分析化學實驗教學中高職生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

孟慶文，李思凡，王秀芹

(朝陽師范高等?？茖W校，遼寧 朝陽 122100)

高職生是滿足社會需求的高素質(zhì)的應用技術(shù)型人才，培養(yǎng)高職生創(chuàng)新能力是社會發(fā)展的必然要求，培養(yǎng)高職生的創(chuàng)造意識、創(chuàng)造精神和創(chuàng)造技能，激活高職生的創(chuàng)造思維可以使其具有更強的創(chuàng)新性和競爭性.中外專家把富有“積極進取和創(chuàng)新精神”作為世紀人才必備的首要素質(zhì)[1].因此，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的技能型人才是高職教育的重要目標.實驗教學是高職人才培養(yǎng)過程中的重要組成部分，對培養(yǎng)學生的思維、興趣、情感、技能等方面尤為重要.分析化學實驗是高職高?；瘜W化工類專業(yè)、食品加工類等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程[2]，它是分析化學理論知識的鞏固和延伸，是理論聯(lián)系實際的橋梁，不僅能夠提升學生對本學科的學習興趣，還能訓練學生的基本操作技能，培養(yǎng)學生養(yǎng)成認真、求實、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和良好的實驗習慣.在實驗課中不斷培養(yǎng)創(chuàng)新能力可以使學生對分析化學學科有更全面和深入的學習，為學生今后從事分析檢測等相關(guān)工作打下良好的基礎(chǔ).本文以高職生為研究對象，主要探討了分析化學實驗的教學改革，以適應創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要.

1 更新教育觀念，轉(zhuǎn)變教學方式，培養(yǎng)創(chuàng)造意識

如今，分析化學實驗課仍大多采用傳統(tǒng)的教學模式，即課前完成實驗板書，課上教師講解實驗全過程，然后做演示實驗，最后由學生小組(3～4人)進行實驗，教師進行指導[3].這種以講授為主的實驗授課方式往往使學生處于被動狀態(tài)，學習思想僵化，不會主動思考，對教師和實驗教材過分依賴，很難汲取到實驗課程的精華，長久下去，學習興趣慢慢淡化，學習激情慢慢減退.而創(chuàng)新是產(chǎn)生于激情驅(qū)動下的自覺思維[4]，教師要改變傳統(tǒng)的教學方法將學生的激情激發(fā)出來，由課上主導者變?yōu)閷W者，循序漸進地培養(yǎng)學生求知欲和探索欲.

首先，將講授式教學轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式和學生參與式教學.學生在教師不斷的啟發(fā)下由被動地聽課變成主動地思考，由旁觀者轉(zhuǎn)換為參與者，教師通過設疑來檢查學生的預習情況，由學生歸納實驗的注意事項，增強學生的主觀能動性，針對出現(xiàn)的異常實驗現(xiàn)象，教師要積極啟發(fā)學生尋找出現(xiàn)問題的原因，真正做到激發(fā)學生的學習興趣；其次，教師應多采用情景引入式進行教學，設置場景，可以使學生更加了解實驗目的；再次，個別比較簡單的實驗可通過實驗技能比賽的形式完成，小組之間對實驗操作過程、完成程度和成果展示等環(huán)節(jié)進行評分，在比賽中不斷發(fā)現(xiàn)問題，教師積極引導學生來解決問題；最后，由多人組隊實驗改為單人獨立完成實驗，這樣可以避免個別學生以旁觀者的身份參與實驗，既可以調(diào)動每位學生上課的積極性，又鍛煉了學生獨立完成實驗的操作能力.除此之外，在課上教師可拍攝學生實驗錄像，進行階段性總結(jié)，學生通過觀看自己做實驗的視頻能更加直觀地發(fā)現(xiàn)不規(guī)范操作，找出產(chǎn)生誤差的原因.課后教師要多鼓勵學生查找相關(guān)資料并組織學生討論，以加強學生的理解能力，訓練學生的知識遷移能力.在新型的教育模式下，秉承新型教育理念，轉(zhuǎn)變教學方法，訓練學生的創(chuàng)新思維，使學生在學習中逐步形成創(chuàng)造意識.

