新发展理念下高职基础化学实验室建设统筹

阮建兵，张 婷，涂小进

(1.武汉软件工程职业学院 环境与生化工程学院，湖北 武汉 430205；2.武汉市药物增溶工程技术研究中心，湖北 武汉 430075)

化工、医药、食品、生物等领域高素质技术技能型人才培养目标的实现，均需要有基础化学知识与技能的支撑。基础化学实验融知识、技能、素质教育于一体，是高职基础化学课程的重要组成部分。中共中央十八届五中全会提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，被视为关系中国发展全局的一场深刻变革[1-2]。在基础化学实验教学中贯彻我国“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，是一个十分有意义的课题。笔者认为，这需要从基础化学实验室的建设入手。良好的基础化学实验室，除了满足学生理解化学基本知识、锻炼技能的要求外，还应承载学生创新意识和创新能力的培养、绿色发展理念的形成、良好职业素养的塑造。本文结合新发展理念，从实验项目、基础设施、硬件设备、室内文化、运行模式等方面对高职基础化学实验室建设进行了统筹研究。

1 建设目标

贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念，充分运用信息技术产业的成果，引入“互联网+”模式，建设成符合新发展理念的现代化基础化学实验室，满足于应用化工技术、药品生产技术、食品药品监督管理、食品营养与检测、工业分析技术、商检技术、药品服务与管理等专业高职学生基础化学知识的巩固、专业技能和创新能力的培养，牢固树立其绿色发展理念，并能资源共享，开展一些基础的社会服务。

2 建设内容及要求

2.1 实验项目的确定

实验项目的确定在实验室建设中起着至关重要的作用。实验室建设的主线应是“依据培养目标确定实验项目，依据实验项目确定基础设施、硬件设备”。

2.1.1 对应目标，三阶递进

在高职基础化学实验室建设中，基于“基础知识、专业技能、创新能力”三个层面的培养目标，如表1所示，采用“基础型实验-设计型实验-实际应用型实验”阶梯式实验安排，有利于发挥高职教育的特点和优势。通过基础型实验筑牢学生的基本操作技能，在设计型实验中提升实验设计能力和创新能力，最后加以应用，服务于实际生活。

表1 开设实验项目一览表

2.1.2 综合节约，绿色为先

在实验项目的设计与选择上，贯彻绿色发展的理念[3]，充分考虑实验安全和环境污染问题，做到综合化、无毒化、资源节约化[4]，以《食盐的制备和质量分析》实验项目为例，该实验项目选择无毒无污染的食盐为对象，综合了无机化学、有机化学、分析化学等基础化学知识，全范围操练了加热溶解、过滤、称量、溶液的配制、滴定基本操作及实验时间安排、实验设计等。综合性设计型实验项目给学生提供了较大的创造性空间，有利于学生创新精神和创新能力的培养。实验综合化是基础实验教学改革的方向，综合性实验技能训练可以缩短学生大学学习的适应期，符合培养“知识、能力、素质”综合发展的创新型人才方向[5]。

2.1.3 大赛引领，寓赛于教

将国家技能大赛赛项引入实验课堂。国家级技能大赛项目是高职人才培养、人才需求的风向标[6]。将国家技能大赛赛项纳为实验项目，充分发挥全国职业院校技能大赛示范引领作用。比如，全国职业院校技能大赛工业分析与检验赛项中“高锰酸钾标准滴定溶液的标定”和“过氧化氢含量的测定”，项目要求学生规范操作称量、溶液的配制、滴定、数据处理等技术，对实验操作要求精准到毫克级。“茶叶中重金属含量检测”项目也是已经纳入5届国家级赛项。竞赛考核范围是依据《化学检验工》国家职业标准和《化工行业分析工题库》确定的，竞赛内容依据企业岗位和职业标准而定，将这些项目纳为基础化学实验，不仅可以使学生学会设计实验，培养学生产品质量监控的意识及现场分析与处理样品的能力，高效、文明、安全的职业素养和团队协作精神，还可引导学生利用Excel等计算机软件绘图，提升信息化应用水平。

2.1.4 资源共享，学以致用

开放共享高职院校基础化学实验室公共资源，与社会生活实际相结合，开发社会服务项目，引入基础化学实验教学，学生在学习过程中学以致用，实现基础化学的产教融合。比如，设置的实验项目“水总硬度的测定”，以我校精准扶贫村自来水及井水为检测对象进行水质检测，共享学校实验资源，结合专业特色发挥了在精准扶贫中的作用；实验项目“校园土壤pH值的测定”，可为学校绿化植被条件优化提供基础数据，服务于学校园林工作。

2.2 基础设施建设

“方便适用，安全环保”是实验室布局的第一要务。通过合理布局，实现实验室功能明确分区。可采用玻璃隔断进行空间分割，既节省空间、采光节能，又可以产生良好是视觉效果。结合基础化学实验的特点、所选实验项目的要求和工业设计规范，对实验桌椅、橱柜、水、电、气进行布置，并配备通风系统、冲淋设施，确保学生在使用实验室时的安全。

