龔乃超 楊文婷 楊立 徐文廣 樂薇 劉瑤 吳凡 柯斌清

關鍵詞：世界技能大賽；化學實驗室技術；人才培養(yǎng)

世界技能大賽化學實驗室技術項目主要利用現代化學和物理化學技術對各類天然或合成材料進行定性及定量檢測，是保障大部分工廠產品質量的基礎。化學實驗室技術在企業(yè)生產中涉及許多環(huán)節(jié)，包括原材料的特性、生產過程中間質量控制、產品最終的質量保證等，是不可缺少的。

化學實驗室技術人員應能在相應的崗位完成產品質量分析、一般物質的合成與化學測試、實驗室組織與管理、安全預防與環(huán)保等工作，適合在企業(yè)質量控制部門、研究和開發(fā)部門的化學實驗室或在不同行業(yè)的工廠環(huán)境部門工作，涉及化工、生物、制藥、石油、建筑材料、油漆和涂料、高分子材料、國防等行業(yè)。

以賽促學、以賽促教一向是強調提高學生知識與技能應用能力的重要教學方法。當前，為響應我國從“制造大國”轉向“制造強國”的號召，民辦院校日益加大對世界技能大賽的關注力度，期望從世界技能大賽中總結經驗并獲得教育改革方向。

1 世界技能大賽化學實驗室技術項目考核內容和標準規(guī)范

世界技能大賽每兩年舉辦一屆，由各省選拔優(yōu)秀選手參加全國選拔賽，取前10名選手進入國家隊，最終選出1名選手代表國家參加世界技能大賽化學實驗室技術項目。

1.1 世界技能大賽化學實驗室技術項目考核內容

化學實驗室技術項目全國選拔賽考核范圍和內容與世賽考核范圍及內容一致，全國選拔賽試題由該賽項專家組制定，賽題的設置原則一般會結合上一屆世界技能大賽化學實驗室技術項目競賽考核范圍和內容，再結合我國的實際情況進行部分調整。考核內容包括化學分析（試劑配制、滴定分析等）、儀器分析（電子分析天平、pH計、分光光度計、氣相色譜儀、液相色譜儀、原子吸收光譜儀等）、有機合成、實驗報告撰寫4項內容，考核選手的無機化學、分析化學、物理化學和有機化學等實驗技能[1]。

1.2 世界技能大賽化學實驗室技術項目標準規(guī)范

世界技能大賽化學實驗室技術項目技術標準內容包含5個部分[2]。（1）HSE及實驗室組織與管理，指的是健康（Health）、安全（Safety）和環(huán)境（Environment）三位一體的實驗室組織與管理，考察選手的自身安全防護、工作場地組織管理以及廢液、廢固、廢棄物處理等能力。（2）實驗技能，包含樣品稱量、試劑配制、裝置搭建、儀器使用、樣品測定、產品制備、規(guī)范操作等內容，全面考察選手的化學實驗技能。（3）實驗結果，通過考察標準曲線線性關系，結果精密度、準確度，產品產量、產率、純度等指標以評價實驗結果。（4）實驗報告，考察藥品試劑、環(huán)境保護HSE應用知識、實驗原理、實驗過程記錄和數據處理、實驗結論等內容。（5）化學專業(yè)英語，國際賽場上的選手應具有較高的專業(yè)英語水平來閱讀英文試題和撰寫英文實驗報告。

2 世界技能大賽促進制藥專業(yè)應用型技能人才培養(yǎng)的探索

2.1 實驗教學內容改革

在基礎實驗課程教學中，除了部分經典的驗證性實驗外，還會引入部分綜合性實驗。傳統基礎實驗課內容多為驗證式實驗，學生在實驗過程中基本只是按照教師講解的內容和實驗步驟一一完成實驗，思考較少。化學實驗技能水平的高低不僅體現在基本技能操作上，合格的化學實驗員必須具有一定的理論知識基礎和實驗設計能力，在不同的情況下能設計有針對性的實驗方案，分析并解決實驗過程中遇到的問題。

世界技能大賽試題是生物制藥專業(yè)建設及人才培養(yǎng)的重要教學資源。教師將符合世界技能大賽標準的實驗項目引入實驗課程中[3]，學生組建項目小組，通過團隊協作完成難度較大的實驗項目，區(qū)別于驗證性實驗，資料查找、方案設計、試劑配制等任務全部由學生獨立完成。在實驗項目完成過程中，同組成員互相學習、取長補短，將理論與實踐相結合，提高學生的創(chuàng)新能力和團隊協作能力。經過項目訓練后，學生對世界技能大賽及其技術標準更加了解，產生了參加世界技能大賽的興趣。

