基于OBE理念的多元混合式教学改革探究——以《分析测试技术与方法》课程为例

郭乔辉，李 畅，阙僖倩，周小平

(江西师范大学化学化工学院，江西 南昌 330022)

0 引言

《分析测试技术与方法》是化学、化工、材料等专业研究生专业基础课之一，对材料进行分析测试是其科研工作中必不可少的手段。学生需要通过该课程的学习掌握重要的分析测试基本原理与微观结构测试方法，学会制订合理的实验方案以及相关数据处理方法，为接下来的实验研究以及实际生产奠定基础。该课程具有内容繁杂、理论性和实践性并重的特点，肩负着为学生打下坚实理论基础与实践操作能力的重任。因此，做好该课程的建设与改进，对社会培养高质量科研人才意义重大。

1 理论概述

成果导向教育(Outcome Based Education，OBE)是以目标成果为导向的教学理念，是一个聚焦学习产出以驱动全部课程活动和学生学习产出评价的结构与系统。该理念把培养学生的专业能力放在第一位，强调要以学生学习成果为起点和核心，反向设计教学环节和教学标准，并建立与成果导向教育理念相适应的评价机制以衡量人才培养质量与培养目标的达成度[1]。在OBE理念指导下，恰当的教学方式与过程使多个个体取得相应的成功成为可能。

混合式教学一般指线上与线下结合的教学方法，但从广义上来讲，混合式教学不仅是线上、线下教学方式的简单结合，而是在整个教学流程中将多种教学方法进行合理融合的教学模式[2]。相比于单一的教学方法，在教学中运用多元混合式教学，可以在教学情境的设定、教学资源利用以及师生互动的方式等方面实现多向融合，进而发挥取长补短的优势。

2 现阶段教学中存在的问题

2.1 教材与教学内容衔接不当

随着技术发展与设备革新，新材料与新设备不断出现，仪器更新换代更加频繁，教材内容更新速度有时无法满足教学需求，新仪器与旧实验内容存在矛盾。而教材众多的理论介绍在分析测试操作的信息技术化的烘托下显得繁琐冗长，使学生失去学习兴趣。实验仪器设备数量少，操作时间有限，并且要保证实验仪器使用安全，使得实践教学阶段多为演示以及简单的实验操作，难以满足后续的科研实践需求。

2.2 理论知识与实践操作脱节

大部分学生在本科阶段接触的分析测试相关课程以理论学习为主，但研究生阶段的课程具有更强的专业性和实践性，且学生也具有更强的独立意识。研究生阶段更加强调通过课程学习掌握分析问题、解决专业领域内“高精尖”或“卡脖子”问题的能力[3]。缺乏实际问题的引导会使理论与实践操作割裂，学生无法将二者联系起来，一方面会造成许多基础理论知识的遗忘，无法活学活用；另一方面反复的理论学习容易使学生难以理解其学习意义和应用价值，进而降低学习积极性。

2.3 育人价值薄弱

近年来，研究生实验事故频发，凸显了很多科研工作存在的问题。有的研究生对工作生活感到迷茫，缺乏明确的奋斗目标，导致他们充满悲观、焦虑及抑郁等不良情绪；有的研究生法律意识不强及道德界限模糊，抱着侥幸心理进行科研造假。由于该课程具有较强的专业性，教师在授课过程中往往存在重智育，轻德育的教学倾向[4]，在教学设计时有忽略育人环节的情况，任课教师长期以来习惯于将知识传授作为工作重心，专注于知识的传授，对学生的精神需求、价值观念以及思想道德培养的关注不足，这不利于立德树人教育目标的达成。

3 基于OBE理念的多元混合式教学改革探究

3.1 确定基于OBE理念的课程目标

基于OBE理念进行教学改革，首先要明确以教学成果为导向的教育价值理念是实现有效教育的前提。2020年教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》指出立德树人成效是检验高校一切工作的根本标准，要把思想政治教育贯穿人才培养体系，发挥好每门课程的育人作用，要将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体，寓价值观引导于知识传授和能力培养中[5]。为此，课程目标的设计应注重知识能力目标与育人目标两条主线。

图1 课程目标主线

对于知识能力目标，第一要聚焦学生当前所具备知识能力水平与通过合理的教学手段与教学过程后所能达到的水平，以确定所期待学生达到的最终目标与效果；第二要保证以学生为主体，给予学生充分的机会展示自己的学习成果与发现；第三要调整学生面临的挑战水平与成功标准。一方面从学生所要达到的标准反向设计教学目标与教学内容；另一方面从教学目标与教学内容核查其对学生可能产生的教育功能与价值。

