認證背景下《波譜分析》課程教學體系的構建*

劉賽文，劉 正，陳 超

(湖南城市學院材料與化學工程學院，湖南 益陽 413000)

在新興工科的不斷蓬勃發展下，國內外院校對于工程教育專業認證都表現出了極大的熱忱，且參與度極高。《華盛頓協議》全面采用了OBE理念，并將之融入在工程教育專業認證中，在全球范圍內掀起了一場OBE教學改革的熱潮。實踐教學是成果導向教育中非常重要的一部分，但在實施過程中往往存在教學效果不理想、學生積極性不高等問題，這些問題影響了培養目標的實現[1]。

2018年，教育部印發了《教育信息化2.0行動計劃》，強調推進“互聯網+教育”發展，加快教育現代化和教育強國化步伐。O2O教學是利用互聯網技術，綜合線上、線下的優質教學資源，構建雙向互動的新型教學模式。在新冠肺炎疫情期間，教育部提出“停課不停學”，在全國高校全面實施在線教學，成功應對了疫情帶來的停學、停教、停課危機，為O2O教學研究提供了豐富經驗，使O2O教學模式的研究得到了迅速發展。目前O2O教學模式主要存在以下幾個方面的問題：①線上教學成為線下教學的替代模式；②傳統教學和網絡教學只是簡單的疊加；③學生的學習行為不好把控；④傳統的評價模式難以改變。

《波譜分析》作為中國高校化學、生物學、藥學、材料和其他相關專業的必修課程，對培養本科生的綜合能力和創新能力有著重要的作用[2]。因此，教師有必要對有效解決傳統教學中存在的問題進行深入思考，充分調動學生的主動性、激發學習興趣，提升學生的自主學習和解決問題的能力，以及借助線上教學的優勢來助力線下教學，縮小高校人才培養和社會需求之間的差距，使學生更好的適應時代要求和社會發展。

1 依據專業特色，以畢業需求為導向修訂教學大綱

《波譜分析》的教學大綱修訂時要求以畢業需求為導向，并強調“厚基礎、寬口徑”的思想。波譜分析技術已成為化工行業、生命科學研究和環境科學研究等方面的主要研究技術，而波譜分析的基本原理、譜圖解析技術，已經成為化工人員以及有關科研人員應該掌握的基本技能之一。

各個專業的《波譜分析》在課程內容的安排上也應有所側重。例如，化學工程與工藝專業學生的就業領域主要是化工廠、石油廠、新能源企業等，或從事化學工程、化學技術、環境工程、生物研究、藥物制備、化工試驗等。結合相關單位的畢業需求及“成果導向”的教學思想，在制定化工專業的《波譜分析》課程的教學大綱中，要著重介紹與該專業密切相關的有機物，尤其是相關有機化合物結構解析方面的內容，讓學生能學有所用[3]。《波譜分析》課程實踐性較強，大綱可配合四大波譜開設相應的實驗內容，主要包括檢測儀器的選擇、參數的設定和操作等。

2 打造常態化的O2O教學平臺，推動信息技術與教育教學深度融合

在課堂教學中，教師可以選擇線上一個操作方便的學習平臺，對課前資源進行分層分類重構，對原有教學內容進行重組和提煉、錄制視頻。根據課堂教學各個環節的具體特點，結合課程的要點與難點，上傳預習任務、微課視頻等。同時，提供其他高校的優質線上課程，使學生課前逐步探索預習任務中提出的問題，問題的設置由淺入深，促使學生循序漸進地學習。

老師線下根據本堂課的主要教學內容答疑解惑，增進與學生的溝通和互動性，采用合作探究的方式進行教學，引導學生通過組別討論、積極詢問老師的途徑找到解決問題，增強學生在教學活動中的成就感。同時，充分利用第二課堂，采用校企合作、聯合培養，使學生提前接觸生產中的實際技能與生產運作過程，并著重培養學生的動手能力，在生產實踐中根據所學專業知識考慮未來的工作走向，從而幫助學生更好地完成職業生涯規劃[4]。

