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工业分析与检验专业实验能力培养的综合化研究

2013-02-24谷春秀

中国现代教育装备 2013年11期
关键词:仪器实验教学实验

谷春秀

北京联合大学生物化学工程学院 北京 100023

职业教育应以就业为导向,以市场需求为基础,根据企业的要求,设计课程结构,确定能力培养目标[1,2]。学生动手能力直接影响到他们的就业。为加强学生动手能力培养,提高学生就业意识,我们利用各种实验教学活动带领工业分析与检验专业2004、2005、2007届学生进行分层次实验教学。根据2004级毕业生实际情况、用人单位的需求,在实验教学环节设立专题,以实用技术为主线,改革实验方法,取得了较好的效果。

1 工业分析与检验专业实验教学实施方案分析

工业分析与检验是职业鉴定中非常成熟,要求学生动手能力很强的一个专业。为此我们在实验课教学中对学生实验基本技能进行培训,利用相应的专项实验对已掌握的实验技能进行强化,规范学生操作,提高分析能力。

1.1 实验教学的目标分析

(1)探寻采用何种具体措施训练化学检验专业学生的技能,养成良好职业道德和职业习惯。(2)进一步突出职业教育特色,结合教学目标对学生进行模块化训练,循序渐进地开展专业素养及实验能力的培养。(3)逐步为教学培养出一批实验骨干,以带动班级专业兴趣、专业意识、专业能力,为学习专业课打下基础。(4)通过对学生专业能力的培养,争取达到中级或高级分析工水平。(5)职业理念和职业意识养成。通过职业道德的学习、培养和在实训项目中的强化,做到学生在校学习与岗位操作的“零距离”[1]接轨。培养学生爱岗敬业、认真负责、实事求是、坚持原则、一丝不苟地依据标准进行检验和判定的工作态度。

1.2 实验教学安排

我们将教学活动按应用能力分为10个模块:(1)专业意识;(2)实验室管理;(3)基本操作能力训练;(4)溶液标定;(5)“量”意识培养;(6)实验准备能力;(7)分析问题能力;(8)解决问题能力;(9)实验动手能力;(10)综合实验能力。通过分层次、分阶段以分析专业课程为依托开展实验活动,并对学生进行样品的交接、检验的准备、采样、检测与测定、测后工作、安全实验、养护设备、修验设备8个方面的职业能力训练,用“技能应用”模块中的“实训项目教学”强化学生的实际操作技能,检验学生应用和执行国家标准的能力。在技能培养方面,我们注意实验技能的层次性,将实验技能分成操作基本功、实验仪器设备的使用技能,实验方案设计、数据处理和写实验报告等几项具体技能指标[3-7],按类别分阶段分配各项实验所承担的教学任务(如图1所示)。

图1 工业分析与检验专业实验能力综合化培养图

2 学生综合实验能力的培养与实施

2.1 教学过程中注重学生专业综合技能的培养与提高

教学过程中因人分类,依能分层;因人设标,依层定标;因人施教,分层导学。注意学生的个性和创新能力培养,学生获得较全面专业技能的同时,提高综合能力。

(1)培养学生的自觉学习能力。学生自己查资料,自行设计方案,自拟实验日程表,自行实验。

(2)提供证据能力。在课业完成过程中要查阅当前最新的实验方法及国内或国外标准,要求把有关理论运用于课堂,并以学生的“成果”作为教学评价的依据。

(3)决策能力。对实验结果的准确性和可靠性,学生要作出判断。

(4)协调能力。实验进行过程中,需要同学间很好地合作。

(5)加强学生标准化意识。我们将实验分类为:①基础操作实验,意在掌握基本实验技能。如溶液的标定,样品的预处理,试剂的提纯等。②分析专题实验。应用多种实验方法和技术来研究化合物的有关性质和组成结构。③研究性实验。研究性实验是由学生查阅文献资料,自己设计方案,独立开展化合物定性及定量分析测试。使学生了解物质分析的一般程序。

2.2 通过学习小组指导,强化专业能力训练

在液相色谱的第二课堂教学中我们引入“真题真做”,由仪器分析实验教师带队,对外来送检“瑞萨样品”进行分析,从前期处理到仪器调试、测定、数据处理等整个过程进行真题真做,大大提高了学生学习的积极性。整体指导与个别指导相结合设计实验方案,明确任务要求。在整个实验过程中,教师对学生起指导和帮助作用。由于真题真做,以及兴趣实验的开展,使学生对分析实验产生浓厚的兴趣,激发了学生的热情。表现在积极地接受教师交给的实验任务,主动思考,不耻下问,积极动手动脑。

