基于OBE 理念的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究*

劉榮軍, 羅志輝, 韋慶敏, 梁春杰, 景釔淇

專業(yè)認(rèn)證最早起源于工程領(lǐng)域, 認(rèn)證“以學(xué)生為中心、 以產(chǎn)出為導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)” 為理念, 與傳統(tǒng)的內(nèi)容驅(qū)動(dòng)、 重視投入的教育形成鮮明對(duì)比, 是一種教育模式的革新[1-2]。 OBE 是Outcome-Based Education 的縮寫, 意思為成果導(dǎo)向教育。 以成果或產(chǎn)出為導(dǎo)向的OBE 理念, 意味著明確聚焦和組織教育系統(tǒng)中的每一個(gè)過程, 針對(duì)所有學(xué)生, 當(dāng)結(jié)束學(xué)習(xí)經(jīng)歷時(shí), 能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)畢業(yè)要求的達(dá)成[3]。 簡(jiǎn)而言之, 就是在教學(xué)過程中要有一個(gè)明確的線路圖(投入—課程—效果), 其中最重要的是明確學(xué)生能夠做好的必要事情是什么, 然后組成課程、 教學(xué)和評(píng)估,來確保最終能產(chǎn)生滿足畢業(yè)要求的學(xué)習(xí)效果。 然而, 在傳統(tǒng)的《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中, 課堂還是以教師為主, 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以課本為主, 按照課本知識(shí)依次進(jìn)行講解, 評(píng)價(jià)方式以理論考試成績(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)[4]。 顯然, 上述傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不符合以學(xué)生為中心、 以產(chǎn)出為導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)的認(rèn)證理念。 因此, 基于新的OBE 教學(xué)理念, 在《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程中, 我們對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、 教學(xué)方法和考核評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié), 進(jìn)行了改革, 以提高專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量, 使其符合師范類專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)。

1 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和修訂課程目標(biāo)

課程教學(xué)大綱是反向設(shè)計(jì)的, 是以師范生發(fā)展成效為導(dǎo)向, 根據(jù)師范生畢業(yè)后“學(xué)到了什么” 和“能做什么” 制定好人才培養(yǎng)目標(biāo)、 畢業(yè)要求、 課程體系后才開始[5]。 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和化學(xué)專業(yè)負(fù)責(zé)人通過考查走訪, 深度訪談畢業(yè)五年后畢業(yè)生的情況, 制定好我院的人才培養(yǎng)目標(biāo)、 畢業(yè)要求和課程體系。 接下來, 我們課程負(fù)責(zé)人進(jìn)行課程教學(xué)大綱修訂。

在我們學(xué)院, 化學(xué)教育專業(yè)的《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課時(shí)為64個(gè), 分為兩個(gè)學(xué)期進(jìn)行授課, 上學(xué)期為《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)I》32 個(gè)課時(shí), 下學(xué)期為《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)II》32 個(gè)課時(shí)。 其中上學(xué)期的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括: 實(shí)驗(yàn)室安全常識(shí)及儀器認(rèn)識(shí)、 分析天平稱量練習(xí)、 滴定分析操作練習(xí)、 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定、 食用醋總酸度的測(cè)定、 阿司匹林片中乙酰水楊酸含量的測(cè)定、 緩沖溶液的配置及pH 的測(cè)定、 酸堿滴定設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—混合堿組分和含量的測(cè)定。 八個(gè)實(shí)驗(yàn)雖然包括了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn), 但課時(shí)安排不合理, 每個(gè)實(shí)驗(yàn)是4 個(gè)課時(shí), 而教學(xué)課表里面只安排了三節(jié)課, 這是相矛盾的。 為此我們按照師范類專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了修訂, 增加了鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定和工業(yè)碳酸鈉總堿度的測(cè)定兩個(gè)實(shí)驗(yàn), 除阿司匹林片中乙酰水楊酸含量和酸堿滴定設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—混合堿組分和含量的測(cè)定兩個(gè)實(shí)驗(yàn)分別為4 個(gè)課時(shí)外, 其他實(shí)驗(yàn)都為3 個(gè)課時(shí), 這樣安排解決了課時(shí)不合理的問題。

在教學(xué)大綱修訂時(shí), 為使課程教學(xué)目標(biāo)支撐畢業(yè)要求, 我們修改了課程目標(biāo)見表1。

表1 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的關(guān)系Table 1 The relationship between course objectives and graduation requirements

通過增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和撰寫新的課程目標(biāo), 使分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程能夠支撐本院制定的畢業(yè)要求。

