OBE理念下“儀器分析”課程的教學(xué)改革與探索

摘" 要：以學(xué)生中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向、堅(jiān)持持續(xù)改進(jìn)的OBE教學(xué)理念可以使教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念。文章探究?jī)x器分析課程在OBE教學(xué)理念下，從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容及考核評(píng)價(jià)等方面作出的相應(yīng)改革與實(shí)踐。在保證知識(shí)體系完備的前提下，這種教學(xué)模式有助于學(xué)生形成正確的思想觀念，引發(fā)學(xué)生的思想共鳴，提高課堂學(xué)習(xí)的積極性，全面提升課堂品質(zhì)與教學(xué)質(zhì)量，為化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)提供有力支撐。

關(guān)鍵詞：儀器分析;OBE理念;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " 文章編號(hào)：1673-7164（2024）23-0063-04

習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中強(qiáng)調(diào)：“建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程，必須把教育事業(yè)放在優(yōu)先位置，深化教育改革，加快教育現(xiàn)代化，辦好人民滿意的教育。”[1]這一重要論述深刻揭示了教育在全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國(guó)夢(mèng)中的重要地位。在師范認(rèn)證的背景下，本科師范院校應(yīng)落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，深化新時(shí)代教師教育改革、全面保障和提高師范類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量、推進(jìn)師范類專業(yè)內(nèi)涵式發(fā)展，培養(yǎng)具有高尚的師德修養(yǎng)和扎實(shí)學(xué)科素養(yǎng)的社會(huì)主義接班人。以產(chǎn)出為導(dǎo)向的OBE理念（Outcomes-Based Education），[2]是師范類專業(yè)認(rèn)證工作的行動(dòng)指南，是一種教育模式的革新。[3-4]傳統(tǒng)教學(xué)模式培養(yǎng)出來的師范生已難以滿足社會(huì)與國(guó)家的要求，需要改革培養(yǎng)體制，建立基于產(chǎn)出和持續(xù)改進(jìn)的保障機(jī)制，不斷提高專業(yè)人才培養(yǎng)能力和培養(yǎng)質(zhì)量。對(duì)大學(xué)“儀器分析”教學(xué)而言，必須與時(shí)俱進(jìn)，學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，還要有過硬的思想政治素質(zhì)，所以儀器分析課程中的教學(xué)改革與探索意義重大。

一、儀器分析課程中存在的問題

分析化學(xué)是四大化學(xué)的基礎(chǔ)課程之一，按作用原理分為化學(xué)分析和儀器分析，儀器分析因其靈敏度高、選擇性高、分析速度快、用量少、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)迅速發(fā)展，在高等院校儀器分析課程所處的地位日趨重要，對(duì)本科生的科研活動(dòng)或從業(yè)實(shí)踐均具有重要的影響。以“產(chǎn)出導(dǎo)向”為標(biāo)準(zhǔn)，目前，本科師范的培養(yǎng)中普遍存在著一些問題：

（一）教學(xué)模式單一

傳統(tǒng)教學(xué)中，基本上教師采用講授法，學(xué)生的參與性不高，經(jīng)常是“應(yīng)付了事”的學(xué)習(xí)態(tài)度，無法呈現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展，多元化的教學(xué)模式（“案例教學(xué)”“研討式”和網(wǎng)課等）更需應(yīng)用于教學(xué)中。

（二）教師和學(xué)生對(duì)課程思政認(rèn)識(shí)不足

專業(yè)課教師往往受課時(shí)進(jìn)度和邏輯連貫性等限制，思政教育滲透不夠充分，導(dǎo)致了很多學(xué)生具有較強(qiáng)的學(xué)科理論知識(shí)，但思想認(rèn)識(shí)沒有受到更多關(guān)注，在一定程度上制約了育人的效果。

（三）考核評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)滯后

傳統(tǒng)考核評(píng)價(jià)過于簡(jiǎn)單且滯后，僅通過期末成績(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)，不能全面體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。基于OBE理念，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果持續(xù)改進(jìn)，考核評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)也需相應(yīng)的改進(jìn)。

