从仪器分析技术的某些发展趋势看仪器分析课程教学改革
- 格式:doc
- 大小:29.50 KB
- 文档页数:3
第49卷第11期2021年6月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.49No.11Jun.2021仪器分析“N+l”模式课程改革研究贾海浪,林丽霞,孙建华(江苏理工学院化学与环境工程学院,江苏常州213001)摘要:仪器分析是化学类本科生的必修基础课程,时代的发展使得分析方法和实验技术都产生了深刻的变化,这些都对仪器分析提出了越来越高的要求。
本文旨在如何改革目前陈旧的教学模式,通过“N+1”模式进行仪器分析课程改革,注重过程考核,其中N的形式多样,包括课堂笔记、课堂提问、讨论、考勤、作业、单元测试、实践实验考核、期中考试等,而1为期末考试,以此激发学生的学习兴趣,全方位提高教学质量。
关键词:仪器分析;N+1;课程改革中图分类号:G642文献标志码:B文章编号:1001-9677(2021)011-0150-02 Study on“N+1”Mode Curriculum Reform of Instrumental AnalysisJIA Hai-lang,LIN Li-xia,SUN Jian-hua(School of Chemistry and Environment Engineering,Jiangsu University of Technology,Jiangsu Changzhou213001,China)Abstract:Instrumental Analysis is a compulsory basic course for Chemistry undergraduates,With the development of the times,analytical methods and experimental techniques have undergone profound changes,all of these put forward higher and higher requirements for instrument analysis.Aimed at how to reform the current obsolete teaching mode, through the"N+1"mode of Instrumental Analysis curriculum reform,the process of assessmentwas paid attention,in which the form of N was diverse,including classroom notes,classroom questioning,discussion,attendance,homework, unit test,practical experiment assessment,mid-term examination,etc.,and1was the final examination,so as to stimulate students5interest in learning and improve teaching in an all-round way learning quality.Key words:Instrumental Analysis;N+1;curriculum reform仪器分析是化学类本科生的必修基础课程,各种前沿学科的快速发展对仪器分析提出了越来越高的要求“切。
仪器分析技术最新发展趋势及应用仪器分析技术是指将化学、物理、生物等分析方法中的测试仪器、设备和技术应用于实验室中的分析。
随着科学技术的不断进步,仪器分析技术也在不断发展,并且在许多领域得到广泛应用。
本文将介绍仪器分析技术的最新发展趋势及应用。
(1)仪器分析技术的自动化自动化是仪器分析技术发展的重要趋势。
传统的仪器分析方法需要大量的手工操作,而自动化技术可以将这些操作自动化,从而提高效率和精度。
例如,自动化的样品制备技术可以将样品的前处理过程自动化,从而减少操作人员的误差和劳动强度。
微型化是仪器分析技术的一个重要趋势。
微型化技术可以将传统的大型仪器压缩到微型尺寸,从而使得仪器更加便携、更加便于操作和管理。
例如,微型质谱仪可以将传统的高分辨率质谱仪缩小到便携式大小,从而方便实时监测。
多模态是仪器分析技术的一个新趋势。
