自主實驗論文

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自主實驗論文范文第1篇

1.1自主探究式教學的含義

自主探究式教學屬于一種全新模式，與傳統教學模式有著很大的不同.在傳統課堂教學中，老師是教學的主體，學生是被動學習者.而自主探究式教學要求以學生為中心，做課堂的主人，老師作為引導者，調動學生自主學習的積極性，讓學生自己通過主動的學習來提高自身的能力.在自主探究式教學模式中，學生能夠親身實踐，將理論和實踐聯系在一起，更好的掌握計算機相關知識技能.總之，自主探究式教學主要是為了讓學生充分發揮主觀能動性，通過給學生構建主動學習的機會，從而使學生養成自我評價、自我監督的學習能力.

1.2自主探究式教學模式的重要理論

自主探究式教學模式主要依據建構主義學習理論，學生自身的認知發展跟學習過程有著緊密的聯系，運用建構主義學習理論能夠更好的闡述學習、形成概念及構建理想的學習氛圍.在建構主義學習理論中，包括學習環境、認知工具及教與學三方面.其中學習環境理論主要是指學生在特定情景模式下獲取知識，通過教師的引導，學生與學生之間相互合作，相互交流，有效的進行學習.一般情況下，學生環境理論包括意義、情境、交流及合作，合作貫穿到了整個環節當中，而交流是學生合作學習過程中的一個基本方式，只有通過交流才能讓學生之間吸取學習經驗.認知工具理論是通過相關裝置來幫助學生擴展思維的，學生的學習主要依據思維，通過思維進行認知學習，而在思維過程中，需要輔助工具，也就是認知工具，包括互聯網、多媒體等教學工具.而教與學理論要求教學以學生作為主體，學生是信息知識的主體，是主動學習者，而教師是學生學習的引導者，在學習活動中幫助學生進行知識建構.這種教學理論與傳統理念有很大的不同，能夠更好的讓學生在理想的教學環境中提高自己，成為從而社會需求的高素質應用型人才.

2大學計算機基礎實驗教學現狀分析

目前，在大學計算機基礎實驗教學中，存在著許多問題，包括實驗內容單一、重視程度不夠等，嚴重影響了實驗課教學效果，下面我們來具體了解一下.

2.1計算機基礎實驗內容較簡單

在大學計算機基礎實驗課中，理論方面的學習比較多，而且在實驗課學習過程中，由于師資不足、設備落后等各方面因素，導致學生動手實踐的能力相對薄弱.計算機基礎實驗對培養學生綜合能力非常重要，然而當前相關實驗仍然停留在理論學習的基礎之上，實驗內容相對簡單，實驗模式相對落后，一般以單一型、驗證型實驗為主，缺乏設計型實驗的安排.這直接導致學生按照教材內容進行實踐，雖能達到實驗目的，卻忽略了實驗的創新性，使得學生對實驗課產生倦怠感，難以提高實驗興趣，更不利于學生綜合能力的提高.

2.2重理論而輕實踐

按照教學規定，計算機實驗課與理論課的安排要保持平衡，而在實際教學中，基礎實驗所占的比例較小，主要以理論知識的學習為主，學生實踐機會相對較少，從而使理論與實踐相脫離的現象存在著.計算機屬于應用型課程，基礎實驗課非常重要，通過學生實際上機操作，進行相關實驗，不僅能夠使學生更好的理解課本知識，更能幫助學生提高解決實際問題的能力，培養學生的創造力.一旦在教學中輕視實驗教學的作用，就會影響學生實踐能力的培養，對學生的個人成長非常的不利.

2.3教師和學生對實驗課不夠重視

由于受到傳統觀念的影響，實驗課不受重視，實驗課教師一般處于教學輔助的地位，使得教師對實驗課教學的重視程度不夠.隨著信息技術的發展，計算機基礎實驗課程不斷調整，強調要以學生為主體，依靠學生自身進行自我評價，從而培養學生的主動學習能力.而教師一旦不能起到正確引導學生親身實踐的作用，就會直接影響學生對實驗課的重視程度，使得一部分學生只掌握了基礎理論知識，卻不能熟練的操作計算機.長此以往，一些學生甚至不能夠熟練的掌握鍵盤操作，難以進行正確的程序輸入，從而影響了實驗教學效果.

2.4教學設備相對落后

隨著科技的發展，教學設備的更新速度越來越快，然而，一些高校由于受到資金的限制，使得部分計算機設備購置時間較長，教學設備相對落后，其中包括硬件設備和軟件設備.設備的落后會直接影響教學能力，使得學生在實驗課中不能解決相關問題，降低了學生對實驗課的積極性.除此之外，由于計算機實驗課學生數量較多，而管理人員相對較少，使得實驗課管理工作相對薄弱，在上機操作時間的安排上容易出現差錯，也不利于相關設備的保護工作，降低了實驗課的教學水平.

