OBE理念下食品药品监督管理专业分析化学课程教学实践研究

蔡 晶

(金华广播电视大学，浙江 金华 321000)

《分析化学》是食品药品监督管理专业的专业基础必修课，主要任务是介绍定量分析的基本概念以及相关的实验操作，通过该课程的学习学生能够理解分析化学的相关理论，熟悉实验操作技能，毕业后能从事食品、医药等行业的分析检验工作及实验室管理工作，其理论教学和实验教学分别为36学时和72学时，如何在有限的学时内让学生掌握分析化学基础知识和技能，具备相关的工作能力是本课程的核心任务。

图1 基于OBE理念的线上线下协同教学平台

OBE是一种很受研究者关注的教育理念，全称为Outcome-based Education，一般理解为“成果导向教育”或“结果导向教育”，是一种基于成果导向、以学生为中心、持续改进的基本教育理念。它最早出现于上世纪90年代美国和澳大利亚的基础教育改革,已在澳大利亚、新西兰、英国、美国等一些国家获得比较好的反馈，近年来，国内关于OBE教育理念应用的研究呈现较大幅度的增长，主要应用于专业和学科的教学改革和实践。OBE理念的关键点，在于定义成果产出的具体目标[1]。它注重对学生学习的产出进行分析，反向设计学生的教育结构以及相关评价体系，从而快速提高教学质量。

以学生为中心，要解决学生“学”的问题。一方面，高职学生化学基础薄弱且参差不齐，学习能力弱，平时与教师的见面机会又少；另一方面，“互联网+”背景下，信息传播与获取的方式发生了根本性的改变，所以要利用他们的好奇心和习惯运用新媒体接受新信息，将《分析化学》课堂教学延伸到课外，蓝墨云班课提供了有效的实践平台。

蓝墨云班课是一款移动教学助手APP。平台以教师在云端创建的班课空间为基础，为学生提供移动设备上的课程订阅、消息推送、资料、作业等服务。在这个平台上可以上传视频、课件等各类学习资源，可以根据需要开设问卷调查、在线讨论、课堂点名、提问等各类互动活动，可以在线提交作业、开展测试掌握学习效果[2]。

根据OBE教育理念，结合食品药品监督管理专业培养目标，本文以《分析化学》中的“白醋的酸度测定”为例，利用蓝墨云班课的实践平台，整个课程教学过程以线上课外学习为前提，线下理论和实践教学为核心，根据评价教学的反馈信息持续改进教学，探索基于OBE能力培养的混合式教学模式，见图1。

1 明确学习目标、线上课外学习

OBE理念是一种成果导向教育，强调学习者预期的学习目标要先于教学内容存在，课程目标服务于人才培养目标。《分析化学》是专业的基础课程之一，教学大纲对“白醋的总酸度测定”的学习目标决定着本次课的教学实验活动。

因此，教师要根据预期的学习目标来准备和推送教学资源。蓝墨云班课的教学方式与传统的教学方式差别非常大，需要全体同学的参与配合，否则难以达到预期效果，前期动员工作很重要。学生下载蓝墨云班课APP，使用真实的姓名、学号和头像加入班课(总人数40人)，根据学生的性别、个性特征、学习能力、智力水平等方面，采取 “组内异质、组间同质”等方式在班课中分组，这样方便以后的教学管理。

1.1 调查先行、初步了解学情

借助云班课平台，笔者制作了关于分析化学课程的问卷调查[2]，全班同学积极参与了调查，得出结果如下：(1)你认为分析化学难度如何？认为“太难”占5%，认为“较难”占60%，说明大部分同学感觉分析化学学习困难；(2)自我评价上学期化学基础学习情况。90%的同学认为良好，说明学生的化学基础还是可以肯定的；(3)你认为分析化学应加强什么的学习？40%的同学选择理论讲解，30%的同学选择技能训练，20%的同学选择方法指导，10%的同学选择课后练习，说明理论讲解和技能训练是分析化学教学的重点；(4)你对学好分析化学有信心吗？25%的同学选择满怀信心，60%的同学选择有但不太坚定，说明大多数同学主观上还是想学好分析化学的；(5)你希望分析化学如何上？其中理论和实验相结合占80%，说明大多数同学还是肯定理论和实验相结合的学习效果的。

