《仪器分析测试技术》课程标准.docx

仪器分析测试技术课程标准一、课程说明课程名称仪器分析测试技术开课分院（系部）适用专业工业分析技术环境监测与控制技术课程代码10125221015052学时96先修课程无机化学、有机化学、化学分析检测技术后续课程建材产品分析、精细化工产品分析、水污染控制技术（1+X）、环境监测编制人审定人制（修）定日期二、课程性质与任务1.课程在专业人才培养方案中的定位仪器分析是工业分析技术专业和环境监测与控制技术专业必修的一门专业核心课程，其主要包括了分光光度分析法、电化学分析法和色谱分析法等基本分析方法，将课程内容与职业标准对接，使学生通过具体的仪器使用项目化学习，掌握这些仪器的正确和规范使用，达到能使用这些设备完成具体的分析任务的目的。本课程是在学完无机化学、有机化学、化学分析检测技术等专业通用技术课程后开设的后续课程，是综合了化学、物理、机械、仪表等多门学科知识，进行仪器分析方法的实际应用、研究和操作技能训练的一门专业技术课程，是一门技术性、实践性非常强的课程。同时，本课程将思政教育内容融入到课程教学中，使思想政治理论教育与专业教育协调同步、相得益彰，真正实现在课堂教学主渠道中全方位、全过程、全员立体化育人。2.课程设计（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，提高教学效果仪器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，建立实践一理论一再实践一再理论的教学活动过程，将基本技能训练一单元技能训练T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“基本技能训练一技术知识一单元技能训练一技术理论一综合技能训练一创新实验”的教学体系，循序渐进的提高学生的认知水平、操作技能及知识应用能力，实现阶梯式四级目标：懂理论、识仪器、会操作、能应用，提高教学效果。（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“基本技能训练一技术知识一单元技能训练一技术理论一综合技能训练一创新实验''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“理论一实践”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（4）工作过程为中心，推进课程融合本课程按照对实际的多个职业工作过程经过归纳、抽象、整合后的职业工作顺序来设计课程体系的每一个子模块。通过一个子模块的学习，学生可以完成职业的一个典型的综合性任务。通过若干个相互关联的所有子模块的学习，学生可以获得分析检验职业的从业能力和资格。在仪器分析测试技术模块中，按照仪器分析方法划分为6个子模块，精心设计每一子模块的教学项目，按职业工作过程建立子模块的课程内容结构。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，而不是运动场上的裁判。（5）任务驱动，倡导引探教学仪器分析测试技术课程倡导基于任务的教学模式，让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，在学习过程中进行情感和策略调整，以形成积极的学习态度。教学过程是一个学生主动参与的过程，教学中主要采用引探教学法，学生在教师的引导下，先实践，在实践过程中让学生进行探究而完成整个教学过程，强调学生团结协作，积极主动参与，在教师的帮助下完成各任务的学习。课程理念强调培养学生全新的学习方式，自主、合作、探究，在关注知识与技能的同时,使学生体会到学习的乐趣，注重过程体验，培养学生积极的学习态度和情感，使学生得到全面发展。（6）注重过程评价，促进学生发展仪器分析测试技术模块化课程，不仅关注学生的学习结果，更重要的是关注完成学习任务的全过程。教学评价做到形成性评价与终结性评价相结合，定性评价与定量评价相结合，注重过程评价，促进学生发展，并更多地关注学生自身的发展。