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化学分析研究精选(十四篇)

发布时间:2024-02-19 15:24:38

化学分析研究

化学分析研究精选篇1

关键词 芒草;纤维素;半纤维素;木质素;化学成分;分析

中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)03-0239-02

芒属植物(Miscanthus)属禾本科多年生高大草类,多分布于热带至亚洲的东南部,近年来受到广泛的关注,被认为是一种开发潜力巨大的纤维类能源植物,可以为大规模发展非粮燃料乙醇、生物燃料、生物质气化等提供充足的原料[1-3]。

芒属植物的化学成分分析是芒属植物纤维制取的基础性工作,对于不同种类、不同基因型等种质资源材料,可通过测定其纤维素的含量、确定其开发利用价值。纤维素是自然界最丰富的可再生有机物,研究表明,天然木质纤维素由纤维素、半纤维素和木质素组成,只有纤维素适合水解发酵生产乙醇,但纤维素、半纤维素和木质素三者的分子交织在一起,极大地降低了纤维素乙醇的转化率[4-5]。因此,从生产纤维素乙醇的角度看,筛选和培育纤维素含量高、木质素含量低、生物质产量高的芒草新品种是未来芒草育种的方向。本文对6种类型芒草的3个重要品质性状纤维素、半纤维素、木质素的含量进行测定,为芒属植物的开发利用提供参考资料。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为芒属的芒(4份)、五节芒(2份)、荻(3份)、南荻(3份)、奇岗(3份)、芒荻杂种(5份) 6种类型,共20份(不同基因型),以上材料均采自湖北光芒能源植物有限公司芒属植物种质资源圃。分别在营养生长期和成熟期收取这些材料的叶片与茎秆供试验分析用。供试试剂:十二烷基硫酸钠、十六烷三甲基溴化铵、乙二胺四乙酸钠、四硼酸钠、浓硫酸、无水磷酸二氢钠、无水亚硫酸钠、十氢化萘等,均为分析纯。

试验仪器:F-6纤维测定仪,R.Espinar,S.L.公司;电子天平(精度0.1 mg),上海精密科学仪器有限公司;GZX-9070 MBE数显鼓风干燥箱,上海博讯实业有限公司医疗设备厂;高速万能粉碎机,北京科伟永兴仪器有限公司;SXl2-1马弗炉,河北省黄骅市综合电器厂。

1.2 试验方法

1.2.1 样品处理。各样品于65 ℃干燥至恒重,然后用粉碎机粉碎,再过40目分样筛。

1.2.2 植物材料中纤维素类成分的测定。参考相关文献[6-7]的方法,采用F-6纤维测定仪分别测定纤维素、NDF、ADF和ADL等成分的含量。分析过程如下:

NDF测定:称取0.5~1.0 g样品于恒重的坩埚中,放到坩埚架上,并正确放置到纤维素测定仪上,保持三控阀门在“closing”位置,从冷却塔上部加入100 mL中性洗涤剂溶液和2 mL十氢化萘和0.5 g无水亚硫酸钠,打开冷凝装置,使其煮沸,并微沸1 h,过滤,用预热的蒸馏水冲洗、过滤,重复3次,每次使用30 mL水,再用20 mL丙酮冲洗、抽滤。取下坩埚,105 ℃烘干至恒重。计算公式为:

w(NDF)=■×100 (1)

式(1)中:w(NDF)为试样的中性洗涤纤维含量(%);m1为坩埚质量(g);m2为坩埚+NDF质量(g);m为称取样品的质量(g)。

ADF测定:准确称取样品0.5~1.0 g,于恒重的坩埚中,放到坩埚架上,并正确放置到纤维素测定仪上,保持三控阀门在“closing”位置,从冷却塔上部加入酸性洗涤剂溶液100 mL和数滴十氢化萘,用与NDF相同的方法进行测定。计算公式为:

w(ADF)=■×100(2)

式(2)中:w(ADF)为试样的酸性洗涤纤维含量(%);m3为坩埚质量(g);m4为坩埚+ADF质量(g);m′为称取样品的质量(g)。

木质素的测定:在酸性洗涤纤维测定中含有纤维残渣的玻璃坩埚放在50 mL烧杯中,注入凉的72%硫酸,使其淹没坩埚中的残渣,用玻璃棒搅拌成浆状,3 h后过滤,用蒸馏水洗涤,直至pH值达到至中性,将坩埚置于105 ℃烘箱中烘干至恒重。然后在500 ℃马弗炉中灼烧2 h,冷却称重。计算公式为:

w(ADL)=■×100(3)

式(3)中,w(ADL)为试样的酸性洗涤木质素含量(%);m5为72%硫酸消化后坩埚+残渣质量(g);m6为灰化后坩埚+残渣质量(g);m′为称取样品量(g)。

w(AIA)=■×100(4)

式(4)中,w(AIA)为试样的酸不溶灰分含量(%);m6、m3、m′同上。

w(半纤维素)=w(NDF)-w(ADF)

w(纤维素)=w(ADF)-w(ADL)-w(AIA)

1.3 统计分析

对芒属植物不同时期3个品质性状纤维素、半纤维素、木质素的含量计算平均数,对成熟期茎杆数据进行方差分析,并由方差成分分量计算种间变异贡献率和种内变异贡献率[8]。

2 结果与分析

2.1 芒草纤维素类成分的含量

对6种类型芒草的纤维素类成分含量进行比较(表1)。结果表明,成熟期茎秆中,奇岗成熟茎秆纤维素含量最高,五节芒成熟茎秆纤维素含量最低;芒半成熟茎秆纤维素含量最高,南荻成熟茎秆半纤维素含量最低;南荻成熟茎秆木质素含量最高,芒成熟茎秆木质素含量最低。成熟期茎秆中,6种类型芒草间,纤维素、半纤维素、木质素含量的极差分别为5.12、6.38、5.98个百分点。不同种类芒草不同生育时期的化学成分含量有一定对应性。

2.2 芒草纤维素类成分含量的统计分析

对6种类型芒草成熟期茎秆的纤维素类成分的变异进行方差分析(表2),结果表明,半纤维素和木质素含量在不同类型间的差异分别达到了显著和极显著水平,纤维素含量在不同类型间差异没有达到显著水平。

由表2数据对种间和种内的方差成分分量进行分析,进而计算种间变异贡献率和种内变异的贡献率(表3),结果表明,纤维素含量、半纤维素含量的种内变异贡献率远远大于种间的变异贡献率,计算结果说明利用种内遗传变异,就可以很有效地对纤维素含量及半纤维素含量进行遗传改良。

3 结论

研究结果表明,芒属植物不同种类(及不同基因型)在生物质的主要组分的含量上有一定的差异,其中纤维素的变化最小,而木质素的差异较大。同一种类植物在不同生长发育时期的化学成分含量也有差异,成熟期植物纤维素和木质素含量高于营养生长期,而半纤维素含量营养生长期较高。通过种内杂交,能够筛选出纤维素含量高的基因型。因此,可以针对芒属植物生物质的组成特征,合理选择亲本材料,同时,根据不同的下游产品加工要求培育相应的芒草品种。

4 参考文献

[1] 刁英,余作平,胡中立.芒属植物研究进展[J].现代农业科技,2011(2):265-268.

[2] 梁绪振,陈太祥,白史且,等.芒属植物种质资源研究进展[J].草业与畜牧,2010(10):1-5.

[3] 刘亮,朱明,朱太平.芒荻类植物资源的开发利用[J].自然资源学报,2001,16(6):562-563.

[4] 曾汉元,宋荣,吴林华.5种高大禾草的纤维素和木质素含量的测定[J].安徽农业科学,2011,39(19):11660-11774.

[5] 陈洪章.纤维素生物技术[M].北京:化学工业出版社,2005.

[6] 郭小义,戴云辉,郭紫明,等.应用纤维素测定仪测定烟草中的纤维素[J].烟草科技,2009(1):43-46.

化学分析研究精选篇2

关键词:分析化学;化学;实验

1分析化学实验在应用化学专业中的现状分析

作为应用化学专业学生必要的实践锻炼环节———分析化学实验的开设非常有助于促进学生去掌握分析化学相关的基础理论知识,同时相关的基本操作实操训练能有效的提高学生的操作技能,让学生建立起定性和定量的概念。整个过程的训练对于学生严谨、认真、实事求是的科学态度的培养起着非常关键的作用。此外,解决问题、分析问题的能力通过分析化学实验的学习也可以大大的提高,在培养创新型、应用型人才的道路上至关重要。因此,对分析化学实验的发展和探索实际意义重大,尤其是在把握分析化学实验质量和发展方向方面[1]。作为重要的实践环节分析化学实验致力于培养学生具有定量分析的能力,因此分析化学实验的实践环节在内容的安排上显得尤为重要[2]。现有分析化学实验内容上的安排仍然是验证性实验为主,主要是关于滴定分析的一些基本操作练习、验证滴定知识点以及相关的综合性实验。从整体内容上来看实验内容和分析方法上相对单一,每个实验的相关性较少,且相对孤立。综合性实验仍然存在“照方抓药”的操作程序,缺乏对学生科学性思考的有效训练、独立思考能力的培养以及创造性思维的激发。此外,学生对“量”的概念认识不清、把握不准,尤其在滴定终点对终点判断不准确,常常出现滴定终点滴过的情况。针对上述存在的问题,我们对分析化学实验在内容上进行了深化改革,对在实验中出现的问题进行了深刻的分析和思考,提出了分析化学实验应该从实践的内容安排上、方法多样性上、难度维度方面进行调整,其目的就是提高学生对分析化学实验的认知从而提高应用化学专业学生的实操能力,为应用化学专业的学生在未来从事煤化工、医药、新能源领域的工作提供良好的平台[3]。

2分析化学实验方案探索

2.1实验内容环节

我校应用化学专业主要是为内蒙古煤化工、新能源行业培养分析测试方面的人才,为了符合应用化学专业人才培养方案,在分析化学实验实践内容上紧密联系行业的实际需求,更加注重传统实践内容和行业发展现状相结合,加强了交叉学科间知识的相互结合与渗透[4]。实验内容主要是由简到难层层递进的方式进行展开,设置了分析化学实验的基本操作、验证型实验以及提高创新型设计实验,具体实验安排见表1。2.1.1基本操作实验部分在基本操作实验部分首先开设了天平的使用,了解了天平的结构原理,练习了三种称量方法以及天平使用的规则。其次,巩固了滴定分析仪器滴定管的使用,滴定管在使用前需要做的准备,标准溶液装入滴定管操作步骤以及如何正确的读数。此外,为了进一步加强基本操作能力增加了容量瓶、移液管、吸量管的使用,通过上述练习的设置更加注重实验操作规范化的训练。2.1.2验证型实验部分验证型实验开设了5个实验主要涉及到四大滴定方法,在实验的设置上由简单的酸碱滴定有机酸摩尔质量的测定逐渐增加难度,有机酸摩尔质量的测定主要考察的是学生对酸碱滴定相关知识的掌握,在学生实际做实验的过程中往往会出现在滴定操作不规范,在滴定终点“一滴”和“半滴”操作掌握不好,从而造成终点滴定过量最终误差增大。针对在实验过程出现的上述的情况,在新的内容中进行了优化和改进,首先是设置了有机酸摩尔质量的测定实验,让学生对滴定规范操作进行基本训练,让学生对终点判断有所初步认知。其次,为了提高操作技能安排了双指示剂法测定混合碱的实验,第一步用酚酞作为指示剂,在滴定终点溶液颜色由紫红色变为微红色作为第一个等当点,整个滴定过程中要求学生按操作规范进行滴定,滴定终点的判断要准确无误,然后在上述的同一份溶液中加入甲基橙作为第二种指示剂,由于第一个等当点的颜色为微红色,再加入甲基橙后溶液颜色的叠加会使溶液颜色呈现不完全是甲基橙的颜色,要求学生注意观察此时溶液颜色并做好记录,双指示剂实验的开设非常有助于学生对滴定终点的判断,而且加强了滴定操作规范化。在上述酸碱滴定实验中,学生的操作技能可以得到充分锻炼的基础上,通过自来水水硬度检测的实验让学生掌握钙指示剂的应用条件同时进一步练习容量瓶、移液管的使用。水硬度的测定其本质是Ca2+、Mg2+离子与EDTA发生了一个络合反应。通过这个实验加强认知分析化学理论知识,深化分析化学理论知识的掌握,学生学习掌握知识的能力可以得到充分培养[5]。在间接碘量法测定硫酸铜溶液中铜含量的实验中,由于体系发生一系列的氧化还原反应存在多种颜色物质的混合,造成溶液颜色叠加致使学生在观察溶液颜色变化存在很大的偏差,基于这一实际情况在实验过程中要提前做实验演示,让学生对颜色叠加产生的变化可以直观的观察到,以标准样品颜色作为基准可以大大提高学生的实验成功率。2.1.3设计型实验部分团队合作设计型实验主要是让学生以小组的形式通过已经学习到的分析化学理论知识,并结合文献资料进行归纳总结,最后通过对所学到的理论知识的综合运用以及查阅相关资料来解决实际中遇到的问题[6-7]。在完成上述基本实验操作试验的训练后,以HCl-NH4Cl混合液中各组分浓度的测定实验作为设计型实验,设计这个实验的方案首先需要了解HCl和NH4Cl的性质,盐酸是一个一元强酸而NH4Cl是一元弱酸,基于上述的性质当它们作为混合物时可以进行分步骤滴定。在了解上述的内容后还要通过查阅相关资料确定NH4Cl能不能直接用氢氧化钠直接滴定,针对这一问题需要学生具体确定一元弱酸的滴定方法。通过整个设计实验学生的研究探索精神的激发,知识的连贯性和相关性也得以加强,有益于独立思考的能力的培养以及创新性的思维模式和团队合作精神的培养。

2.2改进实验实施方法,提高实验操作质量

传统分析化学实验实施方法主要以板书讲授的形式,学生根据老师讲授的内容进行实际操作和演练,在整个过程中学生对实验过程“量”的概念不够直观,对反应终点的判断不够准确,同时机械性的操作、单调的流程也不能激发学生的探索兴趣和创新意识,在一定程度上不能提高学生想象力,从而使学生始终处于被动接受学习的状态[8-9]。分析化学实验实践环节的核心是把握量的概念,减少人为误差,提高测定结果的准确度,为了做到上述这点需要改进传统的实验模式,譬如:在实验的预习阶段引入虚拟仿真环节,学生预习实验阶段可采用可视化的计算机模拟技术———用各种分析实验的滴定仪器模拟实际操作中的实验仪器设备,再按照实验步骤在虚拟实验平台上组装成一套完整的与实操实验相符的虚拟实验装置,并在此虚拟平台上按照步骤完成具体的实验操作[10]。学生在此虚拟的分析化学实验环境中体会到真实做实验的感觉,并操作虚拟的分析仪器设备来完成整个分析实验,可以非常直观的感受实验过程、观察实验发生的现象,对滴定终点的颜色判断更加直观从而建立学生定量的概念。

2.3制定科学的考核评价体系

科学的考核评价体系非常有利于了解学生学习的真实情况,真实反映出的情况有助于分析化学实验实施环节的进步并不断提高实验的成功率。在传统环节中分析化学实验更加注重实验操作的环节,实验预习和实验结束对实验反思的环节有时候会忽略。因此,常常会出现实验课程结束后学生对所做实验印象不深,甚至对实验现象记错的情况。针对这一问题在实验考核部分在重视实验操作的前提下也应该加强实验预习和实验报告的部分。每个实验开课前学生都要按照要求书写实验预习报告,实验预习报告中要写明反应原理,实验步骤部分要做流程图,分步骤的流程图(框架图)可以帮助学生对机理的理解。在实验操作环节要细化打分细则,对于关键操作步骤要设置打分点,譬如:指示剂滴加的量,滴定速度,滴定手法,读数是否正确,终点“半滴”操作是否正确等方面,目的在于提高学生对滴定关键操作步骤的重视度。此外,对每一组学生数据记录要进行规范要求,养成良好科学的记录实验数据的习惯。实验结束后要求学生撰写实验报告,对实验的数据要进行处理,还要对实验进行总结,并让学生对实验失败进行反思找出导致实验出现差错的原因,并进行分析如何可以规避。通过上述科学的考核评价体系可以提高学生的实验热情、督促学生对分析化学实验的热爱,同时也可以能及时了解到学生学习情况的反馈。

2.4实施效果分析

分析化学实验探索与研究方案对实验内容,实验预习用虚拟仿真平台和预习报告相结合方式,实验考核,实验报告加强反思和数据处理等几个方面对学生做了调研统计,对学生知识度掌握的情况以及满意度都做了回访(表2),同时调研了此次研究方案对学生参与到科研工作、大学生创新创业工作的帮助。从表2中可以看出,分析化学实验新方案实施后,学生在知识点构建满意度、实验动手能力,参与科研工作以及参与创新项目较之前都明显提高。

3结语

通过分析化学实验方案在实验内容、方法上的探索与研究,对学生的独立思考能力可以得到很好的锻炼,同时有助于学生对分析化学实验理论知识的理解与掌握,对分析化学中量的概念的建立很有帮助。通过分析化学实验方案实施更是锻炼了学生解决问题、分析问题的能力,特别易于学生观察实验现象敏锐力的提高、突发事件的处理能力以及科技的创新意识的建立,从而进一步提高应用化学专业在煤化工行业中的竞争力。

参考文献

[1]陶慧林,谢襄漓,金文英,等.分析化学实验教学改革和创新人才培养的探索[J].广州化工,2014,42(4):196-197.

