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无机化学分析方法精选(九篇)

无机化学分析方法

第1篇:无机化学分析方法范文

【关键词】 林学;化学;教学内容;改革

化学是林业院校最重要的基础课程,大学一年级常开设无机化学、分析化学。在1999年以前的教学中,无机化学和分析化学分为两期授课,各门课程自身的系统性和规律性也得到了充分重视,但课程之间相互协调不够,两门课程之间有重复的内容。

在面向21世纪教学改革中,提出了在林业院校建立多层次化学课程体系的设想。第一层次是基础化学,包括无机及分析化学、有机化学、无机及分析化学实验和有机化学实验等四门课程。理论课教学以讲授基本理论和基本知识为主线,适当拓宽知识面,简要介绍化学科学的新进展,特别是林业科学、生命科学中与化学相关的新进展;实验课以操作训练为主,以定量内容为主,加强对学生素质和能力的培养。第二层次是中级化学,包括物理化学、仪器分析,中级化学实验、现代化学进展等若干门必修课和选修课。学生在完成基础化学层次的学业之后,再继续学习中级化学课程,较深入地学习化学理论,并受到较严格的综合实验训练,培养分析问题和解决问题的能力,掌握多种仪器的使用。第三层次是有关学科的一些专业课程和某些研究生的课程。

这种改革的思路已经纳入教育部面向21世纪教学改革项目,即“高等农林院校化学系列课程教学内容和课程体系改革 (04-8) ”课题[1-3]。开设无机及分析化学课程就是这项改革中的一个重大步骤,对原有的无机化学和分析化学两门课程的体系进行了较大的调整,对教学内容作了较多的增删和重新组合,最终由北京林业大学拟定了教学大纲,由中南林业科技大学主编了无机及分析化学教材。最近两年,我们在林学专业无机及分析化学课程内容的改革方面,主要做了以下几个方面的工作。

1 将无机及分析化学的教学内容分为三个部分

第一部分是化学的基本知识和基本理论,包括溶液、胶体、化学热力学、化学平衡、化学反应速率、物质结构等内容。第二部分是溶液中的平衡及应用,重点是在化学分析中的应用。第三部分是现代测试方法,只讲授电势分析和吸光光度分析,对仪器分析进行简单介绍。与原有的无机化学、分析化学两门课程相比较,理论课讲授减少了约20学时,删除了晶体场理论、电子互斥理论等过于难深的内容。根据林业院校的特点,增加了生物无机化学简介、稀土元素在农业上的应用、纳米材料等内容。

2 讲课中注意前后呼应,让学生举一反三

例如讲化学平衡时讲清多重平衡的条件及影响因素,则学生可以自己解决溶液中几种平衡相互影响的问题。又如对滴定曲线,重点讲清酸碱滴定曲线,而配位滴定曲线和氧化还原滴定曲线就不再详细讲授,让学生自己分析计算,自己绘制。在教材中,将酸碱平衡与酸碱滴定,配位平衡与配位滴定,氧化还原平衡与氧化还原滴定的内容安排在前后章,教学时结合在一起讲授。一方面将化学平衡的原理直接用于分析测定,另一方面也让学生了解在遇到实际问

题时,如何综合运用化学知识来分析问题和解决问题。

3 提高教学的层次与视点

例如讲授胶体时,提及宇航保温用品“轻如烟”的固体。讲Gibbs公式时,让学生自己判断Gibbs函数变与焓、熵和温度的关系,并判断化学反应的自发性,加深对Gibbs函数变判据化学反应自发性的理解,使学生在一定程度上避免了死记硬背。又如过去无机化学中讲杂化轨道理论,讲分子间作用力等时,基本上局限于无机化合物,现在则提及有机物的杂化现象,在讲分子间力时,把有机同系物熔沸点的变化规律也涵盖进来,使学生了解到化学科学的完整性,了解到这些规律无论对无机化合物或是有机化合物都同样适用。又如关于酸碱平衡,过去重点讲授电离理论,介绍质子理论,现在将改为重点讲授质子理论,并用质子理论函盖电离理论,提高了学生的视点。

4 无机及分析化学理论教学内容的确定

与北京林业大学、南京林业大学、福建农林大学、西南林学院和浙江林学院相关教师共同商讨,经过对以往教学内容的总结,新的教学内容和新教材的章节顺序确定为:

第一章溶液和胶体:溶液浓度,稀溶液的依数性,胶体溶液,表面现象

第二章化学反应的基础理论:焓、熵、自由能,化学反应速率,化学平衡

第三章分析化学概论:定量分析的一般程序,有效数字,误差,有限数据的统计处理,滴定分析计算,仪器分析简介

第四章溶液中的离子平衡:酸碱质子理论,酸碱溶液pH值计算,缓冲溶液,难溶电解质的沉淀溶解平衡,沉淀的生成与溶解

第五章酸碱滴定法:酸碱滴定曲线,酸碱指示剂,酸碱标准溶液的配制,酸碱滴定法的应用

第六章沉淀滴定法和重量分析法:

第七章配位化合物:配位化合物组成与命名,配位平衡,螯合物,配合物的应用

第八章配位滴定法:EDTA的性质,配位滴定曲线,金属指示剂,配位滴定法的应用

第九章氧化还原反应与电化学:氧化还原反应,原电池与电极电势,元素电势图

第十章氧化还原滴定与电势分析法:条件电势,氧化还原滴定曲线,氧化还原滴定指示剂,常用的氧化还原滴定方法,电势分析法的基本原理,膜电势,电势分析的定量方法

第十一章物质结构简介:原子结构,分子结构,晶体结构,分子间力与氢键

第十二章生命元素选述

第十三章分光光度分析法:物质与光的作用,光吸收定律,偏离光吸收定律的原因,分光光度法的应用第十四章化学与社会:化学和环境,化学和生命体,稀土与农林业,化学与纳米材料

与上一届高等林业院校合编的《无机化学》和《分析化学》(16开,约600页)比较,按以上内容新编了《无机及分析化学》教材,其篇幅减少了约二分之一[4]。

5 改革实验课的教学

化学是实验科学。在教学改革的方案中,独立设置无机及分析化学实验课程,实验不再是理论课的附属和验证。实验课以训练基本操作、基本技能为主,增加操作实验和综合实验。实验内容较密切地联系生产和科研实际,依照化学课程改革的要求,突出了基本操作的规范,适当增加了有利于培养实验基本操作技能、提高综合能力的制备实验、常数测定实验和设计实验,压缩了部分验证性的试管实验。在设计实验中要求学生从查阅资料开始,自己拟定实验方案,并提交完整的报告,这种训练方法,学生不再是按照实验教材“照方抓药”,而是有相当大的独立性和自主性,学生都非常感兴趣,都投入很大的精力来完成设计实验。

无机及分析化学课程的教学内容经过多年来的教学内容改革实践,不断修改完善, 学生的知识更宽,实验室动手能力得到了较大的提高,取得令人满意的教学效果。

参考文献

[1] 黄蔷蕾. 编写“面向21世纪教材——《无机及分析化学》”的思考和体会[J]. 河北农业大学学报(农林教育版), 2001.6: 29, 55

[2] 陈勇智,廖建良,宋冠华. 生物科学专业《无机及分析化学》课程的改革与探索[J]. 惠州学院学报(自然科学版), 2005.6: 117~120

第2篇:无机化学分析方法范文

关键词 分析化学 课程网站 教学系统

中图分类号:G420 文献标识码:A

0前言

网络课程构建是信息社会发展的产物,利用先进信息技术有针对性的建立一个教学应用系统,其价值在于改革原有的教学观念与形式,有助于改变原有的人才培养模式,构建一个具有信息时代特征的全新教学模式。无机及分析化学是一门较为复杂的学科,涉及到众多的理论知识与分析数据,需要学生具有较高的理解能力,而网络立体课程的构建,能够有效的简化无机及分析化学课程的复杂性,便于学生快速掌握。

1基于无机及分析化学的网络课程教材建设

教材建设涵盖了教学观念、人才培养目标、教学内容、课程体系等众多内容,是整个网络立体课程构建的主要环节。结合学科对学生所掌握的化学基础知识的要求考虑,明确教材建设标准为“少而精、精而新”。结合此原则将传统教学内容与现代全新化学知识进行有机融合,对无机化学及分析化学等教学内容进行重新整合与优化,与素质教育为核心观念进行开展教材建设工作。在全新的立体化课程中教材建设所关注的是解决传统学科与全新交叉学科知识之间的相互关系,在维持基础原理与概念性知识不变动的基础上实现内容的更新。在无机及分析化学的理论课程教学过程中,化学基础理论和化学分析方法及四大平衡是最为重点的内容,针对此,采取了简化分析法,促使这些难度较高的内容在试验课程中予以解决,同时在理论课程中编写环境与化学等众多容易引起学生兴趣的延伸知识阅读材料。

