關(guān)潤(rùn)伶,席曉晶,王 璐,吳春來(lái)
(洛陽(yáng)理工學(xué)院環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院,河南洛陽(yáng)471023)
“分析化學(xué)”是高等院校化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)學(xué)、地學(xué)等專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之一,是人們獲取物質(zhì)的化學(xué)組成、形態(tài)、含量和結(jié)構(gòu)等信息的一門(mén)科學(xué)?!胺治龌瘜W(xué)”是洛陽(yáng)理工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境工程、生物技術(shù)、無(wú)機(jī)非金屬材料等專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,在大一下學(xué)期或者大二上學(xué)期開(kāi)課。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生達(dá)到如下目的:掌握分析化學(xué)基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、踏實(shí)細(xì)致的作風(fēng)、實(shí)事求是的科學(xué)道德和從事科學(xué)研究的技能,以提高綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力[1]。
通過(guò)畢業(yè)生在工作中的反饋、企業(yè)的調(diào)研及網(wǎng)站發(fā)布的對(duì)分析化學(xué)崗位的職責(zé)要求,企業(yè)對(duì)于分析化學(xué)崗位需求的描述可歸為以下幾類(lèi):
(1)熟悉相關(guān)國(guó)家、行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度,保持專(zhuān)業(yè)與規(guī)范的實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)。
(2)掌握扎實(shí)的化學(xué)分析知識(shí),精通常規(guī)的分析技術(shù),化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作基礎(chǔ)扎實(shí),能引入新的技術(shù)與理念,改進(jìn)、提高分析檢驗(yàn)技能。
檢查產(chǎn)品是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),按規(guī)定定期做好各種試劑、試液的配制,對(duì)分析儀器和設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、校驗(yàn)和故障排查,同時(shí)在日常運(yùn)行過(guò)程中,保障安全和質(zhì)量合規(guī),及時(shí)報(bào)告工作中發(fā)現(xiàn)的異常、偏差。
(3)做好理化試劑、試液、緩沖液、滴定液,指示劑的配制工作,并做好記錄;對(duì)實(shí)驗(yàn)室工作進(jìn)行有效管理,做好數(shù)據(jù)審核,有效地進(jìn)行測(cè)試質(zhì)量監(jiān)控;精通化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作流程;掌握化學(xué)分析基本要領(lǐng);對(duì)原輔料、中間體、成品及退貨產(chǎn)品、新增原輔料,詳細(xì)記錄原始記錄和臺(tái)帳,及時(shí)出具報(bào)告單。
(4)做好對(duì)原輔料、中間體、成品等檢品樣品的留樣封存工作;化驗(yàn)工作結(jié)束時(shí),及時(shí)清洗,保證儀器設(shè)備干凈、整潔,并妥善處理廢棄物。
這些要求在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程“分析化學(xué)”及后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程“藥物分析”“污染物分析”“食品分析”“硅酸鹽工業(yè)分析”等課程中有所涉及。下面具體分析在“分析化學(xué)”課程中如何對(duì)接這些需求。
根據(jù)近年的教學(xué)實(shí)踐具體分析“分析化學(xué)”的知識(shí)點(diǎn)基本技能在實(shí)際工作中的應(yīng)用。
在課程教學(xué)中努力構(gòu)建學(xué)業(yè)與產(chǎn)業(yè)、就業(yè)相結(jié)合的課程教學(xué)體系。學(xué)業(yè)即學(xué)生學(xué)習(xí)該課程應(yīng)達(dá)到的知識(shí)水平和業(yè)務(wù)能力;產(chǎn)業(yè)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì),從而使分析化學(xué)精品課程從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面都以知識(shí)的應(yīng)用為重點(diǎn)進(jìn)行實(shí)踐探索,堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)結(jié)合,努力實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)與崗位“零距離”。
首先,加強(qiáng)理論教學(xué)的實(shí)用性,既滿(mǎn)足學(xué)生掌握知識(shí)的廣度和深度,又適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)、行業(yè)背景及其發(fā)展需要,將“分析化學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容整合為三個(gè)模塊:
