仪器分析论文例1

1.1前面板模块前面板用于设置输入数值和观察输出量。程序前面板是模拟真实仪表的面板，用户可以从控制工具箱中选用许多图板，如旋钮、开关、按钮、数字显示、计量器、LED显示器、图表等。完成设计后只需在程序执行时按一下开关，拨动一下旋钮，将图形局部放大或是从键盘输入一个值，便可以完全操控整个仪器。

1.2方块图程序的编程每个前面板都配有一个对应的方块图程序，方块图程序也称做框图程序。方块图程序可以把它理解成传统程序的源代码，方块图中的部件可以看成程序节点，如循环控制事件控制和算术功能等，这些部件用连线连接，以定义方块图内数据流动的方向。LabVIEW方块图程序的结构为模块化结构，因此每一个LabVIEW程序都可以单独执行，或者被其他程序当成子程序来调用。甚至可以为每个子程序设计不同的图标，如此便可以设计出一组可供修改，交换或与其他LabVIEW程序相链接的子程序库，以符合用户不同的需求。LabVIEW的主要特点[7]为：(1)采用图形化(数据流)的编程语言，编程简单，开发周期短。(2)采用数据流编程模式，能同时运行多个程序的多个任务系统。(3)提供了丰富的用于数据采集、分析、表达及数据存储的函数库。

2基于LabVIEW的仿真教学系统的设计

实验教学环节在理工科学生培养中占有重要地位，对于深化学生对知识的理解和掌握、培养学生分析及解决问题的能力具有重要作用。仿真教学系统能拓展实验空间，有效提高学生学习质量及效率。大型分析仪器种类繁多，价格昂贵，易损坏。仪器分析虚拟仿真实验系统的构建既能降低仪器成本，又能使学生对理论知识有深入直观的认识，有效提高授课效果。电化学工作站是电化学测量系统的简称，是电化学研究和教学常用的测量设备，可进行循环伏安法、交流阻抗法、交流伏安法等多种测量。本文以循环伏安法为例建立虚拟仿真系统。具体包括程序结构框架设计，前面板设计和框图程序设计。

2.1仿真系统程序结构框架设计首先进行程序结构框架设计，循环伏安虚拟仿真系统流程如图1所示。

2.2仿真系统前面板设计前面板是用于人机交互的程序图形用户窗口，本系统前面板包括实验技术设定、控制参数设定、数据采集、波形显示等功能。本文以6×10-3mol/L铁氰化钾在0.1mol/L氯化钾溶液中的循环伏安实验为例，设计铁氰化钾循环伏安虚拟仿真实验系统前面板，如图2所示。前面板由旋钮、按钮、图形和其他控制与显示对象等组成，通过鼠标和键盘输入数据、控制按钮，即可在计算机显示器上直接观看结果。首先在前面板中进行参数设定，VI程序运行时通过数据控制端口传递到框图程序中，供节点使用，程序运行产生的数据输出，通过指示端口传递到前面板中相应位置，其中电压步长用以调节电压E的间隔，X-Y图显示铁氰化钾的循环伏安曲线。控制界面美观大方，操作方便，可直观反映电流随电压变化。

2.3仿真系统框图程序设计仿真系统框图程序如图3所示，仿真循环伏安系统程序框图采用导入Excel表格形式输入数据，包括报告表格、表格索引、获取表格数据、数组索引及传送数据的连线。通过程序运算后的数为据转化动态数据，再连接到图形显示控件，实现铁氰化钾的模拟仿真循环伏安曲线。

2.4气相色谱仪模拟仿真教学系统设计采用上述设计循环伏安模拟仿真教学系统同样方法，建立了气相色谱仪模拟仿真实验教学系统，前面板如图4所示，该系统能生动、形象地模拟运行与传统仪器相同的实验效果。即可节约实验成本，又激发了学生做实验的兴趣和创造性，此外，网络技术的发展也给仿真实验教学系统带来了资源的共享性。

仪器分析论文例2

二、改革教学方法

生物仪器分析课程各章的内容独立性较强，理解原理困难，一些大型精密仪器的结构复杂，采用传统的教学方法难以教授，而且易使学生兴趣降低。运用多媒体教学并辅以传统的教学方法，可将仪器的结构图、构造图、使用方法、工作原理等采用图片、视频和动画的形式展示，使学生更容易理解，并且可以调节课堂气氛，一举多得。将传统的验证性实验进行改革，开设设计性实验课程。设计性实验是指在教师指导下学生独立设计实验方案的教学方式，旨在培养学生综合运用各种知识解决实际问题的能力。具体程序包括：首先，进行学生的分组，以学生自愿组对为主结合教师指导分配，教师给每组确定一个合适的题目；第二，学生通过查询文献，确定合适的分析仪器、分析方法、实验方案；第三，教师和学生共同论证可行性，并指导修订，确定最终的方案；最后，学生独立完成实验，提交实验报告，教师进行考核。这种方式，不仅对学生的综合能力提高有很大的帮助，而且有利用培养学生的团队协作意识，有助于学生将来工作中的团队合作。针对大型仪器价格昂贵，一所高校或企事业单位难以全部拥有，学生在实验中难以全部接触的现象，我们开拓了多种渠道。首先，兄弟院校建立合作机制，做到大型精密仪器共享；第二，联系具有相关大型仪器的生物类企业，带领学生深入企业的相关部门参观学习或将生产实习有机结合。这样不仅开拓了学生的视野，而且提高了学习效果，学生参观、实习的过程，也向相关的单位展现了我专业学生的风采，有利用学生的就业。

三、改进考核方法

传统的仪器分析考核方式基本有两种，一是闭卷考试，通过试卷的方式将学生对仪器原理和使用方法做一考核；另一种为闭卷考试结合实验课成绩，而其实验课也基本为验证性实验。这两种方式都难以考察学生对仪器的掌握和操控能力，而且会降低学生对平时学习的积极性。通过几届学生的教学实践，我们将传统的闭卷考试考核方式进行了改革，生物仪器分析的课程总成绩分为三个部分，其中理论课采用开卷考试的方式，成绩占40%；实验课成绩占40%，对每次的实验都进行评分，包括实验方案设计、实验操作、原始数据测试精确度、数据处理能力、团队协作能力等；平时成绩占20%，包括课题问答、seminar等。这种考核方式，对学生的学习积极性有很大的提高，而且能够做到考核公平，使真正有能力的学生有机会获得更好的分数，更加突出实用性，而非简单的教师划重点，学生考前突击这种典型的“大学式考核方式”。

四、提高教师素质，追踪仪器发展前沿

生物仪器分析不同于传统的仪器分析，其内容涉及的仪器较为新颖而且更新较快，包括氨基酸分析仪、基因枪、核磁共振仪、生物质谱仪等传统的仪器分析所不涉及的内容，这将对教师的知识更新提出更高的要求，通过简单的书本知识而没有亲自实践，教师很难将自己对仪器的体会和感受传授给学生。基于此，我们通过选派青年骨干去“985”高校和大型企业学习和培训，并积极组织专任教师参加仪器公司举行的产品展销会或产品试用会，以期使教师能更多地接触和了解仪器发展的新动向，更好地将知识传授给学生，努力做到与社会和仪器发展的前沿不脱节。