3探討加強自主探究式教學的有效措施

通過大學計算機基礎實驗教學中問題的分析，我們要不斷優化教學模式，加強自主探究式教學模式的實施.在實際教學中，我們要構建相關教學環境，建設計算機基礎實驗中心，并完善相關硬件軟件設施及師資隊伍.使實驗中心與校園網、多媒體教室等連接在一起，方便資源共享，促進師生間的互動交流.為了使教學體系更加完善，我們還要開發新的基礎實驗教學體系，并將基礎實驗教學素材分為備用庫、擴展庫及核心庫，方便教師使用相關素材.除此之外，我們還要不斷加強師生對實驗課的重視程度，豐富實驗內容，建設師資隊伍，進一步確保計算機基礎實驗自主探究式教學模式開展.

3.1豐富基礎實驗教學內容及手段

為了加強學生計算機基礎實驗的學習，我們要不斷豐富實驗內容，在教學中運用多媒體教學手段，通過多媒體動態化視頻教學來豐富實驗課的教學形式，從而激發學生的學習興趣.在進行實驗教學中，我們也可以將課堂講授與其進行巧妙的結合，使教師能夠完全掌握授課情況、作業問題等，方便實驗的準備.除此之外，在實驗課中，學生一旦在學習存在問題，教師也能給予他們幫助，幫助他們順利解決相關問題.

3.2加強實驗室建設管理工作

實驗室對計算機基礎教學來說尤為重要，我們要不斷優化實驗室建設，做好設備的檢查維護工作，及時的更新相關設備.為了給學生創造一個良好的學習環境，學校一定要加強對實驗室的建設，根據教學要求來確定實驗室的數量，在實驗室空閑時間，要做好統一的監管工作，避免設備受到損壞.另外，高校在豐富學生實驗內容的同時，還要加強學生上網管理工作，當前網絡的負面影響十分嚴重，為了避免學生受到非法內容的侵害，我們要做好網絡管理，加強健康上網宣傳，提高學生對網絡的認知，讓他們更好的趨利避害.

3.3提高師生對實驗課的認識

隨著市場經濟的迅速發展，人才競爭越來越激烈，社會對計算機人才的要求越來越高，處理具備一定的專業知識外，還要有較強的操作能力.計算機基礎實驗課程能夠培養學生的綜合能力，在教學過程中占據了重要地位.為了提高計算機基礎實驗教學水平，我們要加強師生對實驗課的認識，讓教師作為表率，注重實驗課的學習，運用各種教學資源來豐富實驗課內容，增加綜合型、設計型實驗的開設，有效的調動學生對實驗課學習的積極性.除了理論學習外，教師要不斷提高學生的創新能力，鼓勵學生間相互合作、主動交流，在合作式、自主式學習中，完成相關實驗，提高學生解決實際問題的能力.除此之外，教師要注重行為研究，多反思實驗課中出現的問題，幫助學生完善相關實踐性操作，使他們更加深入的了解到實驗的重要性.

3.4加強教師隊伍的建設

教師作為實驗課教學的主體，其實驗操作能力直接關系著實驗教學水平，為了保證基礎實驗教學效果，我們一定要不斷加強教師的專業技能的培訓，有效的提高教師的自身素質，使教師能夠更好的幫助學生進行相關實驗操作.首先，作為新時代的教師隊伍，一定要轉變以往的計算機教學觀念，要讓學生成為實驗課的主動學習者，將自己放置在引導的地位，讓學生能夠充分的發揮主觀能動性.其次，教師要不斷提高自身的專業技能，勤于總結，教師間要加強經驗交流，將正確的操作理念傳授給學生.在安排實驗時，將實驗內容通俗化、生動化，讓學生容易理解，從而激發學生的實踐熱情.除此之外，教師還要清楚的掌握學生的個體情況，了解他們學習中的問題，給予他們有效的實踐指導，讓他們能夠順利完成實驗操作.

