新時代“工學結合”模式下的高職儀器分析實訓教學改革＊

黎春怡，胡鑫鑫，王丹菊

（茂名職業(yè)技術學院，廣東 茂名525000）

“儀器分析”是培養(yǎng)工業(yè)分析類專業(yè)學生分析檢測能力的基礎和核心課程，根據(jù)對茂名地區(qū)60 多家石油化工企業(yè)的調(diào)研表明，“分析儀器的使用及維護能力”是崗位人員在整個產(chǎn)品生產(chǎn)、質(zhì)量檢驗、質(zhì)量控制過程中需具備的核心能力。然而分析儀器的工作原理艱澀難懂，知識比較零散，理論與實際缺乏關聯(lián)[1]，使得多數(shù)學生存在畏學心理。

根據(jù)《國家職業(yè)教育改革實施方案》“堅持知行合一、工學結合”“及時將新技術、新工藝、新規(guī)范納入教學標準和教學內(nèi)容”的指導思想，以及職業(yè)教育“高素質(zhì)勞動者和復合型技術技能人才”的培養(yǎng)目標，本教學團隊將教師的教研項目、科研項目結合企業(yè)技術改造的需求進行整合，開發(fā)了“離子色譜法快速測定水中陰離子”的實訓項目。在3 周的儀器分析實訓課程中，要求學生根據(jù)企業(yè)的要求建立分析方法、進行準確性評價，并驗證新方法法與企業(yè)現(xiàn)行方法的一致性，為今后化工企業(yè)實現(xiàn)離子色譜測定水中陰離子的工業(yè)應用提供參考。通過本實訓項目的開發(fā)，提高團隊教師的教學和服務能力，也培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神。

1 工作任務引入

硫酸根、氯化物、硝酸根、磷酸根是循環(huán)冷卻水的重要控制指標，目前茂名化工生產(chǎn)企業(yè)大多采用容量法測定硫酸根、氯化物，可見分光光度法分析硝酸根、磷酸根，樣品需要經(jīng)過多步預處理，操作復雜、試劑用量大、費時，難以滿足生產(chǎn)的需要[2]。為此，茂名市長業(yè)化工公司提出技改方向，希望建立一種快速、簡便、實用的分析方法，且檢測結果與現(xiàn)行分析方法結果一致。

目前，在環(huán)境監(jiān)測領域水質(zhì)分析的各種方法中，離子色譜法應用廣泛[3]，可分析無機和有機陰、陽離子以及高極化分子等，且能同時測定多種離子、所需試劑量少，提高了分析的時效性，滿足現(xiàn)代化工生產(chǎn)需要，并達到節(jié)能和優(yōu)化人力資源的目的[4-5]。最終教學團隊與長業(yè)公司確定建立離子色譜快速分析陰離子的方法，在團隊教師根據(jù)公司的要求，結合學生的實際情況，將該技改項目開發(fā)成為學生實訓項目，學生以完成工作任務的形式開展實訓。

2 任務策劃

2.1 任務分發(fā)及準備

為使學生了解科研方法和企業(yè)崗位的實際工作，在學期初即將工作任務布置給學生，要求學生完成以下任務：查閱文獻及書籍，了解離子色譜儀的結構及工作原理；仔細閱讀企業(yè)崗位的操作規(guī)程，了解企業(yè)測定循環(huán)水陰離子的現(xiàn)行分析方法、流程及控制指標；查閱相關文獻及國家（或行業(yè)）標準，并在教師的指導下設計離子色譜快速測定工業(yè)循環(huán)水中陰離子的初步試驗方案，以及色譜參數(shù)優(yōu)化方案。

2.2 儀器操作導學

為使學生能順利自主地進行任務，首先通過學習通上的儀器操作視頻和工作站使用視頻了解儀器的使用方法，接著由教師現(xiàn)場講解儀器及其工作站的使用及注意事項，然后學生以2 人為1 個小組，通過建立方法文件、樣品文件以及標樣進樣等步驟學習離子色譜儀和工作站的基本操作。在大多數(shù)學生能獨立操作儀器后，開始實施工作任務。

2.3 確定實施方案

第一步，由學生根據(jù)國家標準或行業(yè)標準，以及查閱的文獻，設計初步試驗方案，確定基本色譜條件；第二步，要求學生設計單因素試驗，對色譜條件，比如色譜柱類型、淋洗液類型、淋洗液配比、淋洗速度以及進樣量等參數(shù)進行優(yōu)化，建立離子色譜快速測定工業(yè)循環(huán)水中陰離子的檢測方法；第三步，在建立檢測方法后，要求學生進行精密度和準確度檢驗，要求學生查閱相關書籍，了解精密度和準確度的檢驗方法，然后設計重復試驗和加標試驗方法來考察新方法的準確度；第四步，評價新方法的適用性，要求學生了解企業(yè)提供待測水樣的性質(zhì)和特點，啟發(fā)學生思考“待測水樣與建立方法所用的標準樣有何異同？能否直接分析？需不需要進行預處理？”等。同時，指導學生設計比對試驗，以及如何通過t檢驗進行新方法與現(xiàn)行方法的結果一致性判斷。

