基于OBE理念的化學綜合設計實驗課程改革探究

程輝成，馬姣麗，周建敏

(廣東石油化工學院 化學學院，廣東 茂名 525000)

創新能力是民族進步的靈魂，也是當代大學生個人學習和成長中重要的活力源泉。為了適應知識性時代對人才的要求，必須實施創新教育，培養創新人才。化學綜合設計實驗是培養具有扎實化學理論知識人才的重要教學環節，也是培育化學學科創新人才的重要方式。化學綜合設計實驗，是一門運用多學科知識對學生基本操作和實驗方法進行綜合訓練的實驗課程。學生通過系統地運用所學理論知識和技能，能夠提高學生的動手能力和分析綜合能力，同時也培養了學生嚴謹的科學態度，為學生開展畢業設計和科學研究等方面工作奠定扎實的實踐基礎[1-2]。

成果導向教育理念，簡稱為 OBE理念，以學生的學習成果為導向。強調課程教學就是要以學生為中心，提高學生的綜合創新能力為終極目標，同時要求教師作為學生的指導者輔助學生學習，從而提高課堂教學質量。我校在大學二年級第一學期基礎化學實驗教學的過程中開設了一些綜合設計實驗項目。例如，漂白粉中有效氯和總鈣含量的測定，硫代硫酸鈉的制備，阿司匹林的合成，苯甲酸乙酯的制備等。這些實驗具有綜合性、設計性和探索性的特點，旨在進一步提高學生的科學研究能力和動手能力。在OBE理念的引導下，學生根據教師提前設定好的實驗目的和要求，通過充分查閱文獻、研究討論，獨立設計實驗步驟等過程，使學生在學習過程中實現預期的結果[3-4]。

1 當前理工科高校在化學綜合設計實驗課程的改革目標

1.1 改變簡單實驗重復疊加的現狀，突出課程的設計性

化學綜合設計實驗是一個有機整體，實驗內容上不應當是簡單實驗的重復疊加，它需要綜合考慮實驗教學和學生的特點，運用某一個課程或多個課程的綜合知識，既能培養學生的綜合分析能力，又讓其不再拘泥于課本中的實驗步驟。在選題方面，不同學科方向避免千篇一律。化學綜合設計實驗開設要充分考慮所在高校的辦學特色和人才培養目標，同時要加強創新設計實驗的開設，并嚴格遵循理工科專業教育的新思想。合理安排教學與科研活動，一方面可以提高學生的科研能力，讓學生在實驗中培養刻苦鉆研的精神，同時進一步鞏固了學生需要掌握的理論知識結構。

1.2 優化和重組課程的內容與結構，著重培養學生的科研素質

化學綜合設計實驗與單一的傳統教學過程有很大不同，它是兼實驗教學和科學研究多項職能為一體的教學活動，以此培養學生的查閱文獻能力和科學探究能力。化學綜合設計實驗應避免簡單地重復多年的實驗課題，使學生較早地接觸化學學科前沿，培養其綜合創新能力和科研素養。化學綜合設計實驗在實驗內容的選取上源自于教師的科研成果和生產實際，經過實踐、整合、精練而成，充分反映化學能反映當今化學的發展及現實生活的要求及新興的研究領域，注重與材料、環境、食品、制藥等領域的交叉，使學生感到有有理論性、應用性、新穎性和趣味性。此外，實驗課題要起到擴充知識，鍛煉操作技能，培養分析問題、解決問題能力的作用。

1.3 突出化學綜合設計實驗課程的實踐性，升華書本理論知識

化學反應在日常生活中極為常見，與我們的衣食住行息息相關。化學學科濃厚的趣味性成為吸引學生的亮點之一。實驗教學一直以來非常重視實踐性突出。化學綜合設計實驗注重鞏固基礎層次的實驗技能，鍛煉學生的綜合應用和更高層次實驗的能力。但應避免一味的追求綜合而忽略基本操作技能和理論知識的鞏固。在實驗教學中，學生按照教師的講解和指導，按正確的步驟進行實驗操作、認真觀察實驗現象并記錄數據等來培養學生實驗動手能力和實事求是的態度[5]。讓學生在科學方法上得到初步的訓練，形成了相應的知識與技能，進一步鞏固所學的理論知識體系。在實驗過程中，學生通過觀察實驗現象并認真分析，提高了學生的基本實驗技能。一些無法用書本知識來解釋問題，需要進一步引導和鼓勵學生開拓思路、大膽創新。通過查閱文獻和資料，學生會對有疑問的實驗進行再次檢驗，從而升華了書本理論知識。

1.4 剖析重設計輕過程的弊端，強調實施過程中學生綜合能力的培養

學生參加化學綜合設計實驗，首先必須根據教師設計的實驗題目，調研相關文獻資料，考慮實驗過程中可能遇到的問題，合理設計實驗方案。這個階段不僅是一個獨立學習的過程，而且是一個科學研究的過程；其次研究方案的制訂也是一個非常重要的環節，它不僅需要扎實的專業理論知識，而且需要實事求是的態度和較強的組織能力；在方案實施過程中，實驗操作技能、專業知識、處理問題的能力等均可以進一步得到訓練和考察；最后，研究報告的整理，也是一個鍛煉學生語言表達、處理數據和分析解決問題的過程。化學綜合設計實驗充分鍛煉了學生的查新能力、探究能力和創新能力等綜合素養。

