基于OBE理念无机及分析化学课程教学改革

李换英，白书立

(五邑大学 生物科技与大健康学院，广东 江门 529000)

成果导向教育理念(Outcome Based Education，简称OBE)是 20 世纪 90 年代发展起来的一种基于产出导向，以学生为中心和持续改进的教育模式,当下已经成为国际工程教育领域的主流理念[1-5]。OBE理念的课程教学实现了从任务导向到产出导向、从教师中心到学生中心、从抱成守缺到持续改进的重大转变，是对原有课程教学的重大修正，对引导和促进专业建设与教学改革，保障和提高工程教育人才培养质量至关重要。如何将 OBE 理念融入到教学改革中，探索基于OBE 理念的教学模式和教学方法，这是关系到教学质量和人才培养质量的大问题，也是评价教学对毕业要求指标点达成度以及持续改进的关键因素。

《无机及分析化学》是高等学校化学和近化学类专业本科生理论性与实验性很强的基础必修课[6]，学生希望通过学习这些化学知识和实验技能，有助于他们科学地认识和解决工作中与化学相关的有关问题，这是学生对该课程想得到的预期目标。以此目标作为中心，教学计划与课程安排遵循逆向设计、正向实施，构成以“计划-行动-评估反馈-持续改进”的体系来组织实施和评价教学各环节。作者认真地思考了该课程目前的教学现状，将多年的教学经验和新型的教学方式有机地结合起来，在完成目标和实施教学的过程中，对教学内容，教学方式，成绩评定和持续改进等方面进行一些改革的尝试。

1 当前无机及分析化学课程面临的问题和挑战

《无机及分析化学》是化学化工相关专业学生接触的第一门课程，大多数学生在高中没有系统学过化学，整体化学知识底子薄，知识点凌乱。本科教学内容多，课时少，进度快，造成了学生应接不暇，时间一长学生认为化学知识乏味，对课程不感兴趣，不重视，学习的积极性和主动性较差，存在简单应付，遇到问题不思考，缺乏专研精神等特点。学生学习是往往兴趣全无，如何让学生在充满兴趣和主动积极求知的氛围中区去学习成为教师教学过程中的第一个难题；第二个问题就是学生缺乏目标，不知道为什么要学这门课，学了有什么用，几乎对预期学习目标没有认知，正确的引导学生了解课程的相关内容意义重大；第三，我校从师资队伍上来讲，有实践经验的老师较少，导致教学内容不够丰富，也没有较强的专业相关性；第四，适应新的教学理念，需要改革教学手段和方式，尤其是新时代大数据互联网技术的嵌入，要求教师和学生都要认真学习和合理应用，让其在实现预期目标产出的过程和评估成绩中充分发挥优势。

2 无机及分析化学课程改革措施

2.1 优化教学内容[7-8]

为了达成该课程产出导向的预期培养目标，在教学内容的选择上要遵循几个原则：(1)基础理论和实践应用两方面要有机结合起来。化学实质就是一门实验科研，理论指导实验，实验验证理论，二者相辅相成，缺一不可。(2)随着高中化学教学内容的调整做出必要的增减，尽量减少教学中的重复和脱节现象；例如：在介绍定量分析概论这一章节时，首先要明确讲授，一般的无机分析包括定性鉴定和定量测定两个环节，在定性鉴定这一块，帮助学生回忆高中时学过的各种离子的鉴定方法，在确定有什么的基础上，介绍化学分析和仪器分析方法来测定离子的含量。(3)介绍前沿研究热点和最新研究成果，尤其是基础知识在新成果研究过程当中的应用，突出打好扎实基础的重要性。(4)适当的增加一些社会典型案列，培养学生建立“发现问题-思考问题-解决问题”的化学思维，在过程中必须提交设计方案，这就融合基础理论知识和实验技术方法，让学生在知识、能力和素养三个维度实现更好的学习成果。

2.2 课堂教学方式的改变

为了激发学生的学习兴趣，提高其学习的主动性和积极性，在教学过程中，教师要做好充分的准备，精心备课，根据具体的教学内容，采用不同的教学方法，要尽力在有限的课堂时间把各个内容有机地传授给学生，更为重要的是学生做到课前预习、课中互动、课后小结，必要时要查阅大量资料来寻求解决途径，培养获得新知识、新信息的能力。为了更好地培养学生，我们在教学方式上进行了一系列的尝试。

2.2.1 重视绪论课[9]

毫无疑问的是化学作为自然科学的中心科学，对人类的进步有着举足轻重的作用，历史上对化学的地位也给与肯定。《无机及分析化学》作为大一新生接触的第一门专业基础课程，不仅让朦胧的大一新生实现从中学的 “小化学”到大学的“大化学”的质的飞跃，而且能够让学生热爱化学，对化学的学习充满激情，积极主动配合教师的教学，所以《无机及分析化学》绪论课教学不单是无机及分析化学的“开场白”，而且是进行化学教育的“开场白”。抓住绪论课的时机, 向学生进行一次专业思想的教育, 说明化学与社会、化学与人类、化学与生活的关系, 将学生的思想带到一个化学与我们的世界、与我们的生活密不可分的深度。

绪论课是对本课程的纲要性概括。要做到概括得条理清楚、脉络清晰，教师必须对教材内容理解透彻，教学目标明确，教学重点、难点突出，从而形成教学提纲。除此之外，在绪论课的教学内容和教学方式的选择上要突出化学的科学性和实验性，丰富的化学实验最有说服力，阐述观点和结论必须以科学事实为依据。比如在讲授化学发展史的时候，可以把获得诺贝尔化学奖的发明与时代变革联系起来。绪论课的内容主要包括介绍课程性质、教学目的及要求、课程内容及教学安排、考核方式及成绩构成等，这些内容总体上可归纳成三个问题，即“为什么学”“学什么”和“怎么学”。

