基于OBE模式的無機化學教學改革的研究與實踐

劉海燕，苑 蕾，杜 鵬，赫麗杰，李 娜

(營口理工學院 化學與環境工程系，遼寧 營口 115014)

《無機化學》是理工科高等學?；瘜W、應用化學、化工、材料、環境、制藥等類專業的第一門專業基礎課程。它是培養上述各類有關專業工程技術人才的整體知識結構及能力結構的重要組成部分[1]。通過該課程的學習使學生掌握對一般化學問題進行理論分析和計算的能力，培養學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力。同時使學生在科學思維能力上得到良好訓練和培養，為他們今后終生學習打下良好的基礎。本課程將“成果導向教育”(OBE)教學模式引入到無機化學課程教學之中，對無機化學課程目標、教學內容、教學方法及課程評價體系進行了一系列的改革嘗試，使傳統課堂向對話課堂、知識課堂向能力課堂轉化，大大提高該課程的適應性、職業性和應用性[2]。

1 根據OBE教育理念，修訂課程教學大綱，明確課程目標

傳統無機化學教學大綱，一般是按照使用教材教學內容的章、節順序對授課學時做出的安排。它規定了每一章、每一節的授課學時以及每堂課的教學內容，至于每一章、每一節的教學內容與課程目標是什么關系、對達到畢業要求有什么貢獻卻沒有體現。按照OBE教育理念，課程目標(學生預期的學習成果)是OBE教育模式實施的首要步驟，即學生完成無機化學課程后所掌握的知識、具備的能力和專業素質[3]。我們在原來知識目標的基礎上，進一步明確了能力目標、思想和境界素質目標。

能力目標：(1)學會運用文字、圖表、符號、反應式和化學語言描述化學問題，并具有數據處理和結果判斷能力；(2)能夠運用基本熱力學理論，判斷處理一些生產和生活中遇到的化學反應方向、反應限度及反應伴隨能量變化等方面問題，并進行理論分析和計算的能力；(3)能夠通過動力學知識，初步判斷生產和生活中的化學反應速度及其與影響因素之間的關系，并能進一步解釋和說明的能力；(4)能夠分析和說明常見化合物及其新物質的組成和結構特點，從而進一步解釋其性質變化規律的能力；(5)能夠獲得較好的口頭表達與書面表達能力、交流溝通能力，團隊協作能力和獲取新知識的能力。 思想和境界目標：(1)養成科學嚴謹的學習態度，嚴肅認真實事求是的工作作風；(2)能克服困難，具有良好的心理素質，形成善于合作、勤于思考、勇于創新和實踐的科學精神；(3)具備職業道德、安全意識、環保意識、質量意識；(4)樹立熱愛化學，熱愛本專業，為民族振興、為社會的進步、為化工事業的發展而努力學習的志向；(5)關注與化學有關的社會問題，逐步樹立珍惜資源、愛護環境、合理使用化學物質的觀念。

課程目標細化為可衡量、有邏輯性和專業特點的指標點，將引導教師有針對性的教學，引領學生有目的的學習，即為學生在完成學習過程后能達成的最終學習成果[4]。其次通過課程目標再逐條確定與之相對應的教學內容，再確定所需的教學時數。重新修訂后的教學大綱，對于每一節課，無論是老師還是學生都會十分清楚，自己所教或所學對達到課程目標的貢獻，故而使老師教得明白、學生學得明白。

2 根據課程目標，調整教學內容，設置知識模塊

無機化學授課對象為化學工程與工藝、應用化學、化學工程與工業生物工程、無機非金屬材料工程、能源化學工程、環境科學與工程等，針對不同專業，教學內容側重點不同，我們運用OBE理念的模塊化教學方式，將無機化學教學內容分為化學熱力學模塊、化學動力學模塊、化學平衡模塊、電化學知識模塊、原子結構模塊、分子結構和固體結構模塊、配合物結構模塊、非金屬元素模塊和過渡金屬元素模塊。學生可根據不同專業特點合理配置各模塊教學內容，也可根據自己的學習興趣選修其他模塊，為學生個性發展提供空間。且將這些知識模塊按照課程目標進行梳理，建立課程目標與能力結構清晰的映射關系，能力結構中的每一種能力要有明確的知識模塊來支撐。

