设计性实验生理学论文范文第1篇
摘 要： 以《有机化学》本科教学大纲为依据，结合我校有机化学实验教学的实际情况，开设了以乙酸正丁酯合成为主题的设计性实验，通过初步的探索与实践表明，此设计性实验的开出不仅可以提高学生在有机化学方面的综合实验技能，而且可以加深学生对理论知识的理解，培养了学生分析及解决问题的综合能力，同时增强了学生对本门课程的学习兴趣，也增强了与他人相互交流和合作的能力。
关键词： 有机化学；实验教学；设计性实验
[基金项目] 吉林省教育厅教研课题（A201206）“新建本科院校设计性化学实验的研究与实践”；吉林工商学院教研课题（201109）“新建本科设计性化学实验的建设与实践”。
有机化学是我校为食品科学与工程、生物工程及粮食工程专业本科学生开设的一门专业基础课。有机化学是一门以实验为基础的学科，而实验教学又是有机化学教学的重要组成部分，实验教学的水平和质量对提高有机化学的教学质量、教学效果起着理论教学环节不可替代的作用。改革实验教学，培养学生的科研思维及创新能力，不但是有机化学教学改革面临的重要课题，也是培养具有应用型人才的一个重要环节。为此，我们在2012级食品科学与工程和生物工程专业的有机化学实验教学中开设了以乙酸正丁酯合成为主题的设计性实验。
1. 开设设计性实验的必要性
目前已开设的实验多为基础验证性实验， 学生基本上按照实验讲义的操作步骤进行，照葫画瓢，所用的药品、试剂、仪器设备在实验前均由老师预备好，而且老师还要在课堂上讲授一遍，由于学生有依赖意识，结果导致部分学生课前不预习、课中操作能力差、课后收获不大的不良现象。为了强化学生分析和解决问题的能力，有必要在该课程实验中增加设计性实验。
设计性试验是以探究为载体，构建一种开放式、学生自主参与和创建性的实验教学模式，就是由学生根据实验目的，在理解实验原理的基础上，灵活运用知识和技能，进行创造性思维和实验的活动.通常是将平时在教学中通过演示实验和分组实验所掌握的基本实验方法、实验原理以及所熟悉的实验仪器，设计改良实验，观察、分析实验现象、处理实验数据等.这是一个综合考查学生运用知识能力，分析及解决问题的能力，甚至与他人交流和合作的能力.
2. 开设设计性实验的基本要求
2.1 确定实验课题
掌握好课程大纲规定的基本操作实验是实验设计的基础。根据学生已学过的知识以及掌握的基本操作技能，提前一周公布设计实验的课题，其内容可涵盖探究物质性质、实验产物、实验条件或联系实际，解决生产生活中的化学问题等，例如我们给学生的实验课题是乙酸正丁酯的合成，并提供三氯化铝、三氯化铁、硫酸铁铵、硫酸氢钠、对甲苯磺酸、杂多酸、固体超强酸等催化剂供学生选择一种与浓硫酸做催化剂进行合成结果比较。学生以2人为一小组，经过选题后进入设计实验阶段。
2.2 确定实验方案
实验设计阶段主要是让学生查阅文献，搜集资料，教师加强对实验方案的指导，学生对查阅到的资料进行整理，撰写一份初步设计方案，并交指导老师审阅，老师侧重审查学生方案的可行性、科学性和安全性，学生根据老师提出的修改意见进行修改完善，有完整的设计实验方案，方可进入实验室进行实验。
2.3 实施实验方案
实施阶段是学生根据计计的实验方案和技术路线，进行实验操作。自己动手操作，不断强化对仪器操作与实验方法的熟悉。同时了解实验设计要有对照、能重复。记录实验过程中的现象和数据。在整个实验过程中老师主要是加强巡视及指导。教师还要引导学生对实验结果进行综合分析，对出现一些问题进行充分的讨论和分析，究其原因。
2.4 完成实验报告
总结阶段学生经过实验操作后，对实验结果进行整理、分析和讨论，最后完成实验报告，老师在这个阶段主要是对学生的实验数据、实验结果进行评议和评分。
3. 开设设计性实验的几点体会
3.1 设计性实验可以增加理论教学与实践的联系
开设设计性实验可使学生将理论知识与应用过程结合起来，可以通过实验进行知识点的融会贯通。乙酸正丁酯合成实验中，涉及的主要有机化学知识点包括催化剂的选择及作用、反应的原理与条件，如何提高可逆反应的产物产率及反应的速率等，这些知识均为本课程的重点内容，学生们将枯燥的理论与丰富的实验过程结合起来， 提高学生运用知识解决问题的能力。
3.2 设计性实验可以增强学生的综合实验操作技能
传统验证性实验常针对某一部分的知识进行实验应用，而设计性实验是将多方面知识融合在一起，训练学生综合实验技能。开设性实验实验有利于提高学生的综合素质。
3.3 设计性实验可以增强学生的科学研究意识
在实验完成过程中，学生可以运用所学知识分析和解决实际问题，通过查阅资料获取相关信息，通过独立完成实验报告，对实验结果和存在问题进行分析与讨论，指出改进实验方案的措施。有利于培养学生进行科学研究的能力和态度，为今后的研究和工作打下坚实的基础。乙酸正丁酯常规试验用浓硫酸做催化剂，但浓硫酸具有腐蚀性，有很大的安全隐患而且产率不较低。可以引导学生选用其它无腐蚀性的催化剂进行创新性的改进，这样有利于扩展学生的思维空间，培养他们的创新意识。
3.4 仪器设备是开设设计性实验的保障
仪器设备要满足实验的需要，目前的状况是学生多，仪器设备少，给设计性实验带来许多困难和不便。希望学校要加大经费投入，解决现有的实验条件问题。
总之，实验教学起着理论教学环节不可替代的作用，设计性实验的开设不仅培养了学生提出问题分析及解决问题的能力，还激活了学生的探究及创新意识。在上述乙酸正丁酯合成实验中，涉及的有机化学知识点较多，包括反应原理，如何提高可逆反应的产物产率及反应的速率等，同时实验还需要学生独立设计完成，不仅训练了学生的综合实验技能，而且还增强了学生对本门课程的学习兴趣，也增强了学生的团队协作能力。本校已初步开设有机化学设计性实验， 取得了较好的效果。
参考文献
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[6]王梅， 等. 有机化学实验 [M]. 高等教育出版社， 2011.
