無機化學成分分析范例6篇

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無機化學成分分析

無機化學成分分析范文1

關鍵詞:無機分析化學實驗;層次化教學改革;多元化教學模式;綜合考核方法

實驗是理論教學的深化和延續[1],是培養學生動手能力和創新能力的重要實踐環節,教學水平和質量對學生實驗能力起著非常重要的作用,其重要性不言而喻?!盁o機與分析化學實驗”單獨設課,是化學專業重要的基礎課,通過實驗獲得感性認識,加深并鞏固學生對基本理論和概念的理解。規范并熟練地掌握實驗基本操作技能,學會觀察實驗現象,正確使用與維護實驗儀器,了解化學試劑性能及特點,正確處理實驗數據及表達實驗結果。培養學生優良的實驗素質,創新意識,科研論文寫作能力,激發學生學習主動性,建立團隊意識。但是,目前實驗教學中存在諸多弊端,如實驗內容陳舊,教學方法滯后,學生缺乏探究能力,操作技能和實踐能力訓練尤感不足,實驗成績評價體系單一。筆者在教授大一學生過程中,發現學生重理論輕實驗,實驗投入精力不足,不能運用所學理論知識,解釋觀察到的實驗現象,對實驗缺乏理解,達不到實驗目的。為此筆者根據十多年從教的教學體會,從教學內容設置,教學模式,實驗考核方式等幾個方面探討“無機與分析化學實驗”改革的思路和想法.

1改革教學內容,建立層次化教學體系

傳統實驗課為“注入式”教學模式,教師是教學活動主體,教師教什么,學生就學什么。教師按照實驗步驟講解,學生按照實驗要求完成,這種方式不能激發學生做實驗的主動性和積極性,學生學而不思,不利于創新能力的培養。為此將實驗分為操作性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗、設計性實驗四個層次開設,盡量避免安排重復的實驗內容。

1.1嚴格規范操作技能訓練

操作性實驗著重強化學生實驗基礎知識和基本操作技能的嚴格規范訓練,這是“無機與分析化學實驗”教學的重要環節,為后續實驗課程、各專業實驗課、未來獨立從事科研乃至走向社會奠定堅實基礎。教師可以適當調整教學大綱,如以往老式半自動電光分析天平因磨損、老化被淘汰,引進電子天平,實驗操作簡單快速,稱量操作得到簡化。因此,稱量操作練習的課時應縮減。實驗基礎知識包括常用玻璃儀器(量筒和量杯、移液管和吸量管、容量瓶、錐形瓶、酸式滴定管和堿式滴定管)的洗滌和使用[2],化學試劑規格和取用(固體試劑和液體試劑),實驗室用水的要求、制備和檢驗等。基本操作技能包括溶液配制,固液分離,過濾(常壓過濾、減壓過濾和熱過濾),沉淀洗滌、干燥和灼燒,蒸發和濃縮,結晶和重結晶,稱量等。教師邊演示邊講解并強調操作要點,如演示最簡便常用的常壓過濾(沉淀為微細結晶)。將濾紙整齊地對折,然后再對折(四折法折疊)。記住第二次不要折死,將錐體打開,放入漏斗,如上邊緣不密合可改變折疊的角度,使濾紙與漏斗密合,此時再折死。打開三層的一面對準漏斗出口短的一面,食指按緊三層的一面,用洗瓶吹入少量蒸餾水以潤濕濾紙,輕輕按濾紙,使濾紙錐體上部與漏斗間無氣泡,濾紙錐體下部與漏斗內壁形成縫隙。然后加水至濾紙邊緣,此時漏斗頸應全部充滿水并形成水柱(重點強調)。接著學生自己練習,教師巡視及時發現并糾正學生操作上存在的問題,然后請一位學生演示操作,其他學生點評,最后教師總結,定量轉移沉淀是保證測量結果正確可靠的關鍵,應注意以下五點:(1)每次轉移至漏斗中的溶液量不得超過漏斗容量的2/3,液面應低于濾紙邊緣1厘米左右。(2)溶液轉移完畢,容器壁上粘附的少量沉淀可用少量洗滌液并用小片濾紙或淀帚輕輕洗擦,直至確認全部洗凈為止。(3)對比較穩定的沉淀必要時可略提高溶液溫度以增加濾速。(4)在保證不穿濾的情況下,可用減壓抽濾以提高濾速,但絕不允許翻動濾紙或用玻璃棒攪拌以提高濾速。(5)過濾時濾紙與漏斗壁間勿存有氣泡,以使支管內形成水柱而加大濾速。同時漏斗下支管管口緊貼在濾液容器壁上,這樣既可提高濾速,又可防止濾液迸濺而造成的損失。

1.2選擇現象明顯經典的驗證性實驗

驗證性實驗重復內容較多[3],尤其是元素部分,很難調動學生積極性,不利于學生創造能力和綜合素質的提高。因此,精選驗證性實驗十分必要,實驗重點應包含化學原理、常數測定及少數重點元素化合物。要求學生預習時將實驗步驟設計成實驗流程方框圖,清清楚楚,一目了然,元素實驗采用啟發式,通過小改進使得現象更加明顯,激發學生學習興趣。如比較E(Fe3+/Fe2+)、E(Br2/Br-)和E(I2/I-)電對電極電勢的相對大小,指出最強的氧化劑和最強的還原劑。實驗內容:(1)取一支試管加入1mL0.1mol/L的KI溶液和5滴0.1mol/L的FeCl3溶液,有何現象?(2)取一支試管加入1mL0.1mol/L的KBr溶液和5滴0.1mol/L的FeCl3溶液,能否發生反應?因FeCl3溶液本身就是紅棕色(或棕紅色),實驗很難判斷是否有紅棕色(或棕紅色)的I2析出,經改進的實驗內容為:取一支試管加入1mL0.1mol/L的KI溶液和5滴0.1mol/L的FeCl3溶液,有何現象?再加入1mL淀粉溶液,振蕩試管,溶液顏色有何變化?因I2遇淀粉溶液變藍,所以就能很清楚地判斷出是否有I2析出。

1.3增加綜合性實驗

為提高學生綜合素質和能力,有必要增加綜合性實驗,它與基本操作實驗和驗證性實驗相比有一定難度,目的是訓練學生對所學化學知識和實驗技能的綜合應用,綜合性實驗涉及化合物制備、含量測定和結構表征。物質制備綜合性實驗有:工業硫酸銅提純和等級檢驗、硫酸亞鐵銨制備和質量鑒定、三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀制備和配離子組成測定等。含量測定綜合性實驗有:電位滴定法測定H3PO4的Ka1和Ka2、水泥熟料中SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO和MgO含量的測定、高錳酸鹽指數的測定(酸性法和堿性法)等。物質制備訓練了學生的稱量、溶解、加熱、攪拌、沉淀、分離、過濾(常壓過濾和減壓過濾)、蒸發濃縮、結晶和干燥等基本操作實驗技能。如減壓過濾要點:(1)濾紙略小于漏斗內徑,但又能蓋沒全部瓷孔。(2)布氏漏斗下端斜口應朝向吸濾瓶支管。(3)臨用前先潤濕濾紙,抽氣使慢慢貼緊,再往漏斗內轉移溶液。(4)先拔去連接吸濾瓶的橡皮管,再關掉連接水泵的開關。(5)盡量抽干樣品,可壓緊漏斗內樣品。物質含量測定訓練學生的標準溶液配制、滴定分析(酸堿滴定、沉淀滴定、配位滴定、氧化還原滴定)(直接滴定、返滴定、差減滴定)、指示劑正確選擇和滴定終點判斷掌握、比色法中標準曲線繪制和含量定量分析等分析方法綜合實驗技能。學會運用有效數字處理實驗結果,對實驗結果進行互動式和啟發式教學討論,與學生共同探討實驗成敗的關鍵,分析其結果偏高或偏低的原因,最后撰寫實驗報告。實踐證明,綜合性實驗雖然花費較多時間(有的學生為了得到滿意結果,多次重復操作),但學生收獲很大,真正體會到大學實驗課與中學化學實驗的不同。

