实验设计方案（最新6篇）

2024-01-14 09:14:55

为确保事情或工作顺利开展，往往需要预先进行方案制定工作，方案是从目的、要求、方式、方法、进度等方面进行安排的书面计划。方案要怎么制定呢？读书是学习，摘抄是整理，写作是创造，以下是漂亮的编辑为家人们分享的实验设计方案（最新6篇），欢迎借鉴，希望对大家有所帮助。

实验设计方案篇一

药学专业作为药学知识传播应用和创新的主要教育平台，担负起培养大量药学专门人才的重任。现代医药产业的蓬勃发展和全球药品研发领域的客观现状使得对药物研发创新性人才的需求量大增。因此，高等药学教育发展的方向和目标之一就是实施创新教育、培养创新型医药人才。药学是一门以实践教学为主的学科，药学教学应该紧紧加强实践教学这一学科基石，着力启发学生的创新意识、综合能力和动手能力，造就理论知识扎实适应社会需求的创新型高素质人才。因此，实践教学在药学的专业教学体系中占据相当重要的作用。药物化学的教学内容涉及范围很广，包括→www.huzhidao.com←了药物的化学结构、中英文名称、理化性质、合成方法、体内代谢、作用机理和构效关系等基础内容，还包括了药物的发现、发展、优化、新理论和新技术、新药研发动向等。药物化学的主要研究内容就是先导化合物的发现及其结构优化，它是新药发现和研究的重要环节，对于药学创新性人才的培养起着至关重要的作用[1]。

药物化学的主要任务就是探索新药开发的途径和方法，创制安全高效的新药，以满足临床的需要。开发有某种活性且有价值的先导化合物，对其结构进行一系列的改造和优化以期创造出疗效较好、毒副作用较小的新药；改造现有的药物或有效化合物以期获得更为安全和有效的药物。故药物化学是一门非常注重实验教学的学科，实验教学不仅是理论教学的重要补充，更是培养学生创新能力和综合能力、提高学生综合素质的重要途径。传统的实验教学的主要形式均是针对药学专业的各门课程的验证性实验为主，在实验过程中学生们按部就班地根据书本上已有的实验步骤和方法去操作，这样的教学形式虽然教授了学生基本的实验技能，但却没有给学生以自我发挥的机会，很容易导致学生主动学习的意识不强，束缚了学生自由思维的空间，不利于创新精神的培养。设计性实验的引入旨在培养学生的综合素质，提高其创新能力和综合能力。

那么如何在药物化学实验中实施设计性实验教学呢？首先，由任课教师给出实验目的及要求，其次，学生通过查阅相关文献自行设计实验方案并开展相关实验操作[2-5]。这是以教师为引导、学生为主体的实验教学方式，需要学生在学习过程中投入更多的精力、发挥更大的主观能动性，教师则需要完成更多的课前准备工作：从课题选择、方案设计、实验准备、实验实施、结果分析等多个环节入手进行准备，充实和完善设计性实验的教学方案。在具体实施过程中，我校选择了药学本科已经掌握了有机合成基本知识的大三学生进行设计性实验教学[6-8]。

1 如何设计课题

1.1 实验课题的选择

如何进行设计性实验课题的选择呢？这首先需要教师完成很多的课前准备工作，譬如原料是否容易获得、实验仪器能否满足、实验操作的难易程度、实验时间的长短、参与人数的多少等，同时还需要考虑学生的基础知识掌握情况、《有机化学》课程的开展情况和学生具体学过了哪些基本操作，在药物化学设计性实验课程中如何从更深的层面来进行研究性学习。

我校学生在已有课程中已经学过有机化学和药物化学的理论知识，在设计性实验课程中选择扑热息痛这一经典的解热镇痛药作为研究对象。针对药物化学专业的基本要求、特点以及设计性实验的题目和内容设计的原则，讨论后提出了《扑热息痛的合成》这个题目和本实验设计的一些基本要求。学生三到四人一组，采取组长负责制，各自选取不同的合成路线来进行方案设计。

1.2 实验方案的设计

在以往的验证性实验中，通常都会给出具体的原料和试剂用量，以及详细的实验步骤，学生只需机械性、按部就班地完成实验操作，即可获得预期的实验结果，虽然学生在实验操作过程中发现的问题教师也都能及时帮助解决，但学生的实验的主动性不能得以体现。

