科研興教 大力推進素質教育

丁亞明 施健 趙秋堂

摘 要 以組織學生參與“含哌嗪類化合物的合成與研究”這個項目課題為例，闡述如何通過科技活動培養學生分析解決問題能力、動手操作能力、創造能力以及創新精神，從而大力推進素質教育。

關鍵詞 含哌嗪類化合物；職業教育；實驗；素質教育

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：B

文章編號：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

一個國家的富強、一個民族的昌盛與國民的綜合素質能力密切相關。隨著職業教育創新大賽[1]、技能大賽[2]的開展，越來越多的社會各界人士認識到科技教育在培養學生的創新意識、提高學生的綜合素質方面有著舉足輕重的作用。

無錫衛生高等職業技術學校歷年來十分重視科技創新教育，積極為師生搭建科技創新平臺，在廣大師生中開展各種類型的科技教育活動，培養和激發學生對科學的興趣以及參與科技活動的積極性，學校形成了以科技教育為突破口，全面實施素質教育的教學特色。在學校創設的良好的科技教育環境下，筆者組織學生成立科技小分隊，開展課題研究。下面就以“含哌嗪類化合物的合成與研究”這個課題為例，闡述如何通過科技活動培養學生的動手意識、創造能力、創新精神。

1 掌握前沿，確定選題

愛因斯坦曾經說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”，正確選擇課題是科學研究中具有戰略意義的首要問題。選題應該遵循創新性、實用性、可行性、科學性、普遍性的原則。因此，在確定選題的過程中，指導學生要選擇在學術上有理論意義或在現實生活中有實際意義并且符合學校實驗條件的切實可行的項目，要通過查閱文獻掌握自己計劃研究領域的現狀，了解他人的研究，避免重復別人的科研勞動，要選擇能發揮自己專長的課題。

含哌嗪類化合物是一類重要的有機中間體，廣泛應用于藥物、表面活性劑等領域。因此，筆者指導學生把合成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]苯甲酸這兩個新的化合物作為科技小分隊的研究項目。

2 查閱文獻，制訂研究計劃

檢索文獻 查閱文獻、搜集信息貫穿于課題研究的整個過程，通過查閱文獻可以了解課題的歷史、現狀、水平、動向，可以啟發自己的研究思路和方法，尋找相關的理論依據。但是文獻資料浩如煙海，分布極為廣泛，而且形式多樣，因此，要指導學生通過網絡檢索文獻。中文文獻可以通過中國知網、萬方數據統一資源服務系統、維普資訊網等進行檢索，英文文獻檢索首推Elsevier、Springer等，相關專利文獻可通過藥物在線網、SooPAT等網站進行檢索下載。在查詢文獻資料時，要讓學生注意在時間上應該采用倒查法，應逆著時間的順序利用檢索工具進行文獻檢索，將重點放在近期文獻上，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確性。

閱讀文獻 文獻資料查找出來以后，要進行有針對性的閱讀，從而了解研究課題的背景、發展趨勢，拓寬相關的理論知識。在閱讀文獻資料時，指導學生要按一定的順序進行：先閱讀一般文獻，后熟讀專業文獻；先從中文文獻入手，再熟悉英文文獻。在廣泛閱讀的基礎上，要善于總結和整合，綜合已有研究的成果，幫助形成思路新、起點高、意義大的合理假說，即對已經確立的研究問題提出一個預期性的結果和暫時的答案。

