食品仪器分析教学大纲

2022-12-09 版权声明 我要投稿

第1篇:食品仪器分析教学大纲

食品检验专业仪器分析课程教学改革探析

摘要:针对目前食品检验专业仪器分析课程学生学习积极性不高,学习成绩落后等局面,本文结合自身教学实际,从优化课堂教学,改进教学手段,采用实践教学法,改革实验教学内容等方面阐述了如何提高学生学习仪器分析的兴趣。

关键词:仪器分析 课堂教学 教学手段 实践教学

仪器分析是我院食品检测专业高职生的主干课程,该课程主要让学生掌握仪器分析的基本理论和基本操作,培养学生严谨细致的良好习惯和实事求是的工作作风,同时为后续专业课程的学习打下良好的基础,因此,其重要性不言而喻。

但是仪器分析是一门应用和实践性很强的综合课程,内容涉及物理学、化学、生物学、数学、计算机等多个学科。由于学生知识水平参差不齐:有高考文科生也有理科生,还有3+2参加中招的学生,不同知识层次的学生对知识的理解和接受程度不一,给教师上课带来了很大的挑战。如何提高教学质量,让学生学有所成,是师生共同关心的问题。笔者结合自身的教学体会,来谈谈自己的看法。

一、优化课堂教学,突出教学重点

仪器分析课程内容多,课时量相对不足,从适应学生将来工作的实际需要出发,应合理选择教学内容,避免面面俱到,泛泛而谈。

我院学生毕业后大多从事与食品检测等相关的工作,因此课时分配中适当加大光谱及色谱分析的比例,如一些常用分析方法如紫外-可见分光光度法、气相色谱、高效液相色谱、离子色谱等。对一些如质谱,核磁共振波谱,毛细管电泳等由于实际工作中应用较少,我们适当减少在授课中的比例,做到有所侧重,重点突出。

另外,教材中一些仪器元件内部结构如气相色谱稳压阀构造,电路图分析及数据定量分析公式的推导等我们均不做要求,一是因为文科生居多,数学物理等基础知识薄弱;二是从岗位需求和实际应用考虑,学生只需要学会操作,学会公式的运用即可。

此外,随着仪器分析技术的发展,教材中一些原有内容较陈旧,我们必须及时更新。如电位滴定中的参比电极和指示电极,实际应用是采用复合电极,必须进行补充讲解。再如可见分光光度计的使用,比较老的721、722型分光光度计,测出一个吸光度值需要记录一次;做标准曲线时需用坐标纸进行绘图,而现在都是利用计算机去存储和处理信息;数据处理等也是采用Excel进行,这些技术和方法必须及时教给学生,否则学生会认为我们的仪器技术还处在手动记录、坐标绘图这个阶段。

二、改进教学手段,运用多媒体技术

托尔斯泰说过:“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的兴趣。”学生的兴趣在于具体的课堂情境,因此在课堂教学中要采用多种教学手段和方法,充分调动学生的积极性。

仪器分析课程内容比较抽象,结构比较复杂,知识点多而零散,在教学过程中,必须打破传统单一的教学模式,采用多种课堂教学形式,激发学生的学习热情,提高课堂教学效果。

1.案例导入,激发学生学习兴趣

笔者在每种仪器分析方法讲解前用最新的案例导入,用实际的应用来吸引学生的注意,激发学生学习热情。比如在讲紫外-可见分光光度法时以“黄膘猪”的检测导入,利用此法可以快速检测猪肉体内的微量芳基化合物,且每个样品的检测从取样到完成仅需几分钟,可以保证人们快速安全的吃上放心肉;在讲气相色谱法时以1998年的山西假酒案为例,让学生了解通过气相色谱法可以直接测定并分离出白酒中的醇、醛、酯等香味成分,解决了困扰白酒工作者多年的分离问题。通过这些案例导入,极大的激发了学生学习的热情。

2.利用多媒体技术,增强学生学习信心

仪器分析课程涉及许多仪器的内部结构、光路、电路等知识,单纯的灌输式讲解学生听得乏味,老师讲的枯燥,因此要充分利用多媒体技术,通过直观的图片、视频、动画演示等使学生对相关的仪器有较为直观的了解,此外像一些仪器比如原子发射光谱、原子荧光光谱、红外光谱等实验室没有的仪器可以通过视频演示让学生了解仪器的基本结构和操作方法。另外我们也可以从一些大型的仪器公司的网站上下载一些宣传资料或者培训PPT等,通过多媒体将其呈现出来,从而解决了许多课堂上难以讲解的实验装置,光路图,仪器内部构造等。通过多媒体技术的运用,学生学习仪器分析课程的信心有了很大的提高。

三、采用实践教学法,以实践运用促进教学

我院是职业技术学院,毕业后的学生需要胜任相关的检验检测工作,要实现校企的无缝对接,教师必须要以学生的職业发展和能力提升为出发点,以培养学生对食品行业各岗位的适应性为己任,本着“理论够用,突出实践”的原则,课堂上要重视理论,更重视理论在实践生产中的应用。如学完离子色谱法我们进行了人工合成色素和甜味剂中-SO3-的测定;学完高效液相色谱我们进行了茶叶中咖啡因的含量测定等,通过这些实践教学让学生熟练和巩固所需知识,熟悉和掌握相关仪器的使用和操作规范,同时也提升了学生的思维能力,培养了学生的敬业精神和良好的工作态度。

为了提升教师的实践教育教学能力,鼓励教师下企业下基层锻炼,学院规定每位教师每年必须下企业锻炼三个月,通过这些措施,扩展了教师的知识面,完善了教师的知识体系,也拓展了教学的深度和广度,以实践和岗位的需求来促进教学,做到实践与教学合二为一,使课堂教学有的放失,大大提高了教学效果。

四.改革实验内容,开展课外实验教学

食品检验专业与我们的日常生活息息相关,为了提高学生学习兴趣,学以致用,我们开展了许多课外实验,比如紫外-可见分光光度法测定火腿肠中亚硝酸盐的含量;原子吸收光谱法测定水样中铜的含量;氢离子选择电极测定不同饮料的酸度;离子色谱法进行碳水化合物(糖类)和氨基酸的分析等,这些实验与社会生活密切相关,能够让学生在掌握仪器使用方法的过程中,体会到仪器分析在实际社会中的应用。

综上所述,为了学好仪器分析,我们需要注重理论联系实际,更新教学观念,优化教学内容,综合运用各种教学手段,提高学生学习兴趣,让学生学有所成。

参考文献:

[1]. 邹良明.食品仪器分析【M】.科学出版社,2012.

[2]. 王琦, 贾剑平.应用化学专业仪器分析课程教学与实验改革探析[J], 大学化学,2013,28(4):19-23.

[3]. 屈建莹,朱莉莉,田贵臣. 《仪器分析》课程教学改革探讨[J],广州化工 2012,40(07):184-187.

[4]. 刘本志,王敏.仪器分析实验教学改革的探索与研究[J],教育教学论坛。2014,4(18):90-91.

作者:裴亚梅

第2篇:虚拟仿真实训教学在食品仪器分析课程中的应用

【摘要】虚拟仿真实训教学已广泛应用于食品专业的“虚实结合”教学之中。本文通过对虚拟仿真实训教学在食品仪器分析课程中的实际应用及效果进行了探讨,结果说明该教法可以提高学生的操作能力、自学能力和对仪器的理解能力。

【关键词】仪器分析 虚拟仿真实训 食品专业

【基金项目】广东省高职教育教学改革项目(20130201044)。

一、虚拟仿真技术简介

虚拟仿真技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,该技术在实验教学过程中又被称为“虚拟仿真实验技术”,是借助图像、仿真和虚拟现实操作流程等技术在计算机上营造可辅助或者部分代替传统实验各环节的相关软硬件环境[1]。虚拟仿真技术可以有效还原生产、操作和管理岗位的真实场景,作为学习工具能够有效提高技能教学质量。而虚拟仿真教学是深化教育教学思想、内容、方法、手段、模式改革,推动职业院校内涵建设的一个重要突破口。为此,教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中明确提出“要充分利用现代信息技术,开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验”[2]。根据食品从业人才的需求和社会科技发展的需要,虚拟仿真技术正被逐渐广泛应用于高职院校食品学科的教学中[3]。