通过调查，对学生的学习基础、学习状态、学习期望等有了一定的了解，结合本次课的教学目标，为教学内容、教学方法的选择提供了依据。

1.2 资源推送、引导学生学习

教师在班课资源和活动中推送相关教学资源，教学资源包括导学案[3](表1)、PPT、微课视频、食醋卫生标准的分析方法等国家标准、单元作业与课程内容相关的网页链接等，并通过班课通知，明确学习任务，提出预习要求。

表1 白醋的总酸度测定导学案

资源推送后，学生查看资源，会加相应的经验分，对于没有及时查看资源的同学，教师要及时在讨论群里提醒；对于及时完成作业的同学，要奖励2～3的经验分；对于预习过程中遇到的问题，大家也可以在讨论群里提问和解答，问题主要集中在为什么要标定氢氧化钠?实验过程的设计(如用邻苯二甲酸氢钾标定0.05 mol/L或0.1 mol/L的氢氧化钠溶液，怎样计算邻苯二甲酸氢钾的质量，如何稀释白醋让氢氧化钠滴定液控制在滴定管误差最小的范围内)；指示剂的选择等，根据提问质量给予1～2经验分奖励，同学回答给予1～5经验分奖励，教师要追踪学生的学习进度，准确把握学生在线的学习情况，并及时与学生交流指导，提高学生的线上课外学习积极性，初步完成导学案，为线下理论学习和实践操作做准备。

2 以学生为中心，线下理实一体

“以学生为中心”是OBE基本教育理念之一。教师通过平台上的问卷调查，初步了解学生学情，通过查阅学生的经验值、导学案、作业、提问互动等多种方式检查学生的预习情况，结合本次课的教学目标，从而确定课堂教学的开展方式、教学内容的重点和难点。

2.1 理论课：精讲答疑、实验优化

每组派1名学生作为发言人向全班同学展示、汇报自己小组的导学案：汇报白醋的总酸度测定方案。这个环节是实验开始之前的重要部分，对于在蓝墨云班课的答疑讨论区中无法解释清楚的问题，先在组内讨论或其他组探讨，再由教师做精讲答疑：1.为什么要标定氢氧化钠？氢氧化钠易吸收空气中的二氧化碳，因此需要用基准试剂邻苯二甲酸氢钾标定氢氧化钠的准确浓度。2.用邻苯二甲酸氢钾标定0.05 mol/L或0.1 mol/L的氢氧化钠溶液，怎样计算邻苯二甲酸氢钾的质量？一般滴定时使用50mL规格的滴定管，为了使分析误差控制在0.1%以内，我们一般控制氢氧化钠滴定剂用量在25 mL左右，然后根据氢氧化钠与邻苯二甲酸氢钾的反应方程式，用消耗氢氧化钠溶液的体积数来推算邻苯二甲酸氢钾的质量。3.指示剂的选择原则是指示的变色点与化学计量点尽可能一致，终点颜色变化明显，所以选择酚酞。经过讨论和讲解，学生明白在掌握实验原理的基础上，实验的设计方法是可以多样化的，提高学生分析问题和解决问题的能力。以下是其中一组学生们设计出具体的实验方案：

【氢氧化钠的标定】

原理：C6H4COOHCOOK + NaOH →C6H4COONaCOOK + H2O

仪器：电子天平、聚四氟乙烯滴定管(50 mL)、容量瓶(1000 mL)等

试剂：0.05 mol/L的NaOH标准溶液(近似浓度，标定用)、基准邻苯二甲酸氢钾、酚酞指示剂、蒸馏水

实验步骤：称取已于105℃烘干至恒重的邻苯二甲酸氢钾0.25 (±0.02) g，称准至0.0001g，放入250 mL锥形瓶中，加入约50 mL蒸馏水使其溶解，加酚酞指示液2滴，用待标定的NaOH标准溶液滴定至溶液变为浅红色(保持30 s不褪色)为终点，记录滴定消耗的NaOH标准溶液的体积。平行测定三次，同时做空白试验。

