基于OBE 理念的分析化學(xué)課程的教學(xué)方法探索*

王 婕

分析化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的重要分支之一, 又被稱為“分析科學(xué)”, 與無機(jī)化學(xué)、 有機(jī)化學(xué)及物理化學(xué)并稱四大基礎(chǔ)化學(xué)。分析化學(xué)在很多領(lǐng)域扮演著至關(guān)重要的作用, 如環(huán)境、 農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、 及醫(yī)學(xué)行業(yè)等。 亳州學(xué)院作為亳州市唯一一所地方性應(yīng)用型本科院校, 該課程是我校藥學(xué)類專業(yè)(中藥學(xué)、 藥物分析、藥學(xué)、 制藥工程專業(yè))的學(xué)生必須要掌握的一門化學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)課, 一般在第二學(xué)期開課, 為后續(xù)的儀器分析, 及專業(yè)核心課程打下重要的基礎(chǔ)。

分析化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性、 應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科, 必需經(jīng)過實(shí)驗(yàn)來獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和結(jié)果以解決一些具體問題[1]。 因此, 高等學(xué)校開設(shè)分析化學(xué)課程, 對(duì)于提升學(xué)生的專業(yè)學(xué)科素養(yǎng)、 實(shí)踐操作能力, 為學(xué)生日后的就業(yè)及科研工作開展奠定一定的基礎(chǔ)。 通過分析化學(xué)課程的學(xué)習(xí), 不僅有助于學(xué)生掌握如何獲取物質(zhì)信息, 探索、 認(rèn)識(shí)未知的物質(zhì)世界, 而且能夠培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、 獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的綜合能力, 培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度, 嚴(yán)格樹立“量” 的概念。

然而, 在高等院?！爸乩碚?、 輕實(shí)踐” 的教育模式下, 教師和學(xué)生花較多時(shí)間在基礎(chǔ)理論知識(shí)的教授和學(xué)習(xí)上, 使得學(xué)生在實(shí)際操作及課程應(yīng)用方面的能力還較為薄弱, 難以達(dá)到用人單位的要求。 因此, 本文基于OBE 教育理念, 探索分析化學(xué)課程的教學(xué)改革路徑, 以期提高課程的教育質(zhì)量。

1 OBE 教育理念

OBE(Outcomes-based Education)教育理念是成果導(dǎo)向教育(也稱為能力導(dǎo)向教育、 目標(biāo)導(dǎo)向教育、 需求導(dǎo)向教育)的簡(jiǎn)稱, 是由Spady 等于1981 年提出的一種以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果或結(jié)果為導(dǎo)向的教育理念。 OBE 自提出后, 成為許多國(guó)家教育改革的主流理念[2]。

OBE 教育理念, 注重的是學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)后能夠取得什么樣的學(xué)習(xí)成果。 而這里的成果除了傳統(tǒng)教育中學(xué)生要掌握的基礎(chǔ)知識(shí)、 基礎(chǔ)理論之外, 還包括對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng), 以及學(xué)生在受教育過程中, 其價(jià)值觀, 如政治態(tài)度、 道德觀念、社會(huì)認(rèn)同等的培養(yǎng)。 因此, 教師在教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施階段要明晰通過分析化學(xué)課程的學(xué)習(xí), 學(xué)生能獲得什么樣的學(xué)習(xí)成果, 怎樣讓學(xué)生取得既定的學(xué)習(xí)成果, 并制定合適的考核評(píng)價(jià)制度檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。

盡管OBE 教育理念經(jīng)過了40 多年的發(fā)展, 但是在高等教育中指導(dǎo)大學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐研究仍然較薄弱[2]。 因此,本文以本校藥學(xué)專業(yè)《分析化學(xué)》課程為例, 從教學(xué)目標(biāo)、 教學(xué)方法、 考核評(píng)價(jià)體系等方面探索基于OBE 理念的分析化學(xué)課程的教學(xué)改革路徑, 以期提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、 主動(dòng)性, 激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣, 竭力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

