基于OBE理念的化學實驗教學探索和實踐

趙 戈

（景德鎮陶瓷大學，江西景德鎮 333403）

1 化學實驗教學現狀與問題

1.1 部分課程教學內容較為陳舊

當前多數高校雖然開設了化學實驗課程，也會安排較多課時讓學生有充足的接觸到化學儀器操作的機會。這些實驗課程開展的目的，主要是為了幫助學生已經學習的化學理論知識有更深入的理解與掌握，因此化學實驗教學內容必須要與理論內容相一致。但是從整體來看，多數學校僅僅注重為化學課程搭配實驗課程，卻并不重視對實驗內容的更新，難以與前沿技術、行業需求相掛鉤，導致部分課程內容過于陳舊，甚至部分器械、工藝早已被行業所淘汰，這對學生的化學實驗學習極為不利。除此之外，還有部分高校雖然建立了化學實驗室，但是因建設資金有限，實驗室使用時間較久，使得實驗儀器與設備比較老舊，學生的化學實驗難以順利開展，阻礙了其能力的 提高。

1.2 課堂教學模式固化、傳統

當前多數教師在開展化學實驗教學過程中采用的均為傳統模式，即根據教材中的理論設計化學實驗。在教學過程中，教師會先對相應的實驗逐步演示，甚至有的教師除了演示之外還會將實驗所有步驟寫在黑板上。學生在教師完成演示之后，需要按照教師的實驗做法及黑板上的步驟操作自己的實驗。整個過程枯燥乏味，學生絲毫沒有動腦，如同“復制粘貼”一般重復操作，難以發揮自身的創造力。再者，學生一味地按照教師要求的實驗步驟重復操作，其也會覺得操作缺乏挑戰性，加之不需要學生自己過多思考，很容易造成學生對實驗學習的抵觸心理，不利于學生學習主觀能動性的提高。

1.3 教學評價方式比較單一

以我校化學實驗教學課程評價方式為例，評價相對單一，部分教師難以根據學生在實際操作中的表現進行評價，常常憑借學生上課的出勤率、完成相應實驗操作后獲得的數據與真實數據之間的差異、實驗報告完成情況等方面對其評價。但是實際上，很多學生可能為了提高自己的課程成績，去照抄其他學生的實驗報告內容；數據也不是自己實驗所得，而是根據相應的計算公式去倒推應帶入的數值。這種現象讓實驗教學流于形式，學生對實驗學習的態度十分敷衍，難以提高自身創新能力與動手能力。

2 基于OBE理念的化學實驗教學目標與內容

2.1 化學實驗課程的教學目標

在實際教學中，高校化學實驗課程應樹立明確、清晰的教學目標，尤其是在OBE理念的支撐下，教學目標更應細化、全面。在教學過程中，教師應幫助學生掌握化學基本原理，并對這些原理進行應用，例如引導學生查閱知網等數據庫的化學研究文獻，深入挖掘、分析化學實驗過程中的影響因素，并根據已經獲得的實驗結果去分析驗證，從而得到相關結論。與此同時，教師還應引導學生在化學實驗設計過程中，對社會安全、環境因素等進行綜合考量，了解化學實驗過程中的阻礙因素。

教師在實驗教學中，應幫助學生充分掌握一些常見的化合物實驗合成方式，如成分分析、化合物的鑒定與測試等。學生在實驗學習過程中，可以逐漸掌握獨立操作化學實驗裝置的技巧，并能采用科學的方式保證實驗操作的安全性。在深入學習一段時間后，學生應具備獨立查閱文獻資料的能力，并根據資料獨立設計出化學實驗方案，按小組組織實驗活動來驗證所設計的方案；能夠在化學實驗過程中合理采集實驗數據并對其進行整理，并運用所學的專業知識對實驗結果進行分析及解釋實驗現象。

除此之外，教師還需要培養學生人際交往能力，可以與其他同學團結協作，在小組中完成自己的實驗任務。而學生亦應認識到不斷提升自我能力的重要性，在實驗學習過程中逐漸養成良好的學習習慣，提高自主學習的能力，強化終身學習的意識。

