科研兴教 大力推进素质教育

丁亚明 施健 赵秋堂

摘 要 以组织学生参与“含哌嗪类化合物的合成与研究”这个项目课题为例，阐述如何通过科技活动培养学生分析解决问题能力、动手操作能力、创造能力以及创新精神，从而大力推进素质教育。

关键词 含哌嗪类化合物；职业教育；实验；素质教育

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：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

一个国家的富强、一个民族的昌盛与国民的综合素质能力密切相关。随着职业教育创新大赛[1]、技能大赛[2]的开展，越来越多的社会各界人士认识到科技教育在培养学生的创新意识、提高学生的综合素质方面有着举足轻重的作用。

无锡卫生高等职业技术学校历年来十分重视科技创新教育，积极为师生搭建科技创新平台，在广大师生中开展各种类型的科技教育活动，培养和激发学生对科学的兴趣以及参与科技活动的积极性，学校形成了以科技教育为突破口，全面实施素质教育的教学特色。在学校创设的良好的科技教育环境下，笔者组织学生成立科技小分队，开展课题研究。下面就以“含哌嗪类化合物的合成与研究”这个课题为例，阐述如何通过科技活动培养学生的动手意识、创造能力、创新精神。

1 掌握前沿，确定选题

爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”，正确选择课题是科学研究中具有战略意义的首要问题。选题应该遵循创新性、实用性、可行性、科学性、普遍性的原则。因此，在确定选题的过程中，指导学生要选择在学术上有理论意义或在现实生活中有实际意义并且符合学校实验条件的切实可行的项目，要通过查阅文献掌握自己计划研究领域的现状，了解他人的研究，避免重复别人的科研劳动，要选择能发挥自己专长的课题。

含哌嗪类化合物是一类重要的有机中间体，广泛应用于药物、表面活性剂等领域。因此，笔者指导学生把合成4-[2-羟基-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]苯甲酸这两个新的化合物作为科技小分队的研究项目。

2 查阅文献，制订研究计划

检索文献 查阅文献、搜集信息贯穿于课题研究的整个过程，通过查阅文献可以了解课题的历史、现状、水平、动向，可以启发自己的研究思路和方法，寻找相关的理论依据。但是文献资料浩如烟海，分布极为广泛，而且形式多样，因此，要指导学生通过网络检索文献。中文文献可以通过中国知网、万方数据统一资源服务系统、维普资讯网等进行检索，英文文献检索首推Elsevier、Springer等，相关专利文献可通过药物在线网、SooPAT等网站进行检索下载。在查询文献资料时，要让学生注意在时间上应该采用倒查法，应逆着时间的顺序利用检索工具进行文献检索，将重点放在近期文献上，这样可以最快地获得最新资料。另外要注重第一手资料，这样才能保证资料的准确性。

阅读文献 文献资料查找出来以后，要进行有针对性的阅读，从而了解研究课题的背景、发展趋势，拓宽相关的理论知识。在阅读文献资料时，指导学生要按一定的顺序进行：先阅读一般文献，后熟读专业文献；先从中文文献入手，再熟悉英文文献。在广泛阅读的基础上，要善于总结和整合，综合已有研究的成果，帮助形成思路新、起点高、意义大的合理假说，即对已经确立的研究问题提出一个预期性的结果和暂时的答案。

制订研究计划 形成科学假说后，要紧紧围绕假说内容进行科研设计，科研设计要遵循以下原则：

第一，科学性原则，即实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料手段选择要恰当；

第二，简约性原则，实验设计要尽可能地采用简单的、便于操作的实验装置，用较少的步骤在较短的时间内完成实验；

第三，可行性原则，实验过程中所需药品要便宜易得，实验条件要符合学校现状；

第四，安全性原则，实验设计要尽量避免使用毒性大、严重污染环境的药品以及有较大危险性的实验操作。

基于以上原则，制定合成4-[2-羟基-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]苯甲酸这两个新化合物的合成路线。

