工程教育专业认证背景下基于成果导向教育的大学有机化学课程改革初探

孙立波，管仁贵，苏慧娟，李家柱，何 涛

(烟台大学 化学化工学院，山东 烟台 264005)

中国于2016年6月2日成为《华盛顿协议》的第18个正式成员，这标志着我国工程教育正逐步与国际接轨，相关专业工程教育质量获得国际认可。但这同时也对我国工程教育人才的培养提出了更高的要求。基于《华盛顿协议》开展的专业认证是目前国际通行的工程教育质量评价体系。近年来，国内高校对工程教育专业认证都表现出了极高的热情和参与度。开展工程教育专业认证，即可以以评促建、以评促改，实现高校办学质量和水平的提高。又可以实现工程教育国际间的互认，提高相关专业的国际竞争力。OBE理念是1981年由美国学者Spady提出的一种卓越的教育理念，该理念以学生为中心，以能力培养为导向，其关注的是学生毕业后能获得的实际能力，其学习目标强调的是学生通过教学过程获得的学习成果，是以成果为导向的先进教育理念[1]。该理念受到世界各国教育工作者的广泛关注和认可。《华盛顿协议》全面采纳OBE理念并将其融入到工程教育专业认证中。工程教育专业认证的各个环节始终贯彻OBE理念，强调学生教育过程中的成果导向作用。学生培养过程中要根据教学目标的不断反馈进行改进，使学生最终获得所需的学习成果[2]。因此，从工程教育专业认证和相关专业办学质量提高的角度考虑，基于OBE教学理念的教学改革势在必行。

有机化学是化学化工、材料科学、环境科学、药学、生命科学、海洋科学等化学相关专业的基础必修课，是顺利开展其它专业课的基础，在学生培养过程中起到承上启下的作用。但有机化学具有化合物种类繁多、化学反应多变、反应机理抽象等特点，学生普遍学习较为吃力，积极性不高。且传统的有机化学教学模式以老师课堂讲授为主，学生参与度不强，主动性较差。本文基于OBE教学理念的要求，结合我校有机化学课堂教学的现状及工程教育专业认证的相关经验，提出大学有机化学课堂教学改革的若干建议，旨在提高有机化学教学质量，培养更多合格的工程教育相关专业毕业生。同时也为其它课程开展基于OBE理念的教学改革提供有益的借鉴。

1 有机化学课堂教学的现状

OBE教学理念强调的是成果导向，也称为目标导向教育，其关注的是学生通过教学过程获得的成果或者完成的目标。有机化学课堂教学的目标主要有以下几点：(1)掌握不同类型有机化合物命名的规则，培养学生快速、准确对有机化合物命名的能力。(2)了解各类有机化合物的结构和理化性质，能根据结构初步判断化合物的理化性质，能够根据化合物的理化性质鉴别、分离、提纯特定化合物。(3)熟练掌握各类有机化合物的化学性质和发生的重要化学反应，对自由基取代、自由基加成、亲核取代、亲核加成、亲电取代、亲电加成等各类反应的反应机理有深入了解，以使学生具有独立处理有机化学常见问题的能力。(4)掌握各类化合物的制备方法，能够根据目标产物的结构和性质进行简单的逆合成分析，使学生初步具备有机物合成的能力。(5)在有机化学基础课的基础上， 进一步培养各化学相关专业学生(如化学化工、材料科学、环境科学、药学、生命科学、海洋科学)的专业素养，使学生初步具备利用有机化学基本理论解决各自专业科学问题的能力[3]。

但实际教学过程中，学生难以完成上述目标。以我校2018～2019学年春学期土木工程学院给排水科学与工程专业学生及2019～2020学年秋学期海洋学院海洋科学专业学生为例，有机化学卷面分数低于60分的分别为46.36%和40.18%，成绩偏低，明显没有达到预期教学目标。经调研分析，发现其原因如下：(1)受制于学时限制，当前有机化学教学仍然以课堂教学为主，授课方式枯燥、单调，考核方式单一，学生积极性不高。(2) 有机化学知识点散且多、化学反应复杂、反应机理抽象，学生课前不预习、课后不复习，造成学生上课时能听懂、下课后就忘了的局面。(3)作为基础必修课，教学内容常局限于有机化学基础知识，与各专业学生专业课契合度不够，造成学生学习热情低，习惯于考前“死记硬背”进行突击，难以获得解决实际科学问题的能力。因此，传统的有机化学教学难以完成既定的教学目标，基于OBE教学理念的教学改革迫在眉睫。

