工業分析與檢驗專業實驗能力培養的綜合化研究

谷春秀

北京聯合大學生物化學工程學院 北京 100023

職業教育應以就業為導向，以市場需求為基礎，根據企業的要求，設計課程結構，確定能力培養目標[1,2]。學生動手能力直接影響到他們的就業。為加強學生動手能力培養，提高學生就業意識，我們利用各種實驗教學活動帶領工業分析與檢驗專業2004、2005、2007屆學生進行分層次實驗教學。根據2004級畢業生實際情況、用人單位的需求，在實驗教學環節設立專題，以實用技術為主線，改革實驗方法，取得了較好的效果。

1 工業分析與檢驗專業實驗教學實施方案分析

工業分析與檢驗是職業鑒定中非常成熟，要求學生動手能力很強的一個專業。為此我們在實驗課教學中對學生實驗基本技能進行培訓，利用相應的專項實驗對已掌握的實驗技能進行強化，規范學生操作，提高分析能力。

1.1 實驗教學的目標分析

(1)探尋采用何種具體措施訓練化學檢驗專業學生的技能，養成良好職業道德和職業習慣。(2)進一步突出職業教育特色，結合教學目標對學生進行模塊化訓練，循序漸進地開展專業素養及實驗能力的培養。(3)逐步為教學培養出一批實驗骨干，以帶動班級專業興趣、專業意識、專業能力，為學習專業課打下基礎。(4)通過對學生專業能力的培養，爭取達到中級或高級分析工水平。(5)職業理念和職業意識養成。通過職業道德的學習、培養和在實訓項目中的強化，做到學生在校學習與崗位操作的“零距離”[1]接軌。培養學生愛崗敬業、認真負責、實事求是、堅持原則、一絲不茍地依據標準進行檢驗和判定的工作態度。

1.2 實驗教學安排

我們將教學活動按應用能力分為10個模塊：(1)專業意識；(2)實驗室管理；(3)基本操作能力訓練；(4)溶液標定；(5)“量”意識培養；(6)實驗準備能力；(7)分析問題能力；(8)解決問題能力；(9)實驗動手能力；(10)綜合實驗能力。通過分層次、分階段以分析專業課程為依托開展實驗活動，并對學生進行樣品的交接、檢驗的準備、采樣、檢測與測定、測后工作、安全實驗、養護設備、修驗設備8個方面的職業能力訓練，用“技能應用”模塊中的“實訓項目教學”強化學生的實際操作技能，檢驗學生應用和執行國家標準的能力。在技能培養方面，我們注意實驗技能的層次性，將實驗技能分成操作基本功、實驗儀器設備的使用技能，實驗方案設計、數據處理和寫實驗報告等幾項具體技能指標[3-7]，按類別分階段分配各項實驗所承擔的教學任務(如圖1所示)。

圖1 工業分析與檢驗專業實驗能力綜合化培養圖

2 學生綜合實驗能力的培養與實施

2.1 教學過程中注重學生專業綜合技能的培養與提高

教學過程中因人分類，依能分層；因人設標，依層定標；因人施教，分層導學。注意學生的個性和創新能力培養，學生獲得較全面專業技能的同時，提高綜合能力。

(1)培養學生的自覺學習能力。學生自己查資料，自行設計方案，自擬實驗日程表，自行實驗。

(2)提供證據能力。在課業完成過程中要查閱當前最新的實驗方法及國內或國外標準，要求把有關理論運用于課堂，并以學生的“成果”作為教學評價的依據。

(3)決策能力。對實驗結果的準確性和可靠性，學生要作出判斷。

(4)協調能力。實驗進行過程中，需要同學間很好地合作。

(5)加強學生標準化意識。我們將實驗分類為：①基礎操作實驗，意在掌握基本實驗技能。如溶液的標定，樣品的預處理，試劑的提純等。②分析專題實驗。應用多種實驗方法和技術來研究化合物的有關性質和組成結構。③研究性實驗。研究性實驗是由學生查閱文獻資料，自己設計方案，獨立開展化合物定性及定量分析測試。使學生了解物質分析的一般程序。

2.2 通過學習小組指導，強化專業能力訓練

在液相色譜的第二課堂教學中我們引入“真題真做”，由儀器分析實驗教師帶隊，對外來送檢“瑞薩樣品”進行分析，從前期處理到儀器調試、測定、數據處理等整個過程進行真題真做，大大提高了學生學習的積極性。整體指導與個別指導相結合設計實驗方案，明確任務要求。在整個實驗過程中，教師對學生起指導和幫助作用。由于真題真做，以及興趣實驗的開展，使學生對分析實驗產生濃厚的興趣，激發了學生的熱情。表現在積極地接受教師交給的實驗任務，主動思考，不恥下問，積極動手動腦。

