化学分析工论文实用13篇

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化学分析工论文

篇1

CAI辅助化学教学形式多种多样,应用比较普遍的是用大屏幕投影系统与传统教学媒体有机结合来进行教学。教师可以边讲边操作;也可以结合教学内容,展示事实、创设情景、呈现过程、提供示范,必要时再辅以课堂实验等。这样的教学模式除了公认的信息量大、时间利用率高等优点外,我认为在设计时还应具有以下不可替代的功能:

一、直观

想象力是智力活动的翅膀。在现实刺激物的作用下,人脑中的旧表象重新配合,从而构造出与原有事物基本相符甚至完全崭新的形象的心理过程称为想象。丰富的记忆表象是培养想象力的重要手段。在化学教学中培养学生的想象力也是大纲和考纲的要求,是培养学生素质的重要组成部分。想象的水平是依一个人所具有的表象的数量及质量为转移的。培养想象力,就必须扩大充实表象的数量,改善已有表象的质量,以扩大已有表象的储备。

化学研究的对象中有大量的微观过程,若只通过教师的讲解去想象实际发生在三维空间中的运动和变化是有难度的。在传统的课堂中,由于给学生提供的感性材料受到很大的局限,有时因不能给学生直观的表象而影响了学生对知识的理解与巩固。如:化学中的一些微观抽象知识一直是课堂教学中的难点。依靠传统的讲授和静态模型的展示提高教学效果,已经越来越不能满足现代中学生的需要。因此,对原子结构、分子在化学变化中的变化、电子得失、微观粒子的基本特性等大量微观现象进行动态的模拟是化学教师渴求的现代教学手段。

通过多媒体计算机可以把微观抽象的内容及某些实验利用二维或三维的图像、动画进行模拟。用图形、图象、动画、文字和声音等方式向学生提供丰富的感性材料,特别是可以把从文字材料获得的概念转化成直观的形象,把难于想象的微观世界宏观化,把难以演示的实验形象化,通过直观的视觉来帮助学生理解,大大降低了难度,使学生深入认识事物的本质,从而使教学难点顺利突破。这样学生多种感官同时参与学习,教学信息丰富,学生获得的记忆表象数量及质量均大幅提高,日积月累想象力自然得到长足发展。举例如下:

①展示分子结构及分子的分裂情况。这主要用于物质结构及化学变化实质的教学中,如H2O、H2、O2等分子结构,可通过制成立体分子结构动画,生动地展示在大屏幕上。通过Anthorware制作动画,加上闪烁与伴音,能形象地展示水分子分成氢原子、氧原子,氢、氧原子分别构成氢分子、氧分子等。

②模拟工业生产流程。教材中有些生产流程的内容,如钢铁的冶炼、石油的炼制及合成氨工业等,仅靠挂图及教师讲解,效果不理想。恰当地利用动态模拟,能使学生对主要生产设备内的反应产生身临其境的感觉,避免了书本上冗长文字所造成的呆板、枯燥。

③模拟实验及视频播放实验录象。化学是以实验为基础的科学,演示实验是必做的,不能用计算机来代替。但常规实验受到条件限制有某些不足,这可以通过CAI课件中的动画、视频播放等手段来弥补。如液态空气的蒸发,普通中学的实验室是没有条件得到液态空气的,课堂上难以演示;再如浓H2SO4的稀释时错误地将水倒入浓H2SO4,会带来什么后果呢?这是不能用实验来演示的。但都可通过动画模拟及伴音得到解决。又如Na与H2O反应实验,通过投影实验能使全体学生基本看清,但反应太快,学生完整描述实验现象有困难。这时可将该实验的视频文件反复播放,并通过帧数控制定格在几个特殊阶段,这样学生就能将实验的整个过程看得十分清楚。

二、互补

CAI在化学课堂教学中不能起主导作用,只是化学教学中的一个必要的补充,这也要求我们在课堂设计的时候和CAI设计的时候充分考虑到这一点。课堂设计的时候,必须还是按照课堂必有的一些步骤进行课堂设计,如复习提问、引入新课、讲授新课、板书设计等等。作为一个必要的补充,CAI可以在任何需要的时候出现。

1、与实验的互补

化学实验是有目的地使自然界中的化学现象在特定的环境、条件下简单化、明晰化、突出重要因素重现出来,以便于进行观察、研究,认识物质的性质及其变化的规律。化学实验中物质的性质及其变化通过声、光、色、态的改变生动、鲜明的表现出来,为学生提供丰富的新意刺激,可以有效的调动学生的各种感官,全面、清晰、准确的认识物质的性质及其变化的规律。化学是一门以实验为基础的自然科学,说明化学中的一些现象、变化,当然必须充分通过课堂化学试验来说明。CAI课件与化学实验两者必须相辅相成,相互补充,同时为化学课堂教学服务。也就是说,CAI课件中的模拟实验也不能代替全部课堂演示实验。如:在讲水的组成时,首先在课堂上做电解水的实验,两电极产生的性质截然不同的气体引起学生的兴趣,都想知道为什么水通电产生的为什么不是水蒸气。接着老师展示CAI课件,从微观方面以动画的形式展示水分子在通电时变化的原因。学生心中的谜团终于解开了,同时也接受到了新的知识。在这里,化学实验教学和CAI课件就起了非常好的互补。

2、与板书的互补

板书,是教师用以传达教学信息的一种媒介,是化学课堂教学的重要手段和环节之一。它和教学语言,非语言行为或先或后或同时出现,互为补充、完善,是化学课堂教学不可缺少的部分。在一堂完整的课堂教学中,板书可以揭示教学内容的要点和逻辑层次,体现知识脉络和体系。板书直观、精炼。它通过调动、刺激学生的视觉器官,将教学信息的结构及其内在联系呈现给学生,使学生便于联想记忆。流畅漂亮的书法,新颖别致的布局,搭配合理的色彩等无不给人以美的感受,对学生的审美观和表达能力具有潜移默化的影响。人们把精心设计的板书称为形式优美、重点突出、高度概括的微型教科书。化学学科的特点决定化学知识的层次性、阶段性。没有板书或者仅仅只是展示一下板书,知识的全面性或者层次性不能在学生头脑中形成一个整体。一堂课下来,学生对CAI课件中的图片、声音、动画有较强的记忆,而他们所记忆的知识点是零散的,不完整的,不系统的。

三、交互

CAI网络课件人机对话的方式有效地实现了程序化、启发式教学。可无距离地实现个别化教育,因人施教。“教师”与学生间可用文字、声音、图像、动画等进行相互交流,这是“一块黑板、一张嘴,一支粉笔讲到底”的传统教学方法根本无法实现的。交互式的教学方式使教学效果得到了显著地提高。

教师讲课前,首先发一道命令,封锁所有学生的键盘,强制性地中断学生操作,然后教师通过网络软件将自己屏幕上的信息实时地传递到各个学生机,随着讲课内容的不断变化,教师可以适时改变屏幕上的内容。如学生在学习中遇到了问题,自己无法解决,学生只要按一下控制键,教师那边就能得到及时的反馈,老师立即把学生的屏幕截取过去,通过自己的键盘和这位学生做一个双向式的交流,共同地解决问题。这一切只是在“默默无声”不影响其它同学的情况下完成的。如果老师发现学生的问题解答得很有创意,或者是觉得这个答案有相当的典型意义的时候,他还可以将这个学生的答案示范给在座的每位学生,让所有学生分享他的成功和教训。这种新的教学模式比传统课堂教学更能促进师生之间的交流与合作,教师在这种教学环境下,会感到自己更多地是一个管理者和引导者,而不是一个说教者。我认为这完全符合目前教育教学改革的需要,通过这一方式可以使学生在各自的基础得到更加全面地发展。

此外利用计算机的存贮信息量大的特点,可以大量储存相关知识点的习题、例题以及与化学相关的课外资料,这对学生进行因材施教提供了极大的方便。现在软件市场上的相关题库均有各种层次的习题、例题及测试反馈系统,对于优秀生计算机可以根据要求调出难度较大的资料供他们选用;对于基础薄弱的学生,也可以调出巩固性习题,且计算机可以不厌其烦地帮助学生,适时地在屏幕上出现鼓励性提示语,对于克服学生的厌倦心理和被动心理大有益处。

四、安全

化学实验教学历来都强调要保障实验的安全,安全是教学实验必备的一个条件,过去对化学实验的不安全因素主要考虑为爆炸、起燃、强腐蚀、极毒等。而现在,人类对环境保护日益重视,化学实验产生有害环境的废气、废液和废渣等也被视为实验的不安全因素,因为其结果同样会影响到师生的健康,而且这种危害还具有广泛性和持久性。现阶段的新课程改革就已非常重视这个问题,如删除了会引起空气污染的硫的燃烧实验、引起危险的氢气爆炸实验等。但是硫的燃烧、爆炸的形成又是一个非常重要的基础知识,如果使用CAI课件中播放视频的方法,则可以很好的解决此类问题。此外对于下列实验用CAI课件演示的方法完全可以起到很好的效果。

1.有毒、有害以及在短时间内无法完成的实验。如胶体的电泳、硫化氢的性质与制取、CO、SO2、Cl2等毒性实验。

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中图分类号:F713.5 文献标识码:A

收录日期:2015年9月28日

乳制品消费水平是一国居民消费水平高低的重要标志。随着经济不断发展和居民生活水平的不断提高,对乳制品的消费也呈现出不断增长的趋势。

一、河北省乳制品消费总体分析

无论从生产还是从消费来说,中国都是一个奶业大国,但是却称不上一个奶业强国。自2005年以来,中国乳制品产量稳居世界第3位,约占全球总量的5.5%,但由于中国人口众多,人均乳制品生产量却很低。液态奶消费量很低,奶油和奶酪消费量更低,奶粉消费量较高。

