化學(xué)分析論文

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化學(xué)分析論文范文第1篇

1．1特殊的教學(xué)對(duì)象

1）目前多數(shù)學(xué)生是獨(dú)生子女，自我為中心的意識(shí)很強(qiáng)，他們渴望成功卻又缺乏吃苦耐勞的精神，心里想學(xué)習(xí)卻又不具備自我約束的能力；2）基礎(chǔ)課程的上課方式多為同專業(yè)、甚至是不同專業(yè)的多個(gè)班級(jí)的合班課，學(xué)生人數(shù)較多，化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)層次不齊，任課教師在課堂上很難做到照顧每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，再加上學(xué)時(shí)數(shù)的壓縮，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果直接面臨一些困惑和難題：聽課效果不好、抄作業(yè)現(xiàn)象常有發(fā)生、考試結(jié)果不盡如人意、無法與后續(xù)專業(yè)課程銜接等等；3）非化學(xué)專業(yè)學(xué)生對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)較被動(dòng)，創(chuàng)新的主動(dòng)性與積極性不強(qiáng)［3］．以某高校園藝專業(yè)為例，在大一學(xué)年的第二學(xué)期，“分析化學(xué)”課程往往與英語及一些專業(yè)課程同時(shí)開課，相比而言，分析化學(xué)知識(shí)零碎，各類公式多，且抽象、難以理解，學(xué)生學(xué)習(xí)起來有枯燥無味之感，普遍反應(yīng)記不住，因而缺乏興趣，積極主動(dòng)性不高，甚至出現(xiàn)畏懼心理；同時(shí)“重專業(yè)知識(shí)，輕基礎(chǔ)知識(shí)”的現(xiàn)象也普遍存在．因此如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課的興趣與主動(dòng)性，最大程度地發(fā)揮他們的潛能，是擺在大學(xué)基礎(chǔ)課教師面前的一個(gè)新課題．

1．2繁雜的課程內(nèi)容

“分析化學(xué)”學(xué)科在整個(gè)學(xué)習(xí)階段起著承上啟下的作用．它由一系列分析方法所構(gòu)成，主要包括化學(xué)分析法和儀器分析法，經(jīng)典的化學(xué)分析法又可分為重量分析法和滴定分析法；儀器分析法主要有光學(xué)分析法、電化學(xué)分析法、色譜分析法等等，其中每一種分析方法因響應(yīng)信號(hào)機(jī)制不同還可進(jìn)一步細(xì)分．不同的分析方法具有不同的原理、條件、儀器、特點(diǎn)和適用范圍等，既相互聯(lián)系又各自成體系，涉及的知識(shí)很廣，并且還在以日新月異的速度向前發(fā)展，各種新理論、新方法和新技術(shù)層出不窮．因此在這樣的大背景下，如何在“分析化學(xué)”學(xué)科的教學(xué)中營造一種活躍思維、主動(dòng)學(xué)習(xí)、充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位的氛圍，真正地提高課堂的教學(xué)效率，是每一位承擔(dān)這門課程的教師值得思考和探討的問題．

1．3機(jī)械的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面，簡單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，綜合設(shè)計(jì)的研究性實(shí)驗(yàn)較少［4］，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不能及時(shí)反映分析化學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀與相關(guān)學(xué)科間的滲透交叉，并且多數(shù)實(shí)驗(yàn)都是在教師的“精心安排”下進(jìn)行“照方抓藥”，學(xué)生只需按部就班地跟著教材走就能完成實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立思考的機(jī)會(huì)不多，嚴(yán)重缺乏在方案設(shè)計(jì)、樣品前處理及數(shù)據(jù)處理等方面的創(chuàng)造性鍛煉．在實(shí)驗(yàn)授課方面，多數(shù)實(shí)驗(yàn)課程仍采用傳統(tǒng)的“教師先講解原理———學(xué)生接受，然后動(dòng)手實(shí)驗(yàn)”的模式．教師“傾囊相授”，希望將所有的知識(shí)點(diǎn)都傳授于學(xué)生，但與教師的教學(xué)熱情相反，學(xué)生的積極性卻往往不高，無動(dòng)于衷，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解與設(shè)計(jì)基本依賴于教師的講解，缺乏對(duì)未知知識(shí)的探求精神以及獨(dú)立進(jìn)行實(shí)踐操作的能力．在實(shí)驗(yàn)操作方面，對(duì)于移液、稱量等基本操作，雖然教師已詳細(xì)講解并演示，學(xué)生操作仍不規(guī)范，如在減量法稱量時(shí)直接用手接觸稱量瓶，未用紙條和紙片；滴定時(shí)不注意觀察標(biāo)準(zhǔn)溶液滴落點(diǎn)周圍的顏色變化，卻不時(shí)地抬頭觀察滴定管的讀數(shù)；未進(jìn)行半滴操作等．還有一些儀器較為精密、貴重，數(shù)量偏少，不能保證每個(gè)學(xué)生都能掌握所有實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，再加上操作步驟較多，一些學(xué)生怕操作不當(dāng)?shù)貌坏嚼硐氲臄?shù)據(jù)，只簡單做一些輔助的配合工作，甚至站在旁邊“冷眼觀看”，基本上是學(xué)無所獲．綜上所述，不難看出，目前“分析化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對(duì)比較機(jī)械．所以，如何建立新型的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系，采用新穎的教學(xué)方法，賦予學(xué)生更廣闊、更自主的學(xué)習(xí)空間，使學(xué)生在知識(shí)和能力上獲得雙豐收，是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)．

1．4單一的評(píng)價(jià)方式

多年來，“分析化學(xué)”課程的考核方式為期末閉卷考試這種單一的考核形式，課程最終成績?yōu)槠谀┛荚嚨木砻娉煽儭?shí)驗(yàn)成績和平時(shí)成績加權(quán)后的總評(píng)成績．成績高的學(xué)生可能是“臨時(shí)抱佛腳”即考前幾天突擊復(fù)習(xí)的結(jié)果．這種考核方式雖然能較好地考察學(xué)生對(duì)“分析化學(xué)”課程基礎(chǔ)知識(shí)的儲(chǔ)備情況，卻不能很好地反映出他們綜合分析問題、解決問題的能力．因此，要使學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合運(yùn)用知識(shí)能力得到真正的提高，必須要建立一套科學(xué)的評(píng)價(jià)方式．

