分析與檢測技術(shù)實驗大綱《分析與檢測技術(shù)實驗》教學(xué)大綱課程編碼：1711150401課程名稱：

分析與檢測技術(shù)實驗學(xué)時//學(xué)分：

18/1：

關(guān)聯(lián)課程：

《分析與檢測技術(shù)》、《發(fā)酵與設(shè)備》、《無機及分析化學(xué)實驗》、《大學(xué)化學(xué)實驗》、《有機化學(xué)實驗》適用專業(yè)：生物技術(shù)開課教研室：生物技術(shù)教研室課程類別與性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課程、必修一、課時分配與考核權(quán)重按照學(xué)校的整體要求，基于對教學(xué)目標及基本知識、基本技能、基本素養(yǎng)的分析，本課程的內(nèi)容依據(jù)高等學(xué)校生物技術(shù)專業(yè)教育的培養(yǎng)目標以及畢業(yè)生基本要求和培養(yǎng)方案，選定釀造用水硬度的測定、紫外分光光度法測定啤酒中的雙乙酰濃度、醬油中氨基酸態(tài)氮的測定、氨基酸的薄層層析等5部分內(nèi)容，共18學(xué)時，1.0學(xué)分。要求教師在授課過程中圍繞課內(nèi)教與學(xué)、課外輔導(dǎo)與作業(yè)緊密結(jié)合等環(huán)節(jié)，推進考評方式改革，重視過程性評價，突出基于能力的非標準化答案考試。實驗考核為綜合評分制，學(xué)期總成績采用百分制，60分為及格。每個學(xué)生的實驗課總成績由平時成績和期末成績組成，成績評定=平時成績（實驗報告、線上作業(yè)、實驗操作）（70％）＋期末成績（期末考試）（30%）。

課時分配與考核權(quán)重一覽表序號章節(jié)課時數(shù)評價方法與考核權(quán)重1實驗概論22考核權(quán)重12%，實驗報告3%；線上作業(yè)3%；期末考試6%2釀造用水硬度的測定4考核權(quán)重22%，實驗報告8%；實驗操作8%；期末考試6%3紫外分光光度法測定啤酒中的雙乙酰濃度4考核權(quán)重22%，實驗報告8%；實驗操作8%；期末考試6%4醬油中氨基酸態(tài)氮4考核權(quán)重22%，實驗報告6%；的測定實驗操作6%；線上作業(yè)4%；期末考試6%5氨基酸的薄層層析4考核權(quán)重22%，實驗報告6%；實驗操作6%；線上作業(yè)4%；期末考試6%合計18考核權(quán)重100%，平時成績70%；期末考試30%二、課程資源庫1.參考書：

《生物產(chǎn)品分析與檢驗技術(shù)》第二版主編：劉長春出版社：科學(xué)出版社出版時間：2021年。

《發(fā)酵分析檢驗技術(shù)》主編：姜淑榮出版社：化學(xué)工業(yè)出版社出版時間：2021年。

《生物工程分析》主編：王福榮出版社：中國輕工業(yè)出版社出版時間：2021年。

《儀器分析實驗》主編：宋桂蘭出版社：科學(xué)出版社出版時間：2021年。

《生物工程分析》主編：董文賓，化學(xué)工業(yè)出版社，2021《生物工程分析與檢測》主編：王福榮，中國輕工業(yè)出版社，20212.期刊：

《生物工程學(xué)報》、《食品與發(fā)酵工業(yè)》、《生物工程進展》、《生物技術(shù)通訊》三、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)基本要求第1122學(xué)時實驗概論1.課前準備（1）熟悉課程教學(xué)大綱，對課程的講授內(nèi)容和方式有較好的理解；（2）充分利用各類教學(xué)資源加強課程的網(wǎng)絡(luò)資源庫建設(shè)；（3）充分理解講義內(nèi)容，把握和完成知識由一種書本貯存狀態(tài)到教師傳輸狀態(tài)再到學(xué)生頭腦中的貯存形式的這兩次轉(zhuǎn)化；（4）查詢、收集本學(xué)科相關(guān)的前沿技術(shù)及分析與檢測技術(shù)在生產(chǎn)生活中的運用案例，提高學(xué)生學(xué)習興趣。

