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摘要：該文闡述了在天然水總硬度測(cè)定實(shí)驗(yàn)中結(jié)合技能大賽進(jìn)行創(chuàng)新教學(xué)的可行性。本文作者通過對(duì)近年來“工業(yè)分析檢驗(yàn)”賽項(xiàng)方案及評(píng)分細(xì)則的分析，確立了該次實(shí)訓(xùn)教學(xué)的設(shè)計(jì)方案：以能力訓(xùn)練和素質(zhì)訓(xùn)練為目標(biāo)，在教學(xué)中通過問題式啟發(fā)建構(gòu)實(shí)驗(yàn)方案，結(jié)合競(jìng)賽機(jī)制來綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)效果。根據(jù)該教學(xué)設(shè)計(jì)，本文作者產(chǎn)生了有關(guān)“以賽促教”創(chuàng)新性的幾點(diǎn)思考。

關(guān)鍵詞：技能大賽；教學(xué)設(shè)計(jì)；以賽促教

天然水總硬度測(cè)定實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)綜合性實(shí)驗(yàn)，屬于化學(xué)類實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容。“化學(xué)實(shí)訓(xùn)”在高等職業(yè)學(xué)校中是石油化工、生物環(huán)保、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品加工等專業(yè)領(lǐng)域?qū)W生必修的技能型課程。天然水總硬度測(cè)定包含了配位滴定原理、溶液配制、滴定操作等內(nèi)容，對(duì)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ休^高的要求，也是常用來考查學(xué)生能力的項(xiàng)目之一。分析化學(xué)中配位滴定是常用的滴定方法，原理較為簡(jiǎn)單，操作高效且實(shí)用性強(qiáng)。2016年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽“工業(yè)分析檢驗(yàn)”賽項(xiàng)的方案就是配位滴定中EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定及對(duì)硫酸鎳試樣中的鎳含量進(jìn)行測(cè)定。由此可見，全國(guó)職業(yè)院校技能大賽方案既來源于國(guó)家生產(chǎn)生活的一線項(xiàng)目，同時(shí)也建立在技能教學(xué)的內(nèi)容之上。技能大賽為行業(yè)人才需求和職業(yè)技能教學(xué)構(gòu)建了互通的橋梁，為我們的教學(xué)設(shè)計(jì)與改革指引了方向。全國(guó)職業(yè)院校技能大賽體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)職業(yè)教育的重視。黨的指出，石油和化學(xué)工業(yè)依然是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)。全國(guó)職業(yè)院校技能大賽規(guī)模逐年擴(kuò)大，“工業(yè)分析檢驗(yàn)”賽項(xiàng)也在不斷發(fā)展。2019年該賽項(xiàng)就吸引了來自全國(guó)30個(gè)省、自治區(qū)、直轄市和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)的56支代表隊(duì)。[1]全國(guó)職業(yè)院校技能大賽體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)行業(yè)人才發(fā)展的關(guān)注。作為一項(xiàng)納入全國(guó)職業(yè)院校技能大賽的項(xiàng)目，“工業(yè)分析檢驗(yàn)”賽項(xiàng)正推動(dòng)著行業(yè)人才建設(shè)的方向，是職業(yè)教育的風(fēng)向標(biāo)，也是我們展望教學(xué)發(fā)展以及創(chuàng)新教學(xué)的一扇窗口。“工業(yè)分析檢驗(yàn)”賽項(xiàng)對(duì)相關(guān)專業(yè)教學(xué)有著十分明顯的引導(dǎo)作用，從教學(xué)內(nèi)容的選擇到人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整，參與競(jìng)賽的過程同時(shí)也是教師不斷審視教學(xué)的過程。

