新發展理念下高職基礎化學實驗室建設統籌

阮建兵，張 婷，涂小進

(1.武漢軟件工程職業學院 環境與生化工程學院，湖北 武漢 430205；2.武漢市藥物增溶工程技術研究中心，湖北 武漢 430075)

化工、醫藥、食品、生物等領域高素質技術技能型人才培養目標的實現，均需要有基礎化學知識與技能的支撐。基礎化學實驗融知識、技能、素質教育于一體，是高職基礎化學課程的重要組成部分。中共中央十八屆五中全會提出的“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念，被視為關系中國發展全局的一場深刻變革[1-2]。在基礎化學實驗教學中貫徹我國“創新、協調、綠色、開放、共享”的發展理念，是一個十分有意義的課題。筆者認為，這需要從基礎化學實驗室的建設入手。良好的基礎化學實驗室，除了滿足學生理解化學基本知識、鍛煉技能的要求外，還應承載學生創新意識和創新能力的培養、綠色發展理念的形成、良好職業素養的塑造。本文結合新發展理念，從實驗項目、基礎設施、硬件設備、室內文化、運行模式等方面對高職基礎化學實驗室建設進行了統籌研究。

1 建設目標

貫徹“創新、協調、綠色、開放、共享”的新發展理念，充分運用信息技術產業的成果，引入“互聯網+”模式，建設成符合新發展理念的現代化基礎化學實驗室，滿足于應用化工技術、藥品生產技術、食品藥品監督管理、食品營養與檢測、工業分析技術、商檢技術、藥品服務與管理等專業高職學生基礎化學知識的鞏固、專業技能和創新能力的培養，牢固樹立其綠色發展理念，并能資源共享，開展一些基礎的社會服務。

2 建設內容及要求

2.1 實驗項目的確定

實驗項目的確定在實驗室建設中起著至關重要的作用。實驗室建設的主線應是“依據培養目標確定實驗項目，依據實驗項目確定基礎設施、硬件設備”。

2.1.1 對應目標，三階遞進

在高職基礎化學實驗室建設中，基于“基礎知識、專業技能、創新能力”三個層面的培養目標，如表1所示，采用“基礎型實驗-設計型實驗-實際應用型實驗”階梯式實驗安排，有利于發揮高職教育的特點和優勢。通過基礎型實驗筑牢學生的基本操作技能，在設計型實驗中提升實驗設計能力和創新能力，最后加以應用，服務于實際生活。

表1 開設實驗項目一覽表

2.1.2 綜合節約，綠色為先

在實驗項目的設計與選擇上，貫徹綠色發展的理念[3]，充分考慮實驗安全和環境污染問題，做到綜合化、無毒化、資源節約化[4]，以《食鹽的制備和質量分析》實驗項目為例，該實驗項目選擇無毒無污染的食鹽為對象，綜合了無機化學、有機化學、分析化學等基礎化學知識，全范圍操練了加熱溶解、過濾、稱量、溶液的配制、滴定基本操作及實驗時間安排、實驗設計等。綜合性設計型實驗項目給學生提供了較大的創造性空間，有利于學生創新精神和創新能力的培養。實驗綜合化是基礎實驗教學改革的方向，綜合性實驗技能訓練可以縮短學生大學學習的適應期，符合培養“知識、能力、素質”綜合發展的創新型人才方向[5]。

2.1.3 大賽引領，寓賽于教

將國家技能大賽賽項引入實驗課堂。國家級技能大賽項目是高職人才培養、人才需求的風向標[6]。將國家技能大賽賽項納為實驗項目，充分發揮全國職業院校技能大賽示范引領作用。比如，全國職業院校技能大賽工業分析與檢驗賽項中“高錳酸鉀標準滴定溶液的標定”和“過氧化氫含量的測定”，項目要求學生規范操作稱量、溶液的配制、滴定、數據處理等技術，對實驗操作要求精準到毫克級。“茶葉中重金屬含量檢測”項目也是已經納入5屆國家級賽項。競賽考核范圍是依據《化學檢驗工》國家職業標準和《化工行業分析工題庫》確定的，競賽內容依據企業崗位和職業標準而定，將這些項目納為基礎化學實驗，不僅可以使學生學會設計實驗，培養學生產品質量監控的意識及現場分析與處理樣品的能力，高效、文明、安全的職業素養和團隊協作精神，還可引導學生利用Excel等計算機軟件繪圖，提升信息化應用水平。

2.1.4 資源共享，學以致用

開放共享高職院校基礎化學實驗室公共資源，與社會生活實際相結合，開發社會服務項目，引入基礎化學實驗教學，學生在學習過程中學以致用，實現基礎化學的產教融合。比如，設置的實驗項目“水總硬度的測定”，以我校精準扶貧村自來水及井水為檢測對象進行水質檢測，共享學校實驗資源，結合專業特色發揮了在精準扶貧中的作用；實驗項目“校園土壤pH值的測定”，可為學校綠化植被條件優化提供基礎數據，服務于學校園林工作。

2.2 基礎設施建設

“方便適用，安全環保”是實驗室布局的第一要務。通過合理布局，實現實驗室功能明確分區。可采用玻璃隔斷進行空間分割，既節省空間、采光節能，又可以產生良好是視覺效果。結合基礎化學實驗的特點、所選實驗項目的要求和工業設計規范，對實驗桌椅、櫥柜、水、電、氣進行布置，并配備通風系統、沖淋設施，確保學生在使用實驗室時的安全。

