基于OBE理念的混合式教學模式應用研究
——以《分析化學實驗》課程為例

魏淑偉, 張學蘭, 裘 娜 ,吳鴻偉, 趙雪英, 王登峰

(棗莊學院化學化工與材料科學學院，山東 棗莊 277160)

順應“互聯網+”時代教學要素的變革與發展，創新信息化條件下的人才培養模式，提升人才培養質量，在教學過程中堅持以學生發展為中心，運用基于產出導向的OBE教育理念(Outcome-Based Education)對分析化學實驗課程進行改革，探索開展實施混合式教學，對增強學生的自主學習意識，培養創新精神，提高實踐能力具有重要的現實意義。

1 OBE的概念與內涵

OBE，即成果導向教育，亦稱能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育，是指教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果[1]。自1981年由Spady等人提出后，OBE理念和方法被公認為是追求卓越教育的有效方法，受到世界各國著名大學的重視。OBE理念作為一種先進的教育理念，教學過程遵循‘以學生為中心，以學習成果為導向，不斷持續改進[2]三大原則，逐漸深入人心并落實到日常教學活動中，教育者必須依據學習者在學習結束時應具備的能力和素質，架構與之匹配的教學內容與教學環節，組織教學活動，逐步實現以教為中心向以學為中心、終結性評價向過程性評價、重知輕行向知行合一的三大轉變[3]。

2 課程特點及現狀

分析化學實驗是化學相關專業的核心課程，但是，隨著科學技術的發展，儀器分析的地位不斷增強，定量分析實驗在基礎實驗教學中的地位受到很大的沖擊[4]。為緊跟時代步伐，實驗課程的教學改革一直在不斷探索中，縱觀以往的成效，可以看出，還是存在一些不足。存在的主要問題有以下四個方面：

2.1 理論課和實驗課進度嚴重不同步

筆者所在學校分析化學理論課課時64課時，分析化學實驗課時45課時，理論課課時遠大于實驗課課時，造成實際情況下，理論課教學內容滯后于實驗課教學內容。學生在實驗課上不容易理解實驗原理，在這種情況下，缺乏積極主動性，學生“依葫蘆畫瓢”，不利于培養學生綜合素質與應用能力。

2.2 教學內容與學科前沿接軌不夠充分

實驗內容分為兩個層次，I 型實驗和II 型實驗。I 型為驗證性實驗占比例較大，教師通常按照實驗目的、原理、演示實驗操作、計算和注意事項的順序填鴨式灌輸給學生，學生被動接受教師灌輸的知識，知識多及忽略啟發學生思維。II 型設計實驗內容陳舊，使得學生養成“照方抓藥”的習慣。分析化學研究的領域與食品、環境和生物等密切相關，應結合當前的研究熱點，生活實際問題和教師科研項目，融入實驗教學內容中，不斷更新實驗教學內容，開出新實驗。

2.3 分析化學實驗教學中學生太注重實驗結果

傳統實驗課程考核操作與實驗報告成績各占一定比例，這種實驗考核往往是“重結果、輕過程”。實驗結束后，大部分學生為了較好的完成任務花費大量精力完善實驗報告，甚至是數據造假等現象，只為得到一個在誤差范圍之內的結果，為了完美數據而做實驗，而忽略實驗過程，造成學生對分析化學實驗課程學習的熱情不高，不利于培養學生動手、分析和解決問題的能力。

3 基于OBE的混合教學模式改革

3.1 思變

基于 OBE 教學理念，將“傳統課堂教學”與“在線教學”優勢互補，“線上”(網絡教學)+“線下”(面授教學)混合式教學模式應運而生，構建新型的“一個中心，二個空間，三環三實”分析化學實驗教學模式。堅持“一個中心”是指“以學生為中心，教師為主體”; “二個空間”是指線上、線下兩個空間，推進課程的混合式學習; “三環”是指學習過程中要經歷課前學習平臺自學、課中答疑解惑、課后設計測試題鞏固知識點三個環節; “三實”是指通過課程改革，實現“以教師為主”到“以學生為主”的轉變，“以理論為主”到“理論實踐一體化”的轉變，“終結性評價為主”到“形成性評價為主”的轉變。

3.2 重構教學內容

OBE 教學理念特別強調學生學習效果，重視教學過程的“產出”，因此通過研究室教師們的研討，結合學生學情分析，重組了分析化學實驗教學內容，形成以學生發展為中心、以探索新知識為導向、緊跟時代步伐依托教師科研為支撐的新型實驗教學體系，教會學生如何做實驗、如何做科研。傳統教學中，基礎性實驗占有一定比例，導致設計性實驗學時偏少。我們將基礎性實驗融入驗證性實驗中，從而提高了綜合性設計實驗比例。例如天平的稱量實驗，作為獨立的基礎實驗3課時，學生在無機實驗中已經掌握天平的基本使用規則，在分析化學實驗中重復練習，學生學習的熱情降低，不能激發學習的主動性，可將其移入到有機酸摩爾質量的測定實驗中。設計性實驗比重的增加，可以加深學生對所學理論知識的理解，全面培養學生綜合素質。在此基礎上，讓有實力、有興趣的學生參加到教師科研項目分解的小課題，將分析化學實驗各種知識點結合到項目完成的環節中，能夠使學生在研究項目的過程中學習、掌握專業理論和實踐知識，培養其實踐操作技能和創新能力。