4總結

自主實驗論文范文第2篇

自主探究實驗是指在教師的指導下，學生自主設計實驗計劃、裝置、方法和步驟，自主觀察實驗現象、記錄結果、分析數據和得出結論的實驗。這類實驗現行的新課標、新教材、以及各級各類考試中已經明顯加大權重。因此這類實驗的教學在很大程度上關系著生物學的新課程理念“以學生的發展為本”和新課程目標“學以致用”的落實，最終關系著學生生物學素質的培養和新課程的生物學教學質量的提高。這類實驗是要求利用以有的生活，生產經驗和知識能力進行的一種開拓意識的創造性活動，它能較好地調動學生親自實驗的積極性，開發學生的智力。激發學生的創新意識和主動獲取新知識的欲望，能更有效地培養掌握知識，靈活運用知識能力的方法，培養學生的實驗操作能力，探索精神和創新能力。但是對于初中生來說，由于他們的思維還具有較大的局限性，要他們之根據教材中的實驗內容設計出不同于教材的、新的完整的實驗并非易事。因此，對這類實驗的教學應遵循能力培養原理，運用逐漸分化，循序漸進的實驗教學法，要求學生在經歷過模仿式和分段式實驗的前提下，在教師的啟發引導下再過渡到自主探究實驗。教師應盡量為實驗提供或創造條件，講清實驗原理和實驗的目的要求，然后讓學生們自主、合作共同完成實驗，只有這樣才能把自主作探究實驗作為開啟學生新思維的鑰匙，否則學生就會無從下手，失得其反。下面我就以現行人教版七年級下冊生物課本中，第四單元第四章第一節“流動的組織——血液”的探究實驗為例、談談我的引導式“五步”探究實驗教學。

一、設問

以生活現象、課文內容或教師利用多媒體等教學手段創設情景，發現問題、提出問題：

探究“血液的組成和功能”的實驗的問題是：

①為什么人的皮膚被輕微刮破后，流血不久就會自然停止？

②貧血的人多數都是臉色蒼白、你知道其原因嗎？這種現象說明血液是什么顏色的？

③血液由哪些成分所組成的？各成分分別有什么功能？

④你知道煤氣是怎樣使人中毒的呢？

⑤醫生為什么在診斷某些疾病時，要先看血液檢驗報告單？

二、假設

啟發引導學生充分思考、討論交流、根據提問和自己已有的經驗作出假設。

①皮膚輕微刮破流血會自然停止、可能是血液成分中含有一種能止血和凝血的成分（如血小板）

②貧血的人臉色蒼白、不紅潤是由于體內血液中的某些紅色成分（紅細胞或血紅蛋白）被減少的緣故。

③血液的成分主要由血漿和血細胞兩部分組成，其中有一種成分可能是紅色的。

④血液中的各成分分別表現出血液的功能。（如運載氧、防御、止血和凝血等）

⑤煤氣中毒的原因可能是血液中的某種成分失去了結合氧氣的能力，使身體里缺氧而中毒的。

三、實驗

指導學生根據假設、利用現有條件，提供必備的器材、啟發學生獨立設計實驗計劃。親自動手做實驗，觀察實驗現象、記錄數據，驗證實驗結果。

【實驗一】①取1支潔凈試管加入少量的檸檬酸鈉，然后注入從家畜（或家禽）體內的10毫克血液、靜止一段時間后，貼上標簽甲，觀察提問，加入檸檬酸鈉的目的是什么？

②另取一支潔凈的試管注入從家畜（或家禽）體內抽出的10毫克血液、貼上標簽乙、靜止一段時間后、觀察。

【實驗二】分組觀察人血的永久涂片。取人血的永久涂片放在低倍顯微鏡下觀察，并要求學生對照課文彩圖、比較各種血細胞的形態﹑數量和大小。

啟發引導學生觀察實驗現象。（提示學生注意：既要觀察明顯清晰的現象、又要觀察細微隱含的現象，更好注意觀察實驗目的所要求的現象）

比較加入了檸檬酸鈉的血液與未加檸檬酸鈉的血液靜止一段時間后，各發生了什么現象，老師追問、產生不同現象的原因是什么？

①通過觀察、會發現加入了抗凝劑（檸檬酸鈉）的血液出現分層現象、上層呈黃色、中間有一白色的薄層，下層呈暗紅色、未加抗凝劑（檸檬酸鈉）的血液會凝固、中間一團呈紅色塊狀、周圍有淡黃色液體（血清）。邊觀察邊提出下列問題：

