仪器分析实验课程规划(精选8篇)
1.仪器分析实验课程规划 篇一
仪器分析实验仿真实验
紫外分光光度计仿真实验
一、实验概述:
在分之中,除了电子相对于原子核的运动之外,还有原子核之间振动和转动引起的相对位移。这三种运功能量都是量子化的,对应有一定的能级。分子的能量是这三种能量的总和。当用一定频率(波长)的电磁波(光)照射分子,其能量恰好等于分子的两个能级差时,则分子就会吸收光的能量而由较低的能级跃迁到较高的能级,同时光的强度(能量)变小。吸光度符合吸收定律:
A=lg(I0/I)=KcL 根据这一关系可以用工作曲线法来测定未知溶液中吸光物质的浓度。
二、实验装置:
仪器调节面板:
本实验仿真的设备是UV-754C紫外可见光风光光度计,它具有卤钨灯(30W)、氘灯(2.5A)两种光源,分别适用于360~850nm和200~360nm波段,采用平面光栅作色散元件,GD33光电管作接受器。
三、实验操作: 第一步:选取实验
点击主菜单上的“实验选取”,会出现如下的对话框:
用鼠标左键点中你要做的实验,此文件名会出现在对话框的“文件名”一栏的文本框中,在此实验文件上面双击左键或者点击“打开”按钮打开实验文件。
第二步:打开电源、预热
用鼠标点击紫外分光光度计上的暗箱盖,暗箱盖会自动打开,如下图所示:
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然后用鼠标点击仪器右下角的红色电源开关接通电源,这是仪器调节面板会自动显示,并进入开机自检状态,此状态大约持续10秒左右,在这段时间里计算机出现停滞现象是正常的.随后计算机进入预热期, 时间大约为1分钟(真实仪器为20分钟)。预热结束时会听见蜂鸣声,并且会看见预热按钮上方的灯熄灭此时仪器就进入工作状态了。
关状态:
开状态:
第三步:配置试液
用鼠标点击主菜单中的“配置试液”按钮,出现配置试液窗口:
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用鼠标点击下面5个容量瓶,选择每个容量瓶要加入的蒽醌标准溶液量,系统会自动稀释到刻度线:
5个容量瓶的溶液都配置好以后,点击窗口右下角的箭头进入下一步。
第四步:确定吸收波长
点击试液配置窗口右下角的箭头后,系统会显示如下窗口,自动测量完成了吸收光谱图: 3
点击文字中的“吸光度——波长曲线”到吸收光谱图窗口,再点击“绘制吸收光谱”按钮就可以看到蒽醌的紫外吸收光谱图:
记录下最大的吸收波长,关闭此窗口,然后进行下一步
第五步:调节吸收波长
用鼠标点击紫外分光光度计上的波长调节位置,出现波长调节窗口,用鼠标左键或者右键点击波长调节旋钮来增大或者减小波长到刚才记录的最大波长。
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第六步:仪器调节面板
点击调出仪器调节面板
点击按钮打开氘灯,依次点击、、按钮关闭钨灯,点击到T,然后按下 按钮,等待数字显示平稳后,点击到A。
调节完成后的面板如下图:
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第七步:将样品装入吸收池架
点击主界面上的吸收池架调出吸收池画面:
吸收池架有四个位置,在测量时分别对应仪器调节面板的上的“参考”、“1#”、“2#”、“3#”四个指示位置。把鼠标停留在上面6个容量瓶上,下面会显示相应的说明。点击每个位置选择要加入的溶液:
加入溶液后,窗口右下角会出现箭头提示放入暗箱,点击系统会将吸收池架自动放入。
第八步:测量
点击调出仪器调节面板以便读取吸光度数据,然后前后拉动拉杆将不同的溶液放进光路中,从仪器调节面板上读取吸光度数据,系统会自动记录。
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按照以上方法把六组数据测试完毕。
第八步:实验数据处理
六组数据测试完毕后,点记主菜单上的“实验数据”按钮,调出数据处理窗口,在工作曲线页点击“绘制工作去先”按钮,系统会自动绘制工作曲线,并根据工作曲线给出待测溶液的浓度。
如果计算机安装了打印机,可以点击右上角“打印报表”按钮打印实验报告。
第十步:实验完毕
取出暗箱中的吸收池,关闭暗箱,关闭电源。然后清洗吸收池、整理现场。
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原子吸收分光光度计仿真实验
一、实验概述:
原子吸收分光光度分析法又称原子吸收光谱分析法,是根据物质产生的原子蒸气对特定波长的光的吸收作用来进行定量分析的。
与原子发射光谱相反,元素的基态原子可以吸收与其发射波长相同的特征谱线。当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时,原子中的外层电子将选择性地吸收该元素所能发射的特征波长的谱线,这时,透过原子蒸气的入射光将减弱,其减弱的程度与蒸气中该元素的浓度成正比,吸光度符合吸收定律:
A=lg(I0/I)=KcL
根据这一关系可以用工作曲线法或标准加入法来测定未知溶液中某元素的含量。
在火焰原子吸收光谱分析中,分析方法的灵敏度、准确度、干扰情况和分析过程是否简便快速等,除与所用仪器有关外,在很大程度上取决于实验条件。因此最佳实验条件的选择是个重要的问题。本实验在对钠元素测定时,分别对灯电流、狭缝宽度、燃烧器高度、燃气和助燃气流量比(助燃比)等因素进行选择。
二、实验装置:
本实验仿真的设备是AA320型原子吸收分光光度计,主要设备参数如下: 波长范围:190.0~900.0 nm 光栅刻线:1200 条/mm 闪跃波长:250 nm 线色散倒数:2.38 nm/mm 狭缝宽度1~6档对应的nm数分别为:0.2,0.4,0.7,1.4,2.4,5.0 8
原子吸收分光光度计的放大图:
三、实验操作: 第一步:选取实验
点击主菜单上的“试验选取”,会出现如下的对话框:
用鼠标左键点中你要做的实验,此文件名会出现在对话框的“文件名”一栏的文本框 中,在此实验文件上面双击左键或者点击“打开”按钮打开实验文件。
选取实验后回到实验主界面,窗口上面的标题栏会显示实验名称+实验文件名称。第二步:打开电源
在主界面上用鼠标点击原子吸收分光光度计,会出现原子吸收分光放大图,用鼠标点击右下角的总电源开关打开电源。
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第三步:打开空气压缩机电源开关
打开原子吸收分光光度计的总电源开关后,用鼠标点击窗口右下角的“返回”按钮回到主界面,然后点击空气压缩机,会出现空气压缩机窗口,如图所示:用鼠标点击空气压缩机电源开关打开电源,电源上面的指示灯会亮起来。
打开电源开关后,关闭空气压缩机的窗口回到主界面。
第四步:选择阴极灯 回到主界面后,点击原子吸收分光光度计出现原子吸收分光光度计放大图,用鼠标点击左上的阴极灯箱,会出现阴极灯窗口。
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做实验时要根据待测元素的不同选择相应的元素灯。用鼠标左键点击左上角的阴极灯的种类,会出现阴极灯选择画面:
用鼠标左键点击要选的阴极灯,然后点击阴极灯电源开关接通电源,灯被点亮。关闭此窗口回到原子吸收分光光度计画面,然后进行下一步。
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第五步:粗调节阴极的灯电流
点击原子吸收分光光度计上的阴极灯电流指示位置,会出现阴极灯电流调节窗口:
在调节旋钮上点击鼠标左键增大电流,点击右键减小电流。根据实验要求,调节电流再8~11mA之间。然后关闭电流表调节窗口,回到原子吸收分光光度计画面。
第六步:波长扫描
用鼠标点击原子吸收分光光度计右下的波长扫描按钮,左边白色的按钮是在一定范围内自动从大到小扫描,灰色按钮是在一定范围内自动从小到大扫描,系统会自动扫描找到最合适的波长。
第七步:调节多功能面板
用鼠标点击原子吸收分光光度计右上的多功能面板,出现多功能面板的放大图。
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多功能面板上的调节旋钮用鼠标左键点击逆时针旋转,用鼠标右键点击顺时针旋转。调节“方式”到“调整”档,然后关闭多功能面板窗口回到原子吸收分光光度计画面。
第八步:调节阴极灯位置
用鼠标步左键点击原子吸收分光光度计右下的能量表,会出现能量表的放大图,用鼠标点中能量表窗口的蓝色标题栏,然后按住左键移动鼠标,窗口就会跟随鼠标的轨迹移动,按照此方法把能量表窗口移动到屏幕靠边上的位置。然后用鼠标点击原子吸收分光光度计的阴极灯箱,出现阴极灯调节窗口。此时应调节窗口的位置,使得在调节阴极灯位置的时候可以看到能量仪表。
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分别在垂直和水平方向上调节阴极灯的位置,使得获得的能量最大,调节的时候一定要反复多试几次,如果在最大点位置附近移动一两下不好调准,可以先移动到最大点位置比较远的地方再向回调,如此反复几次,找准最大能量的位置。如果调整到最大能量后能量表指针偏出了红色区域,可以用增益旋钮调节使指针回到红色范围。调节好以后,关闭阴极灯窗口。不要关闭能量表窗口。
第九步:微调波长
用鼠标点击原子吸收分光光度计的波长微调旋钮,左键增加,右键减小,使获得最大的能量输出。如果调整到最大能量后能量表指针偏出了红色区域,可以用增益旋钮调节使指针回到红色范围。不要关闭能量仪表,进入下一步。
第十步:调节狭缝宽度
点击原子吸收分光光度计右上的多功能面板,调整多功能面板窗口和能量窗口的位置,使得再多功能面板上操作的时候能够看见能量窗口。
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用鼠标点击狭缝调节旋钮,左键点击逆时针旋转,右键点击顺时针旋转,调节需要的狭缝宽度,一般情况下狭缝越小,能量越小,太小的能量不利于测定,狭缝越大,能量越大,但是可能会引起光谱通带的增加而产生其他共振线的吸收而影响实验结果,因此狭缝的宽度要根据具体实验来定。选择好狭缝宽度后,如果能量表的指针偏出红色区域,可以用增益旋钮调节使指针回到红色范围。调节好以后,关闭多功能面板和能量表,然后在原子吸收分光光度计画面上点击右下角的“返回”按钮返回到主界面。
第十一步:打开乙炔钢瓶
在主界面上点击乙炔钢瓶,会出现乙炔钢瓶的放大窗口。
先打开乙炔总阀,用鼠标左键点击乙炔总阀,总阀会自动打开,再次用鼠标左键点击后自动关闭。然后调节乙炔支阀,左键点击增加开度,右键点击减小开度,调节支压力表的压力到足够大。在真实实验中,如果支阀压力太小,可能造成火焰无法点燃,建议压力不小于0.15Mpa。调节完成后,关闭乙炔钢瓶窗口,回到主界面。
第十二步:接通气路、点火
在主界面上点击原子吸收分光光度计,出现原子吸收分光光度计放大图。用鼠标左键点击原子吸收分光光度计中间下部的气路开关部分,出现气路开关放大的窗口,从左到右依次点击打开各个开关,然后关闭窗口。
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打开气路开关以后,关闭气路开关窗口回到原子吸收分光光度计画面,用鼠标左键点住点按钮几秒钟,火焰即被点燃。
