(重慶電力高等??茖W(xué)校,重慶 400053)
高職院校職業(yè)技能大賽是我國(guó)職業(yè)教育應(yīng)對(duì)產(chǎn)教融合、校企合作的新常態(tài)的重大制度設(shè)計(jì),是提升技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑[1]。各類職業(yè)技能大賽考驗(yàn)著師生的知識(shí)儲(chǔ)備、臨場(chǎng)應(yīng)變和心理承受力等,在備賽的過(guò)程中,高職院校有必要將思政元素融入其中,引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感,提升職業(yè)道德品質(zhì),解決好“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰(shuí)培養(yǎng)人”這些根本問(wèn)題[2]。本文以“化學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)”技能大賽為例,分析了職業(yè)技能大賽蘊(yùn)含的思政教育內(nèi)涵,以引導(dǎo)教師有意識(shí)地將育人理念貫穿于備賽和比賽的全過(guò)程,從而實(shí)現(xiàn)“立德樹(shù)人”的重要目標(biāo)。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)技能大賽是2019年第45屆世界技能大賽的新增項(xiàng)目,是讓參賽選手利用現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)對(duì)各類天然或合成材料進(jìn)行定性與定量分析、制備與合成,以及進(jìn)行物理與化學(xué)性能測(cè)量的一類專門(mén)技術(shù)技能競(jìng)賽[3],目的是培養(yǎng)一批適于在企業(yè)質(zhì)量控制部門(mén)、研究和開(kāi)發(fā)部門(mén)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,或在不同行業(yè)企業(yè)的環(huán)保部門(mén)工作的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員。大賽一般包括4個(gè)模塊:無(wú)機(jī)及分析化學(xué)模塊、儀器分析模塊、有機(jī)化學(xué)模塊和物理化學(xué)模塊。重慶市化學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)技能大賽賽項(xiàng)主要由化學(xué)分析、儀器分析和有機(jī)合成3個(gè)模塊組成,涉及物質(zhì)的定性分析、定量分析、制備和質(zhì)量控制,總分包括過(guò)程評(píng)分和結(jié)果評(píng)分2部分。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)技能大賽要求參賽學(xué)生具備能夠獨(dú)立地進(jìn)行合成、質(zhì)量控制、分析、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃制訂、數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果評(píng)價(jià)的能力。參賽學(xué)生在平時(shí)的練習(xí)和比賽中,不僅要有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)、規(guī)范的技能操作、一定的計(jì)算能力等,還要具備一些非技能素養(yǎng),如安全意識(shí)、誠(chéng)信原則、勞動(dòng)精神、環(huán)保意識(shí)等,否則也會(huì)在比賽中失利。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)技能大賽不僅涉及分析化學(xué)和有機(jī)合成的專業(yè)知識(shí)和操作技能,而且可與社會(huì)責(zé)任感、職業(yè)道德、安全意識(shí)、工匠精神、勞動(dòng)精神和環(huán)保意識(shí)等思政元素相符合。教師可利用該技能大賽以知識(shí)為載體,深挖思政內(nèi)涵,讓學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)和操作技能的同時(shí),使其中蘊(yùn)含的價(jià)值引領(lǐng)充分發(fā)揮主導(dǎo)性作用,具體如表1所示。
表1 職業(yè)技能大賽與思政內(nèi)容的融合