具體技術要求如下：

2.2.1 實驗室墻體、地面、桌椅、櫥柜

實驗室墻體應滿足牢固、保溫、防火及表面光滑平整的要求；地面采用環氧樹脂自流平，耐腐蝕、耐磨損、易清潔，并且防滑；根據化學教學的要求設定實驗桌椅，臺面尺寸800 mm×2400 mm，選用環氧樹脂純色面板，既能絕緣、耐熱、耐酸堿和耐有機溶劑腐蝕，又能有效防水、防潮、美觀耐用。

2.2.2 給排水

安裝總水閥控制水源及大小；下水管排布相對集中以便施工和維護。水槽、排水管道選用耐酸、堿及有機溶劑腐蝕的材質。

2.2.3 供電設施

實驗用電鋪設專用線路，配電導線采用銅芯線，以防止導線被腐蝕性氣體損害，電源接地點要有效的接地，避免220V電源接線暴露在外，對于電源線路的布局要保持平行間距應大于30cm，從而提高用電的安全性。桌面電源開關插座等的位置遠離水池[7]。

2.2.4 通風系統

設置排風換氣系統，在實驗室的外墻窗戶下安裝功率小、噪音低的換氣扇，維持實驗室良好的通風效果。

2.3 硬件設備建設

根據所開設的實驗項目，確定硬件設備。表1開設的實驗項目所需實驗物品毒性低、污染少、實驗廢棄物易處理。在硬件設備的選型中，應堅持小型化、減量化的節約原則[8]，對照開設的項目及工位數配備儀器設備。

2.4 室內文化建設

良好的實驗室室內文化可以培養學生科學嚴謹、遵守規章制度的職業素養，并熏陶學生的專業情懷和對專業的情感。高職創新型基礎化學實驗室文化建設應以實施大學生科學文化素質教育為基礎，以培養學生實踐能力和創新精神為核心，以提高師生綜合素質、營造積極向上文化氛圍為目的[9]。器物擺放上采用定置管理，保持室內外干凈整潔，給人以舒適和美清新的第一印象和享受[10]。觀念文化上，與學科建設和專業建設緊密結合起來，使實驗室文化環境顯示專業特色、學科特色，例如：實驗室黑板前上方懸掛標語“細心觀察 認真分析”，黑板前右邊懸掛《學生實驗守則》，黑板前左邊懸掛《化學實驗安全要求》，實驗室兩邊柱子懸掛實驗安全警示標語，實驗室后墻懸掛一些簡單的常見及常用掛圖及元素周期表，并根據實驗室承擔的實驗項目提供一些相關的實驗教學圖片、實驗程序、實驗操作方法等。在制度文化上，結合化學實驗室的特點，建立健全規章制度，上墻內容如《化學實驗室管理制度》《化學實驗室實驗預約準備制度》《化學儀器、藥品借還制度》《化學實驗室儀器損壞賠償制度》《化學實驗室三廢處理辦法規定》《實驗室儀器設備的日常維護管理規定》《化學藥品、儀器報損制度》等。

2.5 運行模式建設

2.5.1 微信公眾號輔助教學

設置基礎化學實驗室微信公眾平臺作為輔助實驗室管理手段，可大大提高實驗室的管理水平。互聯網+時代，新媒體微信公眾號具有簡單、便捷、精準、可持續、學生樂于接受等特點，已滲透到高校學習、生活的每一個角落，也直接影響著高校實驗室的信息化建設與管理。老師可利用微信公眾平臺構建一系列的全天候在線實驗課堂，通過語音、視頻、圖片或文字等多元化形式把知識信息隨時送達給學生，既兼顧了課程進度，又能增強閱讀性和趣味性，從常用儀器設備操作規程、化學品安全技術說明書、常見實驗裝置搭建、實驗操作差錯警示等，到最新的實驗方法與技術和科研動態，讓學生隨時隨地進行碎片化學習，與實驗室課堂學習互為補充。實驗管理員將實驗室規章制度、實驗室安排、儀器設備、場地布局以及實驗室最新狀況等信息圖文并茂地發布在微信公眾平臺上，學生只要關注這個微信平臺，就能直接查閱詳細信息，了解到實驗室最新最全的情況和動態。化學實驗室安全一直是公眾關注的焦點，開展實驗室安全知識宣傳、安全設施使用、事故案例分析和安全文化建設，通過微信平臺，學生時時保持實驗安全的警惕性，達到更好的安全教育目的。

2.5.2 集中訓練與開放教學相結合

以學生為中心，以自我訓練為主線，集中訓練與開放式教學相結合，統籌安排實驗室使用時間，開放式教學在規定開放時間進行。集中訓練主要針對于課程教學的實踐環節，開放式教學則主要針對以下幾種情況:(1)實驗基礎比較差的學生在實驗室里反復訓練基本操作技能；(2)實驗教學中沒有弄懂或實驗失敗的學生利用實驗室開放時間重做實驗；(3)想改進實驗方法的學生在實驗室開放時間對改進的實驗方法進行驗證；(4)學生提出實驗方法，提供藥品儀器清單，經教師審核后，想自己動手做的新實驗[11]。

3 結語

本研究注重綠色環保、開放共享，符合國家發展理念；在培養知識技能的同時，注重職業素養的培養；并利用信息技術的優勢提升基礎化學實驗的安全性和趣味性。建成后的創新型基礎化學實驗室硬件上可滿足生化類相關專業的無機化學、有機化學、分析化學等課程的實踐教學，為生化類學生開展職業技能培訓和鑒定、職業技能大賽提供訓練平臺。三階式實驗安排、集中與開放相結合的教學模式，能有效提升學生實踐創新能力和社會服務能力。借助實驗室文化，實現文化熏陶及規則意識培養，讓綠色發展理念扎根學生腦海，全面提升學生的職業素養。