整体设计

宁波职业技术学院

《仪器分析》课程整体设计

课程设计人：工学院生化系谷雪贤

《仪器分析》课程整体设计

一、管理信息:

课程名称：仪器分析

课程代码：B353205

制定人：谷雪贤

批准人：

所在分院：工学院

制定时间：2006-8-10

二、课程性质：

课程性质：专业基础课

学分：3学分

学时：56学时

授课对象：二年级精细化工工艺专业和高分子材料制造技术专业

前修课程：有机化学、无机及分析化学、精细化学品分离等。

三、课程目标：

总体目标：通过对本课程的学习，使学生能够利用所学基本理论和方法完成：认识仪器---调整仪器、设置参数---操作仪器---数据处理、谱图分析--报告---仪器故障排除维护一系列工作，使学生具备基本的上岗能力，并为化学检验工中级工和高级工的考试做好准备。具体目标如下：

能力目标：

（1）会操作气相色谱仪、紫外可见分光光度计、原子吸收分光光度计、傅立叶红谱仪、酸度计和电位滴定等分析仪器

（2）会使用仪器的工作站

（3）具有一定的信息迁移能力，能根据不同型号的仪器说明书达到对该仪器的认知。

（4）会用测试数据对试样进行分析，做出质量评价、选出最佳产品和写出检验报告

（5）会保养维护仪器并能够排除简单的仪器故障

知识目标：

（1）理解PH计、电位滴定仪、原子吸收分光光度计、紫外分光光度计、红外分光光度计和气相色谱仪的操作规范。

（2）理解PH计、电位滴定仪、原子吸收分光光度计、紫外分光光度计、红外分光光度计和气相色谱仪的工作原理。

（3）掌握与原子吸收分光光度计、红外分光光度计和气相色谱仪器配套使用的计算机工作站。

（4）掌握电位滴定仪、原子吸收分光光度计、紫外分光光度计、气相色谱仪、PH计的定量测定方法。

（5）掌握红外分光光度计的定性测试方法和谱图解析。

（6）熟悉PH计、电位滴定仪、原子吸收分光光度计、紫外分光光度计、红外分光光度计和气相色谱仪的保养和维护。

（7）熟悉所用仪器设备出现的一般故障和简单解决方法。

四、课程内容设计：

模块名称	学时（理论/实验学时）
仪器分析概述	1
气相色谱分析法	8/5
电位分析法	8 /7
原子吸收分光光度法	9/3
紫外-可见分光光度计	5/5
红外光谱	5

五、能力训练项目设计：

1.设计思路：

本课程的学习目标是：认识几种主要的分析仪器，并能够对仪器进行调整设置合适的分析参数，并对相应的物质进行分析，并能对仪器进行保养维护和简单的故障进行排除。为实现这一目标，以环境监测、工业原材料产品分析和日用品、食品分析两条线为指导，制订几个训练项目。

