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【摘要】：結(jié)合我校開設(shè)的精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)，在提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能、培養(yǎng)學(xué)生科研能力和實(shí)驗(yàn)型論文的寫作能力方面，對設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的及方法進(jìn)行了一定的探索。

【關(guān)鍵詞】：精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

隨著國際先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)不斷涌現(xiàn)，化工行業(yè)迫切需要知識與技能兼?zhèn)涞母邔哟渭夹g(shù)應(yīng)用型人才。精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)是在繼有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、精細(xì)化工產(chǎn)品單元反應(yīng)、精細(xì)化工工藝學(xué)等課程后開設(shè)的一門重要的專業(yè)課。我們對精細(xì)化工設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了相應(yīng)的探索，因注重了學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的要求和科研能力的培養(yǎng)，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并為學(xué)生畢業(yè)后能成為具有初步科研能力、進(jìn)行小型化工產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)技術(shù)管理的高級技術(shù)人才打下了良好的基礎(chǔ)。

1設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的步驟

通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能有了提高后,我們才安排設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要按以下五個步驟來進(jìn)行：

（1）設(shè)計(jì)題目的立項(xiàng)：教師提前3個星期給出大類設(shè)計(jì)題目，比如，我們給出設(shè)計(jì)美容、美發(fā)、護(hù)膚產(chǎn)品和農(nóng)副產(chǎn)品的再利用兩大類要求的大題目，并告知實(shí)驗(yàn)室條件和主要試劑，具體題目學(xué)生自定。學(xué)生們結(jié)合所學(xué)知識和自己的興趣，通過上網(wǎng)查資料、圖書館借書等多種途徑，設(shè)計(jì)了許多不同的實(shí)驗(yàn)題目，有面膜、面霜、洗發(fā)香波、洗滌劑、染發(fā)劑、香脂，還有果膠的提取、甲殼素的提取與應(yīng)用、中藥在化妝品中的應(yīng)用等。

（2）開題報(bào)告的撰寫：選題擬定后，學(xué)生查閱并整理文獻(xiàn)資料，寫出開題報(bào)告。開題報(bào)告包括以下主要內(nèi)容：首先是概述，介紹該實(shí)驗(yàn)課題研究的目的、意義及其研究的歷史和最新動態(tài)；接著是實(shí)驗(yàn)要達(dá)到的性能指標(biāo)；然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件擬定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)進(jìn)度安排、檢測手段等，其中需要詳細(xì)列出所需化學(xué)試劑品種、數(shù)量、規(guī)格，實(shí)驗(yàn)儀器名稱、檢測設(shè)備名稱等。實(shí)驗(yàn)方案需經(jīng)過教師審閱同意，對于過于簡單的配方實(shí)驗(yàn)要求增加一定的研究內(nèi)容。若實(shí)驗(yàn)教師認(rèn)為有的實(shí)驗(yàn)藥品購買有困難，則通知學(xué)生尋找替代藥品或更換相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。待實(shí)驗(yàn)教師初步確認(rèn)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)合理并且實(shí)驗(yàn)條件具備后，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（3）開放的實(shí)驗(yàn)室：除常用實(shí)驗(yàn)試劑外，根據(jù)學(xué)生開題報(bào)告的實(shí)驗(yàn)要求，實(shí)驗(yàn)室還需提前購買某些特殊實(shí)驗(yàn)藥品，并準(zhǔn)備好儀器設(shè)備，然后開放實(shí)驗(yàn)室，供學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。按照預(yù)先設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生提前預(yù)約安排實(shí)驗(yàn)時間，實(shí)驗(yàn)次數(shù)不限，只要在規(guī)定時間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)即可。實(shí)驗(yàn)過程教師主要起指導(dǎo)作用。實(shí)驗(yàn)中再也不會像以前那樣：學(xué)生對照黑板按部就班地“照方抓藥”，而老師事無巨細(xì)、提前把實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的每一個問題都“打預(yù)防針”。由于實(shí)驗(yàn)的成敗取決于實(shí)驗(yàn)方案、準(zhǔn)備工作和實(shí)驗(yàn)操作等各種因素，實(shí)驗(yàn)過程每一步都需要自己認(rèn)真操作、仔細(xì)觀察并及時記錄，若出現(xiàn)問題需要自己動腦筋分析原因并加以克服。學(xué)生沒有了依賴心理，從而充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，極大地提高了學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)然，學(xué)生有不清楚的地方而請教教師時，教師還是會耐心回答的。

（4）實(shí)驗(yàn)小論文的撰寫：學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理階段，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果撰寫實(shí)驗(yàn)小論文。實(shí)驗(yàn)小論文的格式要求參照正式發(fā)表的科研論文要求，內(nèi)容包括論文的題目、署名、中英文摘要、關(guān)鍵詞、引言、實(shí)驗(yàn)方法、結(jié)果與討論、參考文獻(xiàn)等，并對其中的圖、表、公式、符號等也同樣按照正式的要求。通過嚴(yán)格寫作訓(xùn)練，初步培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的思維方式，使他們基本掌握了實(shí)驗(yàn)型論文的寫作模式，為即將開始的畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計(jì)做了一次很好的基礎(chǔ)訓(xùn)練。