注:真实实验中,点火前要先进行室内排风,本实验忽略了这一环节。
第十二步:调零
打开原子吸收分光光度计右上的多功能面板,点击“方式”旋钮使调整到“吸光度”位置后,关闭多功能面板。点击主窗体左边的菜单中的“溶液选取”按钮或者右下角的溶液烧杯选取溶液
点击“溶液选取”框内的下拉条,选取“空白样液”,然后点击窗口下部的“选取”按钮,系统会将所选的溶液自动喷入雾化器。
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点击原子吸收分光光度计右下的调零按钮进行调零,左右两个键功能相同。
第十三步:调节燃烧器位置
任意选取一份在线性范围的标准对比样液
点击“选取”按钮自动喷入雾花器后,仪器会现实一定的吸光度值,此时点击原子分光光度计中下部的燃烧器位置调节旋钮,两个旋钮中上面的是调垂直位置,左键点击燃烧器向下移动,右键点击向上移动,下面的旋钮是调水平位置,左键点击向右移动,右键点击向左移动,调整的同时密切注意吸光度的变化,找到吸光度最大的位置。
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第十四步:微调阴极灯电流
同时打开能量表和阴极灯电流表,调整两个窗口的位置,使得在调节电流表的时候可以看到能量表和吸光度值
微调阴极灯电流的原则是:在保证有足够且稳定的光强输出条件下,选择低的工作电流,没有特别的数量限制,根据实验要求而定,一般是先选定大致的测量条件,然后选定一个大致的灯电流的范围,然后喷入标准溶液,在选定的灯电流范围内每隔1~2mA测量一次,计算 18
平均值和标准偏差,并绘制吸光度与灯电流的关系曲线,选取灵敏度高、稳定性好的条件为工作条件。对于本实验,10mA为最佳值,省略了选择的过程。如果调整电流后能量表指针偏出了红色区域,可以用增益旋钮调节使指针回到红色范围。调节好以后,关闭能量表和阴极灯电流表。
注:在实验中调节阴极灯的电压、电流以及能量增益按钮都可以改变能量输出值的大小;实际上,在新式的阴极灯中,一般没有电压调节钮,它的能量增益钮能自动控制电压。
第十三步:调节空气和乙炔的流量
用鼠标点击原子吸收分光光度计左下的空气和乙炔流量调节位置出现空气和乙炔的流量调节窗口,调整窗口位置,使得在调节空气和乙炔流量的时候可以看到吸光度数值,左边的转子流量计指示空气的流量,右边的转子流量计指示乙炔的流量,左边的旋钮调节空气的流量,右边的旋钮调节乙炔的流量。首先固定空气流量(具体值由实验确定),改变乙炔流量,使当前液指示吸光度最大。接着固定乙炔流量,改变空气流量,使当前液指示吸光度最大。
第十四步:样品测试和数据记录
前面已经把仪器调节好,不要在改变实验条件,打开多功能面板,把“信号”旋钮转到“积分”位置(由于吸光度的值一直在变化,旋转“信号”旋钮到“信号积分”位置,这可使变化速率变慢)。点击左边菜单的“溶液选取”或者烧杯选择溶液,依次测量各标准溶液和未知溶液,且在每次测试前都要用空白样液校零。每测量一种溶液后,要记录数据,点击左边菜单的“试验数据”按钮打开数据记录窗口,按照所列的项目依次读取数据并写入数据,然 19
后点即“取消”按钮关闭记录窗口。
测量并记录完最后一组数据后,点击数据记录窗口上的“试验报告”按钮进入实验数据处理。
第十五步:数据处理
记录完最后一组数据后,点击“试验报告”按钮,出现实验报告界面:
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此时就可以根据实验数据确定待测元素的浓度。如果计算机安装了打印机,可以点击右上角“打印报表”按钮打印实验报告。
第十六步:实验完毕
实验结束后,吸入去离子水2~3min,先关乙炔,再关空气。
关闭灯电源开关及总电源开关,将仪器上各旋钮转至零位,最后关闭通风装置电源。
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气相色谱仿真实验
一、实验概述:
实现色谱分离的先决条件是必须具备固定相和流动相。固定相可以是一种固体吸附剂,或为涂渍于惰性载体表面上的液态薄膜,此液膜可称作固定液。流动相可以是具有惰性的气体、液体或超临界流体,其应与固定相和被分离的组分无特殊相互作用(若流动相为液体或超临界流体可与被分离的组分存在相互作用)。
色谱分离能够实现的内因是由于固定相与被分离的各组分发生的吸附(或分配)系数的差别,其微观解释就是分子间的相互作用力(取向力、诱导力、色散力、氢键力、络合作用力)的差别。
实现色谱分离的外因是由于流动相的不断流动。由于流动相的流动使被分离的组分与固定相发生反复多次(达几百、几千次)的吸附(或溶解)、解吸(或挥发)过程,这样就使那些在同一固定相上吸附(或分配)系数只有微小差别的组分,在固定相上的移动速度产生了很大的差别,从而达到了各个组分的完全分离。
二、实验装置:
本实验仿真的设备是GC102型气相色谱仪,该产品为实验室用的填充相气相色谱仪,具有热导、氢焰二种检测器,定温控制恒温槽及气流控制装置。主要设备参数如下: 检测器灵敏度:热导池:S≥1000mVml/mg;载气H2样品C6H6
-氢焰:Mt≤1×1010g/sec;载气N2样品C6H6
检测器稳定性:基线漂移:≤0.05mV/h 层析柱恒温室:室温+40℃-300℃ 恒温精度:±0.3℃
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有效区最大温差:2℃ 气化室:最高400℃
气相色谱仪各部分介绍:
三、实验操作: 第一步:选取实验
点击主菜单上的“实验选取”,会出现如下的对话框:
用鼠标左键点中你要做的实验,此文件名会出现在对话框的“文件名”一栏的文本框 中,在此实验文件上面双击左键或者点击“打开”按钮打开实验文件。
选取实验后回到实验主界面,窗口上面的标题栏会显示实验名称+实验文件名称。
第二步:确认操作条件
点击主菜单上的“操作条件”,会出现如下的操作条件列表:
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在实验调节过程中,请以此列表内的条件为准进行调节,否则不能正确输出色谱峰。
第三步:开载气
用鼠标点击实验主界面上三个气体钢瓶中的载气钢瓶,出现钢瓶的调节阀画面:
当阀关闭时,用鼠标左键点击打开,当阀打开时,用鼠标左键点击关闭。打开总阀和减压阀,注意开关阀门的顺序。
第四步:检查柱前压力
点击气相色谱仪上的柱前压力表,查看柱前压力是否符合操作条件。
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注意:在仿真实验中,柱前压力都默认是正确值,在真实实验中,应该根据实验的具体要求用钢瓶的减压阀调节柱前压力。
第五步:调节载气流量
点击气相色谱仪上的流量调节部分,会出现流量调节器和皂膜流量计。
一般气相色谱仪的流量调节部分都有三个调节器,分别控制载气、氢气、空气(后两者用于FID检测气),但是转子流量计的指示都不是很准确,因此都要加一个皂膜流量计来进行精确的测定。界面上的三个流量调节旋钮,左键点击增加流量,右键点击减小流量,调节到一定开度后,转子流量计中的转子上升到了一定的高度,此时用鼠标左键点击皂膜流量计的橡皮头,产生一个皂膜,被载气推动由下向上运动,记录皂膜通过一定体积的时间就可以求出载气的流量,载气的精确流量在上面自动计算显示出来。在仿真实验中,为了简便,用皂膜流量计测量过一次以后,以后再调节流量调节旋钮时,精确流量就会自动显示,不用反复测量,在真实实验当中,是每次都重新测量的。
调节载气流量到实验操作条件要求的数值,然后进行下一步。
第六步:打开电源
用鼠标点击打开气相色谱仪上的电源开关。
关的状态:
开的状态:
第七步:调节温度
用鼠标点击气相色谱仪的温度调节步部分,出现温度调节详细画面。
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调节温度时,用鼠标点击相应数字位上的“+”或者“—”,该数字位就会加1或者减1。按照实验操作条件要求分别调节柱室(柱温)、进样器(气化室温)、离子室(离子室温)的温度,注意:柱室的温度是X1的,而进样器和离子室的温度是X10的。
第八步:调节TCD参数(如果用FID检测器,此步应该调节FID参数)
用鼠标点击气相色谱仪上的TCD调节面版。
首先用鼠标点击电源开关接通电源,指示灯亮。然后根据实验的要求选择桥电流和衰减比。如果电流表指示的电流稍有偏差,可以用“电流微调”旋钮调节。“零调”旋钮可以用来调节记录笔在记录纸上的位置,粗调位置变化大,细调位置变化小。然后点击落笔开始走基线。
调节好各项参数,基线走平稳后,可以进行下一步——“进样”。
注意:对于使用FID检测器的实验,此步应该调节FID参数,如下图:
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然后还要开氢气、压缩空气(助燃气),点火等步骤。
第九步:进样
所有的实验参数调节好之后,点击主界面上的注射进样器,出现如下对话框:
输入实验操作条件规定的进样量,然后点击“开始进样”按钮。系统会自动注射进样,记录仪开始画出色谱图。
当色谱峰输出完成后,会出现如下对话框:
点击“确定”按钮关闭对话框。
第十步:数据处理
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点击主界面上的“实验数据”按钮,出现实验报告界面:
根据得出的保留时间、峰高、半峰宽等实验数据,可以计算分离度等相关参数。如果计算机安装了打印机,可以点击右上角“打印报表”按钮打印实验报告。
第十一步:实验完毕
在真实实样当中,实验完毕半小时后,按开机步骤反方向关机:
1、关闭记录仪电源,台起记录笔
2、将桥电流关至最小,关闭热导电源和氢火焰离子放大器电源
3、依次将柱室、进样器、离子室的温度调节至常温
4、关闭总电源
5、打开柱室,等柱温接近室温时,关闭载气。
6、最后清洗进样器。
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高效液相色谱仿真实验
一、实验概述:
以液体做流动相的色谱称为液相色谱。人们把已经比较成熟的气相色谱理论应用于液相色谱,使液相色谱得到了迅速的发展。随着其他科学技术的发展,出现了新型的高压输液泵、高效的固定相和柱填充技术、高灵敏度的检测器,加上计算机的应用,使得液相色谱实现了高效率和高速度。这种分离效率高、分析速度快的液相色谱称为高效液相色谱(High performance liquid chromatography, HPLC)。
二、实验装置:
Agilent(安捷伦)1100系列液相色谱系统简介:
Agilent1100系列HPLC组件和系统,将Agilent长期的化学分析经验与领先的计算机技术结合,把网络技术引入了实验室。从1996年以来,在全球已经安装了超过130,000台1100组件和55,000多套化学工作站数据处理系统,成为目前单一型号市场占有率最高的液相色谱系统。
本仿真软件是模拟用Agilent化学工作站的数据处理系统进行样品分析和数据采集(色谱图)的过程。
注:本软件只是模拟分析的过程和内容,并不涉及其原理,所以实验中的参数调节对结果并没有影响,而真实实验结果是随参数的变化而变化的,这一点需要特别注意!