具体技术要求如下：

2.2.1 实验室墙体、地面、桌椅、橱柜

实验室墙体应满足牢固、保温、防火及表面光滑平整的要求；地面采用环氧树脂自流平，耐腐蚀、耐磨损、易清洁，并且防滑；根据化学教学的要求设定实验桌椅，台面尺寸800 mm×2400 mm，选用环氧树脂纯色面板，既能绝缘、耐热、耐酸碱和耐有机溶剂腐蚀，又能有效防水、防潮、美观耐用。

2.2.2 给排水

安装总水阀控制水源及大小；下水管排布相对集中以便施工和维护。水槽、排水管道选用耐酸、碱及有机溶剂腐蚀的材质。

2.2.3 供电设施

实验用电铺设专用线路，配电导线采用铜芯线，以防止导线被腐蚀性气体损害，电源接地点要有效的接地，避免220V电源接线暴露在外，对于电源线路的布局要保持平行间距应大于30cm，从而提高用电的安全性。桌面电源开关插座等的位置远离水池[7]。

2.2.4 通风系统

设置排风换气系统，在实验室的外墙窗户下安装功率小、噪音低的换气扇，维持实验室良好的通风效果。

2.3 硬件设备建设

根据所开设的实验项目，确定硬件设备。表1开设的实验项目所需实验物品毒性低、污染少、实验废弃物易处理。在硬件设备的选型中，应坚持小型化、减量化的节约原则[8]，对照开设的项目及工位数配备仪器设备。

2.4 室内文化建设

良好的实验室室内文化可以培养学生科学严谨、遵守规章制度的职业素养，并熏陶学生的专业情怀和对专业的情感。高职创新型基础化学实验室文化建设应以实施大学生科学文化素质教育为基础，以培养学生实践能力和创新精神为核心，以提高师生综合素质、营造积极向上文化氛围为目的[9]。器物摆放上采用定置管理，保持室内外干净整洁，给人以舒适和美清新的第一印象和享受[10]。观念文化上，与学科建设和专业建设紧密结合起来，使实验室文化环境显示专业特色、学科特色，例如：实验室黑板前上方悬挂标语“细心观察 认真分析”，黑板前右边悬挂《学生实验守则》，黑板前左边悬挂《化学实验安全要求》，实验室两边柱子悬挂实验安全警示标语，实验室后墙悬挂一些简单的常见及常用挂图及元素周期表，并根据实验室承担的实验项目提供一些相关的实验教学图片、实验程序、实验操作方法等。在制度文化上，结合化学实验室的特点，建立健全规章制度，上墙内容如《化学实验室管理制度》《化学实验室实验预约准备制度》《化学仪器、药品借还制度》《化学实验室仪器损坏赔偿制度》《化学实验室三废处理办法规定》《实验室仪器设备的日常维护管理规定》《化学药品、仪器报损制度》等。

2.5 运行模式建设

2.5.1 微信公众号辅助教学

设置基础化学实验室微信公众平台作为辅助实验室管理手段，可大大提高实验室的管理水平。互联网+时代，新媒体微信公众号具有简单、便捷、精准、可持续、学生乐于接受等特点，已渗透到高校学习、生活的每一个角落，也直接影响着高校实验室的信息化建设与管理。老师可利用微信公众平台构建一系列的全天候在线实验课堂，通过语音、视频、图片或文字等多元化形式把知识信息随时送达给学生，既兼顾了课程进度，又能增强阅读性和趣味性，从常用仪器设备操作规程、化学品安全技术说明书、常见实验装置搭建、实验操作差错警示等，到最新的实验方法与技术和科研动态，让学生随时随地进行碎片化学习，与实验室课堂学习互为补充。实验管理员将实验室规章制度、实验室安排、仪器设备、场地布局以及实验室最新状况等信息图文并茂地发布在微信公众平台上，学生只要关注这个微信平台，就能直接查阅详细信息，了解到实验室最新最全的情况和动态。化学实验室安全一直是公众关注的焦点，开展实验室安全知识宣传、安全设施使用、事故案例分析和安全文化建设，通过微信平台，学生时时保持实验安全的警惕性，达到更好的安全教育目的。

2.5.2 集中训练与开放教学相结合

以学生为中心，以自我训练为主线，集中训练与开放式教学相结合，统筹安排实验室使用时间，开放式教学在规定开放时间进行。集中训练主要针对于课程教学的实践环节，开放式教学则主要针对以下几种情况:(1)实验基础比较差的学生在实验室里反复训练基本操作技能；(2)实验教学中没有弄懂或实验失败的学生利用实验室开放时间重做实验；(3)想改进实验方法的学生在实验室开放时间对改进的实验方法进行验证；(4)学生提出实验方法，提供药品仪器清单，经教师审核后，想自己动手做的新实验[11]。

3 结语

本研究注重绿色环保、开放共享，符合国家发展理念；在培养知识技能的同时，注重职业素养的培养；并利用信息技术的优势提升基础化学实验的安全性和趣味性。建成后的创新型基础化学实验室硬件上可满足生化类相关专业的无机化学、有机化学、分析化学等课程的实践教学，为生化类学生开展职业技能培训和鉴定、职业技能大赛提供训练平台。三阶式实验安排、集中与开放相结合的教学模式，能有效提升学生实践创新能力和社会服务能力。借助实验室文化，实现文化熏陶及规则意识培养，让绿色发展理念扎根学生脑海，全面提升学生的职业素养。