2基于无机及分析化学的网络立体化网站构建

结合相关机构的教学大纲要求,针对无机及分析化学课程进行网络立体化建设,构建基于无机及分析化学课程的网络教学系统。将课程介绍、教师信息、项目化教学、试验教学等栏目内容放置在学校网站中。结合无机及分析化学课程实际教学需要构建立体化网站,其中包括课程作业、教学笔记、答题讨论、课程问卷、教学邮箱、个人资源等模块,在各模块中构建相应的内容,形成一个全面的且具有立体化特征的教学系统。学生在学习此门课程时,可根据自己的时间规划学习流程,实现自主学习,同时也能够对此系统提出自己的建议。

就教学观念而言,将培养学生的科学素质与创新精神方在首位,将无机及分析化学课程明确为学生学习科技知识的基础课程,同时又是培养学生科学素质的基础课程。在理论课程教学过程中,占据主要地位的是学科所涉及到的众多理论,将各理论原理进行重构,指导学生展开自主学习。在实验教学过程中,占据主要地位的是化学分析技术与技能训练,制定基础技能训练实践操作课程,关注系统分析问题与解决问题,同时强调系统性与综合性的实验教学形成。

3网络立体化网站教学实践中的教学方式改革

网络立体化网站教学模式具有多样性特征,能够针对学生的不同学习能力提供适合的教学平台。此种教学模式中,对教学方式的改革首先体现在学科安排方面,无机及分析化学是一门基础课程,其学时数在不断的减少,在此情况下,对教学内容安排的合理性以及教师的教学能力均提出了更高的要求,需要不断的对教学内容与教学方式以及测试方式进行改革。另一个改革的主要方向是教学内容,无机及分析化学所涉及到的内容众多,且较为复杂,包括物质结构、化学反应速率和化学平衡、定量分析、酸碱平衡与酸碱滴定法、配位平衡与配位滴定法、氧化还原反应与氧化还原滴定法、沉淀溶解平衡与沉淀滴定法等,这些内容不可能在理论教学课程中进行完全讲授。基于此,需要重新对教学内容进行合理安排,突出重点内容,可应用精讲与对比分析讨论法。第三个改革的主要方向是教学方式,在此种教学模式中较常应用到的包括讲重点、讲难点、讲思路、讲方法、讲应用等教学方式,形成一个在课堂中讲授、在课外进行讲座、在网络系统中解答疑问的互动性教学形式,关注提升学生的逻辑思维能力,同时加强培养学生的自主学习能力以及创新学习能力。

4 结论

在教学改革的逐渐深化下,不仅仅需要做到教育理念c教育模式的改革,还需要更为细化的针对学科进行深入改革。立体化教学系统是借助于信息技术以及网络技术所构建的一个教学系统,全文基于无机及分析化学学科展开了网站立体化教学系统的构建以及应用,其对无机及分析化学课程教学形式的改革起到重要推动作用,有效的提升了教师的教学效率、学生的学习效率,同时促进了交互式教学模式的形成。

课题名称:基于网络教学平台下的《无机及分析化学》课程教学改革。编号:ZY2015-09。

参考文献

[1] 冯燕.基于项目教学的《使用构建动态网站》课程改革研究与实践[J].亚太教育,2015,05(25):117.

第3篇:无机化学分析方法范文

关键词:无机及分析化学;实验课程;教改;探究

无机及分析化学实验是我校生化制药技术、药品经营与管理、工业分析与检验、药物制剂技术这四个专业新生入学后所接触的第一门基础性实验课,该课程的学习不仅可以培养学生的实验素养,也为学生在后续课程的学习上奠定了良好的基础[1]。笔者在无机及分析化学实验的授课中,深深的体会到本课程在学生科研能力的培养上起着至关重要的作用,例如溶液配置、分析天平的使用、实验数据处理等操作方法在任何一个科研实验中几乎是密不可分的。因此,我们在授课时,可以从一个科研人员的角度出发,除了让学生熟练仪器操作外,也要注意对学生的实验素养进行培养,这对于学生来说,无论是在今后的学习还是工作上都会颇有收益[2-3]。目前,从我校学生在实验课上的基本情况来看,实验操作的规范性和理论基础上仍有待提高。因此,笔者通过借鉴国内其他院校同行的授课经验[4-6],针对我校的实际情况,尝试改变实验教学方式,优化实验内容的方法来达到提高教学效率的目的。

1无机及分析化学实验课程简介

无机及分析化学实验作为我校大一学生所接触的第一门基础性实验课程,主要由无机和分析这两块内容组成,但由于内容上有些重复,因此把无机化学实验中的酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、配位平衡这四块内容与分析化学中所对应的四大滴定方法相整合,这样一来,将重复的内容进行综合后,不仅保证了知识的系统性和完整性,还能让学生在有限的学时中学到更多的知识。从教学目标上来看,无机及分析化学实验的训练除了让学生熟练掌握相关的实验操作技能外,更重要的是培养学生独立思考以及分析和解决问题的能力,在无机分析的实验中,学生应当树立严格、准确的“量”的概念,为今后参加生产或科研打下夯实的基础。

2教改的具体实施内容

2.1改革教学方法,激发学生的学习兴趣兴趣是学习的动力,科学新颖的教学方法才能调动起学生的学习兴趣,学生才会愿意去学,主动去学。而传统的教学方法在授课的过程中偏重于理论讲解,使实验内容脱离了实际应用。无机及分析化学实验分为两部分内容,分别是无机实验和分析实验,其中分析实验主要是以滴定分析为主,所涉及的实验操作简单重复,因此传统的实验教学方法在授课的过程中就会显得单一化,无法提高学生的学习兴趣。针对这些情况,我们采用项目式教学方法,这一方法的改革大大提高了学生对学习的积极性。我们在项目式教学法的实践应用中,首先根据教学目标的需求,将生活和企业中的真实案例作为教学内容,例如“牛奶或奶粉中钙含量的测定”、“药品中维生素C含量的测定”、“腌制品中亚硝酸盐的测定”等实验设为授课内容,将需要掌握的理论知识隐含在这些典型的案例中,以增加学生的学习兴趣。在案例的实施中,教师就好像是一名向导和顾问,帮助学生在实践中掌握新的知识,学生则作为学习的主体,在提高实操水平的同时,也培养了他们独立思考的能力,可以说,项目式教学法是师生合作,共同学习,共同完成项目的教学方法,非常适用于该实验课程的教学。2.2实验安排上的优化2.2.1精选实验内容引用项目式教学法后,对实验内容的筛选就尤为重要,为了提高学生的兴趣度,实验内容的选择要贴近于生活,尽可能的和学生未来从事的工作相关,适当减少单纯化合物的滴定分析,这样,学生才会更加清晰教学目的,并且在今后的工作中才能做到真正的学以致用。与此同时,也可以开设综合性的设计实验,可以让学生来拟题,最后由老师选定一个最佳的题目展开实验,让学生能在这个综合性的实验课题中学会相互合作、独立思考、共同进步。2.2.2合理分组小组实验不仅可以培养学生的团队合作意识,而且也有利于他们之间的相互探讨,尤其是进行综合设计性实验时,小组合作更能加快实验进度与上课的效率。但在小组人数分配上要做到合理,人数过多,则会使组内的个别学生形成“搭便车”的心理,这样就不能让每个人都全身心的投入到实验中去。因此,在笔者的授课经验上来看,每组最佳的人数安排应该是2~3人左右。2.2.3培养实验素养在整个实验过程中,学生除了要掌握基本的实验操作技能外,还要注意树立良好的实验素养,不可在上课时喧哗吵闹,实验时要注意台面的整洁,仪器试剂原取原放,并且及时记录下实验的原始数据,在实验完毕后要将仪器复原,废纸废液不乱丢不乱倒。2.3加强环保教育,树立绿色实验观念在无机及分析化学实验中,必然要消耗大量的化学药品,其中也会涉及到一些有毒有害的物质,倘若都直接倒入水槽中就会对环境造成污染。所以,在实验课程中,向学生渗透一个绿色实验的环保理念尤为重要。(1)公共试剂统一配置。在滴定分析实验中,指示剂就是属于实验中所必须用到的试剂,倘若每组都进行配置的话不仅影响实验进度,而且对于那些使用过剩的指示剂来说也是一种浪费。因此,教师在实验前可以先对实验过程中要用到的试剂进行划分,属于共用的试剂让学生进行统一配置,配置的原则做到宁少勿多,够用就行。(2)节约用水。学生在洗涤仪器时要时刻提醒大家节约用水。(3)有害试剂统一回收处理。铬酸洗液具有配置简单,使用方便的特点,是实验室中常用的一种洗液。但由于铬的毒性较大,在实验过程中应尽量减少该洗液的使用,对于用过后的铬酸洗液要进行回收,不能直接倒入水槽中。2.4科学考核,规范实验操作科学的考核制度不仅可以促进学生认真主动的去学习,还能规范学生的实验操作。目前,我们在实验课程中,对学生的考核主要由三个部分组成,第一部分是平时成绩,即在项目式教学中,根据每个分组的学生在课堂上的表现情况进行打分,占单次成绩的30%;第二部分是实操成绩,主要是依据每个学生的操作熟练度进行打分,占单次成绩的30%;第三部分是对学生提交的实验报告进行打分,主要是针对学生在实验数据处理的掌握情况以及实验报告是否书写规范这两方面进行考核,占单次成绩的40%。最后,实践部分的最终成绩再由每次实验的分数累加取平均值得出。这样从多个方面对学生进行考核,与过去单一的从实验报告上进行打分相比,会更加科学。

