中职化工分析课实施“项目化教学”的探索与实践

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  摘 要:“项目化教学”是以教学项目为主线来整合相应的知识和技能的教学活动模式。整个教学活动围绕一个个教学项目展开,把操作技术和相关理论结合在一起进行教学,突出实践教学的主体地位,用工作任务引领理论,不再强调理论知识的系统性,真正体现理论知识以“必需、够用、实用”为度,从而强化学生操作能力和创新能力的培养。本文就在中职学校化工专业的化工分析课程中实施“项目化教学”作一粗浅探讨。
  关键词:项目化教学 化工分析 实施策略
  化工分析是中职化工类专业的一门专业基础课程,是专业学科中具有独特的和独自的理论的学科,同时又是一门具有很强实践性的学科,在教学中,注重理论与实践一体化教学的改革思路,才能取得较好的教学效果。传统的教学以理论教学为主、实践教学为辅,而理论知识过多、过难、过深,实用性不强。这种教学模式使学生易产生“远水解不了近渴”的厌学情绪,这就使得对原有的教学模式进行思考和改革更为重要。
  化工专业是笔者学校的一个主干专业,化工分析是该专业的核心学科,以该学科为对象进行改革,既增强了实施的可行性,也提高了改革的现实意义。“项目化教学”的每个教学项目的设计,都是根据工作任务的需要和学生的认知特点,采用由浅入深、环环相扣的方法来构建内容,即侧重操作,淡化理论,理实一体化。教学过程中,能让学生更好地面向社会需要,适应学习状况,感受“学以致用”的成功。
  综合上述原由,化工分析课程的教学实行“项目化教学”就显得尤为必要。笔者主要对化工分析项目化教学的实施策略谈点粗浅的认识。
  一、策略一:设计合理的教学项目,为成功实施项目化教学打好基础
  在确立教学目标的基础上,按学生的认知特点,将要求掌握的教学内容,设计成若干个教学项目,每个教学项目下分为若干个教学任务和具体的教学活动,既要将知识点有机地串联起来,又要求设计的教学项目适合课堂教学,一般每个教学任务设计为1至2个课时。如教学项目一:醋酸含量的测定的设计。我们就可以根据工作任务的需要和学生的认知特点,对教材进行处理,把常见分析仪器如天平、滴定管、移液管的使用以及中和滴定的知识,有机整合到该项目中。具体设计如下。
  教学项目:醋酸含量的测定。
  任务一:学会使用分析天平(学会三种常用称量方法);
  任务二:规范书写实验报告(规范原始数据的记录;掌握有效数据的运算);
  任务三:学会使用滴定管(以盐酸和氢氧化钠互滴为例,掌握滴定操作和终点判断);
  任务四:氢氧化钠标准溶液的配制和标定;
  任务五:测定醋酸含量(学会移液管的使用)。
  理论渗透主要有:了解滴定分析法、有效数字运算规则、精密度和準确度。
  现在的中职教学要求我们重实践轻理论,但为了学生走上社会后能更好地适应社会,得到更好的发展,在教学中,不再强调理论知识的系统性,但还是必须适时地渗透理论,以“必需、够用、实用”为度,使学生学得会、学得好,激发学生的学习动力,为学生完成一个个教学活动、教学任务乃至教学项目提供保障。如醋酸含量的测定这一教学项目中,就可以适时地将滴定分析法、酸碱滴定法的概念,常用的天平的类型、结构原理及操作步骤,原始数据的记录规范和有效数据的运算规则以及酸碱指示剂、准确度和精密度等理论渗透到教学项目的具体教学中,这样就能更好地帮助学生在掌握知识要点的同时,去掌握技能要点。并且多数知识是相通的,这也使得在后面的教学项目的学习中,能够给学生更多的自主性。
  以工作任务为中心整合相应的知识、技能和态度,实现了理论和实践的统一,形成了技能操作为主、理论学习为补充的,真正意义上的理实一体化教学模式,这样设计,不仅将这些教学内容有机结合起来,而且每个任务的学习都是为了最终完成教学项目服务,层次鲜明,提高了学生的学习兴趣,培养了学生的动手能力和思考能力。符合化工生产的实际和中职学生认知特点,真正实现“学中做,做中学”的效果。
  二、策略二:开创启发诱导式情境,为开展项目化教学创建自主性空间
  创设合理有趣的教学情境,为开展成功的教学提供了肥沃的土壤,同时也能激发学生的学习动机和进行实际操作的渴望。比如在项目一和项目二的学习之后,学生对滴定分析以及常见分析仪器的使用有了一定的认识,初步形成了标准溶液制备和含量测定的一般步骤和方法。所以在讲授项目三水中钙、镁离子含量的测定时,笔者就试着以情景引入、问题引导、学生自主学习的形式展开教学项目的设计,取得了较为理想的教学效果。具体案例如下。
  课前准备:4人一小组,每组组长1人,组长由优秀者担任(在项目一和二的教学中进行选拔)。
  情景引入:想一想日常生活中,衣服等织物多次洗涤后会泛灰、泛黄、发暗,手感不柔软、粗糙,这是什么原因?