(一)河北省城镇居民家庭人均乳制品消费情况。2010年、2011年、2012年河北省城镇居民人均全年乳制品消费支出分别为148.19元、179.01元、203.69元,是全国平均消费水平的75%、76%、80%,居全国第25位、第26位、第25位,因此虽然消费水平逐步靠近全国平均水平,但所列名次并没有根本变化,说明其他落后省份也在不断进步。(表1)

(二)河北省农村居民人均乳制品消费情况。河北省农村居民乳品消费水平增长很快,2010年接近全国平均消费水平,排名全国第15位,2011年已经超过全国平均消费水平,河北农村居民家庭人均乳品消费量分别为5.50千克、6.24千克,是全国平均水平的106%、118%,居全国第14位、第11位。

虽然河北省农村乳制品消费相对于城镇居民来说,从全国看来并不占明显弱势,但是毕竟当前城镇居民消费是乳制品消费的主体。因此,从总体上看,河北省乳制品消费水平低,从而造成有效需求不足,也在一定程度上抑制了乳制品的生产。(表2)

二、河北省乳制品消费结构分析

(一)河北省城镇居民乳制品消费结构。河北省城镇居民对不同乳制品消费经历着不同方向的变化,尤其2010年后,鲜乳品占比基本稳定在55%左右;酸奶消费出现下降趋势;奶粉消费逐步上升,并逐步稳定在16%左右;其他乳制品消费首先上升,并逐步稳定在11%左右。(表3)

总体上看来,河北乳制品消费大体上是鲜乳品消费依然是主体,与其他乳制品消费分成。从全国情况看,鲜乳品与其他乳制品消费的比例大致是五五分成。相对而言,河北省鲜乳品消费比例较高,而奶粉消费比例较低。

(二)河北省农村居民乳制品消费结构。相对于河北省城镇居民乳制品消费结构而言,河北省农村居民对鲜乳品的消费比例更大一些,约占乳制品消费总量的65%左右,其他乳制品消费约占35%左右,但是鲜乳品所占比例有逐步下降的趋势。从全国情况看,河北省农村居民消费结构与全国农村居民消费结构大体相当。(表4)

不论城镇还是农村,目前奶制品消费结构比较单一,主要消费品种为鲜乳品、奶粉和酸奶,对于奶酪、黄油的消费量很少。这种现象一方面与人们的饮食习惯有关;另一方面是人们缺乏有关奶酪、黄油的知识。

三、促进河北省乳制品消费的对策

(一)加强宣传,引导居民消费。近年来,食用乳制品的人数越来越多,乳制品消费量也逐年提高。但目前国内消费者对乳制品的重要性还缺乏一定认识,对乳制品的消费观念和消费习惯有待于进一步提升。因此,要通过电视、广播、网络等各种宣传媒体,采取各种形式开展鲜乳及乳品营养价值和科学功效的知识宣传,积极引导居民消费。宣传重点放在在中小城市和农村,引导居民膳食结构不断合理化。逐步转变居民消费观念,使其认识到乳制品是一种有益健康的营养食品。改变消费者的消费习惯,增强消费者对乳制品的消费偏好,使乳制品逐渐成为居民日常生活必备品,从而扩大对乳制品的市场需求。

(二)加大对乳品市场的监测及信息披露力度,增强居民对乳制品的消费信心。通过加品监测,及时披露信息、公布乳品质量安全状况,使乳品质量阳光透明,是增强居民对奶制品消费,尤其国产乳制品消费的重要措施。当前河北省乳制品消费较低的原因是多方面的,“三聚氰胺”事件造成的负面影响是其中之一,“毒奶”的阴影在许多居民的心目中依然存在。因此,重塑国产乳制品形象,必须加品检测,及时披露真实信息,让居民重新树立对国产乳制品的信心,是促进河北奶业持续健康发展中至关重要的一环。

(三)推动乳品由偶发性消费向习惯性消费转变,激活四线及以下地区的乳制品消费活力。当前是四线及以下地区居民由“偶发性”消费向“习惯性”消费转变的关键时期。因此,应在推进区域无缝隙铺货基础上,提升低价位乳品生产比例,推动四线及以下地区乳品消费水平。四线及以下地区居民乳品消费从普及到形成习惯消费需要10年时间,到2025年居民乳品消费将由“偶发性”向“习惯性”转变,当然随着城镇化进程的加快,这一目标有望提前实现。

主要参考文献:

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异化可以说是西方文学中一个由来已久的重要主题,尤其到了现代主义作家那里,这一主题得到全面的拓展和深化。异化是指在异己力量的作用下,人丧失了自我的本质,丧失了主体性和精神自由,以及由此而产生的精神创伤和心理变态。其结果便是人丧失了理性的,,意志的能力,成为某种不可知的力量的受害者。艾米是((人树》中性格近乎扭曲,有着严重变态心理的一个重要人物。一个被异化的人的自我丧失,失却精神自由,人格趋于分裂等特征在她身上表露无遗。艾米“不以自己是自己力量和自身丰富性的积极承担者来体验自己”,而觉得自己是依赖于自己之外的某种力量。于是,她对所依赖的某种力量产生极强的依赖性和占有欲,迷失自我,成为一个与自我相异化的人。

艾米对丈夫斯坦怀有强烈的占有欲和控制欲。结婚之前,“她还没有爱过任何人”,也“还没有被人爱过”,“除了母亲在临死前很短的一段时间内,怀着一种焦急和烦躁的心情给过她一点点爱”。于是,童年时代爱的缺失为她日后一旦发现爱,获取爱便产生极强的占有欲和控制欲埋下了伏笔。婚后的艾米体味到爱情的甜蜜。但这种甜蜜很短暂。斯坦的沉默寡言和疏远,使得艾米越是深爱斯坦,越是感到爱的缺失,越是深陷于一种爱的激情中无法自拔。她对爱越来越贪婪。“她确很贪婪,对面包;一旦发现之后,对他的爱。”艾米甚至把斯坦视为自己的上帝,“上帝的慈悲只是表现在集市结束,大车回来时辘辘的车轮声。上帝的爱便是印在她唇上深深的亲吻。”然而,“人供奉给上帝的越多,他自身中留存的越少”,直到“这个男人吞噬了这个女人”。她越来越深陷于对斯坦的占有欲中无法自拔,也越来越的在感受着自我的丧失中惶惶不安。所以艾米常常处于一种害怕失去归属感的焦虑当中。对她而言,斯坦就是她的归属。因此,他对斯坦的爱情时常伴随有歇斯底里式的狂热和奋不顾身。“如果需要的话,她可以迸发着爱的呼声引颈就戮”。然而,尽管她自信“她对他熟悉得连每一个毛孔都知道的一清二楚”,但始终“她还是没能把丈夫成功地‘吞噬’了”。当她最后一次“用她的身体和意志所蕴藏的全部力量,紧紧地抱着他”时,她抱住的只是一具已经冰冷了的尸体。 艾米强烈的占有欲还体现在他对儿子雷的感情上。艾米对雷的感情超出了常理中的母爱之情,显得扭曲和变态。雷刚出生时,艾米就坦言她“就能把他吃了!她对他真是爱不够,甚至那种长久的,要吞下去似的亲吻也不能发泄她心中的爱”,她甚至盼望“他能再平平安安地回到她的肚子里”,那样,雷就可以永远为她一个人所独占。这也是为何艾米一开始不喜欢雷的妻子埃尔西,而在知道雷并没有完全被妻子所掌握时,“怀着这样一种可怜对方的心情”,她开始喜欢埃尔西了。她甚至都不想与斯坦分享儿子,所以在斯坦和雷发生龄龋时,她会产生古怪的快乐。总之,她只想独享对儿子的占有权。任何人对儿子的共享都会招致艾米的嫉妒和怨忍。

艾米穷其一生都是活在强烈占有欲的奴役中,失去了自我,没有丝毫的精神自由可言。在言及女儿塞尔玛的婚姻时,来看艾米和斯坦之间一段简短却意味深长的对话:

“可她真的得到他了吗,斯坦?”她急切地望着丈夫的脸。

“她得到他了吗?”

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2创建适应创新型人才培养和专业发展需要的课程内容体系

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

3致力于有特色的立体化教材体系建设

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

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

4.1提倡大纲式教学方法我们认为,讲基础课的教师授课要有自己的观点、见解,并事先写成提纲发给学生,让学生课前预先了解讲授的内容,知道怎么预习,要听什么,要问什么,将来准备研究什么。这样学生就能掌握学习的主动权。这是一种易于学生自学的方法,可以激发学生学习的积极性,增强学习的自觉性,多读书、多思考、多提问,使学生获得较高的学习兴趣,营造出和谐宽松的教学气氛。同时,把大纲交给学生,也能督促教师从备课开始就不能敷衍,要以一种搞科研的态度去讲课,讲思路、讲方法、讲体会,介绍本学科的前沿趣闻。这种方法已获得了良好的教学效果[15]。

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主办单位:中国仪器仪表学会化学传感器专业委员会

出版周期:季刊

出版地址:湖南省长沙市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1008-2298

国内刊号:32-1406

邮发代号:32-1406

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1981

期刊收录:

CA 化学文摘(美)(2009)

核心期刊:

期刊荣誉:

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化学分析实验;全英文;教学方法

分析化学通过一定的测试方法,鉴定物质的化学组成、测定物质的含量、确定物质的结构和存在形态及其与物质性质之间的关系等,“量”是分析化学的核心。化学分析实验课是分析化学课程的重要组成部分,向学生提供了正确熟练掌握分析化学实验基本操作和技能的重要途径,并让学生在实践中强化对分析化学“量”的核心概念的理解[1]。中外国际化合作办学是高等教育国际化的重要途径,也是目前国内各高校普遍开展的创新办学模式,通过整合国内外高校教育资源和理念,推进高等教育课程体系和教学方法的改革,培养具有国际化视野的专业人才[2]。国际化合作办学的重要特征是采用世界通用语言——英语构建国际化合作办学课程体系,并采用全英文教学方法,使学生在全英文的授课环境中接受专业知识和前沿信息的教育,培养学生采用英语进行专业学习的能力,以期尽快适应后续国外高校的授课模式。目前,国内一些分析化学教学团队已开展了分析化学理论课双语[2-4]或全英文[5]教学方法的有益探索,但关于化学分析实验课程全英文教学方法研究的报道较少。中山大学化学与化工学院于2010年正式开展了与香港理工大学合作的化学“2+2”国际合作办学项目。化学“2+2”学生第一、二学年在中山大学就读,第三、四学年在香港理工大学就读化学科技专业,学生在中山大学学习期间化学专业课程均采用全英语教学。化学分析实验(全英)课程是化学“2+2”专业学生第一学年的专业必修课,与化学分析(全英)理论课同学期授课[5]。在前期化学分析(全英)理论课建设的基础上,中山大学化学与化工学院进行了化学分析实验(全英)课程建设,并已对两届学生开设了该课程,研究了化学分析实验课程全英文教学方法,取得了初步的经验,现将该课程的教学模式及方法介绍如下。

