世界技能大赛促进制药专业应用型技能人才培养改革

龚乃超 杨文婷 杨立 徐文广 乐薇 刘瑶 吴凡 柯斌清

关键词：世界技能大赛；化学实验室技术；人才培养

世界技能大赛化学实验室技术项目主要利用现代化学和物理化学技术对各类天然或合成材料进行定性及定量检测，是保障大部分工厂产品质量的基础。化学实验室技术在企业生产中涉及许多环节，包括原材料的特性、生产过程中间质量控制、产品最终的质量保证等，是不可缺少的。

化学实验室技术人员应能在相应的岗位完成产品质量分析、一般物质的合成与化学测试、实验室组织与管理、安全预防与环保等工作，适合在企业质量控制部门、研究和开发部门的化学实验室或在不同行业的工厂环境部门工作，涉及化工、生物、制药、石油、建筑材料、油漆和涂料、高分子材料、国防等行业。

以赛促学、以赛促教一向是强调提高学生知识与技能应用能力的重要教学方法。当前，为响应我国从“制造大国”转向“制造强国”的号召，民办院校日益加大对世界技能大赛的关注力度，期望从世界技能大赛中总结经验并获得教育改革方向。

1 世界技能大赛化学实验室技术项目考核内容和标准规范

世界技能大赛每两年举办一届，由各省选拔优秀选手参加全国选拔赛，取前10名选手进入国家队，最终选出1名选手代表国家参加世界技能大赛化学实验室技术项目。

1.1 世界技能大赛化学实验室技术项目考核内容

化学实验室技术项目全国选拔赛考核范围和内容与世赛考核范围及内容一致，全国选拔赛试题由该赛项专家组制定，赛题的设置原则一般会结合上一届世界技能大赛化学实验室技术项目竞赛考核范围和内容，再结合我国的实际情况进行部分调整。考核内容包括化学分析（试剂配制、滴定分析等）、仪器分析（电子分析天平、pH计、分光光度计、气相色谱仪、液相色谱仪、原子吸收光谱仪等）、有機合成、实验报告撰写4项内容，考核选手的无机化学、分析化学、物理化学和有机化学等实验技能[1]。

1.2 世界技能大赛化学实验室技术项目标准规范

世界技能大赛化学实验室技术项目技术标准内容包含5个部分[2]。（1）HSE及实验室组织与管理，指的是健康（Health）、安全（Safety）和环境（Environment）三位一体的实验室组织与管理，考察选手的自身安全防护、工作场地组织管理以及废液、废固、废弃物处理等能力。（2）实验技能，包含样品称量、试剂配制、装置搭建、仪器使用、样品测定、产品制备、规范操作等内容，全面考察选手的化学实验技能。（3）实验结果，通过考察标准曲线线性关系，结果精密度、准确度，产品产量、产率、纯度等指标以评价实验结果。（4）实验报告，考察药品试剂、环境保护HSE应用知识、实验原理、实验过程记录和数据处理、实验结论等内容。（5）化学专业英语，国际赛场上的选手应具有较高的专业英语水平来阅读英文试题和撰写英文实验报告。

2 世界技能大赛促进制药专业应用型技能人才培养的探索

2.1 实验教学内容改革

在基础实验课程教学中，除了部分经典的验证性实验外，还会引入部分综合性实验。传统基础实验课内容多为验证式实验，学生在实验过程中基本只是按照教师讲解的内容和实验步骤一一完成实验，思考较少。化学实验技能水平的高低不仅体现在基本技能操作上，合格的化学实验员必须具有一定的理论知识基础和实验设计能力，在不同的情况下能设计有针对性的实验方案，分析并解决实验过程中遇到的问题。

世界技能大赛试题是生物制药专业建设及人才培养的重要教学资源。教师将符合世界技能大赛标准的实验项目引入实验课程中[3]，学生组建项目小组，通过团队协作完成难度较大的实验项目，区别于验证性实验，资料查找、方案设计、试剂配制等任务全部由学生独立完成。在实验项目完成过程中，同组成员互相学习、取长补短，将理论与实践相结合，提高学生的创新能力和团队协作能力。经过项目训练后，学生对世界技能大赛及其技术标准更加了解，产生了参加世界技能大赛的兴趣。

