课程标准 化工分析.docx
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课程标准化工分析
《化工分析》课程标准
一、概述：
（一）课程性质：
化工分析是化工专业学生的主要基础课之一，它的理论和方法不仅是化工专业的基础，也是从事化学化工、生物、地质、环境等学科工作的基础。
通过化工分析的学习使学生掌握和了解化工分析的基本原理与应用，并初步具有应用方法解决实际问题的能力。
化工分析教学在教给学生基本的化工分析原理和方法的同时，使学生建立起严格的"量"的概念，培养学生从事理论研究和实际工作的能力和严谨的科学作风。
（二）课程基本理念：
1、以学生为本，注重素质教育
社会的发展对人才素质提出了更高的要求，高职教育不仅要使学生学会专业技术知识，还要使其具备较高的综合素质，而素质的培养要以学生为中心。
在仪器分析的教学中，以学生为主体，以学生实践为基础，采用引探法教学，通过教师设置学习情境，引导学生积极主动地参与教学活动，把学生学习的主动性、探究性、参与性与创造性很好地融合到一起，将学生置于一种动态、开放、主动、多元的学习环境中，着重培养学生的开放性思维、创新的合作精神，获取信息的能力，激发学生学习的兴趣，挖掘学生的内在潜能，使他们的素质全面而和谐地发展。
2、依据认知规律，提高教学效率
化工分析课堂教学是由教学内容、学生、教师、教学环境整合而成的系统，是师生共同探求新知识的过程。
因此，仪器分析课堂教学要遵循学生认知心理发展的规律；要展现知识的生成、发展和形成过程；要使学生的获得认知、参加活动、增加体验、发展情感态度和价值观在仪器分析课程学习中得到和谐统一。
在仪器分析的教学中，根据由浅入深，由易到难、由表及里的认知心理顺序，建立实践—理论—再实践—再理论的教学活动过程，将基本技能训练→单元技能训练→综合技能训练三个层次的实践教学体系与理论知识传授融合，构建“基本技能训练—技术知识—单元技能训练—技术理念经—综合技能训练—创新实验”的教学体系，不断地、循序渐进的提高学生认知水平、操作技能、工作能力，使学生进行最有效的学习，提高教学效率。
3、行动导向教学，提高学生的积极性
课程教学实施行动导向教学，构建“真实的虚拟”学习情境，遵循为行动而学习原则，让行动成为学习的起始点，尽可能地让学习者通过行动来学习，学生不再是教学的受体，更重要的是学习的主体。
精心设计以生产实践中具体产品的品质检测项目为主体的模块化教学，按照“基本技能训练—技术知识—单元技能训练—技术理论—综合技能训练—创新实验”体系架构各模块中的教学任务，每个任务可以作为一个教学小单元组织教学，或2个课时、4个课时、6个课时，也可能多个课时，以职业能力为目标，构建“理论—实践”一体化的教学过程，教学活动主要在实验实训室完成，整个过程学生基于主动，自调、建构以及情境、引导、社会化意义的“学”，教师基于激励、支持、咨询以及指示、描述、解释性意义的“教”。
（三）课程设计思路：
1、课程设计思想
以职业分析和职业标准确定课程的职业能力，以职业能力为目标，建构主义理论，多元智能理论为基础，构建由实践情境构成，工作过程为中心，任务驱动的“理论-实践”一体化的教学过程；以职业能力为目标进行课程各环节的评价和调控；以多种教学形式注重学生职业能力的培养，并将素质教育贯穿整个教学过程中。
2、课程设计原则
《化工分析》课程内容的设计和编排遵循了三个原则：
科学性原则、情境性原则、人本性原则。
科学性原则是指涉及事实、概念和理解、原理方面的陈述性知识必须是实际存在的客观知识，主要解决“是什么”和“为什么”问题；情境性原则是指课程教学中要帮助学生获取自我建构的主观知识，即涉及经验和策略的过程性知识，主要解决“怎么做”和“怎样做更好”的问题；人本性原则是指学生从科学性原则和情境性原则交叉领域获得的理论和经验双重知识经过“获取—反思—内化—实践”，转化为个体能力，它是实现教育根本目标的保证，在课程开发中具有最高层次。
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。
课程强调既着重培养学生的职业专门技术能力，即让学生通过实践操作的训练和理论知识的学习，掌握仪器分析测试技术；又着重培养学生的职业关键能力，即学习能力、工作能力、创新思维与创新能力。
在组织方式上：
