OBE教學(xué)理念下能源轉(zhuǎn)化催化原理教學(xué)改革的思考與實踐

趙彩云，朱鋆珊，孫玉泉

（1.寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧夏銀川 750000；2.銀川能源學(xué)院，寧夏銀川 750000；3.拜泉縣大眾鄉(xiāng)中心學(xué)校，黑龍江拜泉 164700）

我校為能源化學(xué)工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)了《能源轉(zhuǎn)化催化原理》課程，此課程為該專業(yè)的核心課程，旨在通過該課程的學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握能源轉(zhuǎn)化過程中使用的催化劑及其催化的原理，為今后工作中從事能源開發(fā)打下基礎(chǔ)。該課程已經(jīng)開設(shè)了一學(xué)期，在教學(xué)中除了采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法也進行了教學(xué)方法和考核方式的改革，發(fā)現(xiàn)學(xué)生掌握了部分催化的基礎(chǔ)理論，個人能力提高效果不明顯。其他院校的催化類課程的改革對該課程具有指導(dǎo)意義，鞏雁認為《催化原理》內(nèi)容豐富且與多學(xué)科聯(lián)系緊密，主張該課程要加強科學(xué)研究與教學(xué)的融合，以實現(xiàn)基本理論、工業(yè)應(yīng)用及最新進展三方面的緊密結(jié)合，打牢基礎(chǔ)并培養(yǎng)創(chuàng)新能力。紀妍妍 在《催化原理》課程改革中，通過聯(lián)系行業(yè)現(xiàn)狀、加強課堂互動來提高學(xué)生興趣，進而得到更好的教學(xué)效果。《能源轉(zhuǎn)化催化原理》課程是在《催化原理》課程基礎(chǔ)上進一步加強了對學(xué)生將催化原理在能源轉(zhuǎn)化方面的應(yīng)用，因此將原理與應(yīng)用銜接，提高學(xué)生運用原理的能力就尤為重要。

OBE 是成果導(dǎo)向教育（outcome-based education）的簡稱，亦稱能力導(dǎo)向教育、目標導(dǎo)向教育或需求導(dǎo)向教育，是由 William Spady于1981年率先提出并發(fā)展形成的完整理論體系，是目前全球公認的一種先進的教育理念。OBE理念的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施的目標是學(xué)生通過教育過程最后所取得的學(xué)習(xí)成果。OBE強調(diào)的是，如何有效地幫助學(xué)生獲得需要的學(xué)習(xí)成果，這就要求教師設(shè)計課程時，將培養(yǎng)學(xué)生能力作為重要目標。本課程希望基于OBE教學(xué)理念改革提高課堂教學(xué)質(zhì)量，擴充學(xué)生的知識面，提高學(xué)生將催化原理應(yīng)用于能源轉(zhuǎn)化的科技文章撰寫能力。

1 課程現(xiàn)狀

13級能源化學(xué)工程專業(yè)開設(shè)了《能源轉(zhuǎn)化催化原理》，此課程內(nèi)容抽象且龐雜，學(xué)生接受效果一般，因此進行了初步改革，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在平時教學(xué)中經(jīng)常引用催化研究的文獻資料，并探索性地指導(dǎo)學(xué)生撰寫科技論文，但是學(xué)生的論文題目相近且重復(fù)率較高。對期末考試進行了改革，不再用閉卷考試，而是論文答辯的形式。學(xué)生經(jīng)過準備均通過了答辯，雖然學(xué)生期末全部通過了考試，但是發(fā)現(xiàn)學(xué)生對催化的基本知識掌握不足，只對自己答辯的論文相關(guān)的催化劑了解較多。除學(xué)習(xí)內(nèi)容需加強之外，能力也需提升。之前帶畢業(yè)生論文時發(fā)現(xiàn)，學(xué)生撰寫科技文章的能力較弱，不能通過正規(guī)的渠道獲得文獻，獲得了文獻后也不能合理的組織，導(dǎo)致出現(xiàn)論文邏輯性差，重復(fù)率過高等問題。

希望通過將課程模塊化，使課程脈絡(luò)清晰方便學(xué)生掌握。且在改革過程中引入OBE教學(xué)理念，以學(xué)生的能力為培養(yǎng)目標，通過該課程的學(xué)習(xí)、論文撰寫、完成任務(wù)等方式，使學(xué)生能夠掌握催化的原理及應(yīng)用，提高學(xué)生的科技論文撰寫能力、培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神和表達能力。所以對《能源轉(zhuǎn)化催化原理》課程進行以下改革探索。

2 課程改革設(shè)計思路

2.1 教學(xué)內(nèi)容模塊化

《能源轉(zhuǎn)化催化原理》課程教學(xué)內(nèi)容較雜，為了便于學(xué)生系統(tǒng)的掌握催化原理知識，將教學(xué)內(nèi)容進行模塊化整理。占昌朝等在《工業(yè)催化》改革中也進行了教學(xué)內(nèi)容的模塊化，期中18學(xué)時的基礎(chǔ)知識、8學(xué)時的催化劑制備和應(yīng)用、4學(xué)時的催化劑表征和評價及2學(xué)時的成果匯報交流。模塊中涉及催化劑應(yīng)用的內(nèi)容較少且學(xué)習(xí)成果匯報沒有注重過程的能力培養(yǎng)。本課程將教學(xué)內(nèi)容的安排分為四個模塊和兩個專題。如表1所示。