实验主界面:
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化学工作站界面:
三、实验操作: 第一步:选取实验
点击主菜单上的“实验选取”,会出现如下的对话框:
用鼠标左键点中你要做的实验,此文件名会出现在对话框的“文件名”一栏的文本框 中,在此实验文件上面双击左键或者点击“打开”按钮打开实验文件。
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第二步:确认操作条件
点击主菜单上的“操作条件”,会出现如下的操作条件列表:
第三步:加入试剂
点击仪器上的自动进样器部分(当鼠标移到仪器的各部分时会出现相应的说明),出现如下画面:
在实验调节过程中,请以此列表内的条件为准进行调节,否则不能正确输出色谱峰。
点击下面的试剂小瓶,会自动放置到自动进样器的托盘中。
完成后,点击主界面上的电脑启动化学工作站。
第四步:编辑方法
击主界面上的电脑启动化学工作站开始编辑方法。
所谓方法就是一个参数集,它包括分析一个样品所需要的所有的参数:数据采集参数、数据分析参数和命令行或者宏指令。
点击菜单“方法→编辑方法”开始编辑方法(注意:此时不可以改变方法的参数,可改变的参数将在下面特别说明):
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然后会出现下面的窗口让你选择编辑方法的内容:
用鼠标点击复选框选择要编辑的方法的内容,然后点击“确定”按钮开始方法编辑,点击“取消”按钮终止方法编辑。
开始方法编辑后,系统会根据你选择的内容分别依次显示每一部分的具体内容,点击“确定”按钮进入下一部分,点击“取消”按钮终止方法编辑。
完成方法编辑后,系统会回到主操作界面,此时色谱柱已经开始升温,在图形界面中会有显示,如下图中红色圆圈标示区域所示:
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特别说明:
对于本实验要改变的参数,可以点击化学工作站软件界面中央的图示的进样器、溶剂系统、色谱柱、检测器等部分,会弹出各部分参数窗口,此时可以按照实验要求的参数进行调节(实验参数可以点击主界面上左边菜单中的“实验数据”按钮察看)。进样器:
溶剂系统:
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色谱柱:
检测器:
编辑方法完成后,在启动系统之前,请返回液相色谱仪,打开二元泵系统,调节Purge阀,观察使回路无汽泡。
第五步:调节Purge阀
点击仪器上的二元泵系统部分(当鼠标移到仪器的各部分时会出现相应的说明),出现如下画面:
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图中蓝色方框部分就是Purge阀,此时是关闭的,用鼠标点击蓝色方框部分,会出现Purge阀的放大画面,然后点击Purge阀会自动逆时针方向旋转打开Purge阀。
打开Purge阀后,右边的试剂瓶的导管当中会有气泡流出,待没有气泡再流出之后,再次点击Purge阀会自动逆时针方向旋转关闭Purge阀。然后进行下一步“启动系统”。
第六步:启动系统
完成方法编辑后,点击菜单“设备→系统开”或者图中红色圆圈指示的按钮“开启系统”:
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启动系统后,在图形界面中会有显示,如下图中红色圆圈标示区域所示:
同时在色谱峰显示区域开始走基线,开始的时候系统不稳定,基线变化很厉害,等到基线走平稳表示系统稳定后,可以开始进样运行方法。
第七步:进样、运行方法
等到状态指示栏显示“Ready”后,表明系统已经准备完毕。点击菜单“运行控制→运行方法”开始进样和分析,或者点击图中红色圆圈所指示的“Start”按钮或者按“F5”键:
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开始进样后,在图形界面中会有显示,如下图中红色圆圈标示区域所示:
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待色谱图出完后,样品分析完毕。
第八步:完成实验报告
样品分析完成后,点击化学工作站界面上的红色方框部分,或者点击主界面左边菜单中的“实验数据”调出实验报告:
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根据得出的保留时间、峰高、半峰宽等实验数据,可以计算分离度等相关参数。如果计算机安装了打印机,可以点击右上角“打印报表”按钮打印实验报告。
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2.仪器分析实验课程规划 篇二
1 仪器分析实验教学现状及存在的问题
1.1 仪器配置落后, 数量不足
随着科学技术的发展和时代的进步, 分析仪器的应用越来越广泛, 仪器更新换代也越来越快, 这就需要实验室及时更新仪器设备, 以保证实验教学质量。实验教学中所用得到大型分析仪器较为昂贵, 不易维护, 数量有限, 再加上本科生扩招, 每年人数逐年增加, 学生实验课时有限, 动手机会少, 这意味着实验室需要加大仪器设备的投入, 并增加仪器设备的数量, 才能满足仪器分析课程的需要。
1.2 学生对预习不够重视
仪器分析课程是一门实践性很强的技术基础课, 其理论性强, 涉及面广, 内容比较抽象, 学生学起来难以理解和记忆。由于实验中所用的大型精密仪器价格昂贵, 结构复杂, 注意事项较多, 操作有难度, 如果不重视实验的预习, 到实验室后会感到手足无措。可见, 实验预习是否充分对学生是否能成功完成实验操作起着十分关键的作用, 但这一环节很容易被学生忽视。
1.3 教学内容设计不合理
目前, 仪器分析实验教学内容上存在理论验证型实验较多。而验证型实验往往是将实验目的、原理和步骤做详细叙述, 学生做实验时按照实验步骤机械地操作一遍, 学生思维受到限制, 思路得不到扩展, 创新能力得不到锻炼。随着仪器分析领域的快速发展, 实验教学中一部分实验内容过于老套, 已经不适应社会发展的要求了。
1.4 实验考核体系不完善
由于仪器分析实验成绩考核指标单一, 过分注重实验报告, 强调实验结果的准确性, 导致学生注重理论轻实验, 课前不做预习准备, 上实验课时不认真操作或只是为了获得分数而应付了事, 实验报告存在严重抄袭的现象, 这样不能调动学生的积极性和主动性。针对此种情况, 应改革考核形式, 培养以能力为目标, 注重实验过程, 将考核工作贯穿于整个实验过程中, 全面评定成绩。
2 教学体系改革探究
2.1 优化实验内容
作为学科教学的重要组成部分, 实验教学不能单纯满足于验证相关理论的单纯验证型实验教学的现状。教师在更新实验内容方面要贴近生活, 应在精选实验教材的基础上, 结合学校实际情况, 编写自己的教材, 做到实验课与理论课相结合, 再根据仪器设备及社会对人才的需求, 对实验内容重组整合, 精选验证型实验, 开设综合型实验, 增加设计型实验, 形成教学要求与层次逐级递增的实验教学体系, 突出创新能力和实践能力的培养。
2.2 充分利用多媒体教学设备
随着教育体制及教学改革的不断深入发展, 仅仅只靠传统的教学模式及教学手段, 已远远不能适应教育快速发展的需要。在课堂教学的多样化、趣味化的过程中, 多媒体与常规教学方法相结合, 可有效地提高实验教学质量。利用多媒体制作文字、图形、动画、声音及视频等内容丰富的电子教案, 并应用于教学实践, 使学生对仪器有感性认识, 可充分吸引学生的眼球, 使原来难以理解的仪器结构、原理变得较好理解, 原来看不到摸不着的仪器变为可看的, 可进一步加深理解。如对电位分析法中的离子选择性电极测定的原理, 如果教师采用多媒体教学, 就能很好地说明电极浸泡后由于玻璃层变为水化层, 膜电位与溶液中被测离子的关系, 从而得出其电位与被测离子的关系。如果没有采用多媒体教学, 学生便很难理解。
2.3 开放实验室
如果在实验室没有实验课时开放实验室, 学生可以按照自己的兴趣和知识储备, 结合实验条件, 利用课余时间选做一些教学内容以外题材的实验, 如“奶制品中微量元素铜和锌的测定”, “室内环境空气检测”等。学生通过查阅相关资料, 写出实验目的、实验原理、实验仪器和试剂材料、实验过程、实验注意事项等, 制定出实验方案, 经过实验教师指导后由学生独立完成实验。这样学生在找到自己对胃口的课题后, 对实验的积极性更高, 也更主动参与其中。这样的自主实践不但能锻炼学生的实验操作能力, 让学生在实践的过程中巩固理论知识, 而且能增加学生对实验的激情, 激发学生的学习兴趣和求知欲, 培养学生的动手能力和创造思维能力。
2.4 构建更加科学的实验考核体系
考核是对教师的教学效果和学生的学习效果的检验, 科学评价实验教学效果和学生学习效果是十分必要的。实验成绩的综合考评应包括平时的出勤, 实验预习报告, 实验操作, 实验报告和期末的技能考核和试卷考核, 把分值分解到各个环节当中。将实验预习纳入考核体系的目的是让学生重视实验预习, 因为预习是学生自主学习的体现, 同时预习能够培养学生发现问题, 分析问题和解决问题的能力。只有重视实验操作才能使学生掌握规范化的操作技能。期末技能考核可从平时所做的几个实验中由学生随机抽取实验项目, 在不看实验指导的情况下并在规定的时间内完成。技能考核应重视实验操作的规范性、熟练程度和实验结果的准确性。试卷考核应重视实验原理、过程、分析条件的选择及注意事项。
3 结语
为提高仪器分析实验教学质量、深化和巩固理论知识, 调动学生学习的自觉性和积极性, 培养学生从事科学研究的能力, 造就跨世纪人才, 不仅需要学校层面加大资金投入, 还需要改革实验室的管理模式, 同时也需要从教学上不断下功夫。
参考文献
[1]郭英凯.仪器分析[M].北京:化学工业出版社, 2006:28-30.
