工业分析技术课程实验视频化辅助教学的探索与实践

程治良

(重庆理工大学 化学化工学院，重庆 400054)

教育与培训

工业分析技术课程实验视频化辅助教学的探索与实践

程治良

(重庆理工大学 化学化工学院，重庆 400054)

通过分析工业分析技术课程实验教学现状，结合工业分析课程实验学科特点，完善理论教学和实验教学内容，提出可通过开发实验教学视频，开展视频化辅助实验教学研究与实践，从而使学生能够更好地探索实验的细节，提高实验技能，将理论与实际应用相结合，为化学专业本科生将来的工作和研究生学习打下坚实的基础。

本科教育；工业分析；视频辅助教学

化工产业是我国六大现代制造业之一。据中国产业信息网报道，至2010年10月末，全行业规模以上企业36114家，总产值7990.77亿元，创历史新高，同比增长30%，占全国工业总产值比重12.71%。有权威机构数据表明，"十二五"期间石油和化学工业对国民经济发展的贡献率将达到60%以上。麦肯锡等国际权威机构认为，在相当长的一段时间内，中国的石化产业将处于旺盛发展期，中国已是仅次于美国的第二大化学品消费国，已成为世界第一大化学品制造国[1]。

化学工业是重庆市的传统优势产业，也是重庆市的重要支柱产业和经济增长点，在推动重庆市资源加工业发展、促进新型工业化进程方面具有举足轻重的作用，其经济规模约占全市工业总量10%[2]。2011年，重庆规模以上化工企业已达298户，实现工业总产值902亿元，"重庆造"化工产品广泛应用于汽车、装备、轻工、纺织、建材等多个行业。预计到2015年，全市化工产业的总产值将达到2000亿元[3]。今后，重庆将集中布局10大化工基地，即长寿经开区重化工园、涪陵化工基地(白涛化工园区、龙桥工业园区)、万州工业园区，以及永川、丰都、垫江、潼南、云阳、黔江等特色化工集中区。其中，长寿经开区重化工园将实现炼油石化、天然气化工、化工新材料、精细化工四大产业板块有机结合，成为全市综合化工基地；涪陵化工基地则将主要发展化工新材料、精细化工、优质化肥产业；万州工业园区将依托岩盐资源优势，点发展氯碱、多晶硅、单晶硅等产品，并承接长寿的炼油石化原料下游产业[4]。

重庆市化学工程行业的飞速发展，还带动了相关产业，如医药、精细化学品、服装、建材等产业的发展，亟需大量化学化工专业人才。为了顺应我市化学工程产业的发展，本着地方院校立足地方，服务地方的宗旨，我校成立了化学化工学院，并设立了化学工程与工艺、过程控制与装备以及应用化学专业三个本科专业。从历年的就业数据来看，我校化学化工专业毕业生就业率均达95%以上。

1 工业分析技术课程实验简介及教学现状

工业分析在工业生产中具有特殊的地位和作用，是对工业生产的原料、辅助材料、中间产品、最终产品等，按照一定的标准或要求，进行分析检验，以得到其化学组成、含量并判断其品质的一门技术，有工业生产的“眼睛”和科研的“参谋”之称[5]。鉴于重庆市化工产业以及相关产业的迅速发展，亟需大量分析人才，我院设立了应用化学本科专业，并将工业分析和精细化学品作为其两大主要方向。而《工业分析技术》课程是工业分析方向的专业核心课程，也是主干课程之一。《工业分析技术》是一门分析化学在工业生成中的具体应用课程，也是一门实用性、实践性很强的课程，同时还是一门充分锻炼学生动手能力的课程，逐渐朝着"教、学、做"一体化教学，并将课堂搬进实验室，在"学中做，在做中学"的新型教学模式发展[6-7]。

化学本科专业的培养目标是造就一批具备化学工程与化学工艺方面的知识，能在医药、环保和材料等部门从事化学分析检测和科学研究等方面工作的工程技术人才。这些人才应掌握较扎实的化学基本理论、基本知识和基本技能，受到化学实验技能的基本训练。为了实现这个培养目标，对学生实验能力的培养是至关重要的。然而，从以往的教学效果看，化学实验教学中存在一些问题，以致学生对化学实验课未能给予应有的重视，只是基本完成教学目标，难以在实验教学中培养学生的综合素质。除此以外，部分实验步骤不够严谨，教学手段相对落后。如何适应当今社会对化学专业学生的要求，应对大量新知识新内容的产生，以及目前课程教学学时压缩带来的压力，就显得尤为重要。在此情况下如何提高工业分析技术课程的教学质量和教学效果，这给我们的实践教学工作带来了巨大的挑战。

立足于实践教学要求和培养目标，根据自身的实验教学经验，提出一些教学内容革新的建议，目的是提高学生学习工业分析技术理论课程和实验教学的兴趣，充分调动了学生学习的主动性和积极性，养成规范操作的习惯和严谨的科学态度。对培养学生的创新意识和创新能力都起到重要作用。

2 要解决的教学问题

从教学方式上看，“注入式”和“填鸭式”依然是主要的教学模式，学生始终处于被动地位，从实验内容的选择和实验步骤的制定，到仪器设备的准备等都是由教师完成，这在一定程度上限制了学生主观能动性的发挥。因此，实验教学内容陈旧是普遍存在的问题，把本专业科研成果转化为实验教学内容，不仅与学生所学课程有紧密联系，而且体现了本专业较为前沿和先进的内容与方法。

