水蒸氣蒸餾的基本原理精選(九篇)
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第1篇：水蒸氣蒸餾的基本原理范文
化學學科中有不少需要記憶的概念、符號、數(shù)據(jù)、化學方程式等等。那么接下來給大家分享一些關(guān)于初三化學補救的方法，希望對大家有所幫助。
初三化學補救的方法一、復(fù)習時要夯實基礎(chǔ)，提高能力
強化基礎(chǔ)就是在復(fù)習時不能脫離課本、脫離《課程標準》。在化學學科的中考復(fù)習策略中，重在夯實“雙基”?！半p基”是任何考試的敲門磚，要防止進行“超綱”復(fù)習，夯實“雙基”的方法一般有：
1.依據(jù)課標夯實“雙基”
中考命題的依據(jù)是《全日制義務(wù)教育課程標準》，教師和考生都要認真學好《課程標準》，把握好復(fù)習范圍和要點、知識的寬度和廣度。
2.緊扣教材夯實“雙基”
教材是命題的出發(fā)點和歸宿，回歸教材是每年中考命題的一個突出特點。中考很多試題的立意源自教材，還有很多試題是對教材中的實驗裝置、實驗現(xiàn)象等進行了精加工，對教材中的內(nèi)容進行了創(chuàng)造和升華，滲透了新課標的理念。所以復(fù)習時要緊扣教材，重視“雙基”的考查，重視對教材內(nèi)容的考查。
3.熟讀知識點夯實“雙基”
化學是理科中的文科，許多知識點需要記憶。對于一些必知必會的內(nèi)容要整理出來，利用空暇時間熟讀，這肯定是一種能提高化學成績的復(fù)習方法。
二、改變教與學的方式激發(fā)興趣
在復(fù)習課中，往往都是教師通過歸納、概括的手段來羅列知
識，從重難點知識的梳理到典型習題的剖析以及做題方法的分析，教師講得非常細致，分析地十分透徹，總結(jié)特別全面而且條理清楚，老師往往樂道于這種復(fù)習方式。但對于學生而言，原來會的學生早會了，不會的還是不會，因為講解省略了學生的思維，長此以住，也就形成了“學生上課聽得懂，課后或考試不會思考、不會做題、束手無策”的現(xiàn)象。尤其基礎(chǔ)差的學生感到枯燥乏味，漫不經(jīng)心，無法激發(fā)他們的興趣。
如果老師改變教學方式，針對每節(jié)課的復(fù)習目標，提出一些創(chuàng)設(shè)性的問題，讓學生思考，或者設(shè)計出一組訓(xùn)練題讓學生先做題，然后教師借題發(fā)揮，引導(dǎo)學生對題目進行分析、討論、研究，讓學生在積極主動地探索研究中，發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的東西，掌握“知識、方法”。學生就會精神振奮，精力集中地思考問題，在解答題目的過程中鞏固所學的知識，學生的智力與能力會得到訓(xùn)練與提高。例如復(fù)習酸的化學性質(zhì)時，教師可以先讓學生思考一個問題：鑒別鹽酸和蒸餾水的化學方法有幾種?學生的興趣調(diào)動起來了，他們就會認真思考，熱烈討論，積極發(fā)言，最后師生共同整理出酸的化學性質(zhì)。2014中考化學復(fù)習策略參考
教學貴在引導(dǎo)，妙在開竅，因此老師們上復(fù)習課時，應(yīng)把化學方法蘊涵在一定的問題情境之中，為學生提供具體的感性材料、有針對性的訓(xùn)練題，然后用問題引導(dǎo)學生去分析思考，學生解決問題的過程就是獲得知識的過程，讓學生自己發(fā)現(xiàn)、悟出規(guī)律、方法，學生思維活躍了，他們分析問題、解決問題的能力就會極大地提高。
三、復(fù)習時要重視溫故而知新
復(fù)習課的教學，并不是新瓶裝舊酒，只要注意方法同樣能夠激發(fā)和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在夯實知識的基礎(chǔ)上，教師要注意引導(dǎo)學生運用所歸納的知識去解決新的問題，在新問題解決的過程中進行科學方法的訓(xùn)練。如在復(fù)習氫氧化鈉的知識中，當分析了氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)后，提出“通過哪些實驗可以證明兩者確實反應(yīng)了化學反應(yīng)”?“鑒別氫氧化鈉和碳酸鈉的方法有哪些”?讓舊知萌發(fā)“新意”，讓老題再生“新知”，讓學生將知識縱橫聯(lián)系，分析類比，融會貫通。
四、科學地選擇習題
要做到科學地選擇習題，老師須認真鉆研新教材，深刻理解新課標，分析近年中考試題的變化，只有教師正確認識了習題的功能，才能準確把握習題的方向，才能做到試題內(nèi)容、題型、難度、題量等符合學生的實際，才能使習題有事半功倍的效果。選擇習題時應(yīng)考慮以下原則：
1、精選精練，不搞題海戰(zhàn)術(shù)
練習，對學生的學習是必不可少的，教師要篩選一些科學的、重要的、與教材貼切的、有針對性的習題讓學生練習，而不是面面俱到，大搞題海戰(zhàn)術(shù)，建議習題也要“少吃多餐”。
2、注重習題的導(dǎo)向性，重視基礎(chǔ)知識和基本能力的訓(xùn)練
老師給學生的習題一定要重視基礎(chǔ)，要以鞏固基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學習興趣，養(yǎng)成良好習慣為主。習題要面向全體，不出偏題、難題、怪題，不出那些模棱兩可、爭論較大的邊緣題。
3、注重習題的創(chuàng)新性，關(guān)注社會熱點問題
新課標和新教材淡化了概念，降低了難度，但相應(yīng)強化了化學與生活、化學與社會、化學與環(huán)境等方面的內(nèi)容。分析近年中考試題就不難發(fā)現(xiàn)，發(fā)生在我們身邊的化學現(xiàn)象，化學知識在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，化學與健康，生產(chǎn)安全與食品安全等成為了考試的熱點。中考試題的導(dǎo)向性是明確的，老師在選擇習題時就要符合這種變化趨勢，平時多收集一些這方面的素材，設(shè)計一些新穎的習題，有意識地加強練習。
4、注重習題的針對性，根據(jù)學生的實際分層次完成習題
