仪器分析论文范文

仪器分析论文范文第1篇

1．1课程设计理念

“仪器分析实验”是应用化学专业必修的基础课程之一，它是分析化学不可分割的重要组成部分。通过本课程的学习，学生比较系统地掌握仪器分析的基本理论和操作，能根据不同仪器的性能、不同分析对象选择合适的分析方法。能够运用分析技术解决生产和科研的实际问题，并初步具备从事仪器分析方面研究工作的方法与能力。为此，我们的设计理念是“夯实基础，综合训练，创新提高，实践应用”。“夯实基础”要求所有学生都要完成基础性实验，加深理解仪器分析的基本原理，掌握大型仪器的使用方法;“综合训练”是指每个学生必须完成部分综合性实验，能够综合运用所学的知识和各种仪器分析测定实际样品，掌握常用的样品前处理方法;“创新提高”是指学生自主选择1－2个创新性实验，课下完成，针对生产生活实际中的某个问题，查阅文献，设计实验方案，优化实验条件，得到产品，进行表征或测定，并评价其使用效果，无论成功与否，都要给出合理的解释。通过这样的训练，可以培养学生的问题意识和创新能力，为下一步毕业论文和今后的研究生学习奠定基础。“实践应用”是指学生通过见习实习，加深理解课堂上所学的知识;更重要的是利用学到的基本理论和分析方法去解决生产生活中遇到的实际问题，增强综合应用能力。

1．2课时安排

在2011版应用化学专业培养方案中，仪器分析实验在第5学期与仪器分析课同时开设，安排在无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验等基础课程之后，48学时，开设12个实验项目，教学大纲提供了26个项目，其他实验项目作为开放实验，供有兴趣的学生课下完成。

1．3课程体系

近年来，我们紧紧围绕应用型人才和创新型人才培养目标，按照仪器分析实验的要求，课程组以教育部精品课程建设宗旨为指导，以学生实验能力和创新能力培养为切入点，对仪器分析实验课程目标和教学内容进行了一系列改革，形成了相对独立的由基础性、综合性与创新性实验以及实践实训构成的课程新体系，体现了从易到难、从简单到综合、从基本技能训练到创新能力养成的认知发展规律。

(1)基础性实验

共有8个基础性实验，其中6个为必做实验。该类实验针对基本的分析方法，选择常用的仪器，开设较为简单的实验，目的是让学生学习和掌握大型仪器的使用方法和基本操作，了解仪器的基本结构，学会记录和分析处理数据，为养成良好的科学素养打下基础。通过第一层次的实验，强化了学生的动手能力和操作技能，并为后续实验奠定了基础。

(2)综合性实验

2个综合性实验为学生必做实验，其余10个为选做实验。综合性实验包括样品前处理和分析测定两部分。目的是让学生进一步熟悉原有仪器的使用，学习新型仪器的操作，如气质联用仪、液质联用仪、X－射线衍射仪等，掌握常用的样品前处理方法，培养学生综合运用知识解决问题的能力。

(3)创新性实验

该类实验难度较大，教师精选生产生活实际中的问题，只给出实验要求。学生必须进行社会调查、查阅文献、设计方案、独立完成实验、分析数据、得出结论。这类实验以开放性实验开出，与大学生创新训练项目、教师科研课题相结合，培养学生的创新能力和科研意识。

(4)实践实训

为了实现应用型人才的培养目标，课程组非常重视学生的实践实训工作，积极开展第二课堂。结合环保主题开展临沂市水质调研、土壤中重金属污染情况的调查，对水质的各种指标和土壤中重金属离子的含量进行测定。学生查阅文献设计方案，不同小组可以选用不同的仪器进行测定，进一步熟悉气相色谱仪、液相色谱仪、ICP－OES光谱仪、原子吸收光度计和原子荧光光度计的使用，掌握样品的前处理方法。比较不同小组的测定结果，并与国家标准对照，确定水或土壤是否被污染。2011年，我们组织的临沂大学沂河水质调研团获山东省暑期“三下乡”社会实践优秀服务队。充分利用现有的实习学生进行参观学习或实习，在实践中开阔视野，学习了解先进的分析仪器。学生在学习仪器分析之前，接触到的分析仪器都是玻璃仪器，复杂一点的就是紫外－可见分光光度计，所以对于大型仪器非常陌生。开始新课前，我们组织学生分组到仪器分析实验室和分析测试中心，见识将要用到的大型仪器，对于学校没有的较先进的仪器，就带学生去实习单位参观，了解分析化学的应用领域，大型仪器在现代分析中的重要地位，明确仪器分析要解决的问题，让学生带着实际问题学习，增强学习的目的性和针对性，提高学习效果。教学结束时，部分有兴趣的学生，可以再去实习基地见习或实习1～2周，用学到的知识去解决问题，对实际样品进行处理和测定，深刻体会学有所用、学有所成的道理。大四下学期，所有的学生都要去基地实习2－3个月，实习期间，学生进行系统的训练，从设计方案，到优化条件，最终建立一种灵敏度较高、选择性较好的分析方法，或者对已有的方法进行改进，在校内教师和基地老师的指导下完成毕业论文。

2仪器分析实验课程内容

为了适应不断发展变化的社会需求和人才培养需要，我们积极吸收行业企业参与课程内容和课程体系改革，临沂市环境监测站、临沂市出入境检验检疫局、临沂市产品质量监督检验所、临沂市药品检验所等监测部门、山东金正大生态工程股份有限公司、鲁南制药集团股份有限公司、天津药明康德新药开发有限公司、山东潍坊润丰化工有限公司等企业对仪器分析实验项目的设置提出了修改建议。我们主要从以下几方面对实验内容进行了修订。

2．1从生产生活实际出发选择实验内容

仪器分析实验教学的内容要贴近生活、生产实际，强调知识的应用和内容的开放性，这样才能激发学生的好奇心，从而引起对实验的兴趣。讨论问题不能一味地从理论知识开始，应注重从与知识相关的应用和技术以及社会的角度进行思考，从项目(主题)及应用性的问题出发，根据需要合理选择实验内容。例如:在原子吸收分光光度法中就可以选择头发中微量元素含量的测定，双波长紫外分光光度法测定复方磺胺甲噁唑片中磺胺甲噁唑含量，循环伏安法可以选择各种饮料中葡萄糖含量的测定，既保证了实用性，又增加了前处理的内容。对于社会上出现的一些热点问题将其有选择性地融入仪器分析实验教学中，如假药的检测、苏丹红及三聚氰胺的分析等此类探索研究性实验，作为开放性实验，对一些有浓厚兴趣且基础较好的学生单独开放。学生通过实验可以体会到仪器分析实验在社会生产和生活中的巨大作用，以及给社会生活带来的便利，并且认识到，如果不合理地利用科学技术，它会给人类带来危害，甚至是灾难，让学生关注与科学有关的社会问题，增强社会责任感。

2．2删除陈旧的内容，增加新技术新方法

传统的仪器分析实验内容多是一些验证性和低层次的常规实验，与现代实验方法技术和现实应用等相差较远，无法调动学生学习实验课的兴趣和积极性。在实验课的教学过程中，必须结合科学发展前沿介绍本学科的新理论、新方法，以及本学科与其他相关学科的关系。以基础理论为主线，以典型的实验为重点，以实际操作为核心，在集中讲授研究成熟、应用性广泛的仪器方法的同时，要让学生通过查阅文献，掌握现代仪器理论的最新动态，了解本学科涌现的新知识、新技术、新方法，使学生受到现代科学技术的熏陶。基于这一想法，我们增加了有关新仪器、新方法、新技术的实验，如“吹扫捕集－气相色谱/质谱法测定水中苯系物的组成”、“松果菊中组分的LC/MS分析”、“流动注射化学发光法检测DNA”、“基于纳米金比色分析法测定中药材中的汞离子”等。