1课程特点

化学分析实验(全英)课程是化学“2+2”国际合作办学项目教学体系中重要的组成部分,与化学分析(全英)理论课紧密联系,是分析化学的“启蒙”课程之一,是修习后续仪器分析及仪器分析实验课程的重要先导课程,具有重要的意义。化学分析实验(全英)课程计划学时数为54学时,内容涉及四大滴定分析法、重量分析法及吸光光度法等相关内容的基本操作及实验。化学“2+2”学生在学习了化学分析(全英)理论课,掌握了化学分析基础知识后,通过该实验课程进一步熟练、掌握化学分析实验的英文术语及基本操作和技能,强化学生对分析化学“量”的核心概念的理解,从“会学”到“会用”,培养学生从事理论研究和实际工作的能力以及严谨的科学思维方法和作风,提高分析问题和解决问题的能力。化学分析实验(全英)课程采用全英文教学模式,即采用精选的英文教材或讲义,指导教师在实验前有限的讲解时间内,在实验室现场使用英文完成授课与演示,并在实验过程中采用英文与学生交流,进行指导;学生在实验过程中采用英文进行交流、讨论,采用英文撰写实验报告,参加英文试题的口试及实验操作考试。因此,化学分析实验(全英)课程是具有很强即时性的实践课程,学生需要在听完短暂的实验前讲解后立刻动手操作,获得准确的测定结果,并撰写出科学的、逻辑性强的、简洁的实验报告。与化学分析(全英)理论课不同,学生无法在课后反复练习相关的实验操作,因此化学分析实验(全英)课程要求学生有很好的专业外语“听、说、读、写”能力,即能听懂讲解,能与指导教师流利交流,能快速准确地阅读英文教材及文献,能准确流畅地撰写英文实验报告。然而,化学分析实验(全英)课程在大一下学期开设,受众群仅修习过基础无机化学(全英)课程,并未形成较为完善的化学知识网络;同时,大一学生尚未学习化学专业英语的相关课程,专业英语能力薄弱。因此,如何让学生“会听”、“会讲”、“会做”、“会写”成为该课程成功与否的关键。任课教师除了具备扎实的分析化学专业知识、实验技能及良好的英语功底外,还应能结合化学分析实验(全英)课程特点,研究并采用合适的全英文实验课程教学方法讲授该课程,方能实现该课程的教学目标,使学生获益。

2教材建设

化学分析实验(全英)课程以训练学生的规范操作和基本实验技能为目的,通过实验进一步加深学生对化学分析理论知识的理解,因此所选择的实验内容应能与理论课相互联系、印证,使学生能通过实验操作“点对点”地解读化学分析的知识点。其次,由于大一学生专业英语能力薄弱,选用的全英文实验课教材语言应准确易懂,既符合国内大一学生的英文水平,使其能“看懂、学会”,还能满足国际合作办学课程体系的要求。

2.1多元教材体系

优秀的英文原版化学分析实验教材[6,7]较少且年份久远,目前许多英文实验教材经常以附录的形式收录于理论课教材中,其内容多为验证性实验,较少涉及化学分析实验背景知识的介绍及开放设计实验等内容。因此,面向中国学生的化学分析实验(全英)课程不能完全照搬国外的教材,应以优秀的英文原版教材为主要参考书。自编的英文实验讲义着重介绍化学分析实验的基本操作、实验背景知识及实验报告写作规范等,同时提供化学分析课程专业术语中英文对照词汇表供学生查阅。由于专业英语写作对大一学生的挑战最大,因此本课程采用循序渐进的方式培养学生的英文写作能力。对于课程伊始的练习性质实验,实验讲义中有配套的实验报告模板供学生学习报告写作,学生在完成实验后填写实验报告模板中留空部分(如某些重要的实验步骤、实验数据表格等)即可;而随着实验课程的深入,学生将在教师的指导下最终完成设计实验,并撰写出完整流畅的英文实验报告。

2.2实验内容选材

本课程实验内容的选材可以分为3个层次:练习性实验、常规测定实验及设计实验。练习性实验是最先开设的一类实验,以训练学生基本操作和实验技能为目的,如“酸碱滴定练习”、“天平操作练习”等,通过实验学生将熟练掌握滴定管及天平的正确操作。常规中文授课的化学分析实验课程由于没有语言障碍,练习性实验的讲解较为简略,学时数很少。但是,化学分析实验(全英)课程面向大一学生采用全英文授课,为了使学生能顺利渡过最初的语言关,并夯实实验基本操作技能,该课程加大了练习性实验的讲授时长和学时数。通过练习性实验,学生不仅学习了基本操作,还能全面了解并初步适应化学分析实验的全英文授课模式,学会“充分预习-认真实验-及时撰写报告(复习)”的实验课程学习方法。常规测定实验是化学分析实验(全英)课程的主体内容,涵盖了四大滴定、重量法及分光光度法等主要内容。学生在顺利渡过语言关后,通过该部分实验内容进一步熟悉化学分析实验的基本操作,系统学习各种化学分析实验方法,巩固化学分析理论课上的相关知识点,学会“理论-实践-理论”的思维模式,并能完整撰写流畅的英文实验报告。在完成一系列常规测定实验后,本课程还将引入命题式设计实验,其模式为:命题-学生提交设计方案-师生讨论修改-实施实验-提交报告-课后点评。学生需要从查阅英文文献开始直至撰写提交实验报告,独立把握实验的全过程。通过设计实验,学生将融会贯通化学分析基本知识,同时培养学生独立思考问题的能力以及初步的科研创新精神。设计实验结束后,学生将按照学术论文的格式用英文来撰写报告,对实验结果进行凝练和科学表述,使学生真正体会到“量”是分析化学核心的概念。3个层次的实验内容相互联系、相互补充,给予学生多方位渐进式的实验训练,最终培养学生严谨、细致的分析化学实验技能和动手能力。

3“互动引导型”教学方法

实验课与理论课授课模式最大的不同在于学生作为主体,通过参与整个实验、获得数据并整理报告的全过程,方能掌握实验技能并巩固相关的知识点。学生通过化学分析实验(全英)课程不仅应学习化学分析的基本操作和思路,还应培养分析化学专业英语的“听、说、读、写”能力,因此应让学生成为实验课程的主角;而教师应作为引导者,通过与学生的充分互动交流,帮助学生完成实验课程的学习。因此,本课程采用教师引导、学生自主学习的互动式实验教学模式,教师在实验课程授课过程中是引导者的角色,通过给予学生合理的建议和引导,使学生能自如地把握整个实验过程,为学生提供自觉多次获取化学分析知识点和提高实验技能的机会。

3.1“问题引导型”课前讲解

实验课开始时,教师首先采用全英文方式点评上次实验并点评实验报告,归纳总结出现的问题及注意事项,并与本次实验课程衔接。讲评过程中侧重点评学生实验过程中出现的操作规范问题以及实验结果的准确表达。让学生通过课前讲评回顾前一个实验中存在的问题,以及上节课中所出现的专业术语,从而加强全英文实验课程的印象与效果。接着,教师用中英文双语模式向学生介绍本次实验课的专业词汇及用法。专业词汇的学习采用互动造句及提问的方式进行,时间大约控制在5分钟左右。然后,教师采用全英文方式介绍本次实验的要点,包括基本原理、实验步骤及操作要领等,期间要演示实验中的重点操作(如滴定管操作、摇瓶操作、定容操作等)并进行详细的解说,采用国际上广泛采用的“问题学习法”(problem-basedlearning)进行讲授,通过适当提问、引导,促进学生的自我认知过程。由于大一学生专业基础相对薄弱,同时考虑全英文授课可能存在的信息传递损失问题,课前讲解应辅以相应的课件展报,使学生更容易理解授课内容。课前展板中对少许重要信息(如关键步骤、条件、试剂、操作等)留空,让学生听课后现场填写,以增强现场记忆。同时授课过程中应对学生的预习情况进行提问检查,增强师生互动,培养学生勤思考、巧动手、带着问题做实验的良好习惯。

3.2“互动引导型”的实验指导方法

在学生开始实验一小时内,教师应逐一观察、巡视每位学生的基本操作,采用英语口头纠正学生的基本操作规范。若有学生听力薄弱,应辅以示范实验,使学生确实意识到存在的问题,并及时改正。整个实验过程中,教师应增加巡视次数,及时纠正学生的不当操作,并使用英语与学生交流、沟通。对学生所提的问题,使用启发式教学,引导学生自行发现并解决实验过程中遇到的问题,养成独立思考、善于动手的实验能力。特别对于听力、口语薄弱的学生,实验过程中教师应多创造互动交流的机会,锻炼其英语表达能力。比如在进行络合滴定实验“水的总硬度测定”时,需要在pH≈10的氨性缓冲溶液中,采用铬黑T为滴定指示剂,测定Ca和Mg的总量。许多学生会问为何不采用钙指示剂,此时教师并不正面回答钙指示剂不适合在pH<12的非强碱性溶液中使用,而是提示学生金属指示剂均有其适合的pH,需在滴定过程中采用合适的缓冲溶液,引导学生思考氨性缓冲溶液是否满足钙指示剂的使用要求。于是,学生会想到氨性缓冲液的pH≈10,此时不适合采用钙指示剂,若把溶液的碱度调到pH>12,Mg又会沉淀,造成巨大的滴定误差,故此钙指示剂不适合作为水总硬度测定的指示剂。通过互动启发式的引导,学生不仅解决了问题,同时也深刻理解隐含在问题背后的原理,有助于学生将理论联系实验,互相印证。实验结束后,学生将获得的原始数据提交给指导教师检查,此时教师可与学生就实验过程中出现的问题进行面对面的交流和点评,也可利用这段时间指导学生提高实验报告的写作水平,改进实验报告中存在的问题。大一学生的语言基础薄弱,在撰写全英文化学分析实验报告时非常需要指导教师一对一、点对点的指导,针对性提高学生的专业外语写作能力。通过“一对一”实验报告点评环节,学生在报告写作方面均有明显提高,到课程结束时均能写出科学、简洁、表达准确的全英文实验报告。