武漢工商學院生物制藥專業(yè)結合世界技能大賽化學實驗室技術項目的考核內容與形式，以世界技能大賽反映的世界先進技能技術為導向，對課程教學內容進行對標改革，一方面提高教學內容的深度和廣度，注意開拓學生視野，幫助學生構建更為完善的化學理論知識體系，將“四大化學”融會貫通；另一方面，武漢工商學院生物制藥專業(yè)建立“生物制藥、食品質量工程學科群”，推動生物制藥、化學制藥、生物工程、食品質量工程學科發(fā)展，著力使實驗教學內容與世界技能大賽完成接軌，參考世界技能大賽考核項目和內容開發(fā)綜合型的實訓課程，開設了“制劑技術綜合實訓”“生物制藥工程技術實訓”“生物工程下游技術實訓”“天然藥物制備工程綜合實訓”“酶工程技術實訓”“藥品質量檢測技術實訓”“發(fā)酵工程實訓”等特色實訓課程[4]，學生獨立自主完成實驗項目，考察學生的化學理論知識、實驗方案設計、實驗技能、論文撰寫等能力，進一步強化學生的實驗能力和應用能力。

2.2 實驗教學方式改革

在開辦化學、制藥等專業(yè)的院校中，普遍存在高端儀器設備配備不足的情況，在“儀器分析”等實驗教學中，通常多人共用一臺儀器，實驗過程大多由多名學生共同完成，獨立完成的僅有一次進樣操作，導致實驗報告趨于雷同，學生在實驗中的體驗感和參與感降低，后期獨立使用儀器時無所適從，難以達到掌握實驗儀器使用方法的目的，無法達到世界技能大賽要求。

世界技能大賽化學實驗室技術項目要求選手掌握分析儀器的操作方法和分析方法，能獨立操作分析儀器完成試題內容并得出分析結果。武漢工商學院生物制藥專業(yè)積極與實習基地檢測企業(yè)開展校企戰(zhàn)略合作，將部分實驗教學內容轉移到企業(yè)進行[5]，由行業(yè)一線實驗員為學生進行分析儀器的實驗教學，讓每位學生都能獨立完成各種儀器的實踐操作，將學生分析儀器操作能力的培養(yǎng)做細做實。將實驗教學融入企業(yè)日常檢測工作中，基于構思、設計、實現、運作（Conceive-Design-Implement-Operate，CDIO）的“案例教學+小組合作學習”模式，將學生分成若干小組，以企業(yè)真實項目驅動，將項目任務分配到各小組，在企業(yè)導師的指導下，小組通過分工協作的方式完成方案設計、試劑配制、材料預處理、分析檢測、數據分析、總結報告等任務。學生充分參與構思、設計、實施、運作等過程，能在課程中獲得知識、能力和素質的一體化鍛煉。將企業(yè)真實項目運用于實踐教學，不僅能培養(yǎng)學生的實驗技能和應變能力，更全方位提高了學生的專業(yè)素質能力和團隊協作能力。

武漢工商學院生物制藥專業(yè)對標世界技能大賽技術標準，完善“四大化學”實驗課程的線上內容建設，實驗課程實行線上線下混合式教學。課前，學生在線上完成實驗原理等理論知識學習并完成學習任務，學習情況反饋到實驗課堂教學中。線下實驗以“案例”“問題”等模塊的討論、答疑導入實驗目的和內容，教師對重難點知識和注意事項進行整合講解，然后學生開展實驗、完成實驗報告。課后，學生完成線上作業(yè)和知識拓展，并上傳實驗現象、數據、結果，針對異常現象和結果進行線上交流討論，舉一反三，加強對實驗知識的理解與應用。相比傳統教學模式，線上線下混合式教學將課堂還給學生，充分發(fā)揮學生的主觀能動性。資源豐富、形式多樣的線上教學模式更能幫助學生做好實驗預習工作。在線下實驗中，學生能更快地進入狀態(tài)，不熟悉的實驗操作可以隨時查看線上操作視頻，既能提高實驗課堂教學效率，又能讓學生更容易掌握規(guī)范的實驗操作技能。

此外，教師還應積極開發(fā)虛擬仿真實驗，將傳統教學模式與虛擬仿真、在線教學進行有機結合，拓展實驗教學的深度和廣度，提高實驗教學實效，節(jié)約設備使用成本、提高實驗課堂效率，為學生更好地學習實驗技能奠定堅實的基礎。在傳統理論教學的基礎上，教師應利用虛擬仿真軟件、多媒體技術以及網絡通信平臺，構建具有高度真實感、直觀性和精確性的虛擬仿真實驗教學平臺，這是對專業(yè)實驗教學的有益補充和創(chuàng)新。課前課后，學生可以通過虛擬仿真實驗體驗實驗過程，游戲性的虛擬仿真實驗代入感強，更能激發(fā)學生的學習興趣，強化實驗效果，提高實驗教學質量。

2.3 實驗教學考核評價體系改革

世界技能大賽實質上是一個具體的化學專業(yè)知識與技能應用情境，這一情境具有高度不確定性和緊張活躍的氛圍。教師應參考世界技能大賽形式和考核評價方式，建立世賽標準、普適性強的考核評價體系?？荚u體系借鑒和吸收世界技能大賽測評的先進理念和方法，以結果為導向，符合本校本專業(yè)的教學實際。隨著人才培養(yǎng)模式從“以教學為中心”向“以學習為中心”轉變，與之相應的考評體系也有必要向“以成果為導向”轉變。世界技能大賽考評是以選手的最終比賽結果為導向，人才培養(yǎng)可以此為借鑒，構建以學生學習結果為導向的考評體系。