3 深化課堂教學改革，打造互動課堂

OBE 模式強調學生在學習過程的主體作用，強調發揮學生學習的自主性、能動性和創造性，主張學生自主學習、自我評價和相互評價; 而教師是教學過程的示范者、管理者和監督者。OBE強調學生形成學習共同體，因此，我們將學生進行分組，每班分成6個學習小組，以團隊合作的方式開展各項學習任務。課上教師提出“問題”、“項目”、“案例”，學習小組課上集體討論，代表發言或集體演示，評比，記入小組平時成績。例如在講授化學熱力學知識模塊之前，給出“要研究在生產和生活中遇到化學反應，我們應該從哪幾個方面來分析和解決這些化學反應問題”的討論題目。引導學生開展討論，從而引出化學熱力學解決化學反應方向、限度和能量變化三個方面問題；化學動力學解決化學反應速率和反應機理二個方面問題；而物質結構理論解決新物質的結構怎樣的問題。通過小組討論，激發學生學習化學的興趣和熱情。

課上老師將重點講夠、難點講透、課后留學科前沿熱點問題，引導學習小組分工合作課外查閱，學習小組通過查閱-討論-提煉-歸納-總結多個環節，學生經歷了發現問題-分析問題-解決問題整個流程，從而使學生的思維能力和實踐能力都得到的提高。每一章節結束，老師留下“問題”或“知識疑點”，小組課后討論總結本章知識，形成知識網絡圖，并采用翻轉課堂的方式，課上小組派代表講解，其它學習小組各選出一名代表對發言小組打分評比，去掉最高分和最低分，取平均成績記入學習小組平時成績之中。采用這種學生自我評價和相互評價的方式，充分調動學習小組學習積極性和主動性。

另外班級建立微信群，做到每周一個熱點問題，在規定的時間內，各小組成員均進行線上發言，各小組成員之間可以進行討論，教師根據小組發言情況給予打分，記錄到平時成績之中。一定程度上使課內與課外緊密結合，打造課程教學的開放性，使課堂教學在內容、時間和空間上得到延伸，以培養學生獲取有效知識，并對現有知識進行思考、判斷、改造和靈活運用的能力和意識。

4 遵循OBE理念，構建多元化教學質量評價體系

基于OBE理念，我們將無機化學考試成績設為百分制，其中平時成績占50%，期末卷面成績占50%。平時成績中小組團隊合作表現占40分，包括平時小組討論、發言、演示、調研、微信群中問題討論、小論文等以及翻轉課堂時的表現等等。平時出勤和作業占10分。期末試卷中切實執行OBE教育理念，削弱客觀題，打破單一的知識點考核方式，增加能力考核題，讓學生根據所學基礎理論知識來判定和分析生產和生活中的化學問題，并能給出合理的解決措施或方案。例如期末試題“某化工廠想用碳還原Fe2O3，生成單質鐵和二氧化碳，請你利用本學期所學無機化學熱力學基本知識，分析該化學反應在標準態與298K下，是否可行？”這樣的考核題更科學、更合理，更能充分展示學生解決復雜工程問題的能力，也更能體現OBE模式的培養宗旨。

總之，將OBE教學模式引入無機化學課程教學，以學生為中心，反向設計教學計劃，從課程目標、教學內容和教學形式等方面進行教學改革，并依托多樣化、靈活化的課程評價方式，引導學生自主學習，將學生的主體作用與教師的主導作用有機結合，把知識傳授與能力培養融為一體，從而有效地提升課程教學質量。