以培養學生職業技能為目標的分析化學實驗教學改革

摘要：針對高職分析化學實驗教學現狀，探索改革分析化學實驗教學的新方法。加強學生基本操作技能培養的同時，闡述了設計方案型分析實驗和創新型實驗在實際教學中的應用和體會；在學生掌握一定的理論和基本實驗技能的基礎上，按照專業培養目標，有目的、有計劃的創設出分析檢驗員逼真的工作情境，讓學生獨立完成實驗，充分體驗真實的工作情境，激發學生的自主學習興趣，有效培養了學生的崗位操作能力，為培養高素質的分析測試人才打下良好的基礎。

關鍵詞：分析化學實驗 教學模式改革 職業技能

隨著經濟的快速發展和社會分工的細化，高職院校食品專業的學生畢業后會有相當一部分到工廠中從事分析或檢測工作，因此在高職院校分析化學實驗的教學中，著眼于培養學生的職業技能．使之具有良好的生產過程監測、產品質量控制、三廢物質檢測等化學分析實際崗位工作能力就顯得十分重要。而現有的分析化學實驗教學中還存在著缺乏科學的思維訓練和創造性的激勵等問題，僅滿足于讓學生學會使用一些儀器，掌握一些操作技能，或是“照方抓藥”式的實驗來驗證已學習的知識，造成學生在實驗中缺乏主動性，不利于有效地培養和提高學生獨立分析問題和解決問題的實際能力，缺少將來從事專業崗位工作所應具備的專業技能。

為適應社會對“技能型”人才的需要，我們在總結多年分析化學實驗教學經驗的基礎上，改革了傳統的實驗教學模式，在注重基本操作技能培養的同時，探討了基于培養學生的實踐技能和職業技能的新型設計型實驗、創新型實驗教學模式，并通過在實驗教學過程中創設多種職業情境，為學生提供學習鍛煉平臺，培養學生的職業素養，在實踐中得到了許多有益的成果。[1-4]

1 加強基本操作技能的培養

分析化學實驗的基本操作技能是學生實驗能力的基本功，也是今后從事化學分析工作崗位的重要基礎。這部分基本操作技能包括玻璃儀器的清洗，分析天平的使用、各種滴定分析法的應用及滴定管、移液管、吸量管、容量瓶等儀器的基本操作，分光光度計的使用等。在培養學生掌握基本操作技能的同時，還要培養學生良好的實驗習慣和工作作風。傳統的教學方法使學生對教師產生依賴性，實驗課前不預習，實驗時不思考，實驗后不分析，經常出現實驗原始數據隨意記錄，臺面不夠整潔，實驗報告湊數據等現象。學生對實驗的熱情和興趣不高，難以激發學生的學習積極性。針對這些現象，我們采取如下改革措施:

1.1 加強課前預習

要求每個學生做好課前預習，書寫預習報告，做實驗時只帶著預習報告，不允許帶課本，并且做實驗前，通過提問的方式考查學生的預習情況，通過對操作過程中細節問題的思考，培養學生獨立思考、分析并解決問題的能力。

1.2 讓學生參與實驗準備過程

在以往的實驗教學中，每個實驗所用到的實驗試劑都由老師準備，學生按照實驗步驟“照方抓藥”，學生只是完成了分析項目流程的后半段，僅掌握了一定的操作技能，但是并沒有掌握完整的崗位技能，不利于學生職業能力的培養。

在新的教學模式下，我們根據實驗的要求，選擇一些標準溶液由學生自己配制，學生計算出藥品的用量，并按要求配制溶液，然后選擇基準物質標定其準確濃度。通過參與配制實驗試劑，學生進一步了解了試劑的性質和特點，鞏固了理論知識。從實驗試劑的配制到實驗儀器的準備再到實驗項目的進行，學生自主進行了整個分析實驗項目的全部操作過程，實現教學與工作崗位的零距離接軌。

1.3 規范學生的基本操作

規范的基本操作是得出正確分析結果的前提，是一個合格的檢驗員必備的條件之一，也是學生在實驗課中必須掌握的內容。僅僅通過教師在講臺上邊講邊操作，一些手部的細小動作學生不容易看清，聽講容易走神，很難給學生留下深刻的印象，操作時也常常出錯。為了解決這個問題，我們在實驗課上讓學生觀看有關基本操作的幻燈片和視頻，通過特寫鏡頭展現細節動作。學生們觀看幻燈片和視頻，大體知道了應該怎樣操作，但這并沒不足以讓他們留下非常深刻印象，在實驗過程中，動手操作時仍然存在想當然的現象，操作還是存在不正確的現象，為了加深學生的印象，我們在學生實驗過程中來回巡視，對錯誤操作進行糾正的同時，也將學生的操作場景用照相機拍下來，通過多媒體播放給學生看，這些操作有些是規范的，要求學生學習的，有些是不規范的，要求學生找出不規范的地方，并且加以改正。因為視頻中的形象正是自己身邊的同學，所以學生的興趣很高，紛紛提出自己的意見，規范錯誤操作，通過回憶自己的操作與視頻圖片進行對照，學生對自己或其他同學的錯誤操作印象非常深刻，在下次進行該操作時，會自然而然地想起看過的視頻圖片，從而規范自己的操作，真正的掌握操作要領。

