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关键词:化学分析 课程定位 教学目标
新时期高职院校的学生,多数是高考的“落榜生”,在学习习惯、学习自觉性、理论功底方面都较差。高职的学生更加注重的是动手操作能力,更加注重跟企业结合紧密的程度。想要对该课程进行更好的设计,满足企业的需求,就需要深入企业调研,了解企业需求,做好课程定位和教学目标设计。文章从实际情况出发,以山东轻工职业学院应用化工技术专业的核心课程――化学分析技术为实例,探讨如何对课程进行准确定位和教学目标设计。
一、课程定位
1.调研分析
通过对淄博永大化工有限公司、山东金城医药化工有限公司等二十多家企业走访和调研,分析研讨,确定化学分析技术岗位群的岗位职责:认真执行质量管理规章制度,严格按照国家或行业标准进行化验操作;负责对原料检验,并出具检验报告;负责化验室的安全管理和定期检查;负责化验室设备器具的建档、维护保养;负责符合生产实际的实验方法研究与改进;及时向主管部门上报质量检验信息。各企业对化学检验的要求是一致的,具备化学检验基本操作技能和能够进行数据分析出具报告。
2.课程设计理念
(1)以化学分析检验能力为培养“目标”,由知识、技能、德育三大要素构建成体系,通过改革课程教学标准并加以有效实施,最终达到预期的该课程培养目标。
(2)以化工企业化学产品的具体检验作为“主线”,以化工企业化学产品检验质量为根本,以真实的检测为导向,科学设计、程序化,c拨操作的关键和要点,做到“教、学、做”一体化,使学生能够全面掌握分析检验的知识和技能。
(3)以化学产品检验要求作为基本“单位”,以具体检验分析产品为载体,建立全新的授课模式,摆脱以传统知识灌输的方式,将教学内容设计为多个实验,所有的教学都围绕实验的完成、出具准确报告展开。
(4)基于化学分析完成的过程考核方法,采取试卷、实操和平常考核相统一的考核方式。三种方式均以化学分析完成为导向。此外,兼顾平时表现及学习态度,在于培养学生学习兴趣和主动性,养成认真扎实的工作作风和习惯。
3.课程设计思路
通过调查研究,与行业企业专家研讨,确立化学检验所需能力,校企合作开发课程标准,对分析检验教学内容进行优化,共建满足实际能力要求的训练体系。具体设计思路分为三步:第一步,进行化学分析技术人才社会需求的调查与分析,确定化学分析技术人才的主要就业岗位;第二步,根据化学分析技术人才的主要就业岗位,得出相关毕业生的典型工作岗位;第三步,根据典型工作岗位确定典型工作任务以及完成这些典型工作任务所应该具备的专业技术能力;第四步,根据完成化学产品检验工作所应该具备的专业能力归纳出学生需要掌握的知识;第五步,根据化学分析技术在现实中的作用,归纳为13个实验,所有的理论和实践知识围绕实验开展,然后以13个实验为核心,将理论内容和实践内容重新融合。
二、课程目标
1.总目标
使学生掌握化学检验的基本测定方法,具备化学产品分析和检测方面的能力,能够完成化学品的检测;准确完成分析报告,提供结论;为水处理、仪器分析、化工实验设计等后继课程的开设打好基础,为从事产品分析、水处理等岗位奠定基础。
2.具体目标
本课程的具体目标分解如下。
(1)知识目标。要求了解课程的任务和作用,了解误差的计算,了解四大滴定分析方法的基本原理,自行进行基本实验设计,并能够应对相关问题,能够出具完整数据报告。
(2)能力目标。专业能力:具有化学分析中的误差与数据处理能力,具有各种常见标准溶液的配制与标定能力,具有化学分析常用仪器的使用与校准能力,能利用化学分析技术进行生产控制,能进行原材料及成品的化学成分检验与测定。
关键词:化学分析仪器;化学分析;化学计量;化学检测
中图分类号:0657;F203
文献标识码:A
文章编号:1001-5922(2020)08-0037-04
ResearchontheMeasurementandDetectionProblemsBasedonChemicalAnalysisInstruments
LIUZhuan-li
(BaojiVocationaI&TechnicalCollege,BaojiShaanxi721013.China)
Abstract:Basedonthein-depthanalysisofthemeasurementanddetectionofchemicalanalysisinstruments.thispaperaffirmstheimportantvalueofthechemicalanalysisinstrumentsinthemeasurementanddetection,pointsouttheexistingproblemsinthefieldofthecurrentchemicalanalysisinstrumentsdetectioninChina,analyzesthemainfactorsrestrictingthedetectionofchemicalanalysisinstruments.andsummarizesthemaincountermeasurestoen-surethemeasurementanddetectionaccuracyofchemicalanalysisinstruments,includinginstrumentfailurere-sponsestrategies,howtodealwiththeproblemwhentheapplicationoftheinstrumentismisled,theperformanceoftheinstrumentandthesensitivityoftheinstrumentetc.
