地方高校有機化學實驗評價方式概述與實踐

鄒曉川，王喻秋，代秦琴，張迪，李懿華，王貴鳳，唐瑗，王存，石開云,＊

1重慶第二師范學院生物與化學工程學院，重慶 400067

2南寧師范大學化學與材料學院，南寧 530100

1 前言

有機化學實驗具有實踐性強、耗時長、危險系數高、所需藥品種類多等特點。通過有機化學實驗的學習，學生的操作技能、思維能力、自主學習能力以及安全意識等方面都能獲得極大的鍛煉和提高。近年來，國內許多學者對有機化學實驗教學方法[1,2]、教學手段[3,4]、教學理念[5-7]以及基于科研成果開發的教學實驗[8-10]等方面進行了全方位、多層次的教學改革，并取得了顯著的教學效果。有機化學實驗評價方式是實驗教學中的重要環節，科學的評價方式對實驗教學質量的提高和全面評價學生的實驗能力具有重要意義。因此，構建科學、易操作的有機化學實驗評價體系是教學改革的熱點與難點。

2 傳統有機化學實驗評價方式存在的問題

地方高校傳統有機化學實驗評價方式主要采用實驗報告與實驗過程相結合的方式評出平時成績，以任課教師批改學生的實驗報告為主，再結合出勤、平時表現、實驗態度等為依據增減分數，期末考試通常采用教學計劃中某一次合成實驗作為考核內容，以產品收率、狀態等實驗結果以及報告工整美觀作為成績評定的主要依據[6]。上述評價方式存在評價主體單一、方式單一、標準模糊、內容單一等問題(表1)，嚴重制約著新時代創新性、應用型人才的培養。對于教師來說，由于學生人數多，很難客觀、公正地評定每一位學生的成績，自然無法真實反映學生的實際水平；對于學生來說，認為只要實驗報告寫的整齊美觀，實驗數據合理，就可以得到高分，故而實驗操作只是依照講義，依賴搭檔，機械重復，整個實驗過程學生疲于應付，很少進行獨立思考，更難做到將理論知識與實際操作融會貫通。此外，由于考核方式缺乏科學性，導致學生學習積極性不高，對實驗的要求較低，理論知識與技能掌握達不到人才培養方案的要求，培養的學生經不起考核，尤其是地方高校，畢業生難以讓企業滿意。因此，加強有機化學實驗評價改革刻不容緩。

表1 傳統有機化學實驗評價方式存在的問題

3 有機化學實驗評價方式的改革

為了構建科學、易操作的有機化學實驗評價體系，更好地服務于創新性、應用型人才培養，為地方經濟服務，國內學者進行了諸多嘗試，取得了豐富的研究成果(表2)。代表性的工作有綜合評價方式、指標評價方式、競賽模式評價方式、多元化評價方式以及形成性評價方式等。不同的評價方式均體現了以學生為中心，多維度評價學生的綜合能力，有效避免學生對實驗考核“重結果，輕過程”的意識行為。

3.1 綜合評價方式

為了解決學生在思想觀念上對實驗課程實際操作的不重視、考核成績的不公平和不客觀等問題，以及避免傳統有機化學實驗課程考試帶來的諸多弊端，孫耀冉等[11]提出了綜合評價方式，即有機化學實驗成績采用百分制，考核方式具體為平時考核與期末考核相結合。對平時考核成績中實驗課出勤、實驗預習、實驗操作課程和實驗報告四個組成部分分別重新明確評價方式。期末考核將合成實驗與基本操作技能相結合，學生自行選擇搭檔，二人一組，隨機抽取考題，共同完成實驗。教師可根據學生在實驗中的操作規范、細節處理和問題解決等表現進行打分，并對實驗的基本原理、儀器名稱和關鍵點等方面進行提問，糾正錯誤和規范回答。最后，期末考核分數為實驗操作技能和問題回答綜合得分。該評價方式能夠較準確和客觀地評價學生的實驗課學習成績，加強了學生對實驗的重視，改變“重理論輕實驗”的錯誤觀點，有效提高學生的實驗動手能力。此外，陳平課題組[12]也報道了類似的改革措施，該考核措施兼顧實驗課程的各個方面，對每個實驗環節都有相應分值，確保綜合性評價的全面性和客觀性，不同的是陳平課題組沒有將實驗課出勤納入平時成績考核，同時將期末考核分為實驗操作和筆試兩部分，具體分配見表3，確保學生在掌握實驗基本操作技能的同時熟悉實驗中的一些基礎理論知識。