仪器分析论文例3

（二）以关键词开始每堂课

在每次课前，先通过电子邮件将本次课的关键词发给学生，让学生自己翻阅教材或参考书来对关键词进行解释，上课时以提问的方式进行检查。这种方式使学生可以对本次课的内容先有大致的了解，同时也促进了学生的课前预习活动。这些关键词要能核心地体现本次课所要表达的主要内容。比如在色谱分析法概论这一部分，给出的关键词是：色谱柱、固定相、流动相、分配系数、色谱峰、保留值、峰面积（峰高）。在讲课过程中用通俗易懂的语言把这些关键词解释清楚并联系起来。比如对色谱柱的形象解释就是“步行街”，固定相就是“街两侧的店铺”，保留值则为“购物时间”等等。从我们的日常生活出发，通过对这些关键词的解释，使学生明白色谱分析的目的是“让一群从步行街一端进去购物的人，最后单独地、有序地从步行街另一端出来”，进而基本掌握分离是如何实现的（即分离原理），混合物分离后呈现什么样的图形表现形式，如何根据所得结果进行定性和定量分析等等。通过形象的比喻，增强课堂的趣味性，从而激发学生的求知欲。在每次课程结束之前，再让学生把这些关键词串讲一遍，这样既能巩固本堂课所学内容，又能检查听课效果，及时发现问题。

（三）教会学生查阅文献

和教材相比，学术期刊上的文章显然要与时俱进得多，而且内容也更为凝练。但本科生大多没有科研经历，主动查阅文献的并不多。每次讲完一种分析方法，笔者都会安排一些时间和学生一起学习1~2篇该方法的文献，文献一般为权威期刊并且是最新发表的。在学习文献时留给学生几个问题，让他们带着问题去看。比如在学习文献［3］时，留的问题是：（1）该方法的色谱分析条件是什么？（2）为什么要采用程序升温？（3）采用的是什么定量方法？（4）什么是加标回收试验？其作用是什么？通过文献学习，一方面可以加深学生对课堂上所讲知识点的理解，另一方面，可以开阔学生的眼界，提高他们运用理论知识解决实际问题的能力，让学生真切感受到该课程的重要作用，从而进一步增强他们学好这门课的信心和决心。

（四）重视实验报告的撰写

实验教学是理论课的重要补充，而实验结束后的实验报告则是实验教学过程的一个重要环节。以往的实验课学生只考虑实验操作成功与否，是否获得理想的实验结果，实验报告书写流于形式，相互抄袭现象普遍存在。如何提高学生对实验课的兴趣，使他们主动投入到对实验方法、步骤和结果的设计与分析中，增强学生科研意识、培养科研思维，是多数教师面临的问题。国家教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》文件中提出要“创造条件使学生较早地参与科学研究和创新活动”。因此，笔者从学生书写实验报告入手，按科研论文写作格式要求，注重培养、提高学生的科技论文写作水平。以“可见分光光度法测定样品中的总铁—分析测试条件的选择”为例，实验需要对工作波长、显色剂用量、显色时间以及溶液酸度进行优化选择，并要求每个实验小组成员任选一项进行实验，然后只针对自己所做部分项目来写实验报告。实验报告要求涵盖：为什么要对工作波长/显色剂用量/显色时间/溶液酸度进行优化？实验过程中遇到哪些问题以及如何解决？通过该实验有哪些收获？还有哪些方法可进行总铁的测定？由于实验讲义里只有简单的目的、原理介绍，所以学生要想回答这些问题，必须查阅相关资料、认真实验、思考和总结。另外，对实验所涉及仪器的品牌型号、主要试剂的厂家级别也要一一注明。实验结果里出现的图表也要完全按照科研论文的规范格式来处理。在报告评价标准方面，把是否符合科研论文写作基本要求纳入评价中，比如写作格式的规范性，叙述的逻辑性、严谨性，表达的客观性等均纳入评价体系。

（五）按仪器分组实训

实验课受学时所限，大多为验证性实验，学生只需按既定步骤操作即可，难有主动性和趣味性。针对这种情况，笔者利用现有条件，根据学生对仪器的不同兴趣分组，如气相色谱组、双光束紫外可见分光光度计组、液相色谱组等，利用空余时间进行分组实训。这种实训自由度较大，以学生自愿参与为原则。教师先给每个实验组一个较宽泛的题目，然后由组内学生分头查阅文献资料，写出1~3个实验项目，教师根据现有条件和可操作性对项目的内容、方法等进行选择和修改，然后让学生进入实验室利用各种仪器开展自己的实验项目。多数仪器由于实验课已经接触过，所以学生参考仪器使用说明就可使用。对于大型精密仪器，比如色谱仪等，由于结构较复杂，价格也相对昂贵，在学生使用时还应有相关教师在场指导。实训项目综合性较强，由于是在课余时间进行，因此从样品的前处理到最后的实验数据分析以及研究论文的撰写，1个项目大概需要2～3周甚至更长的时间来完成。但是，和固定的实验课相比，学生普遍感觉实训收获大、体会多、印象深。一个实训项目的完成，不仅可以学会相应仪器的使用和简单故障的处理，更可以收获独立思考、分析问题和解决问题的能力。

仪器分析论文例4

挑战：

中国的手机市场发展迅猛，世界各大手机厂商竞相争夺手机用户。在如此激烈的竞争中，手机的功能日趋丰富，比如摄像头、MP3、FM调频收音机等等。同时，手机通讯协议也层出不穷，GSM、CDMA、GPRS、CDMA2000、EDGE、WCDMA等等。为了应对产品的不断变化，工程师面临着提高效率并缩短产品市场化时间的挑战，他们需要一个灵活而强大的通用测试平台。我们先来看一个通用测试平台针对手机通讯协议的变化而表现出来的优势。大家知道，2G的协议比如GSM和CDMA都已被成功地运用于市场了，而3G的协议比如WCDMA，CDMA2000等等是未来的必然趋势。在从2G到3G的转变中，面临客户群、设备置换、技术的成熟度风险等等问题。运营商希望能够进行平滑的过渡，在不丢失已有手机用户的情况下，首先升级交换网络部分，这使得用户可以使用过渡期的2.5G产品，然后等时机成熟时再升级无线网络部分达到3G的标准。2G的测试仪器已经比较成熟，3G的测试产品正在加紧开发，2.5G的专用测试设备却由于传统仪器制造商考虑到研发成本和市场前景的问题而匮乏。

一家著名的手机制造商制造了支持EDGE(EnhancedDataratesforGSMEvolution)协议的2.5G手机产品，需要针对这一产品的测试方案。EDGE是一个专业协议，由于它的出现时间比较短，了解它的人也比较少，要在短期内构建一个EDGE测试系统是一个巨大的挑战。为了在市场上与同行竞争，需要在一个月内能够使用这套测试设备。

应用方案：

利用TestStand模块化，兼容性强，可自定义的特点，根据生产测试的需要对其进行修改与完善，并结合LabVIEW，GPIB卡，以及相应的测试仪器，创建百分之百符合自己需要的CDMA基站测试系统。

使用的产品：

硬件上整个系统包含了一个PXI机箱，其中有：

NIPXI-8186

2.2GHzIntel奔腾4处理器的嵌入式PC，预装WindowsXP操作系统

NIPXI-5660

2.7GHzRF信号分析仪，9kHz到2.7GHz，20MHz实时带宽，80dB真实动态范围

NIPXI-5670

RF信号源，250kHz到2.7GHz，16位，100MS/s任意波形发生，22MHz实时带宽

NIPXI-5122

14位数字化仪，100MS/s实时采样，2GS/s随机间隔采样，100MHz带宽

NIPXI-4070

6位半数字万用表，6ppm精度

其中，NIPXI-5660被用作矢量信号分析仪，NIPXI-5670被用作射频信号源，NIPXI-5122被用作示波器，NIPXI-4070被用作数字万用表。

仪器分析论文例5

1.2谱图分析将样品分离以后，即可作红外光谱分析。一般从红外光谱图中仅能得到分子的结构及相应的官能团信息，并不能知道该物质具体是什么。因此，在解析红外谱图时，应更多的了解样品的物理化学性质、不饱和度、元素分析等信息。得到红外谱图之后，一般从该谱图中的强吸收谱带开始分析，通过分析这些强吸收谱带，即可得到对应于化合物的主要官能团信息，从而得到未知化合物的主要分子结构；然后依次分析其它较弱的吸收谱带。