2.3 通過實驗方案設計培養學生的研究意識

在實驗過程中，考慮到2005級學生實際情況，我們將重點放在學生的研究意識和綜合知識運用能力的培養上。在儀器分析第二課堂活動中選擇了測量植物中的鐵含量的實驗條件的正交實驗。讓學生提出感興趣的分析課題，如橘皮中Vc含量測定等，在這類題目上有兩大亮點：(1)實驗條件的確立與試樣預處理分析條件的選擇；(2)正交實驗。它體現了分析方法研究中實驗條件的確定過程，這是所有分析方法確定過程中不可缺少的部分。一個新的實驗方法的確立，實際上就是實驗條件的探索。而正交設計實驗是工科實踐過程中最常見的數據處理及實驗條件研究方法。所以植物中的鐵含量或橘皮中Vc含量測定實際上是一個研究性課題，但是如果按照以前的學習規律，把這個課題直接交給學生，讓他們確立研究條件，設計正交表，得出結論，不符合學生實際情況，也許學生會望而生畏，不能順利完成這個實驗。因此在實驗設計前教師先設計正交表，然后將表中實驗內容分解成8個學習小組，對每個學習小組來講，他們只是完成一系列的測定實驗，當這些實驗數據全部集齊后，再帶領學生填寫正交表格，完成實驗條件的選擇，進一步做驗證實驗。這樣把一個研究性課題以實驗－討論－得出結論的方式在實驗過程中完成，很好地培養了學生的研究意識，使他們對自己的實驗技術有了充分的認識，也把研究性課題的神秘面紗揭開，使學生對自己的專業知識有了充分的信心。同時使得學生在應聘過程中有了底氣，提高了就業能力。

2.4 使用專業大型儀器強化訓練，作為課堂教學的補充和完善

例如：在工業分析與檢驗專業的儀器分析課堂教學中，正常實驗教學時數不能使學生達到用人單位的要求。分析原因，主要是我們的學生完成大型儀器的操作能力差以及教學時數少的問題，如氣相色譜儀和原子吸收分光光度計的使用，如果獨立完成需要做開氣、開機、調節儀器參數、穩定后測樣品，然后降溫、關機、關氣。這樣一個程序需要至少6節課的時間，而且一旦重新開氣或者調整條件就需要穩定若干時間。因此，課堂教學中只能由教師課前調整好條件，由學生進樣，然后根據數據進行處理。形成了學生做了若干個色譜實驗只學會進樣，做了若干個原子吸收分光光度計實驗只會測樣的狀況。到了需要獨立完成操作時，就感到茫然而無從下手，不能滿足用人單位的需要。針對這一情況，我們在畢業專題實驗選題上就考慮到大型儀器的使用。對分析專業，我們把氣相色譜儀和原子吸收分光光度計的使用作為重點。這樣由于每天都要對這些儀器進行從頭到尾的操作，實驗時間得到保證，每天一個人，實行崗位責任制，輪到操作儀器的學生負責兩天的儀器運轉，從開機一直到最后的關機。開始是教師帶著學生做，后來是“老”生帶著“新”生做，經過一個月的訓練，這些學生不僅能夠獨立完成原子吸收分光光度計的操作，而且對儀器常出現的問題也了如指掌。如由于燈架有故障，某一天測的工作曲線出現問題，學生立即從負高壓的突然增加找到了燈位置移動的故障點。這樣完善和補充了課堂教學的不足。從這一點看，專項環節的設立不僅不可缺少，而且應該加強。

