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分析化学的特点(精选8篇)

时间: 2023-07-22 栏目:写作范文

分析化学的特点篇1

【摘 要 题】信息化与网络化建设

【关 键 词】内容分析法/学科信息门户/信息选择/信息组织/信息导航/信息服务

【正 文】

1 内容分析法概况

1、1 发展历史

内容分析法(content analysis)是发源于新闻传播领域的一种方法,通过对传播内容进行客观、系统和定性与定量相结合的分析,有效描述传播内容特征和检验传播研究假设。其发展最早可以追溯到第二次世界大战期间,当时美国著名传播学家哈罗德·拉斯韦尔等人在美国国会图书馆组织了一项名为“战时通讯研究”的工作,以德国公开出版的报纸为研究对象,通过内容分析法获取重要的军政机密情报,取得重大成就。这项工作不仅显现出内容分析法的强大作用,而且总结出了一套内容分析法的工作模式,战后,内容分析法在传播领域得到更多研究,20世纪50年代,美国学者贝雷尔森(bernard berelson)发表著作《内容分析:传播研究的一种工具》,奠定了内容分析法的地位,其对内容分析法的定义也被广泛引用。目前,内容分析法已经被广泛运用到新闻传播、图书情报、政治军事决策、社会学和心理学等社会科学研究的各个领域。随着网络的发展,它开始成为网络信息组织、描述和利用的重要方法和研究热点。

1、2 定义

按照贝雷尔森的经典定义,内容分析法是一种对具有明确特定的传播内容进行的客观、系统和定量描述的研究技术[1]。在运用到图书情报领域时,内容分析法依然遵循客观、系统和定量原则,通过对各种类型文献信息的数据计量、比较、分析和推理,描述学科发展特点和趋势、发现学科空白实现学术创新、实现信息的有效组织和利用以及分析用户需求提供个性化服务。按照使用的方法模式不同,内容分析法可以分为:(1)解读式内容分析法,通过精读、理解并阐释文本内容来传达作者的意图;(2)实验室式内容分析法,主要是定量和定性内容分析相结合;(3)计算机辅助内容分析法,运用计算机来辅助数据搜集、编辑、整序和分析[2]。

1、3 特点

内容分析法的特点主要体现在四个方面:(1)定性、定量相结合。内容分析法首先要提出研究意图和假设,对分析单元和程序进行质的规定。以定性为基础,再采用统计、计量等定量方法和数字、图表等描述方法对信息内容进行揭示,最终还将回归到内容的解释和深化的定性层面。(2)客观性。内容分析法得以实现的前提在于文献的内容特征可以通过符号群(包括语词、图像、音频、视频和多媒体元素等,其中语词是最常用的符号群)来体现,而且同一符号群在同一文献中具有相同的意义[3]。人们是通过对符号群出现的频次、位置等外在客观信息的计量来了解文献的信息内容特征的,这就保证了内容分析的客观性,它不会因为实施者的不同而出现巨大差异。(3)系统性。这主要体现在样本选择和分析框架建构上。内容分析法一般是对一段时间的(通常是5年-10年)、连续稳定的、内容体例基本一致的大量文献信息进行分析,从时间跨度、数量要求、稳定程度等多方面对研究样本进行了限定。在分析单元和框架体系上要求尽可能全面反映样本的所有信息特征,具有互斥、完备、可信的特征。(4)统一性。内容分析强调统一的标准和规则,选择样本上必须按照统一的程序,保证每个项目接受分析的机会相同,而且所有的研究内容应以完全相同的方法进行处理,编码和分析过程必须一致,保证长时期分析效果的一致性。

2 学科信息门户概况

2、1 定义

学科信息门户(subject based information gateways,简称sbigs)是用户访问某学科资源与服务的一个单一入口或通道。它是一种网络服务,用以完成本学科网络资源内容的高度组织集成和网络应用程序的聚集,并将这些资源与应用集成在一个可定制个性化的界面中来满足每个最终用户的需要。它还提供一个统一协作的学术交流环境。从用户角度来看,它是某学科用户访问该学科网络资源和服务的起始站点或称入口[4]。目前,国外都开展了各种学科信息门户项目,例如:欧洲的desire项目、美国的infomine项目、英国的rdn(resource discover network)项目、sosig(social science information gaterway)项目等等,国内近年来开始发展的上海图书馆“数字图书馆”资源项目、中科院“国家科学数字图书馆(csdl)”项目建立的数字图书馆中心门户和生命科学、化学、数学物理、资源环境和图书情报5个学科信息门户、武汉理工大学图书馆建立的“材料复合新技术信息门户”等。

2、2 特点

学科信息门户主要针对特定学科领域,服务对象基本上是专业研究人员。这一主要特征决定了学科信息门户建构的要求:(1)专业化,在资源选择上要选取学科研究中可靠的信息源,资源描述和组织上要依据专业词表和分类法,对门户要经常更新和专业测评;(2)集成化,将专业领域里所需要的各种信息资源,包括网站、图书情报系统、文摘索引、电子期刊、科技报告、学位与会议论文、研究机构、学术团体、教育机构、学术会议、工具书、专业服务系统以及与学科科研紧密相关的其他资源系统集成到一个网络平台上提供服务;(3)知识化,信息资源强调专而精,根据对知识内容及其关系来选择、描述和组织资源与服务;(4)智能化,要能提供符合专业领域的检索浏览方式及资源导航模式,并能在用户使用过程中提供智能化的服务帮助[5]。

2、3 研究内容

目前学科信息门户研究也主要围绕上述要求来开展,内容有:(1)信息资源的选择研究,包括对学科信息门户需要涵盖的资源广度和深度进行界定,制定选取标准、流程规范和搜寻控制策略;(2)信息资源的组织研究,包括资源的整合策略、资源的描述方式和深度、资源的组织方式、知识挖掘;(3)信息服务研究,包括异构数据库的统一平台检索研究、信息导航研究和个性化推送服务;(4)技术研究,对建构学科信息门户的各种智能技术研究。

3 内容分析法在学科信息门户构建中的应用

3、1 应用的必要性和可行性

(1)必要性。学科信息门户是一种在网上获取高质量信息资源的重要工具,面向专业研究人员,因此在信息资源选择、组织和服务上都要求具有较高的专业水平,在内容选择上不仅强调完备性,而且更强调一定的指导性,要能够反映学科热点和前沿,在信息服务上,要能够针对个人研究情况的转移提供个性化的服务。当前出现的各种资源选择和评价标准还主要停留在定性描述上,虽然具有一定的指导性,但因为缺少量的规定而在实际操作中难以避免人为差异,而且定性描述难以准确反映学科研究的中心内容,内容分析法结合定性与定量描述,能够科学地反映学科核心资源、基本资源和边缘资源,还能够分析出研究的热点和重点所在,保证资源组织内容全面、重心突出。在服务方面尤其是个性化服务方面,目前的发展还远未完善:信息导航还主要依据专家意见,不够客观;推送服务主要是依据用户提供的要求来进行自动检索和发送,用户潜在的信息需求无法满足,也无法跟上用户的动态研究状况。内容分析法的优势就是从公开资料中提取秘密信息,信息服务人员可以通过对用户使用习惯、查询内容等的深度分析,了解用户的使用偏好、研究内容,从而提供针对性的指导、资料推送等个性化的服务。

(2)可行性。首先,内容分析法与学科信息门户具有某些相同或相近的特征和要求。学科信息门户要求信息资源具有连续性、稳定性和系统性,在选择范围和质量以及组织方面要求统一性和标准化,在信息服务方面也特别强调内容挖掘和知识内涵。而连续性、系统性、标准化也正是内容分析法的实施要求,并且内容分析法就是要从数据的分析中提炼内容主题,能够满足学科信息门户建设的知识要求,还能够弥补现存资源标准定性多、定量少的缺点,使学科门户资源提供更加科学合理。其次,目前已经有部分研究者将内容分析与信息建设和服务结合分析,取得了一定成果,这些可以作为内容分析法运用于学科信息门户的基础。如李敏等人研究了基于内容分析的信息导航建设框架和技术[6],朱少强等研究了内容分析运用于文献群隐含信息的挖掘的理论和方法[7],毕达天研究了内容分析法在网络数字信息分析中的应用[8],缪其浩利用内容分析考察了国际图书馆学术前沿及其发展[9],张蕊、王曰芬等人研究了计算机辅助内容分析软件[10-11]等。这些研究表明内容分析法能够运用于学科信息门户的信息选择、导航和知识挖掘,并且具有实际的可操作性。