（1）除综合训练子模块外的每个子模块均以认知相应实验室作为开头，引入5S管理，培养学生营造规范、整洁的实验室工作环境和科学的工作素养；然后学习相应分析仪器的基本操作，在此基础上让学生在实验实训室完成操作技能的训练中渗透基本理论知识的讲授。
待学生掌握一定技能后，再进行技术理论知识的讲授，最后学生在实验实训室完成各子模块综合项目的方案拟定、测定工作。
（2）采用“小班教学模式”，充分利用、组合实践教学资源，通过对学生分组进行“大循环”，由不同的教师分别进行不同子模块的教学，随后交叉完成其它子模块的教学，保证人手一台仪器，让每一位学生均有充足的实践训练时间。
二、课程目标：
通过对《化工分析》课程的学习，培养学生使用现代分析仪器，能对工业产品等进行定性、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。
（一）知识目标
1.了解分析化学的任务和作用,基本掌握分析方法的分类:
化学分析方法和仪器分析方法,了解分析化学的进展简况.
2.了解定量分析中的误差,基本掌握分析结果的数据处理.了解误差的传递.掌握有效数字及其运算规则
3.了解滴定分析概述和滴定分析的分类与滴定反应的条件，了解标准溶液以及标准溶液浓度的表示法，掌握滴定分析结果的计算。
4.了解酸碱平衡的基本理论，掌握酸碱滴定法和盐溶液的滴定
5.了解EDTA与金属离子的配合物及其稳定性，了解外界条件对EDTA与金属离子的配合物稳定性的影响。
掌握滴定曲线，了解金属指示剂及其他指示终点的方法，理解混合离子的分别滴定。
6.了解氧化还原反应平衡和氧化还原反应进行的程度，了解氧化还原反应的速率与影响因素，掌握氧化还原滴定曲线及终点的确定，掌握高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法。
7.了解重量分析法概述和重量分析对沉淀的要求，了解沉淀完全程度与影响沉淀溶解度的因素和影响沉淀纯度的因素，熟悉沉淀的形成和沉淀条件，掌握重量分析的计算和应用示例，理解银量法滴定终点的确定。
8.了解电位分析法的基本原理，理解参比电极和指示电极，掌握电位测定法和电位滴定法，掌握电位滴定法计算。
9.了解吸光光度法基本原理和光度计及其基本部件，理解显色反应及显色条件的选择。
了解吸光度测量条件的选择，理解吸光光度法的应用，了解紫外吸收光谱法。
10.了解气相色谱分析法的基本概论，了解固定相，理解气相色谱分析理论基础和气相色谱分离操作条件的选择，了解毛细管柱气相色谱法简介和气相色谱检测器，理解气相色谱定性鉴定方法，掌握气相色谱定量测定方法。
（二）能力目标
1、职业专门技术能力
（1）能独立操作气相色谱法、高效液相色谱法、电位分析法、原子吸收分光光度法、紫外－可见分光光度法、红外吸收光谱法中所用的仪器；
（2）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，结果验证的整个过程，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，分析故障的可能原因，并排除仪器操作过程中出现的简单故障。
（5）能按说明书制定仪器操作规程；
（6）能通过文献检索、网络，查阅相关资料，选择合适的分析方案；
（7）对实际样品能设计合理的方案，并完成分析任务；
（8）能综合运用所学理论知识、仪器分析方法，在分析测定过程中能及时发现出现的各种问题，并能对问题进行独立判断，提出合理的解决方案。
2、职业关键能力：
（1）能按说明书制定不同型号的分析仪器操作规程；
（2）能对其他的分析方案提出建设性意见；
（3）能发现并解决检验过程中出现的一般技术性问题；
（4）能收集、整理相关资料，对新产品设计合理的分析方案，完成分析任务，对所设计方案进行综合评价；
（5）会对整个实验过程进行质量控制。
（三）素质目标：
1、领悟5S的管理，营造规范、整洁、有序的工作环境；
2、追求实是求事、一丝不苟的工作作风；
3、坚持安全、节约、环保意识；
4、树立良好的职业道德品质。
5、具有良好的团队合作精神与竞争意识；
6、关注全面质量管理。
三、内容标准：
模块一：
绪论
（一项目任务
（1掌握分析化学的定义,分类,任务和作用
（2理解定量分析过程及定量分析方法的有关内容
（3了解分析化学的发展趋势
（二）学习目标：
了解分析化学的任务和作用,基本掌握分析方法的分类:
化学分析方法和仪器分析方法,了解分析化学的进展简况.