2 基于OBE理念的有机化学课堂教学改革的几点建议

2.1 基于OBE理念明确教学目标，优化教学大纲，合理设计教学内容

OBE教学理念强调的是成果导向教育，聚焦于学生应该得到什么能力或完成什么目标，因此必须进一步明确教学目标，通过教学目标“倒逼”教学内容，反向设计教学过程。应对教学大纲进行修订，细化每一个知识点对教学目标的贡献，使教学大纲和教学内容更好的服务于教学目标的实现。

我校近年来积极组织开展专业认证工作，有机化学教研室多次联合学院学工部进行问卷调查和实地走访，通过毕业学生了解各相关企业对学生应掌握能力的需求，明确各专业学生需要学习什么、需要获得什么样的能力。教研室教学骨干积极与各化学相关专业专业课教师(如生物化学、材料化学、药物化学等)进行对接，了解后续专业课程的课程内容和教学目标，制定具有有机化学特色并契合各专业后续专业课程的教学大纲。通过上述方式对现有教学目标进行修订，既体现专业特色，又满足社会和企业对人才的需求。明确教学目标后，对教学大纲和教学内容进行优化，在保证原有有机化学基本理论框架的同时，增设与学生专业相关企业的有机化学知识需求，有效保障学生能够获得企业和社会需要的能力。如药学专业要着重介绍当前制药行业或主流药品用到的有机化学反应及相关的测试技术，食品专业应着重讲解其专业对应的糖类、蛋白质、淀粉等在生产、加工、储存等方面涉及的复杂有机反应及常见食品添加剂、食品包装材料的相关知识。在学生培养过程中引入持续改进机制，根据学生培养目标的完成情况，特别是毕业五年后学生应该实现的目标，不断反向设计优化教学过程和教学内容，切实保障教学目标的实现。

2.2 基于OBE理念改革教学方式，以学生为中心，综合运用多种教学方式提高学生学习的主动性

OBE的三大核心理念是成果导向、以学生为中心以及持续改进。而传统的有机化学教学模式多采用老师讲、学生听的“填鸭式教学”，教学活动起主导作用的是老师，不符合OBE以学生为中心的理念，学生的积极性较差[4]。近年来，我校有机化学教研室积极践行以学生为中心的理念，在学校和学院的支持下，成功搭建有机化学网络教学平台。平台内设教学大纲、教学目标、教学课件、教学视频、课后习题及答案、在线测验等多个栏目，供不同专业同学们自主学习。将学生分为3～4个学习小组，每月设置与学生专业或生活相关的有机化学专题，由学生分组调研并讨论，提交专题小论文。学习完各章节后的小总结由学生总结老师把关点评，实现老师与学生的角色互换，以充分调动学生学习积极性，引导学生由被动学习变为主动学习。教研室组织骨干教师录制微课视频，将学生感兴趣的有机化学相关的历史事件、名家故事、传统文化不定时推送给学生，以提高学生的学习兴趣和热情。鉴于有机化学学时有限的问题，教研室还积极开展第二课堂教育，利用腾讯会议、钉钉、微信等软件与学生实时交流，线上线下相结合，为有限学时条件下有机化学教学改革提供了保证。

2.3 优化考核形式，实现对学生全方位、多层次的评价，并将评价结果反馈于教学过程，实现“持续改进”

基于OBE教学理念，教学目标根据成果导向设定，应一一对应于学生的毕业要求指标点。这使得教学目标变得更具体细化。因此，单一的考核方式已经不适应OBE理念下有机化学课程的考核要求。随着教研室课程改革的推进，有机化学课程的考核方式在原来的考勤、随堂作业、期末考试的基础上增加了小组专题论文、小组课堂总结、阶段化笔试等多种形式按照毕业要求指标点进行多方位的跟踪与评价，基于OBE"持续改进"的理念，将评价结果反作用于教学过程，实现“评价-反馈-改进-再评价”的长效机制，持续推进有机化学的课程改革。

3 结束语

有机化学是化学相关专业的基础必修课。工程教育专业认证对有机化学课堂教学提出了更高的要求。本文基于“成果导向、以学生为中心、持续改进”的OBE教育理念要求，结合我校有机化学课堂教学的现状及工程教育专业认证的相关经验，提出有机化学课堂教学改革的几点建议。本文旨在提高学生学习的主动性，以保证教学目标的顺利完成，进而为社会培养更多合格的工程技术人才。同时也为其它课程开展基于OBE理念的教学改革提供借鉴。