[2]张莉,何春萍,向德轩.分析化学实验教学改革与创新人才培养[J].广州化工,2018,46(16):170-171.

[3]李岭领,赵瑞明.基于应用型人才培养的仪器分析课程教学改革[J].山东化工,2021,50(15):214-215.

[4]张楠.分析化学教学体系的改革与创新[J].教育教学论坛,2020(49):194-195.

[5]周晓霞.转型发展背景下《分析化学实验》教学改革探索[J].当代化工研究,2018(2):95-96.

[6]曹尔新.改革分析化学实验教学引导学生自主学习[J].科技教育,2019,17(33):153+155.

[7]陈海春,王宏.分析化学实验教学改革探索[J].大学教育,2018(4):84-86.

[8]苏丽鳗,冯起国.应用技术大学分析化学实验教学改革的动力与出路[J].武夷学院学报,2017,36(12):97-101.

[9]韦庆敏,罗志辉,陈渊,等.《分析化学实验》教学改革与培养学生创新能力探索[J].大众科技,2017,19(4):93-94.

化学分析研究精选篇3

《分析化学实验》是高等院校化学、化工、生物、食品、环境科学及相关专业的重要的专业基础课程之一[1],是与《分析化学》理论课教学紧密结合的独立课程。通过该课程的教学,使学生加深对分析化学基本知识、基础理论的理解,掌握分析化学实验基本操作技能,提高学生观察、分析问题和解决问题能力,养成认真细致、一丝不苟的工作作风和实事求是的科学态度,培养学生的创新能力,提升其科学素养和综合素质,为学习后续课程和将来从事相关领域的教学和科学研究打下良好基础[2]。然而传统的《分析化学实验》课教学方法都存在这样那样的问题,往往难以实现该课程的教学目标,导致培养的学生不能适应时代对创新人才的需求。源于此,学习和借鉴其他院校的成功经验,近几年来,我系对《分析化学实验》进行了教学方法改革与实践探索,实施了研究性教学,取得了良好效果。本文在阐述研究性教学内涵及开展研究性教学必要性的基础上,从教学内容、教学模式、教学组织形式和考核评价等方面概述了近年来我系《分析化学实验》课程开展研究性教学的探索与实践,供相关人员参考借鉴。

2研究性教学的本质内涵

明了并清楚研究性教学的本质内涵,是进行研究性教学的基础和必要前提,这是研究性教学成败和效果的决定因素[3]。诸多学者普遍认为,研究性教学就是以问题为先导,教学中教师以学生的已有知识和能力为基础,从教学内容中选择设置研究问题,学生在教师启发引导下,发挥自己的主观能动性,积极主动地去探索思考和解决问题,完成教学任务,实现教学目标,从而使学生应用已有知识和技能、去获取新知识和新技能,同时提高学生思维能力,培养学生创新能力的一种教学模式[4]。研究性教学既是一种教学理念,又是一种教学模式,还是一种教学方法[5]。它是一种体现学生为主体、教师为主导的现代教学理念,教师引导与学生自主学习有机结合,课内学习与课外学习融会贯通的完美和谐、轻松愉悦的教学活动。研究性教学不以获得知识为终极目标,更不以传授知识为主要手段,而是立足于科学精神,注重从已有知识去发现新知识、新技能,培养学生学、用、思互动的一种科学的创新活动。在《分析化学实验》课程中实施研究性教学,可突出体现学生的主体地位和发挥教师的主导作用,增强学生学习和实验的兴趣,激发学生创新思维,不仅有助于学生系统掌握分析化学的学科知识和分析化学实验的基本操作技能,而且也有利于培养学生的创新能力。研究性教学具有问题性、研究性、实践性、自主性创造性和开放性的鲜明特征,不是传统意义上的教学,而是一种立足于课堂又超越于课堂的多种形式教学的有机统一。“研究性教学”这一理念已被证明是“创新人才培养的成功模式”,是我国素质教育改革的突破口,是影响我国大学教学改革的主导理念之一。

3《分析化学实验》课程中开展研究性教学的必要性

“以学生为中心”是当前高校教改的主要趋势。研究性教学是以问题为导向的教学模式,就是学生发现问题、思考问题、解决问题的过程。研究性教学最能体现“以学生为中心”的教学理念,因此,开展研究性教学是高等教育质量提升的需要,更是创新型人才培养的必然要求[6]。而且,研究性教学在教学目标、教学形式和考核评价上都具有很大的优势,与传统的教学相比更贴近高等院校课程教学的基本要求。就《分析化学实验》课来讲,在教师的指导下,充分发挥学生的主体作用,通过学生自我探索和思考,自主实验,解决问题,得出结论,激发学生学习积极性和创新潜能,训练和提高学生的思维探究能力,有效提升学生的科学素养和综合能力,这样的效果也正是研究性教学所追求和体现的目标所在。另外,实施研究性教学所使用的过程性与终结性评价相结合的考核评价方式也极为适合《分析化学实验》课教学的评价方式。因此,要实现《分析化学实验》课的有效教学,采用研究性教学模式是理想和必然的选择。

4《分析化学实验》课程研究性教学的探索与实践

4.1教学内容改革的探索与实践。根据目前国家对高等教育本科专业课程设置调整的现状(《分析化学实验》课时由108压缩为64),首先对《分析化学实验》教学内容进行了改革,彻底删除了定性分析部分教学内容,重构了《分析化学实验》课程内容体系,引进了与科学技术发展同步的各类先进分析仪器设备,使实验操作更简便易行,对学生实验技能的操作训练与科学技术、社会发展需求同步,提高了学生的社会适应性。其次,调整《分析化学实验》内容体系为基本操作实验、设计性实验和综合性实验,利于提高学生进行实验的兴趣,增加其学习的主动性和积极性,便于实施研究性教学和培养学生的创新能力。4.2教学模式的探索与实践。研究性教学采用问题引导,激发学生主动思考。大体分为4个阶段,即设立问题阶段、实践体验阶段、成果交流阶段和总结评价阶段[7]。在教学中,以问题为中心,通过实验前确定的问题引导学生预习自学相关内容,实验课上教师检查学生预习效果,并进行重点、难点的讲解,指导学生进行实验,加强了师生互动、生生互动,学生自主完成实验。实验结束后,教师组织学生进行必要的交流讨论、反思与批判,最后教师进行总结评价,使学生实现知识与技能的内化。这样教学体现了以学生为主体,教师为主导的教学理念,教师在教学中仅起学生实验引导者的作用,可充分发挥学生学习的积极性与主动性,挖掘其自主学习和创新学习的潜能,利于学生学习掌握知识和技能,形成系统的知识体系和技能结构。也可以锻炼提高学生思维探究能力,增强学生创新意识和提高学生的创新能力,培养学生科学素养。4.3教学组织形式的探索与实践。为了便于实施《分析化学实验》课程研究性教学,首先根据学生的兴趣与秉性特长,将全班学生分为若干研究性实验小组,每组学生3~4名,小组成员由学生自行确定。小组按教师的安排自主设计实验方案,通过协作完成实验任务。其次,组建了研究性教学教师团队。因为随着社会的不断发展,对教师这一行业的要求越来越高。由一名教师完成分析化学实验内容的研究性教学较为吃力。因此,需要组织教师成为一支素质优越、氛围良好、知识丰富、团结合作的高质量的研究性教学团队,由此对学生进行详细的实验教学指导,以保证分析化学实验教学目标的完成。4.4考核评价方式的探索与实践。传统的《分析化学实验》学生成绩考核评定,往往以教师对实验报告评阅结果为主,考核评价只有教师参与,学生成绩的评价不够全面、客观。现经不断探索,构建并实施了与研究性教学相适应的考核评价体系。该考核评价体系易于操作,体现了过程性评价与终结性评价并重的理念,有机结合了教师评价、学生自评和互评,既有定性评价,又有定量评价,考核评价的内容贯穿研究性教学的全过程,由此,使考核评价结果能较客观反映学生课程教学目标实现程度,受到学生的普遍认可和欢迎。

化学分析研究精选篇4

【关键词】 远志; 化学成分; 分析方法

Advances on the Analytical Technologies of Chemical Components in Radix Polygalae

Abstract:The modern analytical technologies used in Radix Polygalae and its preparations are summarized, and useful references for quality control of Radix Polygalae and its preparations are provided.

Key words: Radix Polygalae; Chemical components; Analytical technologies

远志为远志科(Polygalaceae)植物远志Polygala tenuifolia Willd.或卵叶远志P.sibirica L.的干燥根。现代研究证明远志具有镇咳祛痰、镇静催眠、降压、改善脑功能、促进体力和智力、抗炎、抗诱变等作用,临床应用于心肾不交,失眠多梦,吐痰不爽,健忘,惊悸,乳房肿痛等。远志中主要化学成分有皂苷类、呫吨酮类、寡聚糖类、生物碱类、挥发油类以及金属元素等[1~3 ]。远志为大宗常用药材,近年来由于市场需求猛增,而野生资源急剧减少[4],栽培品供应有限,商品质量明显下降,直接影响到远志的临床疗效。因此,远志药材及其炮制品的质量控制研究就成为行业急待解决的问题,本文就远志及其制剂中有效成分分析方法进行综述。

1 皂苷类化合物

远志皂苷是远志的主要成分之一,这些皂苷均为五环三萜类皂苷,基本母核为齐墩果酸型,其含量很高,目前分析该类成分的方法有紫外-可见分光光度法、薄层色谱及薄层扫描法、高效液相色谱法。

1.1 紫外-可见分光光度法(UV-Vis法)

由于远志皂苷类成分在紫外-可见区仅有末端吸收,采用直接法测定,对结果影响较大,因此文献均采用比色法,即与显色剂显色后在可见光区测定吸收度做为定量方法。梁戈亮等[5]采用超声提取远志总皂苷,以远志皂苷元为对照品,香草醛-冰醋酸-高氯酸为显色剂,在585 nm处测定远志总皂苷含量。结果表明对照品在28~63 μg范围内线性良好(r=0.999 2),平均回收率为100.45%,RSD=1.59%(n=5)。夏厚林等[6]以远志皂苷元为对照品,采用香草醛-高氯酸显色法于560 nm波长处分别测定生远志和蜜远志中远志总皂苷的含量。结果表明生远志中的远志总皂苷含量为2.096%,蜜远志中的远志总皂苷平均含量为2.207%。该类方法简便灵敏,重复性好,可用于远志及远志复方制剂中总皂苷的含量测定方法。

1.2 薄层色谱法(TLC法)与薄层扫描法(TLCS法)

薄层色谱法是鉴别中药及其制剂的最主要的方法。薄层扫描法是薄层色谱技术与光密度计和计算机结合起来的一种先进的仪器分析方法。应用薄层扫描法可对复杂的样品进行分离和测定,它简便快速,灵敏,准确,专属性好,在医药学领域中得到广泛应用。夏厚林等[6]以远志皂苷元为对照品,硅胶G为吸附剂,三氯甲烷-甲醇-水(65∶35∶10)10℃以下放置的下层溶液为展开剂,5%香草醛硫酸无水乙醇溶液为显色剂的薄层色谱法鉴别了生远志和蜜远志。结果表明远志蜜炙后其TLC图谱并未发生改变。李成网等[7]采用薄层色谱法对远志滴丸制剂中的远志进行鉴别。缺远志的模拟制剂制成阴性对照溶液,取远志对照药材制成对照药材溶液,硅胶G为吸附剂,以石油醚-氯仿-冰醋酸(10∶10∶2) 为展开剂,2%香草醛硫酸溶液为显色剂,供试品色谱中, 在与对照药材相应的位置上, 显相同颜色的斑点, 而阴性对照色谱中无此斑点。刘友平等[8]采用薄层扫描法进行测定远志中远志皂苷元的含量。结果表明远志皂苷元在1~5 μg之间线性关系良好,相关系数r=0.998 4,回收率为100.93%,测定的RSD=3.14%(n=5)。

1.3 高效液相色谱法(HPLC法)

高效液相色谱法是目前测定远志及其制剂中皂苷类化合物含量的最主要方法。李军等[9]和董晓兵等[10]以细叶远志皂苷为对照品、色谱柱为Alltima C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)、流动相为甲醇-0.05%磷酸溶液(65∶35)、流速1.0 ml/min和检测波长202 nm的色谱条件测定了远志药材中总皂苷以及天王补心丸和归脾丸中细叶远志皂苷的含量。徐荣初等[11]建立复方海蛇胶囊中远志酸的含量测定方法。方法:色谱柱为Calesil ODS-100柱(250 mm×4.6 mm, 5 μm),流动相为甲醇-水-磷酸(70∶30∶0.05),流速为1.0 ml/min,检测波长为210 nm。结果平均回收率为99.21%,RSD=1.97%(n=6)。唐波等[12]采用HPLC测定脑力宝颗粒中远志皂苷元的含量。方法:以C18化学键合硅胶柱为固定相,乙腈-水-冰醋酸(40∶60∶0.2)为流动相,检测波长210 nm。赵云生等[13]采用高效液相色谱法测定了晋产远志种质资源皂苷元含量。以上结果均表明高效液相色谱法也是对单个皂苷成分进行分离后再测定,其结果与紫外-可见分光光度法相比较,具有准确、可靠、重复性和专属性好的优点,与薄层扫描法比较,具有操作简便、快速、重复性好等的优点。该方法可作为远志药材及含远志复方制剂质量控制方法。

1.4 极谱法

张慧芳等[14]在硼砂与d2+介质中采用单扫描极谱法测定远志中总皂苷元的含量,检出限为0.342 mg/L。所建立的电化学分析方法灵敏、简便、快速、经济、重复性好,可用于远志药材中总皂苷元的含量测定。