1.4 對學生的實驗結果嚴格把關

實驗結束后學生要將自己的原始數據給老師確認，書寫實驗報告時除了要清楚的寫出實驗目的、實驗原理、實驗步驟外，還要對實驗數據進行處理計算，并對自己的分析結果的精密度進行評價。老師及時組織學生總結實驗情況，同時對實驗中出現的異常數據引導學生正確分析，找出原因以便在今后的實驗操作中注意。實驗報告的完成有助于學生能真正理解和掌握理論知識，提高分析問題和解決問題的能力。

2 開設設計型實驗

2.1 設計型實驗教學模式的核心及創新點

設計型實驗旨在培養和考核學生運用理論知識及實驗方法自行設計實驗的能力和獨立操作的能力。在設計方案型實驗中，我們擺脫了教師“填鴨式”授課，學生被動學習的情形，在重視基礎實驗的基礎上，開創性的向學生提出實驗題目和要求，把實驗的主動權交給學生，讓學生綜合運用所學的知識，自行設計實驗方案，這樣不僅能使學生強化基本操作技能，提高動手能力，而且使學生的科學素質及實踐能力得到進一步加強，對提高學生分析問題、解決問題的能力有很大幫助，也為他們以后走上工作崗位，從事分析工作打下良好的基礎，

2.2 設計型實驗教學方法

2.2.1 教師講解范例

教師結合本地企業生產中的某一個具體分析案例，講解設計型分析實驗的主要方法和設計思路，引導學生如何查閱并找到適合的分析原理、條件、步驟并最終達到實驗目的。

2.2.2 教師提出設計題目

教師精心選擇一些貼近生活且學生比較感興趣的分析化學設計實驗的題目，此類題目教材中沒有現成的參考答案，旨在培養學生綜合運用所學的理論知識和基本操作技能去分析問題和解決問題的能力。

題目應難度適中，盡量給學生留出自行設計的空間。如果題目難度不夠，學生們不需查閱資料和深入討論，這樣就失去了挑戰性，激發不出學生們潛在的創新意識；但難度如果過高，與學生的知識水平和思維能力相差過大，又會使他們感覺無從下手，挫傷其學習積極性。

題目還應有一定的綜合性和靈活性。在前面的基礎實驗教學中，學生已經掌握了單一的分析方法(如酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法等)，在設計方案型實驗中，題目就不能拘泥于一種分析方法，而是應該盡量覆蓋幾種分析方法，讓學生嘗試綜合運用。如題目：益生菌飲料中的酸度和鈣含量的測定，就需要運用兩種分析方法，先由酸堿滴定法測出酸度，再用配位滴定法或氧化還原滴定法測得鈣的含量，這種要求學生對所學過的分析方法靈活運用的實驗方案，有利于學生綜合能力的培養。

此外，教師應準備一定數量的選題，以便學生有較大選擇余地。

2.2.3 學生設計實驗方案

由學生自行選擇個人感興趣的題目，通過查閱文獻資料和學習相關學科理論來設計實驗方案。設計出的方案要求包括:①所采用的方法原理，即化學反應式、指示劑、取量范圍、測定條件、計算式。②所必需的試劑藥品，即試劑的種類、名稱、濃度、用量等。③完成實驗所必需的儀器名稱、種類和規格。④分析方法的詳細操作步驟、實驗關鍵和注意事項。

通過組織學生課堂討論，引導學生各抒己見，采用學生上講臺的互動式教學方式充分辯論，修正設計分析方案，提倡學生之間的交流，允許學生標新立異，嘗試不同的分析方案，同時教師在學生方案設計中給予必要的指導，使學生在動手做實驗之前，對自己設計的方案進行補充與修正，對所做實驗的方法和操作中的注意事項及成敗的關鍵做到心中有數。

在學生設計實驗的過程中，培養了查閱資料及靈活運用文獻的能力，使學生開闊了眼界，拓寬了知識面，活躍了思維，增強了獲取信息的能力。

2.2.4 學生完成設計實驗

學生根據自己設計的分析方案，在實驗室中自己安裝儀器、處理樣品、配制標準溶液、標定標準溶液，進行實際測定。實驗全過程由學生獨立完成，改變了實驗員配好藥品，準備好所用儀器，學生只進行測定的單一實驗教學方法，培養學生較強的實驗技能，極大地提高了學生獨立完成實驗的能力，而且在實驗過程中，學生必須真實地記錄各種實驗現象和數據，最后呈上一篇完整的實驗報告，這對培養學生一絲不茍的作風和嚴謹的科學態度也是非常有效的。