3、2 具体应用内容

(1)信息资源选择。严格的资源选择是学科信息门户专业性、知识性的重要保障,目前国内外对资源选择都制订了各种标准,例如sosig从内容、形式和选择过程确定筛选标准,包括有效性、权威性、准确性、全面性、唯一性、有组织和时效性[12]。但这些标准还局限在质的规定上,结合内容分析法可以达到量的限定。在进行全方位信息选择之前可以先选取消范围的文献资源进行内容分析,从而制订可量化的信息选择标准。仅以确定信息选择的相关性标准为例,首先,选取某些体系完备、发展稳定、信息含量大的主要信息源,对其中的文章或网页里出现的专业词汇进行切分和索引,并依据专业词表进行规范和合并,然后对索引词汇进行词频统计、语义分析和特征提取,从而确定学科研究的核心词汇、基本词汇和边缘词汇。反过来,这三种类型词汇在各个信息源中出现的频次可用于确定某一资源与门户建设目的的相关性。按照样本结果,可以订立便于计量和操作和全面资源搜寻标准和策略。

(2)信息资源描述和组织。

内容分析法在信息描述方面的应用主要体现在:第一,内容分析与数据挖掘、语义结构和知识发现技术相结合,能够从大量不完全的、模糊的外显信息中发掘其隐含的有用知识信息,这种隐含信息可能信息创造者自身也未意识到,这就使信息描述更加完备、深入。第二,内容分析法在创建分析类目时,要将意义相同、相近和相关的分析单元进行归类整合,因而分析类目可用于描述资源之间的参照关系,并建立符合网络资源特点的动态词表。

目前主流的资源组织方式是分类浏览和主题检索,这两种方式的缺点在于作为受控语言,需要依据分类法或主题词表,而分类法和主题词表更新往往滞后于动态的学科发展形势。如前所述,运用内容分析法能够反映学科的核心词汇、基本词汇和边缘词汇,体现学科发展的热点和重点,再通过分析单元的归类整合,可以形成学科研究词库。而且词库产生的分析结果能进行迅速、有效的更新,更新一次内容分析只需下载最近一段时间内的信息文本并用原来开发的编码程序执行分析,研究趋势、重点分析可以每年、每季甚至每周更新,即使发生突况,也能及时反映。每当加入一个新问题,内容分析也能延伸到之前研究开展的时期再次分析,不受时间限制[13]。可见,采用内容分析能够提供一种更加适应网络和学术研究特点的、半受控的知识元组织方式。

(3)信息服务。信息服务是学科信息门户价值实现的关键所在,是资源创建者和使用者之间沟通的重要环节,主要包括信息导航服务、检索服务和用户个性化服务等层面,运用内容分析法能够提高这三个层面服务的质量。

信息导航可以帮助用户迅速、准确地定位到所需信息,但目前的导航系统还多是基于语词的静态物理链接,要达到用户满意就必须在用户导航路径的选择上给予内容提示与知识指导。通过信息的内容分析,抽取信息资源的核心领域和相关领域的含量、质量及相似度,从而实现资源的动态聚类,根据查询目的不同从多角度切入导航路径,并且不断转入相关导航节点,优化导航过程[14]。在日常维护中,通过对用户查找和点击情况的内容分析加以不断调整导航项目和设计,满足用户要求。信息导航除了门户内信息的快速定位,还包括外部相关网站的合理链接。选择独立网站作为分析单元,对其规模、内容、访问人数、学科信息内容的和用户使用评价情况做内容分析,确立关联程度、内容质量和使用频率较高的网站进行外部链接导航。

由于内容分析提供了信息的半受控的知识元组织方式,相应地,这种知识元索引库可以作为知识元检索方式的基础。运用一定的智能技术,在信息选择和组织过程中构建索引数据库,库中的内容都是专业领域的知识单元,是最小的知识组分。当用户查找某个关键词时,通过知识组分的逻辑组配合运算,包含该关键词的信息源将被作为知识元索引结果被检索出来提供给用户。还可将用户的检索要求和对检索结果的选择情况进行分析和积累,作为备用索引库,不断完善学科信息门户检索的专业化和知识化。

个性化信息服务离不开对用户个人使用情况的跟踪分析,内容分析法的应用主要是对网络使用记录的挖掘。显在的用户信息包括用户注册信息、发表评论等,隐性的用户信息要通过web服务器日志、cookie记录、动态跟踪软件、网络调查等方式来获取[15]。分析显在和隐含的用户信息,可以提取有关的用户行为特征,对用户的资源使用行为、频度、关注内容、使用偏好进行了解,总结其信息利用特点和规律,从而提供个别化的使用帮助和个性化的推送服务。

3、3 实施步骤

内容分析法一般可以分为以下几个独立的阶段执行:

(1)提出研究问题,确定研究范围。在研究开始阶段就要明确表述研究目的,提出研究假设,并且依据研究主题划定研究范围,详细说明所分析内容的界限以便给出可操作的主题领域和时间段。

(2)抽取样本。样本选择的标准是符合研究目的、信息含量大、具有连续性、内容体例基本一致,简言之就是能从样本的性质中推断与总体性质有关的结论[16]。

(3)选择分析单元。即寻找内容分析所需考察的各项因素,这些因素要符合研究目的,且便于抽取操作。分析单元可以是数据库或网页中的特定语词、符号、主题、人物或者句子、段落乃至全文或网站,也可以是声音、视频信息或用户行为。

(4)建立类目体系。即确定分析单元的类目归属,有效的类目体系应保证所有的分析单元具有唯一的分类指归,各个类目界限明晰,并且分类标准一致,不同的编码者对分析单元的归属意见相同。

(5)内容编码和计量。将分析单元分配到类目系统中并对各个类目出现频次、空间数额等进行计量,这个过程可以采用计算机和相关软件来完成。

(6)解释与检验。通过数据的分析,进行合理的分析与阐释,并与研究假设相互印证,发现研究目的与结论之间的异同,得出对某一现象或理论的科学认识。分析结果还要通过信度和效度的进一步检验,信度包括对文献编码一致性、分类准确性和方法稳定性的检验,效度包括结论与事实的相符程度、理论研究结果的适用性检验[17]。

3、4 应用内容分析法的优势与不足

内容分析法运用于学科信息门户的优势是由它的性质决定的。作为一种通过信息记录的数量分析来间接研究资源和用户行为的科学方法,内容分析法具有客观性,方法的运用者不与研究对象发生直接联系,研究者的主观态度和偏好不会对分析的数量结果造成影响,而且分析过程是按照规定的程序、方法和选择评价规则来执行,分析结果表现为一系列的量化数据,这些都保证了内容分析的客观性和统一性,使分析者能够从模糊、虚假的显在信息中抽取真实信息和有用知识,并能较深刻、精确地反映资源的知识含量和用户的个性化需要。在一定程度上能够弥补目前学科信息门户信息资源选择、描述、组织和服务标准定性化、主观化(依据专家意见)带来的不确定、易变的缺点。

内容分析法应用于学科信息门户构建也存在不足:一方面体现在内容分析法系统性要求与网络资源分散性特点的冲突。内容分析法要求选取比较稳定、连续、体例基本一致的大量信息作为样本,而学科信息门户作为对资源的二次整合,既包括数据库等比较稳定的资源,也包括互联网上比较零散的、形式多样的易逝信息,后者难以达到内容分析的要求,但对于学科信息门户资源建设又是十分必要的。同样的问题还存在于对暂时的、分散的用户使用情况的分析过程中,因而如何对这些即时性的、零碎的信息进行可靠的内容分析成为需要关注的问题。另一方面表现在内容分析法评价判断的不确定性。内容分析法采用定性与定量相结合的方式,定量建立在定性基础之上,这就使得任何信息在被统计分析处理之前,必定要划分到一定的类目体系中,而任何类目体系都是高度人工选择性的,不可避免的主观判断却成为客观定量分析的前提,这是内容分析自身无法克服的矛盾。当然,目前已有学者提出了一些解决方法,引入概率论、数理统计方法、模糊数学方法、灰色系统理论方法、贝叶斯定理来尽量减少内容分析法的不确定性[18],达到最大化的科学性。

4 结语

内容分析法具有客观性、系统性、统一性、定性与定量相结合等特点,在实际运作中具有灵活性、易操作性,这些特点使它能够广泛地运用到学科信息门户资源建设和用户服务领域中,为信息资源选择、描述、组织和服务提供量化数据和规范基础,优化学科信息门户资源和服务质量。当然,内容分析法也还存在不足,需要结合其它方法和深入发展来加以完善。

【参考文献】

[1] 卜卫、试论内容分析方法、国际新闻界,1997(4):55-68

[2] 邱均平等、关于内容分析法的研究、见:邱均平主编、文献计量与内容分析——2004信息化与信息资源管理研讨会论文选集、长春:吉林科学技术出版社,2005:55-64

[3] 叶鹰、文献计量法和内容分析法的理论基础及软件工具比较、见:邱均平主编、文献计量与内容分析——2004信息化与信息资源管理研讨会论文选集、长春:吉林科学技术出版社,2005:33-37

[4] 孔敬,李广建、学科信息门户:概念、结构与关键技术、中国图书馆学报,2005(5):50-53,90

[5] 张晓林、分布式学科信息门户中网络信息资源导航系统的规范建设、大学图书馆学报,2002(5):28-33,43

[6,14] 李敏等、基于内容分析的网络信息导航研究、情报科学,2005(6):928-931,954

[7] 朱少强,邱均平、文献计量与内容分析——文献群中隐含信息的挖掘、见:邱均平主编、文献计量与内容分析——2004信息化与信息资源管理研讨会论文选集、长春:吉林科学技术出版社,2005:77-84

