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    無機化學成分分析精選(九篇)

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    無機化學成分分析

    第1篇:無機化學成分分析范文

    [關鍵詞]無機分析化學;能源化學工程;模塊化;教學改革

    當前,大多數工科專業將無機化學和分析化學的課程內容進行重新組合,形成無機及分析化學。通過系統地學習和掌握化學的基本概念、基本理論以及化學基礎知識,培養學生對化學的興趣和解決化學問題的能力。無機及分析化學中的化學熱力學、化學動力學、物質結構、四大平衡理論是要求必須掌握的。這些基本理論和知識在能源化學中的應用是很基礎的東西,能為后續專業課程的學習奠定良好的化學基礎。[1]我們所開設的新專業能源化學工程,主要研究方向為:能源清潔轉化、煤化工、環境催化、綠色合成、環境化工。它以化工的理論與技術為應用基礎,圍繞新能源利用與化學轉化,實現能源利用和可持續發展。重視與提高課堂教學質量和推動無機及分析化學實驗在培養學生動手能力與實驗創新能力方面起著重要作用,是無機及分析化學課程改革必須直面的棘手問題。因此,進行模塊化優化無機及分析化學教學內容、多方面激發學生學習無機化學的興趣、充分利用現代多媒體技術革新教學方法、培養學生的知識運用能力、有效提高無機及分析化學課程教學質量,可以滿足社會及區域經濟的發展對人才的需求和素質教育的要求。

    一、模塊化優化無機及分析化學教學內容

    所謂課程模塊,描述的是圍繞特定主題或內容的教學活動的組合,或是一個內容上及時間上自成一體、帶學分、可檢測、具有限定內容的教學單元,它可以由不同的教學活動組合而成。模塊化教學強調理論教學、實踐、練習、研討的同步式一體化的教與學,強調在專業教學過程中,把理論、實踐等環節緊密結合。基于以上課程模塊化的考慮,將無機化學和分析化學兩門課程的教學內容進行模塊化教學(見表1)。由于將無機化學和分析化學的課程內容打亂后進行重新組合,導致概念和知識點多,各章節之間存在較強的獨立性。[2]因此,要合理安排大一第一學期的教學內容,這樣有助于學生轉變思維方式和學習方法。

    二、多方面激發學生學習無機及分析化學的興趣

    興趣是最好的老師,良好的學習興趣是主動學習的原動力。要學好無機及分析化學,激發學生的興趣至關重要。[3]在緒論教學過程中,要做好本課程的介紹及發展前景和學生學習心理方面的工作,在無機化學教學中建立好教師、學生和教材三者之間的相互關系。第一,在緒論課上介紹無機和分析化學發展過程及發展前景,讓學生認識到學習本課程的重要性,以達到激發學生學習興趣的目的;接著主要介紹無機及分析化學的作用及學習方法和相關考核辦法。第二,闡明化學與人類生活密切相關的環境、能源、材料以及人類社會生活中的熱點問題,以此為載體深入淺出地介紹化學與人類生活、社會發展的關系。第三,在專業導論課上強調無機及分析化學是能源化工類相關專業的基礎課,能為以后的專業課學習和將來從事工作奠定基礎。第四,通過新生認知見習,讓學生在參觀相關無機化工企業中獲得感性認識;在平時的課堂教學中,利用一些貼近生活的例子解答知識疑惑,激發學生的學習興趣。第五,建立合作學習小組,布置課后課題作業,利用網絡資源學習無機及分析化學,查找相關資料完成課程論文作業。

    三、充分利用現代多媒體技術革新教學方法

    在無機及分析化學教學中,利用現代多媒體技術革新教學方法能提高教學效果。要面對的教學問題有:課前制作精美的多媒體課件,發揮多媒體課件的優勢;主講教師課堂講授“動”與“靜”結合,活躍課堂氣氛;不可徹底忽略傳統的板書;進行多媒體技術與傳統教學技術相結合,有效提高課堂教學效果。[4]第一,使用多媒體技術教學可以模擬化學反應歷程,讓學生清晰地看到原子或分子的拆分及重新組合的過程,化抽象概念變為具體事物,這樣可以加深學生對化學概念的理解。如,Flas制作了各種類型分子雜化軌道(sp,sp2,sp3,dsp2等)的形成過程。第二,采用多媒體教學手段展示教學重點、難點,實現人機對話,有助于學生理解和記憶課本內容。第三,進行多媒體教學時,應以學生為主體,但教師依然是教學活動的組織者和引導者。

    四、培養學生知識的運用能力

    通過學校組織學生參加各類化工學科競賽活動是調動能源化學工程專業學生對無機及分析化學基礎課程興趣的重要舉措。[5]第一,積極組織學生參加廣西各類化學實驗技能競賽,堅持開展國家級、省部級大學生創新創業實驗項目。第二,為了鼓勵和培養大學生創新能力,學院組織學生參加化工年會化工論文競賽。第三,開放實驗室,鼓勵學生積極參與到開放實驗室的研究課題;設立創新實驗基金,由學生自由申請,對實驗取得階段性成果的學生給予創新基金資助。此外,改革無機化學教學方法,必須將傳統的驗證性實驗轉變為新型的探究性實驗,通過探究性實驗培養學生的創新能力。在導師的指導下,學生在設計實驗方案中能夠開發智力、培養良好的實驗素養,鍛煉自學能力。

    五、適應能源化工專業要求方面的改革

    能源化學工程專業是一個綜合性、實踐性很強的專業,在理論教學上要求學生掌握能源化學工程基礎理論和相關技能。在實踐教學上,應明確教學過程中的內容重點和難點,尤其是熱力學方面的內容應該重點詳細講解,使學生更好地理解能源轉化及利用過程中的一般規律,為低碳環保使用能源奠定基礎。我們針對實踐性很強的能源化學工程專業,依據其專業的特點實施校內實訓和校外實習相結合,使課程實驗、課程設計、畢業設計、社會實踐活動等環節能為培養具備高素質的能源化學工程專業人才服務。此外,我們還完善校內實驗實訓和校外實習基地的建設,向企業提供人才培養方案,共同建設與加強人才培養方案中的實踐性教學環節。在實踐評價體系的建設中,收集專家評價、教師評價、實習接收單位評價、系(分院)自評、學生評價等信息,做到以評促建。

    六、結論

    本文針對我校能源化學工程專業開設的無機及分析化學課程,在優化教學內容、激發學生興趣、利用各種教學方法、培養學生能力以及適應專業要求方面對教學環節進行了總結和探究。加強基礎理論知識教學使學生具備扎實的實踐技能,進一步培養學生的創新能力,提高教學質量,能為培養能源化學工程專業創新型人才奠定基礎。

    [參考文獻]

    [1]韓洪晶,楊金保,劉淑,等.能源化學工程專業本科生創新能力培養體系的建立與實踐[J].教育教學論壇,2013(15):228-229.