Keywords:chemicalanalysisinstrument;chemicalanalysis;stoichiometry;chemicaldetection
隨着现代科学的不断进步,化学分析仪器已经被广泛应用于人类生活和生产的诸多领域,如食品药品监督管理、医学检验以及环境监测和治理等。利用化学分析仪器进行计量和检测已经逐渐从单纯的测量和监管工作发展成为一种与人类健康、全球环境改善以及经济发展等息息相关的重要科学,从食品安全监管中分析农药等残留物的成分组成到检测某种新型食品、药品的主要化学成分;从汽车尾气的含硫量到对外星球稀有矿物质的成分分析;从白然环境水质检测到全球环境变暖过程中的大气污染物浓度测量,化学分析仪器的普及程度以及应用广泛程度越来越高,与人类生活的结合程度也越来越密切[1]。某一国家或地区化学分析仪器的精密程度和检测准确性已经成为衡量该国家或地区科技发展水品以及工业化水平的重要参照标准。
1概述
利用各类型仪器进行化学计量,是我国现代化工领域进行计量分析工作的重要组成部分[2]。化学计量体系以及化学分析仪器的主要分类如图1所示。
2化学分析仪器计量检定/校准标准与管理
衡量一台化学分析仪器进行计量检测时所获取的结果是否精准,主要取决于3方面如图2所示。
2.1检定/校准依据
仪器的计量检定/校准是决定化学分析仪器测得数据是否精准的最基础因素[3]。我国当前已经根据化学计量检测发展现状,建立起相关的量值传递和溯源体系。根据国家有关部门制定的相关标准,在对厂家所生产的化学分析仪器进行质量检测时,需要根据所生产仪器所在国家相关体系中的分类情况进行差异性检测。对于已有对应计量检定规程或规范需要进行强制检定的仪器,应交由国家法定计量检定机构进行针对性专业检定,经该部门检定合格以后方可投入生产计量;对于尚未确定计量检定规程或规范的化学分析仪器,应该尽量根据国际的、国家的或者地区性质的相关公开标准进行校准;对于非强制性检定的化学分析仪器,应该交由具有相应资质的技术部门进行检定或校准,经该部门检定合格以后方可使用。
2.2标准物质
标准物质在化学分析领域中的定义是:一种足够均匀并且通常情况下性能极为稳定的特定特性的物质;标准物质的特性能够达到化学分析仪器计量检测过程中某一特定检查所需的基本功能[4]。标准物质是化学分析计量检测领域进行量值传递的最基础手段,同时也是国家相关部门进行化学分析计量检测工作的法定依据。对化学分析仪器的测量精度进行检测时必须严守以下5点。①必须选择经国务院计量行政部门批准的标准物质,使之可溯源到SI单位;②检测时所选定的标准物质必须在有效期内,防止因为标准物质的性质改变影响检测结果;③标准物质的存放要按照严格的标准进行,确保检测时标准物质的性质未发生破坏;④标准溶液等的配置方法需要严格按照配比说明进行,以防测量结果出现较大误差;⑤利用标准物质对化学分析仪器测量进度进行检测时,需要对环境检测、标准溶液配置以及标准物质的适用情况等进行准确记录。
2.3后续管理
当某一型号化学分析仪器在相关部门完成基本检定并颁发证书以后,企业或生产厂家应及时核对所得证书中的有关仪器检测数据,在充分确认证书参数与白身产品之间的切合程度以后,需要在参数标准下确保仪器的正常使用[5]。对于无法满足证书中相关标准或参数要求的情况下,需要对生产出的化学分析仪器进行调试和维修,及时修正其加工参数确保同一型号产品都能够满足证书中的相关要求。
3化学分析仪器计量检测中的问题及制约因素
3.1存在问题
现代化学学科的发展,促使化学分析仪器逐渐延伸出越来越多的种类和型号,给化学分析仪器进行计量检测工作带来了许多新的问题。
3.1.1计量检测标准严重滞后
进入21世纪后,现代科技发展速度极快,新的理念和化学分析仪器等的更新速度也越来越快,现代计量检测标准难以紧跟技术前沿[6]。在此背景下,一方面往往容易导致部分已经更新换代之后的化学分析仪器仍然需要沿用原有的、落后的计量检测标准,导致仪器的检测功能无法充分发挥;另一方面部分新的化学分析仪器在进行计量检测时会出现没有计量检测标准的现象,导致无法针对其检测结果进行溯源。
3.1.2标准物质研发覆盖性不足
尽管全球范围内的多个国家已经对化学分析中所需标准物质的研究投入了越来越多的人力、物力,然而标准物质的研制速度仍然存在覆盖性不足等问题,对于完全覆盖飞速发展的化学仪器种类等仍存在较大难度。尤其随着现代工业的发展、环境的持续恶化以及部分新兴领域对化学检测工作的依赖,全球范围内标准物质研发覆盖性不足已经成为阻碍化学分析仪器计量检测以及部分行业快速发展的重要原因[7-8]。
3.1.3人员高精度检测能力不足
对食品药品、环境问题以及金属矿藏等进行化学分析,需要计量检测人员具备专业性极高的知识、技术和能力。化学检测问题复杂程度的提升,对从事化学分析仪器计量检测等的工作人员专业能力发起了挑战。尤其对于我国而言,有相当比例的从业人员只初步具备了对部分化学分析仪器构成、检测方法以及故障分析的能力,而对于更深层次的行业要求,如进行更加精、准、细的计量检测工作等则往往无法满足。
3.2制约因素
在具体的化学分析仪器计量检测工作中,检测结果的精准程度、检测效率等的制约因素主要包括仪器故障、仪器应用被误导、仪器性能以及仪器的灵敏度等[9],如图3所示。
4化学分析仪器计量检测优化策略
针对化学分析仪器计量检测工作中的具体问题,本文认为应该从以下6个方面进行针对性优化,如图5所示。
4.1计量检测标准优化
目前我国共化学类计量检测规程/规范共计约有130余项[10],仍无法充分满足日新月异的化学科学发展以及化学分析检测问题复杂程度的提升。前瞻性分析,能够避免国家相关部门在进行标准制定时往往需要根据社会上已经存在或已经存在一段时间的化学计量检测问题进行标准制定的这一问题,能够根据化学专业的发展方向进行提前分析并总结有可能出现的问题,从而进行提前规划。一旦市场上真实发生了相关化学计量检测问题,才能够及时推出相关标准,从而适应科技、社会等的飞速发展。
4.2从业人员优化
针对我国部分从事化学分析仪器计量检测工作人员能力较低,无法适应时展和行业需求等问题,一方面国家及企业等应该积极促成人才市场流动,企业可以通过聘用具有更先进知识的高校教师等参与一线生产;另一方面政府及相关行业商会等应该积极针对本领域从业人员开展各种类型的讲座和培训工作等,从而全面提升从业人员职业素养。
4.3仪器故障优化
