无机化学分析方法范文

导语：如何才能写好一篇无机化学分析方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

1要把教学研究当作科学研究那样去搞

实施本科教学目标，就要突出人本教育，实施差异教育，以学生为中心，把学生培养成具有扎实的专业理论知识和实验技能、具有合作精神(即团队精神)、具有社会交际能力的创新型人才。为此，我们提出大学教师“一定要把教学研究当做科学研究那样去搞”，提倡“让教学和科研两只翅膀都硬起来”。首届国家级教学名师史启祯教授曾形象比喻说:“对一个教师而言，教学和科研就像两只翅膀，像鸟一样，一只翅膀是飞不起来的［1］。”我们不仅要为人师表，而且要提倡教学名师风范。忽视教学的教师不是一名好教师，不搞科研的教师，不会是一名优秀教师。如果没有较强的学术功底，就谈不上对教学的深层次认识，不会有教学理念和教学方法的改变，不会有教学内容的更新，也就不能把课讲“活”。总之，教学和科研是相辅相成、相互促进的。突出创新精神，培养学生研究能力，就是要完成从“知识继承为主”到“以创新为主”的转变。教师两手硬和教育理念的改变是做好这一转变的前提。为此，我们将每一项精品课程建设内容都当做科学研究那样去搞，申请立项了多个国家级、省级和校级教学项目，力求建立一个教学研究平台，扎扎实实做一些事情。迄今已在《中国大学教学》、《大学化学》、《高等理科教育》等教学研究期刊上发表了20多篇教学论文，从而提高了我们对国家级精品课程建设工程是教学质量提高的基石的认识。

2创建适应创新型人才培养和专业发展需要的课程内容体系

无机化学与化学分析是我校化学与材料科学学院的核心课程。针对国内高校应用化学专业数量的迅速增长与其课程和教材建设相对滞后的矛盾，课题组强调应用化学专业人才既要具有基础化学人才的一般特点，又应具有鲜明的知识、技术创新特色。因此，如何凸显基础扎实、知识面宽和科学思维活跃就成为本课程创新改革的指导思想:(1)将基础无机化学和化学分析内容有机结合组成新的课程，既较好解决了原有课程知识点相互交叉、重复多的问题，又便于在无机元素教学中渗入定性分析，在实验中引入“量”的概念，扩展了对学生科学精神的培养。(2)在个性化理念指导下，将教学内容划分为主篇和副篇。主篇包括以下3个知识模块:①基本化学原理部分，②化学分析部分，③元素化学部分。(3)副篇内容大量吸收了国外一流教材的精彩内容，写法上则顾及中国学生的阅读习惯，条目精短，文字活泼。大部分条目反映化学在现代科技和国民经济中的重要应用实例，一部分则介绍化学发展中的标志性事件，以凸显化学新概念、新知识、新发现和新技术。(4)用英文编写词汇和习题，使之成为学生必读的英文阅读材料，以培养学生适应双语教学的能力。新的课程内容体系以及相应的正、副篇内容层次具有如下教学特点和人才培养特色:(1)正篇是基础，是纲，也是核心。原理部分要做到内容选择必要、能深度满足后续课程要求;讲授时要力求科学而简明，不越俎代庖，真正起到导论的作用。(2)正篇将无机化学原理和化学分析有机结合，强化了化学理论的统一性。同时将化学分析技术单列章节，合并但不弱化。(3)元素化学是无机化学的本体，既要重视周期律和反应规律，同时又要特别注意对新反应和新化合物的介绍。(4)副篇是国内同类课程的一项首创，目的是让学生洞察无机化学新发展，体会无机化学研究的兴趣，延伸正篇的深度和广度。

3致力于有特色的立体化教材体系建设

教材建设是提高教育质量和实施素质教育的基础，要求具有创新性、个性化，与国际接轨［3］。书不在厚而在精，在框架、内涵、内容上要给讲课教师留有余地。印永嘉教授等编写的《物理化学简明教程》［4］就由于简明扼要而精彩。史启祯教授主编的《无机化学与化学分析》［5］先后入选2001年国家“面向21世纪课程教材”，2004年国家高等教育“百门精品课程教材建设计划”选题研究项目，2006年国家“十一五”教材规划项目，2006年国家自然科学基金委“国家基础科学人才培养基金教材建设项目”;它是第一届化学学科教学指导委员会于1991年为应化专业立项编写的第一本也是唯一的一本专业基础课教材，当年就被列入国家“八五”规划重点教材。近些年来，课程组在教学实践的基础上对该书进行了几次修订，出版了3个新版本［6-8］。2005年出版的《无机化学与化学分析》(第2版)已经发展成为包括纸质辅助教材《无机化学与化学分析:学习指导》［9］、工具书《化学元素周期表》［10］和电子辅助教材《无机化学与化学分析:电子教案》［11］在内的立体化教材，完成了应用化学专业首个基础课课程建设的硬件工程，成为专业发展的支柱。上述的立体化教材现已成为国内应化专业的主流教材之一，受到郑兰荪院士的撰文好评［12］:“教材不仅给学生带来知识，而且带来科学的思维方式，使教师和学生双方受益，不愧为一部精品教材。”新编《化学元素周期表》被徐光宪院士认为“是我见到的最新、最好的周期表”。该立体化教材还曾被评为2007年陕西普通高等学校优秀教材一等奖，并于2011年由高等教育出版社出版了第3版;工具书《化学元素周期表》于2007年由科学出版社出版了第2版。

4努力改革教学方法教学工作的主要任务就是课堂教学与实践教学［13］，学生最初的创新意识应该从课堂开始［14］。由于教学计划中的大部分学分和学生的大部分学习任务都需要通过课堂教学去实现，因此，提高课堂教学质量是提高教育质量、培养学生创新能力的关键。在第一届大学化学化工课程报告论坛上，中国高等教育学会会长周远清教授说道:“如果教学方法不来一次大的改革，我觉得中国的高等教育想培养出高素质的人才、创新思维的人才是比较困难的。”因此，我们将改革教学方法放在首位来抓。

4．1提倡大纲式教学方法我们认为，讲基础课的教师授课要有自己的观点、见解，并事先写成提纲发给学生，让学生课前预先了解讲授的内容，知道怎么预习，要听什么，要问什么，将来准备研究什么。这样学生就能掌握学习的主动权。这是一种易于学生自学的方法，可以激发学生学习的积极性，增强学习的自觉性，多读书、多思考、多提问，使学生获得较高的学习兴趣，营造出和谐宽松的教学气氛。同时，把大纲交给学生，也能督促教师从备课开始就不能敷衍，要以一种搞科研的态度去讲课，讲思路、讲方法、讲体会，介绍本学科的前沿趣闻。这种方法已获得了良好的教学效果［15］。

4．2科学合理地安排教学内容每堂课的教学内容安排，既要符合教学基本要求，又要重点突出、难易适度。基本内容要明确主线、易于理解;重点内容要简明扼要、易于掌握;难点内容要深入浅出，与学生已有的知识基础联系起来;前瞻性内容要有可持续性，能够引发学生探索的欲望。要努力通过对知识点的讲授和探讨，使学生掌握学习方法，能够举一反三，从而提高课堂教学效果。要达到上述效果，课堂教学的内容和课本上的内容不应该完全一样，更不能照本宣科，要学会将经典内容现代化［16］，将相关文献中的内容融合、归纳并加以提炼。

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关键词：现代仪器分析；环境无机分析；化学分析

1前言

随着科学技术的进一步发展，如今在很多方面上现代仪器分析要优于传统的分析方法及仪器，因而能够更好地应用于更加复杂的环境无机分析中。相关人员应该要对现代仪器作用及意义进行充分认识，并在其中投入更多的关注，积极地探索环境无机分析化学中的应用效果，以促进现代仪器分析作用。

2环境分析

（1）样品组分复杂。人类在生产生活的过程中会对环境造成一定程度的污染，具有种类繁多且排放量大的污染物，从而使得在环境中多大十几种甚至上百种的污染化合物，进而也在一定程度上增加了环境介质组成成分的复杂性。比如水，由于一些因素的影响也会导致其出现固态、液态、气态三种完全不同的形态。

（2）样品组分缺乏稳定性。一般来说，物理、生物以及化学性质等多个方面因素均会在一定程度上影响并作用于环境污染物所具有的稳定性。但能够对环境污染物造成直接且最大的影响因素在于样本的本身，主要原因在于样本本身所具备的复杂特点与污染物之间会发生一系列的反应。并且，其他因素也会在一定程度上影响或改变污染物的性质，如环境介质便会对污染物造成影响及变化，甚至还会导致迁移变化的发生。除此之外，勿污染物在收集、贮存及分离的过程中，试剂或者其他因素均会对样品组分构成造成一定程度上影响及作用。因此，实验者在对环境分析的过程中难以保障样品的稳定性。