[2]曹书杰.分析化学实验教学改革与创新人才培养[J].中国科学教育, 2004 (10) :39-40.
3.仪器分析实验课程规划 篇三
仪器分析是分析化学的重要组成部分,随着近代仪器分析技术的迅速发展,它在农、林、水科学中的应用与日俱增,是科学研究不可缺少的重要检测手段。仪器分析是化学类相关专业的专业基础课,是一门理论与实践密切结合的课程,仪器分析实验是学生验证分析理论、掌握仪器分析应用的重要途径。教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》的文件(即4号文件)明确指出了“高等学校要重视本科教学的实验环节”,同时,根据独立学院培养实用型人才的宗旨,培养和提高学生的实际动手能力成为实践教学工作中的重要环节。
在仪器分析实验教学过程中,我们越来越发现实验内容的设计极为重要。一方面要达到设定的教学目的,使学生对仪器分析的原理和操作有深刻的认识;另一方面要适应各学院现有的仪器设备硬件条件,并且能调动学生的兴趣和实验积极性。因此,有必要根据学校的基本情况对实验内容的选择和设计进行深入地研究。
一、现状分析
仪器分析实验课程不仅涉及到相关仪器的原理和操作,还涉及有机和无机化学的基础知识以及实验室的配置,要最大程度地与仪器分析理论课配合。目前独立学院的仪器分析实验课主要以验证性实验为主,学生做实验完全按教材或教师演示进行操作,造成对实验方案的设计理解不深,对实验原理理解不够、对实验内容印象不深刻,积极性不高。就已经开展的教学工作来看,仪器分析实验主要存在以下四个方面的问题。
1.学生动手能力较差,实验积极性不高。应用化学、高分子材料与工程、环境科学等开设仪器分析实验课程的专业中,学生已经学习过有机化学和无机及分析化学等课程,仪器分析理论课与实验课通常安排在同一学期学习,这样的安排是符合循序渐进的教学规律的,但是在具体教学过程中,我们发现以下问题:第一,学生对以往所学的知识遗忘较严重,理解不深刻。仪器分析涉及部分有机化学和无机化学的基本知识,如果缺乏这些知识将会造成对仪器分析的原理理解不深刻。第二,缺乏基本的安全防护知识。学生的实验安全基本常识匮乏,造成师生人身安全及实验室安全隐患。第三,缺乏对与实验仪器相关联的设备的了解。例如计算机和电机等,动手能力参差不齐。
学生是教学中最主要的部分,学生学习的积极性高低在很大程度上决定了教学结果的成败,以上这些因素导致了学生参与实验的积极性不高,机械地模仿老师的操作,教学效果不佳。
2.教学资源有限。仪器分析使用的大多属于大型精密仪器,操作复杂且价格昂贵,这就决定了学校购买的数量有限。例如红外光谱、原子吸收光谱、气相色谱和高效液相色谱等仪器,一般独立学院的实验中心都只有一台,教学时学生只能分批分组轮流操作。
对于独立学院这种新发展起来的教学载体,很多硬件设备都处在逐步完善的过程中,实验室面积和仪器种类、数量有限,这会影响每个学生独立操作试验的时间和空间,影响教学质量。
3.教材针对性差,有使用的局限性。仪器分析和其他普通化学实验不同,仪器型号多样且更新换代较快,很难有可供不同学校共同采用的教材。市面上现成的课本是编写者根据自身环境编写,有其局限性,在实验仪器选择上,不能涵盖现有仪器,或者书中所列的实验仪器与各学院采用的不同,可能会导致误操作;有些实验的课时安排不符合各学院的教学要求;还有一些教材安排的实验多为验证性试验,由于这类实验的结果已为学生所知,往往不能引发学生的兴趣和求知欲,使课堂气氛不够活跃。
为了解决上述问题,各独立学院通常采取的方法是从不同教材上选取与该院仪器相关的部分,印制零散的讲义分发给学生,内容与实际操作不完全配套,而且不能形成完整的体系,不利于学生的学习。
4.教学效果不佳。仪器分析实验安排通常是以专业班级为单位,这样的安排对理论知识的教学来说,师资是较为合理的,但是在进行仪器分析实验教学时,往往显得不够。
例如,在电化学分析实验中,二十多组学生同时开展实验,教师一方面必须保证学生安全,时刻关注整个实验室情况,另一方面要指导各组学生进行实验,对教师而言是严峻的考验。实验室设备多面积大,使一些学生得不到教师的充分指导。而在原子吸收光谱等实验中,一台仪器二十多组学生轮流操作,参与实验的学生多,每人分配在实验操作上的时间就较少,有些实验只有一次动手机会,学生掌握实验技巧的时间不充分。
二、改进的方法
针对以上所列举的问题和困难,结合教学经验,我们从以下四个方面来改进和优化仪器分析实验课的教学:
1.调整内容,提高学生的积极性。根据各学院的硬件设施,编写合适的仪器分析实验讲义。多采用探索性试验,尽量避免验证性试验,实验结果的不确定性会增加学生对实验过程的兴趣。实验内容的选取贴近生活,如牙膏中氟离子浓度的测定、“雪碧”中苯甲酸的测定、饮料中咖啡因的测定等,引导学生将所学知识应用到生活和实践中去,培养成就感。
以气相色谱为例,该实验是科研、生产、检验等领域常用的仪器分析方法,实验内容贴近生产实际情况,要求学生掌握色谱图的分析方法,并根据实际情况调整试验参数的设置,条件允许的话从色谱柱的填充这一基本步骤开始。每位同学必须自己动手操作,而不是像以前一样仅仅观看教师演示。
2.增加设计性实验,提高实践能力。在实验内容上,除了常规的仪器分析实验,还安排两到三次设计性实验。教育部高教司的关于《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》(试行)对设计性实验有明确的定义:设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以完成的实验。贾素云等人认为在设计性实验中,教师给出的“实验目的与要求”要符合学科的培养目标,实验室提供必需的仪器与药品,由学生自拟实验方案并独立自主完成实验的全过程。
在设计性实验的讲义里,只提出了实验目的与要求,其他步骤都要求学生根据掌握的知识进行设计,对学生运用知识解决实际问题的能力有较高的要求。可设计提示性的问题帮助学生理清思路,然后由学生独立完成实验全过程。教师可根据教学情况自由选择,让学生两人一组设计实验步骤。学生设计实验步骤,必须深入了解实验目的,掌握实验涉及的药品和试剂以及仪器的物性和安全常识,理解实验步骤背后的理论意义,比照书本操作要求更深入地了解,这避免了以往学生机械模仿老师操作的模式,加深其对实验过程的理解记忆。
开设必修实验和选做实验两类,将会使学生在强化基本操作技能的基础上有综合性较强的训练,有普通仪器操作,也能接触到一些先进的科学仪器和方法,以开拓眼界,扩大知识面。教师可在教学过程中对各个实验有不同的级别要求,以适应不同专业的需求。
3.改进教学方法,让学生有机会动手操作。改变教学方法,引导学生独立思考,培养学生独立学习和工作能力。遵循实验教学和人才培养规律,学生实验能力的培养要循序渐进,逐步放手,逐步加强和深化。多引进生产实际案例,充分调动学生学习的积极性和主动性,以利于学生能力的培养。
每次实验前的理论课都在幻灯片上以图片的形式介绍实验仪器的基本组成和试验流程。布置学生预习实验,完成思考题。考虑仪器数量和实验室面积,可采用双实验双教师同时进行的教学方法。将学生划分为两部分,每部分学生做一个实验,每个实验一个指导老师,然后交换。这样提高了设备的利用率,使学生有更加充分的动手时间,每个学生都有机会动手,投入到实验中来。
4.改进实验室管理。建议与实验中心的老师配合,课余时间向学生开放实验室。集中组织有兴趣的学生在课余时间进入实验室,在教师监管下进行实验,这既可以作为课堂实验的补充,又可以扩展到课堂之外的内容。
三、实验内容设计的特点
各独立学院应结合专业特点和现有仪器设备,以及学生的教学和实训情况,选择合适的实验内容,编写适用于本校的实验讲义。可将全部实验分为必做实验和设计性选做实验两部分。必做实验内容包括电化学分析、红外光谱分析、气相色谱和液相色谱等多个专业试验,要求学生亲自动手操作各种大型仪器,解决实际问题,其实验内容在社会上有着极为广泛的应用;设计性选做实验由师生根据教学情况自由选择,是学生在掌握仪器分析原理和设备操作基本技能的基础上对理论和实践知识的综合运用。
讲义的主要特点是针对性强。国内现有的实验教材,每个实验针对特定的仪器,对实验条件的设置、参数的确定有固定的要求。目前分析仪器发展迅速,种类和型号多样,该讲义应针对各校所购买的特定仪器,可直接用于以后的仪器分析实验教学工作。
另外,在实验的设计上要突出强调学生的实际动手能力,要求实验内容贴近实际生产生活,一方面调动学生的学习积极性,充分发挥学生的自主学习性,另一方面培养的学生在社会上有更广阔的就业空间,满足社会对动手能力强的人才的需求。
总之,仪器分析实验在独立学院化学类相关专业的实验教学体系中有着重要的地位。随着实验室的建设和发展,各独立学院将购买更多仪器设备,在今后的教学过程中,教师应根据教学要求和硬件条件的变化,不断完善仪器分析实验内容,教学内容的编排始终以调动学生的学习积极性、充分发挥学生的自主学习为目标,根据社会对人才的需求,强调学生的动手能力及解决实际问题的能力。
参考文献:
[1]李田霞,陈峰.独立学院中化学实验教学探索与实践[J].科技信息,2008(14).
