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无机化学成分分析范文1
关键词:无机与分析化学实验;层次化教学改革;多元化教学模式;综合考核方法
实验是理论教学的深化和延续[1],是培养学生动手能力和创新能力的重要实践环节,教学水平和质量对学生实验能力起着非常重要的作用,其重要性不言而喻。“无机与分析化学实验”单独设课,是化学专业重要的基础课,通过实验获得感性认识,加深并巩固学生对基本理论和概念的理解。规范并熟练地掌握实验基本操作技能,学会观察实验现象,正确使用与维护实验仪器,了解化学试剂性能及特点,正确处理实验数据及表达实验结果。培养学生优良的实验素质,创新意识,科研论文写作能力,激发学生学习主动性,建立团队意识。但是,目前实验教学中存在诸多弊端,如实验内容陈旧,教学方法滞后,学生缺乏探究能力,操作技能和实践能力训练尤感不足,实验成绩评价体系单一。笔者在教授大一学生过程中,发现学生重理论轻实验,实验投入精力不足,不能运用所学理论知识,解释观察到的实验现象,对实验缺乏理解,达不到实验目的。为此笔者根据十多年从教的教学体会,从教学内容设置,教学模式,实验考核方式等几个方面探讨“无机与分析化学实验”改革的思路和想法.
1改革教学内容,建立层次化教学体系
传统实验课为“注入式”教学模式,教师是教学活动主体,教师教什么,学生就学什么。教师按照实验步骤讲解,学生按照实验要求完成,这种方式不能激发学生做实验的主动性和积极性,学生学而不思,不利于创新能力的培养。为此将实验分为操作性实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验四个层次开设,尽量避免安排重复的实验内容。
1.1严格规范操作技能训练
操作性实验着重强化学生实验基础知识和基本操作技能的严格规范训练,这是“无机与分析化学实验”教学的重要环节,为后续实验课程、各专业实验课、未来独立从事科研乃至走向社会奠定坚实基础。教师可以适当调整教学大纲,如以往老式半自动电光分析天平因磨损、老化被淘汰,引进电子天平,实验操作简单快速,称量操作得到简化。因此,称量操作练习的课时应缩减。实验基础知识包括常用玻璃仪器(量筒和量杯、移液管和吸量管、容量瓶、锥形瓶、酸式滴定管和碱式滴定管)的洗涤和使用[2],化学试剂规格和取用(固体试剂和液体试剂),实验室用水的要求、制备和检验等。基本操作技能包括溶液配制,固液分离,过滤(常压过滤、减压过滤和热过滤),沉淀洗涤、干燥和灼烧,蒸发和浓缩,结晶和重结晶,称量等。教师边演示边讲解并强调操作要点,如演示最简便常用的常压过滤(沉淀为微细结晶)。将滤纸整齐地对折,然后再对折(四折法折叠)。记住第二次不要折死,将锥体打开,放入漏斗,如上边缘不密合可改变折叠的角度,使滤纸与漏斗密合,此时再折死。打开三层的一面对准漏斗出口短的一面,食指按紧三层的一面,用洗瓶吹入少量蒸馏水以润湿滤纸,轻轻按滤纸,使滤纸锥体上部与漏斗间无气泡,滤纸锥体下部与漏斗内壁形成缝隙。然后加水至滤纸边缘,此时漏斗颈应全部充满水并形成水柱(重点强调)。接着学生自己练习,教师巡视及时发现并纠正学生操作上存在的问题,然后请一位学生演示操作,其他学生点评,最后教师总结,定量转移沉淀是保证测量结果正确可靠的关键,应注意以下五点:(1)每次转移至漏斗中的溶液量不得超过漏斗容量的2/3,液面应低于滤纸边缘1厘米左右。(2)溶液转移完毕,容器壁上粘附的少量沉淀可用少量洗涤液并用小片滤纸或淀帚轻轻洗擦,直至确认全部洗净为止。(3)对比较稳定的沉淀必要时可略提高溶液温度以增加滤速。(4)在保证不穿滤的情况下,可用减压抽滤以提高滤速,但绝不允许翻动滤纸或用玻璃棒搅拌以提高滤速。(5)过滤时滤纸与漏斗壁间勿存有气泡,以使支管内形成水柱而加大滤速。同时漏斗下支管管口紧贴在滤液容器壁上,这样既可提高滤速,又可防止滤液迸溅而造成的损失。
1.2选择现象明显经典的验证性实验
验证性实验重复内容较多[3],尤其是元素部分,很难调动学生积极性,不利于学生创造能力和综合素质的提高。因此,精选验证性实验十分必要,实验重点应包含化学原理、常数测定及少数重点元素化合物。要求学生预习时将实验步骤设计成实验流程方框图,清清楚楚,一目了然,元素实验采用启发式,通过小改进使得现象更加明显,激发学生学习兴趣。如比较E(Fe3+/Fe2+)、E(Br2/Br-)和E(I2/I-)电对电极电势的相对大小,指出最强的氧化剂和最强的还原剂。实验内容:(1)取一支试管加入1mL0.1mol/L的KI溶液和5滴0.1mol/L的FeCl3溶液,有何现象?(2)取一支试管加入1mL0.1mol/L的KBr溶液和5滴0.1mol/L的FeCl3溶液,能否发生反应?因FeCl3溶液本身就是红棕色(或棕红色),实验很难判断是否有红棕色(或棕红色)的I2析出,经改进的实验内容为:取一支试管加入1mL0.1mol/L的KI溶液和5滴0.1mol/L的FeCl3溶液,有何现象?再加入1mL淀粉溶液,振荡试管,溶液颜色有何变化?因I2遇淀粉溶液变蓝,所以就能很清楚地判断出是否有I2析出。
1.3增加综合性实验
为提高学生综合素质和能力,有必要增加综合性实验,它与基本操作实验和验证性实验相比有一定难度,目的是训练学生对所学化学知识和实验技能的综合应用,综合性实验涉及化合物制备、含量测定和结构表征。物质制备综合性实验有:工业硫酸铜提纯和等级检验、硫酸亚铁铵制备和质量鉴定、三草酸合铁(Ⅲ)酸钾制备和配离子组成测定等。含量测定综合性实验有:电位滴定法测定H3PO4的Ka1和Ka2、水泥熟料中SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO和MgO含量的测定、高锰酸盐指数的测定(酸性法和碱性法)等。物质制备训练了学生的称量、溶解、加热、搅拌、沉淀、分离、过滤(常压过滤和减压过滤)、蒸发浓缩、结晶和干燥等基本操作实验技能。如减压过滤要点:(1)滤纸略小于漏斗内径,但又能盖没全部瓷孔。(2)布氏漏斗下端斜口应朝向吸滤瓶支管。(3)临用前先润湿滤纸,抽气使慢慢贴紧,再往漏斗内转移溶液。(4)先拔去连接吸滤瓶的橡皮管,再关掉连接水泵的开关。(5)尽量抽干样品,可压紧漏斗内样品。物质含量测定训练学生的标准溶液配制、滴定分析(酸碱滴定、沉淀滴定、配位滴定、氧化还原滴定)(直接滴定、返滴定、差减滴定)、指示剂正确选择和滴定终点判断掌握、比色法中标准曲线绘制和含量定量分析等分析方法综合实验技能。学会运用有效数字处理实验结果,对实验结果进行互动式和启发式教学讨论,与学生共同探讨实验成败的关键,分析其结果偏高或偏低的原因,最后撰写实验报告。实践证明,综合性实验虽然花费较多时间(有的学生为了得到满意结果,多次重复操作),但学生收获很大,真正体会到大学实验课与中学化学实验的不同。
1.4增加设计性实验
