《仪器分析实验》——现代分析测试手段的分类

卡尔顿高习 2024-07-06 09:50 1

仪器分析实验的内容

《仪器分析实验》共13章,52个实验,内容包括紫外?可见分光光度法、分子荧光分析法、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、吸收光谱法、电位分析法、电导分析法、电解和库仑分析法、伏安法和极谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、实验数据的计算机处理和模拟、其他仪器分析法等;在内容上兼顾无机分析、有机分析、成分分析和结构分析,以及定性分析、定量分析、物理参数的测定和计算机在仪器分析中的应用等实验。

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《仪器分析实验》——现代分析测试手段的分类


《仪器分析实验》——现代分析测试手段的分类


仪器分析实验的内容

现代分析测试手段是我们认识客观物质世界的眼睛,是从事化学、化工、材料、生物、医学、物、食品、环境、安全、地质、刑侦等领域专业研究和生产实践中不可缺少的关键环节,是当代相关专业本科生和研究生必须具备的基本科研素质。越来越多的科研工作和生产实践离不开仪器分析,越来越多的学生反映在就业面试中经常会被询问到在校期间对各种分析仪器尤其是大型分析仪器了解、掌握和应用的情况。《仪器分析实验》作为一门实验课程的重要性日显突出。

可用于分析目的的物理性质及仪器分析法的分类?

【答】有5种分析法:

【1】光学分析法:发射(发射光谱法)、吸收(吸收光谱法)、散射(浊度法)、折射(干涉法)、衍射(X射线衍射法)、旋转法(偏振法)。

【2】电化学分析法:半电池电位(电位分析法、电位滴定法);电导(电导法);电流--电压特性(极谱分析法);电量(库伦分析法)。

【3】色谱分析法:两相间的分配(气相色谱法、液相色谱法)。

【4】热分析法:热性质(热导法、热焓法);

【5】其他:质核比(质谱法)、核性质(中子活化分析)。

仪器分析方法的分类

仪器分析法是使用较特殊仪器的分析方法,是以物质的物理或物理化学性质为基础的分析方法。根据物质的某种物理性质,如相对密度、相变温度、折射率、旋光度及光谱特征等,不经化学反应,直接进行定性、定量、结构和形态分析的方法,称为物理分析法,如光谱分析法等。根据物质在化学变化中的某种物理性质,进行定性或定量分析的方法称为物理化学分析法,如电位分析法等。仪器分析法具有灵敏、快速、准确的特点,发展快,应用广。主要包括电化学分析法、光学分析法、质谱分析法、色谱分析法、放射化学分析法等。法医毒物分析工作中常用的仪器分析法有光谱分析、色谱分析和色/质联用分析,后两者有很好的分离和定性定量分析效能。

《仪器分析》双语教学实践:仪器分析技术期末总结

摘 要:总结了《仪器分析》双语教学实践中的措施与手段,简述对双语教学的体会。:《仪器分析》 双语教学 教学措施中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-37(2012)05(a)-0211-01

1 《仪器分析》双语教学的实施背景与教学内容

为了贯彻落实《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》(教高[2007]2号)的文件精神,探索符合我校实际、具有一定性的双语教学模式,金陵科技学院材料工程学院以《仪器分析》课程作为试点,在2011~2012年度的学期,对材料科学与工程专业的两个行政班实施双语教学。

双语教学的主要目的不是语言的学习和应用,更侧重于专业知识的掌握。因此,教学内容的确定主要是依据材料科学与工程专业人才培养方案,且兼顾与前修的基础课程(如无机与分析化学、物理化学等)及后续专业课程(如材料分析方法等)的连贯性。仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质,如光、电、热、磁和化学反应等为基础建立起来的一种分析方法。根据测量原理和信号特点,仪器分析方法大致可分为电化学分析法、光学分析法、色谱法和其它仪器分析法四大类。《仪器分析》双语课程的教学内容与进度安排完全与以往的中文授课一致,与中文授课使用同一个教学大纲、同一个教学进度表,实验课进度与理论授课进度相配合。