針對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)技能大賽的賽項(xiàng)內(nèi)容,首先要從HSE安全管理體系的角度,分析各模塊涉及的健康和安全問(wèn)題及預(yù)防措施,以及各模塊可能產(chǎn)生的環(huán)保隱患和所需采取的預(yù)防措施。H、S、E分別是指健康(health)、安全(safety)和環(huán)境(environment),安全、環(huán)境與對(duì)健康的管理在實(shí)際工作中有著密不可分的聯(lián)系。此賽項(xiàng)內(nèi)容的調(diào)整,引導(dǎo)師生在備賽的過(guò)程中關(guān)注身體及心理方面的健康問(wèn)題,強(qiáng)化安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)。
同時(shí),根據(jù)比賽的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,此賽項(xiàng)非常重視參賽學(xué)生的職業(yè)道德品質(zhì),如實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范程度,能否及時(shí)、如實(shí)地記錄數(shù)據(jù),操作臺(tái)面是否整潔等。在天平的使用過(guò)程中,要求學(xué)生養(yǎng)成先調(diào)平、清掃,再稱量,最后關(guān)電源、收回凳子的良好職業(yè)習(xí)慣。比賽需要使用容量瓶、移液管、滴定管,如果在使用過(guò)程中沒(méi)有規(guī)范操作,將會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差大,甚至是實(shí)驗(yàn)失敗。例如:用容量瓶配制溶液時(shí)需要進(jìn)行試漏這一操作,但有些學(xué)生覺(jué)得這一操作可以省略,于是直接開(kāi)始配制溶液。在定容之后,需要將容量瓶的底部朝上,來(lái)回顛倒15次以上,如果此時(shí)容量瓶漏液,配制的溶液濃度將發(fā)生改變,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的誤差或?qū)嶒?yàn)失敗。所以可以通過(guò)這一實(shí)例,向?qū)W生強(qiáng)調(diào)“細(xì)節(jié)決定成敗”這一思想。強(qiáng)調(diào)無(wú)論是在比賽過(guò)程中,還是在實(shí)際工作中,都要有良好的職業(yè)規(guī)范和職業(yè)精神,從而培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)崗敬業(yè)、開(kāi)拓創(chuàng)新的職業(yè)品德和行為習(xí)慣。
安全是一切生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的前提,學(xué)校各類實(shí)訓(xùn)室的安全工作必須堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主”的方針,離開(kāi)了安全一切都為零。2018年12月26日北京交通大學(xué)垃圾滲濾液污水處理科研試驗(yàn)發(fā)生的爆炸事故,2021年10月24日南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院材料實(shí)驗(yàn)室發(fā)生的爆燃事故,都造成了重大的人員和財(cái)產(chǎn)損失,且都與不安全操作有很大關(guān)系。職業(yè)技能大賽中的很多考核知識(shí)點(diǎn)都涉及安全,規(guī)范操作是安全實(shí)驗(yàn)的前提。以A模塊和C模塊為例。在A模塊(化學(xué)分析檢驗(yàn))中需要配置一系列的化學(xué)試劑,如氨-氯化銨的緩沖溶液,由于氨水具有較強(qiáng)的刺激性氣味和腐蝕性,吸入后對(duì)人體呼吸道有一定傷害,因此在配制時(shí)必須在通風(fēng)柜中進(jìn)行,并戴好防護(hù)用品,這樣才能保證操作者的人身健康。在C模塊(有機(jī)合成)中,需要在反應(yīng)燒瓶中加入一定量的濃硫酸。由于濃硫酸具有強(qiáng)腐蝕性、脫水性,所以在進(jìn)行反應(yīng)物添加時(shí),必須嚴(yán)格按照順序加入試劑:在反應(yīng)的燒瓶中先加幾粒沸石,再加一定量的乙醇,最后加入濃硫酸,如果加入試劑的順序搞錯(cuò),有可能造成溶液飛濺出來(lái),產(chǎn)生巨大的危險(xiǎn)。同時(shí)加入的濃硫酸的量也要控制好,濃硫酸如果過(guò)多,則會(huì)在反應(yīng)時(shí)出現(xiàn)炭化現(xiàn)象。