在设计性实验教学中，没有现成的实验步骤供学生参考，实验方案需要学生通过文献调研自行设计，所以首先要培养学生如何进行查阅文献、如何通过整理分析获得所需要的信息。实验方案在很大程度上决定了实验的成败与否。授课教师首先要讲解如何进行专业文献的查阅，并对学生的文献查阅进行指导，譬如可以利用网络搜索工具或现有的图书期刊等，网上资源主要包括一些常用的中英文数据库，如Scifinder和Beilstein检索，以及中国知网、万方、维普、Web of Science、ACS、Elesevier、Wiley-Blackwell等，另外还包括专利文献的检索和获取，二次文献的使用等等。之后每组学生再就各自选题查阅相关文献，对文献进行分类整理并讨论分析。本着节省经费、操作简便、安全无毒的原则，讨论每种合成方法的优缺点及可行性，选定最优的合成路线。接下来就各组实验方案进行组间讨论，教师给予一定的指导，引导学生互相交流、独立思考并如何解决问题。各组学生经过多次组间讨论以及与教师的讨论都可完成实验方案，包括实验题目、目的要求、仪器试剂、实验步骤、预期结果及参考文献等。这种以学生为主、教师为辅的设计性实验教学方式不但提高了了学生学习的主观能动性，而且锻炼了学生查阅文献和分析问题、解决问题的能力，还促进了学生的团队协作精神。

2 如何实施实验

2.1 实验的前期准备

实验的前期准备工作需要任课教师、实验教辅人员和学生的相互配合。学生依据实验方案列出所需设备和仪器试剂等，提前一周递交给实验室管理人员。实验教辅人员再根据学生提交的实验方案准备所需的实验设备和仪器试剂，另外，实验教辅人员还可以指导学生正确使用相关仪器。任课教师需进行预实验，在学生提交的实验方案的基础上，对该药物的合成方法进行全面而系统的检索和总结，找出适合实验室操作的多种合成方法和路线。在预实验的过程中，认真记录实验现象和结果，列出实验的注意事项，并对各条路线的优缺点进行全面的分析，对每步反应做到心中有数，这样才能指导学生进行实验操作。实验前要向学生特别强调安全问题及注意事项。

2.2 实验的具体实施

以“扑热息痛的合成”为例，除了让学生了解设计扑热息痛的一般方法，培养学生灵活运用已掌握的理论知识和实验技能，通过查阅有关资料，自行设计实验方案，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。图1就是学生查阅的扑热息痛的几种常用合成路线及各条路线的优缺点。

具体方案如下：①学生提前一周从网上查阅药物的合成方法，完成相应药物合成方法的综述，并说明现行的工业生产方法，设计出合理的实验室合成工艺路线。②进行组间讨论，方案经教师审阅后，若方法合理，条件具备，学生可按照自己的设计方案进行实验。③学生依据与教师研讨的结果，在一周内写出相关药物的合成方法的具体操作步聚，做出具体的实验方案，包装化学反应方程式，原料的物化常数，原料的配料比，反应所用的仪器设备和辅助材料，反应的装置图，反应的关健控制点，产品纯化的方法，预期的收率等。④要求学生按事先规定的投料比进行实验，仔细观察实验现象，认做好实验记录。⑤实验结果和实验报告作为学生药物化学实验考核的主要指标。

设计性实验教学的开展就是为了促进学生主动思考，提高他们分析问题和解决问题的能力。在实验过程中，教师不再讲解实验内容，而是鼓励学生按照各自查阅好的实验方案完成具体操作，对于实验过程中出现的问题教师并不立刻给出建议，而是鼓励学生互相交流、共同研讨解决方案。通过这种教学改革的尝试，发现基本上每组学生都能完成实验方案，达到预定的目标，取得了预期成果。但在实验过程中也发现了一些值得注意的问题：一是学生对实验现象的观察和记录不够仔细，很多学生的实验记录本上只有几组简单的实验数据；二是部分学生实验中遇到问题不能很好地处理，导致实验进程的延缓或结果的误差；三是教师对实验可能出现的问题预计不足，譬如个别试剂短缺造成实验进度减慢等等。这些问题在今后的教学实践中都有待逐步解决，教师和学生共同努力才能更好地完善设计性实验教学。

图1 扑热息痛的常用合成路线及各自的优缺点

2.3 实验的分析总结

在设计性实验教学中，分析总结实验结果也是非常重要的一个环节，学生通过对整个实验过程的思考与整理，锻炼了他们分析问题和解决问题的能力，奠定了他们从事初步的科学研究工作的基础。