1競(jìng)賽方案及評(píng)分細(xì)則分析

根據(jù)2019年競(jìng)賽方案，從考核點(diǎn)及考核權(quán)重進(jìn)行了分析（如圖1所示），基準(zhǔn)物的稱量（減量法）、溶液的配制及移取、滴定操作等基本化學(xué)分析技能的權(quán)重占比合計(jì)為16%，而化學(xué)分析結(jié)果就占到總分的27%。不難看出技能大賽對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重視程度，這其實(shí)也體現(xiàn)了行業(yè)對(duì)技能人才的實(shí)際要求。從另外一個(gè)方面來看，只有規(guī)范化的基礎(chǔ)操作才能實(shí)現(xiàn)更為科學(xué)和精準(zhǔn)的測(cè)定結(jié)果。通過分析天然水總硬度測(cè)定實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求，發(fā)現(xiàn)其與技能大賽方案考核項(xiàng)目有眾多契合點(diǎn)（如表1所示）：一是每年的競(jìng)賽中必考的減量法稱量、容量瓶和移液管的使用、滴定操作等都在該實(shí)驗(yàn)中需要進(jìn)行學(xué)習(xí)和鞏固；二是該實(shí)驗(yàn)最終的測(cè)定目的是得到水樣的總硬度值，所以同競(jìng)賽方案一樣，要重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)滴定任務(wù)的完成情況，即體現(xiàn)分析結(jié)果的重要性。

2天然水總硬度測(cè)定實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方案設(shè)計(jì)

2.1能力訓(xùn)練目標(biāo)。一是訓(xùn)練學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的了解從而合理選擇實(shí)驗(yàn)方法和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。在本實(shí)驗(yàn)中，水硬度的測(cè)定實(shí)際主要檢測(cè)的是Ca2+、Mg2+的含量，表示硬度時(shí)會(huì)折算成CaO或CaCO3質(zhì)量的形式。學(xué)生根據(jù)該實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，可選擇配位滴定法，利用EDTA與目標(biāo)離子進(jìn)行配位，通過EDTA的消耗量來計(jì)算得出CaO的含量。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，需要考慮EDTA是否需要標(biāo)定、指示劑如何選擇、干擾離子如何進(jìn)行掩蔽等問題。在這一過程中，采用問題解決法，合理啟發(fā)學(xué)生找到最佳實(shí)驗(yàn)途徑，既可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的印象，又可以讓學(xué)生感受到利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的樂趣。二是訓(xùn)練學(xué)生實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作能力。該實(shí)驗(yàn)通過方案設(shè)計(jì)，需要完成一組減量法稱量操作和兩組滴定操作，基本可以全覆蓋配位滴定的各項(xiàng)基礎(chǔ)技能，因此其綜合性和趣味性是非常明顯的。標(biāo)定EDTA以及對(duì)水樣的滴定是承前啟后的兩個(gè)過程：一方面，如果不能準(zhǔn)確確定EDTA的濃度，將會(huì)直接導(dǎo)致最終數(shù)據(jù)的誤差；另一方面，如果不能精確滴定待測(cè)水樣，即使EDTA有準(zhǔn)確的濃度值，也無法得到可靠的水硬度數(shù)據(jù)。因此，要 想順利完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，可以利用過程評(píng)價(jià)機(jī)制對(duì)學(xué)生的化學(xué)滴定分析能力進(jìn)行綜合的指導(dǎo)，這也是結(jié)合技能大賽評(píng)價(jià)機(jī)制的一個(gè)目的。

2.2素質(zhì)訓(xùn)練目標(biāo)。技能人才需要的基本素質(zhì)根據(jù)職業(yè)領(lǐng)域的不同會(huì)有一定的區(qū)別，但總體上可以體現(xiàn)在四個(gè)方面，即品質(zhì)、知識(shí)、能力和身心素質(zhì)。首先，通過技能大賽的評(píng)價(jià)機(jī)制來要求教師進(jìn)行常規(guī)的教學(xué)訓(xùn)練，能夠在很大程度上讓學(xué)生感受到行業(yè)對(duì)人才的要求，從而提高人才品質(zhì)；其次，在教學(xué)中設(shè)置實(shí)際生產(chǎn)生活問題，將知識(shí)與技能有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生體會(huì)到實(shí)訓(xùn)知識(shí)的重要性；再次，利用國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，這既是學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的體現(xiàn)，也是其學(xué)習(xí)能力上的強(qiáng)化；最后，學(xué)生完成一套完整的實(shí)驗(yàn)需要堅(jiān)持3～4個(gè)小時(shí)，這不僅僅是對(duì)學(xué)生身體的考驗(yàn)，也是對(duì)其心理素質(zhì)的鍛煉。因此，結(jié)合技能大賽進(jìn)行該項(xiàng)目的教學(xué)設(shè)計(jì)有其必要性和創(chuàng)新性。

