认证背景下《波谱分析》课程教学体系的构建*

刘赛文，刘 正，陈 超

(湖南城市学院材料与化学工程学院，湖南 益阳 413000)

在新兴工科的不断蓬勃发展下，国内外院校对于工程教育专业认证都表现出了极大的热忱，且参与度极高。《华盛顿协议》全面采用了OBE理念，并将之融入在工程教育专业认证中，在全球范围内掀起了一场OBE教学改革的热潮。实践教学是成果导向教育中非常重要的一部分，但在实施过程中往往存在教学效果不理想、学生积极性不高等问题，这些问题影响了培养目标的实现[1]。

2018年，教育部印发了《教育信息化2.0行动计划》，强调推进“互联网+教育”发展，加快教育现代化和教育强国化步伐。O2O教学是利用互联网技术，综合线上、线下的优质教学资源，构建双向互动的新型教学模式。在新冠肺炎疫情期间，教育部提出“停课不停学”，在全国高校全面实施在线教学，成功应对了疫情带来的停学、停教、停课危机，为O2O教学研究提供了丰富经验，使O2O教学模式的研究得到了迅速发展。目前O2O教学模式主要存在以下几个方面的问题：①线上教学成为线下教学的替代模式；②传统教学和网络教学只是简单的叠加；③学生的学习行为不好把控；④传统的评价模式难以改变。

《波谱分析》作为中国高校化学、生物学、药学、材料和其他相关专业的必修课程，对培养本科生的综合能力和创新能力有着重要的作用[2]。因此，教师有必要对有效解决传统教学中存在的问题进行深入思考，充分调动学生的主动性、激发学习兴趣，提升学生的自主学习和解决问题的能力，以及借助线上教学的优势来助力线下教学，缩小高校人才培养和社会需求之间的差距，使学生更好的适应时代要求和社会发展。

1 依据专业特色，以毕业需求为导向修订教学大纲

《波谱分析》的教学大纲修订时要求以毕业需求为导向，并强调“厚基础、宽口径”的思想。波谱分析技术已成为化工行业、生命科学研究和环境科学研究等方面的主要研究技术，而波谱分析的基本原理、谱图解析技术，已经成为化工人员以及有关科研人员应该掌握的基本技能之一。

各个专业的《波谱分析》在课程内容的安排上也应有所侧重。例如，化学工程与工艺专业学生的就业领域主要是化工厂、石油厂、新能源企业等，或从事化学工程、化学技术、环境工程、生物研究、药物制备、化工试验等。结合相关单位的毕业需求及“成果导向”的教学思想，在制定化工专业的《波谱分析》课程的教学大纲中，要着重介绍与该专业密切相关的有机物，尤其是相关有机化合物结构解析方面的内容，让学生能学有所用[3]。《波谱分析》课程实践性较强，大纲可配合四大波谱开设相应的实验内容，主要包括检测仪器的选择、参数的设定和操作等。

2 打造常态化的O2O教学平台，推动信息技术与教育教学深度融合

在课堂教学中，教师可以选择线上一个操作方便的学习平台，对课前资源进行分层分类重构，对原有教学内容进行重组和提炼、录制视频。根据课堂教学各个环节的具体特点，结合课程的要点与难点，上传预习任务、微课视频等。同时，提供其他高校的优质线上课程，使学生课前逐步探索预习任务中提出的问题，问题的设置由浅入深，促使学生循序渐进地学习。

老师线下根据本堂课的主要教学内容答疑解惑，增进与学生的沟通和互动性，采用合作探究的方式进行教学，引导学生通过组别讨论、积极询问老师的途径找到解决问题，增强学生在教学活动中的成就感。同时，充分利用第二课堂，采用校企合作、联合培养，使学生提前接触生产中的实际技能与生产运作过程，并着重培养学生的动手能力，在生产实践中根据所学专业知识考虑未来的工作走向，从而帮助学生更好地完成职业生涯规划[4]。