武汉工商学院生物制药专业结合世界技能大赛化学实验室技术项目的考核内容与形式，以世界技能大赛反映的世界先进技能技术为导向，对课程教学内容进行对标改革，一方面提高教学内容的深度和广度，注意开拓学生视野，帮助学生构建更为完善的化学理论知识体系，将“四大化学”融会贯通；另一方面，武汉工商学院生物制药专业建立“生物制药、食品质量工程学科群”，推动生物制药、化学制药、生物工程、食品质量工程学科发展，着力使实验教学内容与世界技能大赛完成接轨，参考世界技能大赛考核项目和内容开发综合型的实训课程，开设了“制剂技术综合实训”“生物制药工程技术实训”“生物工程下游技术实训”“天然药物制备工程综合实训”“酶工程技术实训”“药品质量检测技术实训”“发酵工程实训”等特色实训课程[4]，学生独立自主完成实验项目，考察学生的化学理论知识、实验方案设计、实验技能、论文撰写等能力，进一步强化学生的实验能力和应用能力。

2.2 实验教学方式改革

在开办化学、制药等专业的院校中，普遍存在高端仪器设备配备不足的情况，在“仪器分析”等实验教学中，通常多人共用一台仪器，实验过程大多由多名学生共同完成，独立完成的仅有一次进样操作，导致实验报告趋于雷同，学生在实验中的体验感和参与感降低，后期独立使用仪器时无所适从，难以达到掌握实验仪器使用方法的目的，无法达到世界技能大赛要求。

世界技能大赛化学实验室技术项目要求选手掌握分析仪器的操作方法和分析方法，能独立操作分析仪器完成试题内容并得出分析结果。武汉工商学院生物制药专业积极与实习基地检测企业开展校企战略合作，将部分实验教学内容转移到企业进行[5]，由行业一线实验员为学生进行分析仪器的实验教学，让每位学生都能独立完成各种仪器的实践操作，将学生分析仪器操作能力的培养做细做实。将实验教学融入企业日常检测工作中，基于构思、设计、实现、运作（Conceive-Design-Implement-Operate，CDIO）的“案例教学+小组合作学习”模式，将学生分成若干小组，以企业真实项目驱动，将项目任务分配到各小组，在企业导师的指导下，小组通过分工协作的方式完成方案设计、试剂配制、材料预处理、分析检测、数据分析、总结报告等任务。学生充分参与构思、设计、实施、运作等过程，能在课程中获得知识、能力和素质的一体化锻炼。将企业真实项目运用于实践教学，不仅能培养学生的实验技能和应变能力，更全方位提高了学生的专业素质能力和团队协作能力。

武汉工商学院生物制药专业对标世界技能大赛技术标准，完善“四大化学”实验课程的线上内容建设，实验课程实行线上线下混合式教学。课前，学生在线上完成实验原理等理论知识学习并完成学习任务，学习情况反馈到实验课堂教学中。线下实验以“案例”“问题”等模块的讨论、答疑导入实验目的和内容，教师对重难点知识和注意事项进行整合讲解，然后学生开展实验、完成实验报告。课后，学生完成线上作业和知识拓展，并上传实验现象、数据、结果，针对异常现象和结果进行线上交流讨论，举一反三，加强对实验知识的理解与应用。相比传统教学模式，线上线下混合式教学将课堂还给学生，充分发挥学生的主观能动性。资源丰富、形式多样的线上教学模式更能帮助学生做好实验预习工作。在线下实验中，学生能更快地进入状态，不熟悉的实验操作可以随时查看线上操作视频，既能提高实验课堂教学效率，又能让学生更容易掌握规范的实验操作技能。

此外，教师还应积极开发虚拟仿真实验，将传统教学模式与虚拟仿真、在线教学进行有机结合，拓展实验教学的深度和广度，提高实验教学实效，节约设备使用成本、提高实验课堂效率，为学生更好地学习实验技能奠定坚实的基础。在传统理论教学的基础上，教师应利用虚拟仿真软件、多媒体技术以及网络通信平台，构建具有高度真实感、直观性和精确性的虚拟仿真实验教学平台，这是对专业实验教学的有益补充和创新。课前课后，学生可以通过虚拟仿真实验体验实验过程，游戏性的虚拟仿真实验代入感强，更能激发学生的学习兴趣，强化实验效果，提高实验教学质量。