2.3教學(xué)過程。環(huán)節(jié)一：?jiǎn)栴}啟發(fā)，幫助學(xué)生樹立實(shí)訓(xùn)目標(biāo)。教師可以在教學(xué)中展示生產(chǎn)生活中水硬度過高造成的一些影響，例如：肥皂的洗滌效果變差、織物變硬；超過人體承受能力導(dǎo)致體內(nèi)產(chǎn)生結(jié)石；鍋爐水垢的沉積造成設(shè)備效率降低，甚至產(chǎn)生高額維護(hù)費(fèi)用等。學(xué)生開始思考：衡量水硬度的國(guó)際或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是什么？是否有能夠有效降低水硬度的方法？此環(huán)節(jié)可啟發(fā)學(xué)生提前搜索我國(guó)以及一些主流國(guó)家衡量水硬度的標(biāo)準(zhǔn)，隨后導(dǎo)入本次實(shí)訓(xùn)要解決的問題———通過實(shí)驗(yàn)來測(cè)定本地天然水的總硬度。教師繼續(xù)引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)原理，告訴學(xué)生將Ca2+、Mg2+作為測(cè)定對(duì)象其實(shí)是本次實(shí)驗(yàn)的主要目的，提問學(xué)生“我們之前學(xué)習(xí)過的哪一些物質(zhì)能結(jié)合或捕捉到這些離子”，通過啟發(fā)，學(xué)生會(huì)回憶起在講解螯合物和配位化合物時(shí)所學(xué)的內(nèi)容，乙二胺四乙酸（EDTA）可作為螯合劑與目標(biāo)離子形成較為穩(wěn)定的物質(zhì)，從而可通過自身的消耗量來計(jì)算中心離子的含量。環(huán)節(jié)二：建構(gòu)實(shí)驗(yàn)方案，幫助學(xué)生梳理實(shí)驗(yàn)流程。教師需要提示并給出合適的指示劑，即選用同樣能與Ca2+、Mg2+生成配合物的鉻黑T，其與Mg2+形成的配合物是酒紅色的。學(xué)生產(chǎn)生疑問：既然鉻黑T與EDTA都能與兩種離子生成穩(wěn)定配合物，那么它又是如何指示滴定終點(diǎn)的呢？教師此時(shí)給出相關(guān)對(duì)比數(shù)據(jù)，相比于鉻黑T，EDTA與Ca2+、Mg2+的配合物穩(wěn)定性更高，因此，當(dāng)在鉻黑T與待測(cè)離子已經(jīng)結(jié)合后，仍然會(huì)搶奪已配位離子，從而導(dǎo)致指示劑游離，使溶液由酒紅色突變?yōu)榧兯{(lán)色。教師繼續(xù)引導(dǎo)，需要用到PH=10的NH3·H2O-NH4Cl緩沖溶液，還需要用三乙醇胺對(duì)Fe3+、Al3+等共存離子進(jìn)行掩蔽，啟發(fā)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)步驟是什么樣的。學(xué)生開始梳理實(shí)驗(yàn)流程：實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)模塊。第一個(gè)模塊是對(duì)EDTA溶液進(jìn)行標(biāo)定。將ZnO作為基準(zhǔn)物，使用鉻黑T作為指示劑。隨著EDTA的滴入，溶液顏色由紫色變?yōu)榧兯{(lán)色即為滴定終點(diǎn)。第二個(gè)模塊是對(duì)待測(cè)水樣的滴定。先在定量水樣中加入掩蔽劑，再加入緩沖溶液和指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，從酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色為滴定終點(diǎn)。最后，利用兩個(gè)模塊的滴定數(shù)據(jù)完成水樣硬度的計(jì)算。環(huán)節(jié)三：結(jié)合競(jìng)賽方案，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)。教師在開始實(shí)驗(yàn)前需要引入競(jìng)賽項(xiàng)目，即2016年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽“工業(yè)分析檢驗(yàn)”賽項(xiàng)的競(jìng)賽方案，和學(xué)生一起了解國(guó)家和行業(yè)對(duì)類似實(shí)驗(yàn)的具體要求。除了強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要性外，還要將各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作的分值占比進(jìn)行排列，有這樣的一個(gè)順序：數(shù)據(jù)記錄與處理＞溶液配制=滴定操作＞移取溶液＞基準(zhǔn)物的稱量。通過這個(gè)順序可知，規(guī)范的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理是實(shí)驗(yàn)人員最基本的能力要求，其次是溶解、轉(zhuǎn)移、定容、滴定等基礎(chǔ)操作，包含容量瓶、滴定管、移液管等儀器的熟練使用。通過對(duì)評(píng)分權(quán)重的了解，學(xué)生可以自查對(duì)實(shí)驗(yàn)技能環(huán)節(jié)的掌握情況，提前規(guī)劃訓(xùn)練重點(diǎn)。環(huán)節(jié)四：通過競(jìng)賽機(jī)制，考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果。天然水總硬度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)是化學(xué)分析訓(xùn)練中較為綜合的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)技能，因此該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)非常適合對(duì)學(xué)生進(jìn)行考查。在考查過程中，可以結(jié)合全國(guó)技能大賽的競(jìng)賽機(jī)制，將評(píng)分項(xiàng)引入教學(xué)考查中。教師可以啟發(fā)學(xué)生：我們通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅要解決目標(biāo)水樣硬度值測(cè)定的問題，而且還要模擬競(jìng)賽機(jī)制，對(duì)大家的實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，讓大家感受到國(guó)家級(jí)競(jìng)賽對(duì)專業(yè)能力的要求。