二、《食品仪器分析》高职高专教学中存在的问题及结合虚拟仿真手段的拟解决方案

《食品仪器分析》是食品营养与检测专业的核心课程,“仪器分析”在食品检测领域已经与实验方法与国家、行业和企业标准结合紧密,并逐渐取代理化检测成为我国食品检测的重要手段。但目前高职高专《食品仪器分析》课程的教学仍存在着诸多亟待解决的问题。主要问题及拟解决方案总结如下:

(一)高职高专教材与相关专业的匹配度不够

“仪器分析”教材与本科教材侧重点具有显著差别:本科教学注重基础理论的讲解与推导演算,理论讲解大于实际操作。而高职教学需要“轻理论重实践”,仪器的使用方法与注意事项是高职高专“仪器分析”教学的重点。但目前多数高职高专“仪器分析”教材的理论知识仍然是贴近本科教育的培养要求,内容太过深奥和繁冗,而对于实操部分的解读又过于简单笼统,对操作性很强的数据处理软件系统的知识较少提及和深入讲解。

积极撰写有关高职高专匹配度较高的理论教材和实验教材,同时通过虚拟仿真训练弥补理论教学与实践教学之间的衔接问题,是相对有效的解决途径之一。

(二)理论部分复杂难懂,考核形式单调脱离实际

对于高职高专学生群体,仪器分析所涉及的基础知识及基本原理是相对复杂和深奥的。由于其理论基础相对薄弱,极易令学生感觉学习的内容抽象和复杂难懂,从而对课程丧失兴趣和积极性。此外,该课程考核方式通常为笔试,以理论知识体系作为主要的考核内容,单一的考试方式使学生对仪器实操兴趣降低,对理论知识机械记忆,最终导致教学效果不佳。

虚拟仿真教学可以有效弥补理论知识的枯燥,也解决了实操上机时间不充分和实验条件受限的难题。而最终的考核可以随时进行,同步打分,即时出示成绩,节约了考试资源,也使得学生更加重视实操环节。

(三)相对缺乏实操教学条件

“食品仪器分析”实操教学中存在的问题:第一,仪器设备较昂贵,无法满足所有同学的实操需求,实验大多以演示为主;第二,实验课时有限,学生实操时间得不到充分保障,导致实际工作中仍难以胜任相关岗位的要求;第三,只重视测定过程,不重视测定结果。教师在教学过程中,往往片面强调检测原理和步骤的重要性,使很多学生对数据的处理方法不熟悉;第四,验证性实验偏多,主观能动性调动不足。学生通常按照实验原理和操作步骤进行机械验证性的实验,缺乏对实验过程进行思考。

虚拟仿真教学可以有效地解决上述问题:第一,充分保障每一个学生的实操时间,同步纠错,提高操作准确度,而且任何仪器(包括贵重仪器)都可以直接进行实验操作,熟练之后再上实机继续操作和熟悉,既节省了资源,又大大提高了效率;第二,既重过程,也重结果分析,锻炼学生的数据处理能力,随时纠正不正确的分析结果,提高学生的学习和分析能力;第三,实验科目可选择性范围广,可以针对专业进行专项训练,提高实际岗位要求的匹配度。

三、虚拟仿真实训在《食品仪器分析》教学中应用的必要性及其教法的探索

虚拟仿真实训教学主要分为3个阶段:初级阶段,学生刚开始接触虚拟仿真系统,需要教师对学生加以引导;模块建立阶段,当学生对虚拟仿真系统熟悉之后,需要根据教学计划和学习的侧重点对虚拟仿真系统的实验加以调整,提升学生专业知识能力;模块应用阶段,当学生已经掌握基本的实验知识或仪器操作技能后,实现探究虚拟仿真实训中实验知识的运用[4]。虚拟仿真教学过程中,需要以学生为主体完成相关的虚拟软件操作。在我校虚拟仿真实训教学过程中,采用传统先讲后练的方式,容易让部分学生因虚拟仿真软件相对枯燥而放弃练习或者机械地完成虚拟软件的操作,结果会让学生在真正操作仪器时感觉无从下手。

如何让学生对虚拟仿真软件感兴趣,真正把虚拟仿真软件中的操作运用到真正的实验之中,是所有该课程的教师需要面临的挑战。这需要通过优化虚拟仿真实训课程标准和探讨新的教学方法来改变这一现状。虚拟仿真教学教法的探索如下:

(一)在操作虚拟仿真软件之前,恰当的导入情境,激发学生的兴趣,从而使学生投入到积极的学习状态。有效激发起学生兴趣之后,可适当引入激励机制。例如,以团队形式组建项目小组,优先完成虚拟仿真软件操作的小组,获得分数奖励或者其他嘉奖。

(二)明确分解虚拟仿真软件中包含的各项操作任务,让学生在知晓详细的操作任务的基础上,先以团队形式讨论和分析将会遇到哪些需要解决的问题,以此来调动学生主动求知的欲望。之后再由教师做适当引导来帮助学生有效地完成任务。倡导学生之间的讨论和交流,通过不同观点交流,加深每个学生对解决当前问题的思考。

(三)学生每完成一项任务,都会获得一定的成就感。当学生完成虚拟仿真实训任务时,通过对其学习成果进行展示交流,分析点评,对学生的学习情况做出客观的评价和反馈。采用教师评价、学生自评以及学生之间互评相结合等多方位评价策略。对表现优秀的团队进行奖励,并对学生需掌握的知识点再度进行提炼。

四、结语

通过我院师生们的共同努力,《食品仪器分析》课程的教学改革取得了阶段性成果,虚拟仿真教学使学生在掌握基础理论知识的基础上锻炼了实践动手能力,同时激发了其创新精神。将虚拟仿真教学贯穿于《食品仪器分析》课程的全过程,有利于全方位锻炼和提高学生的综合能力,为食品营养与检测专业“仪器分析”教学发展做出了有益的探索。虚拟仿真实训教学可以提高学生对“仪器分析”学科的学习兴趣、操作能力和团队意识。

参考文献:

[1]邱会东,苏小东,原金海,等.虚拟仿真技术在《仪器分析》理论课程辅助教学中的应用[J].科技与创新,2017(9):149-150.

[2]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[J].中国职业技术教育,2007,26(1):14-15.

[3]赵钢.虚拟仿真技术在食品加工教学中的初探[J].北京农业职业学院学报,2010,4(3):70-73.

[4]王朋.虚拟仿真技术在运动生理学实验中的应用研究[J].现代交际,2016(6):1-2.

作者簡介:

赵冠里(1980.3-),男,汉族,博士,讲师,研究方向:蛋白质化学与工程 。

苏新国(1977.8-),男,汉族,博士,教授,研究方向:食品质量与安全。

作者:赵冠里 刘岩 苏新国 杨昭 黄国平

第3篇:应用型本科食品类专业仪器分析教学改革探索与实践

摘要 仪器分析是应用型本科食品类专业人才培养的一门重要专业基础课程。为了适应应用型本科的转型和发展需要,从加强课程建设、创新教学方法和教学手段,以及改革课程考试方法等方面着手进行课程的教学改革与实践,提升教学效果。强调优化理论教学内容,强化实践教学环节,精心设计课程导入,有机结合动画与视频,结合案例式教学方法,使专业知识通俗化,以及利用网络资源等。在课程考试方面应突出学生能力考核。

关键词 仪器分析;食品专业;教学改革;应用型本科

应用型本科教育是地方院校适应市场需要的必然选择,目标是培养高素质应用型人才。地方院校应用型本科人才培养模式需要从培养目标定位、教学计划与课程体系设计、实现途径、保障系统等方面进行全方位的改革[1]。应用型本科食品类专业人才的培养需要不断深化教学改革,为食品行业培养更多的高素质应用型人才。

仪器分析是食品专业的主干核心课程,此课程既具有高度的抽象性,又具有很强的实践性。食品仪器分析以“理论-实践”一体化、行动导向教学为特点,突出课程的实用性、技术性和综合性,使学生掌握现代仪器分析测试技术,具备从事仪器分析所必备的素质、知识与技能和一定的分析问题、解决问题的能力。仪器分析课程在人才培养和提高学生科学素质方面起着举足轻重的作用。笔者结合教学经验,对应用型本科食品类专业仪器分析课程进行教学改革与实践。

