基于OBE理念的混合式教学模式应用研究——以《分析化学实验》课程为例

魏淑伟, 张学兰, 裘 娜 ,吴鸿伟, 赵雪英, 王登峰

(枣庄学院化学化工与材料科学学院，山东 枣庄 277160)

顺应“互联网+”时代教学要素的变革与发展，创新信息化条件下的人才培养模式，提升人才培养质量，在教学过程中坚持以学生发展为中心，运用基于产出导向的OBE教育理念(Outcome-Based Education)对分析化学实验课程进行改革，探索开展实施混合式教学，对增强学生的自主学习意识，培养创新精神，提高实践能力具有重要的现实意义。

1 OBE的概念与内涵

OBE，即成果导向教育，亦称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育，是指教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果[1]。自1981年由Spady等人提出后，OBE理念和方法被公认为是追求卓越教育的有效方法，受到世界各国著名大学的重视。OBE理念作为一种先进的教育理念，教学过程遵循‘以学生为中心，以学习成果为导向，不断持续改进[2]三大原则，逐渐深入人心并落实到日常教学活动中，教育者必须依据学习者在学习结束时应具备的能力和素质，架构与之匹配的教学内容与教学环节，组织教学活动，逐步实现以教为中心向以学为中心、终结性评价向过程性评价、重知轻行向知行合一的三大转变[3]。

2 课程特点及现状

分析化学实验是化学相关专业的核心课程，但是，随着科学技术的发展，仪器分析的地位不断增强，定量分析实验在基础实验教学中的地位受到很大的冲击[4]。为紧跟时代步伐，实验课程的教学改革一直在不断探索中，纵观以往的成效，可以看出，还是存在一些不足。存在的主要问题有以下四个方面：

2.1 理论课和实验课进度严重不同步

笔者所在学校分析化学理论课课时64课时，分析化学实验课时45课时，理论课课时远大于实验课课时，造成实际情况下，理论课教学内容滞后于实验课教学内容。学生在实验课上不容易理解实验原理，在这种情况下，缺乏积极主动性，学生“依葫芦画瓢”，不利于培养学生综合素质与应用能力。

2.2 教学内容与学科前沿接轨不够充分

实验内容分为两个层次，I 型实验和II 型实验。I 型为验证性实验占比例较大，教师通常按照实验目的、原理、演示实验操作、计算和注意事项的顺序填鸭式灌输给学生，学生被动接受教师灌输的知识，知识多及忽略启发学生思维。II 型设计实验内容陈旧，使得学生养成“照方抓药”的习惯。分析化学研究的领域与食品、环境和生物等密切相关，应结合当前的研究热点，生活实际问题和教师科研项目，融入实验教学内容中，不断更新实验教学内容，开出新实验。

2.3 分析化学实验教学中学生太注重实验结果

传统实验课程考核操作与实验报告成绩各占一定比例，这种实验考核往往是“重结果、轻过程”。实验结束后，大部分学生为了较好的完成任务花费大量精力完善实验报告，甚至是数据造假等现象，只为得到一个在误差范围之内的结果，为了完美数据而做实验，而忽略实验过程，造成学生对分析化学实验课程学习的热情不高，不利于培养学生动手、分析和解决问题的能力。

3 基于OBE的混合教学模式改革

3.1 思变

基于 OBE 教学理念，将“传统课堂教学”与“在线教学”优势互补，“线上”(网络教学)+“线下”(面授教学)混合式教学模式应运而生，构建新型的“一个中心，二个空间，三环三实”分析化学实验教学模式。坚持“一个中心”是指“以学生为中心，教师为主体”; “二个空间”是指线上、线下两个空间，推进课程的混合式学习; “三环”是指学习过程中要经历课前学习平台自学、课中答疑解惑、课后设计测试题巩固知识点三个环节; “三实”是指通过课程改革，实现“以教师为主”到“以学生为主”的转变，“以理论为主”到“理论实践一体化”的转变，“终结性评价为主”到“形成性评价为主”的转变。

3.2 重构教学内容

OBE 教学理念特别强调学生学习效果，重视教学过程的“产出”，因此通过研究室教师们的研讨，结合学生学情分析，重组了分析化学实验教学内容，形成以学生发展为中心、以探索新知识为导向、紧跟时代步伐依托教师科研为支撑的新型实验教学体系，教会学生如何做实验、如何做科研。传统教学中，基础性实验占有一定比例，导致设计性实验学时偏少。我们将基础性实验融入验证性实验中，从而提高了综合性设计实验比例。例如天平的称量实验，作为独立的基础实验3课时，学生在无机实验中已经掌握天平的基本使用规则，在分析化学实验中重复练习，学生学习的热情降低，不能激发学习的主动性，可将其移入到有机酸摩尔质量的测定实验中。设计性实验比重的增加，可以加深学生对所学理论知识的理解，全面培养学生综合素质。在此基础上，让有实力、有兴趣的学生参加到教师科研项目分解的小课题，将分析化学实验各种知识点结合到项目完成的环节中，能够使学生在研究项目的过程中学习、掌握专业理论和实践知识，培养其实践操作技能和创新能力。