3结语

苏联教育家巴班斯基曾经说过:不存在教学方法上的百宝箱。的确,教学有法,但无定法,贵在得法。笔者在教学方法的探索上,根据本专业的性质,结合无机及分析化学实验课程的特点,通过优化实验内容、改革教学方法、加强环保教育等措施,对该课程实施教学改革,并在实践中不断推行,取得了良好的教学效果。其成果从无机及分析化学实验体系改革的角度来看,能够满足我校不同专业的教学要求,其次,从理论与实践两部分的考核结果上来看,学生在期末时的理论成绩大有进步,对大纲要求的基本理论知识都掌握的较好,在实验课上的积极性较往常也有所提高。

参考文献

[1]刘冰,陈厚,徐强.《无机及分析化学实验》教材建设的探索与实践[J].化学教育,2015(4):6-9.

[2]薛春霞,秦斐,翟淑红.无机及分析化学课程教学改革探讨[J].广州化工,2014,42(11):237-238.

[3]邓辉,高英.浅谈无机及分析化学实验的教学改革[J].广州化工,2014,42(7):162-163.

[4]周萃文,尚秀丽,郭亚玲,等.高职石油化工专业无机及分析化学教学改革创新[J].广州化工,2015,43(10):213-214,216.

[5]赵丽,孙洪海,王丽敏,等.化工专业《无机及分析化学》教学改革实践与探索[J].教育教学论坛,2015(13):114-115.

第4篇:无机化学分析方法范文

[关键词]无机及分析化学;能源化学工程;模块化;教学改革

当前,大多数工科专业将无机化学和分析化学的课程内容进行重新组合,形成无机及分析化学。通过系统地学习和掌握化学的基本概念、基本理论以及化学基础知识,培养学生对化学的兴趣和解决化学问题的能力。无机及分析化学中的化学热力学、化学动力学、物质结构、四大平衡理论是要求必须掌握的。这些基本理论和知识在能源化学中的应用是很基础的东西,能为后续专业课程的学习奠定良好的化学基础。[1]我们所开设的新专业能源化学工程,主要研究方向为:能源清洁转化、煤化工、环境催化、绿色合成、环境化工。它以化工的理论与技术为应用基础,围绕新能源利用与化学转化,实现能源利用和可持续发展。重视与提高课堂教学质量和推动无机及分析化学实验在培养学生动手能力与实验创新能力方面起着重要作用,是无机及分析化学课程改革必须直面的棘手问题。因此,进行模块化优化无机及分析化学教学内容、多方面激发学生学习无机化学的兴趣、充分利用现代多媒体技术革新教学方法、培养学生的知识运用能力、有效提高无机及分析化学课程教学质量,可以满足社会及区域经济的发展对人才的需求和素质教育的要求。

一、模块化优化无机及分析化学教学内容

所谓课程模块,描述的是围绕特定主题或内容的教学活动的组合,或是一个内容上及时间上自成一体、带学分、可检测、具有限定内容的教学单元,它可以由不同的教学活动组合而成。模块化教学强调理论教学、实践、练习、研讨的同步式一体化的教与学,强调在专业教学过程中,把理论、实践等环节紧密结合。基于以上课程模块化的考虑,将无机化学和分析化学两门课程的教学内容进行模块化教学(见表1)。由于将无机化学和分析化学的课程内容打乱后进行重新组合,导致概念和知识点多,各章节之间存在较强的独立性。[2]因此,要合理安排大一第一学期的教学内容,这样有助于学生转变思维方式和学习方法。

二、多方面激发学生学习无机及分析化学的兴趣

兴趣是最好的老师,良好的学习兴趣是主动学习的原动力。要学好无机及分析化学,激发学生的兴趣至关重要。[3]在绪论教学过程中,要做好本课程的介绍及发展前景和学生学习心理方面的工作,在无机化学教学中建立好教师、学生和教材三者之间的相互关系。第一,在绪论课上介绍无机和分析化学发展过程及发展前景,让学生认识到学习本课程的重要性,以达到激发学生学习兴趣的目的;接着主要介绍无机及分析化学的作用及学习方法和相关考核办法。第二,阐明化学与人类生活密切相关的环境、能源、材料以及人类社会生活中的热点问题,以此为载体深入浅出地介绍化学与人类生活、社会发展的关系。第三,在专业导论课上强调无机及分析化学是能源化工类相关专业的基础课,能为以后的专业课学习和将来从事工作奠定基础。第四,通过新生认知见习,让学生在参观相关无机化工企业中获得感性认识;在平时的课堂教学中,利用一些贴近生活的例子解答知识疑惑,激发学生的学习兴趣。第五,建立合作学习小组,布置课后课题作业,利用网络资源学习无机及分析化学,查找相关资料完成课程论文作业。

三、充分利用现代多媒体技术革新教学方法

在无机及分析化学教学中,利用现代多媒体技术革新教学方法能提高教学效果。要面对的教学问题有:课前制作精美的多媒体课件,发挥多媒体课件的优势;主讲教师课堂讲授“动”与“静”结合,活跃课堂气氛;不可彻底忽略传统的板书;进行多媒体技术与传统教学技术相结合,有效提高课堂教学效果。[4]第一,使用多媒体技术教学可以模拟化学反应历程,让学生清晰地看到原子或分子的拆分及重新组合的过程,化抽象概念变为具体事物,这样可以加深学生对化学概念的理解。如,Flas制作了各种类型分子杂化轨道(sp,sp2,sp3,dsp2等)的形成过程。第二,采用多媒体教学手段展示教学重点、难点,实现人机对话,有助于学生理解和记忆课本内容。第三,进行多媒体教学时,应以学生为主体,但教师依然是教学活动的组织者和引导者。

四、培养学生知识的运用能力

通过学校组织学生参加各类化工学科竞赛活动是调动能源化学工程专业学生对无机及分析化学基础课程兴趣的重要举措。[5]第一,积极组织学生参加广西各类化学实验技能竞赛,坚持开展部级、省部级大学生创新创业实验项目。第二,为了鼓励和培养大学生创新能力,学院组织学生参加化工年会化工论文竞赛。第三,开放实验室,鼓励学生积极参与到开放实验室的研究课题;设立创新实验基金,由学生自由申请,对实验取得阶段性成果的学生给予创新基金资助。此外,改革无机化学教学方法,必须将传统的验证性实验转变为新型的探究性实验,通过探究性实验培养学生的创新能力。在导师的指导下,学生在设计实验方案中能够开发智力、培养良好的实验素养,锻炼自学能力。

五、适应能源化工专业要求方面的改革

能源化学工程专业是一个综合性、实践性很强的专业,在理论教学上要求学生掌握能源化学工程基础理论和相关技能。在实践教学上,应明确教学过程中的内容重点和难点,尤其是热力学方面的内容应该重点详细讲解,使学生更好地理解能源转化及利用过程中的一般规律,为低碳环保使用能源奠定基础。我们针对实践性很强的能源化学工程专业,依据其专业的特点实施校内实训和校外实习相结合,使课程实验、课程设计、毕业设计、社会实践活动等环节能为培养具备高素质的能源化学工程专业人才服务。此外,我们还完善校内实验实训和校外实习基地的建设,向企业提供人才培养方案,共同建设与加强人才培养方案中的实践性教学环节。在实践评价体系的建设中,收集专家评价、教师评价、实习接收单位评价、系(分院)自评、学生评价等信息,做到以评促建。

六、结论

本文针对我校能源化学工程专业开设的无机及分析化学课程,在优化教学内容、激发学生兴趣、利用各种教学方法、培养学生能力以及适应专业要求方面对教学环节进行了总结和探究。加强基础理论知识教学使学生具备扎实的实践技能,进一步培养学生的创新能力,提高教学质量,能为培养能源化学工程专业创新型人才奠定基础。

[参考文献]

[1]韩洪晶,杨金保,刘淑,等.能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践[J].教育教学论坛,2013(15):228-229.

