基于实际应用能力培养的分析化学实验教学改革与实践

徐 成，崔运启，李瑞玲

(黄淮学院化学化工系，河南驻马店 463000)

当前，应用型人才培养可谓是大势所趋、势不可挡。分析化学作为一门注重应用性和实践性的学科，是化学、环境、生物、医药以及地学等专业的重要基础课。实验教学是分析化学教学工作的重要组成部分，是学生加深和巩固所学专业理论知识、养成科学态度和严谨作风的重要平台，更是培养学生专业技术应用能力的关键环节［1］。

作为一个庞大群体的地方本科高校，正在积极构建应用型人才培养模式，努力推进转型发展，以期更好地服务区域经济社会发展［2］。面对培养分析化学应用型人才的新形势、新要求，课程教学作为实现人才培养目标的主要载体，改革首当其冲。围绕培养学生的专业实际应用能力，分析化学实验课程进一步从教学内容、教学方法上进行改革，构建提升学生应用能力的教学模式势在必行。我校分析化学教研室在分析化学实验课程教学过程中，基于人才实际应用能力的培养，进行了一些有意义的研究和探索，使教学水平和效果都得到了一定程度的提高。

1 分析化学实际应用能力的内涵和构成

应用能力是在运用有关专业知识、技能的基础上，顺利地完成专业活动任务的个性心理特征，是运用实践手段来解决问题、获得有关知识、经验的能力。人才实际应用能力必须符合职业岗位对人才的要求。分析化学实验教学的目的是引导学生运用所学的理论知识解决实际问题，把知识转化为实际应用能力的实践认识过程［3］。

分析化学实际应用能力可以概括为三项基本应用能力:实验基本操作实施能力、实验设计规划能力和实验结果分析处理能力。三项基本应用能力有机统一、缺一不可。实验基本操作实施能力是应用能力的关键基础，它主要包括科学选择、使用化学实验仪器和试剂的能力，准确组织完成实验操作，恰当控制实验条件，实现化学过程的能力等;实验设计规划能力是分析化学应用能力的核心部分，也是高校应用型人才区别于一般技能型人才的核心能力所在，它主要包括选择运用化学实验方法和设计实验方案的能力等;实验结果分析处理能力是分析化学应用能力的重要组成部分，它主要包括分析研究和处理实验事实、数据，进行判断推理、总结发现规律，概括形成化学知识经验，表达实验结果和最终解决问题等方面［4］。

2 当前分析化学实验教学中存在的问题

多年来，分析化学实验的教学改革备受关注，但我国高等教育长期以来形成的人才培养观念和体制机制，使其在培养职业岗位需求一致的实际应用能力方面改革进展缓慢、成效甚微。

一是教育教学观念固守传统，教育教学基本沿袭精英人才培养模式的学术教育方法。而面对高等教育的大众化，学术性教育模式已经不适合大量从事一线技术人才的培养和成长规律;二是课程教学目标过于宏观，课程设置局限于学科范围内，形成一定教学壁垒;三是教学内容多而全，与实际工作需要关联度比较低;四是教学模式改革重表面轻实质，分析化学实验的大多数教育教学改革，重在形式，实质性改革步伐进展缓慢。大多数实验“照菜谱做菜”，以传统的验证实验为主，学生流水式实验，与实际应用能力培养严重脱节，从而使学生对实验教学不重视，教学效果较差;五是具备企业行业实际岗位经历的分析化学“双师型”教师极少。大多数教师从学生到教师，从学校到学校，缺乏对实际职业岗位能力需求的了解，一本实验教材教了很多年，教材不变、模式没换。

3 基于实际应用能力培养的分析化学实验教学的探索

3.1 面向职业能力形成，强化应用能力培养，引领分析化学实验教学改革

基于实际应用能力培养的分析化学实验教学改革的主要目标，是面向学生职业能力的形成，建立一套科学而又适合学生知识水平和能力特点的实际应用能力培养体系。基于实际应用能力培养，就要以就业需求为依据，以职业素质为基础、突出能力为本位，加强职业岗位能力培养;以应用为目的，以职业需求为引领、实现教学与时俱进，构建职业实际应用需要的课程体系［5］。