在此實(shí)驗(yàn)中加熱的溫度也需要控制得當(dāng),否則,可能會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)燒瓶瓶塞被沖出的危險(xiǎn)。因此,必須讓學(xué)生熟練掌握操作步驟和相關(guān)試劑的物理及化學(xué)等性質(zhì),并引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立良好的安全意識(shí),這樣才能保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)技能大賽突出“量”“準(zhǔn)”的概念,在備賽過(guò)程中,可通過(guò)化學(xué)分析檢驗(yàn)、儀器分析檢驗(yàn)和有機(jī)合成3個(gè)部分的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神。
2.3.1 化學(xué)分析檢驗(yàn)——滴定操作
比賽過(guò)程中涉及稱量、移液、定容、滴定等操作,以及對(duì)數(shù)據(jù)的處理,這些都需要學(xué)生具備“量”的概念。藥品稱量過(guò)程中所使用的天平是電子天平,準(zhǔn)確稱量至0.000 1 g。稱量方法常采用減量法稱量,并且要求學(xué)生在一定時(shí)間內(nèi)回敲次數(shù)不超過(guò)3次,稱量范圍≤±5.0%,這就需要學(xué)生在每次回敲時(shí)要嚴(yán)格控制回敲的量,才能達(dá)到比賽的要求。移液操作前需要潤(rùn)洗移液管至少3次。在平時(shí)的訓(xùn)練中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)潤(rùn)洗的操作掌握得比較規(guī)范,但由于忽略了“量”的概念,往往在潤(rùn)洗3次后就直接移液,導(dǎo)致移取溶液的體積偏大。造成這一結(jié)果的主要原因是學(xué)生在潤(rùn)洗后,忽略了移液管的下端外壁上還存有少量溶液,如果沒(méi)有使用濾紙將其擦干,移液管則會(huì)將這部分溶液帶入錐形瓶中,導(dǎo)致體積偏大。教師通過(guò)將每個(gè)操作進(jìn)行細(xì)化和分析,向?qū)W生滲透量質(zhì)互變規(guī)律的唯物辯證法。
2.3.2 儀器分析檢驗(yàn)——標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍選擇
儀器分析涉及應(yīng)用給定的儀器(如紫外-可見(jiàn)光分光光度計(jì))測(cè)定未知樣品中某種離子的含量(如鐵離子含量的測(cè)定)。競(jìng)賽規(guī)程只說(shuō)明會(huì)給定標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液,具體是用什么物質(zhì)配置的鐵標(biāo)液,濃度是多少并沒(méi)有說(shuō)明,這就需要學(xué)生在平時(shí)訓(xùn)練時(shí)查找相關(guān)國(guó)標(biāo)及文獻(xiàn),找出合適的濃度范圍,使標(biāo)準(zhǔn)曲線的7個(gè)點(diǎn)(分別移取0.00 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL、10.00 mL于100.00 mL容量瓶,稀釋定容至刻度)中,至少有3個(gè)點(diǎn)的吸光度在0.2~0.8,這樣才能保證標(biāo)準(zhǔn)曲線是合理的。同時(shí)在測(cè)定未知樣品時(shí),需要選擇合理的稀釋倍數(shù),使稀釋后未知樣品測(cè)定的吸光度在標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)。為了得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定中,要求其相關(guān)系數(shù)R要大于0.999 99,樣品測(cè)定中需要稀釋3個(gè)平行樣進(jìn)行測(cè)定,以避免假平行現(xiàn)象出現(xiàn)。這個(gè)模塊考查學(xué)生基本的化學(xué)操作技能、一定的計(jì)算能力和臨場(chǎng)處理能力。教師在平時(shí)訓(xùn)練中可以設(shè)置一些“陷阱”,培養(yǎng)學(xué)生精益求精和不斷創(chuàng)新的工匠精神。
2.3.3 有機(jī)合成——優(yōu)化合成條件
