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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇分析化学范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
关键词:分析化学 测试 绿色技术
一、分析化学概念
分析化学主要是关于研究物质的含量、结构、形态以及组成等化学信息的分析理论以及方法的一门学科,是化学学科中一项重要的分支。分析化学的主要任务是进行分析物质的化学组成和化学各种物质的含量以及进行化学结构的分析。并且对于分析化学的分类方式有很多种,针对不同的分析方法有不同的方法,如果根据分析对象不同可以分为有机分析化学和无机分析化学,如果根据分析目的不同,则可以分为定量分析、结构分析和定性分析,如果根据分析化学的原理不同,则可以分为仪器分析和化学分析,其中仪器分析的方法也有很多种,仪器分析主要是根据物质的化学性质和物理性质进行测量化学物质的含量以及结构组成,仪器分析还可以分为光学分析、电化学分析以及色谱分析等分析方法,化学分析主要是根据物质的化学性质进行测定化学物质的组成和成分含量[1]。
二、分析化学测试技术
1.近红外技术
近红外光谱技术主要是由分子内基团振动的合频吸收和倍频吸收而产生的,并且由于物质的化学分子的合频吸收和倍频吸收的强度比较弱,所以这就为样品不经过稀释处理就能够直接进行原样测定分析, 近红外光谱化学测试技术常用的测量技术为漫反射法、反射投射法以及投射法等。在对样品进行测试的过程中主要根据样品对近红外光线的透光情况进行选择具体的测量技术。 如果在进行测试的过程中,反射投射法、漫反射法以及投射法三种测量技术相联合起来,则可以对各种形态的样品进行测量[2]。比如在对化学样品进行采用近红外测技术进行测试的过程中,将上述三种技术结合起来可以直接进行测量块状、粉末状、液体以及固体等。近红外分析化学测量技术是一项受分子因素的影响非常小的技术,所以这种技术能够广泛应用于各种环境下进行测试。
近红外技术主要的优点为测试简单、 方便、快速,还能够保持原样测量,所以这种技术可广泛应用于食品、药物、农产品以化工产品的分析。并且由于近红外吸收比较弱,所以在分析化学测试的过程中,不需要对液体化学试剂进行稀释,并且对于固体的粉末也不需要进行预处理,从而能够避免由于在预处理的过程中出现废液废渣或者是由于熔剂挥发等原因对环境造成影响,所以这种分析化学测试技术被称为是绿色分析技术。
2.毛细管电泳技术
毛细管电泳又被称为是高效毛细管电泳,这种分析化学测量技术主要是一种以毛细管为主要的分离通道,并采用高压直流电场为驱动力,根据样品粒子之间的迁移速度而实现一种分离方法,这种技术是现代分析化学上的一种较为前沿的研究技术。毛细管电泳技术具有方便快捷、容易清洗、分析的时间短、以及柱架低,并且不污染环境,所以这种技术也被成为是绿色分析化学测试技术。这种技术在一般的情况下,可以配成悬浮溶液或者溶液的样品,并且还能采用毛细管电泳对样品进行分析,这种技术目前被广泛应用到医药科学、临床医学、生命科学以及分子生物学等各个领域中。
3.X射线荧光分析法
X射线荧光分析法主要采用 高能粒子和样品原子碰撞而产生的一种X射线,并且还能够将原子内层的电子逐出而形成空穴,从而使原子处于激发状态,这种激发状态的离子寿命非常短,如果 外层的电子向内层空穴进行进入时,则多余的能量就会以X射线的形式发射出来。从而产生一种新的X射线。这种分析化学技术具有准确度高、分析速度快、分析的范围广以及方便快捷的特点,并且X射线荧光分析技术能够在原位进行收集或者采样数据,并且从在对样品进行收集、采样、分析测试等各个阶段中,不需要对任何采用溶剂、而且在使用的过程中也不会产生任何的有害的物质,这种技术目前已经广泛应用到矿山、地质、商检以及环境保护等各个领域中[3]。并且在一定的条件下,X射线的强度与分析元素含量之间存在线性关系,从而可以为X射线荧光的定量分析和定性分析提供有力的理论依据.并且据有关学者采用X射线荧光分析分析了铁、钛以及镁等金属材料,取得非常好的效果。
三、总结
分析化学是化学学科中重要的一项分支学科,随着分析化学测试技术不断的研究发展以及绿色分析化学技术的应用,分析化学技术将从单一的形态发展到现代分析技术,并且将为解决环境污染问题、生物科学问题以及食品的安全等各个方面的内容提供的帮助。并且今后无污染、高技术、高性能以及自动化的分析化学测试将成为今后分析化学发展的重要的方向,将进一步扩大分析化学的应用领域。
参考文献
[1]张思华,缪应菊,史晓杰,王亚明.原位测试技术在催化研究中的应用[J].工业催化,2009,17(2):16-20.