2 挥发油类

目前挥发性成分的分析方法主要采用气相色谱法或者气相色谱法-质谱联用法。李萍等[15]采用气相色谱-质谱-计算机联用技术,分析了远志药材中的挥发性成分。气相色谱条件:色谱柱为SE-5E型石英弹性毛细管柱(25 m×0.22 mm),膜厚0.33 mm,柱温50~250℃ ,程序升温4℃/min,载气He,流速0.5 ml/min,汽化室温度260℃,进样口温度280℃。质谱条件:电离方式:EI,电离电压:70 ev,离子源温度:200℃,扫描范围:20~500 amu。气相色谱共分离出55种化合物,经与质谱标准图谱比较,检索出18种化学成分,含量较高的为己酸、苯乙酸、n-十六烷酸、硬脂酸、甲氧基-4-乙烯基苯酚和十六烷酸-1,1-二甲羟基甲酯,相对百分含量分别为21.52%,6.19%,4.00%,3.09%,1.94%和1.40%。

3 糖类化合物

远志中含有多糖和寡聚糖类化合物,并且蜜远志中添加有单糖—葡萄糖,但是目前文献研究方法未能分别各类糖,而是采用紫外-可见分光光度法测定总糖的含量。裴瑾等[16]以葡萄糖为对照品,采用苯酚-硫酸比色法建立远志多糖的含量测定方法。结果表明葡萄糖在0.025~0.125 mg/ml线性范围内平均回收率为96.67%,RSD=3.78%(n=6),远志根多糖含量为4.84%,地上部分为6.86%。赵云生等[17]应用苯酚-硫酸显色法测定山西道地药材晋产远志品种资源多糖类含量。大部分远志药材的总糖含量达22%以上,其中可溶性多糖含量一般在12%以上,粗多糖含量大都在10%以下。表明不同资源的多糖含量有显著性差异。王光志等[18]初以葡萄糖含量为指标,以3,5-二硝基水杨酸为显色剂,在(540±1)nm处测其吸光度,测定炼蜜及不同用蜜量蜜远志中的葡萄糖含量。表明蜜炙品中葡萄糖含量随炮制时加蜜量的增加而依次增加,且二者存在良好的线性关系。

4 无机金属元素

无机金属元素的含量测定方法主要是原子吸收光谱法。该法是基于样品中的基态原子对该元素的特征谱线的吸收程度来测定待测元素的含量。乔俊缠等[19]将细叶远志和卵叶远志根经硝酸-高氯酸消化处理,用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定了Zn,Cu,Fe,Mn,K,Ca,Mg等7种金属元素的含量。结果显示二者富含Ca,K,Mg,Fe,且除Mg外,卵叶远志根中其它6种金属元素的含量均高于细叶远志。

5 其他化学成分

夏厚林等[6]采用药典方法测定和比较远志蜜炙前后70%乙醇浸出物的含量。蜜远志的浸出物为50.50%,生远志的浸出物为36.53%。

6 讨论

文献主要通过测定远志皂苷类、挥发油、糖类、无机金属以及浸出物的量来控制远志药材及含远志复方制剂的质量。采用的质量控制方法有紫外-可见分光光度法、原子吸收光谱法、薄层色谱法及薄层扫描法、高效液相色谱法法、气相色谱-质谱联用方法等。鉴于远志药材及其制剂成分的复杂性,我们在选定质量控制方法时应根据以下两个原则:①根据临床用途选定相应的指标成分;②根据待测样品的复杂性及对各分析方法的优缺点选定不同的分析方法。

参考文献

[1]傅晶,张东明,陈若芸. 远志属植物的皂苷类成分及其药理作用研究进展[J]. 中草药,2006,37(1):144.

[2]张晓萍. 远志的药理活性研究[J]. 黑龙江医药,2004,17(2):139.

[3]姜勇,屠鹏飞. 远志属植物中呫酮类化合物的结构和波谱学规律[J]. 北京大学学报(医学版),2004, 36 (1):94.

[4]李世全. 远志市场前途远大[J]. 全国药材商情,2006,14:1.

[5]梁戈亮,林书玉,刘 东.超声提取-分光光度法测定远志总皂苷的含量[J]. 现代生物医学进展,2008,8(1):104.

[6]夏厚林,董 敏,盛 燕,等. 远志蜜炙前后化学成分的对比研究[J]. 时珍国医国药,2006,17(9):1620.

[7]李成网,童玉新.远志滴丸质量标准的研究[J]. 基层中药杂志,2001,15(4):32.

[8]刘友平,万德光.薄层扫描法测定远志中远志皂苷元的含量[J]. 中草药,2000,31(7):512.

[9]李军,董晓兵,姜 勇,等. HPLC法测定远志中总皂苷的含量[J]. 药物分析杂志,2007,27(9):1329.

[10]董晓兵, 李 军,姜 勇,等. 测定天王补心丸和归脾丸中细叶远志皂苷的含量[J]. 中国中药杂志,2007,32(16):1647.

[11]徐荣初,刘培丽,张旭东,等. 高效液相色谱法测定复方海蛇胶囊中远志酸含量[J]. 中国药业,2008,17(13):23.

[12]唐波,徐海波. HPLC测定脑力宝颗粒中远志皂苷元的含量[J]. 中国现代中药,2007,9(7):20.

[13]赵云生,李占林,张丽萍,等. 晋产远志种质资源皂苷元含量测定[J]. 世界科学技术—中医药现代化,2006,8(4):68,43.

[14]张慧芳,秦雪梅,郭玉晶.单扫描极谱法测定远志中总皂苷元的含量[J]. 药物分析杂志,2007,27(12):1949.

[15]李萍,卢丹,刘金平,等. 远志挥发油成分的GC-MS分析[J]. 特产研究,2003,25(4):43.

[16]裴瑾,万德光,杨 林. 苯酚-硫酸比色法测定远志及地上部分多糖的含量[J]. 华西药学杂志,2005,20(4):337.

[17]赵云生,严铸云,李占林,等. 晋产远志品种资源多糖含量测定[J]. 时珍国医国药,2005,16(9):867.

化学分析研究精选篇5

【关键词】  远志; 化学成分; 分析方法

advances on the analytical technologies of chemical components in radix polygalae

abstract:the modern analytical technologies used in radix polygalae and its preparations are summarized, and useful references for quality control of radix polygalae and its preparations are provided.

key words: radix polygalae;  chemical components;   analytical technologies

    远志为远志科(polygalaceae)植物远志polygala tenuifolia willd.或卵叶远志p.sibirica l.的干燥根。现代研究证明远志具有镇咳祛痰、镇静催眠、降压、改善脑功能、促进体力和智力、抗炎、抗诱变等作用,临床应用于心肾不交,失眠多梦,吐痰不爽,健忘,惊悸,乳房肿痛等。远志中主要化学成分有皂苷类、呫吨酮类、寡聚糖类、生物碱类、挥发油类以及金属元素等[1~3 ]。远志为大宗常用药材,近年来由于市场需求猛增,而野生资源急剧减少[4],栽培品供应有限,商品质量明显下降,直接影响到远志的临床疗效。因此,远志药材及其炮制品的质量控制研究就成为行业急待解决的问题,本文就远志及其制剂中有效成分分析方法进行综述。

1  皂苷类化合物

    远志皂苷是远志的主要成分之一,这些皂苷均为五环三萜类皂苷,基本母核为齐墩果酸型,其含量很高,目前分析该类成分的方法有紫外-可见分光光度法、薄层色谱及薄层扫描法、高效液相色谱法。

1.1  紫外-可见分光光度法(uv-vis法)

由于远志皂苷类成分在紫外-可见区仅有末端吸收,采用直接法测定,对结果影响较大,因此文献均采用比色法,即与显色剂显色后在可见光区测定吸收度做为定量方法。梁戈亮等[5]采用超声提取远志总皂苷,以远志皂苷元为对照品,香草醛-冰醋酸-高氯酸为显色剂,在585 nm处测定远志总皂苷含量。结果表明对照品在28~63  μg范围内线性良好(r=0.999 2),平均回收率为100.45%,rsd=1.59%(n=5)。夏厚林等[6]以远志皂苷元为对照品,采用香草醛-高氯酸显色法于560 nm波长处分别测定生远志和蜜远志中远志总皂苷的含量。结果表明生远志中的远志总皂苷含量为2.096%,蜜远志中的远志总皂苷平均含量为2.207%。该类方法简便灵敏,重复性好,可用于远志及远志复方制剂中总皂苷的含量测定方法。

1.2  薄层色谱法(tlc法)与薄层扫描法(tlcs法)

薄层色谱法是鉴别中药及其制剂的最主要的方法。薄层扫描法是薄层色谱技术与光密度计和计算机结合起来的一种先进的仪器分析方法。应用薄层扫描法可对复杂的样品进行分离和测定,它简便快速,灵敏,准确,专属性好,在医药学领域中得到广泛应用。夏厚林等[6]以远志皂苷元为对照品,硅胶g为吸附剂,三氯甲烷-甲醇-水(65∶35∶10)10℃以下放置的下层溶液为展开剂,5%香草醛硫酸无水乙醇溶液为显色剂的薄层色谱法鉴别了生远志和蜜远志。结果表明远志蜜炙后其tlc图谱并未发生改变。李成网等[7]采用薄层色谱法对远志滴丸制剂中的远志进行鉴别。缺远志的模拟制剂制成阴性对照溶液,取远志对照药材制成对照药材溶液,硅胶g为吸附剂,以石油醚-氯仿-冰醋酸(10∶10∶2) 为展开剂,2%香草醛硫酸溶液为显色剂,供试品色谱中, 在与对照药材相应的位置上, 显相同颜色的斑点, 而阴性对照色谱中无此斑点。刘友平等[8]采用薄层扫描法进行测定远志中远志皂苷元的含量。结果表明远志皂苷元在1~5   μg之间线性关系良好,相关系数r=0.998 4,回收率为100.93%,测定的rsd=3.14%(n=5)。

1.3  高效液相色谱法(hplc法)

高效液相色谱法是目前测定远志及其制剂中皂苷类化合物含量的最主要方法。李军等[9]和董晓兵等[10]以细叶远志皂苷为对照品、色谱柱为alltima c18(4.6 mm×250 mm,5 μm)、流动相为甲醇-0.05%磷酸溶液(65∶35)、流速1.0 ml/min和检测波长202 nm的色谱条件测定了远志药材中总皂苷以及天王补心丸和归脾丸中细叶远志皂苷的含量。徐荣初等[11]建立复方海蛇胶囊中远志酸的含量测定方法。方法:色谱柱为calesil ods-100柱(250 mm×4.6 mm, 5 μm),流动相为甲醇-水-磷酸(70∶30∶0.05),流速为1.0  ml/min,检测波长为210 nm。结果平均回收率为99.21%,rsd=1.97%(n=6)。唐波等[12]采用hplc测定脑力宝颗粒中远志皂苷元的含量。方法:以c18化学键合硅胶柱为固定相,乙腈-水-冰醋酸(40∶60∶0.2)为流动相,检测波长210 nm。赵云生等[13]采用高效液相色谱法测定了晋产远志种质资源皂苷元含量。以上结果均表明高效液相色谱法也是对单个皂苷成分进行分离后再测定,其结果与紫外-可见分光光度法相比较,具有准确、可靠、重复性和专属性好的优点,与薄层扫描法比较,具有操作简便、快速、重复性好等的优点。该方法可作为远志药材及含远志复方制剂质量控制方法。

1.4  极谱法

张慧芳等[14]在硼砂与d2+介质中采用单扫描极谱法测定远志中总皂苷元的含量,检出限为0.342 mg/l。所建立的电化学分析方法灵敏、简便、快速、经济、重复性好,可用于远志药材中总皂苷元的含量测定。

2 挥发油类

    目前挥发性成分的分析方法主要采用气相色谱法或者气相色谱法-质谱联用法。李萍等[15]采用气相色谱-质谱-计算机联用技术,分析了远志药材中的挥发性成分。气相色谱条件:色谱柱为se-5e型石英弹性毛细管柱(25 m×0.22 mm),膜厚0.33 mm,柱温50~250℃ ,程序升温4℃/min,载气he,流速0.5 ml/min,汽化室温度260℃,进样口温度280℃。质谱条件:电离方式:ei,电离电压:70 ev,离子源温度:200℃,扫描范围:20~500 amu。气相色谱共分离出55种化合物,经与质谱标准图谱比较,检索出18种化学成分,含量较高的为己酸、苯乙酸、n-十六烷酸、硬脂酸、甲氧基-4-乙烯基苯酚和十六烷酸-1,1-二甲羟基甲酯,相对百分含量分别为21.52%,6.19%,4.00%,3.09%,1.94%和1.40%。

3  糖类化合物

    远志中含有多糖和寡聚糖类化合物,并且蜜远志中添加有单糖—葡萄糖,但是目前文献研究方法未能分别各类糖,而是采用紫外-可见分光光度法测定总糖的含量。裴瑾等[16]以葡萄糖为对照品,采用苯酚-硫酸比色法建立远志多糖的含量测定方法。结果表明葡萄糖在0.025~0.125 mg/ml线性范围内平均回收率为96.67%,rsd=3.78%(n=6),远志根多糖含量为4.84%,地上部分为6.86%。赵云生等[17]应用苯酚-硫酸显色法测定山西道地药材晋产远志品种资源多糖类含量。大部分远志药材的总糖含量达22%以上,其中可溶性多糖含量一般在12%以上,粗多糖含量大都在10%以下。表明不同资源的多糖含量有显著性差异。王光志等[18]初以葡萄糖含量为指标,以3,5-二硝基水杨酸为显色剂,在(540±1)nm处测其吸光度,测定炼蜜及不同用蜜量蜜远志中的葡萄糖含量。表明蜜炙品中葡萄糖含量随炮制时加蜜量的增加而依次增加,且二者存在良好的线性关系。

4  无机金属元素

    无机金属元素的含量测定方法主要是原子吸收光谱法。该法是基于样品中的基态原子对该元素的特征谱线的吸收程度来测定待测元素的含量。乔俊缠等[19]将细叶远志和卵叶远志根经硝酸-高氯酸消化处理,用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定了zn,cu,fe,mn,k,ca,mg等7种金属元素的含量。结果显示二者富含ca,k,mg,fe,且除mg外,卵叶远志根中其它6种金属元素的含量均高于细叶远志。

5  其他化学成分

    夏厚林等[6]采用药典方法测定和比较远志蜜炙前后70%乙醇浸出物的含量。蜜远志的浸出物为50.50%,生远志的浸出物为36.53%。

6  讨论

    文献主要通过测定远志皂苷类、挥发油、糖类、无机金属以及浸出物的量来控制远志药材及含远志复方制剂的质量。采用的质量控制方法有紫外-可见分光光度法、原子吸收光谱法、薄层色谱法及薄层扫描法、高效液相色谱法法、气相色谱-质谱联用方法等。鉴于远志药材及其制剂成分的复杂性,我们在选定质量控制方法时应根据以下两个原则:①根据临床用途选定相应的指标成分;②根据待测样品的复杂性及对各分析方法的优缺点选定不同的分析方法。

【参考文献】

 

[1]傅晶,张东明,陈若芸. 远志属植物的皂苷类成分及其药理作用研究进展[j]. 中草药,2006,37(1):144.

[2]张晓萍. 远志的药理活性研究[j]. 黑龙江医药,2004,17(2):139.

[3]姜勇,屠鹏飞. 远志属植物中呫酮类化合物的结构和波谱学规律[j]. 北京大学学报(医学版),2004, 36 (1):94.

[4]李世全. 远志市场前途远大[j]. 全国药材商情,2006,14:1.

