基于OBE理念的化学课程混合式教学模式探析

张丽萍,李秋玉

(吉林工商学院基础教研部,吉林 长春 130507)

随着教育国际化以及信息化的深入发展,全方位探究线上线下混合式教学模式与实践成为高校教学改革的新趋势[1]。华东交通大学杨绍明等[2]将OBE教育理念与混合教学模式进行有效融合,并用于该校分析化学课程的教学改革探索,构建了以学生为中心、以学习成果为导向、线上线下高效融合的教学形式,显著激发了学生的热情、兴趣以及自主学习能力,充分改善了教学效果。兰州理工大学王艳玲等[3]以OBE理念为导向并结合工程认证要求,针对生物化学课程开展线上线下混合教学改革的探索实践,取得较好的效果。

笔者所在的教学团队在无机与分析化学、有机化学等本科化学课程的教学实践中,培养目标逐渐以工程认证标准为方向,深度融合成果导向的OBE教育理念,对构建与完善线上线下混合式教学模式进行了积极的探索与实践,有效提升了学生的自主学习能力、分析问题及解决问题的能力,为学生将来在食品及相关领域解决复杂工程问题打下坚实的基础。

1 基于OBE理念调整课程教学目标,突出能力培养

应用型普通本科高校对粮食与食品等各相关专业人才的培养总体目标为:培养具有良好的道德品质和社会责任感,具有可持续发展理念、创新意识、沟通与合作精神,心智体魄健康,遵守工程职业道德和法律法规,能系统掌握基本知识和技能,能解决复杂粮油食品类工程问题,在相关领域从事设计开发、工程优化、生产管理等方面工作的应用型工程技术人才。为达到上述人才培养目标,无机与分析化学和有机化学这两门化学课程的教学目标更应突出学生综合技能、能力和素养的培养,课程设置应包括工程知识、问题分析、设计开发解决方案、使用现代工具、职业规范、项目管理、环境与可持续发展、工程与社会等,涵盖知识、能力和素养几大类内容。重点培养学生善于观察和发现问题的能力、综合利用所学知识提出创造性解决方案的能力以及良好的沟通能力。此外,还应培养学生的责任意识和民族自豪感。

2 基于OBE理念修订课程教学标准,优化课程体系

依据OBE教育理念,优化课程知识结构体系,结合线上线下混合式教学模式,让教学内容为学习目标的实现提供可靠助力。第一步,通过课程学习目标构建知识模块,形成相应的知识框架。例如,将无机与分析化学课程重新组合为“化学平衡、误差和数据处理、酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定”等模块,突出基础知识和职业能力的学习。第二步,围绕知识模块,对教学内容进行规划与设置,同时细化素质、知识与能力等目标任务,并与相应的知识模块相匹配。需要指出的是,教学内容不应因授课学时的减少而删减,应根据知识模块间内在联系、重要性与难易差别进行优化,将其合理划分为线上和线下教学资源。

3 基于OBE理念设计多层次、多方位的线上线下混合式教学

3.1 合理分配线上线下教学内容

对“溶液”与“化学分析的一般程序”等化学基本知识点,学生通过阅读教材及观看视频基本能够理解和掌握,教师可将其作为线上教学资源让学生在课前自学;而像“溶液浓度的计算与应用”及“酸碱平衡与滴定”等重难点知识模块,需要教师在线下结合多种教学形式重点讲授,引导学生达成高层级教学目标。教师通过线上线下相结合的形式将教学内容进行科学合理的再分配,不仅能显著增加课程教学的“隐性学时”,有效解决“显性学时”不足的问题,而且有助于满足不同基础学生的个性化学习需求,充分体现了OBE理念中的“以目标为导向”。

3.2 构建丰富的线上教学资源

从教与学两方面构建线上教学资源。教学层面,教师需上传必要的教学指导文件,如课程教学标准和学生学习要求,便于学生更好地了解课程要求;教学参考资料,如本校教师录制的微课视频、制作的章节课件和建立的习题库;知识拓展资源,如优质慕课资源及其他来源教学视频、参考书籍。学生层面主要为学生上传的学习成果展示,如学生制作的幻灯片与微视频等。这一层次丰富了线上资源,能够显著提升学生参与教学的愉悦感。