A.抗凝劑對血液有什么作用？

B.抗凝劑除檸檬酸鈉外是否還有其他藥品呢？

C.什么是抗凝劑？

D.為什么體內的血液未加抗凝劑也不會凝固？

②觀察試管甲、乙現象時，應提示學生注意觀察的重點是：

A.甲﹑乙試管的血液各發生了什么樣的變化？

B.甲試管靜止一段時間后分為幾層，各層分別是什么顏色？大致比例是多少？

C.上下層交界處的薄層是什么顏色。

D.觀察試管乙的血液時、注意內外的顏色、狀態的改變。

③詳細記錄顯微鏡下觀察到的人血永久涂片的有關現象（如血細胞的數量、形態、大小等）。

四、總結

組織學生用科學方法、分析、討論、得出結論、總結出應掌握的知識點和技能、同時寫好實驗報告單。

通過以上幾個實驗的操作、驗證、分析、觀察可得出下列結論：

①血液主要由血漿（位于上層呈淡黃色）和血細胞（位于中下層呈暗紅色）兩部分組成。

②血液中血漿和血細胞的體積各約占一半（即約占二分之一）。

③抗凝劑（如檸檬酸鈉）對血液的凝固有防止作用。

④通過試管乙的實驗證明、血液里含有止血和凝血的物質如（血小板）、因未加抗凝劑的血液放在空氣中被凝結成塊。

⑤通過低倍顯微鏡下觀察人血永久涂片發現：紅細胞的數量最多、最容易找到、呈兩面凹的圓餅狀、無明顯的細胞核、體積較小、呈紅色。白細胞數量較少、白色，呈球形、較難找到、有明顯的細胞核、體積最大。血小板最難找到、呈白色、形狀不規則、無細胞核、 體積最小。（低倍顯微鏡下看不清楚）

⑥紅細胞由于含有一種紅色的含鐵的蛋白質（即血紅蛋白）所以呈紅色、使血液表現呈紅色，這種蛋白質具有在含氧高的地方易與氧結合、在含氧低的地方易與氧分離的特性，所以血液具有運載氧的功能。白細胞、血小板都呈白色，所以未加抗凝劑的血液中間有一薄層呈白色。白細胞能吞噬病菌，對人體具有防御保護作用、血小板具有加速凝血和止血功能。

⑦血漿和血清都呈淡黃色，兩者的本質應別在于血漿中含有纖維蛋白原、血清中無纖維蛋白原。

⑧完成上述兩個實驗、學生必須學會并掌握從動物體內抽血和使用顯微鏡等技能。

五、應用

引導學生將實驗中學到的知識、理論、技能運用到生活、生產和科學實驗中去解決其它實際問題，從而實現“學以致用”的目標。如：通過本探究實驗可以有如下應用：

①根據分析血液檢驗報告單、懂得醫生是根據血液的組成變化、診斷人體的某些健康狀況的道理。如初步診斷，人是否貧血、有炎癥等病癥。

②根據血液各組成部分的功能，可理解藥物藥劑以及各種營養，廢物是怎樣達到人體各器官部位后起的作用。

③通過理解血紅蛋白的性質，可知血液之所以具有運載氧和部分二氧化碳，就是紅細胞中的血紅蛋白質在起作用的緣故。煤氣會使人中毒的本質就是血紅蛋白與一氧化碳結合的能力大大的超過血紅蛋白與氧結合的能力。而且血紅蛋白一旦與一氧化碳結合就很難分離，再也不能與氧結合了。所以人體各細胞組織就很難運載到氧而中毒。

④通過理解抗凝劑、可知家里在宰殺家禽、家畜時，往往在家禽、家畜的血液中加一些食鹽，其目的就是使血液的凝結減慢。

又如：通過探究“種子萌發的環境條件”的實驗，使學生不僅加深了種子萌發的環境條件，自身條件和種子萌發的過程等知識的認識。更主要的是使學生懂得和體會到了農民們在農作物播種前所進行的土地耕耙、做畦、選種、浸種、保溫、催芽、播種等一系列勞動的科學道理，真正實現了生物探究實驗“學以致用”的目標。

自主實驗論文范文第3篇

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自主實驗論文范文第4篇

傳統實驗教學偏重于驗證性實驗，實驗項目常常是按教學大綱要求設定的本學科的經典實驗，實驗項目之間相對孤立、缺乏內在的有機結合；實驗材料、用具及方法等是實驗指導中預設的，學生缺少自主設計實驗的空間，學生的主體地位得不得很好發揮；實驗結果只要求學生獲得驗證性實驗的合理數據、完成實驗報告，教師和學生即完成預定的教學任務。這些實驗課程對鞏固理論知識、鍛煉學生的基本動手能力有很大幫助，但這種教條式的教學模式不利于學生創新思維的發展和創新能力的培養。設計性實驗則是指根據給定的實驗方向、自行設計實驗方案，準備實驗儀器和藥品，獨立進行實驗操作，并得出實驗結果的探索性實驗。由于設計性實驗的主體是學生，整個實驗過程由學生獨立設計和操作，實驗中出現的問題由學生根據自己所學的基礎知識并查閱相應資料自行解決，因此設計性實驗突出了學生在實驗過程中的主體地位，發揮了學生的開創性思維，體現了整個實驗過程的開放性和創新性。