1.4增加設計性實驗

設計性實驗營造研究氛圍的實驗課堂[4],讓學生體驗科研工作的艱辛,這對提高學生的創新實踐能力和科研素質十分有利。教師根據教學大綱要求并結合實驗室現有條件給出題目,2~4個學生組成實驗小組,運用已掌握的基本知識和實驗技能,自己查閱文獻資料,擬定實驗項目,設計實驗方案并獨立完成。這對學生的培養是多方面的,尤其是學生科學思維和創新意識等綜合能力,大大激發學生求知欲望,學以致用,學習態度由被動轉為主動。在實驗過程中,學生是主體,教師起著引導、解惑、答疑和監督作用。教師必須清楚學生實驗過程中遇到的各種問題和解決方案,學生在實驗過程中隨時與教師討論溝通。要求學生實驗報告按照科研論文格式完成,傳統學生完成實驗報告,大部分都是將教材內容重抄一遍。設計性實驗沒有現成的實驗步驟參考,學生要查閱相關文獻資料,并學會引用他人文獻。設計出規范的實驗路線、方案步驟,通過實驗驗證方案的可行性,發現問題及時調整實驗方案。最終完成實驗報告,也培養了學生的科研寫作能力,學生的成就感極大提升。另外,幾個學生組成實驗小組,學生之間的溝通交流能力和團隊合作意識都得到加強鍛煉。設計性實驗多多益善、值得推廣,在提升學生科研素質的同時,教師也得到進一步拓展。設計性實驗形式多樣,可以是教師的科研課題,讓優秀學生參與部分課題研究。也可以對經典實驗方法或步驟或條件進行改進,寫出改進后的優點,鼓勵學生以論文形式發表,增強學生的科研自信心。也可以根據學生自己興趣自擬研究課題,如維生素C(瓜果和蔬菜)提取和含量測定、雞蛋殼中鈣含量測定等。同時開展多種形式的課外科技活動,如“ASC杯”大學生科技節趣味化學競賽,將專業知識與實際生活相結合,讓學生真正體會學習樂趣。

2改進教學模式,提高教學質量

2.1將傳統實驗模式改革為多元化教學

改變傳統單一教學模式,采用多元化教學方式[5-6],將現代多媒體技術與傳統板書教學優勢互補。教師將基本操作制成多媒體教學課件放在網上,讓學生提前預習,獲得感性認識,效果顯著。使實驗由抽象變形象,由復雜變具體,提高教學質量。污染嚴重,對人體有毒有害的驗證性實驗,如鉛、鉻、銀、鎘和汞重金屬元素及相應化合物性質,可拍攝錄制視頻多媒體課件向學生播放。這樣既保證理論知識的系統性,又使學生對實驗步驟、現象、污染程度等各方面知識更充分理解。這種教學方式使枯燥的實驗變得形象生動,充分調動學生的積極性和好奇心,不僅節省時間,還避免傳統板書的單調枯燥。還可利用便捷豐富的網絡共享視頻向學生展示實驗儀器設備、實驗步驟、以及目前無法達到實驗條件的實驗,該模式,保證實驗安全性和趣味性,有效提高實驗教學質量。注重教學與科研有機結合,鼓勵教師將最新學科發展前沿,科研成果與技術融入實驗教學內容中,每年更新實驗內容,至少開出2個新實驗,新實驗主要來自教師在研項目或科研成果。

2.2實行開放式實驗教學模式

《教育部普通高等學校本科教學工作水平評估方案》已明確把“實驗室開放時間長、開放范圍及覆蓋面廣,效果好”作為實驗室建設目標[7]。因此要調動實驗教師開放實驗室的積極性,充分利用實驗室重要場所。在保證日常教學任務完成情況下,對本專業學生,可根據實驗室和學生課余時間,安排一系列開放性實驗供學生選擇,學生可以以班級或小組為單位,按照自己水平和興趣從中選擇。這種開放式實驗教學模式的教學理念,更有效促進實驗教學改革發展,凝練學科特色和提高實驗教學質量。開放性實驗促使學生主動思考,引導學生思維縱向和橫向深發展,激發興趣,培養獨立思考、分析問題和解決問題能力。對全校學生可以利用周末、節假日或寒暑假進行開放,學生必須提前申請(個人、小組或班級均可),申請時說明時間、實驗目的、實驗所需儀器及藥品,獲得申請許可的學生,在指導教師陪同下,進入實驗室進行大學生科技創新綜合性實驗(科技制作,科研訓練,學科競賽,研究性、探討性、創新性、設計性實驗)。實驗室利用現有科研儀器設備,為學生提供開放式實驗教學平臺,不僅達到開放式實驗教學目的,而且提高了儀器設備使用率,避免儀器設備浪費,真正實現實驗資源有效共享。

2.3樹立綠色化學理念,更新優化完善實驗內容

學校要將綠色化學教育融入到化學實驗中,改進以前只重視實驗有效性,而忽視實驗對環境造成的嚴重污染[8]。應從調整完善實驗內容、更新實驗形式、消除實驗生成物的危害三個方面著手,促使綠色化實驗進程。首先,調整完善實驗內容,科學安排綠色化學實驗。在不影響培養學生實驗操作能力前提下,優化實驗內容,改進實驗方案,盡量選擇綠色化學實驗,刪除毒性較大的實驗,以減少環境污染,讓實驗向著綠色化方向靠攏。同時,合理安排實驗順序,把實驗串聯起來,將上一個實驗產生的生成物(產品)能成為下一個實驗的反應物(原料),實現廢物利用,減少環境污染。如硫酸亞鐵制備及質量鑒定硫酸亞鐵提純和等級檢驗硫酸亞鐵銨制備和質量鑒定三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀制備和配離子組成測定。以鐵屑和稀硫酸為原料制備硫酸亞鐵。接著以自己制備的硫酸亞鐵為原料,進行下一個實驗,硫酸亞鐵提純和等級檢驗。接著再以自己提純的硫酸亞鐵為原料,加入等物質量的硫酸銨,進行下一個實驗,硫酸亞鐵銨制備和質量鑒定。最后以自己制得的硫酸亞鐵銨為原料,先加草酸制得草酸亞鐵(沉淀反應),然后在過量草酸根存在下用過氧化氫(氧化還原反應)氧化制得三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀。通過微型化學實驗更新實驗形式,以推進綠色化發展,微型化學實驗以較少的化學試劑用量完成實驗,它在減少環境污染、節省實驗開支和學時方面都具有較大的優勢。如試管驗證性實驗,取樣量均為1~2mL,現改為點滴板實驗,取樣量均為1滴。微型化學實驗無形中提高了學生的操作規范和水平,因為它有更高要求的實驗水平。

3建立科學考核方法的具體思路

通過多年無機與分析化學實驗教學發現,沿用以往實驗報告70%,期末考試30%為依據的考核方法,不能全面、客觀和合理地評價學生的真實水平、操作技能和動手能力。該考核方法會導致學生不重視實驗課(不認真做實驗),只要實驗報告寫好就能取得好成績,甚至抄襲,完全達不到實驗目的。為此,必須調整考核方法[9-10],應將實驗過程考核貫穿于整個體系中,考核應該全方位、客觀和合理的評價學生。建議具體考核方法如下:實驗成績由平時成績40%、實驗過程30%和期末考試成績30%三部分組成。平時成績由“日??记?、實驗預習、課堂發言、儀器整理、衛生、實驗報告”六個方面的綜合表現給出。實驗過程由“查閱資料、實驗操作方案設計、實驗技能(操作過程和熟練程度)、數據記錄與分析”組成。期末考試由“理論筆試和現場實際操作”構成。理論筆試命題主要是實驗原理、方法、現象和反應方程式,側重點與平時講課內容相匹配,重點內容重點考核,一般了解性內容也占一定比例?,F場實際操作考察學生實際操作技能,為學生準備多個實驗題目,學生抽簽選題來完成相關實驗操作及報告。該考核方法從實驗教學的每個環節出發,細節量化且落實到實處。學生最終實驗成績的評定更為公平合理,避免學生產生心理誤區,培養學生認真嚴謹的實驗習慣和工作作風,重視無機與分析化學實驗,提高實驗教學質量。

4結語

“無機與分析化學實驗”教學改革,沒有固定教學模式,各個學校的發展不同而各有特色。應堅持不斷探索和嘗試,總結和完善,使“無機與分析化學實驗”改革達到預期效果。在實驗教學中要敢于創新與實踐探索,通過改革培養更多符合社會實際需要的應用型人才,為進一步深化教學改革貢獻自己的綿薄之力。

