基于成果導(dǎo)向教育模式的分析化學(xué)課程教學(xué)改革

＊姚慧 王曉峰 臧淑艷 高嵩

（沈陽(yáng)化工大學(xué) 遼寧 110142）

分析化學(xué)在我校的教學(xué)計(jì)劃中是一門(mén)培養(yǎng)學(xué)生基本科學(xué)素質(zhì)重要的基礎(chǔ)理論課程，是高校諸如理學(xué)專(zhuān)業(yè)化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)，工學(xué)專(zhuān)業(yè)制藥工程、生物工程、化學(xué)工程和環(huán)境工程等相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必修課。為學(xué)好儀器分析課程提供鋪墊。同時(shí)為專(zhuān)業(yè)面向的檢測(cè)工作崗位做好技能培訓(xùn)。目前我們主要采取理論課講授和實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，理論課和實(shí)驗(yàn)課以教師為主講進(jìn)行教學(xué)。發(fā)現(xiàn)教學(xué)效果不理想，理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)脫節(jié)嚴(yán)重，根本達(dá)不到理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的程度，另外學(xué)生對(duì)分析化學(xué)理論課和實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)的積極性不高，學(xué)習(xí)成績(jī)不理想。究其原因我們認(rèn)為分析化學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性和理論性都很強(qiáng)的課程，學(xué)生在沒(méi)有基礎(chǔ)的情況下，必須通過(guò)思考-領(lǐng)悟-理解-融會(huì)貫通的學(xué)習(xí)過(guò)程去把握教學(xué)內(nèi)容的實(shí)質(zhì)和要點(diǎn)。然而，這種學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的要求較高，大部分學(xué)生在傳統(tǒng)的課堂講授中，很難實(shí)現(xiàn)。在缺乏實(shí)踐支撐的條件下，學(xué)生對(duì)課堂講授的內(nèi)容只能夠簡(jiǎn)單的理解，很難綜合學(xué)過(guò)的內(nèi)容來(lái)解答問(wèn)題，主要原因就在于學(xué)生不能理解教學(xué)內(nèi)容的要點(diǎn)和實(shí)質(zhì)。對(duì)于分析化學(xué)課程教學(xué)方式的改革，已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。

圖1 成果導(dǎo)向教育理念重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的四個(gè)問(wèn)題

成果導(dǎo)向教育作為一種先進(jìn)的教育理念，在美國(guó)等一些國(guó)家已有了多年的理論與實(shí)踐探索，至今已形成了一套比較完整的理論體系和實(shí)施模式，而且已證明是高等工程教育改革的正確方向[1]。成果導(dǎo)向教育理念強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)問(wèn)題如圖1所示。

目前，各高校積極進(jìn)行成果導(dǎo)向教育的教學(xué)模式探索，取得了一定的成績(jī)。

1.以學(xué)生為中心，改變教學(xué)方式

成果導(dǎo)向教育更加關(guān)注對(duì)學(xué)生的創(chuàng)造性思維的能力、分析和綜合信息的能力、策劃和組織能力等三大能力的培養(yǎng)[2]。而這三種能力的培養(yǎng)，可以通過(guò)以團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成比較復(fù)雜的任務(wù)獲得。而不是一味的對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的灌輸，這就要求我們改變傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式，以學(xué)生為中心的教學(xué)理念主張大學(xué)教學(xué)應(yīng)該建立一種新的教學(xué)模式，即以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，認(rèn)為教學(xué)中應(yīng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，提倡本科教學(xué)中應(yīng)以探究性的教學(xué)為主，體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和主體性，提倡學(xué)習(xí)應(yīng)建立促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)和提高學(xué)習(xí)效率的學(xué)習(xí)模式。以學(xué)生為中心主要有以下的轉(zhuǎn)變：