针对化学分析仪器的故障进行优化,可以从2方面人手:①定期维修,计量检测部门的实际操作人员需要在供应商的指导下定期对仪器进行检修,从而充分掌握化学分析仪器的工作状态,一旦发现仪器的某些功能或检测精度出现问题,应立即进行修理或联系供应商提供售后;②环境维护,化学分析仪器工作寿命以及检测精度受环境的影响较大,因而计量检测部门除需要对仪器本身进行定期维护外,对仪器所处的自然环境等也需要进行维护,对环境的温度、湿度等进行充分调节保证化学分析仪器获得最佳工作状态。
4.4仪器应用被误导优化
在彻底排查仪器机械故障的基础上如果仍无法获得较高的检测结果,则应充分考虑该化学分析仪器是否出现了应用被误导问题。设备维护人员应该针对不同的化学分析仪器进行针对性清洁和维护,如针对大部分仪器可以使用肥皂、洗衣液等进行清洁,而小部分仪器如玻璃仪器等则需要使用具有强酸氧化效应的清洁剂进行清理,才能保证化学分析仪器在工作过程中不出现误导性因素。
4.5仪器性能优化
化学分析仪器的发展速度日新月异,各种高精度仪器层出不穷,造成我国部分行业出现化学检测仪器性能不佳等问题的主要原因并不在于技术,而在于检测部门的意识。有关检测部门通常更倾向于选择低成本、低精度的化学分析检测仪器,从主观上并不重视化学分析仪器是否能够获得行业认可的检出限。因而,在今后的化学分析仪器计量检测工作中,应与时俱进,确保仪器或设备的选择能够满足国标检出限要求。
4.6灵敏度优化
化学分析仪器进行计量检测过程中出现灵敏度问题,主要是由于检测设备的加工和制造工艺不合格导致。因此选择先进工艺设备是提升化学计量检测工作最直接、最省力的办法。此外,对于相同检测仪器、相同检测条件下的不同检测结果,应通过加强操作人员培训,提升人工操作水平来优化。最后,对于检测精度要求较高的项目,应尽量选择采用单功能仪器作为计量检测的主要仪器;对于检测精度要求较低的项目才可以考虑使用多功能仪器。
5结语
关键词:尿沉渣仪;干化学分析仪;显微镜;白细胞
尿常规作为三大常规之一的检测项目,对疾病的诊断,预防和健康普查方面应用非常广泛。现代医学发展日新月异,特别是尿液干化学分析仪的出现,因其检测方便、快捷、检测项目多,重复性好,标本用量少,而大受检验工作者的欢迎,普及程度非常高,就连基层卫生院一般都有配制。近年来,随着全自动尿沉渣仪的不断发展,使尿液检测更加方便、快捷,准确。因其对尿液有形成份定量、标准化检测,大有取代显微镜镜检的趋势。一些医院检验科因为标本量太多,为了节省人力,更快出检验报告,在尿沉渣仪和干化学分析仪联合检测的的基础上,已经基本放弃了尿沉渣的显微镜镜检。但是在实际工作中,不管再精密的仪器,都不可能做到百分百准确,在尿液分析中,不管是尿沉渣仪与干化学分析仪,还是干化学分析仪与显微镜镜检联合使用,都存在不足,三者必须联合分析,才能提高检测的准确性,减少假阳性和假阴性的错误报告发生[1]。通过对2157份门诊患者留取的随机尿液标本,对尿液中白细胞检测结果对比分析,说明三者联合检测的重要性。
1资料与方法
1.1一般资料 UF-500全自动尿沉渣仪及配套试剂(日本Sysmex公司)和质控物,华晟-H-II干化学分析仪及配套试剂及质控物,OLYMPUS-CH20双目显微镜及载玻片。
1.2标本来源 2157份门诊患者留取的随机尿液。
1.3方法
1.3.1 UF-500全自动尿沉渣仪 用一次性尿杯收集上述门诊患者留取的随机尿液标本,混匀后分别取10ml倒入三只专用试管,第一管编号后放入UF-500全自动尿沉渣仪试管架中,自动检测尿沉渣。
1.3.2干化学分析仪 取第二管做干化学分析,将试纸条浸入尿液中1~2s后,用纱布或吸水功能好的纸张吸收多余尿液,放入华晟-H-II干化学分析仪自动检测。
1.3.3 显微镜人工镜检 取第三管尿液标本,放入离心机经1500r/min离心沉淀5min后,弃去上清液,剩余200ul,混匀后取其中20ul涂片显微镜镜检,计数10个高倍镜视野的白细胞数,取平均每个视野值。
1.3.4上述方法都是在仪器运转正常,质量控制结果在控的前提下,并由熟练的操作人员进行检测。
1.4 判定标准 白细胞值:UF-500全自动尿沉渣仪>15/ul为阳性。华晟-H-II干化学分析仪,阴性(-)阳性:15/ul+-、75/ul+、125/ul++、500/ul+++。显微镜人工镜检 报告方式为:阴性:高倍镜检平均每视野0-5,阳性:10-20(+)、21~50(++)、>50(+++),满视野(++++)。
2结果
2157份门诊患者留取的随机尿液标本用三种方法检测白细胞结果见表1,表2。
2.1表1尿沉渣仪检测上述标本阳性率为15.5%,干化学分析仪阳性率为11.5%,显微镜人工镜检阳性率为13.0%,以尿沉渣仪阳性率为最高,干化学分析仪阳性率最低。
2.2表2尿沉渣仪白细胞测定假阳性率和假阴性率分别3.5%、1.6%,与显微镜人工镜检符合率为94.9%。干化学分析仪假阳性率和假阴性率分别4.5%、8.7%,与显微镜人工镜检符合率为86.8%。干化学分析仪假阳性率与假阴性率相对较高。尿沉渣仪与显微镜人工镜检符合率最高。
3结论
尿沉渣分析仪应用了流式细胞和电阻抗原理:当尿标本被稀释并染色后,仪器将每个细胞发出的荧光、散射光和电阻抗信号转变成电信号。根据每个尿液标本的直方图和散射图来区分细胞及其形态。它为尿沉渣的检测提供自动化的检测手段,能客观的分析尿沉渣的各种有形成分,快速检测尿液标本,并对有形成份进行定量检测,大大提高工作效率。但是其在白细胞检测中受多种因素影响,①白细胞形态在尿液的浸透中,在不同的酸碱度及渗透压,形态变化较大,典型白细胞形态体积及颗粒密度比较均一,能够准确计数,但破坏及死亡的白细胞形态体积及颗粒密度变化较大,容易计错。②小圆上皮细胞染色敏感度与白细胞类似而互相干扰,影响到白细胞计数的准确性。③小管型及管型碎片,酵母菌,连体孢子,及鳞状上皮细胞,结晶等都能够干扰白细胞的计数。
干化学分析仪试带法检查尿内白细胞的原理:是基于中性粒细胞胞质内含有特异性酯酶,催化水解试纸中的吲哚酚酯,产生游离酚,游离酚氧化偶合或与重氮盐反应形成紫色缩合物,其颜色深浅与中性粒细胞的多少呈正比例关系。此法只能测中性粒细胞,不与单核细胞、淋巴细胞反应,尿液中污染甲醛或含有高浓度胆红素或使用某些药物时,会产生假阳性;尿蛋白>5g/L或尿液中含有大剂量先锋霉素等红物时,可使结果偏低或出现假阴性结果;不新鲜尿液或酸碱度的变化对白细胞破坏可使结果与显微镜镜检不符。
关键词:水质;化学分析;质量;监控
引 言
水是生命之源,是人身体中不可或缺的重要部分。饮用水质安全是人类生存的基本需求,直接关系到广大人民群众的身体健康。水质化学分析就是要对水中所含的化学成分与数量进行分析,通过对其的分析来其进行优化,进而有效提高水质分析成果质量。当前,加强水质在线监测,提高水质监测人员的素质,加强与各相关部门的联系,对有效地加强水质化学分析质量监控极为重要。
