艺术设计专业基本理论与基本技能综述(大全五篇)

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第一篇:艺术设计专业基本理论与基本技能综述

艺术设计专业基本理论与基本技能综述

在阐述艺术设计专业的基本理论与基本技能之前,必须弄懂艺术设计人员应该具备哪些基本的、必备的行业素质,本文将艺术设计专业的从业人员所必备的技能与理论素养阐述如下。

一、绘画基础与造型能力

绘画基础与造型能力是艺术设计师的基本技能之一。通过在学校系统地学习和培训,可以迅速提高本科生的基础绘画造型能力、色彩感知与表现能力以及立体造型能力;一个设计工作者如果不能很好地用绘画方式表达设计理念的话,那将为自己将来的设计工作带来很多不便。为了培养学生的绘画基础能力与造型能力,艺术设计专业开设了以下课程:“素描与速写、”“设计素描

(一)”、“设计素描

(二)”、“色彩构成”,该类课程可以培养学生的空间造型理解和造型能力,培养学生通过素描或者色彩语言进行基本型塑造和造型设计的能力。

二、丰富的想象力与扎实的设计创意思维能力

独创性和想象力是艺术设计师的翅膀,没有丰富想象力的设计师技能再好也只能称为工匠,而不能称之为真正的设计师。设计的本质是创造,涉及本身就包含了创新、独特之意。自然界中的花鸟树木、我们身边的装饰器物、丰富的民族和民俗题材,音乐、舞蹈、诗歌、文学甚至现代的生活方式都可以给我们很好的启迪和设计灵感。千百年来,人类文明的历史长河中正是由于前人丰富的想象力和独创的精神才给我们留下了丰厚的宝贵财富。为了培养学生的想象力,扩大学生的想象空间,艺术设计专业开设了“设计思维与方法”、“设计心理学”课程,该类课程从理论的层面对学生的创意思维方法、创意表达能力以及基本的创意技能等方面进行培训与提高,为后期学生在其他设计类核心课程中进行创意思维的表达打下了良好的理论基础。

三、对艺术设计理论及历史的了解

艺术设计的初级阶段是对一些基础技法和技能的掌握,而成功的艺术设计师更重要的是应具备设计的头脑和敏锐的创作思维,只掌握 基础技能、能画漂亮的效果图是远远不够的。艺术设计专业开设有艺术设计理论课程,学生通过“艺术概论”、“现代设计史”、“ 设计美学”、“ 中外化妆史”、“服装学概论”这些课程可以了解中外美学理论、中外艺术史、基本设计理论等理论知识,同时还能开拓学生的眼界、拓宽设计思路,启发他们的设计灵感。

四、了解市场营销学与消费心理学

一名成功的设计师首先应在市场上取得成功,要根据企业的品牌定位规范自己的设计风格和路线。

艺术设计师最终要在市场中体现其价值。只有真正了解市场、了解消费者的购买心理,掌握真正的市场流行。并将设计理念和工艺技术完美的结合,配合适当的营销途径,真正体现其艺术设计产品的价值,才算成功完成了艺术设计的全部过程。艺术设计专业开设了“广告策划与创意”、“服装消费心理学”、“服装企业管理”、“服饰品牌策划”等课程。通过这一系列的课程,可以让学生全面、系统地了解相应设计企业的运作与管理模式、相关品牌的策划与设计的方法、相关消费群体的基本心理特征等知识,为学生进入社会正式设计岗位之前打下良好的职业素质基础。

五、电脑运用能力

随着电脑技术在设计领域的不断渗透,无论是在设计作品的前期创意、构思过程中,还是中、后期的设计、制作期间,电脑已经成为艺术设计师手中最有效、最快捷的设计工具,特别是在一些较正规的设计部门和单位中对CAD、Photoshop等设计软件的运用十分普及,各种设计品的样稿输出也是靠计算机来完成。未来的设计从业人员如果不能熟练运用电脑作为设计的基本工具与媒介,将无法适应瞬息万变的设计市场变化与繁重的设计任务,为此,艺术设计专业开设了相关的设计软件课程,例如:“计算机辅助设计(PHOTOSHOP)”、“计算机辅助设计(CORELDRAW、ILLSTRATOR)”、“数码插画(PAINTER)”、“服装设计CAD”、“动画制作(FLASH)”等课程,通过这一类课程,使得艺术设计专业的学生能够进一步了解电脑在设计工作中的重要 作用,能够提高学生操作计算机辅助设计软件的能力,能够锻炼学生利用电脑进行设计素材收集与整理以及进行设计创意构思的能力。

六、观察力和敬业精神

作为一名艺术设计师,具有敏锐的观察力是非常重要的。由于在艺术设计教育中,过多地强调基础技能和技法训练,学生往往市场意识淡薄,缺乏明晰的思路、敏锐的观察力以及整体的思维能力,毕业后经常不能很快适应设计师的工作。完成一个主题或者系列设计,要靠设计师较强的综合能力和敏锐的观察力,这不仅需要技术上的创意,还需要用理性的思维,去分析市场,找准定位,有计划地操作、有目的地推广品牌。所以,如何体现你的设计风格,如何吸引你的顾客,获得更大附加值,创造品牌效应等等,是艺术设计师应具备的基本素质与技能。

