OBE理念在“现代仪器分析”课程中的应用与教学实践

邢广良，赵美琳，吴晓芹

常熟理工学院 生物与食品工程学院（常熟 215500）

目前，“现代仪器分析”课程是化学、食品、材料、环境科学等专业中的重要课程之一，作为一门应用性较强的学科，旨在培养学生独立思考、解决实际问题的能力，以及掌握现代仪器分析技术的基本原理和操作技能[1]。然而，传统的仪器分析课程教学模式往往过于注重理论知识的传授，而忽略了学生实际操作能力和实际问题解决能力的培养[2]。因此，如何通过教学模式的改进，提高学生的实验能力和实际应用能力，成为了“现代仪器分析”课程教学改革的重要方向。

为应对这一问题，教育领域提出了OBE理念，即以学生为中心，以成果为导向，采用逆向思维的方式构建课程体系[3]。OBE理念强调学生的自主学习和实践操作，注重学生的综合素质培养，这与“现代仪器分析”课程的教学目标相符合。因此，文章将介绍OBE理念在“现代仪器分析”课程教学中的具体应用，包括教学目标的制定、教学内容的设计、评价方式的确定及教学效果的分析等方面，对学生能力和综合素质的提高具有指导意义。

1 教学目标的制定

在OBE理念中，教学目标应具有明确性、可测性和可达性。结合常熟理工学院食品科学与工程专业毕业要求，制定了“现代仪器分析”课程的教学目标，即通过课程的学习，使学生掌握紫外-可见光谱法、红外光谱法、原子吸收光谱法、气相色谱法和液相色谱法等仪器分析方法的基本原理以及重要组成部分，熟悉各仪器分析方法的应用对象及分析过程；利用相应仪器对食品、药品等进行相关成分的分析检测。此外，通过此课程的教学，让学生对当今各类分析仪器及分析方法的发展方向有一些初步的了解，从而为其以后的工作、科研及进一步地学习作必要的铺垫。

2 教学内容的设计

OBE理念强调学生学习能力和素质的培养，现代仪器分析课程的教学内容从以下四个方面进行设计：

2.1 增加案例和模型的讲解

在“现代仪器分析”课程中，基础理论知识的讲解固然重要，但不易引发学生学习兴趣，因此在授课过程中充分借助多媒体教学的优势，增加仪器视频、动画和实物展示，采用图、文、形并茂的方式，向学生介绍不同仪器的构造、原理、操作方法和数据处理技术等方面的知识，注重将抽象的概念转化为具体的形象，让学生更容易理解和记忆。在确保学生掌握分析仪器基本原理的基础上，引入实际案例，如镉超标大米、水果蔬菜中的农药残留、化妆品中重金属的分析检测等，并将教学模型（如红外光谱分析时使用的玛瑙研钵、压片装置以及色谱柱等仪器配件）带入课堂。综合采取上述方式，充分激发学生参与课堂教学的主动性和积极性。

2.2 重视实验操作技能的培养

在实验操作中，注重培养学生的实践能力和解决问题的能力，重视安全教育，确保学生人身安全的同时保证实验数据的准确性。在实验课程中，教师加强现场实验操作的指导和讲解，对仪器的操作流程和注意事项进行详细介绍，并在实验操作中实时指导和纠正学生的操作错误。鼓励学生参加“互联网+”、“挑战杯”、“大学生创新创业大赛”及其他类型的科技创新活动，并为之提供广阔的实验平台和机会，以激发学生的实验兴趣和创新能力。

在实验设计方面，引导学生从实验目的、实验方法、实验步骤、数据处理等方面着手，让学生自主思考并解决实验中遇到的问题。此外，鼓励学生进行创新性实验设计（如面包中防腐剂苯甲酸钠含量的分析检测、居民生活饮用水中挥发性卤代烃残留量的测定等），让学生在实践中逐步掌握实验设计的方法和技巧，为今后学习和科研奠定坚实的基础。

2.3 促进自主学习能力的提升

在“现代仪器分析”课程中，除了课堂教学和实验操作外，课外阅读和课堂讨论也是教学中至关重要的环节。通过课外阅读，学生可以深入了解仪器分析领域的最新研究成果和应用案例，扩展自己的知识面和视野。同时，课堂讨论也是一项极为有效的教学手段，能够激发学生进行主动思考和课堂交流，推动学生之间的互动和协作。在课堂讨论中，教师通过提出一些开放性问题（如对于化妆品中铅含量的测定有哪些检测方法？使用什么类型的仪器设备？检测过程具有什么局限性？），鼓励学生自由发挥，展示自己的观点和思考方式，从而培养学生的表达能力和独立思考能力。这些能力的提升不仅在学术研究中非常重要，也是学生未来职业发展中必不可少的素质。因此，在“现代仪器分析”课程中，教师应该注重课外阅读和课堂讨论的教学设计和实施，引导学生主动学习和思考，提高其综合素质和竞争力。

