分析化学在食品中的应用范文

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分析化学在食品中的应用

篇1

关键词 分析化学;实验;食品专业;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2013)12-0086-02

食品安全关系到公众的生命健康和社会稳定,是一个重大的公共卫生问题。近年来,苏丹红、塑化剂、地沟油等食品安全重大事故频频发生,食品安全形势日益严峻,已威胁到我国食品行业的竞争秩序和良性发展,并成为阻碍我国食品出口业发展的桎梏[1]。在这一形势下,如何培养职业道德高、综合素质强的食品安全人才成为各大高校急需解决的问题。根据各高校食品类专业十几年建设经验,如何将化学类基础课程与食品类专业课程体系进行完美融合,并在化学类基础课程教学中凸显食品类专业特色已成为完善教学体系、提高教学质量的一种重要途径。近几年来,北京工业大学生命科学与生物工程学院灵活运用多种教学方法组织教学,在课堂上取得很好的反响。现将经验进行总结,希望能为其他院校此课程的建设提供参考。

1 分析化学教学现状

分析化学是食品类专业的基础课,旨在通过阐述分析化学基本知识,为食品类专业提供研究食品营养与功能成分以及食品添加剂的理化检验原理、技术和方法,同时也为提高学生的科学素养打下坚实的基础[2]。作为一门理论与实践相结合的学科,大多数初学者并不清楚教学实践对于分析化学的重要性;另外大部分高校食品专业的分析化学课程都由化学专业教师担任,他们往往容易忽视此课程与食品类专业的联系,授课重点、实验内容设计与食品专业脱钩,导致理论与实际需求错位;而且教材中抽象理论多,内容枯燥难以理解,难以调动学生的学习积极性。

2 分析化学教学改革与探索

2.1 根据专业特点整合教学内容,突出教学重点

根据北京工业大学的学科发展情况,在认真学习分析化学教学大纲,研究其在整个专业课程体系中的地位和作用以及课程内容的深度、广度、要点、重点后,在原有化学分析基础上将仪器分析定量部分加入到教学中[3],同时加强分析化学与食品学科的联系。具体教学内容做如下调整:将四大平衡(酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定和沉淀滴定)的内容精选讲解,避免重复,减少繁琐计算,增加色谱分析、光谱分析等食品检验运用较多的仪器分析技术。此外,将10余年来的国内外相关科研积累融入教学内容中。教学内容注重与食品专业学科发展相结合,与本专业后续课程相衔接。分析化学为食品专业领域的前沿课题提供方法和技术支持,如食品农药残留的检验、食品添加剂的鉴定等[4]。同时也为本专业后续开设的课程如食品化学、食品分析奠定基础。整合后的教学内容既使学生更系统地学习分析化学知识,更好地培养学生准确的“量”的概念,又了解该课程在食品专业中的重要地位,让学生感受到学有所用。

2.2 结合专业特点,注重专业思维塑造

作为食品质量检测手段,分析化学对于数据的记录及处理有着相当严格的要求。在进行理论课讲授时,特别强调学生对数据记录的规范性,同时辅以实用的数理统计以及生物统计知识和技巧,教会学生如何记录数据和分析处理数据,培养他们求实严谨的科研作风。在平时的教学活动中,不仅要教授给学生严谨完备的理论知识,同时要传授给他们严格规范的实验技术技巧,在授课过程中还给学生介绍开放性题目、让学生撰写小论文、开发学生思维、鼓励小组讨论。每个学生定期独立制作一个课件,优秀课件在教师指导下进行5~10分钟课堂演示。通过学生参与教学过程,培养学生的自学能力、科学精神和创新能力。

2.3 结合教学大纲,利用多种媒介创新教学方法

传统的教学模式是“一言堂”,教师为教而教,学生为学而学,很难发挥自身的主体作用[5]。分析化学中充满繁琐的公式以及数学推导和论证,如多元酸碱反应和电化学平衡,学生普遍反应难以掌握。这就使得直观的化学反应变成枯燥的数学计算,加之实验内容设计与食品专业脱钩,学生体会不到分析化学与自己专业的联系,导致学习兴趣和热情减退。因此在理论授课时,为了增加学生对于定量分析的感性认识和理解,在每一个专题的课程中都配合有教师示范实验操作的录像以及现场讲解,这样不仅让学生对接下来的实验课程有了初步认知,同时加强了他们对基本理论和概念的理解。在讲课过程中采取灵活多样的教学方法,注重采用启发式、研究式教学,确保教学质量。课下学生还可以在校园网内的课后教学辅导网站下载教学课件,教师通过网站、邮件对学生提出的问题进行回答,将典型的问题反馈到课堂教学中。

针对食品专业的学生,为了突出分析化学在食品领域中的应用,在课堂讲述中引入案例教学元素,在每个专题的理论讲述之后都会向学生展示大量分析化学在食品检验中的应用实例,使他们在学习专业知识的同时完备自己的专业认知体系。如在酸碱中和滴定的课时中,向学生展示食品中有机酸的测定方法;在氧化还原滴定课时中,向学生展示碘量法测定食品中的维生素C、葡萄糖的方法。

2.4 充分发挥实验教学联系化学和其他专业课程的枢纽作用

作为一门实用性很强的学科,分析化学的实验课显得尤为重要。以往实验课多是验证性和纯化学的实验,降低了学生的兴趣。因此,在分析化学理论内容改革的同时,对实验内容相应调整。在分析化学的实验课程中,首先根据教学内容安排基础实验,让学生将先前在课堂上学到的理论知识加以实践应用,加深记忆和理解,使其在掌握基本实验操作和方法的同时培养严谨的科学态度和处理解决问题的能力[6],从而提升实验结果的准确度,同时强化学生的基本实验规范和专业意识。然后开设与食品专业息息相关的代表性实验,增加综合性实验。经过实验内容的改变,分析实验不再是单纯的验证,如茶叶中铜含量的测定实验就涉及茶样的采集、保存、前处理和各项指标测定方法的确定等。实验与食品专业以及日常生活的紧密结合,大大地提高学生的参与热情,教学质量与学生的操作技能都会明显提高。

2.5 注重理论教学与实际应用的协调统一

近年来全球屡次发生大规模食品安全事件,如国外二英、苏丹红事件,我国的三聚氰胺奶粉以及席卷全国的地沟油事件。食品安全与人们的日常生活息息相关,是热点问题,也是最能吸引食品专业学生学习兴趣的问题。在基础实验之后,安排分析化学综合实验――食用油脂品质检验。通过氧化还原滴定、酸碱滴定及分光光度法等实验综合检验食用油,以日常生活中必不可少的食用油为分析样品,让学生对教师发放的盲样以及学生自带食用油进行测定,激发学生对分析实验的浓厚兴趣,大大提高学生的积极性。学生自主完成查阅资料、实验设计、实验准备、实验主体、结果记录等整个实验研究过程,综合提高学生的分析实验技能。

实验以食品质量监督检验站原始数据的记录要求,严格规范学生的实验原始记录和有效数字填写与更改,并根据实验结果对样品进行品质评价,出具符合质检站要求的品质评价报告,使学生具备在质检站工作的基本技能。实验测定结束后,对学生的实验结果进行统计分析,做出测定结果的正态分析图,进行综合评价,并由学生对自己的测定结果进行自我剖析,分享实验成败经验,从总结中巩固实验成果。

3 结语

通过教学实践发现,就教学方法而言,在遵循教学基本规律的前提下,必须因生、因课、因时而异,才能取得好的教学效果。总之,作为一门实用性很强的学科,在对食品专业学生的分析化学授课中不仅要强调理论知识的记忆和理解,同时要特别重视学生对于这门学科的感性认识以及实验动手能力。通过学生在之后课程学习中的反馈效果来看,这样的教学方法是相当成功的。笔者相信,学生通过对分析化学理论课和实验课的学习,不仅能够掌握到系统扎实的化学分析知识和专业规范的分析化学实验操作技能,同时能够收获求是严谨的科研工作作风以及不惧困难挫折、勇攀高峰的优秀个人品格。

参考文献

[1]于丽艳,王殿华.发达国家食品安全标准对中国食品出口的影响[J].华东经济管理,2011,25(10):66-69.

[2]张福兰.《无机及分析化学》教学改革探讨[J].中国西部科技,2010(3):94-95.

[3]罗云敬,张淑芬,方方,等.生命科学专业医用分析化学课程教学改革的实践与探索[J].中国教育技术装备,2010(3):26-27.