習題的難度要分層次，習題的題量要適中，且在完成的時間、數(shù)量上不搞“一刀切”，讓學生有一定的選擇，使每一個學生都得到最好的發(fā)展，都能體會成功的喜悅。讓學生逐步實現(xiàn)由“懂得”到“會做”，由“會做”到“會學”。
五、有效地上好習題課，強化、落實知識
精心選擇了好的習題，還只是成功的一半。如何利用習題進行恰到好處的點撥，更是需要老師用心思考的問題。
有些習題需要教師講解，講解之前首先要非常熟悉試題的重、難點所在，了解學生的答題情況，搞清知識點，擴大知識面，形成知識鏈。做到心中有數(shù)，講解時才能使學生觸類旁通，舉一反三。重點不要放在知識點的簡單記憶和重現(xiàn)上，不要孤立地對基礎(chǔ)知識和基本技能進行簡單訓(xùn)練，而應(yīng)放在分析和解決實際問題的背景中，放在總結(jié)歸納解題規(guī)律、尋找解題方法上。
有些習題可以由同桌互評或?qū)W習小組間講評來完成，這樣會形成濃厚的學習氛圍，能夠全面提高教學成績。對于易錯的習題，課下再進行練習鞏固或下次檢測中再考再鞏固。學生的實際情況存在著很大的差異，教師的教學方法和手段也是多種多樣的，教無定法，找出適合本校實際的最好方法，多從學生的角度思考問題，努力營造和諧的教學氛圍，一定會收到意想不到的效果。
六、復(fù)習時要注重心理素質(zhì)的培養(yǎng)
中考不僅是知識能力的競爭而且是心理素質(zhì)高低的競爭，在考試中一些題目解答不出，許多是因為心理上的原因造成的，平時對一些繁雜的題目不動腦筋，遇到實驗題和一些新信息的題目，就覺得煩躁，即使想到一些思路也是不敢肯定，這都是缺乏信心的表現(xiàn)。有的同學心理不穩(wěn)定，審題不慎，急于求成，考慮不周，中間遇到難題不肯放棄，造成時間的不夠，即使放棄也是心神不寧，造成后面解題時的注意力不集中，這些都是學生解題時的通病。這也說明了學生的心理素質(zhì)差，不會考試，因此，在復(fù)習時一定要重視和加強學生心理素質(zhì)的訓(xùn)練，提高學生的抗壓能力。
化學基本概念和基本原理的學習方法初中化學學科的特之一是基本概念和基本原理較多而且雜亂,對這些基本概念和基本原理的理解是否準確,掌握是否熟練對學好初中化學課程關(guān)系極大。因為基本概念和基本原理是形成正確實驗技能,計算技能的依據(jù),是分析和解決化學問題的基礎(chǔ)。初三學生中對基本概念和基本原理學習不重視,不愿意花時間去理解和記憶,這部分內(nèi)容也是考試中容易失分的地方。
1.通過觀察實驗來幫助理解概念
化學基本概念是從大量的化學事實中總結(jié)概括出來的,如通過觀察水的電解和氫氣在氧氣中燃燒的實驗,可以形成分解反應(yīng)、化合反應(yīng)的概念,還可以加深理解單質(zhì)和化合物的概念。通過觀察酸、堿、鹽溶液的導(dǎo)電性可以形成電離的概念。所以脫離化學事實只是單純的背誦概念不可能有深刻的理解,更談不上能熟練掌握了。
2.找出相關(guān)概念的區(qū)別和聯(lián)系進行對比學習
化學概念之間即有本質(zhì)的區(qū)別又有聯(lián)系,學習時應(yīng)將相關(guān)概念進行比較,從中找出它們之間的不同點和內(nèi)存聯(lián)系。如將化合反應(yīng)和分解反應(yīng)、單質(zhì)和化合物、分子與原子、酸堿鹽的概念分別進行對比學習,就能取到事半功倍的效果。
3.理解概念的組成,注意概念中的關(guān)鍵字、詞
學習中要弄清每個概念是由哪些部分組成的,各部分之間的關(guān)系如何,其中關(guān)鍵部分是什么。如氧化物的概念,包括三部分,一為化合物,二為兩種元素組成,三為其中一種為氧元素三者缺一不可,其關(guān)鍵部分是第二、第三部分。再如溶解度的概念包括四部分,一為一定溫度,二為100克溶劑,三為達到飽和狀態(tài),四為溶解的質(zhì)量。四部分缺一不可,真正懂了,在判斷和溶解度的有關(guān)計算題就不會出現(xiàn)錯誤了。同時,要注意理解概念中關(guān)鍵的字和詞。如單質(zhì)的概念為由同種元素組成的純凈物,關(guān)鍵詞是純凈物,如果將純凈物而改為物質(zhì),你還判斷為單質(zhì)就是錯誤的。因為物質(zhì)包括純凈物和混合物,由同種元素組成的物質(zhì)不一定就是單質(zhì),也可為混合物,如紅磷與白磷、石墨和金剛石,它們都是由一種元素組成,但卻是不同單質(zhì)。
化學解實驗題技巧：看清題目要求是什么，要做的是什么，這樣做的目的是什么。
1、實驗用到的氣體要求是比較純凈，除去常見雜質(zhì)具體方法：
①除水蒸氣可用：濃硫酸、CaCl2固體、堿石灰、無水CuSO4(并且可以檢驗雜質(zhì)中有無水蒸氣，有則顏色由白色藍色)、生石灰等
②除CO2可用：澄清石灰水(可檢驗出雜質(zhì)中有無CO2)、NaOH溶液、KOH溶液、堿石灰等
③除HCl氣體可用：AgNO3溶液(可檢驗出雜質(zhì)中有無HCl)、石灰水、NaOH溶液、KOH溶液
除氣體雜質(zhì)的原則：用某物質(zhì)吸收雜質(zhì)或跟雜質(zhì)反應(yīng)，但不能吸收或跟有效成份反應(yīng)，或者生成新的雜質(zhì)。
2、實驗注意的地方：
①防爆炸：點燃可燃性氣體(如H2、CO、CH4)或用CO、H2還原CuO、Fe2O3之前，要檢驗氣體純度。
②防暴沸：稀釋濃硫酸時，將濃硫酸倒入水中，不能把水倒入濃硫酸中。
③防中毒：進行有關(guān)有毒氣體(如：CO、SO2、NO2)的性質(zhì)實驗時，在通風廚中進行;并要注意尾氣的處理：CO點燃燒掉;SO2、NO2用堿液吸收。
④倒吸：加熱法制取并用排水法收集氣體，要注意熄燈順序。
3、常見意外事故的處理：
①酸流到桌上，用NaHCO3沖洗;堿流到桌上，用稀醋酸沖洗。
②沾到皮膚或衣物上：
Ⅰ、酸先用水沖洗，再用3-5%NaHCO3沖洗;
Ⅱ、堿用水沖洗，再涂上硼酸;
Ⅲ、濃硫酸應(yīng)先用抹布擦去，再做第Ⅰ步。
4、實驗室制取三大氣體中常見的要除的雜質(zhì)：
(1)制O2要除的雜質(zhì)：水蒸氣(H2O)
(2)用鹽酸和鋅粒制H2要除的雜質(zhì)：
水蒸氣(H2O)、氯化氫氣體(HCl，鹽酸酸霧)(用稀硫酸沒此雜質(zhì))
(3)制CO2要除的雜質(zhì)：水蒸氣(H2O)、氯化氫氣體(HCl)