各组学生均要完成一份实验报告，实验报告内容包括实验目的、实验要求、实验步骤、实验现象、实验结果、实验讨论等几部分，主要讨论设计性实验的过程和结果，对不同反应路线的优缺点进行讨论和总结。分析实验成功或者失败的原因，然后师生一起总结交流，找出需要改进的地方并提出解决方案。教师对学生所采用的合成路线及实验结果进行点评，分析利弊，使学生更好地了解如何设计药物的合成路线并对其进一步研究。

3 如何分析总结实验效果

在药物化学设计性实验教学中，教师为辅助，他们需要提出实验课题，做好文献调研工作和预实验，与学生分析讨论实验方案，这样不仅是教师引导帮助学生，学生的一些新思维、新想法也启发了教师，使得教师对课堂及课题的掌控能力及对学生的引导能力都有了明显的提高。以学生为主体，使学生由被动学习转为主动学习，由以往验证性实验的机械操作者变为实验设计者，积极主动地完成了实验的每一个环节，极大地发挥了其主观能动性，各方面能力都得到锻炼和提高。通过设计性实验的实施，更好地激发了学生的学习兴趣，学生积极踊跃参与讨论各种合成路线的优势和弊端，从而确定出最优的实验方案。通过这些动脑、动嘴、动手的环节，也让学生们爱上了实验课，变以往较为枯燥的实验课为课堂气氛活跃、科学思维活跃的创新课。

实验设计方案篇二

【关键词】金融工程实验室方案设计

金融工程专业学生主要学习经济学、金融学、金融工程和金融管理方面的基本理论和基础知识，接受理财、投融资、以及风险管理方法与技能的基本训练，具有设计、开发综合运用各种金融工具创造性解决金融实务问题的基本能力，开展金融风险管理、公司理财、投资战略策划以及金融产品定价研究，能在跨国公司和金融机构从事金融财务管理、金融分析和策划。

一、金融工程专业实验室建设背景

金融工程专业实验室建设是保证实验实习教学的最基本条件，实验室建设跟不上去，加强实验实习教学就无从谈起。国务院《关于大力发展职业技术教育的决定》明确指出：“高等学校要突出实践性教学环节，加强技能训练”。学校的实验室工作必须以此为导向，大胆探索，努力实践，创造性地走出一条结合自己学校实际、适应新世纪要求、具有特色的实验室建设之路。学校实验室的建设与发展，反映了人们认识的发展。实验室的建设既以学校总体发展规模为依据，又适应培养当前经济社会发展需要的实用型人才的目标。不断探索实验室的建设，更好地服务于实验实习教学，为社会培养输送更多的复合型技能人才，是高等学校发展的重要职责。

二、金融工程专业实验室建设方案设计基本思想

实验室方案的设计，主要是为了高等学校金融工程的教学需求，并在一定的数据支持的基础上，满足金融工程、高级计量经济学、数学建模、金融衍生品定价与分析、外汇市场分析与检验、金融工程模型策略的构建等实验课程的教学需要。

在实验室的软件资源配置上，以数理金融和计量经济学分析等高端课程的教学开展为主要目标，用高度仿真模拟的撮合机制检验模型构建的准确性并进行回验修正，以股指期货套利分析模型的分析和理论课程的分享，把学生的理论教学与实战演练想结合，充分满足教学、科研和培训拓展的要求

三、金融工程专业实验室建设方案设计

创新金融综合实验室的建设以与证券交易所的真实对接为主要的方式，连接货币市场、外汇市场、资本市场、商品市场和衍生品市场的实时信息，在资讯信息上，满足全球市场的实时行情展示，提供全球的对比分析及数据处理；同时，利用国际知名的全球行情资讯展示及金融分析平台，为金融创新产品的分析提供基本的支持。

（一）金融基础实训

基础实训作为实验教学的主要任务和要求，以证券投资分析演练、业务实训模拟、证券投资分析等模拟为基础，通过与MINI 交易所的结合，嵌入高度仿真的撮合交易机制，满足债券模拟投资实验、股票模拟投资实验、基金模拟投资实验、权证模拟投资实验、股指期货模拟投资实验、证券投资组合实验、股指期货套利分析实验、《证券投资分析》、《证券投资理论与实务》、《风险管理》等多项实验课程的开展。

