工程教育專業(yè)認證背景下基于成果導向教育的大學有機化學課程改革初探

孫立波，管仁貴，蘇慧娟，李家柱，何 濤

(煙臺大學 化學化工學院，山東 煙臺 264005)

中國于2016年6月2日成為《華盛頓協(xié)議》的第18個正式成員，這標志著我國工程教育正逐步與國際接軌，相關(guān)專業(yè)工程教育質(zhì)量獲得國際認可。但這同時也對我國工程教育人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。基于《華盛頓協(xié)議》開展的專業(yè)認證是目前國際通行的工程教育質(zhì)量評價體系。近年來，國內(nèi)高校對工程教育專業(yè)認證都表現(xiàn)出了極高的熱情和參與度。開展工程教育專業(yè)認證，即可以以評促建、以評促改，實現(xiàn)高校辦學質(zhì)量和水平的提高。又可以實現(xiàn)工程教育國際間的互認，提高相關(guān)專業(yè)的國際競爭力。OBE理念是1981年由美國學者Spady提出的一種卓越的教育理念，該理念以學生為中心，以能力培養(yǎng)為導向，其關(guān)注的是學生畢業(yè)后能獲得的實際能力，其學習目標強調(diào)的是學生通過教學過程獲得的學習成果，是以成果為導向的先進教育理念[1]。該理念受到世界各國教育工作者的廣泛關(guān)注和認可。《華盛頓協(xié)議》全面采納OBE理念并將其融入到工程教育專業(yè)認證中。工程教育專業(yè)認證的各個環(huán)節(jié)始終貫徹OBE理念，強調(diào)學生教育過程中的成果導向作用。學生培養(yǎng)過程中要根據(jù)教學目標的不斷反饋進行改進，使學生最終獲得所需的學習成果[2]。因此，從工程教育專業(yè)認證和相關(guān)專業(yè)辦學質(zhì)量提高的角度考慮，基于OBE教學理念的教學改革勢在必行。

有機化學是化學化工、材料科學、環(huán)境科學、藥學、生命科學、海洋科學等化學相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)必修課，是順利開展其它專業(yè)課的基礎(chǔ)，在學生培養(yǎng)過程中起到承上啟下的作用。但有機化學具有化合物種類繁多、化學反應(yīng)多變、反應(yīng)機理抽象等特點，學生普遍學習較為吃力，積極性不高。且傳統(tǒng)的有機化學教學模式以老師課堂講授為主，學生參與度不強，主動性較差。本文基于OBE教學理念的要求，結(jié)合我校有機化學課堂教學的現(xiàn)狀及工程教育專業(yè)認證的相關(guān)經(jīng)驗，提出大學有機化學課堂教學改革的若干建議，旨在提高有機化學教學質(zhì)量，培養(yǎng)更多合格的工程教育相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生。同時也為其它課程開展基于OBE理念的教學改革提供有益的借鑒。

1 有機化學課堂教學的現(xiàn)狀

OBE教學理念強調(diào)的是成果導向，也稱為目標導向教育，其關(guān)注的是學生通過教學過程獲得的成果或者完成的目標。有機化學課堂教學的目標主要有以下幾點：(1)掌握不同類型有機化合物命名的規(guī)則，培養(yǎng)學生快速、準確對有機化合物命名的能力。(2)了解各類有機化合物的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，能根據(jù)結(jié)構(gòu)初步判斷化合物的理化性質(zhì)，能夠根據(jù)化合物的理化性質(zhì)鑒別、分離、提純特定化合物。(3)熟練掌握各類有機化合物的化學性質(zhì)和發(fā)生的重要化學反應(yīng)，對自由基取代、自由基加成、親核取代、親核加成、親電取代、親電加成等各類反應(yīng)的反應(yīng)機理有深入了解，以使學生具有獨立處理有機化學常見問題的能力。(4)掌握各類化合物的制備方法，能夠根據(jù)目標產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行簡單的逆合成分析，使學生初步具備有機物合成的能力。(5)在有機化學基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上， 進一步培養(yǎng)各化學相關(guān)專業(yè)學生(如化學化工、材料科學、環(huán)境科學、藥學、生命科學、海洋科學)的專業(yè)素養(yǎng)，使學生初步具備利用有機化學基本理論解決各自專業(yè)科學問題的能力[3]。

但實際教學過程中，學生難以完成上述目標。以我校2018～2019學年春學期土木工程學院給排水科學與工程專業(yè)學生及2019～2020學年秋學期海洋學院海洋科學專業(yè)學生為例，有機化學卷面分數(shù)低于60分的分別為46.36%和40.18%，成績偏低，明顯沒有達到預期教學目標。經(jīng)調(diào)研分析，發(fā)現(xiàn)其原因如下：(1)受制于學時限制，當前有機化學教學仍然以課堂教學為主，授課方式枯燥、單調(diào)，考核方式單一，學生積極性不高。(2) 有機化學知識點散且多、化學反應(yīng)復雜、反應(yīng)機理抽象，學生課前不預習、課后不復習，造成學生上課時能聽懂、下課后就忘了的局面。(3)作為基礎(chǔ)必修課，教學內(nèi)容常局限于有機化學基礎(chǔ)知識，與各專業(yè)學生專業(yè)課契合度不夠，造成學生學習熱情低，習慣于考前“死記硬背”進行突擊，難以獲得解決實際科學問題的能力。因此，傳統(tǒng)的有機化學教學難以完成既定的教學目標，基于OBE教學理念的教學改革迫在眉睫。