除水蒸氣的試劑：濃流酸、CaCl2固體、堿石灰(主要成份是NaOH和CaO)、生石灰、無水CuSO4(并且可以檢驗雜質(zhì)中有無水蒸氣，有則顏色由白色藍色)等
除HCl氣體的試劑：AgNO3溶液(并可檢驗出雜質(zhì)中有無HCl)、澄清石灰水、NaOH溶液(或固體)、KOH溶液(或固體)[生石灰、堿石灰也可以跟HCl氣體反應(yīng)]
5、常用實驗方法來驗證混合氣體里含有某種氣體：
(1)有CO的驗證方法：(先驗證混合氣體中是否有CO2，有則先除掉)
將混合氣體通入灼熱的CuO，再將經(jīng)過灼熱的CuO的混合氣體通入澄清石灰水?，F(xiàn)象：黑色CuO變成紅色，且澄清石灰水要變渾濁。
(2)有H2的驗證方法：(先驗證混合氣體中是否有水份，有則先除掉)
將混合氣體通入灼熱的CuO，再將經(jīng)過灼熱的CuO的混合氣體通入盛有無水CuSO4中?，F(xiàn)象：黑色CuO變成紅色，且無水CuSO4變藍色。
(3)有CO2的驗證方法：將混合氣體通入澄清石灰水。現(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁。
6、自設(shè)計實驗
(1)試設(shè)計一個實驗證明蠟燭中含有碳氫兩種元素。
第2篇：水蒸氣蒸餾的基本原理范文
關(guān)鍵詞：生物工程專業(yè)分析；教學內(nèi)容；教學方法
“生物工程專業(yè)分析”是生物工程專業(yè)大學生必須學習和掌握的一門專業(yè)工具課，也是一門實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課，并且是學生將來從事科學研究或生產(chǎn)技術(shù)工作必須掌握和具備的技能。湖北工業(yè)大學生物工程專業(yè)為國家特色和湖北省品牌專業(yè)，如何根據(jù)湖北工業(yè)大學生物工程專業(yè)特色合理構(gòu)筑理論和實踐知識結(jié)構(gòu)，為學生今后繼續(xù)深造或走上工作崗位奠定堅實的基礎(chǔ)是本課程的重難點。筆者對“生物工程專業(yè)分析”的理論與實踐教學體系、教學手段與方法等方面進行了一些改革嘗試，希望能與同行老師進行有益的交流探討，提高教學質(zhì)量。
一、精選教學內(nèi)容，構(gòu)建合理的課程體系
生物工程專業(yè)分析內(nèi)容繁雜，包括各種分析方法和分析儀器的原理及應(yīng)用。根據(jù)生物工程專業(yè)分析課程特點及我校多年教學科研經(jīng)驗，將生物工程專業(yè)分析大綱分為13個章節(jié)：第一章，生物工程專業(yè)分析概述，包括物理化學分析及儀器分析方法的概述，樣品的采集、制備、保存和預(yù)處理，樣品分析的誤差與數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容，講解力求深入淺出，聯(lián)系實際，以激發(fā)學生的學習興趣。第二章，物理檢測法，包括密度與相對密度法、折光法與旋光法原理介紹，講解旋光檢測法時利用動畫效果能使學生更快更直接地理解旋光檢測原理。第三章，水分的測定方法，包括干燥法、蒸餾法、卡爾費休法，講解時注意比較三種方法的適用范圍。第四章，酸類物質(zhì)的測定，內(nèi)容包括總酸度的測定、揮發(fā)酸的測定、pH的測定，其中有機酸的分離與測定做簡單講解引導(dǎo)學生自學。第五章，碳水化合物的測定，重點講解還原糖的測定，比較堿性銅鹽法、高錳酸鉀滴定法、薩氏法三種方法原理及適用范圍的異同?？偺恰⒌矸?、纖維、果膠物質(zhì)的測定做簡單講解。第六章，蛋白質(zhì)與氨基酸的測定，本章重點講解凱氏定氮法的原理及應(yīng)用，介紹蛋白質(zhì)快速測定法（雙縮脲法、紫外分光光度法、染料結(jié)合法、水楊酸比色法）的原理，簡單介紹氨基酸分離與測定的原理。第七章，脂類的測定，內(nèi)容包括索氏提取法、酸水解法、氯仿—甲醇提取法、羅紫-哥特里法、巴布科克法和蓋勃法，講解時注意比較各種方法的適用范圍及應(yīng)用原理[1，2]。第八章，紫外吸收光譜分析法，重點講解紫外吸收光譜基本原理，介紹紫外可見分光光度計與紫外吸收光譜的應(yīng)用。第九章，原子吸收光譜分析法，內(nèi)容包括原子吸收光譜分析基本原理，原子吸收分光光度儀，原子吸收光譜定量分析方法，原子吸收光譜操作條件選擇與應(yīng)用。第十章，紅外吸收光譜分析法，內(nèi)容包括紅外光譜基本原理，紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)，紅外光譜儀，紅外圖譜解析，激光拉曼光譜，其中紅外圖譜解析及激光拉曼光譜做簡單介紹引導(dǎo)學生自學。第十一章，質(zhì)譜分析法，本章重點講解質(zhì)譜分析法的基本原理與質(zhì)譜儀，介紹離子峰的主要類型與有機分子裂解類型，引導(dǎo)學生自學質(zhì)譜圖與結(jié)構(gòu)解析，色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。第十二章，氣相色譜分析法，內(nèi)容包括氣相色譜的基本原理，氣相色譜固定相及其選擇，氣相色譜檢測器，分離與操作條件選擇，氣相色譜分析法的應(yīng)用與毛細管色譜法，重點講解氣相色譜原理及應(yīng)用，毛細管色譜法引導(dǎo)學生自學。第十三章，高效液相色譜法，內(nèi)容包括高效液相色譜的原理及特點，主要分離類型，固定相與流動相，影響分離的因素與操作條件選擇，離子色譜法，超臨界流體色譜，其中離子色譜法與超臨界流體色譜做簡單介紹[3]。通過這些內(nèi)容的學習，使學生系統(tǒng)掌握生物工程分析中各種分析方法的原理及應(yīng)用。某種成分的檢測往往有多種方法，因此分析方法的選擇是本課程貫穿始終的內(nèi)容，教學中應(yīng)注意比較各種方法的異同，通過大量實例讓學生掌握各種分析方法的應(yīng)用[4]。
二、充分利用多媒體教學
