OBE模式在《物理化學(xué)》課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

黃斯珉　楊宇,2

(1.東莞理工學(xué)院　能源與化工系，廣東東莞　523808；2.東莞理工學(xué)院　城市學(xué)院，廣東東莞　523419)

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OBE模式在《物理化學(xué)》課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

黃斯珉1楊宇1,2

(1.東莞理工學(xué)院能源與化工系，廣東東莞523808；2.東莞理工學(xué)院城市學(xué)院，廣東東莞523419)

從教學(xué)經(jīng)歷出發(fā)，介紹了《物理化學(xué)》課程的特點(diǎn)以及目前教學(xué)中存在的問題，將OBE教學(xué)模式應(yīng)用于這門課程教學(xué)中。從課程定位和設(shè)計(jì)、課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方式以及教學(xué)活動(dòng)的安排和實(shí)施三個(gè)方面闡述了OBE模式在《物理化學(xué)》這門課程教學(xué)中的應(yīng)用。

OBE模式；《物理化學(xué)》；課程教學(xué)

OBE模式是以結(jié)果為基礎(chǔ)的教學(xué)教育模式(Outcomes-based Education)。它起源于加拿大的職業(yè)培訓(xùn)教育，目前在新西蘭、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)家廣泛實(shí)施并取得了較好的反饋，在國(guó)內(nèi)又被稱為“結(jié)果導(dǎo)向”教育模式[1]。OBE模式是以預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心來(lái)組織、實(shí)施和評(píng)價(jià)教育的結(jié)構(gòu)模式。阿查亞[1]指出實(shí)施OBE教育模式主要有四個(gè)步驟：定義學(xué)習(xí)產(chǎn)出(Defining)、實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)產(chǎn)出(Realizing)、評(píng)估學(xué)習(xí)產(chǎn)出(Assessing)和使用學(xué)習(xí)產(chǎn)出(Using)。在具體的課程教學(xué)實(shí)施中，應(yīng)該開發(fā)滿足行業(yè)需要的課程體系，制訂課程教學(xué)大綱，由任課教師按成果設(shè)計(jì)教學(xué)單元和確定評(píng)價(jià)方案。OBE的教學(xué)模式要求教師清楚學(xué)生畢業(yè)時(shí)應(yīng)達(dá)到什么樣的結(jié)果，然后尋找并設(shè)計(jì)適宜且有效的方法使他們達(dá)到這些結(jié)果。教師直接評(píng)估學(xué)生的績(jī)效并確切地告訴他們，同時(shí)教他們最關(guān)鍵的知識(shí)，鍛煉他們的能力[2-3]。

《物理化學(xué)》是化工、制藥工程、食品工程、環(huán)境工程，尤其是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的核心課程，在傳統(tǒng)課堂理論知識(shí)灌輸性授課、以單一的期末考試成績(jī)?yōu)橹鲗?dǎo)的一紙定結(jié)果的考核方式難以達(dá)到OBE教學(xué)模式在《物理化學(xué)》課程教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的要求。引入OBE教學(xué)模式可以大大提高該課程的適應(yīng)性、職業(yè)性和應(yīng)用性。OBE模式強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生具有適應(yīng)未來(lái)和社會(huì)的綜合能力，做到有的放矢，因此，隨著OBE教學(xué)模式的推行，傳統(tǒng)課程教學(xué)改革勢(shì)在必行。

1　《物理化學(xué)》的特點(diǎn)

物理化學(xué)是化工類專業(yè)本科生的非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。它從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手，探求化學(xué)變化規(guī)律的一門科學(xué)，在實(shí)驗(yàn)方法上主要采用物理學(xué)中的方法。物理化學(xué)特點(diǎn)[4-6]：1)專業(yè)概念繁多，較難理解，邏輯性很強(qiáng)，內(nèi)容前后聯(lián)系密切。從氣體的PVT關(guān)系、熱力學(xué)三大定律、化學(xué)平衡相平衡到電化學(xué)、量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)等章節(jié)，每一章節(jié)的內(nèi)容充實(shí)、概念抽象難以理解；2)物理化學(xué)過程的定量推導(dǎo)復(fù)雜，計(jì)算公式的應(yīng)用條件嚴(yán)格，而具體變化過程較多，解題比較靈活；3)理論性很強(qiáng)，但極具有實(shí)踐性，一方面需配合做大量的習(xí)題，加強(qiáng)對(duì)理論的應(yīng)用及提高獨(dú)立思考問題和解決問題的能力，另一方面通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論和發(fā)展理論，且提高實(shí)驗(yàn)操作技能，為進(jìn)行工程計(jì)算和科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)?？傊锢砘瘜W(xué)這門核心課程對(duì)于本科生來(lái)說比較難掌握的課程。

