OBE理念在化工原理实验教学中的应用*

杨明娣

（安徽建筑大学 材料与化学工程学院 安徽合肥 230601）

引言

近年来，我国经济蓬勃发展，加大了工程应用型人才的需求。这也使得现阶段我国高等教育把培养专业的工程应用型人才当作首要任务。专业合格的化工高校毕业生，既要实际操作技能娴熟，又得能分析和解决实际工程问题，还应具备工程创新理念。在化工原理课程中，化工原理实验教学占据重要地位。它属于实践性教学，在化工类专业知识学习中相当关键，既可以锻炼化工类学生的动手能力，又可以培养他们实际分析、解决问题的能力。

一、简述OBE理念

OBE理念，即成果导向教育。OBE教学模式以学生为本，不偏重学生应试成绩，更关注学生学习后的实际结果。该结果包括理论知识、技能和其实际应用性。OBE教学理念思想先进，方式也极具创新性。高校化工相关专业教师在日常教学中，应当结合学生自身实际情况，合理恰当地应用OBE教学方法进行教学，为学生实现更高的学习目标，掌握更多的实际知识应用能力增添助力[1]。

二、化工原理实验课程教学现状

化工原理实验课程可以让高校学生将所学化学相关知识用于实践，从而锻炼他们的操作能力，训练他们的创新思维，培养他们的工程问题解决能力。化工原理实验课教学内容复杂，过程烦琐。教师在教学过程中，既要确保学生掌握复杂的化学理论知识，又要注重学生实践应用化工基础知识的技能，更要训练学生处理工程问题的创造性思维。这一切都要求教师拥有较高的专业教学水平，以便能够带动学生去理解、去学习、去动手操作。现如今，高校化工原理实验课虽然取得了一定的教学成果，但该课程教学中存在的问题依然不少。具体叙述如下。

第一，实验预习达不到预期效果。学生对实验预习认知不足，预习态度不够端正，导致实验预习流于表面。学生往往只是通读实验过程，既不会深入思考实验步骤的用意，更不会创新、合理地提出改变实验的想法。实验预习达不到理想效果，这不利于化工原理课堂实验教学的有效进行。第二，实验操作技能有待提高。化工原理实验课堂上，学生习惯于听从教师的讲解，自身缺乏独立思考能力。在进行实验操作时，多数学生也只是按照书本实验步骤按部就班过手一遍，一旦脱离书本就无法独立进行实验操作，这会导致实验达不到预期目的。甚至不少学生偏重化工理论知识，严重缺乏实验精神，压根没有实际动手操作过。这些实际情况完全不利于学生化工综合能力的培养。第三，实验报告偏重于形式主义。学生对实验报告的重视程度不够，书面报告不仅模板化严重，而且容易相互抄袭。这不利于学生实验课后的反思和创新思维的培养。第四，成绩评估方式太过单一。教师在评定学生化工原理实验课程成绩时，一般都是基于学生实验报告质量。这种成绩评估方式太过单一，局限性很大。

三、OBE理念指导下化工原理实验教学改革的思路

OBE教学理念注重最终成果的实现。这就意味着化工原理实验教学若依据OBE教学理念进行指导，其教学大纲与教学方案就要按照学校最终培养合格化工人才的目的去设定。在实际教学中，教师应当在不同学生中采用多样化的教学方式，提高学生的主观能动性，让学生在学习过程中挑战自我，学会为自己负责。另外，实验教学成果也能作为依据，反过来指导和调整教学方案和思路。教师想要应用OBE教学理念指导化工原理实验教学，应考虑以下三个问题。