设计性实验营造研究氛围的实验课堂[4],让学生体验科研工作的艰辛,这对提高学生的创新实践能力和科研素质十分有利。教师根据教学大纲要求并结合实验室现有条件给出题目,2~4个学生组成实验小组,运用已掌握的基本知识和实验技能,自己查阅文献资料,拟定实验项目,设计实验方案并独立完成。这对学生的培养是多方面的,尤其是学生科学思维和创新意识等综合能力,大大激发学生求知欲望,学以致用,学习态度由被动转为主动。在实验过程中,学生是主体,教师起着引导、解惑、答疑和监督作用。教师必须清楚学生实验过程中遇到的各种问题和解决方案,学生在实验过程中随时与教师讨论沟通。要求学生实验报告按照科研论文格式完成,传统学生完成实验报告,大部分都是将教材内容重抄一遍。设计性实验没有现成的实验步骤参考,学生要查阅相关文献资料,并学会引用他人文献。设计出规范的实验路线、方案步骤,通过实验验证方案的可行性,发现问题及时调整实验方案。最终完成实验报告,也培养了学生的科研写作能力,学生的成就感极大提升。另外,几个学生组成实验小组,学生之间的沟通交流能力和团队合作意识都得到加强锻炼。设计性实验多多益善、值得推广,在提升学生科研素质的同时,教师也得到进一步拓展。设计性实验形式多样,可以是教师的科研课题,让优秀学生参与部分课题研究。也可以对经典实验方法或步骤或条件进行改进,写出改进后的优点,鼓励学生以论文形式发表,增强学生的科研自信心。也可以根据学生自己兴趣自拟研究课题,如维生素C(瓜果和蔬菜)提取和含量测定、鸡蛋壳中钙含量测定等。同时开展多种形式的课外科技活动,如“ASC杯”大学生科技节趣味化学竞赛,将专业知识与实际生活相结合,让学生真正体会学习乐趣。
2改进教学模式,提高教学质量
2.1将传统实验模式改革为多元化教学
改变传统单一教学模式,采用多元化教学方式[5-6],将现代多媒体技术与传统板书教学优势互补。教师将基本操作制成多媒体教学课件放在网上,让学生提前预习,获得感性认识,效果显著。使实验由抽象变形象,由复杂变具体,提高教学质量。污染严重,对人体有毒有害的验证性实验,如铅、铬、银、镉和汞重金属元素及相应化合物性质,可拍摄录制视频多媒体课件向学生播放。这样既保证理论知识的系统性,又使学生对实验步骤、现象、污染程度等各方面知识更充分理解。这种教学方式使枯燥的实验变得形象生动,充分调动学生的积极性和好奇心,不仅节省时间,还避免传统板书的单调枯燥。还可利用便捷丰富的网络共享视频向学生展示实验仪器设备、实验步骤、以及目前无法达到实验条件的实验,该模式,保证实验安全性和趣味性,有效提高实验教学质量。注重教学与科研有机结合,鼓励教师将最新学科发展前沿,科研成果与技术融入实验教学内容中,每年更新实验内容,至少开出2个新实验,新实验主要来自教师在研项目或科研成果。
2.2实行开放式实验教学模式
《教育部普通高等学校本科教学工作水平评估方案》已明确把“实验室开放时间长、开放范围及覆盖面广,效果好”作为实验室建设目标[7]。因此要调动实验教师开放实验室的积极性,充分利用实验室重要场所。在保证日常教学任务完成情况下,对本专业学生,可根据实验室和学生课余时间,安排一系列开放性实验供学生选择,学生可以以班级或小组为单位,按照自己水平和兴趣从中选择。这种开放式实验教学模式的教学理念,更有效促进实验教学改革发展,凝练学科特色和提高实验教学质量。开放性实验促使学生主动思考,引导学生思维纵向和横向深发展,激发兴趣,培养独立思考、分析问题和解决问题能力。对全校学生可以利用周末、节假日或寒暑假进行开放,学生必须提前申请(个人、小组或班级均可),申请时说明时间、实验目的、实验所需仪器及药品,获得申请许可的学生,在指导教师陪同下,进入实验室进行大学生科技创新综合性实验(科技制作,科研训练,学科竞赛,研究性、探讨性、创新性、设计性实验)。实验室利用现有科研仪器设备,为学生提供开放式实验教学平台,不仅达到开放式实验教学目的,而且提高了仪器设备使用率,避免仪器设备浪费,真正实现实验资源有效共享。
2.3树立绿色化学理念,更新优化完善实验内容
学校要将绿色化学教育融入到化学实验中,改进以前只重视实验有效性,而忽视实验对环境造成的严重污染[8]。应从调整完善实验内容、更新实验形式、消除实验生成物的危害三个方面着手,促使绿色化实验进程。首先,调整完善实验内容,科学安排绿色化学实验。在不影响培养学生实验操作能力前提下,优化实验内容,改进实验方案,尽量选择绿色化学实验,删除毒性较大的实验,以减少环境污染,让实验向着绿色化方向靠拢。同时,合理安排实验顺序,把实验串联起来,将上一个实验产生的生成物(产品)能成为下一个实验的反应物(原料),实现废物利用,减少环境污染。如硫酸亚铁制备及质量鉴定硫酸亚铁提纯和等级检验硫酸亚铁铵制备和质量鉴定三草酸合铁(Ⅲ)酸钾制备和配离子组成测定。以铁屑和稀硫酸为原料制备硫酸亚铁。接着以自己制备的硫酸亚铁为原料,进行下一个实验,硫酸亚铁提纯和等级检验。接着再以自己提纯的硫酸亚铁为原料,加入等物质量的硫酸铵,进行下一个实验,硫酸亚铁铵制备和质量鉴定。最后以自己制得的硫酸亚铁铵为原料,先加草酸制得草酸亚铁(沉淀反应),然后在过量草酸根存在下用过氧化氢(氧化还原反应)氧化制得三草酸合铁(Ⅲ)酸钾。通过微型化学实验更新实验形式,以推进绿色化发展,微型化学实验以较少的化学试剂用量完成实验,它在减少环境污染、节省实验开支和学时方面都具有较大的优势。如试管验证性实验,取样量均为1~2mL,现改为点滴板实验,取样量均为1滴。微型化学实验无形中提高了学生的操作规范和水平,因为它有更高要求的实验水平。
3建立科学考核方法的具体思路
通过多年无机与分析化学实验教学发现,沿用以往实验报告70%,期末考试30%为依据的考核方法,不能全面、客观和合理地评价学生的真实水平、操作技能和动手能力。该考核方法会导致学生不重视实验课(不认真做实验),只要实验报告写好就能取得好成绩,甚至抄袭,完全达不到实验目的。为此,必须调整考核方法[9-10],应将实验过程考核贯穿于整个体系中,考核应该全方位、客观和合理的评价学生。建议具体考核方法如下:实验成绩由平时成绩40%、实验过程30%和期末考试成绩30%三部分组成。平时成绩由“日常考勤、实验预习、课堂发言、仪器整理、卫生、实验报告”六个方面的综合表现给出。实验过程由“查阅资料、实验操作方案设计、实验技能(操作过程和熟练程度)、数据记录与分析”组成。期末考试由“理论笔试和现场实际操作”构成。理论笔试命题主要是实验原理、方法、现象和反应方程式,侧重点与平时讲课内容相匹配,重点内容重点考核,一般了解性内容也占一定比例。现场实际操作考察学生实际操作技能,为学生准备多个实验题目,学生抽签选题来完成相关实验操作及报告。该考核方法从实验教学的每个环节出发,细节量化且落实到实处。学生最终实验成绩的评定更为公平合理,避免学生产生心理误区,培养学生认真严谨的实验习惯和工作作风,重视无机与分析化学实验,提高实验教学质量。
4结语
“无机与分析化学实验”教学改革,没有固定教学模式,各个学校的发展不同而各有特色。应坚持不断探索和尝试,总结和完善,使“无机与分析化学实验”改革达到预期效果。在实验教学中要敢于创新与实践探索,通过改革培养更多符合社会实际需要的应用型人才,为进一步深化教学改革贡献自己的绵薄之力。
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无机化学成分分析范文2
关键词:工科专业;无机及分析化学;教学改革;教学实践;网络教学
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)18-0191-02