2.3 实验教学考核评价体系改革

世界技能大赛实质上是一个具体的化学专业知识与技能应用情境，这一情境具有高度不确定性和紧张活跃的氛围。教师应参考世界技能大赛形式和考核评价方式，建立世赛标准、普适性强的考核评价体系。考评体系借鉴和吸收世界技能大赛测评的先进理念和方法，以结果为导向，符合本校本专业的教学实际。随着人才培养模式从“以教学为中心”向“以学习为中心”转变，与之相应的考评体系也有必要向“以成果为导向”转变。世界技能大赛考评是以选手的最终比赛结果为导向，人才培养可以此为借鉴，构建以学生学习结果为导向的考评体系。

在世界技能大赛中，过程与结果同样重要，将世界技能大赛的考核评价机制运用于实验教学中，可采取小组教学方式，将行政班分为多个小组，每个小组配备1名实验教师，先由教师讲解演示，再由学生独立实验，教师根据实验内容定制的主观、客观测量点评价学生的操作技能、实验结果和报告撰写能力，实验结束后及时向学生反馈实验操作中的各种问题，让学生正确认识自己的实验效果，不断改进，精益求精。在实验教学中，教师同步考查学生的实验技能应用能力、应变能力、创新思维能力、化学专业分析问题及解决问题的能力。

2.4 建设金牌教练师资队伍

世赛标准和要求不仅包含实践操作能力，还涉及专业理论知识基础、技术创新能力、个人职业素养等方面，教练师资队伍只有具备高水平的综合素质，才能胜任选手的指导工作[6]。

师资力量是专业发展的决定因素，专业理论扎实、实践经验丰富且具有竞赛研究、技术攻关、选手训练、课程转化、教学培训等综合能力的金牌教练不仅要在竞赛指导上独当一面，还要能将世界技能大赛的经验成果转化到理论和实践教学中，促进专业的建设和发展。

世界技能大赛化学实验室技术项目是新增项目，可参考信息较少，教练们缺乏实战经验，学校应邀请世赛专家到校对教练进行指导培训、传授经验；选派教练团队骨干到省级、国家级基地参观交流，学习世界技能大赛先进的训练方式、管理经验和考核方法，取长补短；鼓励各项目教练积极参加世界技能大赛等各级赛事，对选手的技能水平、应变能力、心理调控形成更直观准确的认识，为日后赛事积累大量一手资料，大大提高专业技能和实验教学水平，使学生的实验操作更加规范；加强世界技能大赛成果转化奖励，激励教练研究世赛文件和试题，对标世界技能大赛和全国选拔赛技术标准，将世赛成果转化到实验教学中，推进专业建设；鼓励教师参与企业实践和出国访问交流，深入一线和行业前沿了解生物制药的学术动态，学习行业的新技术、新方法，夯实理论基础，拓宽知识面，提高学术和技能水平，推进双师型师资队伍建设。

2.5 建立竞赛梯队体系

世界技能大赛化学实验室技术项目要求选手具备系统的化学知识和专业英语知识、全面规范的化学实验技能、达标的实验结果以及实验室管理能力等，培养一位合格的世赛选手非一日之功，而是一个长期培养和成长的过程[7]。

世界技能大赛每两年举办一次，为了实现世赛工作的可持续发展，学校从一年级学生中挑选符合参赛条件、愿意全身心投入世赛工作的学生组建竞赛队。首先，对竞赛队成员实验技能进行初级培训，多方面了解学生的能力素质，参考考核成绩和专业教师意见，选拔5人进行1年期的集训。其次，制定全面详细的两年期集训计划，涉及化学理论知识、专业英语知识、实验方案设计、实验技能、仪器操作、应变能力、心理素质等，进行实验技能强化培训，提高实验技能的广度和深度，深度发掘学生的综合能力素质，后期通过走训、友谊赛的形式考核学生的竞技状态和抗压能力，经过多轮次考核淘汰确定参赛选手。

以赛促教，教赛相长，学校可以通过世界技能大赛成果推进人才培养改革，培养实验技能型人才。除了世界技能大赛，还有各种化学、生物学科的省级、国家级比赛，学生在各种学科技能競赛的磨炼下不断提升专业能力，为专业建设作贡献。

3 结语

化学实验室技术项目是第45届世界技能大赛新增项目，为相关专业院校提供了更广阔的竞技平台，对学生的化学实验技能和院校技能教育提出了更高的要求。基于世界技能大赛的理念和标准，学校进行人才培养改革，优化实验教学内容、教学方式和考核方式，开设特色实训课程，建立金牌教练师资队伍和竞赛梯队体系，推进专业的建设和发展。