【摘要】仪器分析作为化学、医药、食品、环境等专业的基础核心课程之一，教学内容涉及广泛，实验方法复杂。通过分析实验教学的特点，针对实验课程传统教学方法存在的弊端进行改革，构建在职业技能大赛引领下实验训练、理论理解和技能提升三位一体的四层递进式实验课程新的教学模式，注重技能大赛对课程教学标准、教学内容以及学生评价等方面的促进作用，从而提升学生对实验技能和方法在实际检测中的应用能力。
【关键词】仪器分析实验；技能大赛；教学改革
仪器分析是分析化学的一个重要组成部分，是通过应用不同的分析仪器、选用不同的仪器、不同的分析方法进行实验的一门技术。因此要求学生在掌握仪器的原理、操作等前提下，根据分析对象的性质、实验条件选择最合适的仪器及分析方法，以正确的操作完成测试并出具检测报告。整个理论知识的应用、基础实验技能的运用均是在实验课程中体现的，因此，实验课程对学生理论知识的理解、操作技能的掌握等能力的培养起着举足轻重的作用[1,2]。基于实验课程的重要性，我们对高职仪器分析实验教学过程进行了研究和探索，对实验教学模式和方法进行了改革，使实验的教学满足当前学习的需要以及未来持续发展潜力的要求。
1现阶段实验课程教学情况分析
1.1课程教学内容特点
仪器分析所涉及的知识内容复杂多元，它是将物理、化学、电子技术等学科知识进行综合应用。例如光谱分析所涉及的最基本的紫外-可见分光光度法，从方法原理上需要将“波粒二象性”、“分子轨道理论”与物质对能量的吸收联系起来理解，而方法运用上则需要了解仪器构造，能够从光路、电路上理解仪器的运行，实验时又能够根据仪器的测定范围合理的设计实验等。因此，真正的“会用”仪器需要知识融会贯通，操作随机应变。仪器分析所涉及的仪器种类繁多，每种仪器方法都是一个独立的知识体系，其基本原理复杂抽象，仪器构造组成、使用操作及应用范围也各不相同，测定数据的分析处理方法也多种多样，因此理解掌握起来难度相对较大。
1.2学生学习情况分析
与本科院校学生相比，高职学生的学习特点十分鲜明：学习能力不足，理论基础知识掌握相对薄弱，逻辑思维能力不强，对理论知识的接受力和理解力不高；且高职学生普遍的缺乏学习的积极性和主动性，独立自主的学习能力不强。同时，近几年高职招生难度增大，为了维持生源，单独招生、文理兼收等一些招生政策的实施使得学生整体素质不断下降[3]。学生化学基础参差不齐、整体素质不断下降，在很大程度上造成了教学难度的增大。学生对仪器分析的理论知识掌握不够到位，就会影响学生对仪器操作的掌握。
1.3教学条件客观限制
由于仪器分析课程内容和学时的不匹配要求老师和学生要在有限的课时中完成仪器基本操作和应用的教学指导和学习掌握。同时，由于仪器设备价格昂贵，教学资源往往不足，这使得实验教学必须分组完成，学生的动手机会就大大缩水。另外，由于理论和实验课程教学相对独立，导致理论与实践教学不能很好的相互衔接，从而影响整个学习效果。显然这些问题的存在，在一定程度上限制了高素质技能型人才的正确培养，面对这些确实存在的问题，对仪器分析实验的改革在一定程度上来说是必须的。
2职业技能大赛在课程教学中的作用
全国职业院校技能大赛作为我国职业教育特有的一项全国性学生竞赛活动，大赛不仅成为向社会展示教学效果的平台，也是衡量教学质量的重要手段之一。通过技能大赛对提升人才培养质量、激发学生学习热情以及提高学生实践技能都有重要的促进作用[4-6]。“工业分析与检验”赛项作为全国石油、化工、环保、医药、卫生等系统中高职学院学生参与程度最大的一项赛项，得到了全国各相关学校的积极参与[7,8]。大赛的竞赛内容引用了行业发展最基础、最广泛的技术和标准，具有显著的示范性教学的作用[9,10]。另外，技能大赛的评委多是来自企业的高级技术管理人员等，通过参与比赛可以了解到教学内容与企业岗位要求之间的差距，进而更加明确教学目的，进一步完善教学内容，对提升人才培养质量大有益处。技能大赛为学生搭建起了展示自我综合素质的最佳舞台，为学生提供了进入优秀企业、免试推荐就读本科的的机会[11]。这些技能大赛特有的优势足以激发学生的学习兴趣，使得他们具有更大的热情投入到学习中。在主动性较强的学习氛围下，学生们所学习的理论知识更加扎实，实践操作技能不断提高。鉴于技能大赛的内在价值和在教学中的积极作用，同时结合仪器分析实验课程的情况，我们着眼于专业技能教学质量的提升，对仪器分析实验课程进行了新的体系构建，对教学内容、教学方法及教学标准等方面开展了一系列的改革和创新，以提高技能人才培养质量。