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無機化學成分分析范文2

關鍵詞:工科專業;無機及分析化學;教學改革;教學實踐;網絡教學

中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)18-0191-02

無機及分析化學是如化工工藝、食品科學與工程、環境工程等工科相關專業的必修基礎課,對學生科學素質、專業素質和綜合素質的培養起著重要作用。長期以來,我國高等院校對大學化學基礎課程的教學,一直按照無機化學、分析化學、有機化學及物理化學這一順序進行教學,這種傳統的課程體系過于強調教學內容完整性,且自成體系,但使得各課程間內容重復度大,不利于目前學生的學習。因此,更新教學內容、優化課程體系、打破學科間的壁壘、建立新課程體系勢在必行。無機及分析化學是將原來的無機化學(或普通化學)和分析化學進行改革整合而來,目前已有多種版本教材可供選擇。各校在教學過程中積累了許多寶貴的改革經驗,取得了一定的成果?,F結合多年理論課教學經歷,談談這方面體會。

一、目前存在的問題與發展概況

目前存在的問題有:(1)課時與教學內容的矛盾;(2)教材編寫純理論化;(3)大班教學忽視學生的主體性;(4)生源高中化學基礎參差不齊。

無機化學與分析化學整合的課程改革始于20世紀80年代,首先在國家一些重點院校中進行,經過近30年的探索和實踐已逐漸得到教育界的廣泛認可,取得了一定成果,相繼出版了多本教材。如1978年人民教育出版社出版的陳榮三教授主編的《無機及分析化學》一書是我國最早正式出版的《無機及分析化學》教材,是在1975年南京大學自編講義基礎上編寫而成的。它首次將四大滴定融入四大平衡中講授。再如華東理工大學1992年出版的《無機及分析化學》教材,隨后,在1995年,由華東理工大學組織的“面向21世紀理科應用化學專業教學內容和課程體系改革研究”項目被國家教委高教司批準為首批教學立項課題。在教育部有關部門和高等教育出版社的大力支持下,北京大學、南開大學等數十所高校教師成立了“全國高?!疅o機及分析化學’課程建設與教學研討會”,歷次研討會對無機及分析化學教材建設和教學中存在的問題都進行了廣泛深入的討論,實現了課程結構和教學內容整合、優化和教學體系改革,《無機及分析化學》 (第四版)于2002年初被列為普通高等教育“十五”國家級規劃教材。

針對無機及分析化學的教學現狀,我校對《無機及分析化學》課程進行了調整,并將實驗單列為一門課程,建立了相應的考核方式和辦法。同時,隨著全校新專業的增加,開設《無機及分析化學》課程的專業增多,課程建設力度加大,為了提高《無機及分析化學》課程組的整體素質,滿足課程建設的需要,加強相關人才的引入力度,逐步建立了一個完整的《無機及分析化學》課程組,《無機及分析化學》課程在2005年獲得了學院首批精品課程建設的立項資助,在2008年成為蘭州理工大學的校級重點課程,建立了精品課程網站。經過幾年的教學改革,已建立了科學、系統的無機及分析化學課程體系,并于2008年在華中科技大學出版社的大力協助下,與五校合作正式出版了《無機及分析化學》。

二、無機及分析化學理論課教學改革探索

(一)潛心研究,整合內容,構建教學新體系

原無機化學教學中包括四大化學平衡,即酸堿、沉淀、配位及氧化還原平衡,而在分析化學中也涉及相應的四大平衡體系,這樣的教學安排,既浪費時間,又讓學生感到枯燥。在無機及分析化學課程的教學中,將原理和應用知識有機地結合起來。將原無機化學和分析化學兩門課程中內容聯系最緊密和重疊最多的“四大平衡和四大滴定分析方法”兩個部分有機結合起來。濃縮精簡后的課程安排,體現少而精的原則,使得必須掌握的理論重點突出。

由于無機及分析化學內容廣泛,涉及現代物質結構理論基礎、化學反應原理、溶液平衡、化學分析、元素化學和儀器分析6大部分,這教師必須熟悉教學要求,認真鉆研教材,潛心研究教學內容,在吃透教材的基礎上,合理安排教學內容。同時,課程內容還引入了無機與分析化學學科近年來所取得的最新成果,注意了知識面的補充和延伸,以滿足現代無機及分析化學對各專業人才的基本要求。

(二)多平臺教學層次滿足不同專業要求

對于不同專業,教學大綱、教學內容和教學計劃的安排要有所區別,為了保證基本的教學要求和整體教學水平,不同專業開設無機及分析課程要統一界定基本教學內容和教學環節(約占整體的75%)。以多平臺教學層次編寫教學大綱,提出各專業教學內容的基本點與側重點,以及相應的教學方式與教學環節的要求。

(三)結合實際,改革教學方法

根據講授與自學相結合的原則,采取了靈活多樣的教學方法,抓好課堂教學,確保教學質量;采用多媒體教學,在課件中配以大量圖片,一些較難的公式推導通過課件可以一目了然,使學生更易理解和掌握;培養學生自學能力,在部分適合自學的教學內容學習中引入自學模式,課前給出自學提綱,并將提綱中的相關部分以提問的方式予以檢查,了解學生完成的情況,通過輔導答疑方式,及時了解自學的效果,使學生由被動向主動學習方式逐步過渡。為進一步調動學習積極性,在教學中課開展“部分雙語教學”,對章節標題及專業術語標注英文并配以中英文講解,收到良好的教學效果。

(四)介紹學科發展的前沿知識和發展動向,激發學生的學習熱情

我們的新教材中編寫了部分前沿知識內容,例如稀土元素化學簡論、生物無機化學簡論、無機高分子物質簡論和化學分離方法,這有助于教師在教學中,結合該領域的前沿研究動態,將新方法、新成果融入教學相關部分,激發學生獲取新知識、新成果的熱情,也有助于改變以教師為中心,學生上課記筆記、考前背筆記的“授業傳道”定式,充分調動了學生的學習積極性。

經過近7年的理論課內容和教學方法的改革實踐,已初步建立了一套適合我校實際情況的無機及分析化學理論課教學體系,實踐證明該體系能激發學生學習興趣,提高教學質量。 今后,還需進一步使之完善,使課程教學質量有更大提高。

參考文獻

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無機化學成分分析范文3

【關鍵詞】任務引領;教學改革;教學模式

當今世界,國際經濟、科技和綜合國力的競爭焦點是人才,人才培養,教育為本。高質量人才所應具備的專業理論知識水平,絕大多數是在高校的學習中獲得的。隨著我國社會經濟的發展,需要大量的技術型、技能型人才。這對高校教育提出了新要求。但是目前許多高校的教學沿襲以講授理論為主的教學模式,導致學生學習興趣不高、被動學習,造成學生實踐能力和解決問題能力相對較差等。這是困擾高校教育的一大問題。全國高校展開了各種形式的教學改革,樹立新課程理念,改進教學方式,提高課堂教學質量,突出理論與實踐的結合,構建新課堂教學模式,旨在解決這一問題[1]。

任務引領型教學模式以目標任務為中心,按照工作任務、工作過程、工作情境組織課程,讓學生在完成目標任務的過程中掌握相關理論,以解決問題帶動理論學習,發展學生的綜合能力,適用于培養學生的創新能力和獨立分析問題、解決問題的能力[2]。在這個過程中,學生還會不斷獲得成就感,并產生強烈的求知欲,從而獨立探索、開拓進取,培養自學能力。

無機及分析化學課程是高等院校中化學化工甚至農林環境等專業非常重要的一門全校性基礎課程,為使學生打下堅實的必需的化學理論基礎,也為適應不同專業對化學基礎的不同要求,我校已經對基礎化學課程內容進行了大幅度調整,建立推行了基礎化學理論課程的多種平臺。然而盡管課程教學內容進行了調整,但從對學生學習質量的檢測和評價結果分析來看效果不是很明顯,僅僅對課程教學內容進行調整是無法達到提高教學質量這一目的的。主要存在兩個方面的問題,一是教師教學過程仍然是講授為主,學生缺乏學習的興趣和主動性;二是高校仍然沿用傳統考試方式[3]來評價學生的學習情況,多年來考試一直是學生學習的指揮棒,影響他們的學習方式和對學習內容的選擇。更是讓學習成為應付考試為目的的活動。

