OBE理念下的“無機化學(xué)”課程教學(xué)改革與實踐

梁慧鋒，王彥娜，王彩君，郭桂全

（邢臺學(xué)院，河北邢臺054001）

OBE（Outcome-Based Education）理念是1981年由William Spady等人提出的，被公認(rèn)為是追求卓越教育的有效方法。OBE即成果導(dǎo)向，主要關(guān)注“學(xué)生學(xué)到了什么”“是否成功”和“畢業(yè)后能做什么”，這正是社會經(jīng)濟發(fā)展和學(xué)生就業(yè)的需要。OBE理念適應(yīng)了社會，特別是企業(yè)對人才的需求，因此受到世界各國著名大學(xué)的關(guān)注，美國、英國、加拿大等國家以此作為教育改革的主流理念。2016年我國正式成為《華盛頓協(xié)議》會員國，標(biāo)志著我國高等工程教育與國際高等工程教育先進理念和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)接軌。OBE理念推動高等教育教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量成為國內(nèi)各高校廣泛關(guān)注的焦點。

“無機化學(xué)”是理工科化學(xué)類的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程的“成果”對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有至關(guān)重要的影響。因此，“無機化學(xué)”課程組以“以學(xué)生為中心”為切入點，關(guān)注學(xué)生個體發(fā)展，“以產(chǎn)出為導(dǎo)向”，結(jié)合后續(xù)課程的需要和社會需求，修改教學(xué)大綱，完善教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方式，通過案例教學(xué)、問題教學(xué)等方法，關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，“持續(xù)改進”，達到知行合一的要求。

1 明悉課程目標(biāo)，完善教學(xué)大綱

課程目標(biāo)(學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)成果)的確定是OBE教育模式實施的首要步驟。我們通過對化工及相關(guān)行業(yè)的調(diào)研和分析，確定課程目標(biāo)，并將其細化為可衡量、有邏輯性和突出專業(yè)特點的指標(biāo)點，切合專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，確定對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)時數(shù)，重新修訂“無機化學(xué)”教學(xué)大綱。

1.1 “無機化學(xué)”的課程目標(biāo)

“無機化學(xué)”是化學(xué)化工及相關(guān)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程，具有較強的理論性和實用性，是架通中學(xué)化學(xué)和大學(xué)化學(xué)知識的橋梁。“無機化學(xué)”的教學(xué)目標(biāo)立足于知識、能力和素養(yǎng)等方面，即：“無機化學(xué)”課程是在學(xué)生高中化學(xué)知識基礎(chǔ)上，通過學(xué)習(xí)使學(xué)生了解近代化學(xué)的基本理論，學(xué)會利用四大化學(xué)平衡、化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)以及近代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論、重要元素及其化合物性質(zhì)等無機化學(xué)的基礎(chǔ)知識，分析解釋與無機化學(xué)內(nèi)容有關(guān)的生活和生產(chǎn)現(xiàn)象；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)思維能力，提高學(xué)生獨立獲取化學(xué)新知識的能力，為后續(xù)的化學(xué)專業(yè)理論和實驗學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)；同時培養(yǎng)學(xué)生艱苦奮斗、愛崗敬業(yè)、團結(jié)友愛的奉獻精神。

1.2 OBE理念課程教學(xué)大綱

教師的一切教學(xué)行為、教學(xué)過程都必須聚焦于學(xué)生產(chǎn)出，即“知識、能力、素質(zhì)”三維教學(xué)目標(biāo)，并且畢業(yè)后是可以“帶走的”、終身持續(xù)有益的，這是OBE理念的基本原則。因此，從成果導(dǎo)向出發(fā)，在知識目標(biāo)設(shè)定時考慮四個方面：

（1）關(guān)注“橋梁作用”

“無機化學(xué)”是化學(xué)化工及相關(guān)專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，有人說是基礎(chǔ)教育和高等教育的“連通器”，有人說是中學(xué)化學(xué)和大學(xué)化學(xué)的橋梁，這都說明“無機化學(xué)”的重要性，因此在課程知識構(gòu)建和教學(xué)大綱的修訂時，都要考慮學(xué)生的基礎(chǔ)和后續(xù)課程的需要。依據(jù)大一學(xué)生的認(rèn)知特征，本著“必需、夠用”的基本原則，重視無機化學(xué)基本知識、基本理論和基本技能，注重中學(xué)化學(xué)課程和大學(xué)無機化學(xué)課程間的銜接。在分析我校生源的基礎(chǔ)上，要求老師認(rèn)真閱讀高中化學(xué)課程教學(xué)大綱，了解學(xué)情和學(xué)生的知識基礎(chǔ)，知曉課程設(shè)計的深度和廣度，合理分配講授學(xué)時。如高中必修的化學(xué)平衡、堿金屬和堿土金屬等知識內(nèi)容，以自學(xué)為主，引導(dǎo)為輔；高中選修部分的章節(jié)內(nèi)容，根據(jù)對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的了解，對重點和難點知識重點講授，做到有的放矢。同時，召集分析化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)的課程負責(zé)人，討論后續(xù)課程對無機化學(xué)必備知識的需求，這樣既避免了知識點的重復(fù)講解，又能為后續(xù)課程打下必要基礎(chǔ)。