    [2]孟廣波,畢孝國,付洪亮.能源化學工程專業優化實踐教學體系研究[J].中國電力教育,2014(3):145-146.

    [3]朱清,李成勝,張征林.無機及分析化學教學改革初探[J].化工時刊,2013(4):49-50.

    [4]芮光偉,蔣珍菊,岳松.無機及分析化學課程教學改革與實踐[J].高等教育研究,2007(3):75-76.

    第2篇:無機化學成分分析范文

    針對無機及分析化學實驗課程體系的改革對教學內容進行了相應的優化。首先對原有的無機化學實驗和分析化學實驗內容重新進行整合。對于基礎模塊和提升模塊的實驗,保留了原有的經典實驗內容,如基本操作實驗、化學原理實驗、定量分析實驗。對于創新模塊實驗,將原來無機合成和提純實驗與分析測定實驗整合為一個綜合設計型實驗,比如將硫酸銅提純實驗與銅含量測定實驗整合,碳酸鈉的制備實驗與碳酸鈉含量測定實驗整合。其次,引進了一些貼近生產實際和符合綠色化學理念的新實驗。比如,蛋殼中鈣、鎂含量的測定,茶葉中微量元素的分離與鑒定等。

    二、建立小組討論式實驗教學模式,推動學生自主學習

    近年來,關于無機及分析化學實驗課程教學改革,從理論到實踐,各高校都做了大量工作,提出了一系列改革方案,如問題式實驗教學模式、研究型實驗教學模式、多層次互動型教學模式等,其目的都是為了推動學生自主學習,引導學生主動思考,激發學生的學習積極性。以學生自主學習為主,以教師指導為輔,全面開展面向學生學習的教學設計,把課程學習由課上延伸至課下,融知識傳授和能力培養于一體是目前大學課程教學的最新理念。為了把新的教學理念落實到教學實踐中去,我校實驗班無機及分析化學實驗課程采用小組討論式教學模式開展教學,推動了學生自主學習,實現了知識傳授和能力培養的融合,提高了教學質量。小組討論式教學模式是將學生分為若干小組,從實驗預習、實驗原理講解到實驗操作、實驗報告撰寫都由學生自主完成,教師的教學重點放在引導學生思考、深刻理解實驗原理和指導學生規范操作上。

    1.課前預習

    在過去的教學中,學生對預習不積極,走過場,常常把實驗教材的內容抄到預習報告上應付了事。由于沒有深入思考,對實驗原理沒有深刻理解,因此難以達到預習的目的。采用小組討論式教學模式后,小組成員都積極合作,查閱文獻,討論學習實驗原理和實驗方案,反復演練自己的講解內容,同時對其他小組可能提出的問題進行分析討論,分工負責準備解答。這種帶著任務去準備的預習模式,激發了學生的學習興趣,推動了學生自主學習,實現了知識與能力的齊頭并進,大幅度提高了預習的效果。

    2.課上學生講解和討論

    課堂上,主講小組推舉一人用10-15分鐘時間講解實驗原理和實驗方案,同組成員用10分鐘的時間回答其他小組提出的問題,最后教師對各組的表現進行點評。這種互動模式,充分調動了學生的學習積極性。因為只有做了充分準備,講解的同學才能準確地表達,其他小組的同學才能提出問題。老師對各小組表現的點評,更是激發了各小組深刻探討實驗原理和開展實驗方案設計的熱情和積極性。如在講解元素性質實驗時,各小組需要查閱大量文獻,充分討論每一個反應可能產生的現象和各種產物鑒定的方法等。這樣學生才能在實驗中知道觀察什么,記錄什么,實驗中的“異常”現象才能被發現,并通過思考找出原因,得出正確結論。教師在這一環節中,需要根據不同實驗模塊的不同教學目標,有側重地指導學生學習。如實驗課開課初期,學生提不出問題,找不到分析問題切入點,不知理論知識如何在實驗中應用。這種情況下,教師要進行具體的引導,使學生學會提出問題和分析問題。在創新模塊的教學中,教師應引導學生大膽的提出自己的實驗設計方案。

    3.實驗操作過程

    在實驗操作環節,教師首先要演示正確規范的實驗操作,學生獨立完成實驗過程。沒有規范的基本操作,科研能力和創新能力就無從談起。在基礎模塊實驗教學中,技能訓練是基礎,規范操作是關鍵。無機及分析化學實驗是第一門基礎化學實驗課程,教師必須重視對學生基本實驗技能的訓練。如大一學生實驗中常見的問題有:不會拿滴管,經常倒置,滴管伸到試管里,試劑用量普遍貪多,移液管用拇指操作,滴定管讀數不是俯視就是仰視等等。同時還有很多不良的習慣,如實驗儀器隨意擺放,實驗臺面又臟又亂,實驗操作手忙腳亂,實驗記錄隨意記載到紙片或書上等。針對上述問題,第一階段教學重點是教給學生規范的實驗基本知識和基本技能。而在后續模塊教學中,教師要及時糾正學生的不規范操作,嚴格管理,使規范操作固定下來,并指導學生注重細節,養成良好習慣,培養學生嚴謹的科學態度。

    4.實驗結果的分析討論

    實驗結束后,教師要檢查學生的實驗結果,并要求學生課后以小組為單位分析討論自己的實驗現象和數據,最后形成實驗結論。過去學生對實驗結果討論不重視,做完實驗就完事大吉,也不管得出的結論是否正確,甚至抄襲他人結論。采用課后小組討論模式,一方面,學生有興趣比較各自的實驗成果,在比較優劣的過程中對實驗內容有了更清晰的認識。另一方面,小組討論集思廣益,能夠對實驗中的正常和異常的實驗現象和數據進行充分的分析和討論。

    5.教師評價

    在實驗課程考核方面注重學生學習過程的評價,制定了實驗課程考核標準,引入了小組學習獎勵機制。比如,實驗課程考核分為平時成績和期末考試成績兩部分,平時成績占70%。平時成績包括實驗預習、實驗過程和實驗報告三部分內容。實驗預習的評價主要根據小組討論環節和預習報告書寫情況給分,規定凡是被小組推薦講解實驗、積極提出問題和回答問題的同學,給予獎勵加分,小組學習表現突出的小組集體得到加分。實驗過程的評價采用扣分法,也就是先給每位同學實驗過程分的滿分,實驗中如果發現問題,老師提出后讓同組同學互相討論糾錯,每一位同學有兩次糾錯機會,第三次再錯就會被扣分。實驗報告分是根據報告完成情況給分。平時成績采用上述評價措施,使學生重視每個實驗的學習過程,培養了學生探索精神和團隊合作精神,引導學生從注重“考試結果”向注重“學習過程”轉變,提高了學生的實驗能力和創新能力。