作者简介：
李秋玉（1964-），女，吉林工商学院基础部教授，研究方向：化学教学研究。
设计性实验生理学论文范文第2篇
设计型实验不是基础实验的重复, 而是作为基础实验的提高和深化。它是在教师的指导下, 学生选择实验课题, 应用已经学过的物理化学实验原理、方法和技术, 查阅文献资料, 独立设计实验方案, 选择合理的仪器设备, 组装实验装置, 进行独立的实验操作, 并以科学论文的形式写出实验报告。由于物理化学实验与科学研究之间在设计思路、测量原理和方法上有许多相似性, 因而对学生进行设计型实验的训练, 可以较全面地提高他们的实验技能和综合素质, 对于初步培养科学研究的能力是非常重要的。
1 设计物理化学实验的方法和步骤为
(1) 设计实验的程序。认真研究题目的内容和要求, 包括题目的所属范畴, 数据结果要求的精密度和准确度, 哪些是直接测量的量哪些是间接测量的量, 难点是什么, 影响因素有哪些等。进行调研工作。查阅有关的文献资料, 包括前人采用过的实验原理、实验方法、仪器装置、反应容器等, 进行分析、对比、综合、归纳。对实验的整体方案和某些难点的局部方案进行初步的设想和规划, 并写出预习报告 (除常规的要求外, 必须有整体测量示意图及所需的仪器、药品清单) 。实验前一周将预习报告交任课教师, 以便审查方案和准备仪器、药品, 否则不予做实验。
(2) 设计实验的方法。首先根据题目内容和要求, 选择合适的实验研究原理和测量方法, 可以从前人已做过的工作中选择, 也可以在前人研究的基础上提出新的实验研究原理和测量方法, 也可以将前人的实验研究方案作些改进。当然如能取各家之长, 重新设计更完善的实验模型更好。选配合适的测量仪器。在测量原理和测量方法确立之后, 应着眼于选配合适的测量仪器。所选的仪器的灵敏度、最小分度值和准确度应满足测量的误差要求, 但勿盲目追求高、精、尖。测量装置要尽可能简便, 容易操作与筹建。特别应注意实验仪器的精度配置, 否则会造成不必要的浪费。例如, 若实验结果用记录仪记录, 通常只有3位有效数字, 所以如果实验中需要测量电压数值, 则不必选用有5位有效数字电压表。设计的原则应体现科学观念、实践观念与经济观念。反复实践, 不断总结。实践是检验真理的标准。实验设计方案是否可行, 最后要通过实践来验证。由于人们的认识与客观事物的规律不一定完全符合, 因此在实践中出现这样那样的问题是必然的。要善于发现问题, 总结失败的经验教训, 不怕困难。在反复实践中不断改进, 不断完善, 直至取得满意的结果。
(3) 设计实验的要求。所查文献要至少包括1篇外文文献, 同时有关设计型实验的预习报告和实验报告要求用英文书写, 以培养学生的专业英语的阅读和写作能力。学生必须自己设计实验、组合仪器并完成实验, 以培养综合运用化学实验技能和所学的基础知识解决实际问题的能力。
2 实验试剂条件的选择
物理化学实验以性质测定为主, 只要能较好地体现所测定体系的物理化学性质, 试剂以选用低毒乃至无毒品为佳.允许有条件地少量使用贵重且用量不大的试剂, 禁止使用高毒试剂, 国家管制试剂的使用要严格执行审批和监管程序。试剂种类以常见及武汉市面上容易购买的试剂为基础.所需试剂请在实验7天前到实验室咨询, 以确定安排购买、改用其它试剂或另作其它安排.