工作过程为中心的仪器分析测试技术课程教学模式的教学评价，从根本上来说是一种以激发学生潜在的学习动力，提高学习效率为目的，并为学生的终身发展提供服务的发展性教学评价，反对通过单一量化手段进行评价，主张评价主体互动化，评价内容多元化，评价过程动态化。评价过程应注意评价的正面鼓励和激励作用，公正的评价和真诚的激励能使学生获得巨大的动力，从而鼓足前进的勇气，使师生间的情感关系达到质的飞跃。本课程理论知识考核采用课堂提问、课堂练习、作业、研究性习题，辅助以学习态度考核、阶段性考核、期末综合性考核等多种形式组合，阶段性考核和期末综合性考核可以是闭卷、开卷、半开卷等形式，考核内容以应用为主，着力避免“死记硬背才能得高分'的局面出现，培养学生的综合应用能力。操作技能考核参照职业技能鉴定标准，精心设计技能操作技能考核评分表，在完成每个实训项目的训练后，要求学生按照评分标准自检、互检、教师检，从而保证公平、公正评价学生的学习。职业关键能力的考核以课业为形式，以成果为标准，注重过程性评价。以实际工作为背景选择“任务”，学生自行设计并实施“任务”的方案，记录试验、调查和资料收集筛选的结果,注重学生自我积累考核证据。表形式为“课业+笔记+活动”、“课业+笔记”、“课业+案例分析”、“课业+口试”。3.课程任务仪器分析测试技术课程是工业分析技术和环境监测与控制技术专业课程体系中专业技术核心课程之一，是根据工业分析技术和环境监测与控制技术专业的人才培养要求设立的。是完成化验室管理员、化验员、化学品检验与质量管理员岗位工作任务必须具备的关键能力，培养和训练学生的逻辑思维能力、创新能力、实际动手能力；了解仪器分析技术的发展及应用领域、学会各种仪器分析的基本原理，掌握常见分析仪器的操作技术，熟练应用常规仪器分析方法，具备解决实际问题的分析检测能力。课程内容框架由实践情境构成，以工作过程为中心，以样品分析检测任务为驱动，充分体现了工业分析技术和环境监测与控制技术专业高等职业教育人才的培养规格和要求。本课程是一门技术性、实践性非常强的课程。针对本课程要解决的问题，在课程体系安排上，无机化学、有机化学化学分析检测技术为前导课程，主要培养学生仪器分析操作的基本能力，使学生了解仪器分析基础知识、方法理论。本课程主要围绕掌握常见分析仪器的操作技术、熟练应用常规仪器分析方法、具备解决实际问题的分析检测能力进行，并在后续的建材产品分析、精细化工产品分析、水污染控制技术（1+X）、环境监测等课程和企业生产实习、企业顶岗实习中不断应用、强化和提升。三、课程设计思路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，建以构主义理论、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“理论一实践”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。通过教学，提高学生知识应用能力，培养实事求是、科学严谨、安全生产、规范操作的职业素养和工匠精神，提高学生的专业素养和自信心，强化团队协作能力，培养高素质、高技能创新型人才。具体如下：课程定位之前，由专业指导委员会牵头，通过调查研究，对职业岗位（群）进行分析，明确岗位职责的全部工作任务，然后将其设计为学习性工作任务，并确定这些任务对知识和能力的要求，通过行动能力的整合，形成行动领域，按职业工作过程逻辑，以仪器分析中的方法为建构主线，工作过程为参照系，针对工作过程的环节来设计每一学习单元，将相关知识穿插在每个学习单元中，重新融合成仪器分析测试技术模块课程。基于模块内容教学方法、考核方法等。具体设计思路为：第一步：进行分析技术人才社会需求的调查与分析，确定分析技术人才的主要就业岗位。第二步：根据分析技术人才的主要就业岗位，得出相关毕业生的典型工作岗位。第三步：根据典型工作岗位来确定典型工作任务以及完成这些典型工作任务所应该具备的专业技术能力。第四步：根据完成典型工作任务所应该具备的专业技术能力归纳出学生在本课程中需要学习的专业知识内容。第五步：根据仪器分析技术在实际中的应用，设计6个教学模块，通过分解与归纳，将知识点重新组合，对每个学习项目再进行分解形成若干个学习任务。在教学活动中以学习项目为导向，以分解出的学习任务为驱动来组织教学。即：“项目导向，任务驱动第六步：课程教学实施与课程教学资源开发。