（三）学习任务：
参考学时
4
学习目标
了解分析化学的任务和作用,基本掌握分析方法的分类:
化学分析方法和仪器分析方法,了解分析化学的进展简况.
相关知识
基本知识：
一、分析化学的定义,分类,任务和作用
二、定量分析过程及定量分析方法的有关内容
1.取样的基本原则 2.取样操作方法 3.湿存水的处理
三、试样的分解
1.无机物的分解 2.有机物的分解
四、测定方法的选择
五、分析化学的发展趋势
扩展知识：
分析化学的应用前景.
能力训练
在教学中可以采用分组讨论的形式让学生先自己回顾基础知识，教师只要对于重点内容进行讲授，对于各项基本操作需要进行强化训练和测试。
考核建议
对基本概念进行强化记忆.
模块二：
误差及分析数据的统计处理
（一项目任务
（1掌握测量误差的表征—准确度和精密度；
（2牢固掌握误差的表示方法—误差和偏差；
（3了解误差的来源和分类—系统误差和随机误差；
（4了解随机误差的分布规律:
频率分布、正态分布、随机误差的区间概率及误差的传递；
（5牢固掌握测量精密度的表征:
极差、平均偏差、标准偏差（s和σ;平均值的标准偏差（s和σ；
（6牢固掌握平均值的置信区间:
从σ求置信区间（U分布表;从s求置信区间（t分布表；
（7了解显著性检验:
t检验法;F检验法;可疑值的检验；
（8理解减小测量误差的方法:
系统误差的发现和消除（对照试验,空白试验,加入回收等方法;随机误差的减少；
（9牢固掌握有效数字:
有效数字的位数;有效数字的修约规则;有效数字的运算规则。
（二）学习目标：
了解定量分析中的误差,基本掌握分析结果的数据处理.了解误差的传递.掌握有效数字及其运算规则
（三）学习任务：
参考学时
6
学习目标
了解定量分析中的误差,基本掌握分析结果的数据处理.了解误差的传递.掌握有效数字及其运算规则
相关知识
基本知识：
一、定量分析中的误差
1.误差与准确度 2.偏差与精密度 3.准确度与精密度的关系 4.误差的分类及减免误差的方法 5.公差
二、分析结果的数据处理
1.可疑数据的取舍 2.平均值与标准值的比较 3.两个平均值的比较
三、误差的传递
1.系统误差的传递公式 2.随机误差的传递公式
四、有效数字及其运算规则
1.有效数字 2.修约规则 3.运算规则
扩展知识：
标准曲线的回归分析法
能力训练
在教学中可以采用数学的教学方法，通过计算来强化对公式的理解。
考核建议
对基本公式进行练习计算.
