工程教育专业认证下《无机及分析化学》课程改革

2022-01-27吉晓东刘羽熙荆祥海王攀张建英

当代化工研究 2022年2期

＊吉晓东刘羽熙荆祥海王攀张建英

（滁州学院安徽 239000）

工程教育专业认证是指专业认证机构针对高等教育机构开设的工程认证类专业教育实施的专门性认证，是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础[1]。为了能够和国际工程教育接轨，不断提升国内工程教育的竞争力，近些年来，国内很多高校不断强化工程教育专业认证，以期待培养的人才能够适应并提升我国产业，尤其是核心产业的竞争力。工程教育认证的核心理念是“以成果为导向、以学生为中心、以持续改进为目的”[2]。基于此，学校对生物科学专业的《人才培养方案》进行了修正，《无机及分析化学》这门课也产生了一些变化。这些变化主要体现在：（1）学时。由原来的54学时变成了44学时，其中理论课学时由原来的40学时变成了32学时。（2）指标要求。在毕业要求的12大指标中，这门课要对应工程知识和问题分析两个指标。

无机及分析化学是一门阐述物质结构与性质、化学变化以及化学分析的基础知识和基本原理的一门课程，由《无机化学》和《分析化学》这两门关系非常密切的基础课有机地整合而成，是生物科学专业的一门专业基础课。在教授这门课的过程中，发现教学方面存在以下几个问题：

教学课时偏少。与其他同类院校、同类专业相比，课时较少。而且《无机与分析化学》这门课的特点就是：课程内容较多，理论比较抽象。这就需要老师授课速率要慢、要讲透，学生也需要时间对授课内容进行消化。

学生基础偏弱。由于高考改革，化学的重要性在高中阶段得到削弱，学生在学习这门课程的过程中，困难较大。

教学过程偏传统。教学过程是教学质量提升较为关键的一个环节。在教学过程中，授课老师还是以满堂灌的填鸭式方法为主，教师在台上讲，学生在台下听，过于突出教师的主体地位而忽视了学生的主体性，学生积极性不高。

辅助教学手段不多。在教育信息化的背景之下，没有或者较少采用信息化手段，比如，泛雅平台、雨课堂等手段。这也是影响教学质量的一个重要因素。

为了能够解决上述问题，同时，也为了能够培养学生无机及分析化学领域相关的工程意识，强化学生理论与工程相结合的能力，并适应新版《人才培养方案》中《无机及分析化学》课程的新变化，这就需要我们对该课程的课程目标、教学内容、教学方式方法等进行一些变革，并对教学效果进行评估。

1.调整课程目标与教学内容

根据工程教育认证标准，结合滁州学院的办学定位，在毕业要求的两大指标中，无机及分析化学有分别对应两个小指标点，根据这两个小指标点，我们制定了如下的课程目标：了解分散体系；掌握化学反应的热力学及动力学理论，能够从能量与速率的角度，来解释化学反应的本质；理解特定的化学分析与仪器分析，并了解这些分析方法的具体应用；通过一些实验，来提升学生的动手能力和发现与解决问题的能力。依据课程目标，我们对教学内容也进行了重新编排，以化学热力学与动力学、酸碱滴定分析和分光光度法分析为核心，通过一定的案例，让学生在有限的学时内打好基础并树立工程意识。表1描绘了毕业要求、课程目标教学内容之间的联系。

表1 毕业要求、课程目标教学内容之间的联系

2.改革教学方式方法

(1)以学生为中心

“良好的开端是成功的一半”，从绪论课开始就要不断地吸引学生的注意力，由传统的“填鸭式”教学方法变为互动式教学方法，以实际生活中的问题为导向，通过不断地提问题、学生回答问题的方式，激发学生学习的兴趣，同时也能够改善课堂的氛围。另外，对于难度较小、不是重点的内容，让学生来讲，让学生成为老师，这样更能改善课堂的氛围。此外，无机及分析化学包含的知识面广，对于非化学类专业的大一新生来讲内容繁多，学生学习起来比较吃力，这就要求教师在设计课件时、授课时一定要以教学大纲为准绳，构建好教材内容的框架体系、知识点之间的内在逻辑，突出重点、弱化难点、强化应用，帮助学生更好地理解这门课程的内容，并做到知识点之间的融会贯通。

(2)以信息化手段为辅助

当今的教育，已经不是以前的教育；当今的学生，也不是以前的学生。传统的教育已经变成了信息化浪潮下的教育，如今的学生是生活在信息化浪潮下的学生。这就要求教师不断改变教育理念，不断地提升自己的信息化水平。为了能够帮助和提升课堂教学质量，信息化教学平台必不可少。以泛雅平台为例，我们将授课内容的框架、课件、可供参考的视频、章节测验等置于其空间，利用后台来监测学生学习的情况。学生利用此平台，可以摆脱课堂空间的局限性，想学就学，想看就看，能够在很大程度上提升自己的学习效果。从其它课程实施的效果来看，效果非常显著。