3.3考核方法

化学分析实验(全英)课程的特点及目标决定了该课程不仅传授化学分析基本实验技能,还应培养学生良好的专业英语表达能力,因此课程采用多方位综合考核方式考查学生的化学分析基本技能及专业英语能力。化学分析实验(全英)课程总成绩由每个实验的成绩,加权操作考试成绩进行评定。每个实验的成绩由实验预习情况、实验操作、实验报告3部分构成,每次实验的累计成绩占总评成绩的70%,因此要求学生更多地关注实验过程及细节,认真地做好每一个实验,方能最终获得好的实验成绩。操作考试由单元操作考核及期末实验考核组成,占总评成绩的30%。单元操作考核在学习完练习性实验模块后进行,主要考查学生的基本操作;期末实验考核要求学生当场完成一个命题设计实验,并完成英文实验报告。无论单元操作考核还是期末实验考核均包含口试及实验考核环节,学生在开始实验之前先要通过口试环节,采用全英文方式回答教师的英文提问,提问内容包括设计实验原理、操作细节等,在实验结束之后学生也需要用英文向指导教师报告结果,之后方能开始撰写报告。通过多方位的全英文考核方式,将全面考查学生化学分析实验的基本操作技能及专业语言能力,为后续进入国际合作办学方的大学学习打下良好基础。

4教学效果与经验

采用调查问卷的形式,对2012及2013级修读化学分析实验(全英)课程的化学“2+2”学生共99人以问卷调查形式进行学习效果回访,共回收有效问卷82份。结果表明:93%的学生认为基本能适应全英文实验课程授课模式;98%的学生认为通过该实验课程的学习能较好地掌握化学分析的基础实验操作技能与知识,提高了动手能力,初步培养了独立思考能力及细致严谨的科研作风;96%的学生认为通过课程的学习对化学分析理论知识有了更加感性、深入的理解与认识,能与理论课程知识体系进行相互印证,巩固理论课学习效果;92%的学生认为通过该课程学习扩大了专业词汇量,提高了采用专业英语进行交流和写作的能力;93%的学生认为该课程能基本与后续国际合作办学方的课程体系相衔接,通过该课程的学习能为未来的学习打下良好基础;96%的学生认为所选择的实验内容丰富实用,能与化学分析理论课程紧密挂钩,配套的讲义或教材适合于该全英文课程的教学需求,语言准确易懂;93%的学生认为该课程的考核形式能较好地巩固课堂教学效果,真实反映知识掌握的程度;98%的学生认为该课程的授课老师能纠正并规范学生的实验操作,及时认真批阅实验报告,并解答学生实验过程中的疑问,使学生获益;99%的学生认为该课程的授课老师严谨认真,熟悉课程专业知识体系,语言表述准确清晰。

5展望

通过两届化学分析实验(全英)的实际授课及课程建设,我们总结了化学分析全英文实验课程的教学方法:以国外优秀英文原版教材为主要参考书,辅以自编的英文实验讲义,构建了化学分析实验(全英)课程教材体系;采用教师引导、学生自主学习的互动式实验教学模式,使学生成为实验课程的主体,自如地把握整个实验过程,提高了学生化学分析实验的基本操作技能及专业语言能力。该课程适合于化学“2+2”国际合作办学课程体系的教学目标要求,课堂效果良好,学生反馈及评价良好。当然,由于时间限制,化学分析实验(全英)课程建设还有待进一步完善。首先,虽然初步构建了化学分析实验(全英)课程教材体系,但目前尚无适合于中国高校化学专业国际合作办学的化学分析实验教材,因此应加强全英文实验教材的建设,编写出更多英语准确易懂,符合国际化学教育体系的优秀全英文实验教材。其次,全英文实验课程教学要求任课教师有扎实的专业理论基础、实验技能及良好的英语表达能力,目前师资力量非常匮乏。可进一步通过“请进来、走出去”的方式加强全英文教学师资力量的培养,同时进一步提高已承担全英文课程教师的授课水平,充实分析化学全英文教学的师资力量。

作者:张卓旻 李攻科 单位:中山大学化学与化学工程学院

参考文献

[1]邹小勇,马志玲,黄滨,胡玉玲,李攻科.大学化学,2006,21(4),30.

[2]潘祖亭,郭志谋.大学化学,2003,18(6),30.

篇7

大学教育中存在的问题,例如教师对本科教育目标缺乏清晰的认识等,已不容回避。在这些问题上没有教育观念的转变,就不会有做好教学研究之动力。

1.大学本科教育的目标是培养人才[1-3]

多少年来,中国大多数教师认为“传道授业解惑”是天经地义的。然而,在社会发展无止境、科学发展无止境、知识无止境、学无止境的大背景下,传统的教师角色已基本上不适应了,或者说是远远不够了。教育的根本目的是培养德、智、体、美全面发展的社会主义建设者和接班人,要把培养人才作为高等学校的第一职责。在新的教育目标下,教师必须与时俱进,尽快适应角色的转变。

这个教育观念的转变可从国外名牌大学成为大师摇篮中得到启示[4]。哈佛大学前校长德雷克·博克在《回归大学之道》一书中总结认为[5],大学的培养目标应该是多方面的,确定了大学本科教育的八个目标应该是:表达能力、批判性思维能力、道德推理能力、公民意识、适应多元文化的素养、全球化素养、广泛的兴趣、为就业做准备。

2.大学教师对本科教育的态度至关重要

教师是大学本科实现教育目标的身体力行者。我国大学教育已经由精英教育过渡到了大众教育阶段,现在的大学教育应该是“以学生为主”,应着眼于社会和个人的发展需要、着眼于学生能力和智慧的培养、着眼于学生素质的全面提高。再则,课程改革的可能空间和限制因素在很大程度上蕴含于教师文化之中,教师文化(包括价值取向、教学文化、师德文化等方面)为它们提供了总的框架。我们认为,教师教育观念的转变是教育改革成功的关键。

倘若不进行这样一种教育观念的转变,那就会出现诸如教师承担过多的科研和校外咨询任务,忽视教学和学生,使教学过于简单化;感受不到必须不断寻求更新、更好的教育方法的压力,也就体会不到应该尽可能提高教育质量的紧迫性。

二、提升教学理念就会有做好教学研究之策略

教学理念是指人们对教学和学习活动内在规律的认识的集中体现,同时也是人们对教学活动的看法和持有的基本态度和观念,是人们从事教学活动的信念。明确表达的教学理念对教学活动有着极其重要的指导意义。

1.提倡高校教师先要当教育家再当科学家

大学里的科学家与科学院系统的科学家是有所不同的。身处高校,教师除了搞科研以外,首要任务就是培养人才。中国近代力学之父钱伟长认为:“大学教育的过程,就是必须要把一个需要教师才能获得知识的人,通过几年学习, 其毕业时培养成不需要教师也能获得知识、无师自通的人。换言之,大学教育的一个重要任务, 是培养学生获取知识的能力。”[6]这就是说,大学教师首先要当好教育家,完成培养好人才的任务。

美国著名的物理学家、1965年诺贝尔物理奖得主费曼(Richard Feynman1)不仅是物理学家而且是教育家。在获得的诸多奖项中,费曼特别感到自豪的是1972年获得的奥尔斯特教育奖章[7]。复旦大学前校长谢希德教授是享誉海内外的著名固体物理学家、教育家、社会活动家、第三世界科学院院士,她去世后新民晚报的纪念文章称“她首先是教育家其次是科学家”赢得了众人的仰慕。

2.提倡高校教师要科研和教学两只翅膀都硬起来

在高等学校里必须是两个中心一支队伍,教学必须与科研结合,教学不能和科研分家。教学没有科研作为底蕴,就是一种没有观点的教学,没有灵魂的教育[6]。

为此,我们提倡大学教师“让教学和科研两只翅膀都硬起来”的理念[8]。认为忽视教学的教师不是一名好教师;不搞科研的教师,不会是一名优秀教师。教学和科研是相辅相成、相互促进的[9]。

3.提倡要把教学研究当做科学研究那样重视

教学研究犹如科学研究一样,要有理论性、科学性、前沿性、应用性和示范性。归根结底,是要有创新性,即:我们应该研究什么,我们能研究什么,我们研究的特点是什么,要表现出研究课题的新思想、新方法和新结论。因此,教学研究立题和研究方法很重要,要把它升华到一定的理论层面。

三、改变教学方法就会有做好教学研究之效果

周远清在首届“中国大学教学论坛”上讲到如何提高高等教育质量时说:“我认为可以从以下两个问题着手。一是建设一支高水平的师资队伍。……二是教学方法改革与创新的问题。”他提倡“开展一次教学方法的大改革”,认为“如果教学方法不来一次大的改革,我觉得中国的高等教育想培养出高素质的人才、创新思维的人才是比较困难的。”[10] 教学方法的改革不光是个技术问题,不能只被作为实现教学目的或完成教学任务的手段,事实上,教学方法本身也具有教育功能,选择正确的教学方法和正确运用教学方法,有助于发挥大学课程的综合教育功能,尤其是德育功能,从而促进学生知识、智力和品德等方面的综合发展,成为既有出色的专业素质,又有良好的道德品质的人[11]。结合教学实际实施教学方法之改变的做法,确实会提高本科教学质量。