模块三：
滴定分析法
（一项目任务
（1）掌握滴定分析法的特点和主要滴定方法及滴定方式
（2）牢固掌握基准物质、标准溶液及定量分析计算等基础知识
（二）学习目标：
了解滴定分析概述和滴定分析的分类与滴定反应的条件，了解标准溶液以及标准溶液浓度的表示法，掌握滴定分析结果的计算。
（三）学习任务：
参考学时
6
学习目标
了解滴定分析概述和滴定分析的分类与滴定反应的条件，了解标准溶液以及标准溶液浓度的表示法，掌握滴定分析结果的计算。
相关知识
基本知识：
一、滴定分析概述
二、滴定分析的分类与滴定反应的条件
三、标准溶液
四、标准溶液浓度的表示法
1.物质的量浓度 2.滴定度
五、滴定分析结果的计算
1.被测组分的物质的量nA与滴定剂的物质的量nB的关系 2.被测组分质量分数的计算 3.计算示例
扩展知识：
常见的基准物质
能力训练
在教学中可以采用分组实验的教学方法，使同学们了解滴定分析的过程。
考核建议
常用实验仪器的使用。
模块四：
酸碱滴定法
（一项目任务
（1）了解Bronsted酸碱理论及酸碱共轭关系
（2）牢固掌握酸碱溶液的pH值的计算:
溶液平衡的基本原则（物料平衡,电荷平衡,质子条件;由溶液质子条件计算酸碱溶液pH值的方法;强酸（碱溶液;一元弱酸（碱溶液;两性物质及弱酸弱碱混合溶液（氨基酸,蛋白质的pH及等电点;多元酸（碱溶液;弱酸及其共轭碱混合溶液;混合弱酸（碱溶液
（3）牢固掌握酸碱缓冲溶液:
缓冲指数及缓冲范围;常用缓冲溶液及配制方法;广泛缓冲溶液;常用标准缓冲溶液;标准缓冲溶液pH的计算
（4）熟悉酸碱指示剂:
指示剂变色原理,变色区间及滴定指数;影响指示剂变色区间的因素;常用酸碱指示剂;混合酸碱指示剂
（5）牢固掌握强酸碱和一元弱酸碱滴定曲线;一元弱酸（碱滴定可能性的判据;一元强酸（碱和弱酸（碱混合溶液分别滴定可能性的判据;多元酸（碱逐级滴定的可能性的判据（H3PO4和Na2CO3的滴定为例及各类滴定指示剂的选择
（6）了解终点误差:
代数法计算强酸（碱滴定的终点误差,弱酸（碱滴定的终点误差,多元酸（碱滴定的终点误差;误差公式及其应用
（7）掌握酸碱滴定法的应用:
酸碱标准溶液的配制及标定;CO2对酸碱滴定的影响;酸碱滴定法应用示例
（二）学习目标：
了解酸碱平衡的基本理论，掌握酸碱滴定法和盐溶液的滴定
（三）学习任务：
参考学时
10
学习目标
了解酸碱平衡的基本理论，掌握酸碱滴定法和盐溶液的滴定
相关知识
基本知识：
一、酸碱平衡的理论基础
1.酸碱质子理论 2.酸碱离解平衡
二、不同pH溶液中酸碱存在形式的分布情况——分布曲线
三、酸碱溶液pH的计算
1.质子条件 2.一元弱酸（碱）溶液pH的计算 3.两性物质溶液pH的计算 4.其他弱酸（碱）溶液pH的计算
四、酸碱滴定终点的指示方法
1.指示剂法 2.电位滴定法
五、一元酸碱的滴定
1.强碱滴定强酸 2.强碱滴定弱酸 3.强酸滴定强碱
六、多元酸、混合酸和多元碱的滴定
1.多元酸的滴定 2.混合酸的滴定 3.多元碱的滴定
七、酸碱滴定法应用示例
八、酸碱标准溶液的配置和标定
扩展知识：
了解非水滴定法
能力训练
在教学中可以采用分组实验和理论讲授的教学方法，使同学们全面的掌握酸碱滴定分析的过程。
考核建议
理论考核与实验技能考核相结合。
模块五：
配位滴定法
（一项目任务
（1）了解配位反应的普遍性及意义;EDTA的性质及在滴定分析中的应用
（2）牢固掌握配合物的稳定常数;配合物各存在形式在水溶液中的分布（分布图;主反应和副反应;配位反应的副反应系数;配合物的条件稳定常数
（3）牢固掌握配位滴定的滴定曲线;金属指示剂变色原理及影响指示剂变色点的因素;常用金属指示剂;终点误差公式及其应用