（1）智能实验室管理平台。配合中心实验室的规模建设和实施，为实现专业实验室的科学化、系统化管理和运作，提高实验资源的有序管理和高效应用，通过配置开放式、门户式实验管理平台，有助于中心实现统一化的实验软件管理、硬件配置、课程安排、实验监控，是为实验室量身定制的资源整合共享、实验系统管理和风采特色展示的智能化管理系统。

（2）金融实时资讯和分析平台。充分运用了全球领先的国际化投资分析理念和金融工程分析技术，为金融市场基金管理者、机构投资者及研究者提供覆盖全球六十多个国家的股票、债券、期货、外汇、金融衍生品等上万种金融产品行情、资讯、数据，全面掌握国内外市场动态，培养学生金融投资嗅觉和资产系统化管理意识。同时，可根据证券行业投资重点关注资讯，结合智能多屏幕/大屏幕管理技术，实现特色化的金融信息创新集成展示，全面提升了专业实验室建设的整体水平与现代科技性。

（3）金融商品投资模拟交易平台。虚拟交易系统采取与证券行业真实交易规则一致的模块设计，从下单的流程到交易的撮合机制，以及现金比例和持仓明细的限制，每一步都以真实的证券规则来要求和限制学生，使学生在实验时能真正感受到与证券机构相同的竞争和操作机制，从实验过程的每个步骤都规范学生的操作，目的是为了培养基金经理，而不是小的机构投资者。

（二）银行业务模拟模块

根据传统商业银行各项业务系统，由整合的实训系统平台内嵌：商业银行综合柜台业务系统、商业银行国际结算业务系统、商业银行经营管理业务系统、商业银行信贷管理系统四大模拟实训资源工具，全面模拟仿真了商业银行所有传统业务类型与流程，实现了实验教学与真实工作内容的无缝衔接。

（1）商业银行综合业务系统。为学习提供一个身临其境的实际操作环境。系统充分考虑银行业务操作的特点，贯彻银行“以客户为中心”的管理、账户管理的相关理念。通过系统操作，直接体验如何掌握客户的信息、如何实现客户理财等业务。

（2）经营管理业务模拟教学系统。通过实际分析商业银行的相关指标，配合相关数据，让新员工了解到银行的财务管理、资金管理和内部管理等多方面的管理指标，以及这些指标在银行是如何应用，并可体验银行是如何从宏观上了解市场以及如何分析内部经营。

（3）信贷管理业务模拟教学系统。系统是建立在银行会计核算处理系统和柜员交易系统之上的后台业务处理和管理系统。功能主要涉及四个方面：客户信息管理、贷款全过程管理、贷款风险管理、报表查询。系统不仅全面包括银行现有的信贷业务，还可根据需求灵活增加信贷品种，同时对某些业务的处理能提供多种灵活的方式和个性化的服务。

对于专业的院校来说，金融基础实训只是实验教学的简单基本要求，从学科的建设和长期规划来看，实验室的建设必须把高端的数据分析、金融工程、量化投资等与真实的金融业界机构相结合的案例包含进来，便于实验室的拓展和层次的提高，为学院的研究生和老师的课题研究和学术成果的研究提供了基础。

参考文献：

实验设计方案篇三

1．信号放大滤波电路

传感器的输出信号一般幅值较小，需要经过相应的放大滤波电路。在实验中，心电、脉搏、呼吸等信号频率不同，而且相应传感器输出的幅值也不同，因此放大滤波电路的参数指标也要求不同，如放大倍数、滤波带宽、截止频率等。对学生而言，在实验中设计3个不同参数的放大滤波电路需要花费大量时间，考虑到有限的实验学时数，我们采用现有的放大倍数可调、滤波参数可调的专用集成模块来完成相关信号的放大滤波处理。该模块主要侧重培养学生电路调试及信号测试能力。

