無機化學(xué)成分分析范文
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篇1
關(guān)鍵詞:無機及分析化學(xué);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)手段;改革
無機及分析化學(xué)是我校化工專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。自我校化工專業(yè)招生后,無機化學(xué)和分析化學(xué)是單獨授課,由于化工專業(yè)需要學(xué)習(xí)更多的化工專業(yè)課程,考慮化工類專業(yè)的特點,結(jié)合學(xué)院的實際和其它高?;ゎ悓I(yè)的課程設(shè)置,對這兩門課進行了大膽的改革,將無機化學(xué)和分析化學(xué)這兩門課有機整合為一門新的專業(yè)基礎(chǔ)課———無機及分析化學(xué)。
一、課程的設(shè)計理念
課程設(shè)計的理念是將原無機化學(xué)與分析化學(xué)兩門課程的基本知識和基本理論進行調(diào)整、取舍,有機整合,建立了一個以強化應(yīng)用為主導(dǎo)思想的無機及分析化學(xué)課程新體系,力圖符合社會對專業(yè)人才素質(zhì)、知識、能力培養(yǎng)的需求,形成了一門應(yīng)用性強并具有普遍適用性的課程。與我校的化學(xué)專業(yè)和應(yīng)用化學(xué)專業(yè)相比,化工專業(yè)后續(xù)的專業(yè)必修課程比較多。專業(yè)的不同,課程的設(shè)置和學(xué)時的安排也會有所不同,對于化工專業(yè)來說,無機化學(xué)和分析化學(xué)的學(xué)時就要進行壓縮,而兩門課程又有很大的聯(lián)系,內(nèi)容上也有一些重復(fù)。無機及分析化學(xué)將原來分別屬于兩門課程的教學(xué)內(nèi)容進行篩選、融合,組成一個新的教學(xué)體系,而不是進行簡單的課時壓縮。內(nèi)容的整合避免了兩門課程不必要的重復(fù),有助于內(nèi)容的精簡,同時更具有針對性,可以在有限的學(xué)時內(nèi)最大限度挖掘和發(fā)揮教學(xué)的潛力,同時有對應(yīng)的無機及分析化學(xué)實驗課程,從而建立起了理論教學(xué)和實驗教學(xué),既相對獨立又相互聯(lián)系的課程體系。無機及分析化學(xué)課程加強了無機化學(xué)與分析化學(xué)的有機聯(lián)系,建立了一個知識全面,無縫銜接的無機及分析化學(xué)新體系。
(一)強化基礎(chǔ)知識、基本技能的掌握,精選教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)的基本要求符合教學(xué)規(guī)律和學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律,把握學(xué)生應(yīng)掌握知識的廣度和深度。既考慮到大一學(xué)生剛?cè)氪髮W(xué)校門,尚不適應(yīng)中學(xué)與大學(xué)之間的學(xué)習(xí)方式與學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變等特點,又注意了與后續(xù)課程儀器分析、物理化學(xué)等的銜接,盡力拓寬本課程覆蓋的知識面,同時力求避免重復(fù)、脫節(jié)。通過每一章的思考題、習(xí)題的練習(xí),能夠使學(xué)生抓住主線,掌握重點內(nèi)容,理解難點內(nèi)容,觸類旁通地學(xué)習(xí),從而保證學(xué)生能初步學(xué)會運用基本概念和基本理論來解決實際問題[1]。選用的教材是浙江大學(xué)第二版的無機及分析化學(xué),該教材首先介紹的是物質(zhì)的聚集狀態(tài),第二章是化學(xué)反應(yīng)的一般原理。前兩章的內(nèi)容歸屬于無機化學(xué)的內(nèi)容,第三章是定量分析基礎(chǔ)的介紹。在第四、五、六、八這四章內(nèi)容中,介紹的四大平衡和對應(yīng)的滴定的內(nèi)容。每一章都是首先講授的是平衡的原理,然后是對應(yīng)的滴定分析內(nèi)容,也就是一個平衡對應(yīng)一個滴定的內(nèi)容。這樣避免了無機化學(xué)上介紹了平衡的內(nèi)容,在分析化學(xué)上還需要介紹一些平衡的內(nèi)容,避免了不必要的重復(fù),使條理更加清晰,內(nèi)容上更為簡練和完整[2]。
(二)適當引入學(xué)科前沿,拓展學(xué)生專業(yè)知識
在保證課程的系統(tǒng)性、強化基礎(chǔ)知識、基本技能的前提下,正確處理好課程的經(jīng)典內(nèi)容與最新進展的關(guān)系。改革教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整課程結(jié)構(gòu),提高課程起點,加大信息量,在教學(xué)過程中結(jié)合自己的研究課題隨時跟蹤本學(xué)科的前沿和發(fā)展,使教學(xué)內(nèi)容不斷更新。使最新的知識前沿能夠融入基礎(chǔ)教學(xué)中,教學(xué)內(nèi)容更具有先進性、科學(xué)性。
(三)注重理論聯(lián)系實際,突出專業(yè)特色
在教學(xué)內(nèi)容的組織上能理論聯(lián)系實際,積極吸收行業(yè)企業(yè)參與課程內(nèi)容和課程體系改革,把生產(chǎn)實際和科學(xué)研究中的基礎(chǔ)知識結(jié)合起來講授,并通過采用多種靈活方式豐富教學(xué)手段,融知識傳授、能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育于一體[3]。實踐教學(xué)中,在開設(shè)基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)上,增加了綜合性、設(shè)計性和開放性實驗內(nèi)容,經(jīng)過多層次實驗平臺的鍛煉,使學(xué)生能動的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,提高了學(xué)生綜合實驗?zāi)芰Α;I(yè)是實踐性很強的專業(yè),在實踐教學(xué)中學(xué)生到一些公司、企業(yè)進行了實地考察和交流。參觀了公司的生產(chǎn)流程、實驗室,詳細了解了產(chǎn)品種類、性能質(zhì)量、目前存在的問題等,在參觀過程中學(xué)習(xí)了知識,發(fā)現(xiàn)理論學(xué)習(xí)和實踐的不同之處,理論和實踐相互支撐,在以后的理論學(xué)習(xí)中也更有針對性。
二、教學(xué)方法、手段的改革
在教學(xué)過程遵循以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)的教育理念,教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變,多種教學(xué)手段的合理利用,理論和實踐的有效結(jié)合,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。
(一)以“講”為中心向以“學(xué)”為中心轉(zhuǎn)化
在課堂教學(xué)中,遵循“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)”的教育理念,大膽探索教學(xué)方法改革,教師的教學(xué)觀從以“講”為中心向以“學(xué)”為中心轉(zhuǎn)化,改變傳統(tǒng)的滿堂灌教學(xué)模式及本科壓縮教學(xué)模式,積極采用采用啟發(fā)式、討論式、總結(jié)式等教學(xué)方法,因材施教,讓學(xué)生變被動聽課為主動積極思考,使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到充分的激發(fā),自覺完成課堂教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí),提高了課堂教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。另外,增加習(xí)題課、討論課或留大作業(yè)等,將理論教學(xué)延伸,是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的一種重要手段??偨Y(jié)式是非常重要但卻容易被忽視的一種教學(xué)方法,在教學(xué)過程中經(jīng)常強調(diào)對課程內(nèi)容要做到:節(jié)節(jié)總結(jié),章章總結(jié);縱向總結(jié),橫向總結(jié)。循序漸進,一環(huán)扣一環(huán),更新教學(xué)理念,既要將知識傳授給學(xué)生,又要教學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,從而形成良好的教與學(xué)兩過程動態(tài)結(jié)合的教學(xué)方法。
(二)合理使用多媒體手段
在教學(xué)手段方面我們主要采用:板書、計算機多媒體課件,特別是計算機多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方法(“粉筆+黑板”)的有機結(jié)合,揚長避短。在第一章至第六章的教學(xué)中,主要是以板書為主,尤其在化學(xué)反應(yīng)一般原理這一章中,公式的推導(dǎo),計算題比較多一些,所以主要以板書為主。這樣學(xué)生也比較容易跟上老師的速度,而且在推導(dǎo)或計算的過程學(xué)生也在進行思考和運算,思路比較清晰。如果在這些章節(jié)采用多媒體的話,速度很快,而且學(xué)生缺少必要的運算過程,印象也不深刻。在第七章物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)這一章中,內(nèi)容比較抽象,微觀世界的東西似乎不太容易理解。如原子軌道、能級等這些內(nèi)容,單純語言不是很好描述,這時可以借助多媒體,利用多媒體的圖片、聲音、動畫等特點,將抽象的內(nèi)容直觀化,將晦澀難懂的語言生動地表現(xiàn)出來。如在講電子云角度分布圖和原子軌道角度分布圖這一部分,學(xué)生完全處于一頭霧水的狀態(tài),通過借助flash將作圖的過程展現(xiàn)出來,并將得到的圖片進行展示。學(xué)生在看flash的過程,感覺很有趣,也就很容易的記住圖形的特點和兩個圖形的不同點,對于后面的原子軌道的疊加也就能夠很好地理解了。所以在教學(xué)過程中,要根據(jù)具體的內(nèi)容進行選擇,采取學(xué)生容易接受的方式和方法來進行教學(xué),發(fā)揮板書和多媒體各自的優(yōu)勢,更好的提高教學(xué)效率,保證良好的教學(xué)效果[4]。
