电化学分析范文

时间:2023-10-31 19:46:04

电化学分析

电化学分析篇1

【关键词】检验方法;样品的制备

0.前言

金属材料广泛应用于社会的各个方面,对工业、农业及社会经济的发展起着非常重要的作用。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础[1]。

不同金属材料的性能不同,如常见的钢、铜和铝等金属材料,它们的硬度和力学性能均不同,因此其应用的范围也不同。由于铜具有较低的电阻及较好的电传输性能,因此在电线电缆的制造中用铜金属作为原料。电线电缆是用户在用电过程中必不可少的材料,其质量的好坏,直接关系到千家万户的用电安全。因此,在购买或选用时,如何快速、准确检查电线(补偿导线,补偿电缆,屏蔽补偿导线,屏蔽补偿电缆,耐高温补偿导线,耐高温补偿电缆,计算机屏蔽电缆,K型补偿导线,S型补偿导线等电线电缆)质量的好坏,是广大电工及用户必须掌握的技能。

作为质检系统,有职责任对市场上的产品质量进行监督和检验。在例行市场抽检的过程中,针对市场上存在的大量的电线电缆,随机抽取了三种不同规格的电线,拿回质检所实验室进行检验。

1.检验方法的选择

对金属材料化学元素成分的检测方法有很多,主要有化学法和仪器法。针对不同的产品,选择合适的方法进行检测。由于化学方法制样比较复杂,因此现在一般都采用仪器法。仪器法检测金属材料化学成分最常用的方法有湿法和干法两种:湿法常用的有化学滴定法、分光光度法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子发射光谱法等;干法常用的有火花源发射光谱法、手持X射线荧光光谱法、能谱法等;湿法的前提是将材料溶化配成溶液再进行检测,这对取样的要求和样品制备过程很严格,操作过程中对分析结果影响很大,而且分析速度慢,不确定度高。并且由于制样会对样品的组织结构造成破坏,会造成对其结构检测或者留样复检等造成影响;干法检测则只需要取材料的一块固体样品,检测后不会对样品造成破坏。火花源发射光谱法和手持X射线荧光光谱法是使用激发源在样品表面激发,通过检测激发信号来检测其化学成分,其激发范围一般在1平方厘米左右,尤其是火花源发射光谱法,在检测完材料后会在材料表面留下一个很大的激发痕迹,因此用火花源发射光谱仪、手持X射线荧光光谱仪需要金属材料有一个较大较平的表面,如果是粉末状或金属丝状的材料,则需要进行高温熔炼或其他复杂的制样过程,这样比化学法检测更为复杂。而本次抽取的电线,其金属丝都非常细,因此用火花源发射光谱法、手持X射线荧光光谱法不合适。能谱分析也是干法分析的一种,但能谱仪分析元素的最大特点是微曲分析,最小可以对选定的几个平方纳米的区域进行元素成分分析。因此用能谱仪分析金属丝的主要化学成分是最佳选择[2]。

能谱仪(Energy Dispersive Spectrometer)是用来对材料微区成分元素种类与含量分析,配合扫描电子显微镜与透射电子显微镜的使用。其最大的缺点是设备比较贵,一般的实验室可能没有这么昂贵的设备。

2.样品的制备

将电线皮剥开,用小钳子或者剪子将电线剪下长度在3mm左右的小块,标好记号。用导电胶带将电线粘在扫描电子显微镜专业样品座上,放入样品仓中,准备分析样品。

3.结果与分析

调节设备的参数,对电线金属丝进行检测。选择扫描电子显微镜加速电压为20KV,工作距离为10mm,对铜丝的截面进行观察,其形貌如图1。

图1 金属丝的截面结构

图1是金属丝的截面结构,其中标注谱图1处是准备做能谱分析的区域。其能谱图如图2。

图2 金属丝的能谱图

图2是样品的能谱图,其中横坐标是激发的X射线能量,单位是KeV,不同元素激发特征峰的位置不同,据此计算机软件根据横坐标的位置定性的判断是何种元素;纵坐标是强度,根据强度大小计算各种元素的含量[3]。从图2中可以看出,金属丝的主要化学成分是Al,含有少量的Mg,Cu和Fe元素。其中Al的含量高达96%。而同时用能谱仪检测该金属丝表面(非截面)的化学成分,结果显示其表面的化学元素主要是Cu,含量高达98%。因此可以断定该金属丝是铝丝表面镀了一层铜。由于铝不适合做电线,而且还在表面镀了一层纯铜,因此可以判断该电线是不合格产品。

对另外2根电线进行检测,检测结果是:只有一根电线化学元素是Cu和Zn,也就是黄铜材料,另外一根电线的化学元素主要是Fe,并且其表面镀了一层铜。

4.结论

选用能谱仪对电线金属丝进行化学成分的检测相对其他方法快速方便,其缺点是设备太贵。检测结果表明三种不同的电线金属丝其化学成分不同,分别是黄铜、铝和铁金属材料。因此广大消费者在购买电线电缆产品时要注意辨明产品质量好坏,尽量选择正规公司的产品,发现有假劣伪冒产品及时向工商部门或者质检部门反应。

【参考文献】

[1]刘培生,李铁藩,傅超.多孔金属材料的应用[J].功能材料,2001(01).

[2]宓小川.X射线衍射能谱法测定金属板材织构[J].宝钢技术,2005(S1).

电化学分析篇2

关键词: 高中化学教学 原电池 电解池 氧化还原反应

引言

高中化学是一门具有较强实践性与逻辑性的学科,给学生的学习工作带来了一定的困难。尤其对于“原电池”与“电解池”相关内容而言,内容相对比较抽象,学生不容易理解,同时这部分内容又是高中化学的重要内容。为此,在该部分内容教学过程中,教师应充分把握两者之间的异同点,并根据学生自身需求,灵活选择教学方法,以强化学生对于该部分内容的理解与认知。

1.原电池与电解池的区别与判断

学生在学习原电池与电解池时,很容易将这两个概念混为一谈,高二学习原电池,高三学习电解池,很多基础知识在学后者时就把前面的忘了。要想让学生记忆深刻,就要提高学生对原电池和电解池的兴趣,可以在学习的同时增加客观鲜明的实验来提高学生兴趣,通过实验可增进学生对原电池和电解池的了解,增强学生对原理的认识,根据实验让学生更好地记住电解池需要外接电源,而原电池是不需要外接电源,这样做会使学生的遗忘率大大降低[1]。

2.原电池正负极的判断与电极反应的书写

不管是关于原电池的计算题还是关于原电池的选择题,都是要求学生明确原电池的正负极,在判断原电池的正负极时,可根据原电池的电极端所用的金属活泼性来判断,所用一端金属较另一端活泼的为原电池的负极,则另一端较为不活泼的为原电池的正极。学生通过金属的活动顺序可轻松地判断原电池的正负极(由活泼到不活泼的金属活动性顺序:钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、氢、铜、汞、银、钯、金),负极总是失电子,正极总是得电子,原电池正极上的电极反应则必须根据电解液的成分来决定,电解液成分不同,在正极上的电极反应也不同。假如在铜锌原电池中,用锌做负极,铜棒做正极,用稀硫酸溶液作为电解液。在这时负极的锌失去两个电子被氧化为锌离子,负极:Zn-2e■=Zn■正极:2H■+2e■=H■(气体),这样就能使学生正确简单地写出电极反应式。