[4]王力,黄高凌,陈庆绸.“无机与分析化学”课程体系的构建与优化[J].集美大学学报,2010,11(1):95-97.

篇2

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.

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关键词: 分析化学 仪器分析 教学方法 理论与实践

高职教育是“以服务为宗旨,以就业为导向”的教育,按照“实际、实用、实践”的原则,培养高素质的专门型技能人才是高职院校教学改革的重要内容之一。这就决定了高职院校课程的性质、要求、准则。

高职院校在相关专业领域都开设了分析化学这门课,分析化学作为工具科学,是衡量国家科技水平的重要标志之一,在国民经济中占有重要的地位,对生产的发展和科学技术的进步有着直接的影响,它可以帮助人们扩大和加深对自然界的认识,起着“眼睛”的作用。分析化学主要应用于环保、生物、食品、卫检、制药等专业,这门课在实际工作中可以用在环境科学、生物技术、生物工程、食品质量与安全、工业品质量监控等领域,具有很强的理论性和实践性,可以使学生掌握获取物质系统化学信息的方法和理论。

在传统教学中教师为了在有限的课堂时间里完成教学任务,多采取“满堂灌”的教学方法,学生只能被动地接受知识,这样的教学方法严重压抑学生的思维,加之传统教学方式与实际相脱离,因此学生普遍反映大学课程难学。甚至有些教分析化学的老师也认为分析化学像文科一样,需要记的东西很多,但实际上只要能够充分地把理论与实验结合起来,进行理解性学习,这门课是很容易掌握的。故教师必须应用能吸引学生积极性及注意力的授课形式,通过多动手、多思考,加深认识、理解和记忆,激发学生的学习兴趣与热情,提高学生主动学习的能力。

大多数学校在分析化学教学中安排的第一个实验是使用分析天平称取物品,分析化学教材中使用分析天平称量过程中加减砝码的方法是通过投影屏上的微分标尺来进行判断并调节,但实际上并不是只有这一个途径。在实验教学时,教师可以启发学生根据生活常识通过看两个称盘的相对位置(重的一侧向下)、指针的偏向(指针指向重的一侧)来判断。

在讲解系统误差中的方法误差时很多教材都是以滴定分析过程中的终点误差为例的,但是对刚刚接触分析化学的学生而言,他们连什么是滴定都还不了解,直接告诉他们滴定中存在这样一种误差,他们很难理解,而以简单的酸和碱的实验为例讲解学生就很容易理解了。如盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,用甲基橙做指示剂,溶液颜色由黄色变成橙色表示反应结束,这个实验学生在中学时都做过,对于实验现象也有很深的印象,有了这个做基础,教学时只要告诉他们甲基橙的变色范围是pH值为3.1―4.4,反应结束时溶液颜色为橙色,说明此时溶液的pH值小于4.4,但是氯化钠和水这样的中性溶液pH值应等于7,这种理论上和实际实验上产生的误差就反映了方法误差。这种以旧知识引入新知识的教学方法在介绍一个新的知识点时也可以取得比较明显的效果。

化学滴定分析法中几乎所以的反应都需要通过颜色的变化来帮助判断滴定终点,反应类型一多,很多学生就搞不清楚颜色的变化。如碘量法中直接碘量法和间接碘量法,根据常识,大家都知道淀粉遇到碘会变蓝,但是把这两个反应放在一起考时很多学生就把二者的颜色变化混淆了。遇到这种情况,教师在安排教学时可以先安排实验,通过实验现象让学生对这种反应有个深刻的印象,然后从理论上进行讲解就可以收到良好的教学效果。

很多学生在学习酸度计的使用时总是会有这样的疑问:为什么酸度计校正的时候需要使用两种标准缓冲溶液来校正呢?教师可以先介绍理论知识:能斯特方程:E=K+0.059pH,这个方程可以理解为数学上的直线方程y=ax+b,这个方程所代表的含意是以E为纵坐标、以pH值作为横坐标绘制的一条直线,在中学数学中曾经学过“两点确定一条直线”,这就是“两点法”校正酸度计的原理――在教学过程中教师可以通过这种联想的方法帮助学生加深对实验的理解。

随着计算机技术、多媒体技术的快速发展,越来越多的学校采用各类计算机技术来辅助教学,如多媒体课件、模拟实验、教学录像等,这些方法都能加深学生对理论知识和实验现象的理解,可以取得较好的效果。

分析化学是一门以实验为基础的学科,很多理论知识都需要通过实验来帮助理解,同时实验也需要理论知识作指导,而现在一些高职院校认为教学实践应重于理论。确实,在有限的时间下学习很多科目不可能面面俱到,但只有将理论知识和实践教学结合起来学生才能更好地学习这类学科。仅仅会做一个实验,而没有掌握方法的原理,学生将缺少做实验的灵活性,无法获得拓展性思维能力,只能重复前人实践过的内容,一旦遇到新物质的检测就一筹莫展,甚至得出错误的分析结果;学生坐在课堂上单一地学习理论知识,缺乏实际动手的能力,则会丧失在以后的工作中的与他人的竞争力。这就要求教师在教学过程中应尽量结合生活实际,选择应用性强、试样易获取、与人们生活紧密联系的实验项目,提高学生的学习积极性和解决实际问题的能力,让学生在掌握各种仪器使用方法的同时切实感觉到分析的实际应用,拉近理论与现实的距离,真正调动起他们的学习积极性,培养他们严谨的科学态度,实事求是的科学作风,以及独立获取知识、发展自己的能力。只有具备这些基本素质,将理论与实践实验有机结合,学生才能更好地选择合适的方法和仪器进行符合要求的分析,得到准确可靠的分析结果。

参考文献:

[1]穆永江,刘建平.分析化学的发展现状和展望[J].新疆教育学院学报(汉文综合版),1996,3:108-110,113.

[2]姜晔.分析化学教学体系改革初探[J].齐齐哈尔师范高等专科学校学报,2009,4:106-107.

[3]王建,于素华等.非化学专业《仪器分析实验》教学设计与改进[J].广州化工,2009,37,(8):234-235,240.

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1.1教师教学中需要思考的问题

分析化学实验在教师教学中容易出现的问题是实验内容与教学方法单一,所涉及的教学内容主要为验证性实验,内容简单,方法单一,类似和重复性质的实验课较多。例如:在络合滴定实验中天然水总硬度的测定;白云山中钙镁含量的测定以及蛋壳中钙的测定就存在类似性教学方法较为单一,学生按照课本写预习报告,教师板书讲解实验内容,考核时不能突显学生实验操作的技能,忽视了学生是实验中的主体,从而影响了学生的主动性,使学生的个性发展受到压抑,不利于学生综合素质的培养。

1.2学生学习中的特点

南宁学院食品营养与检测专业文理兼招,化学基础参差不齐,经调查理科生化学基础较好,大约五分之三的学生其化学基础非常薄弱。笔者根据任教前的摸底调查和实际教学中,总结出学生在学习分析化学中存在具有以下特点:一是学习方法的转变早期大学生几乎都会记录课堂所学内容,以备课后复习。而现代大学生课堂上习惯于在课本上做标注,多是听和看,缺乏抄写和演算的训练,少了手中的“烂笔头”,也就缺少了手脑并用的利用率,存在专业知识掌握不扎实现状。二是计算推导能力弱;三是学习和获取知识的途径多元化(快餐化)与教师课堂上讲授的生涩难懂的理论推导相比,他们更习惯于接受各类搜索引擎的答案;四是画面感记忆能力强;五是实验中照方抓药,不善动脑。机械地照搬书本或教师演示的去做,而很少进行思考;六是本操作能力差,懒于动手。分析化学实验中样品的称量及其溶液的配制溶液的滴定与数据的读取几乎贯穿于所有的实验中,学生应该熟练掌握。然而,在实验课中部分学生却不能正确地使用仪器和器皿,不能很好地规范实验操作动作。例如:定容时转移液体不用玻璃棒;不知什么情况给滴定管涂油;滴定管漏或堵时不知如何处理;怎样正确读取滴定管中液体的消耗数值。但不得不说现代大学生总体上个性张扬,乐于表现,目标明确,意识客观。这样的性格特点在大学课堂教学过程中带给授课教师较大冲击,应彻底改变以往填鸭式的教学习惯,注重因材施教,教学内容有的放矢,教学方法灵活多变。

1.3教学内容与企业实际所需技能脱节

部分高校教师存在教学内容与企业实际生产需求技能脱节的现象,如测定铁矿石中的铁含量的方法,很多教材中沿用重铬酸钾法进行实验,而实际上因国家环保部门对污染较重的工矿企业对防污治污愈加重视,重铬酸钾法既要使用有害的重金属铬盐,又要使用重金属汞盐。目前已采用了较环保的无汞法测铁。