2 分析化學(xué)課程教學(xué)中存在的問題

分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用分析方法及其理論研究獲取物質(zhì)的組成、 含量、 結(jié)構(gòu)及形態(tài)等化學(xué)信息的一門科學(xué)[3-6], 其教學(xué)內(nèi)容主要涉及緒論、 定量分析的一般步驟、 分析誤差和數(shù)據(jù)處理、 酸堿平衡與滴定、 配位平衡與滴定、 氧化還原平衡與滴定、 沉淀平衡與滴定, 及重量分析法等。 目前, 在高校課堂教學(xué)中, 教師主要側(cè)重于講解分析方法的基礎(chǔ)理論知識(shí), 對(duì)方法的實(shí)際應(yīng)用及實(shí)驗(yàn)操作技能講解較少。 盡管學(xué)生通過一階段的學(xué)習(xí)之后, 能夠掌握基本理論知識(shí), 但這只是學(xué)習(xí)的暫時(shí)表現(xiàn), 只有將理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際, 注重方法的實(shí)用性, 學(xué)生才能真正有獲得感, 否則只會(huì)變成容易忘記、 片面的信息和知識(shí)。 目前, 在高?！胺治龌瘜W(xué)” 課堂教學(xué)中, 主要存在以下問題。

2.1 教師教學(xué)模式單一

高校教學(xué)過程中, 受限于課時(shí)量不足, 教師通常采用PPT及板書相結(jié)合的方式進(jìn)行授課。 分析化學(xué)課程理論多、 公式多, 任課教師借助多媒體教學(xué)一定程度上能節(jié)省課時(shí), 但會(huì)造成教師過度依賴PPT 進(jìn)行教學(xué)的現(xiàn)象。 授課知識(shí)點(diǎn)提前準(zhǔn)備在PPT 上, 容易導(dǎo)致授課教師在備課階段馬虎、 不認(rèn)真、 對(duì)教學(xué)內(nèi)容不精熟, 以致課堂授課過程照本宣科, 影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。 另外, 任課教師為完成教學(xué)任務(wù), 教學(xué)節(jié)奏快, 習(xí)題解答少。 大一學(xué)生習(xí)慣于高中教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)反復(fù)講解的教學(xué)模式,短時(shí)間內(nèi)難以適應(yīng)大學(xué)課堂, 導(dǎo)致課堂學(xué)習(xí)效果不理想。

此外, 任課教師在課堂講授中, 大篇幅進(jìn)行理論知識(shí)的講解, 重理論, 輕實(shí)踐, 教學(xué)內(nèi)容靈活性差, 與學(xué)生互動(dòng)少, 導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中處于被動(dòng)接受的位置, 思考的少。 學(xué)生的課堂參與度與學(xué)習(xí)積極性都不能被充分調(diào)動(dòng), 不利于學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)。

2.2 學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、 積極性低

對(duì)于非化學(xué)專業(yè)的本科生, 分析化學(xué)課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課, 一般在大一下學(xué)期開設(shè), 此階段的大學(xué)生從高中步入大學(xué)生活不久, 自我要求降低, 人生規(guī)劃不明確, 學(xué)習(xí)積極性普遍較低。 再加上我校藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)非常薄弱, 自身對(duì)化學(xué)類課程的喜愛度、 興趣度不高, 導(dǎo)致學(xué)習(xí)主動(dòng)性進(jìn)一步下降。

此外, 課程教材的專業(yè)針對(duì)性弱, 與所學(xué)專業(yè)聯(lián)系不足,導(dǎo)致大部分學(xué)生不清楚分析化學(xué)課程在專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的地位和作用, 提不起學(xué)習(xí)興趣。 盡管我校藥學(xué)專業(yè)分析化學(xué)課程選用的教材為中國(guó)醫(yī)藥科技出版社出版的《分析化學(xué)》(第2版), 且是全國(guó)普通高等中醫(yī)藥院校類專業(yè)“十三五” 規(guī)劃教材, 但是授課過程中發(fā)現(xiàn), 教材中與藥學(xué)專業(yè)相聯(lián)系的內(nèi)容、案例仍然較少, 且缺少與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的研究熱點(diǎn), 導(dǎo)致學(xué)生無法將學(xué)與用有效結(jié)合, 短時(shí)間內(nèi)看不到化學(xué)類課程對(duì)日后工作、 就業(yè)、 科研的作用, 從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)分析化學(xué)課程的學(xué)習(xí)不夠重視, 自主學(xué)習(xí)意識(shí)欠缺, 學(xué)習(xí)效果差。