在有機(jī)合成模塊中,要求學(xué)生根據(jù)賽場(chǎng)提供的工業(yè)原料(如乙醇、乙酸、濃硫酸)和合成器材,合成乙酸乙酯。這一模塊是在確保安全完成合成操作的前提下,考查學(xué)生合成產(chǎn)物的產(chǎn)率及純度。有機(jī)合成的操作相比化學(xué)分析檢驗(yàn)要簡(jiǎn)單一些,但合成的產(chǎn)物不光需要高產(chǎn)率,還需要高純度。在控制投料比、加熱溫度及時(shí)間、催化劑的種類及用量,優(yōu)化工藝條件、干燥時(shí)間及方法等實(shí)驗(yàn)條件下完成正交實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)持不懈地進(jìn)行練習(xí)、歸納、總結(jié),最終找出最佳的合成方案。就如荀子所說(shuō):“不積跬步,無(wú)以至千里,不積小流,無(wú)以成江海?!苯處熆梢詯?ài)迪生在研制蓄電池期間,不斷遭受失敗但仍咬牙堅(jiān)持,經(jīng)過(guò)了5萬(wàn)次左右的試驗(yàn),終于取得成功的故事,激勵(lì)學(xué)生要有敬業(yè)、細(xì)致、追求卓越的工匠精神,因?yàn)橹挥绣浂簧帷⒕媲缶刈非?,才有可能達(dá)到成功。
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)技能大賽中,有2個(gè)環(huán)節(jié)是需要著重向?qū)W生強(qiáng)調(diào)的。
其一,在實(shí)驗(yàn)中不得出現(xiàn)假平行的現(xiàn)象?;瘜W(xué)分析模塊中,學(xué)生在求取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果的過(guò)程中,一般會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差,系統(tǒng)誤差根據(jù)引起的原因可以消除,而隨機(jī)誤差是不能消除的,這時(shí)可采用平行測(cè)定的方法來(lái)減小隨機(jī)誤差,提高精確度。平行測(cè)定是指取幾份同一試樣,在相同的操作條件下對(duì)它們進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定后將測(cè)定結(jié)果求取平均值作為最終的測(cè)定結(jié)果,用于分析檢驗(yàn)。而假平行主要是指在配制溶液過(guò)程中的一種錯(cuò)誤操作方法,如利用現(xiàn)場(chǎng)提供的高濃度鐵溶液(簡(jiǎn)稱“鐵1溶液”)配制一定低濃度鐵溶液(如C1濃度的樣品溶液和C2濃度的樣品溶液)。真平行與假平行的配制過(guò)程如圖1、圖2所示。
圖1 真平行的配制過(guò)程
圖2 假平行的配制過(guò)程
比較圖1和圖2可以看出,真平行操作的步驟較復(fù)雜,特別是在從配制好的C1濃度的樣品溶液中分別移取5.00 mL到3個(gè)容量瓶中,再次定容配制C2濃度的樣品溶液時(shí),如果學(xué)生的操作基礎(chǔ)薄弱,則會(huì)在最后的分析測(cè)定階段出現(xiàn)較大的誤差。有些學(xué)生為了追求較小的誤差值,會(huì)選擇圖2所示的兩種假平行操作方法,操作時(shí)間短且得到的3個(gè)平行測(cè)定值的誤差極小。針對(duì)這一現(xiàn)象,可向?qū)W生講述漢景帝時(shí)期,河間王劉德研究儒家經(jīng)典著述時(shí)總是根據(jù)實(shí)例求證真相的故事,引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)的道路上,必須具備實(shí)事求是、踏實(shí)勤奮、勇于探索的精神,切不可自欺欺人、弄虛作假。
其二,大賽要求學(xué)生記錄所有原始數(shù)據(jù)時(shí),必須在裁判監(jiān)督下完成填寫(xiě),不得篡改、捏造數(shù)據(jù)。日本東邦大學(xué)麻醉學(xué)者藤井善隆在2012年的時(shí)候被發(fā)現(xiàn)其存在捏造及篡改數(shù)據(jù)等學(xué)術(shù)不端的行為,因此其170余篇科研文章被要求撤稿。類似的情況還有高校理工科“黃禹錫”現(xiàn)象。借此可引導(dǎo)學(xué)生一定要秉持實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,當(dāng)出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)該多分析、多思考,不能隨意篡改數(shù)據(jù)。
