基于成果導向教育模式的分析化學課程教學改革

＊姚慧 王曉峰 臧淑艷 高嵩

（沈陽化工大學 遼寧 110142）

分析化學在我校的教學計劃中是一門培養(yǎng)學生基本科學素質(zhì)重要的基礎(chǔ)理論課程，是高校諸如理學專業(yè)化學和應用化學，工學專業(yè)制藥工程、生物工程、化學工程和環(huán)境工程等相關(guān)專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課。為學好儀器分析課程提供鋪墊。同時為專業(yè)面向的檢測工作崗位做好技能培訓。目前我們主要采取理論課講授和實驗訓練兩個教學環(huán)節(jié)，理論課和實驗課以教師為主講進行教學。發(fā)現(xiàn)教學效果不理想，理論教學與實驗教學脫節(jié)嚴重，根本達不到理論與實踐緊密結(jié)合的程度，另外學生對分析化學理論課和實驗課學習的積極性不高，學習成績不理想。究其原因我們認為分析化學是一門實踐性和理論性都很強的課程，學生在沒有基礎(chǔ)的情況下，必須通過思考-領(lǐng)悟-理解-融會貫通的學習過程去把握教學內(nèi)容的實質(zhì)和要點。然而，這種學習對于學生學習能力的要求較高，大部分學生在傳統(tǒng)的課堂講授中，很難實現(xiàn)。在缺乏實踐支撐的條件下，學生對課堂講授的內(nèi)容只能夠簡單的理解，很難綜合學過的內(nèi)容來解答問題，主要原因就在于學生不能理解教學內(nèi)容的要點和實質(zhì)。對于分析化學課程教學方式的改革，已經(jīng)成為當務之急。

圖1 成果導向教育理念重點強調(diào)的四個問題

成果導向教育作為一種先進的教育理念，在美國等一些國家已有了多年的理論與實踐探索，至今已形成了一套比較完整的理論體系和實施模式，而且已證明是高等工程教育改革的正確方向[1]。成果導向教育理念強調(diào)的重點問題如圖1所示。

目前，各高校積極進行成果導向教育的教學模式探索，取得了一定的成績。

1.以學生為中心，改變教學方式

成果導向教育更加關(guān)注對學生的創(chuàng)造性思維的能力、分析和綜合信息的能力、策劃和組織能力等三大能力的培養(yǎng)[2]。而這三種能力的培養(yǎng)，可以通過以團隊協(xié)作完成比較復雜的任務獲得。而不是一味的對學生進行知識的灌輸，這就要求我們改變傳統(tǒng)的以教師為中心的教學模式，以學生為中心的教學理念主張大學教學應該建立一種新的教學模式，即以學生為中心的教學模式，認為教學中應激發(fā)學生的學習興趣，提高學習主動性和積極性，提倡本科教學中應以探究性的教學為主，體現(xiàn)學生學習的自主性和主體性，提倡學習應建立促進學生學習和提高學習效率的學習模式。以學生為中心主要有以下的轉(zhuǎn)變：

(1)確定學習成果

最終學習成果（頂峰成果）既是成果導向教育的終點，也是其起點。任課教師應根據(jù)課程目標和任務確定課程的預期學習結(jié)果，并根據(jù)社會和企業(yè)需求持續(xù)改進[3-4]。教師考慮通過哪些教學模式及方法將必要的知識點講深、講透。如何組織教學才能使學生學得更明白，對知識點的掌握更加全面。也就是說，教師應該更加清楚如何協(xié)助學生完成學習任務，并致力于幫助學生提高知識、能力和境界等綜合素質(zhì)，使他們能夠?qū)崿F(xiàn)預期成果。本門課程的學習首要目的是讓學生通過理論和實踐兩方面，建立起規(guī)范的“量”的概念；其次，在于學生思維方法和科學作風的培養(yǎng)，正確掌握分析化學的科學實驗技能，提高思考、分析和解決問題的能力。第三，為學生今后更深一步地學習儀器分析和高等分析化學及其專業(yè)課程作必要的鋪墊。

