王煥英
(衡水學(xué)院化工學(xué)院,河北衡水053000)
2014年2月26日,國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議部署加快構(gòu)建以就業(yè)為導(dǎo)向的現(xiàn)代職業(yè)教育體系,引導(dǎo)一批普通本科高校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型,并將此作為即將印發(fā)的《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》和《現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)規(guī)劃》的重點(diǎn)任務(wù)之一[1]。
培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才需要高校主動(dòng)轉(zhuǎn)型,尤其是地方新建本科院校需要由理論研究型向地方應(yīng)用型轉(zhuǎn)型,教育大計(jì),教師為本,學(xué)校轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵是教師轉(zhuǎn)型,教師轉(zhuǎn)型的途徑除了外出進(jìn)修、企業(yè)鍛煉外,在日常教學(xué)中還要注意與生產(chǎn)、生活相結(jié)合。課堂上列舉實(shí)例,部分留作課下作業(yè),這樣既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,又能提高學(xué)生動(dòng)手能力,并與學(xué)生培養(yǎng)方案相聯(lián)系,努力做到“教、學(xué)、做”一體化。
學(xué)生培養(yǎng)方案中有畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)),教師可以在平時(shí)上課的過(guò)程中啟發(fā)學(xué)生,平時(shí)注意積累,對(duì)學(xué)生感興趣的知識(shí)點(diǎn)加以引導(dǎo),為學(xué)生畢業(yè)論文選題工作做準(zhǔn)備。筆者上課過(guò)程中所留的三個(gè)項(xiàng)目其中就有三個(gè)題目讓學(xué)生作為畢業(yè)論文進(jìn)行了深入研究,尤其是儀器分析這門(mén)課,和實(shí)際生活聯(lián)系較緊密,作者在儀器分析教學(xué)過(guò)程中注重運(yùn)用教、學(xué)、做一體化方法。為使學(xué)生所學(xué)知識(shí)盡快地應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)、生活中,將實(shí)例留給學(xué)生作為課下作業(yè),讓學(xué)生首先根據(jù)課堂所學(xué)知識(shí),找出合適的儀器分析方法,然后寫(xiě)出具體步驟。老師先把握一下大概方向,通過(guò)后讓學(xué)生自己找條件進(jìn)行檢測(cè)。有些項(xiàng)目學(xué)生比較感興趣,可作為進(jìn)行下一步深入研究,申報(bào)校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新課題,有的作為畢業(yè)論文題目繼續(xù)研究。比如,儀器分析開(kāi)課初,講緒論時(shí),將一些題目留給學(xué)生:衡水湖水中重金屬離子的檢測(cè)、衡水湖水中有機(jī)污染物的檢測(cè)、糧食中氨基酸含量的測(cè)定、飼料添加劑中氨基酸含量的測(cè)定等,帶著這些問(wèn)題去聽(tīng)課,選擇出合適的測(cè)定方法,然后測(cè)定出結(jié)果,可以收到事半功倍的效果。下面就以這幾個(gè)項(xiàng)目為例,闡述“教、學(xué)、做”一體化的具體運(yùn)用。
氨基酸是生物體不可缺少的營(yíng)養(yǎng)成分之一,均衡攝取氨基酸是保證身體處于健康狀態(tài)的根本條件,無(wú)論缺乏哪種氨基酸都會(huì)對(duì)身體健康產(chǎn)生不利影響。測(cè)定食品中氨基酸含量對(duì)人們的飲食具有重大指導(dǎo)意義。所以在儀器分析教學(xué)緒論里面,我選的項(xiàng)目里就有“食品(大米、小米、黃豆等)中氨基酸含量測(cè)定”,讓學(xué)生思考,學(xué)生也可以查文獻(xiàn),并根據(jù)后面所學(xué)課堂知識(shí)選擇最合適的測(cè)定方法。
儀器分析課程主要內(nèi)容有色譜法、光學(xué)分析法和電化學(xué)分析法以及熱分析法。學(xué)生通過(guò)查文獻(xiàn)并結(jié)合課上所學(xué)知識(shí)得知:分光光度法測(cè)定食品中氨基酸含量,時(shí)間短,操作相對(duì)簡(jiǎn)便,但是有吸收的這一小部分的吸收光譜是合并在一起的,沒(méi)有分開(kāi),線性范圍小,需要用數(shù)學(xué)分光光度法計(jì)算,后期處理數(shù)據(jù)較麻煩,并會(huì)產(chǎn)生較大的誤差;氣相色譜法測(cè)定時(shí),試樣要經(jīng)過(guò)衍生,這個(gè)過(guò)程中要求高溫?zé)o水,條件苛刻,實(shí)驗(yàn)過(guò)程較麻煩,而且不符合目前提倡的綠色環(huán)保的要求;電化學(xué)方法操作簡(jiǎn)單、無(wú)污染、無(wú)放射,但是大部分氨基酸不符合直接測(cè)定的要求,因而不符合要求的氨基酸要衍生,使之符合要求。