地方应用院校工业分析教学设计与方法探索

黄增芳, 谢 辉，张景强，王悦辉, 孙延一

(电子科技大学中山学院材料与食品学院, 广东 中山 528402)



地方应用院校工业分析教学设计与方法探索

黄增芳, 谢 辉，张景强，王悦辉, 孙延一

(电子科技大学中山学院材料与食品学院, 广东 中山 528402)

工业分析是以化学分析和仪器分析为基础的一门技术性、应用性和实践性课程，集生产、管理、鉴定与评价于一身，讲解的是对生活用品、工业原料及产品的分析和检测，在日常生活和工业生产中起着非常重要的作用。本文结合课程和学生特点以及应用本科的培养要求，对工业分析的教学设计和方法进行初步探讨，以期达到良好的教学效果和培养高质量的应用型人才。

工业分析；教学设计；教学改革和探索

电子科技大学中山学院是电子科技大学和中山市政府共建的地方性高校,经过三十年的不断发展，在教学和人才培养上积累了丰富的经验。学校定位为地方应用型本科院校，其目的主要是培养一些应用型人才，即掌握本学科的基础理论知识、基本技能并能够和市场接轨从而将专业知识和技能应用到所从事的具体工作的人才；另一目的是服务地方经济，并为其转型升级做出贡献。工业分析课程是一门化学类专业的核心课，讲解的是利用化学分析和仪器分析方法来检测和研究工业生产的原料、辅助材料、中间产品、产品、副产品以及生产过程中各种废物的组成。该课程的前期基础课包括分析化学、仪器分析、物理化学及有机化学，是将分析方法的理论知识在实际生活和生产中的具体应用。工业分析是一门应用性和实践性很强的课程，适应了应用型院校的人才培养和发展要求，目前，在应用型院校化学类专业开设工业分析课程已被人们广泛接受和采纳。在这里，结合作者近几年的授课经验及化学类专业的培养要求，浅谈一下工业分析的教学改革措施及方案，以供同行们参考。

1 工业分析课程的特点

工业分析是利用化学分析和仪器分析的理论对工业品进行分析和检测的一门课程，所利用的分析方法和原理非常多，而且所涉及到的工业品众多，每个工业品所包含的分析项目也非常多。这样一来，工业分析便具有分析项目众多、实用性和应用性较强及交叉性、边缘学科的特点。

1.1 分析项目众多

工业分析课程讲解的是对工业原料、中间产品、产品及副产品进行检测和分析，所用到的分析方法众多，而且涉及到的分析项目也非常多。主要内容包括：试样的采集、制备和分解、水质分析、煤炭分析、气体分析、硅酸盐分析、钢铁分析、有色金属及合金分析、电镀液分析及油料分析。仅以水质分析为例，就有浊度、颜色、pH值、残渣、电导率、硬度、铁、镉、汞、铅、铬、酸度、碱度、溶解氧、化学需氧量(COD)、挥发酚及生物需氧量的测定。

1.2 实用性和应用性较强

工业分析主要利用化学反应和现代仪器作为分析手段对生活用品、工业原料、中间产品及产品进行分析、检测及监督的一门工具，是分析理论在生活和生产中的具体应用。该课程针对工业生产中从资源开发、原材料选择、加工过程控制、产品质量监督等一系列分析测试过程而设置的课程，对指导促进生产和改善工业产品有重要作用，是现代生产和国民经济各部门不可缺少的一种专业技术[1]。通过该课程的学习，可以使学生掌握常见工业样品的采集、制备及分解方法，工业产品的分析方法及数据处理，进一步训练学生的实验操作能力。可以说，工业分析集生产、管理、鉴定与评价于一身，被誉为工业生产的“眼睛”，对工业产品起着监督与把关的作用，又与我们的生活密切相关，是一门实用性和应用性都较强的学科。

1.3 交叉性、边缘学科

对物质的结构和组成进行定性和定量分析主要基于两种方法，一是化学分析，主要是通过待测物与标准试剂间的定量反应而进行，其设备较简单，主要用于待测物的常量分析；二是仪器分析，主要是基于待测物的某种物理或物理化学性质与相应的响应值间的关系而进行，要求有相应的测试仪器，可用于待测物的痕量分析。工业分析的理论基础主要是化学分析和仪器分析方法，在实际的分析过程中，还要用到物理化学、有机化学、无机化学、化工原理及数学的知识，可以说，该课程是集化学、物理、数学及化工等课程的交叉性、边缘学科。

