7《仪器分析》课程实施方案.docx
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7《仪器分析》课程实施方案
《仪器分析》课程实施方案
课程名称：
仪器分析
适用专业：
三年制中等职业学校《环境监测技术》专业
制订时间：
2014.02
《仪器分析》课程实施方案
1．课程性质和地位
本课程是中等职业学校环境监测技术专业的一门重要的专业核心课程，是一门技术性、实践性非常强的课程，是根据环境监测技术专业的人才培养目标，对应工作岗位的需求整合教学内容，是学生学习《基础化学》、《化学分析》之后，必须掌握的仪器分析技术。
通过本课程的学习，使学生基本掌握常用仪器分析方法，熟练使用分析仪器，学会正确选择分析方法解决相应问题，具备从事环境监测能力，为学生将来从事环境监测及相关工作打下良好的技术基础，是学习后续专业课程的基础。
2.课程设计思路
以职业能力培养为重点，本课程总体设计思路是以环境监测专业相关工作任务为依据，与行业企业合作，根据行业企业发展需要，结合职业能力分析和化学分析工职业资格四级标准的相关要求，确定课程目标；本课程倡导项目教学法，以工作任务为中心设计课程内容，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，并让学生在完成具体项目的过程中完成相应的任务，构建相关的理论知识，发展职业能力，培养适应工作变化的知识型、发展型技能人才。
为了充分体现任务引领、实践导向的课程思想，将课程的教学内容设计成若干个项目若干个工作任务，以工作任务为中心引出相关专业知识和职业技能。
以情境教学为主，任务驱动，按职业活动顺序的每一个过程环节来传授相关的技术知识，使学生在实施任务过程中传授相应的技术知识和完成操作技能训练，实现操作技能和理论知识的有机整合，教师在整个教学行动过程中，扮演着一个组织者、协调人的角色，勤于提供咨询、帮助，学生在教师的指导下，通过感知、体验、实践、参与和合作等方式，实现完成任务所要达到的目标，感受成功，使学生体会到学习的乐趣，培养学生积极的学习态度和情感，使学生得到全面发展。
3．课程能力目标
通过本课程学习使学生掌握常用仪器分析基本操作技能，初步了解仪器的基本构造，学会对测试仪器设备基本维护和保养技术，培养学生使用分析仪器，对样品进行定性、定量分析测试的能力，使学生具备从事仪器分析测试技术所必备的素质、知识与技能，树立全面质量管理意识，具备提出和解决问题的能力，逐步培养学生的辩证思维和严格的科学作风，创新思维和创新能力，以及团队合作精神，为后续的专业职业能力培养打下扎实基础。
能完成本专业相关岗位的工作任务，达到本专业学生应获得的“化学分工”职业标准（五级、四级）的基本要求。
3.1课程核心能力目标
（1）能独立操作气相色谱法、电位分析法、原子吸收分光光度法、紫外－可见分光光度法等中所用的仪器
（2）能针对具体样品能完成从试样处理到仪器操作，试验条件确定，定性或定量分析、数据处理等的整个过程，准确表述分析结果
（3）能对实验数据，分析方法作出科学的评价
（4）能对仪器进行日常维护，分析故障产生的可能原因
（5）能排除仪器操作过程中出现的简单故障
（6）能通过文献检索、网络，查阅相关资料，选择合适的分析方法；
（7）能综合运用所学理论知识、仪器分析方法；
（8）在分析测定过程中能及时发现出现的问题，并能对问题进行独立判断，提出合理的解决方案。
（9）能正确处理实验室废弃物
3.2课程通用能力目标
（1）具有规范、整洁、有序的工作习惯
（2）具有良好的团队合作、与人沟通、善于表达的能力
（3）具有安全、节约、环保意识
（4）具有良好的心理素质和职业道德
（5）具有发现问题、分析问题、解决问题的能力
（6）具有查阅资料、获取信息、运用互联网的能力
4.课程教学整体设计
