與企業(yè)需求對接的“分析化學”教學改革探索

關(guān)潤伶，席曉晶，王 璐，吳春來

（洛陽理工學院環(huán)境工程與化學學院，河南洛陽471023）

“分析化學”是高等院?；瘜W、應用化學、材料科學、生命科學、環(huán)境科學、醫(yī)學、藥學、農(nóng)學、地學等專業(yè)的重要專業(yè)基礎課之一，是人們獲取物質(zhì)的化學組成、形態(tài)、含量和結(jié)構(gòu)等信息的一門科學?！胺治龌瘜W”是洛陽理工學院應用化學、環(huán)境工程、生物技術(shù)、無機非金屬材料等專業(yè)的專業(yè)基礎課，在大一下學期或者大二上學期開課。通過課程的學習使學生達到如下目的：掌握分析化學基本理論、基礎知識和實驗方法，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、踏實細致的作風、實事求是的科學道德和從事科學研究的技能，以提高綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力[1]。

1 企業(yè)對分析化學崗位的需求

通過畢業(yè)生在工作中的反饋、企業(yè)的調(diào)研及網(wǎng)站發(fā)布的對分析化學崗位的職責要求，企業(yè)對于分析化學崗位需求的描述可歸為以下幾類：

（1）熟悉相關(guān)國家、行業(yè)、企業(yè)標準，遵守實驗室規(guī)章制度，保持專業(yè)與規(guī)范的實驗室狀態(tài)。

（2）掌握扎實的化學分析知識，精通常規(guī)的分析技術(shù)，化學實驗操作基礎扎實，能引入新的技術(shù)與理念，改進、提高分析檢驗技能。

檢查產(chǎn)品是否符合國家標準，按規(guī)定定期做好各種試劑、試液的配制，對分析儀器和設備進行維護、校驗和故障排查，同時在日常運行過程中，保障安全和質(zhì)量合規(guī)，及時報告工作中發(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；對實驗室工作進行有效管理，做好數(shù)據(jù)審核，有效地進行測試質(zhì)量監(jiān)控；精通化學實驗操作流程；掌握化學分析基本要領(lǐng)；對原輔料、中間體、成品及退貨產(chǎn)品、新增原輔料，詳細記錄原始記錄和臺帳，及時出具報告單。

（4）做好對原輔料、中間體、成品等檢品樣品的留樣封存工作；化驗工作結(jié)束時，及時清洗，保證儀器設備干凈、整潔，并妥善處理廢棄物。

這些要求在專業(yè)基礎課程“分析化學”及后續(xù)的專業(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”課程中如何對接這些需求。

2 “分析化學”課程與崗位對接分析

根據(jù)近年的教學實踐具體分析“分析化學”的知識點基本技能在實際工作中的應用。

在課程教學中努力構(gòu)建學業(yè)與產(chǎn)業(yè)、就業(yè)相結(jié)合的課程教學體系。學業(yè)即學生學習該課程應達到的知識水平和業(yè)務能力；產(chǎn)業(yè)是社會經(jīng)濟和科技發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，從而使分析化學精品課程從教學內(nèi)容、教學方法等方面都以知識的應用為重點進行實踐探索，堅持產(chǎn)學結(jié)合，努力實現(xiàn)課程教學與崗位“零距離”。

首先，加強理論教學的實用性，既滿足學生掌握知識的廣度和深度，又適應社會經(jīng)濟特點、行業(yè)背景及其發(fā)展需要，將“分析化學”課程教學內(nèi)容整合為三個模塊：

①分析試樣的采集、制備和預處理；②誤差及實驗數(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。參照分析對象如工業(yè)產(chǎn)品中的金屬制品、無機非金屬材料、藥品、食品和環(huán)境分析標準，增加一些在社會生產(chǎn)中具有代表性的分析應用實例，穿插部分分析化學學科近年的最新成果和發(fā)展趨勢。同時，針對我校所在區(qū)域特有的金屬材料、礦產(chǎn)、無機金屬如硅酸鹽產(chǎn)品、天然產(chǎn)物如中草藥等特色支柱型地方經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)對分析化學的應用，找出這些產(chǎn)業(yè)中對分析檢驗崗位的技術(shù)要求，將學科理論知識與實際生產(chǎn)應用相結(jié)合，構(gòu)建一個目標明確、基礎厚實、實用性強的模塊化理論教學體系。