大部分高校目前雖已廣泛采用多媒體教學，但教師們多利用多媒體展示圖片與文字。在生物工程專業(yè)分析課件中，可充分利用動畫教學。如在講解旋光法的原理時，利用動畫教學，可以形象直觀地展示偏振光的產(chǎn)生以及光活性物質(zhì)使偏振光發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。與小型分析儀器（pH計、折光儀、旋光儀等）相比大型分析儀器（質(zhì)譜分析儀、原子吸收分析儀、紅外分析儀、氣相色譜分析儀、液相色譜分析儀等）的工作原理理解起來更為抽象，充分利用動畫效果可使抽象的原理形象化。如質(zhì)譜分析法中，利用四級桿質(zhì)譜儀原理的動畫效果能使學生直觀感受到質(zhì)譜儀的工作原理；原子吸收分析法中，管式石墨爐原子化器、火焰原子化器、空心陰極燈、霧化器、原子吸收分光光度計的工作原理均可由動畫效果展示；氣相色譜分析法中，傳質(zhì)阻力項、兩項分配、氫火焰離子化檢測器、熱導(dǎo)檢測器、色譜分離、色譜流出曲線、分子擴散、渦流擴散的原理可利用動畫效果展示等。筆者發(fā)現(xiàn)在理論講解中融入動畫效果會讓學生經(jīng)歷豁然開朗的頓悟體驗，使學生能更深入理解各種分析儀器的工作原理。
三、總結(jié)討論式教學
生物工程專業(yè)分析課程涉及各種分析方法及儀器的原理與使用，如還原糖含量測定堿性銅鹽法分為直接滴定法、高錳酸鉀法、薩氏法，這三種方法的異同如果由老師總結(jié)好直接在課件中呈現(xiàn)給學生，學生不一定印象深刻。但是以作業(yè)的形式布置給同學們，讓學生自己總結(jié)，能收到更好的教學效果。在講解樣品分析的誤差與數(shù)據(jù)處理內(nèi)容時，關(guān)于格魯布斯法、Q值檢測法可結(jié)合實例講述，輔以具體案例讓學生親自計算。相對密度測定方法中，關(guān)于校正值的加減講解完原理后以實例讓學生現(xiàn)學現(xiàn)用加深印象。水蒸氣蒸餾法測總揮發(fā)酸原理，有些學生聽完老師講解后不能完全理解，可讓學生下課后自行查找資料，等下次課時提問并讓學生回答，最后老師再進行總結(jié)。引導(dǎo)學生對每節(jié)課的重點內(nèi)容進行歸納總結(jié)。這樣安排不僅可以督促同學們查閱更多資料將不清楚的知識點弄明白，也鍛煉了學生的表達溝通能力。
四、生物工程專業(yè)分析課程網(wǎng)站建設(shè)
積極建立生物工程專業(yè)分析課程網(wǎng)站，課程網(wǎng)站內(nèi)容包括教學大綱、理論及實驗教學課件、資料習題、下載專區(qū)、友情鏈接等模塊。學生在上課前下載教學課件預(yù)習，可有效提高學習效率。資料與習題模塊提供了與課程相關(guān)資料與習題下載，學生通過學習課外資料可拓寬知識面，習題下載不僅節(jié)省了課堂教學時間而且習題訓(xùn)練能鞏固課堂知識、加深學生對課堂知識的理解。友情鏈接模塊提供了國內(nèi)外其他高校生物工程專業(yè)分析精品課程，國內(nèi)外生物學知名網(wǎng)站、期刊鏈接，學生可根據(jù)自身需要瀏覽各大網(wǎng)站拓寬視野。
五、加強實踐教學環(huán)節(jié)
生物工程專業(yè)分析實驗教學環(huán)節(jié)與理論教學相呼應(yīng)安排八個實驗，分別是：實驗一，甘露醇注射液中甘露醇含量的測定，味精成品純度的測定；實驗二，白酒總酸度及pH的測定；實驗三，利用直接滴定法測定還原糖的含量；實驗四，考馬斯亮藍法測定蛋白質(zhì)含量；實驗五，紅外光譜分析法測定有機化合物的結(jié)構(gòu)；實驗六，白酒芳香成分氣相色譜分析；實驗七，黃曲霉毒素降解率檢測；實驗八，利用原子吸收色譜測定銅離子濃度。這八個實驗分別涉及折光計與旋光計、pH計、直接滴定法、紫外分光光度計、紅外色譜分析法、氣相色譜法、液相色譜法、原子吸收色譜法的應(yīng)用。生物工程專業(yè)分析實驗基本囊括了生物工程專業(yè)主要分析方法及儀器的使用，通過實驗教學環(huán)節(jié)使學生理解與掌握主要分析方法及大型分析儀器的工作原理及應(yīng)用。生物工程專業(yè)分析實驗課程的教學目的是讓學生掌握合理設(shè)計實驗、操作儀器、科學分析實驗結(jié)果的方法，因此實驗教學應(yīng)鼓勵學生獨立設(shè)計完成實驗，實驗課前不要將實驗講義直接呈現(xiàn)給學生，而應(yīng)讓學生在預(yù)習實驗報告中親自設(shè)計實驗方案，實驗課上老師講解實驗方案時學生可收獲更多。實驗過程中為學生們創(chuàng)造獨立操作空間，不干涉學生的實驗安排及操作，對實驗中的各種問題僅作引導(dǎo)與答疑，盡可能讓學生自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)學生勤于思考積極動手的習慣。實驗課后認真批改實驗報告并及時將實驗中的各種問題反饋給學生。鼓勵學生走進實驗室，跟隨導(dǎo)師做課題研究，參與導(dǎo)師課題，讓學生學以致用，不僅鞏固了教學效果，也鍛煉了學生的實踐動手能力。
六、考核方法的改革
生物工程專業(yè)分析課程學習，以筆試作為主要考核方式不能真實反映學生對教學內(nèi)容掌握程度。課堂表現(xiàn)、實驗表現(xiàn)及作業(yè)完成情況都應(yīng)作為最終成績的一部分，本課程成績組成為：平時成績20%，卷面成績50%，實驗成績30%，通過合理的考核方式，使學生重視課堂表現(xiàn)與實踐環(huán)節(jié)。對于跟隨導(dǎo)師做課題并取得成績（發(fā)表文章、申請專利等）的學生，給予一定精神及物質(zhì)上的獎勵。
七、結(jié)語
湖北工業(yè)大學在生物工程專業(yè)分析課程教學內(nèi)容優(yōu)化，教學方法改進，實踐教學能力培養(yǎng)，課程網(wǎng)站建設(shè)、考核方式改進等方面做了一些教學改革的嘗試，加深了學生對專業(yè)知識的理解，培養(yǎng)了學生良好的思考與動手能力，并得到了學生的好評。但是課程教學改革是一項系統(tǒng)工程，任重而道遠，必須不斷探索實踐創(chuàng)新總結(jié)，才能將生物工程專業(yè)分析教學開展得更有生氣，為國家培養(yǎng)更多的高層次應(yīng)用型人才。
參考文獻：
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[3]朱明華.儀器分析[M].北京：高等教育出版社，2008.