表2 不同有機化學實驗評價方式及優勢

表3 有機化學實驗考核項目與權重分值

3.2 細化并量化指標評價方式

為了客觀、真實地評定學生的有機化學實驗課成績，史瑞欣等[13]提出了細化并量化指標評價方式，即對有機化學實驗平時成績進行細化、量化，對期末考試筆試內容進行改革。有機化學實驗成績由平時成績和期末考試成績組成，該評價方式將實驗課平時成績細分為預習報告、實驗操作、實驗能力和實驗報告四個部分，再量化分配考核比重，分值分配表如表4所示。期末考試筆試內容將加大操作原理和反應原理的題目比例，改變學生不積極思考、機械操作實驗步驟的狀況，引導學生學會利用自己所具有的知識儲備完成實驗，真正掌握有機化學課程的精髓。細化并量化指標的有機化學實驗課程成績評價方式，使有機化學實驗課程的考核評價體系更加科學，可以客觀、真實地評定學生的有機化學實驗成績，從而能夠更好地實現“培養信念執著、品德優良、知識豐富、本領過硬的高素質專門人才和拔尖創新人才”的培養目標。此外，鞠志宇[14]、鐘新仙[15]課題組也報道了類似的改革措施，不同的是后者將實驗能力納入了平時成績考核中，且細化了期末考核成績。這樣的成績評定措施不但能夠激發學生實驗的主動性，而且對教師也提出較高要求，實現學生學習能力和教師教學能力的雙向提升。

表4 平時成績評定細化標準

3.3 競賽模式評價方式

為了減弱學生對實驗考核“重結果，輕過程”的意識，以免學生在實驗過程中“照方抓藥”等問題。劉春萍[16]提出了實驗考核以競賽模式進行的相關評價方式，該方法增加了實驗操作的考核，將期末的筆試考試改革為競賽模式的實驗操作與筆試相結合的考核方法，使實驗考核更趨于科學、合理和公平。解決了學生按部就班地照老師所講和課本上做，知其然而不知其所以然，不求探索，不求深解；且對實驗操作認真程度不夠，規范性較差，動手能力得不到有效提高以及期末實驗筆試時突擊背題，單純為了考試而考試等相關問題。例如，魯東大學將有機化學實驗分2學期完成，第l學期的主要內容是基本實驗操作與有機物的合成，第2學期的主要內容是有機物的基本合成實驗和綜合型、設計型實驗。在學生學習完實驗要求的大多數有機實驗基本操作后，可以獨自系統、規范地完成一個完整的合成實驗和相應的筆試試題。具體的考核項目與方法如表5所示。此外，曾秀瓊等人[17]在研究基礎化學實驗教學的過程中也提到了類似的改革措施的優勢。

表5 有機化學實驗考核項目與方法

3.4 多元化評價方式

為了解決平時課前預習不夠充分、考核標準模糊不清和期末考試類型單一等一系列問題，曾琴等[18]提出了多元化評價方式，以學生為主體，首先對學生進入實驗室進行安全與操作規范培訓并量化打分，然后將考核評價分為4部分對學生進行相應的考核，如圖1所示這個評價方式的各個部分共同促進教學評價體系。一般多元化考核內容主要有實驗安全與操作規范考核、化學實驗預習考核階段評定、化學實驗評價主體的多元化和實驗操作形式的多元化考核，此外，作者還提出“師生互評，同行互評”，利用教學評價反饋來促進實驗課程質量的提升。相對來說多元化的成績評價體系在實施時會加大教師的工作量，但該方式可以更加全面具體地評價學生對實驗課程的掌握情況，是反映教學成果、改進教學方法的有效手段，同時可以充分調動學生動手實驗的積極性，激發對化學學習的熱情，加深對理論知識的理解以及強化學生的實驗操作能力。多元化評價方式是許多課題組研究的對象，例如，岳明波[19]、金麗萍[20]等課題對該考核方式進入了更深入的探究，使其考核更加合乎實驗內容。

圖1 考核評價四步驟

3.5 三階段實驗課程評價方式

為了解決傳統有機化學實驗評價方式單一和適應“拔尖創新人才培養建設項目”的新要求，鄭嘯等[21]提出了三階段實驗課程評價方式。這種評價方式由“成”(考查成功率)到“研”(考查研究能力)的分階段、客觀、合理和有效的評價體系進行總結和探討(如表6、7所示)，從實驗預習報告、操作、結果和實驗報告以及理論知識測試等按照比例進行評分從而達到對不同學生的要求，進而解決傳統有機實驗評價方式的片面性。同時，三階段實驗課程評價方式也為“拔尖計劃”學生提供科研“實戰”化的訓練，設計出符合基礎實驗教學特點且銜接研究生階段科研工作的進階實驗課程體系(如圖2所示)，提出了不同階段學生要掌握的知識和具備的能力。

表6 有機化學實驗基礎技能培訓階段和反應類型拓展階段評價體系

表7 創新實驗科研項目研究階段評價體系

圖2 三階段實驗課程評價方式的評價

3.6 形成性評價方式

為了解決學生學習興趣、學習能力、自主分析問題能力及創新性思維受到了忽視等問題，王夢等[22]提出了形成性評價方式(表8)，教師綜合評定學生總成績時，從平時成績、實驗課成績、標準化試題理論考試等多方位、多角度了解每一個學生，發現學生身上的閃光點，從而進行評價同時給予鼓勵和表揚，使學生學習的自信心和自覺性大大增強。王玉霞[23]和苗延青[24]等人也報道了類似的改革措施，他們認為形成性評價是貫穿在整個教學活動中，對學生知識技能的獲取情況、掌握情況、情感發展的趨勢進行檢測，從而獲取學生全方位的發展狀況，并通過對學生整體情況的分析，進行教學調整，以提高教學質量。同時作者認為該評價方式更具有科學性，能從不同的方位去真正了解每個學生，能夠精確掌握學生的學習情況，進而能實現更適合于學生的有機化學實驗評價方式，提高學生的綜合能力。