3 任務實施

3.1 建立分析方法[6-7]

根據(jù)實施方案，學生進行試劑領取，然后按照實施方案進行配制標準樣。運行離子色譜儀及工作站，建立方法和樣品項；學生使用標準樣進行單因素試驗，對色譜條件進行優(yōu)化，建立“離子色譜快速測定水中陰離子”的分析方法，要求各組分分離度均大于1.5，分析時間短于20 min。分析方法建立后，建立標準曲線，4 種陰離子的線性相關系數(shù)均要求大于0.999，如果其中1 種離子的標準曲線沒有達到要求，則要重新進樣分析，直至標準曲線的線性達到要求。

3.2 方法評價

分析方法建立之后，學生還要根據(jù)設計的實施方案對分析方法進行重復性、準確性以及與現(xiàn)行方法結果一致性分析。首先要進行的是重復性分析，分別以3 個不同濃度的標準樣及工業(yè)循環(huán)水試驗進樣分析，每個樣品做3 次平行測定，分別進行5 次重復試驗。然后根據(jù)相對標準偏差評價測定結果的重復性，要求重復性小于等于1.67%。如果重復性達不到要求，則說明該方法的穩(wěn)定性不符合要求，學生需要尋找原因，并重新對色譜條件進行優(yōu)化。當重復性達到要求后，還要考察方法的準確性。學生分別對標樣和實際水樣加標試驗，基質(zhì)與加標試樣各進行3 次試驗，每次試驗進行3次平行測定，然后計算加標回收率，要求加標回收率在95%～105%之間，考察方法的準確性。最后，將離子色譜法與企業(yè)現(xiàn)行分析方法進行結果比對，以評價結果的一致性。用優(yōu)級純試劑配制2 種濃度的混合溶液，隨機抽取4 個實際水樣，分別以離子色譜法和企業(yè)現(xiàn)行分析方法分別檢測4 種陰離子的含量，并對檢測結果進行比較，同時用SPSS 21 統(tǒng)計分析軟件對兩種方法進行均值t檢驗。

4 任務實施成果

學生完成上述工作任務后，對試驗結果進行分析，出具檢測報告。同時，要求對操作步驟進行整理，總結操作注意事項，最后編寫方法操作規(guī)程，形成工作任務的成果。

5 任務考核評價

任務考核評價主要考察學生任務完成的全過程、任務實施的成果以及其中表現(xiàn)的職業(yè)核心能力和關鍵能力。在任務實施的過程中，要求學生按照企業(yè)的工作要求設計數(shù)據(jù)記錄和檢測報告表格，并如實填寫試驗數(shù)據(jù)；任務結束后，要求就工作任務實施過程和結果分析模擬學術報告進行工作匯報。根據(jù)整個過程中學生的團隊合作精神等進行學生互評（30%）；指導教師根據(jù)學生的綜合表現(xiàn)進行教師評價（60%）；最后，學生的檢測報告則由企業(yè)技術人員根據(jù)其合理性、檢測結果與企業(yè)上報結果的一致性進行企業(yè)評價（10%）。

6 實訓教學效果

基于真實工作任務的儀器分析實訓項目的開展，讓學生將理論學習與技能操作有機結合起來，通過小組討論的自主探究學習方式增強了自主學習意識和團隊協(xié)作能力，能更好地激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新意識。同時，在完成任務的過程中，學生理解并逐漸學會了相關工作方法，培養(yǎng)了職業(yè)核心能力，有利于在將來進入工作崗位中順利開展工作。

7 總結

將企業(yè)的技術開發(fā)項目與實訓教學相結合的實訓項目，很好地培養(yǎng)了學生自主思考和自主學習能力，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力，也大大促進了職業(yè)核心能力的養(yǎng)成。但在實際教學中，這類實訓項目的開展存在困難，主要有以下兩點：①對教師的綜合素質(zhì)尤其是分析儀器的使用與維護能力、創(chuàng)新能力提出了更高的要求；②學校的大型分析儀器數(shù)量少，學生基礎薄弱，實訓教師巡回指導學生完成任務也存在較大難度，難以滿足所有學生的實訓要求，只能組織學習能力強的學生參與這類實訓。如何解決這些困難，讓學生通過實訓項目了解企業(yè)的生產(chǎn)工作內(nèi)容，從而真正實現(xiàn)教學內(nèi)容與工作內(nèi)容“零對接”，將是我們要深入探索的問題。