1 加强课程建设

1.1 优化理论教学内容

仪器分析理论教学内容涉及面广、内容丰富、不容易理解和掌握,传统的教学现状大多采用“教师一言堂”。由于该课程专业性强,内容枯燥乏味,导致课堂气氛沉闷,学生缺乏学习兴趣,厌学情绪严重,对知识的记忆不牢,未能达到预期教学效果。

从应用型本科食品专业毕业生的就业方向看,主要是从事食品生产研发、分析检测以及质量控制等工作。这些工作所涉及的仪器主要是紫外分光光度计、原子吸收分光光度计、气相色谱仪、高效液相色谱仪、质谱仪等仪器。鉴于此,对以前多而全的教学内容进行了整合优化,结合专业特点与重点,着重详细地讲授了紫外-可见分子吸收光谱法、原子吸收光谱法、气相色谱法、液相色谱法、质谱法等的原理和实验技术方法,以及在痕量分析中应用较多的各种联用技术。同时增加了教材中没有但实际生产中常涉及的其他内容项目,如氨基酸分析仪等。从不断更新的食品类国家标准和行业标准等资料中丰富教学资源,参考国外优质适用教材和教学资源,“工学结合”,与行业企业专家探讨人才培养模式,制定教学大纲,共同编写特色教材和有规范的实习、实训、实验指导书[2]。

仪器分析与现代计算机智能化技术的有机融合实现人机对话,更使仪器分析联用技术得到飞跃发展,这就要求仪器分析课程及时更新教学内容,增加先进、前沿的仪器分析的新方法和新技术,突出学生能力培养,及时引入行业企业领域的新知识、新技能、新工艺,实现教学内容与社会需求的有效衔接。

1.2 强化实践教学环节

仪器分析是一门技术性、实践性非常强的课程,只有将理论和实践有机结合起来,才能达到应用型本科的人才培养目标,即培养出高层次、高技术、高技能的应用型人才。以前主要采用的教学方式是先介绍理论部分知识,然后去合作单位见习仪器的操作步骤,学生无法直接进行操作,收获有限。现学校为加快本科转型发展,基本配备了满足相关专业技术技能训练的各种仪器设备。利用实验室已有的仪器设备,如原子发射光谱仪、液相色谱仪、气相色谱仪、氨基酸分析仪等试验仪器,开设试验课程。学生在教师的指导下操作相关仪器,掌握操作技术和要领。同时与企业、行业紧密结合,建立校内外实习实训基地,部分学生在生产实习期能直接进入企业实验室从事仪器操作。

实践教学倡导从学生能力培养、工作实际需要出发,将“以能力为目标,任务或项目为载体,构建学习情境,学生为主体”作为课程改革的突破口,以导向为主,激发学生的主动性和创新意识,促使学生积极主动地学习,使获得知识与技能的过程也成为理解仪器分析、进行科学探究、联系生产生活实际和形成科学价值观的过程[3]。

通过综合实验设计来实现实践教学,结合社会热点问题安排分析任务。学生根据分析对象的物化特性,结合已经学习的理论,从分析方法和分析条件等方面制订出合适的实验方案,并最终实现检测。如当前食品安全事件“镉大米”、“毒胶囊”、“三聚氰胺奶粉”、“瘦肉精”、“染色馒头”、“地沟油”等。以实训项目作为载体,在每一个实训环节中帮助学生获取经验性知识,并渗透理论知识的讲授。在完成数个任务的基础上,再拓展相关技术理论知识,最后以技术理论知识指导各个综合项目的完成。这种开放性实验使学生在传统实验课中的角色由被动变为主动,注重培养学生独立思考的能力,启发学生的创造力。

鉴于实验课学时的限制,本科生实际操作仪器的机会十分有限,不利于学生动手能力和创新能力的培养。实行本科生导师制,实验室开放制度以来,通过对实验室的改造,建立电子门卡制度,增加视频监视等措施,为实验室开放创造了条件。学生在教师的指导下,依托大学生科研创新项目和创业孵化项目,独立设计一些实验,在实验室进行研究,提高了动手能力和科学研究能力,而且可以充分锻炼独立思考问题、分析问题和解决问题的科学思维能力,培养协作精神。

2 创新教学方法和教学手段

2.1 精心设计课程导入,激发学生的求知欲和学习兴趣

“工欲善其事,必先利其器”。仪器分析课程站立于科学的前沿,搭建理论与现实的桥梁,感知科技的强大魅力;洞悉毫厘之间,触摸未来奥妙的世界。通过列举一些与生活、专业密切相关的现象,如引起全社会高度关注的食品“塑化剂”超标事件,以实用性为亮点,引起学生的好奇心,激发学生的求知欲。学以致用,让学生深刻体会到这门课程对将来参加科学研究或具体实际工作都大有裨益。

精彩的课堂导入是上好一堂课的良好开始,能否恰当地引入新课将直接影响教学效果,也与能否激起学生的课程学习兴趣、调动学生探索的积极性密切相关[4]。在讲述色谱的分离原理时,可以从“运动员在同一起跑线起跑,却在不同时间到达终点;不同的人逛同一条街,有的人需3 h,有的人却只需30 min;使用筛子可以使不同直径的颗粒得到较好的分离”3个方面设计课程引入,分别总结“基于速度不同;基于商店对人的吸引力;基于分子直径与筛孔的相对大小”的结论用来阐述色谱分离的原理,以达到深入浅出的效果,然后辅以茨维特植物色素分离的经典动画,让学生对色谱的分离原理有更深入的理解和把握。讲述质谱课程时,以中国科学家屠呦呦因发现治疗疟疾的青蒿素而荣获诺贝尔医学奖的新闻讲起,从如何测出“青蒿素”这个分子的分子量进行课程引入,这就需要动用高端的现代仪器——有机质谱仪。

2.2 动画与视频有机结合,提高教学效果

许多概念需要通过动态过程才能得到准确描述,如色谱仪的物质分离、质谱仪的离子化过程等[5]。仪器的内部构造很难观测到,导致学生对仪器结构性能的认识比较肤浅。将视频和动画穿插于课程的讲授中可使学生更容易理解其中的原理和结构。动画形象逼真,引人入胜,更适合讲述仪器的原理和结构,简明易懂,这样就会强化学生的直觉思维,加深学生的理解程度;视频则用于讲述仪器的操作方法和使用,两者相得益彰,把学生的感性认识和理性认识完美结合起来,从而让学生能够深刻理解,融会贯通,也使课堂教学因融入信息技术而富有现代气息,有声有色。

2.3 采用案例式教学方式

改革教学方法,以案例教学全面带动启发式、讨论式、参与式教学,做到“教、学、做、评”一体化。教学内容越来越多地引入一些与现实社会关注热点相关的内容,这些例子能够起到加深理论理解和举一反三的作用,尊重本科教育的特点,强调基础的重要性,也照顾到社会实践内容。创设问题情境,开展新颖互动,启发学生掌握“关键案例法”的精华。如高效液相色谱柱的内径都是一些很零碎的数字,如4.6 mm、3.9 mm,很少见到5 mm、10 mm这种整数,以这个现象进行启发式教学,进而解释色谱柱的柱效和流速的关系。

2.4 专业知识通俗化的教学

通俗化教学是在课堂上用通俗的语言讲解深刻的道理。抽象的名词形象化、通俗化、浅显化,学生听起来易懂,能收到较好的教学效果。教师的语言要准确、生动、形象、鲜明,最好还要幽默、诙谐,具有启发性、引导性。例如在讲述色谱的速率理论时,可以举一个生活化的例子——汽车,线速度可以理解为汽车行驶的速度;流速可以理解为汽车烧油的速度,而不同内径的色谱柱可以理解为不同大小的汽车,越粗的色谱柱代表着越大的汽车,要开到相同的速度,烧的油就多,所以,更粗的色谱柱需要更大的体积流速才能产生与细色谱柱相同的线速度/分析速度。这样类比的解释方法,学生听起来易懂,教学效果显著。