二、儀器分析課程中教學(xué)研究

儀器分析課程一般在大學(xué)三年級(jí)的時(shí)候開課，三年級(jí)學(xué)生經(jīng)過了大一適應(yīng)期和大二穩(wěn)定期，學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情處于整個(gè)大學(xué)的最全盛時(shí)期，學(xué)生的專業(yè)方向逐漸清晰，對(duì)自由的學(xué)習(xí)氛圍仍然充滿了向往，但也比較排斥純理論教學(xué)，追求全新的課程教學(xué)模式。本課程可采用“案例分析+辯證對(duì)比+自主學(xué)習(xí)”導(dǎo)學(xué)結(jié)合的教學(xué)思想，注重案例分析引導(dǎo)，通過靈活多變的設(shè)問方式，引導(dǎo)學(xué)生思考問題答案，讓學(xué)生帶著問題聽課，在尋找問題答案過程中發(fā)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的深刻內(nèi)涵，增強(qiáng)教學(xué)效果。注重引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)生主體作用，注重教學(xué)過程中師生間的交流和互動(dòng)，關(guān)注學(xué)生的思想動(dòng)態(tài)及學(xué)習(xí)情況，采用多元化的教學(xué)方法及課后擴(kuò)展等方式保證教和學(xué)的質(zhì)量。按教學(xué)過程可分為課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)及課后擴(kuò)展三個(gè)部分。

（一）課前預(yù)習(xí)

儀器分析課程根據(jù)測(cè)量原理可分為光學(xué)分析法、電分析法、分離分析法和其他儀器分析法四大類，每一種分析方法涉及主要原理，儀器結(jié)構(gòu)及應(yīng)用等諸多知識(shí)點(diǎn)，再加上課時(shí)少、抽象化的特點(diǎn)，很難讓學(xué)生真正的領(lǐng)會(huì)儀器分析。在新時(shí)代的教學(xué)背景下，在線課程平臺(tái)“學(xué)習(xí)通”得到了廣泛的應(yīng)用，在學(xué)習(xí)通中構(gòu)建儀器分析課程平臺(tái)，提前上傳預(yù)習(xí)資料，發(fā)布課前預(yù)習(xí)任務(wù)，組建討論小組，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在這種教學(xué)模式下，教師不再占用大量的課堂時(shí)間講授基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生能專注于課堂的寶貴時(shí)間，更深層次地理解和研究解決問題。

（二）課堂教學(xué)

1. 教學(xué)方法

（1）案例啟發(fā)。以原子吸收光譜法為例，通過回憶原子發(fā)射光譜法的基本原理導(dǎo)入新課，啟發(fā)學(xué)生對(duì)比思考原子吸收光譜法的基本原理，提問學(xué)習(xí)通發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，通過辯證引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生對(duì)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生良好化學(xué)思維能力。另外結(jié)合身邊的具體事例，例如“鎘大米”，一般是指鎘含量超標(biāo)的大米（大米鎘含量大于0.2mg/kg），人長(zhǎng)期食用含鎘的食物會(huì)引起神經(jīng)痛、骨痛現(xiàn)象。2013年5月我國(guó)廣東發(fā)現(xiàn)含鎘的毒大米，大米中的鎘含量超標(biāo)是如何引起的？如何測(cè)定大米中的鎘含量，用什么儀器？這些問題可以激發(fā)學(xué)生的求知欲。“鎘米風(fēng)波”事件，說明原子吸收光譜分析方法在糧食衛(wèi)生安全方面的重要意義。

（2）多媒體。儀器分析課程是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，教師在課堂上講授儀器分析知識(shí)點(diǎn)時(shí)，在實(shí)際的教學(xué)中因?qū)W生未接觸實(shí)驗(yàn)儀器，可能會(huì)覺得原理不好理解，多數(shù)學(xué)生覺得很抽象。除了辯證對(duì)比和案例的教學(xué)方法外，教師可通過PPT、動(dòng)畫視頻等多種現(xiàn)代科技方法生動(dòng)形象的展示儀器的外觀，結(jié)構(gòu)示意圖和操作過程，利用多媒體加板書的教學(xué)手段，使一些化學(xué)概念更形象生動(dòng)，將抽象的知識(shí)具體化，加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，能更好地記憶和理解知識(shí)點(diǎn)，使其在真正接觸到實(shí)驗(yàn)操作課時(shí)不會(huì)陌生，更易理解操作，從而增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，促進(jìn)學(xué)生掌握儀器的原理和使用方法，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，有益于之后的考研以及就業(yè)，這也能體現(xiàn)產(chǎn)出導(dǎo)向的價(jià)值。

