OBE理念在“現代儀器分析”課程中的應用與教學實踐

邢廣良，趙美琳，吳曉芹

常熟理工學院 生物與食品工程學院（常熟 215500）

目前，“現代儀器分析”課程是化學、食品、材料、環(huán)境科學等專業(yè)中的重要課程之一，作為一門應用性較強的學科，旨在培養(yǎng)學生獨立思考、解決實際問題的能力，以及掌握現代儀器分析技術的基本原理和操作技能[1]。然而，傳統(tǒng)的儀器分析課程教學模式往往過于注重理論知識的傳授，而忽略了學生實際操作能力和實際問題解決能力的培養(yǎng)[2]。因此，如何通過教學模式的改進，提高學生的實驗能力和實際應用能力，成為了“現代儀器分析”課程教學改革的重要方向。

為應對這一問題，教育領域提出了OBE理念，即以學生為中心，以成果為導向，采用逆向思維的方式構建課程體系[3]。OBE理念強調學生的自主學習和實踐操作，注重學生的綜合素質培養(yǎng)，這與“現代儀器分析”課程的教學目標相符合。因此，文章將介紹OBE理念在“現代儀器分析”課程教學中的具體應用，包括教學目標的制定、教學內容的設計、評價方式的確定及教學效果的分析等方面，對學生能力和綜合素質的提高具有指導意義。

1 教學目標的制定

在OBE理念中，教學目標應具有明確性、可測性和可達性。結合常熟理工學院食品科學與工程專業(yè)畢業(yè)要求，制定了“現代儀器分析”課程的教學目標，即通過課程的學習，使學生掌握紫外-可見光譜法、紅外光譜法、原子吸收光譜法、氣相色譜法和液相色譜法等儀器分析方法的基本原理以及重要組成部分，熟悉各儀器分析方法的應用對象及分析過程；利用相應儀器對食品、藥品等進行相關成分的分析檢測。此外，通過此課程的教學，讓學生對當今各類分析儀器及分析方法的發(fā)展方向有一些初步的了解，從而為其以后的工作、科研及進一步地學習作必要的鋪墊。

2 教學內容的設計

OBE理念強調學生學習能力和素質的培養(yǎng)，現代儀器分析課程的教學內容從以下四個方面進行設計：

2.1 增加案例和模型的講解

在“現代儀器分析”課程中，基礎理論知識的講解固然重要，但不易引發(fā)學生學習興趣，因此在授課過程中充分借助多媒體教學的優(yōu)勢，增加儀器視頻、動畫和實物展示，采用圖、文、形并茂的方式，向學生介紹不同儀器的構造、原理、操作方法和數據處理技術等方面的知識，注重將抽象的概念轉化為具體的形象，讓學生更容易理解和記憶。在確保學生掌握分析儀器基本原理的基礎上，引入實際案例，如鎘超標大米、水果蔬菜中的農藥殘留、化妝品中重金屬的分析檢測等，并將教學模型（如紅外光譜分析時使用的瑪瑙研缽、壓片裝置以及色譜柱等儀器配件）帶入課堂。綜合采取上述方式，充分激發(fā)學生參與課堂教學的主動性和積極性。

2.2 重視實驗操作技能的培養(yǎng)

在實驗操作中，注重培養(yǎng)學生的實踐能力和解決問題的能力，重視安全教育，確保學生人身安全的同時保證實驗數據的準確性。在實驗課程中，教師加強現場實驗操作的指導和講解，對儀器的操作流程和注意事項進行詳細介紹，并在實驗操作中實時指導和糾正學生的操作錯誤。鼓勵學生參加“互聯網+”、“挑戰(zhàn)杯”、“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”及其他類型的科技創(chuàng)新活動，并為之提供廣闊的實驗平臺和機會，以激發(fā)學生的實驗興趣和創(chuàng)新能力。

在實驗設計方面，引導學生從實驗目的、實驗方法、實驗步驟、數據處理等方面著手，讓學生自主思考并解決實驗中遇到的問題。此外，鼓勵學生進行創(chuàng)新性實驗設計（如面包中防腐劑苯甲酸鈉含量的分析檢測、居民生活飲用水中揮發(fā)性鹵代烴殘留量的測定等），讓學生在實踐中逐步掌握實驗設計的方法和技巧，為今后學習和科研奠定堅實的基礎。

2.3 促進自主學習能力的提升

在“現代儀器分析”課程中，除了課堂教學和實驗操作外，課外閱讀和課堂討論也是教學中至關重要的環(huán)節(jié)。通過課外閱讀，學生可以深入了解儀器分析領域的最新研究成果和應用案例，擴展自己的知識面和視野。同時，課堂討論也是一項極為有效的教學手段，能夠激發(fā)學生進行主動思考和課堂交流，推動學生之間的互動和協(xié)作。在課堂討論中，教師通過提出一些開放性問題（如對于化妝品中鉛含量的測定有哪些檢測方法？使用什么類型的儀器設備？檢測過程具有什么局限性？），鼓勵學生自由發(fā)揮，展示自己的觀點和思考方式，從而培養(yǎng)學生的表達能力和獨立思考能力。這些能力的提升不僅在學術研究中非常重要，也是學生未來職業(yè)發(fā)展中必不可少的素質。因此，在“現代儀器分析”課程中，教師應該注重課外閱讀和課堂討論的教學設計和實施，引導學生主動學習和思考，提高其綜合素質和競爭力。