3.电解池中阴阳极的判断

在辨别电解池的阴极与阳极的时候要比原电池的正负极判断的方法简单。无论什么作为电解液,只要在正确的电解池中与电源正极相连接的一定是正极,与电源负极连接的一定是阴极。阳极发生氧化反应,电解液中阴离子移动到阳极失去电子,阴极发生还原反应,电解液中阳离子移动到阴极得到电子,在两极个生成相应的产物,并根据电解池的组成可判断阴阳极上的产物是什么。

4.电解池中电极材料、电解液与电解产物的关系

电解池中电极材料和电解液决定着电解产物的生成,主要根据电极材料可分为两种情况,一种是采用惰性电极,另一种采用非惰性电极[2]。第一,采用惰性材料电极,如碳棒等。惰性电极一般不考虑参加反应,在电解条件下,如果电解液中存在多种金属阳离子时,要根据所含金属阳离子的金属活动性来判断在电极上析出的顺序越不活泼的阳离子容易在电极上析出。第二,采用非惰性材料电极,当阴阳极与电解液中的阳离子相同时可用为金属的炼精,假如在铜的精炼上,阴阳极为铜棒,电解液为铜的盐溶液,当接通电源时,阳极的铜失去电子变为铜离子,阴极铜离子的电子形成铜被析出。在相同电解条件下,铜棒上的杂质如锌、铁等会溶解在电解液中,以阳离子形式存在,因为比铜的金属活动性强,所以在阴极的铜棒上不能析出这些金属只能析出铜,然而比铜不活泼的金属在阳极不能失去电子形成阳离子,只能以单质形态存在,这些金属单质沉淀在电解池底部,通常叫它们阳极泥。这种方法还有很多用处,如阴极保护法:利用电源的负极,使被保护的物体作为阴极,另一端用碳棒作为阳极,这样阴极就不容易腐蚀了。简单地讲述上面这些内容,对扩大学生的知识面与提高学习兴趣大有裨益。

5.原电池与电解池实验的重要性

在课程安排时,开课初安排学生进行试验,实现多组模式,同学之间进行分组讨论研究。第一,原电池与电解池的实验具有能够让学生直观方法了解反应原理,整个实验具有不存在环境污染、现象明显等特点。第二,能促进学生在学习原电池和电解池的知识,让学生在课堂上互动起来,把传统的枯燥的学习理念转化为学生积极主动地去学习,有助于学生的个性成长,有助于学生在实验和神获得创新能力,有助于学生对学习科学树立正确的态度,以学生为中心,教师在学生讨论时给予正确的指导,大大促进学生之间的交流,有助于学生正确地表达自己的观点,培养学生的自主学习能力,调动学生在学习上的积极主动性,实现学生化学水平的全面提升。

结语

总之,在学习原电池和电解池的部分内容时,要综合考虑到学生的兴趣和记忆深度的关系,培养学生分析及解决问题的能力,提高学生在学习上的积极主动性,真正实现学以致用。与此同时,在相关内容教学过程中,教师还应注重与学生生活实践的有效结合,通过他们的生活体验来强化他们对于该部分内容的理解与认知,以切实促进学生化学素养的全面提升。

参考文献:

[1]胡国生.高中化学教学中关于原电池与电解池的综合分析[J].考试周刊,2009(3):219-220.

电化学分析篇3

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关键词:p-电子云分析法;有机化学

文章编号:1005–6629(2014)1–0078–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

电子云是近代用统计的方法对电子在核外空间分布方式的形象描绘。电子不像宏观物体的运动那样有确定的轨道,不能预言它在某一时刻究竟出现在核外空间的哪个地方,只能知道它在某处出现的机会有多少。为此,就以单位体积内电子出现几率,即几率密度大小来描述电子在核外的分布状态或运行轨迹。

有机物及其在有机反应中的电子云状态既决定物质的化学性质,也决定反应的速度与反应的方向。因此把握物质的电子云状态是开启物质反应及其转化规律的钥匙,是正确掌握有机化学理论体系的有效方法。把握物质的电子云状态,其实就是电子云分析法。

决定物质反应及其转化的电子云主要是p-电子云、π-电子云与大π-电子云,这三种电子云基本上统率了有机化合物反应的内在规律性,只要掌握了它们的分析方法,就能得心应手地分析理解物质的转化与反应特性。用电子云分析法来理解与掌握有机化学理论体系可以收到高屋建瓴、事半功倍的效果。限于篇幅,本文首次仅就p-电子云分析法在有机化学教学中的运用作一系统全面的阐述。

1 p-电子云分析法

p-电子云形状呈哑铃形,三个哑铃形电子云代表三个p轨道,它们在空间中的取向分别是x轴、y轴、z轴的正负方向。每个p轨道最多可容纳两个电子,三个p轨道最多共容纳6个电子。比如碳(C)与氧(O)的2p电子,均有三个相互垂直的伸展方向。p-电子云分析法考察的是p-轨道上的未成键电子云(孤对电子、孤单电子和空穴),仅是通过分析p-轨道上的未成键电子云状态,从而对物质的反应特性作出恰当而准确的判断。未成键电子云的状况分析要从原子的电负性、原子结合环境、原子连接方式等方面入手,深刻剖析,综合考察,最后作出正确判断。

2 p-电子云分析法的三种方式

2.1 一个孤单电子

2.1.1 饱和烃取代形成的p-电子云

一般地,烷烃各碳为氢所饱和,在紫外光、热或催化剂作用下易于发生均裂形成自由基(碳原子处于孤单电子状态)而与卤素发生自由基反应。氢的活泼性顺序:三级氢>二级氢>一级氢。形成游离基容易程度的顺序亦是这样:3°>2°>1°>·CH3,亦即游离基的稳定性顺序(图1)。

其实,活性中间体(CH3)2CH·仲碳上的孤单电子非专属于所在碳原子上,而是通过离域为三个碳原子所共享,孤单电子云伸进七个C-H键的氢原子的s轨道,即与七个氢原子形成分散的部分共价键,这种作用称之为超共轭效应,从而大大降低孤单电子云密度,活性中间体能量显著降低,稳定性大为增强,易生成,则反应主要朝着生成仲卤代烷的方向进行(图2)。活性中间体CH3CH2CH2·伯碳上的孤单电子只是离域在两个碳原子上,只与四个氢原子形成分散的部分共价键,分散程度没上述仲碳上的孤单电子云的大,因而能量较高,不稳定,难生成,相应产物的含量低。

2.1.2 烯烃自由基加成形成的p-电子云

丙烯与溴化氢在光照或过氧化物的作用下生成1-溴丙烷而非2-溴丙烷,是因为游离基反应机理,仲碳自由基较伯碳自由基稳定,仲碳自由基孤单电子云更分散(图3)。

2.1.3 烯烃α-位的自由基取代形成的p-电子云

烯烃α-位的卤代反应亦是自由基历程,因此产物主要是朝着更稳定的活性中间体自由基的方向进行(图4)。仲碳孤单电子与π-电子交盖(p-π共轭)使孤单电子云更分散,密度更低,更稳定,易生成。甲苯的α-位的卤代反应同样如此,形成的α-位自由基的孤单电子与大π-电子交盖(p-π共轭)降低孤单电子云密度,提高α-位自由基的稳定性。

2.2 一对孤对电子

带一对孤对电子的元素总体上分为两类,骨架碳原子上的孤对电子与杂原子上的孤对电子。先讨论骨架碳原子上的孤对电子。

2.2.1 碳负离子

碳负离子(Carbanion)指的是含有一个连有三个基团,并且带有一对孤对电子的碳的活性中间体。碳负离子带有一个单位负电荷,通常是四面体构型,其中孤对电子占一个sp3杂化轨道(图5)。