4.1课程整体框架
项目名称
核心能力目标
认识仪器分析实验室
记住“5S”管理基本内容，熟悉实验室环境布局，安全知识
紫外-可见分光光度法测定物质含量
熟练使用分光光度计，灵活运用朗伯比尔定律，理解摩尔吸光系数，会选择光度测量条件，会制作吸收曲线，能进行定量测定及结果计算，掌握目视比色法
电位分析法测定物质的含量
熟悉能斯特方程，理解参比电极、指示电极概念，掌握直接电位法测定pH和离子活度原理及测定操作，熟悉电位滴定法
原子吸收光谱法测定物质含量
熟悉原子吸收光谱分析法原理、原子吸收光谱仪结构，会使用原子吸收光谱仪，会选择测量条件，确定测定过程中出现的干扰类型及消除方法，会计算定量分析结果
气相色谱法测定物质的含量
知晓色谱法分类、特点、常用术语，熟悉气相色谱仪结构、固定相，气相色谱仪操作使用，理解气相色谱分离原理，定量分析方法及结果计算
4.2课程内容及课时分配
《仪器分析》课程内容及课时分配
项目
学习（工作）任务
理实一体化教学
学时
理论学时
实践学时
认识仪器分析实验室
实验室“5S”管理
2
2
6
仪器分析实验室规则和安全知识
2
紫外-可见分光光度法测定物质含量
使用分光光度计
2
24
40
可见分光光度法测定水中微量铁
8
目视比色法测定物质含量
2
紫外分光光度法测定物质含量
4
电位分析法测定物质的含量
使用pH计和离子计
2
12
22
测定水（或溶液）pH
4
测定水中氟离子含量
2
电位滴定法测定AgNO3浓度
2
原子吸收光谱法测定物质含量
使用原子吸收光谱仪
2
8
20
标准曲线法测定水中微量镁
4
标准加入法测定水中微量铜含量
2
选择特征谱线
2
选择最佳实验条件
2
气相色谱法测定物质的含量
使用气相色谱仪
4
16
30
归一化法测定丁醇异构体混合物中各异构体含量（用FID检测器）
2
外标法测定乙醇中微量水分（TCD检测器）
2
内标法测定甲苯试剂的纯度（以苯为内标物）
2
分离操作条件选择与优化
4
合计
118
4.3能力训练及活动设计
（1）指导思想：
本课程应在充分考虑就业岗位职业活动（包括适当的岗位、职位迁移活动）的前提下，紧紧围绕课程核心能力和通用能力培养，通过精心设计学习任务或教学活动、创设教学情景、创新教学方法等手段达成课程最终培养目标。
（2）原则：
本课程教学设计以情境性原则为主、科学性原则为辅，对实际职业情境加工成具有普遍意义的学习情境，即营造“真实的虚拟”情境，以工作过程作为参照系，将陈述性知识与过程性知识整合、理论知识与实践知识整合，以任务驱动设计工作过程环节，并针对每一个工作过程环节来传授相关课程内容，实现实践技能与理论知识的一体化。
课程让学生通过实践操作的训练和理论知识的学习，掌握仪器分析技术；培养学生的学习能力、动手操作能力、工作能力、分析问题和解决问题能力。
（3）课程教学设计方案（总课时：
118学时）
编号
项目名称
学习（工作）任务
技能目标
知识目标
教学组织形式和训练方法
结果（可展示）
1
认识仪器分析实验室（6）
学习实验室“5S”管理（4）
能运用“5S”管理理念整理、整顿、清扫实验室；能优化实验室环境
能说出仪器分析实验室设备、环境布局；能概述“5S”管理基本内容
【班级授课，分组活动】
1.现场参观
仪器分析实验室
2.动手操作：
整理、整顿、清扫仪器分析实验室
1.整理、整顿、清扫后各仪器分析实验室布局框图
2.习题解答
仪器分析实验室规则和安全知识
（2）
——
能记住仪器分析实验室规则；能概述实验室安全知识
【班级授课，分组活动】
1.安全教育案例（视频）
2.实验室规章制度
1.小组报告
2.习题解答
2
紫外-可见分光光度法测定物质含量（40）
使用分光光度计（4）
能认知分光光度计的组成、配套部件及控制面板；能熟练操作紫外-可见分光光度计；能对仪器进行校验及日常维护与保养