3 勇于挑战，实施方案

合成路线确定以后，要进行具体实验，而实验是完成整个研究项目的核心，实验的好坏直接决定了研究项目的成败。因此，要指导学生在整个实验过程中必须做到以下几点。

清楚流程，规范操作 实验工作前，要清楚所进行实验的目的、流程和实验步骤，并按操作规程进行，对实验过程中所用化学试剂的性质（如沸点、燃点、熔点、毒害性等）要有充分的了解，对可能发生危害的操作或装置要加以重视和防范，确保安全。

全面观察，记录准确 实验过程中要全面地观察实验现象，实验记录要及时、清晰、全面、准确。比如：对于环境条件敏感的实验要记录当天的天气情况；对于所用试剂要记录生产厂家、批号、规格等；对于实验中出现的异常现象要记录处理方法并分析其原因。实验记录之所以重要，是因为它是科研活动的真实描述和记载，是实验过程及结果的唯一原始记录，也是科研档案的一部分，它的好坏反映了科研人员的工作作风，也直接影响到科研工作的质量。

善于总结，提高效率 实验过程中的总结至关重要，是做好各项工作的重要环节。通过总结，可以正确认识以往工作中的优缺点，使零星的、肤浅的、表面的感性认识上升到全面的、系统的、本质的理性认识上来，可以明确下一步工作的方向，少走弯路，少犯错误，提高工作效率。

面对困难，勇于挑战 世界上没有绝对的一帆风顺，实验过程中会出现各种各样的困难。比如在合成化合物4-[2，3-环氧丙氧基]苯甲酸乙酯的过程中，始终无法得到较高的产率，在查阅了大量文献资料后，知道不同缚酸剂对产率有较大的影响，在尝试了多种缚酸剂后，才确定了碳酸钾为最佳缚酸剂，产率提高到74.3%。4-[2，3-环氧丙氧基]苯甲酸乙酯、4-[2-羟基-3-（N-甲基-4-哌嗪）丙氧基]苯甲酸甲酯以及4-（2-溴乙氧基）苯甲酸乙酯这三种化合物需要通过过柱分离提纯，为了找到合适的展开剂，要尝试多种不同组合、不同比例的溶剂，经过大量的实验，最终才确定了各自的最佳体系。

科研是在挫折中前进，所以要以一种百折不挠、坚持不懈的积极态度来克服困难。

4 结语

经过两年的时间，在科技小分队的努力下，辛勤的耕耘终于有了收获，合成出两个目标产物，并且在北大中文核心期刊《化学试剂》杂志上发表了论文《含哌嗪类化合物的合成与研究》。科技教育是学校教育的重要组成部分，是培养创新人才的重要途径，通过组织学生参与项目研究，促进了教学，提高了学生的综合素质。

第一，在确定选题的过程中，学生了解了行业最新的知识和信息以及发展动向，拓宽了眼界，提高了学习的兴趣。

第二，在查阅资料、完善研究设计过程中，需要对所查文献资料进行阅读、分析、整理，从而形成合理假设，这提高了学生分析、解决问题的能力。

第三，在实验过程中，学生熟练掌握了操作技能、技巧，提高了动手能力，这培养了学生善于合作、勤于思考的精神以及实事求是、严谨认真的科学态度。

第四，通过项目的实施，给学生提供了很好的锻炼机会，形成了浓厚的科技创新氛围，提高了学生参与创新教育的主动性、积极性，为学生在校、市、省各类竞赛中取得优异成绩打下坚实的基础。

第五，通过参与项目研究，学生知道任何成功不是一蹴而就的，学会了如何面对困难，在遭遇挫折时不逃避、不怨天尤人，能够改变思维、寻找出路，以积极的心态自信地去面对。

参考文献

[1]王云峰，梁同波，石亮.卫生职业院校开展科技创新活动的研究与探索[J].中国科技信息，2011（8）：284.

[2]谢海燕.职业技能大赛对高等职业教育发展的影响[J].广东交通职业技术学院学报，2010（3）：113-115.