（3）种类繁多。在实际分析的过程中会遇到复杂多样的样品种类，其种类的复杂与繁多性使得难以归纳污染物的来源。在分析检验的过程汇总具有形形的样品，且这些样品大多是紧密联系着与人们生活及日常有着极其密切关系的空气、水以及土壤等。根据相关的研究资料表明，如今空气污染源已经被检测出的类型高达三百多种，且多氯联苯也对环境问题造成很大的影响。

（4）含量较低。一般来说，在对污染物样品进行检测的过程中普遍存在较低的组分含量，在这个情况下，由于这个特点的存在从而便导致检测组的样品含量不高，进而影响检测组分的找到，也难以发现出检测组分，最终为了提高检测水平就不得不进一步提高检测方法以及检测相关仪器的要求。只有这样，才能够显著地提高仪器的精准性，才从而保证得到一个科学合理的化学检测结果。

3现代仪器分析方法

（1）色谱分析法。色谱分析方法在现代仪器各种分析方法中属于一种非常常见的检测方式，此种检测方法在实际应用的过程中主要是借助将样品展开分离工作的前提下，再进一步开展更加细致的分析工作。色谱分析法在实际应用的过程中其主要的作用原理在于借助污染物中的不同成分所具有的不相容特点，然后在此基础上利用不同成分所具备的不同吸附效果及分配系数等，对混合物进行分离工作后再对其进行准确地测量及分析。此种检测方法能够在一定时间内，针对所要检测的样品开展定性及定量分析工作。鉴于此，色谱分析检测方法在环境无机化学分析中得到了被较为广泛的利用以及推广。

（2）原子荧光法。一般来说，现代仪器分析方法中最为常用的方法主要包括原子荧光法，而源自荧光法主要由三种类型构成，包括石墨炉原子吸收、氢化物原子吸收以及火焰原子吸收三种类型。在化学分析的过程中利用源自荧光法能够较为精准且科学的对检测与分析水里的金属元素。原子荧光法目前已经被广泛地应用于环境分析中，对于水中的八种元素，通过原子荧光仪器也能实现对其的有效检测，此种检测方法在对容易转变为氯化物元素时，具有干扰机体程度低。灵敏且准确的特点。除此之外，相关研究资料表明，对光绪皇帝的死因分析的过程中，借助中子活化分析技术以及X-射线荧光光谱等技术方式对其遗体的相关部分的分析检测工作，得出其死因是由于As中毒而导致。

（3）质谱法及联用技术。目前在实际检测的过程中所采用的质谱法，其主要的作用原理便是将获取到的样本放置在离子源里，然后再通过电离的方式来获得带电离子，在此基础上再通过使离子高速运转的方式来穿过磁场，离子便会根据不同的质荷比而相应地产生出分离现象。质谱便由此构成，在实际分析与研究的过程中再结合最终形成的质谱线所处的位置及强度开展相关工作。根据相关的研究资料与实际工作状况来看，质谱法在分析与检测的过程中能够针对自然环境中的土壤、空气以及有机生物等各种物质，来开展相关的分析及测量工作，从而便能够获得科学可靠的检测结果。因此，在环境无机化学分析过程中，质谱法及联用技术得到了广泛地应用及推广。

4结束语

综上所述，随着技术的发展以及环境的恶化，传统的检测仪器及方法从目前环境坚持标准角度而言已经不能满足当前要求，大部分检测分析工作为了能够得到更好的开展还是需要依靠现代仪器的辅助。结合现今的发展水平来看，传统分析方法已经很难满足现代环境无机化学分析的需求，而现代仪器分析的方法应用已经成为了必然的趋势，且连续自动化的方式也逐渐的取代过去的手动方式。除此之外，自动化现代仪器设备在现阶段的环境分析过程中得到非常广泛的应用，并且还处于不断的推广中。

参考文献：

[1]张莉,郝敬宇.环境无机分析化学中关于现代仪器分析的应用与展望[J].价值工程,2014(35):291-292.

[2]李赞忠,乔子荣.现代仪器分析及其发展趋势[J].内蒙古石油化工,2011,37(21):1-4.

[3]马晓丽,勉强辉,孟磊等.现代仪器分析实验课程的教学改革与探索[J].科教文汇,2012(01):64-64,84.

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[关键词]网络课程；无机及分析化学；立体课程建设；实践

[中图分类号]G642.0　[文献标识码]A　[文章编号]1005－4634(2012)02－0100－03

山东科技大学的《无机及分析化学》不仅是应用化学和化学工程与工艺专业最核心的专业基础课，也是矿物加工、生物工程、环境科学与环境工程、无机非金属材料工程和高分子材料与工程等近化学专业的核心基础课程，主要为学生进一步学习《有机化学》、《环境监测》、《食品理化检验》、《高分子化学》、《生物化学》、《生化实验技术》、《仪器分析》等核心专业基础课打以及做毕业论文打基础。

《无机及分析化学》课程是一门理论与实验相结合的课程，针对不同专业的需要，山东科技大学有两种方式进行教学：一种是将无机化学与分析化学整合成一门课程的短学时教学(近化学专业)，一种是将无机化学与分析化学分开授课的长学时教学(化学专业)。

《无机及分析化学》网络立体课程主要包括理论教学和实验教学两部分，经过十多年的教学改革和课程建设，形成了一套以培养应用型人才为特色的教学内容体系：在理论教学方面，本着应用为目的，够用为度、适量超前的原则，以定量分析为主线，设置化学基础原理和化学分析原理与技术两大块教学内容，准确、简明的阐述最基本的无机及分析化学原理和规律，并使“分析与应用”贯穿于整个课程教学内容之中，体了重基础、强应用、为专业服务的特色。在实验教学方面，按照“基础一综合一应用”的思路设计的实验教学内容，突出基础技能为专业技能服务的特点，强化综合技能的训练。

1　《无机及分析化学》课程系列教材的建设实践

教材的建设体了教学思想、培养目标、教学内容和课程体系的改革，是网络立体课程建设的重要组成部分，是有效解决教学内容和教学方法存在问题的关键。

根据山东科技大学近化学、化工类专业本科生对化学基础知识的要求，以少而精、精而新的原则，将传统教学内容与代新知识相结合，对无机化学、分析化学、普通化学内容进行整合、革新和优化，注重对学生进行素质教育，编写出版了21世纪高等院校教材《无机及分析化学》、《无机及分析化学实验》和《分析化学实验》。这些教材注重处理传统学科与新兴交叉学科知识的关系，在阐述基本原理和知识的基础上注重内容的更新，体了材料、环境及生物类学科与化学学科的交叉与融合。将化学热力学知识融入全书有关章节，并将四大平衡和四大滴定分析法有机结合。理论教学以化学热力学基础、物质结构、四大平衡为重点，适当简化四大滴定分析法，而使其在实验教学中加强简化分子轨道理论、晶体场理论等难度较大的内容。编写了绿色化学概论、材料与化学、生命与化学、环境与化学等作为培养学生兴趣和扩大知识面的阅读材料。通过阅读材料部分的学习，既可使学生了解本专业的发展动态，扩大知识面，又能使学生了解化学基础理论在相关学科中的重要地位，激发他们学习化学知识的兴趣和热情。编写中力求使教材简明扼要、概念准确、重点鲜明、深入浅出、通俗易懂、理论联系实际，适用于矿物加工、材料、环境、生物工程等主要专业大类。

2　《无机及分析化学》课程立体化网站的建设实践

按照国家、学校新修改的教学大纲的要求，对《无机及分析化学》课程进行了网络立体化的全面建设，建立了《无机及分析化学》课程网络平台。将课程简介、师资队伍、理论教学、实验教学、教学互动、教学视频和化学资源等栏目的内容公布在山东科技大学的网站上。目前无机及分析化学理论教材、实验教材、学习指导书、电子教案、课程网站等学习资源已经形成了全方位、立体化的课程教学体系。学生可不受时间和空间的限制，掌控自己的学习过程。