碳负离子电子云密度相对较高,能量也较高,较不稳定。但是,当接有电负性较强的杂原子或强吸电子基团[O、N、-NO2、-C(=O)-、-CO2R、-SO2-、-CN和-CONR2等],或末端炔烃(也可看作电负性的缘故)时,电子云密度大为降低,稳定性增强[1]。

碳负离子的形成主要有下面五种形式,强碱下末端炔的脱质子作用,醛酮α-氢的电离,β酮酸酯分子中羰基和酯基之间的活性亚甲基,有机金属化合物,迈可尔反应、Claisen缩合和Grignard加成等过程。

碳负离子带负电荷,具有极强的亲核性,可以发生亲核取代、亲核加成反应,亦可发生Steren重排(图6)。限于篇幅,在此不便一一详细阐述。

2.2.2 卡宾

卡宾(Carbene),又称碳烯、碳宾,是含二价碳的电中性化合物。卡宾是由一个碳和其他两个基团以共价键结合形成的,碳上还有两个自由电子。最简单的卡宾是亚甲基卡宾,亚甲基卡宾很不稳定,从未分离出来,是比碳正离子、自由基更不稳定的活性中间体。其他卡宾可以看作是取代亚甲基卡宾,取代基可以是烷基、芳基、酰基、卤素等。这些卡宾的稳定性顺序排列如下:

H2C:

插入反应是卡宾的一类很重要的反应,主要分为对C-H键的插入、对双键的加成(图7)以及反应物结构的重排。这里卡宾的性质可分为亲核、亲电或兼有以上两者,受取代基的影响很大。例如,若卡宾与给电子取代基相连,则该卡宾的亲电性也会相应降低。卡宾插入C-H键时,在C-H键中插入碳原子,反应的优先顺序一般是:(1)X-H键,X是杂原子;(2)C-H键;(3)C-C键[2]。

p-电子与π-电子交盖(p-π共轭)的典型例子是乙烯基醚(H2C=CH-O-R),氧原子上有两对孤对电子,且相互垂直,因此只有一对孤对电子与双键的π-电子云平行交盖,形成p-π共轭,也就是说,双键不只局限于两个碳原子间,而是在碳-氧键(=CH-O-)间形成了部分的双键,同时原有的碳-碳双键(C=C)被削弱,可表示为H2C…CH…O-R。除此之外,还有炔基醚,与烯基醚的p-π共轭相类似,在此不再赘述。

p-电子与大π-电子交盖(p-π共轭)的典型例子是苯酚与苯胺。在苯酚中氧原子是sp2杂化的,氧的1个被2个电子占据的pz轨道与苯环的6中心6电子大π键发生p-π共轭,形成7中心8电子大π键(图10),导致氧原子上的电子云偏向于苯环,密度降低,对氢原子的束缚减小,所以氢较易电离显酸性,甚至比水的酸性还强[酸性(C6H5OH)>酸性(H2O)>酸性(ROH)];同时,苯环上的电子云密度显著增加,能量较高,活性增加,易于发生苯环上的亲电取代反应。

苯胺中的氮原子是sp3杂化,虽然存在p-π共轭效应,但是不如苯酚中p-π共轭效应好,这也得到了实验数据的佐证。p-π共轭导致氮原子上的电子云强烈偏向苯环,苯环上电子云密度大为增加,而氮原子上电子云密度则相应减弱(图11);因此苯环的反应活性增加,甚至室温就能发生一些亲电取代反应,但胺的碱性为之减弱了,不但比脂肪胺的碱性弱,甚至还弱于氨的碱性[碱性(RNH2)>碱性(NH3)>碱性

(C6H5NH2)][4]。

2.3 空穴

所谓空穴就是未驻电子的空轨道,带一个单位正电荷,因此空穴亦可视作正电子,形成的电子云称为正电子云。键的异裂产生正电子,如碳-氢键的异裂形成碳正离子。除了形成碳正离子外,也可形成官能团正离子(如酰基正离子)和杂原子正离子(如磷正离子)。

2.3.1 碳正离子

碳正离子是含有正电碳的活性中间体,通常碳为sp2杂化,与三个基团结合,留下一对垂直于平面的p轨道。碳正离子正电子云密度相对较高,能量处于高位,活性较高,易遭亲核试剂的进攻(图12)。其稳定性取决于取代基的数量及所接原子的电负性。一般地,若碳正离子所接原子的电负性大于碳原子的,则碳正离子的正电子云密度进一步增大,能量更高,更不稳定,且取代基数量增加,稳定性相应降低;反之,则情况恰好相反。对于烃基取代,碳正离子的稳定性:

3°>2°>1°>+CH3

卤代烃脱去卤原子形成碳正离子,烯烃的亲电加成与芳烃的亲电取代均可产生碳正离子,偶氮正离子脱去N2亦可形成碳正离子。

电化学分析篇4

【关键词】小班化教学;电路分析基础;教学研究

0 引言

作为通信、信息工程、计算机、自动控制等电子类专业的主干技术基础课程――《电路分析基础》[1], 是连接后续的模拟电子技术、数字电子技术、高频电路等专业课程的首门专业基础课程,该课程理论严密,逻辑性强,有广阔的工程背景。既为学生学习后续课程打下良好的基础,也是许多高校电气信息类研究生入学考试的一门考试课程。因此, 该课程教学有着十分重要的地位。

课程改革的目标是通过课堂授课方式、训练方式以及考核评价方式的改革,恰当运用现代教学技术、方法和手段,全面提高该课程的教学质量与教学效果。本文以作者所在的南京邮电大学为例,针对强化班优质生源小班化因材施教,充分调动学生的积极性, 突出学生各方面能力的培养。

1 教学改革主要内容及实施方案

1.1 授课方式改革

传统的教学方法不能激发学生学习的主动性和积极性,更不利于因材施教。拟针对强化班的启发式教学方法如下:

1.1.1 课堂内容分层次目标化教学教学

“多层次化目标化教学方法”的实质就是采用分层次目标化教学的方式,小班化一对一教学,尊重学生的差异,建立多样化的学习目标,满足学生的不同需求。遵从“教为主导,学为主体,训练为主线”的教学原则。教学过程是师生共同参与的过程,并且应时时把学生放在主体地位,即学生是演员,教师是导演。此外,教师还应捕捉所在学科领域的前沿信息, 授课时将最新知识融入课堂。

在课程改革过程中,结合学科内容体系以及后续课程要求的特点,突出“基础”,优化“内容”,做到“博而精”。“博”体现在课程内容的覆盖面上;“精”体现在内容的讲授上。根据国内外的经验与本校的实践;重新调整课程教学内容,修订多媒体课件,并利用互联网资源与其他媒体资源,编写补充阅读读物“课程案例”。通过教学内容改革,激发学生的学习兴趣,提高教师教学水平,并为后续课程开设打下牢固的基础。

1.1.2 讨论法

小班讨论增加了师生间交流和互动的频率,学生的主体作用得到了充分发挥。小班课能让师生很快地彼此熟悉和适应 这样,教育教学过程中,就能建立起良好的师生互动关系。教师可以及时发现学生的问题,并帮助他们解决。小班讨论中教师增加了与学生个别接触的数量,使得教师能更多地关注学生个体,及时给予帮助学生在倾听教师对问题的解答之中,也获得了对某一问题的理解和认识,从而达到师生之间双向交流与沟通的学习效果,活跃了课堂的学习气氛。强调学生的主体作用,特别注意增强学生的自主性。