2　《物理化學(xué)》教學(xué)目前存在的問題

筆者通過《物理化學(xué)》課程的教學(xué)經(jīng)歷，發(fā)現(xiàn)目前該課程的教學(xué)存在的問題主要有[4-6]：

1)教學(xué)內(nèi)容單一，知識(shí)相對(duì)陳舊、無(wú)特色。物理化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)突出的問題是課堂教學(xué)內(nèi)容相對(duì)陳舊、僅圍繞課本中的理論與公式，內(nèi)容廣度與其它學(xué)科的交叉不夠，跟不上學(xué)科的發(fā)展需要，并且院校和專業(yè)特色不顯著。例如，在物理化學(xué)的教學(xué)中，花費(fèi)大量的時(shí)間和精力介紹經(jīng)典的物理化學(xué)內(nèi)容(上冊(cè)內(nèi)容)，而對(duì)20世紀(jì)中后期以及21世紀(jì)物理化學(xué)新的成果與理論，物理化學(xué)與其它學(xué)科交叉所產(chǎn)生的新的應(yīng)用等未予充分的重視。同時(shí)，每個(gè)高等院校都具有自己的辦學(xué)特色和培養(yǎng)目標(biāo)，但未將自己的辦學(xué)特色融入到物理化學(xué)的教學(xué)中，導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生專業(yè)性和特色性不突出。例如，東莞理工學(xué)院的辦學(xué)特色具有明顯的服務(wù)東莞的地方特色，那就應(yīng)該將物理化學(xué)的知識(shí)與地方特色的應(yīng)用型企事業(yè)的相關(guān)知識(shí)有機(jī)的融合在一起，在物理化學(xué)的教學(xué)中體現(xiàn)出東莞理工學(xué)院的辦學(xué)特色和培養(yǎng)目標(biāo)。

2)教學(xué)結(jié)果評(píng)價(jià)指標(biāo)單一，不能有效評(píng)價(jià)教學(xué)效果?！段锢砘瘜W(xué)》是高?；瘜W(xué)、化工以及相關(guān)本科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。很多高校對(duì)于該項(xiàng)重要課程的考核和評(píng)價(jià)不足，往往是以期末考試的一紙定結(jié)果的評(píng)價(jià)方式。就算是教學(xué)過程中有考勤、習(xí)題練習(xí)、作業(yè)等，也只是簡(jiǎn)單的以30%平時(shí)成績(jī)和70%期末考試成績(jī)計(jì)算的綜合成績(jī)作為學(xué)生的最后考核成績(jī)。

3)教學(xué)形式單一，教學(xué)方法大眾化、學(xué)生難以有效掌握相應(yīng)知識(shí)與能力。物理化學(xué)綜合了研究化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的一系列基礎(chǔ)知識(shí)，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法及正確的邏輯推理能力。傳統(tǒng)的物理化學(xué)課程的教學(xué)模式是：教師機(jī)械的對(duì)課程內(nèi)容，包括基本概念、基本理論、公式推導(dǎo)等進(jìn)行講解，選作例題加深理解，學(xué)生成為被動(dòng)的接受者。但由于物理化學(xué)所研究的內(nèi)容復(fù)雜抽象，導(dǎo)致物理化學(xué)教學(xué)程序僵化，學(xué)生不能充分發(fā)揮自己的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大，積極性不高，不利于學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的提高。

3　OBE模式實(shí)施方案和方法

1)在課程定位和設(shè)計(jì)上，《物理化學(xué)》是化工類專業(yè)的核心課程，是一門培養(yǎng)并強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用物理學(xué)原理對(duì)化學(xué)反應(yīng)過程中的現(xiàn)象和機(jī)理進(jìn)行揭示的核心技能的專業(yè)必修課。OBE模式的培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生具備某個(gè)專業(yè)的社會(huì)需要的綜合應(yīng)用能力，而不是培養(yǎng)學(xué)生分散、獨(dú)立的一項(xiàng)項(xiàng)能力，然后綜合這些能力，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)按學(xué)生未來(lái)需求、現(xiàn)有水平、興趣和個(gè)人特征學(xué)習(xí)，做到真正的因材施教；“綜合能力”指的是在掌握某個(gè)專業(yè)所需要的態(tài)度、知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上，運(yùn)用一定的方法和能力，能夠綜合的靈活運(yùn)用這些態(tài)度、知識(shí)和技能的能力[7-8]?；诖?，對(duì)《物理化學(xué)》課程的培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行定位。

課程以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理學(xué)原理對(duì)化學(xué)反應(yīng)過程中的現(xiàn)象和機(jī)理進(jìn)行揭示的能力為重點(diǎn)，結(jié)合具體的化工工程，設(shè)置模塊化教學(xué)內(nèi)容。例如，可以將教學(xué)內(nèi)容分為四大模塊：熱力學(xué)三大定律模塊，化學(xué)平衡與相平衡模塊，電化學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)以及膠體化學(xué)模塊、微觀量子力學(xué)與統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)模塊。模塊內(nèi)教學(xué)內(nèi)容相近、穿在一起較容易理解掌握。采用“教學(xué)做”一體化的人才培養(yǎng)模式，同時(shí)，安排學(xué)生進(jìn)入化工類相關(guān)企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參觀、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，讓學(xué)生將課堂所學(xué)的知識(shí)和具體的工程應(yīng)用相結(jié)合，真正做到學(xué)以致用、活學(xué)活用、切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用技能。

