全自動旋光儀的實驗教學(xué)探索與實踐

引言

旋光儀是測定物質(zhì)旋光度的儀器。通過對樣品旋光度的測量，可以分析確定物質(zhì)的濃度、含量及純度等。旋光測試法廣泛應(yīng)用于制藥、藥檢、制糖、食品、添加劑以及化工、石油等工業(yè)生產(chǎn)，旋光儀與其他儀器聯(lián)用也可以用于化學(xué)分析、過程實時監(jiān)測或手性物質(zhì)的測定。儀器分析方法通常需要使用較特殊的儀器，因其簡便、快速、靈敏、準(zhǔn)確、易實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，其應(yīng)用范圍日益廣泛，已成為現(xiàn)代實驗化學(xué)的重要支柱。對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的本科生來說，大型儀器的分析技術(shù)的掌握以及實際的操作運用是必*。而儀器分析實驗是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的重要課程，選擇合適的實驗內(nèi)容和實驗方式有利于實驗教學(xué)效果的提高。儀器分析實驗要求實驗?zāi)康拿鞔_，分析時間不宜超過教學(xué)時長，在規(guī)定的實驗教學(xué)時間內(nèi)，安排盡量多的實驗時間，讓每個學(xué)生上機(jī)實驗，才能讓學(xué)生通過實驗課程了解各類儀器并掌握其測試方法。因此，為掌握旋光儀的用法，設(shè)計一例數(shù)據(jù)穩(wěn)定、效果明顯、可操作性強(qiáng)，并能與分析化學(xué)理論知識緊密結(jié)合的旋光法測試實驗顯得非常必要。

現(xiàn)代儀器分析實驗是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)高年級本科生的專業(yè)選修課，學(xué)分4．0，共使用10臺大型儀器，安排80學(xué)時，根據(jù)選課的人數(shù)分組，每組4～5人，采用循環(huán)模式進(jìn)行實驗教學(xué)。每組4 ～5 人，儀器通常只有一臺，在設(shè)計實驗內(nèi)容時，需考慮怎樣進(jìn)行實驗才能讓每個學(xué)生都能把理論知識和實驗操作結(jié)合在一起，對所講授的儀器有直觀的認(rèn)識，加深對儀器分析基本理論的理解，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際和動手操作能力。為此，我們設(shè)計了全自動旋光儀測定牛奶中乳糖含量的實驗教學(xué)。實踐表明，經(jīng)過現(xiàn)代儀器分析實驗課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以很好地掌握樣品在旋光儀測試時對樣品的前處理以及測試中的實際操作等等。

1 實驗內(nèi)容

1． 1 實驗?zāi)康?/p>

( 1) 使用旋光法測定牛奶中乳糖的含量。

( 2) 掌握測定原理和高準(zhǔn)確度自動旋光儀的使用方法。

( 3) 熟悉高準(zhǔn)確度自動旋光儀測定樣品前處理的基本方法。

2 實驗教學(xué)效果

實驗時，每人測試1 份牛奶樣品，使每位學(xué)生獨立地完成樣品前處理、定量分析所要求操作，且每份牛奶樣品的品種各不相同，防止學(xué)生只看不動手。在教學(xué)實驗過程中，首先考察學(xué)生的理論知識、實驗記錄、思考題的解答以及對該實驗的反思與評價; 其次，由任課教師在實驗過程中考察學(xué)生的實驗態(tài)度、實驗操作和分組協(xié)作過程。這些基本上能反應(yīng)學(xué)生分析問題、解決問題和動手能力的強(qiáng)弱。在近兩年的實驗教學(xué)過程中，實驗效果評價的結(jié)果是30% 左右，7

% 的操作不理想，其余為中等水平，學(xué)生普遍掌握了旋光測試法的實驗原理、定性定量方法以及旋光儀的實驗分析條

件的優(yōu)化。在實驗過程中，我們也強(qiáng)調(diào)了對旋光儀的維護(hù)和保養(yǎng)，譬如每次測試時保持旋光管外壁和樣品槽的清潔，培養(yǎng)學(xué)生對大型儀器的維護(hù)概念和意識，這也是在儀器的實驗教學(xué)中必須涉及到的。

儀器實驗教學(xué)的基本目的就是為學(xué)生提供一個學(xué)習(xí)各類儀器的機(jī)會，通過現(xiàn)代儀器分析實驗，學(xué)生體會到使用旋光儀進(jìn)行測試時，實驗條件、實驗方法并不是不可改變的，根據(jù)儀器的測試要求進(jìn)行樣品前處理，根據(jù)待測物質(zhì)的性質(zhì)和需要得到的測試結(jié)果，對實驗條件和實驗方法可進(jìn)行大膽的探索與實踐; 通過實驗教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生的基本技能訓(xùn)練，提高學(xué)生理論聯(lián)系實際、大型貴重精密儀器設(shè)備需要具有一定技能和專業(yè)知識的人才，做到“專管共用、資源共享”，定期開展講座、技術(shù)培訓(xùn)等可以提高人員業(yè)務(wù)水平和技術(shù)能力，做好機(jī)器維護(hù)。并且可以從有償服務(wù)的收益中按比例抽出一小部分作為補(bǔ)貼或獎勵來激發(fā)維護(hù)人員的工作熱情。

高校實驗室建設(shè)任務(wù)艱巨，絕非朝夕之功。如何培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力是當(dāng)代大學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)，實驗室是鍛煉學(xué)生能力的重要平臺，它承載的內(nèi)容豐富而綜合。建立合理、的實驗室是提高學(xué)生實踐能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。