無機及分析化學是一門基礎性很強內容很多的課程。課程目標是:通過學習讓學生掌握元素的基本性質、四大平衡原理以及應用四大平衡原理的分析方法,在學習這些知識的過程中學會歸納和總結,達到具備扎實的理論基礎,同時具有較強的動手能力。任務引領型教學模式在無機及分析化學課程中的應用,使學生在完成工作任務的過程中掌握理論知識,同時訓練技能,學會溝通與合作,掌握無機及分析化學中的基本原理和基本的分析操作。任務引領型教學模式促使學生綜合、全面、靈活地掌握化學的基礎知識和思維方式[4]。反過來,學生的自主創新思考會促使整個課程在內容設置和講授方式進行不斷的調整,以適應性新形勢下學生的學習要求。

1 任務引領型教學模式的實施[5]

每學完一定的章節后,教師根據所學內容及學生需要掌握和拓展的知識與技能,設計任務分析課(2 課時)。

1.1 提出任務

首先,選取合適的任務。任務應當包含盡量多的知識點,能夠激發學生的學習興趣,并且對學生來說要具有一定的挑戰性。其次,詳細描述任務,讓學生明確任務目標。最后,展示任務,讓學生產生感性認識,激發學生的設計欲望。比如元素部分知識學生自己討論歸納,學生的任務是歸納出每一族或每一周期元素的性質以及關于元素的小故事。

1.2 分析任務

教師引導學生分解任務,并分析完成每項任務的關鍵之處,將大問題變成小問題,從而增強學生的信心。教師對學生進行輔導,學生展開討論。有些學生解決問題的能力較強,教師可以鼓勵他們做“老師”,把學習到的知識講解給其他學生。

1.3 問題與思考

教師請學生提出在學習每個章節或任務時遇到的問題,并組織學生分組討論,交流解決問題的方法,選出好的或者容易記住的方法。學生沒有辦法解決的,由教師逐步引導,得出解決方法。對于學生沒有提出的,但屬于任務知識點的問題,由教師提出,并請學生解決。

1.4 理論與實踐相結合

某些章節是需要和實驗課相結合的,比如學習四大平衡時應于實驗相結合如學習配位平衡和配位滴定時,應選用顏色差異明顯的配位反應在實驗過程中,讓學生自己在完成實驗任務時掌握酸效應,配位掩蔽法,沉淀掩蔽法,氧化還原掩蔽法等配位平衡中的一些重要概念,設計實驗任務要有趣生動這樣學生在完成實驗時影響深刻,激發興趣,而不是為了應付考試。

1.5 總結回顧

讓學生自己總結每一章節的重點與難點、展示自己覺得學的最好的內容,分享自己的學習方法,充分滿足了一些學習能力較強學生的表現欲,形成學生相互學習、相互競爭的氛圍。

2 任務引領型教學模式下對學生學習的評價[5]

2.1 階段評價

以某一階段任務為內容,評價學生掌握知識和技能的程度。通常把過程評價也考慮在內。

2.2 總體評價

目前主要采取期末測驗的方式。由教師命題,學生完成作品上交,教師評閱,并結合過程評價和階段評價對學生進行總體評價,注重學生在學習過程中的表現,不能“一試成敗論英雄”。但是由于要達到一定的考試通過率,所以教師在教學方法上就會傾向于應試教育,“知識面”處處點到,但都不深入,而且沒有足夠的時間讓學生自學,將整體知識那樣融會貫通。學生總是抱怨所學的知識面太廣,知識點多而雜,但也必須圍繞考試這個指揮棒轉,及格才能畢業。從而現行的考試模式仍在繼續“應試教育”,而不是人才素質教育。所以學習質量的評價在激發學生學習熱情中作用至關重要。

3 任務引領型教學模式在教學中存在的問題及對策

3.1 學生差異較大,給教學帶來了一定的困難。為了解決學生的差異問題,我們在教學中往往采取2 種措施:一是分層教學,根據學生的學習能力對任務提出不同的要求;二是學生相互學習,請完成任務較好的學生做小輔導員。無論采取哪種措施,均要求學生具有較好的自覺性。這對教師的專業能力及課堂掌控能力都提出了挑戰。

3.2 無機及分析化學課程的教學目標不僅是讓學生掌握基礎理論知識、分析操作基本技能,更重要的是提升學生的學習素養,改善學生的學習方式,促進學生學會學習,快樂學習。在教學中采用任務引領型教學模式,充分發揮了教師的主導作用和學生的主體作用,極大地激發了學生的學習積極性,為學生提供以后課程學習中的學習方式和增強對專業的興趣,而不是僅僅功利的為了考試。

在無機及分析化教學中采用任務引領型教學模式,讓學生從任務著手,設計解決問題的方法,在完成任務的過程中掌握知識和技能,培養學生提出、分析和解決問題的能力,充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用。任務引領型教學模式極大地激發了學生學習的積極性,使其綜合應用能力和創造性得到了發展,探究能力不斷提高。學生在完成任務的過程中自由討論、互相幫助,可以使其增進了解、加強合作。同時,任務引領型教學模式使師生關系更為融洽。因此,任務引領型教學模式符合高等教育的方向和宗旨,但還有待于在今后的專業課教學中進一步探討和研究[6-7]。

【參考文獻】

[1]蔣慶斌,徐國慶.基于工作任務的職業教育項目課程研究[J].職業技術教育,2005,22:46-50.

[2]吳言.任務引領型課程體系的構建[J].職業技術教育,2005,34:1.

[3]張淑婷,何庭玉,谷文祥,等.有機化學考試模式的改革與實踐[J].北京農學院學報:增刊,2004,19:172-174.

[4]教育部高等學?;瘜W類專業教學指導分委員會.化學類專業發展戰略研究報告[J].中國大學教學,2005(6):4-9

[5]梁瑞儀.基于問題的學習模式的研究[J].中國電化教育,2001,6:15-17.

無機化學成分分析范文4

基礎化學類課程是高職藥學類各專業重要的專業基礎課,主要包括《無機化學》、《有機化學》和《分析化學》。在實際教學中,各課程自成體系,一方面占用較多學時,另一方面化學類課程之間,某些內容同一水平重復多次,或對同一問題提出不同看法,既浪費時間,也影響教學質量的提高。近年來,國內一些高職院校對基礎化學類課程做了相應的調整,優化整合了教學內容。石家莊職業技術學院對化學課程教學內容進行壓縮、精簡、整合,并在實踐中不斷完善建立了《無機化學》、《分析化學》、《物理化學》三位一體的學科新體系,整合后的課程體系和教學內容,縮短了學時,提高了學生學習高度。[1]浙江醫藥職業技術學院對傳統的《無機化學》、《分析化學》和《物理化學》三門化學課程進行重組,根據醫藥專業的需要進行優化組合,初步建立了一個以整個自然科學為基礎,以化學原理為主導,以分析方法為手段,以無機藥物及有關物質的性質和反應為研究對象的新體系。[2]盤錦職業技術學院對化工類基礎化學課教學體系進行了改革與探索,將教學內容重新調整優化達到精簡化學理論著重實際應用的目的。[3]我們在化學教學中本著必需、夠用的原則也對《無機化學》、《分析化學》的教學基本內容進行精選,優化整合,突出重點,加強基礎,整合為《無機及分析化學》。盡管這些院校做了相應調整,但是依然存在《無機及分析化學》與《有機化學》教學內容的簡單重復,存在該兩門課程與高中化學知識、與后學課程的簡單重復,以及前后知識銜接不當等問題。為更好地優化課程內容,我們開展了基礎化學類課程優化的研究。

二、研究方法

1.研究對象

(1)山東藥品食品職業學院藥物分析專業學生,這些學生全部為通過普通高考,國家統一招生錄取的學生,82%為山東籍學生,18%的學生來自山西、內蒙、遼寧、吉林等省份。

(2)威海地區化學教師、山東藥品食品職業學院藥物分析專業相關任課教師和基礎化學教師。

2.調查方法

為了能夠比較全面、真實地反映化學類課程的情況,我們采取了問卷調研和座談兩種方式。

(1)藥物分析專業學生問卷調研。了解高中化學的選修情況,了解學生入校時化學知識水平,主要調研哪些化學知識高中學習較多、掌握較好的學生,為的是大學期間可略講或不講,哪些理解困難,需要詳講。