每个项目下又包含几个子项目，几个子项目间相互联系相互铺垫，几个小项目全完成后对其数据进行汇总，然后分析作出报告，完成一个大的项目。

2.设计安排：

编号	能力训练项目	能力训练亚项目	拟实现的能力目标	相关支撑知识	训练方式手段及步骤	结果(可展示)
1	对室内空气中苯、甲苯含量进行分析，判断空气又没有被苯系化合物污染	1．1认识和调整气相色谱仪	能按操作规程操作气相色谱仪；能熟练操作与气相色谱仪配套使用的工作站；能正确使用氢气气瓶等仪器分析辅助设备；	掌握气相色谱的由来、分类；掌握气相色谱仪的结构及分析流程。	学生预习，教师讲解，学生自行操作，教师针对性提问、指导和答疑	操作
		1．2 对小区空气中的空气组分进行定性分析	能用气相色谱仪对苯系混合物进行定性分析；能排除一般的故障	掌握气相色谱的工作原理；掌握气相色谱定性的依据和方法；掌握气相色谱分离条件的选择和优化方法；掌握进样的方法。	学生预习，教师给出简单的方法和流程，学生自主选择药品、仪器进行试验，教师巡回指导，及时启发学生，最后教师总结相关知识和理论	实验报告
		1.3对小区空气中的苯系物质的含量进行测定	会用归一化定量法用气相色谱仪对苯系混合物重个组分的含量进行测定。	掌握气相色谱定量的依据和方法；掌握归一化定量法的计算方法；熟悉内标法。	同上	实验报告
2	苯甲酸是一种常用的食品防腐剂，可以甲苯为原料通过氧化制得苯甲酸，选择合适的分析仪器和方法通过对两个不同厂家的原料进行分析并对产品质量进行检测。	2.1制备样品	能按操作规程操作红外分光光度计；能熟练操作与红外分光光度计配套使用的工作站能正确使用红外干燥箱等仪器分析辅助设备；会用溴化钾鸦片法制被固体粉末试样	理解红外分光光度计操作规范；熟悉红外干燥箱等仪器分析辅助设备；掌握红外分光光度计定性测定方法。	同上	试样压片
		2.2两种苯甲酸产品的检测	能按操作规程操作红外分光光度计；能熟练操作与红外分光光度计配套使用的工作站能正确使用红外干燥箱等仪器分析辅助设备；会用红外分光光度计对苯甲酸进行测试。	理解红外分光光度计操作规范；熟悉红外干燥箱等仪器分析辅助设备；掌握红外分光光度计定性测定方法。	同上	实验报告，检验报告
		2.3 两种原料的评价	能正确求得结果，并且写出检验报告，选出最佳产品；能正确保养、维护所用仪器设备；能及时发现所用仪器设备出现的一般故障和简单解决方法	掌握红外谱图的解析方法；熟悉重要官能团再谱图中的位置。	教师示范代表性例子，学生模仿，教师贵归纳讲解	结果
3	用电化学分析法和原子吸收法对农夫山泉、娃哈哈、水森活、雀巢几种矿泉水进行检测评价	3．1用酸度计测定pH值	能按操作规程操作PH计；能用酸度计和PH计对水饮料中总酸和PH进行的测定；能正确保养、维护PH计；能及时发现酸度计和PH计出现的一般故障和简单解决方法。	理解酸度计和PH计的工作原理和操作规范；掌握酸度计和PH计的测定方法；熟悉各种指示电极和参比电极的原理和使用方法。	学生预习，教师给出简单的方法和流程，学生自主选择药品、仪器进行试验，教师巡回指导，及时启发学生，最后教师总结相关知识和理论	测试数据