(三)注重師生交流與互動
在教學(xué)過程中注重與學(xué)生的互動交流,教學(xué)不是上課教師在唱獨角戲,針對教學(xué)中的難點和重點能夠積極地引導(dǎo)學(xué)生,啟發(fā)學(xué)生,讓學(xué)生在每一堂課中有自己的思考,有自己的收獲。隨時觀察學(xué)生在課題上的表現(xiàn),隨時調(diào)整講課的速度和方法,將學(xué)生在課題中出現(xiàn)問題都盡快消化。教師力求在講課中提出問題、啟發(fā)學(xué)生分析問題、師生共同解決問題,調(diào)動學(xué)生積極主動地參與到課堂的學(xué)習(xí)中來[5]。構(gòu)筑師生交流與互動。課下利用郵件、短信、電話、QQ群等方式將學(xué)生遇到的一些問題及時地解決。
(四)重視實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、注重學(xué)生創(chuàng)新意識與應(yīng)用能力的培養(yǎng)
在實驗教學(xué)改革方面,以培養(yǎng)學(xué)生最基本的化學(xué)實驗操作技能、科學(xué)思考、獨立分析問題和解決問題的能力及創(chuàng)新科研能力為目的,大力加強實踐教學(xué)。我校重視創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練,在人才培養(yǎng)上,面向全體,基于專業(yè),把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿人才培養(yǎng)全過程,注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與創(chuàng)業(yè)能力。學(xué)生根據(jù)課程的研究前沿,可以選擇某一課題進行研究,從選題到實驗的進行,都是學(xué)生獨立思考并完成,教師在總體上進行統(tǒng)籌把握[6]。
三、結(jié)束語
無機及分析化學(xué)是我?;I(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,無機及分析化學(xué)由無機化學(xué)和分析化學(xué)重新整合而成,精簡了學(xué)時,優(yōu)化了內(nèi)容,整合后的課程內(nèi)容能夠更好地和化工專業(yè)的其它課程銜接。在教學(xué)方法上也進行了改革,優(yōu)化課內(nèi),強化課外,注重了多種方法的教學(xué)。
作者:鄭興芳 單位:臨沂大學(xué)
參考文獻:
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篇2
關(guān)鍵詞 分析化學(xué) 課程網(wǎng)站 教學(xué)系統(tǒng)
中圖分類號:G420 文獻標識碼:A
0前言
網(wǎng)絡(luò)課程構(gòu)建是信息社會發(fā)展的產(chǎn)物,利用先進信息技術(shù)有針對性的建立一個教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng),其價值在于改革原有的教學(xué)觀念與形式,有助于改變原有的人才培養(yǎng)模式,構(gòu)建一個具有信息時代特征的全新教學(xué)模式。無機及分析化學(xué)是一門較為復(fù)雜的學(xué)科,涉及到眾多的理論知識與分析數(shù)據(jù),需要學(xué)生具有較高的理解能力,而網(wǎng)絡(luò)立體課程的構(gòu)建,能夠有效的簡化無機及分析化學(xué)課程的復(fù)雜性,便于學(xué)生快速掌握。
1基于無機及分析化學(xué)的網(wǎng)絡(luò)課程教材建設(shè)
教材建設(shè)涵蓋了教學(xué)觀念、人才培養(yǎng)目標、教學(xué)內(nèi)容、課程體系等眾多內(nèi)容,是整個網(wǎng)絡(luò)立體課程構(gòu)建的主要環(huán)節(jié)。結(jié)合學(xué)科對學(xué)生所掌握的化學(xué)基礎(chǔ)知識的要求考慮,明確教材建設(shè)標準為“少而精、精而新”。結(jié)合此原則將傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代全新化學(xué)知識進行有機融合,對無機化學(xué)及分析化學(xué)等教學(xué)內(nèi)容進行重新整合與優(yōu)化,與素質(zhì)教育為核心觀念進行開展教材建設(shè)工作。在全新的立體化課程中教材建設(shè)所關(guān)注的是解決傳統(tǒng)學(xué)科與全新交叉學(xué)科知識之間的相互關(guān)系,在維持基礎(chǔ)原理與概念性知識不變動的基礎(chǔ)上實現(xiàn)內(nèi)容的更新。在無機及分析化學(xué)的理論課程教學(xué)過程中,化學(xué)基礎(chǔ)理論和化學(xué)分析方法及四大平衡是最為重點的內(nèi)容,針對此,采取了簡化分析法,促使這些難度較高的內(nèi)容在試驗課程中予以解決,同時在理論課程中編寫環(huán)境與化學(xué)等眾多容易引起學(xué)生興趣的延伸知識閱讀材料。
2基于無機及分析化學(xué)的網(wǎng)絡(luò)立體化網(wǎng)站構(gòu)建
結(jié)合相關(guān)機構(gòu)的教學(xué)大綱要求,針對無機及分析化學(xué)課程進行網(wǎng)絡(luò)立體化建設(shè),構(gòu)建基于無機及分析化學(xué)課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。將課程介紹、教師信息、項目化教學(xué)、試驗教學(xué)等欄目內(nèi)容放置在學(xué)校網(wǎng)站中。結(jié)合無機及分析化學(xué)課程實際教學(xué)需要構(gòu)建立體化網(wǎng)站,其中包括課程作業(yè)、教學(xué)筆記、答題討論、課程問卷、教學(xué)郵箱、個人資源等模塊,在各模塊中構(gòu)建相應(yīng)的內(nèi)容,形成一個全面的且具有立體化特征的教學(xué)系統(tǒng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)此門課程時,可根據(jù)自己的時間規(guī)劃學(xué)習(xí)流程,實現(xiàn)自主學(xué)習(xí),同時也能夠?qū)Υ讼到y(tǒng)提出自己的建議。
就教學(xué)觀念而言,將培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)與創(chuàng)新精神方在首位,將無機及分析化學(xué)課程明確為學(xué)生學(xué)習(xí)科技知識的基礎(chǔ)課程,同時又是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的基礎(chǔ)課程。在理論課程教學(xué)過程中,占據(jù)主要地位的是學(xué)科所涉及到的眾多理論,將各理論原理進行重構(gòu),指導(dǎo)學(xué)生展開自主學(xué)習(xí)。在實驗教學(xué)過程中,占據(jù)主要地位的是化學(xué)分析技術(shù)與技能訓(xùn)練,制定基礎(chǔ)技能訓(xùn)練實踐操作課程,關(guān)注系統(tǒng)分析問題與解決問題,同時強調(diào)系統(tǒng)性與綜合性的實驗教學(xué)形成。
3網(wǎng)絡(luò)立體化網(wǎng)站教學(xué)實踐中的教學(xué)方式改革
網(wǎng)絡(luò)立體化網(wǎng)站教學(xué)模式具有多樣性特征,能夠針對學(xué)生的不同學(xué)習(xí)能力提供適合的教學(xué)平臺。此種教學(xué)模式中,對教學(xué)方式的改革首先體現(xiàn)在學(xué)科安排方面,無機及分析化學(xué)是一門基礎(chǔ)課程,其學(xué)時數(shù)在不斷的減少,在此情況下,對教學(xué)內(nèi)容安排的合理性以及教師的教學(xué)能力均提出了更高的要求,需要不斷的對教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式以及測試方式進行改革。另一個改革的主要方向是教學(xué)內(nèi)容,無機及分析化學(xué)所涉及到的內(nèi)容眾多,且較為復(fù)雜,包括物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、定量分析、酸堿平衡與酸堿滴定法、配位平衡與配位滴定法、氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法、沉淀溶解平衡與沉淀滴定法等,這些內(nèi)容不可能在理論教學(xué)課程中進行完全講授?;诖?,需要重新對教學(xué)內(nèi)容進行合理安排,突出重點內(nèi)容,可應(yīng)用精講與對比分析討論法。第三個改革的主要方向是教學(xué)方式,在此種教學(xué)模式中較常應(yīng)用到的包括講重點、講難點、講思路、講方法、講應(yīng)用等教學(xué)方式,形成一個在課堂中講授、在課外進行講座、在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中解答疑問的互動性教學(xué)形式,關(guān)注提升學(xué)生的邏輯思維能力,同時加強培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力以及創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力。
4 結(jié)論
在教學(xué)改革的逐漸深化下,不僅僅需要做到教育理念c教育模式的改革,還需要更為細化的針對學(xué)科進行深入改革。立體化教學(xué)系統(tǒng)是借助于信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所構(gòu)建的一個教學(xué)系統(tǒng),全文基于無機及分析化學(xué)學(xué)科展開了網(wǎng)站立體化教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建以及應(yīng)用,其對無機及分析化學(xué)課程教學(xué)形式的改革起到重要推動作用,有效的提升了教師的教學(xué)效率、學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,同時促進了交互式教學(xué)模式的形成。
課題名稱:基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺下的《無機及分析化學(xué)》課程教學(xué)改革。編號:ZY2015-09。