1.国家精品课程“无机化学与化学分析”的创建和成效

为了将本科核心课程“无机化学与化学分析”创建成国家精品课程,我们按照“一流的教师梯队、一流的教学思想、一流的教材、一流的教法、一流的教学设备”去做,把如何凸显基础扎实、知识面宽和科学思维活跃成为本课程创新改革的指导思想。强化精品课程意识,致力于有特色的立体化教材体系建设。主教材历经10年磨砺,出版了5个版本[12]。到2005年,发展成为包括纸质辅助教材《无机化学与化学分析学习指导》和电子辅助教材《无机化学与化学分析电子教案》在内的立体化教材[13,14],完成了应用化学专业首门基础课程建设的硬件工程,成为专业发展的支柱。

2.加强合成化学教学,完善化学课程结构

化学课程结构中,要解决专业基础课和重要的综合训练之间的脱节,重视开设“合成化学”是个好办法。在多年对本科生开设“无机合成化学”课程的教学基础上,重新研究该课程的教学目标和要求、内容和方法,合理解决内容的基础性与先进性、与综合实验和研究性实验的配合、注入科学研究思维的教学方法等关系,同时编写《无机合成化学简明教程》[15]。两年来新教材的使用,使本科生在毕业论文和基础科学人才培养基金项目研究中激发了学习热情,增长了想象力,使学生达到从以前的“就这样做”过渡到了现在的“为什么这样做”的目的,大部分学生都有了较高水平的研究论文和专利。

3.将一门理科基础课程建设成通识教育核心课程

在论述通识教育中应充满专业知识元素、化学是自然学科的中心学科、“化学与社会发展”课程的内容最能体现文化素质教育等之后,提出了应把“化学与社会发展”课程建设成通识教育核心课程的观点[16]。出版了《化学·社会·能源》教材[17],作为巩固、提高该课程质量的保证。

4.教学方法的探索和实践

所谓体现教学方法本身的教育功能,就是要进行教学方法的改革,完成《化学专业教学基本内容》中指出的“本科教学不只是传授知识(基础的、前沿的),更要传授获取知识的方法和思想,培养学生的创新意识和科学品质,使学生具备潜在的发展能力和基础(继续学习的能力、表述和应用知识的能力、发展和创造知识的能力)”这一指导思想。实践中,在《无机化学与化学分析学习指导》第二版中[13],增写了对主教材教授的“指导意见”;提倡大纲式教学方式,追求“以学生为中心”的理念[18];提升“元素化学是无机化学的主脉”和“加强元素化学教学是学科发展的需要”等教学理念[19],提倡“授人以渔”,而不是“授人以鱼”。

5.重视化学实验的训练

实验教学是实施全面化学教育最有效的教学形式。无机化学实验既为学好无机化学所必须,也是一名化学家成长的基础。我们很重视编写与理论课程配套的实验教材。课程组在20世纪80年代编写出版了当时国内无机化学仅有的三本新实验教科书之一《无机化学实验》[20]。1998年出版了《无机化学与化学分析实验》[21]。2011年又编写出版了新版《无机化学与化学分析实验》[22]。在“大学化学实验系统改革”课题组编写出版的三本《大学化学新实验》[23-25]中结合科研成果编写有7个由科研成果转化的新实验。实现了从教育规律和教学实践两个角度着力实现“1+1﹥2”的设计目标,成为了实施素质教育和创新能力培养的重要推动力。

6.重视教学工具书的编写

工欲善其事,必先利其器。信息时代就是知识经济年代,尤其是学习化学,工具书必不可少。常使用工具书可以提高学生的自学能力,有利于后续文献课的开设。20世纪80年代我们翻译并出版了前苏联的《无机化合物性质手册》。针对化学元素的不断增多和实用化学元素周期表的不令人满意状况,在学校资助下,先后立项编写并出版了4个版本的《化学元素周期表》[26-28]。徐光宪教授说:“这是我见到过的最新、最好的周期表,包含的信息量丰富。一定会被化学界同行所接受。”

综上所述,要落实“提高质量是高等教育的生命线”的精神,就必须提倡高校教师要像做好科学研究那样去做好教学研究。要做好教学研究就得不断转变教育观念、提升教学理念和改变教学方法,要按照教育教学规律去探索一套行之有效的研究方法。

参考文献:

[1] 周远清. 提高质量是教育改革发展的关键[J]. 中国大学教学,2011(11):5.

[2] 陈怡. 哈佛大学校长是如何看待本科教育的[J]. 中国大学教学,2010(9):87.

[3] 郑文. 谈苏格兰大学本科教学的“以生为本”[J]. 中国大学教学,2010(5):94.

[4] 郝翠屏. 剑桥大学本科教育观察与启示[J]. 中国大学教学,2012(8):93.

[5] [美]德雷克·博克. 回归大学之道[M]. 侯定凯,梁爽,陈琼琼译. 上海:华东师范大学出版社,2008.

[6] 钱伟长. 大学必须拆除教学与科研之间的高墙[J]. 群言,2003(10):16.

[7] [英]约翰·格里宾,玛丽·格里宾. 迷人的科学风采——费恩曼传. 江向东译. 上海:科技教育出版社,1999(9):61.

[8] 史启祯. 两只翅膀都要硬起来[A]//西北大学教育理念文选[C]. 西安:西北大学出版社,2004:345.

[9] 陈三平,谢钢,杨奇等. 精品课程建设经验介绍[J]. 大学化学,2012,27(3):13.

[10] 周远清. 开展一次教学方法的大改革[J]. 中国大学教学,2009(1):4.

[11] 叶信治. 大学教学方法中的教育功能[J]. 中国大学教学,2012(7):66.

[12] 史启祯. 无机化学与化学分析[M]. 北京:高等教育出版社,1998,2003,2005,2007,2011.

[13] 高胜利. 无机化学与化学分析学习指导[M]. 北京:高等教育出版社,2005,2011.

[14] 高胜利. 无机化学与化学分析电子教案[M]. 北京:高等教育出版社,2005,2012.

[15] 高胜利,陈三平. 无机合成化学简明教程[M]. 北京:科学出版社,2010

[16] 陈三平,谢钢,杨奇等. 如何将一门理科基础课程建设成通识教育核心课程[M]. 中国大学教学,2010(5):28.

[17] 高胜利,谢钢,杨奇. 化学·社会·能源[M]. 北京:科学出版社,2012.

[18] 陈三平,王尧宇,谢钢等. 教学方法的探索和实践[J]. 大学化学,2009,24(2):14.

[19] 谢钢,杨奇,陈三平等. 如何加强和提高元素化学教学[J]. 大学化学,2012,27(5):36.

[20] 高胜利,郭和平. 无机化学实验[M]. 西安:陕西科学技术出版社,1982.

[21] 史启祯. 无机化学与化学分析实验[M]. 北京:高等教育出版社,1998.

[22] 陈三平,崔斌. 无机化学与化学分析实验[M]. 北京:科学出版社,2011.

[23] 大学化学实验改革课程组. 大学化学新实验[M]. 杭州:浙江大学出版社,1990.

[24] 大学化学实验改革课程组. 大学化学新实验(二)[M]. 兰州:兰州大学出版社,1999.

[25] 浙江大学等校. 综合化学实验[M]. 北京:高等教育出版社,2001.

[26] 高胜利,赵瑞,郎慧云. 化学元素周期表(挂图)[M]. 西安:西北大学出版社,1996.

篇8

安捷伦副总裁和质谱事业部总经理 Monty Benefiel 说道:“我们与 PureHoney Technologies 的合作关系将有助于我们双方共同完善应用服务,为科研人员提供更多功能,从而更加深入、更加快速地推进药物研究。”

PureHoney Technologies总裁兼 CEO Canzbal 表示:“十多年前,RapidFire/MS 最初是作为一款用于免标记高通量筛选的工具而开发的,而现在其应用范围涵盖了 ADMETox、蛋白质组学、代谢组学、临床研究以及体内功能检测。我们很高兴能够与安捷伦携手合作,在这个多功能平台上继续开发新一代应用。”

Agilent RapidFire/MS系统涵盖药物筛查技术,比传统筛查方法快了 10 到 100 倍。 目前涉及 RapidFire/MS 的同行评审期刊论文已有 50 余篇,该系统已经成为了高通量质谱领域的行业标杆平台。这种超高通量分析法可极大地提升分析效率,更快获取分析结果。

关于 PureHoney Technologies

篇9

2.1课程的调整与整合

将生理学、病理学、病生学的实验等基础医学实验课程整合成《机能学实验》;将无机化学、有机化学和分析化学实验整合为《医用化学综合实验》;将内、外、妇、儿等临床课程整合成《临床医学概要》。这样既减轻了繁重的教学任务,也减轻了学生的学习负担。医学检验技术专业的专业课包括《临床免疫学检验》《临床微生物学检验》《临床生物化学检验》专业基础课包括《医学免疫学》《医学微生物学》《生物化学》等,这些课程之间存在着部分内容重复以及内容衔接不当的问题,以至于学生在学习专业课程时常会遗忘了之前基础课中所学过的相关知识。为此,老师授课时不得不重复基础课的内容。因此,建议将专业基础课与专业课程合并在一起,使学生在学习完专业基础知识后更好地继续学习临床技能。《分析化学》包括化学分析和仪器分析,学时较多,针对现代检验技术专业的特点,即已进入仪器检验的时代,因此该门课应侧重仪器分析的讲解,减少化学分析授课的比重。

