基于成果導向的《現(xiàn)代材料分析測試技術》課程教學研究與實踐

廖清 莫福旺 陳秋娟 劉星

摘 要：以現(xiàn)代儀器分析課程為例，基于成果導向教育理念，從學習成果、課程內(nèi)容、教學方法、考核評估幾個方面探討了課程教學改革的有效途徑。以學生為核心，制定需達到的學習目標，并采用多元化考核標準對課堂效果進行考核。提高學生的學習熱情，問題的分析、處理能力;加強學生團隊合作意識，確保學生學習效果。

關鍵詞：成果導向;《現(xiàn)代材料分析測試技術》;教學研究與實踐

“新工科”建設背景下，對地方高校，“復旦共識”提出了建設思路：地方高校對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉型升級發(fā)揮支撐作用，發(fā)揮自身優(yōu)勢，凝練辦學特色，深化產(chǎn)教融合，校企合作，協(xié)同育人，增強學生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)大批具有比較強行業(yè)背景知識、工程實踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的應用型和技術技能人才。[1]廣西壯族自治區(qū)政府提出，發(fā)揮賀州的領頭作用，在其周圍片區(qū)，形成碳酸鈣區(qū)域產(chǎn)業(yè)示范基地，并強調(diào)其綠色低碳的特色。賀州學院粉體材料與工程專業(yè)負有產(chǎn)業(yè)支撐和人才培養(yǎng)的重任。

在高校的粉體材料與工程專業(yè)，開設《現(xiàn)代材料分析測試技術》課程，系統(tǒng)講述粉體專業(yè)的分析測試基本技能。使學生在學習這門課程時，可以了解粉體材料質(zhì)量。該專業(yè)的開設在行業(yè)工作中具有重要作用，能夠直接和企業(yè)生產(chǎn)效益以及環(huán)保相聯(lián)系。成果導向教育是指“清晰地聚焦在組織教育系統(tǒng)，使之圍繞確保學生獲得在未來生活中取得實質(zhì)性成功的經(jīng)驗”。[2]學者阿查亞（Chandrama Acharya）認為實施成果導向教育模式分為四個步驟：第一步對學習產(chǎn)出進行定義，第二步學習產(chǎn)出的意義、第三步學習產(chǎn)出的實施、第四步學習產(chǎn)出的評價。[3]它們的含義是：學生的最終學習成果是什么;為什么要獲得這些成果;如何高效率使學生學習到這些成果;如何判斷學生是否已獲得了這些成果。

一、落實核心理念“成果導向”，明確預期學習成果

在進行以“成果為導向”為理念的教學創(chuàng)新時，首要解決的問題是對學生預期學習產(chǎn)出進行定義。定義學生成果時，要保證它的可操作性和細致性。高校通過相關公司的實際考察、訪問已畢業(yè)學生、問卷調(diào)查等方式，對高校學生畢業(yè)后適合何種崗位以及不同崗位未來的發(fā)展方向和崗位需具備的技能進行調(diào)查，以確保本校專業(yè)課程的效用性。學生學習后，能夠具備社會所需要的技能。根據(jù)內(nèi)容的不同，預期學習成果可以分成：知識型成果，技能型成果和能力型成果。我們將學生在高校學習的基礎理論和專業(yè)知識稱為知識型的成果;學生在熟練掌握理論知識的基礎上，對專業(yè)技能進行實際操作即為技術性成果;當學生能夠兼顧理論知識和實踐能力時，即認為他們已經(jīng)掌握了能力成果。高校在以往的教學中，通常的教學成果是：學生能夠熟練掌握理論知識，卻對操作技能十分欠缺。當我們采取成果導向的教育方式后，首先對教育成果制定目標，才能影響最終的教學效果。

