仪器分析课程教学设计.doc

仪器分析专业名称；工业分析与检验专业课程学分：5 总学时：90 课程类型 专业核心课程一、 课程定位为工业分析与检验专业的专业核心课程，根据检验专业的人才培养目标，对应检验工的岗位需求，整合教学内容，“教学做”一体化、项目导向、任务驱动教学，体现职业道德培养和职业素质养成的需要。通过本课程的学习，使学生掌握常用仪器分析的方法，熟练使用分析仪器，更重要的是学会正确选择分析方法，解决相应问题，具备从事轻化产品检验的能力，为学生将来从事轻工产品和化工产品的检验和管理工作打下良好的技术基础。它以无机化学，分析化学、有机化学及物理学等课程的学习为基础，是下一步进行顶岗实习的基础。二、 课程教学设计理念和思路以职业能力培养为重点，与行业企业合作，根据行业企业发展需要和完成检验工工作任务所需要的知识、能力、素质要求。本课程倡导项目教学法，以工作任务为中心组织课程内容，并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，并构建相关理论知识，发展职业能力。其总体设计思路是，课程内容突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。项目设计以具体实训项目为线索来进行，项目如下：纯碱中微量铁测定、废液中Co2+和Cr3+检测、水中苯酚含量分析、自来水中钙含量测定、水中铜含量分析、洗发水pH值的测定、牙膏中氟含量检验、废液中I-和Cl-的分析、白酒中杂醇油的测定、乙醇中微量水分析、西瓜中多糖的测定以及茶叶中咖啡因的分析等。这些项目包含了仪器分析类型：可见光光度法、紫外光分光光度法、原子吸收分光光度法、电位分析法、气相色谱法和高效液相色谱法。应用了标准曲线法、标准加入法、比较法、归一化法、内标法及外标法等定量分析方法。并且在实操中全面接触到检验所需的多种试剂和仪器、可见光分光光度计、紫外光分光光度计、火焰型原子吸收光谱仪、石墨炉型原子吸收光谱仪、酸度计、离子计、气相色谱仪和高效液相色谱仪等设备，全面培养学生的知识、能力与素质，并为学生可持续发展奠定良好的基础。三、 整体课程教学目标1.能力目标（1）能够根据送检的轻工样品或化工样品，初步制定与分析样品；（2）能够采用仪器分析方法制定与分析样品检验的技术问题，能胜任检验工岗位的技能要求。2.知识目标（1）掌握可见光分光光度法、紫外光分光光度法、原子吸收光谱法、电位分析法、气相色谱法，高效液相色谱法的基本知识与理论；（2）掌握标准曲线法、比较法、标准加入法、归一化法、内标法、外标法等定量方法；（3）掌握可见光分光光度计、紫外光分光光度计、火焰型原子吸收光谱仪、石墨炉型原子吸收光谱仪、酸度计、离子计、气相色谱仪和高效液相色谱仪的使用。3.素质目标（1）培养学生勤奋学习、求真、求实的科学品德能力；（2）自主学习能力、逻辑思维能力、信息技术使用能力；（3）现实职业工作场所需要的实践能力；（4）创新意识、安全意识、规范的操作习惯和环境保护意识。四、 课程教学内容与学时安排 序号学时单元名称项目名称其他内容教学方法与手段考核方式116可见光分光光度法项目1 纯碱中微量铁的测定项目2 废液中Co2+和Cr3+的同时检测现场教学法；互动启发法；项目驱动教学法；小组讨论；归纳总结。过程考核 + 实践考核28紫外光分光光度法项目3 水中苯酚的定量分析现场教学法；互动启发法；项目驱动教学法；小组讨论；归纳总结。过程考核 + 实践考核314原子吸收光谱法项目4 自来水中钙含量的测定项目5 废水中铜离子的检测现场教学法；互动启发法；项目驱动教学法；小组讨论；归纳总结。过程考核 + 实践考核416电位分析法项目6 洗发水pH值的测定项目7 牙膏氟含量的检测项目8 废液中I-和Cl-的连续分析现场教学法；互动启发法；项目驱动教学法；小组讨论；归纳总结。过程考核 + 实践考核522气相色谱法项目9 白酒中杂醇油的测定项目10 乙醇中微量水的分析现场教学法；互动启发法；项目驱动教学法；小组讨论；归纳总结。过程考核 + 实践考核614高效液相色谱法项目11 西瓜中多糖的测定项目12 茶叶中咖啡因含量的检测现场教学法；互动启发法；项目驱动教学法；小组讨论；归纳总结。过程考核 + 实践考核五、 能力训练项目设计编号能力训练项目名称能力训练任务名称拟实现的能力目标相关支撑知识训练方式手段及步骤结果（可展示）1项目1 纯碱中微量铁的测定任务1-1:分析方法制定分析方法制定能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力纯碱的构成，铁的检测方法。教师讲解，布置项目任务，查阅资料，讨论，制定方案。方案任务1-2:定量分析方法制定与实施完成溶液的准确吸取、显色溶液配制、标准系列溶液配制的基本操作技能，应用标准曲线法定量分析的能力，对常用的可见分光光度计的使用能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。