能说出紫外-可见分光光度计组成部件及各部件的作用；能说出仪器校验及日常维护与保养方法
【班级授课，分组活动】
1.识读任务书
2.观看视频
3.现场操作
1.分光光度计分析流程图
2.仪器操作展示
2.习题解答
制作邻二氮菲亚铁吸收曲线（4）
学会使用分光光度计；会制作吸收曲线;会选择测定波长；
能概述吸光光度法、吸收光谱曲线、最大吸收波长的概念；能解释物质对光的选择性吸收；能列举吸收光谱曲线的用途
【班级授课，独立操作】
1.观看分光光度计使用方法视频及现场演示
2.实验操作
仪器准备、试剂配制、溶液显色、测定各波长下溶液的吸光度、绘制吸收曲线
1．吸收曲线
2.习题解答
分光光度法基本知识（4）
——
能概述光的基本性质及朗伯比尔定律；能列举朗伯-比尔定律适用的条件；能说出摩尔吸光系数概念
【班级授课，分组活动】
1.演示实验
2.小组讨论
习题解答
邻二氮菲分光光度法测定铁含量——标准比较法（4）
会配制标准溶液和试液；能规范使用分光光度计并完成测定操作；会计算测定结果
能列举定量分析方法；能说出标准比较法测定方法和原理；能记住测定结果计算方法
【班级授课，独立操作】
1.观看视频机现场演示
2.实验操作
准备仪器和试剂、标样和试样显色、测定吸光度、计算结果
1.检测报告
2.习题解答
磺基水杨酸分光光度法测定铁含量——标准比较法（4）
能熟练使用玻璃仪器及分光光度计并完成测定操作；会计算测定结果；
能对分光光度计作简单的维护保养
能列举定量分析方法；能说出测定方法和原理；能记住测定结果计算方法
【班级授课，独立操作】
1.观看视频及现场演示
2、实验操作
准备仪器和试剂、标样和试样显色、测定吸光度、计算结果
1.检测报告
2.习题解答
标准曲线法测定水中微量铁含量（4）
能熟练使用玻璃仪器及分光光度计；会配制标准系列溶液；会选择测定条件；会绘制标准曲线；会计算测定结果
能说出测量条件的选择原则和方法；能复述测定步骤；能记住标准曲线的制作方法及测定结果计算方法
【班级授课，独立操作】
1.观看视频及现场演示
2、实验操作
准备仪器试剂、配制标准系列溶液、测定吸光度、绘制标准曲线、计算结果
1.检测报告
2.习题解答
邻二氮菲目视比色法测定铁含量（4）
能正确使用比色管及常用玻璃仪器；会配制标准色阶并进行测定操作；会计算被测组分含量
能说出目视比色法原理、应用范围、测定方法及结果计算方法；能列举目视比色法特点
【班级授课，独立操作】
1.观看现场演示
2．现场（实验）操作
准备仪器试剂、配制标准色阶、比色测定、计算结果
1.检测报告
2.习题解答
硫氰酸盐目视比色法测定铁含量（4）
能正确使用比色管及常用玻璃仪器；会配制标准色阶并进行测定操作；会计算被测组分含量
能说出目视比色法原理、应用范围、测定方法及结果计算方法；能列举目视比色法特点
【班级授课，分组活动】
1.观看现场演示
2．现场（实验）操作
准备仪器试剂、配制标准色阶、比色测定、计算结果
1.检测报告
2.习题解答
了解紫外分光光度法基础知识
（2）
能根据紫外吸收光谱信息，对分子结构作出初步判断
能列举紫外分光光度法特点、紫外吸收光谱的产生原因；能说出常用术语、特征光谱所对应官能团信息、溶剂对吸收峰位置的影响
【班级授课，分组活动】
1.小组讨论
2.定性鉴定
1.小组报告
2.习题解答
紫外分光光度法测定水杨酸含量（4）
能熟练使用光度计；会选择测定波长；能用标准曲线法进行定量测定；会计算测定结果；
能概述测定原理；能说出测定步骤、定量方法及结果计算方法
【班级授课，独立操作】
1.观看现场演示
2.现场（实验）操作
1.检测报告
2.习题解答
紫外分光光度法测定蒽醌纯度（4）
能绘制吸收曲线进行定性判断；能根据紫外吸收光谱信息，对分子结构作出初步判断；能用标准曲线法对有机物紫外区域进行定量测定