參考文獻
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篇3
關(guān)鍵詞:無機及分析化學(xué)課程 思考與改革 分析化學(xué) 無機化學(xué) 物理化學(xué) 有機化學(xué)
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)06(a)-0128-01
從20世紀開始,我國的化學(xué)課程從傳統(tǒng)的物理化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)和無機化學(xué)四大分支體系上,延伸出無機及分析化學(xué)、高分子化學(xué)等課程。隨著科學(xué)的迅速發(fā)展、人們對高科技的綜合要求水平不斷增加,導(dǎo)致現(xiàn)在的部分課程體系不能完全滿足人們對培養(yǎng)化學(xué)類專業(yè)人才的要求,課程內(nèi)容重復(fù)、順序不盡合理、知識面過窄等突出現(xiàn)象讓學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得不到充分發(fā)揮。因此,我們需要改變目前的現(xiàn)狀,針對性地優(yōu)化課程體系、更新教學(xué)內(nèi)容、建立符合時代要求的課程,打破學(xué)科間的隔膜。
1 無機及分析化學(xué)課程的發(fā)展歷史
最早在20世紀80年代建立了無機化學(xué)與分析化學(xué)的課程,在發(fā)展、教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)了這兩門課之間存在一定的內(nèi)在聯(lián)系,經(jīng)過多年的實踐探索,最后在1992年出版了無機及分析化學(xué)的教材。從此各大院校對其課程體系進行了優(yōu)化、改革。南京大學(xué)把原本分散的基礎(chǔ)知識和化學(xué)理論進行合并,構(gòu)建了一門較新的課程體系,使整個課程更加系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化。這種課程結(jié)構(gòu)的改革也是經(jīng)過漫長的摸索,形成今天的課程體系的,如1989年將試行的“定量分析化學(xué)”和“無機”合并,1991年便得到推廣。合并以后,教學(xué)內(nèi)容方面得到了擴充,課程結(jié)構(gòu)體系也有所優(yōu)化,如何在已取得的成績基礎(chǔ)上,進一步改革改善是我們要思考的問題。
2 無機及分析化學(xué)課程的思考
教學(xué)安排中,對教學(xué)課時和教學(xué)內(nèi)容都需要達到一定的標準,從而保證教學(xué)效果。兩者相輔相成、互相制約,只有合理恰當?shù)奶幚砗脙烧叩年P(guān)系,材料使教學(xué)內(nèi)容在規(guī)定的課時內(nèi)完成,使學(xué)生能夠較廣泛地、深刻地接受必要的知識,為將來的相關(guān)課程和實踐工作奠定扎實的基礎(chǔ)。但是,學(xué)生的在校時間是固定的,所學(xué)的科目相對較多,考慮為學(xué)生留出部分自由空間的前提下,就要求對相關(guān)課程進行改革,以滿足現(xiàn)實需要。對于無機及分析化學(xué)課程來說,也需要進行相應(yīng)的調(diào)整分配,目前開設(shè)該課程的多數(shù)為工科專業(yè),且所設(shè)的課時數(shù)普遍較多,任課老師在進行授課講解的時候,有時間對重要章節(jié)進行細致的分析講解。但是縱觀目前高中所涉及的化學(xué)知識、以及后期所學(xué)習(xí)的物理化學(xué)、有機化學(xué)等課程時,往往會發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)行無機及分析化學(xué)課程內(nèi)容具有部分的重復(fù)性,且被設(shè)置為重點必講部分,針對諸如此類的情況,對無機及分析化學(xué)課程的改革將必須進行下去,以適應(yīng)現(xiàn)代的知識體系和教育方式需求。
3 無機及分析化學(xué)課程進一步改革的要點
3.1 結(jié)合高中化學(xué)教材、物理化學(xué)教材進行教學(xué)內(nèi)容的有機調(diào)整
目前,義務(wù)教育、高中教育的知識內(nèi)容比以往有較大的改變,學(xué)習(xí)的深度、廣度得到了進一步延伸,部分初高中學(xué)校對化學(xué)課程的學(xué)習(xí)也加深了很多,如有關(guān)于吉布斯自由能、酸堿滴定、配位滴定等的內(nèi)容,在高中已進行了相關(guān)的介紹。這樣就需要高等教育階段,對相關(guān)內(nèi)容進行刪減和弱化,以避免無謂的精力投入,避免學(xué)生的厭學(xué)情況出現(xiàn),提高教學(xué)的效果,有效發(fā)揮教育資源。
3.2 恰當結(jié)合現(xiàn)代無機化學(xué)、分析化學(xué)的研究成果
無機及分析化學(xué)課程自形成以來,所設(shè)計的內(nèi)容主要包括四大化學(xué)平衡和動力學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)與定量分析、分析結(jié)構(gòu)、原子結(jié)構(gòu)、元素化學(xué)等知識。這些知識體系屬于比較傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容,對其理解掌握,有助于專業(yè)基礎(chǔ)知識的積淀,為將來專業(yè)研究、實踐做準備。但從另一方面來看,其內(nèi)容多枯燥乏味、機械死板,學(xué)生對其掌握有一定困難,何談以后的靈活運用。如若能夠?qū)⒛壳八〉玫南嚓P(guān)無機化學(xué)、分析化學(xué)研究成果,有機結(jié)合到教學(xué)內(nèi)容當中,使教學(xué)過程更加形象具體,體現(xiàn)其知識的實用性,這樣則更能激發(fā)學(xué)生的求學(xué)心理,更有利于知識的靈活運用。特別是形象可觀的圖片、譜圖現(xiàn)象等內(nèi)容,對激發(fā)內(nèi)心的探索興趣,具有重要的作用。
3.3 根據(jù)面對學(xué)生的專業(yè)特色進行細分,以滿足專業(yè)人才的培養(yǎng)需要
無機及分析化學(xué)教材主要有南京大學(xué)、浙江大學(xué)等編寫的版本,其基本內(nèi)容相似。這就要求教師在選擇教材的時候,充分考慮所面向?qū)W生的專業(yè)需要進行選擇;在規(guī)劃教學(xué)大綱、授課內(nèi)容的時候,更需要考慮學(xué)生將來的基礎(chǔ)知識需求,從而將合理恰當?shù)闹R傳授給學(xué)生,學(xué)以致用才是教育的最終目的。對應(yīng)學(xué)生將來不相關(guān)、以后不會用到的知識,授課教師可以做適當刪減。
3.4 采用形象生動的輔助教學(xué)手段
理工科學(xué)生所要學(xué)習(xí)的專業(yè)知識普遍存在抽象、枯燥的特征,如何能夠讓學(xué)生更深刻、形象的掌握必要知識點,使之成為自身知識體系的一部分,這需要運用除課本外的其他教學(xué)手段。授課教師如何能夠結(jié)合多媒體設(shè)備、以動畫圖片對抽象的知識進行輔助講解,將會起到積極的推動作用。當然,板書部分也需要根據(jù)實際情況進行處理,板書對學(xué)生最大的幫助是可以讓學(xué)生跟上教師的思維步伐、把握所授課程的重點、難點。如何處理多媒體與板書的關(guān)系,有待授課教師根據(jù)實際情況進行處理。
4 結(jié)語
無機及分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容將根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特征,結(jié)合其相關(guān)知識基礎(chǔ)、現(xiàn)代化的多媒體設(shè)施進行整合優(yōu)化,以滿足更深專業(yè)學(xué)習(xí)、工作實踐的需求,這需要對相關(guān)教材內(nèi)容進行調(diào)整,以及授課教師的規(guī)劃安排。相關(guān)工作的進行將為無機及分析化學(xué)課程的有效發(fā)揮起到積極的影響作用。
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篇4
摘要: 通過查閱近年國內(nèi)外有關(guān)文獻,對巴戟天屬植物中環(huán)烯醚萜類成分及其藥理作用進行綜述。巴戟天屬植物中環(huán)烯醚萜類化合物共有29個,其中苷元3個;藥理研究表明,巴戟天屬植物中環(huán)烯醚萜具有抗菌、抗氧化、抗誘變、抗腫瘤、消炎鎮(zhèn)痛等廣泛的藥理作用,對環(huán)烯醚萜化合物進行深入研究將為環(huán)烯醚萜類新藥的研究開發(fā)積累重要的參考資料。
關(guān)鍵詞: 巴戟天屬/化學(xué); 環(huán)烯醚萜/藥理學(xué); 綜述,指導(dǎo)性
茜草科巴戟天屬(Morinda Linn.)植物在全世界約有80種,均產(chǎn)于熱帶地區(qū),尤以亞洲和大洋洲最多,美洲和非洲較少產(chǎn)。在我國約有12種和2變種,常見的有巴戟天M.officinalis How,假巴戟M.shuhuaensis C.Y.Chen etM.S.Huang,海巴戟M.citrifolia L.,羊角藤M.umbellata L.等,主要分布于西南部到東南部,以及臺灣和香港地區(qū)。巴戟天屬植物國內(nèi)外記載可入藥的有8種,其入藥部位主要為根、葉,并多為民間傳統(tǒng)用藥,具有祛風濕、止咳、止血、殺蟲等作用。
到目前為止,已從巴戟天屬植物中分離和鑒定出的化學(xué)成分類型主要有蒽醌、環(huán)烯醚萜、低聚糖、多糖等。環(huán)烯醚萜類化合物具有廣泛的生物活性 [1] ,如巴戟天中的水晶蘭苷,就具有顯著的抗炎鎮(zhèn)痛作用,與巴戟天的祛風濕作用密切相關(guān)。近年來國內(nèi)外對該類成分的研究日趨深入,對其化學(xué)成分和藥理活性方面的研究進行了大量工作。對巴戟天屬植物化學(xué)成分的研究進展已有文獻 [2-3] 報道,但對環(huán)烯醚萜類化合物未見有詳盡的報道。為了進一步研究和開發(fā)利用該屬植物,本文查閱了近幾年國內(nèi)外主要文獻,對該類植物環(huán)烯醚萜類成分及藥理活性進行綜述。
1 巴戟天屬植物中的環(huán)烯醚萜類成分