第3篇：水蒸氣蒸餾的基本原理范文
藥學專業(yè)學生通過學習物理化學課程可以更好的理解和掌握后續(xù)專業(yè)課程，物理化學的許多理論在藥學實踐中都有所應(yīng)用，但是，現(xiàn)有的大部分物理化學教材，仍然是以解決化學化工問題的角度來講述物理化學的理論，部分教材即使對藥學相關(guān)方面有所涉及也僅僅是以知識拓展或習題的形式展開，學生對物理化學和藥學的關(guān)系感受不深，導(dǎo)致學生無法學以致用。因此，我們在物理化學教學內(nèi)容方面做了許多改動：熱力學基本定律是化學熱力學的基礎(chǔ)[3]，但其中復(fù)雜的數(shù)學推導(dǎo)過程導(dǎo)致學生望而生畏，為此，在教學中，我們只要求學生理解基本原理，了解公式的意義，掌握基本公式的應(yīng)用即可。但是，對于在藥學專業(yè)中有所應(yīng)用的幾個重要的概念，我們則特別加以強調(diào)，比如，熵函數(shù)是熱力學的基本函數(shù)，在藥學領(lǐng)域，也經(jīng)常使用熵函數(shù)表征藥物結(jié)構(gòu)特性，確定合成條件，分析藥物代謝機理，輔助藥物劑型設(shè)計等，而傳統(tǒng)教學中仍沿用了化學專業(yè)的講授思路，沒有體現(xiàn)出其在藥學專業(yè)中的特殊意義，因此，在教學中，我們簡單的通過卡諾循環(huán)引入熵函數(shù)之后，便從統(tǒng)計熱力學開始，以微觀的角度，從熵函數(shù)的物理意義出發(fā)，介紹熵函數(shù)，并進一步的通過學習掌握熵函數(shù)的應(yīng)用。
化學平衡和相平衡是熱力學的基本應(yīng)用，學生通常會在學習這部分內(nèi)容的時候意識到物理化學和藥學的密切聯(lián)系，作為教師，應(yīng)該有意識的引導(dǎo)和幫助學生建立和掌握這種聯(lián)系，為此，在教學中，我們通常選擇以現(xiàn)實中存在的藥物合成反應(yīng)為例子，向?qū)W生講解相關(guān)公式的應(yīng)用，而在相平衡中，我們在理論教學的同時，還會向?qū)W生解釋冷凍干燥技術(shù)、超臨界二氧化碳萃取、水蒸氣蒸餾等相關(guān)藥物提取技術(shù)，特別是在學元相圖時，我們會引導(dǎo)學生思考，低共熔點的存在，對于藥物劑型設(shè)計有何影響，如何利用和避免這種影響，并向?qū)W生展示其具體應(yīng)用。相比化學熱力學，化學動力學與藥學的關(guān)系更加明顯[4]，其基本理論在藥物穩(wěn)定性、藥物體內(nèi)代謝等方面具有顯而易見的應(yīng)用，在教學中，我們強化了這種聯(lián)系，通過設(shè)計習題，以具體藥物的代謝速率、藥物貯存期預(yù)測等相關(guān)案例為載體，讓學生親自動手應(yīng)用動力學理論，解決專業(yè)問題，這一方面有利于學生對于物理化學基本知識的掌握，也有利于學生后續(xù)相關(guān)課程的學習，采用這種以專業(yè)需求為導(dǎo)向的教學方法，能夠明顯的提高教學效果。同樣的，在講授表面化學、膠體化學部分內(nèi)容時，我們也以滿足專業(yè)需求為出發(fā)點調(diào)整了相關(guān)教學內(nèi)容。根據(jù)我校藥學專業(yè)培養(yǎng)計劃，在講授這部分內(nèi)容時，學生已經(jīng)開始了藥劑學課程的學習，部分知識學生其實已經(jīng)有所了解，比如表面張力、表面活性劑等內(nèi)容，為避免重復(fù)，在授課時，我們更加側(cè)重于在理論的高度去分析、解釋相關(guān)的內(nèi)容，這樣會更加有助于學生對已學知識的理解與掌握。
2結(jié)合學生實際，改革教學方法
教學過程是一個師生之間互動的過程，目的是使學生掌握所傳授的知識，然而，不同學生的學習基礎(chǔ)不同，對知識的理解、領(lǐng)悟能力也有所差別，因此需要教師根據(jù)學生的實際情況，靈活的把握教學內(nèi)容和教學方法。筆者所在學校為地方本科院校，學生數(shù)理基礎(chǔ)較差，抽象思維能力不足，對公式繁多、邏輯性強的物理化學課程有明顯的畏難情緒，有較多的學生認識不到物理化學與藥學專業(yè)的聯(lián)系，因此學習興趣和積極性不高，同時，學校有大專和本科兩個不同層次，不同層次的學生知識基礎(chǔ)和學習能力有所差別，對于物理化學課程的要求也有所不同，這些具體的現(xiàn)狀，既是我們在教學中所面臨的困難，也是我們把握教學內(nèi)容和教學方法的重要依據(jù)。
針對這些現(xiàn)狀，我們靈活選擇教學方法；提高教學效果。比如：采用案例分析法、問題引入法等教學方法，通過展示具體的藥學或生活實踐案例，引出其背后隱藏的物理化學原理，通過理論聯(lián)系實際，啟發(fā)學生思考，加強學生對于理論知識的掌握。比如，在講解動力學部分時，分析藥物在人體內(nèi)的吸收、代謝過程，分析其動力學特性對于藥物劑型設(shè)計的影響。活用講授法這一基礎(chǔ)教學方法，對教學內(nèi)容有所取舍，以適應(yīng)學生實際情況和專業(yè)需求。對于物理化學繁多的公式，講授時可以弱化公式的推導(dǎo)過程，對于?？粕鷦t可以完全取消公式推導(dǎo)的講解，轉(zhuǎn)而強調(diào)公式的應(yīng)用條件，并通過習題的方式，幫助學生掌握其具體應(yīng)用。熟練和合理使用多媒體技術(shù)。多媒體技術(shù)的出現(xiàn)，讓教學過程變得更加靈活有效，方便快捷，通過圖像、視頻，學生可以對知識有更加直觀的體會。比如，在學習固體的潤濕這部分內(nèi)容時，通過展示大量豐富的相關(guān)圖像和視頻，比如，原油泄漏環(huán)境中的海鳥、“魔法砂”的神奇現(xiàn)象、荷葉上的水滴等，教師可以靈活的讓學生理解教學內(nèi)容，并用理論對這些現(xiàn)象進行分析，既有利于知識的掌握，又活躍了課堂氛圍。
3以應(yīng)用為導(dǎo)向，重視實驗教學