(1)確定學(xué)習(xí)成果

最終學(xué)習(xí)成果（頂峰成果）既是成果導(dǎo)向教育的終點(diǎn)，也是其起點(diǎn)。任課教師應(yīng)根據(jù)課程目標(biāo)和任務(wù)確定課程的預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果，并根據(jù)社會(huì)和企業(yè)需求持續(xù)改進(jìn)[3-4]。教師考慮通過(guò)哪些教學(xué)模式及方法將必要的知識(shí)點(diǎn)講深、講透。如何組織教學(xué)才能使學(xué)生學(xué)得更明白，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握更加全面。也就是說(shuō)，教師應(yīng)該更加清楚如何協(xié)助學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)，并致力于幫助學(xué)生提高知識(shí)、能力和境界等綜合素質(zhì)，使他們能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期成果。本門(mén)課程的學(xué)習(xí)首要目的是讓學(xué)生通過(guò)理論和實(shí)踐兩方面，建立起規(guī)范的“量”的概念；其次，在于學(xué)生思維方法和科學(xué)作風(fēng)的培養(yǎng)，正確掌握分析化學(xué)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，提高思考、分析和解決問(wèn)題的能力。第三，為學(xué)生今后更深一步地學(xué)習(xí)儀器分析和高等分析化學(xué)及其專(zhuān)業(yè)課程作必要的鋪墊。

(2)開(kāi)展師生互動(dòng)式課堂教學(xué)

通過(guò)師生互動(dòng)式課堂教學(xué)（如圖2所示），教師不僅可以開(kāi)展知識(shí)點(diǎn)的講授，還可以將熱點(diǎn)問(wèn)題的資料提供給學(xué)生進(jìn)行討論。

圖2 師生互動(dòng)式教學(xué)方法示意圖

圖3 任務(wù)分解-學(xué)生結(jié)對(duì)-分組討論式合作學(xué)習(xí)

(3)引導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí)

在分析化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，可以采用任務(wù)分解-學(xué)生結(jié)對(duì)-分組討論式合作學(xué)習(xí)，過(guò)程如圖3所示。每個(gè)學(xué)生對(duì)于自己分配到的任務(wù)，在每次小組討論課前，都要查閱大量相關(guān)資料，對(duì)任務(wù)中的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行思考和探索，形成自己的觀點(diǎn)和見(jiàn)解，以便不同形式的分組中進(jìn)行討論。雖然每個(gè)學(xué)生完成的只是自己分工的那部分，但實(shí)際上掌握了整體任務(wù)的解決方案。

(4)促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)

由于學(xué)時(shí)的限制，教師在課堂講授的更多是以分析化學(xué)課程內(nèi)容中的重點(diǎn)和難點(diǎn)的部分為主，剩下的許多課程內(nèi)容需要學(xué)生通過(guò)自學(xué)和合作學(xué)習(xí)掌握。教師可以通過(guò)布置未講解的課程內(nèi)容為作業(yè)，讓學(xué)生針對(duì)作業(yè)中涉及到的問(wèn)題，組織學(xué)習(xí)和討論，掌握基礎(chǔ)知識(shí)后，才能更好地完成作業(yè)。此外，還可以安排學(xué)生每學(xué)期進(jìn)行課程階段總結(jié)，只有學(xué)生對(duì)分析化學(xué)課程階段性?xún)?nèi)容進(jìn)行認(rèn)真地歸納和總結(jié)后，才能完成。在教學(xué)過(guò)程中，創(chuàng)設(shè)相關(guān)章節(jié)的情景，讓學(xué)生帶著問(wèn)題和目標(biāo)去學(xué)習(xí)，推動(dòng)學(xué)生去主動(dòng)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)成為學(xué)習(xí)課程的主要方式。

