基于OBE理念的化学实验教学探索和实践

赵 戈

（景德镇陶瓷大学，江西景德镇 333403）

1 化学实验教学现状与问题

1.1 部分课程教学内容较为陈旧

当前多数高校虽然开设了化学实验课程，也会安排较多课时让学生有充足的接触到化学仪器操作的机会。这些实验课程开展的目的，主要是为了帮助学生已经学习的化学理论知识有更深入的理解与掌握，因此化学实验教学内容必须要与理论内容相一致。但是从整体来看，多数学校仅仅注重为化学课程搭配实验课程，却并不重视对实验内容的更新，难以与前沿技术、行业需求相挂钩，导致部分课程内容过于陈旧，甚至部分器械、工艺早已被行业所淘汰，这对学生的化学实验学习极为不利。除此之外，还有部分高校虽然建立了化学实验室，但是因建设资金有限，实验室使用时间较久，使得实验仪器与设备比较老旧，学生的化学实验难以顺利开展，阻碍了其能力的 提高。

1.2 课堂教学模式固化、传统

当前多数教师在开展化学实验教学过程中采用的均为传统模式，即根据教材中的理论设计化学实验。在教学过程中，教师会先对相应的实验逐步演示，甚至有的教师除了演示之外还会将实验所有步骤写在黑板上。学生在教师完成演示之后，需要按照教师的实验做法及黑板上的步骤操作自己的实验。整个过程枯燥乏味，学生丝毫没有动脑，如同“复制粘贴”一般重复操作，难以发挥自身的创造力。再者，学生一味地按照教师要求的实验步骤重复操作，其也会觉得操作缺乏挑战性，加之不需要学生自己过多思考，很容易造成学生对实验学习的抵触心理，不利于学生学习主观能动性的提高。

1.3 教学评价方式比较单一

以我校化学实验教学课程评价方式为例，评价相对单一，部分教师难以根据学生在实际操作中的表现进行评价，常常凭借学生上课的出勤率、完成相应实验操作后获得的数据与真实数据之间的差异、实验报告完成情况等方面对其评价。但是实际上，很多学生可能为了提高自己的课程成绩，去照抄其他学生的实验报告内容；数据也不是自己实验所得，而是根据相应的计算公式去倒推应带入的数值。这种现象让实验教学流于形式，学生对实验学习的态度十分敷衍，难以提高自身创新能力与动手能力。

2 基于OBE理念的化学实验教学目标与内容

2.1 化学实验课程的教学目标

在实际教学中，高校化学实验课程应树立明确、清晰的教学目标，尤其是在OBE理念的支撑下，教学目标更应细化、全面。在教学过程中，教师应帮助学生掌握化学基本原理，并对这些原理进行应用，例如引导学生查阅知网等数据库的化学研究文献，深入挖掘、分析化学实验过程中的影响因素，并根据已经获得的实验结果去分析验证，从而得到相关结论。与此同时，教师还应引导学生在化学实验设计过程中，对社会安全、环境因素等进行综合考量，了解化学实验过程中的阻碍因素。

教师在实验教学中，应帮助学生充分掌握一些常见的化合物实验合成方式，如成分分析、化合物的鉴定与测试等。学生在实验学习过程中，可以逐渐掌握独立操作化学实验装置的技巧，并能采用科学的方式保证实验操作的安全性。在深入学习一段时间后，学生应具备独立查阅文献资料的能力，并根据资料独立设计出化学实验方案，按小组组织实验活动来验证所设计的方案；能够在化学实验过程中合理采集实验数据并对其进行整理，并运用所学的专业知识对实验结果进行分析及解释实验现象。

除此之外，教师还需要培养学生人际交往能力，可以与其他同学团结协作，在小组中完成自己的实验任务。而学生亦应认识到不断提升自我能力的重要性，在实验学习过程中逐渐养成良好的学习习惯，提高自主学习的能力，强化终身学习的意识。

