OBE教育理念下的工科化学基础课程改革探索

张文娟,黄宏升,张红燕,冯晓琴

(贵州理工学院,贵州 贵阳　550001)

随着国际形势大环境的变化，中国的本科教育也越来越向大众教育模式在发展。同时对于国内高等学校教育模式提出了新的要求。OBE理念和方法自1981年由William Spady等[1]人提出后，被公认为是追求卓越教育的有效方法，受到世界各国著名大学的重视。作为国际化程度最高、体系最完整的本科工程教育国际互认协议——《华盛顿协议》(Washington Accord)，全面接受了OBE理念并将其融入到工程教育专业认证中。2013年6月，中国加入《华盛顿协议》。2016年6月，中国成为《华盛顿协议》正式成员，这意味着中国工程教育迈向了国际化。

OBE主要关注以下四个方面[2]：(1)预期学生取得的学习成果是什么？(2)让学生取得这样的学习成果的目的是什么？(3)如何使学生取得预期学习成果？(4)取得了这些学习成果的评价依据是什么？表一中比较传统教学与基于OBE理念的教学，其中OBE理念下的教学突破传统教学以教为主和教师为主转变为以学生为主体，关注其最终的学习产出。因此，明确的学习成果目标和以学生为主体是OBE 理念下的教学活动的核心思想，从教学目标的制定、教学内容的完善、教学计划的实施到教学结果的评价基本都围绕学生能力来组织。

OBE教学与传统教学的比较见表1。

表1　OBE教学与传统教学的比较

1　《工科化学基础》课程现状

《工科化学基础》是我校为非化学化工类理工科专业(资源勘查工程、安全工程、材料科学与工程 、新能源材料与器件、机械设计制造及其自动化等专业)开设的一门学科专业平台课程。该化学基础知识为工科专业必不可少的基础知识结构课程，对专业的后续课程学习及今后的发展具有十分重大的作用。该课程的任务是立足于学生已掌握的高中化学知识，通过对物质结构理论基础、化学反应的基本规律与工程实际密切有关的重要元素和化合物、基本的仪器分析以及化学实验等基本知识的学习，使学生了解近代化学的基本理论，掌握化学平衡、近代物质结构理论、元素周期律、电化学、重要元素及其化合物性质、分析化学等基础知识和一定的化学实验基本技能，它对学生今后的化学专业理论和实验学习起着承前启后的作用。

根据各专业培养方案课程计划来看，《工科化学基础》课程主要开设在大学一年级。存目前主要存在以下问题：(1)工科院校化学基础课程[3]相对于本身的教学内容量来说存在学时与内容不匹配、课程学习任务重的问题。同时，对于刚步入大学的一年级学生来说，学习态度上还没有及时的转变，对于知识的学习完全依赖教师的课堂灌输，无法摆脱中学的内容少，练习多的学习模式。课程的参与度不高，通常属于被动学习状态。(2)授课对象为非化学化工专业学生，故大部分学生其化学基础较薄弱其重视程度也较化学化工专业学生要低。针对上述问题，要想让学生在有限的时间内掌握本门课程的基础知识和操作技能，并最终为后续课程打下坚实的基础，需要用心设计教学模式。为此课程组打破传统教学模式仅仅强调的是内容的讲解，以教师为事实上的主体，将OBE模式理念引入工科化学基础课程教学中，应用"反向设计，正向实施"的原则，探索以成果为导向背景下的课程目标、课程设计以及课程评估体系。

2　课程目标的确立

OBE模式的实施原则之一就是“自顶向下，反向设计”。成果产出自上而下划分为不同的等级：培养方案的长远目标、毕业要求、培养方案成果、课程目标、阶段目标和课堂成果。所以OBE教学模式是以社会需求为前提才有培养方案，再从培养方案往下引出课程目标，以此类推逐级往下设定各不同阶段的目标(如图1)。依据这一原则，教师在设计课程目标时就要清楚明确地知道课程目标与培养方案、毕业要求有哪些具体的内在联系，在学生达成最终目标的过程中起到怎样的作用。因此，教师在准备课程的过程中，首先自己要了解该门课程在专业培养方案中的作用以及在实现毕业要求方面所作的贡献，理清课程与课程之间的关系，并帮助学生了解自己修习完这门课程后能做什么、达成了哪些培养目标。通过这种相互关联的方式，可有助于将学生所学习的课程有机地组织起来，在学生的头脑中形成有效的知识结构，而不是课程知识的简单堆积。

图1　OBE课程设计流程图

3　基于OBE理念的课程设计

当今社会对人才的需求是既有扎实知识储备又有创新能力。所以教师教学必须要对传统单一的教学模式加以改革，转变教学理念，更新教学思路，合理安排教学内容，这也是顺应社会发展需求教师授课遵循的新的发展趋势。

3.1　确定教学策略

OBE强调学生学到了什么，强调教学过程的输出；是一种研究型和个性化的教学模式。所以，这就要求教师准确把握每名学生的学习过程，及时把握每位学生学习的目标、基础和进程。按照不同的要求，制定不同的教学方案，提供不同的学习机会。

例如，在“物质结构基础”一章中关于核外电子的运动状态内容的讲解方面，对微观粒子的波粒二象性和薛定谔方程进行简单介绍，让学生了解到为什么要用波动方程来描述电子的运动状态的缘由就可以，而对描述电子运动状态的4个量子数进行重点讲解，让学生理解这4个量子数的意义和取值范围，以及如何用4个量子数描述电子的运动状态。这样的内容安排和讲授使学生思路清晰，知道重点掌握什么，课前课后自学时做到心里有数，目的明确。