2設計性實驗對培養和提高大學生科技創新能力的必要性

2.1獨立設計激發學生的創新思維

設計性實驗的整個過程是在相對寬松、自主學習的環境中進行，擺脫了傳統實驗固定方法和步驟的束縛，讓學生充分發揮自身的主觀能動性，依靠自身的能力設計新的實施方案，進行新的操作嘗試。在設計實驗的過程中，學生需要充分調動自己所學的相關知識，整合相關的實踐操作技術，使實驗形成一個可實施的系統實體。從設計到實施，學生要對自己的每一步操作及整個實驗結果負責。在完全自主的過程中，學生變被動接受為主動思維和操作，激發其新的思維方式，嘗試新的實驗方法，從而提高學生的科技創新能力。

2.2設計性實驗使學生的創新能力在實踐中得以鍛煉和升華

設計性實驗是實驗的高級形式，有一定的難度，學生在實驗過程中會遇到一些障礙，這樣有利于學生發現問題、思考問題和獨立解決問題，使其創新思維在問題的發現和解決中得以鍛煉。若學生在實驗中得到了滿意的結果，能使其產生巨大的成就感，進而激發更深層次的創新理念，使創新思維在實踐中得以進一步升華，激發學生更強大的學習和創新興趣。

3設計性實驗培養和提高大學生創新能力的途徑

3.1實驗選題與前期準備

在設計性實驗題目選擇上，教師要根據學生實際水平選擇難易適當的題目。選題的合適與否關系到能否達到預期的實驗目的及實驗教學各環節的順利進行。課題面選擇過小或過于簡單便失去了設計性實驗的意義，難以達到培養學生創新能力的目的，反之，課題選擇過大或實驗指標過高，超出學生的能力范圍，使學生喪失信心，也得不到相應的效果。選題應根據教學大綱，兼顧學科發展現狀與趨勢，以學生掌握的基本知識為基礎，可適當高于所學知識，有利于學生將已學過的知識系統化和實用化，有利于啟發學生探究和創新性思維。根據指導教師設定的實驗題目，學生在前期準備中，應熟悉相關學科的知識，掌握基礎的實驗操作，熟悉相關的儀器設備，詳細了解實驗試劑的性能和作用機理。實驗中要用到的復雜的儀器設備要詳細閱讀說明書，并請教相關操作人員，做到對儀器能夠熟練無誤的使用；實驗中要用到的試劑，應先了解其性能，做到安全第一，并確保正確使用；實驗用具應以最大限度降低實驗誤差為前提，選擇合適的用具。

3.2查閱文獻

學生根據既定的實驗題目，查閱教材及相關專業書籍，登錄學校網站查閱中文期刊全文數據庫等相關的資料和文獻。在文獻的查閱中應多角度多方位的了解，保證查閱文獻的新穎性，注意閱讀外文文獻，從中洞察國際上新的研究動向，了解新的實驗方法并借鑒；在文獻檢索中，要求學生注意檢索的方法，提高檢索效率，確保不漏掉有價值的文獻。關鍵性的文獻對實驗幫助很大，學生可從中借鑒先進的方法和技術，以利于下一步方案設計和實施。

3.3設計實驗方案

此階段要求學生對查閱的文獻資料進行歸納總結，確定最佳方案。在此過程中學生要從實驗原理、目的、操作方法步驟、實驗材料、所需儀器、用具及數量、藥品及用量、預期結果、注意事項等做詳細計劃，并將過程以書面形式交于老師，共同研究探討其可行性并及時修正。教師應鼓勵學生在設計中大膽思考、不要局限于固定的思維模式，大膽創新。

3.4設計性實驗的實施

學生根據自己提出的實驗方案，準備實驗用具、配制藥品和調試儀器、熟悉操作過程，進行預實驗，在準備和預實驗過程中遇到的反常現象和問題，由學生自己思考，自行解決，并不斷地修改和完善設計方案。在實驗中教師只起指導的作用，一般不直接回答和解決學生的問題。設計方案的實施過程是學生把理論和實踐結合進一步創新的過程，遇到的問題要分析、思考、判斷，反復實踐才能解決，這使學生的實踐和創新能力有了很大幅度的提高。

3.5實驗方法、過程和結果的總結與討論

實驗完成后，組織學生對實驗方法、實驗過程中出現的主要問題及實驗結果進行討論、交流和總結。對于較先進及取得理想實驗結果的方法，請相關設計人進行講解，分享其設計心得，操作技巧加以推崇，以增強其創新自豪感；對于實驗過程中出現的問題，找出癥結所在，以便以后加以改進。通過對實驗的總結，加深學生對實驗的認識，提高學生的創新思維和能力。同時教師對主動嘗試有難度題目的、有創新設計和新思路的、遇到問題能積極動腦想辦法解決的同學給與鼓勵和表揚，激發其進一步創新的積極性。