11.1課程：

屬性與教學(xué)目標分析：《分析與檢測技術(shù)實驗》是生物技術(shù)本科專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)實驗課程，是分析與檢測技術(shù)的重要組成部分。通過實驗，不僅可以鞏固、加深本課程的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能，還可以提高學(xué)生分析解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹和實事求是的科學(xué)態(tài)度。本課程的主要目的：通過實驗加深基礎(chǔ)理論知識的理解運用，使學(xué)生了解常用分析儀器的基本構(gòu)造、使用方法及其在分析測試中的應(yīng)用方向；使學(xué)生掌握化學(xué)分析和儀器分析的過程和步驟（明確任務(wù)、制定計劃、取樣、試樣制備、分析測定、結(jié)果計算和表達），重點掌握化學(xué)分析和常用分析儀器的基本原理、基本操作、應(yīng)用范圍及處理數(shù)據(jù)的基本方法；提高學(xué)生利用分析手段解決問題、分析問題和正確處理實驗結(jié)果、數(shù)據(jù)等的能力。加強學(xué)生素質(zhì)教育，促進學(xué)生的全面發(fā)展，把學(xué)生培養(yǎng)成為適應(yīng)社會發(fā)展要求的新型人才。

實驗課程的要求：實驗教學(xué)采用學(xué)生動手為主、教師指導(dǎo)為輔的方式。為了使學(xué)生通過實驗加深對化學(xué)分析、儀器分析的基礎(chǔ)理論和基本知識的理解，掌握常用儀器的基本操作，了解儀器常見故障的判斷和處理，提高學(xué)生觀察、分析和解決問題的能力，本課要求學(xué)生：

1.實驗前必須預(yù)習，理解實驗原理，熟悉實驗方法和步驟，掌握實驗相關(guān)儀器和設(shè)備的使用方法。

2.實驗中遵守操作規(guī)定，按要求認真進行實驗，細心觀察，明確每一步操作的目的和作用；如遇到異?，F(xiàn)象，應(yīng)認真研究后找出原因；要如實記錄測量到的原始數(shù)據(jù)。遵守安全守則、保持環(huán)境整潔及不浪費藥品的準則要貫穿實驗始終。

3.實驗結(jié)束后，按要求關(guān)閉水、電及相關(guān)儀器設(shè)備。按規(guī)范詳盡的書寫實驗報告，整理分析測試數(shù)據(jù)，解釋相關(guān)實驗現(xiàn)象，認真總結(jié)實驗結(jié)果。教師對學(xué)生的預(yù)習、儀器裝置、基本操作、產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量、安全衛(wèi)生、科學(xué)態(tài)度、合作精神、實驗報告等方面進行考察，作為學(xué)生評分的依據(jù)。

21.2學(xué)習對象分析：（1）在知識基礎(chǔ)方面，作為大三的學(xué)生，已經(jīng)具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識，但對于精確概念及術(shù)語的理解還不夠，應(yīng)加強該方面的強化與訓(xùn)練；（2）在課程的講授過程中應(yīng)注意本課程后續(xù)課程多為工程類課程，應(yīng)注意逐步建立學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決實際問題的能力，逐步建立起學(xué)生的工程觀念；（3）在認知能力方面，學(xué)生思維活動依賴具體的事物和經(jīng)驗的支持，缺乏抽象性，但易于接受新知識并善于發(fā)問，有較強的求知欲望，因此要引導(dǎo)學(xué)生如何快速準確利用網(wǎng)絡(luò)資源尋求解決問題的途徑；（4）學(xué)生學(xué)習的動機主要取決于對課程內(nèi)容感興趣的程度以及對老師的喜愛程度，這就要求教師在課堂上首先要有激情，其次要在準確把握課程知識點的同時增加課堂的趣味性，適當插入任務(wù)模塊，引入實際案例，加強角色訓(xùn)練，通過課程彰顯自身業(yè)務(wù)素質(zhì)并對學(xué)生進行積極的引導(dǎo)。

準入制度：學(xué)生和教師必須經(jīng)過必要的實驗室安全教育、演練和考核，通過考核方可進入實驗室開展實驗的資格，要熟練掌握實驗室安全應(yīng)急處理措施，明晰其中存在的問題及對策。11..33主要實驗教學(xué)條件開展本門實驗所需的主要設(shè)備包括分析天平、分光光度計、酸度計、磁力攪拌器、水浴鍋、蒸餾裝置、酸堿滴定裝置、電熱鼓風干燥箱、移液槍；主要耗材包括燒杯、量筒、容量瓶、三角瓶、具塞比色管、試劑瓶、吸水紙、手套、口罩等，設(shè)備運行要在固定的環(huán)境中，未經(jīng)允許，不得隨意搬動。實驗室在沒有實驗課安排時對學(xué)生進行開放，學(xué)生可先提出實驗室使用申請，然后預(yù)約實驗時間，經(jīng)審批后方可進入實驗室進行實驗。