3.评估教学效果

本课程的考核评价主要由平时成绩、实验成绩与期末考试（闭卷）成绩相结合，其中平时成绩占20%、实验成绩占30%、期末考试成绩占50%。平时成绩包括出勤、课堂提问和课后作业或网络作业三部分组成。所考查内容重点突出与工程应用密切联系的知识点，让学生学有所用，不断提升学生将知识转化为实际应用的能力。此外，为了能够深刻了解学生群体以及每个学生的学习情况，深刻了解教师教学方法改革的效果，深入剖析课程目标的达成情况，我们以滁州学院生物科学专业2020级学生为例，对他们的期末考试成绩进行了分析，具体情况如下：

(1)成绩分布图

生物科学专业2020级共有49名学生。通过考核，其平均成绩为61.18分。由图1可见，0人成绩达90分以上；80-89分2人，占比4.1%，15人成绩在70-79分，占比30.6%；12人成绩在60-69分，占比24.5%；20人不及格，占比40.8%。结果表明，大部分学生能掌握无机及分析化学方面的基本知识。

图1 2020级学生《无机及分析化学》课程成绩分布情况

(2)课程目标达成度分析

根据课程大纲细化分解课程目标，通过平时成绩、实验和期终考试等部分，直接考核学生对课程目标的达成情况。各项达成度均和本课程的平均达成度及目标达成度进行比较，超过平均达成度的认为达到预期效果，在目标达成度0.70和平均达成度之间的认为需要持续改进，未达目标达成度0.70的认为没有达到预期学习效果。

由图2可知，2020级学生该课程三个课程目标的平均达成度为0.6941，课程目标1与2均略低于平均达成度0.6941，需持续改进；课程目标3的达成度高于目标达成度，达到预期效果。

图2 2020级学生《无机及分析化学》课程目标达成度情况

(3)单个学生各个课程目标达成情况分析及改进措施

学生个体课程目标1达成度情况如图3所示，该课程目标1的平均达成度为0.6817，有25名同学课程目标1达成度超过平均达成度。其中，23名同学课程目标1达成度超过目标达成度，说明达到预期学习效果。24名同学课程目标1达成度低于平均达成度，离预期学习效果有一定差距。

图3 课程目标1达成度情况

课程目标1对应的无机及分析化学中的无机化学部分。这部分内容主要涉及到无机化学中的化学热力学与动力学、溶液、物质结构等，理论性较强。上述表明：接近一半的学生对此部分的知识理解和掌握程度不是太好。针对此种情况，老师需要对课堂教学方式方法进行持续改进。

学生个体课程目标2达成度情况如图4所示，该课程目标1的平均达成度为0.6240，有27名同学课程目标2达成度超过平均达成度。其中，14名同学课程目标1达成度超过目标达成度，说明达到预期学习效果。22名同学课程目标2达成度低于平均达成度，离预期学习效果有一定差距。

图4 课程目标2达成情况

本部分课程目标主要对应无机及分析化学中的分析化学部分。上述表明：接近一半的学生对本部分知识的理解和掌握程度不是太好。这可能是由于本部分知识点多且杂，难度较大，学生不易理解。这就需要老师在授课时，删繁就简，将各部分的知识点以逻辑化体系串联起来，方便学生理解。

学生个体课程目标3达成度情况如图5所示，该课程目标3的平均达成度为0.7767，37名同学课程目标3达成度超过目标达成度，达到预期学习效果。其中，31名同学课程目标3达成度超过平均达成度，说明超过预期学习效果。12名同学课程目标3达成度低于目标达成度，离预期学习效果有一定差距。

图5 课程目标3达成情况

课程目标3主要对应的是无机及分析化学实验。上述表明：将近24%的学生对其掌握的并不是太好。针对此种情况，在进行无机及分析化学实验时，老师应该严格检查实验预习情况，并在实验操作过程中，对其进行一一指导。

4.反馈教学质量

以工程教育认证为导向，通过教学改革，取得了一些积极的成果，这些成果主要体现在：（1）学生的及格率不断提升；（2）在课程目标达成度方面，目标3的达成度好于目标1的达成度好于目标2的达成度，总体下来，一半左右的学生能够实现3个目标达成度。当然，也存在一些问题，这些问题归结起来，主要是学生化学基础薄弱，高中的课程与大学的课程之间的衔接性不够好，学生听大学课程还是比较吃力。这就提醒我们，教学改革永远在路上，永不会停止。