高职院校“工业分析”实验教学改革探讨*

田秀芳 ,李 平

(1.汕头职业技术学院 自然科学系,广东 汕头 515041; 2.汕头大学 理学院,广东 汕头 515063)

高职教育以培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高素质、高技能、应用型人才为目标,突出理论知识与实践能力的紧密结合。“工业分析”课程的设置正是以此为目标,依据企业分析工的工作任务和工作过程而设计的。该课程是在系统学习了无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析、物理化学等专业基础课程后开设的后续课程;是综合多门学科知识,进行分析方法的实际应用和研究及操作技能训练的一门专业技术课。该课程定位为在强调掌握基本理论和基本技能的同时,突出针对岗位的实践技能;通过课堂、实验、企业现场等教学环节加强学生的基本理论知识、基本实践技能训练;通过实训、顶岗实习等环节,使学生获得岗位应用能力和职业素质的培养[1]。本文以汕头职业技术学院化学与环境专业为例，从以下几个方面对如何将工业分析实验教学环节实现最优化进行分析和探讨。

一、优化实验内容,突出专业性和实用性

目前,化学分析工是汕头职业技术学院化学与环境专业学生毕业后就业的一个重要方向。化学分析工在化工企业中承担着生产过程中各个环节的检验工作,化学分析工个人能力素质的高低,直接影响生产能否正常运行,企业的质量信誉和质量形象是否良好,因此，如何将学生培养成一名优秀的化学分析工是该专业教学工作中需解决的重要问题。“工业分析”作为培养化学分析工重要课程之一,必须将该课程与生产实际紧密联系,以专业技能为核心实施教学过程,在实验内容选择上应根据高职院校实际情况、培养目标、职业技能鉴定以及企业分析工工作项目开设,在有限的教学课时内,优先考虑内容的实用性,要侧重于与生产实际相关的分析知识的学习,避免内容与实际应用相脱节,实现课程与岗位的无缝衔接。

根据汕头职业技术学院化学与环境专业历年就业实际情况,学生毕业后从事行业多为化工、食品、医药检验、环境监测等相关领域，因此，工业分析实践课程教学模块需要重点突出食品检测分析、水质分析、药品分析、添加剂分析等项目,如食品中亚硝酸盐含量测定，水中氟离子含量测定，工业用水中正磷酸盐含量测定，抗坏血酸测定，室内空气检测，等等；很少有毕业生从事石油、钢铁、核工业原料分析、稀土元素分析等行业,所以，课程中涉及到的相关知识可以让学生课后自学。通过立足培养学生的实际工作能力而合理设计实验内容,可以有效改善以往学生毕业后因专业岗位操作能力不强导致磨合期过长而不能尽快进入工作状态等弊端。此外,实践教学内容的选择在突出专业性与实用性的基础上,也要避免与其他课程重复

二、强化以问题为导向的教学方法

20世纪60年代末,美国神经病学专家Barrows首创了以问题为导向的教学方法,即PBL(problem-based learning)教学法,该模式是以问题为学习起点,以学生为主体,以教师为导向的启发式教育方法[2]。在实践教学中引入PBL教学模式,不仅可以提高学生的自主学习能力、实践思维能力和创新能力,同时还有助于培养和提升学生贯穿融汇各种实验方法的能力。

传统的实验教学普遍采用“照方抓药”注入式教学模式,即教师在课堂上将实验中所有的注意事项和经常出现的问题全部告知学生,并提醒学生在实验过程中谨慎处理这些环节。在这一过程中，学生只是机械性地记录教师告知的内容,然后按部就班完成实验。从表面看，教师通过这种教学方式已经将内容讲授非常清楚,但事实上这种方式仅起到灌输知识的作用,对于学生来说，他们并未真正理解这样做的意义,更不会贯通理论知识和实验方法。为了使学生成为高素质技能型分析人才,教师在教学过程中应有效合理的引入PBL教学法,让学生带着问题去实验。如碘量法测定Cu2+含量的实验,对于淀粉和硫氰酸钾的加入时间直接影响到实验结果的准确性,那么为什么淀粉必须在滴定体系呈现浅黄色的时候才能加入,硫氰酸钾必须在接近终点的时候加入。通过提示这些问题,教师可以让学生依据滴定体系呈现的不同颜色作为时间界定依次加入淀粉和硫氰酸钾,然后通过最后的实验结果分析加入时间先后对实验的影响。这种“问题——分析问题——解决问题——归纳、总结”的实验过程,不仅可以提高学生实践的积极性,同时也可以提高学生自主学习能力和有效获取知识的能力。

三、提高学生分析问题、解决问题能力

(一) 自拟实验方案

高职院校学生知识基础较薄弱,分析问题、解决问题能力欠缺。实验教学如果一味地按照教材内容进行,势必会使学生感到乏然无味,能力的提升也将无从谈起。因此，实验教学过程中可安排一些自拟方案的实验,要求学生灵活应用所学的基本理论、分析方法和基本操作技能,充分发挥学生学习的主动性和创造性,在规定时间内(如两周),自行设计实验方案,独立完成实验,并将实验结果予以验证。自拟实验方案中,要求学生考虑以下几个方面问题:首先,分析方法的选择,涉及到的内容包括学生对待测组分含量、性质的认识以及共存组分的干扰和消除等;实验条件的探索,如试样的取样和处理、试剂的用量、指示剂的选择、反应介质、酸度、温度等,最终找出一个简便、经济、准确的分析方案。其次,详细的实验方案的撰写,方案内容包括实验目的、原理、所用仪器和试剂、实验步骤、数据处理等。最后,分析工作及实验报告的整理,包括按照拟定实验方案进行实验,做好实验数据记录;实验结束后应对实验中存在问题进行分析讨论,对实验方案和结果进行评价,并予以改进和完善原方案不足的地方[3]。

