科研興教 大力推進(jìn)素質(zhì)教育

丁亞明 施健 趙秋堂

摘 要 以組織學(xué)生參與“含哌嗪類化合物的合成與研究”這個(gè)項(xiàng)目課題為例，闡述如何通過(guò)科技活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題能力、動(dòng)手操作能力、創(chuàng)造能力以及創(chuàng)新精神，從而大力推進(jìn)素質(zhì)教育。

關(guān)鍵詞 含哌嗪類化合物；職業(yè)教育；實(shí)驗(yàn)；素質(zhì)教育

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2014）10-0120-02

Revitalization of Education in Scientific Research， Promoting

Quality-oriented Education： Take Synthesis and Charac-terization of Piperazine Compounds as an Example//DING Yaming，

SHI Jian， ZHAO Qiutang

Abstract The paper takes an example of organizing the students to participate in the project of synthesis and characterization of piperazine compounds， expounds how to develop the students ability to analyze and solve problems， ability of operation and creation， and spirit of innovation by scientific and technological activities， thus promoting quality-oriented education.

Key words piperazine compounds； vocational education； experiment；

quality-oriented education

一個(gè)國(guó)家的富強(qiáng)、一個(gè)民族的昌盛與國(guó)民的綜合素質(zhì)能力密切相關(guān)。隨著職業(yè)教育創(chuàng)新大賽[1]、技能大賽[2]的開展，越來(lái)越多的社會(huì)各界人士認(rèn)識(shí)到科技教育在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)方面有著舉足輕重的作用。

無(wú)錫衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校歷年來(lái)十分重視科技創(chuàng)新教育，積極為師生搭建科技創(chuàng)新平臺(tái)，在廣大師生中開展各種類型的科技教育活動(dòng)，培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣以及參與科技活動(dòng)的積極性，學(xué)校形成了以科技教育為突破口，全面實(shí)施素質(zhì)教育的教學(xué)特色。在學(xué)校創(chuàng)設(shè)的良好的科技教育環(huán)境下，筆者組織學(xué)生成立科技小分隊(duì)，開展課題研究。下面就以“含哌嗪類化合物的合成與研究”這個(gè)課題為例，闡述如何通過(guò)科技活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手意識(shí)、創(chuàng)造能力、創(chuàng)新精神。

1 掌握前沿，確定選題

愛因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要”，正確選擇課題是科學(xué)研究中具有戰(zhàn)略意義的首要問題。選題應(yīng)該遵循創(chuàng)新性、實(shí)用性、可行性、科學(xué)性、普遍性的原則。因此，在確定選題的過(guò)程中，指導(dǎo)學(xué)生要選擇在學(xué)術(shù)上有理論意義或在現(xiàn)實(shí)生活中有實(shí)際意義并且符合學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件的切實(shí)可行的項(xiàng)目，要通過(guò)查閱文獻(xiàn)掌握自己計(jì)劃研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀，了解他人的研究，避免重復(fù)別人的科研勞動(dòng)，要選擇能發(fā)揮自己專長(zhǎng)的課題。

含哌嗪類化合物是一類重要的有機(jī)中間體，廣泛應(yīng)用于藥物、表面活性劑等領(lǐng)域。因此，筆者指導(dǎo)學(xué)生把合成4-[2-羥基-3-（N-甲基-4-哌嗪）丙氧基]苯甲酸和4-[2-（N-甲基-4-哌嗪）乙氧基]苯甲酸這兩個(gè)新的化合物作為科技小分隊(duì)的研究項(xiàng)目。