  造成上述情况的原因主要是硬水惹的“祸”。水的硬度主要由水中所含的钙盐和镁盐决定,测定水的硬度是指测定水中Ca2 、Mg2 的含量,那么如何测定呢?
  问题引导:
  测定水中钙、镁离子含量应用最广泛的是什么方法?
  水硬度是水质指标之一,它的测定原理和步骤是怎样的?
  测定时所选用的标准溶液是什么?该溶液与金属离子的配位比一般为多少?
  如何配制0.02mol/LEDTA标准溶液?
  标定EDTA标准溶液常用什么方法?如何标定?
  该教学项目中,教学任务和具体的教学活动如何设计?画出三者的关系图?
  生活就是实际,实际就是应用,创设启发诱导式的教学情景,意在引导学生主动参与,积极探究,在学生和知识之间架起了一座桥梁,体现了学习分析的价值,让学生知道化工分析是有用的。专业课教学并非一定是枯燥乏味的,而是缺乏让学生“心动”的案例和方式,不是职高学生不爱学习,而是教师缺乏创造性地使用教材去激发学生的学习动机。充分挖掘同学们熟悉的、感兴趣的案例,应用于化工分析课堂教学,怎能不让学生激情澎湃?当然本教学项目在学生完成的基础上,教师可以和学生一起,至少是每组的组长一起编写和完善项目,将教学项目通过任务和活动具体化,以便让学生更好地实施项目。   三、策略三:运用分组操作兼合作,为有效应用项目化教学提供支持
  课堂教学形式采用分组合作,是专业课堂理论与实践相结合的一种常用的表现形式,大部分专业教师都采用过,但是具体效果如何,并非课课如愿。一个班级三四十人,教师的讲解和示范很难让每个学生都领会,为此,笔者常采用“官带兵,兵教兵”的方法。这种方法在整个化工分析课程教学中,发挥了非常大的作用。
  比如在涉及一些基础仪器,像天平、容量瓶、滴定管、移液管的使用的实训中,作为化工分析的基本功,要求每位学生能规范、熟练掌握其操作。教师在课堂中要想给每个学生都纠正指导不太现实,但这些操作同学又往往需要示范和指正。在这种情况下,笔者首先教会组长,再由组长教会组内的每个成员,即相当于在部队中,作为排长的笔者教会了几个班长,班长教会了整个排。当然这种方法一定要注重信息的捕捉和反馈,所以在课堂的最后几分钟,笔者会安排让每个组长反馈本组同学实训操作的情况,并进行一一点评。
  又如在一些综合性较强的课堂中,组内成员间也进行了具体的分工。比如水中钙、镁离子含量的测定的项目教学中,4人一小组,组长1人,负责对全组的技术指导和考核评价。其余3人分工合作,1人进行操作,1人负责组内自评和反馈,1人进行数据记录和处理,以此模式组内成员间分工轮换。这种安排不但使组内每个成员分工更明确,训练更有效,同时也非常符合化工分析项目化教学特点,即每个任务需要多次训练以达到熟练掌握的目的。
  再如涉及一些精密仪器的教学项目,如分光光度法测定水中铁含量、气相色谱法测定苯系物的含量,因为精密仪器数量有限,笔者学校只有一台气相色谱仪,加上实训室空间不大,使得采用常规的方法实施此类教学项目很难,所以笔者采用了分组合作、小组轮岗的模式,同时通过教务部门集中排课,每个小组一个指导老师,变“不可行”为“可行”,大大提高了项目化教学的实效性。
  采用分组的方法对教学项目进行运用,体现了整个教学过程的“过程可控意识”,培养了学生的“行为合作意识”。如在某些教学项目中,涉及实训方案的探讨、设计、交流,涉及组与组之间的竞赛,组与组之间的评价以及组内的评价时,学生的问题意识和创新能力都能够得到较好的挖掘,不仅可以增强学生的团队意识,同时也能提高学生的表达能力、创新能力等等。作为将走向社会的学生,仅仅具有知识是很不够的,还必须有相应的能力、积极的情感,才能为社会创造价值,学校的培养目标决不能止步于知识的传承,而必须是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体。可以毫不夸张地说,很多有价值的但在常规的教学方法中很难被发现的知识,在分组合作中,会奇迹般地被创新、被挖掘,为教学项目成功、有效的实施提供了支持。
  四、策略四:创设贴合生活和生产的项目,为提高项目化教学的实效性提供保障
  项目化教学模式在化工专业课堂中的体现,不仅仅表现在实际操作上,更多的是体现在教师设计的课堂案例上,以实际生产中的、有时代感的、生活中学生感兴趣的和学生熟悉的分析案例切入,将其应用到教学项目中来,从而对教学质量、教学效果的提高起到了很大的作用。
  例如碳酸钠含量的测定这一教学项目的设计,可以以这样的形式引入:
  [设疑]工业用的锅炉用水,能直接使用自来水吗?大家知道如何可以减少锅炉结水垢呢?
