基于OBE理论的“无机化学”课程混合式教学改革和探索

2024-03-05朱清李彦帛王茹义张沁婕孔秋蝶

安徽化工 2024年1期

朱清，李彦帛，王茹义，张沁婕，孔秋蝶

（东南大学成贤学院制药与化学工程学院，江苏南京 210088）

OBE（Outcome Based Education）又称为“成果导向教育”理念或“结果导向教育”理论，是以预期学习目标为中心来组织、实施和评价教学的一种教育理念[1-2]。二十世纪末国际上提出了OBE 理念，并在外国实施教改多年。近年来我国也开始尝试探索OBE教育模式在高等学校教育改革中的应用，如太原工业学院刘杰以OBE理念制定教学目标，优化教学内容，采用线下线上混合的教学模式，对C 程序设计课程进行教学改革，使学生获得的学习成果最大化[3]；山西医科大学基础医学院李美宁基于OBE理念，以“临床岗位胜任力”为培养目标，从转变课程教学理念入手，有机整合教学内容，建立了分子与细胞整合课程教学的创新改革[4]；重庆市教育评估院的田腾飞以毕业要求为依据，基于OBE 理念重构师范类专业课程体系要求重构课程体系，促进人才培养质量提升[5]。此外，“高分子物理”“大学英语”“汽车营销”等具体课程也有基于成果导向理念的研究报道[6-7]。

“无机化学”是制药与化学工程学院新生的第一门专业基础课程，只有32课时且授课内容多，教师需要在有限的时间内向学生讲完四大平衡、原子结构和分子结构等内容。学生基础参差不齐，给教学带来了一定的困难。为培养高素质创新型人才，提升“无机化学”课程教学质量，基于OBE理念下的混合式教学改革迫在眉睫。

1 “无机化学”课程教学存在的问题

1.1 教学模式单一，教学方法陈旧

传统教学大多是填鸭式授课，学生按照老师要求认真记笔记、做习题进行知识的巩固，最后学习成绩依然提不上去。这种模式的弊端在于无法高效利用课堂，调动学生积极性和提高学生的参与度。随着互联网、大数据、人工智能和虚拟仿真等信息技术的飞速发展，新一代大学生上课玩手机现象屡见不鲜，部分学生上课睡觉，下课打游戏。传统教学模式无法根据学生基础不同进行差异化教学。

1.2 知识琐碎繁多，学生积极性不高

“无机化学”课程知识点繁杂，内容涉及广，公式概念多，加上在教学过程中很少理论联系实际，导致很多学生认为“无机化学”课程枯燥无味，积极性不高。考试死记硬背公式、套公式，不能解释“无机化学”内容和生活生产相联系的部分，自学能力较差，为后续的化学专业理论学习埋下了隐患。

1.3 学习评价模式不够准确全面

传统的“无机化学”课程过分关注期末成绩，平时单元测验占比很少。部分学生平时不认真，考试前“临时抱佛脚”也能取得高分，所以教师仅仅依靠最终成绩难以评价学生的学习效果。必须构建以学生为中心、注重学生发展的“无机化学”课程考核评价模式。

2 基于OBE理论的混合式教学模式的实施

首先选取我校2022级制药与化工学院大一学生的“无机化学”课程作为教学改革研究对象，利用现有的课件、资料以及网上的公开课等资源，基于OBE理论重构教学内容，实施“理念导向—线上线下—多元化评价”的闭环教学过程。打通线上线下，增强学生学习动机，突出学生主体地位，增加学生课程参与度，提高其学习深度和学习热情，从而提升整体教学水平和教育质量。具体实施路径和思路见图1。

图1 基于OBE理论的混合式教学模式

2.1 实施方法

2.1.1 构建OBE 理念下的“理念导向—线上线下—多元化评价”的闭环教学过程

在立足培养学生学习积极性，激发学生主观能动性以及构建良好师生关系的基础上实施“理念导向—线上线下—多元化评价”的闭环教学过程。课前教师通过网络或者移动终端上传“无机化学”学习内容，教学过程中采用多元化教学方法，增加学生的课程参与度；课堂结束后，学生和教师互评。依据课程特点，对课程知识结构进行整改，进行阶段化教学，OBE 理念下根据教学效果不断对教学内容和教学方法进行调整优化。

2.1.2 以学生为主，采用多维度教学方法

OBE理念特别重视学生的学习效果，同时也关注学生学习后的能力素质培养。教师课堂授课，学生们吸收新知识，学习以后进行输出，从而最终达到能力的培养。首先，教师要不断更新教育教学理念；其次，要重构教学设计，合理设置教学环节。学生课前通过网络平台自学新知识，查阅资料准备小组ppt，上课以单人展示或者小组汇报形式进行课堂分享。教师监督学生的学习，纠正错误，评判结果并解决学生的疑难问题。教师个人也要提高自己的教育教学能力，及时“充电”，学习线上多样化的操作平台以辅助课程教学，精心设计教案，适应信息化时代新的教育体系和模式。

