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简论通过设计性有机化学实验培养学生的科研素质论文
传统有机化学实验教学对培养学生的初级实验技能发挥了重要作用，但主要定位于有机反应的验证，侧重于加深学生对理论知识的理解。作为验证理论知识的手段，可以帮助学生理解和巩固所学到的有机化学知识，训练学生的基本操作，但这一过程没有全面培养学生的科研素质与能力。因此，有机化学实验教学除了让大学生能够牢固掌握基础的有机反应知识，还要全面培养他们的科研素质，让他们具有从事专业研究工作的初步能力。为了弥补传统有机化学实验的不足，培养学生的科研素质，近年来，参考已有的成功经验，在化学化工类专业二年级引入设计性有机实验，取得了较好的效果。
设计性有机实验是给定实验方向及条件，由学生设计实验方案并加以实现的实验。要求学生在具有一定理论知识、实验技能的前提下，把所学到的有机化学知识创造性地运用到实验当中。这对了解科研流程，激发科研兴趣，培养学生发现问题与解决问题的能力有重要作用，为学生以后完成毕业论文以及从事相关的科研工作打下良好的基础，提高了学生的科研素质。
1培养学生文献检索能力
文献检索能力是从事科学研究工作不可或缺的一项本领，培养学生的科研素质首先就要培养他们查阅文献的能力。在设计性有机实验开始之时，只给学生一个实验方向，要求学生首先检索文献。鉴于二年级学生的文献检索能力和专业文献阅读能力较弱，一般首先安排一次讲座，请指导教师讲解如何查找文献。要求学生根据研究内容先查阅最近几年的中文期刊综述，让他们通过综述了解相关课题的进展，了解有哪些人做过相关的工作，以及此类工作的发展趋势。在熟悉相关工作之后，引导学生根据实验室条件明确实验目标并选择合适的路线，指导学生根据综述的参考文献进行追踪，查找原始文献。通过这种方式可以让学生了解科研工作中文献检索的基本流程，培养学生查阅化学文献的能力。
2培养学生实验方案设计能力
实验方案设计是学生运用已具备的化学知识和实验技能构思解决问题方案的过程。实验方案设计也是设计性有机化学实验教学的一个重要环节，是做好设计性有机化学实验的关键。设计性有机化学实验具有较大的开放性，实验的过程、产物的分析以及结果的评价都要由学生自己设计，完全不同于按部就班的传统实验模式，充分发挥了学生的学习主动性，给学生提供了一个发挥创造性的空间，让他们真正有机会去思考、创新，使学生基本的科研素质得到提高。要求学生在查阅文献、确定题目的基础上独立设计实验方案，包括合成原理与途径、主要仪器装置、实验药品准备及操作步骤等，要求学生尽量提出不同的方案，再经指导教师审查，指出明显不合理的地方加以改正，对实验室不具备的条件，则说明情况，引导学生修改方案。如选择壳聚糖羧基化改性作为设计性实验就是考虑到相关文献以期刊为主，没有类似实验教材那样的详细资料，这样可以让学生只能参考文献自己设计实验方案、选择实验器材、拟定实验步骤。对于习惯按教科书做实验的学生来说，实验方案的设计难度比较大，学生往往感到无从下手，这时教师应该逐步引导，教会他们按照文献和实际条件设计方案。首先应该让学生了解设计实验方案要把握的主要环节：实验原理，试剂与仪器，实验步骤，结果讨论。实验原理部分要利用文献，从有机化学理论上证明实验课题切实可行。试剂与仪器部分要详细列出实验要用到的各种试剂和仪器，教师要提醒学生按照现有的实验条件进行设计，不能设计超越现有条件无法实施的方案。
实验步骤要有详细的实验操作过程，教师要审查其可行性，有可能的话还应注明关键步骤的注意事项。结果讨论部分主要考虑实验产物如何检测、表征，实验数据如何处理。在方案设计阶段，还应该告诉学生除了要能实现预期目标外，安全因素、经济因素以及环保要求也是必须考虑的问题。实验方案设计是从事科研工作的基本要求，在设计性实验中，有计划地培养学生实验方案设计能力是提高学生科研素质的重要手段。对学生来说，一开始可能会因经验不足，设计的方案可行性差，使实验遭遇挫折，这种挫折是培养科研素质的宝贵经历。
3培养学生综合实验能力
设计性实验一般都是综合性实验，在实验中融入了教学大纲所要求的大部分基本有机化学实验技能，如蒸馏、重结晶、抽滤、萃取、检测及分析等，把过去单独进行的操作有机地组合起来，贯穿于设计性实验的全过程中，实验有较强的连续性和综合性，一方面加深学生对基本操作重要性的认识，另一方面可以训练学生对各种基本操作的综合运用能力。在设计性实验中，实验目标与每一步操作息息相关，要达到设计的目标，除了合理的实验方案外，还要求学生对每一步实验，每一个环节都要精心操作，稍有疏忽就会前功尽弃。这就给了学生适当的压力，促使学生能尽量小心操作实验，关注实验中出现的异常现象，在教师的指导下通过认真分析去解决问题。这样，学生的综合实验能力就能得到培养，可以树立学生严格认真和实事求是的科学作风，养成良好的实验习惯。
设计性实验从查阅文献、设计实验方案开始，经过多步实验操作制备产物，最后对其进行检测分析，基本经历了科研工作的全过程，培养了学生的科研素质，增强了学生的科研能力。
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