2．信号调理电路

在实验过程中会遇到放大滤波后的信号电压与单片机集成的A／D转换器要求的转换电压不匹配的问题［9－10］，需要对放大滤波后的医学信号进行信号调理，使其符合A／D转换器转换电压的要求。信号调理电路是模拟电子技术的一个重要的知识点，通用的信号调理电路较多，如采用电阻分压及电压跟随器组合进行信号调理［11－12］。具体实验中，我们选用由OP07与INA114组成的电路来完成信号调理，如图2所示。图2中的IN＋和IN－表示经过放大滤波后传感器信号正端和负端，OUT1输入到dsPIC30F4011单片机集成的A／D转换器进行转换。通过调节R2的阻值来改变INA114第5脚REF的电压值，随着REF电压的变化，OUT1输出势必会有一个电压的抬升，来满足A／D转换器输入的要求。同时，要充分考虑上一级专用放大模块的放大倍数，放大倍数过大，信号调理就失去了作用，放大倍数过小，则不能充分发挥A／D转换分辨率的优势。例如：经放大滤波后的心电信号幅值范围为－1．5～＋1．5V，在理想状态下，调节REF电压为1．5V时，OUT1输出范围为0～＋3V满足dsPIC30F4011单片机A／D转换输入的要求。

3．dsPIC30F4011单片机处理电路

结合实验条件及学生所学的单片机类型，实验中，选用dsPIC30F4011设计单片机处理电路。dsPIC30F4011是Microchip推出的一款16位的自带DSP引擎的单片机，内部集成了10位高速A／D转换器、UART模块、30个中断源及7个中断优先级设计模块、I／O复用等功能［13］。

3．1单片机硬件电路设计

实验中完成单片机硬件电路设计、焊接调试需要花费大量的时间，为此学生可在现有的开发装置上利用跳线的方式完成硬件电路设计。图3为本实验系统所用的单片机硬件电路，IN1、IN2、IN3分别连接心电、脉搏、呼吸信号，经过放大滤波模块、信号调理模块处理后的信号。单片机利用UART模块经串口电压转换芯片MAX3232与上位机进行命令的解析及数据的传输。

3．2单片机软件程序设计

dsPIC30F4011单片机软件设计在Microchip为其所有的开发工具研发的MPLAB集成环境中完成［13］。实验中，学生设计的单片机软件应实现以下功能：单片机通过通信协议接收上位机传输的数据，同时对传输的数据进行命令解析，当解析到开始进行数据采集命令后，启动A／D转换子程序；A／D转换子程序中，依次对心电、脉搏、呼吸信号进行A／D通道选择、采集、标志并存储到相应的通道缓存区中，例如在对心电信号采集时，通道缓存区中的16位数标志为“000001”（通道数）＋10位A／D转换后的有效数据。在A／D转换完成且转换后的数据填满相应的通道缓存区后，单片机根据数据传输协议将3个通道缓存区中数据依次发送到上位机，上位机在接收完成数据后同时发送下次采集命令或停止命令。单片机软件实现的功能是唯一的，但实现的编程思想是灵活多样的，如软件设计采用中断嵌套或采用优先级由高到低或采用查询等待，每种软件编程思想都能实现系统要求的同一功能。这样设计实验，有利于挖掘学生软件编程潜力，充分发挥学生的主观能动性，锻炼学生的自主学习和创新能力。

以下采用中断优先级由高到低编程思想为例作具体说明。系统的软件设计主要由：主程序、A／D转换子程序、串口通信等程序构成。（1）主程序。整个系统的运行需要对单片机一些资源进行初始化，如I／O初始化、系统时钟选择初始化、中断优先级初始化等。初始化中，串口通信中断、A／D转换中断、CPU内部中断三者中断优先级由高到低。主程序控制流程如图4所示。（2）A／D转换子程序。实验设计中要求对心电，脉搏、呼吸3种信号完成数据采集，考虑到3种信号的频率（分别为0．05～100Hz、0．3～3．33Hz、0．3～10Hz）相对较低，可采用适当的A／D数据采样率。本例A／D数据采样率为75kS／s，采样方式为三通道逐次采样，即每个通道理论采样为25kS／s。每个通道A／D转换后数据缓存区设为16个字长，每个通道填满相应的数据缓存区视为1次采集的结束。图5所示为A／D转换流程图。（3）串口通信子程序。为了让单片机及时地接收到上位机发送的指令，以及将A／D转换后的数据有效地上传上位机，本实验系统中上位机与单片机采用全双工异步串口通信，程序命令接收、数据发送流程如图6所示。本例中指令作为控制系统有效运行的唯一识别条件，同时缓存区数据能否及时上传将影响A／D采样率及整个系统的协调运行，因此将串口通信的中断优先级设置为最高级，通过串口中断来完成命令解析及采集数据的上传。

