OBE理念下食品藥品監督管理專業分析化學課程教學實踐研究

蔡 晶

(金華廣播電視大學，浙江 金華 321000)

《分析化學》是食品藥品監督管理專業的專業基礎必修課，主要任務是介紹定量分析的基本概念以及相關的實驗操作，通過該課程的學習學生能夠理解分析化學的相關理論，熟悉實驗操作技能，畢業后能從事食品、醫藥等行業的分析檢驗工作及實驗室管理工作，其理論教學和實驗教學分別為36學時和72學時，如何在有限的學時內讓學生掌握分析化學基礎知識和技能，具備相關的工作能力是本課程的核心任務。

圖1 基于OBE理念的線上線下協同教學平臺

OBE是一種很受研究者關注的教育理念，全稱為Outcome-based Education，一般理解為“成果導向教育”或“結果導向教育”，是一種基于成果導向、以學生為中心、持續改進的基本教育理念。它最早出現于上世紀90年代美國和澳大利亞的基礎教育改革,已在澳大利亞、新西蘭、英國、美國等一些國家獲得比較好的反饋，近年來，國內關于OBE教育理念應用的研究呈現較大幅度的增長，主要應用于專業和學科的教學改革和實踐。OBE理念的關鍵點，在于定義成果產出的具體目標[1]。它注重對學生學習的產出進行分析，反向設計學生的教育結構以及相關評價體系，從而快速提高教學質量。

以學生為中心，要解決學生“學”的問題。一方面，高職學生化學基礎薄弱且參差不齊，學習能力弱，平時與教師的見面機會又少；另一方面，“互聯網+”背景下，信息傳播與獲取的方式發生了根本性的改變，所以要利用他們的好奇心和習慣運用新媒體接受新信息，將《分析化學》課堂教學延伸到課外，藍墨云班課提供了有效的實踐平臺。

藍墨云班課是一款移動教學助手APP。平臺以教師在云端創建的班課空間為基礎，為學生提供移動設備上的課程訂閱、消息推送、資料、作業等服務。在這個平臺上可以上傳視頻、課件等各類學習資源，可以根據需要開設問卷調查、在線討論、課堂點名、提問等各類互動活動，可以在線提交作業、開展測試掌握學習效果[2]。

根據OBE教育理念，結合食品藥品監督管理專業培養目標，本文以《分析化學》中的“白醋的酸度測定”為例，利用藍墨云班課的實踐平臺，整個課程教學過程以線上課外學習為前提，線下理論和實踐教學為核心，根據評價教學的反饋信息持續改進教學，探索基于OBE能力培養的混合式教學模式，見圖1。

1 明確學習目標、線上課外學習

OBE理念是一種成果導向教育，強調學習者預期的學習目標要先于教學內容存在，課程目標服務于人才培養目標。《分析化學》是專業的基礎課程之一，教學大綱對“白醋的總酸度測定”的學習目標決定著本次課的教學實驗活動。

因此，教師要根據預期的學習目標來準備和推送教學資源。藍墨云班課的教學方式與傳統的教學方式差別非常大，需要全體同學的參與配合，否則難以達到預期效果，前期動員工作很重要。學生下載藍墨云班課APP，使用真實的姓名、學號和頭像加入班課(總人數40人)，根據學生的性別、個性特征、學習能力、智力水平等方面，采取 “組內異質、組間同質”等方式在班課中分組，這樣方便以后的教學管理。

1.1 調查先行、初步了解學情

借助云班課平臺，筆者制作了關于分析化學課程的問卷調查[2]，全班同學積極參與了調查，得出結果如下：(1)你認為分析化學難度如何？認為“太難”占5%，認為“較難”占60%，說明大部分同學感覺分析化學學習困難；(2)自我評價上學期化學基礎學習情況。90%的同學認為良好，說明學生的化學基礎還是可以肯定的；(3)你認為分析化學應加強什么的學習？40%的同學選擇理論講解，30%的同學選擇技能訓練，20%的同學選擇方法指導，10%的同學選擇課后練習，說明理論講解和技能訓練是分析化學教學的重點；(4)你對學好分析化學有信心嗎？25%的同學選擇滿懷信心，60%的同學選擇有但不太堅定，說明大多數同學主觀上還是想學好分析化學的；(5)你希望分析化學如何上？其中理論和實驗相結合占80%，說明大多數同學還是肯定理論和實驗相結合的學習效果的。