1 水质化学分析质量监控的重要性
要实现水质化学分析质量监控的作用,首先是要对水质化学检验。水质化学检验属于分析废水处理结果与水质的主要措施,同时也是环境保护与环境监测技术的重要构成元素。采取水质检验的主要目的为收集可靠准确的环境水质质量信息,然后方便对水质问题的处理。水质化学检验直接影响着科学立法、水环境管理措施的制定等多个方面。因此,水质化学检验的结果能否达到准确性、精密性、可比性、代表性、完整性,应该具有极其重要的意义。
工业化的发展虽然在一定程度上提高了人们的生活质量,但工业化过程中的污染也给人们的生活带来了严重的影响。特别是工业废水污染,致使许多城市的河流水质恶化,影响到了沿岸居民的生活。另外,在一些乡村,工厂滥排污水的情况更为严重,对当地的农业用地与生态环境带来了严重的损害。因此对于水质的检测和水质的控制已经提上了环境保护工作和经济发展的日程。
我国是一个水资源匮乏的国家,南北水资源分布不均,东西部水资源存在差异,特别是在西部地区,用水问题一直是困扰政府的头等大事。这在一定程度上影响了我国的经济建设与发展。因此,加强水质的检测与监控就显得极为重要,它能够随时了解我国的河流等水资源的水质情况,并随时根据具体的分析的数据进行相应的治理与调整,根据各个地区的情况及时对被污染的水质进行整改或预防。
2 目前常用的几种水质监测化学方法
目前水质监测化学方法基本都是属于仪器分析法,虽然种类众多,但是它们都是以物理化学方法作为基本前提的,主要包括流动注射分析法;放射分析法(中子活化分析法)同位素稀释法);色谱分析法(色谱-质谱联用技术、薄层色谱法、高效液相色谱法、气相色谱法);光谱分析法(化学发光分析法、荧火分析法、可见分光光度法、X-荧光射线分析法、原子发射光谱法、紫外分光光度法、原子吸收光谱法、红外光谱法等);电化学分析法(库仑分析法、离子选择电极法、电位分析法、电导分析法、溶出伏安法、极谱法)等。仪器分析方法被大量地用于定量和定性测量环境物的过程中,能够对钾、钙、钠、镁、碱度等39项指标进行监测化验,同时,还能够长期监测地下水中的pH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、氯化物、大肠菌群等常规项目。如常用核磁共振、质谱、红外光谱、紫外光谱等技术分析污染物的结构和状态,定量和定性地判断水或空气的污染;常用气相色谱法来测定有机物;常用分光光度法来测定无机非金属和大部分金属。
3 水质化学分析质量监控中的问题
对水质化学分析包括多个环节,既有现场样品的收集、保存、输送,也有实验室中对水质各方面的系统分析,因此对于设备和操作人员的要求相对较高。由于经费上的不足,在设备和人员的投入也相对较少,一些老旧的设备和操作人员能力问题一定程度上影响着水质监测的能力。因此,在具体的操作中,对于取样的保存方式和实验室温度的控制等都没有进行严格的控制,这都会对水质化学分析的结构带来影响。一些现场取样的人员在用瓶子时较为随意,致使一些本身已经带有微生物的瓶子被使用,此外还有一些瓶子中本身带有微量元素,在保存样品时与样品中的微量元素产生化学反应而导致分析结果出现误差。另外,一些操作人员在取样前并没有考虑到取样的地点和时间温度,在样品的保存方面也存在着相同的问题,这都会影响到样品中元素的存量。
4 加强水质化学分析质量监控的方法
4.1 建立和完善水质在线监测系统
作为一种综合性的系统,水质监测系统能够有效对水质环境进行监控与监督。特别是在线自动分析仪器的使用,由于其综合运用了现代传感器、自动控制、自动测量和计算机应用等相关的技术,及时准确地对监测目标区域的水质进行监测。企业要加大力度安装在线仪表,加强水质监测水质在线检测仪表全天候对出厂水余氯、浊度自动检测,实时动态地将数据传递给在线监测系统平台汇总整理,使监测数据具有客观性、科学性。生产管理部门通过电脑、手机登陆,随时抽调分析水质变化情况,为水质处理提供准确数据。并指导工艺生产,节约原材料的消耗、降低生产成本,达到精细化管理的目的。水质在线监测仪表的投入使用能够进一步提高水质监测能力,使居民用水安全进一步得到保障。
4.2 加强水质化学分析检测
要想加强水质化学分析检测,首先就需要政府加大资金的投入。整改水质部门的资金分配机制,合理进行资金安排。设备必须要及时更新,做到设备的配备的自动化和智能化,从而跟上时代的需求。要严格按照国家《生活饮用水卫生标准》和建设部《城市供水水质管理规定》的要求,严格检测检测项目和频率,每天对原水、出厂水水质进行细菌、耗氧量、浊度等指标13项常规分析;每周对管网末梢进行细菌、浊度等七项指标监测;每月进行原水、出厂水、管网水全项分析,根据检测结果指导工艺生产,无论从实效、频率、项目上都严于国标规定。只有水质化学检测质量提升到一定的程度,才能科学合理地引导人们了解水环境、分析水环境、管理水环境、评价水环境、治理水环境。所以,保障水质化学检测质量是非常具有划时代意义的。
4.3 提高水质监测人员的素质
水污染事故往往具有突发性,这就对于水质监测人员的素质有了更高的要求,优秀的监测人员必须就要较高的业务能力和较强的责任心,在面对突发事故能够迅速果断地进入投入到事件的处理当中,在对样品的收集、保存、运输中能够严格地按照流程规范进行操作,在实验室检验质量中能严格进行控制,确保事故及时得到处理。因此,要加强对监测人员的培训,通过定期的培训来提高监测人员的能力,通过考核来选拔优秀的监测人员,并制定规范的监测制度,加强奖惩制度的规范化。另外政府主管部门也要建立奖励机制,鼓励供水企业对水质监测能力建设的投入,以此来不断提高监测人员的素质。
4.4 供水企业要加强与相关部门联系
供水企业要与环保、卫生部门的加强联系,及时掌握水质信息,要增加水源地水质检测频次和项目,及时掌握低水位取水的原水波动情况,对水质相关指标进行变化趋势分析,及时向相关领导和部门提供水质信息。针对水库低水位运行可能产生的水体富营养化及悬浮物增加风险,要制定应急预案,做好技术、物资各方面的准备工作。要配合卫生部门做二次供水设施的监管,保证二次供水的水质安全。
5 结束语
通过以上的分析,我们应当对水质化学分析质量的监控工作的重要性有更深的了解,因此在今后的水质化学分析工作当中,我们要不断提高自身的工作能力,用科学严谨的态度对水质化学检验实施全过程的质量控制,严格控制每一个操作环节,避免出现误差,从而有效提升水质化学分析的质量。
参考文献
[1]王萍.浅谈水质分析结果检查[J].中国科技投资,2013(02):45~46.
[2]史箴,段慧,张丹,等.环境水质自动监测系统质量控制指标框架[J].2013(01):34~35.