[8,15] 毕达天、基于数字信息的内容分析研究、现代情报,2005(7):62-67

[9] 缪其浩、观察国际图书馆学术前沿及其发展:内容分析、中国图书馆学报,2002(3):5-8

[10] 张蕊等、计算机辅助内容分析软件进展研究、见:邱均平主编、文献计量与内容分析——2004信息化与信息资源管理研讨会论文选集、长春:吉林科学技术出版社,2005:120-126

[11] 王曰芬等、文献计量与内容分析综合应用软件的开发与实验、见:邱均平主编。文献计量与内容分析——2004信息化与信息资源管理研讨会论文选集、长春:吉林科学技术出版社,2005:44-54

[12] 常唯、学科信息门户的资源选择与组织、图书馆,2005(1):60-62,67

[13] 周黎明、基于网络的内容分析法、见:邱均平主编、文献计量与内容分析——2004信息化与信息资源管理研讨会论文选集、长春:吉林科学技术出版社,2005:107-114

分析化学的特点篇2

针对预防医学类专业的背景和《仪器分析应用》的特点,基于建构主义理论的教学理念,此次研究从精选教学内容、运用多种教学模式、改进教学方法与手段等方面提出《仪器分析应用》的教学策略,以期引起同行对仪器分析教学的思考,促进教学质量的提升。

关键词:

仪器分析应用;教学策略;预防医学

现代仪器分析以分析化学的新理论和新技术为基础,集合光谱学、电子学、生物学、模糊数学、计算机软件等技术,并将这些技术成功地运用到现代仪器上,极大地提高了仪器分析的能力,促进了新型分析仪器和分析方法的不断涌现。现代仪器分析的应用日益广泛,在临床检验、环境科学、食品安全、预防医学与公共卫生等领域中发挥着重要作用。目前,《仪器分析应用》已成为高校医学专业教学中的一门重要的基础课程,涉及化学、物理、数学、计算机等多学科的知识,具有多学科交叉性、技术性和前沿性等特点。《仪器分析应用》存在课程内容繁多、理论深奥难解、仪器结构抽象、实验技术含量较高等问题。预防医学专业的学生的相关理论基础较为薄弱,但日益突出的公共卫生与健康问题又对他们提出了更高的专业素质要求,因此,高校有必要对预防医学类专业的《仪器分析应用》进行教学改革。笔者针对预防医学类专业的背景和《仪器分析应用》的特点,基于建构主义理论的教学理念,从精选教学内容、运用多种教学模式、改进教学方法与手段等方面展开讨论,提出改进《仪器分析应用》的教学策略。

一、优化课程体系,精选教学内容

随着环境污染的加剧,健康问题日益突出,公共卫生教育也面临着前所未有的挑战,高校迫切需要培养学科交叉的复合型人才。现代仪器分析的快速发展,为解决环境污染与人群健康问题提供了重要的技术手段,在疾病预防控制、早期筛查、生物标志物发现、病因学等研究领域中发挥着重要作用。如何在预防医学专业的教学中上好这门课程,是授课教师必须深入思考的问题。笔者认为,《仪器分析应用》方法种类较多、基本理论复杂、涉及多学科交叉,课程实践性强,重在理论与实践的有机结合,需突出其在预防医学专业中的应用性与实用性,注重学生综合实践能力的培养。高校若按照仪器分析通常理论体系的分类(分为光谱方法、电化学方法、色谱方法、质谱及联用技术等),不加选择泛泛而谈,在学时安排相对有限的情况下,教学质量和教学效果难免会受到影响。因此,高校有必要依据教学大纲优化现有的课程体系,精选教学内容,结合预防医学与公共卫生的学科特点精选预防医学研究中广泛应用的仪器分析方法作为重点教学内容,重构教学模块,避免面面俱到。

二、基于建构主义理论的教学理念,运用多种教学模式促进教学

(一)多种教学模式促进教学

建构主义的教学理念强调发挥学习者在学习过程中的主动性和建构性,提出了自上而下的教学设 计思想和知识结构网络的概念,重视“情景”和“协作”在教学中的重要作用,提出以“学”为中心的教学策略。基于仪器分析方法的课程特点,教师在教学工作中要贯穿“基本原理—仪器结构—条件优化—应用实例—方法特点”这一课程体系的主线,体现“以学生为中心”的教学思路,整合繁杂的教学内容,帮助学生掌握学习方法并理顺学习思路。教师在教学实践中要运用建构主义教学法的小组协作与模块化教学,将每种分析方法分为基本原理、仪器结构(关键部件)、分析条件选择、应用实例和方法特点五个学习小组(即五大模块)。小组协作中以学生为中心,各小组学生在教师的组织和引导下,先进行组内讨论和交流,共同协商和解决问题,各组再派出一名代表用PPT汇报指定模块的内容,其他小组学生提出问题并由代表回答(或同组学生补充回答),根据汇报与回答问题给予学习效果评价。在小组协作的学习环境中,师生的思维与智慧被整个群体共享,借助群体学习的力量完成对所学知识的建构;而分解的模块化学习的基本原理旨在让学生理解方法建立的理论基础;仪器结构模块着重阐述仪器结构的基本组成和关键部件的重要功能;分析条件选择模块主要讨论影响分析结果的条件或参数;应用实例模块主要了解方法在实际工作中的具体应用;最后总结该方法在定性、定量与结构分析应用中的特点与局限性。应用模块化教学方法有助于引导学生把每种方法的理论框架、仪器结构的核心部件和应用实例紧密结合起来,使学生建立一个分析方法的整体概貌。这种复合教学模式的实践探索,不仅培养了学生自主学习和合作分享的能力,也锻炼了学生上台演讲与口头表达的能力,尤其是师生交流互动时学生提出的新问题、新方案也给教师带来新思考与新灵感,使师生教学相长、互为促进。在教学中,教师也要注意把握课程体系的系统性,使各个方法间的内在联系与仪器功能特色有机贯穿起来。模块化教学使学生了解到每种分析方法都有其特点与应用范围,可在实际工作中各自独立运用。随着课程学习的深入,掌握同类或不同分类的几种方法后,教师要从课程体系主线的各个方面适时引导学生进行方法之间的比较与综合,培养学生的思辨与归纳总结能力,避免各个方法知识点的“碎片化”。特别是联用技术的快速发展,打破了方法间的绝对界限,扩展了仪器功能,能有效发挥两种仪器各自的分析特色,实现优势互补,从而得到更高质量的分析结果。联用技术基于两种仪器实施在线连接,通过特定的连接接口装置实现样品的实时分析检测,并同步实现控制的自动化和数据处理的计算机化,从而形成现代仪器分析技术。在实践中笔者先以联用技术较为容易理解的方法为基础,如以高效液相色谱法中的阵列二极管(荧光)检测器为例,阐述色谱分离技术与光谱技术的完美结合,带来样本分析速度与数据质量的飞跃,在讲授中强调高效液相色谱强大的分离能力是混合物得以分离的关键;而光谱技术(紫外光谱或荧光光谱)成为高效液相色谱仪的另一个核心部件——检测器,发挥其定量分析的优势,可利用其光谱参数辅助液相色谱定性,二者的有机结合显著提高了分析速度,实现了在线实时检测,使学生在色谱分析的学习过程中联系并复习了前面学过的光谱方法,既突出了各方法的功能特点,也贯通了不同方法间的有机联系。在后续学习中,教师再循序渐进地介绍更为复杂的色谱—质谱联用技术及其新进展,呈现理论知识背景由浅入深、仪器操作由简到繁、技术性能更为强大、应用范围更为广泛的课程特色。

(二)“以研促教”,开展“科训”项目与科研观摩教学

教学与科研是高校的两大基本职能。教师除要完成教学工作外,还要承担某些科研项目。教师通过参与科研提高科研能力,丰富教学内容与案例,以科研促进教学,强化课堂教学与科研项目实践的融合。例如:笔者在讲述样本预处理过程中的衍生化方法时,引入在科研实验中的应用实例,把气相色谱的衍生化反应过程与条件优化实验,像讲故事一样讲述给学生,并辅以实验过程中得到的图谱与结果对比,清晰地说明衍生化反应的实际过程与效果,总结衍生化预处理的好处与不足以及实验需要注意的问题,最后谈及做这个科研实验的体会,激发了对科研有兴趣的学生的热情,吸引更多的学生加入教师课题组。近年,复旦大学非常重视对本科生科研能力的培养,学校和二级学院针对本科生的“科训”项目提供资助。通过该课程的学习,学生认识到分析仪器在科研工作中发挥的重要作用,表现出从了解仪器到应用仪器解决问题的浓厚兴趣,最后在教师指导下,成功完成了“科训”项目的申请与实施,从而达到提高学生动手能力和创新能力的目标。因此,“以研促教”对师生理论学习与科研实践能力的提升都是非常有益的。《仪器分析应用》是一门应用性、技术性和实践性都很强的课程,学生专业知识和实践技能的培养依赖于学校的教学实验条件。本科生实验室配有紫外-可见分光光度计、荧光光度计、原子吸收光谱仪等常规实验仪器,而高精尖的大型仪器设备,如气相色谱-质谱联用仪、液相色谱-质谱联用仪和电感耦合等离子体质谱仪等主要用于科研工作。除实验课教学外,笔者应用科研观摩教学的方式,让学生体验科研实验室仪器强大的分析能力,使学生开阔视野,了解仪器的发展动态,为以后从事科研工作及研究生深造打下良好的基础。