[5]梁戈亮,林书玉,刘 东.超声提取-分光光度法测定远志总皂苷的含量[j]. 现代生物医学进展,2008,8(1):104.

[6]夏厚林,董 敏,盛 燕,等. 远志蜜炙前后化学成分的对比研究[j]. 时珍国医国药,2006,17(9):1620.

[7]李成网,童玉新.远志滴丸质量标准的研究[j]. 基层中药杂志,2001,15(4):32.

[8]刘友平,万德光.薄层扫描法测定远志中远志皂苷元的含量[j]. 中草药,2000,31(7):512.

[9]李军,董晓兵,姜 勇,等. hplc法测定远志中总皂苷的含量[j]. 药物分析杂志,2007,27(9):1329.

[10]董晓兵, 李 军,姜 勇,等. 测定天王补心丸和归脾丸中细叶远志皂苷的含量[j]. 中国中药杂志,2007,32(16):1647.

[11]徐荣初,刘培丽,张旭东,等. 高效液相色谱法测定复方海蛇胶囊中远志酸含量[j]. 中国药业,2008,17(13):23.

[12]唐波,徐海波. hplc测定脑力宝颗粒中远志皂苷元的含量[j]. 中国现代中药,2007,9(7):20.

[13]赵云生,李占林,张丽萍,等. 晋产远志种质资源皂苷元含量测定[j]. 世界科学技术—中医药现代化,2006,8(4):68,43.

[14]张慧芳,秦雪梅,郭玉晶.单扫描极谱法测定远志中总皂苷元的含量[j]. 药物分析杂志,2007,27(12):1949.

[15]李萍,卢丹,刘金平,等. 远志挥发油成分的gc-ms分析[j]. 特产研究,2003,25(4):43.

[16]裴瑾,万德光,杨 林. 苯酚-硫酸比色法测定远志及地上部分多糖的含量[j]. 华西药学杂志,2005,20(4):337.

[17]赵云生,严铸云,李占林,等. 晋产远志品种资源多糖含量测定[j]. 时珍国医国药,2005,16(9):867.

化学分析研究精选篇6

本文是本人在指导研究性学习在高中化学实验应用中得出的的一点体会:

首先,弄清化学实验与研究性学习的关系:

在中学化学教学中,充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征,挖掘和开发化学实验在研究性学习中的功能,对于改变学生的学习方法,形成终身学习的能力具有重要的意义。

一、化学实验是研究性学习的一种重要途径

研究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。化学实验是学生化学学习中的能动的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境,具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和研究性学习的特征决定了化学实验必然是研究性学习的重要途径。

二、化学实验作为研究性学习途径的教学策略

在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习,要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能,发挥化学实验在研究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用,研究开发研究性实验,引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法,在化学实验中培养学生的科学素质,实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动研究性学习的根本转变。

第二、化学实验与研究性学习课题的选择:

通过化学实验开展研究性学习,必须着力培养学生的化学实验能力和自主学习能力,同时也必须依据学生的知识能力来确定研究课题,特别是依据学生的化学实验能力来选择适当的研究课题。根据我们开展研究性学习的体会,在服从课题研究的原则基础上,我们主要采用以下几种方法选择课题。

一、结合化学教学选择研究课题。当今课改的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神,适当增加一些探索性实验,有利于提高学生的探索欲望,培养学生的创新能力。例如Fe2+和Fe3+的转化,可以改进为探索性实验:根据现有实验条件,如何实现Fe2+和Fe3+的转化?让学生首先设计实验方案,其次交流设计思想,筛选确定最佳方案,最后实施实验并得出实验结论。这种探索过程比空洞的讲授更能调动学生利用多种感官主动参与信息加工、构建知识,使学生的潜能得到更好的开发。

二、结合日常生活选择研究课题。社会生活中的问题无处不在,我们引导学生从自己身边开始思考,提出问题,并筛选确定研究课题,然后让学生收集资料、研究实验方案,通过实验自主探讨、自主学习,极大发挥学生的创新能力。如探讨铁生锈的原因,一方面学生选择了生活中常见的各种铁件,又设计了锈蚀的不同条件开展实验,另一方面学生又到工厂、商店、居民区、农村……开展实地调查,学生对铁生锈的原因、造成的危害及预防生锈的措施有了全面深刻的认识,写出了较高质量的化学小论文。

三、结合当地生产实践选择研究课题。我们结合当地经济建设的实际情况,结合课外活动及实践活动的开展,让学生大胆探索、积极创新。譬如围绕水的问题,可以启发学生从我县水的资源、利用、水患、污染、监测、防治等方面去思考,学生积极性高,提出了许多问题,他们调查排污口,参观自来水厂,监测水的pH值及重金属离子、苯酚等含量,并请来环保局人员共同分析,取得了良好的社会效益。

四、结合化学课外活动选择研究课题。利用化学课外小实验、趣味化学实验、化学小魔术等积极探讨化学实验的设计方案,研究化学实验的现象、实验装置、实验操作、实验观察、实验记录、实验分析和实验报告。如自制汽水的原理与方法、热水瓶(锅炉)中水垢成分的分析、相片冲洗原理的探索等等。

第三、研究性学习在化学实验应用:

1.设计实验方案

教师提出实验目的,让学生设计实验方案,然后师生共同逐个讨论,寻找多种方案或确定最佳方案。例如,在学习实验室制乙烯这一内容时,先说明乙烯中会混有SO2和CO2气体。让学生设计实验,证明它们的存在。结果学生都知道应先将气体通过装有品红溶液的洗气瓶,看到品红褪色,证明有SO2气体。但在接下来的检验CO2存在的操作中,意见出现了分歧,学生提出了如下方案:①将气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;②将气体通过装有足量的NaHCO3溶液的洗气瓶后,再通入澄清的石灰水中,石灰水浑浊;③将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;④将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;⑤将气体再一次通过装有品红溶液的洗气瓶中,品红不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。然后师生讨论:方案①和③没有将可能未与品红溶液反应完全的SO2带入澄清石水中,方案不合理;方案②虽完全除去了SO2气体,但SO2与NaHCO3溶液反应会产生CO2气体,显然也不合理;方案④和⑤既能完全除去SO2气体,也不会减少或生成CO2气体,且现象明显,上述两个方案都合理。

2.改进实验装置

教材上有些实验装置复杂、实验费时费药,有些实验现象不够明显,还有些实验环境污染严重等等,教师可带领学生对这些实验进行改进。如酚醛树脂制取实验以后,试管难以洗净,每次实验只得更换试管,改进后我们用医用废磷霉素小瓶替代试管进行实验,不但节省了大量的试管,而且药品用量比原来少了许多。

3.研究不同反应条件对实验的影响

学生做了在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液实验后,让他们将上述实验操作顺序颠倒,观察现象,并进行解释。再如用较纯净的锌粒与稀硫反应速度较慢,当在反应混合物中加入少量CuSO4溶液时,反应速度大大加快,可让学生探索原理。

4.开展家庭小实验活动

化学分析研究精选篇7

关键词:土壤化学分析课程;实验教学;教学改革

土壤农业化学分析课程是资源环境科学相关专业的基础性课程。鉴于该课程的教学内容的特殊性,历来以实验教学为主要的教学手段和内容。同时,实验教学也是培养学生分析问题和解决问题能力的主要手段。在以往的教学过程中,实验教学往往是在教师的管理下,学生按照教材上的内容和步骤被动进行实验操作。上述教学模式显然没有体现出学生的主动性和学习的主动权,面对实验过程中出现的种种问题,学生首先想到的是寻求教师的解答和帮助,而不是通过独立探究和思考来加以解决。因此,上述教学模式不利于学生创新能力和职业能力的培养,有必要进行广泛而深入的改革。

一、土壤农业化学分析课程实验教学的目的和作用

首先,土壤农业化学分析课程属于分析化学的范畴,是研究物质的鉴定、分离以及相关成分测定原理与操作的科学,具有极强的实践性特点。土壤农业化学分析课程的学习以及学生遇到的种种问题的解决都依赖于实验,需要以大量的实验为基础,通过实验来验证相关的知识和结论。因此,土壤农业化学分析课程不同于其他的理论性课程,能够通过让学生自主学习,获得相关原理,而必须采用实验教学加强学生对知识、原理和方法的理解和巩固,并形成谨慎严密的科学精神。总之,做好实验教学对土壤农业化学分析课程学习而言,可以起到事半功倍的效果。此外,很多学生认为分析化学很简单,只要掌握相关的原理即可,但在遇到实际问题时往往会束手无策。因此,加强土壤农业化学分析课程实验教学,遵循少讲多练的原则进行教学活动,有助于学生更深层次地理解和运用理论知识,提高学生分析问题和解决问题的能力。土壤农业化学分析课程是一门实践性极强的学科,实验教学在该课程的学习中具有异乎寻常的重要。具体而言,实验教学对土壤农业化学分析课程学习具有如下功能:一是有助于学生对该课程中的基本概念和相关的原理的理解,如该课程的教学内容中有部分难以理解的知识点,而充分利用实验教学则可以降低学习难度,加深学生对这些知识点的理解;二是实验教学不仅可以为学生学习土壤农业化学分析课程提供丰富的学习材料,而且能够通过实验过程发挥学生的主观能动性,提高学生的动手操作能力和基本实验技能;三是土壤农业化学分析课程的实验教学具有明显的探究性学习特点,可以不断培养学生的创新思维能力,提高学生的自主探究意识;四是实验现象和结论是不能随意编造和修改的,土壤农业化学分析课程实验教学有助于培养学生严谨认真的科学精神,这对于学生将来的职场发展是一笔极为宝贵的精神财富。

二、我国土壤农业化学分析课程实验教学面临的问题

在国家大力支持高等教育特别是职业教育的背景下,广大农林院校的招生规模不断扩大,学生在知识储备、结构方面以及高校的人才培养与办学形式方面都发生了广泛而深刻的变化。目前的实验教学模式已经不能适应土壤农业化学分析课程教学的实际需要,特别是毕业生和用人单位的反馈情况均说明实验教学在内容、形式和评价方面均存在一定的问题。

(一)实验内容比较陈旧,不能适应课程发展的实际需求

当前,土壤农业化学分析课程的实验教学内容较少进行更新,一般是教材内容和原理的简单验证,具有探索性和创造性的内容较少,部分实验内容属于纯化学分析的东西,很难调动学生的学习兴趣,这种陈旧的实验内容必然会限制学生独立思考和动手操作能力的发展,以及自主探究和发散思维能力的训练,最终导致实验教学不能达到其应有的实际作用。

(二)实验内容缺乏对现代实验技术的反映

由于高校的连年扩招,实验设备与数量不足情况比较严重,部分实验设备已经十分陈旧,但是受经费限制一直得不到更新。受以上种种原因的影响,目前各高校农林园艺专业的实验室,很少有能够反映现代化科学技术的内容和实验设备,而土壤农业化学分析课程实验教学中经常使用的各种仪器和技术训练就更为缺乏。上述问题直接导致了学生的探索意识不足,限制了学生动手能力的培养。

(三)土壤农业化学分析课程实验

教学中的综合实用性实验缺乏部分土壤农业化学分析课程实验内容仅仅局限于对实验项目的盲目追求上,而教师也缺乏设计综合性、应用性实验内容的意识。调查显示,很多学生在实验结束后,由于没有进行过综合性、应用性和实用性的实验技能训练,影响他们将学校学到的知识和技能应用于职业行动的能力,影响其职业能力的提升和未来的职业发展。

(四)实验教学的方法和手段相对落后

由于部分农林高校对实验教学的重视不足,土壤农业化学分析课程实验教学方法相对落后。部分高校只重视保留生源的问题,却不理解分析化学对诸多专业的重要意义。在这种大环境下,实验教学基本停留于大班教学,难以照顾学生的个体差异,难以调动学生的主观能动性,影响了实验教学的效果。

三、土壤农业化学分析实验教学的改革措施

土壤农业化学分析是重要的基础性课程,实验教学对该课程具有异乎寻常的重要意义。为了培养学生的创新能力,全面提升学生的综合素质和职业素养,有必要对现有的实验教学模式进行改革,通过调动学生的积极性和主观能动性,提高实验教学的教学效果。

(一)确立实验教学的指导思想和目标定位

土壤农业化学分析课程学习可以为后续的其他专业课程学习奠定基础,同时培养学生的学习能力和学习兴趣,培养运用化学分析手段解决专业能力的意识和能力。但是,近年来的教学现状显示,该课程的教学存在诸多问题,针对这些问题建议将该课程的指导思想定位为:构建具有自身特色的实验课程体系,在理论教学中突出实用性,掌握“必须、够用”的内容选择原则,在教学中将学生的能力培养置于突出地位,强化实验教学的力度。该课程的目标应设定为:通过课程学习和实验教学培养学生的科学精神和科学素养,掌握土壤农业化学分析领域的基本知识和基本技能,为后续其他专业课程的学习打下良好的基础,能够用化学分析的观点和方法解决本专业的实际问题。

(二)构建科学合理的实验教学内容体系

首先,土壤农业化学分析课程实验教学要注重理论和实践相结合的教育思想,要不断加入当今农林园艺方面土壤检测迫切需要的实验内容。学生面对的分析化学实验并不需要那些纯化学分析的东西,反而是学生在实际工作和生活中经常遇到的东西更为有用。只有这样,学生才会认为学过的知识可以用于职业实践,才会积极主动地运用这些知识去分析和解决遇到的种种问题。其次,土壤农业化学分析实验教学要做到与时俱进,不断更新教学内容。土壤农业化学分析是一门实践性极强的学科。目前,土壤化学分析已经渗透到农林、园艺的科研与生产领域,成为衡量一个国家农林、园艺科技水平的重要标志。面对土壤农业化学分析领域现代技术的发展趋势,要改变原有的低水平、低层次的实验教学状况,不断增加该领域的前沿性内容,增加实际应用能力,不断拓宽学生的理论和实践视野。

(三)改革实验教学方法,提高教学质量

为了培养学生的创新意识和在实践中应用所学知识的能力,教师应当在土壤农业化学分析实验教学中采取不同的思路和方法,以提升该课程的教学质量。具体应做好以下几个方面:首先,学生的学习态度是决定土壤农业化学分析课程实验教学质量的重要因素,因此必须要提高学生对土壤农业化学分析课程的认识,进一步端正学习态度;其次,要不断优化土壤农业化学分析实验教学的内容结构,通过选择和设计具有趣味性和实用性的实验教学内容,培养学生的创新意识和创新能力;最后,土壤农业化学分析实验教学还在大量使用传统的教学模式,学生对教师的依赖性强,缺乏探究精神和学习的积极性和主动性,因此应不断改进教学方法,减少学生对教师的依赖,提升学生的综合素养。

(四)将实验教学与农业生产实际紧密结合

《高等教育法》明确规定:“高等教育培养具有壮心意识和实践能力的高等级专门人才”。因此,作为培养社会主义建设所需要的高素质创新型人才的基地,实验教学是高等教育课程教学的重要组成部分。教师在实验教学中必须要突出学生的主体作用,充分调动学生的积极性和主动性,培养学生的创新意识和创新能力。土壤化学分析课程的主要目的是通过分析土壤标本的手段,达到掌握实验技能的目的。面对学生对实验活动重要性认识不足,在遇到实际问题时很难运用所学知识进行分析和解决的实际情况,可以鼓励学生和农户联系,深入田间地头进行采样,然后在实验课上对样本的养分含量和理化性能进行分析。此外,学生可以通过对农田地块的实际调查,获得施肥、土壤营养和农作物产量等一手资料。通过将书本上的知识应用于实际,调动学生做实验的主动性和积极性,而且这个过程也是培养学生创新意识的过程。四、结语该文对土壤农业化学分析课程实验教学改革问题进行了深入研究,获得了一系列有益的结论。但是,提高我国土壤农业化学分析实验教学水平并不是一蹴而就的任务,还需要进行大量的理论研究和教学实验,这不仅需要土壤农业化学分析课程教师和学生的共同努力,还需要高校、教育主管部门乃至社会的大力支持。

参考文献:

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化学分析研究精选篇8

【关键词】绞股蓝;化学成分;皂苷;多糖

Abstract:WithmoreexploitationandutilizationofGynostemmapentaphyllum,peoplehavelearnedmoreaboutchemicalingredientsinit.Inthispaper,somenewachievementsinchemicalingredientresearchwereintroduced,whichisfavorabletofurtherresearchofchemicalingredientsofGynostemmapentaphyllu.