2“分析化學(xué)”課程教學(xué)改革的主要措施

2．1激發(fā)學(xué)生興趣

美國教育家杜威指出：教育不是一件“告訴”和“被告訴”的事情，而是一個(gè)主動(dòng)建設(shè)的過程．因此，在教學(xué)過程中應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣．為此，可采取在傳統(tǒng)授課方式的基礎(chǔ)上，增加圖片、動(dòng)畫效果、視頻等多樣化的多媒體內(nèi)容幫助學(xué)生理解晦澀難懂的理論內(nèi)容，并注重與相關(guān)學(xué)科之間的銜接與聯(lián)系，適時(shí)地把一些化學(xué)史、應(yīng)用實(shí)例或社會(huì)熱點(diǎn)問題引入課堂，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到理論源于實(shí)踐，又能指導(dǎo)實(shí)踐．對(duì)于食品類專業(yè)的學(xué)生，在講解色譜分析法時(shí)，可介紹2008年我國發(fā)生的非法添加三聚氰胺的毒奶粉事件，進(jìn)而向?qū)W生提出可用高效液相色譜法測(cè)定飼料和植物蛋白粉中的三聚氰胺，此外還可介紹引起社會(huì)廣泛關(guān)注的二噁英、蘇丹紅、瘦肉精等食品安全事件及奧運(yùn)會(huì)期間興奮劑的檢測(cè)；針對(duì)生物學(xué)專業(yè)的學(xué)生，在介紹緒論“分析化學(xué)”課程的重要性及應(yīng)用性時(shí)，如果只是泛泛地說分析化學(xué)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著非常重要的作用，學(xué)生其實(shí)并沒有深刻的體會(huì)，這時(shí)可列舉在生物大分子研究領(lǐng)域做出重大貢獻(xiàn)而獲得2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的三位分析化學(xué)家約翰•芬恩、田中耕一和庫爾特•維特里希，緊接著介紹分析化學(xué)在他們熟知的領(lǐng)域，如基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)中發(fā)揮的重要作用．這種講授方法不但會(huì)使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到“分析化學(xué)”課程在其所學(xué)專業(yè)的重要地位和作用，而且還能開拓他們的視野，最大程度地激發(fā)他們的求知欲和創(chuàng)新性，進(jìn)而參與到分析化學(xué)的科研工作中來．另一方面，還應(yīng)在現(xiàn)代教學(xué)理論的指導(dǎo)下，以“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，并凸顯主體”為研究突破口，發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，把教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”統(tǒng)一起來，探索以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，改變現(xiàn)在普遍存在的學(xué)生學(xué)得枯燥，教師教得艱難，大家都感到無所適從的局面，以達(dá)到在教學(xué)過程中，學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，“快樂學(xué)習(xí)”、“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”，最終達(dá)到提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的目標(biāo)．例如，在教學(xué)實(shí)踐中可采取學(xué)生參與的方式，先由教師提出分析任務(wù)，如水環(huán)境中As含量的測(cè)定、重要藥物溶菌酶的測(cè)定［5］等，學(xué)生依據(jù)興趣自由分組，先完成綜述小論文，再由教師指導(dǎo)討論各種分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)．這樣，學(xué)生先是對(duì)這些分析任務(wù)產(chǎn)生濃厚興趣，水環(huán)境中As的含量究竟是多少？國家標(biāo)準(zhǔn)允許的含量是多少？經(jīng)常飲用超標(biāo)水，會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厝恕⑿螽a(chǎn)生怎樣的不良后果？在此基礎(chǔ)上，深刻認(rèn)識(shí)到準(zhǔn)確測(cè)定的重要性．通過查閱文獻(xiàn)資料，了解到As的測(cè)定方法有滴定分析法、原子吸收光度法、電分析方法及紫外－可見吸收光譜法等，最后根據(jù)環(huán)境水樣中As的含量范圍及實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器資源，確定選用紫外－可見分光光度法．在此過程中，學(xué)生可將課堂中學(xué)到的分析方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)及各種分析方法的原理用于解決實(shí)際問題，逐步形成為達(dá)到分析目的而應(yīng)采取的分析化學(xué)專業(yè)思維的方式和方法．

2．2優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

“分析化學(xué)”課程教材難度大、內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少，因此，教學(xué)改革首先要以優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容為核心，重點(diǎn)突出專業(yè)性和實(shí)用性：

1）對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)一步優(yōu)化和精簡，壓縮同其他基礎(chǔ)課程中相同或相近的內(nèi)容，如氫離子濃度的計(jì)算等，這些在普通化學(xué)部分章節(jié)已經(jīng)提到，可略講甚至不講，讓學(xué)生自己去復(fù)習(xí)．

2）對(duì)于相似的知識(shí)點(diǎn)，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生歸納、比較和觸類旁通的能力．在滴定分析法中，可精講酸堿滴定法，包括滴定分析法的共性（基本原理、滴定曲線、突躍范圍及影響因素、指示劑、終點(diǎn)誤差和應(yīng)用等），然后通過對(duì)比和歸納手段，講解配位滴定法和氧化還原滴定法；在講授紫外－可見分光光度法時(shí)，可以給學(xué)生列舉蛋白質(zhì)含量測(cè)定的光度方法，如考馬斯亮藍(lán)染色法、雙縮脲法（Biuret法），并將這些方法和之前學(xué)習(xí)的凱式定氮法相比較，使學(xué)生了解各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)．通過這樣前后知識(shí)的貫通融合，達(dá)到了以點(diǎn)帶面、以小見大、觸類旁通的作用，不但大大節(jié)約了課時(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力．