(2)高中化學教師訪談。了解目前高中化學的知識傳授情況,從而更全面地了解高職學生入學時的化學知識水平。

(3)基礎化學教師座談。了解山東藥品食品職業學院院兩門基礎化學課程――《無機及分析化學》和《有機化學》之間的重復內容和前后銜接內容。

(4)后續專業課教師訪談。了解化學類基礎課與后續課程之間的重復內容、前后銜接的內容和聯系不緊密的內容。

三、調查結果與分析

1.為了解學生進入大學時的化學知識水平,我們開展了新生入校時化學知識水平的調研

通過調研我院各生源地的學生了解到,目前各地高中,理科生化學課程方面主要學習《必修一》、《必修二》、《化學反應原理》和《有機化學基礎》四個模塊。其中前三個模塊是高考必考內容,《有機化學基礎》是選修模塊。

通過與威海地區高中化學教師的訪談了解到,目前高中化學與大學基礎化學課程重復內容及學生在高中的學習程度如下:

物質結構和元素周期表方面的知識,只了解原子內部組成和周期表的排布及元素性質的周期性變化;元素性質方面的知識,主要學習了各族代表元素的典型物理和化學性質、本族元素性質的遞變規律;化學反應原理方面,學習了化學平衡,化學反應速率,水溶液中的離子平衡,氧化還原反應及原電池等知識;化學鍵方面,主要學習了離子鍵、共價鍵,但是未涉及極性和非極性鍵;學習了物質的量、濃度的概念及有關計算和溶液的配制;有機化學方面的知識,主要學習了烷烴、烯烴、炔烴、苯、醇、鹵代烴、酚、醛、羧酸等代表化合物的性質及同系物的性質,性質方面只簡單介紹典型的性質,未對有機化合物的性質做深入學習;在實驗教學方面,以教師演示實驗為主,學生動手操作機會偏少。

2.為對化學類課程內容進行合理的整合,開展了面向藥物分析專業學生的問卷調研

通過調研發現,經過一年基礎化學類課程的學習,60%以上的學生認為在大學化學課程中,原子核外電子的運動狀態、元素性質的周期性變化、化學鍵、化學反應速率和化學平衡、重要元素及其化合物、氧化還原反應、烴類、鹵代烴等8個方面的知識在高中學習較多,建議大學時可略講。這與開展的高中教師調研情況基本相符,說明高中化學知識面較寬,為基礎化學課程的教學打下良好基礎。

同時調研發現,50%以上的學生認為標準滴定溶液制備、定量分析相關計算、EDTA及配合物、醇酚醚、醛酮醌、有機含氮化合物等5個方面的知識理解相對困難,建議詳講。經過分析發現,上述知識點主要涉及基礎化學類課程的計算、公式推導、性質復雜的有機化合物和高中未接觸的知識。

通過調研發現,82%的學生認為基礎實驗(基本操作和基本技能)非常重要,超過60%的學生認為基礎化學類課程應注重培養學生良好的實驗習慣,46%的學生認為加強實驗安全知識的學習非常重要。由此可以看出學生對基礎實驗、基本能力和安全知識的渴求。

縱觀上述兩個調研,我們可以看出:(1)目前高中化學知識面較寬,但因高考的改革,高中化學課時縮短,加之高中學生接受能力的限制,大部分知識只能講表面而無法深入,需要在大學時期繼續深化。同時也有部分知識完全可以滿足本專業學生今后學習和工作的需要,因此大學期間可以采取略講或不講,例如:重要元素及其化合物。(2)因高職學生整體基礎較差,加之缺乏學習主動性和自學能力,對于理論性較強、內容復雜的知識理解較困難,因此教師在教學過程中,應耐心引導,詳細講解。(3)因高中化學課時縮短,加之“應試教育”的影響,化學實驗以演示實驗為主,學生動手操作少。

3.為對化學類課程教學內容進行優化,我們開展了《無機及分析化學》和《有機化學》教學內容優化整合的座談和訪談調研

在與本教研室化學教師座談中,我們對《無機及分析化學》和《有機化學》的教學內容進行了分析,找出了重復的內容,進行合理安排,避免簡單重復。通過座談,發現兩門課中雜化軌道理論、共價鍵的基本屬性、勃朗斯得酸堿質子理論、路易斯酸堿理論等屬于重復內容。這部分知識可以在《無機及分析化學》中詳細講授,而在《有機化學》課程中,可采取復習的方式回顧。

藥物分析專業化學類課程的后續課程主要有《藥物分析》、《藥物化學》、《儀器分析》、《生物化學》等,為使前后課程銜接得當,避免簡單重復,我們通過訪談的形式進行了調研。

通過與《生物化學》課程負責人的訪談了解到,基礎化學課程與《生物化學》銜接最多的是糖、氨基酸、多肽、蛋白質、核酸、脂等方面的知識。但是,《生物化學》課程中主要側重物質結構和物質在體內的代謝。因此,《有機化學》可主要從命名、結構(一級結構,構型)、典型理化性質三個方面講解。

通過與《藥物分析》課程負責人的訪談了解到:(1)基礎化學課程與《藥物分析》重復內容主要是旋光度和旋光儀。因此,可整合這部分重復內容,在基礎化學課程中詳講,《藥物分析》課程中,則可采取復習的方式回顧。(2)銜接內容主要是定量分析化學(包括標準滴定溶液的配制、標定及相關計算,有效數字保留、誤差處理,四大滴定及其應用和相關計算等)和有機化合物的結構、官能團的典型理化性質(主要用于藥物的鑒別、分離和定量分析)等方面的知識。通過討論,在定量分析化學方面,基礎化學課程應強化基礎,注重應用,可融合《藥物分析》課程對分析的要求,避免因藥物分析和化學分析要求不同,而產生不一致;在有機化學知識方面,可增加《有機化合物的分離和鑒別》章節,安排在《有機化學》最后一章講授。(3)聯系不緊密的知識主要是復雜的有機化學反應機理和合成設計。因此,可以將這部分知識刪除,或作為自學內容。

通過與《藥物化學》課程負責人的訪談了解到:(1)基礎化學課程與《藥物化學》銜接內容主要是有機化合物的命名、結構及結構與理化性質間的關系。這與《藥物分析》對有機化學方面的知識的要求相似。因此,在知識的傳授過程中,化學基礎課應注重培養學生通過結構分析理化性質的能力。(2)因《藥物化學》課程中只涉及部分藥物合成路線,學生掌握有機化合物的化學性質即可滿足該課程的學習要求。因此,可將基礎化學課程中復雜的有機化學反應機理和合成設計方面的知識刪除或作為自學內容。

通過與《儀器分析》課程負責人的訪談了解到:(1)化學類課程與《儀器分析》重復內容主要是化學分離方法,化學原電池。因化學分離方法方面的知識涉及原理和儀器,講解需大量課時,因此可整合這部分內容,安排在《儀器分析》中系統講授;化學原電池可整合到基礎化學課程中講授,《儀器分析》則可采取復習的方式進行回顧。(2)銜接內容主要是原子結構(光分析法)、分子間作用力(色譜法)、定量分析等方面的知識。原子結構方面的知識,因高職學生的基礎較差,基礎化學課程應主要介紹基礎方面的知識,關于電子躍遷等知識可在《儀器分析》中循序漸進的向同學們介紹。對于分子間作用力、定量分析方面的知識,應加強基礎、注重應用,可將《儀器分析》中的相關內容整合到基礎化學課中,避免因兩門課的要求不同,而產生不一致。

通過上述調研,我們可以看出,化學類課程之間,化學類課程與后續課程之間存在大量的重復內容和前后銜接內容。通過優化整合,可以避免同一水平的簡單重復,節約課時,同時可以使前后知識銜接更為得當。

四、結論及建議

通過本次研究的廣泛調研,我們可以看出,藥物分析專業基礎化學各課程之間,基礎化學課程與高中化學知識,基礎化學課程與后續課程都存在大量的重復內容和前后銜接內容。因此,應對高中化學知識、基礎化學課程及后續課程的知識認真分析、梳理,對基礎化學類課程教學內容采取重排、整合、壓縮、刪減等優化措施,使前后知識銜接得當,避免簡單重復,從而更好的為后續課程服務。為使課程優化開展的科學、合理,在此提出化學類課程內容優化建議,以期為其他專業基礎化學課程教學內容的優化,或其他基礎課程教學內容的改革提供借鑒。建議如下:

