案例教學(xué)法在儀器分析教學(xué)中的應(yīng)用探索

李小蓉

摘要：本文闡述了案例教學(xué)法在儀器分析教學(xué)中的應(yīng)用。通過選擇具有代表性的案例，精心組織課堂教學(xué)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力，從而使儀器分析課程的教學(xué)質(zhì)量得到了有效的提高。

關(guān)鍵詞：分析化學(xué) 案例教學(xué)

中圖分類號(hào)：G633文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-5349（2016）11-0151-01

分析化學(xué)中儀器分析課程的學(xué)習(xí)不僅注重理論講授，還要引導(dǎo)學(xué)生正確掌握有關(guān)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)技能，提高學(xué)生用分析化學(xué)中“量”的概念和創(chuàng)造性思維方法去分析、解決實(shí)際問題的能力。但儀器分析的理論知識(shí)比較抽象，知識(shí)點(diǎn)的連貫性差，學(xué)生很難理解。因此，在教學(xué)中引入案例教學(xué)法，對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量非常重要。

一、案例教學(xué)法的實(shí)施過程

1.展示案例

2008年3月，在我國(guó)很多地區(qū)出現(xiàn)了嬰兒食用三鹿奶粉后出現(xiàn)尿結(jié)晶和腎結(jié)石現(xiàn)象。9月，經(jīng)國(guó)家有關(guān)部門的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)三鹿奶粉中含有三聚氰胺，而三聚氰胺就是嬰兒出現(xiàn)尿結(jié)晶和腎結(jié)石的主要原因。截止到當(dāng)年11月為止，因食用三氯奶粉和個(gè)別問題奶粉導(dǎo)致泌尿系統(tǒng)異常的患兒達(dá)到29萬人次左右，因此三鹿奶粉在全國(guó)各大超市陸續(xù)下架，最終導(dǎo)致公司破產(chǎn)。

2.提出問題

根據(jù)以上案例，教師可以提出以下幾個(gè)問題，將學(xué)生分組進(jìn)行討論，讓各組闡述自己的看法，提出解決問題的途徑。

問題一：三鹿廠家為什么在奶粉中加入三聚氰胺？

問題二：食品中蛋白質(zhì)含量的檢測(cè)方法有哪些？

問題三：如何檢測(cè)食品中的三聚氰胺？

3.教師引導(dǎo)學(xué)生討論并解析

學(xué)生通過討論得知食品中蛋白質(zhì)含量的檢測(cè)方法主要有凱氏定氮法和分光光度法。教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析嬰幼兒奶粉中主要的營(yíng)養(yǎng)素，指出蛋白質(zhì)是嬰幼兒奶粉中非常重要的一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而目前奶粉中蛋白質(zhì)的檢測(cè)，主要采用凱氏定氮法，它是通過測(cè)定樣品的總含氮量來計(jì)算奶粉的蛋白質(zhì)含量，以確定該奶粉是否達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。然后教師給出三聚氰胺的結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生分析三聚氰胺含氮量達(dá)到了666%，含氮量非常高，這樣問題一的答案就顯而易見了，三氯廠家在奶粉中加入三聚氰胺的目的就是為了提高奶粉中的蛋白質(zhì)含量。通過這個(gè)例子也說明了凱氏定氮法測(cè)定蛋白質(zhì)含量是有缺陷的，它只能測(cè)定樣品的總含氮量，而不是蛋白質(zhì)的含氮量，并且該方法的分析時(shí)間長(zhǎng)，靈敏度較低，但干擾小。

圖1三聚氰胺的結(jié)構(gòu)

分光光度法測(cè)定三聚氰胺的原理是：在催化加熱的條件下使食品中的蛋白質(zhì)分解，產(chǎn)生的氨可以與硫酸結(jié)合生成硫酸銨鹽，在pH=48的乙酸-乙酸納緩沖溶液中，銨鹽與乙酰丙酮和甲醛反應(yīng)生成黃色的3，5-二乙酰-2，6-二甲基-1，4二氫化吡啶化合物。該化合物在400nm波長(zhǎng)下具有最大吸收，通過測(cè)量400nm波長(zhǎng)下的吸光度，并和蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行比較，再乘以換算系數(shù)，可以測(cè)出食品中蛋白質(zhì)的含量。這種方法分析速度較快，但干擾較大。通過教師的解析，加深了學(xué)生對(duì)這兩種方法的原理及應(yīng)用的理解，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。

接下來教師可以繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生，既然三聚氰胺對(duì)人體有如此大的危害，我們?nèi)绾螜z測(cè)食品中的三聚氰胺？這樣就回到了我們提到的問題三，學(xué)生繼續(xù)討論可以得知食品中三聚氰胺的測(cè)定方法主要有高效液相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法。然后教師儀進(jìn)一步解析色譜法和質(zhì)譜法。色譜法是一種非常好的分離和分析方法，可以對(duì)復(fù)雜混合中的物質(zhì)進(jìn)行有效的分離；而質(zhì)譜法則是利用離子化技術(shù)將化合物轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子，通過測(cè)定不同離子的質(zhì)荷比，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性和結(jié)構(gòu)分析。將氣相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用，可以同時(shí)具有氣相色譜的高分辨率和質(zhì)譜的高靈敏度，是目前應(yīng)用非常廣泛的一種方法。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法和高效液相色譜法相比較，定性的可靠性變高，但成本較高。這樣就加深了學(xué)生對(duì)這兩種方法的原理和應(yīng)用的理解。

二、案例教學(xué)的教學(xué)效果

在課程教學(xué)中選擇合適的案例，從學(xué)生感興趣的案例出發(fā)，進(jìn)行案例式教學(xué)，可以使抽象、枯燥的儀器分析的理論知識(shí)具體化、生動(dòng)化，將教學(xué)內(nèi)容化繁為簡(jiǎn)，讓學(xué)生對(duì)凱氏定氮法、分光光度法、色譜法和質(zhì)譜法的理論有了更加深刻的理解，同時(shí)教學(xué)方式生動(dòng)活潑，深受學(xué)生歡迎，使學(xué)生學(xué)習(xí)的的積極性和主動(dòng)性得到了明顯的提高。學(xué)生從原來課堂上的默不作聲，轉(zhuǎn)變?yōu)樵谡n堂上積極參與討論，課堂氣氛非常活躍，大家踴躍發(fā)言，積極發(fā)表自己的見解。當(dāng)他們對(duì)同一問題持有不同的觀點(diǎn)時(shí)，就會(huì)進(jìn)行相互交鋒和互動(dòng)，從而激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，培養(yǎng)了學(xué)生觀察問題、獨(dú)立思考、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，實(shí)現(xiàn)了從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化，極大地提高了儀器分析課程的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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責(zé)任編輯：孫瑤