2.3 教學(xué)考核方式落后

任課教師通常采用平時(shí)成績(jī)與期末考試成績(jī)相結(jié)合的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核, 其中平時(shí)成績(jī)一般由出勤、 作業(yè)、 提問等部分組成。 然而這種考核方式并不能真正促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。 盡管大部分學(xué)生都能按時(shí)上課、 提交作業(yè), 但是課堂上卻無法做到認(rèn)真聽課、 “抬頭率” 低, 且作業(yè)抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。 此外, 有問卷調(diào)查(近600 份問卷)結(jié)果顯示, 59.13%的學(xué)生并不喜歡課堂提問環(huán)節(jié), 表明課堂提問的方式, 不能有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性[7]。 且平時(shí)成績(jī)的評(píng)定沒有具體的量化標(biāo)準(zhǔn), 受任課教師主觀因素的影響較大[8]。

此外, 大部分學(xué)生經(jīng)過高中三年的“高壓” 學(xué)習(xí), 到了大學(xué)之后, 放松了對(duì)自己的要求, 對(duì)考試成績(jī)不再追求高分, 而是滿足于能夠及格, 不掛科就行, 這就導(dǎo)致大部分學(xué)生不注重平時(shí)課堂上的學(xué)習(xí), 而是考前一個(gè)月, 甚至一周開始重點(diǎn)復(fù)習(xí)。 因此, 這樣的考核方式不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,無法讓學(xué)生真正掌握知識(shí)、 提升能力。

3 基于OBE 理念的“分析化學(xué)” 課程教學(xué)改革路徑探索

3.1 明確教學(xué)目標(biāo), 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

OBE 理念的特點(diǎn)是通過課程學(xué)習(xí), 學(xué)生能力的提高, 即學(xué)生用所學(xué)知識(shí)最終能解決什么問題, 而不是掌握了哪些知識(shí)。因此, 基于OBE 教育理念, 在制定《分析化學(xué)》教學(xué)目標(biāo)時(shí),就要明確學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)后, 能夠達(dá)到的學(xué)習(xí)成果(能夠展示的知識(shí)、 能力、 素質(zhì)等), 并讓每位學(xué)生將自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)聚焦在這些學(xué)習(xí)成果上。

分析化學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)(圖1)就是通過對(duì)分析方法的基本理論、 基本原理的學(xué)習(xí), 和分析方法的實(shí)踐, 一是提高學(xué)生對(duì)分析化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握能力和化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作能力, 二是培養(yǎng)學(xué)生分析、 解決實(shí)際問題的工程能力, 三是激發(fā)學(xué)生對(duì)科研的興趣, 培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度, 四是提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力[8-9]。

圖1 分析化學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)Fig.1 Teaching objectives of analytical chemistry course

因此, 基于OBE 教育理念, 以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向, 優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容(圖2), 辨析重點(diǎn)和難點(diǎn), 同時(shí)結(jié)合專業(yè)特色(中藥、制藥、 藥物分析、 藥學(xué)), 合理刪減與專業(yè)針對(duì)性較弱的純化學(xué)理論及在專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用較少的內(nèi)容。

圖2 分析化學(xué)課程主要教學(xué)內(nèi)容Fig.2 The main contents of analytical chemistry course

3.2 創(chuàng)新教學(xué)方法

3.2.1 靈活運(yùn)用混合式教學(xué)手段

隨著科技的發(fā)展, 各種線上教學(xué)軟件, 如“超星爾雅”、“雨課堂” 等逐漸成為教師授課的有力工具。 任課教師在課堂教學(xué)中要充分利用線上教學(xué)軟件的強(qiáng)大功能, 通過線上互動(dòng)、討論、 問卷、 彈幕等, 提高課堂的靈活性和趣味性, 增強(qiáng)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果。 任課教師及時(shí)上傳課程資料, 同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生充分利用中國(guó)大學(xué)MOOC、 網(wǎng)易公開課等資源, 讓學(xué)生做好線上預(yù)習(xí)和線上復(fù)習(xí), 加強(qiáng)對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的掌握。