2.以成果導(dǎo)向教育模式為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容

(1)整合分析化學(xué)理論課和實(shí)驗(yàn)課

分析化學(xué)理論課和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的脫節(jié)是教學(xué)中普遍存在的問(wèn)題。由于理論課與實(shí)驗(yàn)課在時(shí)間安排上的限制，學(xué)生對(duì)課程設(shè)置的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)條件僅能做到看懂而不知道其深層次的含義，也對(duì)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。將分析化學(xué)理論課和實(shí)驗(yàn)課整合成為一門(mén)課程，在每個(gè)理論課章節(jié)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，安排學(xué)生利用本章學(xué)到的理論知識(shí)對(duì)每次實(shí)驗(yàn)步驟和條件進(jìn)行必要的研討，讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)條件設(shè)定的理論依據(jù)是什么，從而在達(dá)到預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的目的后再實(shí)踐，這樣就避免了分析化學(xué)理論課與實(shí)驗(yàn)課的相互脫節(jié)，真正意義地做到了理論與實(shí)踐的結(jié)合，既強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)從掌握、理解和應(yīng)用的過(guò)程，又提高了學(xué)生提出、思考和解決問(wèn)題的能力。

(2)整合分析化學(xué)理論課教學(xué)內(nèi)容

為了更好地適應(yīng)以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，加深學(xué)生對(duì)分析化學(xué)原理的理解，可以將四大滴定法相似的知識(shí)點(diǎn)整合在一起進(jìn)行教學(xué)，可以達(dá)到觸類(lèi)旁通，事半功倍的效果，便于學(xué)生的理解和掌握。比如可以把酸堿滴定法，配位滴定法和氧化還原滴定法中的四種滴定曲線的繪制，滴定突越的確定及影響因素，指示劑的變色原理和選擇等相關(guān)知識(shí)分別整合在一起。弱化公式的推導(dǎo)，重點(diǎn)強(qiáng)化公式的應(yīng)用。此外，我們有意加強(qiáng)了在以往教學(xué)過(guò)程中，缺少的樣品采集及預(yù)處理、分離和富集的內(nèi)容。并根據(jù)專(zhuān)業(yè)方向不同，對(duì)分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，在保留經(jīng)典化學(xué)分析內(nèi)容的基礎(chǔ)上，更加突出了各專(zhuān)業(yè)應(yīng)用分析化學(xué)情況的特點(diǎn)和實(shí)用性。

(3)整合分析化學(xué)實(shí)踐課教學(xué)內(nèi)容

圖4 校企協(xié)同化設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中面臨的最大問(wèn)題，內(nèi)容長(zhǎng)期不變也造成了應(yīng)用脫節(jié)的問(wèn)題。對(duì)此，我們以分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的需要具備的基本技能為核心，結(jié)合理工類(lèi)本科生就業(yè)工作崗位的技能特點(diǎn)，在原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系基礎(chǔ)上，與企業(yè)合作協(xié)同化育人，根據(jù)企業(yè)需求。對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了更新和優(yōu)化，增加了與畢業(yè)生工作崗位相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

(4)加入分析化學(xué)前沿知識(shí)

適當(dāng)滲透一些分析化學(xué)前沿知識(shí)和與分析化學(xué)相關(guān)的時(shí)事熱點(diǎn)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，了解更新的知識(shí)應(yīng)用方法，拓展學(xué)生的視野。

3.加強(qiáng)課外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

分析化學(xué)課程是一門(mén)實(shí)踐性強(qiáng)的課程，課外實(shí)踐環(huán)節(jié)在培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維方面起著非常重要的作用[5-6]。由于課程學(xué)時(shí)的限制，教師可以適當(dāng)向?qū)W生補(bǔ)充一些課外探索性實(shí)踐項(xiàng)目。成果導(dǎo)向教育模式是以學(xué)生的主動(dòng)探究、自主實(shí)踐為主的新型教學(xué)過(guò)程，學(xué)生在掌握相關(guān)的理論知識(shí)后，如果能夠及時(shí)將理論與課外實(shí)踐結(jié)合，對(duì)于創(chuàng)新和實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有重要的意義。比如：在完成酸堿滴定理論學(xué)習(xí)后，老師給出實(shí)驗(yàn)題目，學(xué)生進(jìn)行分組討論，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)酸堿理論知識(shí)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)原理、所用實(shí)驗(yàn)試劑、儀器和實(shí)驗(yàn)步驟方法，然后加以實(shí)施，具體實(shí)踐項(xiàng)目見(jiàn)表1。