2.5 积极发挥“双师型”教学模式

应用技术型大学培养的学生专注于技术应用方面,这就需要“双师型”教师的指导。要强化教师这方面的知识,采用“走出去”、“引进来”的策略。“走出去”即教师深入到生产一线,对企业的知识进行更新换代;“引进来”即引进生产技术方面的专家来传授相关的知识和技术,来自企业的兼职教师把实践中的新知识、新技术和新问题融入教学中,有助于培养学生的实践和创新能力。近年来,湖南文理学院与所在地的金健米业、阳光乳业、德山酒业、武陵酒业、汇美食品等国内外知名食品企业建立了紧密的校企合作关系,为“双师型”教师培养奠定了基础。

针对食品专业的特点,选择性地邀请食品生产企业、检验检疫局、畜牧水产局等单位从事仪器分析检测一线的专家来校给学生讲授具体的案例教学。建议科研应主要偏重应用,科研项目应专注于解决现实生产中的实际问题。加强高校与企业联合申报科研项目,同时在项目的实施过程中,让学生积极参与到项目中来,强化对学生的培养和锻炼[6]。校企合作指导毕业设计,依托合作教育项目,聘请业界导师指导学生完成“真实课题”,有效实现“应用型”综合训练。

2.6 利用网络资源,提升教学效果

给学生推荐合适的网站和精品网络课程,如岛津等仪器设备厂家的网站涵盖了仪器分析教育课程、应用研究、体验中心、在线学习等栏目,可以利用网络资源提高学生自主学习的能力。开展虚拟实验教学,比如模拟液相色谱分析过程,通过调整流动相的速度,可以得到不同的出峰时间和峰形;模拟红外光谱法测定简单有机化合物的结构[7]。

2.7 教学相长

多运用师生互动的学习方法;让学生走向讲台,增强学习的自主性。某学生在企业实习时用气相色谱检测甜蜜素,课堂上邀请该学生讲述气相色谱检测甜蜜素的前处理和气相色谱的操作,然后让学生自主提问,活跃课堂气氛。另则开展仪器分析课程的慕课、微课的教学尝试,均取得良好的教学效果。

3 改革课程考试方法

改进评价方式,突出学生能力考核。探索建立灵活多样的考核评价方式,如开卷、闭卷、技能测试、撰写实验报告等[8]。该课程理论知识考核采用课堂提问、课堂练习、作业、研究性习题,辅以学习态度考核、阶段性考核、期末综合性考核等多种形式组合。阶段性考核和期末综合性考核可以是闭卷、开卷、半开卷等形式,考核内容以应用为主,着力避免“死记硬背才能得高分”的现象,培养学生的综合应用能力。参照职业技能鉴定标准,精心设计操作技能考核评分表,在完成每个实训项目的训练后,要求学生按照评分标准自检、互检、教师检,从而保证公平、公正地进行评价。以实际工作为背景选择任务,学生自行设计并实施任务的方案,记录试验、调查和资料收集筛选的结果,注重学生自我积累考核证据。

4 结语

应用型本科人才培养目标是培养懂理论、会技术的本科层次的应用型人才。高素质应用型食品类专业人才在突出应用特征的同时,还要突出高素质特征。仪器分析的课程教学除了要注重理论素养的培养外,还要注重培养学生的创新能力和实践能力,需要在具体的教学实践过程中不断研究和探索,开拓创新。

参考文献

[1] 陈新民.应用型本科的课程改革、培养目标、课程体系与教学方法[J].中国大学教学,2011(7):27-30.

[2] 胡仲秋,李忠宏,傅虹飞,等.食品科学专业实习教学模式的探索与创新[J].安徽农业科学,2015,43(35):364-366.

[3] 王琦,张思锐.仪器分析课程教学与实验改革[J].大学化学,2006,21(2):22-24.

[4] 刘晓宇.食品质量与安全专业中《仪器分析》教学的探讨[J].华中农业大学学报(社会科学版),2007(2):138-139.

[5] 吕海涛.仪器分析实验教学改革的探索与实践[J].实验室科学,2011,14(3):16-18.

[6] 潘懋元,周群英.从高校分类的视角看应用型本科课程建设[J].国内高等教育教学研究动态,2009(13):4-7.

[7] 钟瑞敏,黄国清,肖仔君.食品工科专业核心实践技能培养体系的构建[J].实验室研究与探索,2010,29(10):118-121.

[8] 高雪丽,郭卫芸,王加华,等.应用型本科院校食品专业课程体系与教学内容改革实践[J].农产品加工,2015 (7):79-81.

作者:谢中国 王芙蓉

第4篇:《仪器分析》教学大纲

英文名称:Instrumental Analysis

分:3学分

时:48学时

理论学时:32学时

实验学时:16学时 教学对象:安全工程专业

先修课程:工程化学、物理化学、有机化学

教学目的:

本课程是安全工程专业本科生的专业课,是学生从事本专业的科研、生产工作必备的专业技术知识。通过课程学习,从实用的角度,系统深入地掌握分析方法、仪器工作的基本原理、应用技术,掌握国内外较为成熟的分析技术、新成果和新进展。使学生获得必需的专业技能锻炼,有关的专业技术知识也得以充实与提高。

教学要求:

本课程的教学与学习需要理解化工生产单元操作过程中危害有害因素;掌握过程安全的基本概念与原理;重点掌握过程安全的分析方法,安全装置的工作原理及防护技术措施、设计及有关选型计算理论;熟悉相关的测试技术,了解国内外化工过程安全的新进展。

教学内容:

第一章

仪器分析导言(2学时)

基本要求:

了解仪器分析历史、现状及总的发展趋势,仪器分析的共性、衡量仪器性能的指标、仪器校正和分析方法、选择何种仪器分析方法时应考虑的各种因素等。

点:

仪器分析的共性、衡量仪器性能的指标、仪器校正和分析方法 难

点: 仪器校正和分析方法

第二章

气相色谱分析(4学时)

2.1 气相色谱法概论 2.2 气相色谱分析理论基础 2.3 色谱分离条件的选择 2.4 固定相及其选择 2.5 气相色谱检测器 2.6 气相色谱定性分析 2.7 气相色谱定量分析 2.8 毛细管气柱相色谱法

2.9 气相色谱分析的特点及其应用范围 基本要求:

了解气相色谱基本原理及其分离分析特点、仪器组成。掌握色谱柱固定相及其选择、各种气相色谱检测器(FID,TCD,ECD,FPD,NPD及AED)及其检测对象、检测特点等;掌握定性定量方法。特别介绍程序升温、毛细管柱的特点及相应的毛细管气相色谱仪器及应用。

点:

色谱柱固定相及其选择、各种气相色谱检测器(FID,TCD,ECD,FPD,NPD及AED)及其检测对象、检测特点等,掌握定性定量方法。

点:

色谱柱固定相及其选择。

第三章

液相色谱分析(4学时)

3.1 液相色谱法的特点

3.2 影响色谱峰扩展及色谱分离的因素 3.3 液相色谱法的分类及其分离原理 3.4 液相色谱固定相 3.5液相色谱流动相 3.6液相色谱仪

3.7 液相色谱分离类型的选择 3.8 应用实例 基本要求:

熟悉高效液相色谱气相色谱的特点比较、仪器组成;掌握液相色谱柱的各种固定相及流动相的选择、柱分离原理。理解化学键合相分配色谱(正、反相色谱)、液固色谱、离子交换色谱、离子色谱、离子对色谱、尺寸排阻色谱和亲和色谱等方法的原理及其应用。

点:

液相色谱柱的各种固定相及流动相的选择、柱分离原理。 难

点:

化学键合相分配色谱(正、反相色谱)、液固色谱、离子交换色谱、离子色谱、离子对色谱、尺寸排阻色谱和亲和色谱等方法的原理及其应用。

第四章

质谱分析(4学时)

4.1 质谱分析概述 4.2 质谱仪器原理 4.3 双聚焦质谱仪

4.4 飞行时间质谱计及四极质谱计 4.5 离子的类型

4.6 质谱定性分析及图谱分析 4.7 质谱定量分析 4.8 气相色谱-质谱联用 4.9 质谱分析应用

基本要求:

熟悉质谱分析基本原理、仪器组成及其性能表征,理解各种离子源(电子轰击源、化学电离源、火花源、场电离源)和质量分析器(磁分析器、飞行时间、四极滤质器、离子阱、离子回旋共振)、分子离子、碎片离子、同位素碎片离子峰的产生及质谱图解析规则。了解质谱仪作为检测器与其它方法的联用技术(GC-MS,FTIR-MS,HPLC-MS)。