表1 四個模塊和兩個專題

2.2 教學(xué)內(nèi)容前沿化

《能源轉(zhuǎn)化催化原理》課程與許多前沿技術(shù)聯(lián)系緊密，因此希望在課程中不但講解催化的原理及應(yīng)用，還將最新的文獻引入到課堂當(dāng)中，豐富教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外在考核方式中設(shè)計論文撰寫環(huán)節(jié)，將學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的前沿文獻與撰寫論文相結(jié)合學(xué)以致用，達到鍛煉學(xué)生查閱文獻，撰寫文獻能力的目的。教師在教學(xué)過程中不但要授之以魚，更要授之以漁。并采取獎勵機制，優(yōu)秀的論文可以進行公開發(fā)表，學(xué)生撰寫論文的熱情被點燃，論文質(zhì)量也大大提高，目前已經(jīng)將一位學(xué)生的綜述論文進行了公開的發(fā)表。學(xué)生具備了該能力，走向工作崗位后，也能查閱文獻資料并對自己的工作內(nèi)容進行總結(jié)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文繼續(xù)深造。

2.3 教學(xué)定位精確化

在課程開始之初對化工企業(yè)進行問卷調(diào)查，根據(jù)企業(yè)需要調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點，為學(xué)生將來就業(yè)打下基礎(chǔ)。對學(xué)生也進行一次問卷調(diào)查，收集學(xué)生對本門課程基礎(chǔ)課程的掌握程度（以期末考試成績?yōu)橐罁?jù)），對學(xué)生上課狀態(tài)進行了調(diào)查（如圖1，圖2所示）。根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)狀，進行教學(xué)設(shè)計和教學(xué)方法的選擇。

圖1 調(diào)查課程成績分布圖

從圖1中可以看出學(xué)生的基礎(chǔ)較差，因此在教學(xué)中應(yīng)簡單復(fù)習(xí)涉及到的基礎(chǔ)知識，再講解催化相關(guān)理論。從圖2顯示的調(diào)查結(jié)果可以看出，多數(shù)學(xué)生沒有自主學(xué)習(xí)的能力，感興趣才聽的學(xué)生占比接近50%，這部分同學(xué)是可以通過提高課堂的趣味性重新回歸課堂。少數(shù)學(xué)生有厭學(xué)情緒，需要進行聊天等形式進行勸導(dǎo)。在教學(xué)一半和接近結(jié)束時組織討論會，聽取學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容、方法等多方面的反饋。爭取做到對教學(xué)內(nèi)容和方法進行精準的定位。如圖3，圖4所示。

圖3 期末教學(xué)討論會

圖4 期中教學(xué)討論會

2.4 考核方式多樣化

考核方式摒棄以往的期末考核比例較大的形式，而是加大平時考核。結(jié)合平時成績占50%，其中課堂表現(xiàn)10%、論文15%，答辯15%、作業(yè)10%，期末卷面考試成績占50%。從考核方式上可以看出，過程考核比例加大，激發(fā)了學(xué)生平時學(xué)習(xí)的熱情，同時也不再畏懼期末考試。平時考核中論文和答辯總共占了30%，使學(xué)生對論文的撰寫更加重視。

3 課程改革效果

3.1 學(xué)生論文分數(shù)及重復(fù)率

此次教學(xué)改革采用每一個或每兩個學(xué)生一個題目的形式開展，避免了學(xué)生之間論文的重復(fù)情況，還采用對學(xué)生提交的論文進行了網(wǎng)頁對比，重復(fù)率結(jié)果。如圖5所示。

圖5 教學(xué)改革前后論文重復(fù)率對比圖

從圖5可以看出，改革后，學(xué)生論文的重復(fù)率大幅下降，分析原因是由于通過課堂學(xué)習(xí)了解了如何通過正規(guī)渠道下載學(xué)術(shù)論文，并在前期積累下通過對論文進行分析和閱讀，能夠提煉出自己的一些觀點和看法，而不只是從網(wǎng)上下載現(xiàn)成的論文應(yīng)付了事。也讓學(xué)生感覺到了做學(xué)問是一個嚴肅的事情，國家對學(xué)術(shù)不端行文也是零容忍的態(tài)度，為學(xué)生樹立了正確的學(xué)術(shù)觀念。

3.2 學(xué)生期末考試成績

現(xiàn)將兩屆學(xué)生的期末考試成績進行對比，結(jié)果見圖6。其中13級的《能源轉(zhuǎn)化催化原理》課程進行了課程改革，未進行期末考試。采用撰寫論文并答辯的形式得出期末成績。14級學(xué)生采用文中所述的考核方式進行考核。

圖6 教學(xué)改革前后期末成績對比圖

從圖6可以看出，此次改革后學(xué)生期末成績與考試改革的成績相接近，且只有一名學(xué)生不及格（經(jīng)常曠課）。中等成績的學(xué)生比例還偏高一些，說明此次改革普遍地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和知識基礎(chǔ)，在期末考試中均有較好表現(xiàn)。

4 結(jié)束語

通過一個學(xué)期的改革實踐，每一步都按照計劃扎實推進，確實取得了良好的效果，例如，通過批閱學(xué)生撰寫的論文，聽取學(xué)生對自己論文的答辯可知學(xué)生確實掌握了某一方催化劑的前沿研究內(nèi)容，并能夠通過自己的語言對文獻內(nèi)容進行加工整理成自己的綜述文章。學(xué)生的個人能力得到了較大的提高，改革效果較為顯著。

基于OBE的教學(xué)理念，通過對課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式等環(huán)節(jié)的設(shè)計，有針對性地培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力、團隊協(xié)作和表達能力及科技文章的撰寫能力。通過期末考核可以初步評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，這些能力在學(xué)生今后的畢業(yè)論文撰寫、畢業(yè)論文答辯和今后的工作中都會產(chǎn)生深遠的影響。