Keywords:Gynostemmapentaphyllu;Chemicalingredients;Saponin;Polysaccharide

绞股蓝Gnostemmapentaphyllum(Thunb.)Makino又名七叶胆,为葫芦科绞股蓝属植物。主要分布在东南亚及我国长江以南的广大地区,资源丰富。绞股蓝中含有皂苷、多糖、黄酮类化合物、有机酸和微量元素等多种化学成分。绞股蓝能够有效地保护心、脑、血管和肝脏,降低血脂、降胆固醇、降转氨酶、调节免疫和抗诱变,而且在抗衰老、抗疲劳、抗辐射和消除自由基的同时,还能改善神经系统功能、抗溃疡、抑制胆结石形成和调节内分泌活动[1~3]。因此,研究绞股蓝中的化学成分,有利于进一步开发和利用绞股蓝,明确绞股蓝中的药理活性成分。本文主要介绍了绞股蓝皂苷和多糖等成分的研究进展,为绞股蓝的开发提供参考。

1绞股蓝皂苷成分的研究现状

1976年日本人永井正博等在绞股蓝中分离得到了人参二醇和2α-羟基人参二醇,首次揭示了绞股蓝中含有达玛烷(dammarane)型皂苷类成分。随后,人们对绞股蓝的化学成分进行了大量的研究,迄今发现的绞股蓝皂苷(Gyp)总共达136种,其中有绞股蓝皂苷(Gyp)Ⅲ、Ⅳ、Ⅷ、Ⅻ与人参皂苷(Gin)-Rb1,-Rb3,-Rd和-F2完全相同,此外还分离得到了人参皂苷Rd3,K,其余为人参皂苷的类似物。由于绞股蓝的产地不同,其中的皂苷成分和含量也有很大的不同。覃章铮[4]等曾经对1990年以前发现的84种皂苷成分进行过综述性报道,但由于绞股蓝皂苷具有较好的药理疗效,因此,对绞股蓝皂苷成分的研究一直是热点。1990年后,又有52种绞股蓝皂苷被相继报道。根据苷元结构相近的程度,本文将这52种皂苷分为11类。

第1类绞股蓝皂苷结构通式及特点:

序号分子式C-位3β201[5]C47H76O172-ara-glc-rha(S)2[5]C47H76O17

2-ara-glc-rha(R)3[6]C49H78O18MeCO

-glc-rha3|6|2xyl-H(S)4[6]C49H78O18MeCO

-glc-rha3|6|2xyl-H(R)5[6]C47H76O17-glc-rha3|2xyl-H

(S)6[6]C47H76O17-glc-rha3|2xyl-H(R)7[6]C48H78O18-glc-rha3|2glc-H(S)8[6]C51H80O19MeCO

-glc-rha6||43|2xylMeCO-H(R)

第2类绞股蓝皂苷结构通式及特点:

序号分子式C-位2α3β20(S)9[7]C54H90O23-OH2-glc-glc6-glc-rha10[7]C53H88O23-OH2-glc-glc6-glc-xyl11[8]C54H90O20-Hrha

-glc-rha3|2|6rha-H

第3类绞股蓝皂苷结构通式及特点:

序号分子式C-位3β1920(S)2112[7]C48H80O192-glc-glc-CH2OH-glc-H13[9]C55H92O22CH3CO-glc-rha|36|2xy1-CH3-H-O-glc14[9]C54H92O22-glc-rha3|2rha-CH3-H-O-glc15[9]C53H90O21-glc-rha3|2xyl-CH3-H-O-glc16[9]C52H88O21-ara-rha3|2xyl-CH2OH-H-O-glc17[9]C53H90O22-glc-rha3|2xyl-CH2OH-H-O-glc18[10]C54H92O222-glc-glc-CH2OH6-glc-rha-H19[10]C54H90O222-glc-glc-CHO6-glc-rha-H20[10]C47H78O172-ara-glc-CHO-glc-H

第4类绞股蓝皂苷结构通式及特点:

序号分子式C-位3β232421[11]C41H70O132-xyl-glcH(S)22[11,12]C42H72O142-glc-glcH(S)23[11,12]C41H70O132-xyl-glcH(R)24[11,12]C41H70O142-xyl-glcOH(R)(S)25[13]C41H70O142-glc-xyl-OH(S)(S)

第5类绞股蓝皂苷结构通式及特点:

序号分子式C-位3β23(S)26[9]C46H78O18-glc-xyl6|2xyl-OH27[9]C47H78O19-glc-glc6|2xyl-OH28[9]C41H70O142-xyl-glc-OH29[9]C41H70O142-glc-xyl-OH30[9]C42H70O142-xyl-xyl-OAc31[9]2-glc-xyl-OAc32[9]C48H80O19-glc-xyl6|2xyl-OAc

第6类绞股蓝皂苷结构通式及特点:

序号分子式C-位3β1933[14]C49H82O18MeCO-glc-xyl2|6|3rha-CH334[14]C46H76O17-ara-xyl2|3rha-CHO

第7类绞股蓝皂苷结构通式及特点:

序号分子式C-位3β192135[14]C46H74O17-ara-xyl2|3rha-CHO-OH36[14]C47H78O17-glc-xyl2|3rha-CH3-OH37[14]C49H80O18OAc-glc-xyl2|6|3rha-CH3-OH38[14]C48H78O17-ara-xyl2|3rha-CHO-OEt39[14]C49H82O17-glc-xyl2|3rha-CH3-OEt40[15]C47H78O16-lyx-glc3|2rha-CH3-OH

第8类绞股蓝皂苷结构通式及特点:

序号分子式C-位3β121920(S)21252641[5]C53H90O222-ara-glc-H-CH3-rha-H-OH-glc42[9]C52H86O23-ara-xyl2|3rha-H-CHO-H-O-glc-OOH-H43[13]C46H76O18-ara-xyl2|3rha-H-CHO-H-OH-OOH-H44[9]C53H90O242-glc-glc-OH-CH3-xyl-glc-H-OOH-H45[13]C53H90O21-glc-xyl2|3rha-H-CH3-H-O-xyl-OCH3-H

第9类绞股蓝皂苷结构通式及特点:

序号分子式C-位2α3β121920(S)212446[5]C52H88O22-H2-ara-glc-H-CH3-H-O-glc-rha47[9]C52H86O22-H-ara-xyl2|3rha-H-CHO-H-O-glc-H48[16]C36H62O10-OH-H-OH-CH3-glc-H-H

第10类绞股蓝皂苷结构通式及特点:

序号分子式C-位3β1949[14]C49H80O18OAc-glc-xyl2|6|3rha-CH350[14]C46H74O17-ara-xyl2|3rha-CHO

第11类绞股蓝皂苷结构通式及特点:

第12类绞股蓝皂苷结构通式及特点:

glc=β-D-吡喃葡萄搪基,xyl=β-D-吡喃木糖基,rha=α-L-吡喃鼠李糖基,ara=α-L-吡喃阿拉伯糖基,lyx=β-D-来苏糖基,Ac代表乙酰基,Me代表甲基,键上的数字代表键合的位置

随着人们对绞股蓝皂苷成分研究的不断深入,新的绞股蓝皂苷的不断发现,且在结构上有很大的差别。第1类、第4类、第5类、第6类、第7类、第10类和第11类在二十位碳上成环,但是在其成环的类型上又存在着很大的差别。第11类所成的环为含氧的双环。第1类、第4类、第6类、第7类和第10类所成的环为五元环,而其中的第1类、第4类和第7类为含氧的五元环,第6类和第10类为不含氧的五元环,而且即使在含氧的五元环中氧所在的位置也有所不同。第5类为含氧的六元环。此外,碳碳双键的有无和位置也有很大的区别,第4类、第5类、第6类和第11类不含碳碳双键,其他的几类都含有碳碳双键,第1类、第2类、第3类、第7类和第12类的碳碳双键在24和25位碳上,第8类的碳碳双键在23和24位碳上,第9类和第10类的碳碳双键在25和26位碳上。

2绞股蓝多糖的研究现状

多糖也是绞股蓝中含量比较多的化学成分,在研究皂苷的同时,对多糖的研究也逐渐地引起了人们的关注。王昭晶等[18]对碱提绞股蓝水溶性多糖进行了研究,并得到一种粗多糖AGM。经葡聚糖凝胶(G-100)柱层析检测其糖分布情况,表明AGM可能由两种多糖组成,其中一种含有结合蛋白质。而且经高效液相色谱确定了AGM的单糖组成为:鼠李糖∶木糖/岩藻糖(其中至少含有木糖或者岩藻糖中的一种)∶阿拉伯糖∶葡萄糖∶半乳=2.43∶1.00∶3.02∶2.59∶3.46。宋淑亮(《绞股蓝多糖的分离纯化及其药理活性研究》,2006山东中医药大学硕士论文)对绞股蓝多糖进行了较为系统的研究,共分离出了3种绞股蓝多糖GPS-2,GPS-3和GPS-4,并对其中的两种GPS-2,GPS-3进行了深入的研究,确定了GPS-2的分子量为10700Dal,GPS-3的分子量为9100Dal。GPS-2成分中含有鼠李糖和木糖,GPS-3成分中含有鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、果糖和葡萄糖。

3其它化学成分的研究现状

绞股蓝中除了含有皂苷和多糖外,还含有黄酮类化合物、萜类、有机酸、生物碱、多糖、蛋白质等以及锌、铜、铁、锰、硒等微量元素,但是,在最近几年里对这几方面的研究都比较少,对黄酮化合物的研究也只是对其含量的测定和精制上[19,20],目前,除了20世纪80年代报道过的商陆素、芦丁、商陆苷及丙二酸等十多种黄酮类物质外,未见有新的化学成分的报道。

4结束语

研究绞股蓝中的化学成分,将有利于进一步明确绞股蓝的药理活性。目前,国内外学者对绞股蓝中的化学成分进行了大量的研究,且取得了一定的进展,特别是在绞股蓝皂苷的成分研究中,发现了多种新绞股蓝皂苷,这些发现将有助于进一步对绞股蓝的开发和利用。此外,对绞股蓝中多糖的研究也引起了国内一些学者重视,而且也取得了一定的进展,但是近几年对绞股蓝中黄酮化合物成分的研究未见报道。由此可见,对绞股蓝多糖和黄酮类化合物成分的研究还有待进一步深入。

【参考文献】

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化学分析研究精选篇9

关键词:定性分析;定量分析;教育研究

20世纪80年代以来,我国教育研究不断深入,但教育科学研究方法仍亟待完善和发展。有的学者对近20年我国教育研究所采用的研究方法及分析资料的方法进行了研究,郑日昌、崔丽霞选择较有代表性的5种教育类杂志,即《教育研究》、《教育研究与实验》、《电视大学》、《课程、教材、教法》、《湖南教育》。然后从每种杂志1981至1998年每年刊登文章中,随机抽取24篇(这24篇文章平均分配在每期里)共检索文章2160篇。结果表明,大量的文章是解释或综述性的,实证性文章比例很低。总结经验是我国教育研究的一大特点。教育经验的总结虽然是教育科学研究的重要方法,但不是惟一的方法,教育科学毕竟是一门实践性很强的科学,需要大量进行实证研究;思辨也必须建立在客观事实的基础上,缺乏事实的乱发议论是科学的大忌。另一项研究是对16种教育科学核心期刊1999年的2098篇论文的调查结果,其结论是,目前我国教育科研的主要方法,有92.6%是传统的定性思辨方法。有7.4%的论文用量化方法,其中6.3%论文使用表格、百分比的一般量化方法。有少量论文应用方差分析、假设检验、回归分析、一般函数等传统定量方法。其他如差分方程和微分方程模型方法,以及系统科学方法,模糊数学方法和灰色数学方法,在教育科学研究领域至今极少有人使用。另外,研究者还指出,计算机技术虽已经进入社会生活的各个领域,但在教育科学研究领域,计算机似乎大多用于文字输入和排版、用专用计算机软件作数据处理、建模、分析的寥若晨星。

重视定性研究是我国教育研究的传统,可是教育科学如果只停留在定性分析上,很难实现对教育规律的科学认识。因为定性认识,只是判定研究对象实体是否存在、结构如何、各要素之间具有何种联结等。它往往是认识事物的开始,具有某些相对性与局限性。首先,它缺乏定量化的严格的观察、测量、统计、计算和表述,不能对特定事件给出严格的描述、说明、解释和阐述。所以,它仅仅是给出某种研究的大致方向或趋势,具有不确定性。其次,它不具有严格的操作规则或实践规则的约束,因此,研究结构具有很大的随意性,在主题、对象、时间、空间和条件等各个因素之间均具有很大的跳跃性,从而强化了研究者的背景知识对分析结果的“污染”,具有不精确性。再次,定性分析是以经验描述为基础、以归纳逻辑为核心的方法论系统,它的推理缺乏严格的公理化系统的逻辑约束,因此,在它的前提和结论之间可能不存在逻辑的必然性,即其结论往往具有或然性。

由于定性认识具有上述局限性和相对性,故在定性认识的基础上,应该对事物进行定量认识,也只有这样才能获得清晰、准确、普遍的认识。定量分析的目的在于测定对象目标的数值,求出其与各相关要素间的精确的经验公式。它是一种具有确定逻辑结构的认识,这些逻辑结构的不断展开就是定量研究方法的实现。任何事物都同时具有质和量两个方面,是质和量的统一体。因此,事物的认识既需要定性认识,又需要定量认识。对于任何科学研究领域来说,定性分析和定量分析都可以说是两种最基本的分析方法,它们也是两种互相补充的分析方法。由于研究目的和研究对象性质的差异,在不同研究领域和研究项目中,定性分析和定量分析各自所占的比例也不相同。问题是教育科学研究领域重复性的定性分析有余,定量分析则明显不足,当与其它社会科学领域相比时,这一点表现的尤为明显。笔者认为,由于我们过分地依赖定性分析,在很大程度上,使我国教育科学研究处于一种理论薄弱或缺乏科学理论的状态。从严格的意义上讲,一种理论应该包括一系列基本的前提假设,在此前提假设下,进行一定的逻辑推理,得到可以用事实或实验来证明或证伪的结论。在理论研究中,“要杜绝无谓的推测,就需要我们最终把理论考察拿出来与真实现象进行比较。”这种验证或许依赖于直接事实,或许依赖于该理论所附带的逻辑结果。牛顿万有引力定律,作为一种天体理论,其正确性的一个十分重要的证据在于,人们曾经根据它成功地预测了太阳系中未知行星的存在,并正确地预测出它们的运行轨道。