3仪器分析实验课程的改革创新举措
3.1对实验内容进行革新，建立新的实验教学模式
“工业分析与检验”赛项中仪器分析的考察内容不仅包括基本实验操作，还包括仪器规范使用、数据正确处理等。根据技能大赛对学生能力的要求，结合高职学生喜欢动手、感性认识强于理性认识的学习特点，遵循学生的接受规律设计实验，将仪器分析实验内容进行了改革，选择一些具有代表性、有助于学生理论理解、技能提升的实验项目并进行分层设计：基础现象实验—理论验证实验—技能提升实验—综合考核实验，构建出以职业技能大赛引领下实验训练、理论理解和技能提升三位一体的四层递进式实验课程新的教学模式。3.1.1基础现象实验—呈现—重操作仪器分析中存在许多通过实验现象揭示理论知识的经典内容，例如：溶液颜色与光照射之间的关系，铁与邻菲啰啉的显色反应，茨维特发现的色谱现象等实验，均可以作为基础性实验引入课堂。基础现象实验对学生来说难度不大但却是重要的基础。通过这些实验，一方面可以教会学生正确规范的实验操作和仪器使用，另一方面，也可以通过实验引出某些理论内容，以激发学生理论课程的学习兴趣。3.1.2理论验证实验—发现—重理解通过多年的教学发现，学生对于仪器分析的许多理论知识并不能很好的理解和掌握。因此，在新的实验体系中，加入一些对理论难点进行解释的实验项目，例如：显色反应条件对吸光度的影响，物质结构以及实验溶剂对吸收曲线的影响，色谱中流动相的比例、流速变化和柱温变化对实验结果的影响等。通过学生对实验结果的总结和分析就可以验证理论课上的知识难点，借以提高学生对理论知识的掌握，也为后期学生能够自主设计实验方案提供理论支持。3.1.3技能提升实验—强化—重应用在基础实验的基础上，选择一些与实际生产及日常生活比较贴近的应用型实验，如阿司匹林肠溶片含量测定，可乐中咖啡因含量测定，白酒成分的分析等。通过这些实验教会学生实验设计的思路，内容涵盖样品的制备、实验试剂和仪器的准备、实验情况的总结思考以及结果计算和评价。将学生以往的知识进行汇聚应用，通过融会贯通以达到学生技能水平的有效提升。3.1.4综合考核实验—提升—重应变通过上述三种实验的培养，学生已经具备了良好的操作能力和初步的思考能力，在此基础上选择一两个类似于技能大赛竞赛内容的典型分析项目作为考核实验，整个过程注重理论指导实践能力的培养。通过综合实验，能进一步加强了学生对于基本原理的掌握应用，同时也锻炼了学生科学思维，独立分析和解决问题的能力。通过“呈现、发现、强化、提升”四层递进式教学的合理安排，学生的技能水平有序提升，同时还能与理论教学、大赛选拔相互促进，达到理论、实践、竞赛的完美融合。
3.2对技能大赛进行剖析，建立新的教学标准和评价机制
技能大赛的评分标准是依据《化学检验工》国家职业标准设定的，考核内容是对职业内涵、技能规范和技能考核要求的全方位解读。因此，将大赛项目承载的技术规范、岗位要求反馈到教学环节，作为仪器分析实验课程教学标准的重要参考，将教学标准细化量化，并依照技能大赛的要求订制实验项目的教学标准，规范教师的教学过程，从而使教学质量得到保障。教学标准一方面可以为教师的教学过程提供有力的依据，同时也可以成为学生学习过程中的指导标准。在教学实施的过程中，根据实验的具体内容和实验的侧重点选择对应项目对学生的实验过程和结果进行评价。例如，在基础现象和理论验证实验中重点考核学生的实验过程，即对操作规范和实验习惯进行评价。而在技能提升和综合考核实验中则重点对实验结果进行评价，即实验的精密度和准确性考核。同时根据实际情况可灵活加入学习态度，团结协作，安全操作等内容作为考核项目，在培养学生技能水平的同时也注重学生的专业素养的提升。