2分析化学实验改革内容

2.1实验教学内容的改革

实验内容的设计都是来源于当地当地工农业生产和校企合作单位质检局检测部门的实际检验需要。如在酸碱滴定学习中食醋中总酸的测定是食醋出厂检测项目,在分光光度法学习中某品牌绿茶中茶多酚的含量测定是饮料出厂检测项目。实验教学内容案例一如下:许多罐头食品在加工中为了防腐和贮藏,都要放入一定量的食盐,而食盐含量的多少,对罐头食品的口味品质等有一定的影响。现从市场随即挑选了些蔬菜类罐头,肉、水产类罐头,下面同学们来测定其食盐含量。测定根据现行哪种国家标准?采用哪种测定法?需要哪些仪器?需准备哪些药品?测定中需注意哪些环节?在学生初步确定上述任务所需内容后,用多媒体播放操作视频及关键步骤图片展示,之后学生自行协作挑选本次滴定所需药品及仪器,自主协作完成沉滴定任务。在这个过程中可淡化学生因化学基础差而学不好本课程的思想负担,在任务驱动下,引导学生激发学习热情,主动动手体会学习乐趣,提升解决问题能力。

2.2“全程参与,自主学习”的教学模式

“全程参与,自主学习”教学模式就是让学生自己准备仪器、试剂,自己采集样品,自己独立完成自行设计的实验。实验内容可以精选一些贴近日常生活的题目。如果汁中Vc含量的测定,白醋中醋酸含量的测定,葡萄糖酸锌口服液中锌含量的测定,以此来增加学生的兴趣。由学生自行设计实验,教师对学生的实验方案进行审查,合格后进入实验室自行实验,从试样的采集,试剂的配制到仪器的操作,让其参与到整个实验过程中,充分发挥学生的主动性。实验结束后,指导教师总结点评。这样以来,不仅调动了学生实验的自主性,而且极大的激发了学生实验的积极性。

2.3注重国标法检测在实践教学中的应用

本人在近几年教学别注重实用型实验的考核,而实验方法都是采用国标法。如食品营养与检测专业使用国标法测定食醋中总酸,国标法测定火腿肠中亚硝酸盐的测定等;工业环保与安全技术使用国标法测定化肥中氮氨含量,国标法测定洗发剂定型剂中溴化钠的含量,国标法测定软锰矿中的二氧化锰等等。据我校本专业已就业学生反馈,学生将学校所学能快速的应用于企业化学检验部门,深受企业单位好评。

3结论

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1.中国化学论文与国家自然科学基金化学项目地域分布的比较研究

2.化学论文中表格设计存在的问题及解决方法

3.合成类化学论文前言的审改原则及实例分析

4.合成类化学论文摘要的基本标准及其审改实例

5.合成类化学论文题名的审改原则及实例分析

6.科技文献检索与化学论文撰写

7.如何撰写分析化学论文

8.提高化学类本科毕业论文质量的思考 

9.课程论文在公安基础化学教学中的实践 

10.化学论文中几组易混字辨析

11.基于合著论文的学科知识流动网络的特征分析——以“药物化学”学科为例

12.2002~2012年我国化学类高被引论文分析

13.广西高校大学生化学论文设计竞赛的实践与研究

14.医用化学论文写作的实践教学

15.30种化学类核心期刊高被引论文研究

16.千名医学家推荐最新七大生物化学论文 

17.课程论文与化学专业实验一体化教学探索与实践 

18.浅谈化学专业英语论文写作 

19.化学化工本科毕业论文产学研教学模式的实践 

20.分析化学实验教学改革论文的统计分析 

21.PTA量表在物理化学课程论文评价中的应用 

22.缩短科技期刊周期的思考及实践——以《化学学报》为例

23.指导教师在化学本科毕业论文中的指导作用 

24.物理学、化学论文的特点及写作要求

25.促进化学类本科毕业论文质量提高的几点思考 

26.美国化学镀镍年会论文综述 

27.高被引论文的参考文献特征研究——以化学领域为例的实证分析

28.物理学、化学论文的写作特点和要求

29.广东省举行分析化学论文报告会

30.基于创新型人才培养的毕业论文化学实验的绿色化

31.1983年分析化学论文报告会概况

32.分析化学论文报告会在陕西临潼召开

33.化学化工本科毕业论文存在问题和改革措施

34.电子期刊库对于高校化学学科科研的文献保障状况研究——以上海师范大学化学学科用户近五年SCI收录论文为例

35.应用化学专业本科毕业设计(论文)质量控制的探讨

36.试析化学类论文英文摘要特点

37.化学类论文图形摘要的主要类型及设计技巧

38.诺贝尔奖与科学家论文数量、被引频次的相关性——基于2000-2010年诺贝尔化学、物理学获奖者的实证研究 

39.化学基础研究论文的引文统计与评价

40.我国化学论文产出的科学计量分析 

41.农科院校提高化学类专业毕业论文质量的探索与实践

42.2000~2004年SCI-E收录《生物化学与生物物理进展》论文分析

43.中美科技期刊论文英文标题词汇特征对比分析——以化学类为例

44.国外新发表的皮革化学论文

45.综述论文在化学期刊中的作用及编辑组稿策略——以《高等学校化学学报》的办刊实践为例

46.应用化学毕业论文教学中指导教师和实验员角色的探讨 

47.小论文在分析化学教学改革中的应用

48.自然科学基金资助项目(有机化学)论文统计分析

49.地方本科院校化学化工类毕业论文教学改革

50.转型目标下如何提高化学类专业毕业论文质量  

51.课程论文在食品化学理论教学中的实践与探索

52.论文式实验报告在生物化学实验教学中的应用 

53.中美高影响因子化学类科技期刊研究性论文标题用词对比分析

54.如何提高化学、化工类毕业论文质量

55.化学专业科研论文的撰写技巧探究 

56.论化学类本科毕业论文的撰写

57.高师院校化学专业本科毕业论文中的问题及其撰写要求

58.论文写作在专科临床医学专业生物化学教学中的应用

59.一九八年中国化学会分析化学论文报告会论文目录

60.生物化学实验教学改革探讨——论文式实验报告

61.地方高校应用化学本科毕业论文改革探索

62.化学专业毕业论文教学改革与应用型科研人才培养的实践

63.中国化学研究论文总数已名列世界第三

64.普通本科院校化学化工类毕业论文(设计)质量改进探索与实践

65.第四次中日煤化学、碳——化学论文报告会介绍(Ⅱ)

66.指导化学工艺专业硕士研究生论文开题报告的一些体会

67.化学文摘(CA)对我国化学期刊论文的处理

68.提高独立院校化学专业本科毕业论文质量的探讨 

69.应用化学专业毕业论文(设计)实施方案的探索及实践

70.保障应用化学本科毕业论文质量的探索

71.Elsevier收录我国分析化学类期刊论文的特点及对题名和关键词的修改

72.硕士学位论文质量过程控制及管理探索——以广西大学化学化工类硕士学位论文为例

73.应用化学专业毕业论文教学中存在的问题与指导策略

74.提高化学专业本科毕业论文质量的实践与思考

75.中国化学研究论文总数名列世界第三

76.化学论文关键词的选定与排序

77.理工科本科毕业论文改革创新模式研究与实践——以化学类专业为例 

78.化学化工常用软件在相关科技论文中的应用

79.化学专业本科毕业论文中创新性问题的思考 

80.提高化学专业本科毕业论文质量的探讨 

81.浅谈《科技论文写作》在化学化工专业本科教学中的作用—以“合肥学院能源化学工程”专业为例

82.提高化学本科毕业论文质量的建议

83.科技创新导向的化学化工类本科毕业论文模式思考与实践 

84.化学化工类毕业论文(设计)质量的影响因素与对策研究

85.“《化学学报》2014年度最具影响力论文奖”揭晓

86.提高应用化学专业毕业论文(设计)质量的探索与实践——以安徽工程大学应用化学专业为例

87.“《化学学报》2014年度最有影响力论文奖”揭晓

88.“《化学学报》2013年度最有影响力论文奖”揭晓

89.理工科本科毕业论文现状及分析—以化学类专业为例

90.应用为导向的《化学文献检索及论文写作》教改探索

91.《结构化学》教学中设置课程论文的思考与尝试 

92.有机化学专业本科生毕业论文改革的探索

93.我国成为化学论文大国

94.28届地质大会有关矿物岩石地球化学论文摘要选

95.强化化学本科毕业论文实验教学环节的几点探讨

96.化学十年:世界与中国——基于2001-2010年WoS论文的文献计量分析

97.校企合作指导应用化学专业毕业论文(设计)的新模式的探讨

98.国内期刊近期发表的油田化学论文题录

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关键词:高职高专教育 无机及分析化学 教学质量

【分类号】O6-4

《无机及分析化学》是丽江师专生科系高职高专生物教育专业、园艺技术专业、食品生物技术和食品营养与检测专业的专业基础课,主要培养学生掌握无机及分析化学的基本知识,以及操作、观察、分析的能力,它具有很强的实践性,对专业的其他课程具有承上启下的作用,影响着许多后续课程的学习。但目前在《无机及分析化学》的教学过程中存在许多问题,为了进一步提高教学质量,教学改革迫在眉睫。本文结合丽江师专生科系开设的《无机及分析化学》的具体情况,对其改革进行初步探讨。