（2）注重“個體差異”

OBE的成果導(dǎo)向理念，就是關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，在教學(xué)過程中注重學(xué)生的差異性和多樣性，讓每一個學(xué)生都能達到畢業(yè)要求和預(yù)期目標(biāo)。因此，在修訂大綱時重構(gòu)知識模塊，將無機化學(xué)課程目標(biāo)細化為基礎(chǔ)目標(biāo)、提升目標(biāo)和拓展目標(biāo)。同時結(jié)合課程現(xiàn)狀、后續(xù)課程和社會需求，整合課程內(nèi)容，形成基礎(chǔ)知識、實用知識、開放知識和前沿知識四個模塊（見圖1）。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，以合適的教學(xué)方式，進行模塊化教學(xué)。對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生選擇基礎(chǔ)性、實用性知識模塊為教學(xué)重點，要求學(xué)生能用所學(xué)的基礎(chǔ)知識解決常見問題；對于基礎(chǔ)知識較扎實的學(xué)生除了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)性、實用性知識模塊外，還要選擇開放性或前沿性的課程模塊，要求他們不僅能夠運用基礎(chǔ)知識解決常見問題，還要培養(yǎng)他們對實際問題的分析、判斷和解決的綜合能力。這不僅契合產(chǎn)教融合、校企合作的現(xiàn)代教育體系要求，同時符合OBE理念的認(rèn)證體系“兜底不比高”，確保每個學(xué)生都能夠達到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

圖1 教學(xué)模塊與OBE導(dǎo)向教學(xué)目標(biāo)的關(guān)系

（3）重視“能力”培養(yǎng)

學(xué)生的能力培養(yǎng)是產(chǎn)出的關(guān)鍵。調(diào)查結(jié)果顯示，畢業(yè)生進入企業(yè)后通常需要花費大量的時間和精力進行再教育，說明畢業(yè)生在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營、產(chǎn)品開發(fā)崗位上所需要的職業(yè)素養(yǎng)和能力，在高校學(xué)習(xí)中并沒有被培養(yǎng)出來。

在修改大綱中，知識和能力目標(biāo)是以解決實際問題為目的，設(shè)置問題，引導(dǎo)學(xué)生自行查閱資料，閱讀教材，給出問題的答案，以培養(yǎng)學(xué)生良好的自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生能夠用無機化學(xué)的理論、觀點看待問題，學(xué)會用化學(xué)的語言符號表達問題。如在化學(xué)平衡部分，結(jié)合熱力學(xué)觀點，講授結(jié)晶水合物潮解和升華、尾氣吸收；在p區(qū)元素部分引入大氣污染物及綜合治理，在講授d區(qū)和ds區(qū)金屬元素時聯(lián)系到工業(yè)廢水處理等實例，培養(yǎng)學(xué)生用無機化學(xué)知識解釋生產(chǎn)和生活中的無機化學(xué)現(xiàn)象、闡述無機化學(xué)觀點的能力。

同時，在教學(xué)過程中，融入教師科研課題有關(guān)內(nèi)容，有意識地將無機化學(xué)知識與生活、生產(chǎn)和科研緊密結(jié)合，如疫情期間用的消毒液、工業(yè)廢水的處理、治理大氣污染的催化劑等，讓學(xué)生體會到化學(xué)知識的作用，感受化學(xué)貼近生活、化學(xué)服務(wù)社會，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

（4）融合思政元素

在OBE教學(xué)理念下，注重學(xué)生學(xué)習(xí)成效，關(guān)注質(zhì)量保證和綜合素質(zhì)的提升。課程目標(biāo)要符合人才培養(yǎng)目標(biāo)和社會需求，以人才培養(yǎng)質(zhì)量導(dǎo)向倒逼課程教學(xué)，提升大學(xué)生的知識儲備、能力水平和綜合素質(zhì)，培養(yǎng)“德智體美勞”全面發(fā)展的人才，這正是高等教育“立德樹人”的根本。

