工業(yè)分析技術(shù)課程實驗視頻化輔助教學(xué)的探索與實踐

程治良

(重慶理工大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，重慶 400054)

教育與培訓(xùn)

工業(yè)分析技術(shù)課程實驗視頻化輔助教學(xué)的探索與實踐

程治良

(重慶理工大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，重慶 400054)

通過分析工業(yè)分析技術(shù)課程實驗教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合工業(yè)分析課程實驗學(xué)科特點，完善理論教學(xué)和實驗教學(xué)內(nèi)容，提出可通過開發(fā)實驗教學(xué)視頻，開展視頻化輔助實驗教學(xué)研究與實踐，從而使學(xué)生能夠更好地探索實驗的細(xì)節(jié)，提高實驗技能，將理論與實際應(yīng)用相結(jié)合，為化學(xué)專業(yè)本科生將來的工作和研究生學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

本科教育；工業(yè)分析；視頻輔助教學(xué)

化工產(chǎn)業(yè)是我國六大現(xiàn)代制造業(yè)之一。據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)報道，至2010年10月末，全行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)36114家，總產(chǎn)值7990.77億元，創(chuàng)歷史新高，同比增長30%，占全國工業(yè)總產(chǎn)值比重12.71%。有權(quán)威機構(gòu)數(shù)據(jù)表明，"十二五"期間石油和化學(xué)工業(yè)對國民經(jīng)濟發(fā)展的貢獻(xiàn)率將達(dá)到60%以上。麥肯錫等國際權(quán)威機構(gòu)認(rèn)為，在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，中國的石化產(chǎn)業(yè)將處于旺盛發(fā)展期，中國已是僅次于美國的第二大化學(xué)品消費國，已成為世界第一大化學(xué)品制造國[1]。

化學(xué)工業(yè)是重慶市的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，也是重慶市的重要支柱產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟增長點，在推動重慶市資源加工業(yè)發(fā)展、促進(jìn)新型工業(yè)化進(jìn)程方面具有舉足輕重的作用，其經(jīng)濟規(guī)模約占全市工業(yè)總量10%[2]。2011年，重慶規(guī)模以上化工企業(yè)已達(dá)298戶，實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值902億元，"重慶造"化工產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、裝備、輕工、紡織、建材等多個行業(yè)。預(yù)計到2015年，全市化工產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將達(dá)到2000億元[3]。今后，重慶將集中布局10大化工基地，即長壽經(jīng)開區(qū)重化工園、涪陵化工基地(白濤化工園區(qū)、龍橋工業(yè)園區(qū))、萬州工業(yè)園區(qū)，以及永川、豐都、墊江、潼南、云陽、黔江等特色化工集中區(qū)。其中，長壽經(jīng)開區(qū)重化工園將實現(xiàn)煉油石化、天然氣化工、化工新材料、精細(xì)化工四大產(chǎn)業(yè)板塊有機結(jié)合，成為全市綜合化工基地；涪陵化工基地則將主要發(fā)展化工新材料、精細(xì)化工、優(yōu)質(zhì)化肥產(chǎn)業(yè)；萬州工業(yè)園區(qū)將依托巖鹽資源優(yōu)勢，點發(fā)展氯堿、多晶硅、單晶硅等產(chǎn)品，并承接長壽的煉油石化原料下游產(chǎn)業(yè)[4]。

重慶市化學(xué)工程行業(yè)的飛速發(fā)展，還帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)，如醫(yī)藥、精細(xì)化學(xué)品、服裝、建材等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，亟需大量化學(xué)化工專業(yè)人才。為了順應(yīng)我市化學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，本著地方院校立足地方，服務(wù)地方的宗旨，我校成立了化學(xué)化工學(xué)院，并設(shè)立了化學(xué)工程與工藝、過程控制與裝備以及應(yīng)用化學(xué)專業(yè)三個本科專業(yè)。從歷年的就業(yè)數(shù)據(jù)來看，我?；瘜W(xué)化工專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率均達(dá)95%以上。