无机及分析化学是如化工工艺、食品科学与工程、环境工程等工科相关专业的必修基础课,对学生科学素质、专业素质和综合素质的培养起着重要作用。长期以来,我国高等院校对大学化学基础课程的教学,一直按照无机化学、分析化学、有机化学及物理化学这一顺序进行教学,这种传统的课程体系过于强调教学内容完整性,且自成体系,但使得各课程间内容重复度大,不利于目前学生的学习。因此,更新教学内容、优化课程体系、打破学科间的壁垒、建立新课程体系势在必行。无机及分析化学是将原来的无机化学(或普通化学)和分析化学进行改革整合而来,目前已有多种版本教材可供选择。各校在教学过程中积累了许多宝贵的改革经验,取得了一定的成果。现结合多年理论课教学经历,谈谈这方面体会。
一、目前存在的问题与发展概况
目前存在的问题有:(1)课时与教学内容的矛盾;(2)教材编写纯理论化;(3)大班教学忽视学生的主体性;(4)生源高中化学基础参差不齐。
无机化学与分析化学整合的课程改革始于20世纪80年代,首先在国家一些重点院校中进行,经过近30年的探索和实践已逐渐得到教育界的广泛认可,取得了一定成果,相继出版了多本教材。如1978年人民教育出版社出版的陈荣三教授主编的《无机及分析化学》一书是我国最早正式出版的《无机及分析化学》教材,是在1975年南京大学自编讲义基础上编写而成的。它首次将四大滴定融入四大平衡中讲授。再如华东理工大学1992年出版的《无机及分析化学》教材,随后,在1995年,由华东理工大学组织的“面向21世纪理科应用化学专业教学内容和课程体系改革研究”项目被国家教委高教司批准为首批教学立项课题。在教育部有关部门和高等教育出版社的大力支持下,北京大学、南开大学等数十所高校教师成立了“全国高校‘无机及分析化学’课程建设与教学研讨会”,历次研讨会对无机及分析化学教材建设和教学中存在的问题都进行了广泛深入的讨论,实现了课程结构和教学内容整合、优化和教学体系改革,《无机及分析化学》 (第四版)于2002年初被列为普通高等教育“十五”国家级规划教材。
针对无机及分析化学的教学现状,我校对《无机及分析化学》课程进行了调整,并将实验单列为一门课程,建立了相应的考核方式和办法。同时,随着全校新专业的增加,开设《无机及分析化学》课程的专业增多,课程建设力度加大,为了提高《无机及分析化学》课程组的整体素质,满足课程建设的需要,加强相关人才的引入力度,逐步建立了一个完整的《无机及分析化学》课程组,《无机及分析化学》课程在2005年获得了学院首批精品课程建设的立项资助,在2008年成为兰州理工大学的校级重点课程,建立了精品课程网站。经过几年的教学改革,已建立了科学、系统的无机及分析化学课程体系,并于2008年在华中科技大学出版社的大力协助下,与五校合作正式出版了《无机及分析化学》。
二、无机及分析化学理论课教学改革探索
(一)潜心研究,整合内容,构建教学新体系
原无机化学教学中包括四大化学平衡,即酸碱、沉淀、配位及氧化还原平衡,而在分析化学中也涉及相应的四大平衡体系,这样的教学安排,既浪费时间,又让学生感到枯燥。在无机及分析化学课程的教学中,将原理和应用知识有机地结合起来。将原无机化学和分析化学两门课程中内容联系最紧密和重叠最多的“四大平衡和四大滴定分析方法”两个部分有机结合起来。浓缩精简后的课程安排,体现少而精的原则,使得必须掌握的理论重点突出。
由于无机及分析化学内容广泛,涉及现代物质结构理论基础、化学反应原理、溶液平衡、化学分析、元素化学和仪器分析6大部分,这教师必须熟悉教学要求,认真钻研教材,潜心研究教学内容,在吃透教材的基础上,合理安排教学内容。同时,课程内容还引入了无机与分析化学学科近年来所取得的最新成果,注意了知识面的补充和延伸,以满足现代无机及分析化学对各专业人才的基本要求。
(二)多平台教学层次满足不同专业要求
对于不同专业,教学大纲、教学内容和教学计划的安排要有所区别,为了保证基本的教学要求和整体教学水平,不同专业开设无机及分析课程要统一界定基本教学内容和教学环节(约占整体的75%)。以多平台教学层次编写教学大纲,提出各专业教学内容的基本点与侧重点,以及相应的教学方式与教学环节的要求。
(三)结合实际,改革教学方法
根据讲授与自学相结合的原则,采取了灵活多样的教学方法,抓好课堂教学,确保教学质量;采用多媒体教学,在课件中配以大量图片,一些较难的公式推导通过课件可以一目了然,使学生更易理解和掌握;培养学生自学能力,在部分适合自学的教学内容学习中引入自学模式,课前给出自学提纲,并将提纲中的相关部分以提问的方式予以检查,了解学生完成的情况,通过辅导答疑方式,及时了解自学的效果,使学生由被动向主动学习方式逐步过渡。为进一步调动学习积极性,在教学中课开展“部分双语教学”,对章节标题及专业术语标注英文并配以中英文讲解,收到良好的教学效果。
(四)介绍学科发展的前沿知识和发展动向,激发学生的学习热情
我们的新教材中编写了部分前沿知识内容,例如稀土元素化学简论、生物无机化学简论、无机高分子物质简论和化学分离方法,这有助于教师在教学中,结合该领域的前沿研究动态,将新方法、新成果融入教学相关部分,激发学生获取新知识、新成果的热情,也有助于改变以教师为中心,学生上课记笔记、考前背笔记的“授业传道”定式,充分调动了学生的学习积极性。
经过近7年的理论课内容和教学方法的改革实践,已初步建立了一套适合我校实际情况的无机及分析化学理论课教学体系,实践证明该体系能激发学生学习兴趣,提高教学质量。 今后,还需进一步使之完善,使课程教学质量有更大提高。
参考文献
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无机化学成分分析范文3
【关键词】任务引领;教学改革;教学模式
当今世界,国际经济、科技和综合国力的竞争焦点是人才,人才培养,教育为本。高质量人才所应具备的专业理论知识水平,绝大多数是在高校的学习中获得的。随着我国社会经济的发展,需要大量的技术型、技能型人才。这对高校教育提出了新要求。但是目前许多高校的教学沿袭以讲授理论为主的教学模式,导致学生学习兴趣不高、被动学习,造成学生实践能力和解决问题能力相对较差等。这是困扰高校教育的一大问题。全国高校展开了各种形式的教学改革,树立新课程理念,改进教学方式,提高课堂教学质量,突出理论与实践的结合,构建新课堂教学模式,旨在解决这一问题[1]。
任务引领型教学模式以目标任务为中心,按照工作任务、工作过程、工作情境组织课程,让学生在完成目标任务的过程中掌握相关理论,以解决问题带动理论学习,发展学生的综合能力,适用于培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力[2]。在这个过程中,学生还会不断获得成就感,并产生强烈的求知欲,从而独立探索、开拓进取,培养自学能力。
无机及分析化学课程是高等院校中化学化工甚至农林环境等专业非常重要的一门全校性基础课程,为使学生打下坚实的必需的化学理论基础,也为适应不同专业对化学基础的不同要求,我校已经对基础化学课程内容进行了大幅度调整,建立推行了基础化学理论课程的多种平台。然而尽管课程教学内容进行了调整,但从对学生学习质量的检测和评价结果分析来看效果不是很明显,仅仅对课程教学内容进行调整是无法达到提高教学质量这一目的的。主要存在两个方面的问题,一是教师教学过程仍然是讲授为主,学生缺乏学习的兴趣和主动性;二是高校仍然沿用传统考试方式[3]来评价学生的学习情况,多年来考试一直是学生学习的指挥棒,影响他们的学习方式和对学习内容的选择。更是让学习成为应付考试为目的的活动。