3）對(duì)于儀器分析內(nèi)容，應(yīng)把握教學(xué)重點(diǎn)，理清知識(shí)主線，突出方法間的聯(lián)系與區(qū)別［6］．儀器分析的主要內(nèi)容實(shí)際上就是響應(yīng)信號(hào)與被測(cè)物性質(zhì)（與結(jié)構(gòu)有關(guān)）、濃度之間的關(guān)系，教師應(yīng)讓學(xué)生徹底理解并掌握“利用峰位置可進(jìn)行定性分析，峰高或峰面積可進(jìn)行定量分析”這一基本規(guī)律．在三大類分析中（包括光譜分析、電分析和色譜分析），利用各自的峰位置可推斷被測(cè)物的結(jié)構(gòu)信息，而峰面積或峰高則可以反映被測(cè)物的含量或濃度信息．這種講授方法會(huì)使學(xué)生對(duì)儀器分析知識(shí)有一整體性的認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上再對(duì)不同方法進(jìn)行比較．這樣不僅可以收到較好的教學(xué)效果，還能幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)知識(shí)的方法，最終達(dá)到雙贏的目的．

4）將學(xué)科的前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)引入課堂教學(xué)．徐光憲院士指出，應(yīng)把21世紀(jì)分析化學(xué)生龍活虎、立體多維的形象展示給學(xué)生，引起學(xué)生對(duì)該課程的極大興趣．因此在實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)結(jié)合課程進(jìn)度，適度地把學(xué)科最前沿的知識(shí)和最新的研究動(dòng)態(tài)介紹給學(xué)生，注重知識(shí)面的補(bǔ)充和延伸．例如，在講解分光光度法時(shí)，可引進(jìn)現(xiàn)今發(fā)展最為迅速的碳納米材料．碳材料的基本組成元素雖然相同，但由于這些元素的空間排布不同繼而可形成不同的形態(tài)，有零維的碳點(diǎn)、一維的碳納米管、二維的石墨烯等，不同的碳材料在紫外－可見光區(qū)域有不同的吸收峰，根據(jù)吸收峰（尤其是最大吸收波長）的位置可進(jìn)行定性分析，區(qū)分不同的碳材料，根據(jù)吸光度的大小可進(jìn)行定量分析，確定碳材料的濃度或含量．同時(shí)可利用透射電鏡、原子力顯微鏡等進(jìn)一步確定碳材料內(nèi)部的精確結(jié)構(gòu)，用共聚焦顯微成像儀可觀察其在細(xì)胞內(nèi)的成像情況，為將其進(jìn)一步應(yīng)用在重大疾病的診斷和治療方面提供理論依據(jù)．另外，對(duì)于現(xiàn)代分析化學(xué)中單細(xì)胞實(shí)時(shí)分析、單分子檢測(cè)等前沿技術(shù)，可以專題的形式介紹給學(xué)生．最后，還可以讓學(xué)生通過圖書館的網(wǎng)絡(luò)資源（如中文的CNKI和英文的WebofScience）追蹤相關(guān)領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)，這樣不僅為課堂注入了新鮮血液，而且能激發(fā)學(xué)生探索科學(xué)的興趣，有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)．

2．3強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

“分析化學(xué)”是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)起著課堂教學(xué)不可替代的特殊作用，它不僅能使學(xué)生驗(yàn)證和鞏固理論知識(shí)，而且能培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決問題的能力，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度．因此，如何使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效率最大化，用“心”體會(huì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，一直是“分析化學(xué)”教育工作者長期以來不斷追求的目標(biāo)．最近幾年，有關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革如火如荼，筆者所在的學(xué)校也積極響應(yīng)號(hào)召，針對(duì)“分析化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革．

1）在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上，保留具有代表性的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，通過這些實(shí)驗(yàn)的練習(xí)，使學(xué)生規(guī)范地掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的分析方法和操作要領(lǐng)．除此之外，增加一些與實(shí)際生活有緊密聯(lián)系的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容的選擇注重各專業(yè)的通用性，如食醋中總酸度的測(cè)定、日用衛(wèi)生紙中熒光增白劑的檢測(cè)，并讓學(xué)生自行提供樣品．這些實(shí)驗(yàn)很好地鍛煉了學(xué)生在文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、樣品前處理、儀器操作及用計(jì)算機(jī)軟件處理數(shù)據(jù)等方面的能力，大大地提高了學(xué)生的參與感和成就感，全方位地培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)．

2）在實(shí)驗(yàn)講授和學(xué)生的操作訓(xùn)練方面，摒棄教師“一切包辦”的理念和“老師講，學(xué)生聽”的單一模式．對(duì)于分析天平、滴定管等常規(guī)儀器，在課前預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，教師對(duì)每一項(xiàng)基本操作技能（包括操作規(guī)范、操作要點(diǎn)和技巧、注意事項(xiàng)及影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵因素等）邊講邊示范，讓學(xué)生先在感官上對(duì)基本操作技能有初步的印象，然后再通過大量的獨(dú)立操作練習(xí)得以強(qiáng)化；對(duì)于一些涉及到精密貴重儀器的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可采用“虛擬實(shí)驗(yàn)”的方式，通過圖片、視頻等多媒體仿真動(dòng)畫教學(xué)，將儀器工作原理和實(shí)驗(yàn)過程通過三維虛擬動(dòng)畫的模式直觀展現(xiàn)出來，教師要適時(shí)地對(duì)操作中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行講解與引導(dǎo)，盡可能提示操作可能出錯(cuò)的地方以及出錯(cuò)所導(dǎo)致的不良結(jié)果，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，減少實(shí)驗(yàn)中由于操作不當(dāng)?shù)仍斐傻牟槐匾膿p失和浪費(fèi)．