3.3 搭建网络教学平台

网络教学平台的开发与设计是实施混合式教学的重要基础[5]，是按照从基础到理论再到实践的认知规律构建的。“线上”教学模式，充分利用网络优质资源，运用智慧教学工具——雨课堂辅助教学，使学 生通 过 网络 实时 学 习 实验知识与技 能，突破了传统教学时间和空间的局限，顺应了学生对新事物好奇的特点，体现了“以教师为中心”到“以学生为中心”的教学改革，实现了以学生为中心的参与式、探究式、启发式和合作式等教学过程。分析化学实验网络资源平台结构如图：

通过课程介绍使学生对任课教师的教学能力和科研能力初步了解，洞悉该课程的教学目标及对毕业的贡献度，熟知实验教学项目内容及进度安排，变被动为主动。课前导学即课前预习是学习实验课程的必要环节。学生在网络平台接收学习任务，通过观看微课视频(自制或中国大学MOOC上的优秀教学视频)、查阅教学资源(包括实验教案以及培养学生价值观的思政教育资源等)及完成实验仿真模拟软件等掌握实验知识点，并完成在线预习测试，提交电子版预习报告。实现了实验前消化吸收实验的原理和操作过程的目的，对预习过程中存在的疑惑可与教师线上论坛中交流，实现教师一对一辅导。为了更好完成课前导学，我们对教学平台进行了设置，比如首先学习教案，其次观看实验微视频，然后仿真模拟，最后完成测试，这样可以保证课前学习的效果。在此阶段学生可以轻松地获得初步探究学习能力，实现“以理论为主”到“理论实践一体化”的转变。每次实验课后，将实验过程中的关键操作拍照或微视频上传到学习平台，小组内互相打分；学生及时撰写实验报告，并将学生对课后题进行思考与讨论，加深课堂知识的理解及分析，并对实验过程中出现的问题，提出自己的见解，提高分析问题与解决问题的能力。当遇到困惑时，还可以通过平台的师生交流向教师求助，获得帮助和启发。教师及时在交流平台对本次实验报告存在的问题与学生进行沟通与讨论，并引导学生完成知识的总结与提升。对于学有余力的学生，进行能力拓展，使学生在掌握基本理论和方法的同时，及时了解学科最新发展动态，开拓学生的视野。该模块包括了学科前沿内容、方法应用案例和相关文献链接，为满足不同层次学生的需求，学生可以根据自身知识水平的差异，挑选难易程度适合的学习资料，从而培养学生的科研素养与创新思维，是帮助学生对理论学习进行内化与升华的重要途径。总之，分析化学实验网络平台的搭建旨在帮助学生预先学习并反复推敲实验细节，提高学生预习实验积极性及效率，从而提高课堂学习效率，培养自主学习能力、科学研究能力及创新能力等，为后续实验的顺利开展做好铺垫。

3.4 混合式教学方法

课堂教学中，教师根据平台统计的学生预习情况及学生反馈的问题进行整理和汇总，适时调整教学方法和授课内容，实现精准教学。课上知识内化教学阶段采用翻转课堂和讲授混合模式开展。教师对实验过程中的重点与难点进行课堂讲授，学生分组讲解实验，提出疑问，交流讨论，将知识内化。在课堂实施过程中，教师的讲解时间大大缩短，主要时间用于给学生进行实验操作、问题思考及讨论交流。课堂教学中采取小组合作式学习，启发学生思考，实现从“让我学”到“我要学”的转变；通过团队合作，使每个学习者的能力都能得到提升，弱化过分关注实验结果的现象，提高了学习热情[6]。

3.5 多元化考核方法

在混合式教学环境下，对学生进行教学效果考核，教学结果不只局限于期末考试，而从考核结果转变为考核过程，加重对学生学习过程的控制与评价，使考核具备知识考核和能力考核的双重功效[7]。考核分为课前、课中和课后三个模块，也就是线上、线下、课后三个教学环节。其中课前考核主要包括观看学习视频的时间长短和预习检测等占学期成绩的 20%，课中考核主要包括课堂讨论发言、实验实操规范等占学期成绩的 50%，课后考核主要包括实验报告的成绩、实操考试以及笔试成绩占学期成绩的 30%，最后换算成百分制给出学生科学、公允的评价。其中，在课堂讨论和课后作业环节尝试让学生参与点评打分，形成师评和生评相结合的评价方法，有效弥补了单一任课教师评价存在的局限性与主观性，取得了较好的评价效果。这种多元的课程评价体系渗透到了教学的每一个阶段，实现“终结性评价为主”到“形成性评价为主”的转变，体现课程考核的全程化、多元化思想。

4 结束语

教学实践证明，该模式对传统实验课堂的优化和创新，调动了学生的学习积极性，培养了学生的自主学习能力，促进了学生良好实验学习习惯的养成，提高了学生的创新能力以及团队协作能力，真正实现了“学生为主体，教师为主导”的宗旨。在今后的教学过程中，我们会继续以 OBE 教学理念为指导，深层次的改革教学方法和教学手段，不断提高教学质量。