无机及分析化学是一门基础性很强内容很多的课程。课程目标是:通过学习让学生掌握元素的基本性质、四大平衡原理以及应用四大平衡原理的分析方法,在学习这些知识的过程中学会归纳和总结,达到具备扎实的理论基础,同时具有较强的动手能力。任务引领型教学模式在无机及分析化学课程中的应用,使学生在完成工作任务的过程中掌握理论知识,同时训练技能,学会沟通与合作,掌握无机及分析化学中的基本原理和基本的分析操作。任务引领型教学模式促使学生综合、全面、灵活地掌握化学的基础知识和思维方式[4]。反过来,学生的自主创新思考会促使整个课程在内容设置和讲授方式进行不断的调整,以适应性新形势下学生的学习要求。
1 任务引领型教学模式的实施[5]
每学完一定的章节后,教师根据所学内容及学生需要掌握和拓展的知识与技能,设计任务分析课(2 课时)。
1.1 提出任务
首先,选取合适的任务。任务应当包含尽量多的知识点,能够激发学生的学习兴趣,并且对学生来说要具有一定的挑战性。其次,详细描述任务,让学生明确任务目标。最后,展示任务,让学生产生感性认识,激发学生的设计欲望。比如元素部分知识学生自己讨论归纳,学生的任务是归纳出每一族或每一周期元素的性质以及关于元素的小故事。
1.2 分析任务
教师引导学生分解任务,并分析完成每项任务的关键之处,将大问题变成小问题,从而增强学生的信心。教师对学生进行辅导,学生展开讨论。有些学生解决问题的能力较强,教师可以鼓励他们做“老师”,把学习到的知识讲解给其他学生。
1.3 问题与思考
教师请学生提出在学习每个章节或任务时遇到的问题,并组织学生分组讨论,交流解决问题的方法,选出好的或者容易记住的方法。学生没有办法解决的,由教师逐步引导,得出解决方法。对于学生没有提出的,但属于任务知识点的问题,由教师提出,并请学生解决。
1.4 理论与实践相结合
某些章节是需要和实验课相结合的,比如学习四大平衡时应于实验相结合如学习配位平衡和配位滴定时,应选用颜色差异明显的配位反应在实验过程中,让学生自己在完成实验任务时掌握酸效应,配位掩蔽法,沉淀掩蔽法,氧化还原掩蔽法等配位平衡中的一些重要概念,设计实验任务要有趣生动这样学生在完成实验时影响深刻,激发兴趣,而不是为了应付考试。
1.5 总结回顾
让学生自己总结每一章节的重点与难点、展示自己觉得学的最好的内容,分享自己的学习方法,充分满足了一些学习能力较强学生的表现欲,形成学生相互学习、相互竞争的氛围。
2 任务引领型教学模式下对学生学习的评价[5]
2.1 阶段评价
以某一阶段任务为内容,评价学生掌握知识和技能的程度。通常把过程评价也考虑在内。
2.2 总体评价
目前主要采取期末测验的方式。由教师命题,学生完成作品上交,教师评阅,并结合过程评价和阶段评价对学生进行总体评价,注重学生在学习过程中的表现,不能“一试成败论英雄”。但是由于要达到一定的考试通过率,所以教师在教学方法上就会倾向于应试教育,“知识面”处处点到,但都不深入,而且没有足够的时间让学生自学,将整体知识那样融会贯通。学生总是抱怨所学的知识面太广,知识点多而杂,但也必须围绕考试这个指挥棒转,及格才能毕业。从而现行的考试模式仍在继续“应试教育”,而不是人才素质教育。所以学习质量的评价在激发学生学习热情中作用至关重要。
3 任务引领型教学模式在教学中存在的问题及对策
3.1 学生差异较大,给教学带来了一定的困难。为了解决学生的差异问题,我们在教学中往往采取2 种措施:一是分层教学,根据学生的学习能力对任务提出不同的要求;二是学生相互学习,请完成任务较好的学生做小辅导员。无论采取哪种措施,均要求学生具有较好的自觉性。这对教师的专业能力及课堂掌控能力都提出了挑战。
3.2 无机及分析化学课程的教学目标不仅是让学生掌握基础理论知识、分析操作基本技能,更重要的是提升学生的学习素养,改善学生的学习方式,促进学生学会学习,快乐学习。在教学中采用任务引领型教学模式,充分发挥了教师的主导作用和学生的主体作用,极大地激发了学生的学习积极性,为学生提供以后课程学习中的学习方式和增强对专业的兴趣,而不是仅仅功利的为了考试。
在无机及分析化教学中采用任务引领型教学模式,让学生从任务着手,设计解决问题的方法,在完成任务的过程中掌握知识和技能,培养学生提出、分析和解决问题的能力,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。任务引领型教学模式极大地激发了学生学习的积极性,使其综合应用能力和创造性得到了发展,探究能力不断提高。学生在完成任务的过程中自由讨论、互相帮助,可以使其增进了解、加强合作。同时,任务引领型教学模式使师生关系更为融洽。因此,任务引领型教学模式符合高等教育的方向和宗旨,但还有待于在今后的专业课教学中进一步探讨和研究[6-7]。
【参考文献】
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无机化学成分分析范文4
基础化学类课程是高职药学类各专业重要的专业基础课,主要包括《无机化学》、《有机化学》和《分析化学》。在实际教学中,各课程自成体系,一方面占用较多学时,另一方面化学类课程之间,某些内容同一水平重复多次,或对同一问题提出不同看法,既浪费时间,也影响教学质量的提高。近年来,国内一些高职院校对基础化学类课程做了相应的调整,优化整合了教学内容。石家庄职业技术学院对化学课程教学内容进行压缩、精简、整合,并在实践中不断完善建立了《无机化学》、《分析化学》、《物理化学》三位一体的学科新体系,整合后的课程体系和教学内容,缩短了学时,提高了学生学习高度。[1]浙江医药职业技术学院对传统的《无机化学》、《分析化学》和《物理化学》三门化学课程进行重组,根据医药专业的需要进行优化组合,初步建立了一个以整个自然科学为基础,以化学原理为主导,以分析方法为手段,以无机药物及有关物质的性质和反应为研究对象的新体系。[2]盘锦职业技术学院对化工类基础化学课教学体系进行了改革与探索,将教学内容重新调整优化达到精简化学理论着重实际应用的目的。[3]我们在化学教学中本着必需、够用的原则也对《无机化学》、《分析化学》的教学基本内容进行精选,优化整合,突出重点,加强基础,整合为《无机及分析化学》。尽管这些院校做了相应调整,但是依然存在《无机及分析化学》与《有机化学》教学内容的简单重复,存在该两门课程与高中化学知识、与后学课程的简单重复,以及前后知识衔接不当等问题。为更好地优化课程内容,我们开展了基础化学类课程优化的研究。
二、研究方法
1.研究对象
(1)山东药品食品职业学院药物分析专业学生,这些学生全部为通过普通高考,国家统一招生录取的学生,82%为山东籍学生,18%的学生来自山西、内蒙、辽宁、吉林等省份。
(2)威海地区化学教师、山东药品食品职业学院药物分析专业相关任课教师和基础化学教师。
2.调查方法
为了能够比较全面、真实地反映化学类课程的情况,我们采取了问卷调研和座谈两种方式。
(1)药物分析专业学生问卷调研。了解高中化学的选修情况,了解学生入校时化学知识水平,主要调研哪些化学知识高中学习较多、掌握较好的学生,为的是大学期间可略讲或不讲,哪些理解困难,需要详讲。
(2)高中化学教师访谈。了解目前高中化学的知识传授情况,从而更全面地了解高职学生入学时的化学知识水平。