2．4科學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)生成績

要培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的多元化創(chuàng)新人才，必須要有科學(xué)的評(píng)價(jià)方式．基于此，要改變以“考試分?jǐn)?shù)論英雄”的做法，強(qiáng)化對(duì)學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)能力的評(píng)價(jià)，構(gòu)建多元評(píng)價(jià)體系．筆者在授課過程中均采用結(jié)構(gòu)評(píng)分來組成課程的總成績，即總成績＝平時(shí)成績（10％）＋實(shí)驗(yàn)成績（30％）＋期末考試成績（60％）綜合考察學(xué)生學(xué)習(xí)情況，其中平時(shí)成績改變以往所用的點(diǎn)名或簽到次數(shù)計(jì)算的方式，而是通過對(duì)學(xué)生在課前預(yù)習(xí)、隨堂練習(xí)、課堂討論及課后復(fù)習(xí)的總體表現(xiàn)來確定；實(shí)驗(yàn)成績采用綜合評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，包括預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、紀(jì)律清潔四部分，學(xué)生編造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果的不良風(fēng)氣得以糾正．實(shí)踐證明，這種成績?cè)u(píng)定方式有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情，真實(shí)地反映了學(xué)生對(duì)“分析化學(xué)”課程“三基”知識(shí)的掌握情況，最終達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的．

3結(jié)語

化學(xué)分析論文范文第2篇

一、新舊關(guān)聯(lián)，舊中引新。教學(xué)中要善于在聯(lián)系有關(guān)舊知識(shí)的基礎(chǔ)上，抓住新舊知識(shí)的連接點(diǎn)進(jìn)行舊中引新，設(shè)問激疑，以引起學(xué)生的有意注意。例如：教學(xué)“銨鹽的性質(zhì)”時(shí)，可先復(fù)習(xí)氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法，然后選擇NH4CL為新舊知識(shí)的連接點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)疑問：實(shí)驗(yàn)室制取氨氣時(shí)，能否用（NH4）SO4、（NH4）CO3、NH4NO3、（NH4）3PO4代替NH4CL？小小問題就像敲門磚一樣，敲開了疑問之門，使學(xué)生全神貫注地投入到新知的學(xué)習(xí)中來。

二、平中出奇，新穎別致。好奇是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)機(jī)。生動(dòng)鮮明、新奇有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最能喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，誘發(fā)好奇心。例如，講授“原電池”一節(jié)時(shí)，先讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：將鋅片與鈾片分別插入盛有稀硫酸的燒杯中，進(jìn)一步驗(yàn)證鋅與稀硫酸反應(yīng)，銅與稀硫酸不反應(yīng)的結(jié)論。然后將鋅片與銅片用導(dǎo)線連接起來，再同時(shí)插在稀硫酸中，發(fā)現(xiàn)銅片表面立即有大量氣泡逸出，而鋅片表面則幾乎沒有氣泡產(chǎn)生。這個(gè)“一反常態(tài)”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能引起學(xué)生極大的興趣，思維特別活躍。在這樣的情境中開展教學(xué)活動(dòng)，定能收到不同凡響的教學(xué)效果。

三、引發(fā)急診，加深理解。學(xué)生在回答問題或解答習(xí)題時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤，有的是個(gè)別的，偶然的，而有的是具有共性。教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)有意識(shí)地讓學(xué)生中的普遍性錯(cuò)誤暴露出來，分類設(shè)疑引發(fā)急診，在急診中強(qiáng)化對(duì)這種錯(cuò)誤根源的認(rèn)識(shí)和分析，達(dá)到知其所錯(cuò)，以求防錯(cuò)的目的，加深了理解。

化學(xué)分析論文范文第3篇

化學(xué)教科書中的實(shí)驗(yàn)主要是以驗(yàn)證或鞏固相應(yīng)知識(shí)為基本出發(fā)點(diǎn)來設(shè)置的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只要根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)方案操作，并把觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄于給定的實(shí)驗(yàn)冊(cè)中，再填空式地寫上可預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和解釋，就算完成了實(shí)驗(yàn)，同時(shí)教師也要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前寫預(yù)習(xí)報(bào)告，實(shí)際上這樣刻意去做，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且抹殺了學(xué)生探究、創(chuàng)造的機(jī)會(huì)。

1.1以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為出發(fā)點(diǎn)的探究如何將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為探究性實(shí)驗(yàn)，以實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，是教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)要思考的問題。將問題直接暴露在學(xué)生面前，可以促使他們?nèi)ニ伎肌⑷ヌ釂枴Ｔ谔骄啃詫?shí)驗(yàn)的假說驗(yàn)證過程中會(huì)遇到各種困難，以職業(yè)院校的學(xué)生所擁有的知識(shí)水平，很難得出完全符合實(shí)際的正確的結(jié)論，這就更需要老師的正確引導(dǎo)，在得到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時(shí)更注重過程。這既是探究性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，更是探究教學(xué)的精髓。

1.2以實(shí)驗(yàn)的裝置為出發(fā)點(diǎn)的探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置往往由常見的玻璃儀器拼湊而成：一種裝置可能有多種功能，一種任務(wù)可以由不同的裝置來完成。因此，利用實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行有效的探究教學(xué)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開辟了新的途徑，也為探究教學(xué)找到了新的切入點(diǎn)。一種裝置的多種功能往往通過歸納綜合而得來，一種任務(wù)的多種途徑往往通過分析解剖或裝置改進(jìn)而得來。例如：制取氣體的裝置可以啟發(fā)學(xué)生如何改變細(xì)節(jié)可以達(dá)到一物多用的效果。通過這樣的實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)探究，不僅讓學(xué)生從原理上理解了裝置功能與優(yōu)劣，還可拓展學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生積極思考的發(fā)散思維，因?yàn)榘l(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的重要組成。教學(xué)中的有效做法有：有意暴露教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的矛盾，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行探究；多做設(shè)計(jì)性、探究性實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的探究性等是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的有效途徑。探究的內(nèi)容可以是條件、裝置、步驟、產(chǎn)物、異常現(xiàn)象、失敗原因的探究，也可以是實(shí)驗(yàn)綠色化、趣味化、生活化、現(xiàn)代化的探究等等。