表1 分析化學(xué)課外實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)表

學(xué)生在分析、實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目時(shí)不僅可以復(fù)習(xí)、鞏固所學(xué)過(guò)的知識(shí)點(diǎn)，又能將掌握的知識(shí)點(diǎn)靈活地應(yīng)用在具有趣味性和挑戰(zhàn)性的實(shí)踐項(xiàng)目上，能夠很好的激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。

4.以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，改革課程的考核方式

在成果導(dǎo)向的工程教育模式中，對(duì)“學(xué)習(xí)成果”給出了新的定義，即“學(xué)習(xí)成果”是學(xué)生最終取得的學(xué)習(xí)結(jié)果，是學(xué)生通過(guò)某一階段學(xué)習(xí)后所能達(dá)到的最大能力[7-8]。從這個(gè)定義中，我們知道成果導(dǎo)向教育注重的不是學(xué)生了解和知道什么，而是關(guān)心學(xué)生能做什么，通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，能夠獲得什么樣的能力。因此，對(duì)學(xué)生應(yīng)采取全方位的考核，以考察學(xué)生的綜合能力，將對(duì)結(jié)果的考核分為“小組考核”“平時(shí)測(cè)驗(yàn)”和“期末考試”等三大部分。其中“小組考核”包括小組討論和小組作業(yè)，注重的是整個(gè)小組理論聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。該考核應(yīng)貫穿到整個(gè)教學(xué)的全過(guò)程中，這樣可以對(duì)學(xué)生的各項(xiàng)能力進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)以及小組最終完成任務(wù)的質(zhì)量情況，設(shè)定該部分成績(jī)占整個(gè)考核成績(jī)比重的30%；“平時(shí)測(cè)驗(yàn)”包括平時(shí)課堂小測(cè)試和期中測(cè)試，目的是檢測(cè)學(xué)生對(duì)近期所學(xué)理論知識(shí)的理解和運(yùn)用，該成績(jī)占整個(gè)考核比重的30%；“分析化學(xué)”是理論與實(shí)驗(yàn)并重的一門(mén)課程，既要求較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，又要有豐富的相關(guān)理論知識(shí)。對(duì)于高等院校的本科教育來(lái)說(shuō)，“期末考試”的主要目的就是考核學(xué)生對(duì)該門(mén)課程理論的掌握程度。該成績(jī)占整個(gè)考核比重的40%。這樣的考核方式明顯提高了學(xué)生的出勤率，原因主要有兩方面：一是相對(duì)于枯燥的理論課堂授課，學(xué)生對(duì)實(shí)踐比較感興趣；二是以小組為單位，如果有人缺席，就會(huì)影響該組的學(xué)習(xí)進(jìn)度。

5.結(jié)論

本文基于以成果導(dǎo)向理念為教育模式，以學(xué)生為中心的教學(xué)方案，改變教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容和考核方式，使分析化學(xué)理論和實(shí)踐緊密結(jié)合，改善了學(xué)生對(duì)分析化學(xué)課程的學(xué)習(xí)態(tài)度，由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，使學(xué)生通過(guò)主動(dòng)學(xué)習(xí)能夠掌握到更多的分析化學(xué)相關(guān)知識(shí)，提高了學(xué)生思考、解決問(wèn)題的能力和實(shí)際動(dòng)手能力。同時(shí)，基于成果導(dǎo)向的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革所取得的經(jīng)驗(yàn)，也可以為其他課程的教學(xué)提供一些參考。