在课程整体设计过程中，我们从岗位能力出发，以职业能力培养为重点，通过充分研讨,采用基于项目导向的方法并结合课程内容的实际综合应用进行课程设计与建设，充分体现了职业性和实践性的要求。四、课程教学目标1.课程总体目标本课程的学习，以项目为载体，通过本课程设置的项目活动，使学生了解仪器的组成、结构等基本知识；熟悉仪器分析的测试技术；理解根据实际分析项目选择合适分析仪器及分析技术；会熟练使用现代分析仪器，会排查仪器的简单故障及对仪器的日常维护；能做各种样品的定性、定量分析测试；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，养成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。2.课程具体目标单项能力教学方式、手段能力目标核心价值观专业能力多媒体教学案例分析法任务驱动法情景式教学(1)掌握紫外一可见分光光度法、红外吸收光谱法、原子吸收分光光度法、电位分析法、气相色谱法和高效液相色谱法的定性和定量方法原理、相关仪器结构及工作原理、仪器操作方法及维护要点。(2)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，根据检测样品设计合理的分析方案，完成分析任务并对所设计方案进行综合评价，能对分析过程中出现的问题进行独立判断，提出合理的解决方案。将现代仪器分析的内容与塑造和培养学生科学严谨的务实精神、否定之否定的科学精神、擅于探索的创新精神相结合;讲解我国仪器开发的科研工作者将自主科研创新和国家重大需求相结合，不畏困难、持之以恒、敢于担当的民族精神和爱国精神，由此激发青年大学生的民族自信心和时代责任感。社会能力多媒体教学案例分析法任务驱动法情景式教学(1)具备人际交流、表达能力(2)具备团队协作和沟通能力(3)具备工作情境的组织管理能力(4)具备工作责任心(5)具备产品质量监督、环境保护等的社会责任心培养学生之间互相帮助，互相配合、互相学习的作风；样品分析检测中培养学生尊重自然、保护自然，注重生态环境建设的意识。方法能力多媒体教学案例分析法任务驱动法情景式教学(1)具备主动学习新技术、新技能并应用到工作岗位的能力(2)具备收集获取信息的能力(3)具备解决问题、分析问题能力(4)具备制定工作计划的能力(5)具备工作过程的管理能力(6)具备对工作过程和成果的评价能力能润物细无声的引入马克思主义哲学“现象与本质”的原理，我们以先进的仪器设备为载体，穿透物质的宏观表面现象观察到物质内部的精密结构及组成的本质，反之，通过对物质内部结构信息的本质可清晰解释物质宏观的现象，培养学生辩证思维能力、分析问题、解决问题的能力。五、课程内容与要求整个课程采用模块化结构，按用不同的仪器分析方法进行物质检测建成紫外一可见分光光度法、红外吸收光谱法、原子吸收分光光度法、电位分析法、气相色谱法和高效液相色谱法6个教学子模块。每个子模块整合了国家专业教学资源库中对应内容和操作案例，并依据化学检验员职业技能等级标准、“1+X”污水处理职业素养要求，以实现生产、生活实际项目的分析检测为导向，融入前沿技术、企业规范和思政元素。以实训项目作为载体，在完成每一个实训环节中帮助学生获取经验性知识，并渗透理论知识的讲授，在完成数个任务的基础上，再拓展相关技术理论知识，最后以技术理论知识指导各子模块综合项目的完成。表课程内容与教学要求序号名称主要内容教学要求所融入的思政元素参考学时模块1紫外-可见分光光度法知识与能力：任务1：认识紫外可见分光光度室任务2：紫外可见分光光度计的基本操作任务3：标准曲线法定量分析任务4：分析测试条件的选择任务5：紫外分光光度法的应用素质：引导学生树立起自我培养良好的职业道德与注重日常职业素质养成的意识，培养学生实际动手能力和分析处理问题的能力知识与能力：1、能区别各种工具，并能将其整理分类保存于不同的位置，做好标识，能绘制紫外可见实训室的基本框架图，能设置、控制实训室合理的工作环境2、能认知仪器组成、配套部件和控制面板，阅读说明书，编写仪器操作规程，能熟练操作紫外-可见分光光度计，能对仪器进行校验，和对仪器进行日常维护与保养3、能利用可见分光光度计，采用工作曲线法测定样品中某种单一组分的含量，并对测定数据进行处理。