巴戟天屬環(huán)烯醚萜類化合物結(jié)構(gòu)的主要特點是:C 1 位大多為羥基,偶有酮基(如巴戟天中的morindolide)與別的羥基縮合成環(huán)(如M.lucida中的oruwacin、phumericin),且C 1 -OH很活潑,多與D-葡萄糖結(jié)合成苷(如編號3~29的化合物);C 3 、C 4 位都有雙鍵,C 4 -甲基氧化成-COOH、-COOMe(如水晶蘭苷,oruwacin等);C 8 位與各種基團相連或成環(huán)等。迄今為止,已從本屬植物中分離出29個化合物,其來源、結(jié)構(gòu)見表1、圖1-2。
2 巴戟天屬植物中環(huán)烯醚萜類成分的藥理研究
2.1 抗菌作用 海巴戟中的車葉草苷,對銅綠假單胞菌(Pseudomonsa aeruginosa)、摩氏變形桿菌(Proteus morgaii)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、大腸埃希氏菌(Escherichia coli)、沙門氏菌(Salmonella)和志賀氏菌(Shigela)等有抑制作用,這種藥理作用被認為與海巴戟用于治療皮膚病、感冒、發(fā)燒等疾病有關(guān) [13] 。
2.1 抗氧化作用 海巴戟葉中含有的citrifolinin B有抗氧化作用,30μmol的濃度即能清除DPPH自由基 [15] ;而6α-hydroxyadoxoside和6β,7β-epoxy-8-epi-splendoside則無清除DPPH自由基和ONOO-的作用 [11] 。
2.2 抗細胞染色體誘變作用 Nakamura T等 [16] 研究發(fā)現(xiàn):車葉草苷、車葉草苷酸和去乙?;嚾~草苷酸能夠抑制中國倉鼠卵巢細胞和小鼠的染色體誘變。用氯化甲基汞(MMC)誘導(dǎo)后的倉鼠卵細胞,用以上化合物處理后,發(fā)現(xiàn)其染色體畸變的幾率大 表1 巴戟天屬植物中的環(huán)烯醚萜類化合物
母核編號 化學(xué)成分 取代基/官能團 植物來源 存在部位 文獻來源編號1 oruwacin 13-官能團A M.lucida 葉 42 phumericin 13-CH注:表1中的母核編號、取代基/官能團均分別與圖1中的母核編號(結(jié)構(gòu)式下)、位置編號(結(jié)構(gòu)式中)相對應(yīng),如oruwacin的化學(xué)結(jié)構(gòu)是:母核1的13號位置上連接基團A(見圖2)
為減少;先給小鼠腹腔注射MMC,6h后再灌胃1.0mL質(zhì)量濃度為4%的含有以上成分的混合物,結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)微核數(shù)量減少,但另外的實驗證明這與延緩網(wǎng)狀細胞成熟無關(guān)。故認為以上化合物的抗誘變活性與其結(jié)構(gòu)中α-不飽和羰基的構(gòu)型存在有關(guān)。
2.3 抗腫瘤作用 從海巴戟中得到的citrifolinoside和citrifolinin A,對紫外線(UVB)誘導(dǎo)的、在腫瘤 誘發(fā)和生長中起重要作用的蛋白活化劑AP-1有顯著的抑制作用(半抑制濃度IC 50 分別為29.0μmol和69.6μmol),是目前為止發(fā)現(xiàn)的惟一兩個具有此活性的環(huán)烯醚萜化合物 [14,17] 。Frew T等 [18] 研究發(fā)現(xiàn),車葉草苷對磷脂酰肌醇-3-活化醇素(PtdIns-3-K,腫瘤形成過程中的一種重要的蛋白酶)活性有抑制作用,其IC 50 (半抑制濃度)為2.0mmol。
2.4 瀉下作用 [19] 小鼠服用水晶蘭苷后,出現(xiàn)緩瀉作用,其半數(shù)有效量ED 50 大于0.5g/kg。
2.5 抗炎鎮(zhèn)痛作用 [20] 由熱板試驗和角叉菜膠誘導(dǎo)的扭體鎮(zhèn)痛實驗表明,分別用20mg?kg -1 ?d -1 、30mg?kg -1 ?d -1 劑量的水晶蘭苷溶液給小鼠灌胃,能顯著縮短小鼠疼痛反應(yīng)的時間;另外,水晶蘭苷還能顯著地消除由角叉菜膠誘導(dǎo)的大鼠腳趾浮腫。以上藥理實驗證明了水晶蘭苷為巴戟天的抗炎鎮(zhèn)痛成分。 3 小結(jié)
從對巴戟天屬植物環(huán)烯醚萜類化學(xué)成分的分離的文獻報道看,在已分得的29個化合物中,從石油醚萃取部位得到的有3個(分別為oruwacin、plumericin和morindolide),從乙酸乙酯和正丁醇部位得到26個化合物(均為含1個葡萄糖的苷)。由于環(huán)烯醚萜是一類生物活性較強、藥效較為特殊的化合物,因此,有必要對巴戟天屬的環(huán)烯醚萜化合物進行更加深入的研究,從而為環(huán)烯醚萜類新藥的研究和開發(fā)積累重要的參考資料。
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篇5
Applied undergraduate food major "inorganic and analytical chemistry"
Curriculum Teaching and Experience
ZHANG Wen-li1,2 ZHANG Jian-ping1,2* CHEN Shang-long1,2 WU Yong-hua1,2 YU Nan-nan1,2
(1. School of Food Science and Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221018, Jiangsu Province, China;2. Key Laboratory of Food Resources Development and Quality Safety, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou, Jiangsu 221018, China)
【Abstract】The article mainly introduces the teaching process and experience of the subject basic course "inorganic and analytical chemistry" in the subject of Application-oriented Undergraduate food specialty. The author puts forward the measures and methods to improve many problems in the new students' weakness in the course, content of courses and limited courses hours.
【Key words】Application-oriented Undergraduate; Food specialty; Inorganic and Analytical Chemistry; Subject Basis Courses; Teaching
“?o機及分析化學(xué)”是將無機化學(xué)和分析化學(xué)兩門課程整合為一的課程[1-3],這門課程不僅是化學(xué)專業(yè)的必修課,同時也是近化學(xué)專業(yè)如食品、環(huán)境、生物、醫(yī)藥、材料等專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課[4]。因此,學(xué)好這門課程至關(guān)重要。對應(yīng)用型本科食品專業(yè)[5-9]來說,這門課程的教學(xué)要做到重視基礎(chǔ)內(nèi)容,敢于摒棄、整合舊內(nèi)容,及時補充新理論知識,讓學(xué)生所學(xué)知識能應(yīng)用到后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和實際生活中。隨著近年應(yīng)用型本科食品專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)的改革,“無機及分析化學(xué)”的課程[10-12]教學(xué)現(xiàn)狀如下。首先,該課程的課時數(shù)相比以往有所減少,目前我校食品專業(yè)無機及分析化學(xué)有64學(xué)時(不包括實驗)。課時數(shù)減少的同時食品專業(yè)所需的相關(guān)化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)知識并沒有減少,這在一定程度上加重了教學(xué)難度。其次,我校食品專業(yè)學(xué)生來自全國各地,除了高中時期專門參加過化學(xué)競賽的同學(xué)基礎(chǔ)稍好,其他同學(xué)的化學(xué)基礎(chǔ)知識相對薄弱。這對于教師講課的內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計有一定的挑戰(zhàn)。再者,該課程是食品專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課,開設(shè)在大學(xué)的第一學(xué)期,該課程與“生物化學(xué)”、“食品化學(xué)”等課程聯(lián)系比較緊密,該課程的學(xué)習(xí)效果直接影響后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)。最后,應(yīng)用型本科食品專業(yè)的學(xué)生需要掌握好無機及分析化學(xué)理論知識的同時也要有熟練的實驗操作技能。因此,教好和學(xué)好無機及分析化學(xué)對食品專業(yè)新生的學(xué)習(xí)興趣、知識積累和科研素質(zhì)培養(yǎng)非常重要。
本課程的教學(xué)要完成教學(xué)任務(wù),更要為食品專業(yè)的學(xué)生打下扎實的化學(xué)基礎(chǔ)。結(jié)合自身的實際教學(xué)來說,該課程總體教學(xué)的時間緊,內(nèi)容多,任務(wù)重。這就要求我們能根據(jù)學(xué)生的具體情況和專業(yè)的要求,提出教學(xué)目標,以此來安排合理的教學(xué)。下面我將結(jié)合自身的教學(xué)過程,從幾個方面談?wù)剳?yīng)用型本科食品專業(yè)無機及分析化學(xué)課程的教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及課程教學(xué)的體會[13-18]。
1 教學(xué)目標