《現(xiàn)代材料分析測試技術》結合并發(fā)揮其實踐性特點，在開始前為學生確定三大目標，分別是知識目標、技能目標、能力目標。知識目標的含義是：高校畢業(yè)生走向崗位后，需要具備的專業(yè)知識以及專業(yè)技能。內(nèi)容主要有：現(xiàn)代材料理論知識、對材料進行分析的檢測技術及其原理。技術性目標以掌握XRD、SEM、核磁共振波譜技術、熱重分析和振動光譜等相關的實際操作技術為具體主要實現(xiàn)形式。對工作需要用到的各種儀器、設備熟練操作。確保學生實現(xiàn)能力目標，必須保障學生兼具豐富的專業(yè)知識和熟練的技能實操。不僅如此，學生還應具備的技能是：使用掌握的知識來分析材料測試中出現(xiàn)的各種問題、善于處理團隊間的人際關系、用創(chuàng)新的理念工作的能力。

二、以“學生為中心”，優(yōu)化課程內(nèi)容

在教學中，結合學生未來工作面向的研發(fā)工藝師、工藝工程師、材料工程師等崗位，向學生傳授該類職位應具備的各種技能。包括：理論知識、自身能力培養(yǎng)等綜合素質(zhì)。將傳統(tǒng)的課程設置打破，設置一些社會真正需要的、對學生未來發(fā)展助益較大的課程。在教學的開展上，廣泛關注社會上與粉體材料學有關的新動向，確保對學生傳授的課程與時代接軌，防止課程內(nèi)容與當今的行業(yè)形勢發(fā)展不符。例如，2017年諾貝爾化學獎冷凍電鏡技術，3D打印材料分析檢測新方法，高性能高分子材料的分析檢測等納入課堂教學內(nèi)容。在教學案例的采用上，選取那些具有代表性的案例，確保選取的案例與該行業(yè)的崗位、職業(yè)規(guī)范息息相關，通過有針對性的學習，增加學生的知識面，吸引他們對該行業(yè)的興趣，為他們畢業(yè)走向社會做準備。

現(xiàn)代儀器分析是一門理論與實驗密切結合的課程。傳統(tǒng)授課中，由于教學資源的局限性，學校的大型精密儀器數(shù)量較少，在操作之前必須進行嚴格的培訓，儀器使用時，均采用老師演示的方式，且實驗內(nèi)容單一，與產(chǎn)業(yè)脫節(jié)，學生在實驗過程中基本處于十分消極態(tài)度，表現(xiàn)為漫不經(jīng)心、懈怠，更缺乏創(chuàng)造性的探索。大部分學生對于這種儀器僅僅知曉其應用領域，該種儀器在工作中具體能發(fā)揮何種效應卻一無所知。學生在實驗時情緒不高，不能主動對實驗中的內(nèi)容進行探索，對于實驗中產(chǎn)生的問題不能及時發(fā)現(xiàn)與解決。學生是實踐教學改革的中心，實驗內(nèi)容貼近產(chǎn)業(yè)、生活，加強課程之間的聯(lián)系，增強實踐課程的連貫性，能夠增強學生在課程中的主觀能動性，提高學習的積極性。在學習了《粉體材料加工制備》課程后，學生既可以選擇對自己制備的材料進行測試。也可與定點企業(yè)內(nèi)工程師討論，自行選擇產(chǎn)品測試項目或者和導師聯(lián)系，將科研課題作為實驗內(nèi)容。