2．3提高综合性实验和创新性实验的比例

不少学生希望老师把更多的思维空间留给他们，让他们有独立思考的机会。为此我们尝试把学生的一些基础实验设计成研究型实验，把科学前沿领域的知识引入学生实验中来，增加创新性实验，旨在调动学生的积极性，培养学生的综合能力。例如“HPLC法测定中药材提取物和克林霉素磷酸酯注射液中抑菌剂含量”、“叶绿素的提取分离及叶绿素金属络合物的合成与鉴定”、“固相萃取－HPLC检测土壤中的三嗪类除草剂”等。通过实验，学生很好的掌握了样本的提取与预处理，以及气相色谱、液相色谱、紫外－可见分光光度计、原子吸收分光光度计等仪器的使用和注意事项，初步具备了实验方案制定的能力，并对现代仪器的原理、结构和操作有了更深一步的了解。

2．4及时将教师的科研成果转化为实验内容

课程组教师坚持以教学为中心，教学与科研相互促进，积极开展科研工作，形成了几个较为稳定的研究方向:生命化学分析、纳米改性与传感、环境分析、天然产物分离与分析。课程组充分利用科研优势推动教学改革和实验内容的更新，部分教师的研究成果已经成为仪器分析实验的重要组成部分。例如，“流动注射化学发光法检测DNA”来源于生命化学分析研究方向，“毛细管电泳法测定阿司匹林中水杨酸的含量”、“松果菊中组分的LC/MS分析”等实验项目来源于天然产物分离与分析方向，“基于纳米金比色分析法测定水中的汞离子”、“稀土掺杂TiO2光催化剂制备及光催化活性的研究”来源于纳米改性与传感方向，“土壤中砷的形态分析”，“金属离子印迹聚合物的制备及水中镉离子的测定”等实验项目来源于环境分析化学方向。这些实验项目的实施，既完善了实验教学体系，又充实了实验内容，有助于学生了解科学研究的过程，激发参与教师科研课题的热情。

3结语

经过近几年的建设，我们制定了明确的课程建设目标和规划，建立了较为完善、科学的课程体系，做到了理论联系实际，课内课外结合，既传授知识和技能，又培养学生的应用能力和综合素质。紧跟学科发展前沿，力求教学内容科学先进，及时把新型的仪器手段、分析方法和教师的教学科研成果引入教学。教学过程中灵活运用多种教学方法，调动学生学习的积极性和主动性，学生的学习兴趣明显增强，动手能力和解决问题的综合能力显著提高，在各种大赛和科技活动中取得了优异的成绩。在山东省大学生化学实验技能大赛中获一等奖4人、二等奖7人、三等奖1人;在“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛中获二等奖5人、三等奖6人;6名学生获山东省优秀学士学位论文;27人在省级以上期刊发表学术论文;2012年，14人获部级大学生创新训练计划项目，16人获校级大学生创新训练计划项目。

仪器分析论文范文第2篇

我们根据实验室仪器设备实际情况，组织仪器分析理论课程教师、实验课程教师及实验教学辅助人员共同编写了实验讲义作为主要教材，包括了一些现实意义大、实践性和可操作性强的实验内容，共计16个实验项目，其中11个为基础性实验，5个为综合性实验。这些实验内容突出了仪器分析化学基本理论的实用性与综合性。在教材内容的编排上，在每个实验内容后附上了各实验所应用到的分析仪器的操作规程，以便于学生能够熟练操作实验仪器。通过多年的教学实践与不断完善，该教材的使用获得了学生们的认可，取得了良好的教学效果，基本达到了全面提高学生实验技能和培养创新能力的目的。随着新内容、新方法、新仪器的引入，还需要对教材不断加以补充更新，以更好地提高实验教学效果。

2确立实验教师实验预试、学生实验预习制度

实验教学小组确立了实验预试制度。每次实验前，实验指导教师集体预做一次实验，大家根据预试实验的结果和现象，总结实验，讨论、研究实验过程中出现各种异常的可能与原因，明确实验目的、要求和有关注意事项，充分把握哪些实验步骤是决定实验成败的关键，切实掌握各项操作的规范与要领。通过预实验还可以检查实验仪器的运行和配备情况，检查试剂配置是否得当，从而保证了后续实验课程的顺利进行。为提高实验效果，让学生在实验前做好预习并写好预习报告是必不可少的环节。作为仪器分析实验更要强调做好实验前预习。一方面大多仪器设备价格较昂贵，操作程序和界面相对复杂，学生存在畏惧心理;另一方面实验的目的就是理论与实践相结合，通过实践加深对理论的认识和理解。只有做好实验预习，才能避免实验过程“照葫芦画瓢”的现象发生。要求学生通过书写预习报告简单了解实验目的、内容、基本原理、仪器结构原理、实验注意事项等，做到心中有数，有一定印象。实验基本原理及仪器的组成部分及主要功能一定要重点预习，因为这是仪器设计原理或仪器框架结构的依据。见到仪器设备后，再与理论知识相对应，学习效率会大大提升。为保证学生实验预习的效果，课前将对预习报告进行检查，并进行适当的提问，检查的情况将作为实验成绩考核的其中一项。

3精心设计实验教学过程，加强各环节实验指导

实验课教师在学生实验前的讲解是必不可少的，但不可能像理论课一样详细讲解，关键是怎么讲，重点讲哪些，才能提高教学效果，引起学生的兴趣、积极性。课堂上教师讲述各种分析方法原理和仪器结构部件时，难免抽象乏味，难于理解。当学生有了一定的理论基础后，在实验室面对仪器再进行讲解，这个问题会迎刃而解。实验课教学内容的讲述过程可分为四步进行。第一步是先要简明扼要地讲清方法原理;第二步结合仪器讲解仪器结构组成和各部分的主要功能，讲解时尽量能让学生直观的看到仪器的结构组成。由于现代仪器自动化、集成化程度较高，很多部分难以直观的观察到，这种情况下可以充分利用实验室淘汰闲置的旧仪器设备，将仪器设备分解、拆开，作为辅助教学工具进行使用;第三步是结合实验内容讲解具体的实践操作和仪器操作步骤，指导教师应亲自动手操作仪器设备，演示仪器的功能、操作方法;第四步是强调实验的注意事项尤其是安全问题。如做原子吸收分光光度法实验时开、关乙炔燃气和空气助燃气先后顺序问题;在做ICP实验中样品消解时，微波消解仪的使用注意事项;气相色谱中，载气要先开后关等。给同学们讲清楚可能造成的影响、危险以及对仪器的损害等不良后果，提醒学生们在操作中更加细心。在学生实验时，仍会有部分学生“迷迷糊糊”，少数学生不够积极主动去操作，也会有少数学生存在胆怯心理，担心安全或怕把贵重的仪器弄坏，导致实验时畏手畏脚等现象，因此一定要严格要求，不训斥多鼓励，加强指导，发现问题及时纠正。在实验过程中指导教师既可以主动提问和启发，引导学生思考，也可以通过师生讨论等形式把相关的基础知识、生产和生活中的一些应用实例结合进来讲，活跃实验气氛，这样既可加深学生对实验原理的理解，扩展知识面，还可以提高实验兴趣。指导教师在注意学生仪器操作的同时，也应注意观察试剂配制和样品处理等基本操作。在仪器分析实验时，学生往往对基本操作重视不够，如移液管的使用、标准系列溶液配制、样品处理等。发现操作不规范，要及时纠正，让学生养成规范地进行基本操作的良好习惯。要让学生清楚这些基本操作对实验结果的好坏程度与仪器操作同等重要。另外，指导学生利用计算机软件处理数据、绘图也是仪器分析实验教学的一项任务。我们让学生将所得到的实验数据输入到计算机内，指导学生利用excel或者ori-gin软件现场进行数据处理、作图，让学生逐步学会利用计算机软件处理实验数据，培养其计算机应用能力，同时对其实验数据进行分析、评价，对数据中出现的异常，分析其产生的原因。现场处理数据所得结果作为评价实验成绩的一项重要参考。