    三、無機及分析化學實驗課程教學改革面臨的問題與對策

    在實驗班無機及分析化學實驗課程教學改革中目前仍存在許多不足和面臨一些問題。首先,實驗硬件條件有限。比如,由于實驗室不足,實驗班實驗往往與普通班統籌安排,因此難以保證所有實驗按預定實驗模塊順序進行,也難以保證對實驗班學生開放實驗室做探索實驗。針對這些問題,學校應加大對實驗班教學改革的支持力度,采取優先安排實驗,延長實驗室開放時間等措施。其次,在實驗教學內容方面應進一步加大創新模塊的比重。另外,實驗班的師資建設也亟待加強。目前,教師對實驗班教學認識不足。比如,對實驗班培養目標和培養模式認識模糊,教師參與實驗班教學改革積極性不高等。對此,學校應及時對實驗班教師進行培訓,讓他們明確實驗班培養目標和培養模式,以便明確教學改革的方向。學校對實驗班教學也要建立考核和獎勵機制,鼓勵教師積極參與實驗班教學改革,提高實驗班教學質量。

    四、結束語

    第3篇:無機化學成分分析范文

    本書是第二卷,由四部分組成,共25章:第一部分是“歷史的綜述”,含第1章:1. Aimé Cotton在1895年發現CD和ORD后的第一個十年;第二部分是“有機立體化學”,含2-12章:2. 一些天然的手性發色團――經驗規則和量子化學計算;3. 用于測定苯和其它芳香族發色團絕對構型的電子CD;4. 電子CD激子手性方法:原理和應用;5. 手性擴展p-電子化合物的CD光譜:絕對立體化學和實驗驗證的理論確定;6. 利用固態電子圓二色性和量子力學計算來編配天然產物的絕對構型;7. 金屬有機化合物的動態立體化學和旋光光譜學;8. 動態系統的圓二色性:開關分子及超分子的手性;9. 超分子系統的電子圓二色性;10. 利用有量子計算功能的HPLCECD進行手性化合物的在線立體化學分析;11. 用振動圓二色性進行手性天然產物的結構測定;12. 分子絕對構型的測定:選擇適當旋光法的準則。第三部分是“無機立體化學”,含第13章:13. 電子圓二色性在無機立體化學中的應用。第四部分是“生物分子”,含第14-25章:14. 蛋白質的電子圓二色性;15. 肽的電子圓二色性;16. 擬肽的電子圓二色性;17. 核酸的電子圓二色性;18. 肽核酸及其類似物的電子圓二色性;19. 蛋白質與核酸相互作用的圓二色性;20. 用電子圓二色性來分析捆綁在核酸上的藥物或天然產物;21. 用電子圓二色性來探索HSA和AGP藥物捆綁位置;22. 生物高聚物、肽、蛋白質和核酸的構象研究――振動圓二色性的作用;23. 從拉曼光學活性來看生物分子的結構和行為;24. 糖類和復合糖的旋光、電子圓二色性以及振動圓二色性;25. 通過電子圓二色性來發現藥物。本書以紀念已故的Carlo Rosini教授的短文開頭。每章的結尾有參考書目,目錄的前面有各章作者簡介,結尾有主題索引。

    本書第一編著貝羅娃博士是美國紐約哥倫比亞大學化學系的研究員。1998年以來,她一直是《手性》雜志的編委會成員。

    本書可用做大學生或研究生的教科書,或學術和工業領域的研究工作者的參考書。

    第4篇:無機化學成分分析范文

    關鍵詞:無機化學實驗;綠色化學;教改;定-改-豐

    中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)07-0279-02

    20世紀90年代,美國聯邦政府頒布了污染防治法案,在該法令中,第一次提出了“綠色化學”這一概念[1],旨在能夠節約資源的同時最大限度地減少廢物的排放。

    無機及分析化學實驗作為我校制藥與化工類專業學生必修的專業技術基礎課程,具有較強的實踐性和應用性。該課程的目的主要是驗證一些化學原理以及元素的基本性質,并通過實驗操作來培養學生的觀察與動手能力。但在化工人才的培養過程中,教師往往習慣于沿襲傳統的化學教學模式與教學內容,而忽略了對學生環境保護意識的培養[2]。本文通過結合自身的教學經驗,針對這個問題提出了幾點教改措施,探討了實現無機實驗綠色化的途徑[3]。

    一、綠色化學理念對于無機實驗的重要性

    現今社會,對于環境的重視程度不斷提升,大到工業生產,小到個人起居,無一不在倡導“綠色環保,節能減排”。《無機及分析化學》作為我院為新生所開設的一門基礎課程,分為理論與實驗這兩部分內容,在實驗課程中會涉及到許多有毒有害的試劑,例如鋇鹽、氯仿,四氯化碳等,每次的實驗下來,聚沙成塔的有毒試劑累積效應倘若不加以治理,對環境所帶來的影響也是不容小覷。因此,在高校的化學教學中應當加強對綠色化學的教育,并對一些污染較大的傳統實驗進行優化調整,將綠色化學理念融入進化學教育中,從而間接地培養學生養成良好的環保意識[4]。

    二、綠色化學理念在無機實驗中的應用

    1.“定”――確定教學理念。綠色化學是為了更好地適應可持續發展要求而提出的一個全新觀念。按照綠色化學理念,優化調整原有教材中一些有污染的傳統無機實驗,選擇和設計綠色化無機實驗,將綠色化學理念融入整個實驗流程中,是未來化學實驗發展的方向。結合具體教學環節,在開展實驗課程中,應遵循以:減少用量、拒用危化品、重復利用、回收再生的原則。(1)減少用量。例如:在用莫爾法測定水中氯離子含量的實驗中,就涉及到貴金屬試劑AgNO3,由于價格昂貴,學生試劑使用量大,實驗成本相對較高,因而必須從綠色化學的理念出發,優化實驗流程,減少用量。(2)拒用危化品。根據綠色化學理念,在選擇試劑時,應當盡量用低毒、無毒的試劑進行代替,在不影響達到實驗目的前提下,將有毒有害的試劑進行替換。(3)重復利用。無機實驗中,對于實驗過后剩余的酸堿液,可以進行回收后用來洗滌玻璃容器。(4)回收再生。實驗中常用的萃取劑CCl4就是典型的回收再生的試劑,在性質實驗驗證完畢后,可以利用萃取把混合液中的CCl4進行分離,最后將分離出來的CCl4進行匯總后,統一蒸餾,使其回收后再利用。

