新农科背景下分析化学“量”的教学探索_张元红.pdf
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1、第 51 卷第 2 期2023 年 1 月广 州 化 工Guangzhou Chemical IndustryVol.51 No.2Jan.2023新农科背景下分析化学“量”的教学探索张元红,姜 林,张丽丽,王艳芳,万福贤(山东农业大学化学与材料科学学院,山东 泰安 271018)摘 要:新农科建设背景下,对分析化学的教学提出了更高的要求。在实际教学中,我们主动对接新农科人才培养对分析化学教学的新变化,始终抓住准确的量概念的教学这一主线,立足分析化学理论课程教学,强化准确的量概念的教学;依托分析化学实验教学,践行准确的量概念;运用先进技术,获取具有时空分辨率的准确的量推动农业发展。通过多维度、
2、多途径方式,帮助学生确立起准确的量的概念,培养学生严谨的科学态度和精益求精的作风,为农林卓越新人才的培养提供理论知识和精细技术支撑。关键词:准确的量;分析化学;教学主线;新农科中图分类号:G642.0 文献标志码:A文章编号:1001-9677(2023)02-0306-03 基金项目:山东省高等教育本科教学改革研究项目(M2020284);山东农业大学教学改革研究项目(XM202046、S2021050、S2021049)。第一作者:张元红(1979-),女,讲师,主要从事大学化学教学研究。通讯作者:万福贤(1979-),男,副教授,主要从事大学化学教学研究。Exploration and
3、Practice on Analytical Chemistry Teaching underthe Background of New Agriculture Taking Teaching of Accurate Quantity Concept as An ExampleZHANG Yuan-hong,JIANG Lin,ZHANG Li-li,WANG Yan-fang,WAN Fu-xian(College of Chemistry and Material Science,Shandong Agricultural University,Shandong Taian 271018,
4、China)Abstract:Under the background of new agricultural construction,higher requirements were put forward for the teachingof Analytical Chemistry.In the actual teaching,the initiative was taken to connect with the new changes of Analytical Chemistryteaching in the new agricultural talents training,t
5、he main line of the teaching of the concept of accurate quantity was alwaysgrasped,based on the teaching of Analytical Chemistry theory course,the teaching of the concept of accurate quantity wasstrengthened.Relying on the experimental teaching of Analytical Chemistry,we should practice the concept
6、of accuratequantity,and use advanced technology to obtain accurate quantity with temporal and spatial resolution to promote agriculturaldevelopment.Through multi-dimensional and multi-channel methods,it could help students to establish an accurate concept ofquantity,students rigorous scientific atti
7、tude and style of excellence were cultivated,and theoretical knowledge and finetechnical support were provided for the cultivation of outstanding new talents in agriculture and forestry.Key words:accurate quantity;Analytical Chemistry;the main line of teaching;new agricultural science分析化学是高等农林院校的一门核
8、心公共基础课程,其中一个重要任务是使学生准确树立准确的量的概念1-3,培养学生严肃认真、实事求是的科学态度。大部分教材在 误差和分析数据的处理 一章中凸显了准确的量的概念的重要性,后续章节中的许多细节都渗透着准确的量的概念,在实际教学中,教师应该紧紧抓住准确的量这条教学主线4,引导和帮助学生确立准确的量的概念,培养学生培养学生严谨的科学态度和精益求精的作风,为培养能够适应和引领未来农业发展需要的新型人才提供支撑5。1 现代生态农业发展需要更高质量的农林新人才 中国工程院金涌院士提出将农业、工业与信息产业融合打造现代生态农业的理念(智慧土壤保育与修复、精准施肥和新型肥料、滴灌和喷灌技术、可生物降
9、解农膜、育种与种子经营等)。他认为生态农业是国家经济战略发展的新着力点。现代生态农业的发展对高等农林院校人才培养提出了更高的要求。例如,在现代生态农业中,监测土壤状况将提供关键信息,不仅最大限度地耕作输出和最小化环境副作用,同时为智能和可持续农业系统建立土壤条件和植物生长之间关系的特定站点数据库。传统上,土壤性质的测量是通过土壤取样和非现场实验室分析或现场分析提供土壤信息的。季节性变化的作物生长条件,如水分胁迫、营养缺乏、疾病、杂草和昆虫,都是通过目视检查和工厂实验室分析进行评估组织。这些传统策略的相对周期性、粗采样/测量率可能不足以揭示适时的时空变化。土壤信息采集需要有足够的时空分辨率,随着
10、传感技术和无线通信技术的发展,遥感和原位监测土壤的物理、化学和生物性质(例如,含水量,盐度,温度、pH 值、营养物质),这些测定出的“准确的量”为现代生态农业的发展提供了精确的数据支撑,这需要高等农林类专业毕业生具备分析化学准确的第 51 卷第 2 期张元红,等:新农科背景下分析化学“量”的教学探索307 量的概念的理论和技术储备。2 立足分析化学理论课程教学,强化准确的量概念 定量分析的误差和数据处理 一章从化学分析的角度强调了准确的量的重要性6-7。为了得到准确的量,即得到准确的分析结果,需要采取系列措施:选择合适的分析方法、检验并消除系统误差、消除随机误差、减小称量的相对误差;得到的分析
11、结果需要进行统计处理;处理分析结果时运用有效数字的运算规则。四大滴定分析方法中,为了减小误差、得到准确的量均做了以下几个方面的工作:按一定的化学反应方程式进行且反应程度达到 99.9%以上的化学反应才可以用于滴定分析,这是为了减小因反应不完全而引起的误差;控制化学计量点附近滴液速度,化学计量点附近一滴甚至半滴滴定剂就会引起溶液的 pH、pM、pX 或 变化很大,需要严格控制滴速以免引起较大的终点误差;选择合适的指示剂指示终点也是为了减少终点误差;控制指示剂的用量,避免指示剂消耗过多的滴定剂而引起误差;每种滴定方法里面都可以有四种不同的滴定方式,也是为了得到准确的量而存在的。此外,四大滴定法和分
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