《紫外可見(jiàn)分光光度法》情境教學(xué)設(shè)計(jì)

【摘要】紫外可見(jiàn)分光光度法測(cè)定物質(zhì)的含量使用廣泛，本文通過(guò)測(cè)定維生素B12的含量進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)，在教學(xué)的過(guò)程中，對(duì)項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)思路、教學(xué)對(duì)象、教學(xué)內(nèi)容與任務(wù)、任務(wù)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程等展開(kāi)研究、分析和設(shè)計(jì)，通過(guò)本項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)用紫外可見(jiàn)分光光度法測(cè)定物質(zhì)含量起到一個(gè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)模板和標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)模塊的作用。

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目教學(xué) 設(shè)計(jì)思路 任務(wù)目標(biāo) 教學(xué)過(guò)程 教學(xué)設(shè)計(jì)模板

【中圖分類(lèi)號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）04-0243-02

一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

根據(jù)教育部頒布的“技能型緊缺人才培養(yǎng)指導(dǎo)方案”，強(qiáng)調(diào)教學(xué)設(shè)計(jì)的核心是“讓學(xué)生有機(jī)會(huì)經(jīng)歷完整的工作過(guò)程”。因此，如何打破學(xué)科課程體系進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生如何在“做”中“學(xué)”，是本課程設(shè)計(jì)的重要思路。

“紫外可見(jiàn)分光光度法”在學(xué)科課程體系中，一般教學(xué)順序?yàn)椋夯驹怼x器結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、技能訓(xùn)練。多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在學(xué)生還從未接觸紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，對(duì)基本原理的理解非常困難。為此，本教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)順序是：首先進(jìn)行職業(yè)行動(dòng)的描述，讓學(xué)生對(duì)紫外可見(jiàn)分光光度法有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)；然后對(duì)學(xué)生明確工作任務(wù)，在這個(gè)工作任務(wù)的引導(dǎo)下進(jìn)行學(xué)習(xí)。其次，把本來(lái)比較枯燥的基本原理的學(xué)習(xí)，結(jié)合學(xué)生接觸和使用儀器，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基本原理，幫助學(xué)生對(duì)基本原理的理解；對(duì)于儀器結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)是通過(guò)實(shí)物和校正實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生熟悉儀器的結(jié)構(gòu)、使用方法；運(yùn)用紫外可見(jiàn)分光光度法涉及的實(shí)驗(yàn)技能較多，針對(duì)職業(yè)工作中的實(shí)際情況，讓學(xué)習(xí)貼近實(shí)際工作；最后，學(xué)生通過(guò)對(duì)任務(wù)的實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)與實(shí)施，達(dá)到學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)。

本文針對(duì)紫外可見(jiàn)分光光度法測(cè)定維生素B12含量項(xiàng)目，如何設(shè)計(jì)學(xué)生按工作場(chǎng)景，工作任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)、為職業(yè)學(xué)校的學(xué)生以零距離走向工作崗位提供了基礎(chǔ)。

二、教學(xué)對(duì)象分析

教學(xué)對(duì)象為我校藥物分析專(zhuān)業(yè)二年級(jí)的學(xué)生。他們基本掌握了本專(zhuān)業(yè)的相關(guān)基礎(chǔ)課程，如：《基礎(chǔ)化學(xué)及實(shí)訓(xùn)》、《分析化學(xué)》、《分析化學(xué)實(shí)訓(xùn)》等。有一定的定量分析基礎(chǔ)，學(xué)會(huì)了容量?jī)x器的使用，學(xué)會(huì)了各種溶液的配制。

現(xiàn)在中專(zhuān)學(xué)生的特點(diǎn)是對(duì)理論學(xué)習(xí)感覺(jué)較困難；但對(duì)實(shí)踐操作較有興趣，并有一定的動(dòng)手操作欲望。

三、教學(xué)內(nèi)容分析

準(zhǔn)確查閱中國(guó)藥典，仔細(xì)閱讀維生素B12注射劑含量測(cè)定項(xiàng)下內(nèi)容。紫外可見(jiàn)分光光度法是儀器分析的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，能夠使更容易理解朗伯-比爾定律，正確操作維養(yǎng)儀器。學(xué)會(huì)含量、相對(duì)偏差的計(jì)算。學(xué)會(huì)填寫(xiě)記錄。