3.3 搭建網絡教學平臺

網絡教學平臺的開發與設計是實施混合式教學的重要基礎[5]，是按照從基礎到理論再到實踐的認知規律構建的。“線上”教學模式，充分利用網絡優質資源，運用智慧教學工具——雨課堂輔助教學，使學 生通 過 網絡 實時 學 習 實驗知識與技 能，突破了傳統教學時間和空間的局限，順應了學生對新事物好奇的特點，體現了“以教師為中心”到“以學生為中心”的教學改革，實現了以學生為中心的參與式、探究式、啟發式和合作式等教學過程。分析化學實驗網絡資源平臺結構如圖：

通過課程介紹使學生對任課教師的教學能力和科研能力初步了解，洞悉該課程的教學目標及對畢業的貢獻度，熟知實驗教學項目內容及進度安排，變被動為主動。課前導學即課前預習是學習實驗課程的必要環節。學生在網絡平臺接收學習任務，通過觀看微課視頻(自制或中國大學MOOC上的優秀教學視頻)、查閱教學資源(包括實驗教案以及培養學生價值觀的思政教育資源等)及完成實驗仿真模擬軟件等掌握實驗知識點，并完成在線預習測試，提交電子版預習報告。實現了實驗前消化吸收實驗的原理和操作過程的目的，對預習過程中存在的疑惑可與教師線上論壇中交流，實現教師一對一輔導。為了更好完成課前導學，我們對教學平臺進行了設置，比如首先學習教案，其次觀看實驗微視頻，然后仿真模擬，最后完成測試，這樣可以保證課前學習的效果。在此階段學生可以輕松地獲得初步探究學習能力，實現“以理論為主”到“理論實踐一體化”的轉變。每次實驗課后，將實驗過程中的關鍵操作拍照或微視頻上傳到學習平臺，小組內互相打分；學生及時撰寫實驗報告，并將學生對課后題進行思考與討論，加深課堂知識的理解及分析，并對實驗過程中出現的問題，提出自己的見解，提高分析問題與解決問題的能力。當遇到困惑時，還可以通過平臺的師生交流向教師求助，獲得幫助和啟發。教師及時在交流平臺對本次實驗報告存在的問題與學生進行溝通與討論，并引導學生完成知識的總結與提升。對于學有余力的學生，進行能力拓展，使學生在掌握基本理論和方法的同時，及時了解學科最新發展動態，開拓學生的視野。該模塊包括了學科前沿內容、方法應用案例和相關文獻鏈接，為滿足不同層次學生的需求，學生可以根據自身知識水平的差異，挑選難易程度適合的學習資料，從而培養學生的科研素養與創新思維，是幫助學生對理論學習進行內化與升華的重要途徑。總之，分析化學實驗網絡平臺的搭建旨在幫助學生預先學習并反復推敲實驗細節，提高學生預習實驗積極性及效率，從而提高課堂學習效率，培養自主學習能力、科學研究能力及創新能力等，為后續實驗的順利開展做好鋪墊。

3.4 混合式教學方法

課堂教學中，教師根據平臺統計的學生預習情況及學生反饋的問題進行整理和匯總，適時調整教學方法和授課內容，實現精準教學。課上知識內化教學階段采用翻轉課堂和講授混合模式開展。教師對實驗過程中的重點與難點進行課堂講授，學生分組講解實驗，提出疑問，交流討論，將知識內化。在課堂實施過程中，教師的講解時間大大縮短，主要時間用于給學生進行實驗操作、問題思考及討論交流。課堂教學中采取小組合作式學習，啟發學生思考，實現從“讓我學”到“我要學”的轉變；通過團隊合作，使每個學習者的能力都能得到提升，弱化過分關注實驗結果的現象，提高了學習熱情[6]。

3.5 多元化考核方法

在混合式教學環境下，對學生進行教學效果考核，教學結果不只局限于期末考試，而從考核結果轉變為考核過程，加重對學生學習過程的控制與評價，使考核具備知識考核和能力考核的雙重功效[7]。考核分為課前、課中和課后三個模塊，也就是線上、線下、課后三個教學環節。其中課前考核主要包括觀看學習視頻的時間長短和預習檢測等占學期成績的 20%，課中考核主要包括課堂討論發言、實驗實操規范等占學期成績的 50%，課后考核主要包括實驗報告的成績、實操考試以及筆試成績占學期成績的 30%，最后換算成百分制給出學生科學、公允的評價。其中，在課堂討論和課后作業環節嘗試讓學生參與點評打分，形成師評和生評相結合的評價方法，有效彌補了單一任課教師評價存在的局限性與主觀性，取得了較好的評價效果。這種多元的課程評價體系滲透到了教學的每一個階段，實現“終結性評價為主”到“形成性評價為主”的轉變，體現課程考核的全程化、多元化思想。

4 結束語

教學實踐證明，該模式對傳統實驗課堂的優化和創新，調動了學生的學習積極性，培養了學生的自主學習能力，促進了學生良好實驗學習習慣的養成，提高了學生的創新能力以及團隊協作能力，真正實現了“學生為主體，教師為主導”的宗旨。在今后的教學過程中，我們會繼續以 OBE 教學理念為指導，深層次的改革教學方法和教學手段，不斷提高教學質量。