要求测定结果相对误差小于2%4、能正确选择显色条件（显色剂的用量、酸度的控制），能正确选择测量条件（工作波长、参比溶液），能正确分析测定过程可能产生的误差5、能采用标准曲线法，对紫外-可见区域有吸收的物质进行定量分析，能绘制吸收曲线进行定性判断，能够根据紫外吸收光谱图的信息，对分子结构进行初步判断素质：能正确、及时处理学生操作过程中的失误培养学生科学严谨的务实精神、否定之否定的科学精神、擅于探索的创新精神；精益求精的工匠精神；敢于担当的家国情怀。12/12模块2外收谱去红吸光法知识与能力：任务1：认识红外光谱实训室任务2：红外光谱仪的基本操作任务3：红外吸收光谱的解谱及应用任务4：固体样品的红外吸收光谱绘制与解析素质：引导学生树立起自我培养良好的职业道德与注重日常职业素质养成的意识，培养学生实际动手能力和分析处理问题的能力知识与能力：1、能区别各种工具，并能将其整理分类保存于不同的位置，且做好标识工作，能对红外光谱实训室进行日常维护和管理，能设置实训室的环境要求2、能熟练操作红外光谱仪，能对仪器进行日常维护和保养3、解析红外谱图，获得官能团的基本信息，推导未知物的可能结构4、用压片法制备苯甲酸的红外试样，测定红外光谱，对结构进行解析素质：能正确、及时处理学生操作过程中的失误培养学生科学严谨的务实精神、否定之否定的科学精神、擅于探索的创新精神；精益求精的工匠精神；敢于担当的家国情怀6/6模块3原子吸收光谱法知识与能力：任务1：认识原子吸收实训室任务2原子吸收分光光度计基本操作任务3工作曲线法测定水中微量镁任务4标准加入法测定水中微量铜任务5原子吸收光谱法基本原理任务6火焰原子吸收法最佳实验条件的选择素质：引导学生树立起自我培养良好的职业道德与注重日常职业素质养成的意识，培养学生知识与能力：1、进入原子吸收实训室，了解实验室的环境要求、基本布局和实验室管理规范。2、能够正确使用原子吸收分光光度计，空气压缩机，乙快钢瓶，能进行仪器简单故障的排除O3、能用工作曲线法测量元素含量，理解工作曲线法的特点，适用范围4、能够利用标准加入法测定水中微量元素，了解标准加入法的特点，适用范围，能根据实际样品选择合适的分析方法。5、理解原子吸收光谱法测定镁、铜的基本原理，能解释原子吸收光谱法灵敏度高，干扰小的原因，认识原子吸收分光光度光源选择的依据。6、掌握原子吸收条件选择的一般原则，能根培养学生科学严谨的务实精神、否定之否定的科学精神、擅于探索的创新精神；精益求精的工匠精神；敢于担当的家国情怀8/8实际动手能力和分析处理问题的能力据具体的测定对象选择火焰原子吸收测量的最佳条件。素质：能正确、及时处理学生操作过程中的失误模块4电位分析法知识与能力：任务1认识电化学分析实训室任务2PH计和离子计的基本操作任务3饮用水PH的测定任务4饮用水中F含量测定任务5饮用水中Fe2+含量测定素质：引导学生树立起自我培养良好的职业道德与注重日常职业素质养成的意识，培养学生实际动手能力和分析处理问题的能力知识与能力：1、认识实训室的基本布局和实训室管理规范、能按环境要求布置实训室,初步掌握“7S管理”在电化学分析实训室中的应用；2、会PH计、离子计及电极的基本操作，能编写仪器操作规程，能识别参比电极和指示电极，能解释能斯特方程式3、能测定水溶液的pH,通过操作训练，认识溶液PH测定的机理，初步认识膜电位的产生机理4、能测定饮用水中氨离子含量；能准确处理实验数据，通过实训，理解离子选择性电极的性能及影响测定因素，掌握TISAB的组成及作用；5、能用电位滴定法测定水溶液中离子含量，能正确确定电位滴定法的滴定终点。素质：能正确、及时处理学生操作过程中的失误生谨精定的于创.，精精于家学严实否定精擅的神求匠敢的怀养学务、否学、索精益工：当情培科的神之科神探新精的神担国6/6模块5气相色谱法知识与能力：任务1：认识气相色谱实训室任务2：气相色谱仪基本操作任务3：氢火焰离子化检测器的使用与归一化法定量任务4：热导检测器的使用与标准加入法定量任务5：内标法定量任务6：气相色谱分离原理任务7：分离条件的选择与优化素质：引导学生树立起自我培养良好的职业道德与注重日常职业素质养成的意识，培养学生实际动手能力和分析处理问题的能力知识与能力：1、进入气相色谱实训室，了解实训室的环境要求、基本布局和实训室管理规范。