高職化學實驗教學改革的探索與實踐*

黃秋妹，倪明龍，王 珍，肖春芬，石 茗

(廣東食品藥品職業(yè)學院，廣東 廣州 510520)

高職基礎化學是我校藥學類、食品類、化妝品類專業(yè)的重要專業(yè)基礎課。基礎化學實驗旨在要求培養(yǎng)學生規(guī)范的基本操作能力、化學技能應用能力、創(chuàng)新能力和實事求是的科學態(tài)度，學生實驗技能掌握及素養(yǎng)養(yǎng)成情況直接影響后續(xù)專業(yè)課程的操作技能及職業(yè)素養(yǎng)，因此基礎化學實驗教學是全面提高學生素質的重要途徑之一。微課[1]又名微課程，是以微型教學視頻為主要載體，針對某個學科知識點(如重點、難點、疑點等)或某些教學環(huán)節(jié)而設計開發(fā)的一種情景化、支持多種學習方式的新型在線網絡視頻課程。基于微課的翻轉課堂的教學方法，充分調動了學生學習的積極性和主動性，培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，收獲了良好的學習效果[1-4]。本項目組經過前期調研，將課程思政元素(工匠精神、安全意識、環(huán)境保護等)適當地融入微課當中，在調研、制作微課的基礎上，采用翻轉課堂的教學方法，老師課前發(fā)布任務及發(fā)放微課、學生自主學習，課堂上通過老師演示和學生實驗操作相結合并以學生操作為主的教學方式，將實驗教學過程中學生和老師的主體地位翻轉過來。

1 教學分析

因高職學生的化學基礎知識薄弱，傳統(tǒng)的基礎化學實驗教學難以體現(xiàn)學生的主體地位，學生只能夠被動地接受知識技能，且分析化學實驗教學項目大部分為滴定分析實驗，實驗內容較為單一枯燥，難以充分調動學生學習的積極性，不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，整個教學過程中老師和學生都缺乏有效地溝通交流，不利于后續(xù)教學活動的開展[2]。有機無機化學實驗教學過程中用到的易燃易爆的有機溶劑品種較多，大部分有機溶劑處理不當會造成環(huán)境污染，有機溶劑大部分是易燃易爆物，實驗過程中操作不當容易存在安全隱患，危機生命財產安全。教師在傳統(tǒng)課堂教學過程中往往重視理論知識的講解，而忽略思政方面的教育，普遍存在“重視教忽略育”的現(xiàn)象。

2 融入課程思政元素

高校的教學是個教書與育人相結合的過程，基礎化學實驗是高校學生進入大學后的第一批接觸的實驗，實驗習慣的養(yǎng)成會影響后續(xù)相關課程實驗甚至工作后的實驗習慣。基礎化學實驗室的工匠精神，安全意識、環(huán)保意識、節(jié)約能源意識在基礎化學的實驗教學過程中顯得尤為重要。本項目在基礎化學微課制作或實驗教學過程中根據每個微課或教學內容的特點適當融入思政元素，實現(xiàn)教技能與育人相融合。

2.1 環(huán)保意識

化學試劑是實驗室必備的消耗性物品，其種類繁多、用量大，且大部分具有毒害性和危險性。“環(huán)境保護人人有責”，老師講解實驗用化學試劑時，將節(jié)約試劑及做好廢液的處理融入其中，向學生灌輸實驗室的廢水、固體廢棄物亂倒會造成水資源及土壤的惡化，從而影響人類的生存環(huán)境。在能滿足實驗要求的情況下，盡可能讓學生使用小劑量試劑以免浪費。嚴格要求學生將實驗產生的廢液、固體廢棄物分類放入指定容器，并且將能夠回收再利用的物質進行回收避免浪費，比如沸點測定后的乙醇溶液可回收用于乙醇蒸餾的實驗，粗鹽的提純實驗中得到的精鹽可配制飽和食鹽水溶液。

2.2 實驗室安全意識

高校化學實驗室是實驗室安全事故隱患容易存在的地方，對學生的安全教育不足、安全意識薄弱容易造成安全事故的發(fā)生。本項目組要求學生提前預習實驗項目，熟悉實驗的操作流程，針對每個項目可能存在的安全風險進行評估，讓學生意識到風險的存在并如何規(guī)避。比如“粗鹽的提純項目”使用酒精燈加熱燃燒時要注意遠離有機溶劑防止爆炸，遠離易燃物防止火災發(fā)生，酒精燈加熱過的儀器避免用手直接接觸防止燙傷。“阿司匹林的合成”、 “有機化合物性質檢驗”項目實操時注意濃硫酸的取樣，做好防護措施，避免扎堆取樣。“蒸餾及沸點測定”、項目教學時注意有機溶劑避免直接加熱，遠離明火并保持室內通風使有機溶劑揮發(fā)出的氣體及時排出。

2.3 節(jié)約能源意識

創(chuàng)建節(jié)約型社會，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是我國的一項重要決策。我們每個化學實驗人員都應該從自身實際做起為建設節(jié)約型社會貢獻一份力量。實驗室的節(jié)約應從愛護儀器，節(jié)約試劑藥品和水電開始。課堂中老師應引導學生節(jié)約試劑和藥品，控制好試劑的取用量。實驗中的浪費現(xiàn)象很多也是因為學生的不正確操作引起的，如試管加熱前沒有預熱導致破裂，安裝蒸餾裝置時順序不正確導致尾接管掉落打爛，清洗儀器時水龍頭放水太大或者持續(xù)長時間放水，蒸餾時冷凝水開得過大。