七、要重视专业资料和各类信息的收集和整理

我们需要更广泛地获取专业以外的各种信息,比如科技发展的成果、文化的发展动态、各种艺术门类的作品以及存在于文学、哲学、音乐中的反映意识形态的各种思潮和观念等,以此来拓宽知识面,增长见闻,博采众长,从中获得更多的启迪进而产生更好的想法。

八、要善于在模仿中学习提高

模仿行为是高级生命共有的本性特征。记得美国心理学家称:作为人行为模式之一,模仿是学习的结果。在学习过程中使用模仿手段,从行为本身来看,应该算是一种抄袭,是创造的反义词,它不能表现出自己的技术或能力有多好,但是,应该看到,许多成功的发明或创造都是从模仿开始的,模仿应该视为一种很好的学习方法。在平时的课程教学与实践教学中,有意识地锻炼学生从经典设计案例中吸取别人成功经验的能力,比如在风景写生实践教学环节中,积极鼓励学生先进行大量的临摹练习,讲解临摹的方法与基本技能,让学生通过临摹这一快速、有效的学习方法尽快提高自己的风景绘画能力。

九、要不断提高审美能力

要不断提高审美能力,树立起自我的审美观。审美能力,也称“审 美鉴赏力”。是指人们认识与评价美、美的事物与各种审美特征的能力,也就是说,人们在对自然界和社会生活的各种事物和现象作出审美分析和评价时所必须具备的感受力、判断力、想象力和创造力。作为设计师,培养和提高审美能力是非常重要的,审美能力强的人,能迅速地发现美、捕捉住蕴藏在审美对象深处的本质性东西,并从感性认识上升为理性认识,只有这样才能去创造美和设计美。单凭一时感觉的灵性而缺少后天的艺术素养的培植,是难以形成非凡的才情底蕴的。针对该项能力的培养,艺术设计专业开设了相关的课程:“艺术作品鉴赏”、“影视艺术欣赏”、“美术鉴赏”、“音乐欣赏(一)”等等,这一类课程可以逐步提高学生的审美能力与综合艺术素养,提高学生对于自然界或者社会生活中的审美对象的分析能力与感受能力。

十、要让自己的设计感官变得敏感起来,对于外界的生活素材有更加敏锐的感知能力

设计创作的最初灵感和线索往往来自于生活中的方方面面,有些事物看似平凡或者微不足道,但其中也许就蕴含着许多闪光之处,如果设计师对此熟视无睹,不能发现它们的存在,就不能及时地去捕捉它们和利用它们,那么,许多有用的设计素材就会失之交臂。

十一、要尽快让自己变得时尚起来

虽然,有时时尚的东西不见得都好、都美,但设计师必须要有接纳的胸怀,对待新观念、新现象不能带有先入为主的惯性思维,要学会把自己放进去,去接受,去思考,这样才可能使设计作品能与时代同步,甚至引领时尚。

十二、要主动为自己创造实践的机会

艺术设计是一门实践性很强的学科,只有通过不断的实践才能真正理解艺术设计的基本原理与本质,才能获得更多的直接经验,才能做出真正好的有用的设计。

十三、要学会与人沟通、交流和合作

作为设计师,必须树立起团队合作意识,要学会与人沟通、交流和合作。这方面的能力,需要在校学习期间就开始注意锻炼和培养,并努力使之成为一种工作习惯,这对今后开展工作会十分有益。艺术设计师首先要热爱艺术、把握流行,再次要有深厚的艺术造诣,扎实地绘画功底。又要有一种理想——创造自己独有的艺术世界,希望美梦成真,敢为人先的时尚理念,是时尚的探险者、弄潮儿。

总而言之,要想成为一名艺术设计师不是一件容易的事,不仅需要有一定的天赋,而且更需要懂得学习方法并为之付出辛勤的努力,才能学有所成。

综上所述,艺术设计专业需要掌握以下基本理论与基本技能:

一、基本理论:

艺术设计专业培养知识、能力、素质协调发展,具有扎实理论基础和良好专业素养,能从事服装设计、视觉传达设计、人物形象设计或从事设计类的技术研究、教育等相关工作的应用型高级女性专业人才。艺术设计专业采用技术结合艺术、思维结合市场、知识结合创业的培养模式,能使学生具备扎实的专业理论知识和较强的实践应用能力。

二、基本技能:

通过四年本科学习,艺术设计专业专业的学生应当具备以下基本技能:

(一)掌握艺术设计与工艺专业的基本理论、基本知识和基本技能。

(二)具有从事艺术设计行业设计与技术研究及生产管理等方面工作能力。

(三)掌握教育理论和教学实践的基本技能,获得从事艺术设计教学和艺术研究的基本能力。

(四)具有较强的艺术设计、工艺制作、综合策划等业务技能与较好的职业素质,具有较强的独立获取知识和理解新知识的能力,一定的分析和解决实际问题的能力;具有初步的科学研究、开发创新和组织管理能力。

(五)通过国家法定的认证机构组织的岗位职业资格考试,取得 相关证书。

(六)较熟练地掌握一门外语,具有听、说、读、写的基础;掌握管理信息系统相关知识,能熟练运用计算机进行相关管理工作。

(七)熟悉教育法规和教育学规律,能够运用教育学、心理学理论和现代教育技术,具有从事艺术设计专业技术教学及研究的基本能力;

(八)了解本专业前沿及发展趋势,掌握艺术设计专业技术理论知识,具备创新实践能力和创业精神;

(九)能够充分利用图书、期刊和网络等资源,掌握资料查询、文献检索与科技写作方法,具有开展科学研究的初步能力。

(十)掌握科学锻炼身体的基本技能,养成良好的体育锻炼和卫生习惯,身心健康,达到国家规定的大学生体育合格标准,具备良好的社会适应能力。

由于教学严格遵循人才培养方案和课程标准,严格按照学校相关制度,将课堂教学与课外实践、理论知识传授与实践能力培养、通识教育与综合文化素质提高有机结合起来,使学生具备较扎实的专业理论基础、较宽广的知识面、良好的人文素质和较强的专业技能,知识、能力与素质结构达到培养目标的要求。从学生课程考核成绩来看,整体优良率较高;由实习、社会实践等实践性教学环节等得知,绝大部分学生能活学活用,体现了较高的培养质量。

第二篇:材料与环境艺术设计专业论文

材料与环境艺术设计

随着人们对环境保护和可持续发展的越来越重视,材料在环境设计中发挥着其独有的内在意义,他可以提供安全、美观、舒适等等,并且还会对自然环境产生很大的影响,吟唱绿色材料也得到了更加广泛的使用,成为当代材料发展的一大趋势。

设计是环境艺术设计中的一个重要特性,是它的可实现性。没有材料的支撑,设计将永远只是一个虚幻的概念。因此,对材料的认识,是实现环境艺术设计的前提和保证。包豪斯学校的教师伊顿曾经写道:“当学生们陆续发现可以利用的各种材料时,他们就能创造出更具有独特材质感的作品。”由此可见,设计师们对各种材料灵活而有效地应用,会让一些我们司空见惯的材料在此也显得与众不同,使人们更加直观的体会到了材料在设计中的无穷魅力。

材料是设计的物质基础,任何功能目标的实现是通过可感知的材料等体现出来,设计的重要原则之一就是正确的掌握材料,赋予材料以生命。材料分为两大类:基础材料和表现材料。基础材料是塑造空间的基础,是一个空间最基本得生存条件;表现材料就很丰富了,可谓百花齐放。在环境艺术设计中对选材上应该坚持自己的本质观点,让材料自己去说话。在保证空间的前提下,材料应该是越少越好。

就室内材料而言,随着”轻装修,重装饰”的装饰风格和绿色生态设计理念的流行,软装饰材料越来越受到人们的重视,在整个室内装修中所占的比重越来越大。装饰材料是室内设计方案得以实现的物质基础,只有充分的了解或掌握装饰材料的性能,按照使用环境条件合理地选择了所需材料,充分发挥每一种材料的长处,做到才尽其能、物尽其用,才能满足现代室内设计的各种要求。中国的建筑师自古就有用材得当的传统,尤其在木材和石材的应用上更是轻车驾熟。比如故宫、颐和园为代表的木建筑,不仅外形美观,更经久耐用;苏州园林更是用材高手的杰作。对石材的应用方面,赵州桥更是一个杰出的代表。

用材不在多,也不在新,重在恰当,尤其是在公共建筑方面,用普遍的材料设计出经典的作品,才见真功夫。著名建筑大师贝律铭设计位于北京西单路口的中国银行时,内外墙装饰仅用了一种材料:意大利罗马洞石,其色调以米黄居多,使人感到温和,质感丰富,条纹清晰,促使装饰的建筑经常有强烈的文化和历史韵味,曾被世界上多处建筑使用,从这也能体现出材料的使用在环境艺术设计中起着重要的作用。

各种变幻莫测、主体感极强的新型材料能够创造出同一种空间的不同的心理感觉。因此,材料是设计方案得以实现的物质基础,只有充分的了解或掌握材料的性能,按照使用环境条件合理地选择了所需材料,充分发挥每一种材料的长处,做到才尽其能,物尽其用,这样才能满足环境艺术设计的各项要求。

高质量的建筑空间品质是一个优秀建筑师不变的追求,而建筑空间的表达依赖于各种建筑元素如建筑设计媒介、建筑材料、构造技术、结构技术、物理环境以及设备技术等。下面,就其中几种建筑材料就其艺术表达的特性作进一步的探讨。