2.2设置临床见习期

现有的课程设置与临床实践结合的还不够密切,由于未能很好地让学生早期接触临床,致使部分学生并不知道临床检验报告是什么,不知道检验报告上各项指标代表何意,也就更谈不上有专业感情。因此,建议在对学生进行专业课教学之前应安排学生在医院的检验科临床见习一段时间,具体了解检验工作的流程,培养学生的感性认识,加深对检验知识的印象,达到百闻不如一见的效果。医学检验专业的课程教学应该针对检验技师的培养目标,强化检验专业的特色,突出检验技师岗位的基本能力和基本素质培养,具体表现在检验方法学、实验种类、检验项目、技术种类等教学内容的特色和优势。

2.3增设一些有特色的选修课

以加强学生对当前最新技术的了解和应用。如针对检验科的大型仪器设备,检验人员只需了解仪器性能及常见故障排除。因此,可以将《检验仪器维修》这门课程改为选修课或以专题讲座形式开出。也可将几门临床主干课程中的临床检验仪器集中为临床检验仪器学课程,避免重复讲授。为加强实验室质量控制,开设《临床实验室管理》课程,可以将生化、免疫、细胞等质量管理的内容集中起来,不必在多门专业课中重复讲授;而针对《临床实验室管理》内容比较抽象,可以组织学生在临床实习期间边实践边学习,其教学效果会更好。

3课程开设顺序

课程开设顺序总体要求是通识课程、专业基础课程、临床医学课程、专业课程、选修课,这样依照学科的发展、知识的关联与衔接来设置。有平行课程时要平衡开课实验室和教研室的学年工作量。实训课中的军事训练建议在新生入学时安排,以规范学生的行为习惯,养成良好的时间观念、组织纪律观念、集体观念和讲求规范及雷厉风行的工作作风,促进校风校纪建设;社会实践课应安排在每年的寒假和暑假进行;临床见习时间宜安排在进入专业课之前;毕业实习安排在最后一学年。

篇10

混凝土;爆裂;石灰;钢筋应力

1工程概况

某住宅安小区是经济适用房项目,为六栋高层住宅,总建筑面积为130000m2。结构形式为框剪结构。剪力墙混凝土强度等级为C40,梁板强度等级为C30,均为商品混凝土,泵送施工。2012年5月发现1#楼2层、3#楼2-3层、6#楼3-4层三栋建筑有不同程度的混凝土石灰爆裂现象,为确保建筑的安全使用,由建设方委托检测单位对发生爆裂的混凝土进行检测,并成立专家组对该工程混凝土试验研究,分析混凝土爆裂原因,为处理混凝土爆裂提供可靠依据。

2混凝土爆裂情况分布及外观

1#楼2层、3#楼2-3层、6#楼3-4层墙板和顶板均出现了不同程度的石灰爆裂现象,爆点处为白色或红褐色颗粒。如图一和图二所示。

3混凝土爆裂原因分析及模拟试验情况

3.1对爆裂部位的白灰进行化学分析

根据爆裂位置、爆裂颜色、异物硬度等差异,对出现石灰爆裂的混凝土白色及红褐色物体取样6处进行化学分析、XRD检测分析、SEM检测分析,检验结果见附件,根据检测结果,爆裂物组分如下表:3.2钢筋进行应力试验3.2.1现场模拟实验6月16日下午,成型六道模拟墙,模拟墙尺寸为长1500mm,高1000mm,厚200mm(与主体剪力墙厚度一致),墙体配筋与剪力墙一致,在钢筋上粘贴10块应力片,在模拟墙两侧留出侧头,(见图三、图四)。选取C30、C40两个等级的混凝土,每个等级混凝土中分别掺加3组不同数量的生石灰(0,50块,100块),生石灰块由5~9.5mm、9.5mm~19.5mm、>19.5mm3种粒径组成,每种粒径所占的比例分别为1/4,1/2和1/4(生石灰的粒径和数量是根据现场实际爆灰数量推测的)。7月16日对墙体内的钢筋进行应力测试,测定结果显示掺加白灰后应力变化平均值为3.5%。3.2.2现场实体应力测试在2#、3#、6#楼分别选取6组组试件(每一组挑选存在缺陷试件和完好试各一个进行对比)进行测试,测试结果显示应力变化平均值分别为2.1%、3.6%、3.2%。通过以上应力测试,有石灰爆裂的混凝土对钢筋的应力影响不大。3.3混凝土强度试验在成型六道1500(1000(200mm的混凝土墙体的同时,成型7d混凝土试块1组和28d混凝土试块2组,强度试验结果如下表:3.4其他模拟试验情况(1)6月11日下午4∶00,成型两组掺加白灰块的砂浆试块,分别为掺加普通白灰和过烧白灰(各10块),6月12日上午发现普通白灰有两处出现爆裂,过烧白灰表面有一处出现爆裂,其他至今没有出现爆裂情况。(如图七、图八)(2)6月12日下午3∶50成型4组C40掺加白灰测软土层中孔隙水压力的增长和消散过程。通过对观测数据的统计和整理,绘制成各种关系曲线图,用以计算土体固结度、强度增长以及分析地基的稳定性,从而控制加载速率,避免堆载过快或过多而造成的地基破坏,为预压后卸载提供依据。从图2可以看出,观测过程中,孔隙水压力总体呈消散趋势,中间有陡然增加的现象,是因为加载速率快,土中的孔隙水压来不急及时消散而迅速增加。填土停止后,孔隙水压又迅速消散,恢复到平稳的下降趋势,由此看出,设置的排水体发挥了很好的功效。

3.2土体沉降和水平位移观测

共选取4个断面分别布设地面沉降板和地面位移桩。观测结果:中心沉降板沉降速率4~7mm/d,平均5mm/d,小于设计要求的控制沉降速率10mm/d;地面位移桩位移为2~5mm/d,平均4mm/d,小于设计要求的5mm/d;地面位移桩在测试过程中,没有发生沉降和抬起现象。地面沉降板和地面位移桩在填筑时每天测试、停载时每3~4d观测1次、路基完成后每10d观测1次。经对观测数据分析发现,路堤完成后放置60d后其剩余沉降为20~23mm,与设计计算的22mm相符。

3.3复合地基承载力检测

地基处理完成后,对编号为Q-19#、M-8#、L-27#-T-4#、U-23#试验点进行了复合地基静载试验,最大荷载加至250KN,s/b取值0.015。检验结果如表2。检测结果,复合地基承载力符合设计要求。以上观测数据表明:软土路基一直都在稳定的状态下进行孔隙水压力消散、沉降和固结,其实测数据值与工后的观测数据值均达到各项设计参数要求,处理效果是理想的。

篇11

文章编号:1671-489X(2015)08-0133-02

疾病预防控制人员是应对突发公共卫生事件的主力军,而目前各医学高校所培养的预防医学专业人才是突发事件应急队伍的后备军。本课题组前期调研发现,预防医学专业学生突发公共卫生事件应急理论知识缺乏,现场应急处置能力较差,毕业后无法快速适应工作岗位要求[1]。由此可见,作为培养应对突发事件人才的预防医学专业教育,其培养模式急需改革[2-3]。

因此,本研究以饮用水突发公共卫生事件应急处置为主线,以学生应急能力培养为目的,打破学科的界限,重组实验内容,设计开发综合设计性实验项目,希望通过探索建立新的实验教学模式,提高学生的应急能力、创新能力和专业技能,塑造应急型公共卫生人才。

【实验目的】通过开展饮用水突发公共卫生事件调查,强化学生应急处置能力,包括接报正确处理能力、证据采集筛选能力、调查分析能力、数据统计分析能力、生物安全防范技能、实验室理化分析技能及微生物检验检疫能力、报告撰写能力、事件防控能力等。

【课程计划】打破学科限制,按学科将实验内容进行模块化处理,实现多学科的整合;打破理论与实验课的界限,将部分实用性较强的理论知识放在实践课上讲解(如各种调查处理方法、科研论文撰写、相关标准条例的解读等),实现理论与实践的有机结合;增加校外实习学时(如自来水厂水处理过程参观等),带着问题进课堂,再做实验。

【教学方法】PBL案例教学法:在典型案例的引导下,提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。双语教学法:提高学生实验内容专业英语素质,并为留学生相关学科实验教学打下基础。

【课程组织】由潍坊医学院公共卫生学院进行协调安排,将各实验模块分配到相应教研室,由各教研室完成相关内容的讲授工作及考核工作,具体课时安排和开展顺序可参照下文。操作过程中,一方面依托公共卫生实验中心,开放学生与科研实验室,实现资源共享,建成满足突发公共卫生应急处置能力培养的多元化综合性教学训练平台[4];另一方面实行本科学生课外科研导师制[5],学生在实验授课教师和课外科研导师的双重指导下,保质保量完成各项实验工作。

【实验流程】

1)感性认识:了解环境卫生及食品卫生基本情况(参观自来水厂、食品加工企业等),启发学生分析环境及食品中有害性物质的存在对人体的危害。

2)理论讲解:介绍各实验要掌握的内容、方法,结合实例对学生进行讲解,启发学生对环境污染、食品污染等对人体危害的重要性;介绍现场流行病学调查方法、现场监测技术、现场采样的原则、方法和质量控制。

3)现场流行病调查、监测及采样:模拟现场,由学生按照理论讲解内容,分组分模块对现场进行调查、监测及采样。

4)实验室分析及数据统计处理:对现场所采集的样本进行实验室检测,汇总现场问卷调查、环境监测、实验室检测结果,建立数据库并进行统计分析处理。

5)总结评价:综合现场调查结果及实验室分析结果,全班共享,分组讨论交流,然后写出综合实验评价报告。

【考核方式】

1)实验操作考核(现场演练):接报公共卫生突发事件问询处理;现场采样(食品、水、生物制品等);理化

分析;生物安全防护;无菌操作;实验专业技能操作等(占总成绩的60%)。

2)调查报告撰写:基本情况、流行病学调查情况、卫生学调查、实验室检测、病因分析、鉴别诊断、结论、防控措施、附件(国家标准等)(占总成绩的30%)。

3)实验理论考核:爆发流行病学调查方法与步骤、突发公共卫生事件应急条例、食物中毒的诊断标准与程序、科研论文的撰写等(占总成绩的10%)。

【课程内容】

背景资料 2006年9月23日上午10:00,XXX疾病预防控制中心接到某人电话报告:YYY乡ZZZ村86人发生不明原因群体性腹泻,主要症状为起病急、恶心、腹痛、腹泻(呈粘液、水样便),部分病人有低热、呕吐和里急后重等症状。接报后,当地县委、县政府立即召开专题会议研究部署防病工作。主管卫生工作的副县长亲临现场指挥,县卫生局立即抽调当地疾病控制、卫生监督、医院等部门的专业技术人员共计10名组成调查组赶赴现场进行流行病学调查及处理。经详细调查及采样检测后确定这是一起水源性感染性腹泻暴发事件,暴露因素为村民饮用了被产毒型大肠杆菌污染的水源(2号水井)。通过采取病人隔离治疗、污染水源消毒处理、密切接触者预防性服药等一系列综合防治措施后,疫情得到迅速控制。

