工業分析技術課程實驗視頻化輔助教學的探索與實踐

程治良

(重慶理工大學 化學化工學院，重慶 400054)

教育與培訓

工業分析技術課程實驗視頻化輔助教學的探索與實踐

程治良

(重慶理工大學 化學化工學院，重慶 400054)

通過分析工業分析技術課程實驗教學現狀，結合工業分析課程實驗學科特點，完善理論教學和實驗教學內容，提出可通過開發實驗教學視頻，開展視頻化輔助實驗教學研究與實踐，從而使學生能夠更好地探索實驗的細節，提高實驗技能，將理論與實際應用相結合，為化學專業本科生將來的工作和研究生學習打下堅實的基礎。

本科教育；工業分析；視頻輔助教學

化工產業是我國六大現代制造業之一。據中國產業信息網報道，至2010年10月末，全行業規模以上企業36114家，總產值7990.77億元，創歷史新高，同比增長30%，占全國工業總產值比重12.71%。有權威機構數據表明，"十二五"期間石油和化學工業對國民經濟發展的貢獻率將達到60%以上。麥肯錫等國際權威機構認為，在相當長的一段時間內，中國的石化產業將處于旺盛發展期，中國已是僅次于美國的第二大化學品消費國，已成為世界第一大化學品制造國[1]。

化學工業是重慶市的傳統優勢產業，也是重慶市的重要支柱產業和經濟增長點，在推動重慶市資源加工業發展、促進新型工業化進程方面具有舉足輕重的作用，其經濟規模約占全市工業總量10%[2]。2011年，重慶規模以上化工企業已達298戶，實現工業總產值902億元，"重慶造"化工產品廣泛應用于汽車、裝備、輕工、紡織、建材等多個行業。預計到2015年，全市化工產業的總產值將達到2000億元[3]。今后，重慶將集中布局10大化工基地，即長壽經開區重化工園、涪陵化工基地(白濤化工園區、龍橋工業園區)、萬州工業園區，以及永川、豐都、墊江、潼南、云陽、黔江等特色化工集中區。其中，長壽經開區重化工園將實現煉油石化、天然氣化工、化工新材料、精細化工四大產業板塊有機結合，成為全市綜合化工基地；涪陵化工基地則將主要發展化工新材料、精細化工、優質化肥產業；萬州工業園區將依托巖鹽資源優勢，點發展氯堿、多晶硅、單晶硅等產品，并承接長壽的煉油石化原料下游產業[4]。

重慶市化學工程行業的飛速發展，還帶動了相關產業，如醫藥、精細化學品、服裝、建材等產業的發展，亟需大量化學化工專業人才。為了順應我市化學工程產業的發展，本著地方院校立足地方，服務地方的宗旨，我校成立了化學化工學院，并設立了化學工程與工藝、過程控制與裝備以及應用化學專業三個本科專業。從歷年的就業數據來看，我校化學化工專業畢業生就業率均達95%以上。

1 工業分析技術課程實驗簡介及教學現狀

工業分析在工業生產中具有特殊的地位和作用，是對工業生產的原料、輔助材料、中間產品、最終產品等，按照一定的標準或要求，進行分析檢驗，以得到其化學組成、含量并判斷其品質的一門技術，有工業生產的“眼睛”和科研的“參謀”之稱[5]。鑒于重慶市化工產業以及相關產業的迅速發展，亟需大量分析人才，我院設立了應用化學本科專業，并將工業分析和精細化學品作為其兩大主要方向。而《工業分析技術》課程是工業分析方向的專業核心課程，也是主干課程之一。《工業分析技術》是一門分析化學在工業生成中的具體應用課程，也是一門實用性、實踐性很強的課程，同時還是一門充分鍛煉學生動手能力的課程，逐漸朝著"教、學、做"一體化教學，并將課堂搬進實驗室，在"學中做，在做中學"的新型教學模式發展[6-7]。