教师作为课程教学改革活动的实施者与组织者,他们的教学方式、教育思想直接影响着教学改革是否能顺利开展并有效实施。教师应该在深刻认识到传统教学中存在问题的基础上树立新的教学理念,从以传授知识为主的应试型教育,转变为以培养学生实践动手操作能力、职业素养、创新精神为主要目标的“理实一体化”教学模式,从以教师为课堂教学中心的注入式教育,转变为以教师主导作用和学生主体作用有机结合的素质教育,从培养应试教育人才,转变为培养素质教育人才。“理实一体化”教学模式借助现代化科技手段的新型教学模式,并且结合本校实际情况,重新确定了分析化学课程所需掌握的基础理论知识,并强调了基础教育改革课程理念在化学分析课程教学中的渗透,同时增加了综合型问题、研究型问题与创新型问题等课程内容的教学,对课堂教学内容进行优化重组,进而形成“基础型-综合型-创新型”的教学新体系。例如,在分析化学实验教学中,分别设计以基础技能为主的实验、知识与技能综合性验、具有开放性的创新型实验,在基础技能实验中,教师精心挑选出化学分析课程的精髓,如分析天秤称量练习、滴定分析法操作,重点训练学生的基本操作技能,并且理解“量”的具体含义。在综合性实验中,设计了如鸡蛋壳中钙含量的测定、自来水中氯离子含量的测量、奶粉质量中重要指标的测定等创新性实验,让学生学会对知识的迁移能力,以及能够灵活地运用分析化学的理论知识、化学实验仪器,解决实际问题,有利于学生创新思维能力的培养。这样让学生在做中教,教中学,加强学生在校学习内容与实际工作之间的联系与一致性,进而实现理实一体化教学模式。
2重组教学内容,课程设计模块化分析化学课程
“理实一体化”教学模式,是将理论知识讲解与实践教学、实验教学有机融合的一种模式,其在教学内容上的构建上,应以“实用为主,够用为度,应用为本”为选择依据,改变原来课程的教学顺序与教学体系,对教学重难点进行重组整合,分为若干个项目模块,同时结合分析化学课程专业岗位技能要求,重点挑选出常见的化学分析方法、实验原理、实现现象,弱化理论知识的推导验证,加强分析化学实验与实际应用教学的比例,以突显出岗位的需求。并将理论知识的教学巧妙地融入到实践教学中去,然后以实践应用为主,理论知识为辅,组织课堂教学知识点,设计出从浅入深、从简到难的课程项目。当前分析化学课程教学,多年来局限于传统的教学模式,学生的实验操作技能和实践能力培养已经不能满足行业于企业的要求,为此,我们通过对化工行业与企业的调研,与企业共同解析化工生产和分析检验的主要环节,针对每个项目的技能关键点设计技能模块,按照技能模块组织教学。主要分为分析天秤与称量技术、误差与分析数据处理技术、滴定分析常用仪器操作技术、酸碱滴定技术、氧化还原滴定技术、配位滴定技术、沉淀滴定技术、电位分析技术、紫外可见光谱技术、原子吸收技术、气相色谱技术、高效液相色谱技术共12个项目。这些项目基本包含了分析化学中所常见的四大分析方法与实验仪器分析,为了突出课程的实用性,在项目开始前,教师将所涉及知识点通过统一讲解与学生自学的方式,让学生掌握基本的理论条件,然后再进行实验项目。让学生在完成项目的过程中,学习新知识,边做边学,进而提高学生在分析化学方面的职业技能水平与实践能力。
3改变教学方式,模块教学现场化
分析化学课程传统的实践教学由于受到经费、条件、环境等方面的限制,难以适应教学改革与应用型人才培养的实际需求。为此,在“理实一体化”教学模式下,应打破传统教学中的课堂讲解方式,将分析化学的专业知识与专业技能融合教学,以“课堂-工作间”的方式,把教室搬到车间、实验室、化验室进行现场教学,学生边学边做,让学生完全参与到生产实践过程中去,打破以往传统的黑板上讲解分析化学的抽象、脱离实际、空洞的教学方式,推行理实一体化课堂,将专业知识与专业技能教学有机结合,让学生在做中学,在学中做,形成教、学、做合一,让学生完全地参与到实践生产中去。课外教学实践是帮助学生熟悉职场环境、掌握工作技能的重要途径,通常采用任务式教学模式,让学生们在自主探索中发现问题,并且不断地总结出完成任务的方法。例如,可以让学生几人一组,成立调查小组,分别调查在某一养鸡场内,其土壤与饲料中重金属离子是否超标,含量、分布情况。不同的学生会对于同一个问题分析的角度不同,课外教学实践有利于拓宽学生的视野范围,增强学生的团队协作能力、人际交往能力。此外,学校还可以与企业、实验室进行长期的合作,为学生提供实习基地,这样实现产、学、研三方面的综合,不仅为学生创造了良好的实践机会,促进了学生适应工作环境能力,而且学生在理论联系实际中发现了问题,可以有效地为企业提供技术支持,帮助他们解决企业生产中的问题。如与某水检测实验室建立合作,学生参与到水质监测、样本采集、数据分析等工作;与某农业局建立合作,学生参与到土质土壤的pH值、有机物质、含氮量、含磷量等项目的分析监测工作。通过实践教学现场化,有利于强化学生的自主学习能力、社会适应能力、沟通能力、心理承受能力与实践动手应用能力。