    2.“改”――改變教學模式。(1)推廣微型實驗。實驗是學習化學的基礎,是提高動手能力與創造力的重要途徑。于1982年,化學實室悄然掀起一場“綠色革命”,微型實驗(Microscale laboratory簡稱ML)因其操作安全系數較高、節省材料、污染少等優點,受到了各國教育界的廣泛關注。在各大高校化學類專業的實驗課程中,依然沿襲傳統的實驗教學模式,隨著高校的擴招,學生規模不斷增大,常規實驗對試劑的消耗極大,對儀器的要求較高,導致一些學校不能達到人手一套的基本要求。與之相比,微型實驗較常規實驗而言,藥品用量少,儀器價格便宜,能夠大大緩解實驗經費壓力的同時還能滿足每位學生的操作需求。在這樣的趨勢下,必須打破傳統的實驗教學模式,推廣微型實驗。在傳統的無機實驗教學上,教師們已經擁有了大量的經驗,能夠很好地規避其中的風險,達到實驗教學的目的。微型實驗目前仍處于一個萌芽階段,在初期推廣實施的過程中,可以先用常規實驗教學來讓學生熟悉基本的實驗基礎操作,再緩慢過渡到微型實驗。(2)引入多媒體仿真實驗。傳統的無機實驗教學中,學生所練習的大部分實驗基本都是經過篩選,剔除了部分毒性大、三廢處理困難、具有一定危險性的實驗,因而從教學的內容上來看,會缺乏一定的廣度。在教學模式上,皆是先由指導老師講解實驗目的、原理和操作步驟后,再由學生進行實驗練習。這種模式下,學生會對老師產生強烈的依賴性,不利于發揮其自身的主動性與創造性,因此,有必要對傳統實驗教學模式進行改變。引入多媒體仿真實驗教學,將仿真實驗教學與傳統實驗教學相結合,就能較好地解決傳統實驗教學的弊端,通過仿真實驗教學,就能將那些試劑消耗量大、具有一定污染性與危險性的實驗做成仿真系統來供學生操作演練。通過計算機來模擬實驗,學生也依然能達到親身操作的效果,從真正意義上實現了化學實驗的“零排放”、“零污染”的目標。(3)提高學生的課堂參與度。無機化學實驗主要以性質實驗為主,實驗過程中一些化學反應的過程都極為迅速,因而學生經常會提前得做完實驗,并且空余的時間也較難安排,針對此現象,筆者從如何提高學生的課堂參與度的視閾出發,并結合綠色化學理念,讓學生自主尋找綠色化的實驗方案進行實驗。從實驗模式上,改變以往的“驗證型”教學模式,并逐漸向“研究型”模式進行過渡[5]。因此,在開展實驗教學的第一堂課上,筆者會引導學生利用學校圖書館的網絡資源進行文獻檢索,以小組形式進行分配,合作去完成一個實驗課題,讓學生能在團隊合作的過程中學會思考,主動解決實驗中的“三廢”污染問題,在豐富課堂內容的同時,提高學生的積極性。

    3.“豐”――豐富教學考核。對于一個綜合型人才而言,除了精通專業知識技能外,更關鍵的還要養成良好的職業素養。因此,在“三廢”處理的考核不能只停留在理論之上,必須對其進行重視,將理論內容結合實踐來進行考核,才能強化學生的環保意識,幫助學生形成良好的職業素養。

    三、Y語

    蘇霍姆林斯基曾說:只有能夠激發學生去進行自我教育的教育,才是真正的教育。的確,隨著實驗教學改革的不斷深入,教育的側重點也在不斷發生變化,綠色化學實驗作為一種學習教育,其涵蓋了諸多方面的內容,包括實驗方案的優化、實驗裝置和步驟的設計、實驗儀器的研制以及廢物的回收和處理等方面,因而它絕不僅僅是知識教育,從更廣義的角度講,綠色化實驗不僅是一個將綠色化學理念融入進實驗教學的過程,更是一個將教學與實際相結合的過程,實事求是地去把握生活的本來面目,從而推動學生內心的成長活動,讓學生能在今后的工作中不斷進行自我教育,主動承擔起保護環境的重任,為綠色化學做出應有的貢獻。

    參考文獻:

    [1]謝飛,李乃u.在無機化學實驗課程中融入綠色化學理念――從美國《化學教育雜志》關于綠色化學的文獻談起[J].廣東化工,2015,22(42):195-196.

    [2]秦德志,張麗.無機化學實驗教學綠色化探索與實踐[J].廣州化工,2014,02(42):152-153+160.

    [3]白廣梅,李英.無機化學實驗的綠色化[J].實驗技術與管理,2006,02(23):104-105+127.

    [4]陳田.關于無機化學實驗綠色化教學的探討[J].實驗室科學,2014,06(17):114-116.

    [5]李慧泉,祝澤周,崔玉民,等.研究型無機化學實驗教學模式探索[J].阜陽師范學院學報:自然科學版,2013,04(30):88-91.

    第5篇:無機化學成分分析范文

    關鍵詞超高效液相色譜質譜聯用; 大麻植物; Δ9四氫大麻酚; 大麻酚; 大麻二酚; 化學表型

    1引 言

    大麻植物是非法加工制造大麻制品的基本原料。大麻中的大麻酚類化合物是影響中樞神經最重要的成分, 其中作用最強的精神活性物質是Δ9四氫大麻酚(Δ9Tetrahydrocannabinol, Δ9THC), 非精神活性的大麻二酚(Cannabidiol, CBD)可以調節Δ9THC的欣快效應, 大麻酚(Cannabinol, CBN)具有鎮靜和麻醉功效\[1,2\]。大麻酚類類化合物的含量受遺傳、栽培環境、收獲時間、儲存條件等因素的影響 \[3~5\], 根據以下3種表型指數, 可將大麻分為型大麻(Ⅰ型)和纖維型大麻(Ⅱ型)\[2,6~9\]:(1)依據Δ9THC含量判斷。若Δ9THC含量>0.3%, 則為型大麻; 若Δ9THC含量1, 則為型大麻; 若表型指數

    目前, 對大麻酚類的分析檢測方法主要有氣相色譜串聯質譜法(GCMS/MS)、液相色譜串聯質譜法(LCMS/MS)。氣相色譜分析過程需要對大麻樣品進行加熱衍生化的前處理, 在此過程中, 酸性大麻酚類會脫羧成為它們的中性對應物\[6,8\]; 液相色譜法則不需要加熱即可直接分析測定大麻中的酸性和中性大麻酚類\[10~13\], 實現對大麻植物中組成成分的完整分析。Happyana等采用LCMS方法對大麻植物中大麻酚類成分的分析檢測, 耗時40 min\[1\]。Ambach等采用HPLCDAD方法, 將時間縮短至16 min\[10\]。本研究的超高效液相色譜采用高壓小顆粒填料, 使分析效率和分離度顯著提高\[14~17\], 同時借助QDa質譜檢測器對目標物分子信息進一步確認。利用此技術, 成功建立了一種可在7 min內完成對大麻植物中3種成分Δ9THC、CBN和CBD檢測的分析方法(3種大麻酚類的分子結構式見圖1), 從而實現對大麻植物化學表型的分類, 為大麻原植物類犯罪的緝查及從法庭科學角度為大麻原植物類犯罪的定罪量刑提供科學依據和理論參考。