3.6撰寫實驗論文

實驗論文的撰寫是學生對整個實驗的書面總結及梳理。這一階段學生已完成了實驗操作過程，有了相應的結果，通過整理數據，分析結果，總結實驗過程，討論影響實驗的關鍵因素，在教師的指導下，按照科研論文的基本格式，撰寫實驗論文。通過論文的撰寫，使學生對實驗進一步思索，使其對實驗有一個從“理論—實踐—理論”的質的升華，激發更深層次的創新思維。同時寫論文的過程也使他們基本掌握實驗型論文的寫作模式，為本科畢業論文和畢業設計做準備，而且在導師的指導下能獨立開展科學研究。其中質量較高的論文，可向相關期刊投稿，這一活動可以更好的培養學生的創新意識。

4設計性實驗對創新能力培養的建議

4．1注重實驗基礎知識和實驗技能的掌握

創新能力的培養不能盲目進行。能力的培養是知識的積淀與轉化、是知識的升華和運用。沒有知識的積累就談不上能力，沒有基礎就談不上提高。因而在學生進行設計性實驗時，一定不要打下牢固的基礎知識后在開展。

4.2注重學生全面培養

培養學生科技創新能力，決不只是依靠多開一些設計性實驗來完成的過程，它是是一個系統的工程，一個教學理念轉變的工程，是長期形成的過程，因而必須把培養學生創新能力融入到所有實驗過程中，讓每一個實驗能在培養學生創新能力中發光，提高每一個實驗在創新能力培養中的效能。每一個實驗項目不是一成不變的，從中找出可探討的內容，從而提高了每一個實驗的價值效益。

5結束語

自主實驗論文范文第5篇

目的探討天然藥物化學實驗教育模式，培養學生的思維能力和創新精神。方法將2004級藥學專業36班32個學生分為8組，每組4人，各組設計了不同的提取分離方法進行橙皮苷的提取、分離和鑒定實驗。結果各組實驗的最終產物都是橙皮苷，但產率和純度有一定的差異。使學生對幾種橙皮苷的提取分離方法有一個感性的自我認識和比較。結論異法同步設計性實驗模式充分調動了學生的學習積極性，大大提高了其獨立解決實際問題的能力及創新能力，在藥學教育領域值得提倡和應用。 【關鍵詞】  異法同步設計性實驗； 天然藥物化學實驗； 創新精神

construction and application of designing experimental mode of different methods at the same experiment

li ziqiang, duan jing

(pharmacological college of liaoning medical university,jinzhou 121000,china;college of animal sciences and technology of liaoning medical university,jinzhou 121000 china)

abstract：objectiveto study the experimental education model of natural medicine chemistry and cultivate students' were thinking ability and innovative spirit. methods32 four-year undergraduate students (grade 2004) were divided into eight groups.each group consisted of four persons.each one designed various extraction and separation methods on the extraction, isolation and identification experiment of hesperidin. resultsfinal product of each one was hesperidin.but there were some differences in yield and purity.so students had a perceptual self-acknowledgement and comparison for various extraction and separation methods of hesperidin. conclusiondesigning experimental mode of different methods at the same experiment mobilizes sufficiently students' learning enthusiasm and improves the ability for resolving practical problem and innovation.thus,it is worth promoting applying in pharmaceutical field.

key words：designing experiment for different method and synchnization;  experiment  of natural medicine chemistry;  innovative spirit

     

創新精神與社會發展、教育進步之間關系復雜，縱觀發達國家快速發展的進程，無一不是重視創新的結果［1］。當前，我們的人才培養存在著創新精神和創造能力不足的弱點，究其原因，其中重要一點是實踐環節教學方法仍為機械式、灌注式教學［2］，由教師先講解、再演示，學生按照預設的模式、計劃和步驟去達到實驗的目標。這種教學模式是以教師為主體，學生處于被動學習的局面，影響了學生的求知欲和創造欲。這樣的教學方法不可能真正起到培養學生綜合運用所學知識和解決問題能力的作用，達不到開發學生智力和培養實驗研究能力的目的，體現不了實驗教學中學生的主體地位，忽視了在實驗教學中激發學生能動的創造性能力。異法同步實驗是指在同一實驗室、同一時間內同步進行兩種目的相同、但方法不同的實驗項目。設計性實驗是指給定實驗目的要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗。本文以橙皮苷的提取、分離和鑒定實驗為例，結合兩種實驗方法建立了異法同步設計性實驗模式并在我校本科教學中進行了實踐探索，取得了良好的教學效果，充分調動了學生的積極性，大大提高了其獨立解決實際問題的能力及創新能力。