1.3比对验证通过以上初步分析，再将谱图与“萨特勒”（Sadlter）标准红外光谱集进行比对。通过对比验证可以得到化合物的名称、分子式、结构式等相关信息。在比对验证过程中，首先可根据样品的分子式及可能的结构式并结合物理常数查阅。若样品谱图与标准谱图完全符合，即可确定此样品。如果是新化合物，查不到其标准图谱，则可结合其它分析方法如元素分析、核磁共振、质谱等来确定其分子结构。

2核磁共振法（NMR）的应用

对高分子聚合物作各种表征时主要利用核磁共振法：均聚物立规性分析；异构体的鉴别；共混及三元共聚物的定性定量分析；官能团鉴别；端基表征；序列分布及等规度的分析等。采用核磁共振技术分析研究高分子聚合物的方法是：选用合适的溶剂、提高温度或采用高场仪器的液体高分辨率技术；或是利用固体高分辨核磁共振光谱仪，采用魔角旋转等技术。

3扫描电镜（SEM）的应用

扫描电镜是利用高能电子束对样品表面作光栅扫描，从而得到反映样品表面性质的图像。样品的质量决定了成像的质量，良好的样品应是导电、干燥的固体样品。若导电性不好可以在表面喷镀一层均匀、连续的重金属膜。

仪器分析论文例6

我们已经成功地研制了被称为“世界电子测量仪器之王”的微波毫米波矢量网络分析仪。随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展，占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点，其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的核心特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用，对相位和群时延特性的测试要求越来越高，因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备，是其他测试设备无法取代的重要检测手段。另外微波毫米波有源器件CAD技术正在日益普及，而有源CAD的基础是提取有源器件的S参数，当前只有矢量网络分析仪有能力同时获得有源器件的S参数，使CAD的设计结果更接近于实际应用。除此之外，矢量网络分析仪已走出传统的线性网络的应用领域，而在非线性、大功率网络的测试和分析中发挥着重要作用。另外，以矢量网络分析仪为核心可以组成天线、RCS、大功率、T/R组件等自动测试系统，因此它的应用领域将是非常广阔的。

为了适应我国的急需，信息产业部电子第41研究所已成功研制成高水平的矢量网络分析仪，该仪器的突出特点主要有以下几个方面：

1.工作频带宽，一次扫描即可完成45MHz～40GHz全频段幅频特性和相频特性的测量。

2.测量精度高，由于采用误差修正技术，大大减小了系统误差对测量结果的影响，即使采用非理想的硬件电路，也能获得高精度测量。

3.大动态范围，由于矢量网络分析仪采用高灵敏度幅相接收机技术和数字信号处理技术，提高了小信号测试灵敏度，拓展了测试动态范围。

4.高速实时测试，由于采用了嵌入式高速计算机技术，将测量校准、测量控制、误差修正、显示控制等过程程序化、软件化，提高了自动化程度和测试速度，使实时测量成为可能。

信息产业部电子第41研究所，经过多年的艰苦努力，该所研制的矢量网络分析仪已实现系列化和家庭化，有十多个型号可供用户选择，包括同轴和波导校准件在内的测试附件齐全，配套性强，能够满足不同层次用户的测试要求，其频率范围可在0.0003～110GHz内选用。

国产矢量网络分析仪的研制成功，使我国矢量网络分析仪的设计和制造水平跨入了世界先进行列，成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家，产品的技术水平和品种可以与国外同类产品相比，同时通过对矢量网络分析仪的研制，掌握了多种以矢量网络分析仪为核心的自动测量技术和自动测试系统。

二、掌握了调制域测试技术，研制成功调制域分析仪

调制域测试技术是二十世纪末出现的一个新的测试技术领域，它与过去我们熟知的时域测试、频域测试成为目前的“三域”测试技术。时域测试是测量输入信号随时间而变化的信号值，是信号幅度与时间的关系。频域测试是测量输入信号随频率而变化的信号值，是信号幅度与频率的关系。调制域测试是测量输入信号随时间而变化的频率值，所产生的显示图形代表信号的调制域，是信号的频率值与时间的关系。调制域测试技术是一门新兴的非常重要的而技术难度又非常大的测试技术，这主要取决于科学技术和电子装备的飞速发展。大家知道，过去大多数电子信息传送的是幅度变化信息，现在转向传送数字信息以后，信息越来越多地作为数字脉冲之间的定时或相位关系的方式传送出去，单单使用示波器或频谱仪这类的以幅度为基础的仪器，就不能满足表征这些数字信号需要了。于是提出了相位数字化新方法。这种方法非常适合测量定时信号、相位编码信号或频率编码信号。调制域测试技术的出现，必将对众多的测试问题做出新贡献。事实已经证明，调制域分析技术，在越来越多的应用领域成为一种不可或缺的测试技术，尤其是在军事电子测试领域更有其重要的意义。

譬如，随着综合业数字网和同步光纤网络等新的数字通信技术进入主流电话系统，其高速传输速率应用传统的测试手段已经不能精确地测量传输信号；再有通信传输中晃动的精确测量，是传输中至关重要的一个问题。由于调制域分析技术可以进行二百万次/秒，64000次背对背的频率测量，因而它是当今唯一能直接显示随时间而变化的晃动技术；再有，调制域分析技术在军事上具有其独特的应用，由于它可以测量、分析迅速变化的频率、时间间隔或相位关系函数，因此调制域分析技术可对这种信号进行调谐，以达到电子装备的最佳性能，以雷达而言，可以消除其盲点，减少目标运动的负效应，改善雷达系统的作用距离和分辨率。此外，调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。总之，调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。

南京新联电子设备有限公司已经研制成10Hz～2.5GHz的调制域分析仪，达到国外同类产品的水平，填补了国内空白，为我国跳频领域的电子设备和军事装备提供了低于国外价格1/3～1/2的测试手段。为了更好地满足测试需要，下一步将继续研制更高频率的调制域分析仪。

三、VXI总线技术取得重大进展

VXI总线技术是二十世纪末出现的一个新的母线技术。它首先出现于美国，应用于美国空军电子测量仪器。VXI总线将VME总线和GPIB结合起来构成一个新的标准，这种模块式仪器平台可以满足未来仪器应用的需要，使电子测量仪器和系统步入一个新的发展时期。VXI总线是一个新的行业标准接口母线，是一种完全开放的、适应多厂家仪器产品（模块、插卡式）的行业标准。这个标准的推出有三个原因：一是适应技术发展的要求，二是多厂家的仪器缺乏互联性，三是军方的需要，而且这是最重要的一个方面。军方需求什么？一是军用电子测量仪器战争现场所强调的便携性，VXI可以大大减小设备的体积和重量；二是大大提高测试速度，VXI比GPIB的速度可提高40倍；三是测试系统的适应性、灵活性大为提高；四是价格适中；五是有利于充分发挥计算机的作用。