我校分析化学实验教学的改革探索，坚持以经济社会发展对分析人才能力需求为基本依据，以提高学生职业能力和职业素养为宗旨，坚持工作过程系统化的课程设计原则，把提高人才技术应用能力放在关键位置，强调理论知识以应用为目标，通过产学结合的途径和开放式、互动式的教学方法以及现代教育技术手段等运用，加强人才的实际应用能力培养。

3.2 基于工作过程系统化，整合实验教学内容，形成系统应用能力培养体系

我校在教学改革实践中，认真调研分析了分析化学职业岗位的工作过程，总结了分析化学相关职业岗位的能力特征。课程教学改革以分析化学职业岗位群围绕所需知识、能力和素质这条主线，打破了原有实验教学课程体系的独立性，基于分析化学职业岗位的工作过程，对无机、有机、分析、物化等实验课程原有教学内容进行系统整合，理顺不同阶段、不同课程实验教学的关系、任务、内容和目标要求，建立了一套科学而又适合学生知识水平和能力特点的实际应用能力培养体系，形成了基本技能训练和职业能力综合训练两大模块构成的系统应用能力培养体系。

基本技能训练主要包括:基础化学实验技能训练、分析实验技能训练、仪器分析技能训练三个层次;职业能力综合训练包括校内理化检验、工业分析检验和校内外企业实验室专题分析检测训练。其中，根据专业就业去向，应用化学专业、化学工程与工艺专业、动物科学等专业的实验教学内容有所不同。表1是应用化学专业分析化学实验教学体系与要求。

表1 应用化学专业分析化学实验教学体系与要求

续表1

3.3 突出“工学结合”，构建分析化学实际应用能力培养教学模式

“工学结合”是培养学生实际应用能力的有效途径。分析化学实验教学实现“工学结合”主要包括三个方面:一是将国家标准、行业规范内化于课程教学过程。在夯实基础知识、基本技能的基础上，教学中引入国家标准检测方法，做到与实际岗位紧密相连。例如在“标准溶液的配制与标定”实验中，引入GB/T 601－2002《化学试剂标准滴定溶液的制备》，在“自来水总硬度的测定”实验中，引入《锅炉用水和冷却水分析方法硬度的测定》(GB/T 6909－2008)，并在实验中引导学生逐条解读国家标准;二是按照适量够用的原则，在校企合作的企业实验室开展实际项目分析检测。根据专业需要，每个专业都会进行1～2个企业专题实践训练。训练按照企业分析检测流程，使教学内容与工作内容一体化，实现实验教学与实际工作过程的统一化。例如，应用化学学生在秀山水泥公司参与企业实验室“水泥中Fe2O3、Al2O3、CaO和MgO含量的测定”实验;三是充分利用学生第二课堂，增强学生综合素质。引导学生利用第二课堂开展科技创新研究、自主探索，提高学生综合分析、设计、解决问题的能力;引导学生积极参加企业实践，增强对职业岗位的认知和了解。例如，每年组织学生申报大学生科研立项训练计划项目，组织学生参加社会实践和生产实践。

3.4 运用现代教育技术手段，拓展实际应用能力培养方法

在实践中，我们建立了分析化学实验教学录像资源库、构建了分析化学实验教学网络资源平台，提供了丰富的资源，如教学课件、虚拟实验室、教学录像、在线测试、职业资格考试等教学资源，满足了学生通过网络进行自主学习以及职业资格证考试训练的需要。气相色谱仪、高效液相色谱仪、原子吸收分光光度仪等仪器可以实现网上学习和演示，学生可以提前进行网上学习，为提高课堂实际教学效果，做好准备、打下基础。分析化学实验将数字化学习与传统学习结合、自主学习与协作学习结合，加强对基础理论知识的学习和理解及检验技能的掌握，提高学生对知识的综合运用能力和实践操作能力，锻炼了学生的自主学习能力，为将来独立工作、独立解决问题打下了基础。

3.5 加强实践能力锻炼，建设具有高水平应用能力的“双师”型师资队伍

在应用型师资队伍建设上，学校重视构建校企结合的“双师”结构队伍。学校每年选派教师到企业一线实践锻炼，并吸收企事业单位具有丰富实践经验的高级人才到校兼职教学，指导实验教学。