2 工业分析课程特点及改革措施

工业分析的研究对象主要是生活用品和工业产品，其前期课程主要为分析化学和仪器分析，理论内容较深，在继续学习工业分析时，学生们很容易形成惯性思维，重视理论知识，淡化实践操作；再者，独立学院的学生思维较活跃，但接受新知识的能力不是很强。托尔斯泰曾经说过：“成功的教学所必须的不是强制，而是激发学生的兴趣”[2]，这就要求任课老师能够结合工业分析课程和学生的特点，根据一定的授课方式和技巧，使学生主动地学、自觉地学，最终学到本课程的基本理论、方法和技能，以适应应用型本科院校的培养目的和社会需要。

2.1 课堂教学与生活案例相结合

工业分析的课程特点为其案例教学提供了很好的素材，反过来，案例教学的开展也丰富了其教学内容。例如生活中可能接触到的地沟油，泛指在生活中存在的各类劣质油，如回收的食用油、反复使用的炸油等。如不严加控制和监管，其可能会流向酒楼、餐馆和餐桌，一旦食用“地沟油”，它会破坏人们的白血球和消化道黏膜，引起食物中毒，引起消化不良、腹泻、腹痛等病症。如果利用工业分析对其传播和使用进行检测和监督，避免其流入餐桌而被使用，从而保障了人们的身体健康。为此，2011年12月卫生部向社会公开征集“地沟油”检测方法，并于2012年5月初步确定了4个仪器法和3个可现场使用的快速检测法。还有2008年中国奶制品污染的三聚氰胺事件，牵涉到了几万婴幼儿的身体健康及千万家的家庭幸福，如果能够利用工业分析对婴儿奶粉进行严格监控，更多婴儿的身体健康就可以得到保证。所以，在正常的课堂教学中，如果能够适当应用这些生活中的案例，不仅可以丰富课堂内容和活跃气氛，还可以增加学生的学习积极性，以期达到提高学生的学习积极性及提出问题和解决问题的能力[3]。

2.2 理论教学与实验实践相结合

工业分析的特点和性质决定了其是一门技术性、操作性和科学性很强的课程[4]，它来源于生活和工业实践，这就要求学生不仅要熟练掌握其基本知识、原理和技能，还要能正确分析和解决实际生活中的具体问题。理论知识可以通过课堂的学习掌握，动手和解决问题能力的培养要通过实验教学环节来完成。为了加强学生的实践动手能力的培养，实现理论教学和实践动手能力的培养的相结合，从而提高分析问题和解决问题的能力，根据我校实际情况，开设了相应的实验课程，如水性涂料中甲醛含量的检测-乙酰丙酮分光光度法、酚醛胶(树脂)中游离苯酚含量的检测、化妆品的微生物的检测和食品中糖精钠的测定-高效液相色谱法等。涉及到的分析对象为生活用品和工业产品，分析方法为化学分析和仪器分析，通过实验课的学习和训练，不仅可以帮助学生巩固课堂理论知识，而且可以使学生了解怎样通过化学和仪器分析方法对工业产品进行分析、监督和指导。实验前，先给学生将实验原理、方案、装置及注意事项系统讲一遍，然后再针对性地提出一些问题由学生来回答以增加其学习印象。另外，除了实验本身的教学外，继续对知识点和注意事项再举一反三，进一步巩固理论知识，加强动手能力，从而达到实践课教学的目的。

2.3 课堂教学与科学研究相结合

教学是任何一所学校的主要任务，科研是高校老师不可缺少的工作[5]。高校的首要目的是利用一定的专业知识、专业技能及素养知识为社会某一领域培养学术性和应用型人才，其过程是利用一定知识培养学生，但这些知识一般都来源于相应领域的科研和实践，可以说，科研为教学提供了基础和素材，加强了其应用性和实践性。在授课过程中，作者除了给学生讲解本课程的基本知识和方法外，还会穿插科研过程中用到的化学滴定分析及红外光谱、核磁共振、气质联用、透射电镜、荧光光谱等化学分析和仪器分析的基本原理及对样品的分析方法和案例。另外，让学生以创新项目和毕业设计的形式融入到所承担的课题中去，最大形式激发学生的学习热情和科研兴趣。这样，将自己进行科研的经历及成果与理论知识相结合，既可以使理论知识深入浅出，也可以为学生今后从事研发工作打好基础，培养学生的创新思维和能力。