“無機及分析化學(xué)”是食品專業(yè)本科生的重要學(xué)科基礎(chǔ)課。該課程的教學(xué)以教師課堂講授為主,課堂提問、課后練習(xí)和實驗課為輔。該課程安排在第一學(xué)期,是學(xué)生進入大學(xué)后的第一門學(xué)科基礎(chǔ)課,現(xiàn)總學(xué)時 64學(xué)時,每周 4 學(xué)時。課程教學(xué)開始前,需要了解學(xué)生的相關(guān)化學(xué)知識學(xué)習(xí)狀況: 該門課程所教授的知識點,學(xué)生在高中階段接觸過,但不夠系統(tǒng)和深入,除非參加過競賽的同學(xué)。所以說,學(xué)生整體化學(xué)知識薄弱。鑒于現(xiàn)狀,整個課程中無機化學(xué)部分比例稍大,占36個學(xué)時,分析化學(xué)占28個學(xué)時。具體目標有以下幾個方面:首先,該課程能培養(yǎng)學(xué)生具有分析、處理一般無機與分析化學(xué)問題的初步能力,同時培養(yǎng)學(xué)生嚴謹細致、實事求是的科學(xué)作風。其次,該課程要求學(xué)生對課程中知識的重難點明確掌握,課后作業(yè)題獨立完成。再者,涉及該課程的具體內(nèi)容有:讓學(xué)生重點掌握平衡的原理、溶液中的各種化學(xué)平衡及其在分析化學(xué)中的應(yīng)用,讓學(xué)生建立準確的“量”的概念和掌握各種化學(xué)分析方法;讓學(xué)生掌握化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、原子和分子結(jié)構(gòu)、分散體系和溶液等方面的基本理論和基本知識;讓學(xué)生掌握分析化學(xué)中的滴定分析、重量分析和吸光光度分析的基本理論和方法。
2 教學(xué)內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述的教學(xué)目標,我們是以 “加強理論基礎(chǔ)知識,重視實驗操作,聯(lián)系實際問題,反應(yīng)科學(xué)前沿” 作為該課程教學(xué)的指導(dǎo)思想。食品專業(yè)本科生所學(xué)習(xí)的 “無機及分析化學(xué)” 課程中涉及到的大多數(shù)知識點,在后續(xù)的“物理化學(xué)”“生物化學(xué)”“有機化學(xué)”等課程中又會在更深的層次上重復(fù)。那么如何選擇該課程的教學(xué)內(nèi)容,避免不必要的重復(fù),這也是一個難題。首先,在教學(xué)內(nèi)容的選擇上,注重知識結(jié)構(gòu)的整體性教學(xué),突出知識體系的主干,不講或少講與食品專業(yè)后續(xù)學(xué)習(xí)無關(guān)的部分,重點講授基本的、容易混淆的和難以理解的概念。使學(xué)生的知識體系更加清晰和系統(tǒng)。其次,在教學(xué)內(nèi)容的選擇上注意理論與實驗和實際的結(jié)合。該課程分為兩個部分,一是,無機化學(xué)側(cè)重于元素化學(xué)的學(xué)習(xí),二是,分析化學(xué)側(cè)重于分析科學(xué)思維模式的培養(yǎng)。兩者都需要聯(lián)系日常生活中的實驗現(xiàn)象和實際生產(chǎn)。通過增加“應(yīng)用實例”,比如:測定三聚氰胺中蛋白質(zhì)的含量或麥芽糊精中總糖含量的測定,來提高學(xué)生們學(xué)習(xí)該課程的積極性和熱情。再次,在強調(diào)基礎(chǔ)理論知識的過程中要反應(yīng)科學(xué)前沿,具有先進性。滿足一些學(xué)生的好奇心,同時也能拓寬他們的知識面。
3 教學(xué)方法
在課程開課之前,通過對食品專業(yè)學(xué)生的新生調(diào)查可知,不同地區(qū)中學(xué)化學(xué)課開課情況以及掌握情況各不相同,有些新生甚至沒有接觸到化學(xué)實驗。鑒于上述情況,我們需要從教學(xué)方法上提高教學(xué)效果,調(diào)動學(xué)生的積極性,讓學(xué)生打下扎實的基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力。從以下幾個方面著手:
(1)開闊學(xué)生視野,讓學(xué)生充分了解“無機及分析化學(xué)”這門課程的地位和用途。該課程是化學(xué)兩大基礎(chǔ)學(xué)科分支的結(jié)合。通過學(xué)習(xí)無機化學(xué),我們可以不斷認識和改造物質(zhì)世界,還能創(chuàng)造新的物質(zhì)世界。通過學(xué)習(xí)分析化學(xué),將有助于我們對原料的篩選,對工藝流程的控制以及對食品質(zhì)量的檢測。該課程作為應(yīng)用型本科食品專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課,對后續(xù)“食品分析”“微生物學(xué)”“食品化學(xué)”等專業(yè)課的學(xué)習(xí)起了至關(guān)重要的作用。同時,也讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)該課程在將 來從事食品的教學(xué)、科研、管理、生產(chǎn)等各領(lǐng)域、各部門工作時都頗有益處。
(2)加強基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí),突破重難點。結(jié)合該課程的特點和專業(yè)的需求,對教材的內(nèi)容有所增?p。但是,基本知識、反應(yīng)、公式和實驗都是需要系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。在實際教學(xué)中,促進學(xué)生學(xué)習(xí)知識與提高素質(zhì)相結(jié)合。將教學(xué)中的重難點布置成思考題,以此來啟發(fā)學(xué)生的思維。課堂上不能自導(dǎo)自演,要做到與學(xué)生互動。可以提出問題讓學(xué)生交流討論,及時的進行反饋點評。增加課堂提問和練習(xí)的力度。根據(jù)課堂學(xué)生反應(yīng)情況布置課后習(xí)題,鞏固課堂所學(xué)知識。布置課后練習(xí)時要做到有針對性,有層次性,從而使每位學(xué)生都能夠較好地掌握。
(3)認真的備課,做到有備而去。講授時要做到主次分明,層次清晰。更新自己的教學(xué)手段,做到理論與實際相結(jié)合。采用多種教學(xué)方式:啟發(fā)式、討論式和參與式。根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)及時調(diào)整教學(xué)策略。講課時要做到深入淺出,化繁為簡,有快有慢,循序漸進。根據(jù)教學(xué)進度計劃表,運用好教材,有條不紊的進行教學(xué)。同時也要注意培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨立思考的能力,有些知識沒必要講的太細太繁。
(4)理論課的學(xué)習(xí)一定要與實驗課相結(jié)合。通過具體的實驗操作,增加學(xué)生學(xué)習(xí)理論課的興趣,也能起到鞏固理論知識的效果。鼓勵學(xué)生參加各類開放性實驗和創(chuàng)新實驗,結(jié)合實驗也可以對理論知識進行查漏補缺。比如,通過分光光度法測定待測鐵樣中總鐵的含量,來鞏固分光光度法的原理。此外,通過實驗也能夠訓(xùn)練學(xué)生正確的掌握化學(xué)實驗的基本操作技能。綜合性實驗也可以鍛煉學(xué)生的動手能力,提高分析問題和解決問題的獨立工作能力。
(5)利用課外時間對學(xué)生進行輔導(dǎo)答疑。大學(xué)新生第一學(xué)期的課程相對不多,學(xué)生有充分的時間學(xué)習(xí)和鞏固該課程。針對作業(yè)中出現(xiàn)的問題,要對學(xué)生進行分類輔導(dǎo),如概念類、原理類、反應(yīng)類、方法類、濃度類和計算類等。輔導(dǎo)結(jié)束后,學(xué)生要繼續(xù)做題進行鞏固,達到真正理解和應(yīng)用的過程。
篇6
【關(guān)鍵詞】 《國家基本藥物目錄》;化學(xué)藥;中成藥;不良反應(yīng)項;評價
【中圖分類號】R95 【文獻標志碼】 A【文章編號】1007-8517(2016)24-0090-03
Abstract:Objective To investigate and analyze the adverse reactions descriptions in pharmaceutical instructions of essential drugs in order to propose suggestions and basis for improving pharmaceutical instructions in China. Methods A total of 500 pharmaceutical instructions were collected by literature mining and categorized as chemical drugs and Chinese patent drugs. The extent of integrity and scientific authenticity of adverse reaction descriptions in pharmaceutical instructions of both chemical drugs and Chinese patent drugs was evaluated. Administrative regulations on pharmaceuticalinstructionsand labels in China were employed as the majorcriterion while related guidelines proposed by FDA in US were adjuvant reference in the evaluation. Results Among all 500 subjects, specification rate and completeness of adverse reaction descriptions in instructions of Chinese patent drugs are far lesssatisfactory than chemical drugs. Moreover, ineligible terminological use was observed in some of the instructions. Conclusion Improvement is required for the descriptions of adverse reactions in pharmaceutical instructions of essential drugs especially those of Chinese patent drugs.
Keywords:Essential Drugs; Adverse Reactions; Evaluation;Analysis