小班化教学强调的是, 教师应贴近学生,亲近学生, 与学生展开充分的互动, 实现师生角色的转换, 以发挥学生的主体作用。在小班化教学课堂上, 师生之间、生生之间有更充分的交流互动时间,学生在教师的指导下能进入一种自主、合作、探究性的学习状态, 这既可充分发挥其学生主体的积极性和创造性, 以提高其学习质量, 又使学生拥有了更多的质疑、表达见解以及动手实践的机会, 有利于他们综合素质的提高。

1.1.3 学生参与教学

在讲某一内容前,教师先指定一名学生课前对此内容预习。在课堂上由这名学生作为授课者为同学们授课,讲完以后,其余同学可以自由发表对这一内容的理解,这时学生就会开动脑筋,说出多种不同的理解,教师把学生的不同理解记录下来,同时因势利导给出出正确的理解,引导学生从不准确、不完整的理解向正确方向发展,深刻加深了学生的印象。

在教学中再现一些知识点的相关来源, 为学生营造良好的创新性思维环境。例如, 诺顿定理可由戴维南定理和等效变换推断出; 节点电压法可由回路电流及对偶原理得出等。

1.2 训练方式改革

电路分析基础是一门重要的电类平台课程,以项目设计展开,将一个个知识点融入到项目中去,在教师的引导下,学生通过完成项目来掌握知识本身及其内部联系,拓宽知识的广度和深度,以提高教学效率。

结合电路分析基础的教学内容,拟选择3~4个讨论题,每个讨论题首先由教师提出讨论内容。比如通过讨论正弦交流电路时域分析的缺陷和复数计算的特点引出相量法, 使学生对相量法的理解更透彻。学生课后进行知识预习,查阅有关资料,分组讨论,并按小组撰写出报告。每个小组推举人选对本小组的报告进行阐述,本小组其他人员对内容可以进行补充。其他小组的成员对发言小组进行评论、打分。最后,教师总结性发言,对学生的讨论进行归纳,对讨论中出现的各种观点给予客观评判,并解答学生提出的疑问。讨论内容主要由授课计划安排。

1.3 评价考核方式改革

在对强化班的教学过程中,学生很关心的就是评分标准,评价体系。为了充分调动学生的积极主动性,设计了比较合理、公平的的评价标准。期末考试成绩占40%,减弱了期末考试在总成绩的比重。更加注重平时的学习效果,作业占10%,小测占10%,期中考试占20%,讨论课与自主教学的成绩占20%(自我评价10%,小组互评10%)。通过这种评价体系,更加激发了学生的学习主动性。

考勤方式主要采用课堂结束前5分钟的随堂测试,测试内容为本堂课教学内容的重点和难点,可能是概念理解,可能是某个知识点,也可能是电路分析或设计,测试内容避免让学生在书本中可以直接找到。这种方式既起到了考勤的作用,也对学生课堂学习起到督促作用。

2 实施效果与分析

我们对教学内容进行模块划分:重点讲解、一般讲解,学生自学,分组讨论等。考虑到强化班学生有较强的自主学习能力,对不影响课堂教学效果的内容要求学生自学,然后以提问或小测验的形式检验学生自学情况。

课题组的老师多次集体备课,集体讨论,设计了适合强化班的教学模式。花费了大量的精力和时间。在教师的引导下,学生通过完成课题来掌握知识本身及其内部联系,拓宽知识的广度和深度,以提高教学效率。

培养学生的创造性思维要求教师本身具有良好的创造性思维能力。因此教师在日常的工作中要有意训练自身的创造性思维能力并创造性地安排教学方法, 使教学内容具有充分的探究性、教学过程具有充分的交互性, 课堂气氛具有积极创新性, 以激发学生向上进取的精神和创造力, 从而达到培养和教育学生的目的。学生在教学改革实践中所培养出来的独立思考问题的能力、工程思维等不是考试所能反映出来的,这些能力让学生终生受用。因此,教学改革的效果符合我们的教学预期。

3 结论

从现代教学设计思想的理念出发, 我们对《电路分析基础》课程的教学内容、教学方法和教学手段的设计进行了初步探索, 积累了一些实践经验, 也取得了一定成效,以供这门课程的教学同行们参考和探讨。

【参考文献】

[1]沈元隆,刘陈.电路分析基础[M].3 版.人民邮电出版社,2008,2.

电化学分析篇5

一、电极反应式的书写难点突破

1.燃料电池电极反应式的书写

燃料电池的总反应式一般是可燃燃料与O2的反应,其电极反应式的书写步骤是:①找出总反应中的氧化剂、还原剂,判断未变价物质是否是电解质溶液。②还原剂是负极反应物,失电子;氧化剂是正极反应物,得电子。预测并试探性地写出可能的反应式。③根据电解质溶液成分进行适当的增减、修正和改写。④将两极反应式等电子相加,对比所得反应式与总反应式是否一致。

(1)电解质溶液呈碱性

例1.某甲烷—氧气燃料电池的结构如下图所示,该电池的两个电极均由多孔碳制成,以30%KOH溶液为电解质溶液,气体由多孔碳孔隙逸出并在电极表面放电,其总反应的化学方程式

A.用多孔碳作电极,是为了增大气体与溶液的接触面积,加快气体的放电速率

B.若b处通入的气体为氧气,则B极为负极

C.当发生反应的O2为5.6L(标准状况)时,则有2mol电子发生转移

(2)电解质溶液呈酸性

例2.一种新型乙醇电池用磺酸类质子作溶剂,比甲醇电池效率高出32倍。电池总反应为:,电池示意图如右图。下面对这种电池的说法正确的是()

A.b极为电池的负极

B.电池工作时电子由a极沿导线经灯泡再到b极

D.设每个电子所带电量为q库仑,则1mol乙醇被氧化产生库仑的电量

电量,故D选项不正确。答案为B。

(3)电解质是熔融盐

阴极反应式:。

总反应式:。

解析:本题一是电极名称特殊,一般电池电极叫正、负极,而本题叫阴、阳极;二是电极方程式特殊,一般阳极(负极)是在方程式的左边减去电子,而本题是在右边加上电子。上述两点特殊给试题解答带来困难。本题可采用逆向思维法,先写出难度较小的总反应式,再用总反应式-阳极反应式,即可得阴极反应式。由于总反应方程式为:,用总(4)电解质是熔融氧化物

例4.美国研究人员在《科学》杂志上说,他们开发出了一种新的固体氧化物燃料电池,在用碳氢化合物——异辛烷作燃料时能源转换效率有望达到50%,电解质是用一层以氧化锆为主、含有少量钌和铈的催化重整多孔薄膜,它在高温下能传导。这种新型燃料电池经过更多试验后,能广泛应用于汽车、飞机,甚至众多家庭。下列说法正确的是()

C.固体电解质的作用是传递电子

D.电池中阴离子向正极移动

由上可知,电极反应其实也是一种离子反应,既要遵循书写离子方程式的一切规则,又要考虑离子之间能否大量共存,生成物是否发生后续反应等。如各种燃料电池的正极都是O2得高温熔融盐环境中产物为CO2。现图示如下:

另外,一般来说,一极有某离子消耗,另一极就应该有某离子生成,但两极消耗和生成的离子数目不一定相等。掌握上述规律可使电极反应方程式的书写变得简单。

2.新型电源电极反应式的书写

各种新能源电池逐步进入实用阶段,尤其是车用电池发展很快。为了让学生在一个全新问题情境下答题,新能源电池电极反应式的书写成了近几年高考考查的热点。面对新型原电池,要在燃料电池电极方程式书写方法的基础上,结合新信息研读,再对比、联想经典原电池,全方位思考才能写出正确的电极反应式。

例5.(2013年安徽理综)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源,一种热激活电池的基本结构如下图所示,其中作为电解质的无水混合物受热熔融后,电池即可瞬0间

B.放电过程中,向负极移动

D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转

3.可充电电池电极反应式的书写

电池充电时,原电池的正极要接充电电源的正极,负极要接充电电源的负极,此时原电池变成了电解池。充电电极反应式的书写,可在放电反应式的基础上,把电子从一边移到另一边,并把得(或失)电子改为失(或得)电子,然后再将电极反应式中的产物与反应物颠倒即可。

例6.某新型二次锂离子电池结构如下图,电池内部是固体电解质,充电、放电时允许Li+在其间通过(图中电池内部“”表示放电时Li+的迁移方向)。充电、放电时

A.外电路上的“”表示放电时的电流方向

解析:由Li+的迁移方向,可知电池结构图的上部是电池的负极,下部是电池的正极,外电路上的“”表示放电时电子的流动方向,故A选项不正确。根据总反应式中元素价态二、易错点分析

错解:原电池的两极最少要有一极能与电解质溶液发生反应才能构成原电池,而铜片和石墨都不与稀硫酸反应,所以不能构成原电池,故A选项正确。因不能构成原电池,溶液中没有任何反应,所以B、C、D选项都不正确。答案为A。

分析:上述解法是错误的,原因是我们平时见到的和所举的原电池的例子中,都是有一极电极材料能与电解质溶液直接发生反应的,从而形成思维定式,产生错觉,认为只有一极电极材料能与电解质溶液发生反应时才能形成原电池。其实形成原电池的三个条件中,没有要求电极材料必须有一极与电解质溶液反应。虽然铜片和石墨都不与稀硫酸反应,但还是能构成原电池(这种电池属于金属腐蚀,电压很低,没有实用价值),且铜片为原电池的负极,发生的反应为:,铜片逐渐溶解,铜极附近溶液要缓慢变成蓝色,B选项三、命题趋势分析

1.向新型电源方向命题

例1.(2013年全国理综Ⅱ)“ZEBRA”蓄电池的结构如下图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()

A.电池反应中有NaCl生成

B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子

D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动

电化学分析篇6

 

关键词:电分析化学;药物分析;实验教学;课程改革

 

药物分析是我国高等院校药学专业的核心主干课程,旨在培养学生强烈的药品质量观念和规范的药物分析操作技能。药物分析以分析化学等课程为基础,利用各种分析方法、技术和仪器对药品的真伪、杂质和药物主成分进行定性和定量分析。药物从化学合成(或提取分离)、制剂生产再到临床应用均离不开药品检验[1]。学生只有通过对常见药物分析方法、原理以及药物检验项目的深入理解并接受规范的实验操作训练,才能建立严格的药物质量安全意识,适应新形势下社会对药物分析人才的需求。目前,国内医药院校药学专业药物分析实验教学内容设置大体相似,均采用常规的化学分析法、光谱法和色谱法对药品进行质量分析和治疗药物监测,且对光谱法和色谱法最为倚重[2]。这些分析技术大多需要配置相应的大型分析仪器,教学成本高,不利于经济欠发达地区高校的专业建设和可持续发展。

 

电分析化学是一类微型仪器分析技术,对于药品检验具有独到的优势[3];相比于现代大型光谱和色谱仪器,电化学仪器简便灵巧、成本低,设备易于批量配置和更新,因此非常适合常规的本科教学[4]。国内高等院校化学、应用化学、化学工程等专业均开设有电分析化学课程,但至今未被纳入到药学专业的课程体系。

 

因此,在药学本科专业中开设电分析化学实验课程将是一项全新的教学体系尝试,将电分析化学技术融入药物分析实验,可为其转化为常规的药品检验提供一定的实践基础,从而丰富药物分析课程建设内涵。

 

我们利用指导药学专业本科生开展“大学生创新创业训练计划项目”(以下简称“大创”)这一契机,将电分析化学实验引入开放实验和本科毕业论文设计等环节,通过构建实验平台、编写实验讲义、设计实验方案、指导实验操作以及科研提升训练等步骤循序渐进地加以落实,取得了一定的教学效果。

 

一整合实验资源,构建实验平台

 

实验平台是开展实验教学的基础,我们从实验平台的构建入手。开展此类实验所需基本硬件包括电化学分析仪(工作站)、电极系统(工作电极、对电极、参比电极)、电极抛光材料、电解池、个人电脑等。三电极体系连接电化学工作站,并通过电化学软件进行控制。除此,我们整合了分析化学、无机化学、物理化学方面的教师和实验人员,共同组成教学团队。

 

二编写实验讲义,突出课程特色

 

前已述及,目前电分析化学并未纳入药学及其相关专业分析化学课程体系,为了弥补知识上的缺陷,我们选用美国亚利桑那州立大学JosephWang教授[5]主编的英文原版专著《Analytical Electrochemistry,Third Edition》和北京大学邵元华教授[6]译著《电化学方法—原理和应用,第二版》(原著为国际著名电化学家Allen J.Bard和Larry R.Faulkner)作为教材,旨在帮助学生快速熟悉电化学相关理论知识、方法原理、仪器构成以及分析应用。由于实验的目的是利用电化学技术进行药品质量分析,因此,对电化学理论知识的介绍不可能面面俱到。为此,我们精选几个章节内容,编写成实验讲义,内容包括电分析化学简介、电化学工作站的基本原理、电极体系及常用电极的特点、电化学反应过程动力学、循环伏安法、微分脉冲伏安法、化学修饰电极、体内药物分析和治疗药物监测等。

 

三精细编排实验内容,培养协同创新能力

 

由于药学专业学生并未接受电分析化学理论课程学习和实验训练,因此在实验项目的设计上必须精心编排。特别地,电化学理论知识比较深奥,因此,实验内容上应着重突出电分析化学技术在药物分析中应用;力求将电分析化学技术和药物分析实践有机融合,不追求大而全,而应该做到由浅入深,循序渐进。为此,我们设计了几个针对药物质量分析的实验项目,基本上涵盖了常规的伏安分析方法,并适当引入纳米电化学和生物电化学等前沿内容,见表1。

四实施全程引导,强化思维训练,提升实验技能

 

(一)集体备课

 

电分析化学实验是对药学专业药物分析实验全新的尝试,项目实施前,对实验室教辅人员进行适当的培训和指导,并共同制定教学目标、实验内容、实施方案、技术细节以及实验讨论等内容,形成统一的教学纲要和实验讲义。由于是针对大学生创新训练计划,培养学生创新能力是根本。因此,在教学模式上,我们采取科研实验的思路开展教学实践,引导学生进行自主性、开放性和研究性地学习。如表1所示,我们选择几个有代表性的临床常用药物作为实验项目,所涉及的电化学测量技术也最为常用,但在分析策略上可以做出创新性的东西。实验开始前,项目组成员进行集体备课,针对不同药物的分析特点,共同讨论并制定出详细的计划,包括实验讲稿、教案和PPT课件,PBL教学[7]中问题的设置、引导和展开,实验教学手法的探索,试剂、药品和常规仪器的准备等。