2.2 化学实验教学内容的优化

当前高校化学实验教学中存在内容陈旧等问题，而在教学中引入OBE理论，可以对整个课程内容实现优化更新，帮助学生建立理论联系实际的桥梁，让学生在学习过程中，除了巩固基础理论外，还可以熟悉实验程序，重构化学知识体系，并将所学知识内化为自己的能力。例如，材料专业的学生在进行化学实验学习过程中，可能会涉及材料成分测定、纳米材料制备等内容，教师可以在学生实验操作过程中，引导其了解和掌握发现问题、分析问题和解决问题的方法，培养获取知识的能力。除此之外，教师还应当根据实际情况，改变实验内容，增强实验挑战性。如燃烧热的测定实验，教材上要求测定固体物质的燃烧热，改革后要求学生根据这个原理设计相关实验，测试未知液体试样的热值，使实验接近生产和生活实际，培养学生的探索精神、实验方案设计能力和分析解决问题的能力。

教师还应当根据行业内最新的研究成果，及时更新实验所使用的化学试剂、仪器与设备，以及操作工艺，确保学生在进行化学实验时使用的是当下行业内的领先技术、设备，从而为其走上工作岗位快速上手实践夯实基础。另外，除了更新工艺、设备外，学校还应将化学实验教学与校内开展的科研项目相结合，并将一些现有成果分享给学生，进一步拓宽学生视野，引导学生在化学实验学习过程中敢于尝试，培养个人创新意识。

3 基于OBE理念的化学实验教学策略

3.1 明确教学目的，优化教学内容

基于OBE理念的化学实验教学，必须要明确教学目标，因为OBE是一种以教学成果为导向的教学理念，因此必须要设置明确的教学目标，才能根据这一目标去开展针对性的教学。高校化学实验课程的教学目标，是为了帮助化学专业的学生掌握化学仪器设备的操作技能，能够将化学理论转化为实际操作并输出一定的成果。化学教师要将实验教学的目标融入实际的教学中，并根据这些目标去设计实验教学计划，按照既定目标与方向不断调整教学，确保化学实验教学的质量与效率提高。与此同时，还需要对相应的教学内容进行优化，确保化学实验教学内容是与时俱进的，对学生的职业生涯起到重要的帮助作用，以进一步促进教学质量的提升。

3.2 改革教学模式，改进教学方法

OBE理念下的化学实验教学应转变传统的灌输式操作为引导的教学，突出学生在化学实验学习中的主体地位，给予学生更多的操作自由度，让学生可以根据自己所掌握的化学理论知识及感兴趣的化学原理去设计实验。即使是同一个化学实验，教师也可以鼓励学生使用不同的仪器设备、试剂等对其进行更多角度的操作尝试，在保障学生安全的同时，给予学生更开阔的实验操作空间。同时，化学教师要注意对使用的教学方式进行改进，鼓励学生在实验中增加更多生活元素，增强化学实验教学的趣味性。如将食用盐、碱面、肥皂等生活用品引入到化学实验课堂中，活跃课堂教学氛围的同时，帮助学生认识到化学知识对生活的影响，使其可以将理论联系实际，从而更好地将所学知识运用到生活中。在课堂中，可以带领学生将厨房中常见的小苏打与植物油一起制作“明灯”，当小苏打、植物油裹挟着色素在烧杯中相遇，小苏打含有的物质会发生化学反应产生二氧化碳，二氧化碳裹挟着色素在油层中上升，直至二氧化碳散逸在空气中，发生“熔岩灯”现象，形成“明灯三千”般的绚丽景象。再比如，学生会通过浸泡植物染料得到染液的方法，复现中国古代印染技术，制出凝重素雅、古朴雅致的印花，薄如烟雾、轻若蝉翅的丝绸。这种现代与古代、化学与艺术融合在一起的实验效果，可谓极其富有创意性，同时亦让学生在活动现场学以致用，体会到化学的魅力，激发了探索科学真理的热情。除此之外，教师还可以鼓励学生根据已经掌握的化学理论知识设计化学实验，然后分小组讨论其原理与实验效果，拓宽学生视野与思维，使其能够更加灵活地运用化学知识。