2概念教學(xué)的探究

我國職業(yè)教育的特色是強(qiáng)調(diào)“雙基”教學(xué)，在教學(xué)中，教師希望對(duì)每一個(gè)基本概念都能講解深而透，只怕學(xué)生一知半解，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)過分注重概念本身的含義與科學(xué)性，過分的精細(xì)，限制了學(xué)生的主動(dòng)思維。

2.1加強(qiáng)概念間聯(lián)系的整合探究概念與概念之間存在某些必然的聯(lián)系，有并列關(guān)系，也有上下位關(guān)系，充分利用這些關(guān)系是有效實(shí)施課堂教學(xué)的關(guān)鍵，也是開展探究教學(xué)的一個(gè)研究視角。例如：在有機(jī)結(jié)構(gòu)教學(xué)中有很多相互聯(lián)系結(jié)構(gòu)關(guān)系值得在教學(xué)中以聯(lián)系的觀點(diǎn)整合探究，如官能團(tuán)間的相互影響：從甲烷、苯的性質(zhì)，到甲苯的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)甲基變活潑，能被酸性高錳酸鉀氧化，苯環(huán)的鄰對(duì)位性質(zhì)變活潑，能與硝酸生成三硝基甲苯等等。教師如能夠引導(dǎo)學(xué)生這樣對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)加以整合，同時(shí)利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)、多媒體等資源為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、進(jìn)行有意義的建構(gòu)提供了有力的支持，對(duì)促進(jìn)學(xué)生的抽象思維能力的發(fā)展也大有裨益。

2.2注重概念發(fā)展的整合探究職教化學(xué)中一些發(fā)展性的概念可采用模糊教學(xué)，不必苛責(zé)、“不求甚解”，在教學(xué)中靈活把握，才能體現(xiàn)教學(xué)的藝術(shù)。又如對(duì)元素周期表模型的建構(gòu)中要抓住了建模本質(zhì)：排表原則和原子核外電子排布三原則，通過學(xué)生親身體驗(yàn)、嘗試，不僅能加深對(duì)周期表理解，更能樹立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的理念。

3問題解決中的變式探究

復(fù)習(xí)是教學(xué)過程的重要組成部分，為了幫助學(xué)生突破重點(diǎn)、全面掌握化學(xué)知識(shí)和技能，提高復(fù)習(xí)的效率與針對(duì)性，在復(fù)習(xí)的過程中應(yīng)以問題為導(dǎo)向，隨時(shí)回歸教材，找到知識(shí)在教材中的落腳點(diǎn)和延伸點(diǎn)，通過探究教學(xué)，不斷完善和深化化學(xué)知識(shí)。筆者認(rèn)為采用先以教材為本，后以問題解決中抓住其本質(zhì)規(guī)律進(jìn)行變式探究，在問題解決中要做到形變而神不變，緊扣知識(shí)主線，通過知識(shí)培養(yǎng)能力，提高復(fù)習(xí)效率。通過以問題導(dǎo)向的探究教學(xué)可以理清問題脈搏，抓住問題關(guān)鍵，提高解決問題的效率。復(fù)習(xí)也是鞏固基礎(chǔ)、優(yōu)化思維、提高能力的重要階段。在總復(fù)習(xí)時(shí)對(duì)典型習(xí)題、代表性習(xí)題或小專題更要多下功夫，不僅一題一得，更要一題多得，既能促使知識(shí)得到不斷地彌補(bǔ)、完善，又能舉一反三，從方法上領(lǐng)會(huì)解題過程中的審題、破題、答題的方式和奧秘等，以此培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)(嚴(yán)密性、敏捷性、深刻性、創(chuàng)造性和廣闊性)。培養(yǎng)學(xué)生善于抓住關(guān)鍵，靈活地解決化學(xué)問題；能駕御化學(xué)問題的全貌，抓聯(lián)系、作比較、會(huì)歸納、能延伸；能另辟蹊徑、不拘一格地解決實(shí)際問題的能力。

4教學(xué)實(shí)踐后的探究反思

探究教學(xué)在實(shí)施時(shí)需要學(xué)習(xí)者花費(fèi)較多的時(shí)間和精力，在剛開始時(shí)從表面上看效率比較低，也不利于學(xué)生掌握大量的、系統(tǒng)的知識(shí)和練就全面的必要的技能。適應(yīng)一階段后，學(xué)生養(yǎng)成了探究的習(xí)慣，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性大大提高，學(xué)習(xí)效率就會(huì)有明顯的提高。教師在教學(xué)中提供探究的課題以課本上提供的素材為主，不僅不影響對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，而且還能使知識(shí)更加全面和豐富，更能貼近實(shí)際生活。探究教學(xué)能讓學(xué)生感受、理解知識(shí)產(chǎn)生和發(fā)展的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣，重視培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力、語言文字表達(dá)能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作和社會(huì)活動(dòng)的能力。探究教學(xué)所強(qiáng)調(diào)的學(xué)生自主探索、問題解決、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、科學(xué)精神等必將為創(chuàng)新教育開拓新的路徑，使創(chuàng)新教育能夠真正付諸于現(xiàn)實(shí)。探究教學(xué)博大精深，以上只是筆者在教學(xué)實(shí)際中對(duì)探究教學(xué)應(yīng)用在中學(xué)化學(xué)教學(xué)上的一種嘗試，雖然這種只是處于探究教學(xué)的初始階段，教師的主導(dǎo)作用有時(shí)還過多，但學(xué)生已經(jīng)向探究式教學(xué)方向邁出第一步，希望通過不斷的嘗試、總結(jié)，使探究教學(xué)能在以后的中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中不斷深入。

摘要：職業(yè)教育課程改革創(chuàng)導(dǎo)自主的、合作的、探究的學(xué)習(xí)方式。在化學(xué)課堂教學(xué)中深入開展探究教學(xué)可以有效地改變教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，從而提高課堂教學(xué)效率，使化學(xué)教學(xué)與學(xué)生實(shí)際情況相適應(yīng)。

關(guān)鍵詞：探究教學(xué)化學(xué)教學(xué)

參考文獻(xiàn)：

[1]靳玉樂主編.探究教學(xué)論[M].西南師范大學(xué)出版社.2002年.