2012版《國家基本藥物目錄》(以下簡稱《目錄》),包含了化學(xué)藥品和生物制品317種、中成藥203種,共計520種,較2009年版增加了213種,目錄中的化學(xué)藥品和生物制品數(shù)量與世界衛(wèi)生組織現(xiàn)行推薦的基本藥物數(shù)量相近,并堅持中西藥并重。隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,《目錄》下的中成藥和化學(xué)藥藥品說明書中不良反應(yīng)項的規(guī)范標注和統(tǒng)一問題正日益凸顯,特別是中成藥部分在上市前并未進行臨床試驗,反映在“藥品說明書”上,就是“不良反應(yīng)”項缺乏科學(xué)、嚴謹、公正、客觀的指標和表述[1]。本文就基藥目錄下藥品的不良反應(yīng)項,對化學(xué)藥和中成藥展開對比評價分析,以期促進基本藥物藥品說明書的科學(xué)化、規(guī)范化,提高廣大群眾對不良反應(yīng)的正確認識,及臨床用藥的安全性。
1 資料與方法
1.1 研究對象 以國家食品藥品監(jiān)督管理局公布的藥品說明書為數(shù)據(jù)源,以《目錄》為范圍,收集500份基藥目錄下的藥品說明書,以藥品說明書中的不良反應(yīng)項作為本文的研究對象。
1.2 方法 借鑒美國食品藥品監(jiān)督管理局頒布的“人用處方藥和生物制劑說明書的不良反應(yīng)部分指導(dǎo)原則”[2],同時參照我國國家食品藥品監(jiān)督管理局頒布的《藥品說明書和標簽管理規(guī)定》[3](局令第24號)(2006),對基藥目錄下藥品說明書中不良反應(yīng)項內(nèi)容的完整性與科學(xué)性進行統(tǒng)計、整理、分析、評價,數(shù)據(jù)采用Excel表進行頻數(shù)分析。
2 結(jié)果
2.1 化學(xué)藥與中成藥藥品說明書中不良反應(yīng)的標注情況 500種藥品說明書中,化學(xué)藥299份,中成藥為201份,其不良反應(yīng)有實質(zhì)性內(nèi)容的為標注陽性,標注率為65.20%,其中化學(xué)藥的標注率為97.66%,中成藥藥品說明書不良反應(yīng)標注率僅為16.92%。具體見表1。
2.2 化學(xué)藥與中成藥藥品說明書中不良反應(yīng)標注內(nèi)容完整性的概況 明確的不良反應(yīng)術(shù)語描述是科學(xué)、客觀描述不良反應(yīng)的基本要求。但調(diào)查的基藥中,299份化學(xué)藥品的不良反應(yīng)存在不同程度的表述含糊不清,如注射用鹽酸左氧氟沙星的“一般均能耐受”、甲硝唑片的“一般不影響治療”、氨甲苯酸注射液的“瞳部不適”……相對于化學(xué)藥品來說,中成藥藥品說明書的規(guī)范性更加缺乏。
完整的不良反應(yīng)應(yīng)該包含實質(zhì)性內(nèi)容、應(yīng)急措施、不同亞群的反應(yīng)、不同劑量的反應(yīng)和部分更新的內(nèi)容。不良反應(yīng)的更新內(nèi)容是指生產(chǎn)企業(yè)通過收集藥品上市后不良反應(yīng)監(jiān)測報告或文獻報告等,對不良反應(yīng)進行補充更新的內(nèi)容。本研究中,化學(xué)藥中有描述的占8.58%,中成藥只有0.25%,不良反應(yīng)項下的更新內(nèi)容嚴重不足。具體見表2、表3。
3 討論與建議
研究結(jié)果顯示,中成藥說明書不良反應(yīng)項表述情況令人堪憂,大部分中成藥以“不良反應(yīng)尚不明確”作為標注內(nèi)容,比例高達78.11%,還有4.98%的中成藥不良反應(yīng)項直接缺失。
筆者認為造成這種現(xiàn)象的原因有三:一是中成藥本身所具備的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)嚴重缺乏,基礎(chǔ)研究中原始資料質(zhì)量不高,2010年《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)定》[4](GMP)中明確規(guī)定:“藥品生產(chǎn)企業(yè)在藥品上市前應(yīng)進行三期臨床試驗研究”,調(diào)查結(jié)果表明,目前大部分中成藥在上市前并未進行規(guī)范的臨床試驗;其次,我國藥品不良反應(yīng)報告制度不完善,西藥藥品的不良反應(yīng)更容易得到臨床反饋,進而更能反映在藥品說明書的不良反應(yīng)項中,但中成藥藥品由于臨床應(yīng)用中很難發(fā)現(xiàn)和收集其不良反應(yīng)癥狀,中成藥的安全性問題難以得到重視,缺乏持久的常規(guī)性的藥品不良反應(yīng)的跟蹤監(jiān)測;第三,中成藥生產(chǎn)廠家在跟蹤上市后不良反應(yīng),及時更新完善藥品說明書不良反應(yīng)的主動性和積極性嚴重不足。這些因素共同導(dǎo)致了中成藥藥品不良反應(yīng)項內(nèi)容欠缺規(guī)范的結(jié)局。
結(jié)合以上問題,筆者建議:①鼓勵藥企積極投入到藥物的基礎(chǔ)研究中,特別是基本藥物目錄中的中成藥的基礎(chǔ)研究,努力提高原始研究資料質(zhì)量;②藥品說明書應(yīng)詳細敘述藥品引起的不良反應(yīng),指導(dǎo)醫(yī)務(wù)人員、藥品使用者一旦發(fā)生于藥物相關(guān)的不良反應(yīng)時,應(yīng)當采取相應(yīng)的應(yīng)急措施,以緩解藥品不良反應(yīng)、降低藥物不良反應(yīng)導(dǎo)致的死亡率;③相關(guān)部門應(yīng)積極采用行政手段,規(guī)范基藥生產(chǎn)廠家對藥品上市后不良反應(yīng)信息的更新,對不重視藥品不良反應(yīng)更新的生產(chǎn)企業(yè)給予必要的處罰,促進基藥藥品說明書的不斷完善,為臨床藥提供更多可參考的依據(jù)。國家食品藥品監(jiān)督管理局應(yīng)對基藥的藥品說明書進行規(guī)范管理,提高基藥臨床用藥的安全性和權(quán)威性[5]。
國家基本藥物制度的建立促進了我國衛(wèi)生事業(yè)的飛速發(fā)展,在保障群眾用藥安全、維護人民健康、減輕“看病難”、“看病貴”問題上做出了突出貢獻。筆者建議,應(yīng)在國家層面積極完善藥品說明書規(guī)范化制度,持續(xù)提升中成藥藥品說明書的規(guī)范性。
參考文獻
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篇7
關(guān)鍵詞:陶瓷拋光廢渣;大規(guī)格;輕質(zhì);陶瓷板
1 前言
隨著拋光磚產(chǎn)量的增加,拋光廢渣越來越多,生產(chǎn)1m2的拋光磚大致要形成2.1kg左右的拋光磚廢渣。據(jù)統(tǒng)計,僅佛山陶瓷產(chǎn)區(qū),各種拋光磚廢料的年產(chǎn)量已超過300萬噸,而全國拋光磚廢料的年產(chǎn)生量估計在500~600萬噸,對城市環(huán)境造成巨大壓力[1]。如此大量的廢棄物已經(jīng)無法用簡單的填埋方法來解決了,廢棄物的堆積擠占土地,影響當?shù)乜諝獾姆蹓m含量,污染地下水質(zhì),而且陶瓷廢料的填埋耗費人力物力,如何變廢為寶,化廢料為資源,已經(jīng)成為科技和環(huán)保部門的當務(wù)之急。
輕質(zhì)陶瓷也可以稱為多孔陶瓷[2],以往多作為功能陶瓷被使用,如利用其過濾、隔熱保溫等功能,本研究以陶瓷拋光廢渣為主要原料,制備具有裝飾功能的大規(guī)格輕質(zhì)陶瓷板,不僅能解決陶瓷拋光廢渣的污染問題,也為裝飾市場提供了新的裝飾材料。
2 實 驗
2.1原料
實驗采用的主要原料為陶瓷拋光廢渣,該廢渣是陶瓷磚坯磨邊、拋光后的碎屑經(jīng)沉淀、壓濾處理過的廢料,其它原料還有部分粘土、砂石料以及少量添加劑。各原料的化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。
2.2工藝過程
原料均混原料稱量球磨除鐵過篩造粒成形干燥燒成磨邊。
2.3性能測試
用6400A型火焰光度計和TN-II化學(xué)萬分快速分析儀分析原料的化學(xué)成分;用XY9-DXR型多孔陶瓷顯氣孔率容重測試儀測試多孔陶瓷的容重;用SKZ型數(shù)顯式抗折儀測試多孔陶瓷的斷裂模數(shù);用Dino-Lite顯微鏡觀察產(chǎn)品的截面形貌、氣孔大小及分布情況;用NETZSCH熱膨脹儀測試產(chǎn)品的膨脹系數(shù)。
3 結(jié)果與討論
3.1拋光廢渣加入量對產(chǎn)品容重的影響
從表1中可以看出,拋光廢渣的主要化學(xué)成分與普通陶瓷原料并無多少差別,它能用作多孔陶瓷板的原料,是由于它含有一定量的SiC及少部分有機物,SiC在高溫下氧化膨脹導(dǎo)致產(chǎn)品容重變低[3],其反應(yīng)過程見式(1)。 反應(yīng)過程所釋放出的CO2在逸出過程中會使得產(chǎn)品急劇膨脹,高溫下由于液相的形成,使得釋放出的CO2被液相包裹形成封閉氣孔。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率理論[4],化學(xué)反應(yīng)的快慢主要取決于反應(yīng)物的活化能、反應(yīng)物的濃度與反應(yīng)溫度。在反應(yīng)物的活化能一定的條件下,反應(yīng)條件就由反應(yīng)物的濃度與反應(yīng)溫度決定。反應(yīng)物的濃度越大,反應(yīng)越容易進行,因此產(chǎn)品的容重主要取決于拋光廢渣中含SiC的比例、拋光廢渣在原料配方中的比例、燒成制度的設(shè)計(包括燒成時間、燒成溫度、高火保溫時間)等因素。圖1是保持燒成制度不變的情況下,產(chǎn)品容重隨拋光廢渣在原料配方中比例的變化情況,可以根據(jù)產(chǎn)品性能要求確定拋光廢渣的使用比例。
3.2配方設(shè)計對產(chǎn)品性能的影響
大規(guī)格輕質(zhì)陶瓷板材的特征之一就是多孔性。表面有少量開口氣孔,內(nèi)部為封閉氣孔,圖2為多孔陶瓷板容重為0.958g/cm3時放大60倍的截面顯微照片。其中,白色為孔洞部位,從圖中可以看出,孔洞并非呈均勻分布,孔徑大小也是非均勻的,這與顆粒的堆積狀態(tài)有關(guān)[5],有研究表明,粒度分布越窄,燒成后的氣孔孔徑愈均勻。
另外,由于拋光廢渣是各種材料的混合體,容易產(chǎn)生不均勻的現(xiàn)象,給生產(chǎn)控制帶來一定的波動,容易導(dǎo)致產(chǎn)品吸水率的波動而引起吸濕膨脹。一方面應(yīng)該通過原料均混、合理的配方設(shè)計盡量把吸水率的波動控制在一個比較小的范圍,另一方面要控制吸濕膨脹率,如果吸濕膨脹過大,施工后易引起墻體表面變形。根據(jù)濕膨脹理論[6],影響磚坯濕膨脹最大的就是玻璃相中的鉀、鈉含量。受到水侵蝕后,K、Na就會與水中的H+離子進行快速交換,使pH值提高,開始了OH-離子對玻璃相的侵蝕,使Na2O、K2O被侵蝕出來,增大了比表面積,結(jié)果產(chǎn)生濕膨脹。為此必須控制坯體配方中的鉀、鈉含量,適當增加鈣、鎂含量,提高玻璃相的抗侵蝕能力,減少濕膨脹率。