3 设计性实验需要注意的问题
为了达到设计性实验的目的, 又能避免实验设计涉及仪器范围过宽、使用试剂品种过多, 使实验能切实可行的进行, 需要注意和重视以下问题:
(1) 设计性实验是指采用两个及两个以上的原来属于独立的实验, 经实验测定获得原实验未曾获得的新的物理化学数据的实验;或采用两种及两种以上原理综合设计或改进的可以获得更多、更新实验数据的实验;或跨专业、跨学科的实验组合。
(2) 设计性实验是指基础物化实验课中没有做过、常见实验讲义中没有, 需要查阅资料, 根据已学知识, 自主确定实验原理, 自主设计实验操作过程的实验。
(3) 使用精密、贵重仪器的数量, 设计实验一般不超过2台套, 小型设备不限。
(4) 试剂一般不超过5种 (同一物质不同浓度算一种) , 实验时间限定在6~8小时内。
(5) 同一大组内宜设计相同的实验, 在实验设计准备过程中应有明确分工, 相互配合, 团结协作。
(6) 实验前应完成实验设计的完整设计报告, 包括实验目的、原理, 所需仪器试剂, 具体操作步骤, 需记录的数据, 数据的处理方法等各项内容, 并交一份有小组全部成员签名的打印稿给实验室存档。
(7) 实验设计报告应在该实验开始前1周交实验指导教师检查, 无重大原理、原则性错误, 并经实验室权衡仪器试剂的使用分配后, 即可组织实施。
(8) 实验中所有需要配制溶液的, 均自行完成;需要配制标准溶液的, 应报经实验室认可后, 在实验前1~2天到实验室自行完成;多个实验均需要的公共溶液由实验室配制完成。
(9) 允许实验失败 (即得不到预想的实验结论) , 但应给出尽可能详细、令人信服的分析说明, 否则以未完成实验论处;也允许在实验中不断地更正设计错误, 但一般以不突破时间限制为宜。
(10) 有特殊要求的实验, 应在实验设计报告中特别说明, 经指导教师同意后方可实施。
(11) 设计性实验结果在公开刊物上发表的, 应送一份单行本或复印件给实验室存档, 否则取消实验指导教师今后指导设计性实验的资格, 直至补存为止。
摘要：提出了大学物理化学进行设计性实验的必要性, 阐述了实验设计的方法和步骤, 提出进行实验设计中实验试剂的选择和需要引起注意和重视的问题。
关键词：物理化学实验,设计性
参考文献
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[2] 曾明荣, 黄婷婷, 翁建新.物理化学实验教学改革创新与实践探索[J].高等理科教育, 2008, 16 (4) :26.
设计性实验生理学论文范文第3篇
摘 要 本文就我国药理学的特点、研究内容及任务，以及我国现阶段药理学教育存在的不足之处，提出了以科研为重点的药理学教学改革，来提升学生在药理学学习上的主动性、创新性，并提出了相关解决建议作为教学改革的参考方法。
关键词 药理学 教学改革 科研 人才培养
药理学作为生命科学领域中的一门必不可少的学科，在药学、医学与生命科学之间扮演着不可替代的角色。作为一门科学性学科，培养学生运用理论知识设计实验，将理论发展到实践的能力是日常教学中十分重要的教学目的。我国药理学现阶段虽然发展十分迅速，新论文新成果层出不穷，但作为人才储备与培养的本科教育阶段，传统的教学模式已经很难培养学生作为一名药理学相关科研人员该有的基本素质，甚至不能让学生切身领略药理学的学科魅力，从而限制学生对药理学这门课的学习兴趣以及自身的创新思维。高等院校的教育水平不仅涉及到培养出的学生的质量水平，更涉及到未来社会的进步。因此，本教研室认为，药理学的教学应以培养高素质科研人员作为最终目标，在理论培养的同时，以科研实践为教育重点。如此在培养相关人才的同时，也对发展学科具有重要意义。
1 我国药理学的特点
药理学在我国于二十世纪初期初步出现，尽管很多知识基础都来源于西方，但我国药理学经过开创期、起步期、摸索期、进步期、发展期五个阶段，[1]100多年历史的发展，已经初步形成了自己的学科特点。
1.1 与临床医学相结合
药理学和临床医学学科具有很强的学科交叉，在药理学的学习过程中，涉及了很多医学相关的知识。特别是在传统医学发展优秀的中国，药理学同传统医学的结合更为密切。如陈克辉教授发现了麻黄素的作用之后，不仅加速了对麻黄在中药中作用机理和作用物质的认识，而且据此促进了新药研发，在临床医学上起到不可磨灭的治愈效果。药理学学科在研究药物作用机制的同时，进一步的发现并研究了新型药物，为临床治疗提供了重要保障，而新的生理病理机制的发现，又为药理学提供了新的研究目标。