2 双语教材的选择

课堂教材:对国内外新出版的同类教材进行了比较研究,选定大连理工大学分析化学教研室组编《分析化学(双语版)》作为课堂用教材。该教材将众多分析方法按大类编写,英文内容参考多种国外原版教材,在每章有中文书写的重点内容概述,每章末列出该章用到的主要专业名词的中文解释,内容详尽,实用性强。

中、英文参考书目:(1)《仪器分析》,武汉大学化学系编,高等教育出版社,2001年。(2)《仪器分析实验》,杨孙楷,苏循荣,林竹光主编,厦门大学出版社,2000年。(3)Fundamentals of Analytical Chemistry (8th ed),Douglas A.Skoog et al,Thomson Learning Brooks/Cole.2004。(4)Undergraduate Instrumental Analysis (Six edition),James W.Robinson,Eileen M.Skelly Frame,George M.Frame II Marcel Dekker Press 2005。

3 教学措施与手段

实施双语教学的关键是正确把握理论上的系统性和科学性,基本技能的传递和学生英语思维能力的培养才是双语教学的重点。笔者在双语教学实践中,采取了以下措施与手段。

(1)中文和英语相结合:考虑到我校学生的英语听说能力,不能一开始就全英文授课,我们采取记忆性知识以英文为主,理解性知识以中文为主的教学方法。

(2)课前预习、课中讨论与课后复习相结合:这个教学方法不可能在理论课上实施,因为理论课为大班上课,时间上不允许,但在实验课上实施是可行的,因为每一个实验课内容就相当于一个小的专题,内容相对集中;每次实验课只有8位同学,有可能实现“课中讨论”。我们的做法是:在一次实验结束后,将下次实验中会遇到的仪器和化学试剂的英文名称布置给学生,让他们预习,同时要求简要写出下次实验的基本原理。有了课前预习,学生们上实验课是有备而来,这样在课中就可以在老师的下用英语进行讨论,课后用英文书写实验报告,当然做也要量力而行、因人而异。

(3)板书与多媒体课件相结合:仪器设备原理、结构及作方法多用多媒体课件展示,直观、清晰且节约时间;遇到较复杂的公式推导,则通过板书讲解,使学生及时跟上老师的推导及分析,明白整个公式的来龙去脉。

(4)课堂讲授与师生互动相结合:要让学生有使用英文进行口头表述的机会,如果课堂上机会不多,可采用习题课口头报告、分组讨论,实验课上英文讨论的方式加以锻炼。比如,我们这样分配仪器分析实验课课时:每次实验前让学生自己到讲台上讲授实验原理,学生可根据自己准备的程度和英语水平以决定使用英语的量,每人1~2分钟,老师学生提问每人1分钟,这样8个学生用时24分钟,老师总结用时5~6分钟,整个实验的理论讨论部分总共用时30分钟。在这30分钟内,既能让学生掌握本实验的基本原理,又锻炼了学生用英语思考、表述问题的能力。

(5)考核(考试)方法:平时(主要是作业)占10%,期中考试占35%,期末考试50%,口头报告或论文5%。作业有中文也有英文,考卷是英文和中文各占50%,允许用中文答题,鼓励学生用英语答题。这种考核方式有效解除了部分学生对双语教学的担心和抵触,增强了学生学习的主观能动性,从而行成了教与学的良性循环。

4 体会与建议

(1)笔者曾对学生的英文能力和对双语教学的认识做过问卷调查。在被调查的学生中,只有15%的学生认为自己的英文能力为“良好”或“”,而事实上被调查的学生的英语4级考试通过率约为50%。学生的这种自我评价表明,尽管学生的英文能力达到规定的大学生英语水平,学生仍对自己外语能力的非常不自信。因此,在双语教学的过程中,需要消除学生对用英语学习专业课程的恐惧感,在学习专业知识的同时提高其基础英语和专业英语的水平,养成主动使用英语的意识和习惯。

(2)尽管大部分学生怀疑自身英语能力,这部分学生中就对“开展双语教学的必要性”的问题上几乎全部认为“有必要”和“很有必要”。可见学生渴望能更多地接触到外语授课,希望能够尽早地将自己学到的外语推进到实用阶段,学生的这一诉求是值得教师重视。