(三)关注仪器分析应用的新进展,精选应用实例,提升学生兴趣

新仪器和新技术的不断创新,促进了仪器分析方法与技术的快速发展。授课教师应不断更新专业知识,关注仪器分析应用的新进展,借助国内外学术交流、大型仪器公司的专业培训和专业期刊论文的检索,把握本学科领域研究的新方向,了解新仪器、新方法在预防医学与公共卫生领域中的最新应用成果。仪器分析技术被誉为“科学技术发展的眼睛”,对科学技术的发展有非常重要的作用。新现环境污染物(如酞酸酯类、双酚A、多溴联苯醚类等)对人类生殖健康的影响成为环境科学、预防医学、毒理学等学科研究的热点,仪器分析手段可用于监测人体生物样本中的污染物负荷水平,解决这类研究中的关键技术问题。例如:酞酸酯类化合物的检测方法早在2000年的美国分析化学(AnalyticalChemistry)杂志上就发表了,经样本预处理技术与测得技术能力的不断改进,方法已由最初同时检测8个化合物扩展至22个,灵敏度与准确度也显著提升,现已成为非常成熟的方法,可以应用于人群健康研究。通过科研前沿的应用实例讲述,学生认识到分析仪器在学术研究应用中的魅力,特别是大型高分辨气相色谱-高分辨串联质谱仪可同时分析400至600种农药残留,展现了大型仪器的强大分析功能,带给学生震撼性的认识,教学效果的有效提升是不言而喻的。

(四)有效利用网络资源和多媒体教学手段

我国高校中大型分析仪器配套不足是普遍现象,网络资源和现代教育技术等辅助教学手段为缓解这一困境提供了新途径。多媒体信息量大,通过图形、影像、动画、声音及视频等多种形式,把枯燥抽象的仪器原理和结构栩栩如生地展现出来,既丰富了课堂教学形式,又增加了授课的科学性、趣味性、想象力与感染力,使课堂教学氛围更为轻松活跃,使复杂而抽象的理论变得易于理解和接受。此外,网络精品课程和网上实验室成为课堂外学习的有效资源,亦值得学习与利用。

三、结语

进入新世纪,现代仪器分析技术为“组学时代”的预防医学提供病因探索方法与思路,为疾病防治工作指引方向,将在公共卫生与预防医学多个领域得到更加广泛的应用。为此,授课教师应密切关注仪器分析发展和应用的新方向,更新知识结构,发挥交叉学科的优势,丰富教学内容,不断探索高效的教学策略与方法,提升教学效果,更好地培养高素质的复合型医学人才。

参考文献:

[1]余胜泉,杨晓娟,何克、基于建构主义的教学设计模式[J]、电化教育研究,2000,(12)、

分析化学的特点篇3

关键词:化学;分析仪器;应用;发展

在对物质成分进行化学结构以及物理特性分析时,化学分析仪器是必须要用到的设备之一。例如光学分析仪器、电化学分析仪器等,都是常见的分析仪器等。只有通过化学分析仪器的分析,才能获得准确的数据支持,为化学实验提供源头技术。可以预见,随着信息技术的发展,化学分析仪器的应用还会起到更加重要的作用,反过来还会对信息技术的创新起到推动性的意义。

1 化学分析仪器的发展

在近几年中,化学分析仪器的应用愈发受到相关人士的重视,因为分析仪器可以对物质的组成以及其中含有的成分进行定性与定量的分析。在时代的发展变革下,分析仪器在我国的各个领域中都十分常见。从发展经历方面来看,共经历了三个阶段。最初的阶段是理论基础阶段,在这一阶段中,并没有科研成果的支持,只能依靠科学家们呕心沥血的研究,所以在最初的阶段中,还存在很大的不足之处。在随即发展的阶段中,科学技术突破了原有的瓶颈,为仪器分析工作提供了更多的帮助,因此,新型的仪器分析仪器也应运而生。正是因为先进仪器的出现,令分析仪器发展壮大了起来,在我国当前的很多高校中,也专门设立了分析仪器的相关课程。我国目前的化学仪器分析可以说正处在快速发展的阶段,但是还拥有一段很长的道路要走,只有不断完善,才能缩短我国与国外发达国家的差距。

2 化学分析仪器的重要性

化学分析仪器的重要性可以体现在两个方面,一是在科研工作中,要是想实现科研事业的创新与进步,都离不开化学分析仪器的帮助。为了满足科研的要求,当前的化学仪器分析已经形成了一个独立的部门,因为在对物质进行分析时所体现出来的准确性与快速性的特点,正在受到越来越多的人的重视。化学分析仪器的出现不正是体现出我国技术的发展么?另外一方面,化学分析仪器的重要性还体现在产品制造的过程中,因为很多产品在生产制造时都会需要使用仪器对其进行分析,这样才能更好的掌握产品可能会出现的各种状况,因此,在制造产品的过程中,通过化学分析仪器可以更好的对产品质量予以客观、严格的评价,达到国家对产品安全的相关要求。

3 化学分析仪器的特点

首先具有灵敏度高的特点。尤其是在进行物质分析的过程中,需要对很多原材料进行分析,因此只有更加灵敏的仪器才能实现准确的结果,直接体现在物质的辨识度方面。根据实验结果的显示,一般仪器只能进行少量的定量与定性分析,而如果要进行更多的原材料分析,那么就需要使用化学分析仪器。

其次,具有良好的选择性,在对物质进行分析的过程中,物质中含有很多杂质,并且相互之间还会产生一定的干扰,所以在对物质进行分析时,这一难度就会得到很大程度的降低。这是因为化学分析仪器具有良好的选择性,可以保证达到良好的效果。所以在当前进行物质分析的过程中,通常都会采用仪器分析的方法。

第三,仪器分析最大的特点就是操作见到。在进行物质的分析的时候,如果选用有机或者无机的分析方式,那么操作起来会非常的麻烦,比如蒸馏、萃取等而且操作存在一定的危险性。不同于有机分析和无机分析那样,仪器分析化学的操作相对来说都是非常的简便的。仪器分析的操作流程一般都会编制成一定的程序储存在计算机里,当进行实验的时候,只需将程序打开,然后设定一定的参数就可以进行实验研究了。

最后,误差小。仪器分析的另一个显著的特点就是误差小。有机分析和无机分析的操作比较繁琐,步骤比较复杂,这就存在着误差的累积。一步步累积下来,结果的误差相对来说就会比较大。而仪器分析的误差之所以比其它的分析方法误差低是有其自己的原因的[3]。主要有一下几个原因:首先仪器分析大多数进行的是微量的分析。然后仪器分析的操作比较简单,这就大大降低了由于人为操作而存在的误差。

4 化学分析仪器在行业中的应用

4、1 化学分析仪器在具体工作中的应用

仪器分析在生活中的应用有很多,本文主要给大家介绍关于仪器分析在金属材料检测中的应用。仪器分析化学在金属检测中主要的应用有以下几个方面:首先在对贵金属进行分析检测的时候,采用最多的方法就是仪器分析中的光分析方法。此外另外催化极谱法、线性扫描伏安法、差示脉冲极谱法测定、微分循环示波计及离子选择电极等电化学分析技术配合一定的富集技术也能有效地测定超痕量贵金属元素;此外电感耦合等离子质谱法、SK-800型无色散原子荧光测金仪、X射线光谱技术、原子吸收光谱法等也常常被用于金属材料的分析与检测。

4、2 化学分析仪器在发展中应该注意的问题

一项技术的发展是不可以盲目的进行的,也是有许多的原则和注意事项的。仪器分析的发展也不例外。仪器分析发展的注意事项有哪些。第一,那就是化学仪器的工作环境的问题。由于目前很多现代的化学仪器大多数都是利用光电热声磁等原理制造的,因此,需要对工作环境进行特殊的处理。比如说工作环境需要干燥,没有灰尘,能够防止辐射等等。第二、化学仪器的日常维护工作。化学仪器在使用的过程中,需要定期的进行相关方面的维护,比如说进行化学仪器的清洗,化学仪器的精度校验等等,因此,需要安排专业人士进行相应的维护工作。第三、要保障质量,仪器分析的发展不能光求速度、不求质量。如果是这样的发展,那么仪器分析就会出现倒发展的情况;第四、是每一次的仪器分析发展要确保有新鲜元素的流入,只有不断完善仪器分析的元素才能使得仪器分析发展跟上时代的进步、满足时代的要求;第五、是仪器分析发展要讲究与时俱进。要跟上时代的脚步与潮流,更要懂得与国际接轨,只有这样,才能保证仪器分析的发展才会不断的适应时代和社会进步的要求。