2 優(yōu)化教學內(nèi)容，建立科學的創(chuàng)新知識結(jié)構(gòu)

大部分高職院校開設分析化學實驗課程已有多年，部分儀器設備已老舊，授課教師在現(xiàn)有學校資源的基礎(chǔ)上已習慣實驗教學的陳舊內(nèi)容，以最基本的認知性實驗和驗證性實驗為主，課程內(nèi)容得不到及時更新，使分析化學實驗成為理論知識的輔助工具，更無需談創(chuàng)新探索的問題，因此應加大對教學內(nèi)容的優(yōu)化力度，采取合理科學的知識架構(gòu)來實現(xiàn)創(chuàng)新教育的目標.

首先，應加強基礎(chǔ)性實驗的練習，每學期建議開設6個基礎(chǔ)性實驗，如分析天平的稱量，滴定管、移液管、容量瓶的使用方法及沉淀、過濾、洗滌等重量操作的練習.基礎(chǔ)分析化學實驗應用廣泛，操作簡單且容易掌握，可增強實驗的趣味性，提高對分析化學實驗基本原理的理解，是學生打開創(chuàng)新思維的基礎(chǔ).其次，應減少驗證性實驗和演示性實驗，這些實驗機械性較強，主要以教師為中心進行教學，學生的自主性較難發(fā)揮出來，安排過多此類實驗會使學生對該課程的興趣驟減，因此，根據(jù)教學大綱和培養(yǎng)目標精選此類實驗，去掉陳舊教學內(nèi)容，每學期建議開設4個驗證性實驗，在酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定和沉淀滴定這四大滴定理論中每項精選一個作為教學內(nèi)容，避免重復性實驗.最后，應增加綜合性實驗和設計性實驗，綜合性實驗是在學生掌握基本實驗操作和綜合理論知識的基礎(chǔ)上對滴定分析、重量分析、儀器分析等多種方法的綜合運用，每學期以開設2個綜合性實驗為宜，例如，鉛精礦中鉛含量的測定，綜合考察學生對溶解法分解樣品、沉淀法分離及配位滴定法的應用；空氣中甲醛含量的測定，綜合考察氣體試樣采集、氧化還原滴定分析和分光光度法的應用.設計性實驗由授課教師提出備選實驗課題，提出實驗目的和實驗要求，給出實驗室能夠提供的實驗用品，建議每學期開設1個此類實驗，不少于8課時，且安排在綜合性實驗之后進行，例如，以NH3-H3BO3混合物中各組分測定為例，以學生為中心，運用酸堿滴定法的基本理論知識，學生自己查找相關(guān)書籍和文獻，自選實驗儀器設計混合物測定的科學方案，包括試劑和指示劑的選擇，化學計量點和突躍范圍的計算，干擾因素有哪些及如何消除等，寫出詳細的實驗報告，在教師的指導下進行修改完善，然后大膽地進行實驗操作，允許學生犯錯誤，在實驗中學生可以不斷地研究和探索，最終，設計實驗的全過程以論文格式書寫，鍛煉學生的寫作能力.通過學生對不同實驗方法的提出、實施、總結(jié)和反思，不僅增強了師生之間的互動交流，而且拓展了學生對實驗方法的多元化認識，形成科學的創(chuàng)新知識結(jié)構(gòu)，有助于科技創(chuàng)新意識、綜合應用知識和綜合分析問題能力的培育.綜合性實驗和設計性實驗對學生各方面能力的要求較高，所以授課教師在選擇實驗課題時應貼近生活實際，更加注重應用性，如葡萄糖注射液中葡萄糖含量的測定、生活用水水質(zhì)測定、食用糖的全分析等.此外，實驗教學內(nèi)容還可以增加選做課題，主要針對知識掌握較扎實、能力較強的學生設定，因材施教，使學生的潛能得到最大發(fā)揮.