根据食品的物理参数与食品组成成分及其含量之间的关系,通过测定食品的物理量了解食品的组成成分、含量和食品品质的检测方法。物理检验法快速、准确,是食品工业生产中常用的检测方法。食品物理检验的一种方法是直接测定某些食品质量指标的物理量,并以此来判断食品的品质,如测定罐头的真空度,饮料中的固体颗粒度,面包的比体积,冰激凌的膨胀率,液体的透明度、黏度和浊度等。食品物理检验的另一种方法是测定某些食品的物理量参数,如密度、相对密度、折光率、比旋光度等,并通过其与食品的组成和含量之间的关系,间接检测食品的组成和含量。食品的物理检验方法主要有密度和相对密度检验法,折光率检验法,比旋光度检验法,黏度检验法,液态食品透明度、浊度和色度检验法,气体压力检验法,以及固态食品的比体积测定等。
二、化学分析法
以食品组成成分的化学性质为基础进行的分析方法,包括定性分析和定量分析两部分,是食品分析与检验中基础的方法。许多样品的预处理和检测都是采用化学方法,而仪器分析的原理大多数也是建立在化学分析的基础上的。因此,在仪器分析高度发展的今天,化学分析法仍然是食品理化检验中最基本的、最重要的分析方法。
化学分析法适于食品的常量分析,主要包括质量分析法和容量分析法。质量分析法是通过称量食品某种成分的质量,来确定食品的组成和含量的,食品中水分、灰分、脂肪、纤维素等成分的测定采用质量分析法;容量分析法也叫滴定分析法,包括酸碱滴定法、氧化还原滴定法、配位滴定法和沉淀滴定法,食品中酸度、蛋白质、脂肪酸价、过氧化值等的测定采用容量分析法。此外,所有食品分析与检验样品的预处理方法都是采用化学方法来完成的。
三、仪器分析法(物理化学分析法)
根据食品的物理和物理化学性质,利用精密的分析仪器对食品的组成成分进行分析的方法,是食品分析与检验方法发展的趋势。食品中微量成分或低浓度的有毒有害物质的分析常采用仪器分析法进行检测。仪器分析方法一般具有灵敏、快速、准确的特点,但所用仪器设备较昂贵,分析成本较高。目前,在我国的食品卫生标准检验方法中,仪器分析方法所占的比例也越来越大。食品分析与检验常用的仪器分析方法有紫外一可见分光光度法、红外光谱法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、荧光分光光度法、薄层色谱法、电位分析法、库仑分析法、伏安分析法、极谱分析法、离子选择电极法、核磁共振波谱分析法以及气相色谱一质谱、液相色谱一质谱和等离子发射光谱一质谱联用法等。此外,许多全自动分析仪也已经广泛应用,如蛋白质自动分析仪、氨基酸分析仪、脂肪测定仪、碳水化合物测定仪和水分测定仪等。
四、酶分析法和免疫学分析法(生物化学分析法)
酶分析法和免疫学分析法是属于生物化学检验范畴的。
酶分析法是利用酶作为生物催化剂,进行定性或定量的分析方法,它具有高效和专一的特征。在食品分析与检验中,酶分析法用于复杂的食品样品检验,该法具有抗干扰能力强,简便、快速、灵敏等优点,可用于食品中维生素以及有机磷农药的快速检验。免疫学分析法是利用抗原与抗体之间的特异性结合来进行检测的一种分析方法,在食品分析与检验中,可制成免疫亲和柱或试剂盒,用于食品中霉菌毒素、农药残留的快速检测。
关键词:环境工程;分析化学;特色教学
引言
科学技术的迅速发展及其综合化的趋势促进了社会和生产技术的迅猛发展和不断提高,市场经济对人才培养的要求随之提高,迫使高等教育工作者必须把教学改革放在核心的位置,必须不断努力提高教学质量,培养出新世纪所需要的综合型应用人才。
分析化学是最早发展起来的化学分支学科之一,是化学学科的一个重要分支。凡是涉及到化学现象,凡是需要了解或掌握物质的组成、含量、结构等信息,分析化学都要作为一种手段被应用到科学研究工作中,因此,分析化学在国家经济建设、农业生产、环境保护等领域发挥着重要的作用[1]。
目前,分析化学是高等学校工科等有关专业重要的化学基础课程之一。环境工程专业是20世纪70年代末发展起来的新兴的综合性学科,它是一门运用环境科学、工程学和其他相关学科的理论和方法,研究保护和合理利用自然资源,控制和防治环境污染,以改善环境质量,使人们得以健康和舒适的生存的学科,有着广泛的发展前景。而化学学科就是其中的一个比较重要的相关学科,分析化学课程也是目前所有开设环境工程专业的高校的课程体系中不可缺少的一门学科基础课程。
本文结合燕山大学环境工程学科建设过程中的特色教学,对分析化学课程进行教学改革,为培养创新型、高素质应用人才进行了有益探讨。
一、选择优秀教材,适应专业要求
分析化学按照分析方法依据的原理,可分为化学分析法和仪器分析法。化学分析法是以物质的化学反应为基础的分析方法,主要包括酸碱、络合、氧化还原和沉淀这四大滴定分析方法和重量分析法。而仪器分析法以测定物质的光学性质、电化学性质等物理或物理化学性质及其变化为基础的分析方法,主要包括光学分析法、电化学分析法及色谱法等。从发展历史来看,分析化学经历了从以化学分析为主的经典分析化学发展到以仪器分析为主的现代分析化学的发展历程,两类分析方法都应作为新时代工科本科生学习的重点内容。而传统的一些分析化学教材,内容上只是以化学分析法和仪器分析法中的吸光光度法为主,而没有其他一些比较重要的仪器分析法的教学内容,而仪器分析法的教学内容经常被非化学专业列为必修的基础课程[2],因此,选择一本既有化学分析,又有仪器分析教学内容的合适的教材,非常必要。燕山大学环境工程学科根据此特点,选取了普通高等教育“十一五”规划教材中的《分析化学》教材,这本教材符合上述的要求,得到了学生们的认同。
二、优化教学内容,适应人才培养需要
结合近几年社会对环境人才的需求,燕山大学环境工程在对分析化学的教学内容进行改革时,突出学生专业综合素质的培养,优化课程的教学内容,力争做到课堂教学“学时分配合理,授课内容洞察学科前沿”。
在教学内容上,因为学生的专业是环境工程,将来分析的对象肯定也是环境污染物,因此燕山大学环境工程学科在认识到这一点的基础上,大胆对教学内容进行改革。在教学过程中,增加环境污染物的来源,危害这些教学内容,针对这些环境污染物,将所适用的分析化学方法对号入座,使学生们既深刻理解到了环境污染物的相关内容,又掌握了这些环境污染物的分析方法,一举两得,取得良好的学习效果,通过课程教学内容的合理优化和调整,激发了学生学习专业的兴趣,培养了学生的创新意识,提高了其综合素质。另一方面,结合讲授的内容,加强课程与专业的紧密联系,将国内外生产、科研中的一些最新研究技术成果、学科的前沿知识和发展动态等信息适时地充实到教学内容中,同时鼓励学生关注社会热点问题,如水体富营养化,水体变黑发臭,蔬菜农药残留等问题,力争让学生了解前沿知识的动态,增加其学习兴趣,发挥主观能动性,去主动地寻求知识。