通過調查，對學生的學習基礎、學習狀態、學習期望等有了一定的了解，結合本次課的教學目標，為教學內容、教學方法的選擇提供了依據。

1.2 資源推送、引導學生學習

教師在班課資源和活動中推送相關教學資源，教學資源包括導學案[3](表1)、PPT、微課視頻、食醋衛生標準的分析方法等國家標準、單元作業與課程內容相關的網頁鏈接等，并通過班課通知，明確學習任務，提出預習要求。

表1 白醋的總酸度測定導學案

資源推送后，學生查看資源，會加相應的經驗分，對于沒有及時查看資源的同學，教師要及時在討論群里提醒；對于及時完成作業的同學，要獎勵2～3的經驗分；對于預習過程中遇到的問題，大家也可以在討論群里提問和解答，問題主要集中在為什么要標定氫氧化鈉?實驗過程的設計(如用鄰苯二甲酸氫鉀標定0.05 mol/L或0.1 mol/L的氫氧化鈉溶液，怎樣計算鄰苯二甲酸氫鉀的質量，如何稀釋白醋讓氫氧化鈉滴定液控制在滴定管誤差最小的范圍內)；指示劑的選擇等，根據提問質量給予1～2經驗分獎勵，同學回答給予1～5經驗分獎勵，教師要追蹤學生的學習進度，準確把握學生在線的學習情況，并及時與學生交流指導，提高學生的線上課外學習積極性，初步完成導學案，為線下理論學習和實踐操作做準備。

2 以學生為中心，線下理實一體

“以學生為中心”是OBE基本教育理念之一。教師通過平臺上的問卷調查，初步了解學生學情，通過查閱學生的經驗值、導學案、作業、提問互動等多種方式檢查學生的預習情況，結合本次課的教學目標，從而確定課堂教學的開展方式、教學內容的重點和難點。

2.1 理論課：精講答疑、實驗優化

每組派1名學生作為發言人向全班同學展示、匯報自己小組的導學案：匯報白醋的總酸度測定方案。這個環節是實驗開始之前的重要部分，對于在藍墨云班課的答疑討論區中無法解釋清楚的問題，先在組內討論或其他組探討，再由教師做精講答疑：1.為什么要標定氫氧化鈉？氫氧化鈉易吸收空氣中的二氧化碳，因此需要用基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀標定氫氧化鈉的準確濃度。2.用鄰苯二甲酸氫鉀標定0.05 mol/L或0.1 mol/L的氫氧化鈉溶液，怎樣計算鄰苯二甲酸氫鉀的質量？一般滴定時使用50mL規格的滴定管，為了使分析誤差控制在0.1%以內，我們一般控制氫氧化鈉滴定劑用量在25 mL左右，然后根據氫氧化鈉與鄰苯二甲酸氫鉀的反應方程式，用消耗氫氧化鈉溶液的體積數來推算鄰苯二甲酸氫鉀的質量。3.指示劑的選擇原則是指示的變色點與化學計量點盡可能一致，終點顏色變化明顯，所以選擇酚酞。經過討論和講解，學生明白在掌握實驗原理的基礎上，實驗的設計方法是可以多樣化的，提高學生分析問題和解決問題的能力。以下是其中一組學生們設計出具體的實驗方案：

【氫氧化鈉的標定】

原理：C6H4COOHCOOK + NaOH →C6H4COONaCOOK + H2O

儀器：電子天平、聚四氟乙烯滴定管(50 mL)、容量瓶(1000 mL)等

試劑：0.05 mol/L的NaOH標準溶液(近似濃度，標定用)、基準鄰苯二甲酸氫鉀、酚酞指示劑、蒸餾水

實驗步驟：稱取已于105℃烘干至恒重的鄰苯二甲酸氫鉀0.25 (±0.02) g，稱準至0.0001g，放入250 mL錐形瓶中，加入約50 mL蒸餾水使其溶解，加酚酞指示液2滴，用待標定的NaOH標準溶液滴定至溶液變為淺紅色(保持30 s不褪色)為終點，記錄滴定消耗的NaOH標準溶液的體積。平行測定三次，同時做空白試驗。

式中c：NaOH標準溶液的濃度，mol/L；

m：鄰苯二甲酸氫鉀的質量，g；

V1：滴定試液時消耗NaOH標準溶液的體積，mL；

V0：空白試液時消耗NaOH標準溶液的體積，mL；

M(KHC8H4O4)：204.2 g/mol。

【白醋總酸度的測定】

原理：白醋中主要成分是乙酸，含有少量其他有機酸，用氫氧化鈉標準溶液滴定，用酚酞指示劑指示終點

儀器：聚四氟乙烯滴定管(50 mL)、容量瓶(100 mL)、吸量管(10 mL)等

試劑：氫氧化鈉標準滴定溶液

實驗步驟：吸取10.0 mL白醋置于100 mL容量瓶中，加水至刻度，混勻。吸取20.0 mL，置于250 mL錐形瓶中，加50 mL水和2～3滴酚酞指示劑，搖勻。用氫氧化鈉標準溶液滴定至溶液呈微紅色，30 s內不褪色，平行測定3次，同時做空白試驗。計算白醋中醋酸的含量(g/100mL)。