“無機化學(xué)”作為第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，對學(xué)生專業(yè)思想的建立、科學(xué)素養(yǎng)的形成影響很大。因此，專業(yè)課老師在授課過程中以專業(yè)特色、社會需求和職業(yè)素養(yǎng)等為內(nèi)容對學(xué)生進行思政教育，挖掘?qū)I(yè)知識與思政元素的結(jié)合點，將思政內(nèi)容融合到教學(xué)大綱中。如通過講解化學(xué)鍵理論的發(fā)展過程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維觀念；在原電池部分，為同學(xué)們介紹鋰電池的應(yīng)用，以及諾貝爾獎獲得者“鋰電之父”古迪納夫的事跡啟發(fā)同學(xué)們，保持樂觀的心態(tài)和執(zhí)著的科研熱情是事業(yè)成功的重要基礎(chǔ)；在元素化合物部分引入環(huán)境污染的治理與防治案例，讓同學(xué)們感受到愛護環(huán)境的責(zé)任感和使命感；在硅及其化合物部分引入華為手機的芯片問題作為開放性學(xué)習(xí)資料，激發(fā)學(xué)生們奮發(fā)學(xué)習(xí)，努力趕超的學(xué)習(xí)精神，增強對專業(yè)課的學(xué)習(xí)信心。這些內(nèi)容在專業(yè)課中講授，特別容易被學(xué)生接受，能很好地起到激發(fā)學(xué)生的家國情懷，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，能夠在實踐中理解并遵守職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任，能夠真正達到“潤物細無聲”。

2 加強教學(xué)方法改革，打造互動課堂

OBE模式下產(chǎn)出導(dǎo)向，學(xué)生是學(xué)習(xí)過程的主體，教師只是教學(xué)過程的示范者、管理者和監(jiān)督者。因此，教學(xué)過程中，教師應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的以講授為主的教學(xué)方法，做好角色轉(zhuǎn)換，注重學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、能動性和創(chuàng)造性，采用多種教學(xué)方式指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

2.1 知識點的有效分解和關(guān)聯(lián)——引導(dǎo)學(xué)生

“無機化學(xué)”是中學(xué)化學(xué)與大學(xué)化學(xué)知識的“連通器”，很多知識點與中學(xué)有聯(lián)系和疊加，如“化學(xué)平衡”“反應(yīng)速率”“電解質(zhì)溶液”“堿金屬與堿土金屬”等。把相關(guān)知識分解為“熟悉（中學(xué)必修）—知曉（中學(xué)講述較淺內(nèi)容）—未知（中學(xué)不涉及知識）”。在課堂講授時，通過引導(dǎo)學(xué)生回憶中學(xué)知識，由已知到未知，由易到難，關(guān)聯(lián)到大學(xué)化學(xué)所學(xué)的知識內(nèi)容，層層深入，逐步引燃新知識，建立學(xué)生的學(xué)習(xí)信心，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。另外，每次上課先回顧上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，做到“鞏固-理解-消化”，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)行為顯現(xiàn)成效。

2.2 加強課堂互動——激勵學(xué)生

專業(yè)基礎(chǔ)課是課程構(gòu)成的重要部分，專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)的好壞直接影響后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)效果，影響學(xué)生認(rèn)知水平、自主學(xué)習(xí)和解決問題能力，制約學(xué)生創(chuàng)新能力和畢業(yè)后的社會競爭力。OBE教學(xué)模式是根據(jù)用人單位的需求，結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點，通過合理的課堂教學(xué)設(shè)計、適切的教學(xué)內(nèi)容、靈活的教學(xué)方法完成教學(xué)過程。以實際應(yīng)用為突破，引導(dǎo)學(xué)生完成“發(fā)現(xiàn)問題－分析問題－解決問題”的學(xué)習(xí)過程，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探索合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生“動起來”，教學(xué)過程“活起來”，打造互動課堂，使學(xué)生的思維能力和實踐能力都得到提高，真正實現(xiàn)高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量“提起來”。

2.3 讓學(xué)生忙起來——督促學(xué)生

在學(xué)生中心的課堂教學(xué)中，讓學(xué)生“忙起來”，以問題驅(qū)動法和歸納總結(jié)法督促學(xué)生完成任務(wù)。我們嘗試在課前為學(xué)生設(shè)置任務(wù)，讓學(xué)生忙于預(yù)習(xí)教材或查閱資料，把問題答案整理出來，嘗試解決部分實際問題；課堂上忙于聽課記筆記，課后需要完善答案。如在基本理論教學(xué)過程中，課前給出與課程有關(guān)的2～3個問題，利用3～5分鐘讓學(xué)生解答，然后教師用1～3分鐘評價；在元素教學(xué)過程中，每章開始前都要按照章節(jié)內(nèi)容給出15～20個與章節(jié)知識點相關(guān)的問題，學(xué)生在上課前完成答案，課堂上以問題為主線，先讓學(xué)生嘗試回答，然后教師講解章節(jié)重點和學(xué)生答案偏差較大、有遺漏的知識點，課下學(xué)生對問題答案補充整理，完成課程小結(jié)、課下作業(yè)和章節(jié)總結(jié)。這樣既能節(jié)省時間，又能督促學(xué)生自學(xué)，同時在總結(jié)知識過程中實現(xiàn)了對問題的復(fù)習(xí)鞏固和信息反饋。