科学研究的目的,是为了对现实提供一种合理和更强有力的解释,帮助我们更好地认识和了解有关事实和现象,并在需要的时候预测事物和过程的发展变化,以提高我们的判断和决策的质量。然而,在教育科学研究中,很少有什么理论是能够被事实证明或证伪的,我们见到的大多数教育理论,只是一些不精确的分类法、众说纷纭的界定、对事实的罗列和对原因与影响的分析和猜测。教育科学刊物上的理论文章,基本上是对个案和某个问题的“就事论事”的分析描述为主,经验和感性判断在其中占据着重要的位置。其实,我们在教育理论刊物上读到的一些文章,它们的可取之处并不在于其思想与研究方法上,而在于其文字风格上的成熟。这种状况不仅仅局限在教育科学,其它社会科学领域也是普遍存在的。这些表述在很多人看来可能有些刻薄,但是所陈述的事实和现象是普遍存在的。对教育问题进行分析,需要有两个基本的前提,一个是对基本事实和基本数据的准确了解,即事实与数据的前提;另一个是根据分析的目的采用和选择的分析方法与分析手段,即逻辑与技术手段的前提。在教育科学研究领域,我们面对的问题是,经验事实与材料比较丰富,而逻辑分析与技术手段相对不足。特别是,有许多教育现象的比较研究,只是材料与事实的堆砌和对可能的原因与影响因素的主观罗列。它们与其被称作是对教育问题的比较研究,不如说是对基本文献资料进行收集与整理的结果。

1971年2月,哈佛大学的卡尔?多伊奇和两个同事在《科学》杂志上发表了一项研究报告,列举了从1900年到1965年的62项“社会科学方面的进展”。在他们的研究中,引人注意的是:早期的成就全部都是理论性的和定性的。而后来的成就,或者甚至早期发现的后来发展,都主要是数学和统计方法的革新,或者是由定量分析推导出来的理论。可见,社会科学研究发展的突破性成就越来越多地表现为定量研究或定量研究与定性研究相接合。数量化研究已经成为社会科学研究的基本趋势,特别是统计学和模型方法的发展及计算机的广泛运用,加速了这种趋势。对于这种趋势,教育研究领域也不能例外。采用数量化的手段,能够加深我们对许多教育问题的理解,使模糊的认识清晰化,并能够更准确地揭示和描述许多教育现象的相互作用和发展趋势。从其社会作用看,定量研究有助于促进教育决策的科学化,提高决策质量。对每一个从事教育科学研究的人来说,掌握程度不同的定量研究方法和手段是非常有必要的。

发展数量化研究的方法和手段,是使教育研究走向成熟的一个重要方面。进行定量分析,常常可以消除一些无谓的争论,或者使人们对问题的讨论具有共同的基础。在教育科学研究中,量化分析的另一个重要作用是通过它得到更准确和更有效的定性结论,以深化人们对教育规律的认识,优化教育决策。教育科学研究的定量化是教育科学研究领域的重要方法论思想。它在教育科学研究中具有不可替代的价值,这是因为:

(1)教育科学数量化分析是教育科学成其为科学的重要标志。数学是研究数量与形式的工具,而成熟的科学都致力于揭示研究对象之间的数量的或形式的关系。只有在一门科学能对研究对象之间的相互关系及其基本规律做出数学的(定量的或形式化的)描述之后,它才能算是一门精密的科学。教育科学研究对象的复杂性并不能否定它的研究对象的某些内在规律也必然通过量的关系存在,考虑到人的思维的特点,甚至可以说正是因为教育现象的高度复杂性,教育科学可能更需要定量分析方法。至于采用哪一种数学形式则是具体的技术问题,它由具体教育现象本身的性质和研究需要达到的目的决定。

定量关系或形式关系的分析,司以使教育科学改变以往对教育的表层现象进行描述,而很少揭示教育现象的内在深层结构的习惯。教育科学家们力图像自然科学家那样采用经验的研究程序,通过对可观察的教育现象之间的相互关系提出解释,建立可以接受实际检验的理论,这就往往意味着将各种解释事物因果关系的命题做出定量的或形式的表示,然后在数学系统的框架下对它们进行检验。

(2)教育科学数量化分析反映了社会对教育科学科学性的迫切需要。这种需要是伴随着工业文明的成长,社会的全面发展,教育组织复杂程度的增加而加强的,因为社会的发展、变化越深刻和微妙,教育组织越复杂,我们对教育规律的认识、判断和决策就越依赖于对基本情况的准确了解和对未来变化的可靠性更高的预测,这也需要教育科学理论更加实用化和精密化。这种客观需要的存在迫使教育科学工作者尽量采用更好的定量研究方法来帮助提高教育理论的准确程度和实用程度。

转贴于 (3)教育科学数量化分析是多学科综合研究发展趋势的必然结果。现代科学发展的一个重要特征是,各学科都在融合,向综合化迈进。由于数学方法在物理学中表现出卓有成效的作用,于是,它的成功唤起并鼓舞了自然科学家在自然科学之外的其他领域做出各种尝试,并取得了一个又一个的成功。由于各种原因,自然科学家与数学家也经常涉足于教育科学领域,尤其是近几十年来,科学工作者越来越关心一些重要的教育问题,如教育投资、教育成本、教育预测、教育规划、教育决策、教育发展战略等等。他们出于各种目的,以各种形式对这些问题进行了大量研究,教育科学工作者与他们分享了许多重要的思想成果和研究方法,如控制论、系统论等等,这些思想方法的介入,使教育科学的许多领域发生了根本性的变化。最近几十年来,科学研究一种越来越明显的趋势是,自然科学、系统科学的新理论一旦形成,包括其创始人在内的科学家们竞相把新理论推广应用到社会科学包括教育科学研究中,所谓交叉研究已经蔚然成风。特别是,在这一潮流中最突出的是被称为“非线性科学”中出现的一些新理论,如耗散结构理论、协同学、浑沌科学和分形理论等等。很多自然科学研究人员认为,把这些理论推广到社会现象的研究中,是对它们的普适性和深刻程度的证明。由于当代自然科学(包括系统科学等)在相当程度上是数学化的,它们不但对“数”,而且对于关系、结构、次序、演化的研究也发展了很好的定量研究手段,所以,当许多新理论把教育现象作为它们的应用对象时,自然科学也就把定量研究的一些新手段带入了教育科学研究之中。

需要说明的是,这里对定量研究的强调,并不是说定量研究能够代替定性分析,而且基本上不会有人持这样的观点。定性认识与定量认识在基础、形式、结构和功能方面是存在差别的。从本质上说,它们是以方法论的形式展开了两种不同的研究纲领和两种不同的认识论框架。从技术上讲,则是由于研究对象的复杂性和多样性,采取了不同的解题方式。即使在自然科学中,对力、电场和磁场的某些性质的认识和对原子结构的认识也都是定性问题,只不过对这些性质的结论要经受严格的实验检验,在化学、生物学、地理学中,定性研究也是很重要的。要有效地运用数学方法从事科学研究就必须对研究对象在质上的特点有一定的理解。没有高水平的定性理论,定量研究只不过是盲目的数字游戏,即是在自然科学中,定量分析的方法也只有在与良好的定性分析结合在一起时才能充分发挥其作用。事实上,有效的理论大多是能把定性分析与定量分析合理地结合起来的理论,而要使定量分析研究与定性分析研究很好地结合,根本的出路是让研究人员对两种方法都有一定了解。

在科学发展历程中,教育科学在数量化研究的发展方面远远落在自然科学后面。甚至落在经济学、社会学、人口学等其它社会科学后面。这种现象主要是有以下原因造成的:(1)教育科学研究对象的复杂性使得数量化研究所面临的困难较大。(2)担心某些人为数字而数字、片面追求高深数学技术的倾向会使一般人难以判断各个计算步骤的有效性,他们认为即使是简单地用数学关系来表示各种教育现象,也可能使人忘记被数字掩盖起来的实质发现内容。

与自然科学中的量化相比,教育科学研究中的量化确实面临着难以克服的困难,这些困难主要表现在以下一些方面:

(I)对软指标量化的可行性。例如一所中学的教学质量、学生的学习动机、农村小学教师的苦恼、大学生所关心的问题等等。很多教育科学的研究人员因此而否定量化在教育科学研究中的作用,否定对这些因素进行量化的可能性,这种观点无疑是片面的。应该说,要使这些因素量化的准确程度达到类似于自然科学中的量化所达到的水平基本上是不可能的,但是对于具体应用来说足够有效的量化是可能的。例如,我们知道,“学生所学知识的掌握程度”是一个很难把握和衡量的量。但是在现实生活中,人们仍然通过考试的方法来对其进行衡量,而且,量化的结果也被社会较为普遍地接受,并被作为很多决策的重要依据。这样的例子还有很多,例如体操比赛时的动作评分,音乐、美术学院对学生作品的分值和等级评价等等。

(2)数据的不可重复性。由于教育现象在时间上具有不可逆性,使得我们对于获得的很多数据,不能够再回过头去作严格的检验,也不能够通过可控实验,来发现数据中可能存在的问题。而在物理学中,当我们测量某一物体的长度时,常常可以通过测量多次,取测量数据的平均值等方法来减少和控制测量误差。在教育科学的测量中,许多类似的成熟方法难以借用。教育现象的这一性质要求我们在使用有关数据时,需要加倍小心。

(3)定义的不确切性。自然科学中量化的主要是一些有确切规定性,并具有客观基准的量,如长度、温度、时间、速度等等。而教育科学中的许多量,在界定上是含糊的。有些量即使在界定上是清晰的,在具体统计时也难以掌握。严格地讲,在教育科学中,要杜绝在分类与测度真实现象时产生不确切的定义是不可能的。这不仅是我们的实物测度技术不够精确,在大多数情况下也因为我们对所使用的测度方法给不出确切的描述的缘故。对此我们可以举个简单的例子加以说明:假设我们要测量我国大学毕业生的质量,我们立刻碰到的困难是“大学生的质量”这个概念不是准确的概念,不同大学相同专业的毕业生质量并不相同,同一大学不同专业的毕业生质量也不相同,这样对它们的数量尺度的内容就会产生争议。我们最终即使给出了一个量化值,这一量化值在精确程度上也成问题,因此,在具体使用各种量值的时候,我们应该了解这些值是如何测定的。

(4)其统计口径的不一致性。对于自然科学中的大多数问题,在统计口径上基本是一致的,在统计标准上的争议也少得多。对于教育研究中的很多指标,联合国教科文组织、国家教育部以及各个地区,往往都有自己的不同的统计数据,具体选用哪一个数据,由采用这些数据的人来选择。

(5)统计过程中的时差性。例如,对于大学生在校人数的统计来说,它所反映的应该是某一时点的数据,但是,实际的统计过程的周期很长,各所学校呈报数据的时间是不一致的,而由于各学校的实际情况又处于不停的变动过程中,因此,实际的数据并不能够真正说是某一较短时间段的数据。这也对教育科学中的许多基础数据的准确性造成了不利影响。

虽然对教育现象进行量化有很多难以克服的困难,但是,对于进行量化分析的重要性,学术界还是存在着比较普遍的共识。事实上,进行量化的困难与是否量化是两个性质不同的问题。

参考文献:

[1]殷伯明等.教育系统动态测评方法与实践[M].上海:华东师范大学出版社,2001.183—184.

[2][挪威]T?哈维尔莫.经济计量学的概率论方法[M].商务印书馆,1994,(5).

[3][美]丹尼尔?贝尔.当代西方社会科学[M].北京:社会科学文献出版社,1998.

化学分析研究精选篇10

关键词:分析化学;实验教学;改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)35-0132-02

分析化学课程是化学、化工、药学、临床药学等专业的一门重要的专业基础课,是一门实践性、应用性很强的学科。[1]而与之对应的分析化学实验教学在分析化学课程教学中占很重要的地位。分析化学实验课程的主要任务是为了很好地培养学生的操作技能,能独立思考和解决实际问题,体现专业能力、应用能力、创新能力的综合素质。通过分析化学实验的学习,使学生牢固树立量的概念,正确分析影响分析测试质量的各个因素,并对实验的各个环节加以控制,从而提高分析结果的准确性和可靠性,规范实验操作技术等基本技能。随着科学技术的发展,分析过程也由常规分析发展到精密仪器分析和自动化分析。为了适应现代科技发展的需要,需要建立新的实验教学管理和控制体系,有利于实验教学的科学管理,让学生在有限的教学时数内,了解和掌握更多的分析实验知识和实用的现代实验方法,提高实验教学质量。

一、优化实验教学内容

分析化学实验的教学内容传统上分为两大部分:经典分析实验和仪器分析。其中分析实验偏重于定性和定量分析的实验,仪器分析部分涉及极少。但是,随着相关学科和技术的发展,分析仪器不断改进和创新,人们获得了很多新的分析方法,并越来越广泛地应用于化学分析领域。传统的实验教学体系中,实验依附于理论教学,实验内容陈旧,重复、经典实验多,创新、综合、设计实验少,妨碍了学生创新意识和创新能力的培养,不能激发学生的学习积极性,不利于他们综合素质和创新能力的培养,限制了他们对新知识、新技术的了解和掌握,并造成其实事求是、严肃认真的科学态度较差,实验基本操作不规范,对实验中出现的问题未能进行深入的探讨,理论联系实际的能力较差。因此,结合自身特点对教学计划,做出合理的调整,减少重复性实验,合理调整基础性实验、综合性实验、研究性实验比例,可以不断更新有利于学生实验技能和创新思维能力培养的新的教学内容。

在新的实验教学体系中,经典分析实验不能放松,定性分析实验和定量分析实验,是培养学生基本操作技能的基础实验。目前“混合物分离”“离子鉴定”“滴定法”、“称重法”等经典分析方法,在整个分析方法中的比重不断下降。但是,这类分析方法作为分析化学的基础,对学生在基本操作与分析化学的基础素质的培养上有着不可替代的作用。因此,在分析化学实验教学中还应是基本的教学内容。通过这些经典实验,培养学生严谨,认真和实事求是的科学作风,可以掌握定量进行化学实验的基本操作技能和提高分析及处理实际问题的能力。随着现代分析技术的发展,分析化学与其它学科相互渗透,建立了许多新的分析方法,,从而促进了分析化学理论和技术的发展。因此,分析化学实验中,仪器分析应是实验教学的重中之重。随着科技发展,分光光度分析、原子光谱分析、色谱分析、之谱分析、结构分析等新的分析方法不断出现、不断更新。为适应日新月异的分析化学领域的变化,在教学中,现有的设备要全部对学生开放。而为了弥补大型仪器的不足,可开设一些计算机仿真实验,以开拓学生的眼界,迎接新世纪技术革命的挑战。分析化学作为整个化学领域的中心,应有机地将分析化学与无机化学、有机化学、生物化学、物理化学等其它化学学科知识相互结合,增加综合性、研究性、设计性的实验。教师在学生完成一定的基本训练后,根据所学的基本内容提出课题,学生独立完成从查阅文献,到制定设计方案、实验步骤、操作方法、选择仪器及药品的种类,在教师指导下进行实验,研究解决问题,最后写出实验报告。这类实验着重培养学生对所学的操作技术及实验方法的灵活运用,提升解决实际问题的能力。

二、改进实验教学方法

目前的分析化学实验课大多都是注人式的教学方法,过分强调以实验验证理论的教学思想,忽视学生操作能力的培养,从根本上忽视了学生的主动性。教师主要是板书讲解实验原理、实验目的、实验步骤和演示仪器的使用,学生按教师的要求写预习报告,仪器和试剂都已由实验室作好了充分准备,学生只需要按要求的步骤去完成实验任务,就可以获得预期的结果。这样的实验教学方法存在着严重的弊端,养成了学生的依赖性和惰性,并导致他们只注重知识的传授,对于方法的掌握缺乏兴趣,妨碍了创新意识和创新能力的培养。因此,实验教学方法急需改进,应树立“以人为本”的思想,以学生为主体,提倡学生自主地参与学习过程,通过主体的实践活动来完成教学,充分发挥学生的主观能动性,变被动实验为主动实验。