（4）了解单一金属离子的配位滴定（滴定的可能性;滴定的适宜pH范围;滴定的最佳pH
（5了解并掌握混合金属离子的选择性滴定:
分别滴定的可能性及酸度控制;使用掩蔽剂进行选择性滴定;其他滴定剂的应用
（6熟悉配位滴定的应用:
各种络配位滴定方式;EDTA标准溶液的配制和标定。
（二）学习目标：
了解EDTA与金属离子的配合物及其稳定性，了解外界条件对EDTA与金属离子的配合物稳定性的影响。
掌握滴定曲线，了解金属指示剂及其他指示终点的方法，理解混合离子的分别滴定。
（三）学习任务：
参考学时
8
学习目标
了解EDTA与金属离子的配合物及其稳定性，了解外界条件对EDTA与金属离子的配合物稳定性的影响。
掌握滴定曲线，了解金属指示剂及其他指示终点的方法，理解混合离子的分别滴定。
相关知识
基本知识：
一、概述
二EDTA与金属离子的配合物及其稳定性
1.EDTA的性质 2.EDTA与金属离子的配合物
三、外界条件对EDTA与金属离子的配合物稳定性的影响
1.EDTA的酸效应及其酸效应系数 2.金属离子的配位效应及其副反应系数 3.条件稳定常数 4.配位滴定中适宜pH条件的控制
四、滴定曲线
配位滴定曲线的表示方法及应用
五、金属指示剂及其他指示终点的方法
1.金属指示剂的性质和作用原理 2.金属指示剂应具备的条件 3.常用的金属指示剂 4.其他指示终点的方法
六、混合离子的分别滴定
1.用控制溶液酸度的方法进行分别滴定 2.用掩蔽和解蔽的方法进行分别滴定 3.预先分离 4.其他配位剂滴定
扩展知识：
配位滴定的方式和应用
能力训练
在教学中可以采用分组实验和理论讲授的教学方法，使同学们全面的掌握配位滴定滴定分析的过程。
考核建议
理论考核与实验技能考核相结合。
模块六：
氧化还原滴定法
（一项目任务
（1）牢固掌握氧化还原反应的特点;条件电位及影响条件电位的因素（盐效应,酸效应,络合效应,生成沉淀的影响;氧化还原反应平衡常数及进行的程度
（2）理解氧化还原反应历程和反应速度;影响氧化还原反应速度的因素;催化反应与诱导反应
（3）了解氧化还原滴定曲线（化学计量点及滴定突跃;氧化还原滴定用指示剂（指示剂的类型,变色原理及常用指示剂;氧化还原滴定前的预处理
（4掌握氧化还原滴定结果的计算
（5掌握主要氧化还原滴定法的原理,特点及应用:
高锰酸钾法;重铬酸钾法;碘量法;溴酸钾法;铈量法。
（二）学习目标：
了解氧化还原反应平衡和氧化还原反应进行的程度，了解氧化还原反应的速率与影响因素，掌握氧化还原滴定曲线及终点的确定，掌握高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法。
（三）学习任务：
参考学时
8
学习目标
了解氧化还原反应平衡和氧化还原反应进行的程度，了解氧化还原反应的速率与影响因素，掌握氧化还原滴定曲线及终点的确定，掌握高锰酸钾法、重铬酸钾法和碘量法。
相关知识
基本知识：
一、氧化还原反应平衡
1.条件电位 2.外界条件对电极电位的影响
二、氧化还原反应进行的程度
1.条件平衡常数 2.化学计量点时反应进行的程度
三、氧化还原反应的速率与影响因素
四、氧化还原滴定曲线及终点的确定
1.氧化还原滴定曲线 2.氧化还原滴定指示剂
五、氧化还原滴定法中的预处理
1.预氧化和预还原 2.有机物的除去
六、高锰酸钾法
1.概述 2.高锰酸钾标准溶液 3.应用示例
七、重铬酸钾法
1.概述 2.应用示例
八、碘量法
1.概述 2.硫代硫酸钠标准溶液 3.碘标准溶液 4.应用示例 5.费休法测定微量水分
扩展知识：
其他氧化还原滴定法
能力训练
在教学中可以采用分组实验和理论讲授的教学方法，使同学们全面的掌握氧化还原滴定法分析的过程。