4以培养创新型人才为导向,构建科学考核体系
分析化学课程理实一体化教学改革,应以培养应用型、创新型人才为价值导向,构建科学的考核体系。将课程考核分为理论知识与实践操作两部分,学生总成绩考核体系组成:40%化学理论知识考核+20%平时成绩+40%实践操作技能。实践操作技能部分,主要从学生实验操作规范性与熟练性、实验数据处理、实验报告撰写等方面进行考核,平时成绩根据学生的日常学习态度、上课考勤记录、课堂参与度、课后作业等方面给予综合评分,要让学生通过分析化学课程的学习,提高自身的化学检验、化学分析等方面的能力,使其专业技能达到国家所颁布的化学分析工种的职业要求标准。
5结语
综上所述,“理实一体化”教学模式在分析化学课程改革中的应用,通过对课程教学内容进行合理重组,创新教学体系,课程设计模块化,项目设计现场化,同时采取丰富的教学手段与方式,有效地弥补了传统分析化学课堂教学中的不足,调动了学生的学习热情与兴趣,提高课堂教学效果的同时,为满足社会、企业发展需求培养出具有高素质、高水平、创新型、应用型的人才,为学生将来的就业奠定坚实基础,符合当前本科教学改革发展要求。
作者:孙强强 单位:商洛学院化学工程与现代材料学院
参考文献
[1]王琳娜,陈璟.高职分析化学课程理实一体化教学实践探索[J].科技创新导报,2016,13(12):116-117.
[2]蔡怀鸿,孟建新,杨培慧,等.应用型人才培养模式下的本科分析化学实验教学改革初探[J].广东化工,2014,41(1):176-177.
[3]袁东.应用型人才培养模式下的分析化学实践教学研究[J].齐鲁师范学院学报,2016,31(5):39-43.
分析化学实验报告格式1.实验题目 编组 同组者 日期 室温 湿度 气压 天气
2.实验原理
3.实验用品 试剂 仪器
4.实验装置图
5.操作步骤
6. 注意事项
7.数据记录与处理
8.结果讨论
9.实验感受(利弊分析)
分析化学实验报告范文实验题目:草酸中h2c2o4含量的测定
实验目的:
学习naoh标准溶液的配制、标定及有关仪器的使用;
学习碱式滴定管的使用,练习滴定操作。
实验原理:
h2c2o4为有机弱酸,其ka1=5、9×10-2,ka2=6、4×10-5、常量组分分析时cka1>10-8,cka2>10-8,ka1/ka2<105,可在水溶液中一次性滴定其两步离解的h+:
h2c2o4+2naoh===na2c2o4+2h2o
计量点ph值8、4左右,可用酚酞为指示剂。
naoh标准溶液采用间接配制法获得,以邻苯二甲酸氢钾标定:
-cook
-cooh
+naoh===
-cook
-coona
+h2o
此反应计量点ph值9、1左右,同样可用酚酞为指示剂。
实验方法:
一、naoh标准溶液的配制与标定
用台式天平称取naoh1g于100ml烧杯中,加50ml蒸馏水,搅拌使其溶解。移入500ml试剂瓶中,再加200ml蒸馏水,摇匀。
准确称取0、4~0、5g邻苯二甲酸氢钾三份,分别置于250ml锥形瓶中,加20~30ml蒸馏水溶解,再加1~2滴0、2%酚酞指示剂,用naoh标准溶液滴定至溶液呈微红色,半分钟不褪色即为终点。
二、h2c2o4含量测定
准确称取0、5g左右草酸试样,置于小烧杯中,加20ml蒸馏水溶解,然后定量地转入100ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
用20ml移液管移取试样溶液于锥形瓶中,加酚酞指示剂1~2滴,用naoh标准溶液滴定至溶液呈微红色,半分钟不褪色即为终点。平行做三次。
实验数据记录与处理:
一、naoh标准溶液的标定
实验编号123备注
mkhc8h4o4/g始读数
3、产物粗分:
将接受器中的液体倒入分液漏斗中。静置分层后,将下层的粗制溴乙烷放入干燥的小锥形瓶中。将锥形瓶浸于冰水浴中冷却,逐滴往瓶中加入浓硫酸,同时振荡,直到溴乙烷变得澄清透明,而且瓶底有液层分出(约需4ml浓硫酸)。用干燥的分液漏斗仔细地分去下面的硫酸层,将溴乙烷层从分液漏斗的上口倒入30ml蒸馏瓶中。
接受器中液体为浑浊液。分离后的溴乙烷层为澄清液。
4、溴乙烷的精制
配蒸馏装置,加2-3粒沸石,用水浴加热,蒸馏溴乙烷。收集37-40℃的馏分。收集产品的接受器要用冰水浴冷却。无色液体,样品+瓶重=30、3g,其中,瓶重20、5g,样品重9、8g。
5、计算产率。
理论产量:0、126×109=13、7g
产率:9、8/13、7=71、5%结果与讨论:
一、分析检验岗位的分析化学实验实训教学改革与实践的必要性
传统分析化学实验主要包括两大部分,第一,定量分析,没有很强综合性的实验内容,不能充分了解和反应实际分析检验的情况。第二,定性分析以硫化氢为主线,存在很多复杂内容,是验证性实验,无机化学中已经对许多离子反应进行了实验。传统实验方式比较重视菜谱式操作,教师完成所有试验仪器的调试和药品的配制,甚至交代清楚所有试验注意事项以及实验细节,学生仅仅只是依据实验课本进行操作就可以,完成称量、标定、测定的基本操作后,甚至不进行实验也可以完成报告。上述教学方式缺少创造性和思维训练的影响和激励,导致学生不能充分认识实验操作和内容实用性以及重要性,导致学生对化学实验不感兴趣,形成不规范的基本操作,学生分析、解决问题的能力和动手实践操作能力不是很高,不能及时解决岗位工作中出现的问题。近年来,国家开始大力改革分析化学实验实践教学,主要就是不断培养学生能力和技能,已经获得了一定的改革经验,但是从理论到理论、从课堂到课堂还是会出现问题。高等院校不断扩大招生范围,学生之间存在很大差距,主要目标就是培养应用人才,为保证能够学以致用,逐渐朝着应用型人才方向改革分析化学实验教学。
二、分析化学实验教学的问题
传统分析化学实验教学主要模式是教师讲课,学生操作,教师指导,教师会讲解好试验中需要的一切事宜,一般都是验证性试验,很少进行综合实验和设计实验,单一、机械的实验方式,学生只能得到单一的结果,不能激发学生积极性,限制学生发展和培养创造性思维,并且也会限制教学师资力量和教学力量,大大降低实验课时,导致实验项目和内容都相对简单,学生实际操作机会很少,不少学生不能充分认识实验的重要性,不能激发学生学习兴趣和实验能力,实验的时候不规范、不严谨的操作,解决问题、分析问题的能力不是很高,不少学生在考试的时候还不具备基本操作技能,不能满足社会发展和企业实际岗位需求。如,不少学生实验的时候不能规范使用天平,天平里散落药品、称量时不关天平门、随处乱记数据;不少学生在实验的时候不能正确使用锥形瓶和滴定管,锥形瓶不摇晃就实验;读取滴定管数据的时候,学生不能在垂直地面的时候从滴定架上取下滴定管行读数。不少学生不清楚有效数字的概念,试验中实际应用的时候,不能正确记录滴定管数据;分光光度实验的过程中,分组进行,不少学生不亲自实验操作,或只进行一次试验,促使不能合理应用实验设备等,此外,不完善的实验考核制度,评定学生实验成绩的方法比较简单,考核学生成绩的时候,存在很大主观性,不能全面考核每一个学生。
三、分析检验岗位的分析化学实验实训教学改革措施
(一)开设单独实训课程,提高实验实训教学内容和学时
对于现阶段分析化学实验教学中存在比较少的实验项目和实验学时,不能符合设计职业需求以及社会发展需求。不少大学开始大力改革应用化工技术的学科,在不降低教学内容和分析化学实训项目的前提下,单独开设化学检验职业技能实训课程,包括三种实训课和三十学时理论课,从而提高教学实训内容和学时,教师授课的时候尽可能选择具备双师素质的教师,对实训教材内容进行精选,单独对实验内容进行考核,为进一步研究和获得分析检验职业证书和学生技能提供基础,为学生创造就业条件。
(二)加强实训过程控制以及基本技能操作训练