[2]吴建高.选择仪器分析试验项目的看法[J].实验室研究与探索,1989(4).
[3]罗崇建,等.仪器分析的实验教学[J].化工高等教育,2002(72).
[4]杜彬,林小虎,任学军.“仪器分析”实验教学的探索与实践[J].食品工程,2007(1).
4.仪器分析实验双语教学体会论文 篇四
在我国,双语教学原本是国家在少数民族聚居区的学校,既为了保证少数民族语言和文化能得以保持和传承,又为了更好地促进民族间交流、使少数民族学生通过掌握我国的主流语言—汉语来接受更新更广博的知识,从而使用汉语和本族语言进行教学的方法。双语教学是实施双语教育的一种手段。现在,我们约定俗成地将双语教学视为学校采用英语和汉语共同传授非语言学科的教学方法。
但是目前,很多人对双语教学的概念仍存在理解误区。
一是将双语教学等同于外语教学[1],纯粹地用英语教学。外语教学,即TEFL(Teaching English as a Forengn Language),主要是指把英语作为外语而进行的语言教学活动,教授学生系统的英语语言知识与技能,最终目的是帮助学生掌握和熟练运用英语进行学习和工作。
一是纯粹地用母语教学,只加入部分英文板书。有的老师本身英语、尤其是口语不过关,但为了顺应双语教学的潮流,就采用这种讲授法。事实上,学生听课本就是以听为主,再带动思维。如果讲授内容较多,学生听觉都跟不上来,那么对英文版书的注意又能有多少?双语教学的效果则可想而知。
双语教学与上述两种情况都不一样。双语教学是通过外语(主要指英语)教授非语言学科知识,帮助学生在非语言科目知识的学习中促进对该外语的掌握,并熟悉外语表达学科知识的习惯,以便为以后可能进行的学术交流奠定语言及理解基础。因此,其教学重点即不在英语语法知识的分析和专业词汇的记忆上,也不在英语笔记的记录上,而是一种英语思维和表达习惯的形成。仪器分析实验双语教学的意义[2]
随着我国加入世界贸易组织,与外部世界的交流剧增,英语作为一门世界通用语在人们的日常生活中显得越来越重要[3]。对于当代的大学生们来说,仅仅拥有专业知识是不够的,还必须具备较高的专业英语水平,才能适应当今的信息社会,才能真正做到“走出去,迎进来”。
仪器分析实验是《分析化学》课程的重要组成部分,是我院药学专业的一门极其重要的实验课程。该门课程学习的好坏,直接影响其后续专业课《药物分析》、《波谱解析》等的学习。我系已于07年开始在《分析化学》理论课中推行双语教学。因此,同步对其实验课程进行改革,实施双语教学,使学生能在英语环境中熟练掌握基本的实验技能和操作,并巩固实验原理,具有显著的意义。
因此,近两年来,我们在医学院药学系06-07级学生的仪器分析实验教学中进行了双语教学的尝试,取得了初步的成效。仪器分析实验双语教学的课堂设计
一节课上得好不好,学生的掌握程度如何,主要取决于两方面因素。一是教学内容是否具有吸引力,另一方面则是教师的教学方法是否新颖,是否能使学生产生学习的兴趣。由于学生长期学习英语,并要应付过级的需要,部分学生对英语有严重的抵抗情绪,因此,双语教学的方法极为重要,其课堂设计更是尤为关键的一个环节。
我们通常把整个实验讲解分成两大块:一是实验目的和原理,二是实验步骤和注意事项。
实验目的和原理这一部分的专业性较强,一般我们会采用中文讲解。但如果是结合仪器的构造来讲测量原理的话,由于直观性强、具体,那么采用英语讲解可弥补理论课堂的不足,取得事半功倍的成效。
例如,“721可见分光光度计测Fe含量”这个实验,就可以很好地使用双语讲理论。首先,我们会请学生们共同来熟悉仪器的构造,向他们逐一介绍其组成(Instrument Components):光源(light sources)、单色器(monochromators/ wavelength selectors)、吸收池(sample containers/ sample cells/ cuvettes)、检测器(detectors)和信号处理及数据输出系统(signal processors and readout devices)。这些词汇不生僻,而且有实物参照,易于为学生们所接受。而且,同一部件有不同的表示法,如吸收池可表述为sample container,也可叫做 cell,还可称为cuvette,而他们对cell的一般了解为“细胞”或是“电池”,这让大家觉得有新收获之感,纷纷跟着念,起码的初步记忆就在实验课上形成了。然后在熟悉了部件的基础上可以进行提问,比如“What kind of light source is used in this experiment?”那么学生通过对理论课的知识回忆,可以回答“钨灯”或“a tungsten filament lamp”。不一定要求英语,因为这是一个渐进的过程,使用多了再做较高要求。
在此基础上,可在比对仪器的同时,采用简单的语句对光度计的测量原理进行说明。如:“A beam of visible light from the tungsten filament lamp can be divided into various wavelength or frequency of lights through the wavelength selector,then we can choose the needed radiation of a single wavelength passing through cuvettes containing ferric solution,and part of that will be absorbed by the solution.The left part radiation then enters into detectors,there the radiant energy can be converted into an electrical signal that can be recorded and read out.Since the concentration of an absorbing analyte is linearly related to absorbance as represented by Beer’s Law,the unkown concentration can be calculated when compared with those whose concentrations are known.From the readout devices we can read out the radiations absorbed by the analyte,namely,absorbance,so it’s easy for us to get the concentration of the unkown ferric solution.”在放缓语速的同时,讲到辐射从光源发出、通过单色器、吸收池、检测器和显示器时,可以一一对应该部件指示出来,并在该处停留片刻、重复,这样即直观又加深了印象,对原理的理解是很有帮助的。
实验步骤这一部分我们事先会做好中文板书,让大家先了解具体的操作步骤。如果内容相对较简单,可要求学生用英语自己组织语言来复述,鼓励自由发挥、自行增减。如进行“比色皿配对”,能稍微提及进行“配对”的原因更好。如:“Because of the making procedures,technology and measurement errors,no two cuvettes are the same.So it is necessary for us to match them before beginning the experiment.First let them contain the same solution,next measure one’s absorbance using another as a blank one under a fixed wavelength,then we can get the difference between them.Note to take it into account during the next measurements.”一开始不要求说得很好很全面,只要开口说就要给予鼓励,通过正性评价激发其兴趣。在大家掌握原理了解步骤之后,可以对注意事项展开讨论,中英文均可。这样在实验课内逐渐开展双语的教学,学生熟悉了教学风格后,就可以渐渐加大英语的比例,带领他们慢慢养成实验课上用英语进行学习和思考的习惯。
而且,逐渐要求学生用自己的语言简单地描述实验报告的讨论部分,因为适当的压力也可推动学习。只要持之以恒,学生进步会非常明显,教师的收获也会不断增加,每次课都会有心得,而这些又对下次课的讲授起到借鉴和指导的作用。仪器分析实验双语教学的学生工作
教学向来是教学相长,“教”与“学”是互动的。因此,即使教师使出浑身解数,学生不配合,也达不到教学的目的和要求。但实验课有调动学生积极性的优势所在。实验课通常比较随意轻松,老师和学生的距离拉得相对较近,很容易就某件事某个观点进行交流。我们可以就双语教学是否有必要开展、其意义如何、收效怎样共同进行探讨,很随意地交流,允许学生保留自己的意见,不搞一言堂。不高高在上,灌输大道理,那么学生会觉得我们处于平等的角度,感到他的意见受到了尊重,反过来,他也会尊重我们双语教学的开展的。这样首先从心理、从情绪上解决了一个难点。
由于双语教学对学生有着较高的语言要求,因此,双语教学过程中普遍会出现的问题是——时间不够用。实验课针对这个问题的解决办法是,要求学生对每一个实验都认真做好预习,在母语基础上熟悉实验内容和原理。即推动学生复习了理论课知识,又鼓励了自学,一举两得。仪器分析实验双语教学的思考
进行双语教学离不开多方面支持和师生的共同努力,仪器分析实验双语教学能顺利开展,与国家教育部的指导思想,学校、院系领导和各位老师的高度重视和大力支持紧密相关。国家和校方从政策到教学改革所需要的经费、教师的英语培训都提供了大力支持,而参与改革的老师都孜孜求学,努力提升自己的业务水平。学生们也对此持支持和肯定的态度。正是各方的支持,使我们实验课的双语教学取得了较好的成效。
但我们仍然存在不足之处。教师们的英语水平参差不齐,不可能因一两次短期培训就得到很大的提高,这还需要我们自己课余多用功多学习。建议大家可以跟随VOA的Special English练习口语,效果很好。而且,每次上课要用英语表述的内容,尽量都作为备课笔记写下来,而且要留有余地,以便以后进行补充。并且应当把讲解的内容自行多讲几遍,达到熟练表达的程度。
参考文献
5.仪器分析实验教学模式探讨论文 篇五
【摘要】文章介绍了仪器分析实验教学的现状及存在的问题,并分析了改革的重要性,围绕提高教学质量,提出了层次化实验的教学体系,讨论式互动教学、学生代替老师主讲等教学方式。
【关键词】层次化实验;互动教学;人才培养;实验教学改革