1  異法同步設計性實驗的教學研究

1.1  實驗內容與安排

1.1.1  基礎階段首先要求學生制訂實驗方案，根據實驗目的和實驗原理，設計實驗方法，再選擇儀器并周密分析實驗中可能出現的問題，擬定好消除或減少這些問題的措施和辦法，最后確定實驗的具體步驟并提出實驗實施中應注意的事項。通過指導教師審核對橙皮苷的提取、分離和鑒定選取了以下4種方法：實驗方法1：溶劑提取法。①陳皮的預處理：將干燥的陳皮粉碎至1～2 mm，稱取30 g，加入0.002 mol／l稀鹽酸，在室溫下攪拌30 min，重復用0.002 mol／l的稀鹽酸洗滌兩次，再用流水洗滌。控干后，置于20倍量的去離子水中，用鹽酸調節ph值為2，在85～90℃下攪拌提取1h，過濾，濾渣作為提取橙皮苷所用。②粗制橙皮苷：將濾渣烘干，加入10倍量的甲醇，在85℃的水浴鍋中浸提4 h(帶回流裝置)后，過濾，除去濾渣，濾液蒸鎦回收甲醇后，調節ph值，靜置過夜，離心分離得粗橙皮苷。③精制橙皮苷：取粗品加入甲醇和0．1％氫氧化鈉使其完全溶解，過濾，濾液中加入鹽酸調節ph，再靜置過夜，過濾得白色晶體，烘干，即得精制橙皮苷。實驗方法2：堿溶酸沉法。①粗制橙皮苷：取100 g陳皮粉，加蒸餾水1 500 ml，再加na2co3 75 g，浸泡4 h，離心15 min(5 ×1 000 r／min)，得離心液。用濃鹽酸調ph值至5，靜置過夜，得沉淀。沉淀加入5％ na2co3，使之完全溶解。重復操作重結晶2次。所得結晶用蒸餾水洗滌，除去水溶性雜質。再用少量50％乙醇快速洗滌一次，除去部分色素，揮干溶劑，得粗制橙皮苷。②精制橙皮苷：取粗制橙皮苷用水加熱溶解，上d—101樹脂柱，水洗除雜質，再用50％ 乙醇洗脫，洗脫液旋轉減壓濃縮，真空干燥，得精制橙皮苷。實驗方法3：稱取100 g陳皮，粉碎成粗粉，乙醇回流提取2次，1.5 h/次，第一次加乙醇400 ml，第二次300 ml，過濾并合并濾液，回收乙醇至120 ml，放置過夜，抽濾得沉淀。沉淀依次用適量氯仿、乙醇、蒸餾水洗滌，甲醇重結晶，60℃真空干燥并稱重。實驗方法4：①稱取100 g陳皮，粉碎成粗粉，用2％naoh的65％ 乙醇400，300 ml回流提取2次，1.5 h/次，合并濾液，用濃鹽酸調節ph 6～7，回收乙醇至120 ml，放置過夜，抽濾，沉淀依次用適量氯仿、乙醇、蒸餾水洗滌，甲醇重結晶，60℃真空干燥并稱重。 橙皮苷的鑒定方法： 樣品和材料：橙皮苷對照品、硅膠g預制板、定量毛細管；展  開  劑：醋酸乙酯-甲醇-水（100∶17∶13）；顯  色  劑：2%三氯化鋁乙醇溶液；置紫外燈（365 nm）下檢視，樣品和對照品對照觀察。

1.1.2  實施階段這是實驗的關鍵階段，也是主體階段。主要是根據自己“最佳”的設計方案，正確組裝好實驗儀器和準備實驗藥品；根據擬定的實驗步驟進行實驗操作，觀察實驗現象，準確無誤地記錄實驗數據。實驗方法組合如下：方法1加方法3、方法1加方法4、方法2加方法3、方法2加方法4，每組任選其一，每組兩種實驗方法同時進行。

1.1.3  總結報告階段即實驗結果形成階段。通過對實驗現象的觀察，對獲得的產品、取得的有關數據和資料運用學過的相關知識，進行分析、綜合、判斷、推理等(或對產品進行純度分析，對產品的物理、化學性質等進行分析鑒定)，獲得設計性實驗的結果。在獲得實驗結果之后，還應該對實驗步驟進行反思、討論。在此階段中，學生應就自己的設計性實驗情況寫出實驗報告，對實驗全過程予以總結，最后寫出實驗論文，論文格式嚴格按照正式論文格式。這是使知識鞏固、方法遷移、能力提高的重要環節 。8個實驗組都獲得了比較理想的實驗效果，達到了預期的實驗目的，4種方法都可用于實驗教學。