    2實驗部分

    2.1x器與試劑

    ACQUITY UPLC HClass超高效液相色譜儀(Waters EmpowerTM3數據處理系統, 美國Waters公司); ACQUITY光電二極管陣列檢測器(PDA, 可操作波長190~500 nm, 光學分辨率1.2 nm)和ACQUITY QDaTM質譜檢測器(美國Waters公司); 超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司); 臺式高速冷凍離心機(德國Sigma公司); Mettler ToledoXS105電子天平(瑞士Mettler公司); 高速萬能粉碎機(天津市泰斯特儀器有限公司); 0.22 μm MCE針頭式過濾器(上海島津技邇商貿有限公司)。

    甲醇(美國Fisher Scientific公司)、甲酸(美國Sigma公司)為色譜純; 實驗用水均為超純水(美國Millipore公司超純水裝置制備); Δ9THC、CBD和CBN標準品(均為1.0 mg/mL甲醇溶液, 美國Cerilliant公司),

    Symbolm@@ 20℃避光保存。

    混合標準溶液的配制:分別準確移取Δ9THC、CBD和CBN標準儲備液置于2 mL容量瓶中, 以甲醇稀釋并定容, 配制成0.5、1、2、5、10和20 μg/mL的系列混合標準溶液。

    2.2樣品前處理

    選取不同產地的30個大麻樣本, 經登記備案獲批后, 研磨成均勻細粉待用。準確稱取10 mg大麻植物粉末, 置于15 mL塑料離心管中, 加入甲醇5 mL, 經水浴超聲萃取30 min后, 以6000 r/min離心5 min, 取上清液過0.22 μm針孔濾膜, 供UPLC/PDAQDa分析。

    2.3分析條件和數據分析

    色譜條件:色譜柱為Waters ACQUITYTM UPLC BEH C18柱(50 mm×2.1 mm, 1.7 μm); 柱溫35℃; 樣品室溫度為20℃; 進樣體積為2 μL; 流動相為甲醇(含0.1%甲酸)水(87∶13, V/V), 等度洗脫, 流速為0.2 mL/min; 在220 nm波長處進行檢測; 使用10%甲醇溶液清洗密封圈; 運行時間7 min。

    質譜條件:Waters質譜檢測器QDa, 電噴霧離子源, 掃描質量范圍為m/z 100~500 Da。從超高效液相色譜柱流出來的樣品直接進入質譜分析, 正離子掃描, 采樣速率10點/s, 毛細管電壓為0.8 kV, 錐孔電壓為30 V, 探頭溫度為600℃。

    利用Waters EmpowerTM3數據處理系統得到3種大麻酚類化合物的含量數據, 采用SIMCAP11.5 (Umetrics AB, Umea, Sweden)軟件作主成分分析, 通過得分圖獲得不同產地大麻樣本的分型信息。

    3結果與討論

    3.1樣品前處理條件的優化

    為進一步優化前處理條件, 實驗選用甲醇作為提取劑, 以超聲方式進行萃取, 考察了不同萃取時間(15、 30和45 min)和萃取次數(1和2次)對大麻酚類提取效率(峰面積)的影響。最終采用30 min超聲1次的條件, 第1次提取后, 各目標物峰面積均達到兩次提取各目標物峰面積之和的95%以上。

    3.2 UPLC/PDAQDa條件的選擇

    為改善峰形, 本實驗嘗試在甲醇中加入0.1%甲酸溶液, 采用甲醇水(87∶13, V/V)等度洗脫時, 不僅能達到較好的分離效果, 且分離時間較短, 目標分析物可在4 min內流出色譜柱。為避免天然產物中組分眾多可能存在的樣品間干擾, 將分離檢測時間延長至7min。采用優化后的實驗條件, 對大麻混合標準溶液及大麻植物樣品溶液檢測, 3種目標大麻酚類化合物的色譜圖見圖2。

    3.3UPLC方法學驗證

    3.3.1方法的專屬性在方法建立期間, 通過優化峰間距并增大分離度, 保證峰的專屬性。CBD、CBN和Δ9THC的保留時間分別為1.1、1.6和1.9 min, 各成分與其相鄰色譜峰的分離度均大于1.6, 拖尾因子在1.16~1.23之間。同時, QDa檢測器作為光學數據的補充, 具有更高質量的定性質譜數據, 可對組分進行進一步確證。在正離子模式下掃描, 根據對混合標準溶液的碎片離子質譜圖分析, Δ9THC、CBN和CBD的m/z分別為315、311和315。分別在m/z 315和311下提取離子流質譜圖, 對大麻樣本的洗脫峰進行比對分析。圖3和圖4是利用質譜檢測器QDa對Δ9THC、CBN和CBD各峰的追蹤確證結果, 與PDA檢測分析一致, 且無基質干擾。在選定實驗條件下, 所測的3個大麻酚類組分與其它組分完全分離, 滿足含量測定要求。

    3.3.2線性關系、檢出限和定量限配制3種大麻酚類化合物濃度分別為0.5~20.0 μg/mL的系列混合標準溶液, 按照上述條件進行檢測分析。以各分析物的峰面積Y為縱坐標, 濃度X(μg/mL)為橫坐標, 繪制標準曲線, 進行線性回歸分析。采用向空白樣品中逐級降低加標濃度的方法確定檢出限(LOD)和定量限(LOQ), 按照信噪比S/N≥3和S/N≥10分別計算檢出限和定量限。3種大麻酚類化合物的回歸方程、線性范圍、相關系數、定量限及檢出限見表1, 在0.5~20.0 μg/mL濃度范圍內, 3種大麻酚類化合物線性關系良好(R≥0.999), 可滿足定量分析的要求。

    3.3.3準確度和精密度向已知含量的大麻樣品中分別添加低、中、高濃度水平的混合標準品,

    每個濃度水平做6次平行實驗, 進行加標回收實驗, 評價方法的準確度。同時, 對每個濃度水平在一天內重復測定6次, 連續測定6天, 評價方法的日內精密度(Intraday precision)和日間精密度(Interday precision)。由如表2可知, 3種大麻酚類化合物的加標回收率范圍為82%~102%, 相對標準偏差(RSD)均小于5%, 表明本方法精確可靠, 重復性良好。

    3.4實際樣品分析

    應用本方法測定不同產地的大麻植物樣本中 3種大麻酚類化合物的含量, 依據不同的表型指數計算公式對樣本進行化學表型劃分, 結果見表3。

    受遺傳特征、栽培環境、收獲時間、儲存條件等因素的影響, 大麻植物樣本中3種大麻酚類化合物的含量有很大差異。在許多國家, 大麻種植被認為是非法的, 而在允許種植的國家中, 需要測試栽培品種中精神活性物質Δ9THC的含量需低于法律允許下限。在歐洲, 允許種植的大麻, 其Δ9THC最大含量為干物質重量的0.2%或0.3%, 以此作為國家規定限度\[11\]。本實驗測定的大麻植物樣本中Δ9THC、CBN和CBD含量變化范圍分別在0.026%~1.44%、0.006%~3.33%和0.006%~3.84%之間。根據含量結果判斷, 表3中有12個大麻樣本的Δ9THC含量大于0.3%, 可歸為型大麻。