2 教學(xué)模式的改進(jìn)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中存在許多問題: ①教學(xué)模式單一。教師采用講授法, “教師講什么, 學(xué)生做什么, 交完實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成任務(wù)” 的教學(xué)模式; ②學(xué)生積極性不高。 在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)員已經(jīng)準(zhǔn)備好了實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定等工作, 學(xué)生按照課本實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 不清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理, 更不理解為什么這樣操作實(shí)驗(yàn), 無法呈現(xiàn)“以學(xué)生為中學(xué)” 的教學(xué)理念[6]。 ③結(jié)果計(jì)算公式教師直接給出。 每個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理, 教師直接在黑板上板書實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式。 雖然這種方法能提高學(xué)生書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí), 數(shù)據(jù)處理的正確率, 但是如果遇到其他實(shí)驗(yàn)時(shí), 學(xué)生就不會(huì)推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式, 那推導(dǎo)結(jié)果計(jì)算公式的這項(xiàng)技能, 學(xué)生沒有掌握。 因此, 在課堂教學(xué)模式改革中, 首先要改變以教師為主的單一教學(xué)模式; 第二, 提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課積極性; 第三, 組織學(xué)生討論和推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式。 我院對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)模式進(jìn)行了如下的改進(jìn), 通過課前讓學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)并書寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告, 開展學(xué)生分別上講臺(tái)講解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)基本步驟, 教師指導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí), 實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟的學(xué)習(xí)。 教師拍攝一些基本儀器操作視頻如分析天平的操作、 容量瓶的操作、 移液管的操作、 酸/堿滴定管的使用等, 上傳至QQ群, 供同學(xué)們線上學(xué)習(xí)。 組織學(xué)生進(jìn)行一些基本儀器的操作評(píng)比, 選幾組同學(xué)進(jìn)行操作, 不操作的同學(xué)進(jìn)行打分和點(diǎn)評(píng)。 將學(xué)生們分成不同的小組, 布置小組討論任務(wù)如某一儀器操作注意事項(xiàng)討論、 進(jìn)行某一步實(shí)驗(yàn)的理由、 推導(dǎo)結(jié)果計(jì)算公式等,討論后讓小組向大家公布本小組的討論結(jié)果。 通過以上措施可以充分體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)模式, 提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)的理解。

3 考核評(píng)價(jià)的優(yōu)化

OBE 理念中重要環(huán)節(jié)之一是建立合理的考核評(píng)價(jià)機(jī)制對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出進(jìn)行評(píng)價(jià), 客觀地對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出進(jìn)行評(píng)價(jià), 不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性, 還可以促進(jìn)課程的持續(xù)改革, 提高教學(xué)質(zhì)量[7]。 考慮到本門課程的課程目標(biāo), 畢業(yè)要求和課程目標(biāo)達(dá)成度, 其對(duì)學(xué)生的考核評(píng)價(jià)需要進(jìn)行了更細(xì)致的劃分,見表2 期末總成績(jī)和分目標(biāo)成績(jī)及課程分目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)方法表。

表2 期末總成績(jī)和分目標(biāo)成績(jī)及課程分目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)方法表Table 2 Total mark, sub-target scores and evaluation methods for achieving the sub-targets of the course

平時(shí)成績(jī)占比期末總成績(jī)的40%, 其中, 在平時(shí)成績(jī)中課程目標(biāo)1 占70%, 課程目標(biāo)2 占20%, 課程目標(biāo)3 占10%。 平時(shí)成績(jī)的給定依據(jù)主要通過學(xué)生的①預(yù)習(xí)報(bào)告10%, ②實(shí)驗(yàn)安全和衛(wèi)生5%, ③實(shí)驗(yàn)操作35%, ④實(shí)驗(yàn)結(jié)果10%, ⑤實(shí)驗(yàn)報(bào)告40%進(jìn)行評(píng)價(jià), 教師在上課期間進(jìn)行收集和打分。 期末成績(jī)占比總成績(jī)的60%, 其中, 在期末成績(jī)中課程目標(biāo)1 占70%,課程目標(biāo)2 占30%。 《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)I》的期末考試為操作考試,主要考察學(xué)生對(duì)基本儀器的操作能力; 《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)II》的期末考試為理論考試, 主要考察學(xué)生對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、 典型的分析方法、 數(shù)據(jù)處理和計(jì)算能力的掌握情況。 通過多維度、 更細(xì)致的考核評(píng)價(jià), 教師可以清楚地掌握學(xué)生對(duì)本門課的學(xué)習(xí)情況, 并在后續(xù)的教學(xué)過程中進(jìn)行持續(xù)改進(jìn), 使教學(xué)更高效, 學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣濃學(xué)起來輕松。

4 結(jié) 語

隨著教育改革的推進(jìn), 教育理念的轉(zhuǎn)變和更新是必然的趨勢(shì), 基于OBE 教學(xué)理念將得到更廣泛的應(yīng)用和探究。 通過我們基于OBE 理念的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革可以得出, 一方面,OBE 教學(xué)理念給教師帶來了更大的挑戰(zhàn), 要求教師轉(zhuǎn)變觀念,構(gòu)建以學(xué)生為中心的教學(xué)環(huán)境, 設(shè)計(jì)好課堂教學(xué), 組織好學(xué)生討論和發(fā)現(xiàn)問題, 及時(shí)解決學(xué)生提出的問題, 同時(shí), 做好班級(jí)每一個(gè)學(xué)生的考核評(píng)價(jià), 完成課程目標(biāo)達(dá)成度。 另一方面,OBE 教學(xué)理念也對(duì)學(xué)生提出了更高的要求, 要求學(xué)生努力提高自主學(xué)習(xí)能力, 積極主動(dòng)完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù), 使自己達(dá)到“一踐行、 三學(xué)會(huì)” 的人才培養(yǎng)要求。