1.2  實驗結果及評價

1.2.1  提高學習能力在異法同步設計性實驗教學過程中，學生們認真查閱資料，積極動腦分析，掌握了橙皮苷研究的最新動態和方法。通過學生自主設計實驗，在各種方案中對比分析，并在實際操作中有許多創新之處(如節約溶劑、節省時間等一些細節)，可以學習到相關的新知識，熟悉使用各種儀器設備的方法，極大地提高了學生自學能力，變被動為主動學習，增強了學生接納、學習新知識的能力。同步使用不同方法提取分離同一有效成分也有別于以往實驗的單一模式，學生在對提取分離方法比較的同時，激發了學習興趣，從而自然地掌握了黃酮類化合物理化性質和中藥有效成分提取分離及測定的基本方法。該實驗對于提高學生的綜合素質，養成良好的科研習慣，培養創新思維有較大的促進作用。4種工藝是運用不同的提取原理，均能得到橙皮苷。各組采用的提取分離方法不同、設計的提取工藝路線不同，而最終產物卻相同，使學生對幾種橙皮苷的提取分離方法有一個感性的自我認識和比較。從而調動學生的自我創作能力，發揮各自想象空間，開拓其思路，真正的做到理論指導實踐。

1.2.2  培養創新能力異法同步設計性實驗要求學生通過查文獻、收集材料、提出藥品試劑和儀器設備計劃、擬定實驗方案，打破以往教師講、照書做、實驗方法單一的驗證性實驗模式，培養了學生運用知識解決實際問題的能力。從而培養了學生開拓思維，積極創新的良好精神，提高了學生的實踐能力和對科研的自信心，為以后學習和工作奠定良好的基礎。在實驗教學中，為學生提供了自主創造的空間，有效的培養了學生的獨立思考能力和科研能力。同時實驗論文的寫作是一個總結再創造的過程。通過認真地反思，分析總結經驗教訓，對實驗提出改進的意見和設想，提高了分析問題能力及論文寫作水平。實驗及論文的寫作過程，提高了學生的實踐能力及綜合素質，促進了學生創新能力的提高。

2  討論

     

以前做天然藥物化學實驗，由于實驗原理、步驟、結論等都是已知的，實驗方法也是唯一的，學生參與實驗的積極性不高，對實驗課應付了事，實驗報告互相抄寫，難以收到較好的教學效果。而完成異法同步設計性實驗項目，學生必須主動地學習、思考、分析才能決定實驗方案，徹底改變以前照抄照搬實驗方法單一的驗證性實驗模式，大大提高了學生的自學能力，由原來的被動學習變成主動學習，激發了學生的學習興趣。

     

天然藥物化學實驗操作間歇時間比較長，如回流、煎煮、靜置等實驗操作。學生在這部分時間內大部分空閑，感覺沒有事情做。異法同步設計性實驗要求每組選定兩種實驗方法，并且同時進行。兩種實驗方法的提取分離方法不同、而最終產物卻相同，使學生對橙皮苷的提取分離方法有一個感性的自我認識和比較。從而既調動了學生的積極性，啟發了發散式思維，又讓學生鍛煉了更多的基本操作技能，樹立了獨立科研的信心。

   

在實施異法同步設計性實驗時，要求學生必須進行反復認真地獨立思考，按照實驗方案實施，靈活解決實驗過程中出現的各種問題。這不僅培養了學生的獨立科研能力，而且提高了學生分析問題、解決問題的能力。由于實驗方案是學生自行設計提出的，為了做好實驗，學生積極思考實驗中的操作細節，創造條件爭取實驗成功，進一步鍛煉了學生的獨立思考能力。

3  結語

   

開展異法同步設計性實驗，學生自己查閱文獻、自行設計實驗方案、選擇實驗儀器和試劑、獨立完成實驗操作，最后提交論文報告，不僅有助于培養學生靈活運用所學理論和實驗知識，分析歸納、解決實際問題的能力，而且有助于激發學生的主動探索精神，促進學生創新精神和實踐能力的形成和發展，對學生的創新能力培養起到了積極的促進作用。

   

創新源于實踐，沒有實踐，創新則無從談起。異法同步設計性實驗打破了傳統的以教師為中心的教學模式，把自主權交給學生，給予學生充分的思維空間和實驗設計的自主性，從而加強了學生的自學意識和自學能力，鍛煉了學生的創新意識和思維能力，它作為一種新的實驗教學模式對培養學生的創新能力起著重要的作用，是實驗教學發展的必然趨勢。在今后的工作中，我們將進一步充實完善異法同步設計性實驗教學的內容，為學生提供更為廣闊的思維空間，以達到提高學生科研素質的實驗教學目的。

【參考文獻】