1.教学现状和存在的问题

1.1 生源广、基础差

三个专业学生的来源广泛,有普通高中生、有职业高中生、有中等专科生,不同学生,中学化学基础差别很大,并且总体水平很低,加之学习方法不当,学习的积极性不高,主动性不强,好的学习习惯没有养成,导致学习效果不佳。

1.2内容多、学时少

《无机及分析化学》是在传统的《无机化学》和《分析化学》两门课的基础上压缩整合而成,虽然删除了独立设课时的重复内容,但仍涉及到溶液和胶体、定量分析基础、四大平衡与滴定法、吸光光度法和原子结构等内容,而理论课时数却只有72学时。在教学过程中,为了完成教学任务必须加快教学进度,从而可能存在学生听不懂、记不住等情况。

1.3重理论,轻实践

化学是一门以实验为基础的学科,实验技能的培养必不可少。但目前化学实验教学从属于理论教学,能够开设实验的实验内容设置上又不够科学和系统,验证性实验过多,综合性和设计性实验偏少,加之学生基础较差,实验教学在培养学生基本操作能力、仪器使用能力、实验现象和数据的分析处理能力、实验创新能力等方面作用不够明显。

1.4考核形式单一

考试是教学中的重要环节,不但可以检查学生掌握知识的程度,提高学生学习的积极性,还能反映出教学中存在的问题,客观地评价教学效果。但目前只是通过期末考试成绩考查学生的学习情况,并不能真实地反映大多数学生的学习水平和学习能力,也很难调动他们的学习积极性和创造性。

2.教学改革

2.1分层教学

新生入W后以问卷调查的形式对学生的化学基础情况、学习态度、学习心理、学习方法、接受能力、学习独立性等做出综合评价,通过综合评价成绩将学生分为三类:A类,有较扎实的高中化学基础知识及自学能力,对课程有较浓厚的兴趣;B类,高中化学基础知识一般,对课程较有兴趣;C类,基础化学知识较差,对课程全无兴趣,甚至产生厌学等逆反心理。根据各层次的学生制定不同的教学方法、教学目标和考核标准。

通过分层教学A类学生除了能够较好的完成课程的学习外,其分析解决问题的综合能力也得到了较大提高;B类学生在完成课程学习外,能够主动对教学内容进行归纳总结;C类学生则在学习中发现了自己的长处,增强了自信,激发了学习兴趣。

2.2优化内容,改进教学方法和手段

根据各专业的特点、后续专业课的需要以及“专升本”,考试的要求,我们将授课内容进行挑选,并划分为溶液与胶体、电解质溶液与电离平衡、氧化还原平衡和氧化还原滴定、配位平衡与配位滴定、定量分析概述、物质结构、吸光光度法和元素及其化合物七大部分的内容,其中元素部分安排学生自学完成。在课堂教学中,针对不同教学内容的特点采用灵活多样教学方法,例如案例法、分组讨论法等。同时适当引进多媒体辅助教学,以使抽象的教学内容具体化、形象化、生动化,不但激发了学生的学习兴趣,增进学生的理解能力,还能增大教学容量,提高课堂教学效率,增强课堂教学效果。

2.3加强实践教学环节

实践教学应突出基础、综合和创新的三位一体,目的是为了培养学生的专业技能,强化学生的岗位职业技能。为此我们将《无机及分析化学》涉及到的实践内容独立开课、独立考核。

首先,将基本实验仪器的使用和基本操作作为重要部分,以加强基础技能的培训,培养学生的实验动手能力,规范学生的基本操作,形成严谨的科学态度和良好的实验习惯。其次,结合专业特点开设综合性实验,以突出学生对基础知识的综合运用能力。最后,开设设计性实验,要求学生通过查阅资料、设计实验方案、独立完成实验,以培养学生的创新能力。

另外,在实践教学的方法上,我们要求学生提交预习报告。预习报告要求学生写清实验原理、实验目的、实验中涉及到药品的物理参数等,旨在让学生清楚实验的过程,以及学生查阅工具书的能力等。实验过程中要求学生操作规范、仪器装置组装合理、实验记录完整规范、有良好的实验习惯等。

实践教学考核要求学生通过随机地抽取题库中的试题,在规定时间内完成题目中的各项要求,教师在进行考试时及时指出学生的不足,使学生对成绩的形成做到心中有数,这种考核方法能较为全面、客观、真实地反映学生对知识的掌握情况,促使他们重视实验操作技能的训练。

2.4改革考核方式

为了改变传统的“考试成败定英雄”的现状,全面、系统、科学、动态的反映教学效果,我们将学生上课考勤、平时表现和期末成绩综合评定后给出最后成绩。其中上课考勤占10%,平时表现占20%,主要以课堂提问或活动的参与状况、课程论文与课余作业为主,主要是检测学生分析与解决化学问题的能力,以助于教师今后有针对性地讲授知识;期末考试成绩占70%,目的是促使学生将所学知识进行系统化复习,实现有效吸收。通过上述考核方式的改革,可以将学生的学习压力均匀化,激发学生学习的动力。

3.结语

总之,通过上述教学的改革,我系《无机及分析化学》的教学质量明显提高,学生学习主观能动性和实验技能也有了大幅提升,并能更好的为后续专业课的开设打下良好基础,更好的培养出符合社会发展需要的高技能人才。

参考文献:

[1]冯丽莎.高职化学教学方法的改革.新课程研究,2012(1):190-191.

[2]钟国清.无机及分析化学省级精品课程的建设实践.中现代教育装备,2010(12):20-23.

[3]周本华,张怀红.《无机及分析化学》课程教学与改革的探索.广东化工,2009(9):226-227.

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论文摘要:教学实践表明,针对学生的实际情况,通过多媒体教学、加强指导和检查、利用建构主义理论和开辟第二课堂,可以明显提高分析化学实验的教学质量和学生的创新能力。

分析化学是高师化学各专业的必修基础课,是一门实践性很强的学科。在分析化学中,实验教学和理论教学具有同等重要的地位,是相辅相成的关系…。分析化学实验教学不仅要培养学生的实验兴趣,调动学生学习积极性,深刻理解所学的内容,牢固掌握基本操作,还要注重培养学生严谨的科学态度、创新意识和创新能力等综合素质。分析化学实验有着其他教学环节和实验无法替代的作用。

然而,从以往的教学效果看,分析化学实验教学中存在一些问题,以致学生对分析化学实验课未能给予应有的重视,只是基本完成教学目标,难以在实验教学中培养学生的综合素质。根据我们近几年的教学实践,通过以下几种途径可以明显提高分析化学实验教学质量和学生的综合素质。

一、采用多媒体教学。增加实验教学的趣味性和科学性。培养学生的实验兴趣。

分析化学实验对规范性操作要求很严,仅靠上课时教师演示难以保证教学效果。近两年对于分析天平的使用、容量器皿的基本操作、分光光度计的使用等内容首先通过多媒体教学将规范的操作等程序采用录像、电脑动画等直观的形式加以演示,将复杂的、枯燥的操作技能,在多媒体教学中得到深刻的理解,使学生在轻松氛围中掌握规范性操作的具体要求,实验时学生做起来就会得心应手,大大提高了实验效率。教师可以利用暂停键停止播放,有针对性地进行重点讲解,启发学生思考不按规范操作可能导致怎样的误差,让学生不仅知其然而且知其所以然。例如对于半滴的操作,用酸式滴定管时是轻轻转动旋塞,使溶液悬挂在出口管嘴上,形成半滴,用锥形瓶内壁将其沾落,再用洗瓶吹洗。加入半滴后颜色变化正好,到达滴定终点。若向此溶液中再加半滴,溶液颜色加深,滴定明显过量。通过多加半滴后颜色变化,让学生真正认识到分析化学实验对“量”的严格要求,从而能在实验中严格控制滴加量,减少实验误差。对滴定终点的判断,可以缓慢展示变色过程,并呈现出逼真的终点颜色,便于学生快速掌握滴定方法和要领。通过多媒体教学,学生深刻地体会到分析化学实验与无机化学实验具体要求的不同,加深了对“量”的概念的认识,提高了学生的实验兴趣。