[2]孟广波,毕孝国,付洪亮.能源化学工程专业优化实践教学体系研究[J].中国电力教育,2014(3):145-146.

[3]朱清,李成胜,张征林.无机及分析化学教学改革初探[J].化工时刊,2013(4):49-50.

[4]芮光伟,蒋珍菊,岳松.无机及分析化学课程教学改革与实践[J].高等教育研究,2007(3):75-76.

第5篇:无机化学分析方法范文

关键词:结构力学;平面体系;自由度;机动分析模式

中图分类号:G642.0;TU311 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2017)03-0062-04

平面体系的机动分析主要是确定结构体系的几何组成性质,判断体系是否几何不变及其约束情况。体系只有在几何不变的情况下,才能作为结构使用 [1]。平面体系的机动分析是结构力学课程后续计算结构内力的基础和前提,也是学习结构力学课程的重点和难点之一。判断几何不变体系只有两刚片规则和三刚片规则,这两个规则比较容易理解。但是,平面体系千变万化,机动分析中概念多,技巧性强[2-3],对于刚接触结构力学课程学习的学生来说,往往觉得规则简单,但分析时却又感到无从下手。本文针对平面体系机动分析的特点,以及学生解题遇到的困难,经过分析、归纳和总结,提出平面体系“2+2+3+4”机动分析模式,使平面体系机动分析过程可以按照一定的模式和步骤进行,使看似无从下手的机动分析能够有章可循。

一、 “2+2+3+4”机动分析模式

“2+2+3+4”机动分析模式,包括:两个机动分析判断准则、两种体系类型、三种机动分析方法、四种结构简化方法。“2+2+3+4”机动分析模式将平面结构体系的简化、机动分析和判断准则结合起来,相互联系,前后呼应,共同组成了平面体系的机动分析模式。

(一)两个机动分析判断准则

1.两刚片规则

两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆连接,为几何不变体系,且无多余约束;若链杆延长线通过此铰,组成的体系则是瞬变体系。

2.三刚片规则

三个刚片用三个不共线的铰两两相连,为几何不变体系,且无多余约束;若三个单铰在同一直线上, 组成的体系则为瞬变体系。

两个判断规则中连接的铰,可以是实铰,也可以为虚铰。[4-5]

(二)两种体系类型

根据体系与基础连接链杆的个数,把体系分析为两种类型。

第一种体系类型:体系与基础连接大于三根链杆(r>3);第二种体系类型:体系与基础连接等于三根链杆(r=3)。如果体系与基础连接小于三根链杆(r

(三) 三种机动分析方法

针对平面体系两种类型,主要有三种机动分析方法。

对于第一种体系类型,即体系与基础连接大于三根链杆(r>3),机动分析时,首先把基础作为一个基本刚片,然后根据具体情况,又分为两种分析方法。一是该结构体系局部可以和基础构成几何不变体系,基本刚片可以扩大至局部几何不变部分,然后依次将基本刚片由小到大、由下到上、由里向外一层层进行分析,可以通过扩大基本刚片到整体。二是该结构体系局部不能和基础构成几何不变体系,或者可以构成几何不变,但不能通过扩大刚片至整体。这种情况为,基本刚片如果能扩大应先扩大基本刚片,然后简化其余结构为最多两个刚片(或一个刚片),加上基础刚片,应用三刚片规则(或两刚片规则)进行分析判断。这种情况关键在于简化体系。

对于第二种体系类型,即体系与基础连接等于三根链杆(r=3),且满足两刚片规则(不满足两刚片规则时,为几何常变体系,无需机动分析),只需分析体系内部几何不变性即可。将体系内部简化为最多三个刚片(或两个刚片、一个刚片),然后根据三刚片(或两刚片)规则分析几何组成,判断是否为几何不变体系。

(四) 四种简化方法

(1)结构体系内部几何不变部分可以简化为一个刚片。常见的如铰结三角形可简化为一个刚片,在此基础上,看能否增加二元体等,将刚片扩大,直至该刚片不能再扩大为止。

(2)只有两端是铰的折杆、曲杆等其它形状的杆可以简化为一根链杆。

(3)连接两个刚片的两根链杆可以简化为一个虚铰。

(4)可以拆除二元体,简化体系。

二、 机动分析步骤

平面体系机动分析的步骤及流程,如图1所示。

(一)计算自由度

用以判断体系儆诟掌体系还是链杆体系。刚片体系的自由度计算公式:w=3m-2h-r;链杆体系的自由度计算公式为:w=2j-b-r。采用自由度公式计算w,若w>0,体系一定几何可变;若w≤0,满足几何不变的必要条件,则需要进行机动分析。

(二) 几何组成分析

(1)简化体系。判断体系是否有二元体,若有先拆除二元体;两端是铰的折杆、曲杆等,杆简化为一根链杆。

(2)判断体系所属类型。根据体系划分标准,判断该体系属于第一还是第二种类型。

(3)选择机动分析方法。根据体系所属的类型和三种分析方法的要求,选择该体系的机动分析方法。

(4)几何组成分析过程。平面体系为第一种类型第一种分析方法的具体分析过程,见算例1。第二种分析方法的具体过程,见算例2。平面体系为第二种类型,应采用第三种分析方法,具体分析过程见算例3。

(5)判断体系是否几何不变。根据两刚片规则或者三刚片规则判断该体系的几何不变性。

三、 算例分析

(一)算例1

对图2所示体系进行机动分析。

解:(1)计算自由度

该体系属于刚片体系,计算自由度:w=3m-2h-r=3×3-2×2-5=0。

(2)几何组成分析

该体系用五根链杆与基础连接,属于第一种类型。首先把基础作为刚片Ⅰ,从刚片Ⅰ开始, 增加二元体1-2,扩大刚片Ⅰ,刚片Ⅰ与刚片Ⅱ之间用一个单铰和一个不通过此铰的链杆3相连(图3)。根据两刚片规则,刚片Ⅰ与刚片Ⅱ组成几何不变部分,即体系局部可以与基础构成几何不变,应采用第一种分析方法,分析过程如图3所示。由地基(刚片Ⅰ)开始,它与刚片Ⅱ看作一个刚片,即将刚片Ⅰ扩大至刚片Ⅱ;该刚片与刚片Ⅲ之间又由不交于一点的链杆4、5、6相连,组成几何不变的部分,继续扩大刚片Ⅰ至刚片Ⅲ;它与刚片Ⅳ之间由铰A和不通过铰A的链杆7相连,组成几何不变部分;最终,刚片Ⅰ扩大至整个体系。所以,该体系为几何不变,且无多余约束。

(二)算例2

对图4所示体系进行机动分析。

解:(1)计算自由度

该体系属于链杆体系,计算自由度:W=2j-b-r=2×8-12-4=0。

(2)几何组成分析

该体系用四根链杆与基础连接,属于第一种类型。首先把基础作为刚片Ⅰ,简化体系,并拆除二元体11-12。从刚片Ⅰ开始,先扩大刚片Ⅰ,依次增加二元体7-8、9-10、5-6,至此刚片Ⅰ不能再扩大,也无法扩大至整体。因此,该体系机动分析应采用第二种分析方法。然后,将其余结构简化为一个或两个刚片。将铰接三角形作为刚片Ⅱ,刚片Ⅱ也无法再扩大,此时由分析可知,不满足两刚片规则要求,且有多余的链杆。因此,需要再选择链杆13为刚片Ⅲ。此时, 刚片Ⅱ、Ⅲ之间由链杆1、2组成的虚铰O1相连。刚片Ⅰ、Ⅱ之间由铰O3相连,刚片Ⅰ、Ⅲ之间由链杆3、4组成的虚铰O2相连,O1、O2、O3三铰不在一直线上。所以,该体系几何不变,且无多余约束(图5)。