1.石材

石材是人类建筑史上应用最早的建筑材料。石材坚不可摧的强度使得建筑的基石承受着千百年的风雨,仍然在现代建筑丛林中熠熠生辉。石材在世界建筑史上留下了许多经典佳作。

最早利用大块石材的建筑当数公元前2500年前后建造的埃及金字塔。古希腊人用石材留下的雅典卫城的庄严神秘,也让人对石材多了一份眷恋。现代建筑对于石材的表达有些微乎其微,但也不乏优秀建筑作品。隈研吾的石材美术馆是一个典型。

日本先锋建筑师隈研吾的设计目标是表现不同材料的特质。在现代平常的设计手法中,自然材料是被当做表面石材来掩盖混凝土构造体,、木材、石头、台前等都想电脑效果贴图

那样被附着在混凝土表面。隈研吾用石材所缔造的空间与传统做法大相庭径。他用这种粒子的概念来表达材料。他想用石材创造水平的感觉,把石材厚重的感受化为轻盈的粒子。设计中水平延展的规律性空隙和之前的水·玻璃种格栅将光线进行细分以实现光线粒子化有着一定的联系,最终的作品变成了一个细化光线的容器。游离在石材美术馆的室内外,流淌的水片使得建筑有着一种漂浮的状态。

赖特的经典作品流水别墅,在材料的使用上,也非常具有象征性的。所有的支柱,都是粗犷的岩石。石的水平性与支柱的直性,产生一种明的对抗,所有混凝土的水平构件,看来有如贯穿空间,飞腾跃起赋予了建筑最高的动感与张力。例外的是地坪使用的岩石,似乎出奇的沉重,尤以悬挑的阳台为最。室内空间透过巨大的水平阳台而延伸,衔接了巨大的室外空间——崖隘。赖特对于国际形式主义空谈机能主义的态度,浓缩地表现在由起居室通到下方溪流的楼梯。这个著名的楼梯,关联着建筑与大地,是内、外部空间不可缺少的媒介,且总会使人们禁不住地一再流连其间。

1. 木材

除天然石材外,木材是人类认识和利用较早的建筑材料之一。我国古代劳动人民对木结构房屋构造的成就举世闻名。

我国古代木结构技术的广泛应用和发展,成为中国建筑史上最主要的建筑方式,并且形成了风格独特的建筑体系。木建筑营造的自然空间以人为本,以回归诗意人生为宗旨,空间注重人与建筑、自然和谐共生,造就纯天然的感受。传统的亭台楼阁就传达着中国古典建筑空间里含蓄委婉的人文情怀。

苏州的拙政园有许多亭台楼阁如涵青亭、天泉亭、芙蓉榭、尖山楼、松风水阁、远香堂等都是赏景的好处。白色的墙面和古朴的木材形成了对比,略微狭小的空间内或许会让颇多有人显得局促。而望去院内的精致,是沿着流水布置的亭台阁楼,均为木色,夹带的不同种类的树木花草,渲染着一种自然和谐的气氛和宁谧淡然的空间氛围。园林空间虽然在人的认知上削弱了对木材建筑本身的感受,但却升华了身处其中的人的精神世界,空间品质得到极大的提高。

现代建筑对于木材的表达显得不那么热烈。张永和的“二分宅”应该算是对木结构材料在现代建筑中的另一种诠释。二分宅的结构体系是由胶合木框架和夯土墙组成,其间嵌有面向庭院景观的落地玻璃。由于两个厢房均有房间那么宽,而且大部分空间相互渗透、融合,因此就能够省去所有走廊而创造出一个合理的平面。他用木材的质地,将房子打开,让群山环绕着三角形庭院一边,而房子则建在其他两边上。水也被引入了设计,他调整了基地中一条小溪的流向,使其能够穿过庭院并从剔透的入口休息处的玻璃地板下流过。2. 混凝土

混凝土是当代最主要的建筑材料之一,种类很多,这里我想谈谈最熟悉的“清水混凝土 诗人”安藤忠雄在建筑设计中对混凝土的艺术表达。

安藤忠雄并未受过正规的建筑教育,仅在建筑公司工作过一小段时间。在成为建筑师之前,曾经担任过以关西为中心,许多茶馆或咖啡厅的室内设计。他的成名作品是住吉的长屋。住吉的长屋是一个简单的混凝土方盒子,从窄窄的空间里挖出了一个室内庭院,让自然进入室内与人进行交流。安藤认为,具有空调和户户相对的立面这种舒适建筑切割了人与自然地联系。他认为建筑史人与自然的中介。在长屋以后的作品中,他重复再现这种人与自然的联系,用混凝土方盒子在城市里建造另一个世界,让人们的生活似乎又重回大自然。