大学应该成为培养人才的重要基地,培养具有创新精神和实践能力的全面发展的人才。而在人才培养中,实验教学是高等教育的重要组成部分,有它独特的功能和作用,是其它教育环节无法替代的,它与理论教学一起构成教学的有机体,不仅具有向学生传授知识、技能训练的功能,而且有开发学生智力和探索未知、激发学生的创新实践和热情的功能,有利于学生综合素质的培养。为适应面向21世纪人才培养的需要,我们的实验教学必须主动适应时代要求,加速自身的改革和完善,满足新型专业人才培养的需要。加强对专业人才创新精神和实践能力的培养,是目前我国高等学校教育教学的重大课题。
一、仪器分析实验教学现状及存在的问题
仪器分析实验课是仪器分析课程的一个重要组成部分,是一门实践性很强的课程。它的任务是使学生掌握仪器分析化学的基本理论、基本实验操作技能及其在有机和无机的监测方面的应用;学会应用仪器的监测分析方法,在实验教学中真正实现知识和技能的传授与能力和素质培养的相互促进和统一,为将来从事与分析专业有关的科学研究打下坚实的基础。仪器分析实验教学占很大的比重,因此教学效果的好坏直接影响整个课程的教学效果。
目前,我系仪器分析实验中存在的主要问题有如下几个方面:
1.由于实验条件有限,每个实验小组的人数较多,学生动手的机会少,不利于优秀学生的培养。
2.每次实验后,由于教师批改实验报告不够及时、具体,反馈给学生滞后,导致学生在下次实验中犯同样的错误。
3.实验成绩的考核指标单一,重共性而忽视了个体之间的差异,过分强调实验结果的准确性,导致部分学生重理论轻实验,课前不做预习准备,上实验课时不认真做或只是为了获得分数而应付了事,课后实验报告抄袭的现象。
4.由于没有设置综合性、设计性实验,学生在做验证性实验时,学生只需按i操作就行,这样虽然保证了实验的成功率,但学生在实验过程中基本无需思考,更不需要创造性的探索,而且,大部分学生只知道这种仪器可以干什么,而不知道几种仪器联合起来还能干什么等等。
5.我系仪器分析实验内容基本上只限于教材上规定的几个有限的实验,验证性实验占的比例过大,在所开的七个仪器分析实验中,验证性实验就占了五个,设计性实验几乎没有,难以把物质的特性、结构及检测有机地统一起来。
6. 我系的大型仪器使用效率,除了红外光谱仪的使用效率较高以外,其他几台的都较低,最近两年来仪器分析实验室的五台仪器的使用时间及效率。
当今实际分析过程大部分趋向于采用仪器分析手段,如果不通过仪器分析实验加深对学生职业技能和创新能力的培养,学生掌握的知识就会落后于社会需要,走上工作岗位后就会缺乏相应的适应能力和发展能力。因此,仪器分析实验应当引起高度重视。在传统的实验教学中,正如我校校长李培根院士所说,我国学生存在严重的“被动实践”问题,他们实践的对象、方法、程序等关键要素往往都是由老师指定的,类似于“做习题”,他们很少主动、自由地探索。而现在不管是国内还是国外都越来越需要具有创新能力和实践能力的人才,这就使得实验教学的改革和探索势在必行。
二、仪器分析实验教学改革的一点想法
1.为了加强对学生的创新精神和实践能力的培养,提高学生的独立科学研究能力,应将验证型实验的学时压缩,注重增加趣味性、实用性、探索性实验比重,精心设计一些反映科学前沿和最新研究成果的新实验,鼓励学生通过查阅文献资料,自行设计一些实验,不要局限于教材上规定的几个有限的实验。
2.实验室应向学生开放,让学生随时熟悉并接触各种实验仪器和设备,以便选择适当的仪器和器材进行科学创新。
3.实验教学方式应摆脱单一的学生动手做实验的模式,应将演示实验、微机多媒体实验教学等与传统的实验课结合,使实验教学增添趣味性、多样性。
4.为了培养学生良好的科学工作作风,应该强调学生实验前的预习及预习报告的填写;实验报告的批改要及时、具体,最好有评语及签名;为了科学评价实验效果,实验成绩的考核应进行改进等等。
三、仪器分析实验教学改革的措施
1.优化实验教学体系
针对学生基础知识掌握的情况,可以设置“验证性、综合性、设计性”的层次化实验教学体系,在实验内容上,分为三个层次:验证实验、综合实验和设计实验,在实验方法上,分为必做实验、选做实验和设计实验,在验证实验中,以必做实验为主,安排一定数量的选做和设计实验;在综合实验中,主要为选做实验,在设计实验中,当然主要为设计实验。在三个层次实验中,特别是在综合实验和设计实验中,应考虑与科研的结合,培养学生的科研能力,特别是创新能力,可将系里有代表性的科研成果列为实验内容。
(1)验证性实验。该层次的实验是让学生尝试和利用实验手段,对已知的现象和规律进行检验的一种实验方法。其主要目的是对学生进行仪器设备的识别和操作以及基本测试方法等基本技能的训练,如可将火焰原子吸收光谱法测定钙,紫外吸收光谱法测定复方阿司匹林药物(APC)片剂中乙酰水杨酸的含量等实验作为验证性实验,以演示、操作性为主,培养严谨的.科学态度和实事求是的优良素质。
(2)综合性实验。该层次的实验内容较为复杂,它涉及的知识面广,不仅要求学生有扎实的理论基础,同时还要求有较强的实际动手能力和分析问题、处理问题的综合能力。它是把知识点紧密相关的实验内容连贯起来,体现出内容的系统性,通过该层次的实验培养学生多维的、动态的、连贯的和有机组合的系列化操作技能,使学生综合地接受知识,提高实际学做和运用的能力。本着加强基础,拓宽专业口径,培养创新精神和实践能力,提高教学质量为原则,通过提高实验内容起点,适当增加一部分前瞻性、应用性实验。如可将阿司匹林药物(APC)片剂中乙酰水杨酸和水杨酸的含量用紫外分光光度法和荧光光度法分别进行测定的实验;也可将污水中的某些金属元素如镁、铅、镉等用原子吸收光谱仪和分子荧光光谱仪分别进行测定等实验作为综合性实验。使学生能综合运用所学知识,解决一些实际问题。一方面培养学生从事分析实验的技能、技巧,独立思维能力和分析解决问题的能力;另一方面,又可激发学生的学习热情和求知欲,提高学生的学习主动性。
(3)设计性实验。该层次的实验是授之以“渔”的实验教学新趋势,与学生的个性化教育相结合,发挥学生的特长、调动学生的兴趣,培养学生独立思考、综合运用知识能力和设计创新能力。它是根据实验教学所提出的实验目的,让学生在已掌握基础知识和实验技能技巧的基础上,选择适当的方案来解决问题的过程。如可将矿泉水中微量金属元素的分析,APC片剂中乙酰水杨酸和水杨酸含量的测定等实验作为设计性实验。教师先要把设计的内容布置给学生,提出若干要参考的数据和解决的问题,尽可能多地提供几种参考文献和方案让学生选择,或仅给出设计题目及设计要求,要求学生去查阅资料,写出预习报告,并设计出实验方案。因为教材中没有现成的方案可循,学生就只有自己去搜集资料,开动脑筋,设计出可行的实验方案。由于学生在验证实验和综合实验过程中已有基本操作和基本技能、技巧的充分训练,分析解决问题能力提高。在设计实验中,学生一方面要依据题目的要求,自己查阅文献,自己制定实验方案,自己做实验;另一方面,许多设计性实验在完成之前,学生并不知道实验结果,因此,需要学生对自己的实验成败做出正确的评估,这对提高学生的实验技能和素质,培养独立的科研探索精神以及分析、解决问题的能力无疑是有益的。
2.改进实验室的管理方法
实验及实验室的开放意味着进入实验室的时间完全由学生自由选择。为保证实验的正常开展并获得良好的教学效果,在采取预约实验时间这一常规方法的同时,要尊重学生意见,充分发挥学生的能动性、积极性和创造性。允许学生自由组合形成一个实验合作群体,学生可以自主决定实验内容,在教师的指导下选择实验内容。实验室要根据学生实验内容和时间进行合理安排,在每一个具体的实验过程中没有结束时间的规定,允许失败后重做,直至成功。开放实验室和开放实验,有利于加强学生的独立思考能力、动手能力以及科学研究方法的培养和训练,这对提高学生的技能和素质,培养独立的科研探索精神以及分析、解决问题的能力是有益的。同时,开放实验可为优秀学生的脱颖而出创造良好的外部条件。
3.改进教学方法
(1)讨论式互动教学。通过讨论式互动方式,学生分组讨论,教师总结;教师提问,学生答辩;学生提问,教师答辩等,充分调动学生的积极性,使学生更好地理解实验要求、掌握实验原理。同时,教师对学生的实验报告批改要认真、仔细、及时,最好明确指出问题,如数据记录不规范、有效数字概念不清、实验数据处理不当等等,且应有评语和签名,并及时反馈给学生,每次在实验前,教师应抽出一点时间把上次在实验报告中发现较多的问题提出来,并给予讲解,这样一来,学生就可以根据教师的批阅情况及讲解,增长不少见识,同时也可避免在下次的实验中犯同样的错误。
(2)现场演示教学。利用多媒体仿真技术,对实验仪器设备的操作进行演示,多媒体教学可以增加教学信息量,解决教学内容增多与学时减少的矛盾以及保证教学内容与缺乏仪器的矛盾。多媒体色彩逼真的画面,使学生能够从多角度直观、形象、生动地进行实验观察,使学生对仪器分析实验有初步的感性认识,如现代大型分析仪器的结构和基本操作等等。
(3)学生代替老师主讲的教学。 在实验教学中,每次或抽次由学生自荐或他荐一名学生来讲解,其他学生和老师一起当听众,并可适时提问,如果学生实在讲解不了的问题,由老师给予补充讲解,这样一来,学生在实验教学中的被动地位就会被改变,这不仅对锻炼学生的主动性和积极性相当有好处,而且也能起到教学相长的作用。
(4)开辟第二课堂,走进实际现场的教学。学生在学校的实验室无论是操作上还是认识上都是最理想化的,为了开阔学生的眼界,提高学生的综合素质,可以与当地的检测部门或科研所合作开辟第二课堂,采取分组形式,参与分析检测人员对实际样品的测定工作,以此完成实验任务。这样,学生不仅可以了解和熟悉实际分析工作,而且可以了解实际工作者做检测和研究的工作情景,在实践中体会仪器分析实验的重要性和要求,同时 也可获得专业化职业技能训练的机会。
4.改进实验成绩的评价方法
检验学生掌握实验教学内容和实验技术技能的程度,科学评价实验教学效果是十分必要的。对于验证性和综合性实验,实验成绩考核可按实验态度、实验预习、实验操作、实验报告等内容综合考核;对于设计性实验,实验成绩考核可按以下五个部分进行:预习实验报告――实验设计的合理性,约占15%;实验过程――各实验环节的实验操作技能,约占25%;实验结果及分析――实际解决问题的能力和对实验数据的判断、整理、归纳的能力,约占30%;实验报告和问题分析――重(下转第126页)(上接第142页)点细节的掌握,约占20%;实验收尾工作――自我要求评价,约占10%。另外,对在实验中有创见的学生,成绩从优。
四、结语
我系已在无机、物化、有机、分析等实验室进行了多层次实验和开放性实验的尝试 (由于设计型实验涉及的内容较深较广,故它不适应在低年级中进行),效果非常好,学生们非常踊跃,热情也非常高。我系申请的《大型仪器开放基金平台建设》的项目,也正在建设中,因此,就我系来说,这种尝试应该在仪器分析实验中尽快推广,并使之发扬光大。
【参考文献】
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[4]苗艳丽.关于提高学生创新精神和实践能力的对策研究[J].实验技术与管理,2006,23(2).