结束语

综上所述,化学分析仪器是我国社会发展过程中必比可少一项设备,具有操作简便与智能化等特点,并且随着社会的发展还将会不断完善与创新。在今后的发展道路上,我国科研人员必将会努力推动分析仪器的进步,为生活与工作带来更加便捷的服务。

参考文献

[1]王大珩,胡柏顺、加速发展我国现代仪器事业[J]、现代科学仪器,2009,(3):3-6、

分析化学的特点篇4

【关键词】电路特点 电路分析 动态电路

【中图分类号】G633、7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)07-0166-01

漫步在初中校园里常常会听到学生在一起讨论各科的学习情况,但多数学生一提到物理学科时总表现的非常无奈。究其原因,很多学生感到学习物理很难,特别是电学部分让很多同学觉得无从下手。每每遇到这种情况时,我总觉得很惭愧,作为一名物理教师,却不能帮助学生走出学习电学的困境。为此,从2011年3月开始,我将学生在学习电学中遇到的困难和存在的问题进行收集、分类、整理。从而发现学生学习电学困难的根本愿因在于学生不会分析电路,针对这种现状我从引导学生学会分析电路入手帮助学生克服难关,经过两年的实践取得了一定的成效,现将我在教学中的几点做法说出来,以供参考。

一、从最简单的串、并电路特点入手引导学生初步认识电路。

在我们的生活周围有很多电路,比如节日的小彩灯、家庭电路中的电灯、电视、洗衣机等。引导学生留心观察,在这些电路中有什么特点。通过实验模仿小彩灯的工作过程,让学生自己发现并总结出串联电路中电流只有一条路径,开关的位置对电路没有影响等特点。接下来让学生自己试着连接一个与小彩灯工作过程不同的电路,并通过多次实验及对实验的改进,交流讨论出这种电路与串联电路有什么区别,从而归纳出并联电路中电流有两条以上路径,用电器可以单独工作,支路开关控制本条支路,干路开关控制整个电路等并联电路特点。学生理解串并联电路以后,给学生一部分非常简单的电路,让学生根据串、并联电路的特点分析电路是串联还是并联。

二、让学生尝试分析带有电流表和电压表的电路。

1、引导学生学会捋“通”电路。让学生学会从电源的正极出发,顺着电流的方向前进,捋出一条条回到负极的“通”路。在捋路的过程中强调,一旦电流经过某用电器后,就极力寻找有没有不再经过其他用电器的“路”,而能直接回到负极的。

2、消除电压表,弱化电流表。在分析电路时,强调有电压表的“那条路”认为“没有那条路”,让学生用手指遮挡住,或在草稿纸上重画时先不画出电压表。电流表就看成导线。从而初步分析出电路的连接情况。学生在学习中对电压表测谁两端的电压和电流表测通过谁的电流很难准确判定。教学中本人采用如下方法进行:电压表取左右(或上下)两接线柱“直接相连”交集法确定。即看某电压表左接线柱直接相连的是哪些电器(遇其他电压表不算,电流表视为导线),再看右边直接相连的是哪些电器,取公共的。电流表测量对象判定:在前面所说的能正确捋路的情况下,引导学生用不同颜色的笔在电路图中描出不同的通路,看看哪一(或几)条(即通过那几个电器的电流)要经过哪个电流表,从而确定测谁的电流。

三、锻炼学生能够独立分析,带有滑动变阻器的动态电路。

在各地区各年的中考题当中,滑动变阻器动态变化电路分析历来是中考的一个重要考点,多以选择题和填空题的形式出现。由于这种考题综合了欧姆定律、串并联电路特点、滑动变阻器等较多知识点,思维过程较长,能有效地考查了学生掌握知识、应用知识与逻辑思维能力,很受出题者青眯。也正因为如此,此类题型能正确解答出来的考生较少。针对这类习题,我首先从引导学生掌握解题步骤开始,具体做法是:(1)简化电路,判断电路连接方式 ;(2)判断电流表和电压表的测量对象;(3)分析滑动变阻器滑片左右移动时,滑动变阻器接入电路的阻止变化情况;(4)根据题意解答习题。学生掌握了解题步骤后,我将此类习题分两类组织学生训练。

a、串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的电学物理量变化的习题。

[例1]在如图所示电路中,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时( )

(A)安培表示数变大,灯变暗。(B)安培表示数变小,灯变亮。

(C)伏特表示数不变,灯变亮。(D)伏特表示数不变,灯变暗。

分析:将电流表等效为一根导线,电压表摘除,可以看到小灯泡与滑动变阻器串联;电压表直接测量电源电压;滑动变阻器滑片向左移动时接入电路阻值变小,滑片向右移动时接入电路阻值变大。根据题意当滑动变阻器的滑动片P向右移动时,电阻R的阻值变大,小灯的电阻RL大小不变(在初中阶段,小灯的电阻由于温度的变化引起的变化往往忽略不计),因此总电阻变大,而电压表的示数将不会变化,所以电流表示数变小。从串联电路的分压角度分析,小灯两端的电压也将变小,小灯的功率P=ULI也将变小,所以小灯的发光将变暗。本题正确答案为D。

b、并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的电学物理量变化的习题。

[例2]如图,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化?

分析:将电流表等效为一根导线,电压表摘除,可以看到电阻R1与滑动变阻器R2并联;电流表A1测量通过电阻R1的电流,A2测量干路电流。并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,故电压表V示数不变。由于并联电路各支路独立工作,互不干扰,滑动变阻器滑片P向右移动时,对R1这条支路没有影响,所以电流表A1示数不变。滑片P右移,R2变大,两端电压不变,故电流变小,干路中电流也随之变小,所以A2示数也会变小。

四、鼓励学生利用已有知识和经验,总结其他类型的动态电路分析方法。

学生通过一段时间的训练已经掌握了一定的分析电路的方法,很想展示自习的学习收获,这时我将开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化这类习题抛给他们:

[例3]在如图所示的电路中,将电键K闭合,则安培表的示数将____,伏特表的示数将____(均填“变大”、“变小”或“不变”)。

[例4]在图中,灯泡L1和灯泡L2是____联连接的。当电键K断开时,电压表的示数将____;电流表的示数将____(选填“增大”、“不变”或“减小”)。

分析化学的特点篇5

关键词 高校 民族音乐 赏析

我国是由56个民族组成的大家庭,在长期的历史发展中,不同地域、不同生产生活方式的民族产生了自己独特的文化和音乐,民族文化成为我国优秀的传统文化的重要组成部分。高校在音乐教育中,传播和弘扬优秀的民族音乐,是对我国优秀文化的传承和发扬,也是对民族历史文化的尊重。

一、民族音乐赏析的特点分析

(一)文化性

对民族音乐的赏析,要求欣赏者具有较高的传统文化知识,要求其对民族的历史传承、风俗习惯、生产生活方式进行了解。民族音乐产生于民族的特殊的土壤中,其产生和发展都受到当地的语言、宗教、哲学思想和社会思潮等的影响,民族音乐作品来源于当地的生产生活实际,因此在民族音乐作品的赏析中,欣赏着应知晓当地的社会风貌和日常生活面貌。同时,文化具有平等性,不同民族的音乐都具有同等的价值,我国民族音乐发展的历史就是各族人民在民族交往中不断发展的历史。高校在音乐教学中,应该对不同民族的音乐作品进行赏析,让学生对民族文化进行相应的了解,在音乐学习中体会民族文化的互补性和差异性。

(二)地方性

民族音乐因为产生的地域不同而有不同的特色。我国根据地域的划分,将民族音乐分为音乐文化组:如黄土高原、云贵高原、北方草原、中亚绿洲、中南丘陵等等。在民族音乐中,不同民族的音乐有着自己独特之处:有奔放悠长的内蒙古民歌,有欢快活泼的新疆民歌,有悠扬悦耳的江南丝竹,也有激昂高亢的信天游。高校在民族音乐的赏析中,应体会不同民族的音乐特色。

(三)艺术性

民族音乐是一种独特的艺术形式,学生在学习时要充分挖掘民族音乐的美,对民族音乐进行多角度、多层次的赏析。首先应对民族音乐的基本的曲调进行赏析,掌握音乐的基本主题,在此基础上,将诗词分析的方法移入音乐的赏析中,创设必要的情境,了解音乐作品的思想内涵。

二、民族音乐赏析课程的现状和问题分析

(一)赏析课程的设置不合理

在高校音乐课程的设置上,对民族音乐的关注度不够。在教学中以现代音乐为重点,在民族音乐的教学中,也仅涉及对民族音乐形式上的分析,并没有深入挖掘民族音乐的内涵,民族音乐的赏析课程缺乏思想深度。

(二)学生的学习积极性不高

民族音乐因为其自身的地方性,导致与学生的生活脱节,学生在学习民族音乐时,不能与之进行情感的交流,不能产生思想上的共鸣,学生的学习积极性受到影响。同时,学生对民族文化知识的匮乏,对民族音乐进行赏析时往往会束手无策。