在教学理念方面，把培养学生的科学素质和创新精神放在第一位，把无机及分析化学课建设成为既是学生学习科技知识的基础课，又是培养学生科学素质的基础课。理论课教学以无机化学基本原理为主，以物质结构基础为依据，以四大平衡原理为重点，以重要元素及其化合物的结构、组成、性质、变化规律及其含量测定为目标，以指导学生自我学习为方法。实验教学以化学分析技术和技能训练为核心和重点，强化基本技能训练，强调系统分析问题和解决问题，重视系统性、综合性、设计性实验。矿物加工、材料科学、生命科学、环境科学等诸学科的研究和发展都离不开无机化学、分析化学原理和技术的进步与发展，要不断建立矿物加工类、材料类、环境类、生物类几个模块相关专业的课程体系和教学内容。

3　在教学实践中改革教学方法，增强师生互动

网络立体化教学的多样性，给不同层次的学生提供了适合自己的教学平台。学分制的改革，作为基础课的《无机及分析化学》的学时数也在减少，这对教学内容和教师的教学水平提出了更高的要求，必须不断进行教学内容更新，教学方法、教学手段及考试方法的改革。无机及分析化学内容广泛，涉及物质结构理论基础、化学反应基本原理、溶液平衡、化学分析、元素化学、部分仪器分析等内容。课程讲授不可能面面俱到，要在吃透教材的基础上分层次合理安排讲课内容，注重难点和重点引导，精讲与对比分析讨论，如四大平衡与四大滴定，同时注意引入学科前沿知识。在教学方法上，主要是讲重点、讲难点、讲思路、讲方法、讲应用，形成了“课内讲授一课外讲座一辅导答疑一考核评估”教与学一体化的互动教学模式，既注重培养学生的逻辑思维能力，又注重培养学生的创新精神和自主学习的能力。

《无机及分析化学》的教学课程在大学一年级进行，该课程的学习不仅使学生在知识上有所积累，而且在学习能力上也应得到较大提高，要求学生做到课前预习、课中互动、课后小结，学会学习的方法。在教学中针对部分内容，要求学生自学，有些延伸内容，要求学生查阅有关学术期刊，并撰写小论文、课堂讨论，最后教师总结。同时充分运用代教育技术，将传统的教学方式与代化教学手段相结合，大大提高课堂效率。此外，也在网络课程中制作了大量的图片、图表、动画、录像等素材和资料，用以表课程教学内容。

不断进行考试方法的改革。鼓励学生撰写读书报告和科技“小论文”，培养学生科学研究的意识、习惯和能力，有助于学生对化学知识的深入理解及综合运用。期末成绩由考勤、平时作业、课堂提问、单元测验、期末考试等成绩综合评定，撰写的读书报告和科技小论文实行额外加分，根据撰写的质量在总成绩中加0～10分，若能达到公开

发表的水平最多可加10分，但课程总成绩最多为100分。

4　《无机及分析化学》实验课的改革实践

实验改革的目标是通过系统的实验教学，加强基本训练，着重能力培养，强化创新意识。创造性教育要求对学生既要有基础知识和新的专业知识的传授，又要有自学能力、独立思考能力、动手能力的培养，尤其是代意识、竞争意识的培养。自2004年起，根据山东科技大学实际情况和学生不同层次、不同专业的培养要求，对原实验课程体系、教学内容和方法进行改革，建立和完善了无机及分析化学实验课的教学内容，按照基础实验一综合实验一设计实验3个层次推进教学进程。建立了以实验技术要素为主线的实验教学体系，设计了适合山东科技大学不同学科学生的多层次实验教学内容，为学生个性发展、潜能开发以及优秀学生脱颖而出创造条件。开放实验室，使一些不能在课堂上完成的实验得到补充，同时学生也可以自己设计一些感兴趣的实验，在教师的指导下进行，从而使学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力得到进一步提高。无机及分析化学实验形成了多层次的实验教学体系，多模块的实验教学内容，预约开放式教学模式。为此，无机及分析化学实验课程教学采取了以下改革措施。

1)对无机及分析化学实验教学内容进行了重组，并进行绿色化改造。本实验课注重在继承传统内容的基础上创新，增加设计性实验，加强综合性实验，减少验证性实验。根据无机及分析化学实验的特点，用绿色化学的观念对传统化学实验进行了改造，实了“性质实验点滴化、制备实验小量化、分析实验减量化”，这样在常规仪器中完成无机及分析化学的实验教学，不仅大量减少了化学试剂和药品的消耗，节约了实验消耗费用，而且也加强了学生的环保意识，收到了良好的效果。

2)正确认识理论课教学与实验课教学的关系。在无机及分析化学实验教学中，学生应始终处于主置，教师则处于为实验教学服务的主导位置。作为实验教学主体的学生，在继承传统知识和技术的基础上，重点进行知识和技术的应用和创新；作为主导教师，在搞好实验教学引导工作的同时，加强自身知识和技能的扩展和更新，达到知识丰富、技术熟练和教学方法科学而实用的要求。

3)多媒体辅助教学和开放实验室缓解实验课时少、内容多的矛盾。随着单一、验证性实验向综合性、设计性实验的转化，实验教学内容不断丰富，往往一个连续的系统的试验中涉及好几个相关的实验技术，由学生自己动手设计并完成整个实验，由此开设综合实验面临着如何在有限时间内让学生掌握更多实验技术的难题。对于无机及分析化学实验课，使用多媒体技术辅助教学，利用录像演示实验技术的操作要点，再实验进程和结果，增强学习效果。建立了仿真实验室，学生可以在计算机上进行无机及分析化学实验等课程的仿真实验，同时可进行相应的预习。

4)形成了基础－提高－突优－参与科研4层次的开放实验教学模式和管理方法，完善了对不同层次学生因材施教的实验教学方法。在生产实践中发、研究、分析和解决问题，这对于培养学生分析问题和解决问题的能力，培养创新意识和实践能力有着不可替代的作用。无机及分析化学实验室成为大学生科技创新创业的基地，几年来山东科技大学启动“挑战者杯”、“大学生实验技能大赛”、“大学生创新基金项目”等多项大学生科技创新资助计划，开放无机及分析化学实验室，为其高质量完成项目提供条件保证。

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关键词:工科专业;无机及分析化学;教学改革;教学实践;网络教学

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)18-0191-02

无机及分析化学是如化工工艺、食品科学与工程、环境工程等工科相关专业的必修基础课,对学生科学素质、专业素质和综合素质的培养起着重要作用。长期以来,我国高等院校对大学化学基础课程的教学,一直按照无机化学、分析化学、有机化学及物理化学这一顺序进行教学,这种传统的课程体系过于强调教学内容完整性,且自成体系,但使得各课程间内容重复度大,不利于目前学生的学习。因此,更新教学内容、优化课程体系、打破学科间的壁垒、建立新课程体系势在必行。无机及分析化学是将原来的无机化学(或普通化学)和分析化学进行改革整合而来,目前已有多种版本教材可供选择。各校在教学过程中积累了许多宝贵的改革经验,取得了一定的成果。现结合多年理论课教学经历,谈谈这方面体会。

一、目前存在的问题与发展概况

目前存在的问题有:(1)课时与教学内容的矛盾;(2)教材编写纯理论化;(3)大班教学忽视学生的主体性;(4)生源高中化学基础参差不齐。

无机化学与分析化学整合的课程改革始于20世纪80年代,首先在国家一些重点院校中进行,经过近30年的探索和实践已逐渐得到教育界的广泛认可,取得了一定成果,相继出版了多本教材。如1978年人民教育出版社出版的陈荣三教授主编的《无机及分析化学》一书是我国最早正式出版的《无机及分析化学》教材,是在1975年南京大学自编讲义基础上编写而成的。它首次将四大滴定融入四大平衡中讲授。再如华东理工大学1992年出版的《无机及分析化学》教材,随后,在1995年,由华东理工大学组织的“面向21世纪理科应用化学专业教学内容和课程体系改革研究”项目被国家教委高教司批准为首批教学立项课题。在教育部有关部门和高等教育出版社的大力支持下,北京大学、南开大学等数十所高校教师成立了“全国高校‘无机及分析化学’课程建设与教学研讨会”,历次研讨会对无机及分析化学教材建设和教学中存在的问题都进行了广泛深入的讨论,实现了课程结构和教学内容整合、优化和教学体系改革,《无机及分析化学》 (第四版)于2002年初被列为普通高等教育“十五”国家级规划教材。