建議本課程開設的實驗項目中應加強基礎(chǔ)性實驗，精選驗證性實驗，適當開設綜合性實驗和設計性實驗，增加選做實驗，避免以往的重復性、機械性實驗，優(yōu)化教學內(nèi)容，既規(guī)范基本操作、拓展理論知識，又提高了學生的綜合運用能力，鍛煉發(fā)散思維，建立科學的創(chuàng)新知識結(jié)構(gòu).

3 制定合理的考核制度，培養(yǎng)創(chuàng)新精神

傳統(tǒng)的實驗考核方法通常以學生的實驗報告為標準，這就導致部分學生不注重實驗過程，只關(guān)心實驗數(shù)據(jù)是否符合理論的標準，甚至有些學生會涂改數(shù)據(jù)來掩蓋實驗中出現(xiàn)的錯誤，學生之間的實驗報告也會出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象，這種單一的考核方式使學生上課的積極性減退，對課程內(nèi)容敷衍了事，偏離了分析化學實驗課程的真正意義，不能全面衡量學生的綜合能力，更不能有效提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力[6].

合理的考核制度應貫穿整個分析化學實驗教學過程中，可劃分為實驗預習考核(占20%)、課上實驗考核(占50%)、期末實驗操作考核(占20%)、實驗報告冊(實驗論文報告)考核(占10%)4部分.

首先，實驗預習并不是簡單地抄寫實驗原理、所需儀器藥品和實驗步驟,考核采取題庫抽題測驗，教師在課前建立預習題庫，學生在計算機上隨機抽取10題進行考核，并記錄得分，不僅使學生端正學習態(tài)度，還為實驗有效的開展打下良好的基礎(chǔ)；

其次，課上實驗考核，教師需要將本節(jié)課的實驗操作規(guī)范打印發(fā)放，同時需要教師勤于觀察監(jiān)督，對出現(xiàn)操作錯誤的同學給予適當?shù)目鄯?，以提高學生的動手操作能力.同時，學生在課上結(jié)束實驗后就進行數(shù)據(jù)的簡單處理，處理后由教師考核蓋戳，課后粘貼至實驗報告冊，以避免課上學生數(shù)據(jù)記錄混亂、課后學生對實驗數(shù)據(jù)造假的情況，也提高了學習效率，實驗結(jié)束后再根據(jù)儀器是否清洗干凈、實驗臺是否整潔進行評測，課后建立學生易錯操作手冊；

再次，期末實驗操作考核，由教師給出考試大綱，學生隨機抽取實驗操作題目，在規(guī)定時間內(nèi)自選藥品儀器獨立完成實驗全過程，并回答教師提出的3個相關(guān)問題，完成后教師給出標準答案、指出錯誤操作并打分，期末實驗操作考核是學生日常學習的積累，能使學生更高效地掌握實驗操作要領(lǐng)；

最后，實驗報告冊(實驗論文報告)考核，根據(jù)學生上交報告的完整程度、數(shù)據(jù)處理情況、誤差分析及思考題進行評分，設計性實驗主要以論文報告形式上交，根據(jù)內(nèi)容的完整性、深度、創(chuàng)新性等進行評分，即增加創(chuàng)新能力評價.建立合理科學的考核制度使學生認識到實驗課的重要性，也符合現(xiàn)代“自主探究式”的教學理念，調(diào)動了學生的積極性，全面體現(xiàn)了學生的實踐能力、獨立思考能力，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力.

4 開展校企合作，協(xié)同創(chuàng)新

目前，多數(shù)高職院校的實驗教學計劃、教學內(nèi)容與企業(yè)崗位要求脫節(jié)，與學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)對接脫節(jié)[7,8]，教育與社會的跨界融合應是我國高職教育的發(fā)展方向，高職院校與企業(yè)、科研單位積極開展校企合作，不僅拓寬了實驗教學空間，還能夠促進專業(yè)教育與創(chuàng)新教育的有機融合，將高職生培養(yǎng)成創(chuàng)新人才，以服務社會需求為導向，達到實用性與實效性的目的.