		3．2测定含氟量	能用氟电极测定溶液中的氟含量，并能对仪器的一般故障进行排除。	掌握氟电极的工作原理和使用方法	学生预习，教师给出简单的方法和流程，学生自主选择药品、仪器进行试验，教师巡回指导，及时启发学生，最后教师总结相关知识和理论	实验报告
		3.3用电位滴定法测定氯离子含量	能按操作规程操作电位滴定仪；能正确使用磁力搅拌器等仪器分析辅助设备；能用电位滴定仪对酱油中氨基酸态的氮的测定。	理解电位滴定仪的操作规范；熟悉磁力搅拌器等仪器分析辅助设备；掌握电位滴定的原理和方法	同上	实验报告
		3.4 用原子吸收分光光度计对镁、钙等金属离子进行测定	能按操作规程操作吸收分光光度计操；能熟练操作与原子吸收分光光度计仪器配套使用的工作站；能正确使用空气压缩机和乙炔气瓶等仪器分析辅助设备；能用原子吸收分光光度计对罐头食品中重金属锡含量的进行测定。	理解原子吸收分光光度计操作规范；熟悉空气压缩机和乙炔气瓶等仪器分析辅助设备；掌握原子吸收分光光度计定量测定方法。	同上	同上
		3.5评价报告	能正确求得结果，并且写出检验报告，选出最佳产品；能正确保养、维护所用仪器设备；能及时发现所用仪器设备出现的一般故障和简单解决方法	掌握数据处理的方法	教师示范代表性例子，学生模仿，教师归纳讲解	数据
4	用紫外-可见分光光度计对汇源、统一、味全每日几种橙汁的维生素C和铁含量进行分析评价	4.1用可见分光光度计对铁含量进行测定	能按操作规程操作722可见分光光度计；会用紫外－可见分光光度计对橙汁中的铁含量进行定量测定。	理解可见分光光度计的工作原理和操作规范；掌握可见分光光度计定量测定方法。	学生预习，教师给出简单的方法和流程，学生自主选择药品、仪器进行试验，教师巡回指导，及时启发学生，最后教师总结相关知识和理论	测试数据
		4.2用紫外分光光度计对维生素C的含量的进行测定	能按操作规程操作紫外分光光度计；会用紫外－可见分光光度计对橙汁中的生素C含量进行定量测定。	理解紫外－可见分光光度计操作规范；掌握紫外分光光度计定量测定方法；掌握紫外曲线的绘制方法。	同上	测试数据
		4.3质量评价	能正确求得结果，并且写出检验报告，选出最佳产品；能正确保养、维护所用仪器设备；能及时发现所用仪器设备出现的一般故障和简单解决方法	理解紫外－可见分光光度计的工作原理；掌握分析结果有效数字位数的要求；熟悉紫外－可见分光光度计保养和维护；熟悉紫外－可见分光光度出现的一般故障和简单解决方法，	教师示范代表性例子，学生模仿，教师归纳讲解	报告