这个新的总线标准，在美国应用之后，我国各界都非常欣赏，研究者众多。我国经过几年的探索，已经取得了较大的进展，在若干方面实现了具体的应用。如成都电子科技大学测试技术及仪器研究所CAD研究室研制的VXI总线测试软件平台是我国VXI测试技术的重大突破，其主要技术指标：1.硬件环境：内嵌VXI控制器、MXI控制器和GPIB-VXI转换器；有NIPCI-GPIB、AT-GPIB/TNTHP82350/82341和ES1400等GPIB接口，还有打印机和UPS等其它必要外设。2.软件环境：Windows98操作系统；支持标准模块驱动器（VISA32）。3.软件特性：可编辑的图形化编程环境；可自定义的虚拟面板；丰富的数据处理函数；开放的外部程序接口；同时管理VXI、GPIB、1553B、RS232仪器和模块；方便使用的帮助系统。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。

四、电子测试仪器向毫米波推进

众多民用和军用电子装备都在向毫米波发展，特别是在军事方面，其发展更为迅速。预计未来电子战系统的信号环境将达100～200万个脉冲/秒，装备系统可能要执行几十亿条指令，目前集成电路的处理能力还不能满足军用电子设备的要求，这将影响新一代电子战系统的作战能力，为此必须发展超高速集成电路（VHSIC）。于是集成电路的测试将从几十万门/芯片升至几百万门/芯片，其测试难度相应地大幅度增加。鉴于“现代战争的胜利属于能驾驭电磁频谱的一方”，因此从80年代起，美、苏等国就将毫米波技术纳入新式武器装备研制计划。由于微波/毫米波单片集成电路（MIMIC）能够在一个基片上制作出宽带接收机或宽带功率组件，从而能做出重量小于25磅，体积小于90立方英寸，能随1000g冲击加速度的小型宽带灵巧的投掷式干扰机和多倍频程相控阵干扰单元。但是从若干年的研究看，测试技术已成为制约MIMIC进一步发展和提高的瓶颈。因此近几年我们电子仪器重视向毫米波发展。

信息产业部电子第41研究所最近研制完成的AV3615三毫米S参数测试装置及校准件，与主机一起可以进行三毫米波段的幅度和相位精确量；频谱仪的毫米波扩频模块与该所研制的高性能频谱分析仪一起组成系统可实现9kHz～110GHz频段的频谱分析；毫米波功率计探头系列与主机一起实现了微波/毫米波功率的直接测量。南京新联电子设备有限公司研制完成的EE3395型毫米波频率计数器，其频率测量范围达10Hz～110GHz，该产品可广泛用于毫米波电子对抗系统、卫星通信设备、高精度雷达及射电天文等领域。

五、通信测量仪器达到高技术水平

通信产业的发展速度超过了人们的想象，所以我们必须适应通信产业的发展，以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪；信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。

仪器分析论文例7

1.1压缩测试使用TMS25.4mm圆柱形探头，对样品块下压一次；测试前后与测试速度均为120mm/min、压缩形变量70%、触发力0.2N、回程高度15mm；同一种样品重复测试5次。测试参数选取最大压缩力和最大力对应距离。

1.2穿刺测试使用TMS2mm针形探头，对样品块进行刺压；穿刺前后与穿刺速度均为60mm/min、穿刺距离为4mm、触发力0.3N、回程高度15mm；同一种样品重复测试5次。测试参数选取最大穿刺力。

1.3剪切测试使用燕尾单刀剪切探头，对样品块进行剪切；剪切前后速度为60mm/min，剪切速度为120mm/min、触发力0.2N、回程高度15mm；同一种样品重复测试5次。测试参数选取最大剪切力和切断功。

1.4TPA测试使用TMS25.4mm圆柱形探头，对样品块压缩2次；测试前后与测试速度均为180mm/min、压缩形变量70%、触发力0.3N、回程高度15mm；同一种样品重复测试5次。测试参数选取硬度、脆性、内聚性。

1.5统计分析方法使用SPSS13.0软件对试验数据进行统计分析，主要用于计算感官评定和仪器测定数据的平均值、标准差以及多重比较分析结果，分析感官评定平均值和仪器测定平均值的皮尔逊(Pearson)相关系数，建立感官评定值和仪器测定值之间的多元回归模型。

2结果与分析

2.1感官评定结果按照1.2节感官评定方法对5种榨菜进行脆性评定，并且对感官评分进行综合分析计算，所得感官总体评分结果见表1。从表1可以看出，不同榨菜样品的脆性感官评价结果有所不同，样品1的评分最高，样品5的评分最低；对于同一种榨菜样品的感官评分间差异不显著。

2.2仪器测定结果按照1.3节仪器测定方法对5种榨菜进行压缩、穿刺、剪切、TPA测试，4种仪器测试方法的典型曲线如图1所示，所得仪器测试参数结果见表2。从表2可以看出，不同榨菜样品的仪器测试结果有所不同；对于同一种样品的个别仪器测试参数差异显著。

2.3感官评定与仪器测定之间的相关性分析对5种榨菜脆性的感官评分和仪器测定结果进行相关性分析，结果见表3。从表3可以看出，榨菜的脆性感官评分与8种仪器测试参数均有一定的相关性，说明本实验选用的这些测试参数可行，选取的仪器测试方法有对比分析价值。其中，榨菜的脆性感官评分与最大压缩力、最大穿刺力、最大剪切力、TPA硬度、TPA脆性、TPA内聚性呈正相关，说明这些参数值越大，榨菜越脆；与最大力对应距离、切断功呈负相关，说明压缩破碎距离越短、切断耗能越小，榨菜越脆。榨菜的脆性感官评分与最大压缩力、最大穿刺力、TPA硬度、TPA脆性呈现极显著相关性，皮尔逊相关系数分别为0.830、0.889、0.767、0.811，其中与最大穿刺力的相关系数最大；与最大力对应距离、最大剪切力、切断功、TPA内聚性仅呈现显著相关性，其中与切断功相关系数最小。从仪器测定方法角度看，穿刺测试可方便地测出最大穿刺力，并且最大穿刺力与感官脆性评分相关性最好，穿刺测试可以很好地反映出榨菜的脆性；剪切测试所得的测试参数与感官脆性评分相关性较差，不宜用此方法预测榨菜的脆性；压缩测试和TPA测试所得的测试参数与感官脆性评分相关性较好，可以用这2种方法预测榨菜的脆性，但需要筛选测试参数。总体来说，穿刺测试方法相对其他测试方法能较好地反映榨菜的脆性，但穿刺测试方法是否能代替感官评定方法，仍需进一步分析验证。

2.4感官评定预测回归模型的建立与验证为了进一步探究榨菜脆性的感官评定与仪器测定之间的关系，将感官评分以仪器测试参数为变量进行向后逐步多元回归分析，建立预测回归模型。选用确定性系数R、F检验值和T检验值对回归模型进行检验，结果见表4。从表4可知，总共得到了8个以仪器测试参数为变量的回归预测模型，确定性系数R均接近于1，说明各个仪器测试参数对榨菜脆性感官评分都有较强的解释；F值均小于0.01，说明各个回归模型线性相关极显著，有统计学意义；但是对偏回归系数的T检验，只有以X3为自变量的偏回归系数统计量小于0.05，所以只有以X3为自变量的偏回归系数可构成回归模型，其他的偏回归系数不宜构成回归模型。因此，榨菜脆性的感官评分可由最大穿刺力得到预测，即回归模型Y=0.068+0.386X3。再选取5种榨菜样品，按照感官评定和仪器测定方法进行测试，每个样品测试5次，用所得的测试数据对Y=0.068+0.386X3回归模型进行验证，选用平均误差、标准残差RSD和显著性检验值(T检验)验证回归模型的预测效果，结果见表5。由表5可知，对5种榨菜的脆性预测平均误差都比较小，其中最大的预测误差为6.51%，最小的预测误差为3.53%；标准残差RSD值都小于2.0，且T检验的显著性水平都大于0.05，预测值与实测值无明显差异。验证结果表明，榨菜脆性的预测回归模型满足精度要求，可以应用穿刺测试法代替感官评定法。