表8 形成性評價

曾艷萍等[25]借助雨課堂的數據分析，結合學生課堂表現、預習報告、實驗報告、測試完成情況，形成客觀、準確的過程性評價及形成性評價，各項內容所占比例如圖3所示。王麗娟等人[26]為探索提高教學質量的途徑和方法，結合已建成的有機化學實驗MOOC資源，嘗試了混合教學模式在有機化學實驗課程教學中的應用，問卷結果表明：混合教學效果可能更多地體現在學生學習方式和態度的改變、實驗完成的成功率與效率、實驗報告的完成質量等方面。

圖3 過程性評價及形成性評價構成

3.7 “講一練二考三”的評價模式

當前，有機化學期末考試多以某次合成實驗為期末考核內容，以產品收率及狀態等實驗結果作為成績評定的主要依據。為了克服上述問題，南開大學韓杰等[27]開展了基于“講一練二考三”理念的有機化學實驗期末考核模式改革。該模式指考試內容不限于課堂講授和教材知識，注重將學科前沿設計成考核內容，突出知識的靈活應用，引導學生在“學會”的同時變成“會學”。在有機化學實驗I課程中主要以培養學生的基本操作與基本理論為主，而在有機化學實驗II課程中，注重將學科前沿設計成考核內容，主要鍛煉學生解決實際問題及創新思維的能力，詳見表9。結果表明：該教學模式能夠顯著提高學生的學習主動性，有利于培養創新思維和實踐能力。

表9 基于“考三”的評價模式

4 我校有機化學實驗的評價方式

為了更充分調動學生學習的積極性，培養會查閱、會設計、會操作、會寫作、會主持的“五會”應用型人才，我校有機化學實驗主要采取三段式考核方式，分別是實驗前、實驗中以及實驗后(詳見表10)。實驗前包括評價學生的預習報告、設計方案以及隨機抽查學生對學習資源包、安全常識的熟悉度。實驗中注重評價學生操作的標準化、團隊合作能力以及科學素養。

表10 我校有機化學實驗的評價方式

實驗結束后，要求學生撰寫實驗報告，安排不同學生撰寫教案、制作教學PPT以及在教學實踐周組織學生分組試講等，學生不僅要會做實驗，還要會寫實驗報告、會表達、會分享、會編輯、會制作，達到全方位鍛煉學生綜合素質的目的。此外，為了培養學生的誠信意識，我們采用拍照輔助的方式實施實驗報告的撰寫改革[28](圖4)，要求溯源實驗過程、結果，要求數據必須真實。結果表明：學生對于拍照輔助實驗報告的撰寫方法是充分肯定。他們認為：拍照輔助實驗報告的撰寫方法十分新穎，非常實用、有吸引力。新方法下的實驗報告能充分避免抄襲現象，更加有意義的在于編輯圖片過程可以讓自己加深對于實驗過程的印象。此外，學生普遍反饋他們的邏輯思維、寫作能力以及實驗室安全等方面均獲得了加強。我們還嘗試了錄制微視頻代替傳統實驗報告(圖5)，更有利于鍛煉學生的綜合能力，避免學生抄襲實驗報告的現象。

圖4 六水合三氯化鐵催化合成乙酸乙酯

圖5 視頻實驗報告——濃硫酸催化合成乙酸乙酯

新的評價方式更多元，有實驗態度、操作水平、寫作水平、團隊合作能力以及對于課程貢獻度等方面。此外，主動課前參加教學預實驗、實驗過程中能夠組織課堂討論、課后教學內容深入研究得到大學生科研項目立項的同學，均會給予額外的分數，極大激發了學生參與的熱情。

5 結語

實驗評價方式的改革，對教師和學生都有很大的促進作用。對教師來說，公平的評價更容易受到學生的擁戴、信服，更有利于開展教學改革，還能促進自己業務水平的提高；對于學生來說，科學的評價方式更有利于吸引他們的學習興趣，全身心的投入實驗過程，逐漸養成從模仿到獨立實施的科學素養。我校基于“三階段五維度”的有機化學實驗評價方式，操作簡單，易復制，旨在為后續構建更科學的有機化學實驗評價體系提供參考借鑒，更好地服務于人才培養。當然，隨著學科的發展，有機化學實驗內容、技術手段日新月異，對有機化學實驗成績的評價標準及考核方式也不能一勞永逸，我們必須意識到改革是一項復雜而長期的任務，需要在長期實踐中不斷改進完善。隨著互聯網+的發展，未來的評價方式必將更加體現個性化、多元化，以學生為中心，一生一標，應評盡評。