基于世界技能大赛技术标准的化学实验室技术项目竞赛选手专业技能训练机制构建
2023-02-04贺攀科王振峰龚玉印
□贺攀科 王振峰 龚玉印
本文从世界技能大赛技术标准作为切入口,立足于化学实验室技术项目竞赛选手的专业技能训练机制研究,根据河南化工技师学院在选手专业技能训练方面的实践,探讨世界技能大赛化学实验室技术项目对选手的能力素质要求和选手专业技能训练机制。
一、引言
世界技能大赛(简称世赛)是当今世界上规格最高、参加国家和地区最多、覆盖面最广、影响最大的全球性技能比赛,有“技能奥林匹克”之称。参加世界技能大赛带动了我国参赛选手技能水平的提升,也使世界技能大赛参赛项目培训基地收获了诸多技能人才培训的经验和成果,积累了技能人才培养的国际标准和经验,对我国职业院校对接世界技能标准开展职业培训、提升技能培训质量、促进我国现代职业教育体系建设,具有重要的借鉴与启示意义。
2019 年第45 届俄罗斯喀山世赛新增设了“化学实验室技术”项目,这对于中国职业教育分析测试技术的教育工作者来说无疑是一个积极信号,意味着今后国内的分析测试技术人员有机会在世界大赛这个大舞台上进行更高水平的交流,同时对我国分析测试技术人才的培训也有着积极的意义。2022年世赛特别赛我国选手来自河南化工技师学院的姜雨荷获得了该项目的金牌,实现了我国在这个项目上金牌零的突破。
根据世界技能组织公布的技术说明,化学实验室技术项目理论知识要求强,包括的方法和内容广泛全面,对选手的理论水平与操作技能的要求更高,这与国内相类似项目的竞赛要求有很大区别,而且关于“化学实验室技术”赛项的选手专业训练机制国内还没有相关的研究报告。笔者总结回顾了自2019 年世赛选拔备战的过程,期望通过研究,探索出一套世赛化学实验室技术项目竞赛选手的专业技能训练机制,以指导世赛化学实验室技术项目和其他分析测试类技能竞赛的备战,取得优异的成绩。
二、世界技能大赛化学实验室技术项目选手技能素质要求
根据世界技能组织公布的《世界技能大赛职业技术标准》(WSOS),世赛化学实验室技术项目要求选手能够进行实验室分析、化学测试测量来确定化合物的性质、构成和其中化学物质的含量,能够进行分析结果的报告和处理;要求选手能确定最优的工具和方法,采用现代化学和物理化学的方法进行定性和定量分析,在比赛的过程中,选手应该有条理、系统化的工作,应遵守卫生和清洁的要求,以及职业安全和健康标准的要求。
(一)工作组织和管理
选手要了解企业的环境,包括个人工作岗位性质、职业道德要求和岗位工作行为规范,了解工作规划、时间计划、组织和完成工作的相关原则,选手还需要了解和化学相关物质的安全处置或循环回收的原理和方法。在技能方面,选手应能始终保证个人健康和安全,包括穿戴个人防护服和设备,要求选手能按照相关规定、规范、质量、安全和环境标准进行工作,自觉遵守风险管理系统的各项规定,能维护良好的实验室秩序和卫生,要能够开发特定的工作目标和计划,设定目标和指标并完成工作。
(二)通讯和人际沟通技巧
选手要了解人际交往的原则,能使用信息技术、管理信息系统和化学环境下的数据库。选手应能建立和维持相应的人际关系,具备在正式场合和非正式场合的沟通技能,能使用实验室信息和管理系统,能从所有相关资源中获取信息,并能根据需要引用信息,使用各种文字和图形向他人传递信息。
(三)技巧、步骤和方法
选手要了解有关化学结构和相关的无机化学基础、重要的物质和合成物的化学知识,以及分析方法、实验技术和科学实验的原理。应能使用适当的科学技术技巧、步骤和方法,进行实验室任务的相关准备;能使用指定的仪器和实验室设备;能使用特定的实验装置、分析方法完成实验室任务。
(四)数据处理和保留记录