 

(二)课前互动

 

学生以2~3人组成实验小组,接到实验任务后,整个实验小组共同准备,借助图书馆和网络资源,制定实验计划,理解实验原理、确定实验步骤、标明注意事项等,并形成书面材料(实验预习报告),在实验开始一周前交给带教老师,带教老师对实验预习报告进行审阅和评价,指出其中的问题,然后反馈给相应的实验小组,让实验小组对即将开展的实验项目的方案和步骤作进一步的优化。最后,集中时间,教学组对学生进行统一的开题论证报告,通过学生汇报、教师提问等互动环节,考查学生对即将开展的实验理解和掌握程度,对学生存在的问题进行讲解。

 

(三)实验开展

 

在实验实施阶段,各小组自行操作并处理实验数据,教师主要引导学生对实验中遇到的问题进行分析,尽量保持学生实验的独立性,强化他们的自己解决问题的能力。特别地,在异烟肼、葡萄糖、地高辛的电化学检测实验中,教师在巡回观察学生操作时随行设置提问:(1)氧化过电位高的原因是什么?高的过电位给定量分析带来什么挑战?(2)为何糖类物质在铜和镍表面具有较高的电化学活性?金属纳米粒子的形貌对其电催化性能有何影响?(3)构建电化学免疫传感分析的基本策略是什么?与核酸适配体相比,抗体的优缺点有哪些?以上这些问题可以引导学生深入思考相关实验的意义,培养学生创新性思维。实验结束后,要求学生撰写实验报告和实验总结。

 

五建立评测机制,考察实训效果

 

为了有效地评价教学效果,建立发展性评价机制十分必要[8]。我们采用了终结性与过程性评价相结合的原则,评价内容包括实验计划、实验操作、实验报告以及实验总结,涵盖了实验的全部环节,从中发现学生对该次实验的掌握情况以及存在的问题,给出详细的评阅意见,并形成最终的评测报告,该评测报告也为构建更加完善的药物电分析化学实验课程提供基本的素材。

 

六结语

 

以实验课程为依托,训练大学生的创新思维和能力,是培养高素质药学人才的重要途径。“药物电分析化学实验”给药学本科生搭建了一个培养创新思维和提高专业技能的平台。《教育部关于做好“本科教学工程”部级大学生创新创业训练计划实施工作的通知》明确要求将大学生创新创业训练计划纳入人才培养体系中,这也将是今后一段时期高校人才培养战略的重要举措[9]。为全面落实国家“大创”实施意见,我们以《药物分析》课程为载体,将《电分析化学》的方法和技术引入“大创”课题。为突出创新这一要义,就必须要求学生在完成基本的电分析化学实验之后,适度挖掘学科前沿性研究课题,做到学术性、创新性和实用性的统一。“大创”项目的初衷在于强化本科生研究性学习、自主性学习以及实践性学习能力,因此必须得到教师的积极引导,教师将部分科研成果介绍给本科生,激发学生的科研兴趣。

 

经过三年的尝试,从实验平台的构建、实验项目的设计,到实验的实施,电分析化学与药物分析两门课程实验教学达到了较好的融合。从基础入门到科研提升,较好地训练了学生的科研素质,提高了学生分析问题和解决问题的能力,形成了特色鲜明的“大创”实验训练体系。从课程教学角度而言,利用绿色环保、资源节约的实验技术解决药品质量控制的教学实际问题,对促进少数民族地区高等药学本科教育的可持续发展具有重要意义。

 

参考文献

 

[1]杭太俊.药物分析[M].北京:人民卫生出版社,2016.

 

[2]Vogt,F.G.,Kord,A.S.Development of quality-by-design analytical methods[J].Journal of Pharmaceutical sciences,2011,100(3):797-812.

 

[3]Kimmel,D.W.,LeBlanc,G.,Meschievitz,M.E.,et al.Electrochemical sensors and biosensors[J].Analytical Chemistry,2012,84(2):685-707.

 

[4]赖瑢,戴宗,罗学军,等.电分析化学实验教学改革探索与实践——以伏安法实验为例[J].大学化学,2016,31(1):7-10.

 

[5]Wang,J.Analytical Electrochemistry[M].John Wiley&Sons,Inc.,2006.

 

[6]邵元华,等译.电化学方法原理和应用[M].北京:化学工业出版社,2005.

 

[7]何洁,吴昊.PBL教学法在现代仪器分析课程中的实施及成效[J].药学教育,2018,34(4):50-53.

 

[8]王静,王海君,陈颂,等.有机化学与药物化学实验课程体系的构建[J].药学教育,2018,34(3):28-31.

 

[9]谢美华,张增辉.探究式教学在研究生课程教学中的实践[J].高等教育研究学报,2011,34(2):61-63.

 

电化学分析篇7

【摘要】 在研究电脉冲结合化疗药物治疗肿瘤时,通常采用脉冲通过电极在肿瘤组织中激发电场,该电场在一定的条件下能使细胞电穿孔,从而促进药物进入肿瘤细胞内。确定电场在肿瘤组织中的分布对肿瘤电化学疗法十分重要。本文对实验中常采用的指数脉冲,通过改变电极结构和不同的脉冲加载方式,对阵列电极激励的电场在肿瘤中的分布进行了计算,得到了电场在组织中的分布情况,结果对利用电脉冲辅助治疗肿瘤的深入研究具有重要的参考价值。

【关键词】 电脉冲;电场分布;电穿孔

【Abstract】 While studying the electric pulse supplementary the chemotherapy medication tumor ,the pulse is usually adopted to excite the electric field in the tumor through the electrode,the electric field can make the cell electroporated in certain condition ,thus it would promote medicines to enter tumor cell. To confirm electric field distribute electric chemotherapy is very much important to treatment tumor. This paper by changing for the index pulse in research that adopts frequently electrode distribution structure and difference add source way, with a facilitated electricity calculation model,model is analyzed with analysis method for its application,the distribution of electric fields in organization is gotten,as a result as assisting to treat the thorough research of tumor to have theoretical guidance using electrical pulse.

【Key words】 Electrical pulse;the distribution of electric field;electroporation

电穿孔辅助药物进行肿瘤治疗的电化学疗法是利用生物细胞在瞬态脉冲电场的作用下,细胞膜出现穿孔,瞬时增大了细胞膜的通透性,使药物等大分子能够通过微孔进入细胞内,从而提高药物疗效的一种方法[1~5]。电穿孔与外加电场的特性有密切的关系[6~8],改变电极的结构和源的加载方式,电场在肿瘤中的分布将随着改变。

解析是最真实最直接的一种场描述方法,使用解析的办法可以得到理想介质中准静态场的分布,也可以对电场进行比较深入的研究。本文从电磁场的基本原理出发,对实验中使用的阵列电极,通过叠加每根电极在组织中产生的电位,来得到组织中的电场分布。采用这种方法,分析了在几种不同的电极和不同的加载方式下,组织中的电场分布,结果对利用脉冲辅助治疗肿瘤具有参考价值。

1 模型和理论分析

实验中采用电容放电式的指数衰减脉冲,它的表达式为:Vi(t)=V0e-1〖〗1,经过傅立叶变换[9],就可以得到它在频域的表达式:Vi(w)=V0t〖〗1+jwt,式中Vi为加在电极上的电位,V0为最大加载电位,w为角频率,t时间常数,约为1ms,t=RC,R为负载电阻,C为加载的电容,它的幅度频率特性可表示为|Vi(w)|=V0t〖〗1+w2t2,可以得到它的功率主要集中在1kHz以内,所以可以近似地认为在电极放电的过程中,