2.2 化學實驗教學內容的優化

當前高校化學實驗教學中存在內容陳舊等問題，而在教學中引入OBE理論，可以對整個課程內容實現優化更新，幫助學生建立理論聯系實際的橋梁，讓學生在學習過程中，除了鞏固基礎理論外，還可以熟悉實驗程序，重構化學知識體系，并將所學知識內化為自己的能力。例如，材料專業的學生在進行化學實驗學習過程中，可能會涉及材料成分測定、納米材料制備等內容，教師可以在學生實驗操作過程中，引導其了解和掌握發現問題、分析問題和解決問題的方法，培養獲取知識的能力。除此之外，教師還應當根據實際情況，改變實驗內容，增強實驗挑戰性。如燃燒熱的測定實驗，教材上要求測定固體物質的燃燒熱，改革后要求學生根據這個原理設計相關實驗，測試未知液體試樣的熱值，使實驗接近生產和生活實際，培養學生的探索精神、實驗方案設計能力和分析解決問題的能力。

教師還應當根據行業內最新的研究成果，及時更新實驗所使用的化學試劑、儀器與設備，以及操作工藝，確保學生在進行化學實驗時使用的是當下行業內的領先技術、設備，從而為其走上工作崗位快速上手實踐夯實基礎。另外，除了更新工藝、設備外，學校還應將化學實驗教學與校內開展的科研項目相結合，并將一些現有成果分享給學生，進一步拓寬學生視野，引導學生在化學實驗學習過程中敢于嘗試，培養個人創新意識。

3 基于OBE理念的化學實驗教學策略

3.1 明確教學目的，優化教學內容

基于OBE理念的化學實驗教學，必須要明確教學目標，因為OBE是一種以教學成果為導向的教學理念，因此必須要設置明確的教學目標，才能根據這一目標去開展針對性的教學。高校化學實驗課程的教學目標，是為了幫助化學專業的學生掌握化學儀器設備的操作技能，能夠將化學理論轉化為實際操作并輸出一定的成果。化學教師要將實驗教學的目標融入實際的教學中，并根據這些目標去設計實驗教學計劃，按照既定目標與方向不斷調整教學，確保化學實驗教學的質量與效率提高。與此同時，還需要對相應的教學內容進行優化，確保化學實驗教學內容是與時俱進的，對學生的職業生涯起到重要的幫助作用，以進一步促進教學質量的提升。

3.2 改革教學模式，改進教學方法

OBE理念下的化學實驗教學應轉變傳統的灌輸式操作為引導的教學，突出學生在化學實驗學習中的主體地位，給予學生更多的操作自由度，讓學生可以根據自己所掌握的化學理論知識及感興趣的化學原理去設計實驗。即使是同一個化學實驗，教師也可以鼓勵學生使用不同的儀器設備、試劑等對其進行更多角度的操作嘗試，在保障學生安全的同時，給予學生更開闊的實驗操作空間。同時，化學教師要注意對使用的教學方式進行改進，鼓勵學生在實驗中增加更多生活元素，增強化學實驗教學的趣味性。如將食用鹽、堿面、肥皂等生活用品引入到化學實驗課堂中，活躍課堂教學氛圍的同時，幫助學生認識到化學知識對生活的影響，使其可以將理論聯系實際，從而更好地將所學知識運用到生活中。在課堂中，可以帶領學生將廚房中常見的小蘇打與植物油一起制作“明燈”，當小蘇打、植物油裹挾著色素在燒杯中相遇，小蘇打含有的物質會發生化學反應產生二氧化碳，二氧化碳裹挾著色素在油層中上升，直至二氧化碳散逸在空氣中，發生“熔巖燈”現象，形成“明燈三千”般的絢麗景象。再比如，學生會通過浸泡植物染料得到染液的方法，復現中國古代印染技術，制出凝重素雅、古樸雅致的印花，薄如煙霧、輕若蟬翅的絲綢。這種現代與古代、化學與藝術融合在一起的實驗效果，可謂極其富有創意性，同時亦讓學生在活動現場學以致用，體會到化學的魅力，激發了探索科學真理的熱情。除此之外，教師還可以鼓勵學生根據已經掌握的化學理論知識設計化學實驗，然后分小組討論其原理與實驗效果，拓寬學生視野與思維，使其能夠更加靈活地運用化學知識。