（3）翻轉(zhuǎn)課堂。翻轉(zhuǎn)課堂采用小組討論匯報(bào)或小論文匯報(bào)的模式來激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，如生活中哪些場(chǎng)所或領(lǐng)域應(yīng)用到了儀器分析？或者你對(duì)儀器分析的展望是什么？這些問題可引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活。這種讓學(xué)生為主導(dǎo)的教學(xué)模式和內(nèi)容更能體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的理念，學(xué)生的參與性增加，全面提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)興趣，更有利于培養(yǎng)出德才兼?zhèn)涞漠厴I(yè)生，為學(xué)校的建設(shè)和發(fā)展添磚加瓦。

多元化的教學(xué)模式可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，還可以培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和思維能力，有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

2. 教學(xué)內(nèi)容

在2016年12月的全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上，習(xí)近平總書記闡述并回答了教育的根本問題，[5]要將“立德樹人”的思想政治工作貫穿整個(gè)教育教學(xué)全過程，思想政治教育要與專業(yè)課程教育齊頭并進(jìn)，形成協(xié)同效應(yīng)，為國(guó)家培養(yǎng)既具有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)又有過硬的思想政治素養(yǎng)的社會(huì)主義建設(shè)者。對(duì)大學(xué)教師而言，大學(xué)生的思想發(fā)展還未成熟，易受不良文化的影響，所以在教學(xué)內(nèi)容方面，在專業(yè)課程教學(xué)過程中要適時(shí)、適度地融入思政元素，實(shí)現(xiàn)“立德樹人”與“課程育人”的統(tǒng)一，發(fā)揮協(xié)同育人效應(yīng)，提高課程思政教學(xué)效果，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)本科應(yīng)用型人才。具體可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：其一，培養(yǎng)學(xué)生艱苦奮斗的科研精神。例如原子吸收光譜法發(fā)展歷程，最初17世紀(jì)60年代中期，牛頓讓太陽光通過小孔，用三棱鏡發(fā)現(xiàn)太陽光是由不同顏色的單色光組合而成的。1859年德國(guó)物理學(xué)家G.Kirchhoff和化學(xué)家R.W.Bunsen發(fā)現(xiàn)每種元素有其特定的光譜，奠定了光譜定性分析的基礎(chǔ)。1955澳大利亞物理學(xué)家Walsh A發(fā)表了著名論文“原子吸收光譜法在分析化學(xué)中的應(yīng)用”，原子吸收光譜法得到迅速發(fā)展。原子吸收光譜法的從無到有，從發(fā)現(xiàn)、發(fā)展到應(yīng)用都不是一蹴而就的，而是無數(shù)科學(xué)家嘔心瀝血、篳路藍(lán)縷、不斷創(chuàng)新的結(jié)果，以期學(xué)生在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，也可以發(fā)揚(yáng)科學(xué)家精神，求真探索，腳踏實(shí)地，堅(jiān)持不懈;其二，注重培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力。在儀器分析的教學(xué)中，將知識(shí)與思政結(jié)合，鍛煉培養(yǎng)學(xué)生的辯證能力。例如，原子吸收譜線變寬的因素中的多普勒變寬與碰撞變寬，溫度對(duì)這兩種變寬的影響是相反的，要辯證地考慮溫度的影響;其三，科學(xué)創(chuàng)新能力。儀器分析是利用特殊的儀器對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性定量和形態(tài)分析的。隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，新儀器、新方法、新技術(shù)的不斷創(chuàng)新與應(yīng)用，儀器分析得到了迅速的發(fā)展。例如最初的原子發(fā)射光譜法采用的是攝譜法，這種方法操作煩瑣，檢測(cè)速度慢，已經(jīng)被淘汰了。現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的是光電倍增管作光電轉(zhuǎn)換元件，準(zhǔn)確度較高（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1%），檢測(cè)速度快，線性響應(yīng)范圍寬。包括原子發(fā)射光譜儀中電感耦合等離子光源的發(fā)現(xiàn)使得檢出限降低了10.4倍。這些進(jìn)步和發(fā)展都離不開科研人員的不斷創(chuàng)新與努力。在課堂教學(xué)中適當(dāng)分享最新的科研論文中的新技術(shù)及新方法，讓學(xué)生了解最新的科研動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新精神。