4仪器设备实行开放式管理，培养学生实践动手能力

开放实验室可弥补传统教学培养模式的不足，有利于提高实验教学质量和学生的实验动手能力，有利于提高实验室设备和资源的利用率［4］。为提高资源的使用效益，使学生的实践动手能力得到进一步的锻炼，仪器分析实验室的仪器设备实行开放式管理。学生在进行大学生创新项目、学校SRT项目、毕业论文设计或者是参与教师的科研课题时，可根据需要向实验中心预约使用仪器设备。但大型仪器设备的使用与维护与开放实验室存在着一定的矛盾。为了保障仪器分析实验室的开放和大型仪器设备的正常运转，学院引入了“大型仪器综合管理平台”系统。该系统可通过校园网实现对实验室和仪器设备全过程信息化管理。管理上采用指导教师负责，学生资格审查准入制度。获得使用资格的学生可以通过校园网进入化学实验教学中心大型仪器管理系统，预约使用时间，并在预约的时间内，刷校园卡上机，独立操作仪器设备完成实验。资格审核以及仪器使用信息的在线管理对于学生能够起到正面的督促作用，由于责任到人，能促使使用人认真的学习仪器的操作规程，小心谨慎的进行仪器操作，有利于提升学生的实践动手能力和责任心，并且保证了大型仪器设备的正常运转。

5提升教学质量需进一步采取的措施

为了进一步提升仪器分析实验课的教学质量，在现有水平和成绩的基础上更进一步，保持一个良好的发展势头，还应该注意以下三个方面:(1)随着科技的进步，新仪器、新方法不断出现，要使学生能够及时了解新方法和新技术，就必须不断增加与新仪器、新技术相适应的教学内容，而如果没有相应的仪器设备是做不到这些的，因此，实验教学用的仪器设备的更新、添置也应当做到“与时俱进”。(2)实验内容要不断更新。尤其要与实际生活和科研相结合，把一些科研成果转化为实验内容，或让学生用仪器方法解决有关科研和实际生活中的一些问题。还可开设一些比较大的综合性实验。通过联合使用多种仪器方法解决问题，使学生得到较为全面的仪器方法训练。(3)发展和完善虚拟仿真实验室。“虚拟实验室”的出现和发展对仪器分析的教学显示出有效的辅助和促进作用［5］。“虚拟实验室”可以模拟实验现象和操作流程，让学生有针对性地熟悉和操作各类大型仪器设备，能够弥补实验条件有限带来的弊端。虽然“虚拟实验室”无法代替真实的实验环境，但作为一种虚拟的、直观的、灵活的辅助技术和手段在仪器分析实验教学中有着独特的优势。可以在很大程度上缓解由于实验条件和客观资源的缺乏对学生仪器分析实验需求的限制，使学生有机会了解高新仪器，观察仪器的内部结构与原理。发展和不断完善“虚拟实验室”，充分发挥其教学辅助作用，也是搞好仪器分析化学实验课程教学的一项重要措施。

6结语

为优化分析化学实验课程的教学效果，提高教学质量，结合仪器分析化学实验课程的特点以及学院的教学条件，我们在教学过程中采取了一系列改进措施。实践证明，这些措施实施以来，取得了较好的教学效果，主要表现为:学生对仪器分析实验课重视程度提升，学习积极性高，态度认真，仪器操作水平、实验结果和报告质量都普遍提高。尤其是后续实验课程教师以及毕业论文指导教师对于学生独立运用大型仪器设备进行实验能力的肯定，更是对教学质量的提升的有力佐证。

仪器分析论文范文第3篇

作者：亓云鹏 柴逸峰 范国荣 宋云龙 陆峰 单位：第二军医大学药学院药物分析学教研室

实验教学无疑是理论课教学的有力补充，通过实验教学可以将相关的理论知识具体化，同时使学生学会分析仪器的基本操作和问题解决方法;但是，部分学生在实验课上习惯照方抓药、不假思索，导致他们感觉深奥的理论知识与具体的分析仪器之间尚存在不小的距离，有54．8%的学生认为实验教学与理论内容脱节，33．3%的学生则反映对仪器感觉陌生，仅14．4%的学生认为示教实验能达到预期效果。其他反馈我们在调查中还请学生各抒己见，谈谈他们学习本课程的体会。大部分学生都畅所欲言，有的认为理论课知识太抽象，而面对仪器又感觉太难，有的希望了解所学知识在具体应用中的方法与思路，有的同学建议仪器构造与使用方法最好在实验课上讲，有的学生希望老师提供仪器的说明书。上述反馈说明学生希望能综合掌握理论知识与分析实验技术的要求，也为我们进一步改进教学效果提供了很好的思路。

在开课之初，学生对本课程抱有较高的兴趣和热情。随着内容的深入，有些学生可能感觉越来越难而降低了学习积极性。为此，教师应从多学科的背景知识中，择取合适的切入点，然后自然地引出对理论知识和仪器技术的介绍。我们在教学实践中，就从日常生活现象、科学发展史等内容中寻找切入点。比如，在介绍质谱法一章时，我们首先提问“同学们是怎样吃核桃的”，学生回答“用锤子砸开”，我们再问“砸开后发生什么现象”，学生很快回答“核桃裂成了碎片”。基于这样一个日常生活中的常见例子，我们再引出质谱法的原理:分子(核桃)在外力(锤子)作用下裂成分子碎片，再由分子碎片(核桃碎片)获得质谱图，进而反推出分子结构，而在介绍质谱仪的构造时又可以将“锤子”、“砸”等与“离子源”、“离子化”等术语相呼应。通过设计生动有趣的切入点来介绍相对枯燥抽象的理论知识和仪器构造，更易于学生理解和掌握。采取多种教学方式，促进教与学的互动鉴于仪器分析理论课内容比较枯燥，学生在课堂上难以建立对分析仪器的感性认识。因此，教师在教学过程中更应注重教学方式的多样化，以及促进教、学双方的互动。为此，教师在把经典内容讲深、讲透的基础上，还可通过介绍实际工作案例、分析仪器进展等内容，开拓学生的视野，提升他们的兴趣。同时，可采用课堂讨论、学生上讲台、文献报告、分析仪器使用心得交流等多种方式开展学习和讨论，鼓励学生在课前、课后来实验室旁观研究生使用分析仪器的情况，甚至尝试新的教学形式，形成教与学的良好、有效互动。在理论和实验教学中注意知识点的呼应仪器分析课的特点之一就是知识点比较分散，这也是学生感觉本课程内容不易梳理、掌握的主要原因。因此，教师在进行教学设计时，应注意在理论教学和实验教学中对重要的知识点有所呼应，即在理论教学中加强对实际应用的介绍，在实验教学中则突出理论知识的指导作用。例如，在理论课上，学生学习色谱基本理论可能会感觉比较枯燥、空洞，对此，教师可在实验课上提问，“大家看到的这个色谱峰为什么类似正态曲线?基于色谱基本理论，请大家分析一下3μm与5μm填料的色谱柱哪个分离效果好”。帮助学生回忆、理解理论课上学习的有关内容，同时也在理论、实验课中将重要内容反复强化、提高教学效果。