6.仪器分析实验课程规划 篇六
为保证分析、化验及实验仪器设备的有序购置、合理配置、正常使用和维护、维修、报废等工作的有效开展,满足过程检测、产品质量检验的要求,加强和规范仪器设备的管理,发挥分析、化验及实验仪器的最大效能,制订本办法。
本办法适用于公司分析、化验及实验仪器设备的使用、调试、验收、运行检查、流转、维护、维修、报废的管理。2 范围
本办法规定了仪器设备的采购、配置、使用、维护、维修及报废。本办法适用于公司检化验设备及气体分析设备。3 引用文件
Q/ST-G07-045 设备管理职能 Q/ST-G07-003 设备资产管理制度
Q/ST-G10-001 设备安装、调试、验收、交接管理制度 4 定义
本办法中的仪器设备主要包括荧光仪及其附属设备、光谱仪及其附属设备、碳硫仪及其附属设备、煤气分析仪、图像分析仪、氮氧氢分析仪、定硫仪、气相色谱仪、铁矿石冶金性能综合测试装置、焦炭反应性及反应后强度测定装置等用于分析、化验的实验仪器设备。5 职责
5.1 装备部作为仪器设备管理的职能部门,其职责:
a)负责仪器设备的资产管理工作;
b)负责仪器设备技改、大、中、项修等委外维修的监督、服务; c)负责仪器设备的报废和购置计划的管理; d)负责仪器设备管理办法的制定及修订。5.2物资部负责仪器设备的采购及验收,其职责:
a)负责新购仪器设备的招标采购、开箱验收; b)负责新购仪器设备的资料收集及归档;
c)新设备购置进厂后,负责组织设备厂家对使用单位、技术部等相关人员进行培训;
d)负责仪器设备报废后的处置;
e)当质保期内仪器设备出现质量问题,负责组织、联系供货厂家处理问题。
5.3技术部是检化验仪器设备的专业技术管理部门,其职责:
a)检化验设备的配置(如型号、规格、数量、厂商等),无论工程、技改或零购,由技术部制定配置方案(包括技术协议的签订)和意见,配置时要平衡公司相同或相近仪器设备的数量、备件等; b)负责新购仪器设备安装条件的确认工作;
c)负责编制、修订检化验仪器设备的操作规程、安全操作规程及其他标准等相关作业文件;
d)负责对公司分析、化验及实验仪器的精度进行抽检; e)负责仪器设备的故障处理、报废鉴定,出具鉴定报告;
f)负责监督、指导使用单位做好仪器设备的维护、校验工作,确保仪器设备运行正常,检测、分析数据准确、可靠;
g)负责新购、技改、大修仪器设备的各项技术指标的验收。5.4使用单位要保障仪器设备的使用及日常维护,其职责:
a)提出仪器设备的购置需求和大、中、项维修申请;
b)按仪器设备操作规程使用分析、化验及实验仪器,客观公正地出具检测数据;
c)按仪器设备操作规程进行仪器设备的日常维护和保养; d)积极配合仪器设备的验收、检查、维修及报废的管理工作。6 仪器设备的采购与验收 6.1 购置仪器设备程序 6.1.1 仪器设备的申报与购置
仪器设备的购置必须遵循技术先进,经济合理的原则,由使用单位提出书面申请,技术部技术负责人组织有关技术人员评审,提供技术经济可行性论证报告,并制定仪器设备的配置方案,由装备部进行备案、审核,装备部审核后报公司领导批准,批准后由物资部负责采购。可行性论证报告应包括以下内容:
a)仪器工作任务的必要性及工作量预测分析,属于更新的仪器设备,使用单位要提供原仪器设备发挥效益的情况;
b)所购仪器设备的先进性和适用性,包括仪器设备适用范围,所选品牌、档次、规格、性能、价格及技术指标的合理性; c)所购仪器设备的附件、零配件、软件配套设备情况; d)仪器厂家的服务态度及响应速度; e)仪器设备工作人员的配备情况;
f)安装场地、使用环境及各项辅助设施的安全、完备程度; g)效益预测及风险分析。
6.1.2物资部负责签订采购合同,需要招投标的由物资部组织,并负责采购合同商务部分的确认和签订,根据使用用途由技术部和使用单位共同签订技术协议。
6.2 仪器设备的验收
6.2.1设备到货前,设备使用单位必须事先做好各项准备工作,包括制定周密的安装验收方案,阅读消化技术资料,熟悉仪器性能、技术指标,准备场地和测试仪器、辅助设备及专用工具,进行操作及维修人员的培训工作等。
6.2.2设备到货后,物资部应在三日内组织物资部、技术部、装备部、使用单位开箱验收,依照装箱单清点随机配件、附件、工具和技术资料,并认真填写“开箱验收单”,参加开箱验收的人员履行签字手续,办公室收集、整理、归档。
6.2.3安装调试完成后,仪器设备厂家出具安装调试报告,技术部、物资部、装备部管理科与使用单位共同对仪器性能及各指标进行审核验收,并签字确认。安装调试报告交装备部管理科备案。
6.2.4在安装、调试与验收过程中,如发现有质量、数量指标等不符技术要求的问题,物资部应及时联系供货厂家,根据技术部与使用单位的处理意见,物资部负责办理相关事项。7 仪器设备的使用管理
7.1 岗位操作人员操作时必须严格遵守仪器设备操作规程及仪器设备安全操作规程。
7.2 一般情况下,仪器设备24小时连续运转的,使用寿命应不少于7年,仪器设备配置备用设备的情况下使用寿命不少于10年,涉及上级部门安全生产许可证或新疆维吾尔自治区计量测试研究院复检不合格的,使用寿命以上级部门出具的检定意见为准。
7.3 各种仪器设备的备件的提报与准备,由各使用单位根据自身的情况自行决定,各生产厂及其他有关使用单位要在公司内部或与周边企业做好调剂备件的沟通,在保证设备运行安全的前提下,降低备件储备成本。7.4 所有仪器设备,严禁从事规程以外的工作。
7.5所有仪器设备的校验应依据厂家的手册为准,如因故障诊断需要可以缩短校验时间。8 仪器设备的维修管理
8.1 使用单位是设备管理的第一责任人,必须严格按照设备的随机技术资料和操作规程进行日常维护和保养。发生的一般故障首先由各使用单位自行排除、确认,无法排除的由使用单位向技术部提交维修申请,技术部安排技术人员组织处理。技术部无法处理的,由使用单位或技术部向装备部提交委外维修申请单,装备部负责联系设备厂家工程师现场技术服务或送修。
8.2对仪器的检测精度有显著影响的光路、真空、恒温、检测系统及仪器参数设定分析软件中的重要系统文件、程序文件和数据文件等重要部件或数据,除上级主管部门或设备厂家的专业工程师外,其他任何人不得随意拆卸或改动,其他部件的维修须经技术部确认后各使用单位方可自行维修。8.3技术部根据仪器状况随时确定、调整小、中、大修周期及具体时间,一般情况下,每年对仪器设备做1~2次的维护。
8.4在质保期内的仪器设备,如发现存在质量问题,使用单位应及时向技术部、物资部反映,并将存在的问题和具体现象书面报送技术部、物资部,技术部负责出具判定意见,并将最终处置意见反馈给物资部,物资部负责联系厂家按照合同办理维修、换货、退货、索赔等事项。9 仪器设备的报废管理
9.1报废是指经过新疆维吾尔自治区计量测试研究院进行科学技术鉴定,并出具检定结果通知书,鉴定为不合格,已不能继续使用,需进行产权注销的一种资产处置方式。
9.2 符合报废条件的,资产处置根据公司设备管理办法执行。
9.3 由于操作、维护、维修不当,导致仪器设备报废的,按照《事故管理条例》考核有关单位和责任人。10 考核
10.1 岗位操作人员违反仪器设备操作规程和安全操作规程的,扣罚责任人200元,扣罚班组长或分管技术人员100元。
10.2使用单位因仪器设备的管理不到位而产生故障的,扣罚仪器所在岗位的班组长200元,造成事故的按公司《事故管理条例》执行。
10.3仪器设备出现故障时,并且无法排除的,不及时上报使用单位负责人或装备部的,扣罚分管技术人员200元。10.4 使用单位每年必须为仪器设备安排保养维护计划,并严格落实设备维护计划,保障设备的正常使用。
7.仪器分析实验课程规划 篇七
一、研究生开设《高等仪器分析实验》遇到的主要困难和主要问题
1.《高等仪器分析实验》这门为硕士研究生开设的实验课程, 遇到的主要困难在于没有现成的实验教材。就目前而言, 由于不同的科研院所和高校拥有的仪器设备种类、型号以及数量各不相同, 故而开设实验课程内容、实验的时间都各有差异, 并且对于实验教学效果的考评方法也采用各自不同的方式方法。
2.《高等仪器分析实验》课程的实验教学内容有的还是以本科阶段的教学内容为主, 对于近年出现的新分析仪器的配套实验则很少有所体现。实验中, 由于仪器台套数有限, 实验课程开设过程中也只能以老师演示实验为主, 学生的实验能力并没有得到很大的提高, 从而出现实验课程结束后, 学生对仪器使用操作仍然非常生疏的情况。而且由于大部分研究生在本科学习过程中已修过仪器分析实验方面的课程, 导致研究生选修《高等仪器分析实验》这门课时, 选修的积极性较差。
3.研究生来自于不同层次的高校, 由于各个学校在硬件和软件方面的差异, 导致了研究生仪器分析实验课程所需的基本实验技能差别较大。根据近几年来, 我们在开展《高等仪器分析实验》课程中了解到的情况, 我们发现大约有45%的学生实验基本技能没有得到很好的训练。