能概述测定原理；能说出特征光谱所对应官能团信息；能简述标准曲线法测定步骤及结果计算方法
【班级授课，独立操作】
1.观看现场演示
2.现场（实验）操作
1.检测报告
2.习题解答
3
电位分析法测定物质含量
酸度计、离子计的使用
（2）
能辨认常见pH计、离子计的组成部件；能规范熟练使用酸度计、离子计；能识别仪器常见故障并能对仪器做简单维护
能说出pH计、离子计组成部件及电位分析法工作电池组成；能复述酸度计和离子计使用方法及操作规程
【班级授课，分组活动】
1.观看视频和现场演示
2.现场操作
1.操作展示
2.习题解答
选择与处理电极（4）
会选择合适的参比电极和指示电极；会处理饱和甘汞电极和pH玻璃电极等
能概述参比电极、指示电极概念；能说出玻璃电极和甘汞电极组成和处理方法；能说出直接电位法定量依据
【班级授课，分组活动】
1.观看现场演示
2.现场操作
1.方案
2.习题解答
直接电位法测定溶液pH（4）
会选择和配制的pH标准缓冲溶液；会用二点校正法校正酸度计；能完成用酸度计测定溶液pH操作；会计算测定结果
能列举pH标准缓冲溶液的种类、选择的原则；能概述直接电位法测定pH的原理；能复述测定溶液pH步骤
【班级授课，分组活动】
1.观看视频和现场演示
2.现场操作
1．检测报告
2.习题解答
直接电位法测定氟离子含量——标准加入法（4）
会选择和配制TISAB溶液；会选择、处理、安装电极；会制作工作曲线；会计算测定结果
能理解离子选择性电极的性能及影响测定的因素；能说出TISAB的组成及作用
【班级授课，分组活动】
1.观看视频和现场演示
2.实验操作
1.检测报告
2.习题解答
直接电位法测定水中氟离子含量——标准曲线法（4）
会选择和配制TISAB溶液；会选择、处理、安装电极；会制作标准曲线；会计算测定结果
能理解离子选择性电极的性能及影响测定的因素；能说出TISAB的组成及作用
【班级授课，分组活动】
1.观看视频和现场演示
2.实验操作
1.检测报告
2.习题解答
电位滴定法测定AgNO3浓度（4）
会选择、处理电极、安装滴定装置；能进行测定操作；能正确记录测定数据；能用二阶微商法确定滴定终点；会计算测定结果
能概述电位滴定法原理；能说出电位滴定与化学滴定不同点；能说出电极的选择方法；能列举电位滴定终点的确定方法
【班级授课，分组活动】
1.观看视频和现场演示
2.实验操作
1.检测报告
2.习题解答
4
原子吸收光谱法测定物质含量
使用原子吸收分光光度计（4）
能识别原子吸收光谱仪基本组成部件；能画出原子吸收光谱分析流程；会使用原子吸收光谱仪；会使用原子吸收光谱分析工作软件；能对仪器进行日常维护和保养
能说出原子吸收光谱仪组成部件及其作用；能复述原子吸收光谱仪操作规程及使用方法
【班级授课，分组活动】
1.观看视频和现场演示
2.现场操作
1.分析流程图
2.操作展示
3.习题解答
标准曲线法测定水中镁含量（4）
能规范使用原子吸收光谱仪；能按测定要求设置测定参数和分析条件；会制作标准曲线；能完成测定操作；会计算测定结果
能概述标准曲线法的特点及使用范围；能概述测定原理；能复述测定步骤；能记住工作软件运行的环境；
【班级授课，独立操作】
1.识读任务书
2.现场演示
3.实验操作
1.检测报告
2.习题解答
标准加入法测定水中微量铜含量（4）
能熟练使用原子吸收光谱仪及工作软件；能用标准加入法测定元素含量；会制作工作曲线；会计算测定结果
能概述标准加入法测定原理、特点及适用范围；能概述测定原理、测定步骤；知晓测定结果计算方法
【班级授课，独立操作】
1.识读任务书
2.现场演示
3.实验操作
1.检测报告
2.习题解答
知晓原子吸收光谱法基本原理（4）
——
能概述原子吸收光谱法测定原理；能解释原子吸收光谱法灵敏度高、干扰小的原因；能说出圆圆选择的依据
【班级授课，分组活动】
案例分析
1.小组报告
2.习题解答