多模态的仪器可以同时具有不同的测试模式,从而可以更加全面地分析样品的信息。
例如,多模态光谱仪可以同时测量样品的吸收光谱、荧光光谱和散射光谱等信息。
2. 仪器分析技术的应用仪器分析技术在许多领域都有广泛的应用,以下是几个常见的应用:(1)食品分析仪器分析技术在食品分析中被广泛应用,例如高效液相色谱、气相色谱、质谱等方法可以检测食品中的有害物质和添加剂,从而确保食品的质量安全。
(2)环境分析(3)医学分析仪器分析技术在医学分析中也有重要的应用,例如生物芯片技术、分子诊断技术等方法可以检测人体组织、细胞和分子中的信息,从而帮助医学诊断和治疗。
(4)材料分析仪器分析技术在材料分析中也有广泛的应用,例如透射电子显微镜、扫描电子显微镜等方法可以检测材料的微观结构和成分分布,从而帮助材料的设计和加工。
综上所述,仪器分析技术的发展已经具备自动化、微型化和多模态等趋势,并且在食品分析、环境分析、医学分析和材料分析等领域有广泛的应用。
未来,仪器分析技术将不断发展,为我们的日常生活和科学研究提供更加精确、高效和便捷的分析方法。
《仪器分析》课程论文•相关推荐《仪器分析》课程论文本文论述了《仪器分析》(含实验)课程教学体系的建设与改革。
我们以激发全体学生的学习兴趣,培养综合性、研究性与创新性人才为基本目标,强调理论联系实际,倡导启发式教学,通过改革使教学结构更趋于合理,体现出仪器分析教学计划的科学性和教学内容的先进性及教学手段的连贯性。
分析化学是一门对物质的组成、结构和状态进行系统测量与表征的科学,是人们认识物质世界的重要手段之一。
[1]它包括化学分析和仪器分析两大部分,两者相辅相成,缺一不可。
《仪器分析》课程是综合性大学和高等师范院校中一门新颖的交叉学科。
[2,3]《仪器分析》(含实验)课程目前是我校化学与材料科学学院应用化学、环境科学和工程以及化学教育专业本科生的主干基础课程。
仪器分析是一门集化学、物理学、生物化学、数学和计算机科学等多学科为一体的综合性学科。
[4]由单纯提供分析测试数据,上升到从原始的分析测试数据中最大限度地获取有价值的静态和动态物质信息,以解决自然科学各领域中的关键问题。
作为自然科学研究领域中物质的信息科学,仪器分析的发展被寄予越来越大的期望,并提出越来越高的要求。
因此,作为本科生的仪器分析理论与实验课程体系的教学,也越来越显示其重要性。
结合目前的化学领域发展现状和教学要求,我们深刻认识到仪器分析课程的教学涉及面较广且综合性较强,在课堂教学中既要传授各种现代仪器分析方法的基本原理,又要介绍仪器的基本结构、测试原理和定性定量的分析方法,尤其是各种方法的特点及其应用范围。
而就目前我校的仪器分析课程教学现状来看,尚与国内其他院校存在一定的差距,无论是教学内容,还是教学方法,都缺乏及时更新,这本身与仪器分析方法的飞速发展是相矛盾的。
因此,通过对《仪器分析》课程体系进行改革和实践,更新教学思想、改革教学方式、采用多媒体教学手段、理论与实验密切结合等途径,合理优化课程的内容和结构,对培养综合性、研究与创新性人才具有十分重要的意义。
从仪器分析技术的某些发展趋势看仪器分析课程教学改革
1 仪器分析技术发展的大趋势
分析化学发展史上有三次大的飞跃,其中第三次飞跃是经典仪器分析吸取了现代科学技术的新成果,利用物质一切可以利用的性质,建立表征测量的新方法、新技术,开拓了新领域使古老的分析化学焕发迷人的青春活力和无限的勃勃生机,分析化学从此进入了现代仪器分析的发展阶段。
计算机技术和软件起到了不可估量的作用。
现代仪器分析的发展跨上了计算机化这一新台阶,已经是毋容置疑的事实。
现代分析仪器几乎无一不带有微处理器或微机, 过去只能用模拟电路方式实现的仪器功能现在可借数字模拟以更优的性噪比实现。
当代仪器分析技术更是出现了软件化的趋势——随着计算机软件突飞猛进的发展及其在仪器分析中的广泛应用,化学计量学软件如多元校正算法软件、数据库、谱图检索系统、人工智能软件等层出不穷, 更新换代,功能越来越强大;分析软件包在整个分析系统中的作用越来越重要;目前先进的大型分析仪器都配有高性能的计算机系统, 包括计算机硬件系统和分析软件系统, 如Nicolet Avatar 360 红外光谱仪配有当时( 98 年) 最好的国际名牌P 计算机, WIN97 操作系统和最新的32 位红外光谱分析软件( Ezomnic 4.1b, Search 4.1b) ,该软件包在硬件的配合下,除了能完成常规的分析测试任务外,还具有强大的数据库、质量控制( QC)、自动校正、自我诊断、远程网络诊断等功能。