提高理论知识与实际工作的结合度为解决学生“不知道这些仪器分析技术在实际工作中如何应用”的困惑，培养学生综合运用知识的能力，提升学生药物分析的综合素养，我们在近年的仪器分析教学实践中，开展了一系列教改活动［4，5］。理论课上开展基于《中国药典》的仪器分析实验设计，即指定一种《中国药典》收载的药物，请学生根据《中国药典》规定的仪器分析方法进行实验设计，并进行报告。通过这个过程，学生可以了解和熟悉仪器分析如何在药物分析实际工作中发挥作用。大部分学生对此显示了较高的兴趣，54．8%的学生认为该教改活动理论联系实际，增加对理论课和药典的了解;在实验课上，我们以一种中药材为对象，组织学生开展了由柱色谱分离纯化－活性成分薄层色谱鉴识－高效液相色谱测定有效成分含量－气相色谱检测有机溶剂残留量组成的模块化色谱分析设计性实验。通过这个过程，学生可以熟悉和掌握上述主要的色谱分析技术，消除对分析仪器的陌生感，同时也对中药分析的一般流程有所了解。对此，大部分学生也能积极参与，并认为增加对理论课知识的了解(38．1%)。但是，学生基于有限课时内的学习，对于实际工作的认识不可能非常准确到位，因此部分学生反映上述教改活动难度较大，说明有的学生在完成该类任务时尚存在困难。因此，如何将仪器分析经典理论与实际应用有效融合，提高学生的接受度，也是我们需要继续深入思考的问题。仪器分析领域发展迅速，内容丰富，学好这门课程，将为学生后续课程的学习乃至今后的实际工作打下重要基础。通过这次问卷调查，我们进一步明确了学生在学习仪器分析中存在的障碍和诉求，也为今后进一步改进教学效果提供了思路.

仪器分析论文范文第4篇

色谱分析法的分析、分离效率比较高，它是一种高效率的生态环境监测分析法。色谱分析法，主要是通过混合物中的流动相与固定相具有的分配系数、亲和作用以及吸附作用等多个方面的差异对化学物质进行合理的检测，对色谱曲线进行分析之后，不仅能够定性样品，还能够定量分析样品。我国环境检测中经常采用的色谱分析法，主要包括：离子色谱法、高效液相色谱法以及气相色谱法。

1.1离子色谱法

离子色谱，实质上就是高效液相色谱中的一个组成部分，主要对氯、氟、硝酸根以及硫酸根等一系列阴阳离子进行分析。离子色谱是唯一一种能够同时作多组分痕量阴离子快速分析的分析方法，非常适合分析酸雨成分，所以在生态环境监测中的应用范围十分广泛。

1.2高效液相色谱

高效液相色谱法，实质上就是一种向色谱柱液体流动相施工高压，以此分析分离液体的方法；高效液相色谱法具有灵敏度高、效率高以及速度快等一系列优点，主要是分析与分离一些分子量大、挥发性低以及热稳定性差的有机污染物，而这一类有机污染物在所有有机污染物中占据80%以上，例如：微囊藻毒素、多环芳烃类等。

1.3气相色谱法

气相色谱法在早期就已经广泛应用于我国土壤、水质以及大气等一系列环境样品的分析中，尤其是对样品中含有的甲苯、苯等多种有机污染物的分析。就目前来看，全球已经了解与掌握的有机化合物种类大约有300多万，其中具备挥发性的有机化合物大约占有所有有机化合物的20%，气相色谱法主要是对具备半挥发性、挥发性的有机化合物进行分析。我国早在1989年就已经准确确定了68种有毒污染物，采用气相色谱法进行定量分析与定性分析的有毒污染物有58种，主要包括：有机氯农药、苯系物以及挥发性卤代烃等一系列物质，充分表明气相色谱法运用于生态环境监测的重要性。

2结语

我国经济的快速发展，人类的生产、生活对生态环境造成了巨大的影响，污染物的数量与种类呈现快速增加的趋势，对于在线仪器分析技术也提出了新的要求。现阶段，质谱联用技术、原子吸收光谱以及气相色谱法在生态环境监测中的运用范围越来越广泛，不仅提升了环境监测数据的精确性，而且还推进了环境监测工作的开展。

仪器分析论文范文第5篇

1.1样品制备分析某一高分子材料，首先必须预处理样品，目的是尽可能分离各组分。通常采用的方法是溶剂萃取法，该方法是根据在不同溶剂中的不同溶解性能从而将不同的高分子材料分离出来。不同的高分子絮凝剂所用的添加剂各不相同，选择适当的萃取剂是非常必要的。选择依据是尽量选择那些对聚合物溶解度小而对添加剂溶解度大的溶剂。

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。

4透射电镜（TEM）的应用

透射电镜是利用能量的损失及其方向的改变来测量样品的厚度。在操作时，将液体样品滴到有支持膜的铜网上，再用滤纸吸去多余的液体，晾干后放入电镜内即可。该文介绍了以上几种大型仪器在高分子絮凝剂的结构分析表征以及絮凝性能方面的应用。可以看出，现代仪器分析技术在研究高分子絮凝剂的性能，并使之应用到废水处理当中具有很好的发展前景，值得深入探讨。

仪器分析论文范文第6篇

一、前言

微电子技术的发展，为通讯、信息处理和生产、生活及办公自动化等领域带来了巨大的进步，使人类的生活方式、思维方式和社会的产业结构发生了巨大的变化，将人类带入了信息时代。

在电子技术深入发展的同时，一项新的技术棗微机械技术悄然的诞生。微机械发展迅速，具有巨大的发展潜力和应用前景。许多科学家坚信，它将成为继微电子技术之后又一项推动社会迅速进步的革命性技术。

微机械的全称为微电子机械系统，是以微电子技术和微加工技术为基础的一项新技术。早在六十年代，微机械技术的概念就开始萌芽，一些富有创见的科学家开始探索用硅的微加工方法，制作传感器、执行器和控制器，并设想将它们集成在微小的几何空间，从而形成高度自动化、智能化、可以大批量生产、价格低廉的微电子机械系统。八十年代末，微机械压力传感器等技术的成熟并市场化，IC工艺制作的静电微电机的研制成功，标志着微机械技术已经发展成了一门独立的新兴学科。在科学家们的推动下，微机械技术受到了美国、德国、日本等发达国家的重视，投入了大量的人力物力，十余年间，微机械技术取得了众多新成果，微机械技术透浸到众多领域，产生了巨大的经济和社会效益，展现了美好的前景。