针对无机及分析化学的教学现状,我校对《无机及分析化学》课程进行了调整,并将实验单列为一门课程,建立了相应的考核方式和办法。同时,随着全校新专业的增加,开设《无机及分析化学》课程的专业增多,课程建设力度加大,为了提高《无机及分析化学》课程组的整体素质,满足课程建设的需要,加强相关人才的引入力度,逐步建立了一个完整的《无机及分析化学》课程组,《无机及分析化学》课程在2005年获得了学院首批精品课程建设的立项资助,在2008年成为兰州理工大学的校级重点课程,建立了精品课程网站。经过几年的教学改革,已建立了科学、系统的无机及分析化学课程体系,并于2008年在华中科技大学出版社的大力协助下,与五校合作正式出版了《无机及分析化学》。

二、无机及分析化学理论课教学改革探索

(一)潜心研究,整合内容,构建教学新体系

原无机化学教学中包括四大化学平衡,即酸碱、沉淀、配位及氧化还原平衡,而在分析化学中也涉及相应的四大平衡体系,这样的教学安排,既浪费时间,又让学生感到枯燥。在无机及分析化学课程的教学中,将原理和应用知识有机地结合起来。将原无机化学和分析化学两门课程中内容联系最紧密和重叠最多的“四大平衡和四大滴定分析方法”两个部分有机结合起来。浓缩精简后的课程安排,体现少而精的原则,使得必须掌握的理论重点突出。

由于无机及分析化学内容广泛,涉及现代物质结构理论基础、化学反应原理、溶液平衡、化学分析、元素化学和仪器分析6大部分,这教师必须熟悉教学要求,认真钻研教材,潜心研究教学内容,在吃透教材的基础上,合理安排教学内容。同时,课程内容还引入了无机与分析化学学科近年来所取得的最新成果,注意了知识面的补充和延伸,以满足现代无机及分析化学对各专业人才的基本要求。

(二)多平台教学层次满足不同专业要求

对于不同专业,教学大纲、教学内容和教学计划的安排要有所区别,为了保证基本的教学要求和整体教学水平,不同专业开设无机及分析课程要统一界定基本教学内容和教学环节(约占整体的75%)。以多平台教学层次编写教学大纲,提出各专业教学内容的基本点与侧重点,以及相应的教学方式与教学环节的要求。

(三)结合实际,改革教学方法

根据讲授与自学相结合的原则,采取了灵活多样的教学方法,抓好课堂教学,确保教学质量;采用多媒体教学,在课件中配以大量图片,一些较难的公式推导通过课件可以一目了然,使学生更易理解和掌握;培养学生自学能力,在部分适合自学的教学内容学习中引入自学模式,课前给出自学提纲,并将提纲中的相关部分以提问的方式予以检查,了解学生完成的情况,通过辅导答疑方式,及时了解自学的效果,使学生由被动向主动学习方式逐步过渡。为进一步调动学习积极性,在教学中课开展“部分双语教学”,对章节标题及专业术语标注英文并配以中英文讲解,收到良好的教学效果。

(四)介绍学科发展的前沿知识和发展动向,激发学生的学习热情

我们的新教材中编写了部分前沿知识内容,例如稀土元素化学简论、生物无机化学简论、无机高分子物质简论和化学分离方法,这有助于教师在教学中,结合该领域的前沿研究动态,将新方法、新成果融入教学相关部分,激发学生获取新知识、新成果的热情,也有助于改变以教师为中心,学生上课记笔记、考前背笔记的“授业传道”定式,充分调动了学生的学习积极性。

经过近7年的理论课内容和教学方法的改革实践,已初步建立了一套适合我校实际情况的无机及分析化学理论课教学体系,实践证明该体系能激发学生学习兴趣,提高教学质量。 今后,还需进一步使之完善,使课程教学质量有更大提高。

参考文献

[1]芮光伟,蒋珍菊,岳松.无机及分析化学课程教学改革与实践[J].高等教育研究,2007,24,(3).

[2]薛德平.无机及分析化学(第四版)教材的编写体会[J].中国大学教学,2007,(3).

[3]李英杰,张文治,陈国梁,等.浅谈无机及分析化学课程的改革与建设[J].高师理科学刊,2002,22,(4).

[4]李艳辉,许兴友,马卫兴,等.无机及分析化学课程教学改革与实践[J].考试周刊,2008,(35).

[5]王运,董元彦,张方钰,等.面向新世纪无机及分析化学课程体系的构建[J].高等农业教育,2005,(4).

[6]钟国清.无机及分析化学课程改革的实践与思考[J].化工高等教育,2007,(5).

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一、加强无机及分析化学课程建设

（一）改革课程结构，构建教学新体系

由于无机化学与分析化学的部分内容存在密切的内在联系，为了更好地发挥两大基础课各自的优势，减少教学内容上不必要的重复，教学中应首先抓住这两门课程的结合点，使知识揉为一体，融会贯通地将原无机化学和分析化学课程内容联系最紧密、重叠最多的“四大平衡和四大滴定分析方法”2个部分有机结合起来。即在新体系中首先介绍溶液中四大化学平衡的定义、性质及特点，然后将四大滴定分析方法和应用分别穿插在其中，将滴定分析方法和重量分析法作为四大平衡理论的引申部分和应用过程，达到内容简练、完整，思路清晰、明确，重点突出，加深了教学内容的深度和广度；其次，新的化学课程体系以高职高专教育培养目标为依据，根据就业岗位及岗位群对化学知识的需求，将化学教学内容重新调整，分为两大模块：一是理论知识模块。主要包括物质结构理论、化学平衡理论和分析检验基础理论等。二是实践技能模块。包括基础实训、分析检测（化学分析、仪器分析）等，将实验内容、操作技能及应用等与专业课紧密结合，减少了教学中的重复和脱节现象，有利于教与学的有序进行。

（二）改革教学方法，强化教学效果

随着高职院校单招政策的实施，学生普遍存在化学基础薄弱的状况，他们对化学学科的特点、学习方法以及化学在科学中的应用等知识不太熟悉，而无机及分析化学课程作为大学一年级的重要专业基础课，内容多、课时少，与高中化学跨度较大，给教学带来一定的困难。针对这种情况，一是教学中采取“分层次”教学，对于基础较差、学习困难很大、无学习兴趣的学生，在课前补充与中学内容衔接的相关知识，以缩短中学到大学的学习适应期。讲授过程中注意由浅入深、循序渐进，使学生易于接受；二是打破传统的教学模式，坚持将启发式教学贯穿始终，注重课堂教学与讨论相结合，对有规律和共异性的问题组织学生讨论，增强学生的参与意识；三是教学中组织学生进行讨论，比较各种分析方法的优缺点，既增强了授课内容的系统性，又拓宽了课程知识面。引入自学模式，培养学生的自学能力；四是对教学内容进行适当调整，适当安排学生自学，课前列出自学提纲和要求，并将提纲中的相关部分以提问的方式予以检查，通过辅导答疑方式，及时了解自学的效果，使学生变被动学习为主动学习。

二、探索以职业能力为目标的实验教学模式

（一）开设具有专业特色的综合设计性实验，培养学生的创新能力

为了适应现代化学发展的要求，应在实验教学中有意识地将各门学科相互渗透。综合设计性实验是将学生已学的基础学科理论与实验方法有效融合后开设的实验，在实验教学中针对不同专业，开设具有专业特色的综合设计性实验。实验前，由教师提供测定样品及相关信息，对实验所涉及的理论知识要求学生自学，教师根据学生的理解程度，引导学生讨论、讲授，给予正确指导，并鼓励他们查找有关资料，包括样品的预处理方法、设计分析方案、思考实验中可能出现的问题及解决的途径等。鼓励学生发现问题并寻找解决办法，由教师给予及时正确指导。在这样的实践过程中，使学生深感实验知识与专业技能的密切关系，调动了学生的学习积极性，减少实验中应付了事或盲目操作等现象，培养学生的独立思考和创新能力。

（二）技能训练和岗位职业资格考证结合，强化学生应用能力的培养

实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力，在教学方法上，应注重引导学生把所学知识与专业技能有效结合起来，以培养职业岗位能力为中心。实践教学中，在设计实验、实训项目时重视与职业技能考核相结合，使学生在毕业时获得学历证书的同时，又获得国家颁发的职业资格证书；在培训目标上，注重提高学生的综合素质，使学生在毕业时既具备相应专业的上岗资格，又具有直接适应某一岗位（或岗位群）的知识和技能，提高学生走向社会参与竞争的能力。实践证明，受过培训并获得“双证”的学生，其专业和技术素质高，用人单位满意。

（三）实施工学结合开放式实验教学模式，充分提高学生的综合素质

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Abstract： The waste liquid of chemical experiment is often directly discharged into sewers in many university laboratories， which causes serious pollution to the environment and harm to human health. A few measures are put forward to resolve the problems of optionally discharged without treatment.