式中c：NaOH标准溶液的浓度，mol/L；

m：邻苯二甲酸氢钾的质量，g；

V1：滴定试液时消耗NaOH标准溶液的体积，mL；

V0：空白试液时消耗NaOH标准溶液的体积，mL；

M(KHC8H4O4)：204.2 g/mol。

【白醋总酸度的测定】

原理：白醋中主要成分是乙酸，含有少量其他有机酸，用氢氧化钠标准溶液滴定，用酚酞指示剂指示终点

仪器：聚四氟乙烯滴定管(50 mL)、容量瓶(100 mL)、吸量管(10 mL)等

试剂：氢氧化钠标准滴定溶液

实验步骤：吸取10.0 mL白醋置于100 mL容量瓶中，加水至刻度，混匀。吸取20.0 mL，置于250 mL锥形瓶中，加50 mL水和2～3滴酚酞指示剂，摇匀。用氢氧化钠标准溶液滴定至溶液呈微红色，30 s内不褪色，平行测定3次，同时做空白试验。计算白醋中醋酸的含量(g/100mL)。

式中 X：白醋中总酸的含量(以乙酸计)，g/100mL；

V1：滴定醋酸稀释液消耗氢氧化钠标准滴定液的体积，mL；

V0：空白试验时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；

c：氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L

2.2 实验课：分组探究、交流总结

学生以小组为单位按照导学案的要求按组自主进行白醋的总酸度测定，由于之前实训课已经做过相关实验，学生能够较快参与本次实训任务。每小组5位同学，在实验活动中为了让每个同学都参与进来，要做好任务分配工作：如1名同学准备仪器，搭好实验装置，2名同学参与试剂的配制，2名同学参与氢氧化钠的标定和食醋总酸度的测定。

教师对学生的操作进行巡视，如果学生操作出现错误或遇到的问题，主要是滴定操作动作不规范、滴定过程中样品不变色等，教师给予及时的指导，并通过录制视频，上传班课，课后师生共同观看，让学生运用所学的知识分析、讨论出现的问题；对于问题处理有自己独到见解的学生，教师给予高度赞扬，并激励其进行创新性研究[4]。对于实验结果和实验数据的记录，要求拍图上传，因为分析化学对“量”的要求比较严格，氢氧化钠滴定白醋的终点颜色是粉红色，学生在实验操作过程中，稍微不注意很容易滴定过量变成红色，使结果偏差变大，学生为了得到好的实验结果而修改数据。因此通过拍图上传，实验现象和实验数据都保留下来，学生更加重视实验操作和数据的读取[5]。

表2 白醋的总酸度测定实验过程设计方案

实验结束，小组做好完整的数据记录，并在实验报告上完成数据处理和结果计算，虽然大家的实验操作过程有差异(如表2)，但做出的实验结果还是比较一致的。每组学生汇报在实验中遇到的问题与不足，主要存在于玻璃仪器操作的不规范。教师对总体实验情况进行总结，并详细做详细分析，使学生深入理解规范操作的重要性，提高学生的学习效果。

3 检验教学反馈信息、持续改进教学

OBE教学考核体系注重学习成果的评价，成果评价包括线上成绩、线下理论和实践等多方面综合，更能准确地反映学生的学习成果。评价食醋的总酸度测定实验学习成果包括课前、理论课和实验课、课后。以实验课为例，考核主要包括三个方面：一是实验设计的合理性，即消耗氢氧化钠滴定液的体积尽量落在滴定管20～30 mL之间，以减少误差；二是实验过程中，教师通过多次现场检查和提问，考查学生对实验仪器的使用能力和实验动手操作能力；一是实验结果的有效性，即实验结果白醋的酸度值接近真值的程度，这是评估学习成果的最主要手段。依据上述反馈信息，动态调整接下来《分析化学》课程的教学内容、教学方法及成果评价，如学生对实验的数据处理还存在一定的难度，这一块内容要多跟学生讲解；学生对自己设计的实验方法测定出白醋的酸度，感觉很有成就感，说明学生还是很喜欢生活化的实验，以后要多开展类似的实验等。

4 结语

根据OBE 能力培养的理念，以蓝墨云班课为实践平台，探索以学生为中心的教学新模式。从学生角度来说，经过一年的实践，期末成绩的优秀率和及格率相比前一届有较大的提高。结合期末学生的问卷调查结果，主要体现在以下几个方面：学生养成良好的预习习惯，为接下来理论和实验教学打下良好的基础；师生交流、生生交流增加，能及时解答学生提出的问题；及时和公正的评价，促进了教学质量的提高。从教师角度来说，上传相关的教学资源、随时在蓝墨云班课中与学生互动，无疑增大教师工作量；教学资源的内容丰富性、形式的多样化等对教学的专业水平提出了很高的要求。总之，基于OBE能力培养的混合式教学模式可以较好地提高该课程的教学质量与学生学习产出，是一种值得尝试和推广的教学新模式。