动脑与动手 2011-01-05 08:52:00

动脑与动手

陈俊

经过一年半创新实验的参与,我对于本课题“液相法制备一维纳米ZnO结构及其催化性能研究”有了深刻的认识。和同学合作的很愉快,我也学习到很多知识。在此,我想着重谈一下自己做实验后的感悟。

这个实验我们花了很多时间在里边,开始实验很久一直都没什么进展。由于不是很有经验,我们以模仿别人的实验开始。陶立奇和我查看了一些有关纳米氧化锌制备的文献,一些期刊杂志,我们希望可以以这些实验为起点,慢慢开始我们的创新。文献的选择是一项重要的工作,还好在学校的网站上可以找到很多数据库,这给我们的工作提供了很大的便利。然而,事情并不是很顺利,因为我们发现同样的方法我们做出来的纳米氧化锌却不是很好,一般都是杂质较多。制备的氧化锌经过XRD分析后,我们看到很多杂质峰。这无疑是很严峻的问题,因为模仿都不能成功,谈创新就有些让人嗤之以鼻了。

这是一个困扰我们的问题,经过研究,我们决定从最基础的问题反思,找到每一步实验过程中的问题。因为实验分为三大步骤,制备、表征和催化活性考评。制备是实验的基础,如果在这个环节出问题,下面的问题无法展开。要认真的去做实验,这是一个态度问题,没有认真的态度是做不成事情的。这也是对动手能力的培养,只有自己动手去做才会发现问题。我们认真对待实验过程的每一步,如清洗一些仪器,配制溶液都很小心,仔细实验的过程。制备完成后要进行活性的考评。有时候做的催化剂物质成分已经对上号了,可是没有什么活性。我们一时也搞不清楚是哪个环节出了问题。关于活性,我们考虑,一种情况是催化剂确实没有活性,另外一种就是我们的考评方法有问题。我们分别就这两个方面进行研究。有关催化剂的活性方面,我们查阅文献,了解到催化剂的前驱体制备和后处理部分分别要注意的事项。多次尝试不同的条件并且通过实验来验证催化剂的活性。在考评方面,我们也力求每一步都谨慎。

实验的创新是一个费脑的过程。我想思考的过程本身就是实验的一部分。很多人同时都在研究同一种物质,要创新就要比别人眼光更独特,有更好的想法,这就需要研究者大量的阅读文献以了解自己所研究物质的现状,比如同行都已经有了哪些成果,这种物质可能会在哪些方面会有大的用处等。阅读文献是一个及其动脑的环节,不但中文的文献,还要阅读英文的,重中之重是我们不能一味的去照搬文献方法,那样就没有创新可言了。所以很多的时间都花在这里了。

由于阅读的量有限,我们的研究并没有很深入。在纳米氧化锌的制备方面,我们分析各种方法的优点和欠缺,找到了水热法和化学浴沉积法这两种操作性强的方法,并在实验中应用。在ZnO性能方面,利用其光催化特性,做了降解甲基橙的测试,使我们在ZnO形貌规整的基础上应用性的加强,使其具有一定的实用性。另外,我们不断探索实验条件的优化,考察样品形貌和条件之间的联系。这是一个分析问题解决问题的步骤。

创新不只是产生新的想法,还有方法的创新。当然创新不是空想。我认为创新的前提是对自己研究的事物有一个深刻的认识,能从基本原理上去弄懂它,了解它,并且对它的来龙去脉都有较明确的概念。创新精神是科学精神的一个方面。创新精神以敢于摒弃旧事物、旧思想、创立新事物新思想为特征,同时创新精神又要以遵循客观规律为前提,只有当创新精神符合客观需要和客观规律时,才能顺利地转化为创新成果.成为促进自然和社会发展的动力;创新精神提倡新颖、独特,同时又要受到一定的道德观、价值观、审美观的制约。

创新精神提倡独立思考、不人云亦云,并不是不倾听别人的意见、孤芳自赏,而是要团结合作、相互交流。在实验过程中我和同学相互合作,共同完成了任务。有时候我们之间分歧也会有,彼此间也有争论,不过一切都是为了实验。在讨论中我们互相学习进步。

创新精神是十分重要的,也不可忽略分析处理问题的能力。

分析问题是一种能力。我觉得实验中遇到问题就是对我们分析解决问题的能力的磨练。在实验中我们养成了勇于分析问题,解决问题的习惯。以寻找制备纳米氧化锌的最优条件为例,我们做了很多平行实验。为了弄清楚每种因素的影响,采取了控制变量的方法。同时,我们查阅相关的文献,弄清楚反应的基本原理,搞明白影响实验结果的关键因素,这部分我认为非常重要。培养解决问题的思路比一味跟在别人后面学习要重要的多。我想本科阶段的创新实验的目的也多应该在此。

创新实验也培养了我们的动手能力。在很多人眼中,学生就是只有嘴皮子的功夫的。我承认大多的时候我们忽略了动手能力。和一些国外的学生相比我们确实动手能力差些,这是教育培养机制的问题。这次创新实验给了我们动手的就会,我们亲身实践科研,自己独立的动手解决问题。一年半左右的实验经历,使我的动手能力大为增强。

这里我想强调一下动手能力。我的一些关于动手能力的体会。在准备着手解决一个问题时,一定要做好准备工作。因为万事俱备后解决起问题来就容易的多。相反,常会顾此失彼,手忙脚乱。我曾因为准备工作不到位,影响到实验的过程和结果;做事情要抱着把它做完美的思想去做,马马虎虎的去做实验不但浪费精力和时间,还把资源浪费了。乐于去思考实验可以改进的方面,在动手做的过程中不忘思考,不断提高动手能力和做事效率。动手能力不仅是说可以动手做一件事,而且包含把事情做的好,要比别人做的出色。

创新实验使我明白团队合作的重要性。成员之间的团结协作是实验顺利进行的重要一部分,当遇到难题或困惑时,我们互相探讨、总结,颇有得益。我们在实验之余,也分工处理实验的结果,整理数据,共同进步。在这里,非常感谢辅导我们的马荔老师,她在整体实验安排和一些实验细节方面都给予了非常细致认真的教导,使我们实验中的不少问题都迎刃而解,让我们在实验过程中迈过了很多难关,学会了许多基本的实验小技巧和常识。

我想这次创新实验给小组每个成员都留下深刻影响,实验中积累的经验,不论是思考还是动手方面对我们来说都是一笔财富。

实验是化学这门学科的基础,国家创新实验项目就是给了我们这样一个实验动手操作的平台,让我们合理安排自己的项目,从实验中获得快乐,收获知识和技能,把实验和平时理论结合起来,有助于我们在以后的研究生阶段更好地做科研工作。“国家大学生创新性实验计划”让我们整个团队在实验中收获和成长。

 

陈俊,上海交通大学化学化工学院2006级化学类专业,第二期“国家大学生创新实验计划”——液相法制备一维纳米ZnO结构及其催化性能研究”项目参与人;指导老师:马荔副教授,上海交通大学化学化工学院
 
 
 
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