2.3 通过实验方案设计培养学生的研究意识

在实验过程中,考虑到2005级学生实际情况,我们将重点放在学生的研究意识和综合知识运用能力的培养上。在仪器分析第二课堂活动中选择了测量植物中的铁含量的实验条件的正交实验。让学生提出感兴趣的分析课题,如橘皮中Vc含量测定等,在这类题目上有两大亮点:(1)实验条件的确立与试样预处理分析条件的选择;(2)正交实验。它体现了分析方法研究中实验条件的确定过程,这是所有分析方法确定过程中不可缺少的部分。一个新的实验方法的确立,实际上就是实验条件的探索。而正交设计实验是工科实践过程中最常见的数据处理及实验条件研究方法。所以植物中的铁含量或橘皮中Vc含量测定实际上是一个研究性课题,但是如果按照以前的学习规律,把这个课题直接交给学生,让他们确立研究条件,设计正交表,得出结论,不符合学生实际情况,也许学生会望而生畏,不能顺利完成这个实验。因此在实验设计前教师先设计正交表,然后将表中实验内容分解成8个学习小组,对每个学习小组来讲,他们只是完成一系列的测定实验,当这些实验数据全部集齐后,再带领学生填写正交表格,完成实验条件的选择,进一步做验证实验。这样把一个研究性课题以实验-讨论-得出结论的方式在实验过程中完成,很好地培养了学生的研究意识,使他们对自己的实验技术有了充分的认识,也把研究性课题的神秘面纱揭开,使学生对自己的专业知识有了充分的信心。同时使得学生在应聘过程中有了底气,提高了就业能力。

2.4 使用专业大型仪器强化训练,作为课堂教学的补充和完善

例如:在工业分析与检验专业的仪器分析课堂教学中,正常实验教学时数不能使学生达到用人单位的要求。分析原因,主要是我们的学生完成大型仪器的操作能力差以及教学时数少的问题,如气相色谱仪和原子吸收分光光度计的使用,如果独立完成需要做开气、开机、调节仪器参数、稳定后测样品,然后降温、关机、关气。这样一个程序需要至少6节课的时间,而且一旦重新开气或者调整条件就需要稳定若干时间。因此,课堂教学中只能由教师课前调整好条件,由学生进样,然后根据数据进行处理。形成了学生做了若干个色谱实验只学会进样,做了若干个原子吸收分光光度计实验只会测样的状况。到了需要独立完成操作时,就感到茫然而无从下手,不能满足用人单位的需要。针对这一情况,我们在毕业专题实验选题上就考虑到大型仪器的使用。对分析专业,我们把气相色谱仪和原子吸收分光光度计的使用作为重点。这样由于每天都要对这些仪器进行从头到尾的操作,实验时间得到保证,每天一个人,实行岗位责任制,轮到操作仪器的学生负责两天的仪器运转,从开机一直到最后的关机。开始是教师带着学生做,后来是“老”生带着“新”生做,经过一个月的训练,这些学生不仅能够独立完成原子吸收分光光度计的操作,而且对仪器常出现的问题也了如指掌。如由于灯架有故障,某一天测的工作曲线出现问题,学生立即从负高压的突然增加找到了灯位置移动的故障点。这样完善和补充了课堂教学的不足。从这一点看,专项环节的设立不仅不可缺少,而且应该加强。