1.2 学科互通性强，创新性显著
药理学向来不是一门单纯简单的学科，在学习药理学过程中，我们不仅涉及到了对药物作用机理的学习，更涉及到了病理生理学、免疫学、药物分子生物学、生物化学乃至医学基础知识等学科。而在实践科研中，又涉及了其他学科实验的技术方法的应用。因此药理学具有很强的学科互通性。而就因为它同其他学科具有很强的联系，因此也为其创新发展提供了可能，随着基础学科的不断进步，特别是基因工程的完善，随着基础学科的进步、设备的精细程度逐渐提高，对药物作用机理的研究已经从宏观水平达到了微观水平，从器官水平提升到了分子水平。[2]
1.3 理论与实验相结合
理论的存在意义是为了指导实践，药理学也是如此。在理论知识作为基础的同时，相关的实验也将同时展开。理论同科研实践的结合是作为一门科学性学科必备的特点。以认真求实的实验态度来对书本理论进行考核，同时以书本理论作为科研实验设计的指导思想，达到理论与实践相结合的目的。
2 我国药理学研究的内容与任务
对于每一位从事科研的工作者来讲，其任务主要包括三方面，即科研、教育与实践。药理学的科研工作者也不例外。科研是为了探索与发现新的药理学研究成果，更新药理学研究知识，推进药理学学科的发展。教育是为了能够将成果与知识代代相传，让后人能够在领略前人智慧，吸收前人经验的基础上有更高的提高。而实践则是将研究成果应用到真实生活和工作，提高人民的生活水平，推进社会的快速发展。
通过对药理学的學习，本文将药理学的任务和意义整理归纳为以下四方面：
（1）研究药物作用方式，为临床用药提供依据。药物的作用机理是药理学研究的主要意义所在，而作为临床有效给药的指导性学科，如何评定药物的安全性、有效性成为药理学研究者必须面对的问题，同时如何正确有效的指导临床给药也成为了药理学必须解决的问题。
（2）研究病理机制，促进学科发展。药理学是与病理生理学具有密切联系的科目。通过对病理生理机制的研究，从而应用到药理学的发展与研究中，探索机体与药物的相互作用关系，不同的病理生理状况下药物如何发挥药效，也将是药理学研究中待需解决的问题。
（3）培养高素质科研人员，提高科研创新性。培养后人的科研素养是每一位科研人员都肩负的责任和义务。将获取的研究成果与外界最新研究内容编化为理论知识，对后人进行理论传播、培养学生兴趣是药理学科研工作的另一重要任务。
（4）研发新型药物，加速临床医学的蓬勃发展。每一个新型药物的研发，都需要经过几百几千次实验，而药理学的一大主要内容便是评价药物的药用价值，因此为新型药物的发现与研发提供了方便。同时新药的发现，则能够促进临床医学的快速发展，为社会提供更多的便利。而研发新型药物，也成为了药理学研究最为长久的内容与任务。
3 以科研为重点的药理学教学改革
3.1 我国药理学教育存在的不足之处
我国现阶段药理学研究进步迅速，新的成果与发现层出不穷，但就我国高校药理学教育而言，还有较多不足之处。现阶段的药理学教育，更偏重于理论上的进步而不注重实验方面的进步。学生在课堂上确实可以接受到更为先进的研究成果与知识，但却并没有更实质性的体会，甚至出现不明白该成果有何作用的情况。而在实地实验操作过程中，现阶段高校更注重于演示实验、论证实验。当然该现象并不只是存在于药理学教学中，而是一个普遍存在于多个学科中的现象。这样学生往往只是对该实验有了掌握，但并不明白为何要用这样的实验过程去验证理论。如此实验教学，反倒是将实验变成了理论，并没有达到高校开设实验课程的目的。长期如此，学生们可能会生成对科研、对实验的抵触情绪，而更习惯于接受灌输性理论教学。
现阶段药理学教育模式不仅会造成学生对该学科的了解不足，还会造成学生对药理学科研试验的不重视而且并不利于培养学生对药理学这门科目的爱好，从而造成药理学方面人才的流失。如此的教学模式，并不符合我国药理学研究特点及任务、内容对科研人才的要求，不利于培养高素质的药理学科研人员。
因此，以科研为重点的药理学教学改革十分必要。
3.2 以科研为重点的药理学教学
本文将就以科研为重点的药理学教学改革提出以下建议和方案。着重提升学生在科研方面的兴趣爱好以及创新性思维，为我国药理学科研人员人才储备做基础。
3.2.1 将科研思维融入到教学
在日常的药理学理论教学中，除了应掌握的基本概念，还应让学生明白从事药理学研究的内容与任务。让学生明白，药理学的最终目的并不是了解多少种药物，而更多的是明白药物的机理。将重点从“讲药”改变为“讲理”。[3]例如在讲解抗凝药物时，除了讲明白代表性药物，还可以学科相互交处，运用药物化学的知识讲明该药物的主要作用物质、作用基团，以及作用的靶点，并运用病理生理學知识讲明血栓形成的机制等，从而让学生有更多的联想空间，让学生分析出了该代表药物外，还有那些药品、物质具有相同的药理作用，激发学生的科学研究兴趣。