2.4 根据社会需要，完善教学内容

工业分析是一门技术性、实践性非常强的课程[6]，理论基础和分析工具为化学分析和仪器分析，分析对象为生活品和工业产品。我们所面对的生活品和工业产品非常多，工业分析课程课时有限，这样一来，对于应用型本科院校，我们就要把有限的课时放到社会和学生比较关注的问题和产品上来。对人体来说，水是最重要的生活用品之一，是人体进行正常的新陈代谢的必须成分，一成年人每天正常要饮用1500 mL的水，水一旦收到污染，就会引起各种各样的疾病，据世界卫生组织(WHO)研究，地球上80%的疾病病因与饮用不良的水有关。为了提高水的质量以保证我们的身体健康，就要对水质的物理性质、金属化合物、非金属化合物及有机化合物进行分析。在众多的分析指标中，硬度是人们熟悉和社会关心的问题，水的硬度是指溶解在水中的盐类物质的含量，即钙盐与镁盐含量的多少。硬水在加热的情况下，会沉淀出碳酸钙和碳酸镁，由于碳酸钙、碳酸镁不溶于水，所以对健康生活产生影响，长期引用硬水会给人们带来许多危害。这时，再继续给学生介绍水硬度的测量方法，一般包括乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)法及原子吸收分光光度法等，通过这种循序渐进的方法对人们熟悉和社会关注的问题进行讲解，学生理解起来就会比较容易，学习起来也更有热情。

3 结 论

工业分析是以化学分析和仪器分析作为工具对生活用品、工业原料、中间产物、副产物、产品及生产过程进行分析和检测的一门课程，是化学化工、环境保护、生物医药、煤炭、石油等众多领域不可缺少的检测手段，是工业生产的“眼睛”及人们生活的“保护伞”。随着人们对产品质量和身体健康的日益关注，工业分析越来越受到社会的关注，为了适应社会的要求，就要根据课程和学生特点，不断转变教育思想和更新教学观念，以培养高质量的应用性人才，适应社会对人才的要求。

[1] 刘进. 工业分析与检验专业的教学改革分析[J]. 化工管理,2015(35):85-85.

[2] 王芳,张会明. 新兴本科院校工业分析实验教学改革初探[J]. 广东化工, 2014, 41(8): 175-176.

[3] 王钰蓉,曹剑瑜,张静,等. 案例式教学在工业分析技术教学中的应用初探[J]. 广州化工，2014, 42(14):204-205.

[4] 周燕,杜庆洋,王厚德,等. 《材料工业分析》课程教学改革与实践[J]. 教育教学论坛，2015(33):93-94.

[5] 陈娟,张智芳,孟宇,等. 《工业分析》课程教学改革探析[J]. 广东化工,2014,41(22):190-191.

[6] 陆俊宇. 浅析《工业分析》课程教学方法初探[J].广东化工,2013, 40(7):164-165.

Exploration of Teaching Design and Methods for Industrial Analysis in Local Applied College

HUANGZeng-fang,XIEHui,ZHANGJing-qiang,WANGYue-hui,SUNYan-yi

(School of Materials Science and Food Engineering, Zhongshan Institute, University of Electronic Science & Technology of China, Guangdong Zhongshan 528402, China)

Industrial Analysis is a technological，applicable and practical course based on chemical analysis and instrumental analysis, combining production, administration, identification and evaluation, the content of which is about the analysis and detection of living goods, industrial raw materials and product, and it plays a very important role in daily life and industrial production. Combining the properties of this course and the students themselves, together with the training requirements of applied colleges, the teaching design and methods of Industrial Analysis were preliminarily discussed, in order to achieve the good teaching effect and cultivate the applied talents with high quality.

Industrial Analysis; teaching design; innovation and exploration of teaching

广东省高等教育教学研究和改革项目(No: S-JY201505);电子科技大学中山学院教学质量工程项目(No: JY201424)。

黄增芳(1976-)，男，博士，副教授，主要从事高分子复合材料等方面的研究。

G642.0

A

1001-9677(2016)020-0143-03