[2]劉知新主編.學(xué)科素質(zhì)教育叢書·中學(xué)化學(xué)[M].山東教育出版社.1999年.

[3]陸禾，郁波，林敬文著.陸禾化學(xué)教學(xué)藝術(shù)與研究[M].山東教育出版社.1997年.

化學(xué)分析論文范文第4篇

關(guān)鍵詞：隱喻文化意識(shí)英語教學(xué)有效途徑

一．引言

隱喻作為一種語言現(xiàn)象，是人們感知和體驗(yàn)現(xiàn)存社會(huì)的認(rèn)知工具，它深植于人類的語言、思維和文化中,是語言理解和語言習(xí)得中不可缺少的工具，在語言文化發(fā)展中起著主要的、決定性的作用。語言中要特別注意隱喻的理解，在語言教學(xué)中增加文化的介紹是十分必要的。筆者從隱喻的角度入手，從加強(qiáng)文化引入和提高文化差異意識(shí)兩個(gè)方面探討英語教學(xué)中加強(qiáng)文化意識(shí)的途徑。

二、利用隱喻，增強(qiáng)文化意識(shí)的有效途徑

2.1加強(qiáng)文化引入

隱喻是一種普遍的現(xiàn)象，因不同的文化而具有不同的形式，因此在跨文化交際中要特別注意隱喻的理解，在語言教學(xué)中利用隱喻增加文化介紹時(shí)十分必要的。

在詞匯教學(xué)中，教師對(duì)一些詞和詞組特別是習(xí)語引入一些文化背景。習(xí)語通常被看作是一些固定短語，其意義不能從句子的單獨(dú)成分中得到，因?yàn)樗麄兊囊饬x是與文化密切聯(lián)系的。因此在教授習(xí)語的時(shí)候，教師除了要引入一定的文化背景，還要要求學(xué)生課后查閱詞典了解它的來源和隱喻意義。在培養(yǎng)學(xué)生靈活使用習(xí)語的能力的時(shí)候，教師可以教師可以把習(xí)語放在不同的語境中讓學(xué)生加以理解。教師可以通過總結(jié)一些相關(guān)的例子進(jìn)行目的語的文化引入。例如，英國和其它西方國家信奉基督教，因此，英語中出現(xiàn)的大量的隱喻與基督教有關(guān)，“shepherd”,“themorningstar”,“sonofman”都可以用來指代耶穌。教師可以使用這樣的例子引入文化背景和增加學(xué)生的文化意識(shí)。

在翻譯教學(xué)中，教師可以舉例在翻譯前引入文化背景，例如，盡可能清晰易懂的口頭引入；分發(fā)資料分組討論；要求學(xué)生課前閱讀相關(guān)資料的文化背景等等。教師也可以在翻譯的過程中引入文化背景，例如：

PeopleconsiderthatwhathehadplayedonoccasionwasnomoreJudasKiss.

在翻譯這個(gè)句子的過程中，學(xué)生必須要了解關(guān)于“Judas”的背景知識(shí)，在這種情況下，教師的文化介紹是必要的。學(xué)生們了解了這一背景知識(shí)后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生嘗試不同的方法翻譯這個(gè)句子。要加強(qiáng)學(xué)生的隱喻認(rèn)知，也要加強(qiáng)他們的文化意識(shí)，在英語教材中，隨處可見隱喻表達(dá)，特別是習(xí)語，他們與文化密切相關(guān)。由于中國學(xué)生是在非英語文化環(huán)境中學(xué)習(xí)英語，他們的英語語言輸入量是有限的，因此他們發(fā)現(xiàn)理解一些逼真的和程度比較深的語言材料是很困難的。在這種情況下教師加強(qiáng)學(xué)生的文化意識(shí)和提供盡可能多的文化背景知識(shí)是必要的。例如：

Beingateacherisbeingapresentatthecreation,whentheclaybeginstobreathe.

理解這個(gè)句子的關(guān)鍵在于“creation”和“clay”的隱喻意義，他們的隱喻意義來自于《圣經(jīng)》里上帝用泥土造人這一說法，如果學(xué)生具有這方面的相關(guān)知識(shí)，他們就不難理解這個(gè)句子，其中教師的工作被比喻成上帝的創(chuàng)造。

教師還應(yīng)該通過具體的例子加強(qiáng)學(xué)生的文化意識(shí)，如果必要提供給他們某一詞匯的文化背景知識(shí)，以此加強(qiáng)學(xué)生在一定文化背景知識(shí)下學(xué)習(xí)詞匯的能力，從而避免單純從字面上理解詞匯。久而久之，學(xué)生就會(huì)傾向于重塑他們的文化觀，用英語的思維方式學(xué)習(xí)英語，同時(shí)他們的隱喻能力也得以逐步得以加強(qiáng)。

2.2．提高文化差異意識(shí)

文化對(duì)比對(duì)提高學(xué)生的隱喻意識(shí)也是很有幫助的，因此對(duì)比目的語和原語之間的差異是一種很好的教學(xué)方法。文化差異廣泛存在于詞匯，語法和語篇中。在英語教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過兩種語言的相同之處來學(xué)習(xí)詞匯，另一方面，也要注意文化差異，和有意識(shí)的發(fā)展學(xué)生的文化差異意識(shí)，從而塑造他們對(duì)詞匯，語法和語篇的英語思維模式。

在詞匯教學(xué)中，除了教授字面意義外，教師還應(yīng)該讓學(xué)生了解詞匯的內(nèi)涵意義。“Dragon”在漢語中是一種吉祥的動(dòng)物，于是就有了“龍騰虎躍”，“龍鳳吉祥”，“龍運(yùn)”和“中國龍”等說法。然而，在英語中“龍”具有“邪惡”的意義，于是就有了“theolddragon(thedevilSatan)”和“tochasethedragon(totakeHeroin)”的說法。如果學(xué)生具備了這方面的知識(shí)，當(dāng)他們?cè)谟⑽闹信龅健癲ragon”這個(gè)次的時(shí)候，他們就會(huì)用英語的思維方式區(qū)理解這個(gè)詞以及整個(gè)句子的意義。在英語中，有很多的表達(dá)方式不能單獨(dú)通過表達(dá)成分的字面意義來理解，因?yàn)樗囊饬x是英語文化所獨(dú)有的。“Awalkingskeleton”在英語中被用來描述一位瘦骨嶙峋的人，然而英語學(xué)習(xí)者第一眼看到這個(gè)詞的時(shí)候，很容易會(huì)想到“行尸走肉”。在這種情況下，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行文化對(duì)比，防止他們從字面上理解這個(gè)詞匯的意義。