(三)算例3

对图6所示体系进行机动分析。

解:(1)计算自由度

该体系属于刚片体系,计算自由度:W=3m-2h-r=3×5-2×6-3=0。

(2)几何组成分析

该体系与基础用三根链杆连接,且满足两刚片规则,属于第二种类型。因此,应采用第三种分析方法,只需要分析体系内部(图7)几何不变性,即把体系内部简化为最多三个刚片。首先选择3、4、5、6作为一个刚片,且该刚片可以扩大,依次增加二元体14-13、21-23,最后体系内部扩大为一个刚片。所以,该体系几何不变,无多余约束。

四、 结 语

根据学生在学习平面体系机动分析中遇到的问题,归纳和总结教学方法和技巧,提出平面体系“2+2+3+4”机动分析模式,较好地解决了学生初学时感到无从下手的难题,使平面体系机动分析过程可以按照一定的模式和步骤进行。按照“2+2+3+4”机动分析模式,通过教师的课堂讲解和课后一些题目的练习,学生反映该模式解题和分析效果较好。

参考文献:

[1]邱秀梅,戴景军,孙建武.平面体系几何组成分析的方法技巧[J].力学与实践,2009,31(2):80-82.

[2]张琳楠,徐春晖,秦太验.平面体系机动分析的一般方法[J].力学与实践,2014,36(6):738-741.

[3]鲁彩凤,鲁凤弟.募负巫槌煞治鲋姓业浇峁鼓诹Ψ治龅姆椒[J].高等建筑教育,2012,21(5):101-104.

第6篇:无机化学分析方法范文

关键词:无人机系统; FMECA; 模糊综合评判; 定量分析

中图分类号:TN911.734文献标识码:A文章编号:1004373X(2011)23000703

Research on Fuzzy FMECA of Unmanned Aerial Vehicle System

DOU Sai1, CHEN Guoshun2, La Yanmei2, NIU Gang2, MA Shaochuang1

(1.Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050000, China; 2.Institute of Ordnance Technology, Shijiazhuang 050000, China)

Abstract: Because the traditional FMECA method of unmanned machine exists fuzziness,and it is hard to carry on quantitative analysis and get accurate analysis result, a FFMECA analytical method based on fuzzy evaluation is proposed. This method performs quantitative analysis to the qualitative index in the traditional FMECA. What′s more, through multistage evaluation, the affection of lower level to the higher level is apparent, which makes the analysis more consecutive. Taking the steering engine in the unmanned aerial vehicle system as an example to carry on FFMECA, the main failure modes are evaluated, and the analysis results are good.

Keywords: unmanned aerial vehicle system; FMECA; fuzzy comprehensive evaluation; quantitative analysis

收稿日期:20110621

基金项目:军内科研项目“无人机装备失效模式及影响分析”0引言

随着现代科学技术特别是信息技术的飞速发展,无人机在现代战争中的作用越来越重要。而无人机属于机械、光电、通信和软件的集成系统,这种构成上的复杂性会对无人机的稳定性产生负面影响,增加出现问题和故障的概率。FMECA是分析产品中每一个可能的故障模式,并确定其对该产品及上层产品所产生的影响,以及把每一个故障模式按其影响的严重程度同时考虑故障模式发生概率与故障危害程度予以分类的一种分析技术[1]。为了有效地预防无人机重大安全事故的发生, 有必要对无人机进行FMECA分析,找出薄弱环节,提出预防措施或改进意见,从而降低事故造成的损失,避免因事故而产生的严重后果。

但FMECA是一种定性分析方法,具有不确定性和模糊性的特点[2],难以对系统各故障模式进行定量分析,需要通过有经验的技术人员进行概念描述,将模糊指标定量化。本文应用FMECA与模糊综合评判相结合的模糊FMECA方法,对无人机装备进行分析,用定量方法处理定性问题,不仅能够将各种失效模式用其危害度等级表示出来,使得各种失效模式的危害性一目了然,而且可以通过多级评判,方便地计算下级指标对其上级的影响,使FMECA更加科学化、定量化和有连续性。

1模糊FMECA方法

在进行FMECA分析时,对故障有影响的因素有很多,有些可以用精确的数值描述,而有些则是一些模糊的概念,需要通过有经验的技术人员进行概念描述,单纯应用FMECA分析存在不足。模糊FMECA是应用模糊关系的特性,从多个因素对被评估事物隶属等级状况进行综合评估的一种方法,它通过与模糊数学相结合,将统计数据转换成模糊集,并将每个故障模式的风险优先数对产品的影响采用加权分析,从而使得分析结果更加科学。模糊FMECA方法的基本步骤如下:

1.1建立因素集

因素集是影响评估对象的各因素集合,不同元素代表不同影响因素。根据失效模式的各项评价指标,建立第k个失效模式评估分析的因素集为:Uk={uk1,uk2,…,uki,…,ukn}式中:uki表示该失效模式k的第i个影响因素。在模糊FMECA分析中对各故障模式的因素集一般取失效频率、影响严重程度、检测难易程度等因素,可根据具体情况选取恰当的因素集。

1.2确定因素水平集

因素水平集表示评估所组成的集合,记作:V={V1,V2,…,Vm},其中Vj(j=1,2,…,m)为具体的评估等级。

1.3确定模糊评判矩阵R

在对失效模式k模糊综合评价分析过程中,设第i个因素uki在因素水平Vj的评估集为rkij,rkij即为评价各影响因素对其因素水平集的隶属度。常用的隶属度确定方法有统计法和隶属函数法。本文采用统计法,其具体内容如下:

成立一个由多人组成的专家评价组,根据故障模式与评判集制作表格,由各专家对不同的故障模式在相应的评判选项中打分,再通过数理统计得到各个因素在各个因素水平集上的概率数,经过归一化处理后得到各个故障模式对应评判等级的隶属度rkij,进而得到隶属度矩阵Rk。Rk=rk11rk12…rk1m

rk21rk22…rk2m

螃螵鳓

rkn1rkn2…rknm1.4确定各因素权重W

确定因素的权重的方法有专家意见法、层次分析法、直接打分法等,根据情况不同选择适合的方法确定权重。本文采用层次分析法,它把复杂问题中的各因素划分成相关联的有序层次,使之条理化的多目标、多准则的决策方法,是一种定量分析与定性分析相结合的有效方法。层次分析法的判别尺度有三标度判断尺度、九标度判断尺度等,本文采用九标度判断尺度。

根据某一位专家调查表,可得判断矩阵为:P=u11u12…u1n

u21u22…u2n

螃螵鳓

un1un2…unn根据判断矩阵,求出其最大特征根λmax,所对应的特征向量为w,方程如下:Pw=λmaxw所求特征向量w经归一化即为各评判因素的重要性排序,也就是该专家所期望权重分配。再对得出的权重分配进行一致性检验,模糊判断矩阵的一致性表示人类判断思维的逻辑一致程度。当偏移一致性过大时,将此权重向量的计算结果作为决策依据是不可靠的[3]。因此需将不满足一致性要求的样本数据进行舍弃。然后将满足一致性要求的各专家确定的权重值进行算术平均,即可得到各指标的权重分配W。Wk={w1,w2,…,wn},0≤wi≤1且:∑ni=1wi=11.5确定综合评判模型进行一级评判

将评判所得权重W与对应的模糊评判矩阵R合成,即可得到对各故障模式的模糊综合评判结果向量Bk。Bk=WkRk1.6二级评判以及评判结果清晰化

将一级评判中评价结果的各故障模式作为二级模糊综合评判的影响因素:U={失效模式1,失效模式2,…,失效模式k};因素水平集V不变。将一级评判结果得到的综合评价向量B1,B2,…,Bk作为二级评判中的隶属度矩阵R={B1,B2,…,Bk},权重值由专家组给出二级各影响因素的权重分配,再利用综合模糊评价法进行模糊评价,得到模糊综合评判结果C。