式中 X：白醋中總酸的含量(以乙酸計)，g/100mL；

V1：滴定醋酸稀釋液消耗氫氧化鈉標準滴定液的體積，mL；

V0：空白試驗時消耗氫氧化鈉標準溶液的體積，mL；

c：氫氧化鈉標準溶液的濃度，mol/L

2.2 實驗課：分組探究、交流總結

學生以小組為單位按照導學案的要求按組自主進行白醋的總酸度測定，由于之前實訓課已經做過相關實驗，學生能夠較快參與本次實訓任務。每小組5位同學，在實驗活動中為了讓每個同學都參與進來，要做好任務分配工作：如1名同學準備儀器，搭好實驗裝置，2名同學參與試劑的配制，2名同學參與氫氧化鈉的標定和食醋總酸度的測定。

教師對學生的操作進行巡視，如果學生操作出現錯誤或遇到的問題，主要是滴定操作動作不規范、滴定過程中樣品不變色等，教師給予及時的指導，并通過錄制視頻，上傳班課，課后師生共同觀看，讓學生運用所學的知識分析、討論出現的問題；對于問題處理有自己獨到見解的學生，教師給予高度贊揚，并激勵其進行創新性研究[4]。對于實驗結果和實驗數據的記錄，要求拍圖上傳，因為分析化學對“量”的要求比較嚴格，氫氧化鈉滴定白醋的終點顏色是粉紅色，學生在實驗操作過程中，稍微不注意很容易滴定過量變成紅色，使結果偏差變大，學生為了得到好的實驗結果而修改數據。因此通過拍圖上傳，實驗現象和實驗數據都保留下來，學生更加重視實驗操作和數據的讀取[5]。

表2 白醋的總酸度測定實驗過程設計方案

實驗結束，小組做好完整的數據記錄，并在實驗報告上完成數據處理和結果計算，雖然大家的實驗操作過程有差異(如表2)，但做出的實驗結果還是比較一致的。每組學生匯報在實驗中遇到的問題與不足，主要存在于玻璃儀器操作的不規范。教師對總體實驗情況進行總結，并詳細做詳細分析，使學生深入理解規范操作的重要性，提高學生的學習效果。

3 檢驗教學反饋信息、持續改進教學

OBE教學考核體系注重學習成果的評價，成果評價包括線上成績、線下理論和實踐等多方面綜合，更能準確地反映學生的學習成果。評價食醋的總酸度測定實驗學習成果包括課前、理論課和實驗課、課后。以實驗課為例，考核主要包括三個方面：一是實驗設計的合理性，即消耗氫氧化鈉滴定液的體積盡量落在滴定管20～30 mL之間，以減少誤差；二是實驗過程中，教師通過多次現場檢查和提問，考查學生對實驗儀器的使用能力和實驗動手操作能力；一是實驗結果的有效性，即實驗結果白醋的酸度值接近真值的程度，這是評估學習成果的最主要手段。依據上述反饋信息，動態調整接下來《分析化學》課程的教學內容、教學方法及成果評價，如學生對實驗的數據處理還存在一定的難度，這一塊內容要多跟學生講解；學生對自己設計的實驗方法測定出白醋的酸度，感覺很有成就感，說明學生還是很喜歡生活化的實驗，以后要多開展類似的實驗等。

4 結語

根據OBE 能力培養的理念，以藍墨云班課為實踐平臺，探索以學生為中心的教學新模式。從學生角度來說，經過一年的實踐，期末成績的優秀率和及格率相比前一屆有較大的提高。結合期末學生的問卷調查結果，主要體現在以下幾個方面：學生養成良好的預習習慣，為接下來理論和實驗教學打下良好的基礎；師生交流、生生交流增加，能及時解答學生提出的問題；及時和公正的評價，促進了教學質量的提高。從教師角度來說，上傳相關的教學資源、隨時在藍墨云班課中與學生互動，無疑增大教師工作量；教學資源的內容豐富性、形式的多樣化等對教學的專業水平提出了很高的要求。總之，基于OBE能力培養的混合式教學模式可以較好地提高該課程的教學質量與學生學習產出，是一種值得嘗試和推廣的教學新模式。