3有關(guān)“以賽促教”的三點(diǎn)思考

首先，“以賽促教”是以任務(wù)為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新。高等職業(yè)學(xué)校對(duì)學(xué)生的能力要求著重在知識(shí)和技能的綜合應(yīng)用方面，所謂“應(yīng)用”，即能力與職業(yè)環(huán)境的匹配。我們要將實(shí)際工作中面臨的問題當(dāng)作實(shí)訓(xùn)的目的，既能更大程度上調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又能喚醒他們的實(shí)訓(xùn)潛力。其次，“以賽促教”是以競(jìng)賽為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)機(jī)制創(chuàng)新。在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)生往往會(huì)以是否掌握課程要求并且通過考試作為短期目標(biāo)，學(xué)習(xí)成果通常以自我成效為目的。但事實(shí)上，學(xué)生應(yīng)當(dāng)看到在職業(yè)環(huán)境中，人才之間是競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，只有你追我趕才是提升自我的最佳途徑。因此，將競(jìng)賽模式導(dǎo)入教學(xué)，以提升學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，可以有效增強(qiáng)實(shí)訓(xùn)效果。最后，“以賽促教”是以過程性評(píng)價(jià)為導(dǎo)向的考查機(jī)制創(chuàng)新。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)通常會(huì)依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，例如食品和化工行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。但目前國(guó)標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)技能要求的描述是較為籠統(tǒng)的。因此，針對(duì)實(shí)訓(xùn)考查，可以從技能大賽中獲取靈感，讓大賽的評(píng)價(jià)機(jī)制融入實(shí)訓(xùn)教學(xué)和考查的過程中，這樣才能使學(xué)生獲得最佳的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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作者:劉甜 單位:貴陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院