由于產(chǎn)品規(guī)格大,鋪貼應(yīng)用時收縮縫要比普通陶瓷磚少很多,因此需要控制坯體的膨脹系數(shù)。圖3是容重為0.958g/cm3的坯體的膨脹系數(shù),可以看出,在40~600℃區(qū)間膨脹系數(shù)的平均值為7.79×10-6 K-1,普通陶瓷磚在此區(qū)間的膨脹系數(shù)一般為9.0×10-6~9.6×10-6K-1,前者比后者低了15%左右,更易于鋪貼應(yīng)用。
3.3燒成制度的影響
配方確定以后,燒成制度的設(shè)計是控制發(fā)泡過程的關(guān)鍵。溫度決定著坯體在高溫發(fā)泡過程的黏度,發(fā)泡溫度下的持續(xù)時間決定著氣泡的大小,從而決定著成品的容重。整個燒成過程又決定著制品形狀。溫度低于1000℃,坯體隨溫度升高發(fā)生膨脹;溫度高于1000℃時,坯體隨著溫度的升高而收縮。在1150~1210℃,坯體又因發(fā)泡而膨脹。
對于燒成大規(guī)格產(chǎn)品,正確的燒成制度和控制好各階段輥棒上限溫度是保證產(chǎn)品不變形的關(guān)鍵。對于大規(guī)格輕質(zhì)陶瓷板材的燒成而言,不僅要考慮產(chǎn)品的變形因素,同時要考慮制品燒成后要滿足產(chǎn)品容重和強度方面的要求,因此難度更大,需要根據(jù)產(chǎn)品的厚度、容重要求來制定相應(yīng)的燒成曲線。
圖4是厚度為15mm、容重為1.4g/cm3大規(guī)格輕質(zhì)陶瓷板材的燒成曲線,從圖中可以看出,坯體在980℃左右有一個氧化保溫階段,為的是保證坯體在比較厚的情況下能充分氧化,避免黑心。當溫度超過1150℃時,坯體開始膨脹,發(fā)泡溫度范圍以及發(fā)泡持續(xù)時間取決于厚度及容重,厚度越大,容重越小,所需的發(fā)泡溫度范圍越寬,發(fā)泡持續(xù)時間越長。
3.4裝備設(shè)計的影響
要成功制備大規(guī)格輕質(zhì)陶瓷板,除了配方、工藝要重點考慮以外,裝備設(shè)計也是極為重要的。對于生坯長度超過2m的坯體來說,無論是成形還是燒成都很困難。國內(nèi)有利用擠出成型生產(chǎn)大規(guī)格陶瓷板材的先例[7],但是其對于建筑陶瓷生產(chǎn)來說效率比較低,并且對坯料要求很高,利用干壓成形技術(shù)生產(chǎn)大規(guī)格陶瓷板材則還未見報道。采用目前上下模壓制原理設(shè)計的壓機無法滿足大規(guī)格坯體的成形要求。一方面這種情況下大規(guī)格坯體脫模困難;另一方面,壓制力很難均勻,會造成坯體大小頭、厚度不均的現(xiàn)象。我們采用國內(nèi)最新研制出的無下模芯、雙模壓制成形的壓機,有效解決了以上不足,另外采用“魔術(shù)師”布料系統(tǒng)裝飾設(shè)備作為干粉布料平臺,能生成豐富的三維圖案;以坯墊代替格柵作為粉料載體,利用坯墊輸送系統(tǒng)的定位功能確保落料的準確性及坯面效果的穩(wěn)定性;可采用常規(guī)工藝生產(chǎn)的粉料,任意調(diào)節(jié)布料的厚度。
輕質(zhì)陶瓷板的容重一般小于1.5g/cm3,在高溫燒成過程中,隨著坯體發(fā)泡膨脹,坯體的容重逐漸減小,其高溫抗變形能力也會逐漸減小,在這過程中坯體極易變形。另外,坯體規(guī)格大,在輸送過程中極易開裂,在滿足高溫荷重強度的前提下,適當減小輥棒直徑、縮短棒距有助于減少坯體變形[8]。我們通過采用直徑小于40mm的窯爐輥棒設(shè)計,且相應(yīng)減小輥棒之間的間距,使之小于60mm,有效解決了大規(guī)格坯體易變形、開裂的問題。
4 結(jié) 論
(1) 采用陶瓷拋光廢渣制備大規(guī)格輕質(zhì)陶瓷板,不僅可以節(jié)約天然礦物原料,還可以作為成孔劑使用,可以降低生產(chǎn)成本,并為解決拋光廢渣的出路提出了新的方向。
(2) 通過優(yōu)化配方及燒成制度的設(shè)計,可以制得容重小于1.5g/cm3、尺寸可達1000mm×2000mm以上的大規(guī)格輕質(zhì)陶瓷板,采用魔術(shù)師布料系統(tǒng)和無下模芯壓機模具設(shè)計及特別的窯爐設(shè)計,可以解決大規(guī)格產(chǎn)品脫模及易變形等問題。
(3) 大規(guī)格輕質(zhì)陶瓷板性能優(yōu)異,具有輕質(zhì)、高強、隔熱保溫、防火、吸音等特點,是一種新型建筑裝飾材料。
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篇8
關(guān)鍵詞化學(xué)計量學(xué)發(fā)展中國
化學(xué)計量學(xué)(Chemometrics)在我國發(fā)展已有20多年的歷史,是一門化學(xué)與統(tǒng)計學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)交叉所產(chǎn)生的新興的化學(xué)學(xué)科分支。它運用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、計算機科學(xué)以及其他相關(guān)學(xué)科的理論與方法,優(yōu)化化學(xué)量測過程,并從化學(xué)量測數(shù)據(jù)中最大限度地提取有用的化學(xué)信息[1]。它與基于量子化學(xué)的計算化學(xué)(ComputationalChemistry)的不同之點只在于化學(xué)計量學(xué)是以化學(xué)量測量為其基點,實質(zhì)上是化學(xué)量測的基礎(chǔ)理論與方法學(xué)[2]。
由于“”的影響,使我國在化學(xué)計量學(xué)的發(fā)展方面略遲于歐美,但在化學(xué)界前輩的積極倡導(dǎo)和國家自然科學(xué)基金委的支持下,80年代以來,我國的化學(xué)計量學(xué)研究得到了飛速發(fā)展,到現(xiàn)在已發(fā)展成為一門在國際上有一定影響的獨立的化學(xué)學(xué)科分支,已出版了多本化學(xué)計量學(xué)方面的專著和相應(yīng)的教材[3],并在中國科學(xué)院的多個研究所和國內(nèi)多個知名大專院校建立了隊伍穩(wěn)定的化學(xué)計量學(xué)研究小組,取得了一批具有國際先進水平的成果。8年前,我們曾在第二屆斯堪的那維亞國際化學(xué)計量學(xué)大會上對我國的化學(xué)計量學(xué)發(fā)展主要成果進行過一次綜論[4],在此,僅就近10年來化學(xué)計量學(xué)在我國的發(fā)展情況作出簡要介紹。
化學(xué)計量學(xué)為化學(xué)量測提供理論和方法,為各類波譜及化學(xué)量測數(shù)據(jù)的解析,為化學(xué)化工過程的機理研究和優(yōu)化提供新途徑,它涵蓋了化學(xué)量測的全過程,包括采樣理論與方法、試驗設(shè)計與化學(xué)化工過程優(yōu)化控制、化學(xué)信號處理、分析信號的校正與分辨、化學(xué)模式識別、化學(xué)過程和化學(xué)量測過程的計算機模擬、化學(xué)定量構(gòu)效關(guān)系、化學(xué)數(shù)據(jù)庫、人工智能與化學(xué)專家系統(tǒng)等,是一門內(nèi)涵相當豐富的化學(xué)學(xué)科分支。化學(xué)計量學(xué)的發(fā)展為化學(xué)各分支學(xué)科、其別是分析化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、藥物化學(xué)、有機化學(xué)、化學(xué)工程等,提供了不少解決問題的新思路、新途徑和新方法。
化學(xué)計量學(xué)發(fā)展成為化學(xué)與分析化學(xué)學(xué)科的一個獨特分支。兩個重要的條件與因素推動了這方面的發(fā)展。首先,化學(xué)與分析化學(xué)中大量涌現(xiàn)的現(xiàn)代化學(xué)量測儀器,使化學(xué)與分析化學(xué)家比以往任何時侯都更容易獲得大量化學(xué)量測數(shù)據(jù)。這種情況,在過去是難以想象的。到20世紀80年代,在分析測試或化學(xué)量測中,人們第一次發(fā)現(xiàn),取得數(shù)據(jù)甚至大量數(shù)據(jù)已不是最困難的一步。最難解決的瓶頸問題是這些數(shù)據(jù)的解析及如何從中提取所需的有用化學(xué)信息?;瘜W(xué)家與分析化學(xué)家首次遇到類似行為科學(xué)家或經(jīng)濟學(xué)家所遇到的大量數(shù)據(jù)如何處理的問題?;瘜W(xué)家與分析化學(xué)家比較幸運。因為大量現(xiàn)代分析測試儀器出現(xiàn)帶來“數(shù)據(jù)爆炸時代”,也正是計算機普及的時代。這就構(gòu)成了化學(xué)計量學(xué)發(fā)展的第二個條件。為了對極為復(fù)雜的化學(xué)量測數(shù)據(jù)(其中負載著在分子水平上表征物質(zhì)世界的信息)進行解析,化學(xué)家、分析化學(xué)家利用可在計算機上實現(xiàn)的許多強有力的數(shù)學(xué)方法,包括一些相關(guān)學(xué)科發(fā)展的數(shù)據(jù)與信號處理新方法,從多維化學(xué)量測數(shù)據(jù)中提取有用的相關(guān)化學(xué)信息。如果說經(jīng)典分析化學(xué)是得首先依賴費時而麻煩的化學(xué)或物理的方法來對很多復(fù)雜化學(xué)體系進行純組分分離,即采用單變量校正方法進行定性定量分析的話,那么,現(xiàn)代分析化學(xué)家面對的則是各種將分析分離技術(shù)集于一體的高維儀器所產(chǎn)生的巨量分析信號,藉化學(xué)計量學(xué)發(fā)展的新型分析信號的多元校正與分辨方法[5]來進行復(fù)雜多組分體系的定性定量解析,高維數(shù)據(jù)解析的化學(xué)計量學(xué)方法現(xiàn)已進入可用來解決分析化學(xué)中實際難題的程度,將這些方法用于復(fù)雜環(huán)境樣本、中草藥中單位藥及復(fù)方分析等[6],取得了很多令人振奮的結(jié)果。繼續(xù)進行高維數(shù)據(jù)、特別是針對可產(chǎn)生三維數(shù)據(jù)的新型儀器的化學(xué)計量學(xué)算法的研究現(xiàn)仍是一個研究的熱點,我國的化學(xué)計量學(xué)研究在此方面取得了居于國際先進水平的成果[7]。多元校正與分辨一直就是分析化學(xué)計量學(xué)研究的主要內(nèi)容,在此方面,中國科技大學(xué)、清華大學(xué)、石油化工科學(xué)研究院、沈陽藥科大學(xué)、中國藥科大學(xué)、同濟大學(xué)、天津大學(xué)、廈門大學(xué)、蘭州大學(xué)、江西大學(xué)、西北大學(xué)、華中理工大學(xué)、湖南大學(xué)等單位做了大量的研究工作[8]。將化學(xué)計量學(xué)方法固化于新設(shè)計的分析儀器之中,以構(gòu)建新型智能分析儀器,是一個值得繼續(xù)研究的方向。另一方面,由于近年來計算機科學(xué)及信息科學(xué)的長足發(fā)展,它們的發(fā)展也為化學(xué)計量學(xué)注入了新鮮血液,我國在分析信號處理新方法,其別是小波分析(waveletanalysis)的引入,為分析信號的壓縮、去噪、分辨及背景消除等帶來新思路和新方法,從對近年來在此方面的綜述來看,可以說,我國在小波分析用于分析信號處理研究的方面是處于國際先進水平的,中國科技大學(xué)、中山大學(xué)、香港理工大學(xué)等單位的化學(xué)計量學(xué)研究小組在此方面作出了大量有水平的研究[9]。另外,有關(guān)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(artificialneuralnetworks,ANN)[10]新技術(shù)、基于自然計算的全局最優(yōu)算法如模擬退火(simulatedannealing,SA)和遺傳算法(geneticalgorithm,GA)[11],信息科學(xué)中的圖象分析(imageanalysis,IA)方法,統(tǒng)計學(xué)中研究熱烈的穩(wěn)健方法(robustmethods,RM)[12]等新型化學(xué)計量學(xué)方法的引入也取得很多可喜的成果。采樣理論這一重要的化學(xué)計量學(xué)研究分支,過去未引起必要的重視,近期有關(guān)研究小組如南開大學(xué)等單位倡導(dǎo)開展了這方面研究[13]。