选手需要了解实验室关于保留记录、可追溯性和机密性的相关规定。应能对实验室工作进行记录,包括使用给定的记录模板、运用计算机信息技术和统计方法;能书写技术报告,有效地认识错误和不足之处。
(五)分析、解读和评估
选手要了解质量管理的原则、生产过程中质量管理的应用;选手能够分析、解读和评估数据,使用适当的计算、统计方法,对问题进行求解;能在工作角色职责范围内独立开展工作,能通过分析基本原理、推论或结果,确定实验室任务的分析测量结果。
(六)应用科学的方法解决问题
选手需要了解运用科学原理和方法解决问题的原理和应用方法,能识别和察觉可能出现的问题或干扰性问题,能应用适当的科学方法,识别原因并找到解决的方法,能应用创造性思维和问题求解,挑战假设、创造,基于现有的观点提出新的提议。
(七)应用化学发展的趋势
选手需要了解跨学科的科学规律,要能安装试运行和测试实验室自动化系统,开发简单的程序,维护和保养实验室自动化系统和设施。
三、世界技能大赛化学实验室技术项目选手专业训练机制
技能是顺利完成某种任务的一种动作活动方式或心智活动方式,它是通过训练而获得的。动作活动方式我们称为操作技能,是在长期的实践训练中形成的,所以各个参赛院校都把实践训练作为重点,配备最好的指导教师,利用最好的仪器设备,创造最佳的操作环境,安排较长的训练时间,但训练的效果差异很大,最根本的还是在于训练方法上的问题。
由世赛化学实验室技术项目选手的素质要求可以看出,世赛化学实验室技术项目不是简单考查选手的专业技能和理论知识,它对选手的综合职业能力有着更高的要求。笔者认为,其考核的重点在于分析测试相关岗位技术人员必备的专业技术和职业素养,因此,该项目在考核项目设置的难度、广度上更高。世赛选手的专业素养要均衡全面,强调整体过程的规范性,同时选手要具有全面的分析测试相关专业的整体理论基础。基于此,我们在实践过程中,提出了专业技能“夯实基础-拓展综合-全仿真模拟”的三段渐进式专业技能训练模式,取得了良好的效果。
(一)全面系统夯实选手的基础理论与基本操作技能
全面、系统的基础理论是选手正确理解竞赛题目、解决赛场上出现异常问题的支撑。在基础训练阶段,指导教师和选手需要根据《职业技能标准》共同研究,分解该项目所需要的核心专业知识,并对其进行梳理、归纳和总结。同时,把化学实验室技术项目的操作技能进行分解,把复杂的技能操作分解为一个个单元操作,并且为每一个单元操作建立相应的操作规范与考核要求。基础训练就从这些基础理论知识和基本单元操作开始入手。基础训练的主要训练目标有以下几点:让选手了解和理解工作计划、时间计划、组织和完成计划的相关原则;了解和理解相关物质的废弃物安全处置方法;始终保证个人健康和安全,知道如何正确穿戴个人防护设备;能够预估完成工作所需要的时间、资源和所需的材料,同时能开发工作目标和计划;能够使用指定的仪器和实验室设备,包括必要的校准;能够正确使用酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、重量分析、紫外可见分光光度分析等方法;能正确熟练使用有机合成中常用设备器皿;了解和理解有机合成条件优化实验;能够正确熟练操作清洗和分离富集操作,如过滤、萃取、蒸发、蒸馏等基本操作;能够正确处理分析数据、书写技术报告、呈现实验室分析结果;锻炼选手的体能、心理素质、意志力,使其适应世界技能大赛的要求。
(二)在扎实的基础理论和基础操作条件下,提升技能,拓展选手的综合职业能力