甲醛滴定是在原有溶液中加入甲醛溶液,氨基經(jīng)過(guò)這一反應(yīng)丟失了原本的堿性特性,而原來(lái)同時(shí)具有羧基與氨基的內(nèi)鹽由于失去氨基從而釋放出羧基使原溶液呈酸性,經(jīng)反應(yīng)之后,原溶液的電化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。這時(shí)利用酸度計(jì)和原有體系互相作用形成電池,再根據(jù)滴定游離羧基所使用的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液計(jì)算被測(cè)液氨基酸的含量。甲醛滴定法測(cè)定所需時(shí)間少,沒(méi)有復(fù)雜的操作,對(duì)操作技術(shù)限制小,并采用電位滴定計(jì)進(jìn)行滴定,結(jié)果更精確。
通過(guò)使用電位滴定法進(jìn)行甲醛滴定、pH酸度計(jì)測(cè)定的方法對(duì)食品中的氨基酸含量進(jìn)行了測(cè)定,通過(guò)控制變量法確定了最佳的實(shí)驗(yàn)條件,通過(guò)改變甲醛加入量、提取時(shí)間、提取溫度和終點(diǎn)pH值等實(shí)驗(yàn)因素,探索四種因素在其中三種不變情況下改變其中一種因素對(duì)氨基酸測(cè)定結(jié)果的影響,最后得出了準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
此次氨基酸測(cè)定,從方法選取、條件控制、實(shí)驗(yàn)具體操作都由學(xué)生獨(dú)立完成,學(xué)生通過(guò)動(dòng)手“做”,把課堂上老師“教”的有關(guān)電位測(cè)定方面的知識(shí)真正都“學(xué)”到了手。
衡水湖是飲用水水源,湖水的清潔程度直接關(guān)系居民健康。儀器分析緒論部分筆者把“衡水湖水體中有機(jī)污染物含量測(cè)定”預(yù)留給學(xué)生,讓學(xué)生查文獻(xiàn),并根據(jù)后面所學(xué)理論知識(shí)選出合適的測(cè)定方法。學(xué)生通過(guò)調(diào)研并結(jié)合課堂知識(shí)得知:水體中有機(jī)污染物含量測(cè)定方法有紫外分光光度法和氣相色譜法等。他們首先對(duì)湖水進(jìn)行了預(yù)處理,采用紫外分光光度法測(cè)得水體中揮發(fā)酚和甲醛的含量,氣相色譜法測(cè)得湖水中苯和甲苯的含量。學(xué)生通過(guò)衡水湖有機(jī)污染物的測(cè)定,對(duì)課本上所學(xué)的紫外分光光度法以及氣相色譜法測(cè)定原理、儀器使用等都真正掌握并進(jìn)行了運(yùn)用,“教、學(xué)、做”一體化得到了充分的體現(xiàn)。
衡水湖水體中除有機(jī)污染物外還有一些重金屬離子,重金屬在環(huán)境中難以被代謝,卻能在生物鏈的逐級(jí)放大下,累積在人體內(nèi),破壞人體的蛋白質(zhì),構(gòu)成危害。儀器分析課程開(kāi)課初給學(xué)生預(yù)留的項(xiàng)目“衡水湖水體中重金屬離子含量的測(cè)定”。通過(guò)后續(xù)儀器分析課程的學(xué)習(xí),學(xué)生了解到水質(zhì)重金屬含量檢測(cè)的方法主要有色譜法、極譜法、分光光度法和原子光譜法(原子吸收、原子發(fā)射和原子熒光光譜法)[2]。
學(xué)生綜合上述幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn),考慮到實(shí)驗(yàn)多方面的因素和準(zhǔn)確性,采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定了衡水湖水中鎘、鉛、銅、鐵等離子的含量。
根據(jù)儀器分析課程大綱要求,儀器分析主要講述內(nèi)容有色譜法(氣相色譜法和液相色譜法)、光學(xué)分析法(紫外分光光度法、紅外分光光度法、原子發(fā)射光譜法、原子吸收分光光度法)、電化學(xué)分析法(電位滴定法、極譜分析法等)以及熱分析法。通過(guò)上面三個(gè)實(shí)例的檢驗(yàn)測(cè)定,前三大部分內(nèi)容均有涉及(熱分析法在企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用不多,未涉及)。學(xué)生對(duì)課堂上所講的色譜分析法、光學(xué)分析法、電化學(xué)分析法的原理、儀器使用、方法運(yùn)用、誤差來(lái)源及消除等全部掌握,并對(duì)不同方法的應(yīng)用范圍、應(yīng)用條件有了更直觀的認(rèn)識(shí),真正做到了“教、學(xué)、做”一體化,學(xué)生反映效果很好,收獲很大,為學(xué)生畢業(yè)后實(shí)現(xiàn)與社會(huì)的無(wú)縫對(duì)接又跨越了一步。
[1]地方本科院校怎樣轉(zhuǎn)型,人民日?qǐng)?bào),2014,http://xueshu.baidu.com.
[2]付海曦,劉威,張春輝,等.水體中重金屬離子的檢測(cè)方法研究進(jìn)展[J].理化檢驗(yàn)化學(xué)分冊(cè),2012,48(4):496-503.