全自動旋光儀的實驗教學探索與實踐

引言

旋光儀是測定物質旋光度的儀器。通過對樣品旋光度的測量，可以分析確定物質的濃度、含量及純度等。旋光測試法廣泛應用于制藥、藥檢、制糖、食品、添加劑以及化工、石油等工業生產，旋光儀與其他儀器聯用也可以用于化學分析、過程實時監測或手性物質的測定。儀器分析方法通常需要使用較特殊的儀器，因其簡便、快速、靈敏、準確、易實現自動化等優點，其應用范圍日益廣泛，已成為現代實驗化學的重要支柱。對應用化學專業的本科生來說，大型儀器的分析技術的掌握以及實際的操作運用是必*。而儀器分析實驗是培養學生綜合能力的重要課程，選擇合適的實驗內容和實驗方式有利于實驗教學效果的提高。儀器分析實驗要求實驗目的明確，分析時間不宜超過教學時長，在規定的實驗教學時間內，安排盡量多的實驗時間，讓每個學生上機實驗，才能讓學生通過實驗課程了解各類儀器并掌握其測試方法。因此，為掌握旋光儀的用法，設計一例數據穩定、效果明顯、可操作性強，并能與分析化學理論知識緊密結合的旋光法測試實驗顯得非常必要。

現代儀器分析實驗是應用化學專業高年級本科生的專業選修課，學分4．0，共使用10臺大型儀器，安排80學時，根據選課的人數分組，每組4～5人，采用循環模式進行實驗教學。每組4 ～5 人，儀器通常只有一臺，在設計實驗內容時，需考慮怎樣進行實驗才能讓每個學生都能把理論知識和實驗操作結合在一起，對所講授的儀器有直觀的認識，加深對儀器分析基本理論的理解，培養學生理論聯系實際和動手操作能力。為此，我們設計了全自動旋光儀測定牛奶中乳糖含量的實驗教學。實踐表明，經過現代儀器分析實驗課程的學習，學生可以很好地掌握樣品在旋光儀測試時對樣品的前處理以及測試中的實際操作等等。

1 實驗內容

1． 1 實驗目的

( 1) 使用旋光法測定牛奶中乳糖的含量。

( 2) 掌握測定原理和高準確度自動旋光儀的使用方法。

( 3) 熟悉高準確度自動旋光儀測定樣品前處理的基本方法。

2 實驗教學效果

實驗時，每人測試1 份牛奶樣品，使每位學生獨立地完成樣品前處理、定量分析所要求操作，且每份牛奶樣品的品種各不相同，防止學生只看不動手。在教學實驗過程中，首先考察學生的理論知識、實驗記錄、思考題的解答以及對該實驗的反思與評價; 其次，由任課教師在實驗過程中考察學生的實驗態度、實驗操作和分組協作過程。這些基本上能反應學生分析問題、解決問題和動手能力的強弱。在近兩年的實驗教學過程中，實驗效果評價的結果是30% 左右，7

% 的操作不理想，其余為中等水平，學生普遍掌握了旋光測試法的實驗原理、定性定量方法以及旋光儀的實驗分析條

件的優化。在實驗過程中，我們也強調了對旋光儀的維護和保養，譬如每次測試時保持旋光管外壁和樣品槽的清潔，培養學生對大型儀器的維護概念和意識，這也是在儀器的實驗教學中必須涉及到的。

儀器實驗教學的基本目的就是為學生提供一個學習各類儀器的機會，通過現代儀器分析實驗，學生體會到使用旋光儀進行測試時，實驗條件、實驗方法并不是不可改變的，根據儀器的測試要求進行樣品前處理，根據待測物質的性質和需要得到的測試結果，對實驗條件和實驗方法可進行大膽的探索與實踐; 通過實驗教學加強學生的基本技能訓練，提高學生理論聯系實際、大型貴重精密儀器設備需要具有一定技能和專業知識的人才，做到“專管共用、資源共享”，定期開展講座、技術培訓等可以提高人員業務水平和技術能力，做好機器維護。并且可以從有償服務的收益中按比例抽出一小部分作為補貼或獎勵來激發維護人員的工作熱情。

高校實驗室建設任務艱巨，絕非朝夕之功。如何培養學生的實踐能力是當代大學教學的重要任務，實驗室是鍛煉學生能力的重要平臺，它承載的內容豐富而綜合。建立合理、的實驗室是提高學生實踐能力、設計能力和創新能力的關鍵。