显色反应和显色剂、显色条件的选择，标准系列溶液的配制方法和步骤，朗伯比尔定律，可见光分光光度计的基础知识，操作过程和步骤，标准曲线法的知识。在教师指导下，选定显色剂、定量分析方法和测试仪器，按朗伯比尔定律适应范围计算标准系列溶液的浓度范围，选择合适的样品稀释倍数，测定吸光度，完成实验操作。检验报告任务1-3:结果分析分析问题的能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。朗伯比尔定律知识、仪器操作方法和步骤，常见的检测问题、原因、解决。整理实操结果，讨论，结论，教师总结。检验报告，相关系数评价2项目2 废液中Co2+和Cr3+的同时检测任务2-1:分析方法制定分析方法制定能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力Co2+和Cr3+的物理性质，双组分体系的测定方法。教师讲解，布置项目任务，查阅资料，讨论，制定方案。方案任务2-2:定量分析方法制定与实施应用标准曲线法求解摩尔吸光系数的能力，完成双组分体系的分析技能，对常用的可见分光光度计的使用能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。标准系列溶液的配制方法和步骤，吸光系数的测定，吸光度的加和性，可见光分光光度计的基础知识，操作过程和步骤，双组分体系的分析知识。在教师指导下，选用合适的分析仪器，完成两种离子的吸收曲线绘制，确定各自的最大吸收波长。按吸光度的加和性计算样品的浓度，完成实验操作。检验报告任务2-3:结果分析分析问题的能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。吸光度的加和性知识、仪器操作方法和步骤，常见的检测问题、原因、解决。整理实操结果，讨论，结论，教师总结。检验报告，与真值对比，评价检验结果的准确度高低。3项目3水中苯酚的定量分析任务3-1:分析方法制定分析方法制定能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力苯酚的分子结构，苯酚的检测方法。教师讲解，布置项目任务，查阅资料，讨论，制定方案。方案任务3-2:定量分析方法制定与实施完成储备溶液的稀释、无色的有机物标准系列溶液配制的基本操作技能，应用紫外光吸收法定量分析的能力，对常用的紫外光分光光度计的使用能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。紫外吸收光谱的产生，电子的跃迁，生色团及助色团的作用，紫外光分光光度计的基础知识，操作过程和步骤。在教师指导下，选择比色皿类型和测试仪器，按朗伯比尔定律适应范围计算无色的有机物标准系列溶液的浓度范围，选择合适的样品稀释倍数，测定吸光度，完成实验操作。检验报告任务3-3:结果分析分析问题的能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。朗伯比尔定律知识、红移与最大吸收波长的关系，仪器操作方法和步骤，常见的检测问题种类、原因、解决。整理实操结果，讨论，结论，教师总结。检验报告，与真值对比，评价检验结果的准确度高低。相关系数评价4项目4自来水中钙含量的测定任务4-1:分析方法制定分析方法制定能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力钙的原子结构，钙的检测方法。教师讲解，布置项目任务，查阅资料，讨论，制定方案。方案任务4-2:定量分析方法制定与实施完成金属离子标准系列溶液配制的基本操作技能，应用原子吸收法定量分析金属离子的能力，对常用的火焰型原子吸收光谱仪的使用能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。共振线，原子吸收光谱的产生，元素空心阴极灯的作用，火焰型原子化系统的原理。火焰型原子吸收光谱仪的基础知识，操作过程和步骤。在教师指导下，选择测试仪器和测定条件，选择合适的样品稀释倍数，测定吸光度，完成实验操作。检验报告任务4-3:结果分析分析问题的能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。元素特征谱线知识，仪器操作方法和步骤，常见的检测问题、原因、解决。整理实操结果，讨论，结论，教师总结。检验报告，与真值对比，评价检验结果的准确度高低。相关系数评价5项目5废水中铜离子的检测任务5-1:分析方法制定分析方法制定能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力铜的原子结构，铜的检测方法。教师讲解，布置项目任务，查阅资料，讨论，制定方案。方案任务5-2:定量分析方法制定与实施完成标准加入法系列溶液配制的基本操作技能，对石墨炉型原子吸收光谱仪的使用能力。