六、进度表设计（以2节课为最小单元）

周次	上课时间	学时	能力目标	项目编号	知识目标		主要教学方法和手段	考试方法
1	星期一 1、2	2	认识气相色谱仪	1．1	了解仪器分析的作用; 掌握气相色谱的由来、分类；掌握气相色谱仪的结构及分析流程		由案例引入，通过对问题的讨论回答，介绍仪器分析的重要性、分类和依据。给出项目1，给一定时间让学生进行讨论，并让个别学生回答，让其他同学补充回答，最后老师点评，归纳总结、讲解色谱分析，讲解色谱分析的由来、分类及工作流程	问题回答
1	星期三1、2	2	能识别分析色谱图	1．2	掌握色谱图的基本术语；掌握气相色谱的分离原理。		由问题引入教学，给一定时间让学生进行讨论，并让个别学生回答，让其他同学补充回答，最后老师点评，归纳总结	实验操作规范性、试验态度、试验报告
2	星期一 1、2	2	会对其气路进行连接、安装、捡漏	1.1	了解气路系统的组成及各部分的作用和使用注意事项；掌握气路系统安装、连接和检漏的方法。		由问题引入教学，给一定时间让学生进行讨论，并让个别学生回答，让其他同学补充回答，最后老师点评，归纳总结，学生通过不同的任务进行操练，深化、巩固知识	同上
2	星期三 1、2 星期一 1	3	熟练操作气相色谱仪及其配套设备；会利用气相色谱仪进行定性分析；能排除一般故障	1.2	掌握气相色谱仪的开机程序、面板设置；掌握进样技术；掌握气相色谱定性的方法和原理；掌握谱图的分析方法；掌握故障的分析判断、排除方法		学生预习，教师简单讲解，学生自主选择药品、仪器，组装仪器进行试验，教师巡回指导，教师总结归纳,对实验进行点评	同上
3	星期三 1、2	2	会选择合适的色谱条件；能选择合适的固定相、流动相	1.1	掌握气相色谱法的分离原理；了解常用检测器的工作原理；熟悉分离度的概念和影响因素		由问题引入教学，给一定时间让学生进行讨论，并让个别学生回答，让其他同学补充回答，最后老师点评，归纳总结，学生通过不同的任务进行操练，深化、巩固知识	问题回答、作业
3	星期一 2 星期三 1、2	3	会利用归一化法进行定量	1.3	掌握利用气相色谱进行定量的原理和方法；掌握数据处理的方法；了解内标法和外标法		学生预习，教师简单讲解，学生自主选择药品、仪器，组装仪器进行试验，教师巡回指导，教师总结归纳,对实验进行点评	同上
4	星期一 1、2	2	认识电位分析仪器	2.1	掌握电极的类型；掌握电位分析法定义、分类、特点；熟悉酸度计基本组；。		由问题引入教学，给一定时间让学生进行讨论，并让个别学生回答，让其他同学补充回答，最后老师点评，归纳总结，学生通过不同的任务进行操练，深化、巩固知识	同上
6	星期三 1、2	2	会选择合适的电极；能正确的处理使用、保养电极	3.1	掌握能斯特方程、电位分析法定量依据；掌握参比电极和指示电极的工作原理及分类；熟悉电极的使用注意事项；掌握酸度计的使用。		同上	同上
6	星期一 1、2 星期三 1	3	溶液pH值的测定	3.1		掌握pH实用定义；二点校正法；标准缓冲溶液的种类及配制方法；正确测定溶液的pH；正确分析处理实验数据、表述分析结果。	学生预习，教师简单讲解，学生自主选择药品、仪器，组装仪器进行试验，教师巡回指导，教师总结归纳,对实验进行点评	实验操作规范性、试验态度、测定结果、试验报告
7	星期三 1、2	2	会利用离子选择电极测定溶液中氟离子含量	3.2		掌握实验原理和定量方法	学生预习，教师简单讲解，学生自主选择药品、仪器，组装仪器进行试验，教师巡回指导，教师总结归纳,对实验进行点评	同上
7	星期一 1、2	3	会利用电位滴定法测定溶液中氯离子含量	3.3	掌握电位滴定法的原理与实验方法；掌握各种滴定终点确定方法（V～E曲线法、一阶微商法与二阶微商法）。		同上	同上
8	星期三 1、2	2	认识原子吸收分光光度计	3.4	掌握原子吸收分光光度计的结构、分析流程、仪器类型、基本原理。		由问题引入教学，给一定时间让学生进行讨论，并让个别学生回答，让其他同学补充回答，最后老师点评，归纳总结，学生通过不同的任务进行操练，深化、巩固知识	问题回答、作业