3.3以技能大赛的职业能力和素养为目标，改革教学方法
不管是在技能大赛的赛场上还是今后企业的工作岗位上，完成实验项目的主体始终是学生，仅仅学会仪器操作、了解实验过程是无法在技能大赛的紧张气氛中应对自如的，也远远无法胜任企业岗位的。因此，在教学过程中应充分调动学生的主动性，根据学生的实际情况进行教学设计，强调教师主导下的知识传递与以学生为主体的自主探究学习相结合，以达到更好的教学效果。因此，我们可以模拟技能大赛的竞赛过程，从以下几个方面着手对教学方法进行改革：3.3.1由演示变展示在传统的教学方法下，一堂实验课要达到良好的教学效果需要实验前的预习准备和实验中的操作指导以及实验后的总结反馈这三个环节充分配合，但现阶段学生的主动性大大下降，实验前后预习和复习的效果并不理想，多数学生都是处于课堂上“等老师”的状态。基于这种情况，我们将课堂教学内容进行调整：除基础现象实验外，把原来的“老师先讲授演示后学生操作练习”的方式转变为“全程学生展示”的方式。老师不再讲解，学生到了实验室就开始动手实验，整个实验过程就类似技能大赛的竞赛过程，学生通过按照拟定的实验步骤独立操作，仔细观察实验现象，边实验、边思考、边记录，达到感性认识的充分到位，充分体现学生的主体地位。3.3.2抓住细节做文章在学生自主实验的过程中，教师被充分的解放了出来，从而有更多精力发挥教师的主导作用。时刻观察学生的操作过程，注重细节的指导和考核。由于减少了教师讲授部分而增加的实验时间则可对实验中出现的问题进行验证性实验，真正教会学生遇见问题、分析问题、解决问题的能力，从而使学生具有更加深刻的感性认识。同时，教师还要对学生阶段性实验结果进行检查和指导，总结学生实验过程中出现的共性问题并及时完成现场反馈，把感性认识提高到理性思维阶段。整个实验过程中教师用技能大赛的标准指导和要求学生，对学生出现的错误及时纠正，优秀的表现也表扬鼓励，以时时处处激励学生的斗志，增强学生的信心。
3.4教师参与大赛、进入企业学经验学技巧，实现教学时时更新
实验实训课程是高素质技能型的人才的培养的阵地，而教师则是人才培养的核心力量。技能大赛从表面上看反映的是参赛学生的能力素质，但深层次反映的是专业教师的教学理念、教学经验、教学方法和技能水平[12,13]。因此，要提高人才培养质量，就需要教师本身也要不断学习，提高自身的专业能力和水平。通过指导学生备战，教师也会进一步明确教学目的并不断研究改进；在参与大赛的过程中与企业和同行交流学习，教师的专业能力、教学水平也会有长足进步。
3.5共享教学资源，建立开放型的实验室，实现学与创同步
在改革课堂教学的同时，不断强调整个教学以学生为主体、教师为主导的共同作用来完成。课下利用网络发布任务，以微课、操作视频、仿真软件等多种现代化的教学资源翻转课堂，充分调动学生的主动性，巩固基础知识的掌握。同时，开放实验室，鼓励学生主动走进实验室，利用空余时间参与到教师的科研工作中，在这个过程中把学习知识、应用知识、探索发现和仪器方法结合起来，既得到了“微科研”的体验，也达到了学习知识、提高素质、增长才干的目的。
4结束语
高素质技术技能型人才的培养，需要教育从重视知识转变到重视技能，需要强调学生将学科知识转化为职业技能，而技能大赛正是促进这种转变的催化剂。将技能大赛作为促进教学质量提升的契机，按照上述的改革思路，我们在仪器分析实验课程的教学过程中进行了初步的探索和尝试，获得了学生的欢迎并体现出了良好的教学效果，在期末的评价结果中显示，大部分学生对这种教学模式和方法都表示喜欢，也觉得自己得到了更多的锻炼、实验水平有了更大的进步。整个教学的被动局面得到了扭转，学生学习的动力和积极性有了很大的提高，在整个实验中能够主动发现问题、解决问题，也增强了学生的自信心。
作者：邓冬莉 吴明珠 李芬 单位：重庆工业职业技术学院化学与制药工程学院
