OBE理念下的有機化學實驗課程教學改革探索

王培(衡水學院應用化學系，河北 衡水 053000)

0 引言

有機化學實驗是高校化學專業及相關專業的必修課程，是化學專業的核心課程之一。通過本課程的學習訓練，培養學生觀察現象、分析問題和解決問題的能力，培養學生理論聯系實際、實事求是、嚴謹務實的科學態度與良好的工作習慣，為今后學生在中學化學教育教學崗位工作中打下良好的基礎。如何在教學過程中，達到學生能夠勝任中學化學教師崗位需求，是師范類化學專業需解決的關鍵問題。OBE理念即為師范認證的三個基本理念之一，該理念以社會需求為導向，注重學生整體素質的提升，也是我國高等教育教學改革的重要方向[1-3]。

衡水學院化學專業師范認證工作正在進行中，為更好的迎接師范認證工作，本課程主動對接師范認證理念，積極主動地將OBE理念應用于課程建設和教學中。

1 有機化學實驗課程存在的主要問題

1.1 課程目標與畢業要求指標點不匹配

課程目標是教學大綱的組成部分，教學內容、教學方式、教學評價等都以課程目標為基礎進行設計，也是畢業要求指標的細化形式，其重要性也是顯而易見的。但是現階段的課程目標與社會需求的對接不及時，注重課程理論知識、操作技能的培養，而對學生情感、思政教育、綜合素質提升等的關注未能體現，不能與畢業要求指標點很好地進行對應，與師范認證的要求還有一定差距。

1.2 實驗項目陳舊

現行的實驗項目多為經典的有機實驗項目，具有較強的知識性和專業性，但是隨著社會的發展，有些實驗項目不適應現代教育教學理念。比如：有的實驗項目所用的試劑污染性較強，所訓練的實驗技能可以通過健康綠色的實驗項目替換；實驗項目與中學化學教學內容對接不夠緊密；實驗項目的方案設計過于簡單粗暴，難以提升學生學習興趣等。

1.3 教學模式單一與崗位能力需求間的矛盾

有機化學實驗課程傳統的教學環節為：學生寫預習報告—教師講授實驗內容—學生完成實驗過程—學生提交實驗報告—期末考核[4-6]。這種教學模式是以教師為主導，學生參與度不高，不能體現學生的學習方式多樣化和自主性，同時對實驗項目缺乏興趣，這種模式下的教學效果顯然不能滿足中學教師崗位需求。學生進入中學化學教育教學崗位，不僅需要基本知識，還要具備創新、溝通協調等基本素養。在有機化學實驗課程中，學生雖然根據教師的講解完成了實驗操作過程和簡單數據處理工作，但是大部分同學缺乏主動思考實驗過程出現的問題、改進方法，如何設計更合理的實驗過程等，缺乏創新思想；還有現階段實行一人一組獨立完成實驗操作過程，雖然保證了學生都有動手的機會，但是也出現了溝通少、無協作的局面，不利于培養學生的溝通協作能力。

1.4 評價方式有待完善

有機化學實驗課程的評價主要以教師為主體來評價學生，但是由于教師精力有限，整個教學過程是一對多的局面，不可避免出現對學生的過程評價把控不到位的情況，依然是主要依據實驗報告和考核試卷等結果性內容進行評價，而過程評價流于形式。這種情況會導致在課程的后續持續改進中存在課程目標達成情況分析的短板，還會影響學生對課程評價的認可度。

2 針對性的措施

2.1 重構課程目標

OBE理念是以產出為導向，對應的教學思路是反向設計[7-9]，即以中學化學教學教育工作的崗位需求為指南，依據畢業要求確定人才培養方案，再根據人才培養方案的培養目標細化課程目標。課程目標是課程建設的重要組成部分，是教學內容、教學方法確立的依據，以OBE為理念，課程目標則為課程建設的根本。本課程的具體目標為：

課程目標1：(1)能夠熟練運用有機化學實驗的基礎知識和基本技能，獨立完成實驗。會熟練操作有機化學實驗相關儀器，掌握其性能、用途和維護技術。(2)會熟練運用合成實驗的基本操作技能，學會正確選擇有機化合物的合成、分離提純及分析鑒定的方法，能完成小量規模的合成實驗。

課程目標2：(1)對實驗現象有較敏銳的觀察能力，運用各種實驗手段正確獲取實驗數據的能力，規范表達實驗過程和記錄實驗數據，運用所學的理論分析和解決實際問題的能力。(2)培養學生基本科學思維訓練，提高化學專業師范生實驗設計、實驗實施、實驗結果分析、實驗報告撰寫的能力。

課程目標3：(1)通過對化合物合成認識和實驗操作過程，使學生樹立綠色化學觀念，培養有科學價值觀和科學文化素養的化學教育人才，具有良好的實驗習慣、安全和環保意識，倡導并執行綠色化學，具有積極的教育情感和正確的價值觀，學會探究過程的指導思想。(2)培養學生具備一定的科學探究能力和創新精神，具有良好的與他人溝通與合作能力，為后續課程的學習及研究工作的開展和參加實際工作奠定良好的基礎。