(三)师资力量薄弱

在高校的教师队伍中,民族音乐教师的师资力量比较薄弱。而民族音乐的地域差异性和范围的广泛性,对音乐教师的素质提出了更高的要求。民族音乐教师不仅应具备较高的音乐素养,同时必须对地理、历史、风俗学等进行了解,这样才能对民族音乐进行比较深入的赏析。

三、高校民族音乐赏析的对策分析

(一)注重人文素质的培养

在民族音乐的赏析中,必须对民族音乐产生的背景进行深入挖掘,对影响民族音乐的各种历史和现实的因素进行综合分析,才能了解音乐作品的象征意义,才能知晓民族音乐中所饱含的深厚的感情。艺术来源于生活,民族音乐产生了当地的生产生活实际,只有在文化层面上深刻理解了作品的内涵,才能感受到民族音乐的伟大魅力。因此,在民族音乐的赏析课程中,要加大对音乐基础理论知识的培养,引导学生学习民族优秀的文化,同时,可将中西音乐文化进行对比学习,培养多元文化的音乐学习方法。

(二)加强学生审美素质的培养

音乐教育最重要的目的是培养学生的审美素质。高校在民族音乐的赏析课程中应重视对作品的旋律、和声、节奏的学习,对音乐作品的民族性和文化性应重点把握,同时应结合现代音乐的基础知识和音乐理论对作品进行技术层面分析。

(三)对民族特色和地方特色进行分析

民族音乐赏析具有地方性和民族性的特点,要求高校在民族音乐的赏析课程中,必须对作品的地方性和民族性进行准确的把握。民族音乐为民间音乐,它可以反映出当地的社会形态和文化特色。同时,民族特色是民族音乐赏析中的重要内容,在引导学生学习民族音乐中,要让他们明白民族音乐的精髓和核心,学会欣赏不同民族的音乐作品。

四、结束语

民族音乐赏析课程是高校素质教育的重要内容,高校在民族音乐的赏析课程中,存在着赏析课程设置的不合理,没能真正挖掘民族音乐的内涵,同时,学生的学习积极性不高,师资力量薄弱,这些都影响着我国民族音乐的传承和发展。民族音乐赏析具有文化性、地方性和艺术性的特点,在高校的赏析课程中,应注重学生人文素质的培养和学生审美素质的培养,同时,在欣赏民族音乐中,对民族特色和地方特色进行深入分析,传承我国优秀的文化。

参考文献:

[1]黄宇、高校民族音乐赏析思考[J]、长江大学学报:社会科学版,2012,35(8):164-166、

分析化学的特点篇6

关键词:高一学生;化学学习;学习特点;问卷调查

文章编号:1008-0546(2013)04-067-03 中图分类号:G632、41 文献标识码:B

2003年4月教育部颁布《普通高中化学课程标准(实验)》,标志着我国高中化学教育课程改革的开始。新课程背景下的化学教育以提高学生的科学素养为目标, 改变以知识技能为取向的目标观, 并着眼于未来社会对国民素质的要求。课标对化学教育的目标明确指出“ 以进一步提高学生的科学素养为宗旨。”在此背景下,高中化学的教学与学习都发生了急剧的变化,对老师和学生的要求都有所提高。因此,研究目前高中生化学学习的特点,一方面可以有助于教师改进自己的教学方法、教学策略、教学手段和教学技巧,另一方面也可以有助于学生认识自己的化学学习的特点,并根据化学学科的学习特点,从而改进自己的化学学习,提高自己的科学素养。

从初中化学到高中化学无论从学习容量还是知识难度上讲,都是一次巨大的飞跃。由于学习内容增多、知识难度增大、知识面广,横纵向联系多,疑难密布,许多学生从对化学学习充满好奇到渐渐失去兴趣。教育者只有在充分了解学生化学学习特点的情况下,才能对症下药,为学生后续的课程学习打下基础。本研究拟在调查的基础上, 进行分析, 为有效地培养、激发和强化高中生学习化学的兴趣、 提高学生素质,提供理论和实践的依据。为此,就高一学生化学学习的特点,我们进行了问卷调查。

一、对象与方法

1、 抽样方式与对象

本次调查采用分类整群抽样法,选取惠州市3所高中(惠州市八中、九中、惠州实验中学)高一9个班。调查问卷为开放式问卷,共发放调查问卷498份,其中男生267人,女生231人,全部收回,回收率100%。

2、 问卷调查设计

根据教育理论、学生心理特点、化学学习的过程及化学学科内容与特点,我们设计了一份问卷调查表。调查表中单项选择题的百分率表示各选项人数占调查人数的百分比,多项选择题采用的统计方法为:百分比=该选项被选择次数÷有效答卷份数,对于多选题百分比相加可能超过百分之一百。调查内容包括高一学生化学学习现状、学习兴趣、学习规划、学习方法、学习态度、学习策略、自主学习现状的调查等。结果统计采用百分比形式,对所有纳入研究的变量进行统计分析。

3、 问卷调查结构

本次问卷调查表由标题、前言、指导语、问题、选择答案、结束语五部分组成。

4、 问卷的有效性

首先,我们判断一份调查问卷所填是否符合常理;其次,观察数据是否符合实际情况;最后,与自己所查的相关资料进行对比,看大方向是否符合;最后得到有效问卷498份。

5、 问卷分析方法

本次调查全部采用纸质版的问卷调查,调查完成后,将所有的数据输入电脑软件进行统计、作图和分析。

二、结果与分析

1、 高一学生化学学习现状

本次调查通过对高一学生化学实验学习现状、学习方法、自主学习及课堂学习的调查,初步了解了高中生化学知识的学习现状。

(1)高一学生化学实验学习现状调查结果与分析

调查结果显示, 76、51%的学生认为目前的化学实验课不能满足其化学的学习需求,92、96%的同学喜欢自己动手做实验。通过此次问卷调查我们得知所调查的学生中79、92%的学生都认为化学实验题很难做或比较难做。此外,通过我们对问卷调查学校化学老师的访谈中也发现,部分化学老师对实验不重视, 怕麻烦, 不做实验或尽量少做实验, 认为做实验不如讲实验, 讲实验不如背实验。有些老师为了实验效果明显和节约时间,几乎所有的实验都是通过视频来教学,让学生记住实验现象。造成的后果是有些学生学了近两年的化学,连基本的实验操作都不会,更不要说具备基本的解决实际问题的能力了。

(2)高一学生化学学习方法现状调查结果与分析

从调查结果的统计数据可知, 31、33%的学生是先复习再独立完成作业,45、78%学生完成作业前不看书,主要通过靠自己的理解和记忆完成自己的作业,17、47%的学生喜欢和其他同学商量着完成,更有5、42%的学生经常不按时完成。统计数据显示, 每天花0-0、5小时学习化学的学生占调查总人数54、22%。我们认为主要的原因有两点:一是高中的学习任务重,每天都有五门以上的课程要学习,学生们很难有足够的时间先复习后再独立完成作业,学生完成作业,有一种单纯的完成任务的思想,没有把完成作业看作是理解、巩固、掌握、应用知识的过程;二是学生个人学习的惰性。对于课后化学辅导资料和相关化学知识内容, 90%以上的学生会做一部分典型习题,学会某种思路方法或看知识归纳,理解章节重难点,只有8、43%的学生从来没有化学参考书或是从来不看。此外,74、54%的学生会自动或在老师引导下联系实际来学习化学的抽象概念。94、4%的学生在化学学习中遇到困难时通常会与同学讨论或查书后不懂再问老师或自己查书解决。

(3)高一学生化学自主学习现状调查结果与分析

为了更全面了解学生自主学习情况,我们设计了一道矩阵多选题。

从表1可以看出,学生在化学课堂学习中主动提问较少,多数学生都是偶尔地进行预习、复习、笔记整理、按时完成作业和作业的订正。学生对化学学习的目的不太明确,受应试教育影响很大,在很大程度上削弱了学生自主学习的意识。在我国现行教育制度下,以升学、考上一所好的大学为唯一目标的应试教育影响根深蒂固,频繁的各种考试严重抹杀了学生的自主学习天性[1]。学校安排给学生过多的练习量和必修的课程较多,导致了学生自主学习的时间不多。从所统计的数据可以看出目前化学教学主要是以教师讲解为主,以老师、课堂、课本为中心,即以传统的教学方法为主。在这种教学模式的指导下,学生主要是通过老师的传授被动地接受知识,学生学习的过程就是不断积累知识的过程,而这种被动接受知识的方式,致使大多数学生逐渐养成一种不爱问、不想问“为什么”,也不知道要问“为什么”的麻木习惯,从而形成一种盲目崇拜书本和老师的思想。调查的结果显示,只有极少数的同学上课主动提问,部分同学偶尔提问,绝大多数同学从不提问。