会把“7S管理”应用在气相色谱实训室中2、能完成气相色谱仪及其辅助设备的基本操作，能描述气相色谱仪各组分部件及其作用，能解释气相色谱仪的分析流程。3、使用气相色谱仪氢火焰离子化检测器(FID),分析丁醉异构体混合物，标准对照法定性，归一化法定量4、掌握热导检测器的基本操作，能用标准对照法和标准加入法对丙酮试剂中的微量水分进行定性定量测定5、使用气相色谱法，定性定量分析“甲苯试剂的纯度''(同系物定性、内标法定量)6、针对任务3、4、5中的分析对象，描述样品各组分的分离过程7、能归纳分离条件的选择原则与优化方法，并能将其运用于实际问题的解决素质：能正确、及时处理学生操作过程中的失误培养学生科学严谨的务实精神、否定之否定的科学精神、擅于探索的创新精神；精益求精的工匠精神；敢于担当的家国情怀8/8模块6效相谱去高液色知识与能力：任务1认识液相色谱实训室任务2高效液相色谱仪的基本操作任务3归一化法定量任务4外标法定量任务5高效液相色谱法分离任务6分离条件的选择与优知识与能力：1、进入液相色谱实训室，了解实训室的环境要求、基本布局和实训室管理规范。2、能基本操作液相色谱仪及描述液相色谱分析流程，能讲述液相色谱仪的基本组成3、完成分析纯甲苯试剂纯度的测定，能进行定性定量分析4、完成叶酸片中叶酸含量的测定，能进行定性定量分析培养学生科学严谨的务实精神、否定之否定的科学精神、擅于探索的创新精神；8/8化素质：引导学生树立起自我培养良好的职业道德与注重日常职业素质养成的意识，培养学生实际动手能力和分析处理问题的能力5、理解已知分析方法中采用的色谱类型，能够正确解释色谱分离过程，能够根据组分性质选择合适的色谱类型6、能归纳分离条件的选择原则与优化方法，能将其运用于实际问题的解决，能完成色谱柱的评价素质：能正确、及时处理学生操作过程中的失误精益求精的工匠精担当的家国情怀学时合计：96学时（其中实践教学学时比例为50%）理论学时48实践学时48六、实施建议1 .组织实施建议（1）每个子模块均以认知相应实验室作为开头，引入7S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。2 .课程考核评价建议（1）考核方式：过程性考核+综合性考核（2）考核结构：主体由三部分构成，具体构成如下：平时成绩（包含平时作业练习、课堂表现和考勤），占50%；小组内学生互评（全班学生可分为8组），占10%；以理论知识、综合实践项目为内容的抽签式考核（综合实践项目有4个，在该课程内容授课完成后，组织学生抽签考核，全班学生可分为8组，每2小组考核同一个项目），占40%。3 .教学团队建议建议组建专职教师与企业兼职教师相结合的教师队伍，专职教师职称结构要合理，具备双师素质，具备企业工作或锻炼经历。4 .教学条件建议应按照课程内容和要求，具备本课程所需要的实践教学条件，要有一定数量的校外实训基地，教室要达到理实一体化教学要求。注重实验实训指导书和实验实训教材的开发和应用。注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用，这些资源有利于创设形象生动的工作情景，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。同时，建议加强课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学院多媒体资源的共享，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。同时应积极创造条件搭建远程教学平台，扩大课程资源的交互空间。5 .教材编写或选用建议建议与行业企业合作编写工学结合特色教材，并符合课程标准的基本要求。七、附录7S管理就是整理（SElRD、整顿（SEIToN）、清扫（SEISO）、清洁（SETKETSU）、素养（SHrrSUKE）、安全（SEeURlTY）、节约（SAVE）七个项目，因日语的罗马拼音均以“S“开头所以被简称为7S管理。参考教材：仪器分析（XX主编，“十二五”职业教育国家规划教材）仪器分析（XX主编，“十三五”职业教育国家规划教材）推荐专业网站：国家相关精品课程和各省精品课程网站。