关键词： 废液；化学实验室；环境污染

Key words： waste liquid；chemical laboratory；environmental pollution

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）19-0312-02

0 引言

近年来，许多城市天空愈加浑浊，雾霾天数逐年上升。空气质量关乎每个人的生命质量，每一个公民都有不容推卸的责任。治理雾霾，治理环境，应从全社会做起，从每一个人做起，减少排放人人有责。

如今我国拥有各类高等院校1000余所，各类化学实验室有数10万个，每天都有大批师生做各种化学实验，产生大量废液，从目前来看，大部分高校化学实验室产生的废液，并未得到有效处理，而是直接排放到下水道、垃圾箱中，严重污染着环境。实验室排放的废液虽然较隐蔽，但却是一个典型的小型污染源[1]。

高校化学实验室所产生的废液如不加处理将废液随意排放最终流入城市污水处理厂，污水处理厂没有处理这类污染物的设备最终只能流入受纳水体，后患无穷。在“排放点”直接收集然后统一处理才是解决问题的捷径[2]。

文章旨在探讨利用化学实验室产生的废液和无害而易得的材料，且方法简易地处理实验室的废液。

1 减少废液产生量，加强不同实验室间的物资共享

学校可尝试开展微型化学实验，特别是对性质实验进行微型化（例如，用点滴板代替试管做实验，减少试剂用量），通过减少药液的使用量来减少购买试剂及废液处理的经费支出。同时可考虑部分废液是否可经过处理循环利用[3]。在河南中医学院药学院，有机化学实验“普通蒸馏”和“减压蒸馏”所用的待蒸乙醇，就是利用中药化学学生实验用乙醇提取虎杖的提取液减压后所得的混合馏分。这些提取液经过蒸馏以后，可以收集起来作为酒精灯的燃料。学生常常拿着刺鼻、浑浊的原料，经过蒸馏得到无色透明的馏分，学生很有成就感，增强对实验兴趣。无机化学实验制备的氯化钠，作为物理化学实验“水的凝固点降低”使用和有机化学“萃取”实验消除乳化现象，有利于水相与有机相的分离。另外有机物在盐水中的溶解度要比纯水中小很多。多数萃取时加入氯化钠后回收率会有不同程度的提高；无机化学实验制备的五水硫酸铜用作之后实验项目中铜锌原电池的电解质溶液使用。总之，在理化实验室，实验人员经常交流沟通，基本保证制备实验所得产品能够用于其它实验材料。实验产生废液在考虑化废为用之后，统一处理和回收。

2 变废为宝

对于学校不能自行处理的废液，要及时送往有资质的企业处理，并充分考虑能否变废为宝。如有些废液中含有金、银，可把该类废液送入具备提取金、银技术的厂家。这不仅能降低实验室废液处理的成本，也能使相关企业获利，同时也不浪费材料。

3 降低毒性

在无机化学性质实验项目“氧化还原反应与电极电势”中，有一部分实验内容酸度对电极电势的影响，用的反应原理是FeSO4与K2Cr2O7反应构成原电池。在该实验中产生含铬废液。常见的铬化合物的价态有Cr3+和Cr6+，其中Cr6+的毒性极强，大约是三价铬毒性的100倍。其中最为重要的是Cr6+化合物的致癌和突变性，致急性肾衰竭等[4]，美国环境保护局（EPA）将Cr6+确定为17种高危危险的毒性物质之一[5]。我国规定工业排放水中铬含量应小于0.5mg/L（即0.5ppm）；饮用水中铬含量应小于0.05mg/L[6]。

Cr（VI）以铬酸根离子状态存在，剧毒。在溶液中的浓度不得超过5×10-5%。处理时要戴防护眼镜和橡皮手套，在通风橱内进行操作。使含铬废液中的Cr2O72-（或CrO42-）在酸性条件下（pH？燮3），与过量的还原剂FeSO4（或NaHSO3）反应生成Cr3+与Fe3+，其反应为：

Cr2O72- +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

每1 g Cr6+约需要7g NaHSO3或者20 g FeSO4，还原后加入浓度为10%左右的稀NaOH（也可以使用碱性废液和石灰），调节pH为8～9，转化为低毒的氢氧化铬沉淀，放置过夜，最后分离沉淀，上层清液排放，沉淀物用水泥固化后，晾干填埋。这样基本保证了Cr3+不会再流入下水道污染水源。由于Cr（OH）3是两性的，所以要注意加入碱溶液的量，控制介质pH值在8～9，以免产生亚Cr酸离子重新溶解。待全部溶液被还原变成绿色时，查明确实不含六价铬后（用KMnO4做氧化剂，二苯碳酰二肼作显色剂，采用分光光度法），才可进行下一步处理。

4 酸、碱废液的处理

化学实验室常用的酸有盐酸、硫酸、硝酸等强酸，碱有氢氧化钠、氢氧化钾等强碱，若将其直接排放到水中，就使水的pH值降低或升高。水的pH值小于6.5或大于8.5时，水中的生物生长受到抑制、致使水体自净能力受到阻碍，生物物种变异、鱼类减少。水质pH值过低，对下水管道的金属设备造成严重腐蚀。浓度较高的酸、碱废液，平时分开贮存，把废酸用于清洗蒸馏实验后圆底烧瓶里产生的水垢，废碱用于清洗带有油污的玻璃仪器。使用不完的定期混合，再中和处理。做到以废治废，用pH试纸测其pH值，当在6.5～8.5之间，即达到排放标准。对于酸、碱的稀溶液，用大量水把它稀释到1%以下的浓度后就可排放[7]。

5 有机溶剂处理

《有机化学》所开设的实验课中只有两个实验“咖啡因提取”和“萃取”这两个实验大量用到有机溶剂，前者是用95%乙醇作为提取液，通过索氏提取器提取绿茶中的咖啡因之后，学生在浓缩提取液时就把乙醇蒸出，对乙醇进行回收，用作酒精灯的燃料。后者是用乙酸乙酯萃取菠菜中的叶绿素，之后乙酸乙酯的回收方法是：在分液漏斗中将含有乙酸乙酯的废液水洗几次后，用硫代硫酸钠稀溶液洗涤2～3次，使其褪色，再用水洗几次后，除去水层，用无水碳酸钾脱水，静置几天后过滤，然后蒸馏，收集76～77℃的馏分。

总之，高校化学实验室的污染问题已经日益严重，高校必须在思想上提高环境保护意识，从源头上减少污染物的产生，建立健全实验室排污管理制度，对实验室废弃物进行有效处理和回收，最大限度地消除或减少化学实验对环境的污染，为“拨霾见日”尽责。

参考文献：

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[5]蒋小友，陆晨梅等.用水合肼回收电沉积铬废液中铬的工艺条件研究[J].精细石油化工进展，2006（4）：25-30.

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按照应用型人才培养目标，将基础化学中的无机化学、分析化学、有机化学、物理化学课程涉及的实验内容作为一个整体统筹安排、内容合理衔接，避免了实验内容重复，减少了验证性实验项目，增加了综合性、设计性实验项目，开设了化学虚拟仿真实验，突出了实验的应用性教学。通过基础化学实验，使学生掌握了基本的实验技能，培养了学生动手操作和分析解决实际问题的能力。

关键词

化工专业；应用型人才培养；化学实验；化学虚拟仿真实验；实验改革

化学学科是化工类专业的主干学科，化学类课程是培养化工类专业应用型人才的基础核心课程，化学类实验教学是培养高水平应用型人才的重要环节。在化工类院(系)中，一般把化工类专业开设的无机化学、分析化学、有机化学、物理化学课程称为基础化学(又称四大化学)课程，基础化学课程都是地位非常重要、实践性非常强的核心课程。长期以来，在化工类专业人才培养方案中，基础化学的理论课和实验课缺乏整体考虑，基础化学的理论课和实验课各自独立设置，缺乏有机联系，部分内容重复;每门课的理论课和实验课分工太明确，相互融合和贯通不好，实验内容零散［1］。基础化学实验教学在基础化学教学过程中占有很重要的地位［2］。要培养出高水平、高质量的应用型人才，在基础化学实验教学中不仅要注重学生动手能力的培养、注重分析问题与解决问题能力的培养，还应加强学生工程能力的培养以及对新型科学仪器、新技术的详细了解和掌握［3］。为了更好地发挥基础化学实验教学在化工类专业应用型人才培养方面的独特作用，我们对基础化学实验教学进行了大幅度改革，并开设出了化学虚拟仿真实验，这些改革明显地提高了基础化学实验教学水平和学生工程能力。