在世界技能大賽中，過程與結果同樣重要，將世界技能大賽的考核評價機制運用于實驗教學中，可采取小組教學方式，將行政班分為多個小組，每個小組配備1名實驗教師，先由教師講解演示，再由學生獨立實驗，教師根據實驗內容定制的主觀、客觀測量點評價學生的操作技能、實驗結果和報告撰寫能力，實驗結束后及時向學生反饋實驗操作中的各種問題，讓學生正確認識自己的實驗效果，不斷改進，精益求精。在實驗教學中，教師同步考查學生的實驗技能應用能力、應變能力、創(chuàng)新思維能力、化學專業(yè)分析問題及解決問題的能力。

2.4 建設金牌教練師資隊伍

世賽標準和要求不僅包含實踐操作能力，還涉及專業(yè)理論知識基礎、技術創(chuàng)新能力、個人職業(yè)素養(yǎng)等方面，教練師資隊伍只有具備高水平的綜合素質，才能勝任選手的指導工作[6]。

師資力量是專業(yè)發(fā)展的決定因素，專業(yè)理論扎實、實踐經驗豐富且具有競賽研究、技術攻關、選手訓練、課程轉化、教學培訓等綜合能力的金牌教練不僅要在競賽指導上獨當一面，還要能將世界技能大賽的經驗成果轉化到理論和實踐教學中，促進專業(yè)的建設和發(fā)展。

世界技能大賽化學實驗室技術項目是新增項目，可參考信息較少，教練們缺乏實戰(zhàn)經驗，學校應邀請世賽專家到校對教練進行指導培訓、傳授經驗；選派教練團隊骨干到省級、國家級基地參觀交流，學習世界技能大賽先進的訓練方式、管理經驗和考核方法，取長補短；鼓勵各項目教練積極參加世界技能大賽等各級賽事，對選手的技能水平、應變能力、心理調控形成更直觀準確的認識，為日后賽事積累大量一手資料，大大提高專業(yè)技能和實驗教學水平，使學生的實驗操作更加規(guī)范；加強世界技能大賽成果轉化獎勵，激勵教練研究世賽文件和試題，對標世界技能大賽和全國選拔賽技術標準，將世賽成果轉化到實驗教學中，推進專業(yè)建設；鼓勵教師參與企業(yè)實踐和出國訪問交流，深入一線和行業(yè)前沿了解生物制藥的學術動態(tài)，學習行業(yè)的新技術、新方法，夯實理論基礎，拓寬知識面，提高學術和技能水平，推進雙師型師資隊伍建設。

2.5 建立競賽梯隊體系

世界技能大賽化學實驗室技術項目要求選手具備系統的化學知識和專業(yè)英語知識、全面規(guī)范的化學實驗技能、達標的實驗結果以及實驗室管理能力等，培養(yǎng)一位合格的世賽選手非一日之功，而是一個長期培養(yǎng)和成長的過程[7]。

世界技能大賽每兩年舉辦一次，為了實現世賽工作的可持續(xù)發(fā)展，學校從一年級學生中挑選符合參賽條件、愿意全身心投入世賽工作的學生組建競賽隊。首先，對競賽隊成員實驗技能進行初級培訓，多方面了解學生的能力素質，參考考核成績和專業(yè)教師意見，選拔5人進行1年期的集訓。其次，制定全面詳細的兩年期集訓計劃，涉及化學理論知識、專業(yè)英語知識、實驗方案設計、實驗技能、儀器操作、應變能力、心理素質等，進行實驗技能強化培訓，提高實驗技能的廣度和深度，深度發(fā)掘學生的綜合能力素質，后期通過走訓、友誼賽的形式考核學生的競技狀態(tài)和抗壓能力，經過多輪次考核淘汰確定參賽選手。

以賽促教，教賽相長，學?？梢酝ㄟ^世界技能大賽成果推進人才培養(yǎng)改革，培養(yǎng)實驗技能型人才。除了世界技能大賽，還有各種化學、生物學科的省級、國家級比賽，學生在各種學科技能競賽的磨煉下不斷提升專業(yè)能力，為專業(yè)建設作貢獻。

3 結語

化學實驗室技術項目是第45屆世界技能大賽新增項目，為相關專業(yè)院校提供了更廣闊的競技平臺，對學生的化學實驗技能和院校技能教育提出了更高的要求?；谑澜缂寄艽筚惖睦砟詈蜆藴?，學校進行人才培養(yǎng)改革，優(yōu)化實驗教學內容、教學方式和考核方式，開設特色實訓課程，建立金牌教練師資隊伍和競賽梯隊體系，推進專業(yè)的建設和發(fā)展。