3.3 OBE理念下實驗考核方式的轉變

OBE理念下的化學實驗考核方式也應有所轉變，教師需針對學生學習情況，制定更為多元、全面地考核評價方式。如包括學生在化學實驗操作過程中的表現、對化學實驗持有的積極態度、化學實驗操作中體現的創新思維等，均需要納入到實驗考核體系中。教師不可“一刀切”，將學生實驗報告完成情況作為學習成績的主要評判標準，而是可以為學生安排一個與其近段時間化學學習相關的實驗課題，學生需要與其他同學組成實驗小組，根據教師安排的實驗課題自主進行化學實驗設計，完成實驗步驟。在實驗過程中，小組成員的分工合作表現、最終實驗的成果產出等分別占據一定的考評分數比例，最終成績為學生的考核結果。對此，教師可以更全面地對學生的實驗學習情況進行評價，也能更清晰地發現學生身上存在的不足之處，在后續的化學實驗教學中可以針對性地幫助學生改正，提高其化學實驗操作能力。

3.4 合理調整實驗課時安排，提高實驗教學效果

OBE理念強調以學生的預期學習成果為核心。開設化學實驗課旨在使學生將理論與實踐結合起來，做到“知行合一”。實驗操作的連貫性是影響學生實驗能力和操作水平的關鍵因素。現有的化學實驗課時安排的連貫性較差，容易造成學生缺少對實驗的整體思考，對于實驗技能的掌握存在困難，從而影響實驗教學的質量和效果。對此，化學教師在進行教學過程中，應該為學生安排足夠的實驗課時，而除了數量上的增加外，還需要搭配好化學理論課與實驗課的比例，讓兩者相互穿插融合。如學生完成一個模塊的化學理論學習后，教師就要為學生安排這一模塊化學知識的實驗課程，讓學生通過實驗課程的學習來鞏固所學的化學理論知識，從而讓理論與實操相互配合，提高其化學綜合素養。除此之外，在一個單元的化學理論知識學習結束之后，教師還應為學生安排多個課時的綜合實驗課程，幫助學生將過往學習的化學知識融會貫通，從而促進其化學思維能力的提高。在完成一個學期的化學知識學習后，教師可以為學生安排一些創新型的化學實驗任務，將一些與化學科學研究相關的小項目交給學生，或者與化工、陶瓷等企業合作，交給學生一些實際的化學生產問題進行實驗研究，以幫助學生早日適應未來的崗位工作，同時使其了解到課本中的典型實驗與崗位需求的差異。在實際教學中，教師也會在學期末聯系一些企業，帶領學生參觀這些企業生產環境，深入了解其未來的崗位工作標準、工作流程等方面情況，在參觀過程中，學生們就技能學習和就業崗位方面的一些問題與企業負責人積極溝通，從而更好地提高自身專業實操能力。

3.5 跟蹤課程評價，持續實踐改進

基于OBE的化學實驗教學模式如同一個“閉環”，在實際開展過程中，教師要進行持續性追蹤，不斷地對課程教學的成效進行評價分析，并根據相應的分析結果去改進原有的教學設計，從而確保提高化學實驗教學的效率。一方面，化學教師可以從對學生化學實驗學習效果中了解到教學方案的不足之處，再根據學生的學習薄弱點對其進行針對性地調整改進。另一方面，教師可以定期對班上學生進行調研，與學生進行溝通，了解他們的學習感受，并針對教學內容、方式提出意見，教師再結合學生意見與建議進行課程整改，明確教學改進方向。除此之外，教研組的教師亦應互相配合，加強溝通，進行線上線下教研活動，通過汲取他人的教學經驗進行化學實驗教學的改進。

4 結語

在大眾創業、萬眾創新的時代要求下，化學實驗課程作為材料類專業學生人才培養過程中的一門重要實驗、實踐教學課程，承擔著實驗教學基本理論掌握和驗證及學生工程意識的培養的教學任務。而基于OBE教育模式指導下的化學實驗教學，應堅持以學生為本體和中心，以學生學習效果為導向，構建更清晰的教學目標、更科學的教學內容及更全面的評價體系，培養學生的探索精神及創新意識，不斷提升學生的化學實驗素養，從而促進學生綜合創新能力和工程意識的提高。