物理化學實驗是物理化學教學中的非常重要的一部分內(nèi)容，其教學目的在于使學生掌握實驗操作技能和數(shù)據(jù)處理能力，學會利用物理化學理論解決藥學專業(yè)問題，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的應(yīng)用能力和解決未知問題的創(chuàng)新能力和探索精神。為實現(xiàn)教學目標，在教學中，我們主要作了如下努力：注重實驗操作細節(jié)，加強基本功的訓(xùn)練。在實驗教學中，我們發(fā)現(xiàn)，許多本該在其他課程中掌握的基本操作，學生掌握的并不夠牢固，比如分光光度計的使用，滴定操作，甚至某些專科學生配制特定濃度溶液都無法獨立完成，這些問題不僅會影響到物理化學實驗的完成，還會對學生后續(xù)專業(yè)實驗造成很大的影響。因此，在教學中，除了集中講解、演示之外，實驗教學人員還全程對學生進行觀察，一旦發(fā)現(xiàn)學生有操作問題，則立即對其進行講解和指導(dǎo)，直到確認其掌握為止。針對藥學專業(yè)需求開設(shè)物理化學實驗。
第4篇：水蒸氣蒸餾的基本原理范文
有機化學是一門實踐性很強的學科，掌握有機化學實驗的基本操作技能是學生以后進行有機化學實驗的重要基礎(chǔ)。針對藥學學科特點設(shè)計技能實驗項目，如有機物物理常數(shù)的測定、有機物分離提純等，加強學生的基本操作訓(xùn)練，使學生掌握規(guī)范的實驗技能。藥學實驗中安排了21學時的基本操作實驗，占總實驗學時的38.9%，幾乎涵蓋了所有有機化學實驗的基本操作。同時，將藥學專業(yè)的基本操作實驗分為獨立實驗和綜合實驗兩部分，如將有機物熔點的測定與咖啡因提取實驗結(jié)合、將有機物折光率的測定與檸檬烯提取實驗結(jié)合等，既培養(yǎng)了學生的基本實驗技能，又提高了學生對有機化學實驗的認識，讓學生認識到基本技能在實際工作中的重要性，為學生今后獨立工作打下了堅實的基礎(chǔ)。
2整合實驗教學內(nèi)容，注重新技術(shù)的應(yīng)用，培養(yǎng)學生的科研意識和創(chuàng)新能力
我們通過在教學實踐中不斷分析和探索，整合了藥學專業(yè)有機化學實驗教學內(nèi)容，避免了一些實驗的重復(fù)設(shè)置。如有機物折光率的測定實驗學生已經(jīng)在物理實驗中學習過，有機化學實驗中不再單獨設(shè)置，而是把折光率的測定與有機物的提取、合成實驗整合在一起，不僅節(jié)省了時間，而且使學生對基本操作的運用范圍有了全面的認識。同樣，考慮到學生在中學階段已經(jīng)接觸過諸如醛、酮、醇、羧酸等化合物性質(zhì)的驗證性實驗，繼續(xù)保留這些實驗不僅重復(fù)，而且對學生技能的提高及能力的培養(yǎng)沒有大的幫助，在實際應(yīng)用中也存在一定的局限性，因而在教學安排中調(diào)整了驗證性實驗，并將驗證性實驗學時壓縮為有機化學實驗總學時的16.6%。事實證明，壓縮上述實驗為藥學專業(yè)學生節(jié)約了時間，有利于學生將有限的學時用于強化操作技能、培養(yǎng)科研能力和拓展創(chuàng)新思維上。綜合性實驗和設(shè)計性實驗在考查學生對基礎(chǔ)理論知識的掌握及實驗技術(shù)的應(yīng)用上具有重要作用。所以，我們針對藥學專業(yè)的特點，突破實驗內(nèi)容的限制，在教學實踐中增加了綜合性實驗及設(shè)計性實驗的比例，使此兩類實驗占到有機化學實驗總學時的44.5%。如將阿司匹林的合成、熔點的測定和高效液相色譜技術(shù)3個不同類型的實驗整合成一個綜合性實驗，要求學生在合成阿司匹林后，對阿司匹林進行熔點測定，在獲得阿司匹林基本物理常數(shù)后，利用高效液相色譜儀對阿司匹林進行色譜分析。通過上述實驗的整合，不僅加強了學生基本技能的訓(xùn)練，而且培養(yǎng)了學生綜合運用知識分析問題和解決問題的能力。同時，積極引導(dǎo)學生對實驗中出現(xiàn)的問題進行研究探索，激發(fā)學生參與實驗的熱情，提高學生對有機化學理論知識的掌握與應(yīng)用。設(shè)計性實驗針對藥學專業(yè)學生未來的工作實踐及繼續(xù)深造的需要，結(jié)合本學科教師的科研內(nèi)容，讓學生直接參與教師的科研課題，培養(yǎng)學生的科研意識和創(chuàng)新能力。如我們在教師科研的基礎(chǔ)上為藥學專業(yè)學生設(shè)置了大黃中蒽醌苷元的提取、分離和檢驗識別實驗，學生在完成該實驗的過程中，在教師的指導(dǎo)下進行文獻資料的檢索及分析，并運用專業(yè)知識進行實驗方案的設(shè)計及實驗結(jié)果的分析等。通過類似的設(shè)計性實驗，培養(yǎng)了學生查閱文獻的能力，使他們及時掌握了國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，大大開闊了學生的視野，拓展了學生的思維，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神，使學生主動參與實驗的意識明顯增強，同時使學生對科學研究有了一個較完整的認識，培養(yǎng)了學生的科研意識及科研能力，為其今后工作及繼續(xù)深造打下了一個良好的基礎(chǔ)。
3實現(xiàn)有機化學實驗的微型化、綠色化，加強學生的環(huán)保意識
x做到實驗的絕對綠色化，但我們積極探索對部分實驗的改進，實現(xiàn)綠色化設(shè)計，盡量選擇低毒或無毒試劑，刪除對環(huán)境危害大的實驗，選擇對環(huán)境污染小、用藥少的實驗，盡可能將實驗對環(huán)境的損害降至最低。如在教學中將原來水蒸氣蒸餾實驗“從煙絲中提取煙堿”改為“從橙皮中提取檸檬烯”，降低了實驗對環(huán)境的污染和對學生造成的傷害。同時，增加以天然無毒物質(zhì)為原料的實驗，如實驗中設(shè)置了從茶葉中提取咖啡因、綠色葉子中色素的分離等實驗，做到從原料到產(chǎn)物都對環(huán)境無污染，達到了保護環(huán)境的目的。積極改進實驗方法，嘗試開展微型化實驗。微型化實驗起源于埃及學者E.C.Grey的《化學實驗的微型方法》一書，1982年，美國Mayo和Pike等人在有機化學實驗中采取主要試劑為mmol量級的微型制備實驗，取得了成功，從而掀起了研究與應(yīng)用微型化學實驗的熱潮，并受到環(huán)保界的大力贊揚。在教學實踐中，我們在保證實驗成功的前提下，積極探索實施微型化實驗，不僅降低了實驗中藥品用量過多造成的資源浪費和環(huán)境污染，而且?guī)椭鷮W生樹立了藥品定量的意識。此外，相對于常量實驗，微型化實驗對實驗者基本操作、實驗技巧及實驗的準確性都提出了更高的要求，這就促使學生提高實驗技能并在實驗過程中形成認真細致的作風，同時培養(yǎng)了其縝密嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。