分析化学实验实训教学中最重要的就是三周实训,提高实训过程控制和训练基本技能的力度,需要教师不断规范基本操作技能,精心辅导、亲自示范、严格要求,并且对试验中可能会出现的错误及时进行修正,技能训练始终贯穿在实验中。为了能够提高学生规范实验操作的能力,快速掌握实训技能,在教学过程中老师可以把实验中容易出错的部分变成顺口溜,边朗读、边操作,从而有效提高和方便学生记忆以及实际操作。如,滴定操作的时候基本口诀是,右手拿瓶,左手握塞,肘部固定,转腕摇晃。操作移液管的时候,右手持管按食指,吸取溶液先润洗,放溶液45度器壁,放完再停15秒。依据上述操作口诀学生可以通过观察、模仿以及反复练习来逐渐完成试验的基本操作,并且实验中需要正确记录试验数据,如在分析万分之一天平的时候,需要在小数点第四位记录称量数据,记录常用滴定管数据的时候,需要在小数点第二位进行记录[5]。实验过程中由于学生思维能力、心理素质、知识水平以及操作技能等存在一定差距,促使教师实际教学中需要合理控制实训过程,并且分别指导学生不规范实验操作行为,集中分析和点评学生共性问题,保证可以在课堂上解决学生的问题。教师需要启发和引导解决问题的时候应用理论,激发学生敢于质疑、善于思考的能力,从而培养学生创新能力、独立思考、主动学习的技能。完成实验以后需要及时总结和分析学生的错误操作,对课堂知识进行巩固,避免以后出现类似错误。
(三)全过程分析检测实训,增加学生的创新能力
基本完成实验实训操作规范以后,还需要全过程分析学生化学实验实训的内容,从而可以有效增加学生创新能力,保证学生可以完全符合岗位实际需求。基本的方式就是,实训中对所有学生进行分组,正式实验之前把实验需要的题目分给每组,学生需要依据每组的实际题目来查阅相关文献和标准,独立设计化学检验方案,主要有分析试剂、分析实验方法、分析仪器、分析计算公式、分析步骤,等老师修改审批一会,实际对实验进行具体全程操作和检验,对比分析老师的计算结果和每组学生的计算结果,看哪组拥有更高准确率和小的误差,通过试验中学生的表现和结果,来合理、公平、客观的分析和评价,不仅能够激发学生的主动性和积极性,还能够提高学生创新能力。
(四)树立量的准确概念,培养学生诚信敬业、严谨求实的作风
树立量的准确概念,学生诚信敬业、严谨求实的作风,不断规范、正确的记录化学实验数据是分析实验实训的基本目的。所以,教师需要培养学生准确记录试验数据的习惯,不可以随意记录,并且还需要老师确认和签字,要求一些不符合误差规范的学生重新进行实验,此外,培养学生敬业和诚实精神,保证具备真实可靠的处理数据,不能为了实验对数据进行造价。报告中需要合理分析和讨论实验现象,准确分析实验结果和误差原因。
(五)量化考核制度,提高通过率
考核分析化学实验实训是相关部门要求持证上岗、技能考试的基本方法,主要包括实际操作和理论知识两部分,卷面满分100分,及格标准是60分。理论考试试卷是闭卷考试,总共100道题,都是和实际操作和理论知识相关的判断和选择。实际操作就是量化以及细化考核制度,在规定时间内要求学生进行实验,主要包括正确使用酸度计、滴定管、容量瓶、天平、分光光度计等,准确记录和处理实验数据以及结果,教师依据实际规定排现场量化测定结果和操作步骤,对所有操作都进行打分,不仅需要规定时间,还需要有规范需求,每个老师对二十个学生进行考核,保证能公正、公平的考核,对于伪造数据、不认真操作实训过程进行扣分,重新操作不合格的过程。
关键词:分析化学前沿教学
中图分类号:G45文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)03(a)-0000-00
分析化学是我国普通高校化学教学的基础课程,具有十分重要的作用和意义。分析化学的全部内容就是吸取当代科学技术的最新成就(包括化学、物理、数学、电子学、计算机、生物学等学科),利用物质的一切可以利用的性质,建立表征测量的新方法和新技术,最大限度地在特定的时间与空间点或期间内获取物质的信息【1】。就化学学科体系而言,分析化学与相应的科学研究前沿具有更为明显的天然联系,而分析化学的教材体系并不是按照高度抽象的科学理论来划分的,而是按照技术类型加以分类的,其更新的速度滞后于分析化学学科的快速发展。因此,高校教师必须重视分析化学领域的最新发展,将其融合进自己的教学过程,开阔学生的思维和眼界,培养学生的兴趣和知识素养,使分析化学的教学不断与时俱进,推陈出新,始终保持旺盛的活力和吸引力,为高素质创新型人才的培养打下坚实的基础。本文分析了目前高校分析化学课程教学的现状,提出了在教学课堂中如何运用分析化学前沿的具体做法和措施。
1 分析化学教学的现状
1.1 学生的科研意识不够