考核建议
理论考核与实验技能考核相结合。
模块七：
重量法及沉淀滴定法
（一项目任务
（1）了解重量分析法的分类及特点;沉淀重量分析法的步骤;重量分析法对沉淀形式和称量形式的要求;重量因数及重量分析结果的计算
（2）牢固掌握沉淀的溶解度及影响因素:
溶解度和固有溶解度;溶度积与条件溶度积;影响沉淀溶解度的因素
（3）理解沉淀的形成和沉淀的类型:
沉淀类型;沉淀的形成过程（均相成核,异相成核;VonWeiman公式及应用
（4）掌握影响沉淀纯度的主要因素:
共沉淀（吸附共沉淀,包藏共沉淀,混晶;后沉淀;共沉淀对分析结果的影响;减小共沉淀的方法
（5）熟悉沉淀条件的选择及获取称量形式的方法:
晶形沉淀,无定形沉淀沉淀条件的选择;均匀沉淀法;沉淀的过滤;称量形式的获得
（6）了解有机沉淀剂概述:
有机沉淀剂的特点及意义;有机沉淀剂的分类与应用简介。
（7）了解银量法的原理,特点及应用:
Mohr法;Volhard法;Fajans法
（二）学习目标：
了解重量分析法概述和重量分析对沉淀的要求，了解沉淀完全程度与影响沉淀溶解度的因素和影响沉淀纯度的因素，熟悉沉淀的形成和沉淀条件，掌握重量分析的计算和应用示例，理解银量法滴定终点的确定。
（三）学习任务：
参考学时
6
学习目标
了解重量分析法概述和重量分析对沉淀的要求，了解沉淀完全程度与影响沉淀溶解度的因素和影响沉淀纯度的因素，熟悉沉淀的形成和沉淀条件，掌握重量分析的计算和应用示例，理解银量法滴定终点的确定。
相关知识
基本知识：
一、重量分析法概述
二、重量分析对沉淀的要求
1.对沉淀形式的要求 2.对称量形式的要求 3.沉淀剂的选择
三、沉淀完全程度与影响沉淀溶解度的因素
1.沉淀平衡，溶度积 2.影响沉淀溶解度的因素
四、影响沉淀纯度的因素
1.共沉淀 2.后沉淀 3.获得纯净沉淀的措施
五、沉淀的形成和沉淀条件
1.沉淀的形成 2.沉淀条件的选择
六、重量分析的计算和应用示例
1.重量分析结果的计算 2.应用示例
七、沉淀滴定法概述
八、银量法滴定终点的确定
1.莫尔法 2.佛尔哈德法 3.法扬司法
扩展知识：
电位滴定法测定银离子
能力训练
在教学中可以采用分组实验和理论讲授的教学方法，使同学们全面的掌握银量法分析的过程。
考核建议
理论考核与实验技能考核相结合。
模块八：
电位分析法
（一项目任务
（1）掌握电位分析法的基本原理
（2）了解离子选择性电极的类型、性能及响应机理
（3）掌握玻璃电极、氟离子选择电极的测定原理及注意事项
（4）掌握离子选择性电极电位法的特点、实验条件与定量分析方法
（二）学习目标：
了解电位分析法的基本原理，理解参比电极和指示电极，掌握电位测定法和电位滴定法，掌握电位滴定法计算。
（三）学习任务：
参考学时
6
学习目标
了解电位分析法的基本原理，理解参比电极和指示电极，掌握电位测定法和电位滴定法，掌握电位滴定法计算。
相关知识
基本知识：
一、概述
二、参比电极
1.甘汞电极 2.银-氯化银电极
三、指示电极
1.金属-金属离子电极 2.金属-金属难溶盐电极 3.汞电极 4.惰性电极
四、电位测定法
1.pH电位测定法 2.离子活（浓）度的测定 3.离子选择性电极的应用
五、电位滴定法
1.电位滴定法的仪器装置 2.电位滴定终点的确定方式 3.电位滴定法的应用
六、电位滴定法计算示例
扩展知识：
离子选择性电极
能力训练
在教学中可以采用分组实验和理论讲授的教学方法，使同学们全面的掌握电位分析法的过程。
考核建议
理论考核与实验技能考核相结合。
模块九
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