第一，学生学习化工原理实验课程，要达到怎样的目的。化学原理实验课程可以教授学生怎样进行单元操作、测试操作、实验研究、数据处理和团队协作。学生学习这门课程就是为了熟练掌握和培养这些技能和能力。这是实验教学的最终要求，也是教学过程的重要支撑。为了达到目的，学校在制定教学方案时，就要细化每学期、每月、每周、每日、每节课的教学目标，建立教学目标与最终目的之间的联系。第二，学生为何要达到这样的目的。学生达到这样的目的，就可以掌握扎实又丰富的化工知识和技能，就能为成为合格专业创新的应用型化工人才打好基础，更能很好地适应现代化工生产，更快地跟上社会发展脚步。学生达到这样的目标，既能拥有高度社会责任感，为人们的美好生活作贡献，又能实现自我价值，获得自我满足感，从而更好地回馈社会。第三，怎样才能更好地帮助学生达到这样的目的。传统化工原理实验教学是学生围绕教师进行的。教师讲解实验理论知识，示范实验实际操作，指导学生完成实验任务，点评纸质实验报告等。学生在整个教学过程中的积极性和参与度不高。为了调动学生的主观能动性，OBE教学理念指导化工原理实验教学时，应推进以下三方面教学改革。

首先，明确学生的主体地位，教师以引导人的身份参与教学。OBE教学理念强调以学生为本，实际教学应当改变固有模式，以学生作为教学主体，教师进行补充的方式开展化工原理实验教学。教师将学生进行分组，每节课让一组学生在讲台上进行实验讲解。比如，针对某个实验，一组学生中A学生可以讲解实验原理，B学生讲解实验步骤，C学生介绍设备结构，D学生示范操作方法等等。按照游戏接龙的方式让全组成员都负责实验中的一个环节，让学生都积极地参与进来。一组成员讲解完毕后，教师可以针对性地进行纠错、补充和强调。这样的教学模式，对学生的实验预习要求极高。他们既要提前了解实验用具和设备，又要熟悉并理解实验内容和过程。同时，学生的参与度和积极性也得到了激发。为了整个小组的荣誉，每个小组成员都会全力表现，争取做到最好。如此，化工原理实验教学就能真正做到以学生为中心[2]。其次，在不同专业中，结合实际情况灵活地进行化工原理实验教学。化学工程与工艺、环境科学等专业都有化工原理实验课。教师可以依据各自专业的特点进行教学。比如，在“恒压过滤常数测定”实验中，生物工程专业的学生就能用发酵醪液代替常规实验原料进行实验。如此，学生不仅完成了实验，获得了有效数据，而且加深了自身的专业知识认知度。这样新鲜又富有挑战性的实验，会大大增加学生的参与热情。最后，基于教学目标，延伸学生的理论基础，重视训练学生运用知识处理实践问题的技能。日常实验教学完成既定教学目标后，可以基于学生实际情况，合理且又稍具挑战性地对学生提出新的实验要求。比如，在“离心泵特性曲线的测定”中，学生完成教学实验要求后，还可以研究两泵的串、并联操作，同时绘制扬程和流量关系图。然后基于实验数据说明两泵的串、并联分别适合用于什么情况。化工原理实验教学的有效拓展，有利于学生实际问题解决能力的提升。

四、OBE理念在化工原理实验教学中的具体应用

1.完善预习的形式

教师要合理运用OBE教学理念指导学生化学原理实验预习。这样可以强化学生的主观能动性。教师可以提前对学生的实验预习效果提出详细具体的要求。这既能为学生的预习指明方向，又能有效地督促学生完成预习任务。教师的具体要求可以是口头上的，要求学生在预习后可以进行口头阐述；也可以是书面形式的课前测试题，针对整个实验的易错知识点或操作注意事项进行提问，让学生有针对性地进行预习和思考。教师在考查学生预习效果时，既要把好预习质量关，又要注意学生预习时方法的运用。教师应当引导学生，方便学生在预习中自主有效地进行资料查阅，并且在预习后能够进行资料整合，从而让学生养成认真思考，独立完成实验预习报告的良好习惯。例如，预习“传热实验”时，教师可以提前提出针对性的课前问题。比如“换热器的结构是怎样的？”“实验实际操作过程可能出现哪些问题？”“学有余力的学生可以试着自己去设计一个测定‘传热系数K’的实验。”等等。学生带着这些问题去预习，更有利于他们对实验原理的理解和对实验过程的掌握。同时，发散性的问题还有利于学生创新思维的拓展。即便大部分学生一开始并不能完整的设计出有效的实验，但他们的逻辑思维却得到了培养。如此，可以提高学生独立思考与自学的能力。