对于育人目标，“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”是其最根本的问题与成果导向。因此，要以爱党、爱国、爱人民、爱集体为主线，将思想政治教育与科学精神的培养结合起来，注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力；深化职业理想和职业道德教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感，激发学生科技报国的爱国情怀和使命担当[6]。

3.2 确立有时代前沿性的课程内容

研究生阶段的课程具有更强的专业性和实践性，教学内容与方法必须要适合当前的教学需求与特点。教学内容第一要符合人才培养目标需求，能够促进学生知识技能与品德发展，体现育人功能；第二要有现实生产生活依据，体现实践意义；第三要符合时代要求，一方面要理清发展脉络，另一方面要与科技前沿接轨，体现发展价值。教材是教学内容的主要参考依据，必须要有一定的时代性与代表性。例如本课程采用了《近代分析测试方法》(常铁军.哈尔滨工业大学出版社，2018。为理论部分教材)，《材料现代分析测试方法实验》(刘强春等.中国科学技术大学出版社，2018。为实验部分教材)，二者均版本较新，内容新颖，贴近时代，并提供大量参考书目供学生自由阅读，以满足不同学生的需求。

3.3 建构基于OBE理念的混合式教学模式

教学方法是教学过程的灵魂，合适的教学方法能够使教学效果事半功倍。在OBE理念下，课程内容与教学方法的确定首先要确定在教学中学生需要达到的预期成果，进而确定教学目标，通过教学目标确定教学内容进而确定教学方法；由教学内容与教学目标共同决定评价方案，以确定是否达到预期结果。本课程主要采用了2+1案例教学法、翻转课堂等教学方法，并以此为基础融合思政元素构成该课程的混合式教学模式。

图2 课程混合式教学模式构建图

图2展示了本课程混合式教学模式的基本构建框架。案例教学法是指运用实际案例使教材与实际生活相结合，以案例作为课程内容核心，以第一人称视角进行体验与思考的教学方法。针对该模式，诸多高校已有尝试，并取得了比较理想的教学成果，初步形成了案例资源库[7]。由于该课程具有明显的理论性与实践性，统一进行理论学习和实验学习很容易造成二者的割裂。为保证理论知识与实验操作的紧密结合，需要从教学分布上充分考虑课时安排，将以2节理论课与1节实验课为一个教学周期的形式改进为“2+1”案例教学法。

翻转课堂是一种改变教学常态，使课堂主体从教师转变为学生的教学方法[8]。上课前，教师可以将学生需要搜集与掌握的信息内容通过网络平台进行布置与批阅，通过微信、钉钉等辅助教学工具提前发布任务；对于分析测试学习背景比较欠缺的同学，鼓励利用微课、MOOC等线上教学资源，进行课下补充学习，提升自主学习能力；学生通过查找资料、整理与分析，形成报告。授课时，教师先介绍课程基本内容，然后师生角色互换，由学生讲解实验原理、基本步骤和注意事项等；由教师补充学生讲解不透彻以及未注意到的细节，最后教师根据学生实验操作情况进行点评。翻转课堂教学方式能使学生对实验理论进行深入学习，掌握专业知识，培养学生的团队协作能力和职业素养，激发学生的责任感与使命感，充分调动学生学习的积极主动性，提高学习兴趣和参与度。

课程思政是新时期高校教育工作的新战略，指在专业课的课程教学体系中自然地融入思想政治教育内容，通过挖掘本专业课程的思政要素，使学生在获得专业提升的同时接受正向的价值观引导，实现知识传授与思想政治教育的结合，以课程为载体推进思政建设是高校育人工作的重要环节。《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》提出要全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用，提高高校人才培养质量。在OBE教学理念的推动下，人才培养要注重培养效果，关注课程目标与学业要求的达成度，加强学生职业道德修养与创新能力的培养，这与课程思政育人目标具有一致性[9]。在专业课程中融入思政元素是落实立德树人根本任务的有效途径，是新形势下高等教育发展的时代要求，是培养具有社会主义核心价值观合格人才的关键所在。