2.4 加強思政育人內容的熏陶

OBE理念的應用不僅僅是為了提高學生的學科素養(yǎng)，也是為了在教學過程中進行思政育人。通過精心設計教學內容，可以在潛移默化中影響學生的思想觀念，促進學生道德品質和社會責任感的培養(yǎng)。“現代儀器分析”課程的教學內容涉及許多科學技術的發(fā)展和應用，包括儀器的構造原理、數據處理技術等。在這些內容的講解中，融入科技倫理（如新冠病毒SARS-CoV-2檢測技術）、科學精神（如錢學森的愛國事跡）等方面的內容，引導學生了解科學技術的發(fā)展與應用的背景，了解科學技術對人類社會的影響，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和社會責任感。在教學中還可以引入一些社會熱點問題（如以每年央視3·15晚會里涉及的案例為素材），讓學生了解科技與社會的關系，提高學生的社會責任感和思想品質，這也是現代高等教育中不可或缺的一部分。

3 評價方式的確定

OBE理念要求評估方式多元化，強調理論知識與實踐技能并重，全面考核教學水平，注重挖掘學生的潛能和學習積極性[4]。在“現代儀器分析”課程中，采用多種評價方式，旨在全面評價學生的學習成果和實際應用能力。課程考核分為平時考核、實驗考核和期末考核，其比重分別占綜合成績的40%，30%和30%。期末考試是一種傳統(tǒng)的評價方式，此課程采用了閉卷考試的形式，考試內容覆蓋了課程的基礎理論知識和實驗操作技能。考試題目采用了多種形式，如選擇題、填空題、判斷題、簡答題和計算題等，目的是全面評估學生的知識掌握情況。通過考試成績，可以評估學生的基礎理論知識掌握情況，以提供更好的指導，進一步提高學生的學習成果。實驗報告是一種能夠評價學生實際應用能力的方式。此課程設置了多個實驗項目，學生需要在實驗中進行實際操作和數據處理，最后撰寫實驗報告。實驗報告的撰寫要求學生能夠清晰地表達實驗設計、數據處理和結果分析等內容。在實驗報告的評價中，不僅注重學生的實驗操作技能，還注重學生的實驗設計能力，要求學生記錄實驗過程中遇到的問題及個人的思考總結。除了考試和實驗報告，此課程還采用了其他評價方式，如課堂討論和小組項目等，包含在平時考核項目中。在課堂討論中，學生可以自由地提出問題和觀點，通過互相討論和交流，提高學生的表達能力和學習能力。在小組項目中，學生需要分組完成一個研究項目并進行匯報，通過合作完成任務，提高學生的團隊合作和溝通能力。

綜上所述，在“現代儀器分析”課程中，采用考試和實驗報告等評價方式，注重學生的基礎理論知識掌握情況和實際應用能力的評價。同時，還采用了課堂討論和小組項目等評價方式，注重學生的自我管理、團隊合作和溝通能力的培養(yǎng)。這些評價方式的運用有助于增強學生的綜合素養(yǎng)和實踐能力，為學生未來的發(fā)展提供更加有力的支持。

4 教學效果分析與評價

為了深入了解教師的教學效果及學生的學習情況，此課程采用了多種方式進行分析和評價。首先，通過課堂觀察和互動交流，教師能夠及時了解學生的學習情況，包括學生的學習興趣、學習態(tài)度和學習效果等。在課堂上，教師通過問題導入、講解、提問、案例分析等方式，引導學生積極參與課堂互動，激發(fā)學生的學習興趣和學習熱情。其次，采用調查問卷的方式對學生的學習情況進行了評價。通過分析調查問卷的結果，可以了解學生對課程的評價和建議，為進一步改進教學提供參考。調查問卷主要包括學生對課程目標的理解、對教學內容的興趣程度、教學方法的適用性、教師的教學能力等方面的評價和反饋。結果表明，學生對課程的教學方式和教學效果給予了高度評價，認為該課程能夠有效地提高學生的實際應用能力和素質。其中，超過80%的學生認為課程的教學內容充實且有針對性，90%以上的學生認為教學方法靈活多樣，能夠激發(fā)學生的學習興趣和積極性。此外，學生還對教師的教學能力給予了高度評價，認為教師能夠生動形象地講解課程內容，引導學生主動思考和探索。再次，通過課堂討論的方式，關于學生對課程的反饋進行了進一步的分析和評價。在課堂討論環(huán)節(jié)，教師引導學生就課程內容展開討論，鼓勵學生提出問題和思考。通過觀察學生的表現和聽取學生的討論意見，可以發(fā)現學生對課程的理解和掌握程度得到了顯著提高，學生的思維能力和表達能力也得到了有效的提升。同時，學生還提出了一些寶貴的建議和意見，如增加實踐操作環(huán)節(jié)、加強理論和實踐的結合等，這些建議對于進一步完善此課程具有重要意義。最后，課程通過實驗操作和實習實踐等方式，對學生的實際應用能力和實驗操作能力進行了評價。綜合上述評價方式發(fā)現，學生對該課程的學習興趣和學習效果均有了顯著的提高，學生的實驗操作能力和實際應用能力也得到了有效的提升。這表明該課程采用的OBE理念在“現代儀器分析”課程中是可行和有效的，能夠有效提高學生的學習效果，具有重要的教育意義和實踐價值。

5 結語

文章以“現代儀器分析”課程為例，探討了OBE理念在該課程中的應用與教學實踐。通過制定教學目標、設計教學內容和確定評價方式等方面的探討，闡述了OBE理念在“現代儀器分析”課程中的具體應用。同時，通過對教學實踐效果的分析和評價，驗證了OBE理念在“現代儀器分析”課程中的應用效果。綜上，OBE理念可以有效地提高學生的學習興趣和學習成果，促進學生的實際應用能力和素質的全面提升。