世赛考查的不仅仅是单一的技能和知识,而是选手运用这些技能和知识去解决问题的能力。指导教师要根据训练的目标和要求科学合理地制定训练项目,将理论知识考核和技能操作考核有机地融合在训练项目中。在训练过程中可以采取录像回看、讲解演示、手指口述以及分组对抗等方法,同时鼓励选手勇于面对困难和问题,要敢于主动解决出现的异常问题,并及时归纳总结这些问题。同时,在训练过程中要根据具体训练的情况,多种训练方法相结合。一般日常训练,指导教师需要紧贴辅导,也就是现场辅导,观察选手训练的全过程,对选手的工作安排、实验节奏及操作规划性进行观察,只有这样才能在选手出现问题时对选手做出正确的判断。而复盘总结时,可以采用空气流程训练,选手对照着试题,讲述现场操作时的整个过程,从准备实验到实验结束每一步的处理过程,以便让指导教师充分了解选手对题目的理解,把握选手心理状态的变化。
技能拓展综合训练阶段的主要训练目标有:通过训练,选手能够做到“合理、规范、快速、协调”,提高作业速度,保证在要求的时间内完成所有项目;通过训练,选手能够正确合理地制订分析方案,并能适时地根据赛场情况进行调整;通过训练,选手能按照实际生产的要求和规范操作仪器设备,体现每个操作娴熟到位的真实感;通过训练,选手的适应能力和应变能力得到加强,能灵活处理实际操作过程中出现的各类突发情况;通过训练,选手能在赛场上合理地驾驭比赛节奏、分配比赛用时;通过训练,选手在体能上得到增强,同时能够自我进行心理调节,以适应大赛的要求。
(三)全仿真模拟训练,提高选手赛场的应变能力
在真实的赛场上,选手的操作与心理状态总是与日常训练中的表现有很大区别,也很容易出现一些令人意想不到的问题。通过全仿真模拟训练,营造真实的竞赛环境,考查选手的赛场应变能力、综合运用知识解决问题的能力。通过训练来培养选手综合分析能力、现场分析问题解决问题的能力,尽可能地将选手训练中存在的不足和缺点加以暴露,同时也进一步增强了选手的自信心和心理调控能力。在全仿真模拟训练中,盲题考核是锻炼选手综合能力的重要手段。
世赛选手的训练是一个系统性工程,单靠赛前两三个月的突击是达不到优秀选手要求的,因此,在日常的训练方法上还要注意以下几点。
1.系统训练。世赛大多数情况下以盲题考核为主,即便是全国职业技能大赛也是提前1 个月公布竞赛技术文件。选手无法长时间进行有针对性的训练,这就对选手的基本操作技能要求更高。以化学滴定分析为例,笔者根据集训选手的具体情况,首先对计量器皿的规范使用进行了相当长时间的系统训练。把整个计量器皿的使用进行了归纳、分解,并制定了每一个单项操作的基本技能要求和评价标准。每个单项操作均进行多次严格考核,做到单项技能操作的精益求精,既锻炼了学生的基本技能操作,又锻炼了学生的心理状态。系统训练不仅在基本操作方面,而且也表现在具体分析方法的训练上。通过系统训练使选手的理论知识和技能系统化而非片断化,在很大程度上提高了选手整体的理论水平和技能水平。
2.加强选手分析问题、解决问题的能力。从训练开始,就强化选手对理论知识的学习,并且强化选手理论指导实际操作的能力。在碰到问题的总结中,有意识引导选手运用相关的理论知识去进行分析,培养选手分析问题、解决问题的能力。
3.时间训练。根据世赛的情况,时间是该项目考核的关键,能够按时顺利完成操作和报告,就能在比赛中胜出。所以在日常的训练中,注重选手对时间的自我管理和调控。
4.心理训练、体能训练与专业技能训练相辅相成。世界技能大赛除了是一个专业技能水平的比拼,同时也是选手心理素质、体能素质的比拼。选手不仅要具备过硬的专业技能水平,同时也要有良好的心理素质和体能才能胜出。
总之,世界技能大赛选手的专业技能训练是一项综合性、系统性、科学性很强的训练工程,涉及的因素很多,而且不断变化发展,但只要我们积极探索,善于思考与总结,一定能够找到一条适合自身选手的训练模式和训练方法,从而提高训练质量,以期在各类职业技能竞赛中取得优异成绩,为以赛代改、以赛促教,推动我国职业技能人才的培养做出贡献。