四、項(xiàng)目工作任務(wù)及要求

總?cè)蝿?wù)：根據(jù)實(shí)訓(xùn)方案，測(cè)定維生素B12注射劑含量。1.查閱藥典：版本、第幾部、正文、附錄等詳細(xì)查閱。2.采集、處理、保存樣品：選擇合適的采樣工具采集樣品；使用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚砗捅４鏄悠贰?.檢驗(yàn)、校正、維護(hù)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：了解儀器結(jié)構(gòu)；檢驗(yàn)儀器的波長(zhǎng)準(zhǔn)確度；檢驗(yàn)吸收池配套性；維護(hù)儀器。4.配制各種試驗(yàn)用溶液：對(duì)照品、供試品液的配制；標(biāo)簽填寫(xiě)準(zhǔn)確。5.選擇合適的實(shí)驗(yàn)條件：如吸收峰等。6.測(cè)定維生素B12注射劑含量：測(cè)定樣品溶液吸光度；計(jì)算樣品含量，填寫(xiě)記錄。7.清場(chǎng)：儀器、水、電、門(mén)窗、試劑、衛(wèi)生等清場(chǎng)。

五、任務(wù)目標(biāo)

（一）認(rèn)知目標(biāo)（專(zhuān)業(yè)知識(shí)目標(biāo)）：

1.學(xué)習(xí)可見(jiàn)分光光度法的方法、原理。2.理解計(jì)算公式。

（二）動(dòng)作技能目標(biāo)（專(zhuān)業(yè)技能目標(biāo)）：

1.正確查閱藥典。2.正確使用采樣工具采集樣品。3.具備校正、使用和維護(hù)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的能力。4.熟練配制本實(shí)驗(yàn)所用各種溶液。5.代入數(shù)據(jù)計(jì)算，填寫(xiě)記錄。6.按要求清場(chǎng)。

（三）態(tài)度情感目標(biāo)（關(guān)鍵能力目標(biāo)）：

1.團(tuán)結(jié)協(xié)助學(xué)習(xí)，表達(dá)個(gè)人意見(jiàn)，服從集體意見(jiàn)。2.培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí)，環(huán)保意識(shí)、效益意識(shí)、安全意識(shí)。

（四）拓展目標(biāo)

1.具備歸納總結(jié)能力。2.具備一定的應(yīng)變能力。3.具備質(zhì)量控制分析能力。

六、學(xué)生已有基礎(chǔ)

1.熟練操作容量分析儀器。2.熟悉各種溶液配制的方法。3.熟悉溶液濃度的計(jì)算。

七、項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程

（一）人員分配與組織

1.將學(xué)生按學(xué)號(hào)隨機(jī)分為兩人一小組；每五個(gè)小組為一大組，設(shè)組長(zhǎng)一名，負(fù)責(zé)收集各小組信息。2.教師配備根據(jù)學(xué)生人數(shù)而定，平均每二十名左右學(xué)生分配一名教師，負(fù)責(zé)審閱學(xué)生作業(yè)、試驗(yàn)方案，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)訓(xùn)。3.教師為雙師型教師。教師中一人為主持教師，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌安排教學(xué)進(jìn)程，講授理論知識(shí)等；一人為實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師，負(fù)責(zé)準(zhǔn)備實(shí)訓(xùn)儀器、試劑，實(shí)訓(xùn)室使用安排等；其余教師協(xié)助課堂、實(shí)訓(xùn)管理，課后輔導(dǎo)等。

（二）教學(xué)場(chǎng)所

1.教室（配備計(jì)算機(jī)、投影儀、投影屏等多媒體教學(xué)儀器）：用于理論教學(xué)；學(xué)生小組討論、完成任務(wù)書(shū)。2.實(shí)訓(xùn)室（配備紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、容量瓶等實(shí)訓(xùn)儀器及試劑）：用于實(shí)踐教學(xué)。3.圖書(shū)館、電子閱覽室：用于資料查詢、收集。4.采樣點(diǎn)：用于采集樣品。5、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)：用于了解企業(yè)工作情景（可以通過(guò)多媒體播放）。

（三）準(zhǔn)備工作

1.教師：（1）根據(jù)教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)教學(xué)方案，制定教學(xué)流程，分配各成員工作任務(wù)。（2）根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況準(zhǔn)備教學(xué)用具、實(shí)驗(yàn)儀器、試液。（3）根據(jù)教學(xué)進(jìn)程安排教學(xué)場(chǎng)所。（4）根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，收集教學(xué)素材。（5）根據(jù)工作任務(wù)聯(lián)系企業(yè)，了解、描述企業(yè)工作情景。2.學(xué)生：（1）準(zhǔn)備學(xué)習(xí)用品。（2）熟悉資料收集方法途徑。（3）選舉組長(zhǎng)。（4）復(fù)習(xí)鞏固專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)及技能。（5）預(yù)習(xí)有關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容。

（四）教學(xué)進(jìn)程

學(xué)習(xí)情境1：提出問(wèn)題，引入任務(wù)