其次，以理論聯(lián)系實際作為課程教學的核心，貫徹理論服務于實踐和指導實踐的原則，重視學生校內(nèi)學習和實際分析工作的一致性。將課程每個模塊中的基本理論、基本方法、基本技能作為必修內(nèi)容，在課堂上重點講授，配套使用課件、錄像、動畫等多媒體技術(shù)，使抽象的內(nèi)容具體化，豐富教學形式，提高教學效果。

再次，基于實踐課程體系建設培養(yǎng)的實用型人才，要求具有較強的操作技能和動手能力。為克服傳統(tǒng)的重理論、輕實踐的弊端，“分析化學”課程組積極探索以提升學生職業(yè)能力為中心，以加強學生基本技能訓練為重點，注重培養(yǎng)學生學習能力、動手能力和應用能力的分析化學實踐教學體系。

此外，將課程的選修內(nèi)容做成課件，融入“分析化學”網(wǎng)絡課程網(wǎng)站，提供自主學習的環(huán)境，通過課前提問和課后小論文，引導學生自主學習；積極采用問題討論式、案例分析式教學法，通過引入行業(yè)中分析應用的實際問題，設置疑問，橫向擴展，引導學生自己進行思考和判斷，提高學生應用知識解決生產(chǎn)實際問題的能力；通過課程網(wǎng)站向?qū)W生介紹化學發(fā)展史、分析科學發(fā)展趨勢和行業(yè)分析標準，提高學生的專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力，為社會培養(yǎng)實用型人才。

3 課程的教學設計

圖1 列出了“分析化學”的知識點與能力點的對應關(guān)系，圖中具體到“分析化學”的相關(guān)知識點與實際工作中所需的能力，所以在實際授課過程中始終將知識點與能力點相結(jié)合，在實踐教學中將各知識點轉(zhuǎn)化為能力，以提高學生的動手能力和解決問題的能力，從而縮短進入工作崗位的適應期。

在教學過程中可以通過各種教學手段使學生掌握扎實的基本概念、理論、計算等知識。在實踐教學中通過合理設計實驗項目，使學生將各個知識點轉(zhuǎn)化為實驗技能。

傳統(tǒng)教學過程中通常采用從理論到實踐或者從實踐到理論的單向方式組織課堂內(nèi)容，同時理論單元與實踐單元是分開進行的。根據(jù)教學內(nèi)容，以培養(yǎng)學生能力為中心，將課堂教學方式方法進行改革，提出新的教學方法，內(nèi)容如下：

3.1 項目教學法

按上述各項目進行教學實踐，將知識點、技能點落實在項目中，與企業(yè)化驗崗位需要的技能直接對接，從而將知識和能力轉(zhuǎn)化為操作技能。

3.2 問題教學法

將生產(chǎn)過程中或?qū)W生實驗中出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，或日常生活中可見的有關(guān)化學實驗現(xiàn)象作為問題的切入點來展開問題，如三聚合氰胺事件、蘇丹紅事件、塑化劑風波、防腐劑事件等，引導學生進行思考，將新舊知識銜接。在解決問題的過程中既需要對已學內(nèi)容進行有機整合，又需要將新舊知識結(jié)合，找到解決問題的思路。這種方式使學生在整個教學過程中注意力高度集中，又可以調(diào)動學生課前預習，課后將自己所學習的知識進行歸納與演繹的主動性，并慢慢形成發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的思維模式[2]。

3.3 討論式教學

對于更深層次的問題，可以在學生已經(jīng)掌握一定基礎知識的基礎上，采用“以學生為中心，教師為輔導”的教學方法，通過將教師的“提問、啟發(fā)、輸入”與學生的“辯論、討論”融為一體。整個教學過程中，以學生辯論和討論為主體，教師根據(jù)學生的討論進展情況作出引導即可[3]。

3.4 案例式教學

對于“分析化學”的部分內(nèi)容，可采用案例式教學。將企業(yè)中的分析檢測內(nèi)容作為教學案例，提出企業(yè)的檢測需求，對分析對象的成分進行分析，提出解決問題的方法，進行理論計算，論證采取措施的可能性，確定分析方案。此教學方式的核心部分為分析判斷和論證，旨在提高學生思維決策和處理問題的能力水平。