仪器分析论文例8

1 引言

仪器分析作为分析化学分支学科，是一种以物质的物理和物理化学性质为基础，利用特殊仪器设备，对物质的化学组成、结构、含量等性质进行分析的方法，具有高精度、高自动化高等特点，广泛应用于生产和科研领域。中职仪器分析实验教学不仅可培养促进学生创新能力、科学思维能力、分析和解决问题的能力，还能为工作实践打下坚实的基础[1]。尽管仪器分析实验知识的学习非常重要，但仪器的构造、操作繁杂，并渗透着大量光、电、热、色谱、各类分析软件等交叉学科的基本理论与前沿性技术[2]，教学难度大，因此，中职仪器分析实验教学中往往存在仪器配置与分析技术升级、教学方式与学生学习层次、教学内容与就业岗位要求脱节等问题。针对这些教学难题，本文拟在分析仪器分析实验教学的特点、重点、难点基础上，结合现有实际，进行一点教学改革探讨。

2 中职仪器分析实验教学的特点、重点、难点

近现代的众多科学成果和丰硕的经济效益得益于仪器分析技术的发展。随着科学技术的不断进步，在日益增强生产实践的需求下，仪器分析技术不断得以深化。因此，中职仪器分析实验教学也需要与时俱进，进行教学改革和创新。

仪器分析实验是一门交叉性、理论性很强的实验课程，光、电、色谱等基本理论包含丰富的数学、物理、化学知识，各类数据记录、数据分析、图谱归纳解析更需要扎实的理论知识储备。同时，仪器分析实验也是一种操作性强的技术性课程，一种物质具有多重特性，不同性质、不同精度的表征所需的分析仪器存在显著区别，且不同类型的仪器的操作、精度、测量范围等技术指标千差万别，因此，要求学生在有限的时间内全面掌握各种仪器的原理、操作具有很高的难度。更重要的是，如何实现学生在掌握实验基础知识、基本操作技能、实验数据处理方法的同时实现自身综合实践能力的提高，成为中职教育者孜孜以求的教学目标之一，这同时也是教学中难点和重点。

此外，紧紧围绕学生实践能力和就业能力培养，如何筛选教学内容也是中职仪器分析实验教学必须思考的问题。如何在有限的条件下最优化教学效果，实现教学内容与就业实际接轨成为了教学研究的重中之重。

3 仪器分析实验现状及其存在的问题

3.1 资源不足，设备有限

与普通化学实验不同，仪器分析实验中设备多数为贵重精密仪器。其中高、精、新仪器相关的教学成果往往是学生实践能力和就业培训的关键环节，因此，对学生进行高、精、新仪器的职业培训对中职实验教学至关重要。但大多是先投入到增建学生宿舍、教室等配套设施以及新教师的引入等各个环节中，高、精、新仪器配制往往不到位，实验室通常仅拥有种类不全的旧式仪器，以致受到高、精、新分析仪器实验培训的学生极少，这与日新月异的仪器分析技术发展脱节，严重挫伤了中职仪器分析实验的教学质量，导致了教学成果与市场职业需求的错位，违背了国家中职教育的教学目标。因此，为适应不断更新的仪器分析技术的发展，中职院校资金不足、设备有限的问题亟需解决。

3.2 理论多，实践少

学生数量的增长、师资的匮乏、仪器的局限、学生减负的学时压缩等各个因素的叠加迫使当前中职仪器仪器分析实验教学向理论多实践少的方向发展。过度的理论教学必然压缩实践教学，倒置“实验课”与“理论课”的权重。这也催生了一个普遍的教学现象：为让学生在短时间内能行之有效的了解理论知识与操作内容，实验课大部分时间花费教师讲解中，导致学生实验操作在仓促中进行，甚至部分学生还没反应出来，实验可已经结束，这种教学模式的效果可想而知。在此，必须强调的是，中职仪器分析实验 “重实际操作”与高等院校、研究所“重理论研究”的教学目标是存在差异的。因此，“重理论，轻实践”这种本末倒置的教学方式是中职仪器分析实验教学又一突出矛盾。

3.3 教学方法落后，缺乏创新意识

传统的中职学化学实验普遍教学模式是：实验前教师根据教材将实验目的、实验原理、实验步骤、注意事项等实验知识告知学生，在适当的示范后，学生按照教师既定的模式操作一遍[3]。尽管这种教学模式能培养学生验证实验能力和操作能力，但学生处于被动地位，丧失学习兴趣，不利于在实验中培养其分析问题和解决问题的能力、科研思维及创新能力。要推进人才培养模式和机制改革，教师的角色应由传统的课堂“主宰者”变为学生学习的组织者、指导者和促进者，使学生则由传统的“被动接受的机器”转变为主动的求学者和探索者，如何来变革落后的教学方法和增强学生的创新意识是中职仪器分析实验教学必须思考和回答的问题。

3.4 师资队伍参差不齐

“重学历、重职称、重资历”在中职师资配置中的参考意义无可厚非，但是实事求是的教学并不是高学历、高职称、资历深的简单拼凑就可行之有效，必须兼顾专业、经验等各个师资要素。然而，实际的情况往往是，从事仪器分析实验教学的教师们擅长的仪器知识重叠，一些高精新仪器竟然没有熟练掌握的教师，如此境况，怎么能使学生高质量掌握仪器分析实验技术，因此，仪器分析实验教师的配置必须更合理。

3.5 部分生源基础不高，教学难度大

由于区域保护、学校专业配置、就业等问题，加之很多家长对化学化工类专业不了解，误认为从事化学化工行业就等同于“慢性吸毒”，很多基础较好的生源规避这个专业，导致化学化工专业的中职生源基础不高，使得仪器分析实验的教学难度加大。

4 仪器分析实验教学改革的途径

4.1 合理仪器资源配置，加强校间、校企教学实践交流

目前，随着仪器分析技术的高速发展，以光、电、磁、色谱等理论为基础新开发的分析仪器层出不穷，中职院校为顺应技术变革、就业需求转变的时展，最有效的途径之一就是在合理配置有限的校内仪器资源的同时，加强与其他院校、研究所、对口专业的企业的技术交流与合作。

为合理配置仪器资源，中职院校可按以下二个方面实施。一方面是对陈旧仪器的再次利用，尽管许多分析仪器经过数代更新，但同类型仪器的最基本的工作原理往往不变的，比如目前最新的配置功能强大数据处理软件的全自动全波长数显图显分光光度计与老式的国产针显721分光光度计在最基本的理论方面没有差别，都遵循朗伯比尔定律，因此，旧的仪器讲解可促进仪器原理、仪器发展史等知识学习，甚至可用多个旧仪器综合实现现有集成仪器的功能，将此融入教学中可增强学生的创新能力或作为教学设备参观使用也可。其二是合理购置的高精新仪器，众所周知，高价格不一定能买到一套最新、最精密、最高级的分析仪器，而较低的价格却有可能买到多套高精新仪器，这主要源于不同类型分析仪器的价格天差地别，比如安捷伦的普通型液质联用仪器大多超过百万元，而核磁共振、透射电子显微镜等价格普遍更高，这对与中职院校而言是不能承受之重，然而，如果购置计划得当，二十万左右就能购置多套性能优异的电化学工作站、紫外可见光分光光度计、电子天平等仪器，并能达到更好的综合教学成果，因此，高精新仪器的配置，关键在于“取”与“舍”。