二、耐心细致地指导,并进行阶段性检查,使学生牢固掌握基本操作技能

分析化学实验有着严格规范的操作要求,这是获得准确分析结果的最基本保证。没有规范的操作技能训练和扎实的专业理论知识储备,就不可能有很强的实验能力。加强学生操作技能训练和专业理论知识储备是提高学生实验能力的关键因素引。

在进行新的实验课程之前,不是立即开展正规的实验活动,而是先进行基本操作训练,训练过程中,要求教师有高度的责任心,仔细观察学生的操作,耐心指导操作不规范的同学。建构主义学习理论虽然强调学生建构意义的主动性,但是教师的引导和帮助的作用也是必不可少的,它们是一个问题的两个方面,相辅相成,缺一不可。教师是教学过程的指导者与组织者,意义建构的帮助者、引导者与促进者。在实验教学过程中,需要教师具备与实验内容相一致的活动经验和经历,具备能够提供符合实验要求的示范性结果。因此,教师必须努力实践,提高自身的专业素质,以具备组织设计和实施实验教学、创造性地开展实验教学活动的能力。例如很多学生开始使用碱式滴定管时,滴定结束时管尖部分有气泡,此时指导教师可以现场演示操作方法,要强调用拇指和食指捏玻璃珠的上半部乳胶管,向右边挤乳胶管,使玻璃珠移至手心一侧,这样停止滴定时管尖部分就不会有气泡。教师演示完后再让学生操作,学生能理解规范操作的必要性并能较快地掌握操作要点。提前通知学生在天平称量和滴定分析基本操作实验完成后,将进行阶段性测验,检查学生对分析化学实验规范操作的掌握情况,检测不合格的学生将不允许做下一轮实验,在这种压力下,学生几乎都会自觉地严格要求自己,认真按照规范性操作的要求去练习,直至熟练掌握规范性操作,从而养成严谨的实验习惯。

为使学生能牢固地掌握分析化学实验的基本操作,在经过前期酸碱滴定和络合滴定实验的基础上,设置了分析化学实验期中基本功检查项目,通过检查了解学生的实际操作水平,是否达到预期目标,实验中还有哪些不足,以便在后续的实验中加强训练和补救,促使学生能养成规范的操作习惯,养成良好的工作作风和严谨的科学态度。分析化学实验基本功检查是根据前期实验的内容设计的,根据分析化学实验的具体特点,我们对实验操作评分标准进行了具体规定,让学生了解,在实验过程中老师不停地巡视。发现错误后,教师及时记录下来,在学生实验结束后进行及时指导,这样学生很清楚自己的不足,有利于日后有针对性地训练。

实践证明,实验课教师耐心细致地指导,并进行阶段性检查和期中基本功检查,有利于学生养成规范的操作习惯、良好的工作作风和严谨的科学态度,确保学生牢固掌握基本操作技能。在2008年我校本科教学评估时,专家随机抽取十位大三的学生做分析化学实验,学生的规范操作和很强的动手能力给专家们留下了深刻的印象。

三、利用建构主义理论。培养学生的创新意识和创新能力

建构主义理论强调意义构建是学习的本质和最终目的,强调学习的情景性,即在真实世界中建构知识意义、学会解决问题的方法。其主要思想为:学生是意义构建的主体,在实验教学中,突出学生的主体地位,铺设解决问题的阶梯,从实验中提炼问题,又能设计一些将新知识应用于实践的实例,从而给学生解决实际问题的机会,使学生的认知不断“同化”和“顺应”,从而达到对所学理论的理解、掌握和应用,培养学生的创新能力,提高实验教学的质量。如在进行设计性实验“混合碱分析”教学时,学生通过查阅文献、理论计算和粗测等手段制定实验方案。在选用双指示剂法时,他们发现了很多问题,如第一计量点pH值由NaHCO,决定,酚酞在其中应显何色?能否从理论上加以判断?不同版本的教材中,对第一终点颜色的描述不尽相同,有的要求滴定至无色-5],有的要求滴定至微红色J,究竟应滴定至什么颜色?实验中应如何解决这样的问题?对于前两个问题,学生通过计算NaHCO水溶液的pH值从而加以判断(理论计算pH=8.13),也能想到配制NaHCO,溶液,于是将课前配制的25mL0.05mol·L的NaHCO溶液拿出,现场加入了2滴酚酞,此时溶液显无色,说明第一终点的颜色为无色。约2小时以后,细心的学生发现NaHCO水溶液中酚酞的颜色已经变成了浅粉色。学生非常好奇,提出问题:酚酞在NaH—CO水溶液中为什么会变色?变色的原因是什么?我们鼓励学生课后查阅资料或做实验解释其中的原因。最后经实验证明:NaHCO,水溶液的pH值会随放置时间的延长而增加,因而酚酞的颜色会加深。pH值增加的原因是NaHCO的聚合。

在实验过程中要求学生认真观察实验现象,并引导学生通过实验现象发现实验中的问题,改进实验方案,最终完成整个实验。这样不仅提高了学生综合运用各种实验方法和实验技能的能力,更重要的是引导学生在实验过程中不断思考问题,拓宽知识面,培养学生的科学思维能力和创新意识。创新意识和创新型人才的培养是本科教学的一个长期的系统的改革过程,是大学本科教育提高教学质量的一个核心问题¨。

四、开辟第二课堂,提高学生综合素质

我们与本地的环境检测站、产品质量检验所及农产品检测中心等专业检测部门合作开辟第二课堂。采取分组的形式,让学生带着教师提出的任务到第二课堂进行综合设计实验。通过跟班形式,参与分析检测人员对实际样品的测定工作。学生在第二课堂主要进行如农产品药残分析,空气、水质监测,食品分析等专业知识的学习,使学生对实际样品分析测定的全过程有充分的了解。了解一些采样的基本方法和有关注意事项。熟悉要完成一个实际样品的分析,到底要检测哪些项目,每个项目的检测依据是什么。在实践中熟悉和学会查询国家标准或企业标准,能够进行分析方法的选择、分析仪器的选定、药品的配制、实验方案的制定与分析测试操作,最后把结果检测出来。在实际参与中学会环境监测、食品分析中一些常规项目的分析检测方法。在现场学习中掌握实验技术,感受紧张、快速、准确的分析场面,真正体会分析测试人员责任的重大,如在检测奶粉中三聚氰胺的含量时,如果由于检测人员的粗心或者错误操作将严重超标的奶粉误检为合格产品,对消费者的身心将造成严重伤害,检测人员将承担重大的责任。正是由于国家及地方质检部门的相关人员及主要负责人的渎职行为造成了三鹿牌婴幼儿配方奶粉的重大安全事故。

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一、绿色分析化学的特征

1)涉及范围比较大

绿色分析化学在我们生活的环境中,作用范围非常广,无论是我们生活中不可缺少的的大气、水体、土壤,还是给我们提供能量的各种食物以及大自然中的植物、动物等。

2)研究对象复杂

目前为止,全世界的化学品多达1000多万种,在使用这样化学品的同时,它们会通过各种形式和途径进入到环境中,从而使我们生活的各个方面面临着污染的危害。这些污染物在环境中存在含量极小,但是却给分离和测定带来了极大的困难。

3)技术手段多

在研究绿色化学中,所需要的分析方法和测量手段极其多,几乎涵盖了现有的所有分析化学的方法。

4)前沿性

目前对绿色分析化学的要求已经由传统的总量分析,逐渐发展到形态分析、结构分析以及原位分析,检测到的含量也越来越低。此外随着科学技术的发展,大量新的化学物质和材料不断被用于工农业的生产并排放的环境中,而对于许多新型污染物往往没有成熟的分析方法。因此绿色分析化学技术必须有一定的前沿性与超前性。