化學本科專業的培養目標是造就一批具備化學工程與化學工藝方面的知識，能在醫藥、環保和材料等部門從事化學分析檢測和科學研究等方面工作的工程技術人才。這些人才應掌握較扎實的化學基本理論、基本知識和基本技能，受到化學實驗技能的基本訓練。為了實現這個培養目標，對學生實驗能力的培養是至關重要的。然而，從以往的教學效果看，化學實驗教學中存在一些問題，以致學生對化學實驗課未能給予應有的重視，只是基本完成教學目標，難以在實驗教學中培養學生的綜合素質。除此以外，部分實驗步驟不夠嚴謹，教學手段相對落后。如何適應當今社會對化學專業學生的要求，應對大量新知識新內容的產生，以及目前課程教學學時壓縮帶來的壓力，就顯得尤為重要。在此情況下如何提高工業分析技術課程的教學質量和教學效果，這給我們的實踐教學工作帶來了巨大的挑戰。

立足于實踐教學要求和培養目標，根據自身的實驗教學經驗，提出一些教學內容革新的建議，目的是提高學生學習工業分析技術理論課程和實驗教學的興趣，充分調動了學生學習的主動性和積極性，養成規范操作的習慣和嚴謹的科學態度。對培養學生的創新意識和創新能力都起到重要作用。

2 要解決的教學問題

從教學方式上看，“注入式”和“填鴨式”依然是主要的教學模式，學生始終處于被動地位，從實驗內容的選擇和實驗步驟的制定，到儀器設備的準備等都是由教師完成，這在一定程度上限制了學生主觀能動性的發揮。因此，實驗教學內容陳舊是普遍存在的問題，把本專業科研成果轉化為實驗教學內容，不僅與學生所學課程有緊密聯系，而且體現了本專業較為前沿和先進的內容與方法。

目前，本科實驗教學和科研工作是獨立進行的，這樣就需要建立一整套相關的實驗設備和試劑耗材以供實驗教學使用，而這些也只有在實驗教學中才得以使用，有的在整個教學過程中僅僅使用幾次；另外，學生在實驗過程中得到的數據和結果往往只是為了完成實驗報告，而沒有體現出這些結果有效的科學價值以及對操作過程的監督，這樣勢必會導致實驗資源的利用率大大降低，使得許多資源不能充分發揮效能而造成浪費，學生的實驗能力培養也將大大打折扣。因此，要使實驗教學的效果更加顯著，實驗內容的選擇必須與培養學生的實踐能力和創新精神相結合，教學方法必須不斷更新、靈活多變。

由于工業分析技術理論和實驗課程理論性和實踐性強、抽象復雜、且實驗步驟繁瑣復雜，使學生普遍感覺比較難學，因此需要在實驗教學過程中，深入學習理論知識，使實驗過程中所利用到的微觀知識更加宏觀形象，建立多樣化的教育教學方法。通過將實際應用中的樣品分析應用在實驗設計上，使學生的理論學習與實踐相結合。

3 采取的方法

工業分析技術實驗教學要培養學生分析問題、解決問題的能力，使學生了解掌握更多的分析化學知識的原理及其在實際的化工原料、工業產品、以及廢水廢氣檢測中的應用。那么，實驗教學就要以學生為中心，讓學生全程參與，獨立設計實驗，充分激發和調動學生的學習積極性。為此，本課題組擬采取以下兩個方法進行實施：

① 學習其他院校的工業分析教學經驗，增加視頻教學環節。

充分學習其他院校的工業分析實驗教學經驗，并用于指導我校的實驗教學，可以彌補教學經驗上的不足，有利于學生綜合能力的提高。充分利用最新的教輔手段，制作與實驗相關的多媒體課件、模擬實驗、教學錄像、演示動畫等，激發學生的學習積極性和學習興趣。

② 采取實驗教學與科研結合的教學方法，充分突出學科前沿知識。

將工業分析技術實驗教學與科學研究相結合，把用于科學研究的實驗方法用于本科教學。因此實驗教學內容，就是研究人員正在研究的內容，從而掌握工業分析在前沿科學研究和生產實踐中的應用。