9	星期一 1、2	2	能够根据仪器使用说明书掌握仪器的操作方法。	3.4	掌握空心阴极灯的结构、原理、作用；火焰原子化器的组成、作用；原子吸收分析条件设置的内容；光谱带宽的概念。		学生预习，教师简单讲解，学生自主选择药品、仪器，组装仪器进行试验，教师巡回指导，教师总结归纳,对实验进行点评	实验操作规范性、试验态度、测定结果、试验报告
9	星期三 1、2（调课）	3	会利用工作曲线法测定水中钙离子含量	3.4	理解原子吸收光分光光度计的工作原理；掌握工作曲线法；熟悉原子吸收分光光度计保养和维护；		学生预习，教师简单讲解，学生自主选择药品、仪器，组装仪器进行试验，教师巡回指导，教师总结归纳,对实验进行点评	同上
10	星期一 1、2	2	分析条件的选择；仪器的日常维护保养及常见故障的判断，排除	3.4	掌握分析条件的选择；熟悉原子吸收光分光光度计出现的一般故障和简单解决方法			同上
10	星期三 1、2（调课）	3	会用标准加入法测定水中镁离含量	3.4	掌握标准加入法的原理和操作方法		学生预习，教师简单讲解，学生自主选择药品、仪器，组装仪器进行试验，教师巡回指导，教师总结归纳,对实验进行点评	同上
11	星期一1、2	2	认识紫外-可见分光光度计	4.1	理解紫外-可见分光光度法的定义、特点；掌握紫外可见分光光度计的组成及主要构件的作用；掌握紫外-可见分光光度计的类型及特点；理解物质对光的选择性吸收；掌握朗伯-比尔定律。		由问题引入教学，给一定时间让学生进行讨论，并让个别学生回答，让其他同学补充回答，最后老师点评，归纳总结，学生通过不同的任务进行操练，深化、巩固知识	问题回答、作业
13	星期三 1、2	3	会用工作曲线法测定铁的含量	4.1	可见分光光度法的相关知识，工作曲线法的绘制、分析结果的获得；掌握测定原理和方法。		学生预习，教师简单讲解，学生自主选择药品、仪器，组装仪器进行试验，教师巡回指导，教师总结归纳,对实验进行点评	实验操作规范性、试验态度、测定结果、试验报告
14	星期一 1、2	2	仪器的调较及故障排除	4.1 4.3	掌握仪器的基本操作方法。掌握进行波长校正、吸收池成套性检验、光电流稳定度检验、透射比正确度检验。掌握仪器的日常维护和保养，排除仪器常见故障。		同上	实验操作规范性、试验态度、测定结果、试验报告
14	星期三 1、2（调课）	3	饮料种维生素c含量的测定	4.2	紫外吸收曲线的制作，工作波长的选择，工作曲线的绘制与未知含量的测定。		学生预习，教师简单讲解，学生自主选择药品、仪器，组装仪器进行试验，教师巡回指导，教师总结归纳,对实验进行点评	实验操作规范性、试验态度、测定结果、试验报告
17	星期一 1、2	2	认识红外分光光度计	2.1 2.2	掌握红外分光光度计的构造、工作原理、分析流程		由问题引入教学，给一定时间让学生进行讨论，并让个别学生回答，让其他同学补充回答，最后老师点评，归纳总结，学生通过不同的任务进行操练，深化、巩固知识	问题回答、作业
17	星期三 1、2	2	会利用压片法处理式样	2.1	掌握液体、固体、气体样品的制备方法和测试方法；		由问题引入教学，给一定时间让学生进行讨论，并让个别学生回答，让其他同学补充回答，最后老师点评，归纳总结，学生通过不同的任务进行操练，深化、巩固知识	同上
18	星期一1、2	2	会操作傅立叶红外光谱仪	2.2	掌握红外分光光度计的开机程序；掌握红外工作站的操作；		由问题引入教学，给一定时间让学生进行讨论，并让个别学生回答，让其他同学补充回答，最后老师点评，归纳总结，学生通过不同的任务进行操练，深化、巩固知识	同上
18	星期三 1、2	2	会解析谱图	2.3	掌握个特征吸收的峰位；熟悉吸收风的分布情况		教师示范代表性例子，学生尝试，教师总结归纳，给出规律，学生对所测得的数据进行分析处理,并给出总报告,最后教师总结并对学生的报告进行点评。	报告