2 查閱文獻(xiàn)，制訂研究計(jì)劃

檢索文獻(xiàn) 查閱文獻(xiàn)、搜集信息貫穿于課題研究的整個(gè)過(guò)程，通過(guò)查閱文獻(xiàn)可以了解課題的歷史、現(xiàn)狀、水平、動(dòng)向，可以啟發(fā)自己的研究思路和方法，尋找相關(guān)的理論依據(jù)。但是文獻(xiàn)資料浩如煙海，分布極為廣泛，而且形式多樣，因此，要指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)檢索文獻(xiàn)。中文文獻(xiàn)可以通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)統(tǒng)一資源服務(wù)系統(tǒng)、維普資訊網(wǎng)等進(jìn)行檢索，英文文獻(xiàn)檢索首推Elsevier、Springer等，相關(guān)專利文獻(xiàn)可通過(guò)藥物在線網(wǎng)、SooPAT等網(wǎng)站進(jìn)行檢索下載。在查詢文獻(xiàn)資料時(shí)，要讓學(xué)生注意在時(shí)間上應(yīng)該采用倒查法，應(yīng)逆著時(shí)間的順序利用檢索工具進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，將重點(diǎn)放在近期文獻(xiàn)上，這樣可以最快地獲得最新資料。另外要注重第一手資料，這樣才能保證資料的準(zhǔn)確性。

閱讀文獻(xiàn) 文獻(xiàn)資料查找出來(lái)以后，要進(jìn)行有針對(duì)性的閱讀，從而了解研究課題的背景、發(fā)展趨勢(shì)，拓寬相關(guān)的理論知識(shí)。在閱讀文獻(xiàn)資料時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生要按一定的順序進(jìn)行：先閱讀一般文獻(xiàn)，后熟讀專業(yè)文獻(xiàn)；先從中文文獻(xiàn)入手，再熟悉英文文獻(xiàn)。在廣泛閱讀的基礎(chǔ)上，要善于總結(jié)和整合，綜合已有研究的成果，幫助形成思路新、起點(diǎn)高、意義大的合理假說(shuō)，即對(duì)已經(jīng)確立的研究問題提出一個(gè)預(yù)期性的結(jié)果和暫時(shí)的答案。

制訂研究計(jì)劃 形成科學(xué)假說(shuō)后，要緊緊圍繞假說(shuō)內(nèi)容進(jìn)行科研設(shè)計(jì)，科研設(shè)計(jì)要遵循以下原則：

第一，科學(xué)性原則，即實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_，實(shí)驗(yàn)原理要正確，實(shí)驗(yàn)材料手段選擇要恰當(dāng)；

第二，簡(jiǎn)約性原則，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要盡可能地采用簡(jiǎn)單的、便于操作的實(shí)驗(yàn)裝置，用較少的步驟在較短的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)；

第三，可行性原則，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所需藥品要便宜易得，實(shí)驗(yàn)條件要符合學(xué)校現(xiàn)狀；

第四，安全性原則，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要盡量避免使用毒性大、嚴(yán)重污染環(huán)境的藥品以及有較大危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作。

基于以上原則，制定合成4-[2-羥基-3-（N-甲基-4-哌嗪）丙氧基]苯甲酸和4-[2-（N-甲基-4-哌嗪）乙氧基]苯甲酸這兩個(gè)新化合物的合成路線。

3 勇于挑戰(zhàn)，實(shí)施方案

合成路線確定以后，要進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)，而實(shí)驗(yàn)是完成整個(gè)研究項(xiàng)目的核心，實(shí)驗(yàn)的好壞直接決定了研究項(xiàng)目的成敗。因此，要指導(dǎo)學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須做到以下幾點(diǎn)。

清楚流程，規(guī)范操作 實(shí)驗(yàn)工作前，要清楚所進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的、流程和實(shí)驗(yàn)步驟，并按操作規(guī)程進(jìn)行，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所用化學(xué)試劑的性質(zhì)（如沸點(diǎn)、燃點(diǎn)、熔點(diǎn)、毒害性等）要有充分的了解，對(duì)可能發(fā)生危害的操作或裝置要加以重視和防范，確保安全。

全面觀察，記錄準(zhǔn)確 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要全面地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)記錄要及時(shí)、清晰、全面、準(zhǔn)確。比如：對(duì)于環(huán)境條件敏感的實(shí)驗(yàn)要記錄當(dāng)天的天氣情況；對(duì)于所用試劑要記錄生產(chǎn)廠家、批號(hào)、規(guī)格等；對(duì)于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象要記錄處理方法并分析其原因。實(shí)驗(yàn)記錄之所以重要，是因?yàn)樗强蒲谢顒?dòng)的真實(shí)描述和記載，是實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果的唯一原始記錄，也是科研檔案的一部分，它的好壞反映了科研人員的工作作風(fēng)，也直接影響到科研工作的質(zhì)量。