在教學中將綠色化學的理念融于實踐中，讓學生樹立起綠色環(huán)保意識。在有機化學實驗中常常不可避免地產(chǎn)生一些廢棄物，如不及時處理則會對環(huán)境造成極大污染，而且會淡化學生的環(huán)保意識，使其養(yǎng)成不良的實驗習慣。因此，在有機化學實驗教學中，應(yīng)把廢棄物的回收處理作為一項重要的教學和科研任務(wù)來完成。如柱層析中的洗脫劑、合成實驗中的副產(chǎn)品等都要進行回收或進行無害化處理后再進一步利用。應(yīng)將實驗中廢棄物的處理作為考核項目，要求學生在預(yù)習時設(shè)計實驗產(chǎn)生的廢棄物的相關(guān)處理方法，并在實驗中付諸實施。通過訓(xùn)練，使學生靈活應(yīng)用了所學的理論知識及實驗技能，并養(yǎng)成了廢棄物及時回收處理、循環(huán)使用的良好習慣，具備了從事綠色化學研究與開發(fā)的基本素質(zhì)與能力。
4改進實驗考核機制，培養(yǎng)學生良好的實驗素質(zhì)和綜合能力
第5篇：水蒸氣蒸餾的基本原理范文
【關(guān)鍵詞】遠程教育;虛擬學習環(huán)境;工科;遠程模擬實驗
【中圖分類號】G420【文獻標識碼】A【論文編號】1009―8097(2010)02―0127―04
一 遠程工科教育中的虛擬學習環(huán)境
虛擬學習環(huán)境是相對真實學習環(huán)境而言的,真實的學習環(huán)境是由固定的地點、具體的物體構(gòu)成的,而虛擬學習環(huán)境是由計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)營造的,呈現(xiàn)在學習者面前的計算機屏幕上,在這一環(huán)境中學習者所看到的物體不是真實的而是虛擬的。為了達到學習的目的,虛擬學習環(huán)境不僅向?qū)W習者呈現(xiàn)以文字、圖形圖像形式表達的學習對象,還通過交互方式使學習者獲得更多的感受。對基于網(wǎng)絡(luò)的遠程教育,其教學活動的開展主要是在這種虛擬學習環(huán)境中進行的。
遠程教育中開設(shè)的文科類專業(yè)課程的學習一般是非線性的,并且邏輯性要求較弱。在現(xiàn)有計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下,比較容易在虛擬學習環(huán)境中實現(xiàn)多種形式的教學。而遠程教育中的工科專業(yè)課程尤其是實驗環(huán)節(jié)的學習要求則不同,一般是線性的、邏輯性較強的,并且實驗環(huán)節(jié)是不可缺少的部分,目的是加深學生對課程基礎(chǔ)知識和基本原理的理解,掌握相關(guān)實驗的基本操作技能,培養(yǎng)科學嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度。因此更好地發(fā)揮虛擬學習環(huán)境在遠程工科教育中的效果是目前我國遠程教育所面臨的難題之一。
我們認為解決這一問題的切入點之一是開發(fā)遠程實驗。在我們已開設(shè)的工科類如化工類、藥學類、機械類等專業(yè)中,實驗部分的學分要求平均約占總學分的10%,因此開發(fā)遠程實驗本身也是課程的教學要求。
遠程實驗一般分為遠程模擬實驗和遠程控制實驗,遠程模擬實驗的實現(xiàn)相對比較簡單,通過計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就可以實現(xiàn),屬于一種基于模擬的課程,而遠程控制實驗還增加了實驗硬件設(shè)備及對其進行控制的系統(tǒng)。
根據(jù)德國遠程教育工業(yè)化理論專家奧托•彼得斯(Otto Peters)[1]的觀點,基于模擬的學習是一種在虛擬學習空間中的學習(本文對虛擬學習空間和虛擬學習環(huán)境的概念不作區(qū)分),虛擬學習空間的一種類型可以表示為圖1。
我們試圖從某些課程的模擬實驗開發(fā)中對遠程教育工科專業(yè)課程的虛擬學習環(huán)境進行探索和研究。
二 遠程模擬實驗系統(tǒng)
1 設(shè)計原理
(1) 采用模塊化設(shè)計
根據(jù)課程要求,每門實驗課程包括多個不同的實驗,相比其他普通課程,實驗課程中每個實驗的內(nèi)容比較固定,學習目標比較明確,并且所涉及的學習資源比較單一,因此在開發(fā)遠程模擬實驗過程中,我們對照真實的實驗學習環(huán)節(jié),探索設(shè)計了一種通用模型,即每個實驗都由七個主要模塊組成:
① 實驗?zāi)康暮驮?說明該實驗對學生的要求及實驗所依據(jù)的原理;
② 實驗內(nèi)容:說明實驗的儀器、試劑、物理常數(shù)、裝置圖、實驗步驟和結(jié)果等;
③ 實驗演示:演示實驗操作步驟;
④ 儀器選取:學生操作選取實驗所用儀器;
⑤ 試劑選取:學生操作選取實驗所用試劑;
⑥ 操作步驟排序或?qū)嶒灢僮?學生操作對實驗操作步驟進行排序,或者學生通過鼠標點擊操作模擬實驗裝置;
⑦ 實驗報告:學生填寫并提交實驗報告。
這七個模塊是我們所構(gòu)建的模擬實驗系統(tǒng)的核心部分,在實際的實驗課程開發(fā)時,根據(jù)各個實驗的具體要求增減或修改組成模塊,當然,也可以根據(jù)課程需要添加其他的輔助模塊。
(2) 運用引導(dǎo)式學習策略
在基于網(wǎng)絡(luò)的遠程教育中,學習者的學習方式主要是自主學習,需要其具有一定的自主學習能力。如果在課程中包含較多的學習資源和學習要求,就會使自主學習能力較低的學習者很容易分散學習注意力,不能集中在既定的學習目標上,致使學習效率較低、學習效果較差。而遠程工科實驗課程邏輯性較強、課程內(nèi)容基本呈線性方式,這就需要在課程設(shè)計時遵循這一特點,加強各部分學習內(nèi)容中對學生的引導(dǎo),使學生循序漸進地達到實驗課程的教學要求。
對照上述的虛擬學習空間模型,我們將模擬實驗系統(tǒng)的七個模塊按照一定的邏輯結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,形成如圖2所示的對照圖。
其中模塊1、模塊2和模塊3之間無線性關(guān)系,可以互相跳轉(zhuǎn),但是進入模塊4后,學習者必須按照既定的步驟進行模塊4至模塊7的學習,并且進入每個模塊時都有相關(guān)提示,向?qū)W習者說明該模塊的目的以及完成該模塊后的下一步操作,引導(dǎo)學習者按要求完成整個實驗的操作和學習。