点:

各种离子源(电子轰击源、化学电离源、火花源、场电离源)和质量分析器(磁分析器、飞行时间、四极滤质器、离子阱、离子回旋共振)、分子离子、碎片离子、同位素碎片离子峰的产生及质谱图解析规则。

点: 质谱分析基本原理。

第五章

电位分析法(6学时)

5.1 电化学分析法概要 5.2 电位分析法概要 5.3 电位法测定溶液的PH值 5.4 离子选择性电极与膜电位 5.5 离子选择性电极的选择性 5.6 离子选择性电极的种类和性能 5.7 测定离子活(浓)度的方法 5.8 影响测定的因素 5.9 测试仪器

5.10 离子选择性电极分析的应用 5.11 电位滴定法 5.12 自动电位滴定

5.13 电位滴定法的应用和指示电极的选择 基本要求:

掌握各种电极、电位的产生机制、Nernst表达式,增加对常用参比电极特点的内容,重点介绍各种膜电极(如pH玻璃电极和氟电极)的电位产生原理、干扰来源及测量方法(直接电位及电位滴定)。

点:

电位产生原理、干扰来源及测量方法。 难

点: 电位产生原理。

第六章

原子发射光谱分析及原子吸收分光光度分析(8学时)

6.1原子发射光谱分析 6.1.1 光度分析法概要

6.1.2 原子发射光谱分析的基本原理 6.1.3 光谱分析仪器 6.1.4 光谱定性分析 6.1.5 光谱定量分析 6.1.6 光谱半定量分析

6.1.7 原子发射光谱分析的特点和应用 6.1.8 火焰光度分析

6.2 原子吸收分光光度分析

6.2.1 原子吸收分光光度分析概述 6.2.2 原子吸收分光光度分析基本原理 6.2.3 原子吸收分光光度计 6.2.4 定量分析方法 6.2.5 干扰及其抑制 6.2.6 测定条件的选择

6.2.7 灵敏度、特征浓度及检测极限

6.2.8 原子吸收分光光度分析法的特点及其应用 6.2.9原子荧光分光光度分析简介 基本要求:

掌握原子吸收分析原理:重点讲述谱线变宽因素、积分吸收及峰值吸收;仪器组成:重点介绍光源(空心阴极灯)原子化器(火焰和石墨炉);详细讲述干扰校正方法及其分析条件选择、简单介绍原子荧光分析法,并与原子吸收分析法从各个层面进行比较。

点:

谱线变宽因素、积分吸收及峰值吸收;仪器组成;光源(空心阴极灯)原子化器(火焰和石墨炉)

点:

干扰校正方法及其分析条件选择。

第七章 核磁共振波谱分析(4学时)

7.1 核磁共振原理

7.2 核磁共振仪

7.3 化学位移和核磁共振图谱 7.4 自旋偶合及自旋裂分 7.5图谱解释

7.6简化图谱的方法 基本要求:

掌握核磁共振基本原理、能级分布及弛豫过程、化学位移及其影响因素、一级图谱的解析规则及简单应用。熟悉核磁共振仪器组成简介。

点:

核磁共振基本原理、能级分布及弛豫过程、化学位移及其影响因素、一级图谱的解析规则。

点: 核磁共振基本原理、能级分布及弛豫过程、化学位移及其影响因素。

参考教材:

1 方惠群等编,仪器分析原理(第二版),南京大学出版社,2001 2 夏心泉主编,仪器分析(第一版),中央广播电视大学出版社,1995 3 朱明华编,仪器分析(第二版),北京:高等教育出版社,1993 4 赵藻藩等编,仪器分析,北京:高等教育出版社,1990 5 D.A. Skoog, F.J. Holler, T.A. Nieman, Principles of Instrumental Analysis, 5th Edition, Harcourt Brace & Company. 1998

第5篇:《生化仪器分析》教学大纲

《生物仪器分析》课程教学大纲

课程编号:

课程名称:《生物仪器分析》 总学时:28

先修课及后续课:先修课有《有机化学》、《物理化学》、《生物化学》、《分析化学》,后续课有《生物制药工艺学》、《分子生物学》。 一. 说明部分

1、课程性质

生物工程、生物技术和食品工程专业课,必修。

2、教学目标及意义

通过《生物分析技术》课程的学习,使学生能够掌握常用仪器分析方法的基本原理、构造、特点和适用范围,以及如何在生物和食品上实现定性与定量分析。本课程不仅提供了的分析测试技术,而且是自然科学领域重要的科学研究手段。该门课程对于生物与食品相关专业学生培养素质的提高,使他们能够适应现代科学研究及生产需要打下坚实的基础。

3、教学内容及教学要求

本课程安排在学生完成有机化学、分析化学等有关基础和专业基础课程之后。内容上注意与以上课程的衔接,并避免不必要的重复,课堂教学应力求使学生掌握基本概念,弄清仪器分析方法的基本原理,了解常用仪器的基本结构和测试原理,学会各类常用仪器的使用方法和定性定量测试技术,了解仪器分析方法的对象、应用和检测范围,掌握数据的正确处理方法和各类谱图的初步解析方法。

要求学生有扎实的课程基础。在听课的过程中随时复习所涉及的基本原理,对没有听懂的知识点及时提问,以免影响对后面知识点的理解与掌握。在课程结束前要求每位学生在课余查阅相关的文献资料,并写一篇专题报告。同时该课程内容繁多,发展较快,故授课教师在吃透教材基础上,应广泛阅读相关参考资料和科研文献,认真备课,随时更新讲稿或课件,使学生及时了解本学科的重要进展及发展动态。

4、教学重点、难点

教学重点是色谱分析的基本理论、气相色谱分析法和高效液相色谱分析法;以及光谱分析中的紫外分光光度法和原子吸收光谱法;难点是仪器的基本结构与测试原理及谱图的解析等内容。

5、教学方法与手段

在教学方法上采取课堂讲授为主,辅以多媒体课件、实验操作、习题解答、多媒体虚拟软件和教学辅助材料等,以加强学生对理论知识的消化和理解,在教学过程应注意启发学生的思维,培养学生发现问题和解决问题的能力。

6、教材及主要参考书 选用教材:

1. 董文宾主编, 《生物工程分析》,

化学工业出版社 2006年; 参考书:

2. 朱明华编,《仪器分析》(第四版),高等教育出版社,2008年6月; 3. 赵藻藩等编,《仪器分析》,高等教育出版社,1999年;

4. 陈培榕等编,《现代仪器分析实验与技术》(第二版),清华大学出版社,2006年。

7、其它:

二、正文内容 第一章 引

言 一 教学要求

重点让学生了解仪器分析的研究内容、任务和重要意义,增强学生学习的主动性和自觉性。 二 教学内容

本课程的任务;研究内容;研究意义。

三、本章学时数:1

第二章 电位分析法 一 教学要求 本章重点在于介绍电位法测定溶液pH值;离子选择性电极与膜电位;测定离子活(浓)度的方法;影响测定的因素等内容。 二 教学内容

电化学分析法概要;电位法测定溶液pH值;测定离子活(浓)度的方法;影响测定的因素;测试仪器;电位滴定法的应用和指示电极的选择。

三、本章学时数:2

第三章 紫外吸收光谱分析 一 教学要求

本章重点在于介绍分子吸收光谱;紫外吸收光谱的产生;紫外及可见光分光光度计;紫外吸收光谱的应用等内容。 二 教学内容

分子吸收光谱;紫外吸收光谱的产生;有机化合物的紫外吸收光谱;溶剂对紫外吸收光谱的影响(溶剂效应);紫外及可见光分光光度计;紫外吸收光谱的应用。

三、本章学时数:2

第四章 原子吸收分光光度分析法 一 教学要求

本章重点在于介绍原子吸收分光光度分析基本原理;原子吸收分光光度计;定量分析方法;原子吸收分光光度分析法的特点及其应用等内容。 二 教学内容

原子吸收分光光度分析概述;原子吸收分光光度分析基本原理;原子吸收分光光度计;定量分析方法;干扰及其抑制;测定条件的选择;灵敏度、特征浓度及检测极限;原子吸收分光光度分析法的特点及其应用;原子荧光分光光度分析简介。