石墨炉型原子化系统的原理。石墨炉型原子吸收光谱仪的基础知识，操作过程和步骤。在教师指导下，选择测试仪器和测定条件，测定溶液的吸光度，完成实验操作。检验报告任务5-3:结果分析分析问题的能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。惰性气体的作用，仪器操作方法和步骤，常见的检测问题、原因、解决。整理实操结果，讨论，结论，教师总结。检验报告，与真值对比，评价检验结果的准确度高低。6项目6洗发水pH值的测定任务6-1:分析方法制定分析方法制定能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力洗发水的组成，pH的测定方法。教师讲解，布置项目任务，查阅资料，讨论，制定方案。方案任务6-2:定量分析方法制定与实施完成标准缓冲溶液配制的技能能力，对酸度计的使用能力，自主学习的能力。能斯特方程的原理。pH玻璃电极的工作原理，酸度计操作步骤。在教师指导下，选择测试仪器和测定条件，测定样品的pH值，完成实验操作。检验报告任务6-3:结果分析分析问题的能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。酸度计校正的必要性，仪器操作方法和步骤，常见的检测问题、原因、解决。整理实操结果，讨论，结论，教师总结。检验报告，与真值对比，评价检验结果的准确度高低。7项目7牙膏氟含量的检测任务7-1:分析方法制定分析方法制定能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力牙膏中氟的作用，氟含量的测定方法。教师讲解，布置项目任务，查阅资料，讨论，制定方案。方案任务7-2:定量分析方法制定与实施完成总离子强度调节剂配制的技能能力，对离子计的使用能力，自主学习的能力。标准加入法溶液的配制。氟电极的工作原理，离子计操作步骤。在教师指导下，选择测试仪器和测定条件，测定牙膏溶液的电动势，完成实验操作。检验报告任务7-3:结果分析分析问题的能力，自主学习的能力。电极响应斜率实际值测定的必要性，仪器操作方法和步骤，常见的检测问题、原因、解决。整理实操结果，讨论，结论，教师总结。检验报告8项目8废液中I-和Cl-的连续分析任务8-1:分析方法制定分析方法制定能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力滴定法，溶度积常数，分步沉淀。教师讲解，布置项目任务，查阅资料，讨论，制定方案。方案任务8-2:定量分析方法制定与实施电位滴定仪器的装置能力，指示电极的选择能力，电位滴定终点的确定能力及自主学习的能力。分步沉淀滴定的原理，电动势突跃的特征，电位二次微商计算法确定终点的知识。在教师指导下，选择测试仪器和测定条件，测定样品溶液的电动势，完成实验操作。检验报告任务8-3:结果分析分析问题的能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。粗滴的必要性，电动势突跃的判断，常见的问题、原因、解决。整理实操结果，讨论，结论，教师总结。检验报告，与真值对比，评价检验结果的准确度高低。9项目9白酒中杂醇油的测定任务9-1:分析方法制定分析方法制定能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力杂醇油的组成，醇的测定。教师讲解，布置项目任务，查阅资料，讨论，制定方案。方案任务9-2:定量分析方法制定与实施能用气相色谱法定性分析和定量分析有机物，应用外标法定量分析的能力，对常用气相色谱仪的使用能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。气相色谱分离原理、气相色谱仪工作流程、六个系统的作用，固定相、色谱分离条件的选择，色谱检测器，定性分析方法、外标法定量。在教师指导下，选择测试仪器和色谱操作条件，分离和检测白酒中杂醇油，完成实验操作。检验报告任务9-3:结果分析分析问题的能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。色谱分离杂醇油的条件选择，定性分析的知识，常见的检测问题、原因、解决。整理实操结果，讨论，结论，教师总结。检验报告，与真值对比，评价检验结果的准确度高低。10项目10乙醇中微量水的分析任务10-1:分析方法制定分析方法制定能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力工业乙醇的组成，水的测定。教师讲解，布置项目任务，查阅资料，讨论，制定方案。方案任务10-2:定量分析方法制定与实施内标物的选择能力，内标法定量分析的能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。