2 系統(tǒng)實現(xiàn)
(1) 實現(xiàn)方式
我們在實際開發(fā)中采用了B/S架構(gòu)的方式,目前在系統(tǒng)中主要設(shè)置了三類用戶:學生、教師、管理員。不同的用戶通過各自的賬號登錄系統(tǒng)時,系統(tǒng)會判斷其身份,學生登錄進入該實驗系統(tǒng)即可進行相關(guān)實驗課程的學習和操作。
系統(tǒng)各模塊的主要實現(xiàn)方式可見表1。
因模塊1至模塊3對應(yīng)作為VLE表達的空間,只是單向的表達傳遞,因此用文本及視音頻的方式將文字或圖形圖像形式的學習內(nèi)容呈現(xiàn)給學習者。模塊4至模塊7中每個模塊既有作為VLE語義學空間的作用,也有作為交互空間的作用,因此我們利用Flash交互、視頻及網(wǎng)頁的形式,一方面通過模擬方式呈現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容,另一方面通過學生和系統(tǒng)的交互完成實驗要求的內(nèi)容。
(2) 模塊設(shè)計界面
在模擬實驗系統(tǒng)中所包含的模塊以導(dǎo)航條的形式展現(xiàn)在系統(tǒng)界面左側(cè),相應(yīng)的模塊內(nèi)容展現(xiàn)在界面右側(cè)中心區(qū)域,整體界面設(shè)計可見圖3。
我們在系統(tǒng)界面圖中的模塊4至模塊7標示了單向箭頭,而模塊1至模塊3之間沒有箭頭,并且通過編程控制各模塊間的跳轉(zhuǎn),更明確地向?qū)W生表示了各模塊學習的順序要求,體現(xiàn)引導(dǎo)式學習策略,而這種有明確引導(dǎo)的學習使得課程內(nèi)容符合其線性和邏輯性的要求。各個不同的實驗課程都可依據(jù)此模塊界面圖進行具體設(shè)計。
(3) 具體的遠程模擬實驗課程案例
我們以有機化學實驗課程中的“苯甲酸乙酯的水蒸氣蒸餾實驗”為例介紹遠程模擬實驗的流程。根據(jù)該實驗的原理和實驗內(nèi)容,實驗的系統(tǒng)設(shè)計中包含了上述的七個主要模塊,并且增加了一項“思考練習”,共八個模塊。
“實驗?zāi)康脑怼?、“實驗?nèi)容”和“實驗視頻(即實驗演示)”是用文本、圖形圖像及視音頻的形式將實驗的要求呈現(xiàn)給學生。學生可以在“實驗?zāi)康脑怼?、“實驗?nèi)容”、“實驗視頻”三個模塊中相互跳轉(zhuǎn),充分了解該實驗的要求。然后再進入之后的幾個模塊,“實驗內(nèi)容”、“實驗視頻” 可見圖4、圖5。
從“儀器選取”模塊開始之后的這幾個模塊都是線性關(guān)系,學生根據(jù)學習提示必須一步步地通過與實驗系統(tǒng)交互操作學習、掌握實驗要求。在“儀器選取”這一模塊中必須正確選取實驗所用的全部儀器。根據(jù)實驗課程的要求,儀器的選擇順序可以是任意排列的,全部儀器選擇完成后點擊提交,如果其中有選錯的儀器,則錯誤次數(shù)記錄為1次,學生需重新進行選擇,直到選擇正確,才可進入下一環(huán)節(jié)。 “儀器選取”可見圖6。“試劑、耗材選取”與此類似,但是根據(jù)實驗原理會增加對試劑選擇的順序要求。
“操作步驟”模塊與“儀器選取”、“試劑、耗材選取”類似,在這一部分中學習者必須正確選擇每一步實驗操作步驟,選擇正確的操作步驟后會演示這一步的實驗操作視頻,如果選擇錯誤,系統(tǒng)會提示重新選擇。“操作步驟”可見圖7。
學生完成“操作步驟”、“儀器選取”、“試劑、耗材選取”這三個部分的操作學習后,進入“實驗報告”,在這一部分中,我們將實驗報告內(nèi)容按不同要求設(shè)計成幾部分,如實驗?zāi)康?、實驗裝置、實驗步驟等,學生回答相關(guān)內(nèi)容的問題,完成的各部分結(jié)果形成一份最終的實驗報告,提交后教師用戶就可進入實驗系統(tǒng)進行批閱。這樣學生在做實驗報告的過程中更明確地體會了該實驗課程的要求。“實驗報告”可見圖8。
在“思考練習”部分,我們根據(jù)實驗要求補充設(shè)計了計時題目,進一步鞏固學生的學習結(jié)果,如圖9所示。
3 效果
我們將已開發(fā)完成的兩門實驗課程:物理化學、化工原理進行了初期試用,有36名學生自愿參加。我們對實驗報告的成績進行了統(tǒng)計,將每個學生每門實驗課程的平均分進行分段,再統(tǒng)計各段的人數(shù)比例,統(tǒng)計結(jié)果可見圖10。
從完成實驗報告的情況看,學生基本都能達到實驗課程的要求,并且從學生的反饋來看,模擬實驗系統(tǒng)運行較穩(wěn)定,操作界面簡單易用。
三 總結(jié)與展望
目前除物理化學、化工原理兩門課程外,我們還完成了其他四門實驗課程的開發(fā):有機化學、化學工程與工藝專業(yè)實驗、大學基礎(chǔ)化學、機械設(shè)計,將于下一期投入使用。除了擴大該模擬實驗系統(tǒng)的使用范圍外,我們還將學生在實驗平臺上的實驗報告成績作為其該課程的一項過程考核標準,突出工科課程的實驗教學要求。
遠程模擬實驗只是對遠程教育工科專業(yè)課程的虛擬學習環(huán)境探索的一個發(fā)展階段,為開發(fā)遠程控制實驗提供了很好的基礎(chǔ)。
當然,要充分滿足遠程工科課程的實驗教學要求,僅依靠遠程實驗系統(tǒng)是不夠的,我們對開設(shè)相關(guān)專業(yè)課程的學習中心事先進行了審核,確保其具有一定的實驗裝備條件。在此前提下我們實施“遠程實驗+現(xiàn)場實驗”的工科實驗課程的教學模式,對于遠程實驗?zāi)壳斑€未實現(xiàn)或難以實現(xiàn)的內(nèi)容通過現(xiàn)場實驗的方式進行,不僅使遠程實驗和現(xiàn)場實驗相互補充,還使遠程實驗的開發(fā)更有目的性和針對性,效率更高。
參考文獻
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The Exploration and Research on Distance Simulated Experiment
SUN YingYAO JunGAO Jian-bao
(East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China.)