善于總結(jié)，提高效率 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的總結(jié)至關(guān)重要，是做好各項(xiàng)工作的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)總結(jié)，可以正確認(rèn)識(shí)以往工作中的優(yōu)缺點(diǎn)，使零星的、膚淺的、表面的感性認(rèn)識(shí)上升到全面的、系統(tǒng)的、本質(zhì)的理性認(rèn)識(shí)上來(lái)，可以明確下一步工作的方向，少走彎路，少犯錯(cuò)誤，提高工作效率。

面對(duì)困難，勇于挑戰(zhàn) 世界上沒有絕對(duì)的一帆風(fēng)順，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的困難。比如在合成化合物4-[2，3-環(huán)氧丙氧基]苯甲酸乙酯的過(guò)程中，始終無(wú)法得到較高的產(chǎn)率，在查閱了大量文獻(xiàn)資料后，知道不同縛酸劑對(duì)產(chǎn)率有較大的影響，在嘗試了多種縛酸劑后，才確定了碳酸鉀為最佳縛酸劑，產(chǎn)率提高到74.3%。4-[2，3-環(huán)氧丙氧基]苯甲酸乙酯、4-[2-羥基-3-（N-甲基-4-哌嗪）丙氧基]苯甲酸甲酯以及4-（2-溴乙氧基）苯甲酸乙酯這三種化合物需要通過(guò)過(guò)柱分離提純，為了找到合適的展開劑，要嘗試多種不同組合、不同比例的溶劑，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，最終才確定了各自的最佳體系。

科研是在挫折中前進(jìn)，所以要以一種百折不撓、堅(jiān)持不懈的積極態(tài)度來(lái)克服困難。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)兩年的時(shí)間，在科技小分隊(duì)的努力下，辛勤的耕耘終于有了收獲，合成出兩個(gè)目標(biāo)產(chǎn)物，并且在北大中文核心期刊《化學(xué)試劑》雜志上發(fā)表了論文《含哌嗪類化合物的合成與研究》。科技教育是學(xué)校教育的重要組成部分，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑，通過(guò)組織學(xué)生參與項(xiàng)目研究，促進(jìn)了教學(xué)，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

第一，在確定選題的過(guò)程中，學(xué)生了解了行業(yè)最新的知識(shí)和信息以及發(fā)展動(dòng)向，拓寬了眼界，提高了學(xué)習(xí)的興趣。

第二，在查閱資料、完善研究設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)所查文獻(xiàn)資料進(jìn)行閱讀、分析、整理，從而形成合理假設(shè)，這提高了學(xué)生分析、解決問題的能力。

第三，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生熟練掌握了操作技能、技巧，提高了動(dòng)手能力，這培養(yǎng)了學(xué)生善于合作、勤于思考的精神以及實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。

第四，通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施，給學(xué)生提供了很好的鍛煉機(jī)會(huì)，形成了濃厚的科技創(chuàng)新氛圍，提高了學(xué)生參與創(chuàng)新教育的主動(dòng)性、積極性，為學(xué)生在校、市、省各類競(jìng)賽中取得優(yōu)異成績(jī)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

第五，通過(guò)參與項(xiàng)目研究，學(xué)生知道任何成功不是一蹴而就的，學(xué)會(huì)了如何面對(duì)困難，在遭遇挫折時(shí)不逃避、不怨天尤人，能夠改變思維、尋找出路，以積極的心態(tài)自信地去面對(duì)。

參考文獻(xiàn)

[1]王云峰，梁同波，石亮.衛(wèi)生職業(yè)院校開展科技創(chuàng)新活動(dòng)的研究與探索[J].中國(guó)科技信息，2011（8）：284.

[2]謝海燕.職業(yè)技能大賽對(duì)高等職業(yè)教育發(fā)展的影響[J].廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（3）：113-115.