由于多年的扩招,学生的基础知识素养有一定的下滑,同时,又由于社会环境的变化,尤其是工作压力的增大,使得学生的侧重点向现实工作倾斜。这些因素对学生的科研意识影响较大,也成为了目前高校教学中的普遍现象。比如,学生对化学实验普遍不太重视,只是为了得成绩而做实验,实验过程中不主动思考,严重限制了其实验操作技能能力和创新能力的培养;对于理论课的学习,大部分学生学习目的是考试能够过关就行,因此导致许多学生即使上了研究生对于很多基本化学知识还模糊不清,如果能够通过课堂教学中分析化学前沿的介绍使学生能够有兴趣去学,能够变“要我学”为“我要学”,将为今后科研能力的培养打下坚实的基础。
1.2 高校教学内容单一
目前高校分析化学教学的内容普遍单一,主要就是讲授教材。对于分析化学的前沿,新进展介绍不多。这一方面与教学思想陈旧有关,另一方面也与教师自身科研素养有关。
以上存在的问题,都与分析化学前沿在教学中的运用不够有关,如果充分发挥分析化学前沿在高校教学中的作用,那么,这些问题一定会有相应的改观。
2 分析化学前沿在化学教学中的具体实施
2.1 找准分析化学前沿与相应的教学内容的契合点。
分析化学前沿与实际教学具有密切的联系,同时也存在相当的距离。因此,找准分析化学前沿与相应的教学内容的契合点就成了关键。这些契合点主要就是教学中的重点、难点。如原子发射光谱讲述可重点介绍等离子原子发射,电分析化学可结合目前研究热点电化学传感器,化学修饰电极,微电极等进行讲述,光谱分析中融入毛细管色谱技术,超临界色谱技术等的应用,不仅能够开阔学生的视野,激发其学习兴趣,还能培养学生的科研意识。
2.2 积极采用新的教学方法。
针对教学要求和内容的变化,积极采用新的教学方法是实现分析化学前沿与高校化学教学融合的重要条件。目前已经出现了许多有关的新的教学方法。如立体化教学方法[2]。它是“利用网络技术构建的一种新型教学方法,在教学资源、教学形式、教学时空、学习环境、学习方式等方面具有与传统教学方法不同的体征。”立体化教学方法提倡多场合学习、充分利用网络等条件,扩展教学的时空,增加了教师教学和学生学习的空间和自主性,这样的教学模式为分析化学前沿的教学和学习提供了极为便利的条件。
2.3 采用回顾历史与展望未来导入教学
分析化学是一门不断发展的学科,每一具体内容都有一个发展过程,通过简单回顾历史和展望未来导入,可以引发学生的学习兴趣,使他们知道现在丰富多彩的分析方法是如何发展起来的,明白还有许多问题有待改进和解决。如色谱分析:从1903年俄国植物学家茨维特(Tswett)提出的分离植物色素讲起,给出流动相、固定相的空间图像1941年马丁(Martin)和辛格(Synge)发现液液色谱1952年詹姆斯(James)发现气相色谱20世纪60年代高效液相色谱法的发展[3]。使学生明白,今天丰富多彩的色谱分析方法原来是从一百多年前的叶绿素分离发展起来的,使他们看到分析方法将来发展的方向,展现了分析化学生动活泼的立体形象,也可引起学生对分析化学的浓厚兴趣。
2.4 充分利用多媒体等新教学手段
化学属于实验性学科,培养学生的动手能力是本学科的重点,多媒体教学可以把完整的实验过程在课堂上再现出来,尤其是课本上没有涉及到前沿学科相关内容,可以通过图片,动画模拟等手段让学生体会到该学科的重要性和趣味性。
2.5 适当增加现实问题的教学分量。
问题是提高教学效果的重要媒介,对于分析化学而言,现实问题具有显著的作用。俞汝勤院士主张:“把分析化学方面的教学由数据与信息的获取,上升到注重实际问题的解决这一新高度。”[4] 在分析化学教学过程中多穿插一些利用前沿分析科技解决实际问题的例子,比如在讲到各种分析方法时,可结合一些现实实例如食品安全问题三聚氰胺事件,瘦肉精事件向同学们传授分析化学在实际生活中的重要性,使其感受到分析化学前沿是分析化学解决现实问题的最新方法。
结语
通过各种手段将分析化学前沿融入到课堂教学中去,有助于开阔学生的视野,激发学生的创新意识和研究兴趣,加强学生的紧迫感和使命感,为培养学生勇于探索、勇于挑战、尊重科学、实事求是的精神,培养素质高能力强的综合型优秀人才打下坚实的基础。
参考文献
[1] 郭祥群.浅谈课程教学核心知识与知识网络建构-以分析化学为例[J].中国大学教学,2009(1):32-35.
[2] 陈宪明,李家贵,罗济文,等.分析化学立体化教学方法初探[J].广东化工,2010,2 (7):177-178.