(3)授课老师要积极接触国外先进的教材,这样不仅能进一步提高自己的外语水平,同时也能使自身的专业知识得以拓展;通过对比中外教材,博采众家之长,总结出一套适合本校学生的教学方式。

(4)在教学过程中要“专业、语言兼顾,以专业为主”。鉴于我校学生的外语能力,如果片面强调全外语教学,很容易把一节双语课变成外语比赛;反之,假若过多的用母语进行教学、释疑,就违背了双语教学的本义。需要强调的是,对于《仪器分析》的双语教学来说,英语是作为语言工具给学生讲授仪器分析知识的,也就是说用双语教,而不是教双语,双语教学违背了这一原则就会本末倒置,变成了学习专业英语。

为什么选修现代仪器分析

1、现代仪器分析是测定物质化学组成、状态、结构和进行科学研究及质量的重要手段,是食品质量与安全、生物医学工程和制工程三个专业本科生的选修课。

2、通过本课程的学习,使学生对仪器分析这一领域有较全面的认识,要求学生基本掌握常用仪器分析方法的基本原理、仪器构造、特点、及其应用范围,并了解仪器分析发展的新方向及新动向。

3、在教学过程中融入思政元素,以典型和人物事迹为,培养具有核心价值观、爱国情怀、人文素养和创新精神的高层次人才。

如何提高仪器分析实验教学水平

《科学》是一门以实验为基础的学科,大部分知识是要求学生动手实验去发现、理解、运用的。实验是学科学的重要的手段之一。做实验可以激发学生爱科学的情感,有效地训练学生的思维,提高学生科学素质,发展学生的能力。然而,在农村小学,由于实验器材等条件的限制,有些实验的开出有一定的困难。那么,作为一名农村的小学科学教师,怎样才能保证和提高小学科学实验教学的有效性呢?

一、巧设悬念,激发学生参与实验的兴趣。

创设教学情境的目的是根据小学生的身心特点,认知规律,帮助他们建立一个有利于学习的心理环境和认知环境,使他们在良好的心理环境和认知环境中产生对科学学习的需要,激发起学习探究的热情,调动起参与学习的兴趣。而悬念是学生对新知识的兴趣来源。我们在教学中抓住小学生的心理特征及认识规律,结合科学学科的特点,巧设悬念,诱发学生学习兴趣,使学生产生强烈的实验愿望。在三年级科学上册第六课《金鱼》教学时,我在学生观察了金鱼的外形、运动和吃食后,问:金鱼鱼鳃一分钟开合几次,金鱼不断地喝水,会胀破肚子吗?让学生通过仔细观察、分析弄清其中的奥秘,并学生设计实验,通过实验来证明自己的猜测。于是学生便对金鱼如何呼吸产生了浓厚的兴趣,有了强烈的探究欲望。

良好的教学情境就像一个“磁场”,它吸引着学生进入一个充满问题、充满思考和探究的科学世界。

二、有效调控实验过程,做好实验评价。

1、实验目的抓得准

实验的终目的是为教学服务的,为的是在实验中发现规律,理解规律,从而掌握规律。在我们的周围的空气一课中,空气存在实验,无论是利用吹大的塑料袋钉个洞,来吹动小纸条,还是利用吹大的塑料袋钉个洞还是放大水里,使冒出小泡,都是为了证明空气是存在的。为实验而实验,没有目的性,只会使学生浮于实验过程与表面现象,不知道为什么做实验,是“吃力不讨好”的事。

2、养成良好的实验习惯

在实验前教师要使学生明确观察什么,再根据具体的实验提出观察要求。当然,在每个实验中观察也有侧重,而且,并不是每个实验都要、都可以用这些器官去观察的。演示实验仪器要做到可见度大,实验现象清晰可辨。我们要着实做好以下工作:

首先要做好实验器材的分发。考虑到安全及实验要求等,有些实验器材应在课堂上分发,如开水、有危险的品等;有些则在课前分发,节约课堂上的宝贵的时间,总之,教师要做到心中有数,才能对实验器材的分发做到化。