5)交叉性

绿色分析化学的发展离不开与其他各科学科的交叉,不但要应用现代科技分析化学的各项最新成就,还要引用其他各学科的知识,这样才能使这门学科更加有效地应用于社会生活中。

二、采集以及前处理绿色分析化学样品的方法

绿色分析化学样品采集和前处理方法渐渐成为分析效率高低的主要因素,采集与前处理方法的正确与否便显得尤为重要。现如今,对于样品的采样可分为主动采样和被动采样,主动采样仍然占据着主导地位,但被动采样的应用也越来越广泛。被动采样研究和应用的范围还将进一步扩大,会更加关注一些中等极性、极性和离子性污染物的研究,着重是对一些新型污染物的研究。被动采样更加关注采样过程中是否能够保证质量及控制质量,使采样方法更加趋于标准化,争取在采样设备微型化、环境友好化、自动化等方面更上一层楼,使方法的灵敏度、准确度和稳定性有大的改善。

在样品前处理方面,固相萃取、加压溶剂萃取和微波辅助萃取等萃取技术将会越来越成熟,趋于完善,并成为标准的方法被采用。固相微萃取技术将更加成熟,纤维种类、萃取对象更加多样,分析成本大大降低,最终在环境监测实践中发挥作用;环境友好型的微型无溶剂萃取技术将会继续有所提高;还有纳米材料、免疫吸附、分子印迹和核酸适体等新技术的采用,将会极大地提高样品前处理的选择性和回收率;微型化、原位化和在线化趋势将得到更进一步的体现。

1)微波萃取

微波辅助萃取法也称微波萃取法,是一种新型的萃取技术,它主要是通过微波能量来提高溶剂萃取效率。该项技术主要是根据物质吸收微波能力的不同,使物质的不同区域受热不均匀,最终导致要萃取的物质从整个体系中分离出来,被介电常数较小的萃取溶液所吸收。与我们常用的萃取方法相比,该项技术具有以下优点:A.极性分子选择的多样性。极性较高的分子在萃取过程中可以获得较多的微波能,可以使其运动速度加快。B.萃取速度快。微波萃取中,盛放试样的器皿不吸收微波且大都是热的不良导体,因此微波直接作用在试样上。试样中的极性分子在微波场中由于高频极化引起介质热损耗而产生强烈的热效应,克服了传统的传导式加热方法温度上升慢的缺点。C.加热均匀。该项技术可以使均匀的微波场受热也均匀,从而不会造成试管的受热不均。D.高效。可以同时进行多个试样的萃取,效率高。

2)超临界流体萃取

超临界流体萃取法是以超临界条件下的流体作为萃取剂,从固体或液体中萃取出特定的成分,从而达到分离的目的。溶质在SCF中的溶解度随着SCF密度的增大而增大,因此在临界点附近,温度和压力的变化会大大的改变SCF中的溶解能力。进行SCF实验时,先使溶质溶解于SCF中,在通过改变温度和压力,降低SCF的密度,使溶质在SCF中的溶解度有所降低,直到析出,最后变成气(C)、固(溶质)两相,从而实现分离。在这一过程中,固体可以分离取出,而气体萃取机则可以实现循环利用。

三、绿色分析分离富集技术

1)采用固相萃取或者固相微萃取技术

固相萃取是一种以柱色谱分离机理为依托,在分离过程中建立起来的试样预处理技术。与液相色谱柱相比,SPE柱一般开口,柱床较短,固定相粒径较大,因此柱效较低,仅适宜分离保留值相差较大的化合物,主要用于液态试样分析前的净化和富集。

固相微萃取是一项以固相萃取为基础,同时又拥有萃取富集及解萃优点的新型试样预处理技术。它就是利用一种特殊的分离装置,首先要把被测部分从样本中提取出来,然后结合色谱进行分析,得出结果。

2)膜萃取

膜萃取技术是现在我们常用的一种萃取技术,它拥有很多优点,不仅高效快速,而且还经济环保,现如今被广泛应用在液态与液态,气态与气态以及液态与气态分离的过程中。该项技术的原理主要是人工或使用天然的方法合成一种高分子薄膜,膜具有选择透过性,我们可以利用这一特性来进行溶质与溶剂的分离和提纯。膜分离方法的驱动力主要是压力差(如反渗透法、气体分离法)、电位差(如电渗析法)、浓度法(如透析法)、温度差(如膜蒸馏法)及化学反应等。

四、绿色分析测试的方法

绿色分析测试的内容与以往有所不同,主要表现在评价的方式的改变。传统分析化学的测试仅仅只是来测量元素所占的百分比以及化合物的总含量或总浓度。然而事实研究表明,污染物的毒性与否,跟它存在的方式、环境及生物过程密切相关。所以,要想对物质的化学环境属性做出正确的分析,首先就是要对其生存的环境和形态进行测定,然后进行分析总结,而相应的测试灵敏度高,速度快、准确性好的原位及形态分析方法是解决这一问题的重要前提,也是绿色分析化学研究的一个重要方向。

1)毛细管电泳法

毛细管电泳在现阶段的生物化学发展过程中至关重要,它是一种物质分离和测试的技术。该项技术主要原理是基于离子或带电粒子在电场的作用下会作定向运动,从而实现分离的目的。高效毛细管电泳技术是指以高压电场为驱动力、在细内径的石英毛细管中、离子或带电粒子基于淌度和分配系数的不同而进行高效快速分离的一种电泳新技术。毛细管电泳高效的一个主要原因是电渗流的产生。电渗流也就是溶液受到外加电场的作用而产生的整体流动的现象。

2)色谱分离法

色谱分析法是利用不同物理化学性质的物质系数、属性或一些其他特性的不同而进行分离的方法。色谱分离法应用广泛,所包括的分离类型和具体的分离技术都有多方面的应用,同时该项技术检测方法也众多,是较为常用的一种技术。若按固定相的几何形状分类,可以分为两大类:一类是固定相装在柱管中,流动相流经柱床使被分离物质分离后依次流出色谱柱的柱色谱法;另一类是固定于平面载板上,在流动相流动的过程中,当它经过固定相的时候,被分离后的物质便会留在固定相上的平面色谱法。然而气相色谱特别适合于挥发性化合物的分离分析,所以在环境化学、石油化工、食品安全和刑侦分析等方面作为常规分析方法发挥着不可替代的作用。尤其是气相色谱与质谱的联合技术,能够在一次进样中同时实现定性分析与定量分析,已成为强有力的分析技术。

3)中子活化分析法

中子活化分析法是活化分析中最为重要的一种分析方法,该项技术的基本原理就是用一定能量的中子、反应堆或加速器,还有可能是带电粒子或者高能r光子来作为轰击粒子去轰击待测试样,然后来确定物质元素成分的定性和定量的分析方法。中子活化分析大致可以分为五步,分别是样品的采集、活化、化学放射分离、核辐射的测量以及最终的数据处理。该项技术应用广泛,可以适用于多元素的同时分析,同时它的灵敏度非常高,多用于大气颗粒物、工业粉尘、固体废弃物等中的金属元素测量。所以它在绿色分析化学方面,能够得到很好的应用。可以有效地分离出化合物中的各种元素,同时精确地对它们进行分析,这对于绿色化学领域无疑又是一大突破。

五、总结

绿色化学在当今社会的可持续发展过程中占据着重要地位,绿色化学技术的发展对于人类所居住环境的改善至关重要。绿色分析化学就是基于绿色分析化学的原理,试着在现有的技术上有所突破,研究出一些新型的技术,更好地为人类服务。今后分析化学的发展方向就是对于人类赖以生存的环境尽量少污染或者不污染,现在的企业应该本着对社会负责,让人们放心的态度来做事,对于环境的保护以及污染的治理,要高度重视,最终给人类营造一个绿色的生存空间。

(作者单位:第五地质矿产勘查开发院)

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摘?要:中职分析化学课程理论实训一体化教学体系研究与实践基于工作过程系统化、模块化设置课程。本文从教材编写、操作模式、评价体系三个方面,结合本校实际经验,探讨如何按照工作任务和职业能力要求设置教学内容,以职业能力为核心构建整体课程结构体系,以期扭转分析化学课程的教学现状,提高教学成果。

关键词 :理实一体 课程体系 工作任务

分析化学是中高职院校化工分析、检测、食品等专业学生的一门必修课程,它着眼于学生分析基本技能的培养,并对后续相关课程起到引导与铺垫的作用,对教学要求较高。中职分析化学课程理论实训一体化教学体系实践研究前提是满足中高职教育的培养目标要求,符合国家教育部对中高职教育的教学改革与课程设置的指导性意见要求。中职分析化学课程理论实训一体化教学体系的构建采用基于工作过程系统化、模块化设置课程。依据企业职业活动,以工作过程为主线,按照工作任务和职业能力要求设置教学内容,以职业能力为核心构建整体课程结构体系,避免中高职课程内容的简单重复和内容断档,提高教学效果,突出职业教育的特色。