而对于电化学知识点的要求就要更加深入，是让学生在中学知识的基础上深刻理解电池的原理。通过动画、实验和学生自己动手设计原电池让学生对原有知识有深刻的理解的基础上，具备创新的意识。

3.2　构建多样化的教学模式

结合近年来陆续推出的慕课、SPOC、微课等在线课程的优势，以及实验环节，将知识和能力的获取方式多样化，使理论与实践完美结合，让学生对抽象的概念、理论从单纯理解到亲自体验和感悟，从而不再认为理论空洞泛味、遥不可及。在 OBE 教学理念指导下，充分利用多种现代教学技术，采用混合教学方式改革《工科化学基础》的教学思路和教学方法。此外，建立理论教学与实践教学相辅相成的教学模式，将二者放于同等重要的位置，并在构建实践教学体系时充分考虑理论教学的不足，为《工科化学基础》教学模式的推进提供有效支撑。

4　课程评价体系

将成果导向融入在教育考核活动中，就是将过去的“终结性考核”转变为"过程考核""形成性考核"。避免教师运用单一的卷面成绩来直接评判学生的学习成果。这种考核方式不但注重学生的理论知识的评测，更加注重培养学生的实践能力，是一种过程性考核方式。为学生设计各个阶段的考核目标，调动学生学习主动性，使学生自主掌握相关知识和技能，从而达到相应的教学目标。

4.1　转变课程评价中的等级评价机制

在OBE模式下，评价并不是简单的用优、良、中、差来划分学生等级，而是通过较合理的、多维度的评价过程对学生是否达到了应具备的毕业要求进行检验。同时，对学生获得进步与否的评价，并不是单纯的仅仅考察学生对书本的理论知识点的掌握，还要以学生是否获得胜任将来毕业后的工作能力与基本素质的具备。因此，课程评价的目标要以毕业所达要求为基础建立相应的评价标准，同时对学生能力与素质的考查必须贯穿于整个评价机制中，真正做到过程性考核。

4.2　课程评价的考核目标和学习产出的关系

课程评价的考核目标引导和决定预期学习产出的结果，具有重要的导向作用。在工科化学基础课程上实行相应的多元考核评价方法。其评价模式包括主要包括理论环节和实验环节两个方面。其中，理论环节包括识记能力、理解能力和表达能力；实验环节包括实践能力、小组合作能力和创新意识。通过理论环节和实践环节测评的设定，过程考核和结果考核地有机结合，学习结果可体现为过程和结果两个方面。激励学生在本门课程学习中的参与度，更加有效达到该门课程的教学目标。

4.3　重视课程考核与评价机制

建立良好的课程评价体系，可以调动学生参与学习的主动性，检验学生学习成果的达成程度，同时也能给教师的教学效果提供参考。因此，应围绕培养目标建立评价体系，对学生从知识、能力和态度三个层面进行考察，实现全方位、全过程跟踪评价。围绕学生预期学习结果设定合理的成绩评定方法。针对工科化学基础课程的评价，学生的课程学习成效评价由平时任务单的预习完成和在线学习，课堂表现情况鉴定，实验完成与考核以及期末考试进行多维度评价，各测试维度分别占总成绩的10%、10%、20%和60%。

一是在线学习成绩，占 10%。主要观察学生的学习态度、学习热情，并考察学生线上学习、在线讨论、在线测试等各个学习环节的参与程度，根据实际表现给分。

二是课堂实践成绩，占 10%。主要包括知识的掌握程度、课堂参与程度、解决问题的思维水平和实际能力、团队协作能力和管理技能、案例分析能力等，包括课堂表现和测验两部分考核内容，成绩由小组互评和教师评分共同构成。

三是实验成绩，占 20%。主要训练动手能力，考察学生实验操作技能。教师根据实际情况给分。再根据实验报告的反馈综合给出学生的实验成绩。

四是最后的卷面测评，占60%。依据课程目标，基础的知识点的考评通过试卷形式进行。对各章节基础知识点以多种题型进行呈现，考核学生的掌握程度。再根据各自的分数段，进行详实的卷面分析总结，找出共同的薄弱环节。以此为今后的教学过程做好调整，并反馈学生加强知识点的掌握，以免影响与后续课程的衔接。

总之，通过考核方式的多样化、考核内容的全面性，以及理论与实践相结合、学生自主学习和课堂实践互动相结合等方式，使课程的考核机制更加完善。这样的评价体系，不仅在知识层和能力层对学生有了一定的把控，而且改善了学生的学习积极性，从态度层改变了学生的学习行为，提升了学生的理论理解能力和实际应用能力。创新考核方式不仅能对教学起到良好的促进、评价和导向调节作用，还能调动学生主动学习的兴趣和积极性，促进其将精力主要用在综合理解、灵活运用各种基础理论知识和应用创新上。

5　结语

实施课堂教学的过程必须是坚持成果为导向的教学理念，最终评价学生是否达到毕业要求，接受企业和社会的检验这是工程教育理念下非常看中的结果。通过OBE教育理念的教学实施，保证培养目标与社会需求紧密结合，保障毕业生达到毕业要求。依据培养目标，确保课程目标的实现。并根据学生的

反馈不断的改进教学模式，实现多维度的评价方式以实现OBE教学理念的成果导向。因此，将OBE理念作为课程教学改革的方向，为实现专业目标达到毕业要求是具有重要的意义。