(2)開展師生互動式課堂教學

通過師生互動式課堂教學（如圖2所示），教師不僅可以開展知識點的講授，還可以將熱點問題的資料提供給學生進行討論。

圖2 師生互動式教學方法示意圖

圖3 任務分解-學生結(jié)對-分組討論式合作學習

(3)引導學生合作學習

在分析化學教學過程中，可以采用任務分解-學生結(jié)對-分組討論式合作學習，過程如圖3所示。每個學生對于自己分配到的任務，在每次小組討論課前，都要查閱大量相關(guān)資料，對任務中的有關(guān)問題進行思考和探索，形成自己的觀點和見解，以便不同形式的分組中進行討論。雖然每個學生完成的只是自己分工的那部分，但實際上掌握了整體任務的解決方案。

(4)促進學生主動學習

由于學時的限制，教師在課堂講授的更多是以分析化學課程內(nèi)容中的重點和難點的部分為主，剩下的許多課程內(nèi)容需要學生通過自學和合作學習掌握。教師可以通過布置未講解的課程內(nèi)容為作業(yè)，讓學生針對作業(yè)中涉及到的問題，組織學習和討論，掌握基礎(chǔ)知識后，才能更好地完成作業(yè)。此外，還可以安排學生每學期進行課程階段總結(jié)，只有學生對分析化學課程階段性內(nèi)容進行認真地歸納和總結(jié)后，才能完成。在教學過程中，創(chuàng)設(shè)相關(guān)章節(jié)的情景，讓學生帶著問題和目標去學習，推動學生去主動學習，讓學生的主動學習成為學習課程的主要方式。

2.以成果導向教育模式為出發(fā)點，設(shè)計課程教學內(nèi)容

(1)整合分析化學理論課和實驗課

分析化學理論課和分析化學實驗課的脫節(jié)是教學中普遍存在的問題。由于理論課與實驗課在時間安排上的限制，學生對課程設(shè)置的實驗預習無法達到預期的效果。學生對實驗步驟和實驗條件僅能做到看懂而不知道其深層次的含義，也對實驗課的教學質(zhì)量產(chǎn)生了嚴重影響。將分析化學理論課和實驗課整合成為一門課程，在每個理論課章節(jié)中進行實驗的教學，安排學生利用本章學到的理論知識對每次實驗步驟和條件進行必要的研討，讓學生明白實驗條件設(shè)定的理論依據(jù)是什么，從而在達到預習實驗的目的后再實踐，這樣就避免了分析化學理論課與實驗課的相互脫節(jié)，真正意義地做到了理論與實踐的結(jié)合，既強化了學生對理論知識從掌握、理解和應用的過程，又提高了學生提出、思考和解決問題的能力。

(2)整合分析化學理論課教學內(nèi)容

為了更好地適應以學生為中心的教學方法，加深學生對分析化學原理的理解，可以將四大滴定法相似的知識點整合在一起進行教學，可以達到觸類旁通，事半功倍的效果，便于學生的理解和掌握。比如可以把酸堿滴定法，配位滴定法和氧化還原滴定法中的四種滴定曲線的繪制，滴定突越的確定及影響因素，指示劑的變色原理和選擇等相關(guān)知識分別整合在一起。弱化公式的推導，重點強化公式的應用。此外，我們有意加強了在以往教學過程中，缺少的樣品采集及預處理、分離和富集的內(nèi)容。并根據(jù)專業(yè)方向不同，對分析化學的教學內(nèi)容進行調(diào)整和優(yōu)化，在保留經(jīng)典化學分析內(nèi)容的基礎(chǔ)上，更加突出了各專業(yè)應用分析化學情況的特點和實用性。

(3)整合分析化學實踐課教學內(nèi)容

圖4 校企協(xié)同化設(shè)計課程教學內(nèi)容

分析化學實驗教學內(nèi)容陳舊是在實驗教學中面臨的最大問題，內(nèi)容長期不變也造成了應用脫節(jié)的問題。對此，我們以分析化學實驗的需要具備的基本技能為核心，結(jié)合理工類本科生就業(yè)工作崗位的技能特點，在原有的實驗教學體系基礎(chǔ)上，與企業(yè)合作協(xié)同化育人，根據(jù)企業(yè)需求。對實驗項目進行了更新和優(yōu)化，增加了與畢業(yè)生工作崗位相關(guān)的實驗內(nèi)容。