三、本章学时数:1 第四章 气相色谱分析 一 教学要求

本章重点在于气相色谱分离条件的选择;气相色谱定性方法;气相色谱定量方法;毛细管气相色谱法;气相色谱分析的特点及其应用范围。 二 教学内容

气相色谱法概述;气相色谱分析理论基础;色谱分离条件的选择;固定相及其选择;气相色谱检测器;气相色谱的定性与定量方法;毛细管气相色谱法;气相色谱分析的特点及其应用范围。

三、本章学时数:4

第五章 高效液相色谱分析 一 教学要求

本章重点讲解HPLC法中影响色谱峰扩展及色谱分离的因素;HPLC法的分类及其分离原理;HPLC法的固定相与流动相;高效液相色谱仪;HPLC分离类型的选择等。 二 教学内容

高效液相色谱法(HPLC)的特点;影响色谱峰扩展及色谱分离的因素;高效液相色谱法的分类及其分离原理;液相色谱法固定相;液相色谱法流动相;高效液相色谱仪;高效液相色谱分离类型的选择;高效液相色谱法应用举例。

三、本章学时数:2

三、教研室:生物技术

执笔人:徐 涛

系主任审核签名:

第6篇:仪器分析实验教学总结

2005-2006学年第二学期

仪器分析化学实验总结

仪器分析法是测定物质化学组成、状态、结构的重要方法,也是监测物理、化学等过程的重要手段之一。由于物理学、电子学的发展促进了分析仪器的发展,从而分析化学已经由以化学分析为主的经典分析向以仪器分析为主的现代分析过渡,仪器分析的应用也逐渐扩展到许多相关学科中,因此《仪器分析》已被列为化学专业(本科)必修的基础课程之一,一些非化学专业也逐渐将仪器分析列为必修课或选修课。仪器分析是一门实验技术性很强的课程,需要严格的实验相关知识与实验技能训练,在《仪器分析实验》课程的教学过程中是理论可以指导实践,通过实验可以验证和发展理论。仪器分析实验中一些大型仪器的操作较复杂、影响因素较多、信息量大、技术要求高,还需要通过对大量实验数据细致的分析与图谱解析来获取有用的信息。通过本门实验课的学习,可以培养学生如何使用分析仪器正确地获取精密实验数据,进而对实验数据进行科学地处理得出有价值信息的能力。掌握所用仪器的结构和各主要部件的基本功能,理解和掌握相关仪器的实验技术、方法,增强学生独立操作该类仪器进行科学研究的能力。

本学期按照本科教学大纲的要求并结合授课班级2004级化学本科的实际基础,我们共开设了八个实验:火焰原子吸收法测定钙、镁的含量;气相色谱法进行混合物的定性、定量分析;721-分光光度法测定微量铁;分子荧光法测定奎宁含量;紫外分光光度法测定苯甲酸含量;单扫描极谱法测定自来水中的铅和铬;液相色谱法测定樟脑球中萘含量,综合热分析法对热分析过程的测定。实验覆盖面广,仪器设备先进。学生在实验过程中更进一步地理解了各种分析方法所依据的原理、该方法的技术特点及操作要领。学会了一些常规分析仪器的使用方法,并能够掌握运用仪器对实际物质进行分析分离的基本思路。

仪器分析是让学生以分析仪器为工具亲自动手去获得需要的信息,是在老师指导下所进行的一种特殊形式的科学实践活动,是学生未来走向社会独立进行科学实践的预演。为此我们每次上课前都要求学生要通过仪器分析实验课的学习对具体的实验过程有一个直观、感性的认识,在此基础上再通过认真、严格、细致的操作练习,在获取实验数据的过程中培养良好的科学作风和独立从事科学实践的能力。具体方式为:

1.要求学生在实验之前,应做好预习工作,仔细阅读仪器分析实验教材中的规定与要求,弄清楚方法的原理、实验操作的程序和应注意的事项,特别是安全事项。

2.在实验前我们会先检查学生的预习情况,结合当次实验内容中涉及的操作要点对学生进行简要讲解,然后指导学生做好实验准备工作。

3.学生实验开始后,要求学生细心观察和详细记录实验中发生的各种实验现象,记录的原始数据不能删改,如有疑问可与同组学生进行现场讨论,并通过与指导老师的探讨解决疑问,必要时可重做 1

实验,最后经指导老师认可后完成实验内容。

4.认真、及时写好实验报告。撰写实验报告是仪器分析实验的重要环节,实验数据的处理与分析都要在报告中体现出来。报告的内容除了实验名称、实验日期、实验仪器型号、实验操作条件等规范内容外,还要包括学生对该实验的总结与讨论,对少数实验异常现象进行解释,老师必须认真批改实验报告并给出报告成绩。

5.所有实验结束后,要以口试、操作技能考核方式予以期末考核,将结果计入总成绩。

综上所述,仪器分析化学课实验,无论教还是学,都必须坚持客观、严谨、认真、扎实的作风,教师才能教好,学生才能学好;也只有这样,才能真正发挥实验教学的作用,达到预期的教学目的和效果。

分析教研室2006年6月

第7篇:仪器分析实验课程开放性实验教学方案

《仪器分析实验—高效液相色谱》课程开放性实验教学方案

《仪器分析实验—高效液相色谱》课程教学任务于2010年春季学期开始由药学院药分教研室承担。为了适应药学本科生实验教学的需要,培养学生的创新精神和实践能力,结合学院现有的教学条件,保证仪器分析实验教学的教学质量和保障实验教学过程能顺利进行,特拟定本开放性实验教学方案。

一、开放性实验教学内容

暂拟定《仪器分析实验》课程中高效液相色谱法实验部分为开放性实验教学的主要内容,对于具体的实验内容,可由课题组实验指导老师自行指定,但学生开放性实验教学内容至少需包括以下几个方面:

1.了解高效液相色谱仪的结构与功能 2.熟悉高效液相色谱系统效能的评价;

3. 掌握使用高效液相色谱进行定性分析的方法; 4. 掌握使用高效液相色谱进行定量分析的方法。

二、开放性实验教学指导教师的要求

开放性实验教学指导教师由学院各课题组指定。指导教师要求有较强的责任心,较高的知识储备能力和实验操作技能,具有稳定的研究方向,有中级以上职称(或硕士以上学历)的教师担任。

三、开放性实验教学的组织管理

1.《仪器分析实验》课程的开放性实验于2010年春季学期开始前将教学任务下达到学院有条件的各个课题组,并将所有参与该课程学习的学生在各课题组随机、均匀分配。在分配完成后,将对应课题组实验指导教师的实验教学项目名称、地点、预约电话和指导教师等情况,通知给相关学生。具体教学时间的安排,由指导教师与学生商议决定。

2.各课题组实验教学指导教师负责本课题组的教学管理,并根据参加实验的学生人数和实验内容,做好仪器设备、消耗材料等开放实验的准备工作,并做好正常教学秩序维持、实验室管理等工作。

3.学生进入开放实验室前,必须预先阅读有关参考资料,准备好实验实施方案,做好实验的前期准备工作。学生实验室后,必须严格遵守相关实验室管理规章制度,服从指导教师的安排与管理。 4.学生参与的实验项目,实验工作量需18学时以上。学生完成实验项目后,根据实验结果进行数据分析,写出实验报告(论文、研究报告、作品或实验总结),并交由指导教师对其进行考核,按百分制给出开放性实验教学过程的成绩。

四、开放性实验教学仪器维护与学生实验用消耗品费用 承担开放性实验所产生的费用,由各带教课题组自行解决。

五、开放性实验教学工作量的计算办法 承担开放性实验的课题组工作量计算公式为:

附一:药学院现有高校液相色谱仪的分布 1. 丁劲松 2. 吴建平 3. 谭桂山 4. 李劲平 5. 胡高云

附二:药学院2008级本科生分组(共60人,分5组,每组12人) 1. 丁劲松 2. 吴建平 3. 谭桂山 4. 李劲平 5. 胡高云

18230N(N为带教学生人数)

第8篇:高校化学类仪器分析实验的信息技术教学模式研究(精选)