(二) 设置实验情景和创造探究型环节

“工业分析”实验教学中应设置实验情景,通过探究实验条件，不断提高学生分析问题和解决问题的能力。例如，在分光光度法测定铁含量实验中,教师可以将实验条件做适当调整,使得待测组分含量出现在标准曲线外,然后让学生来自行设计方案解决问题;在间接碘量法测定硫酸铜含量的实验中,教师可先自拟一个酸度较低无法产生沉淀的体系,然后引导学生对其进行分析,并探究最佳实验条件。

自拟实验方案和设置实验情景要求学生要及时对拟定方案和探究型过程进行归纳、总结。此类教学方法不仅能够培养学生深入探究和创新的精神,同时还可以提高学生独立思考问题、分析问题和解决问题的能力,充分发挥学生学习的主观能动性,使其在面对今后的职业生涯时具有更强的适应能力和竞争能力。

四、强化实践技能

实践技能高低直接关系到分析结果的可靠性,因此，动手能力的培养是高职教育的关键环节,这一点有别于本科教育。以下两项措施能够在课堂有限的时间内有效提升学生的职业技能。

(一) 互评

在传统实验教学模式中,教师为主体,学生在教师指导下完成实验。对于学生在实验过程中出现的各种问题，教师都会及时指出并指导其改进。这种被动的学习过程,不仅阻抑了学生学习的积极性,同时也影响了学生实践技能的提升。所以，改变传统模式,在教学中充分调动学生的主动性变得十分重要。通过给其他同学评分来发现自己所存在的问题,进而去改正自己的错误,对于强化学生的实践技能具有一定作用。例如，容量分析实验过程中,在学生独立完成实验之后,再以两个学生为一组,按照中级分析工考核标准对实践技能互相评分,即其中一个学生做实验,另一学生对其进行评分。

(二) 改革考核方式,以考促学

通过改革技能操作考核方式,以考促学,来强化实践技能和规范职业岗位操作技能。即先通过几个实验的学习后,然后在教学环节中对每一项技能模块实施逐步考核,考核过程完全依据国家分析工考核标准进行,对于不合格者需通过一段时间的学习后再次进行考核;通过逐步考核的方式使学生技能得到初步提升之后,再进行综合实验考核。这种通过以企业岗位标准来考核、评定学生的技能操作能力的方法,既规范了操作,强化了实验技能,又培养了学生按岗位要求完成任务的敬业精神和责任意识。同时，这种标准统一的考核既能客观、公正地衡量出学生的实验态度、操作水平和综合能力,也能够为学生顺利通过分析工职业资格考证奠定基础[4]。

五、培养学生岗位业务能力

汕头职业技术学院化学与环境专业学生毕业后大多会在实验室从事分析检验工作。这项工作要求毕业生除具备较强的实验技能方面外,还必须具有一定的实验药品准备、实验剩余药品处理和回收、实验室管理等基础能力。但在传统的化学实验教学中,药品准备、药品回收等工作均是由实验指导教师去做,进入实验室的学生主要是就课堂内容展开实验。这种程式突出强化实验技能的训练,而忽略了对学生基础能力的训练,如在实际工作过程中如何配制溶液、节约试剂、减少准备时间及不能利用的药品如何回收处理等。为了改善这一教学弊端,提升学生岗位胜任能力,实验教学可以让学生利用课余时间与实验指导教师一起来准备实验所需药品,同时利用实验室开放时间,让学生进行药品的整理和回收,使他们真正参与到实验室管理环节中来。这些方面的训练在不仅可以强化学生对技能的掌握，对实验全部过程的了解，同时也可以培养学生的安全意识和实验室管理能力。

工业分析实践教学是培养学生职业能力的重要环节。该课程的教学应根据目前高职院校实际教学情况和工业分析实践课程特点,在教学对策上因材施教，采取兴趣引导、创设实验情景、自拟实验方案等途径,在强化实践技能的同时,注重提高学生分析问题解决问题的能力、创新能力以及自主学习能力,真正将高职学生培养成为一名面向生产、建设、服务和管理第一线的高素质、高技能型分析人才。

参考文献:

[1] 刘姗.高职院校“工业分析”课程的改革与思考[J].经营管理者,2011(17):270.

[2] 张红梅,王彦卿.“工业分析”课程中PBL与LBL相结合的教学探讨[J].化学教育,2014(4):8.

[3] 华中师范大学,东北师范大学,山西师范大学,等.分析化学实验[M].北京:高等教育出版社,2009.

[4] 李会,霍宁波.高职分析化学课程改革的探讨与实践[J].滨州职业学院学报,2010(1):10-12.