2.4 加强思政育人内容的熏陶

OBE理念的应用不仅仅是为了提高学生的学科素养，也是为了在教学过程中进行思政育人。通过精心设计教学内容，可以在潜移默化中影响学生的思想观念，促进学生道德品质和社会责任感的培养。“现代仪器分析”课程的教学内容涉及许多科学技术的发展和应用，包括仪器的构造原理、数据处理技术等。在这些内容的讲解中，融入科技伦理（如新冠病毒SARS-CoV-2检测技术）、科学精神（如钱学森的爱国事迹）等方面的内容，引导学生了解科学技术的发展与应用的背景，了解科学技术对人类社会的影响，培养学生的科学素养和社会责任感。在教学中还可以引入一些社会热点问题（如以每年央视3·15晚会里涉及的案例为素材），让学生了解科技与社会的关系，提高学生的社会责任感和思想品质，这也是现代高等教育中不可或缺的一部分。

3 评价方式的确定

OBE理念要求评估方式多元化，强调理论知识与实践技能并重，全面考核教学水平，注重挖掘学生的潜能和学习积极性[4]。在“现代仪器分析”课程中，采用多种评价方式，旨在全面评价学生的学习成果和实际应用能力。课程考核分为平时考核、实验考核和期末考核，其比重分别占综合成绩的40%，30%和30%。期末考试是一种传统的评价方式，此课程采用了闭卷考试的形式，考试内容覆盖了课程的基础理论知识和实验操作技能。考试题目采用了多种形式，如选择题、填空题、判断题、简答题和计算题等，目的是全面评估学生的知识掌握情况。通过考试成绩，可以评估学生的基础理论知识掌握情况，以提供更好的指导，进一步提高学生的学习成果。实验报告是一种能够评价学生实际应用能力的方式。此课程设置了多个实验项目，学生需要在实验中进行实际操作和数据处理，最后撰写实验报告。实验报告的撰写要求学生能够清晰地表达实验设计、数据处理和结果分析等内容。在实验报告的评价中，不仅注重学生的实验操作技能，还注重学生的实验设计能力，要求学生记录实验过程中遇到的问题及个人的思考总结。除了考试和实验报告，此课程还采用了其他评价方式，如课堂讨论和小组项目等，包含在平时考核项目中。在课堂讨论中，学生可以自由地提出问题和观点，通过互相讨论和交流，提高学生的表达能力和学习能力。在小组项目中，学生需要分组完成一个研究项目并进行汇报，通过合作完成任务，提高学生的团队合作和沟通能力。

综上所述，在“现代仪器分析”课程中，采用考试和实验报告等评价方式，注重学生的基础理论知识掌握情况和实际应用能力的评价。同时，还采用了课堂讨论和小组项目等评价方式，注重学生的自我管理、团队合作和沟通能力的培养。这些评价方式的运用有助于增强学生的综合素养和实践能力，为学生未来的发展提供更加有力的支持。

4 教学效果分析与评价

为了深入了解教师的教学效果及学生的学习情况，此课程采用了多种方式进行分析和评价。首先，通过课堂观察和互动交流，教师能够及时了解学生的学习情况，包括学生的学习兴趣、学习态度和学习效果等。在课堂上，教师通过问题导入、讲解、提问、案例分析等方式，引导学生积极参与课堂互动，激发学生的学习兴趣和学习热情。其次，采用调查问卷的方式对学生的学习情况进行了评价。通过分析调查问卷的结果，可以了解学生对课程的评价和建议，为进一步改进教学提供参考。调查问卷主要包括学生对课程目标的理解、对教学内容的兴趣程度、教学方法的适用性、教师的教学能力等方面的评价和反馈。结果表明，学生对课程的教学方式和教学效果给予了高度评价，认为该课程能够有效地提高学生的实际应用能力和素质。其中，超过80%的学生认为课程的教学内容充实且有针对性，90%以上的学生认为教学方法灵活多样，能够激发学生的学习兴趣和积极性。此外，学生还对教师的教学能力给予了高度评价，认为教师能够生动形象地讲解课程内容，引导学生主动思考和探索。再次，通过课堂讨论的方式，关于学生对课程的反馈进行了进一步的分析和评价。在课堂讨论环节，教师引导学生就课程内容展开讨论，鼓励学生提出问题和思考。通过观察学生的表现和听取学生的讨论意见，可以发现学生对课程的理解和掌握程度得到了显著提高，学生的思维能力和表达能力也得到了有效的提升。同时，学生还提出了一些宝贵的建议和意见，如增加实践操作环节、加强理论和实践的结合等，这些建议对于进一步完善此课程具有重要意义。最后，课程通过实验操作和实习实践等方式，对学生的实际应用能力和实验操作能力进行了评价。综合上述评价方式发现，学生对该课程的学习兴趣和学习效果均有了显著的提高，学生的实验操作能力和实际应用能力也得到了有效的提升。这表明该课程采用的OBE理念在“现代仪器分析”课程中是可行和有效的，能够有效提高学生的学习效果，具有重要的教育意义和实践价值。

5 结语

文章以“现代仪器分析”课程为例，探讨了OBE理念在该课程中的应用与教学实践。通过制定教学目标、设计教学内容和确定评价方式等方面的探讨，阐述了OBE理念在“现代仪器分析”课程中的具体应用。同时，通过对教学实践效果的分析和评价，验证了OBE理念在“现代仪器分析”课程中的应用效果。综上，OBE理念可以有效地提高学生的学习兴趣和学习成果，促进学生的实际应用能力和素质的全面提升。