在某些现代化的在线分析仪器中, 计算机软件系统不仅指挥、控制着仪器主机的各个组成部分( 包括采样系统、样品处理系统、测试系统、数据处理系统、在线即时处理系统等)的协同工作,而且与企业局域网( Intranet ) 或因特网( Internet )相连,接收处理来自企业决策层、分析测试中心、质量管理层或生产管理层的指令,并向有关方面及时、快速地发送和反馈分析测试信息,软件系统起关键作用。
2 仪器分析教学中存在的问题
仪器分析技术的快速发展对仪器分析课程教学产生了很大的冲击和影响, 也暴露了现有仪器分析教材、教学内容、教学手段等许多问题,发人深思。
(1)教材内容相对滞后
随着计算机技术的飞速发展, 分析仪器的面貌日新月异,仪器的更新周期越
来越短,分析数据的处理: 现在的分析仪器,基本上带有较高档次的计算机及数据处理系统, 过去较复杂的数据处理,现在也许只是按一下按键就可以完成了。
但许多仪器分析教材还是花了相当多的篇幅来介绍手工处理数据的技巧。
例如: 电位分析法中还有介绍格氏作图纸的绘制及应用技巧的内容。
笔者认为, 这一部分内容应该删除了。
新知识与新技术的介绍:新仪器已普遍采用了新的技术,在现有的教材上很难找到有关叙述, 有些教材还在介绍快要淘汰的技术。
例如新的原子吸收仪基本上采用了塞曼效应或自蚀效应和扣除背景技术,而教材上很少有讲其基本原理的。
又如, 现代极谱仪,基本都采用了线性及非线性扫描技术,其记录的图谱与笔录极谱图相差很远, 笔录极谱仪早已淘汰。
但目前大部分教科书还以笔录极谱图来解释极谱的分析原理,介绍平行线法、三切线法测量极谱波高。
很显然, 教材内容与实际实验相偏离。
现代极谱仪普遍采用的导数数据处理技术,在一般的教科书中基本上找不到。
教材中有关计算机的内容既陈旧又不实用。
有心研究一下, 还会发现现有的仪器分析教材内容落后于新仪器发展的许多方面。
值得注意的是, 这些新仪器已经应用于教学。
(2)新仪器与旧实验内容的矛盾
目前所能看到的许多仪器分析实验教材,其内容相当多是按旧仪器的工作状态来编写的。
旧仪器的操作大体是旋纽,笔式记录仪,手工绘图、手工记录、手工处理数据等。
新仪器的操作方式已有相当大的变化,显示器代替了记录仪、键盘、鼠标代替了旋纽, 图形与数据可用打印机自动打印。
用新仪器做实验,遇到的问题主要有以下三个:一是为使实验顺利进行,指导教师得花相当多的时间讲授新仪器的工作原理、性能特点、操作使用方法等实验预备知识,而由于这些内容不在教材中,学生的重视程度大打折扣,即使学生很认真地听了,通过实验也掌握了,但由于没有详细的书面复习材料,还是会事过境迁,教学效果不尽人意。
二是学生完成一个实验所需要的时间缩短了,指导教师要考虑如何安排学生用更多的时间和精力设计实验,提高分析测试的精密度和准确度;三是新实验对学生的计算机能力和专业英语提出了更高的要求。
而由于学生的计算机和专业英语能力不足,实验时指导教师得花不少时间给学生解释满屏的计算机术语和专业英语, 同时还不放心放手让学生操作, 学生的实验能力、创造能力培养的目标难以实现。
3 仪器分析教学改革的对策
(1)加强基本理论教学
仪器分析的基本原理、概念是教学的重点,新仪器所采用的新理论、新技术更是要结合实验作重点介绍。
(2)改革课程设置、教材和教学内容
加强计算机技术和软件技术在分析化学中应用的能力教育。
除了已经普遍开设的计算机应用基础课外,可结合学校的具体情况,对工业分析专业高年级学生开设以下选修课: 计算机在分析测控领域的应用,常见化学计量学软件(包括仪器分析软件包) 应用,分析测试专业英语,软件工程等。
根据现代分析仪器的发展及时更新教材和补充教学内容。
(3)加强实验和见习,培养学生动手能力和创新能力
调整课程教学计划, 增加学生实验、实验设计和工厂见习、现场分析的内容,使学生有更多的时间动手实验,面对问题情景动脑设计实验方案并亲自验证,进行模拟实验等;结合新仪器的特点设计出新的、高层次的教学实验, 不断地提高实验教学水平。
实践证明, 只有“活“的教学才能更好地培养学生的动手能力和创造能力。
( 4)积极应用现代教育技术
应用现代教育技术, 如多媒体CAI(多媒体计算机辅助教学) 和网络教学, 以提高教学质量,更好地培养人才。
多媒体CAI集成文字、图形、影像、动画、声音及视频等多种教学媒体信息,并将它们完美地结合起来, 在仪器分析的方法原理、概念和仪器构造、工作原理的教学中大有用武之地;应用网络教学技术, 教师和学生可以享国际教育资源,学习国外先进的仪器分析新理论、新技术、新方法和新应用。