通过对纺织品中有害物质的检测标准进行分类和汇总,对检测前处理技术和仪器分析技术进行分析和点评,对纺织品现有的检测技术现状进行了评估,在这个基础上探讨了纺织微量化学分析的必要性和可行性,并提出了纺织品有害物质检测技术的未来发展方向。
关键词:纺织品;有害物质;化学分析;微量化
自从1994年德国政府颁布法令禁止使用能够产生20种有害芳香胺的偶氮染料开始,“生态纺织”[1]的概念引入到纺织服装产业,纺织服装中有毒有害物质的限量及检测受到业界、消费者以及政府的广泛关注。
2002年欧共体理事会2002/61/EC号指令,对第76/769/EEC号指令修订,禁用可分解出某些芳香胺的偶氮染料。2002―2006年间,欧盟又不断指令对76/769/EEC号修订,将APEO、PFOS等有害物质添加到76/769/EEC号指令的限制物质清单中。2006年12月8日,欧洲议会和欧盟理事会共同第1907/2006/EC号法令,正式公布关于《化学品注册、评估、授权和限制(REACH)》法规,决定建立欧盟化学品管理局,修订欧洲议会和欧盟理事会的第1999/45/EC号指令,确认逐步废止第76/769/EEC等欧共体理事会指令,同时将第76/769/EEC号指令的限制物质清单列入REACH法规的附件17,以法规的形式加以限制。
2008年8月14日,美国总统布什签署消费品安全改进法案(CPSIA/HR4040)使之成为正式法律。该法案除对儿童产品含铅要求更加严格外,还对儿童玩具和护理产品中有害物质邻苯二甲酸盐含量做出规定。
为了顺应绿色、生态、环保潮流,我国于2003年颁布GB 18401“国家纺织产品基本安全技术规范”,2010年对该标准进行了修订。GB 18401也对纺织产品中甲醛、偶氮染料等有害物质进行了限制。
目前,纺织产品中有毒有害物质检测已成为纺织品检测领域中不可或缺的重要组成部分[2]。
1 纺织检测技术现状
近年来,纺织品中有毒有害物质的分析检测技术已趋于成熟[3],从原先的甲醛、偶氮染料,到近年来PFOS、邻苯二甲酸酯,从原先的超声萃取,液液分配,到近年来的固相萃取,从原先的紫外光谱、气质联用,到近年来的液质联用等,纺织化学检测技术得到长足进步,灵敏度不断提高,检测限不断降低,检测结果的稳定性越来越好,有些重要的检测标准方法(如禁用偶氮染料)经过多次改版,在满足法律法规、强制标准、买家特殊要求等检测方面发挥了重要。
从2001年以来,我国相继了33个纺织产品中有毒有害物质检测方法国家(GB)标准和19个检测检疫行业(SN)标准,均为化学分析方法。目前可查到的国外相关纺织品中有毒有害物质检测的方法(抗菌及微生物除外)也均为化学方法。
目前常用的纺织品中有毒有害物质检测标准见表1。
2 目前纺织化学检测方法标准存在化学试剂用量较大、废液排放较多等弊端
近年来颁布的纺织产品中有害物质检测的GB标准和SN标准,在日常检测工作中发挥了重要作用。这些标准通常按照严格的化学分析程序,采用严谨的萃取、分离、净化、浓缩等步骤进行检测。
在这些化学检测项目中,样品取样量不尽相同,前处理和仪器分析方法差异较大。主要包括的前处理方法有超声提取、索氏提取、水浴摇振、微波消解等,仪器分析方法包括紫外分光光度计、液相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪、高效液相色谱-质谱联用仪等设备。
目前现有的纺织品前处理方法和仪器分析方法以及相关方法产生的废液量,见表2。
从表2可以看出,目前标准方法中有机试剂的用量仍然较大,如禁用偶氮染料标准检测方法,单样样品处理需要80mL以上的叔丁基甲醚或乙醚,另外还需使用二甲苯、甲醇、乙腈等,试剂费用较高,增加了检测成本,而且这些有机试剂难以回收利用,最终都以废液形式排放。
由于废液中存在大量有机溶剂以及有毒有害物质,随意排放将会对环境及人员健康造成极大损害,按照国家有关环保法规的要求,有毒有害废液不能随意排放,需送交具备资质的单位处理。但是,由于废液处理技术难度大,风险高,具备处理能力和资质的单位极少,就拿江苏省省会南京来说,仅有两家企业具备资质,处理容量有限,很多实验室由于废液不能及时处理,不得不长期储存,增加了安全风险;另一方面,废液处理成本高,南京地区处理一吨废液的价格从2010年的6000元增长到12000元,2012年又涨到20000元,这大大增加了化学检测的成本。
因此,研究纺织微量化学检测方法,减少化学试剂用量,既可降低成本,又符合环保要求和低碳理念。
3 纺织微量化学分析的必要性和可行性
传统纺织检测主要包括纤维成分和含量检测、服用性能检测和有毒有害物质化学检测。由于有毒有害物质化学检测起步较晚,很多检测方法借用食品和工业产品化学分析的原理和技术,针对纺织产品和纺织材料的有毒有害物质化学分析技术研究相对较落后,特别是方法评价、方法微量化的研究还存在较大的发展空间。
作为化学分析样品,纺织材料通常具备比重较小、吸水性好的特点,因此传统分析方法的取样量较大,试剂用量较大。但同时,由于是相对稳定工艺生产出来的工业产品,纺织材料样品通常具有均匀性较好、样品代表性较好的特点,具备方法的微量化的特点。特别是从目前纺织品中有毒有害物质的检出率来看,由于近年来纺织工艺的升级改造、原辅材料的更新换代,诸如禁用偶氮染料、甲醛等原先检出率较高的物质现很少检出,含量超标的比例较低,某些含氯苯酚、杀虫剂残留等项目,检出率更低,这些客观事实也对纺织品中有毒有害物质化学检测的微量化提出了迫切要求,同时为快速筛查方法的建立提供了可行性。
现在分析方法正向以下趋势发展:检测技术的不断进步,使检出灵敏度进一步提高;样品预处理工作,正向着省时、省力、廉价、减少溶剂、减少对环境的污染、微型化和自动化方向发展。另外,由于政府、社会、消费者对纺织产品安全性的关注度越来越高,近年来政府实验室、商业检测机构的投入不断加大,许多先进的前处理设备和先进的仪器分析设备已不再神秘,普通实验室拥有先进设备的比例不断增高,先进的前处理设备包括微波萃取、加速溶剂萃取、固相微萃取已经逐步开始推广,先进的仪器分析设备包括UPLC和UPC2在一些实验室已经开始应用,生物分析方法[4,5]其具有成本低、速度快、试剂用量少等等优点在检测领域已日益受到重视。
综合来看,纺织有害物质检测技术伴随着科技的发展和分析化学技术的提高,会越来越向省时、省力、减少试剂、微量化和自动化方向发展。
参考文献:
[1] 俞昊雁. 绿色生态纺织品检测技术分析[J].中国新技术新产品,2012,(10):72.
[2] 郭雅妮, 郁翠华, 姜山, 等. 纺织品中有毒有害物质检测技术的研究现状[J]. 环境科学与管理,2009,(10),163-165.
[3] 吴春明. 国内纺织品检测技术发展动态分析与思考[J]. 江苏纺织, 2004, (8) : 8-10.
[4] 郭小群. 生物传感器应用与发展[J]. 广东化工, 2012,(12):9-10.