2 推進理工科高校在化學綜合設計實驗改革的幾點措施

2.1 鼓勵教師實行實驗教學與科研融合，推行互助式教學

當代高校十分重視科研和教學二者的關系。科研是高校提高教學質量，培養創新型人才的有力手段。只有將科學研究不斷地推進，才能更好的改革實驗教學，提高教學質量。合理安排師生間的實驗教學和科研活動，可以有效地促進學生知識獲取和能力提升的同步均衡發展。鼓勵學生加入老師的科研項目，能夠將專業知識和化學實踐結合起來，鍛練學生的科學動手能力，提高學生的創新能力和綜合素養，培養了化學專業創新應用性人才。鼓勵教師吸收學生參加教師科研課題、舉辦學術講座等活動，將科研成果融入化學綜合設計實驗課程[6]。積極倡導基礎化學綜合設計實驗項目與教師的科研課題相結合，可提高學生進行科學實驗的基本素質。

2.2 合理設計課程內容，實行多元化的教學手段

化學綜合設計實驗課程涉及知識面廣，涵蓋內容豐富，沒有現成的實驗指導書。化學綜合設計實驗應避免簡單且重復多年的實驗課題，要及時更新，使學生較早地接觸化學學科前沿。在實驗內容的選取上，本著源自于教師的科研成果和生產實際，反映化學新興研究領域及與材料、環境、食品、制藥等領域的交叉。基礎化學綜合設計實驗課程教學手段應盡可能多樣化，一方面不僅能調動學生的學習興趣，又可提高教學效率，達到教學相長的目的。在教學過程中，應充分體現學生的主體地位，時刻關注學生能力的提高。可適當引入微課、雨課堂等新興的教學手段，引導學生主動思考，增強師生互動和全員參與，營造一種民主、和諧的課堂氣氛。如講述阿司匹林的合成時，教師可事先給出實驗提綱，提出啟發性的思考題，讓學生實驗前查閱相關參考文獻，設計實驗方案，課堂上分小組各抒己見進行討論，最后由教師進行評斷和總結。

2.3 重視課程的實施過程，著重培養學生的綜合能力

傳統的實驗教學模式由教師按照實驗教科書講解統一規定的實驗內容和示范操作步驟，然后學生依葫蘆畫瓢進行化學實驗，同時教師會進行個別輔導。這種實驗教學方式，完全忽略了學生的個性發展和主體地位，導致學生的實驗的積極性不高。化學綜合設計實驗與傳統的實驗教學模式不同,寓學和做為一體。在實驗教學過程中，學生通過觀察實驗現象、操作實驗儀器、分析處理實驗數據，培養了學生的創新能力、解決問題的能力和科學嚴謹的精神，可以領悟許多做實驗的樂趣[4]。通過化學綜合設計實驗,學生可以將理論課上學過的知識與實驗操作技能緊密聯系以來加以運用，進一步提高了理論聯系實際的能力。這對于后期畢業論文的完成和科研素養的培養起到極大的作用。為了體現OBE理念和教學的協同性，要求實驗教師必須在日常教學過程中不斷加強學習和課程改革，長期溝通，為學生綜合素質的全面發展做出貢獻[7]。

2.4 改變傳統的課程考核標準，構建科學的評價體系

傳統的化學實驗課程考核成績通常由設計方案和實驗報告兩部分組成，而實驗報告的評定過程主要考慮數據處理及結果分析討論，這種評價方式具有片面性，不能科學全面的考量學生的實驗成績[8]。課程考核應該能夠涵蓋理論水平、實驗技能及治學態度等，能充分體現學生在實驗教學過程中綜合素質全面發展的多維狀態[6]。化學綜合設計實驗課程評價體系應該改變傳統的課程評價模式，增加包括教師評價、學生自評、學生互評等多樣性的課程評價方式，將學習態度、學習能力、課堂表現、操作技能與項目成果等納入到評價體系。以成果為本、多種形式結合的評價體系在實驗教學過程中能夠促進學生的學習和教師的教學，在實驗過程中凸顯學生的主體地位，激發學生的實驗動機[9-10]。

3 結語

化學綜合設計實驗是一門承上啟下的專業實踐課程，其重要性是不言而喻的。基于OBE 教育理念的化學綜合設計實驗課程教學，不同于傳統的教育模式，它是以學生為中心，以成果為導向，以培養人才為目標，初步實現教學練一體化，全面提升學生的綜合素質，同時又培養了學生的創新能力和解決實際問題的能力。將OBE 教育理念應用到化學綜合設計實驗課程教學中，符合時代發展的要求，是一次積極、大膽的嘗試，能有效地調動學生的主觀能動性和激發學生的實驗積極性，改善教學效果。希望通過對基礎化學綜合設計實驗課程教學的一系列積極探索，為國家培養出適應社會發展的創新型人才提供參考。