    據文獻\[4\]報道, 由于對熱和光的不穩定性, 大麻植物樣品中的Δ9THC濃度會隨時間延長而降低。考慮到檢材中大麻酚類受環境等因素造成的含量化, 可以3種大麻酚類化合物的相對組成含量判斷化學表型。以表型指數(2)進行樣本分型, 有17個樣本被歸為型, 其中有9個樣本的Δ9THC含量均低于0.3%, 但仍歸為型大麻。表型指數(3)是對表型指數(2)的拆分, 據此分型, 得到判斷與表型指數(2)的結果一致。

    3.5基于主成分分析的分型研究

    主成分分析(Principal component analysis, PCA)通過對數據進行降維處理后, 可以直觀顯示各組樣品的差異\[18~20\]。以大麻樣本中Δ9THC、CBN、CBD的含量為變量, 作主成分(PCA)分析, 將黑龍江、內蒙古、新疆和陜西4個產地大麻樣本的30組含量數據導入SIMCAP軟件, 將數據標準化后進行PCA分析, 3種大麻酚類化合物的累計貢獻率達到94.4%, 所得的載荷圖如圖5所示, 不同產地的大麻樣本被分為2類即型和纖維型大麻, 按照3種大麻酚類化合物的影響進行分類, 獲得與表型指數(1)吻合的分型結果。

    4結 論

    本研究采用光電二極管陣列(PDA)檢測器與質譜檢測(QDa)技術聯用, 建立了同時測定大麻植物中3種大麻酚類化合物含量的超高效液相色譜與質譜聯用分析方法, 可對3種大麻酚類實現色譜的快速分離及質譜的追蹤確證。利用本方法對不同產地的大麻植物樣本進行含量分析, 并對利用不同的表型指數和主成分分析判斷大麻植物的化學表型進行了探討, 為監測和打擊型大麻的非法種植提供了高通量快速檢測方法和判斷依據。

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    第6篇:無機化學成分分析范文

    隨著義務教育化學課程標準(2011版)的頒布,滬教版九年級化學教材也隨之進行了改版,教材原先的編排體系、結構等發生了相應的一系列變化。這也引發了九年級化學教師研讀新課標、解讀新變化的浪潮,激起了進一步進行課堂教學改革的浪潮。細數新教材的種種變化,均與新課標的理念更為貼切,其中實驗部分尤為明顯。

    一、新課標中實驗部分的變化

    1. “課程性質”中增加了“加強化學實驗教學,發展學生的科學探究能力”內容,更加突出了化學的特點和實驗的地位與作用。

    “課程內容”部分在“科學探究”主題中增加了“完成基礎的學生實驗”這一二級主題,不僅明確提出“教師應結合具體的教學內容和學習實際,積極創造條件,組織學生開展化學實驗活動”,而且還明確規定應安排和組織學生至少完成8項實驗。

    2. “課程目標”部分的“過程與方法”目標中,將“能提出問題,進行初步的探究活動”改成了“能進行簡單的探究活動,增進對科學探究的體驗”。

    “課程內容”中“有關科學探究學習的實例”部分,刪去了難度較大的活動探究案例。并刪去了部分“活動與探究建議”的內容,降低一些實驗的要求。

    3. “課程內容”部分的“學習基本的實驗技能”中,增加了“化學實驗應高度關注安全問題,避免環境污染”,強化了“實驗安全”和實驗中的“環境保護”意識。

    4. “課程內容”部分的“科學探究”功能得以強化,內容和目標要求更為具體和明確。“發展科學探究能力”中,對5處內容在表述上進行了修訂,刪除了1處內容,使得科學探究要素的語言表述更具有科學性、針對性和實用性。

    二、新教材中發生的相應變化

    1. 將八項學生基本實驗編排到教材相應章節中,這是在教學實踐層面上的最大變化。這樣的編排方式將學生實驗與教學內容更為有機地結合在一起,引導學生自己動手做實驗,親身經歷、感受實驗和探究過程,這在化學教學中具有不可替代的意義和價值。

    2. 部分知識或實驗活動要求下降。如原教材上冊第34頁的活動與探究中,要求根據實驗記錄木炭、鐵絲、蠟燭在氧氣中燃燒的實驗現象。而新教材中則在正文部分詳細描述了幾個實驗的原理和現象,表2-1中要求填寫的實驗現象和結論只是作為驗證出現。

    再如原教材44頁對于二氧化碳的實驗室制法只有一句簡單的描述以及文字表達式,而新教材43頁中則以活動與探究為載體,提供了實驗室制備、檢驗二氧化碳的實驗裝置圖,更是在正文部分詳細描述了實驗現象、原理,提供了制備、檢驗的文字表達式;新教材中刪去了第6章“活動與探究”欄目“水、蔗糖溶液、食鹽水溶液的凝固點測定”實驗。

    3. 課本多處增加了有關實驗安全和環保要求的文字。

    三、關于實驗教學的建議

    在新課標和新教材的變化中,有三方面與實驗相關的內容最值得引起我們關注:一是強化了學生的實驗探究;二是降低了實驗探究活動的難度,力求保證各類不同學校都有條件去開展并完成課本實驗;三是對實驗的描述和解釋更為詳細、真實并增加了人文關懷因素。

    面對以上變化,如何在課堂上突出“實驗為主”的科學探究,如何在教學中提高學生的創新能力,如何貼近初中生的認知水平緊扣教學要求進行授課已經必然成為當下教學的重點。筆者認為可以從以下幾個方面予以關注。

    1. 注重演示實驗與強化學生實驗并舉

    隨著新課程改革的不斷深入,各校教學硬件設施與實驗室條件的有效改善,使得學生分組實驗成為可能,并且越來越被重視。因此,教師應指導學生親自動手體驗化學實驗的樂趣,培養學生基本的化學實驗技能,這也是學習化學和進行探究活動的基本保證。

    2. 充分釋放實驗的探究效應,力求科學探究能力的可持續發展

    以化學實驗作為探究性學習的途徑,就必須變“驗證性實驗”為“探究性實驗”,恢復化學實驗探究性的本來面貌。通過對課程標準(2011版)的學習,教師應根據實際情況,對探究要素和難度做適當的調整,讓所有學生都能參與探究,讓更多的學生獲得真實的科學探究體驗。充分發揮化學實驗的探究功能,要不斷研究開發適合于探究性學習的化學實驗,要注意從生產、生活實際中挖掘素材設計實驗方案,因為來源于生產生活實際的實驗探究性強,能極大程度的調動學生探究的主動性,使學生產生強烈的探究欲望。同時,教師要引導學生學會學科聯系與滲透,將其他學科的科學探究與化學科學探究融合起來,形成科學探究學習的合力。