3.3 设计形式多样的教学活动

在课前、课后教学环节,利用网络教学平台的优势,设计形式多样的教学活动,方便学生自主学习。学生可通过观看教学课件、完成课后作业以及参与辅导答疑等活动,对课堂所学内容进行巩固复习。在此基础上,对新的教学内容进行有针对性的课前预习。教师应预先设定学习任务单,让学生带着问题观看学习资源。教师要及时总结,帮助学生发现学习中的问题,培养其总结概括、文字表达等能力。

课堂面授环节,教师也可开展多层次的线上线下混合教学活动。如可结合不同教学内容,采用案例教学、任务驱动和课堂翻转等教学形式,组织教学活动;同时,借助学习通、蓝墨云等软件进行随堂测验、抢答和分组讨论等形式多样的线上交流,激发学生学习兴趣与热情,增强师生互动。

3.4 从教与学两方面强化过程性评价,持续改进教学效果

一方面,按照OBE理念,采用线上监测与线下考核并进、定性与定量相结合的方式对学生学习效果予以评价,既注重学生终极目标的达成,也注重学生在整个学习过程中各阶段目标达成度评价。过程性评价包括线上的考勤签到、课堂互动、随堂测试、小组讨论、在线课程任务和作业。其中在线学习任务是指收看教学微视频、课件等教学资源的完成情况,该部分的成绩依据线上学习平台的统计数据生成。在创建评价体系的过程中,也要重视评价主体,引导学生进行互评和自评。教师将过程性评价的结果按40%～50%的权重纳入期末课程成绩,以此充分激发学生学习的主动性和积极性。

另一方面,教师根据教学目标达成度的过程性评价,结合阶段性学生线上问卷,进行自我评价和同行评价,并及时进行教学反思,不断调整和完善教学方法,实现教学能力的持续改进,保障课程终极教学目标顺利达成。

4 应用型本科化学课程混合式教学模式的实践效果

近几个学期的教学实践表明,基于OBE理念的线上线下混合式教学模式以“学生主体、成果导向、持续改进”的教学理念为指导,紧紧围绕学生精心设计各教学环节,教学成效显著。

4.1 学生的主体作用得到充分体现,综合能力得到显著提高

笔者所在化学课程教学团队针对2022级本科生开展了线上线下混合教学模式问卷调查。41.6%的学生对将线上教学融入线下教学这一模式非常感兴趣;在线下、线上以及线上线下混合这三种教学模式中,70%的学生选择混合式教学。问卷调查显示,学生对这一教学模式非常欢迎。

线上线下混合教学模式有效促进了师生互动、生生互动。学生不仅完成了知识学习目标,自学能力、观察能力、逻辑推理、概括总结和语言表达等能力及素养也得到有效提升。表1所示为2020级、2021级和2022级三个本科教学班的同一门化学课程在三种教学模式下的学生期末卷面成绩统计结果。

表1 采取不同教学模式的三个年级学生期末卷面成绩统计结果

由表1可以看出,采取混合式教学模式的班级期末卷面成绩平均分高于采取其他两种教学模式的班级;不及格率显著降低,良好率(80～89分数段占比)大幅提高。相比之下,2021级因疫情原因采取的线上教学模式的期末卷面成绩整体表现不佳,表明线下课堂教学过程中师生及生生现场交流互动的重要性,同时说明线上教学模式与线下相结合能达到最优教学效果。

4.2 提高了课堂教学效率,有效缓解学时不足的压力

基于OBE理念的线上线下混合式教学模式将课前预习、课后自学拓展及作业等任务通过线上平台提前布置给学生,课堂教学用来讲授重难点知识和点评学生的综合表现;此外,教师将课堂开展的各种形式的互动题目也在云平台预先设定好,可随需要及时开启。这些措施极大地提高了课堂教学效率,有效缓解了课时不足的难题。

4.3 教师的综合教学能力不断提高,进入良性循环

基于OBE理念的线上线下混合式教学模式的有效运行,得益于教师精良的教学设计和较高的教学水平。经过几年的实践摸索,笔者所在化的学教学团队数字化信息处理技术和教学设计等综合教学能力大幅提升,教学效果日益改善,学生的学习能力不断增强。师生联动,互相激励,教与学进入良性循环。

5 结语

线上线下混合式教学模式的探索与实践取得了阶段性成果,有效促进了各项课程目标的圆满达成,为学生后续专业课的学习奠定了扎实的基础。然而,该教学模式还有需要改进之处,比如课堂教学内容优化、网络教学资源建设、过程性考核评价等。本文归纳与总结了应用型本科高校化学课程教学模式改革的实践经验,以期为OBE理念为基础的线上线下混合式教学模式提供借鉴。