对评价指标的处理有最大隶属度法、贴近度分析法、加权平均法等。本文采用最大隶属度法与加权平均法。加权平均法是将模糊综合评判结果向量C与等级参数向量E运算得出该故障模式的综合危害度值H,公式如下:H=CE2无人机系统的模糊FMECA分析

对无人机进行模糊FMECA分析的工作量是相当大的,现仅通过对无人机航空与电子分系统中舵机的模糊FMECA分析为例进行说明。无人机舵机接收飞行控制计算机的控制信号,控制无人机的舵面和发动机控制机构。其失效模式及影响见表1。

确立舵机的二级因素集为:

U={运行速度明显下降(U1),舵机电流过大(U2),舵面回差过大(U3),舵面抖动(U4)},而Ui的一级因素集为:

Ui={故障发生频度u1,影响严重程度u2,检测难易程度u3}

根据每个因素集的不同,其水平集如下:

对故障发生频度u1,其水平集为V1={频繁发生,很可能发生,有时发生,极少发生};对影响严重程度u2,其水平集为V2={灾难性,致命性,临界性,轻微性};对检测难易程度u3,其水平集为V3={无法检测,不测试无法检测,检查时可发现,可直接发现}。

表1舵机的失效模式及影响分析

功能故障

模式故障原因故障过程及影响描述运行速度

明显下降功率管故障功率管老化导致舵机运行速度下降舵机电流

过大舵面零位与

舵机零位不重合由于零位漂移导致舵面与舵机零位不重合,舵机电流过大舵面回差

过大摇臂紧固

螺钉松动受震动影响,摇臂螺钉松动,导致舵面回差较大舵面抖动反馈电位计

接触不良受震动影响,反馈电位计接触不良,导致舵面抖动

根据专家调查表,对每个故障模式的模糊评判矩阵R1,R2,R3,R4分别为:R1=000.70.3

000.80.2

00.90.10

R2=00.60.40

00.80.20

00.30.70

R3=00.80.20

00.70.30

000.90.1

R4=00.20.80

000.50.5

00.80.20一级因素集中三个元素选择为故障发生频度、影响严重程度与检测难易程度,其权重值比较容易确定,根据专家意见法,确定权重为W1={0.3,0.5,0.2}。

由B=WR可得B1={0,0.18,0.63,0.19},B2={0,0.64,0.36,0},B3={0,0.59,0.39,0.02},B4={0,0.22,0.53,0.25}。

二级评判中的权值根据层次分析法进行确定,以第一位专家为例,由其判断尺度得到其判断矩阵:P1=11/31/22

3124

21/213

1/21/41/31得出其最大特征值λmax=4.031,w1={0.161,0.466,0.277,0.096}。

对其进行一致性检验,检验模糊判断矩阵一致性的公式为:CI=λmax-nn-1

CR=CI/RI式中:CR为判断矩阵的一致性比率; λmax为模糊判断矩阵的最大特性值; n为矩阵阶数;RI为平均随机一致性指标,其取值见表2。

如果CR=CI/RI

表2平均随机一致性指标

nRInRI1061.242071.3230.5881.4140.9091.4551.12

对第一位专家得到的CI=0.010,CR=0.011

进行二级评判得:C=W2B=(0,0.508 03,0.429 25,0.062 72)根据加权平均法将评价结果处理可得:h1=B1E=1.99,h2=B2E=2.64,h3=B3E=2.57,h4=B4E=1.97,H=CE=2.45。

根据隶属度最大原则可知:一级评判中,舵机电流过大与舵面回差过大两个故障模式的综合危害性位于水平因素集的致命性危害一级,运行速度明显下降与舵面抖动则位于临界性危害一级;二级评判中,舵机的综合危害性也属于致命性危害。

根据综合危害等级可以对各失效模式的危害程度进行排序依次为:舵机电流过大,舵面回差过大,运行速度明显下降,舵面抖动。舵机系统的总体危害度等级为2.45。经过对无人机全系统的分析后,可根据与舵机同等级的故障模式的综合危害性等级进行排序,进而为确定无人机系统的预防性维修方式及维修间隔期等提供依据。

3结语

通过模糊评判FMECA方法对无人机舵机系统进行分析,将模糊性的指标定量化,解决了传统FMECA分析中无法进行定量判定的不足,且经过综合多位专家意见,使分析结果更加准确与具有说服力。采用多级综合模糊评价法分析,可将下级对上级的影响体现出来,使分析具有连续性。

通过对无人机装备进行模糊FMECA分析,可以使设计人员及维护人员掌握更多的该部件信息,特别是定量信息,也可以为维修保障人员提供依据,从而做出科学的维修与维护决策。

参考文献

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第7篇:无机化学分析方法范文

关键词:高职;食品加工技术;无机与分析化学

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)02-0098-03

高职院校食品加工技术专业的培养目标是具有必备的基础理论知识和专门知识,在此基础上掌握从事食品生产加工、设备操作、技术管理与品质控制等第一线工作所需的高级技术,并具有良好的职业道德和敬业精神的应用型专门人才。《无机与分析化学》课程是高职院校食品加工技术专业的一门重要基础课,作为学生入学后接触到的第一门化学课程,其对学生后续课程的学习有着极其重要的意义。该课程教学的目的是使学生在高中化学基础上,复习巩固无机化学基本知识、基本理论,并在介绍定量分析化学的基础上,重点介绍主要的化学分析方法的原理、测定条件、实验操作方法。通过这门课学习,学生应掌握有关理论、学习科学的验证和研究方法,提高分析问题、解决问题的能力。在培养学生严谨的科学态度、正确规范的操作技能、一丝不苟的工作作风等方面,该课程起着重要作用。因此,加强《无机与分析化学》教学改革,不断提高教学质量和教学效果,对提高学生素质,培养高素质的应用型人才具有十分重要的作用。

教学面临的挑战

当前,在高职院校食品加工技术专业,《无机与分析化学》教学主要面临的挑战有以下方面。

(一)来自新时代新需要的挑战

当前,“以能力为本位,以就业为导向”已经成为职业教育改革与发展的时代特征。高职院校培养的毕业生必须具有适应社会岗位需求的能力,具有较强的就业竞争力,这就要求学校和教师必须在教育教学的各个环节注重学生实践能力、创新能力的培养,《无机与分析化学》课程作为一门典型的理论与实践紧密联系的课程,在教学中,尤其要将学生能力的培养渗透于教学的全过程,不断完善教学改革,以适应新形势下培养高素质技术应用型人才的重任。

(二)来自学生的挑战

学生对课程认识不足 高职学生普遍学习基础较差,偏科严重,不少学生对专业认识不清,仅从字面上理解食品加工技术专业,以为所学知识仅涉及食品的制作和加工。有些学生高中理科基础极差,却选择了该专业,在入学后接触到化学课程并了解到分析化学课程仅仅是化学相关课程的基础后出现迷茫、畏难甚至排斥等情绪。这种情绪的蔓延对课程教学的开展是极其不利的。

学生基础薄弱 不少学生在入学前化学基础很差,实验基础几乎为零,特别是一部分来自农村中学的学生,由于高中教学条件所限,仅在课堂上见过教师演示实验甚至完全没有见过演示实验,对化学实验的认识一片空白。

学生学习主动性差 在接触本门课程之后,有部分学生依然存在考试蒙混过关、及格即可的心态,未意识到分析化学基础课程对其掌握实验操作技能乃至就业技能的重要意义,思想上松懈,有的学生对课程提不起兴趣,更有些学生在一两次实验失败或者发现理论课内容较难理解后产生了逃避和放弃的心态。

面对时代提出的需要,面对高职院校特殊的学生群体,面对《无机与分析化学》独特的课程体系,分析其传统的教学模式并有针对性地进行改革,是摆在教师面前刻不容缓的艰巨任务。

传统教学模式分析

以往的《无机与分析化学》教学主要存在以下问题,制约着教学质量的提高:第一,以教师为核心,忽视学生在教学中的积极主导作用。第二,教学内容死板、教学手段单一。教学内容过于刻板依照教材,教学手段多采用讲授、示范实验等方法,没有充分运用多媒体技术辅助教学。第三,课程断层化。由于理论课的考核较容易量化,所以,在以往的教学中,容易出现偏重理论教学、忽视实验操作技能训练的现象。理论课和实验课之间容易出现断层和衔接不上的情况,本课程和后续课程间更难以建立联系。第四,考核手段不完善。理论考核较容易量化,但实验考核没有建立一个比较完善的机制,导致考核成绩不能完全体现学生对本课程尤其是实践技能的掌握情况。

