簡論通過設(shè)計性有機(jī)化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)論文

　　傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的初級實驗技能發(fā)揮了重要作用，但主要定位于有機(jī)反應(yīng)的驗證，側(cè)重于加深學(xué)生對理論知識的理解。作為驗證理論知識的手段，可以幫助學(xué)生理解和鞏固所學(xué)到的有機(jī)化學(xué)知識，訓(xùn)練學(xué)生的基本操作，但這一過程沒有全面培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)與能力。因此，有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)除了讓大學(xué)生能夠牢固掌握基礎(chǔ)的有機(jī)反應(yīng)知識，還要全面培養(yǎng)他們的科研素質(zhì)，讓他們具有從事專業(yè)研究工作的初步能力。為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實驗的不足，培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)，近年來，參考已有的成功經(jīng)驗，在化學(xué)化工類專業(yè)二年級引入設(shè)計性有機(jī)實驗，取得了較好的效果。

　　設(shè)計性有機(jī)實驗是給定實驗方向及條件，由學(xué)生設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗。要求學(xué)生在具有一定理論知識、實驗技能的前提下，把所學(xué)到的有機(jī)化學(xué)知識創(chuàng)造性地運(yùn)用到實驗當(dāng)中。這對了解科研流程，激發(fā)科研興趣，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力有重要作用，為學(xué)生以后完成畢業(yè)論文以及從事相關(guān)的科研工作打下良好的基礎(chǔ)，提高了學(xué)生的科研素質(zhì)。

　　1培養(yǎng)學(xué)生文獻(xiàn)檢索能力

　　文獻(xiàn)檢索能力是從事科學(xué)研究工作不可或缺的一項本領(lǐng)，培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)首先就要培養(yǎng)他們查閱文獻(xiàn)的能力。在設(shè)計性有機(jī)實驗開始之時，只給學(xué)生一個實驗方向，要求學(xué)生首先檢索文獻(xiàn)。鑒于二年級學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力和專業(yè)文獻(xiàn)閱讀能力較弱，一般首先安排一次講座，請指導(dǎo)教師講解如何查找文獻(xiàn)。要求學(xué)生根據(jù)研究內(nèi)容先查閱最近幾年的中文期刊綜述，讓他們通過綜述了解相關(guān)課題的進(jìn)展，了解有哪些人做過相關(guān)的工作，以及此類工作的發(fā)展趨勢。在熟悉相關(guān)工作之后，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗室條件明確實驗?zāi)繕?biāo)并選擇合適的路線，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)綜述的參考文獻(xiàn)進(jìn)行追蹤，查找原始文獻(xiàn)。通過這種方式可以讓學(xué)生了解科研工作中文獻(xiàn)檢索的基本流程，培養(yǎng)學(xué)生查閱化學(xué)文獻(xiàn)的能力。

