基于OBE模式的无机化学教学改革的研究与实践

刘海燕，苑 蕾，杜 鹏，赫丽杰，李 娜

(营口理工学院 化学与环境工程系，辽宁 营口 115014)

《无机化学》是理工科高等学校化学、应用化学、化工、材料、环境、制药等类专业的第一门专业基础课程。它是培养上述各类有关专业工程技术人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分[1]。通过该课程的学习使学生掌握对一般化学问题进行理论分析和计算的能力，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。同时使学生在科学思维能力上得到良好训练和培养，为他们今后终生学习打下良好的基础。本课程将“成果导向教育”(OBE)教学模式引入到无机化学课程教学之中，对无机化学课程目标、教学内容、教学方法及课程评价体系进行了一系列的改革尝试，使传统课堂向对话课堂、知识课堂向能力课堂转化，大大提高该课程的适应性、职业性和应用性[2]。

1 根据OBE教育理念，修订课程教学大纲，明确课程目标

传统无机化学教学大纲，一般是按照使用教材教学内容的章、节顺序对授课学时做出的安排。它规定了每一章、每一节的授课学时以及每堂课的教学内容，至于每一章、每一节的教学内容与课程目标是什么关系、对达到毕业要求有什么贡献却没有体现。按照OBE教育理念，课程目标(学生预期的学习成果)是OBE教育模式实施的首要步骤，即学生完成无机化学课程后所掌握的知识、具备的能力和专业素质[3]。我们在原来知识目标的基础上，进一步明确了能力目标、思想和境界素质目标。

能力目标：(1)学会运用文字、图表、符号、反应式和化学语言描述化学问题，并具有数据处理和结果判断能力；(2)能够运用基本热力学理论，判断处理一些生产和生活中遇到的化学反应方向、反应限度及反应伴随能量变化等方面问题，并进行理论分析和计算的能力；(3)能够通过动力学知识，初步判断生产和生活中的化学反应速度及其与影响因素之间的关系，并能进一步解释和说明的能力；(4)能够分析和说明常见化合物及其新物质的组成和结构特点，从而进一步解释其性质变化规律的能力；(5)能够获得较好的口头表达与书面表达能力、交流沟通能力，团队协作能力和获取新知识的能力。 思想和境界目标：(1)养成科学严谨的学习态度，严肃认真实事求是的工作作风；(2)能克服困难，具有良好的心理素质，形成善于合作、勤于思考、勇于创新和实践的科学精神；(3)具备职业道德、安全意识、环保意识、质量意识；(4)树立热爱化学，热爱本专业，为民族振兴、为社会的进步、为化工事业的发展而努力学习的志向；(5)关注与化学有关的社会问题，逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。

课程目标细化为可衡量、有逻辑性和专业特点的指标点，将引导教师有针对性的教学，引领学生有目的的学习，即为学生在完成学习过程后能达成的最终学习成果[4]。其次通过课程目标再逐条确定与之相对应的教学内容，再确定所需的教学时数。重新修订后的教学大纲，对于每一节课，无论是老师还是学生都会十分清楚，自己所教或所学对达到课程目标的贡献，故而使老师教得明白、学生学得明白。

2 根据课程目标，调整教学内容，设置知识模块

无机化学授课对象为化学工程与工艺、应用化学、化学工程与工业生物工程、无机非金属材料工程、能源化学工程、环境科学与工程等，针对不同专业，教学内容侧重点不同，我们运用OBE理念的模块化教学方式，将无机化学教学内容分为化学热力学模块、化学动力学模块、化学平衡模块、电化学知识模块、原子结构模块、分子结构和固体结构模块、配合物结构模块、非金属元素模块和过渡金属元素模块。学生可根据不同专业特点合理配置各模块教学内容，也可根据自己的学习兴趣选修其他模块，为学生个性发展提供空间。且将这些知识模块按照课程目标进行梳理，建立课程目标与能力结构清晰的映射关系，能力结构中的每一种能力要有明确的知识模块来支撑。

3 深化课堂教学改革，打造互动课堂

OBE 模式强调学生在学习过程的主体作用，强调发挥学生学习的自主性、能动性和创造性，主张学生自主学习、自我评价和相互评价; 而教师是教学过程的示范者、管理者和监督者。OBE强调学生形成学习共同体，因此，我们将学生进行分组，每班分成6个学习小组，以团队合作的方式开展各项学习任务。课上教师提出“问题”、“项目”、“案例”，学习小组课上集体讨论，代表发言或集体演示，评比，记入小组平时成绩。例如在讲授化学热力学知识模块之前，给出“要研究在生产和生活中遇到化学反应，我们应该从哪几个方面来分析和解决这些化学反应问题”的讨论题目。引导学生开展讨论，从而引出化学热力学解决化学反应方向、限度和能量变化三个方面问题；化学动力学解决化学反应速率和反应机理二个方面问题；而物质结构理论解决新物质的结构怎样的问题。通过小组讨论，激发学生学习化学的兴趣和热情。

课上老师将重点讲够、难点讲透、课后留学科前沿热点问题，引导学习小组分工合作课外查阅，学习小组通过查阅-讨论-提炼-归纳-总结多个环节，学生经历了发现问题-分析问题-解决问题整个流程，从而使学生的思维能力和实践能力都得到的提高。每一章节结束，老师留下“问题”或“知识疑点”，小组课后讨论总结本章知识，形成知识网络图，并采用翻转课堂的方式，课上小组派代表讲解，其它学习小组各选出一名代表对发言小组打分评比，去掉最高分和最低分，取平均成绩记入学习小组平时成绩之中。采用这种学生自我评价和相互评价的方式，充分调动学习小组学习积极性和主动性。

另外班级建立微信群，做到每周一个热点问题，在规定的时间内，各小组成员均进行线上发言，各小组成员之间可以进行讨论，教师根据小组发言情况给予打分，记录到平时成绩之中。一定程度上使课内与课外紧密结合，打造课程教学的开放性，使课堂教学在内容、时间和空间上得到延伸，以培养学生获取有效知识，并对现有知识进行思考、判断、改造和灵活运用的能力和意识。

4 遵循OBE理念，构建多元化教学质量评价体系

基于OBE理念，我们将无机化学考试成绩设为百分制，其中平时成绩占50%，期末卷面成绩占50%。平时成绩中小组团队合作表现占40分，包括平时小组讨论、发言、演示、调研、微信群中问题讨论、小论文等以及翻转课堂时的表现等等。平时出勤和作业占10分。期末试卷中切实执行OBE教育理念，削弱客观题，打破单一的知识点考核方式，增加能力考核题，让学生根据所学基础理论知识来判定和分析生产和生活中的化学问题，并能给出合理的解决措施或方案。例如期末试题“某化工厂想用碳还原Fe2O3，生成单质铁和二氧化碳，请你利用本学期所学无机化学热力学基本知识，分析该化学反应在标准态与298K下，是否可行？”这样的考核题更科学、更合理，更能充分展示学生解决复杂工程问题的能力，也更能体现OBE模式的培养宗旨。

总之，将OBE教学模式引入无机化学课程教学，以学生为中心，反向设计教学计划，从课程目标、教学内容和教学形式等方面进行教学改革，并依托多样化、灵活化的课程评价方式，引导学生自主学习，将学生的主体作用与教师的主导作用有机结合，把知识传授与能力培养融为一体，从而有效地提升课程教学质量。