1.查閱有關(guān)資料（學(xué)生個(gè)人完成，圖書(shū)館、電子閱覽室，約20min）：維生素B12注射液含量分析的方法。2.查閱結(jié)果匯總（學(xué)生以小組介紹，教師匯總，約20min）。3.提出問(wèn)題，引入任務(wù)：維生素B12注射液含量分析的方法（教師提出問(wèn)題，約10min ；學(xué)生討論，課后完成）：（1）列表寫(xiě)出需要儀器、試劑、試液的規(guī)格、數(shù)量、配制的方法。（2）小組設(shè)計(jì)本次實(shí)訓(xùn)方案流程圖。

學(xué)習(xí)情境2：學(xué)習(xí)紫外可見(jiàn)分光光度法

1.教學(xué)素材——《紫外可見(jiàn)分光光度法》（學(xué)生觀看，教師講解，教室，約20min）：（1）了解什么是紫外可見(jiàn)分光光度法。（2）精確地描述物質(zhì)具有選擇性吸收不同波長(zhǎng)范圍光的性質(zhì)。（3）找出最大吸收波長(zhǎng)。（4）引入“光吸收定律”。2.學(xué)習(xí)光吸收定律：（1）推導(dǎo)光吸收定律（教師講授，學(xué)生聆聽(tīng)，課室，約10min）。（2）理解光吸收定律（學(xué)生堂上練習(xí)，互相討論，教師指導(dǎo)，課室，約20min）。（3）熟悉光吸收定律（布置學(xué)生完成課后的作業(yè)）。

學(xué)習(xí)情境3：檢驗(yàn)及使用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)

1.了解儀器的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)素材——紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)（學(xué)生以小組為單位，學(xué)生觀察，教師講解，實(shí)訓(xùn)室，約20min）：（1）了解紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本組成，結(jié)構(gòu)，各個(gè)部件的作用。（2）閱讀儀器使用說(shuō)明書(shū)。（3）了解儀器的安裝、維護(hù)方法。2.學(xué)習(xí)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的檢驗(yàn)方法：（1）動(dòng)動(dòng)手——檢驗(yàn)波長(zhǎng)準(zhǔn)確度（學(xué)生自學(xué)并以小組為單位完成，教師指導(dǎo)，實(shí)訓(xùn)室，約20min）。了解波長(zhǎng)準(zhǔn)確度檢驗(yàn)的意義。初步掌握波長(zhǎng)準(zhǔn)確度檢驗(yàn)的方法。熟悉紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的使用方法。（2）動(dòng)動(dòng)手——檢查吸收池的配套性（學(xué)生自學(xué)并以小組為單位完成，教師指導(dǎo)，實(shí)訓(xùn)室，約10min）了解吸收池配套性檢查的意義。初步掌握吸收池配套性檢查的方法。熟悉紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的使用方法。

學(xué)習(xí)情境4：選擇紫外可見(jiàn)分光光度法的實(shí)驗(yàn)條件

1.查閱藥品檢驗(yàn)取樣標(biāo)準(zhǔn)（教師提供）。2.學(xué)習(xí)采集、處理、儲(chǔ)存樣品的方法動(dòng)手——樣品的采集、處理、存放（教師示范，學(xué)生小組跟做，實(shí)訓(xùn)室，約10min）。3.選擇測(cè)量條件：（1）動(dòng)動(dòng)手——選擇測(cè)定波長(zhǎng)（教師引入問(wèn)題，實(shí)訓(xùn)室，5min，學(xué)生以小組為單位，根據(jù)已確定的分析方法，選擇測(cè)量波長(zhǎng)試驗(yàn)，并由組長(zhǎng)提交給負(fù)責(zé)教師審閱）。（2）預(yù)測(cè)吸光度測(cè)量范圍（教師引入問(wèn)題，實(shí)訓(xùn)室，5min，學(xué)生以小組為單位，根據(jù)已確定的分析方法，判斷吸光度測(cè)量范圍，并由組長(zhǎng)提交給負(fù)責(zé)教師審閱）。4.制備樣品（教師演示，學(xué)生以小組跟做，實(shí)訓(xùn)室，約20min）：（1）對(duì)照品的制備。（2）供試品的制備。（3）鞏固學(xué)生正確使用玻璃儀器。（4）督促學(xué)生熟練正確配制溶液。5.測(cè)定含量并記錄（教師演示，學(xué)生以小組跟做，實(shí)訓(xùn)室，約10min）：（1）初步代入數(shù)據(jù)計(jì)算。（2）填寫(xiě)記錄的要求與重要性。