1基础化学实验改革的必要性

以前，原基础化学实验教学各成体系，存在着内容重复，例如天平的使用、酸度计的使用、分光光度计的使用等内容在无机化学和分析化学实验中均有，在实验学时压缩的情况下，必须避免低水平的重复;基础化学实验课中验证性实验项目较多，综合、设计性的实验很少，对应用性实验教学重视不够，学生训练的机会很少，这种传统的实验体系已不能满足应用型人才培养的需要;在制订新的实验教学大纲时，虽然将分析化学实验在原有的容量分析实验基础上增加了仪器分析，但总体上仪器分析学时较少，仅开出酸度计、分光光度计、气相色谱等3个实验项目，无法满足学生对现代仪器使用的需要，远远不能跟上科技进步和仪器发展的步伐。近年来，在全球范围内明显重视化工环保和可持续发展问题，特别是中国政府提出现代绿色化工、化工清洁生产、循环经济的新理念，化工领域要突出做好绿色环保、节能降耗、减排增效和可持续发展的工作［4］。基础化学实验中存在着危险性、污染性、高成本、不直观性等问题，使很多基础化学实验过程难于在实验教学中具体实施或者即使进行实验也很难看到现象的本质。同时，实验中涉及的大型仪器设备造价昂贵、运行成本高，在教学中难以广泛使用，而且绝大多数仪器核心工作部件封闭，在工作状态下不可以观察其工作过程。随着科学的迅猛发展和人才培养质量要求的不断提高，基础化学实验教学的内容愈来愈丰富，要在有限的实验教学学时下扩充实验教学内容，提高实验教学质量和效率，必须对传统的基础化学实验教学内容和方法进行改革。目前，先进的网络和信息技术已将化学领入了信息时代，随着现代教育技术的发展，采用模拟仿真技术，计算机图形图像技术等生成逼真的实验场境，在虚拟的情境中完成真实情况下难以甚至不能实现的实验已成为可能。化学虚拟仿真实验作为真实实验的重要补充可扩展，具有仿真性、沉浸感、安全等特点，与实物实验有机结合，可以使学生获得全面的训练，对培养学生动手能力、观察能力、独立思考能力和创新能力具有重要意义。

2基础化学实验改革的做法

根据现代化学实验教学需要，在反复论证利弊的基础上，成立了“基础化学实验教学中心”、“化学虚拟仿真实验教学中心”。首先，及时调整了部分实验仪器设备的管理和使用，合并了无机化学、分析化学、有机化学、物理化学的天平室，将原有的天平集中管理和使用。调整的结果完全能够满足基础化学实验的需要，且基础化学实验教学中心的天平室还可对其它学生实验开放，既避免了重复购置，又提高了天平的使用率。总之，显著地提高了基础化学实验室和仪器设备的利用率，为基础化学实验教学改革打下了良好的基础。其次，加强了基础化学实验主讲教师的力量，采取从事理论教学教师都要担任实验主讲教师，新到校的青年教师直接先到实验室专职做1年以上的实验主讲教师，充分发挥任课教师参加实验教学和实验教学改革的积极性。基础化学实验教学实行主讲教师制度，实验主讲教师负责实验课教学内容的改革与修订、实验教学过程的把关、实验教学考核的实施;对首次指导实验的新教师和首开新实验的教师，实行试讲试做工作制度。加强师资力量和提高实验教学水平为基础化学实验教学改革提供了有力的支撑。第三，将无机与分析化学、有机化学、物理化学课程涉及的实验内容作为一个整体统筹安排，对基础化学实验内容进行重组，使实验内容合理衔接，删除内容存在低水平重复的实验，突出基础化学实验的应用性，减少了验证性实验项目，增加了技能性、综合性、设计性实验项目。第四，按照应用型人才培养定位，化学虚拟仿真实验教学已基本构建了两大层次教学资源:第一层次———以强化双基教学为主导的基础化学虚拟仿真，该层次的虚拟仿真实验课程设置主要以无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等基本实验的实训，设置目的是让学生系统学习化工类专业的基础实验知识，掌握基础技能，强化基本操作能力训练。同时培养学生独立思考、团结协作的精神，加强分析问题和解决问题能力的培养，从而达到提高学生专业学习的兴趣。根据虚拟现实教学的特点，深化改革，加强课程建设，对实验基本操作类内容加强练习，保障学生动手能力的培养是实物实验的安全。本层次为学生开设虚拟仿真实验内容有:化学实验基本操作与实验室准入、无机化学虚拟仿真实验、分析化学虚拟仿真实验、有机化学虚拟仿真实验、物理化学虚拟仿真实验。第二层次———以强化应用能力为主导的大型分析仪器虚拟仿真，该层次的虚拟仿真实验课程设置主要以化学相关的仪器分析课程为主，包括电化学分析、色谱分析、光谱分析及其它大型仪器等实验项目的设置，设置目的是培养学生的查阅、动手、观察、记忆、思维、想象和表达等能力，促进学生的全面发展。具体到教学内容上则是重在使学生掌握常用大型分析仪器的结构原理、基本操作及应用等，掌握仪器分析中仪器维护、样品处理和处理数据的基本方法，了解仪器分析领域的最新发展动向及其趋势，巩固课堂所学理论知识，培养学生发现、分析、处理、解决问题的能力，加强学生素质教育，激发学生的创新精神，把学生培养成为适应化工行业发展要求的新型人才。

3基础化学实验课程体系的构建

构建了与理论教学相结合的实验教学体系及其实验教学内容，实现实验教学与理论教学紧密结合、实验教学内容与工程应用能力培养紧密结合。按照“强化基础、循序渐进、逐步提高、注重应用”的原则，构建注重全面素质、突出应用能力培养的实验教学课程体系，改革现有实验教学内容，减少重复内容，增加接续性实验;减少演示性实验、验证性，增加综合性、设计性实验，开发新技术实验内容，增加了化学仿真实验。将过去单独开设的无机化学实验、分析化学实验完全融合统一考虑。在实验教学中，实验课为60学时，与改革前两门实验课的学时总和相同，但在实验内容上进行了重新安排。在定量分析的实验方面，使学生能够熟练掌握像分析天平、酸度计、电导率仪等常规仪器的正确使用，精选了实验内容与阴、阳离子定性分析鉴定相结合的元素性质实验，目的是使学生在了解典型元素不同价态化合物的酸碱性和氧化还原性的同时，能利用其化学性质进行分离和鉴定。开设了多个综合性实验及1个初步的设计性实验，以培养学生分析和解决问题的能力。在实验教学方面，除无机化学实验、分析化学实验进行了大幅度改革外，有机化学、物理化学方面实验也进行了有效改革。物理化学实验新开出了燃煤质量测定1个综合性实验项目和乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的测定、二元液系相图及工作曲线的绘制2个设计性实验项目，着重培养学生的实践动手能力、知识应用能力。十分注意将基础化学的理论课和实验课统一考虑，有一些理论课内容与实验课内容联系紧密，放在实验课上讲，让学生边学理论边做实验，既丰富了实验内容，又缓解了理论课时间少内容多的矛盾。化学虚拟仿真实验教学结合应用型人才的培养定位，分别构建了基础化学在线虚拟仿真实验、大型分析仪器虚拟仿真实验。充分利用虚拟仿真的优势和特点集中解决各部分在实物实验中的瓶颈问题，仿真实验与实物实验相互搭配，形成虚实结合、动静结合、理论与实际相结合的有机整体。突出了虚拟仿真实验的灵活高效性、安全环保性，以及涵盖面广和成本低廉的特色。首先，在基础化学虚拟仿真实验阶段，利用虚拟仿真实验具有的可重复型的特点，学生在虚拟实验工程中，可以反复练习，不拘泥于实验时间、仪器设备和药品的限制，更好地强化了学生的基本操作，解决了学时与学习效果之间的矛盾;利用虚拟仿真实验的可视化特点，使学生在虚拟实验中观察到经典化学实验难以跟踪、肉眼甚至仪器无法观察的分子微观变化以及相互作用，更真实和形象的描述化学反应的过程、揭示化学的本质，丰富学生的想象力和领悟力，激发学生的创造力;利用虚拟仿真实验绿色环保、仿真度高、交互性强的特点，突破传统实物实验的限制，达到实验过程绿色化、实验手段现代化和实验结论科学化的效果，让学生在安全、低毒、环保的实验环境中获取知识。其次，在化学实验仪器工作过程中仿真及虚拟操作训练，突破封闭化仪器设备内部结构及运行机制的不可视化，有利于学生对仪器设备的掌握和深刻理解。因为大型科学仪器设备价格和运行成本昂贵。同时，大多数仪器核心工作部件封闭，特别是在工作状态下不可同时观察其内部工作过程。这些特点严重制约学生对仪器工作原理、运行机制的理解和掌握。而即时学生实际能够上机操作，时间也非常有限。化学虚拟实验利用计算机仿真，以仪器原理的逻辑顺序为依据，以可视化的反应仪器工作过程，增强学生对仪器原理和工作过程的理解，提高了大型仪器的操作能力和仪器利用率。虚拟仿真实验的引入，大大提高了实验的效率，解决了设备不足的矛盾，降低了成本，增强了学生的积极性和创造型，达到事半功倍的效果。