光之教堂是安藤的经典作品之一。他用纯粹的清水混凝土长条盒,营造了一个静谧而神圣的室内空间。当人们沿着城市街道进入场地以后,对这个封闭的方盒子产生

了好奇,沿着墙面转过一个15度的角,缓缓进入室内,教堂正面偌大的光十字就出现在眼前,牧师在光的沐浴下讲解着经文的字句,虔诚教徒的脸庞沐浴着上帝的光芒。我们会被这样充满柔和光线的虔诚空间所折服。坚实厚硬的清水混凝土绝对的围合,创造出一片黑暗空间,与世隔绝的室内让光十字与外界自然地连接起来。

安藤相信构成建筑必须具备三要素:材料、几何形式、自然。材料是真实的,如纯粹朴实的水泥,或者没有刷漆的木头等物质。清水混凝土是安藤建筑的象征,他用纯粹几何的方盒子,在建筑中导入抽象化的光、水、风,表达了城市中另外一个自然,一个被人工化的,建筑化的自然。

现代建筑对于混凝土的利用达到了很高的水平,清水混凝土在我国发展具有一定障碍,而钢筋混凝土在我国是利用最多的材料,如何在钢筋混凝土的材料中导入建筑中的自然该是其艺术表达的另外一种形式。

3. 玻璃

玻璃是现代建筑最常见的材料之一,提起玻璃,不得不提起上个世纪现代建筑的领袖人物之一——密斯。密斯对于玻璃在建筑中的艺术表达可谓达到极致。

密斯通过对刚框架结构和玻璃在建筑中应用的探索,发展了一种具有古典式韵味和极端简介的风格。他的作品特点是整洁和骨架露明的外观,灵活多变的流动空间。密斯运用“少就是多”的设计原则和直线特征的风格进行设计,改变了20世纪的城市天际线。

位于纽约曼哈顿区花园街的希格拉姆大厦是一座豪华的办公楼,总高158米,外形极为简单,方方整整,为直上直下的正六面体。整座大楼按照密斯的一贯主张,采用刚刚发明染色隔热玻璃作为幕墙,占外墙面积75%的琥珀色玻璃,配以镶包青铜的铜窗格,使得大厦在纽约众多的高层建筑中显得华贵优雅,与众不同。希格拉姆大厦是密斯在20年代初的摩天楼构想的实现,是现代建筑的经典作品之一。他充分使用玻璃以及讲求技术精美的风格,大大地丰富了建筑艺术。

建筑材料,作为人与自然联系的媒介,对于建筑师表达自己的设计作品和设计意图有着不可估量的作用,居住者能通过对材料的感知,能更深入地理解建筑空间的意蕴。对于建筑材料的艺术表达,作为学生的我们还有很多地方需要学习,才能在建筑设计这条道路上走得更远。

第三篇:环境与艺术设计专业求职信

尊敬的领导:

您好!我叫xiexiebang,是一名即将于2013年7月毕业于哈尔滨职业技术学院,环境与艺术设计专业的毕业生。在校2年期间担任班级的学习委员,从中使我在团队合作与沟通中得到了极大的锻炼,也使我对于新事物的接受能力得到了很大的提高,由于在实习期间接触到了业务与销售方面的知识,使我对销售方面产生了很大的兴趣,从而让我有了从事销售方面的欲望。对于实际的工作我相信,我能很快的适应工作环境,熟悉业务,并且在实际工作中不断学习,不断完善自己,做好本职的工作。

本人工作认真负责、细心。服从上级的合理安排、上进心强。适应能力强,反应能力快。具有一定的异常事件处理能力

真心希望贵公司能够给我一次机会,应聘销售管理这一职务,我愿与贵公司同甘共苦,共创未来。

此致

敬礼!

求职者:xiexiebang

第四篇:专业基本技能综合考核

《专业基本技能综合考核》大纲

1.课程名称:专业基本技能综合考核

2.总周数:2周学分:1学分

3.目的、任务

⑴ 目的通过理论教学、现场参观、讲解及上机实习,使学生进一步理解、熟悉及掌握交通工程专业基本技能,为顺利完成毕业实习、毕业设计打下良好基础,使学生毕业后能较快适应专业工作的需要。

⑵ 任务

① 通过实训,使学生进一步掌握常用测量仪器的使用方法;

② 通过实训,使学生进一步掌握识图及制图的基本原理及方法;

③ 熟悉相关的设计规范和施工规范;

④ 熟悉常用专业分析软件的应用。

4.面对专业:交通工程本科专业

5.成绩评定:

技能操作情况、理论考试各占50%。

6.主要仪器设备

(1)仪器设备:计算机、专业软件、全站仪

7、本大纲主笔人:郑建荣 副教授

第五篇:《药学专业基本技能训练》

华东理工大学2014-2015学年第一学期

研究生《药学专业基本技能训练》课程考查

2015.1

班级

学号

姓名

开课学院

任课教师___等__成绩__________ 考查内容:

1)提交学期开始时与导师一起制定的训练计划和方案;