在教学内容上要针对材料学专业特点,调整分析化学有关内容。分析化学是材料专业的基础课,与后面的很多专业课联系紧密,只有掌握了分析化学的基本理论、原理及操作方法,才能更好地进行材料分析的学习。目前本校材料专业分析化学课程的教学只有45学时,但现在的教材中各类分析方法讲述比较全面,如何解决内容多与学时短的冲突是当前分析化学教学的首要任务之一。在教材内容上删去了材料专业应用很少的化学定性分析、与无机化学重复的氧化还原反应的基础知识、与统计学重复的统计学基础知识;删去了应用较少的非水溶液滴定法及过时的理论内容和陈旧的实验仪器内容,将分析化学解构和重组。打破了原来知识体系的完整性和教材内容的编排顺序,以适应材料专业基于工作过程的需要。并围绕完成工作任务所需学习的内容和先后顺序设计教学环节。将整个教学内容优化成两个教学模块:一是分析化学基础模块,主要包括分析化学介绍、分析化学仪器与试剂、定量分析的误差与有效数字、滴定分析概论;二是定量分析模块,主要包括酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法、重量分析法、沉淀滴定法。
二、教学方法
采取怎样的教学方法,应视课程性质、特点和内容而定。教改目的是优化教学模式,按不同教学内容采取相应的手段和方法,激发学生的学习动力,提高教学质量,培养学生的综合能力。1.教师引导教师是教学改革的主体,充分发挥教师主导作用是教改成功的关键。为让学生能进行课程衔接及为课后自学铺垫,每次课开始时应简单回顾上节课内容,勾起学生的回忆,结束时对下次课内容提要,以利于学生自学。同时将四大滴定理论的原理、指示剂的联系与区别讲透,便于学生在实践中准确地应用。另外,学生在课堂上有发言的欲望,如能正确引导,增加学生讨论环节,则会收到很好的效果,提高学生的学习兴趣。2.采用多媒体教学教师无法强迫学生学习,只能吸引学生学习,在教学过程中起引导作用。多媒体教学手段是将文字、声音、图像、动画等集于一体通过课堂教学来实施,通过多种方式来刺激学生的感官,促进学生开展记忆、思考、探讨等活动,使教学内容从单调的文字形式转变为多种生动的形式,将枯燥乏味的理论知识变得直观、形象,使学生更易理解所学内容。多媒体教学通过声像可以激发学生的好奇心,突出重点,有利于学生掌握知识点,还可以加大信息量,减少板书量,在有限的课时内讲授更多的知识。例如,可以将酸碱滴定、配位滴定、指示剂变色、指示剂僵化及封闭现象等以动画展示,突破语言的障碍,加深学生的理解,而不是领悟老师的理解。利用网络对教学内容进行适时更新,做到教学与科研互动,多引用与课程有关的实例,增加教学内容,加强学生对书本知识的掌握。3.课堂教学与课后自学相结合由于教学学时有限,如何在有限的时间内使学生学到更多的分析化学知识,除教师摒弃传统板书,采用多媒体对基础理论等重要内容进行授课外,还可促使学生发挥主观能动性,结合目前已出版的分析化学书籍和研究论文,有选择地引导学生自学一些应用及发展前沿的内容,作为课堂教学内容的补充,加深学生的理解。4.开设与日常生活相关的实验课分析化学是一门实践性极强的学科,在基础理论教学中,应将分析化学的知识渗透到生活中,激发学生学习分析化学的兴趣。帮助学生形成分析化学概念,获得分析化学知识和实验技能,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度。比如将分析化学实验扩展到环境污染物的检测,可以使学生对环境的污染有更直接、更具体的了解,增强环境保护意识。如在配位滴定实验中,可让学生测定饮用水中的Ca2+、Mg2+的含量,看其硬度是否超标。在氧化还原滴定实验中,让学生尝试测定废水中的化学需氧量(COD),看水中的还原性物质是否超标;可以让学生测定自己平时吃的水果和饮料中的维生素C的含量。这样既可引导学生分析测定过程中误差的来源及必需的防范措施,又可进一步引导出碘量法滴定的两种应用实例,有效调动学生参与的积极性。
三、成绩评定
严格的考核是调动学生的学习积极性,监督和检查学生学习效果及应用能力,提高分析化学教学质量的有效手段。在分析化学教学中,我们将成绩考核与过程管理紧密结合起来,既考核学生专业基础知识掌握的情况,又考核学生的操作能力。考核由平时考核、基础理论考试、实验考核三部分组成,其中平时考核占总成绩的10%,基础理论考试占60%,实验考核占30%。平时考核根据平时上课出勤率,课上参与互动的主动程度,以及作业的完成情况综合评定。基础理论考核包括分析化学基础知识、四大滴定理论的原理、指示剂的作用原理、分析数据的有效性判断、分析方法是否存在系统误差等。实验基本操作技能采用随机抽题并现场操作的方式,学生在给定的时间内完成操作考试,教师当场评分;综合性考核是考查学生综合运用本课程知识解决实际问题的能力,相当于一个小型的开放性实验,将题目提前发给学生,让他们查阅有关文献资料,设计实验原理、操作步骤,提交设计方案,教师审查合格后,学生自己动手测定,并对实验过程、实验数据进行分析,得出结论,提交实验报告或实验小论文。这种综合考试的形式,避免了以前考试的片面性、随机性等情况,能够客观真实地评价学生实验的水平,激励学生重视实验,树立勤奋、严谨的学风,最终达到提高教学质量的目的。