2.2 優化實驗項目

從OBE理念出發，以社會發展需要、職場需求和學生發展為導向，制定培養目標和培養方案。衡水學院是地方本科院校，衡水市是中等教育名城，以化學專業為例，根據OBE理念，我們的培養目標是，學生學會化學專業基本知識、基本原理和基本技能，能夠把握化學知識體系的發展歷史和學科前沿，能夠在教育教學實踐中，綜合運用學科知識分析和解決化學教學問題，且具有依法執教意識，遵守中學教師職業道德規范，立志成為有理想信念、有道德情操、有扎實學識、有仁愛之心的好老師。為了達到該目標，在教材內容的選取上除了滿足知識目標和專業目標外，還需要滿足以下要求。首先，對接中學化學教學內容，可以結合我系實際的基礎上，改變這些實驗的內容或實驗方法。其次，要提升學生的有機化學實驗的興趣。我們可以通過兩種方式實現，包括增加有趣的實驗項目和改變原有實驗項目的方案。比如，增加了橙油提取的實驗內容，既可以達到訓練實驗操作技能的目的，產出的橙油吸引學生去自發測試性能，達到提升學生學習興趣的目的。

2.3 強化OBE理念，嘗試教學模式的多樣化

基于OBE理念采用多種教學模式，提升教學質量，對標師范認證要求。

(1)選擇日常生活熟悉的實驗材料、有趣的實驗過程、值得期待的實驗結果，激發學生對有機實驗課程的學習熱情。衡水學院應用化學系在化妝品的制備方面開展了不少工作，其中將植物提取物應用于化妝品制備中是一項成熟的技術，在本課程實驗項目選取了橙油的提取實驗，橙皮是常見的實驗原料、水蒸氣蒸餾是大綱要求掌握的基本操作技術、提出的橙油是實驗成果也是學生期待看到的產品，橙油還可以用于化妝品的制備。這樣的實驗項目設計，即完成了知識能力的培養，同時也對學生的溝通協作、對化學類專業的認可度都有提升。

(2)采用“微視頻+課程講授+學生操作+實驗項目反思”的教學模式，提升學生參與度和主觀能動性。通過學習通平臺發布有機實驗課程微知識點視頻，如：回流裝置搭建規范操作及適用范圍、有機物分離提純方法的選擇、液體有機化合物干燥等，匯總實驗項目的知識點，為學生在移動端學習提供便利。課程講授前，選1～3名學生講解實驗項目的關鍵點及實驗過程中可能出現的實驗現象，培養學生的口頭表達能力，對標師范認證要求。另外，在教學過程中，增加了實驗項目反思，學生不僅需要完成實驗操作過程，還要對實驗項目的來龍去脈及出現問題進行分析總結，為學生提出創造性的思想提供空間。

(3)學生分組完成不同條件下的實驗，匯總后討論實驗過程中的條件對實驗結果的影響。例如，在重結晶實驗項目中，討論不同溶劑種類、添加量、結晶時間等對結晶的影響；在合成乙酸異戊酯的實驗項目中，分組討論分水器、回流時間、濃硫酸添加量等條件對實驗結果的影響。這種教學模式，在完成實驗項目基礎上，學生可依據不同條件對實驗結果的影響進一步思考其原因甚至實驗的改進方案，對學生深入學習、自主學習能力的培養具有很大幫助作用。

2.4 利用學習通平臺夯實過程性評價

有機化學實驗屬于專業實踐課程，其成績評定應強化實驗過程的考核，同時兼顧實驗基本理論的考核。具體的評價方法：在學習通平臺完成過程性評價即平時考核60%(課堂簽到10%+提交預習報告10%+微視頻20%+章節測驗10%+提交實驗報告20%+實驗操作表現20%+實驗項目反思10%)+期末考核40%(試卷或操作考試)。學生提交的預習報告、實驗報告和實驗項目反思采用教師評分和學生評分相結合方式，微視頻主要是根據學生觀看進度評分，實驗操作表現課上即時打分，章節測驗和課堂簽到系統直接給出評分，期末考核采用試卷或操作方式評價學生的綜合能力和素質。采用這種評價方式，保證過程性評價的多樣性和公正性，還可依據學習通統計數據進行課程的持續改進。

2.5 建立持續改進機制

持續改進是OBE理念的重要組成部分[10-12]，本課程建立持續改進機制主要從以下3方面展開。

(1)在教學過程中，根據學習通平臺平時考核的數據統計，分析學生學習的主要障礙，做到及時發現問題、及時糾錯，改進教學模式。

(2)在教學結束后，計算課程達成度，分析課程質量，根據評價報告及時發展教學中出現的不足，根據不足采取對應措施，改進課程教學方式，提升教學質量。

(3)在完成教學工作后，采用調查問卷間接評價方式評估課程目標完成情況，獲得有機化學實驗課程教學目標達成跟蹤調查報告，根據調查結果，了解學生對課程目標達成的認可程度，如上學期發現課程目標1和2達成認可情況為很好和較好，而對于課程目標3達成情況有1.82%的同學覺的是一般，說明在今后的教學中思政教育有待進一步提高。

通過建立跟蹤評價模式，為后續有機化學實驗課程的教學提供改進依據，以期把該課程建設的越來越受學生喜愛。

3 結語

通過細化過程性評價改革，學生的學習主動性增強，能夠積極與老師和小組同學討論實驗的關鍵點、出現的問題、解決方案等，實驗報告也不再是千篇一律，而是同學們開始對實驗項目實用性、操作的合理性等問題進行思考，甚至有的同學還提出了可行的實驗操作改進建議，出現了真正的教學相長局面。2019級和2020級兩屆的課程目標達成度分別為0.742和0.837，顯示2020級學生的課程目標達成度明顯提高了，表明我們做的課程改革有了一定成效。

在有機化學實驗課程建設中引入OBE理念，提升了學生學習興趣和主觀能動性，創造了更多的設想，鍛煉了學生的實踐能力和溝通協調能力；對培養學生的實踐能力、應用能力、綜合素質是一種有益的嘗試，今后會進一步完善有機化學實驗課程，為培養優秀中學化學教育教學工作者打下基礎。