目前，本科实验教学和科研工作是独立进行的，这样就需要建立一整套相关的实验设备和试剂耗材以供实验教学使用，而这些也只有在实验教学中才得以使用，有的在整个教学过程中仅仅使用几次；另外，学生在实验过程中得到的数据和结果往往只是为了完成实验报告，而没有体现出这些结果有效的科学价值以及对操作过程的监督，这样势必会导致实验资源的利用率大大降低，使得许多资源不能充分发挥效能而造成浪费，学生的实验能力培养也将大大打折扣。因此，要使实验教学的效果更加显著，实验内容的选择必须与培养学生的实践能力和创新精神相结合，教学方法必须不断更新、灵活多变。

由于工业分析技术理论和实验课程理论性和实践性强、抽象复杂、且实验步骤繁琐复杂，使学生普遍感觉比较难学，因此需要在实验教学过程中，深入学习理论知识，使实验过程中所利用到的微观知识更加宏观形象，建立多样化的教育教学方法。通过将实际应用中的样品分析应用在实验设计上，使学生的理论学习与实践相结合。

3 采取的方法

工业分析技术实验教学要培养学生分析问题、解决问题的能力，使学生了解掌握更多的分析化学知识的原理及其在实际的化工原料、工业产品、以及废水废气检测中的应用。那么，实验教学就要以学生为中心，让学生全程参与，独立设计实验，充分激发和调动学生的学习积极性。为此，本课题组拟采取以下两个方法进行实施：

① 学习其他院校的工业分析教学经验，增加视频教学环节。

充分学习其他院校的工业分析实验教学经验，并用于指导我校的实验教学，可以弥补教学经验上的不足，有利于学生综合能力的提高。充分利用最新的教辅手段，制作与实验相关的多媒体课件、模拟实验、教学录像、演示动画等，激发学生的学习积极性和学习兴趣。

② 采取实验教学与科研结合的教学方法，充分突出学科前沿知识。

将工业分析技术实验教学与科学研究相结合，把用于科学研究的实验方法用于本科教学。因此实验教学内容，就是研究人员正在研究的内容，从而掌握工业分析在前沿科学研究和生产实践中的应用。

4 在实验教学中嵌入视频教学的优势

在传统实验教学中老师主要以黑板板书加讲解为主要教学模式，学生处于被动接受的状态。如分析天平和电子天平是工业分析的基础仪器，为提高课堂效率，可以课前让学生观看天平录像，熟悉操作步骤，这样做实验时就会事半功倍。所以，多媒体教学在分析实验中是一种很好的辅助教学手段。在讲授酸碱滴定法中如何选择合适的指示剂一节中，学生必须了解化学计量点时溶液pH值的变化情况，它是一个动态过程，用传统讲授方式，教师花了很大的精力，在黑板上画图和解释，学生仍难于理解。现在如果我们利用多媒体动画形式使整个滴定曲线的绘制在大屏幕上动态进行。这样，学生从曲线的绘制过程中可以直观看到，在化学计量点附近溶液pH发生突越，从而对整个滴定过程及滴定突越范围的存在有一个直观地认识和理解，然后我们在滴定曲线上将变色范围全部或部分落在滴定突越范围内的指示剂颜色变化表示出来。

通过这一手段，可以让学生了解更多的实验方法。多媒体教学的画面冲击力强，相对于传统的单调的板书授课方式，学生更感兴趣。另外，对于一些无法讲清楚的实验操作，通过视频辅助教学，也可以讲解得更加透彻和细致。

5 教学效果

结合我校化学化工专业本科培养目标和课程设置的要求，通过本项目的实施，完善和优化与工业分析技术相关课程的教学大纲和教学内容，构建较为完整的工业分析知识体系，录制相关实验教学视频，制作符合我校培养目标的、体系完整的多媒体课件，在我院应用化学专业进行教学实践。通过教学实践发现，视频化辅助实验教学，可明显提高工业分析技术课程的教学质量，提高学生对实验细节的把握，实验操作更加准确，并可将学生在理论学习中所学到的知识应用实践中，增加学生学习的兴趣，提高他们解决实际问题的能力。并逐步提高我校本科生教学质量和提高人才培养的核心竞争力。

[1] 中国产业信息网讯. 2010年10月我国石化行业运行态势[OL].(2010-11-16).http://www.chyxx.com/industry/201011/S52853MHBA.html.

[2] 刘作华, 谭世语, 李泽全，等. 结合重庆化工产业实际深化化工工艺学教学改革[J]. 广东化工, 2010, 37(1): 152-153.

[3] 重庆市人民政府办公厅. 重庆市化学工业三年振兴计划[EB/OL].(2012-08-27).http://wjj.cq.gov.cn/xxgk/zcfg/57353.htm..

[4] 佚 名.重庆化工产值目标盯住2000亿[J]. 江苏氯碱, 2012(5): 16-17.

[5] 黄艾祥．食品质量与安全特色专业建设的思考[J]．高等农业教育，2011(6)：48-50．

[6] 许新兵，任小娜. 《工业分析》理实一体化课程整体设计与实施[J]. 广东化工，2013, 40(22): 176-177.

[7] 覃爱苗, 杜为林, 廖 雷, 等. 关于工业分析实验与理论课程一体化教学的思考[J]. 教育教学论坛. 2014(35): 244-245.

(本文文献格式：程治良.工业分析技术课程实验视频化辅助教学的探索与实践[J].山东化工，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

重庆理工大学高等教育教学改革研究项目(2015YB17)和重庆理工大学专业核心课程建设项目

程治良(1986—)，博士，讲师，主要从事环境分析和环境化工方面的教学和研究工作。

G642

A

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