七、第一次课设计梗概（300字左右）

1、介绍课程任务、目的、作用：首先由相关新闻报道引出。然后提出问题，然后学生自由发挥讨论，汇总结果。告知学生仪器分析的作用和任务及与以前所学课程的联系。

2、明确课程的总体安排、教材内容的处理、上课的方式和教学目标。列举一些案例，引发学生兴趣，介绍本课程在未来就业中的作用及相关考证中的作用。

3、介绍课程目标、考试方案（详见考核方案设计）和学习方法

4、进入正题：

由大屏幕给出实例：汽油中有多达185 个组分，有没有一种分析方法可以在一个小时内分离这末多种组分并定量其含量？大家考虑一下可用什莫方法？。

给一定时间让学生进行讨论，并让个别学生回答，让其他同学补充回答，最后引出气相色谱分析法。讲解气相色谱工作流程。

八、考核方案设计

1、考试组成：包括形成性考试和终结性考试.前者体现在每个课节之中,本课程大部分是在实验室进行操作,可操作性较强,鉴于平时学习过程的重要性,考核以平时表现为主,期末考试为辅．具体分数比例如下：

形成性考试70%+终结性考试30%

（1）终结性考试：30%(期末考试)

（2）形成性考试70%

主要包括：上课出勤和学习态度（１０％）、课堂提问和作业情况（１0％）、实验操作规范性和实验报告（５0％）

２、评价标准：

（１）上课出勤和学习态度：出勤以平时教学动态记录表为准，学习态度主要从学生平时听课情况、回答问题和完成作业的主动性方面进行考核。

（２）课堂提问和作业情况：对上课时学生回答问题的准确性、创新性和学生作业的完成情况进行记录打分。

（３）实验操作规范性和实验报告的具体评分标准见下表：

项目	要求	分值	得分	备注
预习报告(5分)	认真	2
	及时	2
	完整	1
原始记录 (15分)	完整、及时	5
	清晰、规范	5
	真实、无涂改	5
数据处理与有效数字运算 (10分)	计算公式正确	4
	计算结果正确	3
	有效数字正确	3
平行测定偏差 (25分)	<1%	20
	1%～2%	15
	2%～3%	10
	3%～5%	5
	>5%	0
结果准确度 (25分)	<1%	25
	1%～2%	20
	2%～3%	10
	3%～5%	5
	>5%	0
报告与结论(10分)	完整、合理明确、规范	5
操作规范	操作规范、准确	5
实验态度	实验态度严谨认真、	5
思考题(5分)	完成认真、正确	5
实验时间(5分)	开始时间：结束时间：分析时间：	5
总分：

九、教材、资料

教材：《仪器分析》（第三版）朱明华编高等教育出版社 2000.7

仪器分析实验讲义自编

参考书：1《仪器分析》陈允魁编上海交通大学出版社 1992.11.

2《仪器分析》武汉大学化学系编高等教育出版社 2001.6

3《仪器分析》，夏心泉编，中央广播电视大学出版社，1994

4《仪器分析教程》北京大学化学系仪器分析教学组

5《仪器分析》赵藻藩等（武汉大学）版

十、需要说明的其他问题

.１、关于教材内容的处理

针对高职高专教育的目标和学生现有的程度，对教材做了较大的变动：

（1）知识理论为能力实践服务，以够用为度，因而删减了原教材中部分内容；

（2）根据学生以后工作的实际需要增加了一些教材中没有的内容

（３）根据实践项目目标，调整了原有教材的理论顺序并对部分内容进行了整合，使理论和知识的学习完全为项目的训练服务。按照能力训练的前后顺序设置教学顺序，使得理论与实践更好地结合，便于学生边做边学。

　２、关于双语教学：

在上课过程中有意识的使用双语教学，一方面扩展学生的知识面，另一方面，目前实验室所用仪器都是中文面板，而一些工厂所用仪器大都是国外生产的，多为英文面板，通过双语教学可使学生掌握一些常用的专业术语。

附部分专业词汇的英文

仪器分析　　　instrumental analysis

红外光谱 infrared spectrum

紫外光谱 ultraviolet spectrum

原子吸收光谱 atomic absorption spectrometry

分光光度计 spectrophotometer

气相色谱 gas chromatograph

电位滴定 electrometric titration

定性分析 qualitative analysis

定量分析 quantitative analysis

测定 determine

数据处理 data processing

评价 appraise

报告 report

仪器分析教材目录

绪论

1电位分析

1.1基本原理

1.2直接电位

1.3电位滴定

2紫外－可见分光光度法

1.1概述

2.2基本原理

2.3紫外－可见分光光度计

2.4可见分光光度法

2.5紫外－可见分光光度法

2.6 实验

3 红外吸收光度法

3.1基本原理

3.2红外光谱仪

3.3实验技术

3.4应用

3.5实验

4原子吸收光谱法

4.1概述

4.2基本原理

4.3原子吸收分光光计

4.4分析实验技术

4.5实验

5气相色谱分析法

5.1方法原理

5.2气相色谱仪

5.3基本理论

5.4实验技术

5.5应用实例

5.6实验

6高效液相色谱

6.1主要类型及选择

6.2高效液相色谱仪

6.3 基本理论和实验技术

6.4专家系统

7其它仪器分析法简介

7.1原子发射光谱

7.2毛细管电泳法

7.3质谱法

7.4核磁共振法

7.5实验

8仪器联用技术简介

8.1气相色谱－质谱联用

8.2液相色谱－质谱联用

8.3气相色谱－傅里叶红外光谱联用

附录