在教学过程中,要尊重学生在体验中的不同感受,鼓励学生积极提问,促进个性发展。实验前,教师认真检查学生预习报告,了解学生查阅文献和综合设计能力,避免他们不预习、按实验教材的步骤照单抓药做实验的消极行为。教师应该充分发挥学生的能动性,让学生自己利用一些参考书籍,经过充分思考,经教师检查并指点后,加以改进,设计出自己的分析方案。这样,学生对实验目的和实验思路都很清晰,实验才能按质按量地完成,学生的能力才能得到培养。实验过程中,教师有意识地提出一些问题,采用启发式方法,让学生带着任务做实验,独立思考,分析原因,手脑并用,通过观察、思考来完成实验,最终回答教师所提出的问题。实验结束后,教师检查学生实验记录是否规范,数据是否准确,要求学生对反常实验现象、不正确的实验结果进行分析,得出自己的体会和见解,培养学生发现问题、解决问题的能力,使得他们的实际操作能力和动手能力得到提高。同时,在实验教学中还可让学生自己主讲实验,教师指导,找问题,从而培养学生实验教学的能力。这样,既能调动学生的学习积极性,也能做到教学相长。

三、更新实验教学手段

在实验教学中,应正确选择和充分利用现代化的教学手段,要彻底改变原来那种“一支粉笔、一本书”的教学方式,要突出灵活性和多样性,进行多手段教学,才能使学生在学习中产生兴趣,在兴趣中增加学习的热情。随着科学技术的不断发展,一大批性能优越、技术先进的电化教育手段逐渐深人到学科教学。多媒体教学以其能全面综合地展现事物的形、声、色、意而越来越受到各方面的青睐。在分析化学实验中,实验教学借助多媒体教学的硬件、软件,使实验教学变得生动、形象、立体、活泼,加大了知识的传授量,更加直观,更加生动地展现实验中及教学中不易实施的深层次内容,且操作准确,以最少的时间达到最佳的效果,提高了实验教学质量。要寓教于乐,使学生将简单的、枯燥的操作技能,在多媒体教学片中得到深刻的理解,激发学生的学习兴趣,强化对学生动手能力、智力开发和素质的培养。随着计算机技术的快速发展,将计算机技术与分析化学有机联系起来,将飞速发展的计算机技术应用到飞速发展的分析化学中来,使得分析化学能够从原始分析数据中最大限度地获取到有用的信息和知识。

在分析化学实验课的教学过程中,通过教学内容的优化,教学方法的改进,不断更新教学手段,可以有效地使教学形式充满活力,弥补传统实验教学的不足,适应时代科技发展的需要,进而对学生的能力和素质培养收到较好的教学效果。在分析化学飞跃发展的过程中,不仅要对学生进行分析化学实验技能的严格训练,还必须与现代分析化学密切结合,注意将学科传统内容与现状、发展相结合,理论和实践相结合,基本操作与探索性研究相结合,努力完善实验教学体系和运行机制,提高管理水平,提高教学质量,培养更多更好的创新型人才。

化学分析研究精选篇11

【关键词】仪器分析;课程;教学目标

【Abstract】 has analyzed the question which at present “Instrumental analysis” in the curriculum exists. Cannot has studied the student “Instrumental analysis” after the curriculum,still lacks the instrumental analysis the basic general knowledge,sums up to the student not diligently. Reason analysis as follows: Said from the teaching aspect,because the partial teachers instrumentation experience,teaching item has not demarcated excessively is high,says too mixed,the instrument principle proportion higher has affected the teaching effect;Takes an exam the student thinking mode which the education creates to ossify,student heavy knowledge grasping,light thinking mode training. Said from the present instrument management machine-made aspect that,the unreasonable system,has limited the teacher and the correlation researcher and studies regarding the instrument use. Above this research according to the corresponding malpractice to produce the corresponding improvement measure.

【Keywords】 instrumental analysis;Curriculum;Teaching goal

【中图分类号】:G420 【文献标识码】:A 【文章编号】:1673-4041(2007)09-0061-02

1前言

我国大学的化学专业、材料专业、环境专业及相关其它专业本科及研究生中均开设了《仪器分析》课程,该课程的设置为拓展学生的知识面,开拓学生视野起到了有益的作用。为学生在研究生阶段的进一步学习奠定了良好的基础。随着各种分析仪器的普及,推动了我国目前科学研究事业的发展,在有些课程的学习中,例如有机化学和结构化学课程中关于化合物结构的鉴定的知识显得更加容易理解。但是,以我在相关课程及研究生教学中的观察,《仪器分析》课程教学效果不尽如人意,主要表现为有些学生在学了两遍《仪器分析》课程后,仍然缺乏基本的常识,不会解谱,这不能不说是教学上的失败。作者认为以上各种现象不能一味的归结于学生的不努力,学习方法不当等原因。这一现象的产生有着较为复杂的背景。

2问题产生的原因

首先从目前仪器管理机制方面来说,不合理的体制,限制了教师和相关的研究人员对于仪器的使用和研究。我国目前大学中的仪器管理人员大部分为实验人员,只有很少的研究人员能够直接参与仪器的管理和使用,限制了大部分教师对于仪器的研究和使用。

其次从教学观念上来说,教学方式以及教学内容上依然较多地重视知识的传授,轻视能力培养。不少学校教学模式单一,学生的记忆能力有所提高,但许多学生实际应用能力和思考能力提高不大,与实际的需求有差距。老师的教学模式相对陈旧,教学手段落后。由于过分突出仪器原理和相关的理论知识,造成老师是讲课主体,学生是听众,学生没有真正的思考以及实践的机会,这种以教师为中心的单一教学模式不利于调动学生的学习兴趣,极大的影响了教学效果。

3相应的改进措施

3.1教学方面。目前国内的仪器教材很丰富,相关的专著也很多,选择一本很好的教材是讲课成功的关键之一。

首先教师应该根据学生的专业方向来确定教材及其内容。例如:如果是有机化学专业的学生,在学习和研究中主要以红外光谱、紫外光谱、核磁共振、元素分析、质谱、气相色谱和液相色谱为主,对于其它的分析仪器则用得比较少,对于材料专业的学生,除了学习红外光谱、紫外光谱、核磁共振、元素分析、质谱等仪器,还需要学习X衍射,热分析,电镜,拉曼光谱等仪器分析手段。因此选择教材一定要有选择性,在上课中教师应该根据不同的专业的要求,做到有所取舍。使用机会较少的仪器可以避开不讲。

其次制定合适的教学目标,根据学生的水平尽可能的将目标降低,讲解得通俗易懂,由浅入深,教材应该避开过多的原理和理论部分。通过具体的实例,来掌握实际的应用知识,红外光谱不但能够确定有机化合物的官能团,而且能够确定高分子的空间结构和结晶度,通过实例来讲解,加上适当的练习,会使得教学效果较为满意。我们学习的目的是能够熟练的分析问题和解决问题,而不是掌握原理和相关的理论了事。

3.2学生――学习方法。应试教育极大的影响了学生的思维方式,给学生在大学期间的学习埋下了隐患,造成部分学生厌学,不愿意去思考,陷入了修课――老师划重点――考试的学习模式。如何调动学生学习的积极性和主动性是教学成败的关键,因此老师该开展部分讨论课和自学课,让学生在学习中得到快乐和满足感。变被动的接受知识为主动的学习。从而加强思维方式的训练。

3.3改革仪器管理措施。高校里仪器管理的模式可以分为两种,第一是一人一机或者多人一机,在管理仪器的同时负责样品测试,另外一种是配备少量的管理人员,样品由学生或者研究人员负责测试,后一种管理模式提高了仪器的利用率,同时使学生的动手能力得到了锻炼。而前一种仪器管理模式则是导致仪器分析课教学效果不好的原因之一。 专人管理导致仪器的使用率不高,管理水平低下。专人管理的初衷是好的,加强管理,提高使用效率和仪器的使用水平,做到物尽其用。长期的实践证明这种管理模式表现出许多的弊端。由于专人管理,仪器只能在有限的上班时间使用,降低了仪器的使用率,导致了研究人员(教师和学生)没有足够的机会使用仪器,部分教师即使带仪器分析课也没有太多的感性认识,对仪器分析的认知停留在教材上,由于没有使用仪器的经验,除了讲原理以外,对应用方面的知识很难把握,只能照本宣科。反过来说学生也没有机会自己操作仪器,影响了学习仪器的兴趣和效果。

建议改目前的专人管理为开放式的管理,管理人员只负责仪器的管理,不负责仪器的操作,改由老师和学生自己操作仪器。这样的管理体制将会为仪器分析课程的教学奠定一个良好的基础;首先教师有机会使用仪器,会积累丰富的感性认识,促进对书本知识的理解,从而在讲课时做到有所取舍,针对不同的专业,不同的用途在讲课时做到因人因时而异。把最准确最有用的知识传授给学生。只有教师有丰富的理论知识和实践经验,才能够理解和吃透教材,从而在讲课时做到深入浅出,浅显易懂。学生有使用仪器的机会才能够把学过的理论知识转化为实践,加深对以前所学知识的理解,为进一步的研究奠定坚实的基础。反过来可以增加学习仪器分析课的兴趣和动力。

4结束语

本研究分析了目前仪器分析课中在教学、管理和学习方面出现的问题和相应的改进措施。

参考文献

1何金兰,杨克让,李小戈.仪器分析原理[M].科学出版社.2002.8

化学分析研究精选篇12

关键词:现代有机分析化学;新进展;研究

中图分类号:O657.7 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 16-0104-01

现代有机分析是现代分析化学的主要组成部分,是人类利用科学实验来认识有机世界的手段之一,是一门涵盖有机化学和分析的新兴边缘学科。加上现代科学仪器和新的技术在不断被应用,就使现代有机分析化学的研究范围不在局限于化学领域,而是把物理、计算机、数学、生物等诸多学科融合起来,现在已经逐渐发展成为一门有相当广泛的应用前景的学科。

一、在传感器方面的应用

(一)乙酸,俗名醋酸,广泛存在于自然界,它是一种常见的挥发性有机化合物,是烃的重要含氧衍生物,是典型的脂肪酸。乙酸被公认为食醋内酸味及刺激性气味的来源。所以经常以食物、化工生产等方式与人接触。现在催化发光气体传感器已经在挥发性有机物的鉴定中被广泛的应用,夏卉等科学家曾经成功合成了铜—锌纳米复合材料,研究了乙酸在其表面的催化发光现象。并且在温度、流苏以及波长等方面进行了优化调试,还对分析特性进行了评估。最终成功构建了领命的乙酸传感方法。

(二)多模式的识别传感器则是利用传感材料的多样性如电、磁、热、光等开发的在多个传感原理上的传感模式,能够为传感器中的传感材料提供丰富的信息,从而达到能够多组同时分析过着区分不同类型分析无的目的。胡静等科学家曾经设计了一款基于紫外光诱导n-Si/TiO2/TiO2:E表面光电压和表面荧光的二维传感器,能偶成功区分20多种挥发性的物质,以及市面销售的5中饮品。这种现行班别分析也成功验证了二维传感器的稳定性和准确性。

(三)酚类化合物是指芳香烃中苯环上的氢原子被羟基取代所生成的化合物,是芳烃的含羟基衍生物,根据其分子所含的羟基数目可分为一元酚和多元酚。根据其挥发性分挥发性酚和不挥发性酚。自然界中存在的酚类化合物大部分是植物生命活动的结果,植物体内所含的酚称内源性酚,其余称外源性酚。它还是地壳和地下水中一种重要的污染物,所以能够准确的鉴定酚类化合物对于环保有重大的意义。而基于酪氨酸酶的传感器则是一盅较为方便的方法,其中性能稳定的固定酶分子是关键性因素,石墨烯作为一种全新的纳米材料便成了固定酶分子的理想介质。

二、大环化合物的应用

(一)大环化合物的红外光谱分析。环蕃是大环化合物的一种,而二茂铁环蕃有不同的种类,为了使它们可能有模拟酶特性,可以将它们有选择性的进行客体络合,这样就能使生物应用得到更好的发展。目前,西北大学合成了很多种新型的二茂铁双内置环蕃化合物,同时对其中的8种化合物进行了红外吸收特征和晶体结构的分析研究,从中发现了如果二茂铁双内置环蕃上的苯胺环与不同的取代基相连,或者是将取代基连到苯胺环的不同外置,此时的化合物分子结构会发生的变化以及红外吸收的特征,同时还研究出了位阻效应的不同给二茂铁双内酯环带来的结构上的影响。与此同时,对这种大环化合物的红外光谱构效关系也作了研究。

(二)大环化合物的分子识别。无论是在生物、化学、生命科学、医药科学还是药物科学等多种领域,手性识别有着极其重要的作用。当代,对手性识别和分离已经研究出很多方法,例如传感器、色谱、毛细管电泳等等,其中,手性传感器更是被广泛应用,它的主要特点是将传感器适时、快速、简单、在线等诸多优点与手性识别相结合。

环糊精也是大环化合物的一种,它可以有选择的对手性分子进行识别。因为β-环糊精的结构特点是外亲水、内疏水,因此,常被作为超分子主体,同时,又因为它安全无毒,所以常常被用于食品、医疗等领域。中国科学院在金电极上修饰了β-CD,使之成为一个有β-环糊精修饰金电极的电化学的传感器,由于环糊精可以选择性识别手性分子D、L-苯丙氨酸,因此,可以电化学识别手性分子。将纳米金标记在D、L-Phe上,然后让它和修饰电极分别进行手性识别,并分别对其进行银染,可以得出,在金标银染下改修饰电极可以很好的手性识别D、L-Phe。

(三)对大环化合物在室温磷光中的分析。在室温磷光中,γ-环糊精键合滤纸可以测定土壤的样品。首都师范大学研究出了制备γ-环糊精修饰滤纸的最佳条件,同时研究了修饰滤纸与11中化合物的室温磷光相结合所产生的增强效果,所得出的结果显示屈、苯并(a)蒽以及苯并(b)蒽这3种化合物与未修饰的滤纸基质比较在修饰滤纸基质的室温磷光中信号更强。这项研究用于测定土壤的样品效果是非常好的。

三、结束语

在众多科学工作者的不断辛勤工作下,使得现代有机分析化学能够飞速发展起来。现代有机化学分析的新技术不断被发明,强力的保证了我们人类的可持续发展,尤其在人们生活、生存、生产等方面都做出了巨大的贡献。当然现代有机化学分析还有很多课题等待人们的研发,但我们要坚信,伴随着科学家们的不断努力开发,现代有机化学分析这一新兴的学科必将迎来属于它的时代。

参考文献:

[1]张华,徐强,刘志广,王静,刘季红.现代分析化学网络开放教学平台的构建[J].化工高等教育,2010,1.

[2]赵卫星,张来新.现代有机分析在中药检测食物分析和手性识别的应用[J].当代化工,2011,12.

[3]袁学玲,卢鹏祥.现代有机合成方法和技术的最新进展[J].河南化工,2010,10.