3 实验教学的思考

3.1 在实验教学中坚持树立以“学生为主体,教师为指导,训练为主线”的教学思想

合理组织和编排实验教学环节,针对不同的对象、不同的实验教学内容选择恰当的教学方法,使之在整体上形成最优的教学组合,从而提高实验教学的实效性。要注重学生基本操作技能的训练,并遵循“循序渐进”的原则,不断总结提高[8,9]。随着学生基本技能和专业能力的提高,教师的教学方法也要随之有所改变,使学生渐渐脱离教师的主导,变为自己主导,其教学方法为讲述-提问-实践-辅导-讨论法。每次实验前教师布置实验内容,要求学生提前预习,再有针对性地讲解,如实验的重点、难点、安全注意事项等,讲述中注意了解并解决学生遗留的问题。预习指导包括向学生提出预习要求,如仔细阅读实验规程,了解实验目的、原理、推断出理论上的实验现象、结论、提出问题等。采取抽查预习报告或提问的方式,在检查的基础上作出正确的评价,起到教学引导作用。实验完成后,通过问题讨论,进一步巩固所学的知识,弄清模糊的概念,强化基本理论和基本技能。引导学生有目的地学习。指导学生渐渐地形成一种思维模式,进一步培养学生独立思考的能力。考虑到当前形势下职业学校的毕业生定位问题,我们选择以实用技术为主线,培养综合能力的专题性实验题目,大大提高学生的就业竞争能力。

3.2 实验能力培养教法改革的着眼点

3.2.1 提高服务意识,改革指导书的书写方法

以往的指导书只是罗列实验目的要求、实验任务、参考文献和时间安排,可操作性较差。在项目教学实验指导书中,我们采取了任务、要求和资料并存的方式,在每一项任务中把要提供的资料给出,然后提出要求和任务,体现互动学习的新理念。这样的任务下达方法,直观,可读性、可操作性比较强,而且有一定的交互功能,学生可以很轻松地根据任务书完成任务。

3.2.2 将查阅资料环节改为学生查阅与教师提供资料相结合的过程

以往的研究性实验环节,一般安排1周时间让学生根据任务书,自己查阅资料。根据当前学生的学习能力和学校的现实条件,我们在学生查阅资料环节将所需要的部分资料分阶段的提供给学生,组织学生阅读,并进行一些讲解,让学生消化资料,并把资料上的文字变成自己的实验方法。这种方式可以提高效率,避免大家抄袭,也减少了学生在专题实验开始阶段的厌烦情绪,同时也告诉他们一个研究项目的开始就是资料的准备。

3.2.3 增加重复实验次数,强化学生的基本功

此项目的选择很大程度上是为了强化学生的动手能力,因此,在安排实验内容上,实验次数的重复也是达到这一目的的手段,但是这种重复不是简单的重复,而是在重复中发现问题,找出解决方法。例如:在2007级工业品分析中,我们进行了分组项目教学,学生发现测定同一项目工业品无机物与有机物测定方法有一定差异,经过讨论,学生可灵活选择不同的分析方法。这样,在分析过程中,既在重复实验中锻炼了基本操作,又从重复实验中增长了知识。

4 结束语

实验教学是课堂教学所不能替代的,它对培养学生综合素质和提高专业能力有着重要作用。通过学生自拟方案,训练自我管理能力,使学生综合素质和专业能力得到培养和锻炼,同时我们把企业评价引入教学考核中,把实验教师评价与企业评价相结合,使学生明白理论知识最终要通过实践来检验,培养学生发现问题、解决问题的实际应用能力[10,11]。在工业分析及检测专业实验过程中,通过对学生研究项目的设计,从而进一步达到学生毕业环节的培养目标。如何使职业学校学生在激烈的社会竞争中处于优势地位,使学生在校期间能够系统、完整地获得分析实验操作技能,切实提高实验动手能力,需要学校、教师、学生共同努力。通过实验教学完成培养“实用型、应用型”、生产、建设、管理、服务一线的技术型人才任务是教学亟待研究的课题。

[1] 李军昭.职业能力核心课程模式的构建与实践[J].中国职业技术教育,2005(13)∶32-33.

[2] 李军昭.对英国BTEC课程模式本土化的探素[J].职教论坛,2003(22)∶16-18.

[3] 李楚芝.有机分析实验[M].北京∶化学工业出版社,2003.

[5] 周庆余.工业分析综合实验[M].北京∶化学工业出版社,2003.

[6] 谭湘成.仪器分析[M].北京∶化学工业出版社,2003.

[7] 袁騉.课业式教学在工业分析与检验主干课中的实施[J].化工职业技术教育,2003(3).

[8] 王映林.谈提高学生化学实验能力[J].中国职业技术教育,2003(7)∶48-49.

[9] 范传明.以能力为本位深化教学改革[J].职业技术教育,2000(13)∶32.

[10] 谷春秀.仪器分析实验教学改革与实践[J].实验技术与管理,2011,28(3)∶244-249.

[11] 谷春秀.以实践教学为突破口深化仪器分析课程改革[J].实验技术与管理,2012,29(3)∶269-271.

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