教師除了要用好課本上的思政案例外，還可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，如“學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)”“大學(xué)慕課MOOC”，圖書館資源等進(jìn)行思想教育的傳播，通過充分挖掘課程的思政元素，并將其融入課堂教學(xué)中，增強(qiáng)學(xué)生的思辨能力，培養(yǎng)學(xué)生的科創(chuàng)精神，實(shí)現(xiàn)立德樹人與課程育人的統(tǒng)一。

（三）課后擴(kuò)展

每章節(jié)結(jié)束時(shí)，教師在學(xué)習(xí)通中設(shè)置對(duì)重難點(diǎn)歸納總結(jié)的任務(wù)點(diǎn)，學(xué)生自己總結(jié)出的知識(shí)點(diǎn)記憶會(huì)更深刻，也能讓學(xué)生養(yǎng)成掌握知識(shí)歸納總結(jié)的習(xí)慣。布置課后作業(yè)，針對(duì)課堂的重點(diǎn)和難點(diǎn)布置相應(yīng)的課后習(xí)題，加強(qiáng)鞏固知識(shí)的理解和應(yīng)用。除了布置基本作業(yè)外，在學(xué)習(xí)通上發(fā)布與儀器分析相關(guān)的最新的科學(xué)前沿文章，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力與科研的興趣，為就業(yè)及研究生考試做好準(zhǔn)備。

三、考核評(píng)價(jià)

OBE理念中重要環(huán)節(jié)之一是建立合理的考核評(píng)價(jià)機(jī)制對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出進(jìn)行評(píng)價(jià)，這不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，還可以促進(jìn)課程的持續(xù)改革，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，因此，對(duì)學(xué)生的考核評(píng)價(jià)需要進(jìn)行更細(xì)致的劃分。

儀器分析課程考核長(zhǎng)期一直采用“平時(shí)作業(yè)+期中考試+期末考試”的評(píng)價(jià)模式，這種考核方式很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，經(jīng)常出現(xiàn)作業(yè)抄襲、考試臨時(shí)抱佛腳等現(xiàn)象，不能及時(shí)反映學(xué)生的學(xué)習(xí)問題，也不能考查學(xué)生的思想政治狀態(tài)，容易影響人才培養(yǎng)質(zhì)量。所以需要完善考核評(píng)價(jià)體系，促進(jìn)課程建設(shè)，使學(xué)生努力提高自主學(xué)習(xí)能力，積極主動(dòng)完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，達(dá)到“一踐行、三學(xué)會(huì)”的人才培養(yǎng)要求。在“以評(píng)促學(xué)、以評(píng)促改、以評(píng)促強(qiáng)”指引下，對(duì)之前的評(píng)價(jià)體系進(jìn)行改進(jìn)，儀器分析課程的最終考核成績(jī)由過程性評(píng)價(jià)（40%）與結(jié)果性評(píng)價(jià)（60%）構(gòu)成。

（一）過程性評(píng)價(jià)

過程性評(píng)價(jià)能夠及時(shí)地反映學(xué)習(xí)中的問題和情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法，過程性評(píng)價(jià)是教學(xué)中的重要內(nèi)容。過程性評(píng)價(jià)包括以下方面的內(nèi)容。

1. 作業(yè)完成情況（20%）。每章內(nèi)容上完之后，圍繞每章的重難點(diǎn)進(jìn)行布置。由學(xué)生簡(jiǎn)述對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。