(3)基础化学教师座谈。了解山东药品食品职业学院院两门基础化学课程――《无机及分析化学》和《有机化学》之间的重复内容和前后衔接内容。
(4)后续专业课教师访谈。了解化学类基础课与后续课程之间的重复内容、前后衔接的内容和联系不紧密的内容。
三、调查结果与分析
1.为了解学生进入大学时的化学知识水平,我们开展了新生入校时化学知识水平的调研
通过调研我院各生源地的学生了解到,目前各地高中,理科生化学课程方面主要学习《必修一》、《必修二》、《化学反应原理》和《有机化学基础》四个模块。其中前三个模块是高考必考内容,《有机化学基础》是选修模块。
通过与威海地区高中化学教师的访谈了解到,目前高中化学与大学基础化学课程重复内容及学生在高中的学习程度如下:
物质结构和元素周期表方面的知识,只了解原子内部组成和周期表的排布及元素性质的周期性变化;元素性质方面的知识,主要学习了各族代表元素的典型物理和化学性质、本族元素性质的递变规律;化学反应原理方面,学习了化学平衡,化学反应速率,水溶液中的离子平衡,氧化还原反应及原电池等知识;化学键方面,主要学习了离子键、共价键,但是未涉及极性和非极性键;学习了物质的量、浓度的概念及有关计算和溶液的配制;有机化学方面的知识,主要学习了烷烃、烯烃、炔烃、苯、醇、卤代烃、酚、醛、羧酸等代表化合物的性质及同系物的性质,性质方面只简单介绍典型的性质,未对有机化合物的性质做深入学习;在实验教学方面,以教师演示实验为主,学生动手操作机会偏少。
2.为对化学类课程内容进行合理的整合,开展了面向药物分析专业学生的问卷调研
通过调研发现,经过一年基础化学类课程的学习,60%以上的学生认为在大学化学课程中,原子核外电子的运动状态、元素性质的周期性变化、化学键、化学反应速率和化学平衡、重要元素及其化合物、氧化还原反应、烃类、卤代烃等8个方面的知识在高中学习较多,建议大学时可略讲。这与开展的高中教师调研情况基本相符,说明高中化学知识面较宽,为基础化学课程的教学打下良好基础。
同时调研发现,50%以上的学生认为标准滴定溶液制备、定量分析相关计算、EDTA及配合物、醇酚醚、醛酮醌、有机含氮化合物等5个方面的知识理解相对困难,建议详讲。经过分析发现,上述知识点主要涉及基础化学类课程的计算、公式推导、性质复杂的有机化合物和高中未接触的知识。
通过调研发现,82%的学生认为基础实验(基本操作和基本技能)非常重要,超过60%的学生认为基础化学类课程应注重培养学生良好的实验习惯,46%的学生认为加强实验安全知识的学习非常重要。由此可以看出学生对基础实验、基本能力和安全知识的渴求。
纵观上述两个调研,我们可以看出:(1)目前高中化学知识面较宽,但因高考的改革,高中化学课时缩短,加之高中学生接受能力的限制,大部分知识只能讲表面而无法深入,需要在大学时期继续深化。同时也有部分知识完全可以满足本专业学生今后学习和工作的需要,因此大学期间可以采取略讲或不讲,例如:重要元素及其化合物。(2)因高职学生整体基础较差,加之缺乏学习主动性和自学能力,对于理论性较强、内容复杂的知识理解较困难,因此教师在教学过程中,应耐心引导,详细讲解。(3)因高中化学课时缩短,加之“应试教育”的影响,化学实验以演示实验为主,学生动手操作少。
3.为对化学类课程教学内容进行优化,我们开展了《无机及分析化学》和《有机化学》教学内容优化整合的座谈和访谈调研
在与本教研室化学教师座谈中,我们对《无机及分析化学》和《有机化学》的教学内容进行了分析,找出了重复的内容,进行合理安排,避免简单重复。通过座谈,发现两门课中杂化轨道理论、共价键的基本属性、勃朗斯得酸碱质子理论、路易斯酸碱理论等属于重复内容。这部分知识可以在《无机及分析化学》中详细讲授,而在《有机化学》课程中,可采取复习的方式回顾。
药物分析专业化学类课程的后续课程主要有《药物分析》、《药物化学》、《仪器分析》、《生物化学》等,为使前后课程衔接得当,避免简单重复,我们通过访谈的形式进行了调研。
通过与《生物化学》课程负责人的访谈了解到,基础化学课程与《生物化学》衔接最多的是糖、氨基酸、多肽、蛋白质、核酸、脂等方面的知识。但是,《生物化学》课程中主要侧重物质结构和物质在体内的代谢。因此,《有机化学》可主要从命名、结构(一级结构,构型)、典型理化性质三个方面讲解。
通过与《药物分析》课程负责人的访谈了解到:(1)基础化学课程与《药物分析》重复内容主要是旋光度和旋光仪。因此,可整合这部分重复内容,在基础化学课程中详讲,《药物分析》课程中,则可采取复习的方式回顾。(2)衔接内容主要是定量分析化学(包括标准滴定溶液的配制、标定及相关计算,有效数字保留、误差处理,四大滴定及其应用和相关计算等)和有机化合物的结构、官能团的典型理化性质(主要用于药物的鉴别、分离和定量分析)等方面的知识。通过讨论,在定量分析化学方面,基础化学课程应强化基础,注重应用,可融合《药物分析》课程对分析的要求,避免因药物分析和化学分析要求不同,而产生不一致;在有机化学知识方面,可增加《有机化合物的分离和鉴别》章节,安排在《有机化学》最后一章讲授。(3)联系不紧密的知识主要是复杂的有机化学反应机理和合成设计。因此,可以将这部分知识删除,或作为自学内容。
通过与《药物化学》课程负责人的访谈了解到:(1)基础化学课程与《药物化学》衔接内容主要是有机化合物的命名、结构及结构与理化性质间的关系。这与《药物分析》对有机化学方面的知识的要求相似。因此,在知识的传授过程中,化学基础课应注重培养学生通过结构分析理化性质的能力。(2)因《药物化学》课程中只涉及部分药物合成路线,学生掌握有机化合物的化学性质即可满足该课程的学习要求。因此,可将基础化学课程中复杂的有机化学反应机理和合成设计方面的知识删除或作为自学内容。
通过与《仪器分析》课程负责人的访谈了解到:(1)化学类课程与《仪器分析》重复内容主要是化学分离方法,化学原电池。因化学分离方法方面的知识涉及原理和仪器,讲解需大量课时,因此可整合这部分内容,安排在《仪器分析》中系统讲授;化学原电池可整合到基础化学课程中讲授,《仪器分析》则可采取复习的方式进行回顾。(2)衔接内容主要是原子结构(光分析法)、分子间作用力(色谱法)、定量分析等方面的知识。原子结构方面的知识,因高职学生的基础较差,基础化学课程应主要介绍基础方面的知识,关于电子跃迁等知识可在《仪器分析》中循序渐进的向同学们介绍。对于分子间作用力、定量分析方面的知识,应加强基础、注重应用,可将《仪器分析》中的相关内容整合到基础化学课中,避免因两门课的要求不同,而产生不一致。
通过上述调研,我们可以看出,化学类课程之间,化学类课程与后续课程之间存在大量的重复内容和前后衔接内容。通过优化整合,可以避免同一水平的简单重复,节约课时,同时可以使前后知识衔接更为得当。
四、结论及建议
通过本次研究的广泛调研,我们可以看出,药物分析专业基础化学各课程之间,基础化学课程与高中化学知识,基础化学课程与后续课程都存在大量的重复内容和前后衔接内容。因此,应对高中化学知识、基础化学课程及后续课程的知识认真分析、梳理,对基础化学类课程教学内容采取重排、整合、压缩、删减等优化措施,使前后知识衔接得当,避免简单重复,从而更好的为后续课程服务。为使课程优化开展的科学、合理,在此提出化学类课程内容优化建议,以期为其他专业基础化学课程教学内容的优化,或其他基础课程教学内容的改革提供借鉴。建议如下:
1.注重化学知识与高中化学知识的衔接。应充分考虑学生进入大学时的化学知识水平,对于高中学习过,但没有深入探索的知识,我们应从高中的知识入手,循序渐进地引导学生学习新知识;对于高中阶段已经掌握较全面的知识,我们应缩短课时,以复习的方式进行回顾或删除该部分知识;对于高中没有接触的新知识或学生理解困难的知识,我们应适当增加课时,从基础讲起,注重知识的应用。
无机化学成分分析范文5
1970年初,袁教授在查阅大量文献的基础上,从调查入手,深入民间调研,数十次前往不育症多发区的41个市县进行系统的社会调查,率先发现集中不育症人群与食用棉籽制品密切相关,提出棉籽食品可致男性不育,进而分离出男性抗生育有效成分棉酚。嗣后,国家组织全国18个省市千余名多学科科技医药卫生人员协作攻关,袁教授作为全国棉酚研究协作组化学制药组负责人和山东省棉酚研究组组长带领科研团队对棉酚的理化性质、生产工艺、质量标准与规格、抗生育效果、作用环节、吸收分布、毒理、临床用药方法及剂量、棉酚的拆分、衍生物及络合物的制备和筛选进行了系统全面的深入研究。1974年2月在探寻高效低毒棉酚衍生物的过程中,研制成功“男性避孕药甲酸棉酚”,袁教授亲自执笔起草了棉酚、醋酸棉酚、甲酸棉酚质量标准[3]。棉酚是迄今国内外男性抗生育作用最为确切的一个药物,作为非甾体类药物的新发现,填补了国内外男性避孕药的空白。1972年,袁教授首次分析测定出青蒿素的分子式与分子量,为“抗疟新药—青蒿素”研制成功做出了关键技术贡献。
2系统生态观的中药可持续发展
中药资源的合理利用与其生态环境保护是袁教授长期关注的课题,他指出:“中药资源的合理开发利用是发展中医药事业的物质基础,要发展中药事业,首先要加强中药资源的保护[4]。”60年代后期至70年代初期,他多次深入山区、药材产地和道地药材产区开展中草药资源调查,搜集民间中草药方剂,编著出版《山东中草药手册》《中草药避孕方剂汇编》和《山东省中草药资源调查报告》。80年代初,面对中药使用量激增,中药及天然药物野生资源日趋减少的现象,袁老认为中药资源是我国中医药事业发展最重要的战略资源,应对中药及天然药物资源进行研究与科学利用。为摸清山东中药天然药资源现状,积极配合全国中药资源普查,袁教授组织开展了山东中药资源普查,切实推进中药道地药材研究和人工栽培研究。针对中医和中药发展不平衡和“重医轻药”,以及临床用药不规范,中药炮制不当,或调药有误、分量不准,药材霉变,以伪充真、以劣充优等问题,深入分析中药及中药学科在中医药事业发展中的地位与作用,适时地发表了“振兴中医事业必须同时发展中药事业”的重要论述。90年代,袁教授立足中医药可持续发展,竭力倡导中药现代化、标准化、规范化、客观化,组织山东道地药材研究,开展常用中药材品种整理及质量研究[5],从混乱品种甄别、本草考证入手,就其化学成分、饮片规格、质量标准等进行系统研究。通过对荆芥全面系统研究,明确了荆芥入药历史沿革,澄清了荆芥入药品种[6],首次探讨了135种常用中药所含微量元素与中药性效相关性,保障了临床用药安全。24大科学观塑中药产学研经贸战略架构中药为复杂体系,其突出特征是整体性,袁老对中药现代化有着系统思考和独特见解,认为:“中药现代化要立足大科学观,从系统整体观出发,做好顶层设计,从战略高度着眼,基础与应用研究、实验与临床并重,科学技术与人文经济融合,产学研科经贸并举,多学科联合协作攻关,实现中药规范化、标准化、国际化。”还分析说:“应重视中药基础性研究,无高水平的基础研究,就不可能有高水平的应用研究,更不可能有重大创新和突破。要坚持以中医药理论为依据,以临床效果为前提,以中药复方药效物质基础为核心,破行业界限,依靠现代科学技术,多学科交叉协作,探索中药复方多成分、多途径、多环节、多靶点的作用机理。从根本上使传统中药提高到现代中药的水平。”1990年,他在20余年中药生育调节研究经验积累的基础上,从战略发展着眼,系统梳理古今文献,开展专题调研,首次在国内外全面总结中草药节育成果,独立完成了“中药节育的预测研究”,准确客观分析了国内外中草药避孕及抗生育研究思路与进展,前瞻性的提出了我国中药节育研究的发展趋向、目标,尤其强调应着力加强中药复方抗生育作用与有效成分及中药双向调节系统研究[7]。1998年,他综合分析中药在国民经济和社会发展中的地位与水平,着眼于山东厚实的中医药基础条件和发展潜力及在国内外所独有的优势、地理环境特点,增强中药国际市场竞争力,建立中药走向国内外市场的“高速路”,提出发挥山东居环渤海经济带区位优势,建立集产学研经贸于一体的“北方中药港”的中药现代化发展战略设想和围绕“北方中药港”建设核心,以观念创新、机制创新、制度创新和自主发展模式创新为着力点,增强中医药科技自主创新力的发展策略建议,推动了中药现代化和“国家中药现代化产业化基地”的建设进程[8]。
3系统整体观和非线性科学理念融合构建符合中药
自身规律和特点的质量控制与评价方法体系中药质量是中药事业发展的核心,早在20世纪70年代末,袁教授便着力于现代仪器分析技术评价与控制中药质量的系统方法学探索。80年代初,组织了紫外、红外、荧光、色谱、电泳和细胞核型分析等中药鉴定与质量评价现代方法技术的系列研究,被科技部认定为“国家科技成果重点推广项目技术依托单位”,确立了该领域领先地位。遵循中医整体观和中药复杂体系的特点,融汇系统学和非线性科学理念,将现代分析技术引入中药领域,指出中药质量控制是一项系统工程,包括种质、原药材、饮片、制剂、中成药、辅料及环境土壤等的多维标准规范和综合集成控制。创建性地提出中药全成分分子动态变化整体性、综合性的质量评价与控制理论“中药质量全成分控制论”,即:中药具有整体性、非线性、模糊性、时空序列等特征,单味中药的化学成分是复杂的,中药复方的化学成分更为复杂。并且这些成分存在着极大的可变性。它既有植物生长时由于生物变异及基因表达的可变性,又具有采集加工后成分分解转化的可变性。因此,只选用其一种成分,甚至选用几种成分定性定量,进行评价与控制中药质量,难以反映出中医中药的特色,与中医辨证用药重视整体药效相距甚远。中药的整体作用特点决定了中药不同于西药,中药的质量控制方法必须能对起效的全成分(有机成分、无机成分和络合物成分)进行控制,以中药全成分为基础,以其全成分分子的整体效应为指标,采用现代分析测试技术方法获取标准量值,达到控制中药质量、保证中药用药安全有效的目的[9]。袁教授首创了“中药鉴别紫外谱线组法”“中药多维指纹图谱共有峰率和变异峰率双指标序列分析法”和“全成分宏观总体效应表征中药质量评价与控制方法”等系列新方法[10-12]。1994年,他将热力学理论引入中药研究领域,采用微量量热法新技术,运用生物热效应表征黄连、黄芪药效作用机制,探索建立中药质量评价的热力学方法[13-14]。袁老在长期系统的中药质量控制与评价方法研究基础上形成的成果,完善了中药及其生产质量控制体系。
4复杂巨系统理论与集成统一分析方法解析中药复杂体系