3 實驗教學的思考

3.1 在實驗教學中堅持樹立以“學生為主體，教師為指導，訓練為主線”的教學思想

合理組織和編排實驗教學環節，針對不同的對象、不同的實驗教學內容選擇恰當的教學方法，使之在整體上形成最優的教學組合，從而提高實驗教學的實效性。要注重學生基本操作技能的訓練，并遵循“循序漸進”的原則，不斷總結提高[8,9]。隨著學生基本技能和專業能力的提高，教師的教學方法也要隨之有所改變，使學生漸漸脫離教師的主導，變為自己主導，其教學方法為講述－提問－實踐－輔導－討論法。每次實驗前教師布置實驗內容，要求學生提前預習，再有針對性地講解，如實驗的重點、難點、安全注意事項等，講述中注意了解并解決學生遺留的問題。預習指導包括向學生提出預習要求，如仔細閱讀實驗規程，了解實驗目的、原理、推斷出理論上的實驗現象、結論、提出問題等。采取抽查預習報告或提問的方式，在檢查的基礎上作出正確的評價，起到教學引導作用。實驗完成后，通過問題討論，進一步鞏固所學的知識，弄清模糊的概念，強化基本理論和基本技能。引導學生有目的地學習。指導學生漸漸地形成一種思維模式，進一步培養學生獨立思考的能力。考慮到當前形勢下職業學校的畢業生定位問題，我們選擇以實用技術為主線，培養綜合能力的專題性實驗題目，大大提高學生的就業競爭能力。

3.2 實驗能力培養教法改革的著眼點

3.2.1 提高服務意識，改革指導書的書寫方法

以往的指導書只是羅列實驗目的要求、實驗任務、參考文獻和時間安排，可操作性較差。在項目教學實驗指導書中，我們采取了任務、要求和資料并存的方式，在每一項任務中把要提供的資料給出，然后提出要求和任務，體現互動學習的新理念。這樣的任務下達方法，直觀，可讀性、可操作性比較強，而且有一定的交互功能，學生可以很輕松地根據任務書完成任務。

3.2.2 將查閱資料環節改為學生查閱與教師提供資料相結合的過程

以往的研究性實驗環節，一般安排1周時間讓學生根據任務書，自己查閱資料。根據當前學生的學習能力和學校的現實條件，我們在學生查閱資料環節將所需要的部分資料分階段的提供給學生，組織學生閱讀，并進行一些講解，讓學生消化資料，并把資料上的文字變成自己的實驗方法。這種方式可以提高效率，避免大家抄襲，也減少了學生在專題實驗開始階段的厭煩情緒，同時也告訴他們一個研究項目的開始就是資料的準備。

3.2.3 增加重復實驗次數，強化學生的基本功

此項目的選擇很大程度上是為了強化學生的動手能力，因此，在安排實驗內容上，實驗次數的重復也是達到這一目的的手段，但是這種重復不是簡單的重復，而是在重復中發現問題，找出解決方法。例如：在2007級工業品分析中，我們進行了分組項目教學，學生發現測定同一項目工業品無機物與有機物測定方法有一定差異，經過討論，學生可靈活選擇不同的分析方法。這樣，在分析過程中，既在重復實驗中鍛煉了基本操作，又從重復實驗中增長了知識。

4 結束語

實驗教學是課堂教學所不能替代的，它對培養學生綜合素質和提高專業能力有著重要作用。通過學生自擬方案，訓練自我管理能力，使學生綜合素質和專業能力得到培養和鍛煉，同時我們把企業評價引入教學考核中，把實驗教師評價與企業評價相結合，使學生明白理論知識最終要通過實踐來檢驗，培養學生發現問題、解決問題的實際應用能力[10,11]。在工業分析及檢測專業實驗過程中，通過對學生研究項目的設計，從而進一步達到學生畢業環節的培養目標。如何使職業學校學生在激烈的社會競爭中處于優勢地位，使學生在校期間能夠系統、完整地獲得分析實驗操作技能，切實提高實驗動手能力，需要學校、教師、學生共同努力。通過實驗教學完成培養“實用型、應用型”、生產、建設、管理、服務一線的技術型人才任務是教學亟待研究的課題。

[1] 李軍昭.職業能力核心課程模式的構建與實踐[J].中國職業技術教育,2005(13)∶32-33.

[2] 李軍昭.對英國BTEC課程模式本土化的探素[J].職教論壇,2003(22)∶16-18.

[3] 李楚芝.有機分析實驗[M].北京∶化學工業出版社,2003.

[5] 周慶余.工業分析綜合實驗[M].北京∶化學工業出版社,2003.

[6] 譚湘成.儀器分析[M].北京∶化學工業出版社,2003.

[7] 袁騉.課業式教學在工業分析與檢驗主干課中的實施[J].化工職業技術教育,2003(3).

[8] 王映林.談提高學生化學實驗能力[J].中國職業技術教育,2003(7)∶48-49.

[9] 范傳明.以能力為本位深化教學改革[J].職業技術教育,2000(13)∶32.

[10] 谷春秀.儀器分析實驗教學改革與實踐[J].實驗技術與管理,2011,28(3)∶244-249.

[11] 谷春秀.以實踐教學為突破口深化儀器分析課程改革[J].實驗技術與管理,2012,29(3)∶269-271.