3.2.2 增加实验课，并将实验课程主动化
目前我国高校基本都具有开实验课的能力，但大多数实验课都是论证性实验，即对已有的实验成果再进行论证。[4，5]本文并不否认上述的实验教学课程具有让学生熟悉实验规范、打下实验基础的作用。但这样的实验课程往往贯穿整个药理学教学的实验课，对培养学生能力来讲并没有实质性的突破。学生往往是在被动的实验而非主动的去设计实验。因此笔者认为可以增添其他的一些实验课程，能够让学生自主查阅资料、安排实验，从而将论证性实验转变为探索性实验，实现从被动到主动的转变。
3.2.3 建立更全面的成绩体系
现阶段实验课程的打分往往是通过实验课程的操作、结果等方面来进行评分，虽然这样有助于规范学生的实验操作，但并不利于学生创新思维的培养。因此本文认为，可以在上文所述的探索性实验课程中引入更多的成绩评价指标，如学生对该实验的了解程度、文献掌握程度，乃至对该领域的理解和把握程度来评定。从而做到以科研为重点的教学，而非以理论为重点的教学。
4 结语
总之，虽然我国现在药理学教学发展迅速，但仍存在很多不足。本文认为，若想药理学学科有更好更快的发展，则应该跳出理论为重的教育思维，将教育重点转移到对科研创新方面。从而更好的促进学生在药理学方面兴趣，提升学生主动性以及培养他们的创新能力，为药理学的学科发展储备更优秀的人才。
参考文献
[1] 杜冠华.我国药理学发展现状与趋势[C]//中国药理学会全国学术会议，2009.
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设计性实验生理学论文范文第4篇
1 设计性物理实验的必要性
对农科和理工科大学生来说, 要做到从真正意义上提高大学生的智力水平, 大学阶段的实践课程显得尤为重要[1], 而大学物理实验是学生最直接的实践课程, 物理实验以其课程体系的独特性在大学生智力水平开发方面起着积极的促进作用。在大学物理实验的各阶段性训练中, 设计性物理实验属于较高层次的综合性实验, 对培养学生的综合素质起着举足轻重的作用。近年来各院校对物理实验教学进行了大力的改革, 在改革过程中也越来越突出设计性物理实验的重要位置, 并在改革中更加突出设计性物理实验在大学生智力水平开发中所呈现的积极效应, 以便更有效地促进大学生智力水平的快速提高。
2 设计性实验的特点及模式
设计性物理实验是在学生掌握基础性实验后, 具备一定的实验基础知识及相关能力之后进行的一种教学实践活动[2]。学生在没有教师的指导下, 独立完成实验, 是学生进行科学实验全过程的一种初步训练。设计性物理实验最关键的是实验设计和实验方案的选择。设计性实验是一种介于基本实验与科学实验之间的实验, 是培养大学生将来进一步进行科学实验的初级训练。设计性实验通常要求学生在充分理解基本原理的基础上, 综合运用所掌握的基础理论知识、实验技能以及各种测量手段和实验方法, 自行设计实验方案、确定实验方法、选择配套仪器设备, 进行实验测试, 最后写出比较完整的实验报告或论文。这需要学生对设计课题进行仔细选择, 设计性选题要具有综合性、典型性和探索性等特征, 同时, 该选题需满足学生在给定的时间内独立完成实验内容的条件。
3 设计性实验对大学生创新能力的培养
设计性物理实验是在创新思想指导下的一种综合性实验, 当前培养大学生的创新精神和创新能力是各高校实验教学改革的一个重点。创新性不仅是一种智力特征, 更是一种人格特征, 是学生最宝贵的精神财富, 是日后他们参加工作时最重要的竞争力。创新性是一种积极主动的思维方式, 大学生要做好设计性实验, 必须有兴趣和耐心, 同时要不怕困难, 并能通过实验锻炼来提高自己的创新能力。
从对大学生的智力水平培养角度来看, 尤其是针对农科和理工院校的大学生而言, 物理实验以其课程体系的独特性对大学生智力水平开发方面起着积极作用, 而设计性物理实验是一个综合型实验, 因其独特的创新性对大学生的智力水平开发方面起着更为显著的积极作用。大学生通过前期所积累的实验知识和技能, 在实验课题的选择、实验方案的修正、实验仪器的选择、实验条件的限定等方面受到系统的训练, 在开发学生的智力水平, 培养学生分析问题与解决问题的能力等方面起着积极的作用。