4基础化学实验改革的效果

基础化学实验的教学改革，经过实践、完善、提高，广大师生对实验教学改革持赞同和支持的态度。教师一致认为，基础化学实验课开设技能性、综合性以及设计性实验，有利于调动学生主动学习的积极性，有利于锻炼动手能力，有利于应用型人才培养。根据现在社会对毕业生的要求和国家教育部开展的应用型人才培养要求，必须要开出综合性实验、设计性实验，这样才有利于学生素质和知识应用能力、工程实践能力的培养。学生对基础化学实验改革参与的积极性普遍较高，在对学生毕业前的调查中，学生认为收获较大。化学虚拟仿真实验是实物实验的补充，仿真实验与实物实验相互搭配，形成虚实结合、动静结合、理论与实际相结合的有机整体。突出了虚拟仿真实验的灵活高效性、安全环保性，以及涵盖面广和成本低廉的特色，以虚拟实验作为一种新型知识载体和实物实验的补充和延伸，通过强化虚拟实验与实物实验协同培养化工类人才，利用课内外一体化的实验教学模式，探索了虚实结合的化学实验新途径。近年，在化学工业出版社出版了无机与分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验3部特色实验教材，已应用于化学实验教学中，学生、教师反映良好，并被评为学校优秀教材。

5结语

基础化学实验教学是高等学校化工类专业实现应用型人才培养目标的重要环节，它对提高学生的综合素质，培养学生的创新意识与创新能力，培养学生的知识应用能力和实际工程能力，有着非常重要的作用。加强实验教学中基本技能和综合实验的训练，对实验内容、实验的方法等方面实行全方位的优化。增加综合性实验数量，并不断将最新的科技成果引用到实验教学中，提高实验教学水平。开放实验室，加强学生的独立思考能力、动手能力和科学研究方法的培养和训练，以适应面向现代企业发展的要求，培养出高水平的应用型人才。加强基础化学实验项目绿色化建设，从实验药品与溶剂的选用、原子经济反应、产品与工艺的安全性等方面考虑，对已开出的实验项目进行全面改造，真正达到绿色化要求，增加绿色实验项目，增强学生的环保意识。按照现代实验教学理念以及当代先进科技水平，建设高度仿真、极具代表性的化学虚拟仿真实验，丰富实验教学资源，降低实验教学成本，提高实验教学水平，更好的完成工科学生的工程实践能力、创新能力的培养。实现“虚实结合，相互补充，能实不虚，以虚补实”，对代表性的过程，要尽量建立“实物”，通过实训阶段，实现“虚实结合”，强化学习效果。对于复杂过程，以虚补实，实现“虚实互补”。

作者：沈国良 张梨黎 朱海峰 赵文凯 侯玲 薛斌 张静 单位：沈阳工业大学石油化工学院

参考文献

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［2］高世萍，翟滨，于长顺等．无机及分析化学实验改革的研究与思考［J］．实验室科学，2006，(3):42～43．

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［关键词］药学；药理化学；分析化学

随着我国医疗事业的飞速发展与进步，药学研究水平越来越高。其发展主要依赖于药物分析技术，药学研究对我国医药事业开发、创新、发展等方面具有重要促进意义，能够间接提升我国经济水平，从根本上提高我国健康保障水平。

一、药物化学和分析化学的基本概念

（一）药物化学概念

所谓药物化学主要是将化学分子原理应用于药物研发，从科学角度分析化学药物的基本构成、生物效应及相应药性原理等相关内容，用于新类型药物研发。药物化学研究需要两方面来共同促成，其一是生物学，另外一方面是化学，其在药物研发中主要明确药物的活性物质或药性机制，分析患者用药治疗后，药效对机体的代谢作用，及机体对药物的适应情况及吸收情况等。

（二）分析化学概念

所谓分析化学主要是指对物质中相关药物成分、不同结构含量等进行测量，将测量的物质指标进行化学分析，其属于物质化学分析的一门科学，除此之外，有关于物质成分测量所用仪器也包含在内，属于分析化学的一部分。分析化学中对药物成分进行测量分析的方法被称为化学分析法，这种方法在测量过程中主要应用天平和所要测量的物质及试剂，将其用玻璃器皿盛放，将所测量的物质成分计量指标与测量过程中出现的化学反应两者相互对应分析，以此得出结论。另外一种分析方法即仪器分析，这种方法在满足上述作用的同时还能够进行微量分析及形态、结构分析等。

二、物理化学和分析化学的发展及作用

（一）物理化学和分析化学的发展

早在19世纪，物理化学这一概念被提出，并且于30年代和40年代蓬勃发展。物理化学概念被提出后科研人员研制出了磺胺类药物，投放于临床治疗，响应效果较好，对患者的预防感染及临床治疗均具有一定促进作用，在投放应用的10年内，β内酰胺类抗生素研发技术逐渐完善。于19世纪40年代有相关研究人员研究出了抗菌药物的药性、活性及药物机理等，将其与药物成分及结构等相关内容相互融合，用于新药的研制，就此不同种类药物越来越多。于19世纪末时，通过研究人员的努力，对于新药的研制不再仅依靠药物活性机理及其成分结构方面入手，新药的不断研制也是物理化学逐渐认识的过程，研究人员能够明确大部分种类药物在机体中出现的生化效应，能够明确不同类药物应用于人体其活性及产生的药效，就此于19世纪末可以通过不同类型、病症患者的实际患病情况入手，分析患病原因，实现新类型药物研发，对症下药治疗。于20世纪分析化学理念被提出。分析化学除了分析方法以外，其能够用于新药研制主要依赖于分析仪器，在不断探索发展的过程中，仪器分析方法逐渐占据主要地位。在整个20世纪中，40年代至80年代之间，出现了三大重要学科领域，即材料学、环境学和生命学科，这三大学科通过与仪器分析方法联合应用研究，在一定程度上成就、完善了分析化学，促进其发展进步。从当今环境来看，仪器分析方法又与计算机信息科技相互联系到一起，以计算机为载体、以网络信息为媒介，将分析化学中测量的数据、信息进行整理、收纳，最终录入电脑，实现信息传输及智能分析。目前，信息化仪器分析中最具代表性的即为传感器的发现及图谱快速检索和实验室自动化等。

（二）物理化学及分析化学的作用

从不同角度来讲，物理化学和分析化学的作用存在一定差异，是不同的。物理化学更偏向于药物活性、机理及药性和机构的研究，极大促进了早期药学的研究与发展，为后续的新类型药物研发奠定了坚实基础。同时，20世纪内的分析化学主要是用于药物成分、剂量的测量及化学实验反应研究，其属于实验方法的一种，并且在仪器分析发展进程中，挖掘了与药学有关的不同学科，为药学研究提供更全面、系统的理论支持，促进药学研究。当前，仪器分析法融合计算机信息技术，实现了仪器分析的智能化和自动化，其具有测量分析数据准确可靠、操作迅速等优势，但是从另一方面来讲，仪器设备购置昂贵并且对仪器操作者要求较高，操作繁琐，这些都是局限性。从大方面来讲，物理化学和分析化学的丰富及发展对于我国药学研究均具有一定促进作用，通过对不同药物运作机制的研究和不同药物成分实验研究，研发了不同类型的新药物，将其用于临床治疗。综上所述，药物化学和分析化学是药学的重要组成部分，两者在不断发展中融合不同新技术，为药物研发、临床治疗及医疗事业的发展都起到一定促进作用，具有重要意义。