2)根据训练计划和方案,提交一份基本技能训练总结报告,不少于5000字,详述自己获得了哪些技能,有何心得体会;并对课程内容和授课方式提出意见和建议。导师确认:

请各自导师根据训练情况,确认学生获得的技能,并给出一个成绩。是否掌握相应技能:

;训练成绩:

教师评语:

教师签字:

****年**月**日

在不知不觉中,我的研究生生活已经度过了大半年。在这半年里我学到了许多在大学里学不到的知识。在大学中,我们主要是学习基本的化学及药学知识,大部分时间都是坐在教室里学习,在实验室里的时间比较少,实验操作比较少,致使我们的实验技能比较缺乏。进入研究生之后,学习任务偏向于实验,注重的是实验操作及实验技能的提高。在研一阶段,我们还没有接触太多的课题,主要是跟着师姐学习一些基本的操作技能,积累经验,即所谓的“练手”。在我们实验课题组中,大部分时间都是在实验室里度过的,这对我们有很大的帮助,可以在早些阶段就熟悉实验室生活,接触一些化学实验,提高实验技能。下面,我就将我在这半年里所学习到的实验方面的知识及实验技能做一下简单的介绍。

第一:柱层析

在化学实验室里,柱层析是经常使用的一种实验操作。在我们实验室中,经常用到的柱层析就是分配色谱,柱层析操作时,先在圆柱管中先填充不溶性基质,形成一个固定相。将样品加到柱子上,用特殊溶剂洗脱,溶剂组成流动相。在样品从柱子上洗脱下来的过程中,根据样品混合物中各组分在固定相和流动相中分配系数不同,经多次反复分配将组分分离。装柱子(添硅胶)时,有两种方法:即湿法装柱和干法装柱,二者各有优劣。不论干法还是湿法,硅胶(固定相)的上表面一定要平整,并且硅胶(固定相)的高度一般为15cm左右,太短了可能分离效果不好,太长了也会由于扩散或拖尾导致分离效果不好。

湿法装柱是先把硅胶用适当的溶剂拌匀后,再填入柱子中,然后再加压用淋洗剂 “走柱子”,本法最大的优点是一般柱子装的比较结实,没有气泡。

干法装柱则是直接往柱子里填入硅胶,然后再轻轻敲打柱子两侧,至硅胶界面不再下降为止,然后再填入硅胶至合适高度,最后再用油泵直接抽,这样就会使得柱子装的很结实。接着是用淋洗剂“走柱子”,一般淋洗剂是采用TLC分析得到的展开剂的比例再稀释一倍后的溶剂。通常上面加压,下面再用油泵抽,这样可以加快速度。干法装柱较方便,但最大的缺陷在于“走柱子”时,由于溶剂和硅胶之间的吸附放热(可以用手摸柱子明显感觉到),容易产生气泡,这一点在使用低沸点的淋洗剂时如乙醚,二氯甲烷更为明显。虽然产生的气泡在加压的情况下不易察觉,但是,一旦撤去压力,如在上样、加溶剂等操作的时候,气泡就会释放出来,严重时,整个柱子变花,样品不可能平整地通过,当然也就谈不上分离了。解决的办法是:第一、硅胶一定要填结实;第二、一定要用较多的溶剂“走柱子”,一定要到柱子的下端不再发烫,恢复到室温后再撤去压力。上样也有干法和湿法之分:干法就是把待分离的样品用少量溶剂溶解后,在加入少量硅胶,拌匀后再旋去溶剂。如此得到的粉末再小心加到柱子的顶层。干法上样较麻烦,但可以保证样品层很平整。湿法上样就是用少量溶剂(最好就是展开剂,如果展开剂的溶解度不好,则可以用一极性较大的溶剂,但必须少量)将样品溶解后,再用胶头滴管转移得到的溶液,沿着层析柱内壁均匀加入。然后用少量溶剂洗涤后,再加入。湿法较方便,熟手一般采用此法。上样完毕后,接着即用淋洗剂淋洗。淋洗剂一般采用TLC分析得到的展开剂的比例再稀释一倍后的溶剂。由于层析柱和薄板的不同,即使两者使用的硅胶都相同,但是在把TLC分析得到的展开剂用在柱层析时,也显得极性偏大,所以要稀释一倍,但又不能稀释太多,否则成了靠扩散作用来分离,效果也不会好。