1 工業(yè)分析技術(shù)課程實驗簡介及教學(xué)現(xiàn)狀

工業(yè)分析在工業(yè)生產(chǎn)中具有特殊的地位和作用，是對工業(yè)生產(chǎn)的原料、輔助材料、中間產(chǎn)品、最終產(chǎn)品等，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)或要求，進(jìn)行分析檢驗，以得到其化學(xué)組成、含量并判斷其品質(zhì)的一門技術(shù)，有工業(yè)生產(chǎn)的“眼睛”和科研的“參謀”之稱[5]。鑒于重慶市化工產(chǎn)業(yè)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，亟需大量分析人才，我院設(shè)立了應(yīng)用化學(xué)本科專業(yè)，并將工業(yè)分析和精細(xì)化學(xué)品作為其兩大主要方向。而《工業(yè)分析技術(shù)》課程是工業(yè)分析方向的專業(yè)核心課程，也是主干課程之一。《工業(yè)分析技術(shù)》是一門分析化學(xué)在工業(yè)生成中的具體應(yīng)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(xué)生動手能力的課程，逐漸朝著"教、學(xué)、做"一體化教學(xué)，并將課堂搬進(jìn)實驗室，在"學(xué)中做，在做中學(xué)"的新型教學(xué)模式發(fā)展[6-7]。

化學(xué)本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是造就一批具備化學(xué)工程與化學(xué)工藝方面的知識，能在醫(yī)藥、環(huán)保和材料等部門從事化學(xué)分析檢測和科學(xué)研究等方面工作的工程技術(shù)人才。這些人才應(yīng)掌握較扎實的化學(xué)基本理論、基本知識和基本技能，受到化學(xué)實驗技能的基本訓(xùn)練。為了實現(xiàn)這個培養(yǎng)目標(biāo)，對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)是至關(guān)重要的。然而，從以往的教學(xué)效果看，化學(xué)實驗教學(xué)中存在一些問題，以致學(xué)生對化學(xué)實驗課未能給予應(yīng)有的重視，只是基本完成教學(xué)目標(biāo)，難以在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。除此以外，部分實驗步驟不夠嚴(yán)謹(jǐn)，教學(xué)手段相對落后。如何適應(yīng)當(dāng)今社會對化學(xué)專業(yè)學(xué)生的要求，應(yīng)對大量新知識新內(nèi)容的產(chǎn)生，以及目前課程教學(xué)學(xué)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(yè)分析技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，這給我們的實踐教學(xué)工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

立足于實踐教學(xué)要求和培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)自身的實驗教學(xué)經(jīng)驗，提出一些教學(xué)內(nèi)容革新的建議，目的是提高學(xué)生學(xué)習(xí)工業(yè)分析技術(shù)理論課程和實驗教學(xué)的興趣，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，養(yǎng)成規(guī)范操作的習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力都起到重要作用。

2 要解決的教學(xué)問題

從教學(xué)方式上看，“注入式”和“填鴨式”依然是主要的教學(xué)模式，學(xué)生始終處于被動地位，從實驗內(nèi)容的選擇和實驗步驟的制定，到儀器設(shè)備的準(zhǔn)備等都是由教師完成，這在一定程度上限制了學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮。因此，實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊是普遍存在的問題，把本專業(yè)科研成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容，不僅與學(xué)生所學(xué)課程有緊密聯(lián)系，而且體現(xiàn)了本專業(yè)較為前沿和先進(jìn)的內(nèi)容與方法。

目前，本科實驗教學(xué)和科研工作是獨立進(jìn)行的，這樣就需要建立一整套相關(guān)的實驗設(shè)備和試劑耗材以供實驗教學(xué)使用，而這些也只有在實驗教學(xué)中才得以使用，有的在整個教學(xué)過程中僅僅使用幾次；另外，學(xué)生在實驗過程中得到的數(shù)據(jù)和結(jié)果往往只是為了完成實驗報告，而沒有體現(xiàn)出這些結(jié)果有效的科學(xué)價值以及對操作過程的監(jiān)督，這樣勢必會導(dǎo)致實驗資源的利用率大大降低，使得許多資源不能充分發(fā)揮效能而造成浪費，學(xué)生的實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)也將大大打折扣。因此，要使實驗教學(xué)的效果更加顯著，實驗內(nèi)容的選擇必須與培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神相結(jié)合，教學(xué)方法必須不斷更新、靈活多變。

由于工業(yè)分析技術(shù)理論和實驗課程理論性和實踐性強、抽象復(fù)雜、且實驗步驟繁瑣復(fù)雜，使學(xué)生普遍感覺比較難學(xué)，因此需要在實驗教學(xué)過程中，深入學(xué)習(xí)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(xué)方法。通過將實際應(yīng)用中的樣品分析應(yīng)用在實驗設(shè)計上，使學(xué)生的理論學(xué)習(xí)與實踐相結(jié)合。