设计性物理实验总体上分三个阶段:第一阶段是前期准备工作, 包括课题选择和实验方案的设计;第二阶段是进行实验, 包括实验仪器的选择, 实验仪器的组装, 实验现象的观察, 实验数据的记录等;第三阶段是实验结果的评价, 包括实验结果和预期理论结果的对比, 实验误差的分析, 总结写出小论文的形式等。在这三个阶段中, 每个阶段都对培养学生的创新能力都有一定的帮助。
在第一阶段的准备工作中, 大学生可通过网络或图书查找相关资料, 在该过程中学生的思维是发散的。一般基础性物理实验多年来实验内容和实验过程基本不变, 学生在实验过程中刻板机械的操作, 这些都束缚了学生的思维发散能力, 降低了学生的创造性。相对于传统的、机械的物理基础实验, 在设计性物理实验中, 学生完全可以摆脱机械性的模仿操作, 有了发散的思维空间, 有了自由的移动空间, 这使大学生的创造性得到更大的发展空间。
在设计性物理实验的第二阶段, 学生在进行实验的过程中, 根据实验目的和条件, 学生需要确定实验线路, 选择合适的实验仪器、并对现有的实验仪器进行重新组装等, 这些过程都需要学生调动积极性, 需要学生认真动脑去思维、操作, 由此可激起学生强烈的探索兴趣, 促使学生积极主动去思考, 在实验过程中对许多仪器的组装和连线进行多方面思考, 比如考虑用什么手段、什么仪器和什么方法来实现实验方案, 同时分析为什么要这么做, 或许那样做是不是可以达到更好的结果呢。因而在这一实验过程中学生通过自己积极主动的思考和探索, 一方面锻炼了学生的动手能力;另一方面也锻炼了学生的分析能力和判断能力, 有时在实验过程中出现的一些突发事件, 也需要学生一定的应急能力。因此, 在第二阶段可培养学生主动性思维和探索思维设能力, 这是基础性实验无法代替的。
在第三阶段, 学生在完成设计性实验后, 一般要对实验数据进行处理, 并对数据结果进行误差分析, 然后写成实验报告的形式, 有的还需要写出论文的形式, 甚至修改成文并发表, 学生要对实验结果进行处理, 特别是对实验误差进行分析, 并对实验结果做出一个正确的评价, 这需要学生严谨认真、理论联系实际的科学态度。
4 结语
设计性物理实验给学生创造一个动手动脑的平台, 让学生积极主动的参与实验的整个过程, 能极大程度的调动学生的热情, 自主思维, 克服困难, 从而有效的培养和提高了学生的科学实验能力和创新能力。
摘要：研究了设计性物理实验开设的必要性及其特点和模式, 探讨了设计性物理实验对大学生创新能力培养的积极效应。
关键词：设计性实验,创新能力
参考文献
[1] 钟小丽, 刘雪梅.中山大学学报论丛[Z].2005 (3) :38.
设计性实验生理学论文范文第5篇
1 重视基础实验, 规范学生基本操作
保留传统微生物学实验中的经典内容作为基础实验[2], 包括: (1) 原核微生物的形态观察和染色; (2) 真核微生物的形态观察、染色和计数。通过基础实验操作, 使学生掌握微生物学实验操作的基本技能, 对四大类微生物有一个系统的、全面的认识, 加深学生对基础知识的理解和掌握。
2 加强综合实验, 锻炼学生动手能力
综合传统微生物学实验中的基础实验作为综合实验[3], 包括: (1) 培养基的配制、分装及灭菌, 微生物的分离和纯化; (2) 微生物的生理生化反应和菌种保藏技术。综合实验是将分散的、单独的基础实验通过调整和修改后按其内在联系整合而成, 目的是进一步训练学生对微生物学实验基本操作和基本技能的综合运用能力, 锻炼学生的动手能力。
3 开展设计性实验, 提高学生自主创新能力
设计性实验[4~5]是结合微生物学实验室的仪器设备和教师的科研项目, 有针对性的开设一些科研性强且锻炼学生自主创新和团结协作能力的实验项目, 它要求学生有扎实的实验功底并具备灵活运用已有知识的能力。设计性实验的基本步骤包括 (1) 教师:查阅文献-设计方案-预实验 (2) 学生:教师设疑-查阅文献-设计方案-讨论分析-修改方案-实验操作-结果分析-提交报告。以2008学年微生物学设计性实验“凝结芽孢杆菌TBC169的发酵培养”为例, 教师需要购买青岛东海药业有限公司生产的“爽舒宝——口服凝结芽孢杆菌活菌片”, 然后依据文献设计实验方案进行预实验, 确认实验的可行性。学生分组后进行文献调研, 设计实验方案。本次实验分为四组;第一组负责凝结芽孢杆菌的菌落形态观察、革兰氏染色和芽孢染色方法的调研;第二组负责批量培养和发酵培养培养基配方的调研, 第三组负责批量培养培养条件的调研, 第四组负责发酵培养培养条件的调研, 各组组长负责分配任务、组内讨论和课堂汇报。