1.注重化學知識與高中化學知識的銜接。應充分考慮學生進入大學時的化學知識水平,對于高中學習過,但沒有深入探索的知識,我們應從高中的知識入手,循序漸進地引導學生學習新知識;對于高中階段已經掌握較全面的知識,我們應縮短課時,以復習的方式進行回顧或刪除該部分知識;對于高中沒有接觸的新知識或學生理解困難的知識,我們應適當增加課時,從基礎講起,注重知識的應用。

無機化學成分分析范文5

1970年初,袁教授在查閱大量文獻的基礎上,從調查入手,深入民間調研,數十次前往不育癥多發區的41個市縣進行系統的社會調查,率先發現集中不育癥人群與食用棉籽制品密切相關,提出棉籽食品可致男性不育,進而分離出男性抗生育有效成分棉酚。嗣后,國家組織全國18個省市千余名多學科科技醫藥衛生人員協作攻關,袁教授作為全國棉酚研究協作組化學制藥組負責人和山東省棉酚研究組組長帶領科研團隊對棉酚的理化性質、生產工藝、質量標準與規格、抗生育效果、作用環節、吸收分布、毒理、臨床用藥方法及劑量、棉酚的拆分、衍生物及絡合物的制備和篩選進行了系統全面的深入研究。1974年2月在探尋高效低毒棉酚衍生物的過程中,研制成功“男性避孕藥甲酸棉酚”,袁教授親自執筆起草了棉酚、醋酸棉酚、甲酸棉酚質量標準[3]。棉酚是迄今國內外男性抗生育作用最為確切的一個藥物,作為非甾體類藥物的新發現,填補了國內外男性避孕藥的空白。1972年,袁教授首次分析測定出青蒿素的分子式與分子量,為“抗瘧新藥—青蒿素”研制成功做出了關鍵技術貢獻。

2系統生態觀的中藥可持續發展

中藥資源的合理利用與其生態環境保護是袁教授長期關注的課題,他指出:“中藥資源的合理開發利用是發展中醫藥事業的物質基礎,要發展中藥事業,首先要加強中藥資源的保護[4]?!?0年代后期至70年代初期,他多次深入山區、藥材產地和道地藥材產區開展中草藥資源調查,搜集民間中草藥方劑,編著出版《山東中草藥手冊》《中草藥避孕方劑匯編》和《山東省中草藥資源調查報告》。80年代初,面對中藥使用量激增,中藥及天然藥物野生資源日趨減少的現象,袁老認為中藥資源是我國中醫藥事業發展最重要的戰略資源,應對中藥及天然藥物資源進行研究與科學利用。為摸清山東中藥天然藥資源現狀,積極配合全國中藥資源普查,袁教授組織開展了山東中藥資源普查,切實推進中藥道地藥材研究和人工栽培研究。針對中醫和中藥發展不平衡和“重醫輕藥”,以及臨床用藥不規范,中藥炮制不當,或調藥有誤、分量不準,藥材霉變,以偽充真、以劣充優等問題,深入分析中藥及中藥學科在中醫藥事業發展中的地位與作用,適時地發表了“振興中醫事業必須同時發展中藥事業”的重要論述。90年代,袁教授立足中醫藥可持續發展,竭力倡導中藥現代化、標準化、規范化、客觀化,組織山東道地藥材研究,開展常用中藥材品種整理及質量研究[5],從混亂品種甄別、本草考證入手,就其化學成分、飲片規格、質量標準等進行系統研究。通過對荊芥全面系統研究,明確了荊芥入藥歷史沿革,澄清了荊芥入藥品種[6],首次探討了135種常用中藥所含微量元素與中藥性效相關性,保障了臨床用藥安全。24大科學觀塑中藥產學研經貿戰略架構中藥為復雜體系,其突出特征是整體性,袁老對中藥現代化有著系統思考和獨特見解,認為:“中藥現代化要立足大科學觀,從系統整體觀出發,做好頂層設計,從戰略高度著眼,基礎與應用研究、實驗與臨床并重,科學技術與人文經濟融合,產學研科經貿并舉,多學科聯合協作攻關,實現中藥規范化、標準化、國際化?!边€分析說:“應重視中藥基礎性研究,無高水平的基礎研究,就不可能有高水平的應用研究,更不可能有重大創新和突破。要堅持以中醫藥理論為依據,以臨床效果為前提,以中藥復方藥效物質基礎為核心,破行業界限,依靠現代科學技術,多學科交叉協作,探索中藥復方多成分、多途徑、多環節、多靶點的作用機理。從根本上使傳統中藥提高到現代中藥的水平?!?990年,他在20余年中藥生育調節研究經驗積累的基礎上,從戰略發展著眼,系統梳理古今文獻,開展專題調研,首次在國內外全面總結中草藥節育成果,獨立完成了“中藥節育的預測研究”,準確客觀分析了國內外中草藥避孕及抗生育研究思路與進展,前瞻性的提出了我國中藥節育研究的發展趨向、目標,尤其強調應著力加強中藥復方抗生育作用與有效成分及中藥雙向調節系統研究[7]。1998年,他綜合分析中藥在國民經濟和社會發展中的地位與水平,著眼于山東厚實的中醫藥基礎條件和發展潛力及在國內外所獨有的優勢、地理環境特點,增強中藥國際市場競爭力,建立中藥走向國內外市場的“高速路”,提出發揮山東居環渤海經濟帶區位優勢,建立集產學研經貿于一體的“北方中藥港”的中藥現代化發展戰略設想和圍繞“北方中藥港”建設核心,以觀念創新、機制創新、制度創新和自主發展模式創新為著力點,增強中醫藥科技自主創新力的發展策略建議,推動了中藥現代化和“國家中藥現代化產業化基地”的建設進程[8]。

3系統整體觀和非線性科學理念融合構建符合中藥

自身規律和特點的質量控制與評價方法體系中藥質量是中藥事業發展的核心,早在20世紀70年代末,袁教授便著力于現代儀器分析技術評價與控制中藥質量的系統方法學探索。80年代初,組織了紫外、紅外、熒光、色譜、電泳和細胞核型分析等中藥鑒定與質量評價現代方法技術的系列研究,被科技部認定為“國家科技成果重點推廣項目技術依托單位”,確立了該領域領先地位。遵循中醫整體觀和中藥復雜體系的特點,融匯系統學和非線性科學理念,將現代分析技術引入中藥領域,指出中藥質量控制是一項系統工程,包括種質、原藥材、飲片、制劑、中成藥、輔料及環境土壤等的多維標準規范和綜合集成控制。創建性地提出中藥全成分分子動態變化整體性、綜合性的質量評價與控制理論“中藥質量全成分控制論”,即:中藥具有整體性、非線性、模糊性、時空序列等特征,單味中藥的化學成分是復雜的,中藥復方的化學成分更為復雜。并且這些成分存在著極大的可變性。它既有植物生長時由于生物變異及基因表達的可變性,又具有采集加工后成分分解轉化的可變性。因此,只選用其一種成分,甚至選用幾種成分定性定量,進行評價與控制中藥質量,難以反映出中醫中藥的特色,與中醫辨證用藥重視整體藥效相距甚遠。中藥的整體作用特點決定了中藥不同于西藥,中藥的質量控制方法必須能對起效的全成分(有機成分、無機成分和絡合物成分)進行控制,以中藥全成分為基礎,以其全成分分子的整體效應為指標,采用現代分析測試技術方法獲取標準量值,達到控制中藥質量、保證中藥用藥安全有效的目的[9]。袁教授首創了“中藥鑒別紫外譜線組法”“中藥多維指紋圖譜共有峰率和變異峰率雙指標序列分析法”和“全成分宏觀總體效應表征中藥質量評價與控制方法”等系列新方法[10-12]。1994年,他將熱力學理論引入中藥研究領域,采用微量量熱法新技術,運用生物熱效應表征黃連、黃芪藥效作用機制,探索建立中藥質量評價的熱力學方法[13-14]。袁老在長期系統的中藥質量控制與評價方法研究基礎上形成的成果,完善了中藥及其生產質量控制體系。