2 310019 天津,天津理工学院光电系

组织中的场为准静态场[9,10]。

假设电极为六针阵列且电极很长,并完全插入肿瘤,那么就可以近似地认为它是一个二维的问题见图1。电极的半径为a,6根电极均匀的分布在半径为b的圆周上,电极周围都是肿瘤组织,电极的右边3根接电源的正极,左边的3根接负极。这样除开电极的位置,整个区域中的电位F(x,y)满足拉普拉斯方程[10]:

图1 六针阵列模型 衤夸2(x,y)=0

在柱坐标系下,它的边界条件为:

F¥=0

Fi=-V0(i=1,2,3)

Fj=V0(j=4,5,6)

第一根电极的拉普拉斯方程的级数解用复数表示为[10,11]:

F1(z)=C1In1〖〗z-z1+°〖〗a¥〖〗k=1A1k(z-z1)-k,z=x+iy为xoy平面任意点的复数表示,z1为从原点到第一根电极中心的距离,A1k为与(a〖〗b)k有关的系数。其它几根电极在平面的解是类似的。平面任意一点的电位就是6根电极在这点产生的电位的叠加,在这里由边界条件和电极的结构得到系数:-C1=-C2=-C3=C4=C5=C6=C,所以空间任意一点电位可表示为:

F(z)=Cln(z-z1)(z-z2)(z-z3)〖〗(z-z4)(z-z5)(z-z6)+邋6 ¥〖〗n=1 k=1Ank(z-zn)-k。其中zn=bei5-n〖〗3p(n=1~6),zn是电极中心所在位置的复数表示,Ank为第n根电极的k阶系数,因为b?a电位在组织中的分布随k的增大而衰减得很快,取零阶就可以得到较好的近似,其表达式为:F0(z)=Cln(z-z1)(z-z2)(z-z3)〖〗(z-z4)(z-z5)(z-z6),为求C,取z在z1附近,z=z1+ae-ij在z1点的电位为Vi,而z1=bei4〖〗3p,z-zn=z1+ae-ij-zn?z1 zn=z1n

对任意j该式都成立,得到C=Vi〖〗1n(2b〖〗a)。再对电位表达式求负导数,就可以得到电场强度的分布函数。

2 计算结果和讨论

假设肿瘤组织是线性均匀介质[11,12],取a=0.25mm,b=5.0mm,V0=1.0V,把区域划分为200′200个小格子进行模拟仿真,得到了不同条件下的电场分布(见图2~5)。图2 六针阵列(左边3根接负极,右边接正极)图3 六针阵列(相邻电极正负交替)图4 四针阵列电极的电位分布(等电位线)

左边两根为负极,右边为正极图5 八针阵列电极的电位分布(等电位线)

左边四根为负极,右边为正极3 结论与探讨

本文采用解析的方法对阵列电极作用于肿瘤组织进行了分析,从计算的结果可以看出,在肿瘤组织里,电场分布是不均匀的,总体来说电场最强点出现在电极附近,如果选择合适的正负电极分布,所得到的电极所围成的区域的电场分布是比较均匀的,而电场的能量也主要集中在这里。相对于四针阵列来说,六针阵列电极所得到的电场分布要均匀得多,而八针阵列得到的电场分布更为均匀,但是因电极间的距离太小,在使用中容易产生电火花,最近的正负极间的电场就变的非常强。电极正负交替连接,得到的电极间的电场更强,最强处约为1137.47 V/m,而中心的电场就十分微弱,是计算区域的最小值,为3.67 V/m。以上计算结果对电化学疗法的深入研究有一定的参考价值。

【参考文献】

1 GA Hofmann, Sukhendu B, Gurvinder S,et al. Electrochemotherapy: transition from laboratory to the clinic. IEEE Engineer and Medicine Biology Nov,1996,124-132.

2 张弘,王保义,王子淑,等.电脉冲结合抗癌药物加速肿瘤消亡的研究.电波科学学报,2003,18(3):321-323.

3 GA Hofmann, Dev SB, Dimmer S, et al. Electroporation therapy: a new approach for the treatment of head and neck cancer. IEEE Transactions on Biomedicai Engineering Vol,1999,6:46.

4 汪和睦,谢廷栋.细胞电穿孔 电融合 电刺激-原理技术及应用.天津:天津科学技术出版社,2000,20-70.

5 刘长军,王保义,张弘,等.脉冲电磁场对细胞模型特异性作用机理研究.生物医学工程学报,1998:15(3):294-297.

6 Benz R, Zimmermann U. High electric field effects on the cell membranes of Halicystis parvula: A charge pulse study. Planta,1981,152:341-318.

7 汪和睦,鲁玉瓦,武延宽,等.酵母整细胞及原生质的最佳电穿孔条件.生物物理学报,1986,2(4):364-371.

8 杨孔,王子淑,郭聪,等.电磁脉冲各参数对Hela细胞可逆电穿孔影响的研究.四川大学学报(自然科学版),2001,38(4):575-579.

9 史志侠.局部放电脉冲频谱的计算分析与局部放电测量装置通频带的选择.高压电器,1994,3:32-36.

10 林为干,符果行,乌琳若,等.高等电磁理论.北京:电子科技大学出版社,1996,65-173.

11 廖耀发,余守宪.平面静电场的试探法和复变函数法.工科物理,1998,8(5):10-14.

电化学分析篇8

一、会计电算化教学目的概述

会计电算化的教学目标,就是把学生培养成能够适应当前现阶段社会发展进程的复合型人才,要求对会计本专业的基础知识熟练掌握,以及可以熟练操作计算机技术[1]。

二、会计电算化的课程特点

(一)课程综合性强

现阶段会计电算化课程知识一般被分为两部分:计算机部分和会计部分。会计部分的内容主要包括基础会计课程、财务会计课程、成本会计课程等。而计算机部分的主要内容则是:计算机操作基础课程、数据库课程、网络技术课程等,学生需要在学习进行中需要将两部分知识融会贯通,活灵活用。

(二)课程更新速度快

随着我国经济的发展,以及经济政策的不断出台,对会计行业的影响较大,需要学生不断接受新的课程改革。例如,营改增的政策出台对相关行业企业的税率做出了调整,导致会计电算化教材的修正更新,确保教授知识的实用性。

(三)课程实践性强

在会计电算化教学中不仅要求学生在学习过程中,了解知识的理论,还要对理论进行实际操作,避免纸上谈兵的学习。在会计电算化教学中,要求学生对财会软件加以了解,并熟悉社会上主流财会软件的实际操作流程,增强学生的上手能力,提高教学过程中学生的主动性和创造性。

三、当前会计电算化教学现状中的问题

当前阶段,会计电算化教学虽已步入正轨,但是由于起步较晚的问题,还存在多方面的缺陷,本文针对其中几个方面做出简单阐述。

(一)教学内容单一

在会计电算化教学的实际教学过程当中[2],很多学校仅仅只针对于某一款特点的财务软件的操作过程进行讲解,但是对于该软件的操作原理和其他主流软件却不闻不问。导致了学生对该类型软件的原理懵懵懂懂,也缺少了对软件优缺点的对比分析,不利于培养学生课后的自主学习能力,和对其他财务软件举一反三、触类旁通的能力。