學(xué)習(xí)情境5：紫外可見(jiàn)分光光度法測(cè)定維生素B12注射液含量

1.制定實(shí)訓(xùn)方案（學(xué)生以小組為單位，課后完成，提交教師審閱）：（1）深刻理解（項(xiàng)目任務(wù)要求）并寫(xiě)出有關(guān)重點(diǎn)。（2）修訂學(xué)習(xí)情境1的實(shí)訓(xùn)方案流程圖。2.實(shí)訓(xùn)（學(xué)生以小組為單位，根據(jù)所制定的實(shí)訓(xùn)方案進(jìn)行，教師指導(dǎo)，實(shí)訓(xùn)室，200min）：（1）每完成一任務(wù)，報(bào)告指導(dǎo)老師，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。（2）完成所有任務(wù)后，提交完整的實(shí)訓(xùn)報(bào)告。（3）分析實(shí)訓(xùn)過(guò)程，歸納實(shí)訓(xùn)中所遇到的問(wèn)題及其解決方法。（4）計(jì)算含量結(jié)果。（5）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的相對(duì)偏差，要求達(dá)到0.1%，否則重做。（6）正確填寫(xiě)檢驗(yàn)報(bào)告。（7）實(shí)訓(xùn)結(jié)束，清潔場(chǎng)地；整理儀器；填寫(xiě)儀器使用記錄。

（五）評(píng)價(jià)與反饋

1.評(píng)價(jià)與反饋的組織：（1）評(píng)價(jià)階段：個(gè)人自評(píng)、小組初評(píng)、大組互評(píng)、教師終評(píng)。（2）評(píng)價(jià)比例：個(gè)人自評(píng)20%、小組初評(píng)20%、大組互評(píng)20%、教師終評(píng)40%。（3）評(píng)價(jià)與反饋方式：客觀打分、文字表述反饋意見(jiàn)。2.評(píng)價(jià)與反饋的對(duì)象：（1）認(rèn)知目標(biāo)：①課堂上對(duì)教師講述內(nèi)容的反應(yīng)。②課堂上練習(xí)的完成時(shí)間與質(zhì)量。③課后作業(yè)的完成情況。④方案制定的可行性、完整性。⑤實(shí)驗(yàn)過(guò)程解決問(wèn)題的能力。⑥實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算、表述與分析。（2）動(dòng)作技能目標(biāo)：①規(guī)范使用容量?jī)x器。②正確操作紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)。③實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度高。④相對(duì)偏差小。（3）態(tài)度情感目標(biāo)：①積極投入課堂學(xué)習(xí)。②勇于表達(dá)個(gè)人意見(jiàn)。③組內(nèi)成員分工明確，配合默契。④實(shí)訓(xùn)方案經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。⑤實(shí)訓(xùn)過(guò)程細(xì)致，無(wú)浪費(fèi)試劑、損壞儀器。⑥實(shí)訓(xùn)工位清潔、整齊。⑦實(shí)訓(xùn)中無(wú)出現(xiàn)安全事故。⑧主動(dòng)承擔(dān)教學(xué)任務(wù)以外的工作。

紫外可見(jiàn)分光光度法是根據(jù)物質(zhì)分子對(duì)波長(zhǎng)為200-760nm這一范圍的電磁波的吸收特性所建立起來(lái)的一種定性測(cè)定法。不僅可以測(cè)定維生素B12等藥品，也可以測(cè)定煙草薄片中鐵鈣；水中低濃度二氧化氯、水中的鐵；不同電鍍液中納米SiO2的含量；獸藥中的共軛亞油酸；食品中的蘇丹紅、微量鉛、肉松中的三聚氰胺、果蔬中維生素C；化工產(chǎn)品苯甲酸等。本文很好的設(shè)計(jì)了用紫外可見(jiàn)分光光度法測(cè)定藥品維生素B12含量的教學(xué)，并在教學(xué)中已經(jīng)使用了近5年，受益學(xué)生達(dá)4000人，教學(xué)效果顯著。使用本教學(xué)設(shè)計(jì)能夠更好的促進(jìn)提高學(xué)生的動(dòng)手能力，增加團(tuán)隊(duì)精神，增加記憶力，提高解決問(wèn)題的能力，并可以從藥學(xué)專(zhuān)業(yè)延伸到食品專(zhuān)業(yè)、化工專(zhuān)業(yè)、獸藥專(zhuān)業(yè)用紫外可見(jiàn)分光光度法測(cè)定產(chǎn)品含量的實(shí)訓(xùn)課程中，在教學(xué)過(guò)程中起到了非常關(guān)鍵實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)模板作用和標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)模塊的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]賀平.項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)踐探索[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育.2006，10（11）；15-17.

[2]徐國(guó)慶.項(xiàng)目教學(xué)開(kāi)發(fā)的核心技術(shù)[J].職教論壇.2005，04（07）；10-12.

[3]程有娥.淺談項(xiàng)目教學(xué)法在高職課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，10（18）；20-22.