在語法教學(xué)中，也應(yīng)該注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行文化對(duì)比。教師可以通過引入兩種語言的思維模式的差異開始文化對(duì)比。例如，在思維的順序上，英語文化的人傾向于抽象思維，經(jīng)常是從小到大進(jìn)行思維，然而漢語文化背景下的人傾向于具體思維，經(jīng)常是從大到小進(jìn)行思維。在英語語篇中，有大量的隱喻思維，具有把動(dòng)詞轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的名詞的特征。例如：

①Igavehimafriendlyrefusaloftheparty.

②Everyyear,voicesrisetoprotesttheinsanecommercializationofChristmas.

教師應(yīng)該提醒他們注意這一特殊的語法現(xiàn)象并且進(jìn)行細(xì)致的練習(xí)。

再者，教師可以通過概念隱喻來開展文化對(duì)比。英語中經(jīng)常把“愛”比作是“旅程”，而漢語中卻比作為“伴侶”。這種差異可以通過下面的表達(dá)體現(xiàn)出來：

Theywenttoseparateway.----他們勞燕分飛了。

Theycan’tturnback.----他們無法再牽彼此的手。

Theyhavecomesofar.---他們相知相伴多年。

這樣的對(duì)比不僅能夠加強(qiáng)學(xué)生的文化意識(shí)，而且能夠增加他們釋義和使用隱喻的能力。

三．結(jié)論

化學(xué)分析論文范文第5篇

論文摘要介紹掃描探針顯微鏡教學(xué)演示軟件。該軟件將CAI技術(shù)和SPM技術(shù)結(jié)合在一起，主要運(yùn)用文字說明，靜態(tài)圖像，三維動(dòng)畫，模擬仿真等方法，對(duì)SPM的初學(xué)者進(jìn)行SPM的原理介紹和使用培訓(xùn)，可以大大縮短他們的學(xué)習(xí)時(shí)間，并能使其在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)SPM有一個(gè)較為深入和全面的了解。

ApplicationofScanningProbeMicroscopeinMachineryTeaching//YueRui,ZhuWengsheng

AbstractThissoftwarecombinesCAItechnologywithSPMtechnologyandmainlusesmethodsoftextexplanation,three-dimensionanimationaswellasmathematicalsimulationtotrainthebeginnersofSPM.Afterusingthesoftware,thebeginnerscanquicklygetdeepandwholeknowledgeofSPM.

KeywordsscanningtunnellingmicroscopeofNANOVISUAtape（STM）;Pictureprocessing:ScanningProbeMicroscope（SPM）;AtomicForceMicroscope;teachingeffictiveness

Author’saddress

1.GraduateSchool,NanjingAgricultureUniversity，210095,Nanjing,China

2.LianshuiVocationEducationCentre,223400,Lianshui,Jiangsu,China

1引言

1982年，IBM瑞士蘇黎士實(shí)驗(yàn)室的葛·賓尼（G．Binning）和海·羅雷爾（H．Rohrer）研制出世界上第一臺(tái)掃描隧道顯微鏡（ScanningTunnellingMicroscope，簡稱STM）．STM使人類第一次能夠?qū)崟r(shí)地觀察單個(gè)原子在物質(zhì)表面的[1]排列狀態(tài)和與表面電子行為有關(guān)的物化性質(zhì)，在表面科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究中有著重大的意義和廣泛的應(yīng)用前景，被國際科學(xué)界公認(rèn)為20世紀(jì)80年代世界十大科技成就之一。為表彰STM的發(fā)明者們所作出的杰出貢獻(xiàn)，1986年賓尼和羅雷爾被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金.NanoVisual，教學(xué)型掃描隧道顯微鏡可在機(jī)械教學(xué)中發(fā)揮良好作用。

2教學(xué)型NANOVISUAL掃描隧道顯微鏡

NanoVisual是針對(duì)高等院校實(shí)驗(yàn)課程和中學(xué)素質(zhì)教育而設(shè)計(jì)的教學(xué)型掃描隧道顯微鏡。為了適應(yīng)教學(xué)要求，NanoVisual去繁就簡，掃描部件高度集成，操作流程簡練便捷，具備工作原理清晰、穩(wěn)定性優(yōu)越等特點(diǎn)。在線控制軟件和后處理軟件用戶界面友好，輔以生動(dòng)的教學(xué)課件，引導(dǎo)學(xué)生輕松掌握掃描隧道顯微鏡的原理和基本操作方法。[2]NanoVisual掃描隧道顯微鏡具有一定的可擴(kuò)充性，可以根據(jù)需要增加某些功能部件，從而具備一定科研能力。

3主要性能

掃描圖像BMP/TIFF全兼容文件格式，當(dāng)前全部工作環(huán)境參數(shù)同步保存。基于WindowsXP/2000/9X的在線控制軟件和后處理分析軟件，簡約化的掃描隧道顯微鏡探頭，初學(xué)者只需經(jīng)簡單的培訓(xùn)即可掌握操作方法，具有I-V曲線等測(cè)量分析功能，具有圖形刻蝕模式和矢量掃描模式的納米加工技術(shù)，樣品尺寸直徑30mm、厚度10mm。主控制系統(tǒng)采用德州儀器(TI)32位數(shù)字信號(hào)處理器(DSP),每秒可實(shí)現(xiàn)高達(dá)10億次32位運(yùn)算。主控制系統(tǒng)采用10M/100M快速以太網(wǎng)(FastEthernet10/100)與計(jì)算機(jī)連接。[3]全數(shù)字控制,系統(tǒng)狀態(tài)、儀器類型、掃描器和探針架參數(shù)智能識(shí)別和控制。具針尖表征及圖像重建功能(針尖形貌估計(jì)/圖像重建/用已知針尖重建圖像)。按功能模塊劃分的縱向插卡式結(jié)構(gòu)，便于日后系統(tǒng)維護(hù)和升級(jí)。