(4)加入分析化學前沿知識

適當滲透一些分析化學前沿知識和與分析化學相關(guān)的時事熱點，提高學生學習興趣，了解更新的知識應用方法，拓展學生的視野。

3.加強課外實踐教學環(huán)節(jié)

分析化學課程是一門實踐性強的課程，課外實踐環(huán)節(jié)在培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力和培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維方面起著非常重要的作用[5-6]。由于課程學時的限制，教師可以適當向?qū)W生補充一些課外探索性實踐項目。成果導向教育模式是以學生的主動探究、自主實踐為主的新型教學過程，學生在掌握相關(guān)的理論知識后，如果能夠及時將理論與課外實踐結(jié)合，對于創(chuàng)新和實踐能力的培養(yǎng)具有重要的意義。比如：在完成酸堿滴定理論學習后，老師給出實驗題目，學生進行分組討論，讓學生根據(jù)所學酸堿理論知識自行設(shè)計實驗方案，包括實驗原理、所用實驗試劑、儀器和實驗步驟方法，然后加以實施，具體實踐項目見表1。

表1 分析化學課外實踐教學設(shè)計表

學生在分析、實現(xiàn)該項目時不僅可以復習、鞏固所學過的知識點，又能將掌握的知識點靈活地應用在具有趣味性和挑戰(zhàn)性的實踐項目上，能夠很好的激發(fā)學生的自主學習意識和創(chuàng)新意識。

4.以學習成果為導向，改革課程的考核方式

在成果導向的工程教育模式中，對“學習成果”給出了新的定義，即“學習成果”是學生最終取得的學習結(jié)果，是學生通過某一階段學習后所能達到的最大能力[7-8]。從這個定義中，我們知道成果導向教育注重的不是學生了解和知道什么，而是關(guān)心學生能做什么，通過對本課程的學習，能夠獲得什么樣的能力。因此，對學生應采取全方位的考核，以考察學生的綜合能力，將對結(jié)果的考核分為“小組考核”“平時測驗”和“期末考試”等三大部分。其中“小組考核”包括小組討論和小組作業(yè)，注重的是整個小組理論聯(lián)系實際問題的能力和團隊協(xié)作能力。該考核應貫穿到整個教學的全過程中，這樣可以對學生的各項能力進行客觀評價以及小組最終完成任務的質(zhì)量情況，設(shè)定該部分成績占整個考核成績比重的30%；“平時測驗”包括平時課堂小測試和期中測試，目的是檢測學生對近期所學理論知識的理解和運用，該成績占整個考核比重的30%；“分析化學”是理論與實驗并重的一門課程，既要求較強的實踐動手能力，又要有豐富的相關(guān)理論知識。對于高等院校的本科教育來說，“期末考試”的主要目的就是考核學生對該門課程理論的掌握程度。該成績占整個考核比重的40%。這樣的考核方式明顯提高了學生的出勤率，原因主要有兩方面：一是相對于枯燥的理論課堂授課，學生對實踐比較感興趣；二是以小組為單位，如果有人缺席，就會影響該組的學習進度。

5.結(jié)論

本文基于以成果導向理念為教育模式，以學生為中心的教學方案，改變教學方式、教學內(nèi)容和考核方式，使分析化學理論和實踐緊密結(jié)合，改善了學生對分析化學課程的學習態(tài)度，由被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習。通過對學生學習興趣的培養(yǎng)，使學生通過主動學習能夠掌握到更多的分析化學相關(guān)知識，提高了學生思考、解決問題的能力和實際動手能力。同時，基于成果導向的程序設(shè)計基礎(chǔ)課程教學改革所取得的經(jīng)驗，也可以為其他課程的教學提供一些參考。