    3. 增強實驗教學的趣味性,創設生活化實驗情境

    偉大的科學家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師”,初中化學教學更是如此。在日常教學中教師要通過一些有趣味性的實驗來進行探究活動,培養學生學習化學的興趣,尤其是學生能親自動手的學生實驗的趣味性,使學生養成自由開放式的追問風氣。

    在校學生接觸社會的機會有限,通過實驗讓學生了解化學在實際生產生活中的作用,可以提高學生發現問題的能力和產生解決問題的迫切欲望。例如在進行關于“燃燒條件”的學習時,從實驗室酒精燈的熄滅、燃燒木柴要把木柴架空、液化氣灶及煤爐都留有通風口等學生非常熟悉的實驗情景出發,引導學生思考,發現問題。另外,實驗的生活化還體現在實驗用品上,使用一些生活中的物品,如在粉塵爆炸實驗中利用金屬易拉罐和小眼藥瓶,測pH選擇生活中的一些物質等,這樣的代用品實驗雖然不多,但它能啟發學生在生活中隨時利用生活中的物品進行一些簡單的實驗探索。

    4. 滲透安全環保理念,培養良好學科習慣

    第7篇:無機化學成分分析范文

    教學與科研是大學的基本職能,如何充分利用教學平臺,改進教學方法,從而在教學中培養醫學生的綜合科研能力,是一個重要的話題。我們通過分析傳統教學的特點,探討了醫學生科研能力培養方面的不足。提出可以將科研方法用于化學實驗教學改革,在化學實驗教學中融合對學生的科研訓練,培養醫學生的創新思維以及提出問題、分析問題、解決問題的科研能力。

    【關鍵詞】

    化學實驗教學;醫學生;培養;科研能力

    醫學專業具有應用性強、實踐性強的特點,醫學生培養是個長期的過程,在傳統教學中,過多強調學生注重書本的應試能力,在激勵學生參與實踐和創新精神培養方面明顯不足,在思維活躍程度、動手能力的創新精神上培養不夠[1]。在“萬眾創業,大眾創新”的新形勢下,培養醫學生的創新能力日益重要。但科研能力的培養不可能一蹴而就,需要長期的實踐,通過潛移默化,潤物細無聲,改進教學方法,實現在教學中培養醫學生的科研能力。化學學科與醫學專業結合日趨緊密,化學課是醫學生的專業基礎課,是實踐性很強的科學。化學實驗課是與化學理論課配套的課程,也是醫學生必修的實驗課程。化學實驗是化學理論知識的補充和延伸,“實踐是檢驗真理的唯一標準”。具體到醫學生人才培養上,可通過化學實驗課程,配合各個教學環節的實施來逐步實現[2]。在化學實驗教學中,要注重學生科研能力培養,教學與科研結合,整合優勢資源,合理利用有限空間,最大程度為醫學生提供良好的教育,從而促進兩者的良性互動和發展。

    1醫學生科研能力現狀

    1.1學生科研創新意識不夠

    傳統的教學體系在系統性學習專業知識上比較扎實,但是課堂教學仍停留在理解和掌握基本理論和基本知識上[2]。因此傳統的教學更注重理論基礎知識的學習,創新能力培養不夠。內容相對陳舊、教學缺乏靈活性、獨立性,做實驗多是按部就班、照方抓藥,從而導致學生的獨立動手能力、分析和解決實際問題的能力不夠。強調了學生的基本實驗技能,但對學生的科學素養訓練不足,學生的科研創新意識缺乏,并且影響到將來先進的技術方法在臨床的使用[3]。

    1.2缺乏對科研發展的了解

    科研的過程包括發現問題,查閱文獻,擬定方案,設計實驗,操作實驗,觀察現象,分析數據,最后解決問題,或者提出新的問題等一系列步驟。醫學生缺乏對科研發展、科學進步的系統認識,尤其是醫學類專業的大一新生,認為化學課程與今后的發展關系不大。醫學生的主攻專業是醫學、生物學,對于其他專業的課程重視不夠[4]。并且醫學生所學的醫學課程與化學課程的知識體系有差別,加上之前的化學基礎打得不夠牢固,導致對化學課程學習感覺比較生疏,學習效率低、效果不佳,有畏難、抵觸情緒。由于醫學生參與科研活動的機會較少,對科研的發展過程缺乏了解,沒有感性認識,對科研的發展不感興趣,從而也缺乏相應的文獻檢索、文獻分析、數據統計、論文撰寫等科研能力。

    2化學實驗教學與科研能力培養

    科研的本質是對真理和知識的探究與發現,即運用科學方法來創造和產生新知識,包括科學和研究。其中,科學是反映自然界各種現象的本質和規律的知識體系,研究是獲取新知識。科研能力是運用科學方法完成科研活動所必需的能力。需要在化學實驗教學中,注重對醫學生的科研能力培養,包括掌握基礎知識,培養創新能力、發現問題、分析問題、解決問題的能力等[5]。

    2.1培養學生掌握系統科學知識

    從事科學研究所必備的一個重要素質就是要有專業精神,同時要有堅實的知識基礎作為前提。由于醫學課程本身具有復雜、抽象的特點,醫學生所學課程需要記憶的內容偏多,加上以前的基礎不夠牢固,認識不夠,導致學生學習時感覺生疏[6]。教師可以針對醫學類專業學生的特點,在講解基礎理論知識的基礎上,還應結合科研的發展,激發醫學生的學習興趣,進一步提供醫學背景材料,引導學生進行思考,打下牢固的知識基礎,建立完整的理論體系。醫學專業課程側重于醫學基礎科學、臨床醫學、預防醫學等教學內容,也涉及部分藥物分析、藥物制備、藥物劑型等藥學的內容。醫學的發展離不開基礎理論在實踐中的應用,在生命醫學領域里,生物活性成分分離、純化、DNA測序等離不開醫學化學及相關學科的理論知識。例如,阿司匹林是醫學上有名的藥物,阿司匹林的實驗在化學實驗中可以從純制、分析來講解藥物的性質,貫通了醫學、化學等多學科的知識。通過課堂教學的講解,提高醫學生對醫學學科的認識和重視,消除醫學生對醫學學科造成的誤解。在進行知識講解的同時結合實踐介紹理論知識的來龍去脈,引發學生的思考,有利于培養學生的綜合能力。鞏固的基礎知識是提高發展的基礎,充分利用好實驗課堂的時間,通過化學實驗課堂教學,把枯燥的實驗與實踐生活巧妙地結合起來,調動學生的學習積極性[7]。