以材料结构分析模块“农药微球的制备与表征”案例为例[10]，该案例教学主要安排3课时，前2课时以学生为主体共同完成，以翻转课堂为主要教学方法使学生对该案例的主要内容与流程有一定的了解，教师进行总结与补充说明，学生通过线上线下同步学习掌握基本原理与方法，师生共同完善小组实验方案；第3课时进行实践教学，学生动手操作，将所学知识进行应用与巩固。教师先选择农药图片、农药使用的视频动画等与生产生活息息相关的素材，再以及农作物使用农药前后的对比数据等具有一定研究意义和说服力的素材，再通过微信群等网络平台将这些学习素材发送给学生，接着对学生进行随机或自由分组，并布置一定的预习任务，例如：了解农药在生产中的应用历程；农药如何作用于农作物；什么是农药微胶囊；农药微胶囊的制备工艺及比较等；以小组为单位形成汇报内容，鼓励进行综述撰写。课堂导入环节采用播放视频的方式，选用袁隆平一生致力于水稻研究的事迹，继而使学生思考如果水稻等农作物在生长过程遇到病害，该如何防治呢？该导入具有时效性且能引起学生情感共鸣，使学生意识到农药在生产生活中所起到的重要作用和研究意义，激发学生通过科研工作为社会做出贡献的爱国情怀。

3.4 确定基于OBE理念的课程评价体系

因为人才培养效果是评价育人目标达成情况的首要标准，所以在考核方式上也要做出改变。为满足评价指标与评价方式的多元化，需要将课程考核方式分为平时作业、读书报告、学生讲课、期终考试和仪器操作等，教学过程与评价过程双线并进，全面考查教学成效。

表1 课程评价方式及分数占比

表1展示了基于该理念拟制的评价考核方案，该方案以过程性评价为主，对学生进行多方面评价，同时根据评价内容灵活运用教师评价、学生互评、组内互评以及自我评价等多种评价方式，使评价更加客观准确。其中，期末终结性评价考核内容可在案例库中进行随机抽取，使学生进行课程论文撰写与参与技能考核，或由学生在指定主题或自拟主题下进行方案设计与实施，实现预期教学成果，并巩固学习成果。这两种考核内容均兼顾了对分析测试方法的理解和应用两个方面，赋予了学生一定的选择权，使其选择更适合自己的考核内容，而非统一的纸笔测验，进一步实现考核的个性化。

4.5 加强教学过程可视化

该课程的教学打破以往的教学思维定势，以OBE理论为指导思想进一步改进课程教学过程与教学手段，通过教师富有逻辑的课程引导促进学生思维发展；以OBE理论为指导融合案例教学、翻转课堂及思政元素等形成的混合式教学模式有效提升了教学质量以及学生的学习兴趣与问题解决能力，为后续研究生学习打下坚实的能力基础。但由于实验仪器等多方面因素限制，在以往的教学中，教师常常使用演示动画代替实验操作与演示，使学生通过观看动画演示学习仪器基本结构与实验操作，以增强教学的生动性、具体性。然而这样的演示依然停留在输入水平，无法满足学生学习后的输出需求，因此鼓励通过虚拟仿真动画等满足这种需求。通过对仪器类别与型号、实际项目需要等进行分类，学生可以在实验操作前多次模拟尝试，避免危险操作；逐渐探索交互性的强化，通过高校平台共享完善实验模拟平台功能，在仪器实用性的基础上进行资源整合，这样不仅能模拟规范的实验操作，还能在错误操作后反馈实验现象后果；学生通过软件交互熟练实验操作步骤，提高安全意识，降低操作陌生设备危险事件发生概率，由此可知，对分析测试仪器建立成熟的虚拟动画库具有重要的意义。

4 总结

本文通过分析《分析测试技术与方法》教学中常见的问题，提出以OBE理念为指导思想进行课程统筹，以案例教学、翻转课堂等为主要教学方法并融入思政元素，构建该课程的多元混合式教学模式，加强课程可视化建设等实施要点，并且将成果导向贯穿于教学设计和实施的整个过程，激发学生的学习动机。其中融入的思政元素能激发学生的爱国情怀与使命感，对于学生价值观的形成具有重要意义；案例情境作为理念与教学的载体，对学生的理论知识向实际应用的迁移起着重要的引导作用。线上线下教学相结合与翻转课堂的应用给予学生自主学习的空间，为不同学习层次的同学提供了更适合自己的选择。课程是高校教育最基础、最重要的元素，课程建设理念急需转变、更新。基于OBE理念的多元混合式教学模式与多元复合型人才培养的宗旨不谋而合，并且有利于在当前新冠肺炎疫情的背景下保证教学效果。