1.44教學(xué)方案設(shè)計：（1）本次課程的重點和難點：使學(xué)生掌握如何設(shè)計、評價實驗方案、以及多種操作方法的運用，培養(yǎng)學(xué)生進行綜合性、設(shè)計性實驗的創(chuàng)新能力。

（2）教學(xué)手段主要是借助PPT和講義完成教學(xué)內(nèi)容；（3）通過實驗操作、實驗報告、在線測試來檢查教學(xué)目標的完成情況。

（4）鼓勵學(xué)生參與實驗前準備工作和實驗后對實驗室的整理工作，培養(yǎng)學(xué)生在實驗過程中環(huán)保意識、協(xié)作意識和團隊合作精神，強化學(xué)生創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念。

2.課內(nèi)教學(xué)12.1實驗教學(xué)內(nèi)容：主要教學(xué)內(nèi)容：

（1）實驗簡介；明確本實驗課程各實驗的內(nèi)容設(shè)置、課時分配及考核權(quán)重；建立與實驗相關(guān)聯(lián)的前修、后習技能鏈，并進一步闡述其內(nèi)在聯(lián)系；引導(dǎo)學(xué)生了解本實驗課程與專業(yè)或行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的結(jié)合點及關(guān)聯(lián)度；明確指出本實驗課程的重點內(nèi)容和難點所在；(2)教學(xué)要求和考核明確指出本實驗課程的重點內(nèi)容和難點所在；確立本實驗課程所適合的教學(xué)范式；結(jié)合生動案例，引導(dǎo)學(xué)生充分認識本學(xué)科領(lǐng)域近現(xiàn)代實驗技術(shù)進展狀況，詳細介紹本實驗課程資源庫的特色及使用方法；(3)實驗項目安排和學(xué)時分配介紹；(4)常用儀器設(shè)備的介紹；指導(dǎo)學(xué)生熟悉實驗室環(huán)境，認識主要設(shè)備。(5)實驗安全要求。

強調(diào)實驗室安全防控風險點和應(yīng)對措施，科學(xué)規(guī)范處置實驗廢棄物。2.2教學(xué)方法：多媒體教學(xué)+課堂提問2.3課內(nèi)小結(jié)：通過該次課讓學(xué)生對分析與檢測實驗課有一個總體認識，對所要掌握的方法和技能有初步了解，對實驗的安全性有足夠的認識。明確過程評價方式為實驗報告的書寫和線上作業(yè)的完成。最后要求學(xué)生預(yù)習下個實驗的主要內(nèi)容。

3.課后鞏固與拓展（1）對常用實驗儀器的使用方法進行總結(jié)歸納；（2）將實驗講義中的知識點自己編成測試題，記在筆記本中；（3）預(yù)習下節(jié)課的主要內(nèi)容：釀造用水硬度的測定。

4.單元（章）考核與評價本單元評價權(quán)重12%，過程評價促進學(xué)生學(xué)習積極主動性的提高，增強學(xué)生自主學(xué)習能力。過程性評價為實驗報告和線上作業(yè)，占考核評價權(quán)重6%，考查主要內(nèi)容為實驗記錄完整性、實驗結(jié)果及實驗結(jié)果分析與討論,線上作業(yè)完成情況；期末考試占考核評價權(quán)重6%。

考核方式與權(quán)重比例列表考核方式評價權(quán)重備注實驗報告3%實驗報告要求學(xué)生課下完成線上作業(yè)3%期末考試6%總計12%第3366學(xué)時實驗（一）釀造用水硬度的測定1.課前準備（1）加強課程的網(wǎng)絡(luò)資源庫建設(shè)；（2）熟悉課程的講授內(nèi)容和方式；（3）整備本次教學(xué)活動中所用的實驗耗材及試劑。

11.1課外學(xué)習評價：

對于要求復(fù)習的內(nèi)容主要以課堂提問的方式檢查；對于要求課前預(yù)習的內(nèi)容主要以課堂提問和實驗操作的方式檢查預(yù)習效果。21.2主要實驗教學(xué)條件：