二、实验系统测试结果及扩展

本实验系统要求采集的心电、脉搏、呼吸3种信号在上位机显示，为此需设计相应的上位机软件来配合单片机实现数据的接收显示、命令的传输等功能。学生需要对计算机编程语言有深刻的理解才能完成上位机软件编程。考虑到学生掌握程度的差异，在实验中，一般提供具有通行协议的现成软件来配合完成，学生只需按照提供的通行协议来完成单片机串口通信编程便可实现上位机与单片机的数据交互。本实验系统经过适当的变换和扩展还可以用于其他课程设计或实验中。本实验是在固定采集频率下对3种信号进行采集的，在具体实验中可扩展为通过上位机发送命令的方式改变数据采集频率，达到可调采样频率的目的。

三、结束语

实验设计方案范文篇四

制定计划与设计实验方案是从操作的角度把探究猜想与假设具体化、程序化。这个环节具有较强的创造性。并且直接影响着探究的结果。在具体设计实验方案时。同学们要注意以下几点：一是要明确实验目的，设计的方案要与猜想紧密相连。并且能够验证猜想是否正确。二是要选择合适的研究方法。一般常用的方法有控制变量法、转换法、现象或数据归纳法等。三是要根据需要列出实验器材。设计实验步骤和记录表格等。

如设计实验方案验证猜想“蜡烛燃烧时外焰温度是最高的”时。可设计为把一根火柴迅速平放在火焰中。约1s后取出。看哪一部分最先被烧焦。由于是一根火柴迅速平放在火焰中1s。实际上相当于控制了材料和时间两个变量，同时注意了语言的准确表达，以此确定火焰温度最高的地方。

例小王同学最喜爱的玩具是叔叔送给他的三个大小、形状完全相同的凸透镜，分别由玻璃、水晶、塑料制成。现在小王想要探究凸透镜的焦距与制作材料是否有关。请你帮他设计这次探究的全过程，完成如下工作：

（1）列出这次探究所用的器材。

（2）写出探究的步骤。

（3）设计出实验数据记录表格。

f4）写出你在这次探究过程中运用的一种主要的研究方法。

分析：该类题目一般要求同学们通过设计实验方案来得出一定的结论。解这类题需明确要考查的知识，合理运用器材，设计出探究的方案。由于题目中已经告诉我们三个凸透镜大小、形状完全相同，只有材料不同。所以考虑使用控制变量法。实际上。我们只要测定三个凸透镜的焦距就可以了。根据我们所学知识。测定焦距一般用平行光源法。同时。为了实验便于操作，一定要事先设计好记录实验数据的表格。这样做的好处是：一是可以明确在实验中需要记录哪些数据。避免设计方案中的缺陷。造成实验结束后数据不全，没办法得出结论；二是便于对照表格中的数据。看能否验证或推理出猜想和假设的结论。

参考答案：（1）探究器材：白纸、刻度尺、平行光源、三种透镜。

（2）探究步骤：a.用平行光分别正对凸透镜照射。测出它们的焦距。并做好记录。

b.比较三种凸透镜的焦距大小。

c.讨论。若焦距不相同。则凸透镜的焦距与制作材料有关；若相同，则与制作材料无关。

（3）实验数据记录表格如表1。

（4）研究方法：控制变量法。

牛刀小试：

小月和小明看见一个椭圆形的金鱼缸里一条金鱼正在欢快地游动。他们走近并用手拍了一下金鱼缸。金鱼马上被吓跑了。小月认为是拍鱼缸的声音把金鱼吓跑的。小明认为是金鱼看到人的手势被吓跑的。你认为金鱼被吓跑的原因是什么？请说出你的观点并设计实验方案证明你的观点。

参考答案：猜想：金鱼是被拍鱼缸的声音吓跑的。

实验设计方案篇五

化学是建立在实验基础上的科学。分析历年各省市高考化学实验试题，不难发现，有机化学实验题的比重越来越大，其中的一些实验题就需要学生自主设计完整的实验方案或其中的某些部分。这就要求教师通过有机化学实验教学来训练学生化学实验的基本操作技能，使学生掌握教材上介绍的有机实验方法，并了解常见有机物的制备和合成方法及其实验方案的设计，从而进一步加深对有机化学理论知识的理解，培养学生的实验能力。下面就如何引导学生设计有机化学实验方案谈谈本人的观点。