二、微机械元件

微机械元件既可以作为独立的器件，应用于宏观的机电系统中，又可以作为微机械集成系统的单元，是微机械迄今为止研究和开发的主要内容。

微机械的研究主要集中在硅基器件上，这与硅的良好的机械性能和与IC工艺的兼容性有关。早期研制成功并商品化的器件是结构简单的传感器棗硅压力传感器，这种传感器性能优良，成本低廉，市场增长十分迅速，95年产量为5千万件，预计2005年产量将达1亿2千万件[1]。1995年全球传感器市场为60亿美元，其中约4分之1为微机械传感器，微机械传感器从起步至今仅十余年历程，发展如此迅速，表现出微机械技术的强大的生命力。

微机械传感器市场潜力仍非常大，不仅可以进一步替代传统传感器，由于其价格低廉，必将在更多领域得到应用，从而开辟更广阔的新兴市场。国际上许多著名的公司如，Rosemout、AnalogDevices和Motorola均有积极的微机械传感器市场发展计划。

（一）微机械元件应用

微机械器件的优势在于大批量生产时成本低廉，产品的性能-价格比明显优于传统器件。目前具有广阔市场的应用领域包括：

1、多功能绝对压力传感器

石油危机和人们对环境保护的要求，使汽车制造商必须改进油料燃烧的经济性，提高汽车单位重量油料的行程，改善汽车尾气质量。基本的方法是严格控制燃料与空气的比例。这种控制系统的关键元件为多功能绝对压力传感器。1995年这种传感器产量为二千五百万件。

2、医用压力传感器

在使用微机械传感器以前，测量血压用的是可靠性较低的普通压力传感器。这些传感器在使用前须稳定化和标定，测血压的费用较高。

汽车用多功能硅压力传感器研制成功，激励人们成功地开发出医用压力传感器，这种医用传感器使用前不需标定和稳定化，使用费用很低，在严重的疾病的诊断和治疗棗如心脏手术等医疗中得到广泛应用，1995年产量为一千八百万件[2，3]。

3、加速度传感器

九十年代初，硅加速度传感器已由实验研究转入实际应用，应用于汽车车祸传感和刹车及安全汽囊释放控制系统。95年年产量逾五百万件[4]。在过去的二十中，虽然美国由于汽车数量增加车祸的数量增加了75%，而车祸死亡率却减少了50%。这与微机械加速度传感器在汽车中的应用有很大的关系。

二、市场预测

十年前，微机械器件仅有硅压力传感器具有较大市场应用，而如今，加速度传感器已在几年的时间中产量由20万件增加到近2千万件，而许多其它微机械器件也逐步商业化，市场价值达数十亿美元。现在，非传感器类微机械器件的市场还非常小，但有理由预测，在今后十年，非传感器类微机械器件将会有明显增长。

近期有较好市场前景的微机械器件有：

1、压力传感器

微机械硅基压力传感器将进一步增长，应用于汽车和智能化网络输出等方面[5]。汽车传感器的应用包括：燃油汽化、高压喷油、发动机的多功能压力传感器、电子刹车等。

2、惯性传感器

惯性传感器发展十分迅速，包括加速度计、转速计和陀螺仪等，主要应用于汽车稳定性控制和驾驶控制及虚拟现实控制器等方面，以汽车安全气囊释放为目标的加速度传感器已经开发成功，尺寸仅为3mm×3mm，量程为5g，预计价格为每件15美元[6]。

惯性传感器可作为智能惯性导航的核心器件，应用于汽车、飞机和航天器件的驾驶和控制，

3、流体控制器

流体器件，如压力阀，将逐步商品化并有较快的增长。但目前微机械流体器件由于操作温度范围较窄，压力和流量控制范围较小，与流体的相容性有限，还不能很好满足传统商业领域的需要[7]。

4、数据存贮

复杂软件和影相技术对大量信息存贮的需求，促进了高密度存贮技术的研究，多项高密度存贮技术正在开发之中，在微机械技术领域，有良好商业前景的存贮技术的研究包括：

（1）用芯片上的伺服电机驱动硬盘磁头，可以实现0.1μm精密定位，存贮密度可达100GB/in2[7]。

（2）IBM开发了一种塑性存贮盘读写技术，用微机械技术制作“笔尖”，在“写”时，在塑性盘上形成凹坑，而读时，与早期的唱片机读的方法一样。用该方法，已实现存贮密度达20GB/in2[8]。

5、显示器芯片

德州仪器开发微转镜显示芯片技术已愈十五年，现在已经开始少量生产种芯片[9]。还有其它硅谷公司也在开发该项技术。微机械显示芯片将最终实现市场化，可望在巨大的显示器市场占有一定份额。

6、微机械通讯器件

正在开发中的光纤微机械反射调制器，有希望实现居民实时影相通讯，有希望得到迅速发展[10]。

7、CMOS热电堆传感器

用氧化物/氮化物支撑的n型多晶硅/p型多晶硅红外传感和电功率传感元件可以用CMOSIC工艺制作，绝热是通过在CMOS热氧化物下面的体硅腐蚀工艺实现的。硅的氧化物和氮化物对8至14微米的波长敏感，可用来监测房间的异常侵入。温升（几mK）用热电堆来检测[11]。预计该元件在民用、工业和军事上都有广阔的应用前景。

8、CMOS热压力传感器

利用压力对空气热传导性能有影响，可以制成测量气体压力的CMOS压力传感器。目前研制的器件，可用来测量102至106Pa空气压力[12]。

9、CMOS热、通风和空气调节（HVAC）多功能传感器

热、通风和空气的调节须测试温度、气流和空气的湿度。将热电堆、热压力传感和测量湿度的指状电容利用CMOS技术集成一体，便构成了HVAC传感器[13]。这种传感器将在人类高质量生活环境的控制中发挥重要作用。

四、微机械仪器

由于微机械技术能够以较低成本制造出尺寸微小的机械结构，并且可以将传感器、执行器、控制器集成了一体，因此在测试仪器等方面表现出了巨大的优越性。

1、微机械电泳仪

在细长的毛细管两端加上直流电压，管中注入离子导电液体，将发生电泳运动，将分析的样品注入毛细管一端，不同分子量的集团将以不同速度运动，从而形成按分子质量的分布排列，在毛细管的侧面用放射线或荧光可以测定试样的组成。如某一组DNA的组成。

用微机械方法制作的电泳仪比传统电泳仪有很大优越性，不仅价格低，而尺寸小，仅为传统电泳仪尺寸的10分之一，速度快也提高10倍，而且测试结果更加准确[14]。

2、微机械质谱仪

电泳仪可用来分析试样的分子组成，而质谱仪是用来分析试样的原子组成的。在质谱仪中，首先将试样气化，然而在真空中电离，再用电场使离子高速运动，并在磁场中将不同质量的离子分离到不同的运动轨道，同探测器检测，即可分析原子组成。用微机械方法制作这种质谱仪正在开发之中，预计可以将尺寸缩成掌上型大小[15]。

3、微机械细胞计

通过将细胞悬浮在液体中，注入装有透明液体的试管。注入时，细胞悬浮液在试管透明液中形成很细的一条液柱，液柱非常细，可以从试管侧面测定单个细胞的形状、尺寸、光学特性，进行统计学研究。这对医学研究非常有益。现在这种仪器十分昂贵，而用微机械方法制作细胞仪的中的微结构十分便利的，微机械细胞计将能用来确定含量仅0.1%的血细胞[16]。

4、微机械染色体链成反应仪

现有技术尚无法测量数量非常少的DNA的结构，只能通过复制DNA的染色体，使数量增多之后才能测定。利用加热时DNA双螺旋蛋白质分子的融解，分解成两条单链，冷却时，在适当的反应试剂中，试剂分子与每一单链相互组合，形成两条双链DNA。重复上述过程，将使DNA分子大量增殖[17]。