其次指导学生正确完成作,严格遵守实验作规程

在学生实验时,教师要充分保证学生能作,发现错误,及时纠正。学生发生错误作的原因,一般是由于不了解作原因或思想上的疏忽。如用量筒进行液体测量时,量筒必须放平,观察者的视线要与量筒内的凹液面的处保持水平等等。教师须严格要求学生遵守作规程,明确作要领,使学生了解每个正确作所依据的原理。

第三要指导学生作好实验记录

要求学生如实记录实验方法、步骤和观察到的现象,并用简明的语句或化学术语叙述,是巩固学生实验作、培养观察和表达能力必不可少的环节,而学生往往重实验、轻记录,教师必须予以严格要求,及时指导。

关于教师对实验的评价不必要面面俱到,但一定要及时评价,同时注意评价的真实性。教师的实验评价可围绕表达能力、观察能力、设计实验、方法创新的能力、团结协作、科学探究的能力等进行评价。

三、自制实验器材,提高实验有效性

师生自己动手设计、制作教具,不仅可以提高学生的实验能力、想象能力,活跃思维,还可以激发学生的学习兴趣,让学生真正体味到观察和实验是学习科学的基本方法。

自制实验器材分为教师自制实验教具和学生自制实验器材

两种情况。

自制教具不但可以补充现有教学仪器的不足,节约开支,而且实用性强,结构简单,易于作,安全可靠,取材容易,对提高小学科学实验教学的有效性,起着很大的作用。

在具体制作中,教师和学生还要经受多次失败的考验,身心得到陶冶,有利于教师和学生的共同成长。

四、发挥农村优势 ,开展观察实验。

在农村,学生观察自然的内容很多,条件比城市优越,如动植物生长、水与空气以及其他各种自然现象,教学时应尽可能地让学生到“大课堂”中去研究,在大自然中探索大自然的奥秘。如讲根和茎前,先带领学生到田野中去,让学生采集各种各样的根和茎,然后回到课堂上,在老师的指导下,对根和茎进行分类、研究,这样使学生在丰富、具体的感性材前,激发兴趣,吸取知识,提高能力,使他们的好奇心、求知欲得到满足。

五、实验的设计要做到科学有效

简单的实验设计应注意如下:a、在掌握实验目的、原理的基础上确定实验方法。b、严格遵循实验设计的基本原则,准确设置对照或变量。c、注意实验程序的科学性、合理性。d、对实验现象进行准确的观察、测量、记录。e、准确地预测实验结果,实验设计的后往往还需要预测实验结果,在结果预测上要全面,准确。f、可能出现的实验结果及其导致原因,并能够得出科学的实验结论。

总之,小学科学实验教学,是科学教学的重要组成部分。作为一名科学老师,应努力提高小学科学实验教学的有效性,才能真正地提高科学质量,真正地实施素质教育。

仪器分析实验课程改进与实践

仪器分析实验课程改进与实践 作者:陈其锋 马祥英 许海棠

摘 要:仪器分析实验是仪器分析课程中非常重要的实践教学环节,有其突出的特点。如何提高仪器分析实验教学效果,对学生学好仪器分析至关重要。本文主要从仪器分析实验课程的基本问题及在教学中存在的问题着手,对现有的仪器分析实验课程进行改进与实践。

:仪器分析;改进;实践

本文主要是在原有的仪器分析实验实验基础上,从仪器分析实验课程的基本问题及在教学中存在的问题着手,对现有的仪器分析实验课程进行改进,提高仪器分析实验课程的教学效果,加强素质教育,推动创新人才的培养。

一、仪器分析实验课程存在的问题

1、实验课和理论课不同步

仪器分析实验所用仪器比较昂贵,且同类仪器比较少,不可能像其它基础实验那样,一人一组进行实验,也不可能同一个老师同时上几个实验。因此仪器分析实验通常采用循环模式进行,即几个老师分别带不同的实验,这样就存在着问题:同一个实验时间段,不同学生所用的实验仪器不同,实验内容不同,有的实验内容比理论课超前,特别是前几周,大多数实验都比理论课超前,对做这些实验的学生来说,没有理论基础,听起来比较费劲。