一、要设计一个有机实验方案就必须了解有机化学反应的特点

1."慢"。有机反应往往是缓慢的，需要一定的时间。当然，有些有机反应也可进行得相当快，如有机炸药的爆炸。但有些有机反应则需要几十小时或几十天甚至更长的时间才能完成，因此在实验室进行有机反应时，我们常采用加热、加催化剂或光照等手段，以加速反应。

2."杂"。在有机化学反应进行时，常伴随有副反应发生，反应后产生复杂的混合物（个别的还难以分离），使主要的反应产物大大地降低。因此，与一般无机化学反应不同，有机反应往往并不是按照某一反应式定量地进行的，但我们可以通过控制反应条件，使用不同的试剂，选择最有利的反应，以提高目的产物的生成率。

3."变"。每一个化学反应的发生都要在一定的条件下进行，反应条件的变更往往会导致完全不同的产物。因而有机化学反应的条件控制要求十分严格。所以，要掌握一个有机化学反应，需特别注意反应发生时的外部条件，比如温度的控制、反应介质的控制等等。

二、发展学生设计有机化学实验方案能力的策略

学生了解了有机反应的特点，教师才能用适当的教学策略加以引导，发展学生设计有机化学实验方案的能力。

1.引导学生密切关注反应物和生成物的特点，进行实验设计。

如：很多有机化合物沸点低、易挥发，为了防止损失，所以要使用冷凝回流装置。又如：很多有机物是有毒性的，实验中要尽量防止其挥发。又如：反应中生成的有毒和刺激性气体(如卤化氢)或反应时通入反应体系而没有完全转化的有毒气体(如氯气)，进入空气中会污染环境，此时应设计尾气吸收装置吸收有害气体。

2.引导学生密切关注反应条件，进行实验设计。因为有机反应往往速度缓慢，需要通过加热、光照等手段提高反应速度；有的反应为了减少副反应的发生，需要将温度控制在一定范围内；对于某些反应，还需要加入催化剂使反应速度大幅度提高，这都属于实验条件的控制。

例如需要加热提高反应速度的实验：

（1）用酒精灯直接加热的实验有

①实验室制甲烷；②实验室制乙烯；③实验室蒸馏石油；④煤的干馏；⑤含醛基物质与新制Cu(OH)2悬浊液反应；⑥制取乙酸乙酯。

（2）水浴加热的实验有

①苯的硝化反应(50℃～60℃水浴)；②银镜反应(温水浴)；③酚醛树脂的制取(沸水浴)；④乙酸乙酯的水解(70℃～80℃水浴)；⑤蔗糖的水解(热水浴)；⑥纤维素的水解(热水浴)。

例如需要硫酸做催化剂的实验：

（1）稀硫酸在其中只作催化剂的实验有

①酯类的水解；②麦芽糖的水解；③淀粉的水解；④纤维素的水解(70％的硫酸)；⑤蔗糖的水解。

（2）浓硫酸在其中既作催化剂，又作脱水剂和吸水剂的实验有

①实验室制乙烯；②苯的硝化反应；③乙酸乙酯的制取；④硝酸纤维的制取。

3.引导学生关注产物的处理，进行实验设计。

有机化学反应极为复杂，常常有许多副产物和目的产物混在一起，因此，在有机化学实验中必须使用各种方法把这些杂质除去。由于有机物多为分子晶体，沸点较低，因此常采用蒸馏（蒸馏烧瓶中）的方法进行分离，例如石油的分馏。又由于有机分子的极性较弱，多数难溶于水，因此萃取分液（分液漏斗中）也是常用的分离方法，而在无机物分离时应用广泛的过滤、结晶等方法在有机物分离时则不常用。