火焰原子吸收最佳实验条件选择（4）
能根据具体的测定对象选择火焰原子吸收测定测量的最佳条件；能对原子吸收分析中的化学干扰进行有效消除
能说出火焰原子吸收光谱法条件选择的原则；能概述原子吸收光谱法干扰产生的原因及消除方法
【班级授课，分组活动】
1.识读任务书
2.观看现场演示
3.实验操作
1.测定条件选择报告
2.习题解答
5
气相色谱法测定物质的含量
使用气相色谱仪（6）
能完成气相色谱仪及其辅助设备的基本操作；会使用色谱工作站；会安装气路并会对其进行检漏
能描述气相色谱仪各组成部件及其作用；能解释气相色谱仪的分析流程；能复述气相色谱仪及其辅助设备操作方法
【班级授课，分组活动】
1.识读任务书
2.观看视频
3.现场操作
1.小组操作展示
2.习题解答
归一化法定量测定丁醇各异构体含量（FID检测器使用）（4）
能进行氢火焰离子化检测器的基本操作及测试样品的配制操作；能按要求设置参数；能用归一化法对试样进行定性定量分析；会测定校正因子
能列举气相色谱定性定量方法；能说出校正因子概念及测定；能复述归一化法特点、适用范围、测定步骤及结果计算方法
【班级授课，独立操作】
1.识读任务书
2.观看现场演示
3.实验操作
1.总结报告
2.检测报告
3.习题解答
知晓气相色谱基本知识（4）
——
能简述色谱法分类、色谱图及其常用术语；能概述气相色谱分离原理；能描述色谱柱制备方法；能说出色谱柱老化目的、方法
【班级授课，分组活动】
小组合作自主学习
1.学习心得
2.习题解答
内标法测定甲苯试剂纯度（TCD检测器使用）（4）
能进行热导检测器的基本操作及测试样品的配制操作；能根据要求设置测定参数；能用内标法进行定性定量测定甲苯试剂纯度
能概述内标法特点、测定步骤、内标物选择原则及测定结果计算方法；能知晓甲苯性质、用途及质量标准
【班级授课，独立操作】
1.识读任务书
2.观看现场演示
3.实验操作
1.总结报告
2.检测报告
3.习题解答
外标法测定乙醇中水含量（4）
能熟练进行色谱仪的操作及测试样品的配制操作；能根据要求设置测定参数；能用外标法进行定性定量测定乙醇中水
能说出外标法概念、特点、适用范围；能复述测试样品配制方法；能概述内标法测定步骤、结果计算方法
【班级授课，独立操作】
1.识读任务书
2.观看现场演示
3.实验操作
1.总结报告
2.检测报告
3.习题解答
知晓气相色谱理论基础（4）
——
能归简述分离度概念及影响分离度R的因素；能归纳固定相种类及固定相选择原则、选择方法；能归纳踏板理论和速率理论
【班级授课，分组活动】
1.案例分析
2.小组讨论
1.小组报告
2.习题解答
分离条件的选择与优化（4）
能根据分离对象选择合适的柱温；选择合适的载气和最佳流速
能归纳分离条件的选择原则和优化方法；
【班级授课，独立操作】
1.识读任务书
2.仿真练习
3.实验操作
1.最佳分离条件
2．习题解答
5.教学建议
5.1教学资源
多媒体、实训资源：
注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用，加强课程资源的开发，建立试题库、多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高课程资源利用效率。
积极开发和利用网络课程资源，充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源，使教学从单一媒体向多种媒体转变；教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；学生单独学习向合作学习转变。
产学合作开发实训课程资源，充分利用校内外实训基地，进行产学合作，实践“工学”交替，满足学生的实习、实训需要，同时为学生的就业创造机会。