《无机与分析化学》课程教学的目的不仅是要求学生掌握无机化学、分析化学的基本理论知识以及验证和掌握实验技能,更重要的是培养学生严谨认真、一丝不苟的工作作风,提高学生动手、观察、思考的能力,从而使学生能灵活运用所学知识解决实际问题。为了适应新时代高速发展的《无机与分析化学》学科对人才的需求,我们进行了一系列的教学改革,取得了较好的效果。

教学改革的新措施

《无机与分析化学》教学改革以提高学生综合素质和实践技能为指导思想,从充分调动学生积极性、教学内容和教学手段的改革、加强课程衔接、考核手段的完善等方面入手,着力构建一种比较科学系统的教学模式。

(一)充分调动学生积极性

思想动员 首先,在课程开始时,即将本课程涉及的相关课程一并进行介绍,告知学生分析化学基础的扎实掌握对后续有机化学、食品生物化学、食品检验分析技术、食品检验工考证的重要意义。其次,要重点强调该课程与学生考证、就业之间的关系,以学生的切身利益为切入点,使学生在思想上重视起来。同时,给学生展示往届学生在考证、实习、就业等方面的心得体会,利用过来人的现身说法让学生深刻体会到学好基础化学课的重要意义。对于学生出现的一些困惑和迷茫情绪,必要时应采用单独谈话等形式对其进行及时疏导,鼓励学生意识到《无机与分析化学》课程并不难学,只要用心,肯学,一定可以将本课程学好。

调动学生兴趣 兴趣是最好的老师。分析化学课程较为枯燥,学生普遍觉得这门课程毫无趣味可言。教师应在枯燥中发掘出趣味来。首先,在授课时,多采用实例教学,尤其是结合食品专业相关实例。例如,在讲解样品的前处理时举奶粉、糖果、面包等学生喜闻乐见的食品为例子,在讲解酸碱滴定法的时候结合饮料酸度测定,讲解分光光度法测定时介绍肉制品中亚硝酸盐测定等。尽一切可能在课程中加入生动的例子,能有效调动学生的积极性,并为后续《食品检验分析技术》课程打下基础。另外,在多媒体课件制作时,在不影响课程教学的前提下,应尽量让课件丰富多彩,教师在授课时也应特别注意语言的组织和课堂气氛的调动,并多管齐下,采用提问、学生上台讲解等方法,让学生真正参与到课堂中来。实验课教学由于其直观、形象的特点往往较理论课更能吸引学生。所以,充分利用好实验课,是调动学生积极性的重要措施。教师应善于引导学生。首先,让学生充分预习实验。学生对“今天的实验是什么,能产生什么结果”做到心中有数,才有可能对实验产生兴趣。在教学中,每次实验课开始前应提问和检查学生的预习情况。不少学生觉得实验就是按部就班地照书做,对预习的重视程度不够,导致实验开始时手忙脚乱。因此,应严格要求学生写好预习报告。其次,在实验时,应重视创设良好的实验环境,应有整洁、有序、丰富的实验室文化,让学生感觉进实验室不是进到一个死板的空间中,而是到一个让人愉悦的环境中学习新的知识。再次,重视演示实验。分析化学实验课教学离不开演示环节,教师只有做好演示和手把手的指导才能让学生真正掌握实验技能。在演示实验环节,教师的用语应简洁、扼要、准确,同时,应生动不死板。例如,在演示滴定管的操作时,可以先提问学生在高中有无接触过滴定管的使用,若有,“你印象中的滴定管应如何使用?”通过这样简单一问,学生能立即展开积极思考。尽管学生对滴定管的使用的了解往往是模糊的,但思考的过程能使学生被深深地吸引到后续的教学中。在学生回答后,教师应明确告诉学生:“从今开始,大家必须摒弃高中对滴定管使用的模糊概念,把今天课程上教师所讲的每一个字都细细体会,因为每个字都包含着操作细节!”学生的课堂反馈显示,绝大多数学生对这样的教学过程印象深刻,教学效果较好。

(二)教学内容和教学手段的改革

改革教学内容,狠抓基本功训练 高职的教学特点和就业导向决定了高职教学不能向深度拓展,应以“必需、够用”为原则,在有限的课时内尽可能多地给学生提供有利于就业和技能提高的知识。因此,在理论课教学中,应删减或弱化一些与实际结合不大密切的章节,比如“物质结构”,而在与实验或技能关系紧密的章节中应增加课时,如“分析化学概论”。这样有的放矢地进行教学,能较好地保证教学效果。在实验环节,如何利用有限的课时多对学生进行基本功训练,也是教师应该考虑的。同样,在教学实践中可删减一些较简单或者对食品加工技术专业学生而言实用性不太强的实验,如性质鉴定实验,而加大对滴定、定容、移液等分析化学基础实验的练习,通过反复的操练提高学生的实验技能。在教学过程中,以学生能力的培养为教学重点,转化教师的角色,把教师的角色由教学中心转为教学的组织者和辅导者,要求学生熟练掌握基本操作,独立完成实验内容,学会分析和处理实验数据并得出实验结论,对实验过程中出现的问题应独立思考力求解决,在此基础上与教师探讨并得出相应结果。

教学手段的改革 传统教学主要以教师讲授和示范为主。当前,多媒体技术的普遍应用给教学带来了极大的便利。多媒体课件以其内容丰富、信息量大、展示直观等特点得到了广泛的应用。在教学中应注意传统教学方式与多媒体教学的有机结合,融二者之长为教学所用。在理论课教学中,采用多媒体教学能使学生在有限的45分钟内获取更多的信息。但由于《无机与分析化学》课程的特点,在教学中也不能忽略传统的板书。一些解题过程可以用多媒体来展现,能节约课堂时间。但也有一部分须以板书的形式展现,在板书的过程中,解题或推导过程逐步展现,使学生紧跟教师思路,能起到较好的效果。在实验课教学中,可组织学生观看有关幻灯片和录像带以开阔学生视野,一些细小的操作动作可以特写镜头的方式来展示。仪器的内部结构和原理也可以动画的形式展现。但同时也应注意,实验教学不能完全依赖多媒体课件,不能用操作视频完全替代教师演示,应以教师的演示配合详细的讲解为主,学生亲眼所见的实际演示结合多媒体演示,才能印象深刻。对于操作中的重点细节,为了强化学生印象,仍然可以大字板书写出来。教学实践表明,这样教学学生反映普遍较好。

(三)注重课程的衔接

注重课程的衔接,主要体现在两个方面,一是理论课与实验课的衔接,二是本课程与后续课程的衔接。

为了更好地达到高职的培养目标,使学生进一步提高实践技能,《无机与分析化学》可与《无机与分析化学实验》课合并为一门课,分为理论和实验两大块。理论和实验课同步,并相互关联。这样的课程设置使得原有的课程体系变为不可分割的一个整体。无论是在教学大纲、进度的编写上,还是在课时安排上都应从整体出发。而在课程教授过程中,更应注意理论与实验的紧密衔接,做到理论指导实验,实验验证和提升理论。首先,在教学大纲的设置上,应注意理论内容和实验内容的安排尽量做到同步,这样学生在学习时不会产生断层之感。其次,理论课上涉及实验的部分应重点指出,要求学生重视。有些与实验结合紧密的部分,可以移到实验课中,在实验课之前讲授。

分析化学课程是食品加工技术专业的一门基础课,与后续课程关系极其紧密。明确与后续课程的衔接不但能使学生在思想上更加重视本课程的学习,对后续课程也能起到铺垫作用。这就要求教师不但要精通本课程,还应对后续课程有比较深刻的了解。例如,应了解食品生物化学的内容、食品检验分析的内容,这样在讲授相关章节时能学生就能做到举一反三,也能更好地激发学生的学习兴趣和热情。例如,讲授样品前处理时可以举食品中蛋白质测定的例子,讲授滴定分析基本操作时可以告知学生分析化学基本操作在食品检验分析实验中及食品检验工考证中的应用。