下面呢,我就一个实例来详细的介绍一下我们在实验室的柱层析操作。例如苯乙酮溴代,在实验室中做苯乙酮溴代,一般情况下会得到两种溴代产物,即单溴代和二溴代,但我们想要的是单溴代的产物,所以需要借助柱层析将双溴代的副产物去掉。我们选用干法装柱和干法上样。首先,我们需要装柱。具体操作如下:选择一根良好的柱子,将柱子用水洗干净再用甲醇冲洗一遍,用吹风机吹干。在柱子的底部加一层石英砂,目的是装上硅胶后硅胶不会再洗脱剂的洗脱下被冲掉。然后在石英砂上面填装硅胶,硅胶的高度需要根据自己的底物而定,然后再在硅胶的上面铺一层石英砂,将硅胶与底物隔开。将装好的柱子在泵上抽15到20分钟,目的是赶走硅胶中的气泡。柱子抽好以后,要用石油醚简单的润一下柱子,目的有两个,一是可以赶走硅胶缝隙中残余的气泡,二是将一些硅胶中吸附的小极性杂质洗掉。其次是上样,上样我们大多数情况下选择干法上样。首先将单溴代和双溴代产物用石油醚溶解,然后根据两者的量加入粗硅胶,一般是100到200目,硅胶的量大约是需柱层析物质的二倍。然后通过旋转蒸发仪将石油醚蒸掉到成粉状,物质就会均匀地吸附在硅胶上。将吸附在硅胶上的样品加在硅胶柱上,然后在样品上面铺一层硅胶,目的是防止加入洗脱剂是将样品重散,防止单溴代和双溴代物质交叉。将样品加入后,下一步是用洗脱剂进行洗脱。在洗脱剂的种类和配比需要根据物质而定,在这个实例中,我选择的是石油醚:乙酸乙酯=120:1。在加入洗脱剂之前还是选择用石油醚润洗一下,目的是将样品中的小极性杂质去掉。在用石油醚冲洗两遍后加入洗脱剂进行洗脱。在这个实验中,因为我们所需的单溴代产物有共轭结构,可以在紫外下显色。我们可以根据这一特点选择什么时候收集样品。因为二溴代的物质极性比单溴代的要小,所以双溴代物质会先出来,等双溴代物质全部出来以后我们在收集我们所需的单溴代产物。这就是整个柱层析过程。

第二:重结晶

重结晶(recrystallization)是将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶的过程。重结晶可以使不纯净的物质获得纯化,或使混合在一起的盐类彼此分离。

意义:从有机合成反应分离出来的固体粗产物往往含有未反应的原料、副产物及杂质,必须加以分离纯化,重结晶是分离提纯纯固体化合物的一种重要的、常用的分离方法之一。

原理:利用混合物中各组分在某种溶剂中溶解度不同或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同而使它们相互分离。

固体有机物在溶剂中的溶解度随温度的变化易改变,通常温度升高,溶解度增大;反之,则溶解度降低。对于前一种常见的情况,加热使溶质溶解于溶剂中,当温度降低,其溶解度下降,溶液变成过饱和,从而析出结晶。由于被提纯化合物及杂质的溶解度的不同,可以分离纯化所需物质。适用范围:它适用于产品与杂质性质差别较大、产品中杂质含量小于5 %的体系。

重结晶提纯法的一般过程:

选择溶剂 溶解固体 趁热过滤去除杂质 晶体的析出

晶体的收集与洗涤 晶体的干燥

1、溶剂选择

在进行重结晶时,选择理想的溶剂是一个关键,理想的溶剂必须具备下列条件:

(1)不与被提纯物质起化学反应。

(2)在较高温度时能溶解多量的被提纯物质;而在室温或更低温度时,只能溶解很少量的该种物质。

(3)对杂质溶解非常大或者非常小(前一种情况是要使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出;后一种情况是使杂质在热过滤的时候被滤去)。

(4)容易挥发(溶剂的沸点较低),易与结晶分离除去。

(5)能给出较好的晶体。

(6)无毒或毒性很小,便于操作。

(7)价廉易得。

经常采用以下试验的方法选择合适的溶剂:

取0.1g目标物质于一小试管中,滴加约1mL溶剂,加热至沸。若完全溶解,且冷却后能析出大量晶体,这种溶剂一般认为可以使用。如样品在冷时或热时,都能溶于1mL溶剂中,则这种溶剂不可以使用。若样品不溶于1mL沸腾溶剂中,再分批加入溶剂,每次加入0.5mL,并加热至沸。总共用3mL热溶剂,而样品仍未溶解,这种溶剂也不可以使用。若样品溶于3mL以内的热溶剂中,冷却后仍无结晶析出,这种溶剂也不可以使用。

2、固体物质的溶解

原则上为减少目标物遗留在母液中造成的损失,在溶剂的沸腾温度下溶解混合物,并使之饱和。为此将混合物置于烧瓶中,滴加溶剂,加热到沸腾。不断滴加溶剂并保持微沸,直到混合物恰好溶解。在此过程中要注意混合物中可能有不溶物,如为脱色加入的活性炭、纸纤维等,防止误加过多的溶剂。

溶剂应尽可能不过量,但这样在热过滤时,会因冷却而在漏斗中出现结晶,引起很大的麻烦和损失。综合考虑,一般可比需要量多加20%甚至更多的溶剂。

3、杂质的除去

热溶液中若还含有不溶物,应在热水漏斗中使用短而粗的玻璃漏斗趁热过滤。过滤使用菊花形滤纸。溶液若有不应出现的颜色,待溶液稍冷后加入活性炭,煮沸5分钟左右脱色,然后趁热过滤。活性炭的用量一般为固体粗产物的1%-5%。