20世纪80年代,袁教授以阐明中国特色生命科学———中医药学的本质为根本目标,开始了以方剂配伍规律和“方-药-证”相关性研究为核心,运用多学科研究模式,以中医方剂的功效为指标,采用现代分离分析技术,剖析方剂的物质基础,揭示方剂的作用机理,阐明其科学内涵的艰辛求索之路。系统的自然科学理论与技术修养和长期的中医药文化积淀与中药实践,使他对中药方剂有着精深的认识,作出了“中医药学取得突破性进展的关键工作是在中医药基本理论指导下,根据中药配伍理论,研究中药复方药物之间的相互作用关系,包括功效关系和物质关系,研究复方中药化学成分及其变化(物理的、化学的和活性的),从而探讨中药的协同、拮抗和双向作用,对于发病机体治疗疾病的机理,以阐明中药复方的组方规律,揭示中药作用的本质,进而阐述中医药理论”的论述。形成了“中药配伍化学关系论”,其核心内容是:中药的化学成分是中药的组成,中药化学成分包括有机化学成分和无机化学成分,包含微量元素以及两者形成的络合物成分等。单味中药中具有多种有效成分,每个有效成分具有多方面的生物活性。中药在临床上应用多以复方形式,它体现了辨证施治的治疗原则。复方的中药配伍是以“君、臣、佐、使”及功效方面的“七情”的组方原则,由两种或两种以上的单味中药组合而成,并在机体内作为一个整体而起作用,即复方作用的最大特点是复方中所含中药的综合作用和整体作用。中药通过方剂配伍,可以提高与促进疗效,减低毒性与不良反应,适应复杂多变的病情。中药汤剂多是复方,配伍煮后,各种成分多数相互作用,发生多种化学物理变化,含量上升或下降,甚至产生新物质,只有极少数成分保持原有状态,由此反应而产生的新物质,足以导致量或质的变化;汤剂进入机体内又可发生因配伍而产生协同作用或拮抗作用。中药配伍组成的复方,其汤剂的功效作用,不能简单地用单味中药中所含有的化学成分功效作用普遍进行解释,也就是说复方的药理作用并非简单地等于各味中药及所含某些化学成分药理作用的加合,显示出整体作用大于部分作用的总和,体现了祖国医药学在直接治疗疾病的同时,重在调动机体内在的抗病因素和通过对其他药物的影响使得机体恢复健康。中药复方汤剂中各单味中药所含化学成分有的保持原有状态,有的因相互影响而产生量的增多或减少,有的则产生物理(吸附)或化学反应而产生新的物质。由于单味中药就含有多种化学成分,单味中药中不同化学成分可以具有不同的生物活性,它们间可以相互协同、拮抗或又协同又拮抗[15]。率先采用色谱指纹图谱技术及效标成分与药效指标相结合的方法,将智能色谱专家系统用于中医方剂分析,开展了中医传统名方四物汤的系统研究,揭示了四物汤其成分变化与药效的相关性和配伍减毒增效的作用机理与物质基础,确证全方补血药效最佳。继而提出“中药方剂分子合式作用学说”,合式,即合乎一定的规格、程式,指有序、有规律的作用。中药方剂是一个多种化学成分的复杂体系,含有机成分、无机成分和络合成分。中药配伍制备汤剂的过程中,则可能发生物理的和化学的反应,由此反应而产生新物质(沉淀物和非沉淀物),导致量或质的药效变化。当汤剂进入机体内部形成一个随病症可发生协同或拮抗的动态平衡的多种活性成分分子复杂体系,在机体内活性成分分子包括原有活性成分分子、代谢产物活性成分分子和间接产物活性成分分子,一种活性成分分子在机体氛围中可改变状态,如形成络合分子等,随病症可呈现一种或几种不同的活性作用,其活性成分应能被机体吸收,可发生因配伍而产生的协同或拮抗作用。起作用的多种活性成分分子又可划分为Ⅰ类活性分子,即已作用在靶点上的活性分子;Ⅱ类活性分子,虽未作用在靶点上,但可协同或拮抗Ⅰ类活性分子的活性;Ⅲ类活性分子,是Ⅰ类和Ⅱ类活性分子的作用基础或后续分子。在机体内,多种活性成分分子可作用于多个部位、多个靶点或几种活性成分分子作用于同一部位、同一个靶点,其作用呈现层次性、有序性、整体性、综合性和调节性,使机体重新恢复到原来的平衡状态,病症得以治愈。
5系统动力学方法剖析中药学科内生机制与动力
学科是承载人才培养、科学研究、社会服务和国际交流功能的平台,是造就学术领军人物与科技拔尖人才的舞台,数十年的学科工作经历,使袁教授体会到高水平学科是实现高质量专业教育和创新教育的基础,是从事高水平学术研究与科技创新不可或缺的条件,是中医药学发展的载体与基石。他立足于建立中药现代学科教育体系,着力构建“中药光谱鉴定学”学科体系,其专著《中药鉴别紫外谱线组法及应用》作为学科建设的开篇之作,为中药学与现代科学的融合开辟了一条新径[16],成为新学科的理论奠基。从系统论角度出发提出:“人才智力资源是学科发展的根本、物质条件是学科建设的保障、科学技术进步与学术研究是学科发展原动力、理论知识创新与技术创造是学科发展的关键”的“学科建设发展四要素”和“构建方剂学二级学科群”及“方剂化学”学科的发展目标[17]。1985年初,就学科建设提出教学、科研、技术开发三者的关系为“首、主、重”三要关系。袁老注重优秀中药技法的传承与创新,倡导科学人文精神的塑造与医药并重、医文合一的人才教育观,早在上世纪八十年代就重视培育文化底蕴深厚的复合型中药创新人才,在他的努力下形成了从本专科、研究生教育到博士后人才培养层次完备,理论与实践教学体系健全的五个层次的中药专业人才培养体系。
6结语
无机化学成分分析范文6
关键词:微肥;云南烟叶;化学成分;感官评吸
中图分类号:S572;S143 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)05-1090-06
在烤烟生长所需的营养元素中,当某一种元素缺乏时它就成为了烤烟正常生长的关键性元素。云南烤烟的施肥经过多年的研究,已经初步形成了一个以氮、磷、钾肥为主,有机肥为辅的体系,而微量元素由于在土壤中的含量较低,烤烟需求量少而容易被忽视[1-3]。但土壤中微量元素参与烟株一系列的生理生化作用,其丰缺状况可导致烟叶产量下降,品质降低[4-7]。目前,土壤微量与大、中量元素营养不平衡的矛盾日益突出,在某些植烟土壤上,微量元素缺乏已成为烟叶生产的主要障碍因素,但针对云南烤烟施用微量元素肥料的大田试验还较少。
通过对云南植烟土壤和烟叶无机元素的调查研究,发现云南植烟土壤和烟叶普遍缺硼,局部缺钼和锌[8,9]。试验选择了目前在云南种植面积较大的4个烤烟品种,在常规推荐施肥的基础上,加入了硼砂、硫酸锌和钼酸铵3种微量元素肥料,通过微肥底施和叶面喷施两种方式,分析了对照以及微肥底施和叶面喷施两种方式下烟叶主要化学成分的变化,并结合烟叶的感官评吸来鉴别烟叶品质,以期为科学施肥及卷烟工业中烟叶配方的选择提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选取云南省具有代表性的4个烤烟品种K326、红大、G28和云85进行试验。烤烟于2011年种植于云南省楚雄州姚安县前场镇烟草试验基地。试验基地土壤为紫色土,pH 6.8,有机质35.7 g/kg,速效氮62.5 mg/kg,速效磷28.5 mg/kg,速效钾144 mg/kg,有效锌2.55 mg/kg,有效硼0.24 mg/kg,有效锰79.23 mg/kg,有效铁104 mg/kg,有效钼0.152 mg/kg。
1.2 试验设计