调查处理模块汇总如下。

流行病学模块

实验01:突发公共卫生事件应急条例(1学时)

实验02:爆发流行病学调查方法与步骤(1学时)

卫生统计模块

实验03:调查问卷设计指导(1学时)

实验17:科研论文的撰写(调查报告)(1学时)

环境卫生模块

实验04:突发水源污染事故应急处理(讨论课)(1

学时)

实验05:自来水厂参观(4学时)

实验06:水体污染源调查和水样的采集与保存(1学时)

实验07:水质检测和卫生学评价(水中硫酸盐的测定)(2学时)

食品卫生模块

实验08:食物中毒调查处理的讨论(1学时)

实验09:食物中毒诊断标准与技术处理原则(GB 14938―94)(1学时)

卫生微生物模块

实验10:水中菌落总数的测定(2学时)

实验11:水中大肠菌群的测定(2学时)

实验12:粮食中真菌的检测(2学时)

附:综合实验评价报告模版

1)基本情况:事发地点地理位置、气象环境、人群分

布、经济发展、生活习俗等特点。

2)水源情况:通过饮水调查了解病例发生与水源关系,筛选可疑污染源。

3)发病情况。

①临床特征:临床症状及体症,以及主要实验室检查结果。

②流行特征:人群分布、空间分布、时间分布。

4)实验室资料。

①患者致病因素的检测结果(如微生物、化学物质等)。

②水、食品样品采集及检测结果(如微生物、化学物质等)。

5)病因分析:结合现场调查结果及实验室化学分析、生物样品的检验检疫,总结分析出致病因素,并列出主要分析依据。

6)诊断依据:结合中毒患者临床症状、实验室检查、现场流行病调查及实验室化学分析、微生物检疫等手段,做出疾病诊断。

7)控制措施:结合案例致病因素及发生原因,提出综合预防控制措施,并总结经验教训。

参考文献

[1]江敏,刘达伟.我国预防医学生应急能力培养现况研究[J].中国高等医学教育,2007(5):36-38.

[2]李华,万成松,郑莉,等.加强实践教学改革,培养应急型公共卫生人才[J].医学教育探索,2007(11):1013-1014,1023.

[3]李乐,龙鼎新,唐双阳,等.新形势下应急型预防医学人才培养举措初探[J].基础医学教育,2013(8):765-767.

[4]袁国保,李乐,龙斌,等.创新师资与平台建设模式 强化预防医学专业应急能力培养[J].西北医学教育,2011(3):

篇12

Wei Hong, Ge Haiyan, Cao Xiaoqun, Li Zhifu

Taishan Medical University, Tai'an, 271016, China

Abstract: Theoretical teaching method in the analytical Chemistry is explored. In the teaching process of the analytical Chemistry, if the modern teaching model and the traditional teaching model are combined, the theory teaching knowledge for the students will be very effective, and the better education effect will be improved.

Key words: analytical Chemistry; the modern teaching model; the traditional teaching model

分析化学是一门以实验为基础,具有很强的实用性,同时又有严密、系统的理论,且理论与实践密切结合的学科。分析化学涉及的内容十分广泛,发展非常迅速,是生物、环境、食品、化学、化工、药学和材料等专业的本科生和专科生必修的专业基础课。它主要包含两大部分知识:分析化学理论知识和分析化学实验。而理论和实验内容又分别包含两大体系:化学分析和仪器分析。化学分析主要包括酸碱滴定分析法、配位滴定分析法、氧化还原滴定分析法和沉淀滴定分析法四大滴定分析法的原理和基础内容;仪器分析部分主要包含电化学分析方法、光谱学分析方法和色谱学分析方法的原理和基础内容。该课程教学内容多,并且教学时间短,如何利用有限的教学时间取得良好的教学效果,并在实验教学中渗透素质教育,提高学生的创造性思维能力以及使用科学的方法独立分析问题和解决问题的能力,培养创新人才,是现代分析化学教育中值得研究的重要课题。

1 用合适的教学模式让学生产生浓厚的兴趣

通常情况下,分析化学教学以课堂讲授为主,并辅以问答、讨论、撰写小论文等教学方法。在这样的教学模式下,学生的学习情绪比较低落,学习积极性不高。因而,教好这门课程的关键点,是激发学生的好奇心和求知欲,变强迫学生学习为学生积极主动地学习。要达到这样的目的,首先应上好绪论课。在绪论课上,教师一般只介绍学科定义、发展史、课程主要内容以及本学科的学习方法等,这些内容考试时不会涉及,所以很容易被教师和学生忽略。笔者认为,绪论课对调动学生学习积极性,学好该课程意义重大。在上第一节课时,笔者首先和学生做简短的交流,然后提出问题,如询问学生是否知道自己身体里缺少哪种元素,这些元素怎么测定更简单。之后,通过多媒体设备,以视频方式播放近年来引起广泛关注的事件,如三聚氰胺事件、肯德基苏丹红事件、奶粉事件以及瘦肉精事件等与社会生活密切相关的新闻。待学生观看完后,提问他们这些事件是如何被发现的。此时,学生会积极思考,他们的主动性被充分调动起来了。学生通过讨论,仍有很多疑惑,这时,笔者再告诉他们解决这些问题最有力的手段和方法就蕴藏在分析化学课程中。如要检测身体缺少哪种元素要用到元素分析仪,检测某些金属元素的含量要用到原子吸收分光光度计等,而这些内容都可通过学习分析化学这门课程掌握。通过这些实际案例,学生感受到分析化学的知识和他们的自身利益或业余兴趣密切相关,而且与他们以后的研究工作也有关系,从而对分析化学的学习产生深厚的兴趣,并激发起学习热情,为以后分析化学的学习奠定良好的基础。

2 采用多样化的教学方法

从形式上看,课程教学只是向学生传授一门具体的学科知识,但从内涵上看,却是培养学生的科学兴趣,并激发他们的好奇心和求知欲,而后者才是我们教课的根本目的。教师要通过自己的教课艺术提高学生的学习兴趣。有了兴趣,学生就会自主学习,主动钻研。培养学生的学习兴趣,是我们进行研究性教学的重点。不管哪门课程,都必须将兴趣培养放在第一位。在本课程教学中,为了把尖端科技、工农业生产、环境保护、日常生活中的现象与分析化学有机联系起来,我们必须大量阅读和收集各方面的科技信息,并将最近的科研成果以及发展趋势传递给学生。

2.1 通过实例激起学生学习的兴趣,加深对所学知识点的理解

在学习新的分析方法之前,笔者先列举发生在学生身边的实例,提出问题,让学生思考并进行简短的讨论,然后,教师做出回答。如在讲酸碱滴定法的应用时,可以列举为何会引发三聚氰胺事件;讲解配位滴定时,可以列举水的硬度是如何测定的;讲解仪器分析内容时,可以列举地沟油、塑化剂等有害物质是怎么测定出来的。通过引入具体实例提出问题的方式,学生对要学习的内容产生了好奇,想找出解决问题的最好方法,从而全身心地投入到课堂教学内容的学习中,对知识的理解更深刻,学习效率更高。

2.2 将现代教育技术应用于教学过程

在讲解仪器分析中四大波谱怎样结合才能对未知物进行定性和定量分析时,我们先通过图片和视频的方式让学生了解目前企业使用的尖端仪器,把学生毕业后的具体工作条件展示出来,从而提高他们学习的积极性和主动性。再讲解教材中的知识点。因为不能将这些大型仪器设备搬进课堂,因此,在课堂上做实验受到很多限制。为了满足学生的求知欲,我们借助于多媒体设备,以动画模拟的方式,让学生通过观看动画演示,掌握如何使用四大波谱进行样品分析。现代教育技术的使用,丰富了教学内容,加深了学生对知识点的理解,非常受学生欢迎。

2.3 板书,不能丢弃

板书在分析化学教学中仍大有用武之地,合理使用这一传统教学方法,可以加深学生知识的学习和理解,提高教学效率。如在配位滴定法教学中,要让学生真正理解副反应系数的定义和公式,此时,采用多媒体展示的方式教学,学生无法了解公式的来龙去脉,不能很好地理解定义和公式,只能死记硬背,感觉分析化学枯燥抽象,进而产生消极厌学情绪。在讲解这些内容时,板书是最有效的方法。因为在板书时,教师一般是边讲解边书写,这样,学生就能跟上教师的思路,在教师讲完后,学生能够真正理解这些公式的含义。对学生而言,掌握这种类型的知识,不但不会感到枯燥无味,反而能够真正参透分析化学是怎样和其他学科相互交叉、相互渗透的。

2.4 通过对比的方式让学生掌握知识

在讲授光谱分析法时,怎样才能让学生更好地掌握紫外可见分光光度法和原子吸收分光光度法的区别或紫外可见分光光度法和荧光分光光度法的区别?笔者通过对比这些方法所用的原理和仪器各部件的不同来进行讲解,知识点一目了然,学生容易理解。通过对比教学,学生学会了对所学知识的总结与对比。

2.5 通过课堂小实验的方式让学生掌握知识

在讲解配位滴定法中指示剂的封闭现象时,我们在课堂上借助锥形瓶和胶头滴管进行简单的实验,演示什么情况下会出现指示剂的封闭现象。这样的小实验增强了学生学习的兴趣,达到了教学的目的。

2.6 培养学生自学的能力

随着技术的更新,新思维、新方法、新理念等不断涌现。对学生来说,这类问题不能只停留在课本上或课堂上的简单介绍,因此,要引导学生查阅最新科技成果、科技文献,并进行总结,培养学生的自学能力,掌握获取新知识的方法。

2.7 通过参与科研掌握知识

如果能让学生参与教师科研项目中的某些部分,并在教师指导下撰写小论文,会让学生学习更有主动性。指导教师可以让学生学习查阅文献,提高他们的动手能力和动脑能力,并培养他们的创新能力,使学生更系统地掌握研究方法与知识发展脉络。

3 结束语

在分析化学的教学过程中,我们应把现代教育方式和传统教育方式有机结合,使理论课与实验课紧密配合、相辅相成,利用多种教学方法教学,让学生真正掌握所学知识,取得更好的教学效果;并加强他们的素质教育,使学生各方面的能力都有所提高,为以后的学习和工作打好基础。

参考文献

[1] 邓德华.分析化学实验教学模式的探索与实践[J].安阳师范学院学报,2008(5):141-144.