如何实现价格高昂仪器类型的中职实验教学呢？答案是加强与其他院校、研究生、对口专业的企业的技术交流。中职院校所在的城市往往有专业对口的高校、研究所或企业，可利用这些单位的仪器设备优势对学生进行实地教学，在充分利用其它平台资源的同时，也可让中职学生走出去，感受实实在在的科研和工作氛围，通过教学与实习的结合，为其今后的就业打下坚实的基础。

4.2理论基础与操作实践的协调发展

无容置疑，理论知识灌输在中职仪器分析实验教学中具有基础性地位，轻视仪器分析技术理论基础教学的做法肯定不可取，但是，为规避仪器不足、学时少等主客观因素而出现的“重理论，轻实践”的教学方式亦不可取。教育者必须清醒认识到中职实验教学的成败关键在于学生是否具有扎实的实践操作能力，试想一下，一位仅能“纸上谈兵”的学生将在激烈的就业市场中处于何等的窘境。因此，仪器分析实验中必须强调实践操作的重要性，让学生建立勇于实践、喜欢实践的意识。

在培养学生实践能力的途径中，中职仪器分析实验教学应着重从如下四个方面入手。一是在实验教学课程中必须保证学生操作所需的仪器、时间、高质量的技术指导，针对部分仪器较少的情况，可让自然班学生分批在各个时段进行操作，用合理的教学安排弥补客观条件的不足。二是实验教学中鼓励学生勇于创新，在仅有的条件下设计新实验解决实际问题，比如简单的食品检测、水污染检测等等，这类教学方式在锻炼学生动手能力的同时，也能提高其学习兴趣和解决实际问题的能力。三是加强开放实验的建设和投入，通过学生学习兴趣与实验教学的有机结合，可在弥补常规实验教学盲点的同时，增强学生实验学习的主动性和创造性。四是为学生创造对口专业的各类实习渠道，并鼓励学生自身参加社会实践，这样不仅能进一步拓展学生专业知识，还能增加学生的专业和社会阅历，为毕业后较好融入社会奠定基础。

4.3教学方式方法的转变

仪器分析实验教学在中职化学教学中的地位极为重要，其教学成果甚至一定程度作为一所院校办学能力的象征，其成功与否的核心在于教学方式方法的运用，本文就自身的教学体会对此进行探讨。

4.3.1多媒体技术的应用

利用计算机和视频为代表的多媒体技术，不仅能通过文字、声音、图像、动画、影视使枯燥、抽象、繁琐的知识“口授讲解”变得生动、具体、简单，显著提高教学效果[4-5]，另外还具有一些传统教学难以企及的功能：（1）将实验原理和仪器原理等抽象的微观形态转化为生动具体的形式，便于学生理解，例如，电池电动势测定实验，可用图片或动画将肉眼无法观察的溶液、盐桥、电极之间的电子转移路线直观呈现。（2）放大实验中不易观察的地方，消除学生学习可能出现的盲点。（3）规范实验操作视频用于教学，避免因分组分工造成学生操作学习的不完整性。（4）将实验教学大纲外相关的仪器分析技术的多媒体课件，在实验课内介绍或授予学生自学，弥补因学时限制造成实验教学内容的不完整和间断，如模拟液质联用仪教学视频的运用。因此，为进一步提高仪器分析实验教学质量，基于多媒体技术的仪器分析实验教学模式的建立必要而且迫切。目前，制备教学多媒体课件常用手段有PowerPoint、Photoshop、Flash软件、数码相机、摄像机等。

4.3.2实验数据记录和处理的自动化

仪器分析实验的特点之一是大量数据的实时记录和数据处理的复杂性。利用计算机软件记录和处理数据，通过自动计算和作图，可减少实验者的工作量，并且计算的准确度和图形的拟合效果优于人工处理。因此，对学生进行专业数据分析软件教学具有重要意义。目前这类数据软件除仪器串接的专门软件外，还有一些大众数据处理软件如Excel、Origin、Matlab等。

4.3.3网络技术平台和传统检索的应用

利用校园网、腾讯QQ、E-Mail、BBS论坛、手机等现代网络通信平台，积极推动师生间、学生间的互动交流，解疑答惑，保障知识、信息传递的畅通。另外，实验教材通常是数年更换一次，内容难免有限和单一，学生常会产生教师讲解可代替实验预习的错觉，预习报告照搬照抄，没有主动思考，导致实验课程中难以理解教师讲解内容以致操作中手忙脚乱，针对这种情况，教学中应指导学生掌握一些基本的现代网络检索和传统检索的方法，增强学生预习积极性，如指导学生掌握分析仪器专业网站、维普、CNKI等互联网检索平台的使用方法。

4.3.4操作标准化和创新能力的培养

俗话说“成败在于细节”，仪器分析技术标准化操作与非标准化操作是检验中职学生学习成果最有效的方法之一，这也是学生就业能力凸显的最直接的手段。此外，在强调标准化操作的同时，也要重视学生创新能力的培养，增强其分析问题和解决问题的能力，而不是培养一个有生命的“机器人”。

4.4 考核方法的创新

实验考核的目的客观评价学生学习成果，进一步促进学生对知识学习。传统的考核方式多为试卷考核，这种考核方式在促进学生学习基本理论方面曾发挥重要作用。但是，仪器分析实验是一门实践性强的课程，单一笔试无法达到考核的目的，对中职实验考核更是如此。因此，以预习、实验报告、作业、操作技能、笔试等成绩综合考核中职学生更具有客观性。

4.5 加强师资培训和“落伍”学生的帮扶工作

高素质的师资队伍是优质教学的前提，中职仪器分析实验教学的师资配置应兼顾各类分析技术的教学内容，即教师们的专长能覆盖教学中的各种仪器教学，对缺乏的某项仪器分析技术的教师队伍，应加强专项的实验技术培训，如引进未使用过的新仪器设备，实验指导教师应自学或进修等方式去熟练掌握该种技术。

总所周知，中职院校学生素质参差不齐，不乏存在学习基础特别薄弱者，甚至一部分学生还存在不良的学习意识和学习习惯，如何解决这类教学短板已经成为中职教学的普遍性问题。针对这一普遍想象，解决办法没有捷径，那就是“补”和“改”，因此，在仪器分析实验教学中，教师需因材施教，对接受能力较弱的学生，应培养其学习兴趣，先易后难，耐性教导，直至达到教学要求为止。

5 结束语

本文基于仪器分析实验教学的特点、重点和难点，揭示了当前仪器分析实验教学中存在的仪器设备、教学方式等主客观问题，针对这些问题，提出了一系列的教改建议，以期为更好推动中职仪器分析实验教学的做出有益贡献。

参考文献

[1] 张大伟， 韦军. 现代仪器分析实验课教学改革与实践[J]. 实验技术与管理. 2009， 26（12）：117-118.

[2] 鲍长利， 贾琼， 陈博， 宋乃忠， 张建会. 仪器分析实验教学改革的探讨[J]. 实验室研究与探索[J]. 2009， 28（10）：123-125.