一、教学现状分析

1.教学方法理实脱节

中职以往的分析化学教学主要以学科知识结构,采用讲练结合的传统教学模式,其教学过程表现为教师单向地传授知识,理论和实验单独进行,理论偏多、过深,分析化学实验开出率偏低,这种教学模式的突出弊端在于理论教学与实践教学脱节,理论知识难以及时消化,操作训练不连续,学生虽经过多次实验或实训但仍不能掌握操作技能,实验多以验证性实验为主。比如在氧化还原滴定法章节中,理论知识讲述电极电位、有关能斯特方程应用及计算、氧化还原反应的平衡和速率等等,这些理论知识对于中职学生不仅过多还偏难、过深。

2.传统教法导致学生对该课程的兴趣锐减

先理论后实践的教学方法,学生早在理论学习阶段就会丧失学习的兴趣。比如在学习酸碱滴定法章节中,先讲述水溶液中酸碱电离平衡理论知识,再进行酸碱平衡溶液中pH的计算等。教师认为这些理论知识很重要,讲授很辛苦,学生学的也很辛苦。事实上,在酸碱滴定技能操作中,这些理论知识用到的极少,对技能操作的培养起不到指导作用。

3.目前职业学校对学生的评价方式单一

在这个大环境下,《分析化学》课程评价方式也一样,大多以传统的、单一的理论考试作为评价尺度标准,无法体现学生的职业素养和技能水平。笔者从事中职《分析化学》教学多年,以往本课程的评价方式:平时作业、单元练习卷检测30%+期中理论考试40%+期末理论考试40%,而且学生的期中、期末理论考试的及格率越来越低,两极分化越来越突出,对于这一门以实践操作为技能主体的课程,学生的职业素养和技能水平在评价中难以体现。

4.缺乏理实一体的可看、可操作的教材

目前,分析化学理论教材自成体系,注重研究性、陈述性知识,而《分析化学实验》教材又自成体系,注重实验技能的文字描述,不形象、直观,与理论教材不能很好配套,理论课、实验实训课有明显的界限。

二、中职分析化学理实一体教学的原则

1.同步原则

分析化学作为一门理实一体的课程,理论教学与实验实践操作比例达到4:6,理论讲授与实践操作所需理论需同步,打破理论课、实验实训课之间的界限,在同一时间、同一地点、由同一教师执教,通过实践操作、分析推动理论知识的获取。

2.先导原则

我们需提前教授学生必需的理论知识,以适应理论与实践操作相脱节的现象。

3.集成原则

提前把所有的理论知识都教给学生有一定的困难,但是理论实训教师为同一教师执教,学生在实践操作时,指导教师有能力把学生在实践中要用的理论知识进行讲解,这样就把理论与实践所需理论集成了。

三、中职分析化学理实一体教学课程体系的构建

以专业理论知识指导实际操作训练,以实际操作训练加深对专业理论知识的理解和掌握。既突出操作技能的训练,又能使学生学到与技能有关的理论知识,培养了学生的分析问题和解决问题的综合创新能力。其内涵主要是打破传统的学科体系和教学模式,体现能力为本的中职教育特点。

1.特色教材开发

寻找出《分析化学》理论——实训一体化有机结合教学内容,开发《分析化学》理实一体特色教材,真正做到教学有配套设备,学生有配套教材,教师有配套方法,以实现课程目的、课程结构、课程内容、课程评价等方面的体系性改革。《分析化学》理实一体特色教材的开发,进行分析化学理论与实践操作课程整合,融为一体,形象、直观、易懂,如滴定管使用教材部分。按照技能形成的特点由浅入深,由易到难安排实训内容,所受内容由课堂转移到实验实训室。重视技能和知识的灵活应用,侧重于学生职业能力和职业素养的培养,即与职业活动紧密结合,突出学生主体作用,符合职业能力的行动导向教学模式,真正做到“需用为准、够用为度、实用为先”的原则。

2.有效操作模式研究

(1)《分析化学》理实一体课程培养方案制定。通过对《分析化学》岗位职业技能的调研,分析岗位职业技能:使学生掌握容量分析、重量分析的操作技能和的化学分析的基本理论;能够正确的选择、配制和使用分析中常用的化学试剂,熟练制备常见的标准溶液;能够根据具体产品检测任务要求,查阅标准方法,设计分析过程,完成分析操作,准确处理数据,编写检验报告,验证数据的可靠性。

我们根据分析化学课程的特点, 突出其课程的实用性, 以培养化学检验工岗位和职业资格要求为依据,以工业生产实际需要的工作过程为主线确定课程体系,课程设计充分体现《分析化学》职业能力的四个维度:技术能力、个人能力、社会能力、方法能力。如酸碱中和滴定技术项目,任务一是要求学生完成盐酸标准溶液的配制与标定,这又氛围液体溶液的配制、滴定管的使用、电子天平的使用等技能。

(2)《分析化学》理实一体课堂教学实施。准备上一堂课、准备一系列教学活动(学生活动、教师活动),按教学活动本身所需顺序进行而不以课本顺序进行,将认知领域进行分类:是什么(识别)——干什么用(理解)——怎么用(应用)——哪些关键要素(分析)——对比不同(综合)——判断评价(评价)的顺序,由浅入深、由表及里,用ZIMBOR方法即:目标、内容、方法、条件、组织、结果六个步骤开展教学。我们保证基础的训练,突出专业分析实验,优化理论内容的改革思路,保留并加强分析基本操作的训练内容,确立以专业学习领域为主线的教学体系,让学生从取样、预处理到分析出各种成分含量的所有分析操作都得到训练,教学内容与职业技能鉴定内容衔接紧密。每个学习单元都包含着职业技能鉴定标准中的一个或几个知识点,学生每学完一个学习单元即能熟练掌握职业技能鉴定标准中的一个或几个知识点。

(3)容量分析理实一体实训室建设。根据教学内容和教学方式改造和配置设备,改革传统容量分析实验室,要以完成工作任务为目标,以行动过程为导向,切合学生需求,实现理论与实践、课堂与工作地点一体化的教学实训室,让学生有事可做,有事会做,以做促学,在目前现有容量分析实验室的基础上,建立理实一体实训室。教师在分析化学实验实训项目开发中,深入职业活动过程,运用职业分析、任务分析、教学分析手段确定教学目标;根据教学目标确定教学方法,如:行动导向法、项目教学法、案例教学法等,来实现知识的传递;改造旧设备和部件,添置新设备、工具和仪器,制作教学媒体,以确保学生有效实习。

(4)《分析化学》理实一体信息化资源的开发。《分析化学》技能实训从玻璃仪器的洗涤、电子分析天平的称量、容量瓶的使用、移液管吸量管的使用到滴定操作,有一套规范的技能操作动作,初学者要在教师的示范操作指导下,反复操作训练,才能做到技能操作标准、规范。这个教学要求对指导教师、学生都是一个非常高的要求,教师要不厌其烦讲解技能要领,学生不一定能理解,学生不能很好理解,技能动作就会变形,技能动作变形就会影响分析结果,因此,我们将分析化学基本技能项目以“积木”的形式,拍成标准操作教学视频,让学生反复观看教师标准、规范操作视频来模仿,让学生模仿训练以达到举一反三的效果。

3.《分析化学》理实一体教学评价体系构建

建立以突出能力为重点的新型实验考核模式,采用灵活多样的考核方法,如:口试、操作、报告、作业等。在成绩评定方式上,试行理论与实践相结合,技能与作业态度相结合,笔试、口试、操作相结合的考核模式。对学生的评价以完成分析检验项目实验报告编写、实验设计、技能操作、数据处理以及确保工作安全、环保要求和质量保证来代替纯理论试卷的测试;以化学分析检验初、中级职业技能等级鉴定来评定学生技能操作水平。这一改革,既能减轻学生期中、期末考试的压力,又能体现“以学生为中心”的教育理念,培养学生从一而终、一丝不苟的严谨的科学态度,实事求是的工作作风和良好的工作习惯。