各组汇报的实验方案经全班讨论确定后进行下一步实验操作。实验过程中, 学生首先进行相同的工作, 即配置培养基, 分离纯化凝结芽孢杆菌并进行菌落形态观察、革兰氏染色和芽孢染色, 然后在批量培养过程中, 四组分工不同, 第一组负责葡萄糖作为碳源对凝结芽孢杆菌生长的影响, 第二组负责甘油作为碳源对凝结芽孢杆菌生长的影响, 第三组负责乙醇作为碳源对凝结芽孢杆菌生长的影响, 第四组负责锰离子、钙离子对凝结芽孢杆菌产芽孢的影响。根据批量培养实验的结果, 再次讨论后确定发酵培养条件。在发酵过程中, 各组轮流值班, 监视仪器, 检测数据。发酵液经喷雾干燥后制成胶囊。实验结束后全班对实验中的各步操作和数据进行讨论分析, 提出不足和改进意见, 最后提交实验报告, 领取凝结芽孢杆菌胶囊。
4 开展设计性实验的体会
微生物学设计性实验由于没有规范的实验方案、实验结果存在极大的不确定性等特点, 因此学生要完成实验任务必须查阅国内外文献, 制定实验方案, 亲自动手实施并对实验中出现的问题进行分析、解决, 使学生对微生物学研究方法和实验的基本过程有了一定程度的了解, 加深了学生对微生物学基础理论的理解, 锻炼了学生查阅文献、写作和口头表达能力, 开阔了学生视野, 提高了学生提出问题、分析问题和解决问题的研究能力。学生在设计性实验过程中对多种实验技术的综合运用和反复实践, 强化了学生对微生物学基本实验技能的掌握, 提高了学生的科学研究素质。
微生物学设计性实验对于教师而言也是一个全新的实验, 教师不仅要对学生实验方案的可行性进行审核, 而且要指导学生, 解答疑问, 与学生共同讨论实验方案, 指出其中的不足并提出建议, 这都对教师的素质和能力提出了更高的要求, 教师不仅要对专业知识和实验技能有扎实的功底, 而且要不断学习, 查阅文献, 及时了解最新的科研动态, 以保证实验的顺利进行, 这样以教促学, 以学促教, 教学相长, 良性循环。
虽然开设设计性实验优势明显, 但在实验中也存在不足。第一, 微生物学设计性实验是一个连续性的实验操作, 不仅需要学生牺牲课余时间, 而且也需要教师投入极大的时间和精力。第二, 由于实验中所用到的药品和仪器都由学生亲自配制和准备, 因此实验耗材和设备的需求量增加, 实验经费增加。第三, 由于实验室条件和大型仪器数量的限制, 减少了学生亲自动手的机会, 降低了设计性实验的预期目标。
综合地说, 微生物学设计性实验不仅对学生所学的基本知识和基础理论进行综合训练和检验, 而且强化了学生对微生物学实验技能的掌握, 锻炼了学生严谨的科研态度, 提高了学生独立进行实验的水平, 适应高等教育人才培养的需要。
摘要：在微生物学实验教学中开展设计性实验教学的探索。结果表明, 设计性实验不仅加深了学生对微生物学基本原理和基础理论的理解, 而且强化了学生自主创新和团结协作的能力, 锻炼了学生严谨的科研态度, 符合高等教育人才培养的需要。
关键词：微生物学,设计性实验,探索
参考文献
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设计性实验生理学论文范文第6篇
设计性实验是指学生根据教师给定的实验任务, 通过查阅文献、小组讨论、自行设计实验方案、写出具体实验步骤、准备实验仪器和药品、独立进行操作并得出结果的实验、撰写设计性实验报告、汇报实验结果及心得体会[2,3,4,5]。
设计性实验具有实验技能的综合性 (理论和实验结合、文献与实践融合、多种实验单元操作有机串联) 、实验操作的独立性 (学生独立查文献, 拟定实验方案和实验步骤, 独立准备仪器和药品并自行开展实验) 、实验过程的探究性 (类似的实验方法有多种, 学生可灵活选择, 有的方法尚未有人尝试, 是一种全新的探索, 遇到每一个问题都自己思考或讨论去解决) 等特点, 是提高学生综合素质和培养学生创新思维和科研能力极佳途径。
一、有机化学设计性实验教学实施
脱氢松香酸又名去氢枞酸、去氢松香酸, 是一种天然活性三环二萜类树脂酸, 在松香中约含5%, 松香经歧化反应后含量可达50%左右。它具有性质稳定、抗氧化能力强、生物相容性和生物可降解性良好等优点, 同时它与很多天然活性成分有相近或相似的结构骨架, 是一个难得的活性先导化合物。为了提高学生的解决问题和综合操作能力, 我们选用脱氢松香酸的提取及改性作为有机化学设计性实验。
(一) 实验布置、查阅文献、方案设计