【关键词】临床尿常规 ;检验方法;对比研究
医院中的尿常规检验是常见的检查项目,而且较为重要,由于对于肾脏病变的患者,尿液中的指标会出现异常情况[1]。尿常规的检查项目一般有红细胞、上皮细胞、白细胞、尿液的透明度、颜色和酸碱度、蛋白质、管型等。通过检验结果可以判断患者肾脏是否有早期病变[2]。目前在尿常规的检验中有两种方法较为常见,一种为手工镜检,一种为尿干化学分析仪的检验。本文选取2012年10月-2013年11月我院收取的300份尿液,采用两种方法进行检验,对检验结果进行对比分析,现报告如下。
1资料与方法
1.1 一般资料
选取2012年10月-2013年11月我院收取的300份患者的尿液进行尿常规的检验,平均分组,甲组150例患者,89例男性,61例女性,年龄范围:37-70岁,平均年龄为51.23岁,该组选择尿干化学分析仪的检测。乙组150例患者,87例男性,63例女性,年龄范围:40-71岁,平均年龄为50.79岁,该组患者采用手工镜检检测方法。两组患者在基本资料和病情方面没有显著的差异,无统计学意义(P>0.05)。
1.2 方法
甲组患者采用尿干化学分析仪的检测,其中材料有酒精灯、冰醋酸、离心机、显微镜、试纸条、离心管等,选择试管吸取标本中20ml的尿液,将试纸放入到吸取溶液中,待3-4秒后将其取出,采用干净纱布把多余的尿液置入分析仪中进行分析和检测。乙组给予手工镜检的检测方法,具体操作:尿蛋白的检测使用热醋的酸碱法,将检测结果进行记录;在检验白细胞与红细胞时采用10ml尖底的离心管,在尿液的样本中抽取10ml,进行5分钟的离心运动,保留0.2ml的沉渣,将其涂抹在镜检片中,将白细胞与红细胞的具体数值记录下来。操作过程中要保证尿液沉渣在一小时以内,防止因时间延误导致的误差。
1.3 统计学分析
对本文出现的数据均采用SPSS 14.0统计学软件进行检验,采用t对计量资料进行检验,采用X2计数资料进行检验,P0.05有统计学意义。
2 结果
通过检验后,甲组的白细胞的阳性率为21.3%,红细胞的阳性率为24.0%,蛋白质的阳性率为16.0%;乙组的白细胞的阳性率为22.7%,红细胞的阳性率为23.3%,蛋白质的阳性率为16.7%。这两种方法的检验结果有差异,但是差异较小,具体数据见表1。
3 讨论
在医疗水平的发展中,检验技术和检验方法得到快读的发展。尿常规的检验在过去一直采用手工镜检的方法,在近年来已经研究出尿干化学分析仪,使用该种方法检验,工作效率能够得到一定的提高[3]。但是尿液红细胞的检验一直以显微镜的检查为参考标准,能够对红细胞的数目进行分析,并可以对形态变化进行观察,这些都是尿液的自动分析所不能够呈现出现的。由于现在对这两种检验方法,存在着很多争议,本文则对两种检验方法以及检验结果进行相应的分析和讨论。手工镜检的检验方法,能够在显微镜下清楚看到细胞的有形成分,其原理是在通过显微镜放大后对细胞的有形成分进行直观的观察,而很多病情分析必须清楚看到这些有形成分后才能给及诊断分析,因此无论其他检测仪器有多先进,都不能取代该种检验方法,这种检验方法有较多的影响因素,而且检验的效率较低,因此对健康人群并不太适用。
而尿干化学分析仪这种检测方法,所需尿量少,检测速度快,对于一些疾病的治疗上有着积极意义,也由于检测的程序化,使工作效率得到提高,目测的误差减少[4]。该种方法也具有一定的局限性,对于单核细胞、球蛋白和淋巴细胞,不能检测出来,而且会受到较多因素的干扰。本文通过选取我院300份患者的尿液进行尿常规检验,分别采用这两种检验方法,在红细胞、白细胞、蛋白质的阳性率上虽有一定差异,但差异较小,说明这两种方法的检验结果都较为准确。但是手工镜检的检测方法,是一种不能够被任何检验方法所替代的方法,充分说明了该种检测方法的优势。在具体疾病的治疗过程中,可以根据实际情况,进行检验方法的选择。
综上所述,在对临床尿常规的检验中,采用手工镜检和尿干化学分析仪这两种方法检测,都可以得到较为准确的结果,但若想观察到细胞的具体形态以及病变程度,则必须使用手工镜检这种方法,能够较好的根据检验结果为患者提高良好准确的治疗。
参考文献
[1] 胡永翠,张志梅,张吉浩,刘家华.尿液干化学分析仪和显微镜手工法检验尿常规结果比较的分析[J].中国社区医师(医学专业),2013,26(22):125-126.
[2] 刘俊林,段兰,王子彦,李雪亿,朱孟培.尿常规检查与全自动尿沉渣检查对比分析[J].中国社区医师(医学专业半月刊),2013,16(15):123-124.
一分析化学实验存在的问题
目前,培养宽基础,大口径的多功能的毕业生,提高本科生的就业实力作为一项重要的目标来完成。要提高学生在各方面的竞争实力,就要增设一定数目的选修课程,来扩大学生的视野。在总学时数不变的情况下,我们院本科教学中对化学实验课课时进行了适当的压缩。[2]从而增加与化学相关学科的学习。在学时减少的情况下,学生对分析化学的基础操作和练习就相对少很多,而且重视程度也有所下降。只是在课堂上听老师讲解实验的理论,将分析化学实验变成了理论课来学习。整个学习过程,学生处于被动的学习和机械的操作,缺乏主动能动性,不利于学生创新能力和发散思维的培养。发生这样的问题,既有学生对于分析化学实验的学习,方式方法还不够正确,也有教师在授课中过多的注意理论的讲解,轻视了实验技能的培养。分析化学实验包含两大部分内容,即化学分析实验和仪器分析实验。首先,近几年的分析化学实验,大型仪器的使用程度远高于十几年前,在操作中仪器的自动化程度高,实验步骤简单,处理过程由工作站完成。教师在整个实验过程中,并没有完全注意到学生对于新的实验仪器是否有充足的认识,只将基本的操作方法告诉学生,让学生如何如何操作。教师没有做到积极的引导学生学习,学生也没有做到主动的学习。[3]其次,教材在设计上有相当一部分实验内容之间存在重复,实验题目过于陈旧,导致了学生所做的实验不能让其与未来的工作相结合。实验内容缺乏研究性、综合性,使学生所学的知识无法与实际情况相统一。对于仪器分析实验,科技都在日新月异,而学生使用的教材已经远远不能满足新的实验仪器对实验内容的要求了。最后,在实验的考核中,多数的学校的考核方法都大同小异,平时成绩加期末试卷作为总成绩。不能真实有效的反应学生的实际情况,也不利于激发学生学习的热情。学生把主要的精力都用在如何使实验数据更符合实验的要求。同学之间实验后会相互核对实验数据,更有人会更改实验数据。使实验课的真正目的失去了。
二分析化学实验教学模式改革与实践