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高校化学类仪器分析实验的信息技术教学模式研究

高校化学类仪器分析实验的信息技术教学模式研究

摘 要:本文分析了化学类仪器分析实验教学的特点和难点,结合当前的高校教学现状和存在的问题,提出信息技术与仪器分析实验教学相结合的新教学模式。

关键词:信息技术;仪器分析实验;教学模式

1引言

大学化学类专业的一门重要课程是仪器分析实验。作为一种分析方法,它是以物质的物理和化学性质为核心,运用专业的仪器及设备,对物质进行包括定性、定量及形态的分析。此种方法是分析化学的重要组成部分,大量应用在科研和生产领域。仪器分析实验教学不仅可以培养学生分析、解决问题的能力,还可以为其以后的工作及研究夯实基础。虽然仪器分析实验知识的学习极其重要,但由于仪器在原理、构造及操作等方面复杂难寻规律,使得学习难度大,从而在实际的教学中效率低下。有鉴于此,可利用现代信息技术予以改善。

2 仪器分析实验教学的特点、难点、现状及其存在的问题

仪器分析实验是一门理论性、综合性、技术性、实践性很强的实验课程。现实中,一种物质必然具有多方面的特征。在分析中,可通过仪器分析多维度、多层次对其进行表示。由于自然界物质种类繁杂众多,使得仪器分析方法、种类、型号、操作等方面千差万别,在精度、测量范围等指标上存在不统一。此外,仪器分析实验也是一门极具操作性的课程,实验中往往需要操作众多的仪器来采集数据。而所得数据分析则需要用到各种不同的数学方法进行处理,最后经过处理的数据又需化学知识给予归纳解析。由此可以推论,仪器分析实验教学中的重难点主要是学生需要在有限的时间里掌握各类仪器的使用及众多实验数据的采集与分析等实验知识。

现代化学研究和生产过程中,使仪器分析技术不断发展。随着生产实践的需求增强,物理学、化学等自然科学不断进步,使得仪器分析技术不断得以发展和提高。仪器分析实验教学不可固步自封,也需

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要与时俱进,进行教学改革。目前,在仪器分析实验教学中主要存在下列问题:(1)仪器贵重,数量不多,不能满足实验过程中多名同学同时操作,一些特殊仪器学生接触不到,只是进行演示实验。所以,实验内容也比较单一,学生能熟练操作的仪器不多;(2)面对知识更新,实验技术也在不断进步且学生群体的类型也在不断的变化,陈旧的仪器设备及老套的教学方式难以提高教学质量;(3)教学内容少,常选用色谱分析、光分析、电分析等有限几种方法或几个典型的实验对学生象进行教学;(4)仪器原理和实验原理抽象,部分学生因前排人数多或其他原因不易准确观察到教师仪器讲解时的演示,使得后续的仪器操作错误;(5)学时限制使得实验指导教师在讲解内容时难以拓展,以至于有的学生学习效率低下,最终的实验教学目的很难实现。现实教学中面对的这些难题,看似很难解决,但在信息化逐步发展的今天,可使用信息技术来解决。

3 以信息技术为核心的仪器分析实验教学方法

目前,随着科学技术提高,以网络技术和计算机为代表的信息技术在教育界发挥举足轻重的作用,如使用图像、动画、声音、影视等教学方法,可以使抽象、枯燥、繁琐的知识变得具体、生动、简单,这样就提高了教学效率。虽然计算机在仪器分析实验中频繁运用,但在仪器分析实验中却没有充分发挥其功能。因此,有必要建立以信息技术为核心的仪器分析实验教学模式。

3.1基于仪器分析实验的信息检索体系的建立

仪器分析实验教学的一个重要的环节对于实验的预习和复习,而实验教材常常是数年才会更新一次,为弥补旧教材和最新分析仪器知识承载缺失的矛盾,应通过鼓励和指导学生提高信息技术检索知识,促进主动学生主动提高学习的积极性。比如,可以通过大型搜索网站或专业仪器分析网站来检索相应的实验知识,让学生知道在实验中需要做什么、如何做。

3.2多媒体技术在仪器分析实验教学中的应用

在教学中,可利用计算机和网络来制作文字、图像、声音、影视、动画等内容和其它形式丰富的多媒体教程,可显著提高教学效率:(1)用图文、动画等生动具体的形式来表述实验原理和仪器原理等抽象的

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内容,便于学生的理解。如用循环伏安法检测金属离子的实验中,可使用图片或动画将日常肉眼无法观察的金属离子与电子在电极之间和溶液状态下的转移情况,就会显得直观易懂。(2)多媒体具有放大实验中的重点、难点及教师实验演示操作过程中学生很难观察的地方,可防止学生实验知识出现漏洞。例如,在进行液相色谱的实验参数设置操作时,难以达到所有学生同时观看效果,但通过多媒体课件的不断讲解,学生就可知晓整个参数设置的原因及过程,而且可以同时讲解各参数的具体含义。(3)学生通过重复观看多媒体技术播放的规范性实验操作视频,可弥补自身的操作失误。(4)一些仪器分析实验虽然不属于教学大纲要求,但对学生非常重要而学校却没有提供条件。这样的情况就可以制成多媒体课件,用在实验课内讲解或学生课外学习,以弥补了教学条件的不足,确保仪器分析实验教学的连贯性和完整性,如和核磁共振仪这些实用但学生通常难以接触的仪器分析实验。

目前,有很多方法可用作制备仪器分析实验多媒体课件,常用的有:(1)Photoshop、PowerPoint、Flash等软件进行图片、文字或动画制作;(2)数码相机用来进行图片制作而摄像机可进行视频影像

制作。

3.3 建立师生互动交流的仪器分析实验教学平台

以网络通信技术核心的教需要充分利用信息交流工具,如校园网、腾讯QQ、E-Mail、各种论坛等作为现代交流平台,全力推动师生交流,解疑答惑,提高知识,并及时更新和发布与仪器分析实验相关的知识和信息。

3.4 其它信息技术的应用

除了一些常用的信息技术外,也可开发掌上实验室技术、虚拟现实技术、多媒体积件等新技术应用于仪器分析实验。

4 信息技术在仪器分析实验教学中的注意事项

1)信息化教学作为真实科学实验的补充不能完全替代真实的科学实验化学类仪器分析实验,尽管信息技术能将一些不易直接观察和重要实验现象展现给学生,但信息技术则无法模拟真实实验中不可知的一面。另外,真实实验在培养学生分析、解决问题及动手能力等方

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面有特殊作用,信息技术无法替代。

2)优秀的传统教学手段不能完全被取代无论教学手段如何创新和完善,仪器分析实验教学中“教与学”的目的不会改变,目前,教材、语言、板书、示范操作等传统教学手段仍具有重要地位。

5 结束语

由以上可知,高校化学类的仪器分析实验的信息结束教学还有待我们进一步的探索。

参考文献

[1]易兰花;冯春生;周方钦.仪器分析实验教学模式的改革与实践.高校实验室工作研究.2010年02期

[2]苏扬;姚国胜.化学类专业实验教学改革的探索研究.巢湖学院学报.2009年06期

[3]杜甫佑;阮贵华;李建平;陶慧林;潘宏程.以《仪器分析》教学改革为契机,培养学生创新能力.广州化工.2011年03期

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第9篇:仪器分析题目

1 高效液相色谱仪的种类有哪些?基本组成是什么?

答:高效液相色谱仪的种类很多,根据其功能不同,主要分为分析型,制备型和专用型。但其基本组成是类似的,主要由输液系统,进样系统,分离系统,检测系统,记录及数据处理系统组成。包括溶剂贮存器,高压泵,进样器,色谱柱,检测器和记录仪等主要部件。

2 在液相色谱中,色谱柱能在室温下工作,不需要恒温的原因是什么?

答:由于组分在液-液两相的分配系数随温度的变化较小,因此液相色谱柱不需恒温。

3 高效液相色谱法的基本概念是什么?

答:在经典液相色谱的基础上,引入了气相色谱(GC)的理论,在技术上采用了高压泵,高效固定相和高灵敏度检测器,使之发展成为分离速率,高分离效率,高检测灵敏度的高效液相色谱法,易称为现代液相色谱法。

4 柱外效应的解释。

答:由色谱柱以外的因素引起的色谱峰形扩展的效应,柱外因素常指从进样口到检测器之间,除色谱柱以外的所有死时间,如进样器,连接管,检测器等的死体积,都会导致色谱峰形加宽,柱效下降。

5 高效液相色谱法的特点是什么?