4、晶体的析出

将收集的热滤液静置缓缓冷却(一般要几小时后才能完全),不要急冷滤液,因为这样形成的结晶会很细、表面积大、吸附的杂质多。有时晶体不易析出,则可用玻棒磨擦器壁或加入少量该溶质的结晶,引入晶核,不得已也可放置冰箱中促使晶体较快地析出。

5、晶体的收集和洗涤

把结晶通过抽气过滤从母液中分离出来。滤纸的直径应小于布氏漏斗内径!抽滤后打开安全瓶活塞停止抽滤,以免倒吸。用少量溶剂润湿晶体,继续抽滤,干燥。

6、晶体的干燥

纯化后的晶体,可根据实际情况采取自然晾干,或烘箱烘干。

下面我以对硝基苯乙酮溴代的例子来详细的介绍一下重结晶的具体操作。在室温下对硝基苯乙酮溴代会得到单溴代和双溴代两种物质,而且两者都是固体,可以通过重结晶分离。单溴代和二溴代对硝基苯乙酮都溶于甲醇,但溶解度都不是很好,所以选择用甲醇来重结晶。首先加少量的甲醇,物质很少时可以用吹风机热溶,慢慢地加入甲醇,直到刚好溶解。然后,静置,由于单溴代溶液是达到过饱和,而且在室温下溶解度不是很好,静置一段时间后会有晶体析出。双溴代的产物量比较少,没有达到过饱和,在室温下不容易析出,所以通过这种方法就可以将两种物质分开。重结晶的操作比较简单,关键是选择一种合适的溶剂。

第三:减压蒸馏

液体的沸点是指它的饱和蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的,如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点,这便是减压蒸馏操作的理论依据。减压蒸馏是分离和提纯有机化合物的常用方法之一。它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。

液体的沸腾温度指的是液体的蒸气压与外压相等时的温度。外压降低时,其沸腾温度随之降低。在蒸馏操作中,一些有机物加热到其正常沸点附近时,会由于温度过高而发生氧化、分解或聚合等反应,使其无法在常压下蒸馏。若将蒸馏装置连接在一套减压系统上,在蒸馏开始前先使整个系统压力降低到只有常压的十几分之一至几十分之一,那么这类有机物就可以在较其正常沸点低得多的温度下进行蒸馏。

减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。克氏蒸馏头可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性;而毛细管的作用,则是作为气化中心,使蒸馏平稳,避免液体过热而产生暴沸冲出现象。毛细管口距瓶底约1~2mm,为了控制毛细管的进气量,可在毛细玻璃管上口套一段软橡皮管,橡皮管中插入一段细铁丝,并用螺旋夹夹住。蒸出液接受部分,通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆形烧瓶,在接受不同馏分时,只需转动接液管,在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄壁的玻璃仪器。尤其不能用不耐压的平底瓶(如锥形瓶等),以防止内向爆炸。抽气部分用减压泵,最常见的减压泵有水泵和油泵两种。安全保护部分一般有安全瓶,若使用油泵,还必须有冷阱(冰-水、冰-盐或者干冰)、及分别装有粒状氢氧化钠、块状石蜡及活性炭或硅胶、无水氯化钙等吸收干燥塔,以避免低沸点溶剂,特别是酸和水汽进入油泵而降低泵的真空效能。所以在油泵减压蒸馏前必须在常压或水泵减压下蒸除所有低沸点液体和水以及酸、碱性气体。测压部分采用测压计,常用的测压计。

仪器安装好后,先检查系统是否漏气,方法是:关闭毛细管,减压至压力稳定后,夹住连接系统的橡皮管,观察压力计水银柱有否变化,无变化说明不漏气,有变化即表示漏气。为使系统密闭性好,磨口仪器的所有接口部分都必须用真空油脂润涂好,检查仪器不漏气后,加入待蒸的液体,量不要超过蒸馏瓶的一半,关好安全瓶上的活塞,开动油泵,调节毛细管导入的空气量,以能冒出一连串小气泡为宜。当压力稳定后,开始加热。液体沸腾后,应注意控制温度,并观察沸点变化情况。待沸点稳定时,转动多尾接液管接受馏分,蒸馏速度以0.5~1滴/S为宜.蒸馏完毕,除去热源,慢慢旋开夹在毛细管上的橡皮管的螺旋夹,待蒸馏瓶稍冷后再慢慢开启安全瓶上的活塞,平衡内外压力,(若开得太快,水银柱很快上升,有冲破测压计的可能),然后才关闭抽气泵。

以上是我在实验室里学到的基本操作中的一部分。他们只是实验操作中最基本的部分,而且也是实验室中最常用的操作。我的研究生生活仅仅过了六分之一,在以后的实验室生活中我会积极投身于实验中,踏踏实实做实验,努力提高自己,开阔视野,提高实验技能。

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