热分析实验教学中多媒体技术的应用*

王　婷

(广西民族大学化学化工学院，广西　南宁　530007)



热分析实验教学中多媒体技术的应用*

王婷

(广西民族大学化学化工学院，广西南宁530007)

热分析实验是高分子近代分析测试技术的一个重要组成部分，是高分子材料与工程本科专业必需了解和学习的技术，针对实验教学过程中的某些不足，采用多媒体技术与传统实验教学相融合的方法，提高热分析实验教学效率，增强学生对热分析仪的应用能力。

热分析仪；实验教学；教学录像；三维动画

热分析技术已经成为各种材料的研究开发、工艺优化与质量监控的重要手段，在化学化工领域得到了广泛的应用[1]。目前，随着中国经济的发展，现在的企业已经开始采用先进的热分析仪器监控自己产品的质量，提高自身的竞争力。因此，以培养应用型人才为导向的本科实验教学必须将热分析仪用于本科生的教学和学生实验，使热分析技术成为高分子材料与工程专业本科毕业生熟练掌握的基本技能[2]。然而，由于热分析仪具有贵重、精密、数量有限等特点，学生很少有机会能够自己动手学习，使得学习效果不够理想[3]。在日常的教学过程中了解到，由于热分析仪集成性较高，能直接观查的部件仅仅是坩埚支架，学生无法观看到仪器的内部构造，学习兴趣低，学生的实验能力难以提高。我们在借鉴吸收先进教学方法的同时，根据我校高分子材料与工程专业热分析实验的教学情况，探索传统实验教学与现代多媒体技术相融合的途径，提高热分析实验教学效率，增强学生对热重分析仪的应用能力。

1　仪器分析实验教学现状

我校高分子材料与工程本科专业的现代仪器分析实验一般是作为《高分子近代分析测试技术》课程的附属实验课程，分为理论课和实验课两个部分，实验课程学时数较少。通常理论课是一个老师讲授，实验课是由负责仪器管理的实验老师指导，实验课一般在理论课程进行的中间或者末尾的时候开始进行。笔者在实验教学过程中，通过与学生交谈，对我校仪器分析实验教学存在的问题做了几点归纳：①理论部分与实验部分脱节，由于学生在理论部分学习时没有见过仪器，对仪器没有感性认识，学过就忘，等到上实验课时根本无法将仪器与理论联系起来；②缺少动手实践的机会，由于实验教学学时数短，而且传统的实验教学过程需要大量的时间对仪器进行介绍，而热分析实验时间又长，导致学生没有足够的时间进行操作练习；③人数多，仪器分析实验每组都是由10个左右学生组成，在实验过程中，学生不能清楚的观看到仪器的操作过程，学生的积极性下降，经常有学生认为实验过程枯燥无味。经过在实验教学过程中的探索，我们将一些多媒体技术方法融入到传统的实验教学过程，很好的解决了上述问题。

2　实验教学过程中的多媒体技术

多媒体技术是把文字、图像、视频和声音等承载信息的媒体集成在一起，并通过计算机进行综合处理和控制的一种信息技术，具有良好的直观性和形象性，是一种新型的现代教学方式，也是当今世界教育技术发展的趋势[4-5]。我们根据我校的实际情况将一些多媒体技术有效的融入到了实验教学过程，提高了教学效果。

2.1教学录像的应用

由于仪器分析实验课程一般都安排在理论课程结束后进行，实验的顺序是按照理论课程的进度进行，中间间隔的时间较长，学生对理论课程的记忆已经模糊。因此，仪器分析实验课需要学生在上实验课之前进行预习，从实验的原理及仪器操作方法，到实验数据的处理。然而，热分析实验教学内容多且抽象，热分析仪器学生听都没有听说过，仅仅依靠教材上的讲解难以做到深入了解，并且在时间有限的实验教学过程中，教师也无法做到详尽的讲解，这样就大大的降低了学生的积极性和对热分析技术的应用能力。所以我们通过制作教学视频来解决这一问题。

我们通过制作教学录像，让学生在理论课和实验课之前就对仪器的教学过程有了详细的了解。我们在热分析仪在安装调试之初，就对工程师安装调试的过程及使用、维护的教授过程进行了详尽的录像。再根据实际的教学过程，通过剪辑、配音及解说等手段制得一个关于热分析仪基本理论知识、仪器构造讲解、操作演示、应用展示、数据处理及仪器操作规程讲解的教学录像。将该教学录像放在测试中心网站上，理论课老师在授课之初就可以将该教学录像介绍给学生，让学生在学习对应课程之前就自行观看学习，这样学生就可以在理论课和实验课之前就将仪器的原理、构造及操作搞清楚，上理论课和实验课时更是事半功倍。

实验课时老师就可以只是花少量时间通过提问的方式查看学生的对仪器的掌握情况，根据学生的情况做一些简单的补充，而不必花大量的时间去介绍仪器，这样就节约了宝贵的时间。从而使学生有更多的时间观察仪器的测试过程，并且老师可以根据学生掌握的情况选取1～2名学生自己动手操作，从而调动学生的积极性，使学生能更好地掌握仪器的使用方法。通过该技术在实施过程中对学生的观察发现，不仅节约了实验时间，使实验更加顺利，学生的实验热情更是高涨。