3.3 OBE理念下实验考核方式的转变

OBE理念下的化学实验考核方式也应有所转变，教师需针对学生学习情况，制定更为多元、全面地考核评价方式。如包括学生在化学实验操作过程中的表现、对化学实验持有的积极态度、化学实验操作中体现的创新思维等，均需要纳入到实验考核体系中。教师不可“一刀切”，将学生实验报告完成情况作为学习成绩的主要评判标准，而是可以为学生安排一个与其近段时间化学学习相关的实验课题，学生需要与其他同学组成实验小组，根据教师安排的实验课题自主进行化学实验设计，完成实验步骤。在实验过程中，小组成员的分工合作表现、最终实验的成果产出等分别占据一定的考评分数比例，最终成绩为学生的考核结果。对此，教师可以更全面地对学生的实验学习情况进行评价，也能更清晰地发现学生身上存在的不足之处，在后续的化学实验教学中可以针对性地帮助学生改正，提高其化学实验操作能力。

3.4 合理调整实验课时安排，提高实验教学效果

OBE理念强调以学生的预期学习成果为核心。开设化学实验课旨在使学生将理论与实践结合起来，做到“知行合一”。实验操作的连贯性是影响学生实验能力和操作水平的关键因素。现有的化学实验课时安排的连贯性较差，容易造成学生缺少对实验的整体思考，对于实验技能的掌握存在困难，从而影响实验教学的质量和效果。对此，化学教师在进行教学过程中，应该为学生安排足够的实验课时，而除了数量上的增加外，还需要搭配好化学理论课与实验课的比例，让两者相互穿插融合。如学生完成一个模块的化学理论学习后，教师就要为学生安排这一模块化学知识的实验课程，让学生通过实验课程的学习来巩固所学的化学理论知识，从而让理论与实操相互配合，提高其化学综合素养。除此之外，在一个单元的化学理论知识学习结束之后，教师还应为学生安排多个课时的综合实验课程，帮助学生将过往学习的化学知识融会贯通，从而促进其化学思维能力的提高。在完成一个学期的化学知识学习后，教师可以为学生安排一些创新型的化学实验任务，将一些与化学科学研究相关的小项目交给学生，或者与化工、陶瓷等企业合作，交给学生一些实际的化学生产问题进行实验研究，以帮助学生早日适应未来的岗位工作，同时使其了解到课本中的典型实验与岗位需求的差异。在实际教学中，教师也会在学期末联系一些企业，带领学生参观这些企业生产环境，深入了解其未来的岗位工作标准、工作流程等方面情况，在参观过程中，学生们就技能学习和就业岗位方面的一些问题与企业负责人积极沟通，从而更好地提高自身专业实操能力。

3.5 跟踪课程评价，持续实践改进

基于OBE的化学实验教学模式如同一个“闭环”，在实际开展过程中，教师要进行持续性追踪，不断地对课程教学的成效进行评价分析，并根据相应的分析结果去改进原有的教学设计，从而确保提高化学实验教学的效率。一方面，化学教师可以从对学生化学实验学习效果中了解到教学方案的不足之处，再根据学生的学习薄弱点对其进行针对性地调整改进。另一方面，教师可以定期对班上学生进行调研，与学生进行沟通，了解他们的学习感受，并针对教学内容、方式提出意见，教师再结合学生意见与建议进行课程整改，明确教学改进方向。除此之外，教研组的教师亦应互相配合，加强沟通，进行线上线下教研活动，通过汲取他人的教学经验进行化学实验教学的改进。

4 结语

在大众创业、万众创新的时代要求下，化学实验课程作为材料类专业学生人才培养过程中的一门重要实验、实践教学课程，承担着实验教学基本理论掌握和验证及学生工程意识的培养的教学任务。而基于OBE教育模式指导下的化学实验教学，应坚持以学生为本体和中心，以学生学习效果为导向，构建更清晰的教学目标、更科学的教学内容及更全面的评价体系，培养学生的探索精神及创新意识，不断提升学生的化学实验素养，从而促进学生综合创新能力和工程意识的提高。