四、结语
关键词:分析化学实验;教学;优化
随着当前教育教学不断发展,在分析化学实验教学过程中,传统教学模式及方法方法已经无法满足实际需求及要求,导致在实际教学中存在很多问题,影响教育教学较好开展。所以,在当前分析化学实验实际教学中,采取有效措施优化课堂教学已经十分必要,在此基础上才能够使课堂教学中存在的问题得以消除,提升课堂教学质量及水平,促进实验教学进一步发展。
1优化分析化学实验课程体系
在分析化学实验课堂教学过程中,为能够使教学优化得以实现,首要任务就是应当优化实验课程体系,从而为更好开展教学奠定理想的基础条件。首先,对于基础操作技能加强训练,对相关实验操作加强规范。在实际教学过程中,实验教学效果之所以比较差,主要是由于学生基础操作能力比较差,相关实验操作缺乏规范,导致其在实际实验操作中往往出现错误,最终影响实验教学较好开展,因而教师应当使学生掌握相关实验要求及相关操作要求,实验操作中重难点内容,从而使学生能够更好进行实验操作,使其实验操作更加规范,在此基础上也就能够提升其实验操作能力及水平。其次,科学合理选择验证性实验,使学生对相关理论知识更加深入理解。在分析化学实验教学过程中,验证性实验属于十分重要的组成部分,主要对学生实验操作能力进行训练及培养,使学生对相关理论知识更好了解。在对验证性实验进行选择过程中,应当注意选择与实际生活具有密切联系的一些实验,从而使实验实用性能够得以增强,有效激发学生兴趣,并且也可使学生通过实验更好理解及掌握相关理论知识,使其化学能力及水平得以提升。此外,尽量多开设创新性及开放性实验,从而对学生创新能力进行培养。在当前教育教学中,对于学生创新能力也有着越来越高的要求,因而培养学生创新能力也就十分必要。所以,教师应注意增设开放性实验,使学生自主进行探究,自主获取实验结果,这对学生探究能力及创造能力培养十分有利,可使学生综合能力得以提升,促进其更好发展[1-2]。
2优化教学方法及教学过程
在分析化学实验课堂教学过程中,为能够使教学优化得以更好实现,优化教学方法及教学过程中也是十分重要的一个方面。在教学方法优化方面,教师应当注意选择各种现代化教学方法开展实验教学,从而使课堂教学更加灵活、丰富,同时也使学生学习兴趣得以提升,使其更加积极主动学习相关分析化学实验知识。在实际教学过程中,教师可选择多媒体教学方式开展教学,通过多媒体课件,可更好展示实验操作内容,也能够更好演示实验反应现象,特别是在课堂上无法演示的一些实验,利用多媒体课件可实现较好演示,这对学生理解及掌握这类实验实验有利。另外,在实际课堂教学过程中,教师还应当科学合理安排实验教学过程中,对于课程教学过程应当科学合理设计,对于课前预习环节应当加强重视,使学生能够使相关实验原理及实验内容与步骤较好了解,从而使其更好进行相关实验操作,避免在实际实验操作中出现疏漏。此外,在课堂教学中还应当注意加强实验讨论,使学生能够通过讨论更好了解实验过程中存在的一些问题,以便更好进行总结,防止在今后实验中再有类似错误发生,在此基础上也就能够使学生实验能力及实验水平得以有效提升,促进实验教学得以更好发展,取得更加理想实验教学效果[2-3]。
3优化实验考核评价
在分析化学实验课堂教学过程中,实验考核评价也是十分重要的一项内容,因而优化实验考核评价也就十分必要。就目前分析化学实验考核实际情况而言,通常都是依据学生平时实验成绩及笔试成绩。在对学生平时实验成绩实行考核评价过程中,教师通常都是依据实验结果及实验报告,这种方式存在很大弊端,主要就是有些学生为能够得到较好成绩,往往都是伪造实验数据,往往抄袭其它学生实验数据,但是并未能够真正将实验掌握,导致教师判断错误,使实验考核评价丧失公平性及合理性。所以,实际课堂教学中,教师应当注意积极改变这种考核评价方式,对学生实践操作能力考核加强注意,将学生实验操作作为考核评价的重要内容,从而使实验考核评价更加科学、合理、全面,也就能够更好了解学生实际情况,为今后课堂教学的更好开展提供理论依据[3]。
4结语
在当前分析化学教学过程中,实验教学属于十分重要的组成部分,对学生实践能力培养具有重要作用及意义。在分析化学实验实际课堂教学过程中,化学教师应当注意实行实验教学优化,从各个方面入手优化课堂教学情况,从而使课堂教学质量及水平得以提升,对学生实验能力进行更好培养,促进其得以更好发展。
参考文献:
[1]赵燕,程苑莉.分析化学实验教学改革的研究与探索[J].实验科学与技术,2015(02):107-109.
[2]李松栋,周激,吴跃焕,张翠红,张颖.分析化学实验教学改革与探索[J].实验科学与技术,2012(03):90-92.