制訂研究計劃 形成科學假說后，要緊緊圍繞假說內容進行科研設計，科研設計要遵循以下原則：

第一，科學性原則，即實驗目的要明確，實驗原理要正確，實驗材料手段選擇要恰當；

第二，簡約性原則，實驗設計要盡可能地采用簡單的、便于操作的實驗裝置，用較少的步驟在較短的時間內完成實驗；

第三，可行性原則，實驗過程中所需藥品要便宜易得，實驗條件要符合學校現狀；

第四，安全性原則，實驗設計要盡量避免使用毒性大、嚴重污染環境的藥品以及有較大危險性的實驗操作。

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]苯甲酸這兩個新化合物的合成路線。

3 勇于挑戰，實施方案

合成路線確定以后，要進行具體實驗，而實驗是完成整個研究項目的核心，實驗的好壞直接決定了研究項目的成敗。因此，要指導學生在整個實驗過程中必須做到以下幾點。

清楚流程，規范操作 實驗工作前，要清楚所進行實驗的目的、流程和實驗步驟，并按操作規程進行，對實驗過程中所用化學試劑的性質（如沸點、燃點、熔點、毒害性等）要有充分的了解，對可能發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，記錄準確 實驗過程中要全面地觀察實驗現象，實驗記錄要及時、清晰、全面、準確。比如：對于環境條件敏感的實驗要記錄當天的天氣情況；對于所用試劑要記錄生產廠家、批號、規格等；對于實驗中出現的異常現象要記錄處理方法并分析其原因。實驗記錄之所以重要，是因為它是科研活動的真實描述和記載，是實驗過程及結果的唯一原始記錄，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，也直接影響到科研工作的質量。

善于總結，提高效率 實驗過程中的總結至關重要，是做好各項工作的重要環節。通過總結，可以正確認識以往工作中的優缺點，使零星的、膚淺的、表面的感性認識上升到全面的、系統的、本質的理性認識上來，可以明確下一步工作的方向，少走彎路，少犯錯誤，提高工作效率。

面對困難，勇于挑戰 世界上沒有絕對的一帆風順，實驗過程中會出現各種各樣的困難。比如在合成化合物4-[2，3-環氧丙氧基]苯甲酸乙酯的過程中，始終無法得到較高的產率，在查閱了大量文獻資料后，知道不同縛酸劑對產率有較大的影響，在嘗試了多種縛酸劑后，才確定了碳酸鉀為最佳縛酸劑，產率提高到74.3%。4-[2，3-環氧丙氧基]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過柱分離提純，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，經過大量的實驗，最終才確定了各自的最佳體系。

科研是在挫折中前進，所以要以一種百折不撓、堅持不懈的積極態度來克服困難。

4 結語

經過兩年的時間，在科技小分隊的努力下，辛勤的耕耘終于有了收獲，合成出兩個目標產物，并且在北大中文核心期刊《化學試劑》雜志上發表了論文《含哌嗪類化合物的合成與研究》。科技教育是學校教育的重要組成部分，是培養創新人才的重要途徑，通過組織學生參與項目研究，促進了教學，提高了學生的綜合素質。

第一，在確定選題的過程中，學生了解了行業最新的知識和信息以及發展動向，拓寬了眼界，提高了學習的興趣。

第二，在查閱資料、完善研究設計過程中，需要對所查文獻資料進行閱讀、分析、整理，從而形成合理假設，這提高了學生分析、解決問題的能力。

第三，在實驗過程中，學生熟練掌握了操作技能、技巧，提高了動手能力，這培養了學生善于合作、勤于思考的精神以及實事求是、嚴謹認真的科學態度。

第四，通過項目的實施，給學生提供了很好的鍛煉機會，形成了濃厚的科技創新氛圍，提高了學生參與創新教育的主動性、積極性，為學生在校、市、省各類競賽中取得優異成績打下堅實的基礎。

第五，通過參與項目研究，學生知道任何成功不是一蹴而就的，學會了如何面對困難，在遭遇挫折時不逃避、不怨天尤人，能夠改變思維、尋找出路，以積極的心態自信地去面對。

參考文獻

[1]王云峰，梁同波，石亮.衛生職業院校開展科技創新活動的研究與探索[J].中國科技信息，2011（8）：284.

[2]謝海燕.職業技能大賽對高等職業教育發展的影響[J].廣東交通職業技術學院學報，2010（3）：113-115.