2.2.2 采用问题教学法，激发学习兴趣

无机及分析化学理论课程中很多知识点极具抽象性，学生难以理解，很多理论存在大量的文字描述，而与之相开设的实验课程，实验内容多是验证课本上讲授的知识点，与现实生活关联较小，学生学习兴趣全无。为了吸引学生的注意力，教师可以采用问题教学法[10]，该方法以问题为中心，学生为主体，教师为主导的教学方法。例：为什么菠菜和豆腐不能一起吃？牙膏中添加了氟，你有没有办法把它测出来？等等。通过提出问题，让学生进行思考，由于化学基础，理解能力及学习方式的差异，每一个同学的答案可能都不一样，作为教师在与学生的互动中根据具体情况发掘学生的分析问题，解决问题的能力和训练化学思维。

2.2.3 采用案例教学法，紧密联系理论与实践

无机及分析化学及其实验课程是一门理论性和实践性很强的基础必修课，目的是使学生巩固和加深对理论知识的理解，锻炼其在实践中发现问题、分析问题和解决问题的能力。案例教学法[11-12]一种以案例为基础的教学法，没有特定的解决之道。教师在教学中扮演着设计者和激励者的角色，学生在教师的指导下，主动参与进来、深入案例、体验案例角色并独立动手完成，促使学生将所学的理论知识与实践锻炼相结合，自行设计实验方案，解决现实生活与化学有关的实际问题。

案例内容的设计在案例教学法中至关重要的，既要与日常生活密切相关，又要包含理论课程知识点，目前我校开设的无机及分析化学实验课程在这一方面做了很多的尝试，开设了四个主要的验证实验，并且取得了一定的效果。但生活中的知识往往不是单一的一个知识点就可以解释的清楚，以理论课程为基础设计的综合性实验是教学改革的必然。设计综合性实验内容要尽可能具备目的明确，客观真实，突出设计与实践，有较强的综合性等特点。结合我校教师科研工作，我们可以设计蔬菜中草酸或重金属含量的测定；纺织废水中溶解氧、总氮、总磷等测量；等等的综合实验。设计的内容不仅有定性分析，定量测量和仪器分析各种方法，而且考察的知识点也是四大滴定平衡的应用。

2.2.4 采用线上加线下的双课堂混合式教学模式，提高教学质量

为了满足工程专业认证提出的以学生为中心的教学要求，本课程采用线上加线下的双课堂混合式教学模式[13]。线上教学主要基于 “微助教”网络工具，它的功能强大，教师可以将学习资料或者问题提前发给学生预习，学习小组成员之间经过交流讨论，学生将疑难问题或者答案汇总下来，带着问题疑惑或者成果走进课堂。线下教学采用翻转课堂[14]，翻转课堂需要教师和学生双方先从认识上有所提高，不仅仅是形式上的翻转，更是教学理念上的翻转，课堂翻转的目的必须明确，培养学生自主学习能力以及提出、分析、讨论、解决问题的能力。课堂开始的前10 min，测试学生的预习情况，由学习小组代表汇报学习情况，将学习中的疑问提出来，全班同学进行讨论，教师根据学生学习情况进行有针对性的讲解。对于一些有争议的问题、容易混淆的问题、重点难点问题，及时组织学生进行讨论或者讲解，加深对问题的认识。

这种混合型的教学方式，会对传统教学模式产生颠覆性创新，已经引起了教育界的广泛关注，但真正实施起来困难很大，尤其是对教师的知识能力体系有更高的要求。

3 课程考核方式的改革

课程评价体系不仅起着激励导向和质量监控的作用，而且有助于学生素质的全面发展，有助于提高教师的专业素质，有助于深化课程教育改革[15]。同时成绩评定制度直接影响学生对课程学习的态度和积极性。规范的成绩评定制度可以充分调动学生的学习积极性，培养其综合素质和创新能力。过去一张试卷定高低、一个分数定能力的高分低能的传统课程考核方式明显不适合产出导向”的人才培养目标，需要制定适合教学大纲的综合评价体系。根据无机及分析化学课程特点，经过多年的教学实践、同行评价、学生反馈，并结合学校质量体系考评建议，拟定了一套适合本课程的评价体系,即课程成绩评定法=基础知识测试评价+过程价值评价，两部分所占比例分别为60 %和40 %。其中基础知识测试评价主要是以学生期末试卷为提交形式；过程价值评价=课堂测验评价(10%)+平时作业评价(10%)+实验设计性评价(15%)+其它(5%)，课堂测验采用网络教学工具进行在线答题，并统计成绩；平时作业主要就是课后习题；实验设计是提交论文报告，其它以学习的主动性和团队合作协调性为体现形式，这种评价体系完全摆脱了原有的试卷考核模式，体现了主动性、开放性、合作性的教学考核新体系。

4 持续改进

课程教学质量的持续改进指所有的课程教学活动及其改进都要围绕和有益于学生的课程学习目标的达成，我们采用“评价-反馈-改进”循环改进体系[16]。具体的改进措施贯穿整个的课程教学环节，根据目标达成评价和教学过程评价获得的反馈信息，发现、诊断并反馈所存在的教学问题与不足，然后提出针对性的改进策略与方法，最终落实于教学过程。目标达成评价，一般是根据先前学生的达成情况，发现、诊断存在的问题，具体实施在下一轮的教学活动中。而教学过程评价是根据老师教学和学生学习过程中发现问题，通过调查问卷的形式直接了解学生对物理课程的需求、意见、建议、理解和接受程度；或者通过教师对学生的试卷、作业、研讨报告和专题小论文的学习成果达成度综合分析、总结，持续改进教学活动。