仪器分析论文例9

[中图分类号] G648 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）10-0029-02

一、引言

仪器分析是化学领域的一个重要分支，它是以物质的物理或物理化学性质为基础建立起来的一种现代化分析方法，利用各种特殊的仪器设备，对物质进行定性和定量分析及形态或结构的分析。仪器分析实验课程理论深、综合性强，已成为化学、化工、材料、地质等学生必须掌握的一门重要课程。仪器分析实验课程不仅使学生加强对理论知识的理解，同时还让学生掌握了物质的检测和分析手段。分析仪器有紫外分析仪、红外光谱仪、色谱分析仪、质谱分析仪、原子吸收仪、核磁共振分析仪、热重分析仪等。由于各学校仪器资源有限，学生不能独自操作实验，因此，可采用仿真仪器分析教学，也就是分析仪器的仿真教学，它是利用建立分析仪器的教学模型，利用计算机、网络技术、仿真技术和信息技术，在计算机上建立一套反应特性与真实分析仪器完全相同的虚拟分析系统进行教学，学生通过操作这台虚拟分析仪器，可以获得与操作真实仪器一样的丰富经验。

仿真仪器分析教学可满足每个学生学习需求，促进学生感性地理解仪器分析中的理论，快速地操作仪器以满足各企事业单位的需求。

二、仿真仪器分析教学的优点

（一）提高教学质量

仪器分析根据分析原理不同，涉及多种类型仪器，且很多仪器价格昂贵，新建本科院校和一些普通本科院校，部分仪器未采购，大型仪器实验由老师演示给学生。而仿真仪器分析提供了仪器操作实训，计算机的普遍使用可使每个学生都能根据仿真系统进行模拟操作，达到了解真实仪器的操作方法，形象理解理论知识。

在操作仿真系统中，每一个仪器的操作步骤都有评分，学生参考评分就可知道自己操作是否正确，如果操作不对可重复操作。同时学生可查阅仪器的说明、结构、原理和方法，从而锻炼他们解决问题和分析问题的能力。

仿真仪器分析教学，基本包括核磁共振分析仪、质谱分析仪、红外分析仪、色谱分析仪等仪器的组成、操作以及相关理论，学生能基本掌握仪器的结构、原理、使用方法、注意事项和数据处理。仿真模拟真实仪器环境的直观、可操作性，在一定程度上激发了学生学习兴趣，让学生对仪器有一个具象认识，是一种图文并茂的教学方式，进而提高教学质量。

（二）低成本

采用仿真仪器分析系统，可大大地降低教学成本。首先，减少购买实验仪器的费用。一台国产热重分析仪需十几万，高效液相色谱需十几万，甚至上百万；其次，无需花钱配置高标准实验室。部分仪器操作条件苛刻，实验室需配置空调、除湿机等；最后，仪器维修费高，有些仪器耗材很贵，部分试剂价格较贵而其用量大，在考虑教学成本的问题上，这些实验就很可能被取消，仿真系统在计算机上进行虚拟操作，这样就无需高价的试剂。

三、仿真仪器分析教学的注意事项

仿真仪器分析教学具有得天独厚的优势，但要获得较好的教学效果，还需注意以下几个方面：

（一）激发学生兴趣

仿真软件教学枯燥难懂，为激发学生兴趣，在每一种分析仪器和分析方法背后都蕴藏着艰辛或有趣的故事，回顾和追踪科学家走过的足迹，能极大地提高学生学习兴趣，激发学生参与科研和追求创新的热情。例如，色谱法起源于20世纪初，1903年俄国植物学家米哈伊尔・茨维特用碳酸钙填充竖立的玻璃管，以石油醚洗脱植物色素的提取液，经过一段时间淋洗后，植物色素在碳酸钙柱中实现分离，在管内形成了具有不同颜色的谱带。1952年英国科学家阿切尔・马丁、理查德・辛格因发明分配色谱分离法而共同获得诺贝尔化学奖。通过这些事实，让学生领会仪器分析在化学界所起的作用，引起学生对仿真软件操作的兴趣。

（二）与真实仪器教学相结合

原子吸收分析仪操作条件复杂，采用仿真软件系统较好，每个学生都能操作。红外光谱仪、紫外光谱仪等操作简单、迅速，这些仪器能满足1人或几人的小组操作，单一采用软件系统，不免有些单调，学生希望进行实际操作，可让他们操作真实仪器，之后操作仿真软件，两者相比较，加深对仪器和理论知识的理解。

（三）重视操作过程

仿真仪器分析，例如北京东方仿真分析仪器仿真软件，每一种分析仪器的操作步骤都有评分，操作正确给满分。在这种情况下，要检查学生获得的分析数据是否正确，例如，学生在仿真紫外分光光度计时，操作满分，但结果不对；有时结果对，但操作不完全对。所以教师要仔细检查学生的操作过程。

教师必须要求学生对仿真系统反复操作，达到熟练程度。在仿真下一个实验前，需要重复练习上一个仿真实验。

（四）重视信息反馈

仿真仪器分析是让学生形象地理解仪器分析理论，同时还要掌握分析仪器的操作。通过提问，可检查学生对以上两点的掌握情况。例如，提问学生气相色谱仪能否分析混合液体？依据什么原理将其分开？载气流速对色谱图有何影响？气化室的温度、柱温对色谱图有何影响等。通过学生的回答可了解他们掌握情况，同时让他们更好地理解仿真仪器分析软件中的操作。

四、仿真仪器分析教学中存在的问题

仿真仪器分析教学在设备、师资投入上具有优势，但也存在不足之处，例如，软件的仿真程度，教学多样性低，还具有一定的机械性，学生学习主动性不足等。

（一）仿真软件开发问题

为提高仪器分析模拟效果，需开发仿真软件，且要求软件种类和功能齐全。软件公司开发的软件大多是常用的几种，而仪器分析所涉及的仪器至少十几种。

同时，科技迅速发展，新仪器层出不穷，使得新仿真软件开发备受重视。而软件开发人员不懂仪器的相关理论和知识，所以要密切跟分析化学专业人士探讨，设计软件操作模块，使模型参数、环境与实际仪器的样品采集、分析相同。

（二）仿真软件升级问题

传统仿真软件有待于升级。例如，仿真原子吸收软件，增加不同种类的阴极灯；气相色谱软件中的检测器，除了热导检测器、氢火焰电离检测器外，还可增加电子俘获检测器和火焰光度检测器等，加深学生对真实仪器的全面认识。某些软件存在缺陷，例如，液相色谱软件，溶剂的设置与否，都被系统默认为初始值，学生可不进行设置；紫外分光光度计软件，紫外光波长若不调整，也有出现正确的实验结果，而误导学生认为自己操作正确等。以上这些问题，影响学生对真实仪器的理解，所以仿真软件升级迫在眉睫。

（三）仿真教学开放性问题

仿真教学不能限于实验室，更应网络化，便于学生利用课外时间，在宿舍或网络上进行自主学习；同时也加大实验室的开放力度，实验教师安排一定时间，让仪器分析课程的学生学习和操作。

五、总结

仿真仪器分析具有明显的优势，被很多教学者认可，在新建本科院校和普通高校中具有较强的实用性，但也存在不足之处。在仿真仪器教学中更需要激发学生兴趣，重视学生操作，学生信息反馈等方面，使学生能理解仪器分析理论，熟练操作仿真系统，同时仿真软件开发和升级也迫在眉睫。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 陈海健.浅谈《仪器分析》应用型人才培养[J].科技创新导报，2011，（21）.

[2] 黄芳，吴晓，霞邵阳.仪器分析课程的教学思考[J].江苏教育学院学报（自然科学），2011，（4）.