4.实验室大型仪器缺乏和选修本课程研究生人数越来越多的矛盾。研究生开展的仪器分析实验课主要以大型分析仪器为载体, 由于实验经费和各学校的重视程度不同, 造成了相应的同类仪器数量不足, 很多大型仪器仅有一台。例如进行材料学实验中所需要用的仪器扫描电镜 (SEM) 、透射电镜 (TEM) 等仪器都只有一台。此外, 随着研究生招生规模的不断扩大, 选修这门课的学生人数也在不断增加。这就提示了如果不增加相应的仪器配置, 本课程的开展将受到越来越多的制约。
5.《高等仪器分析实验》课程教学效果不尽如人意。日前, 各高校中研究生的学习现状是第一学年中学位英语和学位选修课程占据了大部分学习时间。而本课程一般安排在第一学年第二学期开设, 时间上与别的课程存在一定地冲突, 学生已没有时间和精力来很好地完成本课程的学习, 更不用提效果了。同时也有学生因为导师分配的科研任务需要经常去外地进行相关的调研, 造成了不能保质保量完成本课程实验任务的情况。
二、研究生《高等仪器分析实验》课程教学改进的措施
1.及时更新仪器分析实验课程教学中的相关内容。一般情况下, 仪器分析教材的编写与新仪器新分析技术的发展大约有五年的时间差, 这就造成了如果仅以现有的教材来进行授课的话, 有很多知识和技能并不能很好地反映目前仪器分析的发展状况。这就要求授课的老师, 能紧盯仪器发展的前沿, 在授课的过程将这些最新的知识融入教学过程中。同时, 授课时可以加入当今社会生活中与仪器分析紧密相关的热点, 以便能更好地激发学生在学习本课程的积极性和主动性。例如:当前社会生活中食品安全问题为大众所关注, 食品中的砷、汞、铅等有害元素的分析方法和标准可以较为详细地告知学生[5]。
2.《高等仪器分析实验》课程涉及的仪器种类广泛, 内容庞杂, 授课应以演示式教学为主。本实验课程中涉及到的仪器主要有以下几类:光谱类 (等离子发射光谱仪、原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪等) 、物性分析类 (激光粒度仪、热分析仪、核磁等) 、电化学类等仪器。课程教材的来源主要有二个: (1) 仪器附带的培训资料。一般仪器厂家都会对仪器购买单位使用人员进行相关仪器的使用维护培训, 所提供的资料一般都很全面且有针对性, 是极好的教学素材。 (2) 现有的教材。涉及到仪器的基本原理、基本结构方面的以现有的仪器分析教材为好。授课内容主要包括仪器基本原理、基本结构、样品处理等。
3.本课程应以老师演示实验和学生上机操作相配合。本课程在实际教学过程中, 由于仪器种类数量以及授课时间的制约, 没法做到让每个学生都能从头到尾上机进行单独实验, 只能采用分组实验的办法。同时还要根据不同仪器的使用情况, 来合理安排实验内容。通常本课程在授课时分为两部分:老师授课和上机操作。老师在课堂上先讲授本次实验中涉及到的仪器的一些相关内容:包括仪器的基本原理、基本结构、仪器的用途、数据的处理等内容。在仪器边上, 授课老师可以对着仪器讲授仪器的配套组成、仪器操作软件的使用和仪器使用的注意事项等内容。在学生上机操作这一环节, 可以让学生按照实验内容和老师的具体要求进行分组实验, 以检验授课效果。由于各仪器在实际使用过程中所需时间长短差异极大, 所以应根据实际情况来做相应地安排。
4.仪器分析课程考核和评价。研究生选修本课程应主要以能解决实际问题为主要目的, 提高仪器实际使用能力。例如, 研究生掌握了主要仪器分析的理论基础上, 应以老师讲授相关内容为辅, 学生上机操作为主。在《高等仪器分析实验》课程完成相应的授课和上机操作后, 我们主要从以下三个方面对学生进行了考核和评价: (1) 理论考核:占30%。理论考核主要以涉及到的相关仪器原理、结构、用途、使用注意事项的等相关内容作为考题内容。通过闭卷考试的方式, 考核学生对仪器设备的掌握情况。 (2) 平时成绩:占30%, 主要是依据学生平时参与实验的情况进行评价。我们根据学生做实验的态度、做实验的情况进行评价。 (3) 实验操作考核:占40%。通过设置相应的实验操作项目, 由学生抽取考核内容进行相应的考核, 通过实际操作考核可以较为全面地了解学生解决实际问题的能力。通过以上这三个方面的考评, 能充分了解学生掌握本课程的情况和学习效果, 并能很好地促进学生对相关仪器使用。
经过近几年研究生教学的实践, 针对在研究生中开展《高等仪器分析实验》课程遇到的各种问题及困难进行相应的改进, 改进后的实验课程能有效提高学生的动手能力和科研实验技能, 促进了学生实践能力的全面提高, 同时学校投入大量的经费购买的大型仪器设备, 通过开设本课程能有效地提高大型仪器设备的使用效率。
摘要:本文针对目前研究生开设《高等仪器分析实验》课程的教学现状及存在的主要问题, 进行了分析和总结, 有针对性的提出了本实验课程教学改进的措施和方法。经过近几年研究生教学的实践, 改进后的实验课程能有效提高学生的动手能力和科研实验技能, 促进了学生实践能力的全面提高, 并且有效地提高了大型仪器设备的使用效率。
关键词:高等仪器分析,实验课程,教学探索,教学实践
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[4]朱江海.教学与管理[J].2006, (5) :102-103.
8.浅谈仪器分析实验教学 篇八
一、仪器分析实验教学现状
(1)仪器数量不足。仪器分析实验教学中使用的精密仪器价格大多数比较昂贵,学院购置的数量均不多,有些仪器可能只有1-2台,难以实现每个学生动手操作。
(2)教学内容主要是验证型实验,没有设置综合性、设计性实验。实验过程中以老师讲授为主,学生根据实验讲义上的步骤完成实验操作。学生没有独立思考和发挥的空间,这不利于提高学生的想象力和创造力,阻碍了学生学习的兴趣和积极性。
(3)重视程度不够,实验学时偏少,实验课时占总课时约
30%左右。
(4)实验内容与生产实践脱节。实验内容相对滞后,项目单一,缺少与工作的紧密联系,难以调动学生的积极性。
二、提高仪器分析实验教学质量的方法
(一)仿真教学与实际操作相结合。计算机仿真实验给学生提供了内容丰富、生动逼真的学习环境,提供了动静结合、图文并茂的实验内容,并以声音、图像、动画等帮助学生进行多感观学习,增加了学生的学习兴趣和积极性。另外,采用仿真教学,学校无需购买昂贵的仪器,高花费的实验耗材,同时可以解决精密仪器数量不足,每个学生都可以进行操作,满足了新形势下实验教学的需求。随着科技的飞速发展,多媒体技术在教学领域中广泛应用,从教学方法、教学手段到教育理念等方面进行了变革。仿真教学就是仪器分析实验教学在教学手段上的有效拓展和互补,仿真实验教学与实际操作有机相结合,就是仪器分析实验教学的一种新模式。
(二)验证性实验与探究性实验相结合。目前实验内容以验证性实验为主,教师可以根据实验室现有的仪器资源拟定实验题目开展探究性实验。教师在选题时最好选取社会热点问题,以便激发学生的学习兴趣,如奶粉中三聚氰胺的检测,自来水中微量铁的测定,可乐中咖啡因含量的测定等。根据实验技能由低到高,由简单到复杂,由基础到应用的原则,将仪器分析实验教学内容以验证性实验为主,实验过程适当安排学生参与实验准备工作,注意培养学生在实验过程中动眼、动口和动脑,鼓励学生发现问题,解决问题,以获得正确的实验结果。同时也要合理安排探究性实验,这种探究性实验教学的设计既巩固了所学的仪器分析理论知识,又增强了学生的成就感和学习兴趣。
(三)注重工学交替。由于时间限制,目前学校开设的实验项目比较单一,指导老师会将实验试剂、器材、试样都准备好,学生不能系统的完成一个实验。仪器分析实验课的目的只是要让学生能掌握分析方法的原理,掌握仪器的使用方法,不能系统地培养学生的创新意识和综合能力,不能充分发挥实验教学对培养应用创新型人才的重要作用。仪器分析是一门实践性很强的综合应用型学科,教学中应坚持以“做”为中心,老师在“做”中教,学生在“做”中学,将教学与实践紧密结合起来。为了强化学生的动手能力,拓宽学生的知识面,提高综合素质,只有让学生到企业进一步学习,才能接触更多的仪器、方法。可以在开设仪器分析课程的那学期最后一个月,将学生带到药厂的质检部、药检所等单位进行实践,综合应用仪器分析的知识进行检验,才能真正得理论联系实践,掌握更多的技术技能。
(四)独立设课。目前,仪器分析实验课时偏少,学校应重视学生的动手能力、实践操作,为培养实践创新型人才打基础。另外仪器分析实验没有独立设课,实验考核成绩只占仪器分析课程成绩的30%,学生不够重视,影响了实验教学质量的提高,也影响了学生的学习积极性。所以学校应将仪器分析实验设立成独立的课程,制定实验考核标准及形式,公开评分体系。
三、结束语
实践证明,通过仿真实验教学、探究性实验、工学交替、独立设课,可以有效提高仪器分析实验课的教学质量,同时激发了学生学习的兴趣和积极性,提高了学生的想象力和创造力。为学好药物分析、毕业论文及今后的工作打下牢固的基础,初步达到了培养实践创新型人才的教育目标。
参考文献:
[1] 谷苗苗,姚开安,周爱东. 仪器分析实验课程改革探索[J]. 实验技术与管理,2014,31(3):190-192.
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