绝对校正因子和相对校正因子的知识，内标法定量的优点。在教师指导下，选择测试仪器和气相色谱操作条件，分离和检测乙醇中水，完成实验操作。气相色谱图任务10-3:结果分析分析问题的能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。气相色谱分离水的条件选择，内标物的选择条件，常见的检测问题、原因、解决。整理实操结果，讨论，结论，教师总结。检验报告11项目11西瓜中多糖的测定任务11-1:分析方法制定分析方法制定能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力工业乙醇的组成，水的测定。教师讲解，布置项目任务，查阅资料，讨论，制定方案。方案任务11-2:定量分析方法制定与实施用高效液相色谱法定性分析有机物的能力，对高效液相色谱仪的使用能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。液相色谱分离原理、液相色谱仪工作流程、梯度洗提装置的作用，差示折光检测器的工作原理。在教师指导下，选择测试仪器和液相色谱操作条件，分离和检测西瓜中果糖，葡萄糖和蔗糖的含量。液相色谱图任务11-3:结果分析分析问题的能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。西瓜的前处理，液相色谱分离糖的条件选择，常见的检测问题、原因、解决。整理实操结果，讨论，结论，教师总结。检验报告12项目12茶叶中咖啡因含量的检测任务12-1:分析方法制定分析方法制定能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力工业乙醇的组成，水的测定。教师讲解，布置项目任务，查阅资料，讨论，制定方案。方案任务12-2:定量分析方法制定与实施能用外标法定量分析有机物含量的能力，对高效液相色谱仪的使用能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。正相色谱、反相色谱的知识，紫外检测器的工作原理，外标法的定量分析方法。在教师指导下，选择测试仪器和液相色谱操作条件，分离和检测茶叶中咖啡因的含量。液相色谱图任务12-3:结果分析分析问题的能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。茶叶中咖啡因的提取，液相色谱分离咖啡因的条件选择，常见的检测问题、原因、解决。整理实操结果，讨论，结论，教师总结。检验报告六、考核方案设计序号考核主要内容考核要求评分标准分数分配1资料查阅、项目计划与决策查阅资料全面，项目计划合理，准备充分全面达到考核要求为优，大部分达到为良，基本达到为及格202项目实施在规定时间内完成项目，仪器参数设置合理，溶液配制合格，仪器操作规范正确，实践过程中有完整的详细的记录全面达到考核要求为优，大部分达到为良，基本达到为及格，违反操作规程、安全规程为不及格303项目讨论、总结报告能完整总结项目内容，能准确分析结果、实践中出现的各种现象，正确地回答思考题全面达到考核要求为优，大部分达到为良，基本达到为及格25 4职业素质遵守纪律，态度端正、认真学习，积极参与各项任务，与其他同学沟通、配合好全面达到考核要求为优，大部分达到为良，基本达到为及格155创新能力能够提出自己的见解，有一定的创新点有创新点为优，能够积极提出自己的见解为良，基本达到为及格10合计100七、教材、资料1.教材：仪器分析第二版，林新花主编，华南理工大学出版社，2008年2.主要参考书及参考资料/cai/xdyf/%CF%D6%B4%FA%D2%C7%B7%D6/XdyfLogin.asp8/chem/jpkc/instrument/teaching-plan.htm八、教学单元设计示例教学单元名称：可见光分光光度法授课教师： 授课班级：轻检专业二年级学时数：16授课日期： （略）教学场所要求： 1.多媒体课室2.实训中心教学目标能力目标知识目标素质目标完成标准系列溶液配制的基本操作技能，应用标准曲线法定量分析的能力，对常用的可见分光光度计的使用能力，团队合作与沟通能力、自主学习的能力。应知：掌握标准系列溶液的配制方法，朗伯比尔定律，可见光分光光度计的操作，标准曲线法的知识。应会：双组分体系的光度分析。培养学生规范的操作习惯；现实职业工作场所需要的实践能力。教学重点1. 标准系列溶液的配制2. 光的吸收原理-朗伯比尔定律3. 标准曲线法的定量方法4 . 未知样的稀释倍数训练任务或案例项目1 纯碱中微量铁的测定项目2 废液中Co2+和Cr3+的同时检测教学准备可见光分光光度计实训室；溶液配制室；仿真软件；可见光分光光度法的课件；多媒体课室。课后作业如何评价标准曲线的可靠性？教学体会1. 标准系列溶液的配制影响后续的标准曲线准确性，所以要求学生严格按照操作规程完成标准溶液的配制。2. 能力训练的重点是吸量