揮了重要支撐作用，為實驗區(qū)發(fā)展提供了智力支持。另外，實驗區(qū)地方政府特別是科技管理部門，依托實驗區(qū)建設(shè)和科技計劃項目實施，密切了與上級科技管理部門的聯(lián)系，加強了科技信息與干部交流，全方位提高了實驗區(qū)的科技支撐能力，使科技創(chuàng)新成為實驗區(qū)發(fā)展的強大引擎。
如甘肅敦煌實驗區(qū)自2010年創(chuàng)建以來，認真分析制約本地可持續(xù)發(fā)展的瓶頸因素，凝練申報了一批針對性、前瞻性強的項目，先后參與了“863”計劃（生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域）、科技支撐計劃（城鎮(zhèn)化領(lǐng)域）、科技惠民計劃等國家科技計劃項目的實施，充分發(fā)揮了科技對經(jīng)濟社會發(fā)展的支撐和引領(lǐng)作用。通過一系列項目的實施與推進，敦煌實驗區(qū)建立了萬畝高效節(jié)水示范園區(qū)，推廣高效農(nóng)田節(jié)水技術(shù)，提高了水資源的利用率;引進、培育了適宜當(dāng)?shù)貧夂驐l件的葡萄、大棗等特色林果品種，林果產(chǎn)業(yè)達到19萬畝，瓜菜8.2萬畝，增加了農(nóng)民收入;發(fā)展清潔能源和新材料產(chǎn)業(yè)，建立了光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)示范園區(qū);培育高新技術(shù)企業(yè)2家，省級工程技術(shù)研究中心1個，扶持發(fā)展科技型企業(yè)9家。依托科技計劃項目，大幅度提升了實驗區(qū)的科技支撐能力。
3.3積累項目管理經(jīng)驗，創(chuàng)新管理機制與模式
各實驗區(qū)在積極承擔(dān)國家科技計劃的過程中，從經(jīng)濟和社會發(fā)展的實際出發(fā)，搭建科技創(chuàng)新平臺，完善技術(shù)服務(wù)體系，積極探索成果轉(zhuǎn)化機制，積累了豐富的項目管理經(jīng)驗。調(diào)查顯示，265項科技計劃項目中，有203項在立項后進行跟蹤管理，占調(diào)查總數(shù)的77%;186項與項目牽頭單位密切配合，推進項目的實施，占70%。許多實驗區(qū)通過建立產(chǎn)學(xué)研合作公共信息平臺，定期舉辦產(chǎn)學(xué)研合作項目洽談會、成果交易會、科技創(chuàng)業(yè)大賽等活動，充分發(fā)揮科協(xié)、學(xué)會和各種企業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的作用，逐步構(gòu)建了以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的科技成果轉(zhuǎn)化機制，促進了實驗區(qū)的發(fā)展。
浙江省杭州市下城區(qū)在項目實施過程中探索了一系列具有創(chuàng)新性的管理舉措。探索形成了“人才+項目+資本”三結(jié)合的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新模式;鼓勵企業(yè)加大研發(fā)投入，為提升企業(yè)研發(fā)和自主創(chuàng)新能力提供財政扶持保障;建立了集科技信息收集、整合、瀏覽、于一體的“科技公共信息平臺”網(wǎng)站，加強區(qū)科技局與各區(qū)屬科技企事業(yè)單位的信息溝通和交流?？萍脊芾硭降奶嵘浞职l(fā)揮了科技進步和創(chuàng)新支撐引領(lǐng)經(jīng)濟、社會、生態(tài)環(huán)境發(fā)展的作用。
3.4部門聯(lián)動促進，科技惠民成效凸顯
調(diào)研發(fā)現(xiàn)，相對于“863”計劃、科技支撐計劃，科技惠民計劃在實驗區(qū)顯示出更好的成效?？萍蓟菝裼媱澲荚凇霸诨鶎邮痉稇?yīng)用一批綜合集成技術(shù)，推廣普及一批先進適用技術(shù)成果，提升科技促進社會管理創(chuàng)新和服務(wù)基層社會建設(shè)的綜合能力”，這一目標(biāo)切合實驗區(qū)建設(shè)與發(fā)展的實際需求，而實驗區(qū)經(jīng)過多年能力、意識提升以及實驗示范項目的經(jīng)驗積累，也具備了相當(dāng)?shù)某薪觾?yōu)勢。調(diào)查顯示，目前已對接的科技惠民計劃進展順利，實現(xiàn)了部門聯(lián)動，協(xié)同促進，效率高，成效突出。不僅項目成果直接面向百姓民生，同時有效提升了政府服務(wù)基層社會建設(shè)的能力。
河北省遷安市于2012年開始實施科技惠民計劃“遷安礦區(qū)生態(tài)治理與修復(fù)技術(shù)應(yīng)用示范”。市政府專門成立了以市長為組長，有關(guān)市領(lǐng)導(dǎo)為副組長，政府相關(guān)部門負責(zé)人為成員的項目協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組，明確各部門的責(zé)任與義務(wù);建立項目協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室及專家工作組、工作推進組、經(jīng)費監(jiān)管組等3個專門工作組;各試點企業(yè)也都分別建立了項目實施領(lǐng)導(dǎo)小組，真正實現(xiàn)了多部門聯(lián)動、上下協(xié)同推進的機制。
4對策與建議
28年來，實驗區(qū)建設(shè)伴隨了我國改革開放的進程，實驗區(qū)的實驗示范任務(wù)在不同時期有不同重點。黨的“十八大”明確提出：“科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐”，這對實驗區(qū)提出了新要求、新任務(wù)。一方面，實驗區(qū)需要科技創(chuàng)新來改變、替代傳統(tǒng)的勞動力以及資源能源驅(qū)動發(fā)展模式;另一方面，各個領(lǐng)域的科技研發(fā)也需要突破發(fā)論文、制樣機的階段，將研發(fā)成果逐步落地，切實驅(qū)動地方經(jīng)濟社會的發(fā)展。面臨著新的形勢和機遇，現(xiàn)有實驗區(qū)與科技計劃對接也暴露出規(guī)模不足、體系不完備、頂層設(shè)計不夠、地方能力欠缺等問題。針對這些問題，提出如下建議：一是實驗區(qū)管理辦公室在宏觀管理上加大統(tǒng)籌，梳理區(qū)域可持續(xù)發(fā)展共性關(guān)鍵問題，做好科技項目頂層設(shè)計，全面對接各類科技計劃，為實驗區(qū)搭建橋梁;二是充分依托實驗區(qū)專家委員會，面向?qū)嶒瀰^(qū)開展系統(tǒng)的能力建設(shè)，逐步提升地方科技管理能力，包括項目需求篩選凝練能力和項目實施、管理能力;三是完善實驗區(qū)與科技計劃對接管理機制，提升對實驗區(qū)的管理和服務(wù)水平，如盡快建設(shè)實驗區(qū)科技需求庫、項目信息庫、管理與交流信息平臺等，以推動國家可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū)的進一步發(fā)展，成為民生科技的實驗示范基地，成為科技惠及民生的重要平臺與窗口。