[2] 居红芳.从分析化学的发展趋势看分析化学课程的改革[J].常熟高专学报,2003(6):58-59.

[3] 李英敏,黄慧.关于改革分析化学实验教学的尝试[J].高等理科教育,2005(6):30-31.

[4] 方洪壮,孙长海,任垣鑫.药物分析理论课教学中PBL教学法的尝试[J].黑龙江医药科学,2006,29(1):46-47.

[5] 袁瑞娟,黄建梅,段天璇,曹枫.分析化学理论教学法探讨[J].药学教育,2011,27(1):42-44.

[6] 武现丽,韩国胜.分析化学教学方法浅谈[J].河南化工,2010,27(4):63-64.

[7] 李勇波,郝亮.浅谈化学多媒体教学的利与弊[J].科技教育,2010(31):179.

篇13

1、 前言

目前国内外的钢铁企业中,生铁的分析方法多种多样,主要有化学法和仪器法。从准确性来讲,化学法有优势,并且已成型,具备相应的分析标准,但存在分析节奏慢,受人为因素影响较大的缺点,不利于快速检验和及时指导生产。仪器法主要有荧光光谱法和直读光谱法,常用于定性、半定量、定量分析,该法简单、快速、准确。一般情况下,可用于1%以下含量的组分测定,在钢铁工业中应用很广泛。但也有一定的局限性,由于分析样品存在着基体效应,首先需要为每类样品建立一套校准曲线。除此之外,光谱分析仪器易受外界温度、湿度、电流强度、磁场、电压稳定性等因素影响,外界环境要求相当的稳定。对于生铁来讲,除碳元素之外的其余元素能够准确的进行测定。然而,因碳元素含量相对较高,制备的试块碳的分布不均匀,而且石墨碳的大量存在,使不均匀性加剧,用正常的光谱成分检测方法,试样会激发不充分,无法完成准确的定量检测。

在国内钢铁行业,火花源原子发射光谱法分析生铁方面尚未得到广泛的应用,主要技术难题是对生铁试样白口化程度要求较高。日本、美国等国钢和铁产品采用X荧光光谱法快速分析,国内一些大钢厂也在开展生铁快速成分析法探索,其中相关论文很多,多是仪器分析法,但总之要想用直读光谱仪分析混铁炉试样,必须着手解决生铁白口化问题,这是焦点问题。

混铁炉是高炉和转炉之间的炼钢辅助设备,混铁炉的本体结构由炉体、支撑底座和倾动机构组成。它主要用于调节和均衡高炉和转炉之间铁水供求的设备,保证不间断地供给转炉需要的铁水,铁水在混铁炉中储存和混匀铁水成份及均匀温度,它对转炉炼钢非常有利。

因此,快速准确检验混铁炉铁水成分,对转炉炼钢意义重大。

2、现状分析及存在问题分析

2.1现状分析

黑龙江建龙钢铁技术处为转炉炼钢生产,配备三台OBLF公司GS-1000型直读光谱仪,为炼钢钢水成分分析提供有力支撑。该直读光谱分析仪是分析块状金属样品非常好的仪器,其以分析速度快,分析结果准确的特点,被广泛用于快节奏的炼钢生产控制。经现场确认:该直读光谱仪带有铸铁分析工作曲线,具备分析生铁样品软件条件,而且混铁炉离炉前直读光谱室距离很近,如用直读光谱仪分析混铁炉生铁样品,会大大缩短混铁炉生铁样品分析周期。从送样、制样、分析到结果报出约10分钟,这将大大利于炼钢生产。

2.2存在问题分析

2.2.1要用直读光谱仪分析混铁炉试样必须解决生铁白口化问题。

生铁中非金属元素 C、Si、P、S 等含量高,在试样采集时易偏析。碳在铁碳合金中以石墨或化合碳形式存在。石墨碳是影响碳及其它元素偏析的主要原因。若有更多的石墨碳转化为化合碳,则可大量减少偏析现象。硅和碳是促进碳石墨化的元素,硅高碳易石墨化;硅低碳易形成化合碳。而直读光谱分析生铁样品要求试样表面层碳都以碳化物的状态存在,不能有游离石墨,即铸铁的分析面必须是完全白口。当铸铁表面存在游离碳时(灰口铁),光谱仪激发不充分,铁基体强度较低,会影响分析结果。特别是碳高达3.8~4.0%,硅高达1.0~2.6%,欲使这样的成分白口化是非常困难的。但生铁样品状态直接影响直读光谱分析结果。

下表为一块混铁炉生铁样品用直读光谱仪激发五个点分析结果:

生铁样品

序号 Si Mn P S

1 0.46 0.098 0.086 0.013

2 0.45 0.091 0.077 0.013

3 0.38 0.087 0.068 0.013

4 0.43 0.089 0.077 0.013

从结果中可以看出此块生铁样有偏析现象,甚至偏析严重样品无法激发。

2.2.2试样不规则有效激发点少的问题。

目前黑龙江建龙钢铁生铁试样采用印章样。(如下图),该种形状试样不像球拍钢样利于直读光谱仪样品夹持,造成激发点选择性少。

生铁样品

2.2.3直读光谱仪铸铁工作曲线修正问题。

OBLF公司GS-1000型直读光谱仪在出厂前,采用永久工作曲线法制作一条铸铁工作曲线,随着用户生产模式和原料结构不同,必须通过相应的控样进行修正来消除误差。

3、项目预期达到目标

拓展直读光谱仪分析范围,具备快速分析混铁炉生铁试样能力,更好指导炼钢生产。

4、实施方案及工作计划

4.1制定措施

4.1.1选用直读光谱仪分析混铁炉生铁试样。

4.1.2 制定混铁炉生铁样品白口化方案。

4.1.3光谱分析仪对生铁样品进行均匀性检验。

4.1.4对生铁样品进行金相组织检验确认白口化。

4.1.5在印章样尾部加装金属环,方便样品夹持和增加样品激发点数。

4.1.6采用生铁标样进行生铁各元素工作曲线进行控样修正。

5、实施过程

5.1新式样模制作:将原印章样模变薄(原厚度:10mm改为5mm),增加试样块的冷却面积(原直径30mm改为42mm),同时样模外型尺寸加大,增加热量。

5.2样模底部垫钢板或铜板加速白口化。(注意:钢板面要平整否则样品磨制困难)

5.3生铁样品脱模后,稍冷却约两分钟投入冷水激冷后,立刻取出送光谱室。(注意不要过早投入冷水中以防样破裂,同时避免样品在水中停留过长的时间,防止样品中有积水影响分析结果)

5.4光谱分析员接到样品后用光谱磨样机对样品进行打磨约1mm后,用直读光谱仪生铁曲线进行分析。

5.5光谱分析员将生铁分析结果报混铁炉。

6、实施效果分析

6.1新样模生铁样品均匀性实验数据。

表1

样品名 炉号 化学成分

Si Mn P S

生铁 09211018 0.64 1.57 0.099 0.018

0.66 1.62 0.098 0.015

0.65 1.59 0.094 0.018

0.66 1.62 0.101 0.017

生铁 09110897 0.57 0.17 0.093 0.017

0.56 0.16 0.091 0.016

0.57 0.16 0.091 0.016

0.57 0.17 0.091 0.016

表2

样品名 磨制

次数 化学成分

Si Mn P S

生铁 1 0.64 1.57 0.099 0.018

2 0.66 1.62 0.098 0.015

3 0.65 1.59 0.094 0.018

4 0.66 1.62 0.101 0.017

生铁 1 0.57 0.17 0.093 0.017

2 0.56 0.16 0.091 0.016

3 0.57 0.16 0.091 0.016

4 0.57 0.17 0.091 0.016

上表1为不同样品多点激发后结果,激发点正常,各指标稳定性好。 表2为不同样品,多次磨制后测定结果,由此可得样品均匀性好。

6.2混铁炉生铁样品金相组织如下表。

生铁100倍金相图

通过金相组织检验,生铁为分布均匀的奥氏体+渗碳体组织,为白口化生铁组织。

6.3生铁样品分析结果比对。

样品名 分析方法 炉号 化学成分

Si Mn P S

混铁炉生铁 荧光分析 09210781 0.37 0.075 0.096 0.019

直读分析 0.38 0.080 0.100 0.020

化学分析 0.37 0.077 0.095 0.019

混铁炉生铁 荧光分析 09210806 0.38 0.095 0.089 0.026

直读分析 0.42 0.100 0.090 0.030

化学分析 0.39 0.097 0.088 0.027

混铁炉生铁 荧光分析 09210840 0.41 0.094 0.069 0.046

直读分析 0.38 0.100 0.066 0.048