仪器分析课程中“一体化”教学模式的应用_学科教育论文化学是一门实验学科，而仪器分析是化学分析中的一个重要分支，仪器分析实验是仪器分析课程的重要组成部分。要学好仪器分析，必须认真做好仪器分析实验，通过学习本课程，使学生加深对各种仪器分析方法的基础理论和工作原理的理解，正确和熟练把握仪器分析方法的基本操作，培养学生运用仪器分析手段解决实际问题的能力，为学习后续课程及科研工作打下良好的基础。 然而传统的教学方式是“知识传授型”，重视理论教学，课堂教学缺乏趣味性，学生容易产生厌学情绪，实验课和理论课间隔时间长，造成理论与实验的脱节，学习效率低，基本技能的训练欠缺，与高职院校注重实践、注重技能的培养目标相悖，因此，改革传统的教学方法显得尤为迫切。一体化教学是为解决职业教育的理论与实践脱节问题而提出的，我们在分析化学教学中进行了“一体化”教学模式可行性探索尝试，实践证明这种教学模式非常可行。 下面就以原子吸收分光光度计基本操作一节教学过程为例： 一、教学设计 问题：微量元素的测定学生讨论，提出解决方法教师引出原子吸收光谱法教师介绍原子吸收分析流程教师演示原子吸收分光光度计操作学生操作原子吸收分光光度计学生提出操作中出现的问题教师讲解注意事项、问题的原因、解决办法问题：原子吸收为何能够测定原子吸光度教师讲授仪器结构、工作原理学生讨论、比较与紫外可见分光光度计的异同阅读其他型号仪器、比较操作方法教师总结，提出问题学生思考，为下次课准备。 二、教学过程 1、课程引入 问题1：食品营养和安全是现代生活中与每个人关系最为密切的两大主题，微量元素与重金属污染又是食品营养安全的重要组成部分，这些都与分析检测工作分不开。现有一食品样品需要测定其中微量金属元素（例如Zn、Mg、Pb、Cu等）的含量，请问可以采用什么方法？说出你所熟悉的方法。 问题1的解决：可以采用电位分析法、紫外可见分光光度法、化学法等。这些方法各有其特点，但灵敏度都相对低，在测量微量元素时显得不足，另外易受其它共存基体的干扰。原子吸收分光谱法是解决这类问题非常好的一种方法。 2、原子吸收光谱法分析流程 原子吸收分析的流程：光源原子化器分光系统检测系统。试液经吸样毛细管吸入原子化器，在高速气流作用下喷射成细雾与燃气混合后进入燃烧的火焰中，被测元素在火焰中转化为原子蒸气。气态的基态原子吸收从光源发射出的与被测元素吸收波长相同的特征谱线，使该谱线的强度减弱，再经分光系统分光后，由检测器接收。产生的电信号，经放大器放大，由显示系统显示吸光度或光谱图。 3、阅读说明书 在同学们面前摆放着原子吸收分光光度计的仪器使用说明书，请仔细阅读其中的仪器简介及操作方法部分，对仪器有个基本了解。对照仪器实物了解仪器的电、气路连接以及各功能钮的作用。 4、原子吸收分光光度计的开关机步骤 接通电源打开电脑安装空心阴极灯开主机打开操作软件初始化寻峰设置实验条件检查排水安全联锁装置开空气压缩机开乙炔钢瓶调节气体压力点火样品测定数据保存测定完毕关闭乙炔钢瓶火焰熄灭后关空气压缩机关排风退出工作软件关闭主机电源关闭电脑填写仪器使用记录。 5、仪器基本操作（教师演示，学生操作练习） 按照上述仪器操作步骤开机空心阴极灯的安装（灯的选择、安装方法）光源对光波长调节燃烧器对光调节燃烧器的位置工作软件的使用灯的预热（灯电流的选择按仪器推荐电流）波长的选择（285.2nm）狭缝选择（0.4nm）。 6、操作注意 在教师演示过程中讲解操作注意事项，在每一操作步骤进行时提醒学生注意之处。 （1）点火时先开空气，后开乙炔；关机时先关乙炔后关空气。 （2）完成寻峰、点火之前有时需要调节燃烧器的位置，使空心阴极灯发出的光线在燃烧缝的正上方，与之平行。 （3）与氮气、空气、氧气钢瓶不同，乙炔钢瓶内充活性炭与丙酮，乙炔溶解在丙酮中，使用时不可完全用完，必须留出0.5MPa，否则乙炔挥发进入火焰，会造成燃烧不稳定。 （4）仪器在接入电源时应有良好的接地。 （5）原子吸收分析中经常接触电器设备、高压钢瓶，需使用明火，因此应时刻注意安全，掌握必要的电器常识、急救知识、灭火器的使用知识。 （6）安装好空心阴极灯后应将灯室门关闭，灯在转动时不得将手放入灯室内。 （7）当按下点火按钮时应确保其他人员的手、脸不在燃烧室上方，最好关闭燃烧室防护罩。 （8）不得在火焰上放置任何东西，或将火焰挪作他用。 （9）在燃烧过程中不可用手接触燃烧器。测定过程中最好将燃烧室防护罩关闭，高温火焰可能产生紫外线，灼伤人的眼睛。 （10）火焰熄灭后燃烧器仍有高温，20分种内不可触摸。 7、紧急情况处理 试验过程中如发生气体泄漏、停电等紧急情况应首先按下紧急熄火开关，关闭乙炔钢瓶总阀，打开实验室窗户，检查事故的原因，排除后重新开始。 仪器内部设置了完整的安全保护装置，包括燃气泄漏报警器（当有燃气泄漏时仪器会发出警报声）、空气压力检测（当空气压力低于2.0bar，仪器报警）、废液液位检测、火焰状态监测。只有当全部的安全装置都处在正常状态下时，仪器才能点火测量。任何异常情况都可能使火焰熄灭，并提供报警信号。 8、仪器的维护保养 开机前，检查电路的接触、气路的密封性；测量过程中应注意使用蒸馏水校零，废液瓶中的废液不应流出；日常工作后应用蒸馏水吸喷510min进行清洗；仪器点火时，先开助燃气然后开燃气，关闭时先关燃气然后关助燃气；乙炔钢瓶工作时应直立，严禁剧烈振动和撞击，防止日晒雨淋。 9、学生操作 对照教师讲解的方法，解决操作中出现的问题（教师可设置一些常见故障，由学生自行解决）：原子吸收分光光度计为何能够测定原子的吸光度？结构及原理是什么？ 10、原子吸收分光光度计的结构（教师讲解）： 光源原子化系统分光系统（单色器）检测系统 空心阴极灯 原子化器 分光系统 检测系统 11、原子吸收分光光度计的类型（教师讲解）： 单道单光束型 单道双光束型 双道单光束型 双道双光束型 多道原子吸收分光光度计。 12、技能提高 阅读其他型号仪器说明书，对照说明书操作仪器，比较不同型号仪器的操作异同。 13、总结 测定元素：部分金属元素与非金属元素。 为什么能测定这些元素？光吸收定律。 仪器结构：四个部分。 样品的状态：火焰原子化法溶液；无火焰原子化法固体或溶液。 空心阴极灯安装调节的目的、方法； 仪器开机操作方法； 使用维护注意事项。 14、思考题 每个元素测量时所选择的波长、狭缝、灯电流是否应一样呢？ 如何利用仪器测定元素的浓度？