①分析試樣的采集、制備和預(yù)處理;②誤差及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理;③定量分析之滴定分析、重量分析和吸光光度法。參照分析對(duì)象如工業(yè)產(chǎn)品中的金屬制品、無(wú)機(jī)非金屬材料、藥品、食品和環(huán)境分析標(biāo)準(zhǔn),增加一些在社會(huì)生產(chǎn)中具有代表性的分析應(yīng)用實(shí)例,穿插部分分析化學(xué)學(xué)科近年的最新成果和發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí),針對(duì)我校所在區(qū)域特有的金屬材料、礦產(chǎn)、無(wú)機(jī)金屬如硅酸鹽產(chǎn)品、天然產(chǎn)物如中草藥等特色支柱型地方經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)對(duì)分析化學(xué)的應(yīng)用,找出這些產(chǎn)業(yè)中對(duì)分析檢驗(yàn)崗位的技術(shù)要求,將學(xué)科理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用相結(jié)合,構(gòu)建一個(gè)目標(biāo)明確、基礎(chǔ)厚實(shí)、實(shí)用性強(qiáng)的模塊化理論教學(xué)體系。
其次,以理論聯(lián)系實(shí)際作為課程教學(xué)的核心,貫徹理論服務(wù)于實(shí)踐和指導(dǎo)實(shí)踐的原則,重視學(xué)生校內(nèi)學(xué)習(xí)和實(shí)際分析工作的一致性。將課程每個(gè)模塊中的基本理論、基本方法、基本技能作為必修內(nèi)容,在課堂上重點(diǎn)講授,配套使用課件、錄像、動(dòng)畫(huà)等多媒體技術(shù),使抽象的內(nèi)容具體化,豐富教學(xué)形式,提高教學(xué)效果。
再次,基于實(shí)踐課程體系建設(shè)培養(yǎng)的實(shí)用型人才,要求具有較強(qiáng)的操作技能和動(dòng)手能力。為克服傳統(tǒng)的重理論、輕實(shí)踐的弊端,“分析化學(xué)”課程組積極探索以提升學(xué)生職業(yè)能力為中心,以加強(qiáng)學(xué)生基本技能訓(xùn)練為重點(diǎn),注重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力和應(yīng)用能力的分析化學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系。
此外,將課程的選修內(nèi)容做成課件,融入“分析化學(xué)”網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站,提供自主學(xué)習(xí)的環(huán)境,通過(guò)課前提問(wèn)和課后小論文,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí);積極采用問(wèn)題討論式、案例分析式教學(xué)法,通過(guò)引入行業(yè)中分析應(yīng)用的實(shí)際問(wèn)題,設(shè)置疑問(wèn),橫向擴(kuò)展,引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行思考和判斷,提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力;通過(guò)課程網(wǎng)站向?qū)W生介紹化學(xué)發(fā)展史、分析科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)和行業(yè)分析標(biāo)準(zhǔn),提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐能力,為社會(huì)培養(yǎng)實(shí)用型人才。
圖1 列出了“分析化學(xué)”的知識(shí)點(diǎn)與能力點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,圖中具體到“分析化學(xué)”的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際工作中所需的能力,所以在實(shí)際授課過(guò)程中始終將知識(shí)點(diǎn)與能力點(diǎn)相結(jié)合,在實(shí)踐教學(xué)中將各知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為能力,以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力,從而縮短進(jìn)入工作崗位的適應(yīng)期。
在教學(xué)過(guò)程中可以通過(guò)各種教學(xué)手段使學(xué)生掌握扎實(shí)的基本概念、理論、計(jì)算等知識(shí)。在實(shí)踐教學(xué)中通過(guò)合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,使學(xué)生將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)技能。
傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中通常采用從理論到實(shí)踐或者從實(shí)踐到理論的單向方式組織課堂內(nèi)容,同時(shí)理論單元與實(shí)踐單元是分開(kāi)進(jìn)行的。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,以培養(yǎng)學(xué)生能力為中心,將課堂教學(xué)方式方法進(jìn)行改革,提出新的教學(xué)方法,內(nèi)容如下:
