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高级化学检验工实操课培养学生核心能力的新模式

2010-07-07李政

职业教育研究 2010年9期
关键词:气相色谱仪实操仪器

李政

(广东省南方高级技工学校广东韶关512023)

高级化学检验工实操课培养学生核心能力的新模式

李政

(广东省南方高级技工学校广东韶关512023)

实操训练是高级化学检验工培养的一个重要环节。本文论述了高级化学检验工实操训练中核心能力培养现状及改革的必要性,同时从优化实训体系、改进实操技能的评定方法、改进实训室管理方法以及改进教学方法几个方面对新培养模式进行了研究。

化学检验工;实操课;核心能力;新模式

实习教学是技工学校教育教学中的一个重要环节,技工学校培养的是具有一定技术水平的操作工人。在高级化学检验工实习教学中,对学生核心能力的培养是整个实操的关键。为了完善实操训练环节,提高实训质量,笔者针对当前技工院校高级化学检验工的实训现状,结合实际教学经验,对现阶段的实习教学课程提出了一些改进意见。

高级化学检验工培养方式改革的必要性

根据2000年颁布的《化学检验工国家职业标准》中对高级化学检验工的技能要求和技能操作鉴定比重表中各项目比重分布,对高级化学检验工的核心能力要求体现在以下几个方面:(1)能按操作规程操作气相色谱仪或原子吸收光谱仪(包括其配套设备);(2)能根据不同的检验项目,选择适当的色谱分析条件,合理地调整色谱参数(或选择适当原子吸收光谱仪的仪器分析条件,合理地调整仪器参数);(3)能用色谱法或原子吸收分光光度法,分析相应类别化工产品的有关项目。

目前,国内各企事业单位使用的原子吸收光谱仪和气相色谱仪品牌很多,而每一品牌下又拥有众多型号,表1列出了仪器信息网通过网络调查得出的国内市场原子吸收光谱仪主要品牌市场占有率的数据和各品牌旗下生产的主要仪器型号。

国内企事业单位使用的气相色谱仪品牌和型号则更多,主要进口品牌有:安捷伦、沃特世、岛津、戴安、瓦里安、热电、PE、密理博以及赛多利斯等;主要国产品牌有:依利特、福立、伍丰、创新通恒、北分、山东鲁南、上分、川分、上海科创、海欣以及科晓等。

不同品牌或型号的仪器,虽然在工作原理上基本类似,但其具体操作规程却存在或多或少的差异,我们在对学生进行实操训练时,由于受到多方面因素的限制(如教学成本、实习时间以及仪器的不断升级换代),不可能对所有型号的仪器进行训练。而学生在工作中一旦遇到实习没用过的仪器时,往往就会束手无策,所以我们亟须探索更好的培养方式。

培养方式探索

(一)优化实训体系

根据核心实操能力的培养要求,对整个教学过程进行优化设计。具体来说,参照当前广泛推广的模块化实操教学模式,把对原子吸收光谱仪和气相色谱仪的使用培训分为认知能力、基本操作能力、综合运用能力三个层次,由动眼到动笔到动手到动脑,从计算机仿真实操训练到实物实操,分阶段实行渐进式实训。下面以科晓GC1690A气相色谱仪的操作教学为例来具体说明。

1.GC1690A气相色谱仪初步认知模块(本模块教学时间占整个实习项目教学时间的30%)。本模块的主要任务是:让学员通过仪器使用说明书和计算机仿真教学达到对仪器的初步认知。具体实施过程包括三步:第一步,复印GC1690A的使用说明书,学生人手一份,学生从阅读仪器使用说明书开始,实现对GC1690A气相色谱仪初步认知。第二步,计算机仿真实验教学。我校建有专门的化学仿真实验室,仪器分析方面的仿真软件主要包括两套:一套是由南京某技术有限公司开发的仪器分析实验仿真教学实习系统;另一套是由北京某软件技术有限公司开发的大型分析仪器仿真软件ISTS2.0。通过仿真软件教学,让学生更直观地了解仪器结构。并参照仿真软件里气相色谱仪的操作规程,让学生编写GC1690A的操作规程,培养学生的自学能力和归纳总结能力。第三步,操作规程验证。将正规的GC1690A气相色谱仪操作规程发放给学生,让学生对照,找出自己在编写操作规程时的错误,教师在这个过程中应适时指导,并给出解释,由此,学生逐步培养起通过仪器使用说明书正确编写出仪器操作规程的能力。任何仪器在卖给用户时都带有详细的使用说明书,而仪器操作规程就是根据仪器使用说明书归纳总结出来的,如果学生能够根据仪器使用说明书编写出仪器操作规程,那么即使没见过的仪器也能轻松使用。