在学生到实验室学习仪器及实践动手操作的过程中，我们也进行录像，并且告诉学生最后的录像会拷贝给学生自己，在课后自己观察自己的学习的过程及操作的过程。当学生知道有录像时，学生的自觉性会大大提高，更加认真。学生课后通过录像找出自己的不足之处，继续改进学习，并且也可以作为资料一直保存。相比传统学过就忘的教学模式对学生继续学习有更大的帮助。视频会将学生及其团队在实验过程中的操作细节、做实验的态度、动作是否规范等信息详细的记录下来，这些片段即是对学生的肯定，又能对其起到激励的作用，并为后来的学生起到榜样的作用，因此学生会更加努力，对学生的学习起到促进作用。

2.2三维动画技术的应用

为了保护热分析仪不受损害，在实际操作的过程中是不会向学生展示其内部结构，学生只能通过图片进行了解。但是图片是静态的，实际仪器工作的过程是一个动态的过程，这样就会使学生对仪器的内部结构及工作原理还是稀里糊涂。通过探索，我们在教学过程中引入三维动画技术，很好的解决了这个问题。我们从NETZSCH、TA、SETARAM等热分析仪器公司的网站搜集热分析仪器的多媒体培训软件及用来展示仪器内部结构的三维动画。三维动画特效技术的不仅能展现热分析仪的工作原理和状态，而且可以实现实验操作过程中没有的视觉效果，结合虚拟现实三维动画技术展示仪器内部结构，这样既可以真实、生动地展现仪器的整体或局部，又可以不用对仪器进行拆卸。我们通过三维动画的应用不仅有效地解决了教材中热分析教学内容陈旧性的问题，而且帮助学生学习国内外关于热分析仪器新的技术和方法。

2.3同步投影技术的应用

仪器设备有限、学生多和实验场地小是高校实验教学中都会存在的问题。仪器不足是每个高校都会面临的难题，我校热分析仪只有1台，实验仪器相对紧张，因此实验只能分组进行，每个小组10人左右，并且每个小组仅有2个课时的实践时间。传统的热分析仪器教学方式是教师先讲，学生后做，教师在演示仪器操作时，学生只能围在教师和仪器周围，站着后面的学生受到角度及他人的遮挡要看见老师的操作很困难，难免会漏掉一些细节。通过探索，我们采用录像投影的方法将老师和学生的操作过程和显示器上的内容投放到墙壁或者大屏幕上，让更多的学生能更清晰的看到实验操作的过程。热分析仪器的操作在仪器本身的部分较少，主要集中在软件部分，我们采用的是19寸的显示器，相对来说还是太小，很多学生反应看不到具体的操作过程，学习的积极性很低，觉得跟自己没有关系，形成了厌学的情绪。我们将显示器的内容通过投影仪放大到墙壁或者幕布上。通过这样的一个方式解决了上述难题，学生反馈这样的改进效果良好。

3　结　语

仪器分析实验教学的多媒体化是现代教育发展的必然趋势，热分析实验教学的工作，让我深刻认识到只有通过教学改革，探索新的教学方法和技术，从而使教学课程更加符合教育教学规律，适应时代的发展，提高了教学质量及教学效果，激发了学生的学习热情，增强了其动手能力，培养更加符合社会发展需求的创新型人才。

[1]王家龙,骆东淼,姜著成.我国热分析仪的现状和发展[J].中国仪器仪表,2008(10):28-30.

[2]杨小秋.现代仪器分析实验教学现状与展望[J].广州化工,2014,42(4):154-155.

[3]朱维岳.扫描电子显微镜在仪器分析实验中的应用探索[J].广州化工,2013,41(15):283-284.

[4]胡万群,邵伟.仪器分析实验多媒体教学软件的研制[J].大学化学,2014,29(2):29-33.

[5]刘路,张昀.虚拟动画在药学专业仪器分析实验教学中的应用[J].时代教育,2015(1):70.

Application of Multimedia Technology in Thermal Analysis Experimental Teaching

WANGTing

(School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University for Nationalities,Guangxi Nanning 530006, China)

Thermal analysis experiment is an important part of polymer materials research method, and is a technology of the polymer materials and engineering undergraduate necessary to understand and learn. The method of integration the multimedia technology and traditional experimental teaching were used to solve the deficiencies in the process of experiment teaching. It can improve the efficiency of the thermal analysis experiment teaching and enhance students’ ability to apply thermal analyzers.

thermal analyzers; experiment teaching; teaching video; three-dimensional animation

广西民族大学高等教育教学改革工程项目(No:2012XJGY34)；广西高等教育教学改革工程项目(No:2013JGA139)。

王婷(1987-)，女，实验员，从事仪器管理及实验教学工作。

O6-31

A

1001-9677(2016)07-0172-02