通过线上/线下教学的融合，对O2O教学体系进行逐步完善，充分发挥线上线下融合教学“1+1>2”的效应。平台建设流程如图1所示。

图1 波谱分析O2O教学平台构建流程图

3 坚持知识与能力并重，理论与实践并重，教书与育人并重，改革课程教学模式

整个教学过程主要由课前自主预习、课中新知探索和课后巩固拓展这三部分内容组成见图2。

图2 波谱分析线上线下融合教学设计图

借助智慧树平台的帮助，构建以学生为中心，教师为主导的学习模式，通过学生课前学习所掌握的知识情况进行针对性教学。课堂上，教师集中解答课前发现的问题，通过案例解析、任务驱动、小组协作等方式加大学生的实践过程，巧妙结合德育元素与教学内容，使知识得到升华。教师通过关注个体差异、因材施教、及时指导，减轻学生的心理负担，让学生感受学习乐趣和自主权，维持学习兴趣。通过课后学情收集，不断调整与优化教学设计，引导学生自主学习，不断提高学生自主探究、剖析问题和解决问题的综合能力。

秉承“立德树人”的思想，把课堂思政教育纳入课堂教学大纲、写入教案、融入课堂，深度发掘课堂思政教育案例，合理设置课堂思政教育环节，找准课堂思政切入点，开展形式丰富多样的课堂思政教学，以达到知识传授、能力培养与价值引领的有机统一。在教学过程中运用“课程思政实施四步法”：①寻找合理切入点→ ②设计案例逻辑→ ③架构课程思政→ ④巧用翻转课堂。下面以紫外光谱的应用为例进行讲接：①寻找合理切入点。早期研究一个复杂化合物的结构需要花费上百年的努力。随着科技的发展，波谱技术的应用促使天然产物的研究速度大为提升，准确率也大大提高。②设计案例逻辑。紫外光的应用在生活中很常见，如验钞机、紫外消毒灯、太阳伞和三用紫外仪等，激发学生兴趣，为后续架构课程思政做铺垫。③架构课程思政。在讲解知识点紫外光谱可以鉴定食物成分时，插入辛巴带货假燕窝事件，运用紫外对辛巴销售的燕窝进行检测，结果为糖水。使学生认识到网络带货的两面性，同时提高个人品德、社会公德和职业道德。

4 构建科学合理的多元化评价体系，促进学生全面发展

针对波谱分析教学的特点，形成科学合理的波谱分析教学评价体系，能真实有效地体现出学生的知识、能力和素质[5]。改革现有的注重学生卷面成绩的评价体系，建立以学生为中心，注重学生实践能力培养和学生过程学习的评价方式，可以提高学生学习的自觉性和积极性，激发学生的学习主动性和求知欲。将学生课前预习情况和过程表现纳入新的评价体系，在保证学生对基本理论掌握的同时增强他们的综合能力和探究能力。比如，学习完紫外光谱这章的基础知识后，设计分组解析不同化合物的紫外谱图并尝试设置所使用仪器的相关参数，按照题目进行小组任务分配，让所有学生都参与其中；老师根据各小组的任务完成情况进行打分，并将此项结果纳入最终评价中。

5 结语

《波谱分析》作为中国高校的化学、生物学、药学、材料和其他相关专业的必修课程，对培养本科生的综合能力和创新能力起着重要的作用。基于《波谱分析》课程的重要性，我们将工程教育的新理念引入波谱分析的教学中，以成果导向教育为指导，利用现代化网络教学手段，构建常态化的O2O融合教学体系。可以解决线上、线下教学相对割裂，只共存没共融的问题，解决学生自主学习性不高的问题，彻底转变传统的课堂教学和实践教学分离的教学方法。不仅使学生掌握扎实的理论知识，培养学生运用波谱法分析问题并解决实际问题的能力，并且将波谱分析思政教育案例与教学内容相结合，提升学生素质，同时把实践教育有机融入到人才培养的全过程，形成课程、学习、实践、应用“四位一体”的教学体系，为实现应用型人才的培养奠定基础。