2. 課堂討論或課堂預(yù)習(xí)（20%）。上課之前布置預(yù)習(xí)或課中組織討論，根據(jù)表述的正確性及語言表達(dá)的完成情況評(píng)定成績(jī)。

3. 期中考試（30%）。期中主要考查緒論、光譜分析內(nèi)容的基本知識(shí)、基本原理和應(yīng)用，期中考試為閉卷考試。

4. 思政修養(yǎng)（30%）。布置與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的思考題，鼓勵(lì)學(xué)生積極查閱資料，思考問題并撰寫小論文，或是組建討論小組匯報(bào)相關(guān)成果。

（二）結(jié)果性評(píng)價(jià)

結(jié)果性評(píng)價(jià)主要以期末考試成績(jī)?yōu)橹鳎谀┛荚噧?nèi)容必須涵蓋所有大綱教學(xué)內(nèi)容，緒論內(nèi)容占約6%，儀器分析中數(shù)據(jù)處理約占4%，光譜分析、電分析、色譜分析共約占80%，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決問題占10%，每章節(jié)分值比例可以有2%—3%的變化。考試內(nèi)容主要是考察基本概念、基本理論和應(yīng)用以及計(jì)算能力。考試題型主要為單選題、填空題、判斷題、簡(jiǎn)答題、設(shè)計(jì)題和計(jì)算題，為閉卷考試。除此之外，在試題中融入一些開放性的思想政治題目，以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程思政的重視。

這種多元化的評(píng)價(jià)方式能夠反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，理論知識(shí)掌握情況和綜合素質(zhì)。

四、結(jié)語

按照師范認(rèn)證要求，以產(chǎn)出為導(dǎo)向的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，從教學(xué)模式出發(fā)，多元化教學(xué)模式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的專業(yè)能力，促進(jìn)他們更好地發(fā)展，提高教學(xué)質(zhì)量和效率。教學(xué)內(nèi)容方面，在專業(yè)課程教學(xué)過程中要適時(shí)、適度地融入思政元素，實(shí)現(xiàn)“立德樹人”與“課程育人”的統(tǒng)一，發(fā)揮協(xié)同育人效應(yīng)，提高課程思政教學(xué)效果，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)本科應(yīng)用型人才。評(píng)價(jià)體系上，應(yīng)重視多種評(píng)價(jià)方式結(jié)合，即過程性評(píng)價(jià)。結(jié)果性評(píng)價(jià)等評(píng)價(jià)方式相結(jié)合，快速有效地了解學(xué)生的達(dá)成情況（如圖1）。通過教學(xué)方法改革、思政模塊化素材教學(xué)和育人評(píng)價(jià)體系改革等多個(gè)維度出發(fā)，確立育人目標(biāo)，制訂以學(xué)生知識(shí)和價(jià)值獲得感為指標(biāo)的育人評(píng)價(jià)體系。大大提高了人才的培養(yǎng)質(zhì)量、科技創(chuàng)新能力和社會(huì)服務(wù)能力，為國(guó)家建設(shè)培養(yǎng)出合格的高素質(zhì)創(chuàng)新人才。

參考文獻(xiàn)：

[1] 習(xí)近平. 在中國(guó)共產(chǎn)黨第十九次全國(guó)代表大會(huì)上向大會(huì)作的報(bào)告[EB/OL]. （2017-10-18）[2023-05-24]. https：//www.ccps.gov.cn/xxsxk/zyls/201812/t20181216_125667.shtml.

[2] 田騰飛，劉任露. OBE認(rèn)證理念下師范類專業(yè)的課程建設(shè)[J]. 華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2022（01）：41-52+205.

[3] 王書珍，李志良，唐陽，等. OBE理念下地方高校生物科學(xué)專業(yè)教育實(shí)踐體系的構(gòu)建[J]. 現(xiàn)代教育論壇，2021，4（02）：3-5.

[4] 陳琳，劉海燕，陳紅，等. 工程認(rèn)證導(dǎo)向下的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J]. 山東化工，2020，49（09）：186-187.

[5] 全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議召開[J]. 中國(guó)高等教育，2017（20）：45-47.

（責(zé)任編輯：邵秋露）