教师在实验前两周布置设计性实验题目 (见图1) , 以4个同学为一个小组, 选出组长一名总体负责, 通过在图书馆数据库查阅文献, 从歧化松香中提取脱氢松香酸 (去氢松香酸, 去氢枞酸) , 然后合成脱氢松香酸甲酯, 初步鉴定其结构。大家根据文献设计出具体的实验方案和详细的实验步骤, 并一一列出实验所需的仪器和药品。
学生在组长的带领下, 分工合作, 利用大约2周时间查阅相关文献、通过小组讨论, 提出合理可行的实验方案, 鼓励学生参考最新文献成果, 大胆提出自己观点和思路, 拟定详细可行的实验步骤。提取脱氢松香酸的实验方案基本上大同小异, 合成脱氢松香酸甲酯的合成路线各有千秋, 主要有以下几种。
通过这个环节, 极大激发学生学习兴趣、调动了学生积极性, 同时活跃了学生的思维, 有助于挖掘学生的潜能。主动查阅脱氢松香酸提取和酯化反应方法及相关知识, 拓展的大家的学习思路并对有机化学理论知识学习起到很大的促进作用。
(二) 师生讨论、确定路线
对各个合成路线加以分析评价, 路线 (1) 为经典的酯化反应, 原料价廉易得, 在实验室可行, 操作条件要求不高, 催化剂浓硫酸也可以尝试采用其他物质代替。路线 (2) 是文献中常用的路线, 用到的硫酸二甲酯毒性较大, 取样时需做好防护措施 (戴上手套和口罩) , 实验过程必须在通风橱完成。路线 (3) 用到常用的甲基化试剂碘甲烷, 路线可行, 但其价格较高。路线 (4) 虽然可行, 但是用到易爆剧毒的重氮甲烷, 实验不建议使用。
(三) 实验步骤确定
每个小组完成实验设计方案后, 写出每个环节的实验步骤。
教师对学生的设计方案及实验步骤审查, 纠正方案中的错误和启发学生注意细节。教师对学生的方案和步骤客观评价, 鼓励大家创新探索, 激发学生的实验研究兴趣。教师根据实验室仪器、试剂及安全情况, 只要实验方案可行, 尽可能让学生进行尝试和探索。有些实验方案可能产率很低, 甚至可能遇到各种挫折和失败, 学生在实验的挫折和失败中不断反省、寻找原因、发现问题、解决问题进而完可能收获更大。
提取脱氢松香酸的参考步骤:将10 g工业歧化松香和25mL 95%乙醇加入到100 mL烧瓶中, 加热溶解, 趁热抽滤。滤液趁热加入2 g乙醇胺, 搅拌反应15分钟, 然后加入25 mL热水, 并用 (沸点为90-120℃) 石油醚 (4×15 mL) 萃取。萃取结束及时清洗分液漏斗, 胺层冷却后结晶, 过滤, 用50%乙醇洗涤, 沉淀用约20mL50%乙醇重结晶2次, 得脱氢松香酸盐。将脱氢松香酸盐溶解于30 mL 50%热乙醇中, 用稀盐酸调节溶液pH=4, 冷却, 过滤, 并用水洗涤沉淀, 真空干燥, 得白色晶体, 称重, 计算产率, 用数字熔点仪测定熔点。
(四) 准备实验
由于设计性实验需要的仪器和药品种类多而且不统一, 因此, 组织学生自行准备自己实验所需的仪器和药品, 配置所需的溶液。通过自己的精心准备, 体会到做实验的来之不易, 更加懂得珍惜每一份药品, 爱护好每一个仪器。
(五) 实验实施
课堂上, 学生以小组为单位分工合作独立完成实验。教师作为指导者, 注意规范学生的操作, 对一些易范的错误操作和现象易出现混淆的内容进行强调, 通过小组讨论并进一步检查实验中存在的问题。
学生完成实验后, 先由教师检查每一组产物的熔点, 产率, 记录好完成时间。整个过程考查了抽滤、重结晶、测定熔点、回流、蒸馏薄层色谱等有机化学实验基本单元操作。
(六) 实验总结
实验结束, 学生整理原始数据, 分析并讨论实验结果, 最后以科研论文的形式提交设计性实验报告, 以小组为单位以PPT或视频形式汇报。
教师对整个设计性实验情况进行全面总结, 点评学生在实验中存在的问题, 表扬做得好的学生。此环节可以提高学生科研论文写作和语言表达能力。
二、结语
本次设计性实验综合了天然产物的提取及有机化合物的合成, 培养了学生初步学会查阅文献和论文写作的能力, 提高了学生分折和解决问题的能力, 同时也培养了学生实事求是科学态度与持之以恒的探索精神, 同时拓宽了学生学习思路、活跃了学生的科研思维, 有助于挖掘学生的潜能。总之, 有机化学设计性实验还有待于不断的改进、完善, 以便获得更好的效果。
摘要：介绍了一个设计性有机化学实验, 以工业歧化松香为原料, 提取脱氢松香酸, 然后合成脱氢松香酸甲酯, 并通过测定熔点、红外光谱鉴定其结构。整个实验考查了查阅文献、论文写作、萃取、重结晶、回流、蒸馏、抽滤、薄层色谱、测定熔点等技能。
关键词：设计性实验,有机化学,教学改革
参考文献
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