化學(xué)模式識別的研究提供的是對決策和過程優(yōu)化很有實用價值的信息,為我國石油化工、材料化學(xué)等帶來了解決研究難題的新思路,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新方法,為化學(xué)模式識別提供了研究的新機遇。無論在化學(xué)模式識別的方法和應(yīng)用方面,我國都取得了不少優(yōu)秀成果,中國科學(xué)院上海冶金研究所的化學(xué)計量學(xué)研究小組先后用化學(xué)模式識別的方法成功地解決了50多個石油化工過程優(yōu)化、材料設(shè)計等方面中的實際難題。化學(xué)模式識別方法用于分析化學(xué)、物理化學(xué)、無機化學(xué)、藥物化學(xué)、食品化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、醫(yī)藥化學(xué)和環(huán)境化學(xué)等學(xué)科的研究在我國也取得了不少成果,浙江大學(xué)、中國科技大學(xué)、沈陽藥科大學(xué)、中國藥科大學(xué)、同濟大學(xué)、中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所、湖南大學(xué)等單位在此方面做了大量工作[14]。
化學(xué)定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR)的研究,是一個涉及到化學(xué)學(xué)科的一個帶根本性的問題,即如何從物質(zhì)的化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)來定量預(yù)測其化學(xué)特性,也可以說是理論化學(xué)研究中的一個最重要目標。目前,由于藥學(xué)發(fā)展的需要,將基于量子化學(xué)計算的分子模擬與QSAR研究結(jié)合起來,為尋求有生物和藥理活性的先導(dǎo)化合物提供了一個新途徑,我國在這方面也已取得引人注目的成就[15]。將全局最優(yōu)算法如模擬退火和遺傳算法的引入分子力學(xué)的尋優(yōu),以指導(dǎo)最佳先導(dǎo)化合物的尋找,是化學(xué)計量學(xué)家的貢獻,現(xiàn)已在QSAR的研究中得到了廣泛的應(yīng)用。QSAR通過直接研究可量測化學(xué)量及某些量化參數(shù)與化合物的某些已知化學(xué)特性之間的已知數(shù)據(jù),采用統(tǒng)計回歸(多元校正)和模式識別的方法來建立一種模式,從而達到預(yù)測化合物特性的目的,建立起某些化學(xué)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系來指導(dǎo)進一步的實驗研究。目前,用ANN來進行QSAR研究頗引人注目,在模式分類與定量構(gòu)效關(guān)系研究中展現(xiàn)了很好的應(yīng)用前景。在QSAR的研究中,南開大學(xué)、北京大學(xué)、中國科學(xué)院上海藥物研究所、中國科學(xué)院化工冶金研究所、中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所的化學(xué)計量學(xué)研究小組將分子模擬與QSAR研究相結(jié)合,并直接用于指導(dǎo)實際的藥物合成,取得了很好的研究成果[16]。在QSAR研究中,化合物結(jié)構(gòu)的拓樸表征是另一個重要的課題,如何采用圖論和數(shù)值方法來表征各種化合物分子,并將所得數(shù)值結(jié)果與實際量測的化合物的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性連接起來,也是目前化學(xué)計量學(xué)研究的一個重要問題。我國的化學(xué)計量學(xué)研究工作者在此方面也做了不少有意義的工作[17]。
波譜化學(xué)是分析化學(xué)與有機化學(xué)家都十分關(guān)注的一個領(lǐng)域,怎樣利用現(xiàn)存波譜數(shù)據(jù)庫,如質(zhì)譜、紅外光譜、核磁共振譜、色譜的保留時間庫以及吸收與發(fā)射光譜等為復(fù)雜分析體系進行快速定性定量分析,一直是分析化學(xué)家們努力的目標;而如何利用上述各種波譜為新合成的有機化合物定結(jié)構(gòu),則是有機化學(xué)家們手中必不可少的解析手段。計算機技術(shù),其別是智能數(shù)據(jù)庫與化學(xué)專家系統(tǒng)技術(shù)為此提供了進行上述解析的新途徑。我國的化學(xué)計量學(xué)工作者在此方面也做了大量富有成果的工作。中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所、中國科學(xué)院化工冶金研究所,南開大學(xué)、南京大學(xué)、東北師范大學(xué)、廈門大學(xué)、湖南大學(xué)等單位都先后建立了多種波譜的數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)[18],如13CNMR譜圖數(shù)據(jù)庫和結(jié)構(gòu)解析專家系統(tǒng)(ESESOC)、高效液相色譜專家系統(tǒng)、紅外、質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫與專家系統(tǒng)、ICP發(fā)射光譜專家系統(tǒng)等,他們用計算機進行各類波譜(包括核磁共振譜、質(zhì)譜、紅外光譜等)模擬,并用聯(lián)合波譜庫和專家系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)自動解析與推導(dǎo),選擇各類儀器(色譜與光譜)的最佳量測和分離條件、進行各類波譜數(shù)據(jù)庫的知識開發(fā),并在各類數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)化上也做了大量工作[19]。
1997年,在國家自然科學(xué)基金委的全力支持下,由湖南大學(xué)與挪威Bergen大學(xué)合作,在張家界舉行了我國的第一次國際化學(xué)計量學(xué)會議,與會代表120多人,其中來自歐美及亞洲各地14個國家的境外代表60多人,會議的議題幾乎覆蓋了前述化學(xué)計量學(xué)研究的各個領(lǐng)域,還特別為化學(xué)計量學(xué)在工業(yè)中的應(yīng)用開辟了一個專門議題。該會議已在國際化學(xué)計量學(xué)刊物“ChemometricsandIntelligentLaboratorySystems”出版了會議論文專輯[20],收集了44篇會議,其中我國作者占了28篇,第一次較系統(tǒng)地向國際化學(xué)計量學(xué)界展示了我國的化學(xué)計量學(xué)研究的實力,說明我國的化學(xué)計量學(xué)研究已與國際接軌。
化學(xué)計量學(xué)誕生至今,已有近30年歷史,其發(fā)展前景亦是一個令人關(guān)注的問題。從分析化學(xué)與化學(xué)計量學(xué)的關(guān)系可以看出,化學(xué)計量學(xué)的發(fā)展將對分析化學(xué)產(chǎn)生深刻影響,已構(gòu)成分析化學(xué)第二層次基礎(chǔ)理論和方法學(xué)的重要組成部分,特別值得提出的是,化學(xué)計量學(xué)的發(fā)展還將為分析儀器的智能化提供新理論和新方法,為新型高維聯(lián)用儀器的構(gòu)建提供新思路和新方法,是21世紀分析儀器軟件主體化發(fā)展的新突破口。此外,隨著微型計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,對于化學(xué)波譜庫的建立與檢索方法以及化學(xué)人工智能和專家系統(tǒng)的研究也將取得長足進步。在采用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將多種波譜儀器連接的基礎(chǔ)上,將數(shù)值化計算技術(shù)(近年來化學(xué)計量學(xué)方法學(xué)發(fā)展的主體)與傳統(tǒng)的基于經(jīng)驗的邏輯推理方法的有機結(jié)合,可望解決化合物結(jié)構(gòu)自動解析的難題,并使得長期困擾分析化學(xué)家的混合物波譜同時定性定量解析成為可能。在分析化學(xué)領(lǐng)域中,化學(xué)計量學(xué)的發(fā)展前景十分誘人。另外,化學(xué)計量學(xué)與其他化學(xué)學(xué)科分支,如環(huán)境化學(xué)、食品化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、醫(yī)藥化學(xué)、化學(xué)工程等學(xué)科,將產(chǎn)生更密切的聯(lián)系,得到更廣泛的應(yīng)用。隨著各化學(xué)分支學(xué)科的發(fā)展,可以預(yù)期,化學(xué)計量學(xué)也將繼續(xù)得到更蓬勃的發(fā)展。
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