我校分析化学教研室与本地天方药业、骏马化工、秀山水泥、南方钢铁、驻马店市质量监督检验所等企事业单位建立了密切的合作关系。一是教研室定期到相关企业、检测机构等开展职业岗位能力需求变化调研，从应用型分析化学人才培养目标出发，适时调整模块，适应用人单位岗位需求。同时，把职业领域的新知识、新技术吸纳到教学中，改进教学内容，以保持教学内容的先进性;二是教研室每学期都会有一名教师到企业参加为期3个月的挂职实践锻炼，有效提升了教师对企业实际岗位需求的认知，增强了应用能力教学水平;三是聘请行业企业专家作为兼职教师，与学校教师共同承担分析化学实验尤其是大型分析检测仪器的教学，个别大型分析仪器，像液相色谱/质谱联用仪的教学直接安排在检测机构进行。

3.6 改革考核评价模式，引领学生主动加强实际应用能力培养

考核评价是一根无形的指挥棒。考核评价既要解决“考什么”，又要解决“如何考”的问题［6］。随着课程改革的不断深入，必须改革传统的考核评价方式，发挥考核评价的激励与引领功能。经过改革后的分析化学实验考核评价模式，突出以职业实际应用能力为本位，重在考核学生基本技能和分析解决实际问题的能力。考核评价融合基本技能考核、综合实验考核、企业评价和平时表现四个方面，四个方面分别占40%、30%、20%、10%的考核比重。这种融合学生表现、教师评价和企业评价为一体的考核评价模式，受到了学生的欢迎，有效提升了对学生实际应用能力培养的质量和效果，也极大地调动起了学生主动加强自身专业应用能力培养的积极性。

4 基于实际应用能力培养的分析化学实验教学成效

近年来，我们在分析化学实验教学中不断革新，多项教改内容被学校列为重点教改项目。在改革探索中，我们明确提出了以就业岗位群需求为导向、以学生职业能力形成为核心的学生实际应用能力培养的理念，并逐步建立起一套科学而又适合学生知识水平和能力特点的实际应用能力培养实验教学体系。教学改革实施以来，学生参与实验教学的积极性普遍高涨，问卷调查显示，93%的学生喜欢这种融技能训练、综合实践、企业体验为一体的实验教学模式，非常喜欢这样“真刀真枪”练本领的教学模式和方法，有利于有针对性的培养将来就业所必须的基本素质和能力。近三年，我校应用化学专业85.7%的在校生考取了中高级分析检验职业资格证书，100多人在各类化学专业技能竞赛中获奖。用人单位反馈表明，我校应用化学专业学生一般在工作三个月后都能独立地开展工作，并具有过硬的基本技能和较强的分析问题、解决问题的能力，一到两年后会有相当一部分毕业生成为单位的技术骨干。

5 分析化学实验教学的发展改革趋势

当前，应用型人才培养是经济社会发展对高等教育提出的重大时代命题。随着我国社会经济的高速发展和高等教育的大众化，高校人才培养与社会需求脱节现象日趋明显，大量的技能型、应用型人才存在结构性短缺［7］。经济社会发展对分析检测专业人才综合应用能力的要求也呈快速提升趋势，对分析检测应用型人才的培养提出了更高的要求。这对于分析化学专业及其实验教学的发展既是一次挑战，也是一次难得的发展机遇。因此，不断地探索新内容、新方法、新手段，做到与时俱进，强化学生实际应用能力培养，增强人才与职业岗位的匹配性，以适应时代发展的新要求，将是今后分析化学实验教学改革的必然选择。

［1］吕海涛，曲宝涵.普通高等院校分析化学实验教学的探讨［J］.化工高等教育，2009，26(3):45－48.

［2］潘懋元.什么是应用型本科［J］.高教探索，2010(1):10－11.

［3］顾明远.教育大辞典［M］.上海:上海教育出版社，1999:342

［4］麻昌爱.高职高专学生化学实验能力培养的实践与探索［J］.中国成人教育，2009(6):144－145.

［5］李松栋，周激，吴跃焕，等.分析化学实验教学改革与探索［J］.实验科学与技术，2012，10(3):90－92.

［6］于岩，张挥球，李莉，等.提高分析化学实验教学质量的措施研究［J］.化工时刊，2012，26(5):66－67.

［7］陈小虎.应用型人才培养的理念、模式与实践［J］.广东白云学院学报，2010，17(2):6－13.