2、 学生对化学课程的看法

统计结果显示: 有69、68%的学生表示, 他们已认识到化学的重要性, 也知道应该认真学, 但在实际教学中却有53、24% 的学生没有认真学;对化学课程不感兴趣,不愿认真学习的占24、68%;认为学了也未必能用上的占18、69%;有36、64% 的学生认为化学课程太枯燥, 容易让人失去兴趣;38、23% 的学生认为概念太多,不易掌握。

3、 影响学生学习化学的因素

为了了解学生学习化学的影响因素,我们设置了三道选择题,分别从学习兴趣、影响因素、学习目的三方面进行问卷调查。

68、47%的学生认为兴趣对化学学习非常重要,82、86%的学生认为影响化学学习成绩的最主要因素是个人的努力。从上题的统计数据可以看出,多数高中生没有明确的学习目的,认为学习化学的目的是应付考试,只有少数的同学是由于兴趣和通过化学的学习来解决自己遇到的生活问题。

问卷的最后设置了两道开放式问题:“你喜欢老师怎样上化学课?”答案统计归纳如下:71、49%(356人)的学生喜欢“重点、难点讲透,引导学生参与讨论、探究”的老师;31、53%(157人)的学生喜欢“讲解例题注意思路点拨,通过习题和例题巩固所学重点、难点”的老师;20、08%(100人)的学生喜欢“广泛联系生产生活或联系其它学科知识,引入学科前沿知识,善于归纳总结”的老师;17、07%(85人)的学生喜欢“每一知识都由老师来讲解,并讲深讲透”的老师;60、04%(299人)的学生喜欢“有激情,能调动学生学习化学的积极性”的老师;51、41%(256人)的学生喜欢“讲解条理清晰,便于掌握知识”的老师;74、29%(370人)的学生喜欢“尽可能多做实验,提醒学生观察实验现象,让实验结果解释相关理论知识”的老师;在“通过化学的学习, 你学会了哪些科学的学习和研究方法?”这个问题下,学生的答案主要集中到两个:一是知识结构化的科学学习方法,即把所学知识按照一定的线索和方式进行归纳、总结,使零散、孤立的知识变为彼此间相互联系的整体,形成系统化、结构化的知识网络结构。如元素化合物的学习,可按“结构-性质-用途、存在、制法”使之系统化;二是用宏观现象揭示微观本质。如在观察宏观事物、现象、变化的基础上推知事物的微观结构、运动规律等。

三、结论

经过本次的调查,初步得到目前惠州市高一学生学习化学的情况:

(1)化学实验教学是学校教学的薄弱环节,老师对实验教学重视不够,相当一部分实验是通过视频展示给学生。大部分高一学生喜欢自己动手做实验而无实验可做,为了应付考试,背实验现象、背操作过程的情况普遍存在。

(2)学生掌握了一定的化学学习方法,但自主学习主动性不强,学习化学的兴趣不高,学生主要是通过老师的传授被动地接受知识。

(3)超过三分之二的被调查学生认为化学学科在日常生活中的实用性很强,但也有半数以上被调查的学生认为化学难学。

(4)在课堂教学中,讲解清晰、有条理、富有激情的、直观、注重引导启发学生的老师最受学生欢迎。

四、思考与建议

针对当前惠州市高一学生学习化学的现状,我们认为要想切实提高教学质量,培养学生的综合科学素养,那就要结合高一学生具体情况和化学的学科特点制定相应的教学改革措施和学习策略。

(1)在开展中学化学实验教学研究的思路和方向上,化学教师一定要注意加强化学实验课的教学与研究,需要从基于化学教科书内容和升学应试的化学实验教学研究,走向基于学生探究能力、创新能力、实践能力、学科能力培养的化学实验教学研究。

(2)培养学生不仅是要传授知识与方法, 还要培养他们继续学习的能力和兴趣以及与他人协作的能力,发现问题、解决问题的能力和创新精神[2]。化学学习兴趣是影响化学学习的变量。因此教师在平常的课堂教学中要善于利用这种变量,注意培养、保护、激发学生乐于学习化学的心理,通过设置疑问、激发兴趣调动学生的学习动机。在化学课堂上,教师要引导学生参与讨论、探究,以师生合作方式进行教学。

(3)在化学教学中,教师应将化学知识紧密联系生活实际,这样可以有助于同学们更加形象具体地学习化学,提高学生的综合运用能力。还有,教学中应根据教材内容,结合生活中的化学现象,引导学生分析探索自然界化学变化的奥秘,从而产生强烈的求知欲。用所学知识解释身边的化学现象,也是促进知识迁移的需要。可以尝试在教学中引入一个历时一学期的解决问题学习计划, 由教师给学生创造合适的问题情景, 将学生分成小组, 以小组为单位, 让学生自己发现问题, 探讨解决问题的方法。这种目的性很强的任务可使学生的工作具有连贯性, 便于评价工作成效, 从而能够保持较长时间的兴趣。当然, 这种学习方法作为传统的课堂教学的补充, 要求教师设计的问题必须合理, 尽可能使“解决问题”的学习计划能够涵盖化学课程中的常用方法, 并且要对学生分阶段组织讨论和进行指导。

(4)教师在教学中采用灵活多样的教学方法,充分利用化学实验,激发学生的学习兴趣,使学生在愉快的环境中主动学习。在教学中渗透爱国主义教育、化学史教育、环境保护教育,并使学生了解化学与社会、化学与能源、化学与环境等内容,激发学生学习化学的义务动机,进而转化为崇高理想动机。使学生明确学习化学所要达到的认知目标以及对社会和个人发展的意义,在重商轻工,重文轻理的粤东地区,这一点尤为重要。

参考文献

分析化学的特点篇7

关键词 自动控制原理 频域分析法 数学问题 反复训练

中图分类号:G424 文献标识码:A

Abstract Linear system frequency domain analysis method is the emphasis and difficulty of automatic control course、 It is very difficult for the junior students because this section includes many class hours and a wide range of knowledge、 This paper proposes a method of desalination math problems and extraction emphasis, repetition training problems as well、 This method is verified for reducing the difficulties and raising the interesting of students、

Key words automatic control; frequency domain analysis method; math problems; repetition training

自动控制原理课程是自动化、电气工程及其自动化等工科专业的重要专业基础课,是各专业学生学好后续主干课的重要基础。以长春工程学院电气工程及其自动化专业为例,自动控制原理共有56学时,线性系统频域分析法的教学会占到8学时,包含有大量的数学问题,涉及到很多公式和绘图原理,所以这部分内容是整个教学的重点与难点。频域分析法与时域分析法、根轨迹等章节联系不大,所以内容比较独立。另外,频域分析法一章会涉及到工程数学基础,在教和学过程中都会存在难度,也给授课教师带来一定的教学难度。笔者针对自动控制原理的线性系统频域分析法部分,探讨了一种效果良好的教学方法。

1 教学中存在的问题和现状

1、1 较强的数学理论基础

开篇讲授频率特性概念时,就会涉及到傅里叶变换以及信号与系统相关数学问题。绘制开环幅相曲线和对数频率特性曲线时,也会以复数和对数计算等为基础。奈奎斯特稳定判据是频域分析法的难点,其数学基础为复变函数里的幅角原理。所以高等数学、工程数学、信号与系统等数学基础课程会贯穿频域分析法的整个教学过程,综合性非常强。而高等数学相隔较久,工程数学和信号系统有很多部分为选修内容,所以必然会使线性系统频域分析法的教学存在一定的困难。学习中遇到数学方面的推导以及应用,就会茫然不知所措。这样问题越积越多,学生学习的兴趣就会逐渐降低。

1、2 教材繁多,知识点不够集中

自动控制原理课程已成为各大专院校电类工科专业的必修专业基础课程,以长春工程学院为例,自动化、电气工程及其自动化、电子信息、发电、建筑电气、能源动力等多个专业都在学习这门课。因为每个专业对课程的要求不同,教师一般会根据实际情况编制适合本专业需求的教材,这样会导致各种良莠不齐的自动控制原理教材出现。以长春工程学院电气工程及其自动化专业为例,近年来一种选用科学出版社胡寿松老师编著的教材,该教材覆盖面广、内容全面等优点,但也会存在一定的学习难度。近年来,课题组成员不断进行教学改革和教学研究,根据本校的具体情况和各专业特点,准备对教材进行改革,编写适合不同专业的深入浅出的教材。比如自动化等专业还会继续使用原来的教材,而对于建筑电气等专业,则会编制相对较易理解的简明教材。

1、3 题型没有针对性

自动控制原理课程是以强大的数学理论为基础,线性系统频域分析法有很多数学计算过程,需要通过反复练习加深理解和掌握。以开环幅相曲线的绘制为例,很多教材没有给出条理清晰的步骤,而只是给出了绘图的重要因素。由于奈奎斯特稳定判据的数学基础较难,但应用它判定系统稳定性的时候相对会好理解,如何让学生避开复杂的数学基础而很好地应用则成为教学的关键,很多教材没有给出这些典型问题的题型。