四、小结

中职《分析化学》课程理实一体教学体系改革与实践,有效地将课堂与实践操作结合起来,将技能实践融入课堂教学。

篇10

关键词:分析化学实验;混合式教学;改革探索

分析化学实验是化学学科的一个重要分支,它与分析化学理论课程教学紧密结合。该课程所讲授的基本原理和方法等知识是构成学生科学素养的重要组成部分,也是培养有关专业工程技术人才的整体知识及能力结构的基础。通过学习分析化学实验的基本技能,使学生对定量分析方法有比较系统的认识和正确的掌握,并了解学科领域的新成果和发展动态。培养学生灵活运用知识、分析和解决问题以及创新等科学思维能力。养成实事求是的科学态度和严谨的工作作风,使学生在科学方法上得到初步训练,为后续课程的学习奠定基础。

1分析化学实验课程教学现状

目前,分析化学实验课程和理论课程存在脱节的现象,通常理论课才开始一两周,实验课就已经进行了,此时学生只了解分析化学的基本任务和作用等基础知识,对具体的酸碱滴定法、氧化还原滴定法、配位滴定法等原理并没有掌握,即使在实验课上,由老师通过板书的方式为同学们讲解相关实验内容,学生对实验现象和过程的理解也不够深入,很难引起学生的学习热情[1]。因此在实验操作中,学生也因理解不透彻而导致实验过程频频出错,学生只是按照老师黑板的实验步骤“按部就班”的完成,不懂的地方第一时间想到的是问老师,忽视了独立思考及解决问题的能力。为了解决分析化学实验中出现的众多问题,分析化学实验教学团队利用超星学习通平台进行了分析化学实验课程的线上线下混合式改革探索。以期改变传统教学的弊病,并遵从OBE理念撰写教学大纲,以产出为导向,培养学生成为专业基础扎实、环保意识强、有责任、敢担当和有作为的新时代专业工程技术人才[2]。

2基于超星学习通的分析化学实验混合式教学改革实践

混合式教学是将传统课堂教学与网络教学相结合,利用二者的优势开展的新型教学模式[3-4]。雨课堂、蓝墨云班课等在近些年已经逐步成为网络教学的重要工具,并取得了良好的教学效果[5-7]。超星学习通也是在网络教学背景下孕育而生的一种网络教学系统。该系统可在电脑、手机等多种电子产品端进行阅读和学习,还开设有网络公开课、资料图书等资源。我校为方便教师开展线上教学活动,与超星学习通合作,开通了泛雅网络教学平台。通过该教学平台,教师可以对原有课程进行改革,将线上教学与线下教学有机结合,更好的将混合式教学模式融入自己的课程体系中。为此,分析化学实验课程也利用该教学平台对课程内容、学习方式进行了改革,将混合式教学贯穿于整个实验教学中[5],通过混合式教学改革,使学生能更好的掌握标准溶液的配制与标定,掌握定量分析的基本操作技能及各种典型的分析方法。

2.1教学资源建设

对照专业人才培养目标和毕业要求,以OBE理念为指导,体现应用型人才培养特色,在整合并优化课程教学内容的基础上融入课程思政元素,制定课程教学大纲。针对教学大纲,并考虑学生的能力水平和不同实验项目的难度,分析化学实验课程组将容量分析器皿的使用和校准、滴定分析法的基本操作练习、有机酸摩尔质量的测定、HCl标准溶液的配制与标定、溶液中铋和铅的连续测定、I2标准溶液的标定及直接碘量法测定维生素C的含量等几个重要实现项目录制成微课,并上传到超星学习通泛雅学习平台。微课内容包括学习目的、实验仪器、实验药品、操作步骤、实验现象、数据处理、注意事项以及课后思考题。同时,根据不同实验内容,课程组也制作了相应的实验讲义,供同学们书写报告和预习使用。通过教学资源的建设,为实现分析化学实验线上线下混合式教学模式起到了良好的铺垫作用。

2.2分析化学实验混合式教学模式实施

课前,教师通过超星泛雅学习平台预习任务,教学任务中包括教学视频和教学讲义两个部分,学生课前需要在规定时间内完成对应的任务点,并学习与该项目相关的实验知识。从图1中可以看到,26.67%的学生在网络预习部分可以获得满分,此部分学生在规定时间内认真完成了网络平台上的预习任务。43.33%的学生成绩在80~100分之间,证明绝大部分同学也取得了良好的学习效果。有23.33%的学生成绩在60~80分范围内,只有少数同学没有按照规定的任务要求完成网络课前预习部分。因此,在课堂教学中要更加注重对少部分没有按时完成预习任务同学的实验操作辅导,以帮助他们顺利完成实验项目。课上,根据学生课前预习成绩分布图,教师可以准确掌握同学们的课前预习效果。并根据学习效果适当安排课前提问,以巩固、加深重点内容。在正式实验操作前,老师在讲台前也要对微课视频中容易出错的步骤和关键操作环节进行演示,以加深同学们的印象。实验过程中虽然是单人单组进行演示操作练习,但是每个实验项目也安排了相应的学生助教,帮组同学们解决实验过程中遇到的问题。特别是对线上预习中成绩不高的同学,要更加关注他们在实验项目的实施过程中,步骤和方法是否正确、规范,遇到问题时要及时帮助他们纠正操作中的错误。实验过程中,每个同学也要记录自己的实验数据和实验现象,并要求每个实验项目都要重复操作三次,以保证实验的准确率。课后,针对本次实验项目中大部分同学遇到的问题,安排小组讨论并总结改进计划。讨论内容包括课后思考题、实验中易错操作环节、实验项目在实际生产和生活中的应用等热点问题。教师将全班同学平均分成6组,每组选出一个组长,组织成员进行讨论。最后每组以PPT的形式展示小组的讨论结果,对于实验项目在生产或生活中的应用,其他组同学如果有更好的建议,也可以提出相应的补充。最终的实验成绩不仅包括了课前预习,课上实验操作,还将小组讨论部分换算成分值计入总成绩,这就有效避免了单一考核制度带来的重结果、轻过程的弊病,将同学们学习的积极性充分的调动起来。总之,通过小组讨论,加强了学生间的沟通和互动,同时也培养了学生关注与分析化学有关的食品安全、药品分析、化妆品研究和环境监测等问题,使学生树立了科学、公平的分析检测意识。

3分析化学实验混合式教学改革调查

有学者认为,不同班级、不同专业的学生基础知识以及学习能力各有差异,单独的通过行政班的成绩来衡量和评价教学效果是不够准确的[8]。因此我们对不同专业、不同班级的同学进行了全面调查,调查问卷采取无记名方式,在所有专业分析化学实验课程结束后将问卷发送给学生,调查结果不影响学生的实验成绩。本次调查内容主要包括线上线下混合式教学改革对学生的学习效果和学习能力的提升等方面的影响,此次调查也为后期教学改革的进一步实施提供一定的参考。

3.1线上预习环节调查

线上预习调查见表1。从表1线上预习调查表和图2调查结果分布图中可以看出,81%的同学能够按照任务点要求完成线上预习,只有4%的同学从来不预习,说明大部分同学对待课前线上预习有较好的学习态度和学习习惯。同时在调查中发现,96%的同学认为线上预习是有必要的,对课堂上的实验操作也起到了一定的帮助,这个调查结果与参与线上课前预习的调查结果相吻合,说明能够完成课前预习的同学都觉得线上预习对线下的实验操作起到了一定程度的帮助。而在调查同学们是如何完成课前预习的结果中可以发现,有62%的同学不仅能完成老师在线上的预习内容,还结合了实验教材进行有目的预习,说明绝大部分同学在预习的过程中并不是机械的观看视频和PPT,而是带着问题和思考去完成课前预习部分,这就充分调动了学生的积极性和学习的主动性。

3.2混合式教学效果调查

混合式教学效果调查见表2。从表2混合式教学效果调查表和图3调查结果分布图中可以看出,有72%的学生认为,混合式教学对提高实验过程中独立思考和解决问题的能力是有帮助的,但仍有20%的同学认为,只是有少部分帮助而已。因此,通过问卷调查结果我们发现,虽然混合式教学能够对学生独立思考能力有所提高,但仍需进一步发掘混合式教学的优势,以更大的限度帮助同学们提高自己独立解决问题的能力。但值得庆幸的是,在调查中我们也发现92%的同学认为混合式教学模式有助于学习兴趣的提高,这也更加激励我们突破传统教学模式的瓶颈,探索更适合的教学方式,从而引导学生,提高他们的学习热情。最后,我们在混合式教学能否使学生的学习由被动变主动的调查中发现,78%的学生对该教学模式是持肯定态度的,认为混合式教学模式可以达到以学生为中心的教学效果,但仍有少部分同学持否定态度,这个结果与学生课堂的参与度和积极性有着密切的关系。