仪器分析论文例10

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）29-0214-02

仪器分析是高等学校化学化工类专业必修专业课之一，也是环境科学、食品科学、生物工程、制药工程等专业相当重要的专业基础课，无论是对化学化工类专业还是对相近相关专业而言，仪器分析对专业知识体系的构建和学生素质能力的培养均具有重要作用。仪器分析课程的教学改革研究在许多大学中均有开展，围绕着课程教学体系的改革、实践教学模式的创新、教学方法的优化、学生创新能力的培养等各个方面展开了许多研究。然而，由于高校层次的不同、信息技术的发展、培养目标的差异和教学思想的不同，教学研究活动的开展方式和最终所取得的课程教学改革效果不尽相同。总体来看，仪器分析课程在理论教学改革方面，提出了多媒体教学、以教学过程为导向的教学、研究性教学等各类教学模式；在实践教学改革方面，提出了仿真教学、观摩演示和现场实验教学等模式，这些改革均取得了较好的教学效果。

然而，目前对于仪器分析课程教学内容的深层次改革明显不足，亟待加强。主要表现在两个方面：第一，课程章节多，内容繁杂，且各章节重复内容较多，并且与预修课程和后续课程联系紧密，需要无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等作为课程基础开展学习，同时在教学中还要注意与专业相结合拓展学生实际应用仪器分析技术进行检测和分析的能力，这就导致现有的课时量不能很好地完成教学任务，不利于系统构建知识体系。第二，仪器分析课程属于理论和实践并重的课程，在学习中不但需要理论知识体系作为课程的支撑，还需要开展丰富的实验教学来培养和锻炼学生的实践动手能力和分析检测能力。然而现有的实验教学与学科前沿及实际应用结合不紧密，没有充分考虑产业界的需求，学生在学习过程中对于实践技能的培养还有所欠缺，这就导致了学生的实践应用能力和创新能力培养明显不足。综上，仪器分析课程教改不能固步自封，满足于现有成就，而是应该继续加强与相关行业的联系，从教学内容改革和学生应用能力、创新能力的培养方面入后，尽量培养出市场满意的仪器分析专业人才。因此，本文旨在针对仪器分析课程教学现有问题，以建构主义为指导，重新构建了仪器分析课程教学新体系。

一、建构主义理论对课程教学的指导作用

建构主义（constructivism）也称为结构主义，是认知心理学派中的一个分支。建构主义理论的内容非常丰富，但其主要内涵可以概括为：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构，而不是像传统教学那样，只是把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本上。因此建构主义认为：学习者依靠自身建构自己的知识，新的学习依赖于现有的知识水平，社会性互动能够促进学习，有意义的学习发生于真实的任务和情境（或者模拟情境）之中。其学习理论强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者；教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用，并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。在建构主义学习环境下，教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。因此，基于建构主义的教学设计需要遵循以下六个原则：（1）强调以学生为中心。（2）强调“情境”对意义建构的重要作用。（3）强调“协作学习”对意义建构关键作用。（4）强调对学习环境（而非教学环境）的设计。（5）强调利用各种信息资源来支持“学”。（6）强调学习过程最终目的是完成意义建构。

建构主义理论是为一种重要的西方教育理论，在传入我国后对我国高等教育教学改革和课程教学改革发挥了巨大作用，许多教研活动都是以建构主义理论为指导逐步展开的。从建构主义理论出发，传统的仪器分析教学存在着种种不足，而这种不足恰好能够采用建构主义的理论和观点予以改善，因此建构主义理论对于仪器分析课程教学改革来说是重要的、有指导意义的。

二、仪器分析课程教学体系的重新构建

根据建构主义理论对课程教学的指导作用，从以下四个方面重建仪器分析课程教学新体系。

1.重构课程体系。现有的仪器分析教材章节繁多，如果教师逐一进行讲解，不但课时紧张，而且由于内容交叉重合会导致主线不明。因此教师在把握课程主脉时，必须要把知识主线提出来，突出教学重难点，并讲清仪器分析几种主要不同方法之间的关联与差异。仪器分析的核心内容即是仪器所产生的信号与物质性质及浓度之间的关系。光谱分析、色谱分析、电分析是仪器分析三个主要的构成部分，以这三种方法为例，讨论信号与物质性质与浓度之间的关系。首先可以统合认知，通过光、电、色对仪器分析产生整体性认识，在此基础上再对三种方法进行具体的、细致的分析和对比。这样，学生即可以宏观地获得仪器分析的整体认知，也可以了解光、电、色三种分析方面的相同点和不同点。接下来，对同类分析方法，可以突出这种方法实施的基本原理、所采用的主要仪器的基本构造，从微观上加强对课程内容的了解和把握。另外，仪器分析课程是学科体系中的一个有机构成部分，需要注意本课程发展与相关学科之间的关联，尤其要注意相关学科的发展对仪器分析发展所产生的实时影响，并适度纳入到课程教学中。

2.强化实验教学。仪器分析是一门理论与实践并重的课程，实验教学效果的好坏将会显著影响课程的整体教学水准。在实际的科研工作中，分析检测除了学生最熟悉的实验室具体检测分析外，还包括样品的采集、样品的处理、数据的取舍及统计分析。仪器分析的课程教学目标之一就是为了强化学生分析和解决问题的能力，那么为完成一项工作所需要全部流程都必须要让学生参与到。由于学生的宏观把握能力不强，除了上述已经提到的要求外，还需要教师适当引导，学生自主设计实验方案。只有完成了前期调研、样品采集和处理、分析检测、数据分析等环节，学生才能够全面了解实验究竟是什么，才能了解广义上的实验。仪器分析是一种重要的检测手段，如何有效地应用这一手段来解决实际问题是教学关注的重点，切不可一味地陷入实验室检测环节而忽略了其他步骤。为了培养学生独立完成实验操作的能力，教师不妨根据社会热点问题和科研课题，设计一些实验项目，强化学生分析和解决实际问题的能力。由于仪器分析是无机、分析、有机、物化等四大基础化学的后续课程，原理验证性实验可以适当减小，综合设计性实验适当增加，强调实验方案的可操作性和实验结果的可分析性。

另外，在实验教学中，尽量和理论教学步调一致，确保学生在学完该门课程后，既能够清楚实践依托的理论基础和理论知识对实践的指导，又能够通过实验或实践进一步地验证原理，加强对理论知识体系的认知和了解。

3.改革考核方式。考核方法包括教学过程和教学结果的考核，最终的评价结论是伴随学生一生的记录，这必然是学生关注的重点。那么，怎样给出这个评价结果呢？以前，我们常用的方法就是期末考试的时候一张试卷，闭卷笔试，再结合课堂情况，得到一个评价分值。这种考核方式可能适合于纯理论的课程考核，但显然并不适于仪器分析课程的考核。仪器分析实践性相当强，那么闭卷考试考核的什么呢？非操作性的、非延展性的东西。这种方式限定了考试的内容和时间，对于仪器分析课程来说，这是一个明显的弊端，并不能体现出一个学生对该门课程的整体把握。因此，可以把考核可划分为三个部分，第一是原理考试，笔试；第二是课程论文或课程设计，评价学生实验能力。

4.创新教学方式。教学方式改革的脚步从未停止，如何能够激发学生学习的兴趣，是所有教育工作者关心的问题。从仪器分析的课程特点出来，可以侧重采用以下三种教学方法，比较式教学能够帮助学生掌握课程的区别与联系，问题式教学能够直观地引发学生对某一问题的兴趣，研究式教学能够激发学生深入探索的乐趣。当然还有很多方法均可以应用于仪器分析的教学。无论是哪一种教学方法，都还是要围绕着“因材施教”四个字来展开，最终的目标是为了学生构建良好的知识体系和培养创新能力。这些方法可以交叉运用，只要能够获得好的教学效果，就是好的教学方法。

参考文献：

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