(四)完善课程考核办法

在课程考核上,应完善原有的课程考核办法,把理论和实验成绩同步纳入总成绩中。理论和实验考核应根据其特点确定不同的考核方式。实验成绩的考量中可加大平时实验课表现、实验操作能力所占的比例,期末考核为实验操作考核。实验操作考核的方法是对每一名学生进行单独的操作考核,考核的目的主要是检查学生对所学基本技能掌握的熟练程度。教师根据学生的操作过程、熟练程度、实验结果以及每个考试项目的评分点当场打出分数,并要求学生当场计算、处理实验数据并提交实验报告,最终操作考核的分数由实验操作分和实验报告分组成。采用这种全面的考核方法,既可解决实验考核只考虑平时表现,而忽视期末成绩的普遍问题,又可避免以期末成绩一锤定音的局限性,克服单凭实验报告打分所产生的偏差,可以比较全面客观地反映学生的综合实验水平,学生的实验技能可得到充分体现,综合素质和创新能力也可得到锻炼。而理论成绩则以平时作业、课堂表现,并综合期末考试成绩进行评定,在最终的总成绩中理论成绩和实验成绩各占50%。这样,把理论和实验同步纳入总成绩中,可以有效避免学生重理论而轻实践的现象,也能更科学地评价学生对课程的掌握程度。

综上所述,在高职食品加工技术专业《无机与分析化学》教学中,应紧紧围绕培养学生的素质强化技能训练,从思想动员、充分调动学生兴趣入手,注重教学内容、教学手段的改革,注重课程衔接、完善考核方法,从而有效提高学生综合素质,为后续课程和学生未来就业打下坚实的基础。

参考文献:

[1]刘知新,王祖浩.化学实验论[M].南宁:广西教育出版社,2001.

[2]马春花.无机及分析化学实验[M].北京:高等教育出版社,1999.

[3]程芳婷.高职药学类专业分析化学教学改革探讨[J].职业教育研究,2010(4):94-95.

[4]吴春艳,刘建成.高职学院分析化学实验课教学研究[J].天津职业大学学报,2010,19(4):54-56.

[5]郑艳芬,王仲旭,晋利,等.高职环境类《分析化学》改革的探讨与实践[J].中国环境管理干部学院学报,2011,21(3):80-81.

[6]王安群,欧阳文.情境教学法在高职《分析化学》教学中的运用[J].职业教育研究,2008(10):127-128.

[7]段晓琴.高职分析化学能力教育考试评价模式的研究[J].职业教育研究,2006(5):110-111.

第8篇:无机化学分析方法范文

【关键词】无机化学;分析化学;课程改革

化学是一门以实验为基础的学科,化学实验是化学理论教学的延续和深化, 化学实验教学从来都是化学教学的重要环节,“无机及分析化学实验”是与《无机及分析化学》理论相配套的一门实验课,主要含无机化学和分析化学的实验内容,是培养学生基础化学动手能力和创新能力的重要实践环节。实验教学的水平与质量对培养人才的实验能力起着至关重要的作用,通过实验教学,不仅可以加深对无机及分析化学基本理论的理解,通过典型的实验,应用理论指导实践,掌握无机及分析实验的基本原理和条件;正确掌握无机及化学分析实验的基本操作技能,还可以培养学生分析问题和解决问题的能力以及严格的科学作风,提高观察、分析和解决问题的能力,从而培养具有创新能力的人才。而我院无机及分析化学实验课程教学,长期以来局限于传统的实验教学模式即完成验证知识、传授技能,反映学科前沿实验少的现象,特别是随着课程教学时数的缩减, 学生的实验操作技能和实践能力的训练尤感不足, 不能满足提高学生创新实践能力培养目标的要求。为此,针对这方面存在的问题,我们从以下几个方面对该课程进行了教学改革。

1 改革教学内容,使其层次化

将课程实验分为操作性实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验几个层次开设实验课。

1)操作性实验和验证性实验着重对学生进行实验基础知识、基本操作技能训练,是化学基础实验教学的重要环节。对于该类实验,我们首先明确该门实验课中学生应掌握的实验基本操作;基本操作所属的具体实验项目,通过讲授、演示和与学生的交流讨论,向学生传授实验基本原理、基本知识和实验基本要点与关键步骤,对学生进行严格的规范化操作的指导和训练,及时发现和纠正学生在实验基本操作上存在的问题。

2)综合性实验主要指导学生根据实验原理,运用基本实验方法、实验手段和技能完成给定化合物的合成、组成测定及结构表征,使学生系统学习各类化合物的合成原理与方法,学习运用近代分析仪器的方法。综合性实验突出训练学生对所学化学知识和化学实验技能的综合应用,通过一个物质或产品的研制、生产过程、成分分析等,达到培养学生科学思维和创新意识的目的。对于实验中的关键问题、安全要求、基本装置的规范安装和基本操作等内容进行详细的讲解,而对实验过程的现象及实验产生的结果,则由老师引导学生分析和思考,并要求学生进行讨论,这种启发式和互动式教学,调动了学生参与学习的积极性。

3)设计性实验突出培养学生运用所学知识解决实际问题的能力、判断推理能力、研究创新能力、团结协作能力。设计性实验是指在给定实验目的、要求和在实验室现有条件下,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验教学方法。与传统的实验相比,设计性实验突出学生在实验中的主体性,让学生主动思考、主动实践,这对于提高学生的创新能力、实践能力等综合素质十分有利。对设计性实验,我们首先指导学生查阅相关文献,与学生共同讨论实验方案,对实验原理、操作步骤、数据处理则由学生自行弄懂。实验完毕后,与学生共同探讨实验的成败。

2 改革实验环节,使得实验预习、实验过程以及课后辅导一体化

2.1 实验预习

在实验前要求学生对将要进行的实验进行预习,写出预习报告。预习报告主要包括实验的基本原理、实验仪器、实验药品、实验步骤、实验数据的记录、课后问题等内容。通过预习学生可对实验原理、所用仪器、药品、操作步骤等内容有一定的了解,可提高学生实验的效果。

2.2 实验过程

在实验课上,教师和学生针对本次实验内容进行充分的讨论。通过教师讲解和学生的讨论,使学生能掌握实验基本原理、实验步骤、实验 数据的处理方式、实验过程中的注意事项等。

实验过程中要求学生要按照正确的操作步骤进行实验操作,要及时正确地观察与记录实验现象、获取实验数据并进行结果处理。教师要对学生的实验基本操作进行具体指导,及时发现学生在实验基本操作上存在的问题并及时纠正。

2.3 课后辅导

实验指导教师要对学生的实验报告进行认真、详细的批改,指出实验报告中的错误,记录实验报告中反映出来的学生在实验过程中可能存在的问题,并与学生进行及时交流。

3 改革教学手段,提高教学质量

3.1 重视现代现代教育技术在课程教学中的应用

任课教师将该课程的教学课件放到每个教师的教师社区中,学生可根据课件的要求进行预习、自学和课后讨论。同时将把实验中的基本操作以多媒体的形式放到学院的网站上,学生在网上可进行基本操作的网络练习,使学生在正式操作练习前就有一个感性的认识。现代教学手段用于课程教学中,改变了传统实验教学单一的教学形式,使现代教育技术手段与传统实验教学方法有机结合,优势互补,提高了实验教学质量。

3.2 对于设计性实验,自主选题和教师拟题相结合

对于设计性实验,教师拟定一些题目,学生从中选题进行实验,也鼓励同学根据自己所掌握的知识自主拟题。学生针对选择的题目查阅文献,设计实验方案,进入实验室进行 实验操作,撰写出完整的科学研究报告。通过设计性实验过程,学生自主设计实验的能力逐步提高,创新意识得到加强,创新能力得到培养。

3.3 注重科研与教学结合

在教学过程中,鼓励和支持教师将学科发展前沿、最新科研成果、最新研究技术融入实验教学内容中,不断更新实验教学内容,开出新实验。特别是设计性实验,多数实验项目是由教师的科研成果或在研项目转化而来的。同时吸收部分优秀的学生进入到教师的课题组,逐步培养学生的实验动手能力和探索创新精神。

教学内容、方法、手段等是没有固定模式的,我们要用于创新,不断探索改革和实践。在实际的教学过程中,通过教学改革使之更符合社会实际需要,为培养符合社会实际需要的人才做出应有的贡献。

【参考文献】

[1]刘改云,党卫红.无机及分析化学实验教学改革初探[J].漯河职业技术学院学报,2009,8(5):134-135.

[2]王丽红,朱团.无机及分析化学实验教学改革的研究[J].科技创新导报,2012 (15):158.

[3]张玲,王传虎,吴景梅,葛金龙,金陵.无机及分析化学实验教学改革与实践科技创新导报,2011(10):149.

第9篇:无机化学分析方法范文

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