2.完善实验操作形式

第一，尽可能减少实验室教师讲解的时间。基于实验预习期学生做得大量准备工作，其实验理论知识已经具备，教师应当让学生在实验室多进行动手操作，让学生把预习中不明白的知识点在实验操作过程中理解透彻。实验操作尽可能以学生操作为主，教师只做巡视和监督，间或进行纠错、指点和安全保障。第二，学生实验分组要“小”而“细”。“小”指的是人数要少，一个实验小组一般三到四个人就可以，人数少大家都有动手机会，人数太多反而不利于在实验室实际操作。“细”指的是小组分工要明确。实验哪个环节谁负责，一定要落实到个人，绝不允许部分学生“浑水摸鱼”。这样，学生都被“强制”参与到实验动手环节中，等他们体会到了实验的乐趣，自然会增加参与实验的积极性和主动性。第三，教师可以适当增加少量设计型实验内容。书本上的实验大多是演示性或验证性的实验。演示性实验利用直观的实验现象帮助学生理解某些知识点。验证性实验则是学生已知某些结论，只是通过实验过程进行验证。对于做这样的实验，学生只会觉得在完成任务，其积极性和主动性大打折扣。OBE教学理念注重学生能力的培养，教师可以根据学生实际情况，合理性地提出某些问题，让学生们自行设计实验。这样全新的实验教学模式，既有利于学生创新思维的拓展，也有利于学生解决实际问题能力的培养，还能够促进学生之间的交流与协作[3]。

3.完善报告整理形式

首先，在学生预习实验过程中，教师基于学生已经了解整个实验过程，可以带领学生到实验室近距离观察和初步了解实验要用到的器材和设备；还可以指导学生针对自身难解的预习问题查阅相关资料，让学生初步自主性地进行答疑解惑。如此，学生可以通过自学，然后交出一份自己满意的预习实验报告。其次，学生在自己实际动手做完实验后，在预习报告的基础上，参考教师对预习报告的批改，结合实验室中实验数据和实际过程的具体情况，再次完善实验报告。这个过程是对预习中误区的修正，也是对注意点的强化，更是对实际问题的解决。最后，学生再针对教师对自己最终实验报告的评论，发现问题，进行反思，争取在一下次试验报告中不会出现同样的问题。这样的教学模式有利于学生独立思考和分析能力的形成。同时也能培养学生有条不紊且独立自主整理实验报告的能力[4]。

4.完善成绩评估的形式

评估学生化工原理实验课程成绩时，更需要OBE教学理念进行全面的指导。传统的化工原理实验课程成绩是以实验报告为主，考勤为辅。这就导致学生只要认真写好实验报告，即便完全没有动手进行实验也会不影响最终成绩。这样的成绩评估方式既不利于学生参与实验的积极性，也对认真参与实验的学生缺乏公平性。现如今，对学生化工原理实验课程成绩评估可以从五个方面进行考虑。

第一，考勤。化工原理实验课程是一门实操课，如果课程都不参与，其它就无从谈起。第二，预习效果。教师要留意学生的预习态度，评论学生的预习报告，提问学生实验相关知识点，以此了解学生的预习效果。第三，实验操作效果。细化实验操作环节，落实过程评估方式。教师可以每堂课重点关注几个实验小组，注意各小组成员在实验中的操作技术是否熟练，过程是否流畅，遇到问题能否有效且正确地进行解决。第四，数据处理和实验报告。实验报告是要基于小组合作，对数据进行正确处理并汇总才能得到的。如果实验数据不准确，或学生对数据处理能力不足，都会影响实验报告的质量[5]。第五，安全意识。学生应该具备基本的安全意识，这是进行一切实验的前提。

结语

总而言之，OBE教学理念注重学生学习的成果，而化工原理实验课程强调学生实际操作和实践结果，两者极为匹配。在OBE教学理念的指导下，教师在化工原理实验教学中，既能提高教学水平，又能保证教学质量。而学生在OBE教学模式的引导下，不仅学到了丰富的化工相关知识，而且还培养了自己独立思考和学习的能力，更拓展了自己的创新思维能力。