3 加強過程管理，構(gòu)建過程考核評價體系

OBE教育理念的核心是以結(jié)果為基礎(chǔ)，倡導(dǎo)以學(xué)生為中心，要求教師必須清楚學(xué)生最終學(xué)會了什么，在學(xué)習(xí)過程中讓學(xué)生充分明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和達成度要求，有效引導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)習(xí)，增加過程考核分比，嚴(yán)把課程考試關(guān)，讓考試“難起來”，給學(xué)生加壓，提高學(xué)習(xí)主動性。

3.1 建立多維度考核方式

將OBE教育理念引入理工科基礎(chǔ)課程教學(xué)中，從學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求入手，反向設(shè)計，要知道學(xué)生學(xué)習(xí)了什么，學(xué)會了沒有，這就需要建立合理的課程評價體系。圍繞課程教學(xué)目標(biāo)和畢業(yè)要求，建立多維度、全方位、全過程評價體系，通過過程評價，將“終結(jié)性考核”轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑^程性考核”，避免用單一的卷面成績來直接評判學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。我們嘗試將過程考核細化為4個環(huán)節(jié)：課前預(yù)習(xí)（線上）及課堂提問、平時作業(yè)、章節(jié)總結(jié)、單元測驗。每學(xué)期按照知識體系劃分3～4個單元測驗，每次測驗成績記入過程考核結(jié)果中。

考核體系圍繞課程教學(xué)目標(biāo)，從知識、能力和素養(yǎng)三個層面對學(xué)生進行考查。從課程預(yù)習(xí)情況考查學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和自學(xué)能力；從課堂回答問題檢驗學(xué)生的認(rèn)知能力、理解能力和語言的表達能力；從課堂小測驗、單元小測驗考核學(xué)生對知識的掌握和運用能力。同時，對學(xué)生能力與素質(zhì)的考查貫穿于整個評價過程中，檢驗學(xué)生是否達到了相關(guān)畢業(yè)要求，真正達到對學(xué)生知識、能力和素質(zhì)培養(yǎng)的目標(biāo)和效果。

3.2 增加平時考核比例

考核是課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)、教學(xué)成果的反饋以及教學(xué)方式的改進等。為了讓學(xué)生重視知識的日常積累，夯實基礎(chǔ)知識，我們強化各教學(xué)環(huán)節(jié)的過程考核，加大過程考核比重，增加單元測驗環(huán)節(jié)，弱化終結(jié)考核結(jié)果。“無機化學(xué)”教學(xué)大綱把過程考核由原來的30%提高到50%，課程總成績=平時成績×50%+末考成績×50%。其中，過程成績包括線上任務(wù)點學(xué)習(xí)和課堂提問（10%）+作業(yè)（20%）+章節(jié)測驗（20%）。要嚴(yán)把考試和畢業(yè)“出口關(guān)”，達不到學(xué)校畢業(yè)要求便要淘汰，結(jié)束“玩命的中學(xué)、快樂的大學(xué)”的教育現(xiàn)象。

3.3 融入思政的考核內(nèi)容

在OBE理念指導(dǎo)下，以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，將價值、認(rèn)知、情感等課程思政元素充分、全面地落實于行動教學(xué)過程中，完善課程思政體系建設(shè)，實現(xiàn)立德樹人，將思政效果融合到考核過程中。如采取“任課教師+輔導(dǎo)員+學(xué)生”評價小組三位一體的評價方式，從課前預(yù)習(xí)、作業(yè)態(tài)度、學(xué)習(xí)習(xí)慣等角度評價學(xué)生人生觀、價值觀、愛國主義、環(huán)保意識和科學(xué)精神等，見表1。

表1 各個環(huán)節(jié)在教學(xué)目標(biāo)中的權(quán)重

總之，“無機化學(xué)”是化學(xué)及相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，以學(xué)生為中心的課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及課程評價體系直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。強化過程學(xué)習(xí)，對學(xué)生要合理“增負”，提升大學(xué)生的學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)性。合理增加大學(xué)本科課程難度，拓展課程深度和前沿性知識，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和家國情懷，提高學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，達到高校立德樹人的育人效果。