首先，開展校企合作后，高職院校教師可以廣泛深入調(diào)查企業(yè)對分析化學專業(yè)學生的實驗技能要求并進行學習，這樣教師在實驗教學上可以直接從生產(chǎn)企業(yè)或質(zhì)檢部門引入分析檢測案例，校企合作為教師實驗教學提供材料、職業(yè)技能要求等，使教師更好地運用案例教學法進行知識的分享.同時，高職院校的教師和企業(yè)可共同組建分析化學實驗的指導小組，定時互相學習探討，在師資方面增強了實踐教學的經(jīng)驗，為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力打下堅實的基礎(chǔ).

其次，教師應多利用現(xiàn)代遠程教育技術(shù)，將企業(yè)的生產(chǎn)場景同步展現(xiàn)在分析化學實驗課堂上，使學生不出校門就能了解企業(yè)的現(xiàn)實生產(chǎn)情況，在教師教學和學生實驗過程中做到有的放矢.

再次，開展校企合作后，雙方可以共同開發(fā)具有創(chuàng)新特色的分析化學實驗課程，共同推動實驗教學內(nèi)容和教學方法的改革，以提升學生學習本門課程的興趣.

最后，大力開展校企合作，為學生進入企業(yè)實習就業(yè)提供了有效途徑，這種較直接的產(chǎn)教聯(lián)合方式為學生培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力提供了物質(zhì)環(huán)境，使學生貼近企業(yè)生產(chǎn)實際，能夠充分鍛煉學生的個人能力，并能及時反思自身在知識和實踐方面的缺陷，從而提升個人的綜合能力和創(chuàng)新能力.

高職院校應積極尋求企業(yè)合作，為分析化學專業(yè)學生人才培養(yǎng)、實習就業(yè)、科研轉(zhuǎn)化提供更多機會，學生在進入企業(yè)后，必會認識到在校所學知識和工作要求的差距，這就迫使學生在此期間進行主動探究和積極創(chuàng)新來彌補這種差距，真正達到行業(yè)崗位的需求標準，從而將創(chuàng)新教育恰當?shù)厝谌氲饺瞬排囵B(yǎng)的過程中.

5 結(jié)語

分析化學實驗是化學化工、環(huán)境、藥學等專業(yè)教育的重要組成部分，不僅可以提高學生的基本操作技能，還可以潛移默化地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力.高職生往往具有較強的創(chuàng)新熱情，但缺少創(chuàng)新的信心[9]，這就需要實驗授課教師與時俱進，不斷更新教育理念，改變教學方式，優(yōu)化教學內(nèi)容以激發(fā)學生的求知欲和學習激情，探索合適的創(chuàng)新教育模式.同時，高職生的創(chuàng)新實踐實訓機會較少，創(chuàng)新意識淡薄，高職院校要大力開展校企合作，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供良好的環(huán)境，授課教師要建立科學的考核制度，為企業(yè)培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的分析檢測人才.

[1] 劉暢.高職院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育路徑探索[J].職教論壇，2017(3)：36-39.

[2] 武漢大學.分析化學實驗[M].4版.北京：高等教育出版社，1999.

[3] 鄭克巖.分析化學實驗教學模式的優(yōu)化與實踐[J].當代教育實踐與教學研究，2016(5)：188.

[4] 金禮舒.高職生創(chuàng)新能力培養(yǎng)與開發(fā)研究[J].職教通訊，2015(20)：29-30.

[5] 馮巧婷.高職實驗教學提升學生創(chuàng)新能力的策略[J].河南農(nóng)業(yè)，2016(5)：31-32.

[6] 宿艷，吳碩，崔麗,等.改革分析化學實驗考核方法提高學生的基本操作技能[J].實驗室科學，2015，18(2)：32-234.

[7] 袁霖，歐光川，袁先友，等.高校轉(zhuǎn)型、校企合作背景下儀器分析實驗教學改革思考及探索[J].山東化工，2015，44(21)：115-116.

[8] 黨素芳.高職院?！坝唵问健比瞬排囵B(yǎng)模式研究[D].成都：四川師范大學，2014.

[9] 鄭玉霞，朱海燕，鄭志剛，等.提高高職院校學生實驗創(chuàng)新能力的探討[J].教育教學論壇，2015(15)：231-232.