2 基于OBE理念的有機化學課堂教學改革的幾點建議

2.1 基于OBE理念明確教學目標，優(yōu)化教學大綱，合理設(shè)計教學內(nèi)容

OBE教學理念強調(diào)的是成果導向教育，聚焦于學生應(yīng)該得到什么能力或完成什么目標，因此必須進一步明確教學目標，通過教學目標“倒逼”教學內(nèi)容，反向設(shè)計教學過程。應(yīng)對教學大綱進行修訂，細化每一個知識點對教學目標的貢獻，使教學大綱和教學內(nèi)容更好的服務(wù)于教學目標的實現(xiàn)。

我校近年來積極組織開展專業(yè)認證工作，有機化學教研室多次聯(lián)合學院學工部進行問卷調(diào)查和實地走訪，通過畢業(yè)學生了解各相關(guān)企業(yè)對學生應(yīng)掌握能力的需求，明確各專業(yè)學生需要學習什么、需要獲得什么樣的能力。教研室教學骨干積極與各化學相關(guān)專業(yè)專業(yè)課教師(如生物化學、材料化學、藥物化學等)進行對接，了解后續(xù)專業(yè)課程的課程內(nèi)容和教學目標，制定具有有機化學特色并契合各專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程的教學大綱。通過上述方式對現(xiàn)有教學目標進行修訂，既體現(xiàn)專業(yè)特色，又滿足社會和企業(yè)對人才的需求。明確教學目標后，對教學大綱和教學內(nèi)容進行優(yōu)化，在保證原有有機化學基本理論框架的同時，增設(shè)與學生專業(yè)相關(guān)企業(yè)的有機化學知識需求，有效保障學生能夠獲得企業(yè)和社會需要的能力。如藥學專業(yè)要著重介紹當前制藥行業(yè)或主流藥品用到的有機化學反應(yīng)及相關(guān)的測試技術(shù)，食品專業(yè)應(yīng)著重講解其專業(yè)對應(yīng)的糖類、蛋白質(zhì)、淀粉等在生產(chǎn)、加工、儲存等方面涉及的復雜有機反應(yīng)及常見食品添加劑、食品包裝材料的相關(guān)知識。在學生培養(yǎng)過程中引入持續(xù)改進機制，根據(jù)學生培養(yǎng)目標的完成情況，特別是畢業(yè)五年后學生應(yīng)該實現(xiàn)的目標，不斷反向設(shè)計優(yōu)化教學過程和教學內(nèi)容，切實保障教學目標的實現(xiàn)。

2.2 基于OBE理念改革教學方式，以學生為中心，綜合運用多種教學方式提高學生學習的主動性

OBE的三大核心理念是成果導向、以學生為中心以及持續(xù)改進。而傳統(tǒng)的有機化學教學模式多采用老師講、學生聽的“填鴨式教學”，教學活動起主導作用的是老師，不符合OBE以學生為中心的理念，學生的積極性較差[4]。近年來，我校有機化學教研室積極踐行以學生為中心的理念，在學校和學院的支持下，成功搭建有機化學網(wǎng)絡(luò)教學平臺。平臺內(nèi)設(shè)教學大綱、教學目標、教學課件、教學視頻、課后習題及答案、在線測驗等多個欄目，供不同專業(yè)同學們自主學習。將學生分為3～4個學習小組，每月設(shè)置與學生專業(yè)或生活相關(guān)的有機化學專題，由學生分組調(diào)研并討論，提交專題小論文。學習完各章節(jié)后的小總結(jié)由學生總結(jié)老師把關(guān)點評，實現(xiàn)老師與學生的角色互換，以充分調(diào)動學生學習積極性，引導學生由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習。教研室組織骨干教師錄制微課視頻，將學生感興趣的有機化學相關(guān)的歷史事件、名家故事、傳統(tǒng)文化不定時推送給學生，以提高學生的學習興趣和熱情。鑒于有機化學學時有限的問題，教研室還積極開展第二課堂教育，利用騰訊會議、釘釘、微信等軟件與學生實時交流，線上線下相結(jié)合，為有限學時條件下有機化學教學改革提供了保證。

2.3 優(yōu)化考核形式，實現(xiàn)對學生全方位、多層次的評價，并將評價結(jié)果反饋于教學過程，實現(xiàn)“持續(xù)改進”

基于OBE教學理念，教學目標根據(jù)成果導向設(shè)定，應(yīng)一一對應(yīng)于學生的畢業(yè)要求指標點。這使得教學目標變得更具體細化。因此，單一的考核方式已經(jīng)不適應(yīng)OBE理念下有機化學課程的考核要求。隨著教研室課程改革的推進，有機化學課程的考核方式在原來的考勤、隨堂作業(yè)、期末考試的基礎(chǔ)上增加了小組專題論文、小組課堂總結(jié)、階段化筆試等多種形式按照畢業(yè)要求指標點進行多方位的跟蹤與評價，基于OBE"持續(xù)改進"的理念，將評價結(jié)果反作用于教學過程，實現(xiàn)“評價-反饋-改進-再評價”的長效機制，持續(xù)推進有機化學的課程改革。

3 結(jié)束語

有機化學是化學相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)必修課。工程教育專業(yè)認證對有機化學課堂教學提出了更高的要求。本文基于“成果導向、以學生為中心、持續(xù)改進”的OBE教育理念要求，結(jié)合我校有機化學課堂教學的現(xiàn)狀及工程教育專業(yè)認證的相關(guān)經(jīng)驗，提出有機化學課堂教學改革的幾點建議。本文旨在提高學生學習的主動性，以保證教學目標的順利完成，進而為社會培養(yǎng)更多合格的工程技術(shù)人才。同時也為其它課程開展基于OBE理念的教學改革提供借鑒。