(二)教学方法落后

在会计电算化教学的实际教学过程中,教学方式不够科学,教学方式一般为教师对知识点进行讲解后,然后知道学生的软件操作方法,并由学生进行实践操作。很多教师没有考虑到学生的接受能力,以及接受程度,只进行机械性的讲解,对学生的掌握情况没有仔细了解,学生只知道被动的去接受知识,往往在遇到问题时,缺乏自主解决问题的能力。而且,当前这种传统的教学方式没有足够的实用性和系统性,对于学生熟练地掌握会计电算化技能,以及对会计电算化知识的应用能力没有明显的帮助。

(三)考试方法落后

在现阶段会计电算化课程考核过程中,绝大多数院校仍然采用着传统的闭卷考试模式,这对于学生的实际操作能力无法有效的进行考核,会计电算化考核模式不能仅仅只落实在书本上,还要对学生的实际操作进行系统的考核,培养学生的实操性能力。目前,虽然院校的会计电算化考核模式从传统的卷面考试变成了卷面和上机相结合的考核模式,但是,新的考核模式的考核标准没有得到统一[3]。而且,现阶段会计电算化的学业考核成绩仍依赖于期末考试,考核手段较为单一。

(四)会计电算化的师资力量薄弱

当前,我国的会计电算化教学的师资力量较为薄弱,会计电算化教学事业的从业者主要包括两方面:1.会计类教师:通过对原有的会计类教师进行计算机操作的培训,这类教师具有丰富的会计类理论知识,但是,难以避免存在对计算机实际操作能力不足的问题,无法有效适应会计电算化教学的需要。2.计算机类教师:计算机类教师指的是原本从事计算机行业类的教师,培训其相关的会计类知识。这类教师往往具有很强的计算机操作能力,但是由于会计类知识的匮乏和会计类知识理解能力不足等问题,对会计电算化教学力不从心,无法有效适应教学需求。

(五)缺乏实训条件

会计电算化教学要求学生必须对财务软件进行上机操作,充分保障学生的上手能力,以及对财务类软件的操作流程的熟悉。但是当前阶段,我国各院校的计算机设施不是很健全,影响了教学的质量。经常出现多个班级或不同专业的学生共用一个计算机教室的问题。但是由于资金问题,学校无法有效的进行计算机设施的引进。因此,一般情况下,学校会鼓励、引导学生去相关企业进行实训,但是企业学生的技术操作不够熟练和财务泄露等问题,对在校生的实训不是很愿意接纳,进一步的导致了会计电算化教学实训工作难以有效开展[4]。

四、针对现存问题的解决方案

(一)对教学模式加以创新

1.教学内容的创新:现阶段,会计电算化教学内容的单一,影响着学生的学习质量,因此会计电算化教师应该在实际授课中对多个软件的操作模式加以讲解,确保学生的全方面发展,在实际教学过程中,教师一般对一种软件进行系统的讲解,其余的软件学习方式由学生自主探究,由教师答疑解惑。有利于培养学生的自学能力,对学习过程中出现的问题能自主的思考。例如:在实际教学中,教师对用友通财务软件的内容知识进行完善的讲解和操作的示范之后,让学生对金蝶财务软件去进行自主学习,学生有不懂的地方通过资料的查找来自行解决,资料不足和资料解释不够通透的地方,再由教师为学生解惑,这样一来不仅加强了学生的自我动手能力[5],而且对于自己在查找问题解决方法过程也是印象深刻。2.教学方法的创新:现阶段,我国会计电算化教学中教学方法相对落后,因此,创新教学方式、提高教学质量势在必行。应该考虑采取一些新兴的教学模式,如情景教学法,利用多媒体设备营造一个良好的学习氛围,加强教学质量和学生的理解程度。情景教学法主要是指教师营造一个与教学内容相关联的氛围,有利于学生在模拟环境中更好的去学习知识,并加以掌握。例如,教师可以营造出一个企业化的会计岗位[6],让学生身临其境的进入角色,既可以保障学习的质量,又可以提前体验企业的工作模式。

(二)对考试体系加以丰富

现阶段会计电算化教学的考核模式比较落后,没有太专业的实际操作性的检验,对学生知识的掌握能力也只有单一的期末考试一种。因此针对考试体系现状的不足,我们应该丰富考试体系。例如,可以加设期中考试,多时间段的检验学生的学习程度,并通过学生的学习能力和学习程度对后续课程加以安排。部分学生理论知识不强,但是对实际操作能力较强。尤其是,在实际工作中注重的也是员工工作过程中的操作能力,因此,加设实操性较强的考试的重要程度不言而喻。

(三)加强师资力量

良好的师资力量直接导致学生的学习质量,现阶段,我国各院校缺乏专业的会计电算化的教师人才,因此,各院校应该加强对师资力量的建设,对现存的教工人员进行会计知识和计算机操作的培训,确保会计电算化教工人员更够将会计知识和计算机操作相结合。正确的引导学生在学习过程中出现的问题。会计电算化教学中一切的教育目的都是为了学生在毕业后,能够更好的适应企业的需求[7]。很多会计电算化专业毕业的学生,面临着学校传授的知识和现阶段企业需求不符的问题。因此,我们还要对专业的企业复合型人才加以招聘,只有真正具有工作经验的人才,才知道企业的真实需求。才能培养出适应企业的人才。

(四)创造良好的实训条件

会计电算化的学习不仅要通过学校的传授,还应该通过社会的实践加以应用。学校要加大对会计电算化实训设备的建设力度,确保学生在学校有多足够的上手经验。另一方面,学校通过自身资源和社会企业进行沟通,建立起有效的“校企结合”,让学生能够到社会企业中学习,把在学校中学到的知识进行应用,并找出其中的不足之处,加以自我弥补,提高自身会计电算化能力的提升。或者邀请企业中的优秀员工定期到学校中授课,讲述企业的需求,以及让学生明确,在实际工作中对学习的知识加以利用的正确方法。让学生毕业后可以更好地适应企业的工作模式[8]。

五、结束语

随着我国经济发展的不断进步,对于会计行业也提高了要求,很多会计难以适应新型的计算机技术,而被企业所淘汰。因此,各院校以纷纷对会计电算化教学方式加以改革,以适应社会需要,企业需求为目的,培养出全面的会计电算化的复合型人才。要求学生不仅要对会计基础知识理论熟练掌握,更要熟悉计算机操作,将传统的会计知识与计算机信息化相结合,能够对现阶段社会企业中较为流行的财务软件进行操作。但是在实际教学中,我国会计电算化教学现状还存着许多的不足之处,本文针对其问题提出了一些解决对策,希望有助于各院校会计电算化教学水平的提高,培养出符合当前社会需要的全方面会计信息化的人才。

参考文献:

[1]陈立新.基于翻转课堂的微课在会计电算化教学中的应用探索[J].中国管理信息化,2016(23):232-234.

[2]李弘知,田啸.音乐与财务会计课程教学的有机结合[J].时代教育,2017(16):73.

[3]郭媛媛.高职院校会计电算化教学的实践与思考[J].统计与管理,2016(8):188-189.

[4]单晶晶.基于案例教学法的中职会计电算化课程设计与实施[J].时代教育,2015(16):82-82.

[5]杨慧,王翔.论高职院校的会计电算化教学改革[J].中国科技博览,2011(10):171-171.

[6]秦丝丝.基于高职院校会计电算化课程改革的思考[J].中国乡镇企业会计,2018(3):250-251.

[7]王钰珠.高职院校会计电算化教学现状及对策分析[J].环球市场信息导报,2014(4):19-19.

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