参考文献：

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在药学专业的四年理论课学习中,开设有无机化学、物理化学、有机化学、分析化学四大基础化学课程,还有药物化学,有机波谱等课程的学习,这就为学生今后从事药物合成乃至化学化工类合成与研究打下了较为全面和敦实的理论基础。由于学校条件有限,所带毕业生中部分被安排到河南省化学所进行实习。这是一所1958年建所的老牌化学研究所,随着时代的发展和需求,不仅仅是纯研究的体制,已经与市场接轨,成为了集科研、开发和市场一条龙的形式,不但需要研究型人才更需要研究兼开发型的高级复合人才。连续两年,学生进入到该所的化学化工重点实验室进行一些精细化工产品的合成。实验室精良的设备,齐全的分析仪器也是在校时从未见过的。开始阶段是在实验室老师指导下一步步操作,在校期间所学的仅仅是理论上的,在这里才真正感觉到理论与实践差别很大,实际经验的重要性甚至超过了纯理论知识。

从最初的资料查阅,特别是,化学合成涉猎到国内外诸多方面,对英文文献的阅读和理解也是对所学十几年英语水平的检验和提高。学生深感以前填鸭式的英语四、六级考试,其实距现在的工作环节相差甚远,督促他们更加用心学习,特别是在课堂上学不到的知识。随着实习的进行,学生们能够独立进行实验操作,熟悉了实验环境,还能够提出一些实验小方案的改进以及他们认为的合理化建议。经过4个多月的实习,学生已基本消除了对设计实验方案、设备使用的陌生感和飘渺感。其中两个学生顺利通过了的研究生复试(实验操作测试),还有两个学生因为熟知合成设计路线,被三九药业录用。

2与药物分析的结合,将来可从事药物质量标准分析认证

对于药物的分离分析,是药学专业的核心之一,也与合成研究紧密配合。将学生安排在郑州拓康科技有限公司实习,其学习内容包括了化学分析、药物测定。通过几个月的实习,学生已经能够做到如下几方面。(1)熟悉检品分析的一般程序,各类检验报告的书写格式。(2)了解药检工作对执行国家标准、地方标准、监督检验药品、保证药品质量的重要意义。(3)了解药品质量标准制定的基本原则、内容和程序。(4)熟悉药品检验常用仪器的性能和用法,了解现代分析技术的发展。其中,有组实习生是对左乙拉西坦(levetiracetam)原料的质量研究。首先需要自制左乙拉西坦作为样品,然后采用高效液相色谱法、红外分光光度法等检测方法,分别对三批样品进行质量研究。自制样品的各项指标均符合中国药典及左乙拉西坦质量标准规定,且质量可控。这次实习,学生首先熟悉了左乙拉西坦的结构,药性药效,在制备样品时掌握了比在校期间更多的实验技能,能够分析所用原料的质量对产品质量的影响,并学会了使用不同仪器对左乙拉西坦原料理化性质的各项指标进行质量考核。

3与药学药剂结合,将来可从事药品、医用耗材、医疗设备管理及药品调剂工作

有些学生很喜欢中医药专业,对此很感兴趣。而社会对药学人才的需求正在增加,本专业的大学生就业率高达95%,这主要得益于我国医疗制度的改革和发展。国务院的关于建立全科医生制度的指导意见,指出到2020年,在我国初步建立起充满生机和活力的全科医生制度。但是由于社区全科医生培养体系等原因,目前社区药学服务水平还比较低,在日常所从事的专业服务中,很难胜任药学服务工作。全科医生药学服务知识和能力亟待在培养过程中进行强化,这个重任很大一部分程度上在了药学专业人才的肩上。从这方面考虑,药学专业实习中有一部分学生安排在药剂科。这个岗位看似与理论知识联系不大,实际上是站在医药服务的最前沿。需要学生做到如下几方面：(1)对药房工作程序有初步了解;(2)对各类处方的特点、要求及处理原则有所了解;(3)基本掌握药房制剂工作;(4)对药品检验的了解;(5)学习药剂科开展临床药学工作的经验,了解其业务范围；(6)参加药剂科组织的各类前沿讲座。

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结合近年来我院高分子材料加工技术专业学生的个性特点以及合作企业的实际需求，我们针对《分析化学》这门课程进行了改革，开发了基于工作过程系统化的新课程体系-《化工产品检验》。

一、化工产品检验课程体系的开发背景

(一)传统分析化学课程教学中存在的问题

《分析化学》课程内容较繁多复杂，应用性强。传统的分析化学课程教学中，化学分析涉及内容较多，仪器分析涉及的较少，有关样品预处理的内容太少。教师在授课过程中，理论课与实践课是完全分开的，以理论课为主，教师课堂讲授内容较多，实践性不强，即使在实践课上也是教师操作演示在先，然后学生根据教师给出的实验步骤，按部就班的进行操作，这种机械的教学模式严重的影响了学生自学能力、分析解决问题能力以及创新能力等综合素质的培养。现代企业需要的是高素质技能型人才，这种传统的教学模式已不能满足企业的用人需求，而工作过程导向的职教课程能够让学生获得一种全面的、和谐的、切实有效的教育。

(二)分析化学课程改革现状

近年来，部分职业院校也采取了相应的措施，进行相关课程改革，但我们迫切需要开发适合我院高分子材料加工技术专业的化工产品检验课程体系。本课题根据高分子材料加工技术专业的发展变化、学生个性特点及胶东地区的企业需求，进行了基于具体工作过程的项目化教学改革，结合化工产品检验岗位的能力要求以及化学检验高级工考证要求，开发适合于本专业的课程，在教学中以项目为载体，实现理实一体化，为将来能胜任就业岗位打下坚实基础。

二、化工产品检验课程体系的设计思路

《化工产品检验》是高分子材料加工技术专业一门重要的专业核心课，课程目标是培养能够从事无机及有机化工产品分析与检验工作的化学检验人员。课程主要采用项目法设计教学过程，通过企业调研，熟悉企业岗位的工作任务，对工作岗位能力进行分解，根据化学检验岗位工作任务，循序渐进的安排教学训练内容。引导学生学习各种试样的采集、制备、分解、分离富集和分析测定，对产品质量进行分析判断，并得出结论，形成报告，从而使学生掌握工业生产中的原料、中间产品、最终产品、副产品以及生产过程中各种废料的组成的分析检验方法和技能。通过对本课程的学习，提高学生的创新意识和思考能力，并提高学生的沟通能力和职业素养。

三、化工产品检验课程内容的开发与设计

《化工产品检验》是在充分进行化工检验岗位调研的基础上设立的。课程内容的选取是以符合实际岗位能力需要的化工产品的分析项目活动为载体，以工作过程为导向，将《化工产品检验》典型工作任务归纳，结合学生的认知规律与实际教学需求，确定在 136 个学时内设计 4 个学习情景、16 个学习子情境和 16 个工作任务，每一个工作任务与特定的职业能力培养、职业资格考试相结合，内容涵盖无机化学工业品分析、有机化学工业品分析、复杂工业品分析、日化用品分析几个方面。在整个教学过程中所涉及到的分析方法包括滴定分析法、重量分析法以及仪器分析法;所用到的分析仪器包括酸碱滴定管、酸度计、可见分光光度计、紫外-可见分光光度计、原子吸收分光光度计、气相色谱仪、液相色谱仪等，基本涵盖企业化验岗位所必须具备的分析方法和分析技术。

四、有效课程评价体系的开发与设计

高职教育质量的优劣并不在于学生掌握的学科知识，而在于学生是否具备从业岗位所需的综合职业能力和全面素质。为了保证课程内容能够有效实施，我们建立了素质化课程评价体系，采用项目过程考评(任务考评)与结果考核相结合的方法，强调过程考评的重要性，与企业对职业素养的要求相对接;实行个人考核与团队考核相结合;课程学习与技能竞赛相结合;应知考核和应会考核相结合的课程考核模式。

(二)开展丰富的校园文娱活动

一是在有效开展思想政治教育的过程中，积极谋划开展丰富多彩的校园文化娱乐活动，为大学生搭建表现自己兴趣爱好的平台，以积极的爱好、健康的活动充实业余生活。二是积极开展党团活动，开展针对性较强、活动形式多样、大学生喜闻乐见的多种思想教育活动，如大学生活展望、三观主题教育等活动，积极组织学生参加社会实践、志愿服务等活动，以活动为载体，进一步增强大学生思想政治教育的实效性和针对性。

(三)加强对德育教师队伍建设

充分发挥思想政治教育中教师的教育功能，加强全面，充分和全面的教育，建立一个强大的职业，兼职干部的思想政治工作。要有效通过工作研讨、业务学习、经验交流等方式，在提升理论水平上下功夫;有针对性地强化学生干部的教育和培训，采取传帮带等方式，有计划、有目的的派驻专职学生工作干部外出培训和学习，并激励其进行自我学习，从而有效提高其自我教育能力和工作能力。