用微机械方法制作的链式反应仪，可以在几分钟内完成DNA的样品复制，比传统仪器快5至10倍，而且，可以节约价格昂贵的反应试剂。随着医疗对DNA测试需求增加，成本低、性能优良的微机械链式反应仪将会有较大市场。

5、微机械重金属探测仪

用微机械方法可以制成阳极溶解式重金属探测仪，利用重金属特征电位和电离电量来检测样品中重金属含量，微机械方法可以制作出尺寸较小的便携式重金属探测仪，可以在现场监测重金属污染[18]。

6、微机械血液测试仪

以微机械生物化学传感器为基础的血液手持型测试仪，可以快速测试血液中的CO2、K+、Na+、C1-、葡萄糖、尿素、pH值等多种指标[19]。这种血液分析仪的开发成功预示着化学分析仪进入一个崭新天地。

五、结论

短短的十余年时间，微机械从诞生至今，从原理研究，器件开发到仪器研制，已经积累了众多成果，形成了一个对人类社会众多领域都将发生重大影响的丰富多彩的新学科。目前在微机械传感器表现出了强大的生命力，在传感器市场占有已达1/4以上，并且开拓出汽车安全汽囊释放控制系统等高经济附加值，高社会价值的新型产品，而在微机械陀螺仪、生物和化学传感器等方面的研究成果，表明微机械在众多领域将发挥巨大的作用，产生巨大的经济价值，将对人类社会生活带来巨大的进步。

微机械仪器的开发和研究成果表明，人类已经有能力开发出品种众多、成本低廉的便携式或掌上型仪器，测试速度快，测试结果更加精密，这将使越来越多的人得到高质量的医疗、保健，更多的人有条件从事高层次的科学研究。

与微型计算机相似，微机械器件的优势在于大批量生产带来的价格优势，因此，现在取得商业成功的主要是那些有巨大市场的项目，如力学传感器，但随着各种模块式器件开发，可以期望组合成种类众多的仪器和系统，实现微机械产品的多样化。

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G.Yee,etc.Proc.Solid-StateSensorandActuatorWorkshop,HiltonHead,SC,USA,June,1996

NewProgressofMEMSComponentandInstrument

DalianUniversityofScienceandTechnologyShaoPei-ge

ChangchunInstituteofandOpticsandFineMechanicsWangLi-dingRenYan-tong

仪器分析论文范文第7篇

使用TMS-PRO食品物性分析仪，采用压缩、穿刺、剪切、TPA4种测试模式对5种榨菜进行测试。榨菜样品制成长10mm、宽8mm、厚8mm的标准长方体块。具体测试条件和测试参数如下。

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。

3结论

通过实验表明，压缩、穿刺、剪切、TPA测试结果与感官评分都有一定的相关性，可以使用这些仪器测定模式研究榨菜的脆性。其中，最大穿刺力与感官评分之间相关性极其显著，皮尔逊相关系数达0.889，使用穿刺测试方法预测榨菜脆性优于压缩、剪切、TPA等测试方法。通过多元回归分析表明，以各种仪器测试参数为变量均可构成回归预测模型，其中以最大穿刺力为自变量的回归模型最优，该回归模型为Y=0.068+0.386X3；再经过验证，该模型满足预测精度要求，可以应用穿刺测试法代替感官评定法预测榨菜脆性。

仪器分析论文范文第8篇

分析化学、仪器分析和波谱分析等专业课已经成为很多高等院校的必修课，将现代仪器分析课程纳入研究生学习的基础课，如果在教学模式与授课对象上没有随着相应转变，将涌现出大量问题［1］:一些教师对于教学方法选择不当，他们将现代仪器分析的课程像本科时期一样仅局限在分析方法的原理或笼统地介绍应用的范围这些层面上。针对研究生这类从事科研工作的人才，通过这些课堂上获得知识，不能及时结合实践来应用在自己的科研工作中，则只能将知识掌握到一知半解的程度。因此产生理论与实践的脱节、原理与仪器的剥离，严重制约着研究生迈入实验室从事科研的步伐［3］。现代仪器分析课程所涉及荧光光谱仪、紫外分光光度计、傅里叶变换红外光谱分析仪、原子吸收光谱、X－射线单晶衍射仪和粉末多晶衍射仪、质谱分析仪等。这些大型仪器均有着造价高、数量稀少的特点。因此，学生难接触这些实物，老师课堂上所描述的工作原理和操作流程仅能在脑海中想象画面，而不能亲身经历与亲自动手实验。众所周知，解决任何问题都必须经历以下过程:理论方法、处理过程、结果分析。现代仪器分析技术应用在解决科研中所遇见的问题时势必经历方法选择、仪器实验、数据结果分析几个阶段。目前，很多高等院校承担现代仪器分析课程的老师都忽视了对仪器测试结果分析的相关软件的介绍。这方面，没有专门的课程来传授，现代仪器课程中仅局限在对图的简单分析，而对从实验结果到图的来历只字不提，如红外光谱图、核磁共振图谱、质谱图等。在用到时只能自学这些化学软件(如Nuts、Origin、Shelxtl等)，其过程费时费力，甚至有时找不到教学资料。

2现代仪器分析教学改革建议

2．1优化授课内容，突出教学重点尽管现代仪器分析的方法多种多样，仪器种类多、更新快，但不少的分析方法和实验仪器有着相似的原理与特点。为了更好的讲解，在教学的过程中可以将现代仪器分析课程的内容分为电化学分析法、色谱法、光学分析法、热分析法、核磁共振波谱法及质谱法等几大系统。在各大系统的讲解过程中又可分为:发展历程、基本原理、仪器结构、操作流程和注意事项，以及实际应用这五大模块。将每个系统分模块教育的过程中，不仅能使学生各个击破知识点，又能在这五个模块中，侧重地介绍原理和实践应用这两大模块［4］。还可采用比较法的教学方法，以比较为出发点，将原理和应用等一并讲授，使知识层次分明，条理清楚，学生感到主线清楚，更容易理解，起到事半功倍的效果。随着不同类型分析方法的学习和同类分析方法学习的深入，再结合理论与实践、原理与仪器的融合，让学生从中学会举一反三、触类旁通。

2．2推进实验改革，提高动手能力现代仪器分析所涉及的仪器都有数量少和造价高的特点，而且随着科技信息化与智能化的发展，现代仪器改革与更新迅速。针对这些情况，在课堂的教学过程中应采取相应措施:百闻不如一见，无论在课堂上实验仪器讲解的原理多么详细、操作流程如何清晰，也没有亲自动手完成整个行程来得实际。因此，尽本校所有资源的最大利用率来满足教学，在理论课程外组织学生分小组进入实验室，有时即使不能每人都动手操作，也可以通过实地观摩或者老师的操作来深刻地认识和了解本仪器的知识。对于本校没有的现代大型仪器，可以结合多媒体的方式代替传统的书面教学。换句话讲，应用幻灯片将仪器的操作流程做成视频，学生在学习观看的过程中犹如身临其境，达到置身在整个仪器操作过程中的目的。在课程教学过程中，对那些更新迅速，处在世界前沿的大型仪器，教师可以利用一些图片来做简单地介绍，使研究生了解前沿知识的同时跟上时代的步伐。