按上述各項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐,將知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)落實(shí)在項(xiàng)目中,與企業(yè)化驗(yàn)崗位需要的技能直接對(duì)接,從而將知識(shí)和能力轉(zhuǎn)化為操作技能。
將生產(chǎn)過(guò)程中或?qū)W生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,或日常生活中可見(jiàn)的有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作為問(wèn)題的切入點(diǎn)來(lái)展開(kāi)問(wèn)題,如三聚合氰胺事件、蘇丹紅事件、塑化劑風(fēng)波、防腐劑事件等,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考,將新舊知識(shí)銜接。在解決問(wèn)題的過(guò)程中既需要對(duì)已學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合,又需要將新舊知識(shí)結(jié)合,找到解決問(wèn)題的思路。這種方式使學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中注意力高度集中,又可以調(diào)動(dòng)學(xué)生課前預(yù)習(xí),課后將自己所學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行歸納與演繹的主動(dòng)性,并慢慢形成發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維模式[2]。
對(duì)于更深層次的問(wèn)題,可以在學(xué)生已經(jīng)掌握一定基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上,采用“以學(xué)生為中心,教師為輔導(dǎo)”的教學(xué)方法,通過(guò)將教師的“提問(wèn)、啟發(fā)、輸入”與學(xué)生的“辯論、討論”融為一體。整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,以學(xué)生辯論和討論為主體,教師根據(jù)學(xué)生的討論進(jìn)展情況作出引導(dǎo)即可[3]。
對(duì)于“分析化學(xué)”的部分內(nèi)容,可采用案例式教學(xué)。將企業(yè)中的分析檢測(cè)內(nèi)容作為教學(xué)案例,提出企業(yè)的檢測(cè)需求,對(duì)分析對(duì)象的成分進(jìn)行分析,提出解決問(wèn)題的方法,進(jìn)行理論計(jì)算,論證采取措施的可能性,確定分析方案。此教學(xué)方式的核心部分為分析判斷和論證,旨在提高學(xué)生思維決策和處理問(wèn)題的能力水平。
“分析化學(xué)”實(shí)驗(yàn)是“分析化學(xué)”課程的重要組成之一,它是“分析化學(xué)”不可分割的重要組成部分。課程組教師著眼于培養(yǎng)適應(yīng)二十一世紀(jì)社會(huì)所需的應(yīng)用型人才,在使學(xué)生在接受?chē)?yán)格的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,在動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)技能、探索及開(kāi)拓意識(shí)、獨(dú)立分析和處理實(shí)際問(wèn)題的能力等方面得到鍛煉。為此開(kāi)設(shè)32 學(xué)時(shí)“分析化學(xué)”實(shí)驗(yàn),突出了實(shí)踐性教學(xué)的主旨,并在實(shí)踐性教學(xué)的設(shè)計(jì)上突出學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了注重教學(xué)效果,在做好基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,力爭(zhēng)盡可能安排一些“綜合性”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,包括基本操作練習(xí)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)等。如基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展了食用醋總酸度的測(cè)定,在綜合性實(shí)驗(yàn)中開(kāi)展了混合堿測(cè)定實(shí)驗(yàn)及果蔬中維生素C 的測(cè)定,通過(guò)視頻演示了阿司匹林的水楊酸的測(cè)定,蛋殼中Ca 含量的測(cè)定。在實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生寫(xiě)出預(yù)習(xí)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)過(guò)程注重規(guī)范性、準(zhǔn)確性以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄的真實(shí)性,實(shí)驗(yàn)后要求認(rèn)真思考并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告和學(xué)習(xí)心得。加強(qiáng)基本技能操作在實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)u(píng)定中的比重。通過(guò)改革實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)u(píng)定辦法,將有效保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的嚴(yán)謹(jǐn)性、科學(xué)性,可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,鍛煉學(xué)生自我設(shè)計(jì)的能力,有效地開(kāi)拓學(xué)生的創(chuàng)新能力[4]。