　　2培養(yǎng)學(xué)生實驗方案設(shè)計能力

　　實驗方案設(shè)計是學(xué)生運(yùn)用已具備的化學(xué)知識和實驗技能構(gòu)思解決問題方案的過程。實驗方案設(shè)計也是設(shè)計性有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)，是做好設(shè)計性有機(jī)化學(xué)實驗的關(guān)鍵。設(shè)計性有機(jī)化學(xué)實驗具有較大的開放性，實驗的過程、產(chǎn)物的分析以及結(jié)果的評價都要由學(xué)生自己設(shè)計，完全不同于按部就班的傳統(tǒng)實驗?zāi)Ｊ剑�充分發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，給學(xué)生提供了一個發(fā)揮創(chuàng)造性的空間，讓他們真正有機(jī)會去思考、創(chuàng)新，使學(xué)生基本的科研素質(zhì)得到提高。要求學(xué)生在查閱文獻(xiàn)、確定題目的基礎(chǔ)上獨(dú)立設(shè)計實驗方案，包括合成原理與途徑、主要儀器裝置、實驗藥品準(zhǔn)備及操作步驟等，要求學(xué)生盡量提出不同的方案，再經(jīng)指導(dǎo)教師審查，指出明顯不合理的地方加以改正，對實驗室不具備的條件，則說明情況，引導(dǎo)學(xué)生修改方案。如選擇殼聚糖羧基化改性作為設(shè)計性實驗就是考慮到相關(guān)文獻(xiàn)以期刊為主，沒有類似實驗教材那樣的詳細(xì)資料，這樣可以讓學(xué)生只能參考文獻(xiàn)自己設(shè)計實驗方案、選擇實驗器材、擬定實驗步驟。對于習(xí)慣按教科書做實驗的學(xué)生來說，實驗方案的設(shè)計難度比較大，學(xué)生往往感到無從下手，這時教師應(yīng)該逐步引導(dǎo)，教會他們按照文獻(xiàn)和實際條件設(shè)計方案。首先應(yīng)該讓學(xué)生了解設(shè)計實驗方案要把握的主要環(huán)節(jié)：實驗原理，試劑與儀器，實驗步驟，結(jié)果討論。實驗原理部分要利用文獻(xiàn)，從有機(jī)化學(xué)理論上證明實驗課題切實可行。試劑與儀器部分要詳細(xì)列出實驗要用到的各種試劑和儀器，教師要提醒學(xué)生按照現(xiàn)有的實驗條件進(jìn)行設(shè)計，不能設(shè)計超越現(xiàn)有條件無法實施的方案。

　　實驗步驟要有詳細(xì)的實驗操作過程，教師要審查其可行性，有可能的話還應(yīng)注明關(guān)鍵步驟的注意事項。結(jié)果討論部分主要考慮實驗產(chǎn)物如何檢測、表征，實驗數(shù)據(jù)如何處理。在方案設(shè)計階段，還應(yīng)該告訴學(xué)生除了要能實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)外，安全因素、經(jīng)濟(jì)因素以及環(huán)保要求也是必須考慮的問題。實驗方案設(shè)計是從事科研工作的基本要求，在設(shè)計性實驗中，有計劃地培養(yǎng)學(xué)生實驗方案設(shè)計能力是提高學(xué)生科研素質(zhì)的重要手段。對學(xué)生來說，一開始可能會因經(jīng)驗不足，設(shè)計的方案可行性差，使實驗遭遇挫折，這種挫折是培養(yǎng)科研素質(zhì)的寶貴經(jīng)歷。

　　3培養(yǎng)學(xué)生綜合實驗?zāi)芰?/strong>

　　設(shè)計性實驗一般都是綜合性實驗，在實驗中融入了教學(xué)大綱所要求的大部分基本有機(jī)化學(xué)實驗技能，如蒸餾、重結(jié)晶、抽濾、萃取、檢測及分析等，把過去單獨(dú)進(jìn)行的操作有機(jī)地組合起來，貫穿于設(shè)計性實驗的全過程中，實驗有較強(qiáng)的連續(xù)性和綜合性，一方面加深學(xué)生對基本操作重要性的認(rèn)識，另一方面可以訓(xùn)練學(xué)生對各種基本操作的綜合運(yùn)用能力。在設(shè)計性實驗中，實驗?zāi)繕?biāo)與每一步操作息息相關(guān)，要達(dá)到設(shè)計的目標(biāo)，除了合理的實驗方案外，還要求學(xué)生對每一步實驗，每一個環(huán)節(jié)都要精心操作，稍有疏忽就會前功盡棄。這就給了學(xué)生適當(dāng)?shù)膲毫�，促使學(xué)生能盡量小心操作實驗，關(guān)注實驗中出現(xiàn)的異�，F(xiàn)象，在教師的指導(dǎo)下通過認(rèn)真分析去解決問題。這樣，學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰�就能得到培養(yǎng)，可以樹立學(xué)生嚴(yán)格認(rèn)真和實事求是的科學(xué)作風(fēng)，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。

　　設(shè)計性實驗從查閱文獻(xiàn)、設(shè)計實驗方案開始，經(jīng)過多步實驗操作制備產(chǎn)物，最后對其進(jìn)行檢測分析，基本經(jīng)歷了科研工作的全過程，培養(yǎng)了學(xué)生的科研素質(zhì)，增強(qiáng)了學(xué)生的科研能力。