4 在實驗教學中嵌入視頻教學的優勢

在傳統實驗教學中老師主要以黑板板書加講解為主要教學模式，學生處于被動接受的狀態。如分析天平和電子天平是工業分析的基礎儀器，為提高課堂效率，可以課前讓學生觀看天平錄像，熟悉操作步驟，這樣做實驗時就會事半功倍。所以，多媒體教學在分析實驗中是一種很好的輔助教學手段。在講授酸堿滴定法中如何選擇合適的指示劑一節中，學生必須了解化學計量點時溶液pH值的變化情況，它是一個動態過程，用傳統講授方式，教師花了很大的精力，在黑板上畫圖和解釋，學生仍難于理解。現在如果我們利用多媒體動畫形式使整個滴定曲線的繪制在大屏幕上動態進行。這樣，學生從曲線的繪制過程中可以直觀看到，在化學計量點附近溶液pH發生突越，從而對整個滴定過程及滴定突越范圍的存在有一個直觀地認識和理解，然后我們在滴定曲線上將變色范圍全部或部分落在滴定突越范圍內的指示劑顏色變化表示出來。

通過這一手段，可以讓學生了解更多的實驗方法。多媒體教學的畫面沖擊力強，相對于傳統的單調的板書授課方式，學生更感興趣。另外，對于一些無法講清楚的實驗操作，通過視頻輔助教學，也可以講解得更加透徹和細致。

5 教學效果

結合我校化學化工專業本科培養目標和課程設置的要求，通過本項目的實施，完善和優化與工業分析技術相關課程的教學大綱和教學內容，構建較為完整的工業分析知識體系，錄制相關實驗教學視頻，制作符合我校培養目標的、體系完整的多媒體課件，在我院應用化學專業進行教學實踐。通過教學實踐發現，視頻化輔助實驗教學，可明顯提高工業分析技術課程的教學質量，提高學生對實驗細節的把握，實驗操作更加準確，并可將學生在理論學習中所學到的知識應用實踐中，增加學生學習的興趣，提高他們解決實際問題的能力。并逐步提高我校本科生教學質量和提高人才培養的核心競爭力。

[1] 中國產業信息網訊. 2010年10月我國石化行業運行態勢[OL].(2010-11-16).http://www.chyxx.com/industry/201011/S52853MHBA.html.

[2] 劉作華, 譚世語, 李澤全，等. 結合重慶化工產業實際深化化工工藝學教學改革[J]. 廣東化工, 2010, 37(1): 152-153.

[3] 重慶市人民政府辦公廳. 重慶市化學工業三年振興計劃[EB/OL].(2012-08-27).http://wjj.cq.gov.cn/xxgk/zcfg/57353.htm..

[4] 佚 名.重慶化工產值目標盯住2000億[J]. 江蘇氯堿, 2012(5): 16-17.

[5] 黃艾祥．食品質量與安全特色專業建設的思考[J]．高等農業教育，2011(6)：48-50．

[6] 許新兵，任小娜. 《工業分析》理實一體化課程整體設計與實施[J]. 廣東化工，2013, 40(22): 176-177.

[7] 覃愛苗, 杜為林, 廖 雷, 等. 關于工業分析實驗與理論課程一體化教學的思考[J]. 教育教學論壇. 2014(35): 244-245.

(本文文獻格式：程治良.工業分析技術課程實驗視頻化輔助教學的探索與實踐[J].山東化工，2016，45(12)：154-155，157.)

Exploration and Practice of Applying the Videos in the Experiments of the Industrial Analysis Technology Courses

Cheng Zhiliang

(School of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054, China)

After analyzing the teaching status and summarizing the features of the industrial analysis technology courses, this paper proposes to apply the videos to the teaching of the experimental course, which will optimize the teaching of the theory and experiments in this course, make the students combine theory with practice, and lay a solid foundation for the future development of the undergraduates and graduates in Chemistry.

undergraduate education; industrial analysis; video teaching

2016-04-23

重慶理工大學高等教育教學改革研究項目(2015YB17)和重慶理工大學專業核心課程建設項目

程治良(1986—)，博士，講師，主要從事環境分析和環境化工方面的教學和研究工作。

G642

A

1008-021X(2016)12-0154-02