3.1.技術(shù)指標(biāo)

1）軟件系統(tǒng)：基于WindowsXP/2000/9X的在線控制軟件和后處理軟件。

2）系統(tǒng)功能：掃描隧道顯微鏡（STM）。納米加工和操縱，包括圖形刻蝕模式和矢量掃描模式。

3）參數(shù)性能：電流檢測(cè)靈敏度：≤10pA。圖像分辨率：128X128,256X256,512X512,1024X1024。掃描角度：0～360°。掃描頻率：0.1～100Hz。預(yù)置隧道電流：0.1～10nA。偏置電壓：-2～+2V。

4）電子控制系統(tǒng)：8通道16-bitDAC，建立時(shí)間1.5微秒。通信接口：10M/100M快速以太網(wǎng)（FastEthernet10/100）接口。

5）機(jī)械性能：樣品尺寸：最大可達(dá)直徑30mm，厚度10mm。全自動(dòng)步進(jìn)電機(jī)控制進(jìn)樣系統(tǒng)。

4掃描隧道顯微鏡（STM）[1，2]原理分析

掃描隧道顯微鏡（STM）的基本原理是利用量子理論中的隧道效應(yīng)。將原子線度的極細(xì)探針和被研究物質(zhì)的表面作為兩個(gè)電極，當(dāng)樣品與針尖的距離非常接近時(shí)（通常小于1nm），在外加電場(chǎng)的作用下，電子會(huì)穿過兩個(gè)電極之間的勢(shì)壘流向另一電極。這種現(xiàn)象即是隧道效應(yīng)。隧道電流I是電子波函數(shù)重疊的量度，與針尖和樣品之間距離S和平均功函數(shù)Φ有關(guān).[4]。

隧道電流強(qiáng)度對(duì)針尖與樣品表面之間距非常敏感，如果距離S減小0.1nm，隧道電流I將增加一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此，利用電子反饋線路控制隧道電流的恒定，并用壓電陶瓷材料控制針尖在樣品表面的掃描，則探針在垂直于樣品方向上高低的變化就反映出了樣品表面的起伏。

將針尖在樣品表面掃描時(shí)運(yùn)動(dòng)的軌跡直接在熒光屏或記錄紙上顯示出來，就得到了樣品表面態(tài)密度的分布或原子排列的圖象[5]。這種掃描方式可用于觀察表面形貌起伏較大的樣品，且可通過加在z向驅(qū)動(dòng)器上的電壓值推算表面起伏高度的數(shù)值，這是一種常用的掃描模式。對(duì)于起伏不大的樣品表面，可以控制針尖高度守恒掃描，通過記錄隧道電流的變化亦可得到表面態(tài)度的分布。這種掃描方式的特點(diǎn)是掃描速度快，能夠減少噪音和熱漂移對(duì)信號(hào)的影響，但一般不能用于觀察表面起伏大于1nm的樣品[6]。

是利用SPM進(jìn)行納米加工的客觀依據(jù)。同時(shí)也說明，SPM不是簡單用來成像的顯微鏡，而是可以用于在原子、分子尺度進(jìn)行加工和操作的工具。

5教學(xué)課程安排

1）第一周：原理簡介與上機(jī)模擬。課后著手資料定向查詢并準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

2）第二周：演示與學(xué)生實(shí)驗(yàn)。先用鐵絲作探針練習(xí)，熟練后再用鉑銥合金絲制作針。指定樣品（光柵）的測(cè)量。

3）第三周：改變電壓及掃描角度重新掃描，進(jìn)行圖像處理。課后資料定向查詢并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。報(bào)告內(nèi)容:心得、體會(huì)及建議，STM在某個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用或STM儀器的某部件的原理。

4）第四周：宣講實(shí)驗(yàn)報(bào)告，每人15分鐘（包括5分鐘提問）。

6圖像處理

1）平滑處理：將像素與周邊像素做加權(quán)平均。

2）斜面校正：選擇斜面的一個(gè)頂點(diǎn)，以該頂點(diǎn)為基點(diǎn)，現(xiàn)行增加該圖像的所有像數(shù)值，可多次操作。

3）中值濾波：傅立葉變換。對(duì)圖像的周期性很敏感，在做原子圖像掃描時(shí)很有用.

7結(jié)束語

在線控制軟件和后處理軟件用戶界面友好，輔以生動(dòng)的教學(xué)課件，引導(dǎo)學(xué)生輕松掌握掃描隧道顯微鏡的原理和基本操作方法.作為一種CAI軟件，本軟件界面好，操作簡便。采用文字、圖形、三維動(dòng)畫等方式將SPM這一尖端復(fù)雜儀器的原理和使用與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)這一形式結(jié)合起來，經(jīng)部分人員試用后，效果明顯，反應(yīng)良好。可大大增加操作者學(xué)習(xí)SPM的興趣，并能起到事半功倍的效果，提高課堂教學(xué)效果。不足的是AFM和SNOM的數(shù)學(xué)模型還有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]白春禮.掃描隧道顯微術(shù)及其應(yīng)用[M].上海：上海科技出版社，1991.84—86.

［2］MicrosoftPress,MicrosoftWindows:GuidetoProgramming,1990.

［3］HeinzelmannH.Instrumentaldevelopmentsandrecentexperimentsinnear-fieldopticalmicroscopy.ThinSolidFilms,1996,273∶149—153.

［4］戴長春，黃桂珍等.國產(chǎn)GSPM-930型掃描探針顯微鏡介紹[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器，1998，(1-2)∶92—93.