（1）分离

常见不同状态的有机混合物的分离方法如下表：

有机混合物分离方法使用主要仪器

气体混合物洗气洗气瓶

不相溶的液体混合物分液分液漏斗

相溶液体（沸点差距大）蒸馏蒸馏烧瓶

（2）除杂质

常见有机化合物中含有的杂质、除杂试剂和方法如下表：（括号内为杂质）

有机混合物常用除杂试剂方法

①CH4(C2H4) 溴水洗气

②CH3CH2Br（乙醇）水分液

③CH3CH2OH(H2O) 新制生石灰蒸馏

④乙酸乙酯（乙酸）饱和Na2CO3溶液分液

⑤苯（甲苯）高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液蒸馏

⑥溴苯（溴）氢氧化钠溶液分液

⑦苯（苯酚）氢氧化钠溶液分液

实验设计方案篇六

国内很多研究和教学工作者都认为有必要在中国学生英语写作课上引入文化研究的最新成果，增加中西文化比较的内容。李卫清曾在《思维方式与英语写作》一文中提出，在打稳、打牢、夯实语言的同时，如何多侧面、多渠道、多方位地培养学生的英语思维，使学生有意识地理解、接受异族文化背景、价值取向、社会规范，消除自己对文化差异、思维差异的误解、尽量避免汉语思维，以培养学生的跨文化写作能力，就显得尤为重要和迫切。（李卫清，87-93）与传统的写作方法对比，刘华指出，在英语写作教学中，教师不应只关注学生的语法正误，或单纯教授英语句法、篇章结构的特点，而应把英语写作这一文化行为置于跨文化交流的背景中，通过对比中国与西方不同的文化传统、思维模式，以及由此形成的不同语言特色（必要时，要进行一些专题讲座）,以加强文化导入的力度对学生进行写作指导。只有这样，才能真正有效地提高中国学生对文化差异的敏感度，在写作教学中，增强他们的跨文化意识，帮助他们逐渐转换思维模式，或至少限制中式思维在英语作文中的体现。（刘华，61-63）国外一部分二语写作的研究者也提出了文化比较的重要性。Rivers认为在写作中，不仅要让学生们注意该语言的语意的区别差异（semanticdistinctions）和句法结构（syntacticstructures）的运用，还要让他们适应该语言思维表达的逻辑方式以及掌握段落展开的模式的不同，甚至包括写作的风格等等都要他们学会与之适应。（Rivers，317）而Atkinson更进一步讨论了如何把二语的社会和文化背景知识融入二语写作课堂中以增强学生的文化意识。（Atkinson，49-63）

2设计与方法

2.1实验对象

本实验随机抽取英语系一年级随机分班中的一个班作为实验对象，人数为40人左右。另随机选取一个班为比较班，人数要求相同。

2.2设计

实验采用前测、后测定时作文的方法。作文限制时间相同，作文类型相同，作文要求相同。前后测的作文由同一教师评分。实验进行20周，约为一学期。实验班和比较班由同一教师采用相同教学方法授课。在实验班增加有关中西文化比较的内容。具体活动包括：1）制定课外阅读书目，分组阅读，以书中所论文化现象为讨论主题，每周一次组织课外讨论，每组轮流做host，时间为60分钟。2）课堂report，每周一次，每次由2人（班内随机组合）作10分钟左右的report。Report的内容可以参考以下书目，或者由学生自己查阅，在做report前一周征询教师意见。教师务必确保report内容的连贯、非重复性以及一定的理论价值。参考书目：1.徐行言主编，2004，中西文化比较，北京：北京大学出版社。2.张从益等，编著，2004，AComparativeStudyofWesternandChineseCultures，长沙：湖南人民出版社。3.郑春苗著，1994，中西文化比较研究，北京：北京语言学院出版社。

2.3步骤

2.3.1前测

实验班和比较班同时进行时限60分钟的当堂作文。作文要求可参考《高等学校英语专业基础阶段英语教学大纲》，两个班级作文要求完全相同。

2.3.2实验

实验班和比较班其他课程完全一样。实验班学生分为20组，每两人一组。在活动1，即课外阅读输入活动中，每组同学向全班展示自己挑选的阅读书目中有关文化的内容，提出讨论主题，组织讨论，并邀请教师参加点评。在活动2中，即课堂report，一人搜集中国文化，一人收集英语国家文化。每周一次，用课前10分钟作report。实验持续20周，约一学期。

2.3.3后测

实验班和比较班同时进行时限60分钟的当堂作文。作文要求完全相同，且作文类型与前测相同。

2.4结果评论

2.4.1实验班前后测结果评论

对实验班前后测结果采用t检验，可以得出前测和后测是否差异显著。经过一个学期的学习，学生的阅读和语法水平均有提高，这也可能是英语写作水平提高的原因。所以，为了检验文化阅读及中西文化比较report是否对提高学生英语写作水平有显著效果，还需要进行其他分析。

2.4.2实验班和比较班后测结果评论

利用方差分析对实验班和比较班的后测结果检验，即可以得出实验班和比较班差异是否明显。如果差异显著，即可以得出文化阅读和中西文化比较report对学生的英语写作能力的提高有显著效果。

3结语

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