  [讲解]锅炉是日常生活和工业生产广泛使用的一种生产蒸气和热水的热工设备。当锅炉用水不合要求时,锅炉受热面就会结水垢,不仅浪费大量的燃料,还会危及锅炉的安全运行,小型低压锅炉常用碳酸钠等药品与锅炉水中形成水垢的钙镁盐形成疏松的沉渣,然后用排污的方法将沉渣排出炉外,以防止锅炉结垢引发事故。
  [设疑]同学还知道,碳酸钠在工业上还有哪些应用吗?
  [讲解]碳酸钠是一种十分重要的化工产品,也是玻璃、肥皂、造纸、制革等工业的重要原料。所以在很多的分析领域,常会要我们去配制和测定碳酸钠含量。碳酸钠含量我们可以用盐酸标准溶液测定。
  又如设计电位法测定溶液pH这一项目时,可以这样引入:
  [设疑]由于环境污染,某些地区时常会下“酸雨”,如何才能知道雨水的酸度(pH)呢?
  [讲解]用pH试纸法或酸碱指示剂法可以测溶液的pH值,但精度不够,而且无法测定有色、浑浊的溶液,例如测定人体血液的pH(正常值在7.35~7.45之间),用上述方法就无法满足要求,而用直接电位法就可以解决这个问题,今天我们要学的教学项目就是用直接电位法测定溶液pH……
  再如对于具体的工作任务分光光度法测定水中铁含量,可以这样设计引入:
  [设疑]水中含有微量的铁,铁是人体必需的微量元素,但是饮用含铁量过高的水会影响健康,用含铁量过高的水洗涤,会让织物染上浅褐色。如何测定水中微量的铁含量呢?
  [讲解] 今天我们就一起来完成这个任务……
  又如对于具体的工作任务工业混合碱的测定,可以这样设计引入:
  [设疑]工业烧碱(NaOH)、工业纯碱(Na2CO3)因为保存时,容易和空气中的二氧化碳反应,所以往往是混合物,工业上俗称混合碱。那么如何判定混合碱的组成以及测定混合碱中各成分的含量呢?
  [讲解] 今天我们就一起来完成这个任务……
  从项目的确立到具体工作任务的设计,都尽可能地从日常生活或化工生产的例子引入,引导学生发现生活中和生产中的分析检测知识,让学生更加明白自己完成这个项目或任务的目的,或者知道自己做了之后有什么收获,让学生在面对项目或任務时,有种亲切感,从而激发学生的学习愿望,使学生愿意看、愿意学、愿意去操作,为提高项目化教学的实效性提供了很好的保障。
  五、策略五:建立多元化的评价方式,为体现项目化教学的特色提供帮助
  传统的重理论的教学,多以考试分数的高低评价优劣,操作起来简单明了。项目化教学的特色是理实一体,理实一体实施效果如何,不能照搬传统的模式进行考核评价,只有创新考核评价,才能鼓励学生积极参与,激发学习兴趣,并且通过多元评价机制的建立,培养学生热爱专业、勇于创新、乐于实践、与人协作等综合素养。实现“以评促教,以评促学”的效果。
  工作任务完成的物化呈现方式是“实训报告”。一方面给“实训报告”打分。另一方面,注重过程性评价,由各组组长给组员进行评价(教师以抽查的方式,在各组协同组长评价),组长的过程性评价由教师完成。评价项目包括参与态度、团队协作精神、操作规范性等互评分以及组长评分、教师评分。
  评定说明:以表格的形式,各个评定项目都采用100分制,再取平均值。即参与态度的评定,互评80,组长评75,教师评75,那么该项的总评就为(80 75 75)/3,各项总评分的平均即为过程评价最终成绩。
  总成绩的给定:(实训报告成绩×n1 过程评价成绩×n2)/(n1 n2)
  组员、组长、教师评价三结合,能真正完成过程性评价,使评价更多元化,结果更合理化。当然教师在评价过程中,要认真及时做好监督、统计、反馈等工作,鼓励督促学生积极参与,激发学习动机,落实评价效果,以彰显项目化教学的理实一体的特色。
  总之,从生活和化工生产案例入手,设计教学项目,进行项目化教学,是中职专业课教学的有效教学模式,它对教学的实效性起着至关重要的作用。因此,在化工分析课程教学中,需进一步根据教学对象不同,设计更适合岗位需要的教学项目,保证教学对象能学有所用;促进专业教师在质和量上的提高,确保教学内容的实施和教学效果的最终实现。
  参考文献:
  [1]郭小蓉,李乐.化工分析(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2008.
  [2]苏小莉.项目化教学在化工单元操作技术课程中的应用[J].济源职业技术学院学报,2010(03).
  [3]刘淑梅.中职《化工分析》课程改革的探索与实践[J].广东化工,2012(7).
  (作者单位:浙江省富阳市城镇职业高级中学)
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