3.5 實驗教學方面

“分析化學”實驗是“分析化學”課程的重要組成之一，它是“分析化學”不可分割的重要組成部分。課程組教師著眼于培養(yǎng)適應二十一世紀社會所需的應用型人才，在使學生在接受嚴格的分析化學實驗基本操作訓練的基礎上，在動手能力、實驗技能、探索及開拓意識、獨立分析和處理實際問題的能力等方面得到鍛煉。為此開設32 學時“分析化學”實驗，突出了實踐性教學的主旨，并在實踐性教學的設計上突出學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了注重教學效果，在做好基礎實驗的基礎上，力爭盡可能安排一些“綜合性”實驗內(nèi)容，包括基本操作練習、基礎實驗、綜合性實驗和開放實驗等。如基礎實驗開展了食用醋總酸度的測定，在綜合性實驗中開展了混合堿測定實驗及果蔬中維生素C 的測定，通過視頻演示了阿司匹林的水楊酸的測定，蛋殼中Ca 含量的測定。在實驗前要求學生寫出預習報告，實驗過程注重規(guī)范性、準確性以及實驗數(shù)據(jù)記錄的真實性，實驗后要求認真思考并寫出實驗報告和學習心得。加強基本技能操作在實驗課成績評定中的比重。通過改革實驗課成績評定辦法，將有效保證實驗教學過程的嚴謹性、科學性，可以提高實驗教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生獨立運用知識分析問題、解決問題的能力，鍛煉學生自我設計的能力，有效地開拓學生的創(chuàng)新能力[4]。

圖1 “分析化學”知識點和能力點的對應關(guān)系

“分析化學”課程對學生能力的培養(yǎng)，不僅僅限于實驗技能及運用“分析化學”的知識解決分析化學問題的能力，更重要的是培養(yǎng)學生能夠不斷獲取知識的能力，發(fā)展和創(chuàng)新知識的能力。而我國高等化學教育的實驗教學課程體系長期以來以理論課程為主線設置，以驗證式實驗為主，學生進行教材以外的實驗訓練不夠，為此，課程組將啟動實驗教學改革，以突出基礎、能力、素質(zhì)的新課程體系的構(gòu)建為目標，整合實驗教學課程體系，開設相應的化工產(chǎn)品實踐周的實訓課程。我們針對我校專業(yè)特色，對無機非金屬材料進行全分析，要求同學們在教師指導下自行設計實驗方案，自己配制化學試劑，使用微波消解儀等新型方法消解樣品，使用滴定分析法、分光光度計法測定試樣中氧化物含量、鋁含量等，使學生認識到分析化學在實際生產(chǎn)中的作用。

4 考核評價方式改革（改革考核內(nèi)容，建立多樣化的考核形式及課程評價體系等）

改變單純依靠卷面成績而設定的評價標準，建立與行業(yè)能力、素質(zhì)要求相互呼應的考核評價體系。針對“分析化學”課程知識點多、應用性強的特點，可建立理論-實驗-實習分階段評價體系，體系中突出“四重原則”，即“重基礎，重實驗，重興趣，重創(chuàng)新”。

理論對實踐具有指導作用，在進行成績評定時，并不是單純的基本概念、基本理論的考查，而是讓學生能夠運用基礎理論知識分析企業(yè)生產(chǎn)中的實際案例，使學生做到活學活用。根據(jù)學生對知識循序漸進的認知規(guī)律，實驗考查可按照單項驗證實驗—開放性選擇實驗—綜合分析實驗—自擬方案實驗四個階段進行成績評定。

在課程中安排口試、技能測試、階段總結(jié)報告及小論文等多種形式進行考核。

自擬方案實驗培養(yǎng)的是學生的創(chuàng)新能力，可針對企業(yè)生產(chǎn)中的一些實際問題，讓學生開展實驗設計，評分重點應放在創(chuàng)新性、實用性上[5]。實習階段，旨在通過工廠實踐，讓學生能夠意識到自身的不足，因此評分重點應放在學生的工作態(tài)度及解決實際問題的能力上。例如：是否具有認真細致，吃苦耐勞的工作態(tài)度及團結(jié)協(xié)作的精神；是否能發(fā)現(xiàn)學習能力的不足，并提出改進計劃；是否能對企業(yè)的實際難題提出解決方法或一些建設性意見等。通過分階段評價體系，力圖培養(yǎng)滿足生產(chǎn)、管理一線需求，具有創(chuàng)新能力和協(xié)作精神的高素質(zhì)人才。