圖1 “分析化學(xué)”知識(shí)點(diǎn)和能力點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系
“分析化學(xué)”課程對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng),不僅僅限于實(shí)驗(yàn)技能及運(yùn)用“分析化學(xué)”的知識(shí)解決分析化學(xué)問(wèn)題的能力,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生能夠不斷獲取知識(shí)的能力,發(fā)展和創(chuàng)新知識(shí)的能力。而我國(guó)高等化學(xué)教育的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系長(zhǎng)期以來(lái)以理論課程為主線(xiàn)設(shè)置,以驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)為主,學(xué)生進(jìn)行教材以外的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練不夠,為此,課程組將啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,以突出基礎(chǔ)、能力、素質(zhì)的新課程體系的構(gòu)建為目標(biāo),整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系,開(kāi)設(shè)相應(yīng)的化工產(chǎn)品實(shí)踐周的實(shí)訓(xùn)課程。我們針對(duì)我校專(zhuān)業(yè)特色,對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料進(jìn)行全分析,要求同學(xué)們?cè)诮處熤笇?dǎo)下自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,自己配制化學(xué)試劑,使用微波消解儀等新型方法消解樣品,使用滴定分析法、分光光度計(jì)法測(cè)定試樣中氧化物含量、鋁含量等,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到分析化學(xué)在實(shí)際生產(chǎn)中的作用。
改變單純依靠卷面成績(jī)而設(shè)定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),建立與行業(yè)能力、素質(zhì)要求相互呼應(yīng)的考核評(píng)價(jià)體系。針對(duì)“分析化學(xué)”課程知識(shí)點(diǎn)多、應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn),可建立理論-實(shí)驗(yàn)-實(shí)習(xí)分階段評(píng)價(jià)體系,體系中突出“四重原則”,即“重基礎(chǔ),重實(shí)驗(yàn),重興趣,重創(chuàng)新”。
理論對(duì)實(shí)踐具有指導(dǎo)作用,在進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí),并不是單純的基本概念、基本理論的考查,而是讓學(xué)生能夠運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)分析企業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際案例,使學(xué)生做到活學(xué)活用。根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)循序漸進(jìn)的認(rèn)知規(guī)律,實(shí)驗(yàn)考查可按照單項(xiàng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)—開(kāi)放性選擇實(shí)驗(yàn)—綜合分析實(shí)驗(yàn)—自擬方案實(shí)驗(yàn)四個(gè)階段進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。
在課程中安排口試、技能測(cè)試、階段總結(jié)報(bào)告及小論文等多種形式進(jìn)行考核。
自擬方案實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)的是學(xué)生的創(chuàng)新能力,可針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)中的一些實(shí)際問(wèn)題,讓學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),評(píng)分重點(diǎn)應(yīng)放在創(chuàng)新性、實(shí)用性上[5]。實(shí)習(xí)階段,旨在通過(guò)工廠實(shí)踐,讓學(xué)生能夠意識(shí)到自身的不足,因此評(píng)分重點(diǎn)應(yīng)放在學(xué)生的工作態(tài)度及解決實(shí)際問(wèn)題的能力上。例如:是否具有認(rèn)真細(xì)致,吃苦耐勞的工作態(tài)度及團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神;是否能發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)能力的不足,并提出改進(jìn)計(jì)劃;是否能對(duì)企業(yè)的實(shí)際難題提出解決方法或一些建設(shè)性意見(jiàn)等。通過(guò)分階段評(píng)價(jià)體系,力圖培養(yǎng)滿(mǎn)足生產(chǎn)、管理一線(xiàn)需求,具有創(chuàng)新能力和協(xié)作精神的高素質(zhì)人才。