2.4 工匠精神

在實驗技能培訓過程中，注重培養(yǎng)學生規(guī)范操作，愛崗敬業(yè)、吃苦耐勞、盡職盡責的勞模精神；講解實驗操作、數據記錄，強調規(guī)范操作，數據真實，融入嚴謹務實、精益求精、追求卓越的工匠精神元素。

本項目將課程思政融入到每個實驗項目的教學過程中。

3 微課制作

“百萬擴招”背景下，高職院校生源結構復雜，學習者的學習意愿、文化程度、學習能力、理解能力、實踐能力等存在較大差異，應對學情變化，我們應不斷改革教學方法：因材施教、分層施教。本項目將分析化學實驗項目制作成微課，有利于不同生源學生的學習。微課制作不是簡單地將整個實驗過程進行錄制，本項目組根據教學內容、教學重難點結合多年教學經驗進行微課制作內容、方法等的設計。

3.1 將知識點分細節(jié)進行制作

本項目組根據多年的教學經驗，經過研討后將各項目分成若干個小知識點進行微課制作，方便學生根據自己的知識薄弱點進行有針對性學習，也方便老師進行不同操作點的碎片化教學。如“自來水總硬度的測定”教學內容分為三個微課：課程引入及原理介紹、滴定操作及滴定終點判斷、實驗數據處理要求，方便不同生源學生的學習。比如中職生源的學生動手操作能力強，理論知識薄弱原理掌握較差，可以多看原理介紹微課進行學習；高中生源學生的理論知識掌握較好，動手能力稍弱，可以加強滴定操作及終點判斷微課的學習。

3.2 多種形式制作微課

3.2.1 二維動畫制作微課

二維動畫運用于微課的最大優(yōu)勢是將抽象的知識故事化、情境化、形象化地展示在學習者面前，既貼近生活又有很強的代入感。如分析化學微課中實驗原理的介紹是比較抽象難以理解的部分，將這部分內容制作成為微課，以動畫形式體現(xiàn)滴定前、滴定中、滴定后反應液中各反應離子的變化情況，讓學生更加直觀理解滴定原理，提高學生學習的興趣。

3.2.2 以生活視頻導入課程

為了吸引學生注意提高學生的學習興趣，分析化學實驗微課制作時采用與生活貼近的相關問題和視頻引入課程，如“自來水總硬度的測定”采用“水垢是什么？”的視頻引入微課。引導學生思考常見的水垢是如何產生？再將水垢與水硬度聯(lián)系起來介紹本項目檢測的意義，更容易激發(fā)學生學習的興趣。

3.2.3 適當引入比賽元素

廣東省工業(yè)分析與檢驗技能大賽、廣東省化學實驗技術技能大賽項目的內容包含“乙酸乙酯合成”“配位滴定法”、“氧化還原滴定法”、“分光光度法”的知識及技能，在進行同項目或類似項目如“乙酸乙酯的制備”“自來水總硬度測定”、“EDTA標準溶液的標定”的教學時，適當加入大賽的考核評分標準、我校學生取得的優(yōu)異成績圖片等，更有利于激發(fā)學生的拼搏、創(chuàng)新、責任意識，激發(fā)學生學習的興趣。

3.2.4 其它形式

在微課中適當加入展示錯誤操作學生進行“找茬”的游戲、設置問題等形式引導學生進行動腦思考，調動學生自主學習的積極性和參與性，培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力。如酒精燈的使用時，展示操作的圖片引導學生找出錯誤操作點并思考可能產生的后果，引導學生注意安全意識。微課中采用言簡意賅、幽默、生動的語言在短時間內對知識點介紹演示，重難點突出，例如：容量瓶的使用——溶液的定量轉移時，采用口訣“兩靠一不靠”結合圖片展示，方便學生理解記憶操作要點。

4 實驗教學實施

本項目將微課應用于實驗教學中，解決了傳統(tǒng)的實驗技能局限在實驗課中學習的困擾，本項目將實驗技能學習分為課前微課預習，課中實際操作，課后薄弱點鞏固三個環(huán)節(jié)。老師課前在學習通平臺發(fā)布任務，學生通過微課預習，初步了解實驗內容及基本操作技能；課中學生已經對實驗流程所有了解，老師現(xiàn)場實操示范操作的關鍵點及本項目的思政元素內容，可以留出更多時間讓學生進行實驗操作練習，教學方式也更多樣化，如學生上臺演示、小組互拍互評等；課后學生通過微課進行薄弱點的鞏固復習。

5 教學效果評價

本項目組采用對同一專業(yè)的平行班采取不同的授課方法進行平行比較，老師對學生的表現(xiàn)進行評價，認為微課用于實驗教學能夠有效提高學生的學習效率，老師們的評價見表1。

表1 評價表Table 1 Evaluation form

6 結 語

(1)高職院校培養(yǎng)技能型人才，通過課程思政提高人才培養(yǎng)質量，貫徹落實立德樹人的根本任務，培養(yǎng)學生的大國工匠精神和環(huán)境保護意識。本項目將實驗室的安全知識、環(huán)境保護、節(jié)約意識等思政元素融入到微課及每個教學項目環(huán)節(jié)中，讓安全意識、環(huán)保、節(jié)約意識扎根于學生心中。將思政元素與化學實驗教學進行融合，在人才培養(yǎng)過程中實現(xiàn)傳授專業(yè)技能與思政教育的有機融合。

(2)高職院校學生的化學基礎薄弱、學習能力相對較弱，大部分學生缺乏學習的自主能動性。基于微課的課堂翻轉模式，學生可以通過網絡利用碎片化時間進行反復實驗操作學習，提高學生學習的積極主動性[5]。微課應用于實驗教學更有利于“學生為主體、老師為主導”的教學模式的實現(xiàn)。