2 教学方法探讨

2、1 淡化数学问题

考虑到学生会出现数学基础较差,分析能力较弱的特点,我们在教学过程中尽量以学生为主体,将一些数学运算简化,使学生能够更好地掌握难点和重点。以频率特性概念为例,我们主要以图形图像形式给学生直观的概念理解,而避开大量的工程数学问题。以奈奎斯特稳定判据为例,我们不会把幅角原理当作重点,只从原理上介绍如何将传递函数与幅角原理的原函数相对应,进而得到稳定判据:闭环极点在s右半平面个数=开环极点在s右半平面个数-奈奎斯特曲线绕(-1,j0)点圈数。而把这部分教学重点放在稳定判据的应用部分,教会学生如何绘制奈奎斯特曲线、如何计算如何找到绕(-1,j0)点圈数、开环极点在s右半平面个数。

2、2 精讲典型问题

线性系统频域分析法部分的主要内容和典型问题包括频率特性的概念,开环幅相曲线绘制、对数频率特性曲线绘制、奈奎斯特稳定判据。我们会针对这几个问题精讲方法,通过参考其他教材总结出条理清晰、记忆方便、计算简单的步骤和方法。以开环幅相曲线绘制为例,第一步绘制低频段概略曲线,主要取决于积分环节的个数和比例环节;第二步绘制高频段曲线,取决于开环传递函数分子分母最高阶次及其系数;第三步绘制中频段与实轴虚轴的交点。根据这样“三步”的方法,学生可以直观地掌握绘制方法,具有很好的教学效果。而针对具有一定难度的奈奎斯特稳定判据部分,我们也是强调应用。利用该方法判定稳定性的步骤可以归纳为:第一步根据开环频率特性绘制幅相曲线,并根据积分环节个数补画半径无穷大的圆弧得到奈奎斯特曲线;第二步是根据奈奎斯特曲线找到(-1,j0)点圈数N;第三步是根据开环传递函数找到s右半平面极点个数P;最后一步则是应用公式Z=P-2N。这样学生就会感到非常有条理性,降低了学习难度,增加了学习兴趣。

2、3 题型反复训练

自动控制原理的教与学过程和数学的方法有很多类似之处,根据前面频域分析法部分已经总结出的几种典型问题,我们会通过反复练习的方法加深理解和巩固知识。课题组教师会选择教材上的典型例题在课堂上精讲,授课方式全部采用板书形式,争取给学生讲解透彻。课后一部分留作学生的作业,批改完之后也会精讲。还有一部分留给学生自己课后完成,然后在课后或者答疑的时候针对大家普遍存在的共性问题进行讲解。补充例题、往届试题也是不错的训练途径,通过多年的教学实践,收到了一定的效果。

3 结束语

本文针对线性系统频域分析法部分存在数学理论强、知识点不集中、难度大等问题,采用淡化数学问题、提炼精华以及典型题型反复训练的教学方法,使学生自主总结学习方法,同时使知识接受程度明显提高,经过教学实践证明,所提出的教学改革方法行之有效、效果良好,学生普遍接受,可以作为教学教改研究的借鉴。

参考文献

[1] 李莉、改善教学方法,淡化数学计算[J]、职教与成教,2010(10):585、

分析化学的特点篇8

关键词:PSpice仿真;电子电路;计算机辅助教学

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:16727800(2013)009017703

基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金重点项目(CZZ13001)

作者简介:汪汉新(1966-),男,中南民族大学电子与信息工程学院副教授,研究方向为电路与通信系统设计。

0引言

电子电路技术课程是高等学校电子信息类专业的一门重要的专业基础课。由于该课程与实际器件、工程设计紧密相关,内容更新迅速、电路千变万化、概念指标繁多,使学生难以掌握,特别是基础相对较差的民族高校学生更是困难。因此, 结合笔者所在学校的教学情况和学生的特点,在电子电路课程教学中,大胆地进行了教学改革与探索。课堂教学内容在传统板书教学的基础上,借助于PSpice软件在计算机上对电路进行仿真设计与分析,将分析结果以图形化的方式形象直观地显示,加深学生对电路功能的理解。课后安排仿真实验, 由学生自主完成相应的电路设计,这样可以使学生增强对电路的感性认识,掌握各种测试和分析方法,通过人机对话方式,使学生能亲自动手设计电路,进行仿真测试和分析,并与理论计算结果进行对比,使学生能在对复杂电路进行理论分析时所感到的困难得到很好解决。这种教学方式除了可以加深学生对理论的认识,同时也可以让学生大胆地自行设计电路,有利于培养学生的创新思维能力。

电子电路设计是根据给定的功能和特性指标要求,通过一定的方式,确定所要采取的电路拓扑结构以及各个元器件的参数值,再验证设计方案的可行性,然后对设计进行修改,如此反复,直到满足设计要求。PSpice作为PC级电路仿真软件,对电子电路不仅能进行直流分析、交流分析、瞬态分析等电路的基本电路特性分析,还可以进行参数分析和统计分析等,并将各种仿真分析的结果以波形或图表的方式直观地反应出来,因此它在电子电路的设计中得到了广泛的应用。

1PSpice电路特性分析

Pspice仿真软件包含直流分析、交流分析、瞬态分析三种基本类型和参数分析、统计分析两类辅助类型。在实际电路的仿真分析时,需要建立类型分组,以确定分析类型和参数。每一种电路的一个类型分组中只能包含三种基本分析类型中的一种,但可以同时包含多种辅助分析类型。

1、1直流分析(DC Analysis)

直流分析是当电路中某一参数在一定范围内变化时,对参量的每一个取值,计算电路的直流偏置特性。在分析过程中,Pspice将电路中的电容开路、电感短路,对各个信号源取其直流值,然后用迭代的方法计算电路的直流偏置状态。对数字逻辑单元,则将每个数字器件的延时取为0,激励源取t=0时的值。

1、2交流分析(AC Analysis)

交流分析是计算电路的交流小信号频率响应特性。分析时先计算电路的直流工作点,并在工作点处对电路的各个非线性元件作线性化处理,得到线性化的交流小信号等效电路,再使电路中交流信号源的频率在一定范围内变化,并用交流小信号等效电路计算电路输出交流信号的变化。

1、3瞬态特性分析(Transient Analysis)

瞬态分析是在给定输入激励信号作用下,计算电路输出端的瞬态响应。瞬态分析时,先计算t=0时的电路初始状态,再从t=0到某一给定的时间范围内选取一定时间步长,计算输出端在不同时刻的输出电平。

1、4参数分析(Parametric Analysis)

参数分析包括温度分析和参数扫描分析。温度分析(Temperature Analysis)是在不同温度下分析电路特性的变化。参数扫描分析则是针对电路中的某一个参数在一定范围内的变化,分析电路特性的响应变化情况,通过参数扫描分析可以确定满足设计指标要求的元器件参数值,因此参数扫描分析常用于优化确定元器件参数值。

1、5统计分析

统计分析包括蒙特卡诺分析(MC)和最坏情况分析(WC)。由于电路元器件的参数通常在一定的容差范围内呈现有规律的随机分布性,容易造成电路性能具有随机分散性。利用蒙特卡罗分析和最坏情况分析可以对这种随机分散性进行有效的综合统计,使电路的设计达到优化。蒙特卡诺分析是根据实际元器件值的分布规律,对电路进行性能仿真,并通过对大量的仿真结果进行综合统计分析得到电路特性的分散变化规律。由于每次分析时都是从随机分布中抽样提取所要的元器件值,这样可较好地模拟了实际电路中元器件值的随机变化情况。最坏情况分析则是使引起电路特性向同一方向变化的元器件按其可能的最大容差范围变化,从而产生电路特性随机变化的最坏结果。通过对最坏情况时得到的电路特性进行统计分析,可判断设计是否满足要求。

基于PSpice的电路特性仿真分析流程如图1所示。

(1)电路图绘制:建立一个项目文件,用电路图设计模块Capture将图2画好,其中四个信号源DSTM取自元件库Sourcestm的Digstim1,所有逻辑器件取自7400元件库,A、E、S1、S0、Y0、Y1、Y2和Y3为加载的网络测量节点。DSTM数字激励信号源的具体设置为:选中信号源DSTM1,选择菜单Edit/PSpice Stimulus子命令,在New Stimulus的Name栏输入信号源名字A,同时选中Clock选项,点击OK按钮,在Clock Attributes对话框中选中Period and on time,在Period栏输入0、125ms,在on time栏输入0、0625ms,如图3。选择菜单Edit/Save子命令将信号源DSTM1保存, 用同样方法设置DSTM2、DSTM3和 DSTM4,设置成功后的E、S1、S0和A的信号波形如图4。

3结语

针对高等学校电子电路课程的特点和实际教学中存在的问题,以4选1多路选择器电路为例,详细分析了PSpice仿真分析软件在电子电路技术课程中的辅助课堂教学的具体实施过程。该教学方法已经在笔者学校的电子信息工程和通信工程两个专业进行了实践,结果表明,该方法能够将抽象难懂的电路理论知识变得形象直观,达到了很好的教学效果,受到了学生的普遍欢迎和肯定。

参考文献:

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