本次實驗所需的主要設(shè)備有分析天平、電磁爐；主要耗材有燒杯、容量瓶、量筒、移液管、三角瓶。滴定管、手套、口罩等，放置天平的臺面要求四周平穩(wěn)，不易振動，水平，避免空氣對流或陽光直射。實驗室在沒有實驗課安排時對學(xué)生進行開放，學(xué)生可先提出實驗室使用申請，然后預(yù)約實驗時間，經(jīng)審批后方可進入實驗室進行實驗。

1.33教學(xué)方案設(shè)計：（1）回顧上次課程的主要內(nèi)容；（2）本次課程的重點和難點：EDTA標準滴定溶液的配制和標定，滴定的操作要求。

（3）教學(xué)手段主要是借助PPT和講義完成教學(xué)內(nèi)容；（4）教學(xué)過程通過講解、操作演示是學(xué)生了解、掌握標準滴定溶液的配制和標定操作流程，掌握滴定法檢測水硬度的操作要求；（5）明確教學(xué)目標和考核要點；（6）要求學(xué)生課下完成實驗報告內(nèi)容。

2.課內(nèi)教學(xué)12.1課堂導(dǎo)入：首先結(jié)合理論課學(xué)過的內(nèi)容明確釀造用水硬度的概念、應(yīng)用，引出問題：釀造用水硬度檢測在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用等來考查學(xué)生的預(yù)習效果并由此導(dǎo)入本次教學(xué)新內(nèi)容，并明確本次實驗課的重點和操作難點。

2.22實驗教學(xué)內(nèi)容：

主要教學(xué)內(nèi)容：

（1）原理:水硬度主要是由水中鈣鹽、鎂鹽引起的，故硬度一般指水中鈣離子、鎂離子的濃度。水的硬度高就是指水中鈣離子、鎂離子濃度高。按鈣、鎂成鹽形式不同，水的硬度分為碳酸鹽硬度（又稱暫時硬度）和非碳酸鹽硬度（又稱永久硬度）。水的硬度表示方法有好幾種，常用的表示方法是以度為單位：1L水中含有鈣、鎂等鹽的總量相當于10mgCaO時，稱為1度。按照硬度的大小，可將水質(zhì)分為下列幾類：

名稱極軟水軟水中等水硬水極硬水(Name)(Verysoftwater)(Softwater)(Moderatelyhardwater)(Hardwater)(Veryhardwater)硬度(Hardness)0～4.24.2～8.48.4～16.816.8～28.0gt;28.0EDTA(乙二胺四乙酸)其二鈉鹽可與水中鈣離子、鎂離子生成可溶性無色配合物,指示劑鉻黑T也能與鈣離子、鎂離子配位,生成酒紅色配合物。但EDTA與鈣離子、鎂離子的配合物更穩(wěn)定。當在水樣中加入藍色的鉻黑T后，生成鉻黑T鈣、鎂配合物，而使溶液呈酒紅色。再用EDTA滴定時，由于EDTA與鈣離子、鎂離子的配合能力強于鉻黑T，故能將鉻黑T鈣、鎂配合物中的鈣離子、鎂離子奪出來，進行配位，生成無色的EDTA鈣、鎂配合物，致使鉻黑T游離出來，溶液從酒紅色突變?yōu)樗{色，即為滴定終點。

（2）試劑：①0.01mol/L乙二胺四乙酸二鈉（EDTA-Na2）標準滴定溶液：稱取4gC10H14N2O8Na22H2O，用水加熱溶解，冷卻后用水定容至1000mL。

a.標定:稱取基準ZnO0.03g（800℃50℃的高溫爐中灼燒至恒重，準確到0.0001g），用少量水潤濕，加6mol/L的HCl溶液至樣品溶解（5-10滴），加100mL水，用10%NH3H2O中和pH至7-8，加10mLpH10NH4OH-NH4Cl緩沖液，加5滴1%鉻黑T指示劑，用待標定的EDTA-Na2溶液滴定至溶液由紫色變?yōu)榧兯{色。同時做試劑空白試驗。

b.計算：c(C10H14N2O8Na22H2O)=m/0.08138(V1-V2)式中：c(C10H14N2O8Na22H2O)：EDTA-Na2標準滴定溶液的