1分析化学实验教学内容改革
(1)分析化学基础实验内容调整随着现代仪器分析方法的发展,仪器分析实验在分析化学实验中逐渐占有更高的比例。化学分析方法以化学反应作为测定样品质量或浓度的方法。化学分析实验应是学习分析化学实验的基础方法。化学分析实验与仪器分析实验内容上要融会贯通,相辅相成,学生在学习分析化学实验时不应有主次之分。分析化学实验是一个系统性、研究性、综合性相结合的实验,在实验内容上不能简单按照教材依次进行授课。对于化学分析实验,根据近些年在科研和工作中,各种化学分析实验测试方法的使用频率,我们将化学分析实验具体分为五大部分进行设置。分别为酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法和光度分析法。以酸碱滴定法为例,我们选择了2个基础实验,分别为以盐酸和氢氧化钠作为标准溶液的实验,将教材中的实验进行整合,调整。原教材中的盐酸溶液的配制及标定实验和混合碱成份的测定两个实验合并为一个基础实验。这样,学生在实验过程中能在一次实验中对盐酸标准溶液从配制、标定到测定有清晰的认识。帮助学生了解和掌握盐酸标准溶液的使用方法。也掌握了对于混合碱成份分析经常用到的双指示剂法的使用。同样氢氧化钠标准溶液的滴定实验中,将原教材中的氢氧化钠标液的配制及标定和甲醛法测定铵盐中氮含量的实验相结合。这样的设置通过多年的教学实践证明了,确实效果很好。学生反映通过基础实验能很好的掌握标准溶液的使用方法。在基础实验进行后,又设计一个与酸碱滴定法有关的综合设计实验,作为酸碱滴定法实验的考核内容,有机酸摩尔质量的测定实验。实验的内容以试卷的形式,学生要在规定的时间内对有机酸摩尔质量进行测定,并在试卷相应的位置填写实验的数据,得出实验结论。通过综合设计实验,可以有效的考查学生在酸碱滴定中的掌握情况和实验的基本操作。在仪器分析实验的内容上,我们更多的是在大纲的范围内,根据本院的大型仪器的特点设计了一些与实际生活相关的测定实验,比如测定白酒中酒精度数、味素的成份分析、果汁中维生素C的含量测定以及比较等。这些实验大多数是学生们生活中经常遇到的,增加了实验内容的实用性,使学生能更好的掌握大型仪器的使用。(2)设计分析化学综合性实验作为必修课程开设分析化学综合实验,主要实验内容以多个实验和内容综合设计,如室内空气污染物分析及浓度测定实验,涉及甲醛检测———酚试剂分光光度分析法;氨的检测———靛酚蓝分光光度法;室内空气中苯、二甲苯的测定———气相色谱法;室内空气中总挥发性有机化合物(TVOC)测定———气相色谱法。通过综合实验的开设,帮助学生进一步掌握分析化学基础实验中的测试方法。(3)开设分析化学创新实验与其他教研室合作,指定数名研究生导师每人带2~3名本科生共同参与科研工作,课程为选修课程,目标学生为学有余力并对分析化学研究方向感兴趣的本科生。选修课时长1年。通过几年的实践,对学生的实验技能,科研态度,综合应用能力都有很大提高,为学生考研及后续研究生学习做了很好的准备。
2分析化学实验教学方法改革
(1)实行小组责任制传统的实验课教学中,大多数都是一个老师在前面讲,一群学生在下面听,然后照着实验书看一眼,做一步,实验效果不好,学生实验后也根本就不理解,学习过于被动。近些年,我们尝试将学生分组进行,每组4人,设有小组长。小组长采用循环式,每次实验由小组中一人担任,组长负责制。教师对每个实验有针对性的提出几个思考题,引导学生思考实验中的关键问题和注意事项。小组长带领本组同学在实验预习时,对思考题进行讨论。并对实验中的疑问,通过讨论相互学习,使组员能掌握实验内容,抓住实验的要点。将原来被动的学习变为主动的学习。培养了学生对实验要质疑、多思考的习惯。在实验中,小组内部能够相互帮助,共同解决实验中遇到的问题。避免了学生遇到问题就问老师,使学生能在相互帮助的过程中相互学习。学习气氛浓厚,培养学生独立思考,相互协助的科研精神。(2)多种教学手段配合使用制作分析化学实验多媒体课件,将课件上传到分析化学公共邮箱,课件内容包括实验目的、实验过程、实验数据分析以及与实验相关的思考题,注意事项等,让学生能在课余时间下载。我们自己还在实验中录制标准实验操作的视频,学生下载后可以在课前对实验过程有所了解,掌握实验操作的重点。充分利用现代的科技通信方式,开通QQ群、微信群建立与学生之间的联系,及时一些实验前、实验后的问题。课堂上,不再使用单一的教学手段,我们统一印制了挂图,保证不同实验室实验内容一致。课堂使用多媒体投影教学,利用flas显示实验原理,播放录制视频演示实验过程,做到图文并举,让学生能更好的掌握滴定实验终点颜色。Flas能很好的演示大型仪器的内部构造,使学生能真正了解红外光谱仪、气相色谱仪、液相色谱仪等仪器工作原理。
3分析化学实验的考核机制
采用过程性评价体系,不单纯依靠一次期末考试判断学生的实际学习情况。将分析化学实验成绩分为平时成绩和考试成绩两大部分。平时成绩,分值100分,包括:实验预习(10分)、课堂表现(10分)、实验操作(50分)、数据记录及处理(15分)、实验报告(15分)等几个部分。实验预习,在每个实验着重检查5人左右的预习报告,对学生提出一些实验过程中可能会遇到的问题,从问题中检查实际预习情况。课堂表现,学生态度是否端正、实验台面卫生是否打扫、不高声喧哗、不迟到早退、注意安全。实验操作,着重考查学生实验过程中的滴定操作、天平称量、移液管使用等过程是否存在错误。实验结果分析,是否与实际样品真实质量或浓度一致。实验报告,如实记录实验数据并分析实验现象、实验数据。讨论实验过程中出现的问题等。将以上几个部分做成表格,统一发放到每位教师手中,教师通过具体化了指标给每一位学生的每一次实验进行评分。考试成绩,通过三次考试最后得出总的考试成绩。三次考试都采用多题目,学生自选题目进行。例如有机酸摩尔质量测定考试,设计了多个不同的有机酸,学生抽签后进行实验,充分保证实验考试的公证公平。总之,近些年,改革后的分析化学实验在化学教育、化学应用、制药工程、材料化学各专业的学生中开设,将原本被动式的学习主动化,激发学生学习的热情,将枯燥孤立的分析化学实验趣味化、实用化、综合化。通过全新的考核方式使实验成绩的给定更具有公平性。在未来的工作中,我们也会更加深化分析化学实验课程的改革,培养更具有竞争力的学生努力。
作者:吴红波 于泓 李萍 马亚杰 苏志兴 单位:哈尔滨师范大学化学化工学院
参考文献:
[1]曹俊涛.分析化学实验改革与大学生创新能力的培养[J].广州化工,2015,43(17):210-211.