    2.2引導學生關注科研熱點

    在快餐節奏的時代,醫學生以為化學實驗課程與今后的發展關系不大,學習熱情不高,學習興趣不濃,難以持久[4]。傳統的化學實驗教學以教材為基本內容,按部就班、照方抓藥,雖然化學實驗教材的內容都大同小異,但知識本身是日新月異的向前發展,需要改革相對陳舊的內容[6]。教師在實驗課堂中,應將新興的科學前沿和熱點動態,及時補充到教學內容中,引導學生關注學科發展、科學熱點問題。前沿領域是要靠醫學化學及其相關學科的相互交叉、共同發展來完成的,解決問題的思路也是可以互通有無的[8]。在化學實驗教學過程中結合醫學生的特點,重視與臨床醫藥學的醫藥衛生保健,生產科研實踐相結合。例如在講解諾貝爾獎獲得者屠呦呦如何研發青蒿素過程時,它的提取、分離是用化學的方法。通過結合臨床醫藥學的實踐案例,講解尋找經典藥方的產生,制造的方法,治病機理等過程和發現誘因,培養學生的科研素養。并提供相關學科前沿熱點問題,選定學生感興趣的科研方向,結合大綱的學習要求,提高學生對知識的感性認識,培養醫學生的大學科視野和科研素養,學生就能夠在生活中發現問題,并進行深入地思考,較早地激發學生的學習興趣和學習熱情。

    2.3設計性實驗培養學生的文獻查閱能力

    傳統的化學實驗大都是驗證性實驗,教師按部就班,學生亦步亦趨,在教學和學習上花費的時間很多,但效果不佳。當今,網絡、智能手機等多媒體資源更加豐富多彩,需要把學生吸引回課堂[9]。通過開展設計性實驗,一方面引起學生的興趣,將學生從網絡吸引回課堂,另一方面,增強學生的思考問題、解決問題的意識[10]。例如,在測量維生素C的含量實驗中,可以讓同學自行查找文獻。假設設定水果、蔬菜、藥物等幾種不同的來源,分別選取不同的測量方法予以測量。在設計實驗過程中,讓學生完成整個實驗過程,在實施過程中,可以加強討論和交流,主體是學生,老師給與指導,提供藥品,學生自行配制藥品試劑,提出實驗方案。通過設計性實驗,學生對實際問題有了更好的認識,拓寬了思路。培養了學生的發散性思維,知道了一個問題不僅僅只有唯一的解答辦法,可以從不同的角度去思考、分析問題[11]。同一個化學成分,可以存在不同的食物、藥物中,也可以用不同的測量手段、分析儀器來分析。有利于培養醫學生的發散性思維能力。

    2.4綜合性實驗項目培養學生解決問題的能力

    醫藥院校的化學實驗教學有其自身的特點,可以結合生活生產實踐,設計一些有利于培養學生綜合應用素質的項目。將傳統的單一的驗證性實驗,進行整合利用,改革成協同完成的綜合性實驗。我們結合化學實驗設計一些綜合性的實驗項目,比如碳酸鈉的制備,首先要求學生查閱文獻,了解碳酸鈉的原始制備和后期改進方法。幫助學生了解到知識的形成,為什么這么改進,是因為遇到了什么問題,通過改進后,生產效率提高了,廢物也被重復利用了,保護了環境,提高了產率。制備出來的碳酸鈉進一步被用來進行分析,提高了學生綜合分析問題和解決實際問題的能力。以協同實驗和綜合實驗為主,通過在學生中開展這一系列實驗,學生了解了實驗的來源,材料是如何獲得的,又能進一步利用自己制備的產品,進行下一步分析,或者前一個學生制備的產品,結合另一個學生探索的分析方法,不僅提高學生實驗操作能力,還培養學生相互合作,綜合運用科學知識解決實際問題的能力[12]。

    2.5開設開放式實驗增強學生參與意識

    我們在化學實驗教學改革中,通過改革教材內容,拋棄陳舊的知識,改變教學方法,讓學生參與到課堂中來[13]。以科研問題帶動學生思考,教師勇于踐行,帶動學生一起動手參與,讓學生樂在其中。通過提供更多的知識信息,使學生學會利用各種資源,形成自己的判斷。我們通過開設開放設計實驗,融入科研項目的成果,創造了以探究學習為主的學習環境,使學生得到最大的鍛煉,并引導教師與學生共同參與到社會的實踐和改革中來,培養了學生的創新能力和科研素養。

    2.6創新實驗項目鍛煉學生創新精神

    由于學校加大了對化學實驗室的投入,我們化學生物學與藥學院的基礎化學實驗教學中心榮獲國家級實驗教學中心,購入高效液相色譜儀、氣相色譜儀、紅外光譜儀、紫外光譜儀、酶標儀等一批先進的儀器設備。還增加了化學創新研究室,為學生開展科研創新項目提供了更多的空間和條件。在有高端儀器設備平臺的保障下,可以將科研成果轉入到化學實驗項目中[14]。例如,在無機化學實驗中,引入納米材料的制備內容,啟發學生思考前沿的科研問題。保證了教材的新穎性,將學生的理論知識融入到科研實驗中,培養了學生的創新思維能力。我們學校建立了對醫學生的創新實踐體系,采用教師申報,學生與教師溝通,學校集中審批的方式進行[15]。通過創新實踐活動,有利于培養學生創新能力和實踐動手能力[16]。從感官上感受知識,到積極投入到學習的過程中;從探索科學新知,獲取科研方法,增長科研素養,發展創新精神和科研能力。有利于教師與學生開展協作,學生之間開展合作,培養團隊精神、主人意識。在創新實踐中,由于所涉及的知識難度較大,跨度的時間長,學生可通過自己學習、合作學習、網上論壇等解決問題,通過合作式的幫助、相互啟發培養了合作精神。通過課前探討、課中嘗試、課后討論、課下總結等多種實踐活動形式,讓學生在復雜的活動中,學會了科學知識,培養了科研能力。

    3結語

    新時代的醫學人才應該具備國際視野,創新意識,才能更好地為社會做貢獻[17]。大學具有科研的性質,最新的研究成果往往出自著名的大學實驗室中。在醫學教學中可以用科研支持教學,在科研中提高,形成醫學生的良好學習氛圍[16]。大學教師需要處理好教學與科研的關系,教師不僅要在在化學實驗教學中培養醫學生的科研能力,同時還要以科研推動教學的高水平發展,而教學又為科研的進行打好基礎。教學相長,從而使學生在長期的科研教學實踐活動中,確立責任感和創新精神。積極在教學中踐行創新教學模式,在新時期下,還原科學的本來魅力,在醫學生產實踐、生命活動中發揮作用,促進醫藥衛生事業的發展,加快前沿知識的應用傳播,以增進醫學生的學習興趣,提高醫學生的科研創新能力。

    作者:李珺 石晨 單位:首都醫科大學藥學院

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