4復雜巨系統理論與集成統一分析方法解析中藥復雜體系

20世紀80年代,袁教授以闡明中國特色生命科學———中醫藥學的本質為根本目標,開始了以方劑配伍規律和“方-藥-證”相關性研究為核心,運用多學科研究模式,以中醫方劑的功效為指標,采用現代分離分析技術,剖析方劑的物質基礎,揭示方劑的作用機理,闡明其科學內涵的艱辛求索之路。系統的自然科學理論與技術修養和長期的中醫藥文化積淀與中藥實踐,使他對中藥方劑有著精深的認識,作出了“中醫藥學取得突破性進展的關鍵工作是在中醫藥基本理論指導下,根據中藥配伍理論,研究中藥復方藥物之間的相互作用關系,包括功效關系和物質關系,研究復方中藥化學成分及其變化(物理的、化學的和活性的),從而探討中藥的協同、拮抗和雙向作用,對于發病機體治療疾病的機理,以闡明中藥復方的組方規律,揭示中藥作用的本質,進而闡述中醫藥理論”的論述。形成了“中藥配伍化學關系論”,其核心內容是:中藥的化學成分是中藥的組成,中藥化學成分包括有機化學成分和無機化學成分,包含微量元素以及兩者形成的絡合物成分等。單味中藥中具有多種有效成分,每個有效成分具有多方面的生物活性。中藥在臨床上應用多以復方形式,它體現了辨證施治的治療原則。復方的中藥配伍是以“君、臣、佐、使”及功效方面的“七情”的組方原則,由兩種或兩種以上的單味中藥組合而成,并在機體內作為一個整體而起作用,即復方作用的最大特點是復方中所含中藥的綜合作用和整體作用。中藥通過方劑配伍,可以提高與促進療效,減低毒性與不良反應,適應復雜多變的病情。中藥湯劑多是復方,配伍煮后,各種成分多數相互作用,發生多種化學物理變化,含量上升或下降,甚至產生新物質,只有極少數成分保持原有狀態,由此反應而產生的新物質,足以導致量或質的變化;湯劑進入機體內又可發生因配伍而產生協同作用或拮抗作用。中藥配伍組成的復方,其湯劑的功效作用,不能簡單地用單味中藥中所含有的化學成分功效作用普遍進行解釋,也就是說復方的藥理作用并非簡單地等于各味中藥及所含某些化學成分藥理作用的加合,顯示出整體作用大于部分作用的總和,體現了祖國醫藥學在直接治療疾病的同時,重在調動機體內在的抗病因素和通過對其他藥物的影響使得機體恢復健康。中藥復方湯劑中各單味中藥所含化學成分有的保持原有狀態,有的因相互影響而產生量的增多或減少,有的則產生物理(吸附)或化學反應而產生新的物質。由于單味中藥就含有多種化學成分,單味中藥中不同化學成分可以具有不同的生物活性,它們間可以相互協同、拮抗或又協同又拮抗[15]。率先采用色譜指紋圖譜技術及效標成分與藥效指標相結合的方法,將智能色譜專家系統用于中醫方劑分析,開展了中醫傳統名方四物湯的系統研究,揭示了四物湯其成分變化與藥效的相關性和配伍減毒增效的作用機理與物質基礎,確證全方補血藥效最佳。繼而提出“中藥方劑分子合式作用學說”,合式,即合乎一定的規格、程式,指有序、有規律的作用。中藥方劑是一個多種化學成分的復雜體系,含有機成分、無機成分和絡合成分。中藥配伍制備湯劑的過程中,則可能發生物理的和化學的反應,由此反應而產生新物質(沉淀物和非沉淀物),導致量或質的藥效變化。當湯劑進入機體內部形成一個隨病癥可發生協同或拮抗的動態平衡的多種活性成分分子復雜體系,在機體內活性成分分子包括原有活性成分分子、代謝產物活性成分分子和間接產物活性成分分子,一種活性成分分子在機體氛圍中可改變狀態,如形成絡合分子等,隨病癥可呈現一種或幾種不同的活性作用,其活性成分應能被機體吸收,可發生因配伍而產生的協同或拮抗作用。起作用的多種活性成分分子又可劃分為Ⅰ類活性分子,即已作用在靶點上的活性分子;Ⅱ類活性分子,雖未作用在靶點上,但可協同或拮抗Ⅰ類活性分子的活性;Ⅲ類活性分子,是Ⅰ類和Ⅱ類活性分子的作用基礎或后續分子。在機體內,多種活性成分分子可作用于多個部位、多個靶點或幾種活性成分分子作用于同一部位、同一個靶點,其作用呈現層次性、有序性、整體性、綜合性和調節性,使機體重新恢復到原來的平衡狀態,病癥得以治愈。

5系統動力學方法剖析中藥學科內生機制與動力

學科是承載人才培養、科學研究、社會服務和國際交流功能的平臺,是造就學術領軍人物與科技拔尖人才的舞臺,數十年的學科工作經歷,使袁教授體會到高水平學科是實現高質量專業教育和創新教育的基礎,是從事高水平學術研究與科技創新不可或缺的條件,是中醫藥學發展的載體與基石。他立足于建立中藥現代學科教育體系,著力構建“中藥光譜鑒定學”學科體系,其專著《中藥鑒別紫外譜線組法及應用》作為學科建設的開篇之作,為中藥學與現代科學的融合開辟了一條新徑[16],成為新學科的理論奠基。從系統論角度出發提出:“人才智力資源是學科發展的根本、物質條件是學科建設的保障、科學技術進步與學術研究是學科發展原動力、理論知識創新與技術創造是學科發展的關鍵”的“學科建設發展四要素”和“構建方劑學二級學科群”及“方劑化學”學科的發展目標[17]。1985年初,就學科建設提出教學、科研、技術開發三者的關系為“首、主、重”三要關系。袁老注重優秀中藥技法的傳承與創新,倡導科學人文精神的塑造與醫藥并重、醫文合一的人才教育觀,早在上世紀八十年代就重視培育文化底蘊深厚的復合型中藥創新人才,在他的努力下形成了從本??啤⒀芯可逃讲┦亢笕瞬排囵B層次完備,理論與實踐教學體系健全的五個層次的中藥專業人才培養體系。

6結語

無機化學成分分析范文6

關鍵詞:微肥;云南煙葉;化學成分;感官評吸

中圖分類號:S572;S143 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2014)05-1090-06

在烤煙生長所需的營養元素中,當某一種元素缺乏時它就成為了烤煙正常生長的關鍵性元素。云南烤煙的施肥經過多年的研究,已經初步形成了一個以氮、磷、鉀肥為主,有機肥為輔的體系,而微量元素由于在土壤中的含量較低,烤煙需求量少而容易被忽視[1-3]。但土壤中微量元素參與煙株一系列的生理生化作用,其豐缺狀況可導致煙葉產量下降,品質降低[4-7]。目前,土壤微量與大、中量元素營養不平衡的矛盾日益突出,在某些植煙土壤上,微量元素缺乏已成為煙葉生產的主要障礙因素,但針對云南烤煙施用微量元素肥料的大田試驗還較少。

通過對云南植煙土壤和煙葉無機元素的調查研究,發現云南植煙土壤和煙葉普遍缺硼,局部缺鉬和鋅[8,9]。試驗選擇了目前在云南種植面積較大的4個烤煙品種,在常規推薦施肥的基礎上,加入了硼砂、硫酸鋅和鉬酸銨3種微量元素肥料,通過微肥底施和葉面噴施兩種方式,分析了對照以及微肥底施和葉面噴施兩種方式下煙葉主要化學成分的變化,并結合煙葉的感官評吸來鑒別煙葉品質,以期為科學施肥及卷煙工業中煙葉配方的選擇提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選取云南省具有代表性的4個烤煙品種K326、紅大、G28和云85進行試驗??緹熡?011年種植于云南省楚雄州姚安縣前場鎮煙草試驗基地。試驗基地土壤為紫色土,pH 6.8,有機質35.7 g/kg,速效氮62.5 mg/kg,速效磷28.5 mg/kg,速效鉀144 mg/kg,有效鋅2.55 mg/kg,有效硼0.24 mg/kg,有效錳79.23 mg/kg,有效鐵104 mg/kg,有效鉬0.152 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗設3個處理:T1為對照(不施微肥);T2為底施微肥(微肥施用量為每公頃施硼砂15 kg、硫酸鋅15 kg、鉬酸銨15 kg,施肥方法為全微肥做基肥塘施);T3為葉面噴施微肥(微肥施用量為每公頃施硼砂15 kg、硫酸鋅15 kg、鉬酸銨15 kg、配成0.2%的硼砂、0.1%的硫酸鋅,0.1%的鉬酸銨水溶液分兩次葉面噴施,團棵期和旺長期各噴施一次)。每處理3次重復,4個烤煙品種同時進行試驗,共36個小區,每小區面積66.7 m2。氮、磷、鉀肥的用量為當地烤煙栽培的推薦使用量,耐肥的K326和云85施純氮120 kg/hm2,不耐肥的紅大和G28施純氮90 kg/hm2,純氮∶磷(P2O5)∶鉀(K2O)為1∶1∶2。所用化肥為硝酸銨(含N 34%)、重過磷酸鈣(含P2O5 45%)、硝酸鉀(含N 13% 、K2O 45%)。施肥方法為全部磷肥和1/3的氮肥、鉀肥做基肥塘施,其余的氮肥和鉀肥做追肥于栽后15、30 d分兩次施完,行株距為110 cm×60 cm,煙株的有效留葉數為18~20片,烤煙在4月底移栽,其他按優質煙栽培管理措施進行。