通過線上/線下教學的融合，對O2O教學體系進行逐步完善，充分發揮線上線下融合教學“1+1>2”的效應。平臺建設流程如圖1所示。

圖1 波譜分析O2O教學平臺構建流程圖

3 堅持知識與能力并重，理論與實踐并重，教書與育人并重，改革課程教學模式

整個教學過程主要由課前自主預習、課中新知探索和課后鞏固拓展這三部分內容組成見圖2。

圖2 波譜分析線上線下融合教學設計圖

借助智慧樹平臺的幫助，構建以學生為中心，教師為主導的學習模式，通過學生課前學習所掌握的知識情況進行針對性教學。課堂上，教師集中解答課前發現的問題，通過案例解析、任務驅動、小組協作等方式加大學生的實踐過程，巧妙結合德育元素與教學內容，使知識得到升華。教師通過關注個體差異、因材施教、及時指導，減輕學生的心理負擔，讓學生感受學習樂趣和自主權，維持學習興趣。通過課后學情收集，不斷調整與優化教學設計，引導學生自主學習，不斷提高學生自主探究、剖析問題和解決問題的綜合能力。

秉承“立德樹人”的思想，把課堂思政教育納入課堂教學大綱、寫入教案、融入課堂，深度發掘課堂思政教育案例，合理設置課堂思政教育環節，找準課堂思政切入點，開展形式豐富多樣的課堂思政教學，以達到知識傳授、能力培養與價值引領的有機統一。在教學過程中運用“課程思政實施四步法”：①尋找合理切入點→ ②設計案例邏輯→ ③架構課程思政→ ④巧用翻轉課堂。下面以紫外光譜的應用為例進行講接：①尋找合理切入點。早期研究一個復雜化合物的結構需要花費上百年的努力。隨著科技的發展，波譜技術的應用促使天然產物的研究速度大為提升，準確率也大大提高。②設計案例邏輯。紫外光的應用在生活中很常見，如驗鈔機、紫外消毒燈、太陽傘和三用紫外儀等，激發學生興趣，為后續架構課程思政做鋪墊。③架構課程思政。在講解知識點紫外光譜可以鑒定食物成分時，插入辛巴帶貨假燕窩事件，運用紫外對辛巴銷售的燕窩進行檢測，結果為糖水。使學生認識到網絡帶貨的兩面性，同時提高個人品德、社會公德和職業道德。

4 構建科學合理的多元化評價體系，促進學生全面發展

針對波譜分析教學的特點，形成科學合理的波譜分析教學評價體系，能真實有效地體現出學生的知識、能力和素質[5]。改革現有的注重學生卷面成績的評價體系，建立以學生為中心，注重學生實踐能力培養和學生過程學習的評價方式，可以提高學生學習的自覺性和積極性，激發學生的學習主動性和求知欲。將學生課前預習情況和過程表現納入新的評價體系，在保證學生對基本理論掌握的同時增強他們的綜合能力和探究能力。比如，學習完紫外光譜這章的基礎知識后，設計分組解析不同化合物的紫外譜圖并嘗試設置所使用儀器的相關參數，按照題目進行小組任務分配，讓所有學生都參與其中；老師根據各小組的任務完成情況進行打分，并將此項結果納入最終評價中。

5 結語

《波譜分析》作為中國高校的化學、生物學、藥學、材料和其他相關專業的必修課程，對培養本科生的綜合能力和創新能力起著重要的作用。基于《波譜分析》課程的重要性，我們將工程教育的新理念引入波譜分析的教學中，以成果導向教育為指導，利用現代化網絡教學手段，構建常態化的O2O融合教學體系。可以解決線上、線下教學相對割裂，只共存沒共融的問題，解決學生自主學習性不高的問題，徹底轉變傳統的課堂教學和實踐教學分離的教學方法。不僅使學生掌握扎實的理論知識，培養學生運用波譜法分析問題并解決實際問題的能力，并且將波譜分析思政教育案例與教學內容相結合，提升學生素質，同時把實踐教育有機融入到人才培養的全過程，形成課程、學習、實踐、應用“四位一體”的教學體系，為實現應用型人才的培養奠定基礎。