2.GC1690A气相色谱仪基本操作模块(本模块教学时间占整个实习项目教学时间的50%)。本模块的目的是让学生在前一模块了解仪器结构和编写出仪器操作规程的基础上,学会仪器及其配套设备的操作,并经过一定时间的练习达到熟练的程度。本阶段的具体实施分两步进行:第一步,计算机仿真软件系统基本操作练习,这一步包括:填充柱和毛细管柱的安装、填充柱和毛细管柱的气体流速调节、系统气密性检查、系统启动与停止、毛细管柱的分流比调节、填充柱的制作等;第二步,GC1690A气相色谱仪实操。实操时,安排一定数目的验证性训练项目,在项目训练中达到熟练操作仪器的目的。实训的项目包括:气路系统的安装和检漏、利用热导检测器的检测、利用氢火焰离子化检测器的检测等。

3.GC1690A气相色谱仪综合运用模块(本模块教学时间占整个实习项目教学时间的20%)。该层次的实验内容较为复杂,它涉及的知识面广,不仅要求学生有扎实的理论基础,同时还要求有较强的实际动手能力和分析问题、处理问题的综合能力。本模块实训的目的在于,使学生更进一步掌握仪器分析条件及仪器参数的选择和调整,在熟练操作仪器的基础上做到对仪器的综合运用。这一阶段主要通过综合性实训项目来具体实施。目前,我校开展的GC1690A气相色谱仪综合运用模块综合性实训项目是:程序升温毛细管色谱法分析白酒主要成分。在综合性实训项目基础上,还可以通过校企间的合作,让学生有更多的时间和气相色谱仪零距离接触。模块化并结合计算机仿真技术教学在高级化学检验工的核心实操能力的培养体系中起着重要的作用。这样学生只要通过对某一型号气相色谱仪操作的学习,以后在遇到其他型号气相色谱仪时,就可以做到触类旁通。

(二)改进实操技能的评定方法

表1 2008年国内市场主要原子吸收光谱仪的品牌市场占有率及其主要型号表

充分利用仿真实验系统辅助学生实操技能的评定。目前,北京东方仿真软件技术有限公司开发的大型分析仪器仿真软件ISTS3.0就是一个比较成熟的仿真气相色谱分析考核系统,已经成功应用于2008年的全国化学检验工技能竞赛。

通过实操技能评定,正确判断学生对实操技能的掌握情况,对实操教学来说有着重要的意义,然而,当前实操技能测评的主要手段仅限于纸笔测验、实验报告、表现性评定及检核表等几种,远不能满足教学的需要,但是仿真实验室能够实现基于计算机仿真的实验技能测评。仿真实验室构建了一个可以协同工作的虚拟实验平台,根据集体测评的要求,学生在该虚拟实验室中完成各种规定的试验内容。该内容可以是封闭的,如提供实验指导下的实验操作;也可以是开放的,如没有任何约束的物质鉴别等。在学生完成实验的过程中,计算机将记录整个实验过程,其中包括实验操作的过程、协同工作的过程、实验操作的结果等,在测评的最后,计算机根据已有的评分规则和主体的操作过程及结果,给出一个正确的评价。

(三)改进实训室管理方法

对原子吸收分析室和气相色谱分析室的使用制定更灵活的管理制度。为保证实验的正常开展并获得良好的教学效果,在采取规定实验时间这一常规方法的同时,要尊重学生意见,充分发挥学生的能动性、积极性及创造性。允许学生自由组合形成一个实验合作群体,学生可以自主决定实验内容,在教师的指导下选择实验内容。这有利于加强学生的独立思考能力、动手能力以及对科学研究方法的培养和训练,对提高学生的技能和素质,培养独立的科研探索精神以及分析、解决问题的能力是有益的。

(四)改进教学方法

对于教学方法的改进已有了许多成熟的经验可以借鉴。根据实际情况,可综合运用讨论式互动教学、现场演示教学、学生代替教师主讲的教学以及开辟第二课堂走进实际现场的教学等各种教学方式。

新世纪化学检验工培养模式的研究、实践及改革是一项系统工程,需要全体工业分析与检验专业的教育工作者共同努力才能完成。十年树木,百年树人。人才培养是一项长期的、艰巨的工作,随着我国市场经济体制日趋成熟,技工教育前进步伐的不断推进,国际科技文化交流的日益加强以及信息高速公路的开通,培养什么样的化学检验工,如何培养,已成为值得我们深思和继续探索的问题。

[1]周云,张四纯,李景虹.仪器分析开放实验室的教学与管理[J].实验室研究与探索,2007,26(2):129-131.

[2]鄢景森,孙国军,田亚赛,任晓棠.仪器分析课程教学模式的改革[J].职业技术教育,2009,(8).

[3]黄一石.分析仪器操作技术与维护[M].北京:化学工业出版社,2006.

[4]蒋晓华,李世敏,栾崇林.基于工作过程导向的《仪器分析》课程设计[J].职业技术教育,2008,(8).

(本文责任编辑:尚传梅)

G712

A

1672-5727(2010)09-0107-02

李政(1983—),男,广东省南方高级技工学校二级实习指导教师,研究方向为化学检验工实操教学。

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