1.3 取樣與分析方法

煙葉適熟后采收烘烤,取C3F和C2F各2.5 kg混合進行化學成分分析和感官評吸。

煙葉化學成分的分析檢測按王瑞新[10]的方法進行,評吸方法采用中國煙草總公司青州煙草研究所單料煙評吸方法。

數據分析采用Excel和SPSS 18.0 軟件進行。

2 結果與分析

2.1 施微肥對煙葉中無機化學成分的影響

2.1.1 施微肥對煙葉鉀含量的影響 從圖1可以看出,4個烤煙品種的12個處理煙葉鉀含量以云85的T2處理最高,為1.97%,最低的是云85的T1處理,為1.41%。4個烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的鉀含量,且每個品種的3個處理間都存在顯著差異(P

2.1.2 施微肥對煙葉磷含量的影響 如圖2所示,4個烤煙品種的12個處理煙葉磷含量以紅大的T3處理最高,為0.21%,最低的是K326的T1處理,為0.14%。4個烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的磷含量,但是對于不同品種的烤煙,采用不同的施肥方式會造成煙葉磷含量的差異,4個烤煙品種采用微肥葉面噴施的效果均比底施好,紅大和云85存在顯著差異(P

2.1.3 施微肥對煙葉鉬含量的影響 從圖3可以看出,4個烤煙品種的12個處理煙葉鉬含量以云85的T3處理最高,為2.84 mg/kg,最低的是K326的T1處理,為1.12 mg/kg。4個烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的鉬含量,且每個品種的3個處理間都存在顯著差異(P

2.1.4 施微肥對煙葉硼含量的影響 從圖4可以看出,4個烤煙品種的12個處理煙葉硼含量以云85的T3處理最高,為52.81 mg/kg,最低的是紅大的T1處理,為18.90 mg/kg。4個烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的硼含量,且每個品種的3個處理間都存在顯著差異(P

2.1.5 施微肥對煙葉鋅含量的影響 從圖5可以看出,4個烤煙品種的12個處理煙葉鋅含量以G28的T3處理最高,為25.20 mg/kg,最低的是K326的T1處理,為8.74 mg/kg。4個烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的鋅含量,且每個品種的3個處理間都存在顯著差異(P

2.2 施微肥對煙葉中有機化學成分的影響

2.2.1 施微肥對煙葉總糖和還原糖含量的影響 從圖6可以看出,4個烤煙品種的12個處理煙葉總糖含量以云85的T3處理最高,為26.22%,最低的是K326的T1處理,為18.26%。4個烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的總糖含量,且每個品種的3個處理間都存在顯著差異(P

2.2.2 施微肥對煙葉石油醚提取物含量的影響 從圖8可以看出,4個烤煙品種的12個處理煙葉石油醚提取物含量以云85的T3處理最高,為6.41%,最低的是紅大的T1處理,為4.18%。4個烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉石油醚提取物的含量,且每個品種的3個處理間都存在顯著差異(P

2.2.3 施微肥對煙葉煙堿含量的影響 從圖9可以看出,4個烤煙品種的12個處理煙葉煙堿含量以K326的T1處理最高,為2.91%,最低的是紅大的T2處理,為2.16%。4個烤煙品種通過施用微肥都降低了煙葉的煙堿含量,且每個品種的3個處理間都存在顯著差異(P

2.2.4 施微肥對煙葉蛋白質含量的影響 從圖10可以看出,4個烤煙品種的12個處理煙葉蛋白質含量以紅大的T1處理最高,為9.83%,最低的是G28的T2處理,為8.24%。4個烤煙品種通過施用微肥都降低了煙葉的蛋白質含量,且每個品種的3個處理間都存在顯著差異(P

2.2.5 施微肥對煙葉總多酚含量的影響 從圖11可以看出,4個烤煙品種的12個處理煙葉總多酚含量以紅大的T3處理最高,為3.73%,最低的是G28的T1處理,為2.54%。4個烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的總多酚含量,且每個品種的3個處理間都存在顯著差異(P

2.2.6 施微肥對煙葉總類胡蘿卜素含量的影響 從圖12可以看出,4個烤煙品種的12個處理煙葉總類胡蘿卜素含量以云85的T3處理最高,為0.256 mg/g,最低的是K326的T1處理,為0.188 mg/g。4個烤煙品種通過施用微肥都提高了煙葉的總類胡蘿卜素含量,且每個品種的3個處理間都存在顯著差異(P

2.2.7 施微肥對煙葉粗纖維素含量的影響 從圖13可以看出,4個烤煙品種的12個處理煙葉粗纖維素含量以K326的T1處理最高,為8.23%,最低的是云85的T2處理,為7.55%。4個烤煙品種通過施用微肥都降低了煙葉的粗纖維素含量,且每個品種的3個處理間都存在顯著差異(P

2.3 施微肥對煙葉感官評吸質量的影響

試驗選取了云南栽種面積較大的兩個烤煙品種K326和紅大進行煙葉的感官評吸測試。從表1可以看出,與對照T1相比,K326和紅大的T2處理和T3處理都增加了煙氣的香氣質,但兩種施肥方式間沒有差異。對于煙氣的香氣量,K326的T1與T2處理、T2和T3處理間沒有顯著差異,但T1與T3處理間存在顯著差異;紅大的3個處理間存在顯著差異,以T3處理香氣量最高。對于煙氣的余味,K326和紅大的各自3個處理間都存在顯著差異(P

3 小結與討論

煙葉的化學成分與其品質存在緊密的聯系。在煙葉的化學成分中,鉀被稱為煙葉的“品質元素”,能夠顯著改善煙葉的燃燒性,增進煙葉香氣、吃味及品質。磷是煙草生長發育所必需的主要營養元素之一,是細胞內磷酸腺苷、核酸及含磷輔酶等的重要組分。煙葉中的糖分在熱分解時產生氨,使煙氣的pH呈酸性,導致煙氣的強度和勁頭降低[11]??偠喾?、石油醚提取物和總類胡蘿卜是許多香氣物質的前體,其含量與感官評吸時煙氣的香氣質、香氣量和余味密切相關。蛋白質和淀粉在煙葉燃燒時會有“燒紙”的味道,令人產生不愉快的感覺,煙堿是煙草生物堿中的最主要化合物。纖維素作為構成煙葉細胞組織和骨架的基本物質,隨著煙葉等級的下降而增加[12]。煙葉中的纖維素對提高煙葉燃燒性有幫助,但其含量過高時,煙葉組織粗糙而容易破碎,且吸煙時產生嗆人的味道,使煙葉的品質下降[13]。

在本研究中,增施硼砂、硫酸鋅和鉬酸銨后,煙葉中鉀和磷的含量顯著提高(P

本研究在當地常規推薦施肥的基礎上,增施硼砂、硫酸鋅和鉬酸銨3種微量元素肥料,通過微肥底施和葉面噴施兩種方式,對云南4種主要栽培烤煙進行了試驗。發現施用微肥會顯著增加煙葉中的鉀、磷、鉬、硼、鋅、總糖、還原糖、石油醚提取物、總類胡蘿卜素、總多酚含量,使煙堿、蛋白質和粗纖維素含量顯著降低,提高了煙葉化學成分的協調性。在煙葉感官評吸中,與對照相比,煙氣的香氣質、香氣量、余味、煙灰的灰色顯著提升,但刺激性和勁頭降低,雜氣增加。在施用方式上微肥葉面噴施效果總體要優于微肥底施。在烤煙栽培區,針對性地增施微肥能有效提高煙葉化學成分的協調性和感官評吸質量。

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