2．3重视数据分析，促进学以致用众所周知，现代仪器分析是应用大型分析仪器做检测，有时并不能直接得出所需的结果。这就需要借助特定的软件来对数据进行系统化的处理，得出直观的表格和图画，以便形象地分析实验结果。例如应用核磁共振波谱法获得有关化合物分子结构时，采用脉冲傅里叶变换核磁共振波谱仪(FT－NMR)，这一实验在几分钟内即可完成。但所得实验数据并不能直接用于分析化合物分子结构，首先需要应用Nuts软件，将实验所得到的原始数据转换成NMR谱图，再通过这个谱图直观地分析出化合物分子结构的信息。除此之外，像Origin软件常常用于将表格转化成图表，使数据的增幅走势比较直观。尤其粉末多晶衍射仪和X－射线单晶衍射仪所涉及的解晶体软件更是多种多样。由此可见，将现代仪器分析课程所学的知识应用到现实科研工作中，所需要掌握的学问领域很广。一方面，将原始数据转换成直观数据的工作范畴，需要多种多样的软件和计算机知识作支撑。故在学校有条件的情况下，应尽可能开设与现代仪器分析相配套的化工软件课程，利于学生今后对所学内容的学以致用。另一方面，现代仪器分析课程教学过程中，尽可能将直观数据分析纳入重点，达到能从中分析出自己所需的信息，或者找出与预测结果相悖的原因。

2．4结合成功案例，增强学习兴趣结合当代成功案例以及自己的科研案例，教师在课堂上通过选择其中典型案例进行解剖分析，并组织研究生有针对地进行研究讨论，进而引导他们从个别到一般，从具体到抽象，在实际案例中循序渐进地去理解和掌握现代仪器分析方法的原理与试验结果的分析等。另外，仪器分析是应用性学科，或者说是科研过程中的一种工具手段，与生产实践以及生活紧密联系。在传授课程内容时，教师可以适时地引入当时社会的热点事件。比如当年三聚氰胺奶粉相关的知识:奶粉质量检测指标之一的蛋白质含量测量;通过“凯氏定氮法”测量蛋白质的含量，以测定含氮量来估算蛋白质的含量;现代仪器分析的多种分析方法综合应用，来推测出三聚氰胺的化学式以及含氮量。针对地沟油的分析学习，也涉及到很多仪器分析法。

2．5用多媒体教学，使内容形象化针对现代仪器分析理论教学内容上抽象、繁琐的特点，结合多媒体技术，在授课的PPT中通过添加大量新型仪器的原理剖视图和模拟视频的展示，使学生对相关的仪器有较为形象直观的认识了解。这种方式不仅可以吸引学生，新型仪器原理剖视图的展示让学生对分析方法的原理产生深刻认识，他们还能从模拟视频中获得操作流程的知识，学习和掌握后达到学以致用的目的。总之，运用多媒体教学技术，对理论内容和仪器操作进行动态的、交互式的学习，以直观立体的授课方式提高学生的学习积极性。

2．6创建网络平台，加强师生互动信息化、网络化纷呈的21世纪，大学教师应该紧跟时代的潮流，顺应当今社会的发展，学会将这些高科技的网络化成果应用在自己的实践教学中来。比如QQ软件、微博、小木虫和其他聊天软件，不仅教师与学生共聚一堂各抒己见来延长课堂上的宝贵时间，还能讨论学术知识和求助科研中遇到的问题。另外，从另一层次来看也打破一届为师的局面，即促进各届学生间交流，在长期的交流与互动过程中建立和谐的师生关系。因此要积极探索拓宽师生交往的渠道与方式，从制度上保证师生有一定的交往频率，使师生的思想在交往中交流、碰撞和整合。

3结论

综上所述，现代仪器分析课程是多个学科领域开展工作不可或缺的工具，仪器的最大价值就是使用。作为教师，教学的目的是为了让研究生掌握分析方法的原理知识和仪器的操作技能，同时重点培养学生的学以致用的能力。实践证明，通过采用理论与实验协同教学、多媒体与成功案例融入课程、数据处理软件和师生互动走进教学课程，可以使学生的实践动手能力、独立思考能力和创新能力在开放性实验中得到极大的锻炼，为后续的科研、工作打下坚实的基础。

仪器分析论文范文第9篇

网站基于动态数据库技术构建。Apache是目前应用最广的Web服务器，PHP是一种类似ASP的易学的脚本语言，而性能和功能均比ASP要强，而MySQL是一个Linux上应用最多的数据库系统，特别是用于网站建设，这3款软件均是自由软件，是架设数据库驱动的动态网站的最佳组合［3］。因此，本网站采用Apache+PHP+MySQL平台构建。网站采用启发式的问题教学方法。在首页设置了知识点搜索功能，学生可以带着问题输入关键词搜索内容进行主动学习。在网站的每一个学习页面均设置有搜索框，方便学生随时搜索相关内容。网站首页如图2所示。教学课件采用FLV格式。FLV是FlashVideo的简称，是一种新的视频格式，它形成的文件小、加载速度快、易于网络观看，已成为当前视频文件的主流格式［4］。本网站的教学课件根据本专业教师多年来的授课教案经过修改、转换制作而成FLV格式，不但保证了清晰度，还加快了网络传输速度，更适于在线教学使用。多媒体动画包括教学录像、Flash仿真实验、3D动画、动态公式和Java程序，这也是本网站的特色之一。

(1)课堂教学录像以一堂完整的教学课为单元进行拍摄。拍摄时紧紧把握教师和学生活动为主线的原则，忠实记录课堂教学的全过程，尽量使用各种镜别，完整反应课堂教学中师生活动的情绪和气氛，在各个环节中注意捕捉师生双边活动细节，全面反应教学的效果。

(2)Flash仿真实验采用MacromediaFlash8.0制作。这些仿真实验高度模拟了现实中的实验，能够提供形象逼真的实验仪器，生动地模拟实验操作过程;学生可以改变仿真实验的各种条件，得到和真实实验完全一致的结果;仿真实验通过网络强大的服务功能，不受时间、空间及器材的限制，可在线反复实验，探究实验原理，让学生随时随地的学习。

(3)3D动画采用3DStudioMax软件创建制作。我们以3D技术构造虚拟场景，进行系列3D课件的开发。设计制作了形象生动的3D动画，把书本上难以讲授的仪器结构和分析原理等生动立体地展现在学生面前，使学生身临其境，达到良好的教学效果。如在微腔传感器表面的生物分子检测的3D课件中，利用3D建模技术，全方位观察分子之间的相互作用，使教学过程形象化，让学生建立起一个全新的理念;在IgG分子在光学传感器表面的固定和识别的3D课件中，实现了光学传感仪器的虚拟建模和固定识别仿真，将整个分析测试过程可视化，动态化;在质谱仪的3D课件中，精确控制的仪器三维模型外观，栩栩如生的立体动画效果，形象地演示了质谱的仪器结构和工作原理。

(4)动态公式采用Geogebra软件制作。仪器分析课程公式多而复杂，学生不愿死记硬背。Geogebra是基于Java的软件，具有跨平台的特点。基于Geogebra软件制作的动态公式可以很方便地实现网页中方程函数的控制，从而产生具有生动画面的页面。如在二次谐波交流伏安方程和VanDeemter方程的课件中，学生只要移动滑块就可以调节公式中各个参数值，可以很直观的得到公式函数变化的图形，有助于学生深刻理解公式里各参数的意义。采用Geogebra软件制作的动态公式，趣味性强，化抽象为形象，将公式里面死板的字母组合变成了生动的图像。