三、以學生為本，設計教學方法

設計靈活多樣的教學方法，通過培養(yǎng)學生的學習興趣，達到提高學習效果的目的。改變教學環(huán)境，選擇在實驗室中進行教學，老師通過對現(xiàn)場儀器的實物講解，使學生們親身感受到儀器每個零部件的外觀及使用功能，設計的目的，原理是什么。安裝或者維修儀器的情況下，盡量使學生參與其中，更好的了解儀器內(nèi)部結構以及充分理解機器的構造原理對于學生有十分重要的作用。在教學過程中，將多媒體充分加以利用。在課堂上以圖片和視頻的模式，向學生展示儀器的真實外觀，確保學生加深視覺記憶，能夠直觀的理解儀器的構造。將理論知識和實際圖片結合起來，加深學習效果。教師在進行課堂講述時，在知識點之間穿插有趣的小故事，充分引發(fā)學生對材料專業(yè)的學習熱情，并賦予創(chuàng)新的思維。高校將自身具備的“術業(yè)精專”發(fā)揮起來，教師之間加深合作交流，負責儀器保管的老師和儀器操作的老師統(tǒng)一進行教學，并在教學過程中，激發(fā)學生的好學心理，讓他們主動提出問題;教師要向學生講述他們以往的科研經(jīng)驗以及遇到事項的解決辦法。將理論和實際相互聯(lián)系，用科學的態(tài)度進行思維。對材料學中出現(xiàn)的專業(yè)學術問題加以分析，并找出解決辦法。在教學的實驗環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮學生的動手能力，指導教師負責全程把控指導，學生進行以下內(nèi)容：分組自由組合、查閱相關的文獻與資料、討論實驗方案并實施設計，自主檢查實驗前期準備。鍛煉學生將理論知識與實踐結合的能力，同時能提高學生的操作能力、創(chuàng)新思維和動手能力。

四、以“成果”為目標，實施多元化考核評估體系

構建考核體系是成果導向教育模型的三大要素之一，[4]應包含課程的所有學習成果，全面考查學生的綜合能力，評測學生在知識、技能和能力上能否達到預期目標。在成果導向教育模式下，將傳統(tǒng)用試卷評測學生水平的方法改革，采納多種方式進行評估，設置多項考核內(nèi)容和指標對學生的學習成果進行全面、客觀、準確地的評價與考核。合理的考核評價體系，應該充分體現(xiàn)學生完成課程學習后是否能達到預期學習目標。因此，可以嘗試把該門課程的考核劃分為固定模式和開放式實驗兩部分，第一部分是固定模式成績，通過這部分成績，評判學生理論知識掌握水平;在進行試卷考試評判的前提下，將日常教學中學生的表現(xiàn)納入評分標準，采納不同模塊對學生成績進行評判。成績的組成比例如下：（1）考勤成績（10）;（2）課堂討論成績（20），教師和學生對于討論課同樣具備打分資格，且打分同時進行，對全部打分結果取其平均值;（3）理論考試成績（40）;（4）教學效果反饋成績（10）;（5）實驗報告成績（20）。教師在對學生進行實驗教學時，實驗的過程中，要求學生針對項目制定可行報告、并對實驗成果進行總結、撰寫相關的論文并實施論文答辯。該部分的成績構成比例如下：（1）項目中設計與可行性分析（40）;（2）項目團隊合作與協(xié)調(diào)（20）;（3）項目成果答辯（20）;（4）項目創(chuàng)新性分析報告（20）。通過這種多方位的評測方式，可以綜合性的對學生學習期間的表現(xiàn)進行評價。靈活的將學生學習知識的情況和自身能力水平進行掌控，實現(xiàn)了學生能力評價的客觀性，結果更加真實。

“以成果為導向”的教育模式是對傳統(tǒng)教育模式的改革和創(chuàng)新。應用以成果為導向教育模式指導《現(xiàn)代材料分析測試技術》課程的傳授。將學生作為核心，充分調(diào)動學生的學習熱情，使學生遇到問題能夠依靠自己的能力進行解決。在教學中采納開放式實驗項目，全面培養(yǎng)學生的綜合能力和工程素質(zhì)。同時，還能夠將教學效果提升，督促學生養(yǎng)成自學的好習慣，用創(chuàng)新的思維進行專業(yè)研究。

參考文獻：

[1]“新工科”建設復旦共識[J].高等工程教育研究，2017：11.7714.

[2]Spady William G.Outcome-Based Education：Critical Issues And Answers.American Association of School Administrators.1994.

[3]Chandrama Acharya.Outcome-Based Education（OBE）：A New Paradigm for Learning[J].CDTLink，2003，7（3）：109-110.

[4]Felder R M，Brent R.Designing and Teaching Courses to Satisfy the ABET Engineering Criteria[J].Journal of Engineering Education，2003，92（1）：7-25.

通訊作者：莫福旺（1986-），男，漢族，廣西賀州人，博士研究生，賀州學院講師，主要從事稀土發(fā)光材料研究。