答:高效液相色谱法的分离效能高,选择性高,检测灵敏,分析速度快,应用范围广, 6为什么作为高效液相色谱仪的流动相在使用前必须过滤、脱气?常用的脱气方法? 答案:高效液相色谱仪所用溶剂在放入贮液罐之前必须经过0.45μm滤膜过滤,除去溶剂中的机械杂质,以防输液管道或进样阀产生阻塞现象。所有溶剂在上机使用前必须脱气;因为色谱住是带压力操作的,检测器是在常压下工作。若流动相中所含有的空气不除去,则流动相通过柱子时其中的气泡受到压力而压缩,流出柱子进入检测器时因常压而将气泡释放出来,造成检测器噪声增大,使基线不稳,仪器不能正常工作,这在梯度洗脱时尤其突出。 常用的脱气法有以下几种:(1)加热脱气法;(2)抽吸脱气法;(3)吹氦脱气法;(4)超声波振荡脱气法。

7对液相色谱流动相有何要求? 解:用作液相色谱流动相的溶剂,其纯度和化学特性必须满足色谱过程中稳定性和重复性的要求。对样品要有一定的溶解能力,粘度小,化学稳定性好,避免发生不可逆的化学吸附。溶剂应与检测器相匹配,不干涉所使用检测器的工作,制备色谱的溶剂应不干扰对分离各组分的回收。除此以外,选择的溶剂对所给定的样品组分具有合适的极性和良好的选择性。 8何谓梯度洗脱,适用于哪些样品的分析?与程序升温有什么不同?

解:梯度洗脱就是在分离过程中.让流动相的组成、极性、ph值等按‘定程序连续变化。使样品中各组分能在最佳的k下出峰。使保留时间短、拥挤不堪、甚至重叠的组分,保留时间过长而峰形扁平的组分获得很好的分离,特别适合样品中组分的k值范围很宽的复杂样品的分析。梯度洗脱十分类似气相色谱的程序升温,两者的目的相同。不同的是程序升温是通过程序改变柱温。而液相色谱是通过改变流动相组成、极性、ph值来达到改变k的目的。

9什么叫正相色谱?什么叫反相色谱?各适用于分离哪些化合物?在正相色谱与反相色谱体系中,组分的出峰次序

正相色谱法:流动相极性小于固定相极性的色谱法。用于分离溶于有机溶剂的极性及中等极性的分子型物质,用于含有不同官能团物质的分离。 反相色谱法:流动相极性大于固定相极性的色谱法。用于分离非极性至中等极性的分子型化合物。。

在正相色谱体系中组分的出峰次序为:极性弱的组分,在流动相中溶解度较大,因此k值小,先出峰。极性强的组分,在固定相中的溶解度较大,因此k值大,后出峰。

在反相色谱中组分的出峰次序为:极性弱的组分在固定相上的溶解度大,k值大,后出峰,相反极性强的组分在流动相中溶解度大,k值小,所以先出峰。 10仪器考察 1)补充完整高效液相色谱分析流程图。 2)高效液相是由哪几部分系统构成的? 3)什么是梯度洗脱?梯度洗脱有什么好处?

1)1

3 4 5 6 2)输液系统,进样系统,分离系统,检测系统,记录与数据处理。

3)梯度洗提,就是载液中含有两种(或更多)不同极性的溶剂,在分离过程中按一定的程序连续改变载液中溶剂的配比和极性,通过载液中极性的变化来改变被分离组分的分离因素,以提高分离效果。 好处:改善分离,提高分离度,加快分析速度,改善峰形,减少拖尾,利于微量分析。

1试述紫外吸收光谱,红外吸收光谱和核磁共振波谱产生的原因。

答:价电子跃迁;分子振动或转动;电子自旋或核自旋。 或转动;电子自旋或核自旋。

2简述红外吸收光谱产生的条件;是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么?

答(1)辐射应具有使物质产生振动跃迁所需的能量,即必须服从νL= △V·ν

(2)辐射与物质间有相互偶合作用,偶极矩必须发生变化,即振动过程△μ≠ 0; (3)并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱. 3.红外光谱定性分析的基本依据是什么?简要叙述红外定性分析的过程。

答:基本依据:红外对有机化合物得定性具有鲜明的特征,因为每一化合物都有特征的红外光谱,光谱带的数目 位置 形状 强度均随化合物及聚集态的不同而不同。

分析过程:(1)试样的分离和精制;(2)了解试样有关的资料;(3)谱图解析;(4)与标准谱图对照;(5)联机检索

4何为基团频率?何为特征吸收峰? 答:基团频率和特征吸收峰物质的红外光谱是其分子结构的反映,谱图中的吸收峰与分子中各基团的振动形式相对应。多原子分子的红外光谱与其结构的关系,一般是通过实验手段得到。这就是通过比较大量已知化合物的红外光谱,从中总结出各种基团的吸收规律。 实验表明,组成分子的各种基团,如O-H、N-H、C-H、C=C、C=OH和C= C等,都有自己的特定的红外吸收区域,分子的其它部分对其吸收位置影响较小。通常把这种能代表及存在、并有较高强度的吸收谱带称为基团频率,其所在的位置一般又称为特征吸收峰

5伸缩振动和弯曲振动有什么区别?

答:伸缩振动 指成键原子沿着价键的方向来回地相对运动。在振动过程中,键角并 伸缩振动 不发生改变,如碳氢单键,碳氧双键,碳氮三键之间的伸缩振动。弯曲振动又分为面内弯曲振动和面外弯曲振动,用δ、γ表示。如果弯曲振动的方向垂直于分子平面,则称面外弯曲振动,如果弯曲振动完全位于平面上,则称面 内弯曲振动。 剪式振动和平面摇摆振动为面内弯曲振动,面外摇摆振动和扭曲变形振动为面外弯曲振动。 6.影响基团频率的因素?

答:内部因素:(1). 电子效应 包括诱导效应、共轭效应和中介效应,它们都是由于化学键的电子分布不均匀引起的。

(2)氢键的影响氢键的形成使电子云密度平均化,从而使伸缩振动频率降低。

(3)振动耦合 当两个振动频率相同或相近的基团相邻具有一公共原子时,由于一个键的振动通过公共原子使另一个键的长度发生改变,产生一个“微扰”,从而形成了强烈的振动! 相互作用。

外部因素:(1)同一物质在不同状态时,由于分子间相互作用力不同,所得光谱也往往不同。

(2)在溶液中测定光谱时,由于溶剂的种类、溶液的浓度和测定时的温度不同,同一物质所测得的光谱也不相同。 7简介红外光谱仪

答:红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性,进行分子结构和化学组成分析的仪器。红外光谱仪通常由光源,单色器[,探测器和计算机处理信息系统组成。根据分光装置的不同,分为色散型和干涉型。对色散型双光路光学零位平衡红外分光光度计而言,当样品吸收了一定频率的红外辐射后,分子的振动能级发生跃迁,透过的光束中相应频率的光被减弱,造成参比光路与样品光路相应辐射的强度差,从而得到所测样品的红外光谱。

8什么是红外光谱法?

答:红外光谱法又称“红外分光光度分析法”。简称“IR”,分子吸收光谱的一种。利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析及对各种吸收红外光的化合物的定性和定量分析的一法。被测物质的分子在红外线照射下,只吸收与其分子振动、转动频率相一致的红外光谱。对红外光谱进行剖析,可对物质进行定性分析。化合物分子中存在着许多原子团,各原子团被激发后,都会产生特征振动,其振动频率也必然反映在红外吸收光谱上。据此可鉴定化合物中各种原子团,也可进行定量分析。

9红外光谱法的特点 ?

答:红外光谱法的哇特征性强、测定快速、不破坏试样、试样用量少、操作简便、能分析各种状态的试样、分析灵敏度较低、定量分析误差较大.

10、色谱图上可以读到的信息 ?

答:

1、 色谱峰个数,判断样品中所含组份最少个数

2、定性 Tr

3、定量 A∞H

4、分离效能

5、流动相和固定相

11、红外实际峰比理论峰少的原因?

答:

1、偶极矩的变化,△U=0,振动不产生红外吸收 如C02 非红外性

2、谱线振动

3、仪器分辨率,灵敏度不够

4、泛频峰的产生

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