3 采取的方法

工業(yè)分析技術(shù)實驗教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，使學(xué)生了解掌握更多的分析化學(xué)知識的原理及其在實際的化工原料、工業(yè)產(chǎn)品、以及廢水廢氣檢測中的應(yīng)用。那么，實驗教學(xué)就要以學(xué)生為中心，讓學(xué)生全程參與，獨立設(shè)計實驗，充分激發(fā)和調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為此，本課題組擬采取以下兩個方法進(jìn)行實施：

① 學(xué)習(xí)其他院校的工業(yè)分析教學(xué)經(jīng)驗，增加視頻教學(xué)環(huán)節(jié)。

充分學(xué)習(xí)其他院校的工業(yè)分析實驗教學(xué)經(jīng)驗，并用于指導(dǎo)我校的實驗教學(xué)，可以彌補教學(xué)經(jīng)驗上的不足，有利于學(xué)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(guān)的多媒體課件、模擬實驗、教學(xué)錄像、演示動畫等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣。

② 采取實驗教學(xué)與科研結(jié)合的教學(xué)方法，充分突出學(xué)科前沿知識。

將工業(yè)分析技術(shù)實驗教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合，把用于科學(xué)研究的實驗方法用于本科教學(xué)。因此實驗教學(xué)內(nèi)容，就是研究人員正在研究的內(nèi)容，從而掌握工業(yè)分析在前沿科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。

4 在實驗教學(xué)中嵌入視頻教學(xué)的優(yōu)勢

在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中老師主要以黑板板書加講解為主要教學(xué)模式，學(xué)生處于被動接受的狀態(tài)。如分析天平和電子天平是工業(yè)分析的基礎(chǔ)儀器，為提高課堂效率，可以課前讓學(xué)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(xué)在分析實驗中是一種很好的輔助教學(xué)手段。在講授酸堿滴定法中如何選擇合適的指示劑一節(jié)中，學(xué)生必須了解化學(xué)計量點時溶液pH值的變化情況，它是一個動態(tài)過程，用傳統(tǒng)講授方式，教師花了很大的精力，在黑板上畫圖和解釋，學(xué)生仍難于理解。現(xiàn)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(tài)進(jìn)行。這樣，學(xué)生從曲線的繪制過程中可以直觀看到，在化學(xué)計量點附近溶液pH發(fā)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(rèn)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(nèi)的指示劑顏色變化表示出來。

通過這一手段，可以讓學(xué)生了解更多的實驗方法。多媒體教學(xué)的畫面沖擊力強，相對于傳統(tǒng)的單調(diào)的板書授課方式，學(xué)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(xué)，也可以講解得更加透徹和細(xì)致。

5 教學(xué)效果

結(jié)合我?；瘜W(xué)化工專業(yè)本科培養(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置的要求，通過本項目的實施，完善和優(yōu)化與工業(yè)分析技術(shù)相關(guān)課程的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建較為完整的工業(yè)分析知識體系，錄制相關(guān)實驗教學(xué)視頻，制作符合我校培養(yǎng)目標(biāo)的、體系完整的多媒體課件，在我院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)進(jìn)行教學(xué)實踐。通過教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，視頻化輔助實驗教學(xué)，可明顯提高工業(yè)分析技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生對實驗細(xì)節(jié)的把握，實驗操作更加準(zhǔn)確，并可將學(xué)生在理論學(xué)習(xí)中所學(xué)到的知識應(yīng)用實踐中，增加學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)質(zhì)量和提高人才培養(yǎng)的核心競爭力。

[1] 中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)訊. 2010年10月我國石化行業(yè)運行態(tài)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(jié)合重慶化工產(chǎn)業(yè)實際深化化工工藝學(xué)教學(xué)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(xué)工業(yè)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(chǎn)值目標(biāo)盯住2000億[J]. 江蘇氯堿, 2012(5): 16-17.

[5] 黃艾祥．食品質(zhì)量與安全特色專業(yè)建設(shè)的思考[J]．高等農(nóng)業(yè)教育，2011(6)：48-50．

[6] 許新兵，任小娜. 《工業(yè)分析》理實一體化課程整體設(shè)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(guān)于工業(yè)分析實驗與理論課程一體化教學(xué)的思考[J]. 教育教學(xué)論壇. 2014(35): 244-245.

(本文文獻(xiàn)格式：程治良.工業(yè)分析技術(shù)課程實驗視頻化輔助教學(xué)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(xué)高等教育教學(xué)改革研究項目(2015YB17)和重慶理工大學(xué)專業(yè)核心課程建設(shè)項目

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

G642

A

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