化学分析研究精选篇13

铊是一种银白色、高度分散的稀有金属元素,广泛应用于化工、电子、航天和超导材料等行业[1]。自然环境中铊的含量很低,但由于矿山开采、金属冶炼、工业生产等原因,大量的铊等毒害元素进入表生环境,对生态本文由论文联盟收集整理系统造成极大的威胁。目前,铊已成为我国《重金属污染综合防治“十二五”规划》兼顾防治的重金属污染物之一。在对铊的环境监测实际工作中,需要高灵敏度且简便快速的分析方法。在众多分析方法中,铊的电化学分析由于响应快、灵敏度高、准确性好、便于仪器微型化的特点,一直以来是国内外研究的热点。电化学分析方法是根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法。用于铊的电化学分析主要有离子选择性电极电位分析法、极谱法、溶出伏安法等[2]。

笔者总结了国内外铊电化学分析方法的研究进展,从而为铊的研究工作提供一些分析和研究思路。

1 离子选择性电极电位分析法

离子选择性电极(ion-selective electrode,ise)电位分析法利用专用指示电极把被测物的浓度变为电极电位值,再按能斯特方程计算被测物的量,其使用仪器简单,便于连续的自动化测定[2-7]。根据敏感膜材料、性质和形式的不同,ise主要分为玻璃电极、晶体电极、液膜电极。miloshova等[3]通过将含tl的硫化物玻璃放在真空石英管中、以1 100~1 200k加热8~12h后用环氧树脂涂层,再将薄膜覆盖在pvc管上制作了测定铊的硫化物玻璃电极。实验表明,电极的反应不受ph变化的影响(ph2~9),对天然水和工业废水中铊的检测限大约是0.1μmol/l,且不受碱、碱土和重金属离子的干扰。烯丙基杯芳烃lb膜电极对铊和镉的线性响应范围分别为5~250μg/l和10~300μg/l,检测下限分别为1.0μg/l和2.2μg/l[4]。

测定铊的液膜电极可分为中性载体电极和带电荷的载体电极[5]。中性载体电极的敏感膜主要由冠醚类化合物组成,如双冠醚、15-冠-5等。带电荷的载体电极主要是通过测定季胺类的阳离子或碱性染料类阳离子与铊络阴离子间接得到铊离子浓度,如丁基罗丹明b—tlbr4-、乙基紫—tlbr4-、结晶紫—tlbr4-等[6]。hassanien等[7]制作的新型四氯铊(iii)传感器由一种pvc膜构成,膜内浸渍有四氯化铊(iii)-2,3,5-三苯基-2-h-四唑离子对,并由邻苯二甲酸二辛酯塑化。该电极响应稳定,在ph3~6,tl(iii)在1×10-3~4×10-6mol/l范围内呈线性关系,检测限为2×10-6mol/l,响应时间为30~60s。除了碘离子和溴离子严重干扰外,其他阳离子和阴离子的干扰均可忽略不计。

2 极谱分析法

极谱法和溶出伏安法二者工作原理基本相同,均是利用微电极电解被测物质的溶液,通过研究工作电极上电流与电位的关系获得有关溶液组成的信息。但极谱法的工作电极是液态电极(如滴汞电极),其电极表面作周期性的更新;而溶出伏安法的工作电极则是固态电极,如悬汞电极、石墨、铂电极等等,且溶出伏安法包括电解富集与溶出2个步骤。经典极谱法的研究表明,tl(i)在一般支持电解质中都有很好的可逆还原波,而且不容易络合。一价铊离子(tl+)能在滴汞电极(dme)上还原成tl0,并与汞生成汞齐,形成良好的阴极峰,其峰电流与铊的浓度在一定范围内呈线性关系,半波电位(e1/2)约为-0.5v(vs.sce)[8]。至今除经典的普通极谱法外,还有一系列的近代极谱方法和技术,如交流极谱、脉冲极谱、极谱催化波法等。

2.1 差示脉冲极谱法对铊的测定 hoeflich等[9]使用差示脉冲极谱法(differential pulse polargraphy)同时测定了不同缓冲体系中(ph分别为4、7、10)溶液中的tl+和(ch3)2tl+,其检测下限的平均值分别为130μg/l和250μg/l,电极反应分别在-0.5v,-1.1v(vs.sce)出峰,峰形良好,其中pb(ii)、zn(ii)、cd(ii)用edta掩蔽。何为等[10]用微分脉冲极谱(dpp)法测定痕量的铊(i)也取得了很好的效果,分析方法的检测限达到0.025μg/ml。

2.2 吸附催化极谱法对铊的测定 通过极谱法除直接测定底液中tl的方法外,还能通过测定铊金属离子络合物从而测定铊离子浓度,即铊的吸附催化极谱测定。由于该方法使用某种络合离子对铊进行选择性吸附,其灵敏度一般比经典极谱法高2~4个数量级。研究者发现在3.5mol/l kf和0.01mol/l ki的碱性底液中,该方法的灵敏度比tl+的扩散还原波提高10倍,在单扫描示波极谱上可测tl+至5×10-7mol/l[11]。将此种方法应用于矿石分析,采用h2so4、kf分离a1、fe等元素,用mno2共沉淀tl,使铜、锌、镉等大部分被分离出去,避免用有机溶剂反复萃取。该方法适用于铅、锌、铜、铁等硫化物矿中微量铊的测定[11]。使用向红菲罗啉作为络合剂,可测定工厂废水中的痕量铊,峰电流与铊(i)浓度在2.0×10-8~9.0×10-7mol/l范围内呈线性关系,检出限1.0×10-10mol/l[12-13]。

3 溶出伏安法

溶出伏安法包括电解富集和电解溶出2个过程。电解富集是将工作电极固定在产生极限电流电位上进行电解,使被测物质富集在电极上。溶出过程是在经过一定时间的富集后,逐渐改变工作电极电位,使电极反应与富集过程相反的方向进行[5]。由于工作电极的表面积很小,通过电解富集,使得电极表面中金属的浓度相当大,起了浓缩作用,其溶出时产生的电流也就很大,因此溶出伏安法灵敏度较高,可达到10-7~10-11mol/l[5]。

铊的阳极溶出伏安法可用薄汞膜电极和玻碳电极,其溶出峰电位分别约为-0.67v(vs.sce)和-0.9v(vs.1mol/l ag-agcl电极)[14]。目前,阳极溶出伏安法被广泛应用于检测天然海水、工业废水、自来水、地面水、岩石矿物、废渣和尿液、头发、内脏、烟叶一些生物材料等多种环境样品中铊含量与形态的分析测定[12,14-21]。

与极谱法相似,溶出伏安法测定铊也容易受到一些基质的干扰,如铅、镉、铜、铋、铟、钛、铁等。研究表明,加入络合剂,如edta,dcta,dtpae等,可有效消除基质干扰。

曹小安等[16]在0.050mol/l naac、0.025mol/l hac缓冲溶液(ph=4.5±0.2)和0.20mol/l edta、0.01%聚乙二醇20000和0.02mol/l抗坏血液溶液中,该体系能消除相当于铊10 000倍的pb(ii)、cd(ii)、cu(ii)、fe(iii)、zn(ii)、as(iii)、in(iii)和ni(ii)以及1 000倍的co(ii)的干扰,并应用该法测定了硫酸厂废渣中各化学提取液中的铊。王世信等的研究表明[22],tl(i)在0.04mol/l naoh-0.06mol/l柠檬酸三钠底液中,能给出明晰的半微分阳极溶出峰,峰电位约为-0.53v(vs.sce)。tl(i)离子的浓度在8~200ng/ml范围内,峰电流与tl(i)离子浓度呈线性关系,检测限为40pg/ml。实验结果表明,大量常见金属离子对铊的测定没有干扰,且加适量edta可掩蔽ag+、ca2+、cu2+、fe3+、pb2+、sn2+、zn2+等离子对铊测定的影响,加三乙醇铵则可掩蔽fe3+。

溶出伏安法与化学修饰电极(chemically modified electrode)的结合也可大大提高测定的选择性和灵敏度。近年来,萘酚修饰汞膜电极、八羟基喹啉修饰的碳糊电极对环境样品中铊的测定都得到了一定程度的运用[23-24]。由于溶出伏安法检测下限低、仪器简便,已在地质、冶金、生物样品分析中得到了广泛应用。

化学分析研究精选篇14

论文摘要:为了使学生通过分析化学的学习能掌握分析化学的基础知识、基本理论和基本实验技能;掌握各类分析仪器的测量原理,并建立起严格的“量”的概念;了解仪器的结构及各类分析方法的特点、应用范围及局限性;培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。从以下几个方面进行研究:重视理论教学;理论联系实际,重视实验教学;多种教学方法的综合运用。

引言

分析化学(Analytical Chemistry)是发展和应用各种理论、方法、仪器和策略以获取有关物质在相对时空内的组成和性质信息的一门科学,又被称为分析科学(Analytical Science)。该课程内容包括化学分析和仪器分析两大部分。化学分析包括分析化学的基本知识;定量分析方法的基本步骤;分析化学中的误差与数据处理;分析化学中的质量保证与质量控制;容量分析方法和重量分析法。化学分析部分的理论和方法是分析化学的基础。仪器分析包括原子光谱法(原子发射光谱法、原子吸收光谱法);分子光谱法(紫外一可见吸收光谱法、红外吸收光谱,分子发光法);电化学分析法(电位分析法、电解与库仑分析法、伏安法与极谱法);色谱法(气相色谱、高效液相色谱法);核磁共振波谱法;质谱法等。分析化学既有严密、系统的理论,同时又有很强的实用性,是理论与实际密切结合的学科。通过本课程的理论与实验教学,要求学生掌握分析化学的基础知识、基本理论和基本实验技能;掌握各类分析仪器的测量原理,并建立起严格的“量”的概念;了解仪器的结构及各类分析方法的特点、应用范围及局限性;培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风;使学生初步具有根据实际问题选择合适分析方法的能力,并与实验课程相配合,初步具有解决实际问题的能力。为了使学生更好地掌握这门课程,要求教师必须更新教育观念,改进教学方法和教学思路,提高教学质量。现从以下几个方面谈谈教学体会。

重视理论教学

1.教学中抓住重点、难点。分析化学内容比较繁杂,涉及到无机化学、物理化学、有机化学、电化学等方面的内容,学生普遍反映这门课程内容复杂、抽象,难以理解和掌握。因此,在教学中一方面要抓住主要脉络,抓住教学的重难点,举一反三,将抽象化知识尽量简单化。如波谱分析部分学生反映抽象、难理解,但这部分是重点之中的重点,讲授时要慢讲,并结合有机化学的结构式多举实例,多用一些图谱解析实例给大家讲解,就容易多了。另一方面则要善于归纳总结。例如:整个分析化学包括两大主要内容:化学分析和仪器分析。现列举如下:

分析化学

容量分析配位滴定法

酸碱滴定法

氧化还原滴定法

沉淀滴淀法

重量分析

仪器分析电化学分析

光谱分析IR

UV

NMR

质谱

色谱分析TLC

GC

HPLC

这样分析化学的主要脉络就理清了,掌握这个脉络,有利于学生记忆。

2.注意交叉学科之间的联系。分析化学是研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理论的一门科学,与其他学科有着很大的联系。如:化学分析部分及电位法和永停滴定法主要包括定量分析,学生在学习这一部分内容时要充分掌握化学平衡理论在分析化学中的具体体现和实际应用,与无机化学、物理化学中的溶液理论紧密联系起来,理解各类分析方法的基本原理,发现反应过程中各种平衡状态,各成分的浓度变化。

3.培养自学能力。以往教学采用“填鸭式”教学方法,既乏味又不生动,学生只是机械地听,时间长了学生不善于动脑思考。因此在教学中,采用讲清基本原理的同时,让学生完成一些相关内容的论文。比如,在讲高效液相色谱法时,因学生不能进行实际操作,很难了解它们用处的真正意义。但在教学同时,让学生写出相关论文,如“HPLC在……方面的应用”等,这样学生既能练习查阅文献,又能了解此种方法的应用的重要性。

理论联系实际,重视实验教学

分析化学是一门实践性的学科,以解决问题为目的。通过教学及结合现实生活中的实际例子,学生可理解消化课堂所学基本原理和方法,理论知识得到进一步的巩固和验证,同时实验教学也是培养学生实际动手能力和创新能力的重要途径。为了提高学生实验水平为此我们采取了一些方法。

1.课前写预习实验报告。写的内容包括实验目的、原理、操作步骤、注意事项。这样学生在上实验课之前就已初步了解所要上课的内容了,待老师讲完后再动手做就事半功倍了,而且,很快掌握理论与实践结合,理论课上不易理解的知识点就豁然开朗了。

2.课堂上老师提间,学生也可以发表自己的见解。课堂提问是很古老的方法,但效果还是得到肯定。有时有的学生还是处在被动的学习状态,虽写了预习报告未必认真思考,若课堂提问的话,学生在预习时就会认真去考虑实验所涉及的内容,这样促使学生去复习课本知识和主动查阅资料,这样既提高学生积极思考能力又加深了对理论教科书内容的理解和掌握。

3.培养学生自己设计实验,亲自动手操作的能力。分析化学中波谱解析是学生比较难掌握的,只空讲原理学生很难接受,若让学生自己结合有机合成实验的内容让学生自己设计合成化合物,然后利用分析化学中波谱学知识,让学生亲自对自己所合成的化合物进行测谱,如红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱、质谱、碳谱等,这样学生既掌握了波谱学的理论和实际应用知识,又培养了学生自己设计实验,亲自动手的能力,同时也真正懂得分析化学对于药学专业人员的重要性。

多种教学方法的综合运用

1.改革传统的教学方法。在现代教育理念——研究性学习、探索性学习、协作学习等的指导下,我们需要根据课程内容和学生特征,设计多种多样的教学方法,同时要结合高职教育的人才培养模式进行教学设计。

课堂讲授:

在认真提炼基础性内容的同时,重视新技术在教学中的应用和教学方法的改革,加人扩充性知识,使学生了解新方法,为实验教学及今后的走向工作岗位打下扎实的理论基础。

问题教学:

老师先提出问题,由学生在实验中去分析,找出问题存在的原因以及如何去解决。有效调动学生积极参与学习,促进学生积极思考。

启发式教学:

联想式启发、对比式启发、由浅人深启发、总结式启发等方法进行教学。调动了学生的主动性、积极性和创造性,使课堂教学充满活力。

演示教学:

针对难度较大或精细程度较高的实验,由老师演示,然后由同学操作,老师在旁边亲自指导,便于学生准确掌握。

参观式教学:

在定量化学分析授课期间,组织学生下厂实习,了解企业的情况,增加学习的兴趣。

2.多媒体教学方法与传统方法相结合,提高教学质量。由于现代教育技术的发展,我们可以运用多媒体课件进行教学。多媒体由于具有文字、图表、动画、声音,可以刺激学生感观系统,调动学生学习积极性和主动性;可以拓宽教学内容,增大教学容量,提高教学进度。

实际运用中,要注意多媒体教学与板书的结合。实践表明,运用多媒体辅助教学,由于不需要板书,速度快,使部分学生的思维速度跟不上,整体很难获得良好的教学效果。教学过程中发现对易理解的内容,学生表现非常活跃,对难理解和掌握的内容,学生往往表现欠佳,如采用经典方法进行板书、讲解则可获得良好的教学效果;对公式推导,计算举例应用板书、讲解也能获得良好的收效。因此,在教学活动中,要注重多媒体教学方法与传统方法相结合,提高教学质量。

3.网络教学和课堂教学相结合,提高教学质量。教师可以充分运用网络巨大的承载力,制作丰富、详实、动感的教学内容课件,弥补课堂教学时数的不足。学生可以根据需要打开教学内容来阅读、理解、记忆、掌握课堂上没有理解和掌握的内容。可以打开感兴趣的内容进行详细的阅读、理解和探讨。网络教学和课堂教学相结合,教学方式灵活,可以有效提高教学质量。