當(dāng)備賽時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),學(xué)生往往會(huì)出現(xiàn)心煩氣躁、怕苦怕累的情況。教師如果不重視這些非技能因素,只把重心放在技能操作上面,取得的效果也是不盡如人意的。例如比賽中使用的儀器幾乎都是玻璃制品,在繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)至少需要11個(gè)容量瓶、2個(gè)比色皿、1個(gè)燒杯,在滴定操作時(shí)至少需要1個(gè)滴定管、4個(gè)錐形瓶、1~2支移液管、2個(gè)燒杯,在有機(jī)合成時(shí)至少需要1個(gè)圓底燒瓶、1支冷凝管、1個(gè)分液漏斗、2個(gè)磨口錐形瓶。如果這些玻璃儀器沒(méi)有清洗干凈就直接被用于實(shí)驗(yàn),將會(huì)對(duì)分析結(jié)果或合成產(chǎn)物造成一定的影響。教師可利用“愚公移山”的故事,引導(dǎo)學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)和生活中,培養(yǎng)頑強(qiáng)的毅力、堅(jiān)定的信心、吃苦耐勞的勞動(dòng)精神,從而克服困難、奮斗不息。
通過(guò)賽項(xiàng)描述各模塊可能產(chǎn)生的環(huán)保隱患和所需采取的預(yù)防措施,以及在比賽結(jié)束后及時(shí)、正確地處理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢液和廢渣,可幫助同學(xué)們形成“綠水青山才是金山銀山”的意識(shí),從而讓他們認(rèn)識(shí)到綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的重要性。教師可以職業(yè)技能大賽為載體,對(duì)國(guó)外典型的環(huán)境污染事件進(jìn)行介紹,如美國(guó)拉夫運(yùn)河污染事件、英國(guó)倫敦?zé)熿F事件,再介紹實(shí)驗(yàn)室“廢水、廢氣、廢渣”的處理,從中培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立環(huán)保意識(shí)與綠色發(fā)展理念。
高職院校學(xué)生入校前學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱,自主學(xué)習(xí)能力差,再加上訓(xùn)練方式單一,因此存在被動(dòng)學(xué)習(xí)和備賽的現(xiàn)象。大部分學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)缺乏興趣,在訓(xùn)練中僅僅只是單純地重復(fù)教師講解的步驟,當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí),缺乏主動(dòng)分析與探究的能力,不能進(jìn)行正確的判斷[4]。教師可針對(duì)這一情況,將思政教育融入職業(yè)技能大賽的訓(xùn)練過(guò)程中,這樣更有利于提升學(xué)生的專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)。
以職業(yè)技能大賽為依托,將水質(zhì)分析與監(jiān)督、分析基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)、水煤油綜合實(shí)訓(xùn)等課程與化學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)技能大賽與緊密結(jié)合[5-6],將思政元素融入其中,圍繞培養(yǎng)高技能、高素質(zhì)人才的需要,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有課程體系的改革。在教學(xué)過(guò)程中注重理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,以思政教育為引領(lǐng),以課程教學(xué)為支撐,以技能訓(xùn)練為基礎(chǔ),以技能競(jìng)賽為推手,構(gòu)建“思政教育+課堂教學(xué)+技能訓(xùn)練+技能競(jìng)賽”的“四位一體”的教學(xué)模式,使思政教育與職業(yè)技能大賽成為高職院校常態(tài)化教學(xué)的一部分。
職業(yè)技能大賽作為一種新的制度設(shè)計(jì),在備賽過(guò)程中,通過(guò)思政元素的有效融入,可培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、工匠精神、學(xué)習(xí)興趣等,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)分析和解決問(wèn)題的能力,以達(dá)到立德樹(shù)人的目的,進(jìn)而探索出符合各行業(yè)和企業(yè)需求的高技能、高素質(zhì)的實(shí)用型人才的培養(yǎng)路徑。