2.1.3 以OBE理论为基础，优化教学内容，重构教学设计

优化教学内容，修改教学大纲，使“无机化学”的教学任务能够支撑专业培养目标。优化教学大纲，进行阶段化教学，构建以OBE 理论为基础的“无机化学”课程知识体系和内容，尽可能突出学生专业能力的培养。不局限于课本的教学知识，教师可以重新安排合适的教学内容，利用立体化资源对教案和教学内容进行重新整合利用，比如加入最前沿的化学资讯信息、有趣味的化学小视频以及时事政治热点相关的化学知识。在授课过程中，要关注教学重难点和学生容易出错的地方。学生学习过程中如果遇到不会的问题可以通过教师线上答疑或者讨论区和同学讨论获得解答。

2.1.4 传统讲授与翻转课堂相结合，淡化学生间比较差异，强化学生个体学习成果

将传统讲授与翻转课堂两种模式有机融合，将知识性学习交给学生，教师则精心设计课堂教学方案，通过激烈的小组讨论、课堂汇报或者课后答疑引导学生学习，并利用学习通、QQ 群、微信公众号留言及时答疑解惑。在OBE理念下，教学评价依托学习成果，重在强调每位学生的学习效果，而不去比较不同基础学生之间的成绩好坏。评价时，可以参考学习通或者云班课上积分分值、学生平时上课积极性和课后测试题完成情况。对学习通或者云班课分值较低、参与度不高的同学要采取一定的奖励措施，最终促使每个学生取得最大的进步，达到最佳的学习效果。

2.1.5 以学习成果为导向，创新评价方式

基于OBE教学理念，创新评价方式，评价方式包括学生学习效果评价方式和教师教学效果评价方式。学生学习效果评价由课前问卷调查、课中参与度调查和课后总结问卷调查构成。教师教学效果评价由督导组、院领导听课评价和同行专家老师听课评价构成。学生学习效果评价与教师教学评价可以全面评价“无机化学”课程的教学效果。教师针对学生的评价及时总结和反馈。教师反思课堂教学方式，不断完善自我，防止无目的、无思考的盲目教学，增加教学的实效性。教师不断怀疑和突破超越自己，才可能向高层次迈进。

2.2 教学效果评价

2.2.1 学生学习效果对比

以2022级大一新生作为OBE理论混合式教学改革的试点对象，为了对改革实施效果进行评价，和2021级学生的单元考试成绩进行了对比（如图2）。从图2可以看出，采用新的教学模式后学生成绩明显提高，混合式教学实时把控学生的学习效率，实现了知识的层层递进式传授，提高了学生课堂活动的参与度和积极性，进而推动了学习成绩的显著提高。从期末成绩看，不及格人数从14%降低至5%，90 分及以上人数从5%提高至13%，教学效果提升显著，说明以学生学习为主体，可以提高学生参与课堂教学活动的积极性和趣味性，使同学们在参与互动的过程加深理解与记忆，从而提高了学习效率。

图2 “无机化学”单元测验分数（a）和期末成绩（b）

2.2.2 问卷调查结果

对“无机化学”课程授课的3 个教学班的学生进行了问卷调查，同时随机抽部分学生进行访谈。这三个班分别是2022 级化工与制药专业1、2 班，功能材料专业1 班，学生通过线上平台进行了一学期的线上线下混合式学习。3 个班学生总数为134 人，回收有效调查问卷132 份，统计分析数据以检验教学改革实践的成效。调查访谈发现，在新教学模式下，学生学习的积极性提高了。大多数学生认为这种新模式的教学效果更好，可以让人真正学到知识技能。调查问卷题目涉及了学习时间、地点、自由性、课程难易程度、教学创新、在线平台操作等方面。表1 调查结果显示，37.87%学生对教学模式非常满意，40.15%学生对教学模式基本满意，15.91%的学生感觉教学模式一般，6.06%的学生感到基本不满意。83.34%的学生对学习时间自由感到满意，77.28%的学生对课程有用性感觉满意。学生普遍认为线上教学平台操作便捷且提供了丰富的教学资源。基于OBE 理论的“无机化学”课程混合式教学改革教学模式实现了线上线下双重交流互动，学生自我规划和学习能力、态度都有了一定的提高，而且OBE 理念下的混合式教学对学生的平时学习成果和过程都有清晰的记录，对学生有较强的约束力。新的教学模式受到了学生的普遍接受与认可。

表1 教学满意度情况调查表

2.3 实施过程注意事项

“无机化学”课程授课对象是大一新生，而大一新生刚从高中过渡到大学，需要适应大学的学习环境和学习模式，比如课堂小组讨论，会有部分学生害羞不敢发言，教师在设计讨论主题和内容时，要多引导学生积极参与互动，并对参与互动讨论次数较少的同学给与一定的关心和帮助。课前预习和课后复习一部分内容是在线上完成的，教师要做好学生作业的及时反馈和批改。面对有学习困难的学生，应该多鼓励其向老师提出问题，教师可以通过QQ 群或者讨论区答疑，进行一对一指导。另外，由于是线上线下教学，学生使用手机平板的时间增多，如何控制学生有效地使用平板进行学习而不是沉溺于游戏中，也是一项非常值得关注的问题。部分学生学习的专注度不够，学习结束后喜欢刷短视频，降低了学习效率，这就要求教师要时刻关注学生线上学习的情况，除了用网络平台进行在线测试外，尽量减少学生一直玩手机的不良习惯。