2、仪器设备资源短缺

仪器分析实验所用仪器通常价格都比较昂贵,同类仪器的台数较少,而且实验安排学时数偏少,有些仪器作复杂,学生既无作的可能性,又无重复实验的机会,学生自主动手能力培养的问题难以解决。而且在实验过程中学生一般8-10人一组,每人动手的机会不多,且有依赖感,因此大多数学生都是走马观花,很难达到预期的教学效果。

3、课前预习工作不充分

仪器分析实验课主要是是以理论为基础的, 这就要求学生在上实验课之前,进行全面的预习。从实验的原理、步骤、试剂及仪器作方法,到实验数据的处理,每一环节都要有全面的了解,只有这样学生才能对所学理论知识进行巩固和提高。但在实际的实验课程中,由于实验仪器均为精密及贵重仪器,很多学生之前对这些仪器不但没有见过,有的甚至没有听说过,对仪器都很陌生。即使进行了实验教材的预习,但对具有复杂结构、原理及作方法的仪器仍是无从下手。

4、教学模式单一

实验课大多采取教师讲解并演示,部分实验是教师讲解,学生可以作的模式,而教师担心学生在实际作过程中碰到较多的疑难问题,尽可能把实验过程讲得详细,同时受仪器数量及课时限制,实验多个环节必须由教师提前做好准备,学生只能被动地去听课。在学生课作的实验中,也是多人一组,易造成每组个别动手能力较强的学生主动作,多数学生未具体实施作过程。这样的实验课程,学生对其所学的有关知识并未能真正掌握,其结果是学生在实验过程中缺少思考、提问、讨论。这样会抑制学生的思维积极性,终使学生对实验不感兴趣。

5、对实验课程不重视

长期以来仪器分析实验课程作为理论课的辅助课程,学生对其重视程度不够,学生有时处于一种应付状态。由于实验内容基本都已得到验证,学生在机械的实践实验步骤过程中,依赖性强、缺乏主导性、综合性和设计性。

6、实验教材与科技发展脱节且通容性不强

仪器分析实验教材选用是否合适,尤为重要。教材的出版要比新技术和新仪器的出现延迟,教材内容相对滞后,不太适应现代分析化学的要求。目前出版的`仪器分析实验教材大多数内容是按旧仪器的工作状态编写的,与现代新仪器的全自动化作相甚远。此外,由于不同院校拥有的仪器设备的厂家、型号参不齐,实验条件自然也就有所不同,其作别也是很大的。即使有个别仪器分析实验教材的内容较新,但仪器不同也同样不能使用,因此没有通用的实验教材。

7、实验报告中存在问题无法及时认识和改正

一般情况下,仪器分析实验都是次做实验,第二次实验时交次实验的实验报告,教师批改完后第三次实验时发下去,这样学生看到老师的批改至少已经是两周以后了,实验报告的相关信息反馈给学生滞后,导致学生在下次实验中犯同样的错误,或者因为实验所使用的仪器不一样,上课内容不一样,实验报告上所反馈的问题并不一定适合后面的实验,有些学生直接把实验报告放在一边,或者没有细看实验报告中反馈的信息。

二、仪器分析实验课程改进与实践

1、实验前预习与现场预习相结合

实验前进行预习,可以使学生在老师讲解实验时做到心中有数,了解实验的全过程,对所用的仪器有一个基本的了解。为了提高实验预习质量,可以采取实验前预习与现场预习相结合的方法,可以让学生在实验前到实验室面对着仪器,近距离接触仪器设备,就实验的具体内容进行预习,这样学生就能对仪器的原理构造及作步骤有直观认识,建立了感性认识,做起实验才会得心应手。

2、仪器分析实验教学内容改革

传统的仪器分析实验所设立的实验项目基本为验证性实验,理论上虽然比较成熟,但实验内容和实际应用实验例子上比较陈旧,与现代实际应用脱节,不能体现技术的发展,不能达到提高学生创新能力的目的。

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