试验设3个处理:T1为对照(不施微肥);T2为底施微肥(微肥施用量为每公顷施硼砂15 kg、硫酸锌15 kg、钼酸铵15 kg,施肥方法为全微肥做基肥塘施);T3为叶面喷施微肥(微肥施用量为每公顷施硼砂15 kg、硫酸锌15 kg、钼酸铵15 kg、配成0.2%的硼砂、0.1%的硫酸锌,0.1%的钼酸铵水溶液分两次叶面喷施,团棵期和旺长期各喷施一次)。每处理3次重复,4个烤烟品种同时进行试验,共36个小区,每小区面积66.7 m2。氮、磷、钾肥的用量为当地烤烟栽培的推荐使用量,耐肥的K326和云85施纯氮120 kg/hm2,不耐肥的红大和G28施纯氮90 kg/hm2,纯氮∶磷(P2O5)∶钾(K2O)为1∶1∶2。所用化肥为硝酸铵(含N 34%)、重过磷酸钙(含P2O5 45%)、硝酸钾(含N 13% 、K2O 45%)。施肥方法为全部磷肥和1/3的氮肥、钾肥做基肥塘施,其余的氮肥和钾肥做追肥于栽后15、30 d分两次施完,行株距为110 cm×60 cm,烟株的有效留叶数为18~20片,烤烟在4月底移栽,其他按优质烟栽培管理措施进行。
1.3 取样与分析方法
烟叶适熟后采收烘烤,取C3F和C2F各2.5 kg混合进行化学成分分析和感官评吸。
烟叶化学成分的分析检测按王瑞新[10]的方法进行,评吸方法采用中国烟草总公司青州烟草研究所单料烟评吸方法。
数据分析采用Excel和SPSS 18.0 软件进行。
2 结果与分析
2.1 施微肥对烟叶中无机化学成分的影响
2.1.1 施微肥对烟叶钾含量的影响 从图1可以看出,4个烤烟品种的12个处理烟叶钾含量以云85的T2处理最高,为1.97%,最低的是云85的T1处理,为1.41%。4个烤烟品种通过施用微肥都提高了烟叶的钾含量,且每个品种的3个处理间都存在显著差异(P
2.1.2 施微肥对烟叶磷含量的影响 如图2所示,4个烤烟品种的12个处理烟叶磷含量以红大的T3处理最高,为0.21%,最低的是K326的T1处理,为0.14%。4个烤烟品种通过施用微肥都提高了烟叶的磷含量,但是对于不同品种的烤烟,采用不同的施肥方式会造成烟叶磷含量的差异,4个烤烟品种采用微肥叶面喷施的效果均比底施好,红大和云85存在显著差异(P
2.1.3 施微肥对烟叶钼含量的影响 从图3可以看出,4个烤烟品种的12个处理烟叶钼含量以云85的T3处理最高,为2.84 mg/kg,最低的是K326的T1处理,为1.12 mg/kg。4个烤烟品种通过施用微肥都提高了烟叶的钼含量,且每个品种的3个处理间都存在显著差异(P
2.1.4 施微肥对烟叶硼含量的影响 从图4可以看出,4个烤烟品种的12个处理烟叶硼含量以云85的T3处理最高,为52.81 mg/kg,最低的是红大的T1处理,为18.90 mg/kg。4个烤烟品种通过施用微肥都提高了烟叶的硼含量,且每个品种的3个处理间都存在显著差异(P
2.1.5 施微肥对烟叶锌含量的影响 从图5可以看出,4个烤烟品种的12个处理烟叶锌含量以G28的T3处理最高,为25.20 mg/kg,最低的是K326的T1处理,为8.74 mg/kg。4个烤烟品种通过施用微肥都提高了烟叶的锌含量,且每个品种的3个处理间都存在显著差异(P
2.2 施微肥对烟叶中有机化学成分的影响
2.2.1 施微肥对烟叶总糖和还原糖含量的影响 从图6可以看出,4个烤烟品种的12个处理烟叶总糖含量以云85的T3处理最高,为26.22%,最低的是K326的T1处理,为18.26%。4个烤烟品种通过施用微肥都提高了烟叶的总糖含量,且每个品种的3个处理间都存在显著差异(P
2.2.2 施微肥对烟叶石油醚提取物含量的影响 从图8可以看出,4个烤烟品种的12个处理烟叶石油醚提取物含量以云85的T3处理最高,为6.41%,最低的是红大的T1处理,为4.18%。4个烤烟品种通过施用微肥都提高了烟叶石油醚提取物的含量,且每个品种的3个处理间都存在显著差异(P
2.2.3 施微肥对烟叶烟碱含量的影响 从图9可以看出,4个烤烟品种的12个处理烟叶烟碱含量以K326的T1处理最高,为2.91%,最低的是红大的T2处理,为2.16%。4个烤烟品种通过施用微肥都降低了烟叶的烟碱含量,且每个品种的3个处理间都存在显著差异(P
2.2.4 施微肥对烟叶蛋白质含量的影响 从图10可以看出,4个烤烟品种的12个处理烟叶蛋白质含量以红大的T1处理最高,为9.83%,最低的是G28的T2处理,为8.24%。4个烤烟品种通过施用微肥都降低了烟叶的蛋白质含量,且每个品种的3个处理间都存在显著差异(P
2.2.5 施微肥对烟叶总多酚含量的影响 从图11可以看出,4个烤烟品种的12个处理烟叶总多酚含量以红大的T3处理最高,为3.73%,最低的是G28的T1处理,为2.54%。4个烤烟品种通过施用微肥都提高了烟叶的总多酚含量,且每个品种的3个处理间都存在显著差异(P
2.2.6 施微肥对烟叶总类胡萝卜素含量的影响 从图12可以看出,4个烤烟品种的12个处理烟叶总类胡萝卜素含量以云85的T3处理最高,为0.256 mg/g,最低的是K326的T1处理,为0.188 mg/g。4个烤烟品种通过施用微肥都提高了烟叶的总类胡萝卜素含量,且每个品种的3个处理间都存在显著差异(P
2.2.7 施微肥对烟叶粗纤维素含量的影响 从图13可以看出,4个烤烟品种的12个处理烟叶粗纤维素含量以K326的T1处理最高,为8.23%,最低的是云85的T2处理,为7.55%。4个烤烟品种通过施用微肥都降低了烟叶的粗纤维素含量,且每个品种的3个处理间都存在显著差异(P
2.3 施微肥对烟叶感官评吸质量的影响
试验选取了云南栽种面积较大的两个烤烟品种K326和红大进行烟叶的感官评吸测试。从表1可以看出,与对照T1相比,K326和红大的T2处理和T3处理都增加了烟气的香气质,但两种施肥方式间没有差异。对于烟气的香气量,K326的T1与T2处理、T2和T3处理间没有显著差异,但T1与T3处理间存在显著差异;红大的3个处理间存在显著差异,以T3处理香气量最高。对于烟气的余味,K326和红大的各自3个处理间都存在显著差异(P
3 小结与讨论
烟叶的化学成分与其品质存在紧密的联系。在烟叶的化学成分中,钾被称为烟叶的“品质元素”,能够显著改善烟叶的燃烧性,增进烟叶香气、吃味及品质。磷是烟草生长发育所必需的主要营养元素之一,是细胞内磷酸腺苷、核酸及含磷辅酶等的重要组分。烟叶中的糖分在热分解时产生氨,使烟气的pH呈酸性,导致烟气的强度和劲头降低[11]。总多酚、石油醚提取物和总类胡萝卜是许多香气物质的前体,其含量与感官评吸时烟气的香气质、香气量和余味密切相关。蛋白质和淀粉在烟叶燃烧时会有“烧纸”的味道,令人产生不愉快的感觉,烟碱是烟草生物碱中的最主要化合物。纤维素作为构成烟叶细胞组织和骨架的基本物质,随着烟叶等级的下降而增加[12]。烟叶中的纤维素对提高烟叶燃烧性有帮助,但其含量过高时,烟叶组织粗糙而容易破碎,且吸烟时产生呛人的味道,使烟叶的品质下降[13]。
在本研究中,增施硼砂、硫酸锌和钼酸铵后,烟叶中钾和磷的含量显著提高(P
本研究在当地常规推荐施肥的基础上,增施硼砂、硫酸锌和钼酸铵3种微量元素肥料,通过微肥底施和叶面喷施两种方式,对云南4种主要栽培烤烟进行了试验。发现施用微肥会显著增加烟叶中的钾、磷、钼、硼、锌、总糖、还原糖、石油醚提取物、总类胡萝卜素、总多酚含量,使烟碱、蛋白质和粗纤维素含量显著降低,提高了烟叶化学成分的协调性。在烟叶感官评吸中,与对照相比,烟气的香气质、香气量、余味、烟灰的灰色显著提升,但刺激性和劲头降低,杂气增加。在施用方式上微肥叶面喷施效果总体要优于微肥底施。在烤烟栽培区,针对性地增施微肥能有效提高烟叶化学成分的协调性和感官评吸质量。
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