(5)设计了针对重要原理教学的Java程序。基于Java的教学程序具有良好的交互性和平立性，成为开发网络课件的理想工具;这些程序不需要任何插件，下载到本地即可运行。如在光电转换和傅立叶变换Java程序中，学生改变程序中的各种参数，可以观察到基本原理是如何运用到不同的具体情况，有助于深入掌握这些基本原理。网站还设计了一些寓教于乐的Java小游戏，学生们很感兴趣。这些多媒体动画的教学效果是传统教学无法达到的，使学生不仅容易学，而且喜欢学。移动课堂的实现。移动多媒体具有传统多媒体的所有功能，可以出色的完成多媒体教学任务，与此同时，移动多媒体的便携性、易用性和可扩展性又决定了它比传统多媒体具有更广泛的应用空间［5］。随着移动互联网的快速发展，为了可以使学生通过Wap手机登录网站进行学习，我们精心制作了专门的WAP访问页面，真正做到课堂上下内外随时随地的学习。学生还可以通过微博和RSS订阅来及时跟踪网站的最新学习内容。

学生可以随时随地的学习，不受时间、空间限制，成为真正的掌上移动课堂。互动交流功能的实现。与一般教学网站不同的是，本网站将在线答疑、投票系统、学习反馈和评分功能等整合到每一个教学单元中。学生学习完任一单元后，都可以就本单元和老师、同学实现互动交流，还可以通过投票系统和评分功能将学习效果及时反馈给老师，真正做到了实时的全方位互动。

2结论

多媒体及全球化的网络教学为高校课程与教学改革提供了一个全新的教育时空，网络课程的优势必将为越来越多的人所认识和重视。仪器分析多媒体教学网站是我们在课程教学活动中所作的初步探索，实践证明该方法在创新人才方面取得了事半功倍的效果。可以预见，随着网络多媒体课程的普及，网络教学必将成为新世纪的主流教学模式。

仪器分析论文范文第10篇

[关键词]AD转换采样离散化FFT频谱显示

一、概述

音频是多媒体传播中的一种重要媒体。人耳所能听见的音频信号的频率范围大约是0.02-2OkHz，其中语音信号大约分布在0.3-4kHz之内，而其他自然声响是全范围分布的。声音经过模拟设备记录或再生，成为模拟音频，再经数字化成为数字音频。这里所说的音频分析就是以数字音频信号为分析对象，以数字信号处理为分析手段，提取信号在时域、频域内一系列特性的过程。

各种特定频率范围的音频分析有各自不同的应用领域。对于0.3-4kHz之间的语音信号的分析主要应用于语音识别；而对于0.02-20kHz之间的全范围的语音信号分析则可以用来衡量各类音频设备的性能。所谓音频设备就是将实际的声音拾取到将声音播放出来的全部过程中需要用到的各类电子设备。

二、实施方案

1.采样方法。由于32位MCU-LPC2148是60M的单指令周期处理器，所以其定时精确度为16.7ns，已经远远可以实现我们的40.96KHz的采样率，而且控制方便成本便宜，所以我们选择由MCU直接采样。

2.处理器。由于快速傅立叶变换FFT算法设计大量的浮点运算，而一个浮点占用四个字节，所以要占用大量的内存，同时浮点运算时间很慢，普通的8位MCU一般难以胜任。综合内存的大小以及运算速度，我们采用Philips的32位的单片机LPC2148，它拥有32K的RAM，并且时钟频率高达60M。

3.周期性判别与测量方法。测量周期可以在时域测量也可以在频域测量。由于频域测量周期性要求某些频率点具有由规律的零点或接近零点出现，对于较为复杂的，频率分量较多且功率分布较均匀且低信号就无法正确的分析其周期性。而在时域分析信号，我们可以先对信号进行处理，然后假定具有周期性，再测出频率，分析后即可以判别出其周期性。

对于一般的音频信号，其时域变化是不规则的，所以没有周期性。而对于单频信号或者由多个具有最小公倍数的频率组合的多频信号具有周期性。这样我们可以在频域对信号的频谱进行定量分析，从而得出其周期性。

三、系统设计

1.总体设计

音频信号经过一个由运放和电阻组成的50Ohm阻抗匹配网络后，经由量程控制模块进行处理，若为100mV-5V的电压，选择直通；另外，由于12位的A/D转换器在2.5V参考电压的条件下的最小分辨力为1mV左右，如果选择直通其离散化处理的误差将会很大，所以若信号太小，选择信号经过放大器后再进行A/D采样。经过12位A/D转换器ADS7819转换后的数字信号经由32位MCU进行FFT变换和处理，分析其频谱特性和各个频率点的功率，将这些值送由Atmega16进行显示。信号由32位MCU分析后判断其周期性，然后由Atmegal6进行测量显示。

2.单元电路设计

(1)前级阻抗匹配和放大电路设计。信号输入后通过两个100Ohm的电阻和一个高精度仪表运放AD620实现跟随作用，阻抗匹配后的继电器控制是对信号直接送给AD转换还是放大后再进行AD转换。

一般情况下，需要检测各频率分量及其功率，并且要测量正弦信号的失真度，这就要求在对小信号进行放大时，要尽可能少的引入信号的放大失真。正弦信号的理论计算失真度为零，对引入的信号失真非常灵敏，所以对信号的放大，运放的选择是关键。

我们选择的运放是TI公司的低噪声、低失真的仪表放大器INA217，其失真度在频率为1KHz，增益为20dB(100倍放大)时仅为0.004%。

(2)AD转换及控制模块电路设计。本设计中采用12位AD转换器ADS7819进行转换，将转换的数据送32位控制器进行处理。

(3)功率谱测量。功率谱测量主要通过对音频信号进行离散化处理，通过FFT运算，求出信号各个离散频率点的功率值，然后得到离散化的功率谱。通过FFT分析出不同的频率点对应的功率后，就可以画出其功率谱，并可以在频域计算其总功率。

四、软件设计

主控制芯片为LPC2148，测量周期为Atmega16实现，由于处理器速度较快，所以采用c语言编程方便简单。

五、系统测试

1.总功率测量(室温条件下)。由于实验室提供的能够模仿音频信号的且能方便测量的信号只有正弦信号，而我们用现有的一款比较不精确的信号发生器产生信号，然后进行测量，发现误差不大，在+5%以内。我们以音频信号进行测量，由于其实际值无法测量，所以我们只能根据时域和频域以及估计其误差，都在5%以内。

2.单个频率分量测量(室温条件下)。我们首先以理论上单一频率的正弦波为输入信号，在理想状况下，其频谱只在正弦波频率上有值，而由于有干扰，所以在其他频点也有很小的功率。

音频信号存在多个频点，没有一定的规律性，且实验室没有专门配置测量仪器，所以我们以正弦波和三角波作为信号进行定量分析测量，以及对音频信号进行定性的分析和测量。我们发现其数字和用电脑模拟的结果符合得很近。

六、总结

由于系统架构设计合理，功能电路实现较好，系统性能优良、稳定，较好地达到了题目要求的各项指标。该设计主要参考了大学生电子设计大赛一些优秀作品，并且电路图和表格主要参考文献以及从电子信息网上搜寻获得。

参考文献：

[1]ALANV.OPPENHEIM.信号与系统.西安:西安交通大学出版社，1997.

[2]康华光.电子技术基础(模拟部分).北京:高等教育出版社，2003.