充分利用仪器分析实训室，使之具备现场教学、实训、职业技能证书考证的功能，实现教学与实训合一、教学与培训合一、教学与考证合一，满足学生综合职业能力培养的要求。
建议教材使用：
建议使用黄一石主编的《仪器分析》教材，在教材的使用时，由于客观条件的差异、学生现有水平的差异以及具体教学实际情况的差异教师要善于结合实际教学需要，灵活地和有创造性地使用教材，对教材的内容、编排顺序、教学方法等方面进行适当的取舍和调整，尽可能编写适合我校学生特点的校本教材。
建议参考教材：
温铁坚编《仪器分析》；丁敬敏吴朝华主编《仪器分析测试技术》；黄一石主编，《分析仪器操作技术与维护保养》；刘珍主编，《化验员读本》；骆巨新主编，《分析实验室装备手册》。
5.2教学模式
●实施工学结合理论实践一体化教学模式
工学结合理论实践一体化教学按照“知行合一、手脑并用”的教育理念出发，打破了理论课与实践课的界限，将理论教学与实践教学融为一体，很好的解决了理论教学和实践教学脱节问题，增强了教学的直观性，充分体现学生主体参与作用，也体现了职业教育的本质特征。
把教学和工作过程结合在一起，建设“教、学、做”合一的教学情境，开发与生产过程结合的学习领域。
并与企业进行工学结合，共同设计和开发学习领域。
校内实践与校外顶岗实习一体化规划，校企合作共建校内实训基地，学生赴企业顶岗实习，多层面实现工学结合。
教学方法多样化，教学做结合，实现“以人为本”的教学理念。
以专业对接产业、以课程对接岗位、以教材对接技能，深化教学内容改革；并按照岗位所需，加强实践教学，着力促进知识传授与生产实践的紧密衔接，来强化学生的实践技能，实施“教、学、做、考、评”五结合的理论实践一体化教学模式
（1）教实施理论实践一体化教学，教学场所搬到实训室或实训基地，以具体项目或课题为载体进行教学活动，采用学生易于理解、直白的教学方式，能有效提高学生学习积极性，老师与学生的互动加强，老师的教学热情也会被激发，学生自觉性也能被提升，可以明显提高课堂学习效果明显提高。
（2）学实施理论实践一体化教学后，学生的学习形式不再局限于课堂听课、课下写作业的传统学习方式。
在一体化教学场所，每个学生都有具体的任务分工，如课堂上，学生分成若干个小组，每个小组有组长、有记录员、有检验员、有处理结果员等具体的分工。
每位同学的任务不是固定不变的，大家在组长的组织下，岗位轮流，这样大家互相学习、互相监督、互帮互助。
每人一个工位，根据老师的要求，独立操作。
一体化教学后，学习的内容没有变，学习的形式发生了很大的变化。
学生都有具体的任务，要自己动手来完成，一改过去老师唱独角戏，学生在下边作为旁观的形式和心态，学生成为了学习的主体，变要我学为我要学，学生学习的兴趣被调动起来，同学之间互相配合共同完成实验任务。
课堂上学生睡觉，打闹，看小说、玩手机的现象几乎不存在，极大提高教学效果。
（3）做一体化教学要求，教师在做中教，学生在做中学。
教学以具体的项目或生产任务为载体，教师布置课题任务，教师指导，学生独立操作完成。
在教师指导下，从实验方案设计、试剂的准备、操作条件的优化，参数的设置仪器的、实验装置的组装与调试，都由学生自己动手完成，让他们在实践中加深对理论知识的理解。
学生每完成一个检测项目，就会有一种成就感，激发了他们的学习兴趣，增强了学习信心。
（4）考为进一步激发学生学习兴趣，有效提高教学质量，加强教学过程中的考核，以项目、案例或模块等为单元，每学完一个项目，对学生实时学习状况进行考核和评价，以过程随机抽查考核为主要形式，采用做中教、做中学、做中考的评价方式，强调多层面、多角度、多方式和多层标准，考核以能力水平为主要指标，重视专业素养与专业技能的考核。
改变原来以终结性考核为主的方式为过程性考核与终结性考核相结合。
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