此外, 課堂授課中進(jìn)行案例分析, 將分析化學(xué)理論與專業(yè)實(shí)際聯(lián)系起來, 增強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論、 基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和對(duì)分析化學(xué)課程作用的了解。 通過運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)際問題的分析, 突出課程的基礎(chǔ)性和實(shí)用性, 增加學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)同感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、 主動(dòng)性。

3.2.2 翻轉(zhuǎn)課堂, 角色互換

OBE 教育理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果而不是教師教了什么,強(qiáng)調(diào)研究型教學(xué)而不是灌輸型教學(xué), 強(qiáng)調(diào)合作學(xué)習(xí)而不是競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)。 因此, 任課教師要以學(xué)生為中心, 改變傳統(tǒng)課堂上“滿堂灌” 的教學(xué)模式, 讓學(xué)生上講臺(tái), 檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成效, 促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

任課教師可通過分析化學(xué)基礎(chǔ)理論結(jié)合專業(yè)特點(diǎn), 開展教學(xué)活動(dòng), 如在學(xué)習(xí)第二章“定量分析的一般步驟” 后, 以“中藥材中元素對(duì)人體的作用及含量測(cè)定” 為主題, 讓學(xué)生通過文獻(xiàn)調(diào)研, 自選一種中藥材和一種元素, 分小組完成課題任務(wù),并進(jìn)行PPT 匯報(bào)。 通過此教學(xué)活動(dòng), 能夠讓學(xué)生進(jìn)一步掌握定量分析的一般步驟, 并增加學(xué)生的相關(guān)專業(yè)知識(shí), 如中藥材中元素的種類, 元素對(duì)人體的作用及毒性; 增強(qiáng)學(xué)生的文獻(xiàn)調(diào)研能力, PPT 制作、 匯報(bào)能力, 及提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力等,同時(shí)又可以作為平時(shí)成績(jī)的考核內(nèi)容之一, 打破常規(guī)的考勤、作業(yè)、 提問等方式。

3.2.3 結(jié)合學(xué)科前沿, 科研融入教學(xué)

分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用分析方法及相關(guān)理論的一門科學(xué)[6]。 因此, 分析化學(xué)一直處于快速的發(fā)展之中, 不斷有新的方法, 新的儀器被研發(fā)[10]。 任課教師授課過程中不僅要讓學(xué)生掌握經(jīng)典分析化學(xué), 更要結(jié)合學(xué)科前沿, 向?qū)W生介紹新方法,新知識(shí), 拓寬學(xué)生對(duì)分析化學(xué)的認(rèn)識(shí)層面。 例如, 配位滴定分析是主要利用配位反應(yīng)來測(cè)定金屬離子含量的方法, 講解配位滴定理論時(shí), 可以向同學(xué)們介紹其他能夠測(cè)定金屬離子的儀器, 如原子吸收光譜、 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀/質(zhì)譜(ICP-OES/MS)等, 豐富學(xué)生的知識(shí)體系。 此外, 任課教師可結(jié)合自己的科研方向, 將科研融入教學(xué), 激發(fā)學(xué)生的科研思維。

3.3 優(yōu)化考核評(píng)價(jià)體制

課程考核評(píng)價(jià)體制直接影響著學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)態(tài)度和積極性[11]。 因此, 制定規(guī)范的成績(jī)?cè)u(píng)定制度尤為重要。 結(jié)合分析化學(xué)課程特點(diǎn), 及教學(xué)活動(dòng)開展情況, 課程考核方式由平時(shí)成績(jī)(40%)與期末考試成績(jī)(60%)相結(jié)合的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核。 平時(shí)成績(jī)的評(píng)定除教師評(píng)價(jià)外, 相應(yīng)增加學(xué)生自評(píng)和學(xué)生他評(píng)部分, 降低任課教師主觀因素的影響[12]。 期末考試(60%)以閉卷考試的方式進(jìn)行, 試卷題型合理的降低客觀題的比重, 增加學(xué)生對(duì)分析化學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用的題目。

4 結(jié) 語

分析化學(xué)教學(xué)工作仍存在著較多問題, 基于OBE 教育理念的分析化學(xué)課程教學(xué)改革, 對(duì)于提升課程的教學(xué)質(zhì)量有著重要作用。 通過改革, 能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性, 提高學(xué)生分析、 解決問題的能力, 培養(yǎng)社會(huì)、 企業(yè)真正需求的人才。