2.2.5 對分析結果進行總結

教師和學生最后一起進行設計方案小結，分析設計方案的優缺點。對較好的設計方案可以給予表揚，對不成功的方案進行分析，總結經驗教訓，這樣做不僅提高了學生綜合運用各種實驗方法和實驗技能的能力，更重要的是引導學生在實驗過程中不斷思考問題，拓寬知識面，使學生綜合運用所學的知識、獨立思考、獨立工作的能力得以提高。

3 行動導向情境教學

情境認知理論認為，人類所有的知識都是人的活動和情境互動的產物，背景和情境有利于意義的構建并促進知識技能和體驗的連接。當學習被鑲嵌在運用該知識的社會和自然情境中時，有意義的學習才有可能發生，所獲得的知識才是最有力和最有用的。

3.1 創設問題情境

通過一系列問題的提出，使學生與學習內容之間有一種“似曾相識”的感覺，從而將學生引入到情境中，喚起學生強烈的認知需求和情感需求，進而使學生產生學習的需要。

通過創設問題情境，讓學生在發現問題，解決問題的過程中，培養對學科的興趣，發展學生的創新能力。

3.2 創設工作情境

在模擬的工作情境中親身體會到所學專業在現實生活中的存在和作用，明確學習的目的和意義，學生在工作情境中綜合運用所學習知識，解決問題，在模擬情境中認知世界不斷得到豐富。

在實驗教學中安排了與實際生產相關的分析項目。結合《分析化學》的教學內容，針對學生畢業后從事糧油和食品的檢驗工作，我們創設了一定的工作情境，例如對油脂中酸值的測定，利用脂肪和脂肪酸能溶劑于有機溶劑的特征，用中性乙醚—乙醇混合溶劑溶解油樣和其中的游離脂肪酸，再運用酸堿滴定法用堿標準溶液對其進行滴定，根據油樣質量和堿液消耗的體積計算油脂酸值。通過創設工作情境，讓學生熟悉生產、檢測等部門所用到的化學分析儀器，了解其使用方法，增強學生對實際的分析檢測過程及分析檢驗工作的感性認識，從而加深對課堂教學內容的理解和專業業務范圍的認識，激發學生自主學習專業知識的熱情。

4 開設創新型實驗

隨著知識的積累和實驗技能的提高，有些學有余力的學生想嘗試自己感興趣的實驗，他們對科學技術有著較強的求知欲，個性好強，喜歡接受挑戰，對這部分學生可以予以鼓勵并給機會讓他們創新。由老師列出一些實驗項目或研究課題，例如：方便面產品的相關質量理化檢驗（包括酸值、氯化物、過氧化值、碘呈色度等）、谷物中鈣含量的測定、氣相色譜分析脂肪酸的組成等，學生根據自己的興趣選擇題目也可以自選題目，自愿結合，組成化學實驗小組，利用課余時間自行研究、獨立操作，來完成自己感興趣的實驗（實驗室全天開放，并有輔導老師）。創新型實驗給學生提供了相對獨立的思考空間和行動空間，允許學生“思考-嘗試-失敗-探索”，大大提高了學生分析問題、解決問題的能力和創新、綜合能力，把“填鴨式”實驗教學轉變為“主動探索式”實驗，激發了學生的創新意識，促進學生的個性發展，真正做到因材施教，使分析實驗室成為培養學生綜合能力和創新人才的基地。

5 改革效果評價

經過一定的探索，我們對食品專業的學生進行分析化學實驗教學試點改革，取得了良好的預期效果。新的教學模式提高了學生的學習興趣，學生從被動學習轉變為主動學習，對知識的理解、掌握和自學能力大大提高；同時，學生的動手操作能力、思考能力、創新能力和職業素養明顯提高，對培養出適合社會發展需要的高素質實用性人才具有一定的指導意義。

參考文獻：

[1]研究型設計性分析化學實驗改革與探索，陳懷俠，蔡火操，黃建林，李躍英，實驗室研究與探索，2007，26（8）.

[2]情境教學法在高職《分析化學》教學中的運用，王安群，歐陽文，職業教育研究，2008，10.

[3]高職院校情境教學法的應用芻議，石增業，蘭州學刊，2008，6.

[4]高職高專學生化學實驗能力培養的實踐與探索，麻昌愛，中國成人教育2009，6.

作者簡介:

李艷敏，女，1961；籍貫：山東蓬萊，漢族，學士學位，副教授；研究方向：分析化學。

基金項目：本文是山東省高等職業院校基礎課程教學改革課題（編號GB201009）的部分研究成果。