（5）小型答辯會的開展：實(shí)驗(yàn)論文完成后，按照畢業(yè)論文答辯的模式，請來我系的專家教授，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)論文進(jìn)行一次小型答辯。每個學(xué)生花10分鐘時間介紹自己實(shí)驗(yàn)的背景、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行產(chǎn)品展示，最后回答教師和學(xué)生的提問。答辯也是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)考核的一部分，通過小型答辯會，大家不僅掌握了自己實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的性質(zhì)、用途、物理參數(shù)，而且了解了其他同學(xué)產(chǎn)品的制備原理及方法，擴(kuò)大了知識面，同時每個人還鍛煉了口頭表達(dá)能力和靈活應(yīng)變能力，這為后面的畢業(yè)論文答辯也打下了一個良好的基礎(chǔ)。

2設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的效果

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)這種獨(dú)立解決問題的全面訓(xùn)練,既提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情、激發(fā)了創(chuàng)造性思維，又鞏固了所學(xué)的知識和技術(shù),培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力，深受學(xué)生們的歡迎。通過設(shè)計(jì)性試驗(yàn)教學(xué)改革，取得了如下成效：

（1）提高了學(xué)生自我動手能力

學(xué)生們在進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)后的體會中寫到：“設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提高了查閱資料及獨(dú)立分析、解決問題的能力，具有極強(qiáng)的實(shí)踐性，極大地提高了進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，是培養(yǎng)學(xué)生自我動手能力的有效方法”“設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)后的答辯和產(chǎn)品展示非常重要，它讓我們很有成就感……，希望以后多開展這類實(shí)驗(yàn)?！?/p>

（2）為學(xué)生的畢業(yè)論文打下良好的基礎(chǔ)

查找資料，提出實(shí)驗(yàn)方案，嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練以及對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察記錄和分析總結(jié)，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格的科學(xué)思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，提高科學(xué)研究能力；實(shí)驗(yàn)論文的格式參照正式的規(guī)范格式要求，鍛煉了他們的實(shí)驗(yàn)論文寫作技能，為即將開展的畢業(yè)論文打下了基礎(chǔ)；小型答辯會的訓(xùn)練，提高了他們論文答辯技巧，已經(jīng)為畢業(yè)論文答辯做了良好的“預(yù)演”。經(jīng)過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的學(xué)生得到帶畢業(yè)論文教師的好評。

（3）受到畢業(yè)生用人單位的肯定

綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的工作作風(fēng)，增強(qiáng)了他們分析問題、解決問題的能力。從近幾屆化工專業(yè)畢業(yè)生的情況看，除考取研究生的學(xué)生外，很多學(xué)生去了廣東、福建等沿海大中型化工企業(yè)，由于他們經(jīng)過了良好的專業(yè)實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐性訓(xùn)練，他們掌握新技術(shù)很快，動手能力也很強(qiáng)，普遍受到用人單位的好評。

3設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)帶來的經(jīng)驗(yàn)與不足

1）經(jīng)費(fèi)緊張，開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)次數(shù)有限

很多學(xué)生要求多開設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，由于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)每一個實(shí)驗(yàn)方案所需的藥品不同，藥品統(tǒng)計(jì)后種類繁多，考慮經(jīng)費(fèi)問題，購買的藥品數(shù)量也有限。所以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開設(shè)有一定的局限性?；诖耍瑢W(xué)校需要重視設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加大經(jīng)費(fèi)投入力度，這樣才能確保設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的繼續(xù)進(jìn)行。

2）實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員工作量大大增加

審查學(xué)生的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方案、統(tǒng)計(jì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)藥品，開放實(shí)驗(yàn)室，給實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員帶來了大量的工作量。以統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)藥品為例，由于實(shí)驗(yàn)題目各異，實(shí)驗(yàn)方案眾多，使得設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)藥品種類多達(dá)200余種，由于學(xué)生查的資料不同，有些藥品寫的是商品名、別名或代號，實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員要一一記錄下來，再仔細(xì)歸類匯總。對實(shí)驗(yàn)室已有的藥品要統(tǒng)計(jì)需要的數(shù)量，對沒有的試劑、材料要想辦法購買，若實(shí)在無法解決，還要通知學(xué)生更換藥品或?qū)嶒?yàn)內(nèi)容……。凡此種種，需要實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員具有極大的耐心和無私的奉獻(xiàn)精神才能完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

3）對實(shí)驗(yàn)教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求也要提高

由于學(xué)生的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)教師不一定非常熟悉，教師要回答清楚學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問題，首先必須提高自己的專業(yè)水平。教師不僅要認(rèn)真啟發(fā)學(xué)生的思維,傳授分析問題和解決問題的方法，還要進(jìn)一步總結(jié)思考如何改進(jìn)方法，使設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)改革更進(jìn)一步。

以上是我們在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方面進(jìn)行的一些探索，有些方法還不成熟，有待進(jìn)一步改進(jìn)。