2)在課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方式上，OBE模式注重目標(biāo)性、多樣化和靈活性。合理的課程評(píng)價(jià)要有目標(biāo)性，為了培養(yǎng)什么能力而達(dá)到的一些評(píng)價(jià)指標(biāo)，并且需要合理多樣的評(píng)價(jià)方式為基礎(chǔ)。首先是反饋，收集學(xué)生學(xué)習(xí)效果的信息，便于教師進(jìn)行教學(xué)效果分析，不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、方法和方案，以達(dá)到預(yù)設(shè)的教學(xué)效果；其次是評(píng)價(jià)方法和工具，使用相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)，給出具體的分?jǐn)?shù)，也便于學(xué)生了解自我學(xué)習(xí)效果；最后是對(duì)比學(xué)校目標(biāo)，對(duì)比學(xué)生最終的學(xué)習(xí)效果與預(yù)期效果，審核學(xué)生預(yù)設(shè)的學(xué)習(xí)效果是否達(dá)標(biāo)，這是同時(shí)具備綜合性和靈活性的評(píng)估[7-8]。具體實(shí)施做法：對(duì)于簡(jiǎn)單的問題進(jìn)行課堂測(cè)試，包括提問環(huán)節(jié)、學(xué)生分組討論、課堂演講等；對(duì)于較復(fù)雜的問題進(jìn)行課后測(cè)試，包括報(bào)告、日志、論文等；對(duì)于實(shí)踐能力的額培養(yǎng)，采用模擬仿真和角色扮演的辦法進(jìn)行真實(shí)案例分析，再具體一些就是進(jìn)入相關(guān)的企業(yè)進(jìn)行技能實(shí)訓(xùn)或?qū)嵙?xí)。具體的課程評(píng)價(jià)方式包括出勤、課堂參與、平時(shí)作業(yè)、期中考試、階段性測(cè)試、期末考試等幾大部分，制定具體的考核內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)以及方式，做到考核的力度大、覆蓋面廣、各部分評(píng)價(jià)權(quán)重與教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)分配比例相符合。

3)在教學(xué)活動(dòng)的安排和實(shí)施上，OBE模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)“主人翁”意識(shí)，主張學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我評(píng)價(jià)和相互評(píng)價(jià)；而教師是教學(xué)過程的示范者、管理者和監(jiān)督者，教師對(duì)學(xué)生起示范和指導(dǎo)作用，對(duì)學(xué)生的自學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)[7-8]。同時(shí)，OBE模式的教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)都是緊密圍繞學(xué)生來(lái)設(shè)計(jì)和實(shí)施的。比如物理化學(xué)上冊(cè)的熱力學(xué)三大定律的內(nèi)容，這是非常經(jīng)典的熱力學(xué)知識(shí)，這部分可以以老師講解、學(xué)生練習(xí)為主，而下冊(cè)的量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)等相關(guān)微觀統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)，相對(duì)抽象，簡(jiǎn)單的授課難以掌握這部分知識(shí)，需要通過學(xué)生先自主學(xué)習(xí)琢磨，然后老師課堂以問題導(dǎo)入法講授相應(yīng)的知識(shí)，并且學(xué)生積極參與的方式才能收到有效的結(jié)果。OBE模式注重運(yùn)用現(xiàn)代教育理念，引導(dǎo)學(xué)生開展提問性學(xué)習(xí)、轉(zhuǎn)換性學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)等，在《物理化學(xué)》課程教學(xué)應(yīng)用上，由于教學(xué)內(nèi)容繁多并且復(fù)雜，尤其需要做到有目標(biāo)的學(xué)習(xí)，提問性學(xué)習(xí)方法能、學(xué)生和教師轉(zhuǎn)換性學(xué)習(xí)以及課后答疑等非正式學(xué)習(xí)能有效的解決這門課程的復(fù)雜性和學(xué)習(xí)效果之間的矛盾；而在教學(xué)活動(dòng)上，靈活多樣，包括專家講座、名師授課等，鑒于《物理化學(xué)》課程的特殊性和重要性，可以適當(dāng)邀請(qǐng)名師來(lái)給學(xué)生開展講座或者直接授課，可以起到名師效應(yīng)，大大的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。所以，本課程應(yīng)結(jié)合課程特點(diǎn)，靈活運(yùn)用上述教學(xué)方法和手段，改變單一全程灌輸?shù)姆椒ǎ扇≡O(shè)置情景教學(xué)法或者PBL(基于問題的學(xué)習(xí)法)教學(xué)法，讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)，做到有目的有目標(biāo)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在活動(dòng)中得到認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)，獲得相應(yīng)的能力。

4　結(jié)語(yǔ)

作為一種新的教學(xué)模式，OBE模式應(yīng)用于《物理化學(xué)》這門課程教學(xué)中，雖然其對(duì)教師、學(xué)生提出了更高的要求，但其教學(xué)效果是顯著的：

1)課程定位上更加明確清晰，結(jié)合具體的化工專業(yè)要求，設(shè)置模塊化教學(xué)內(nèi)容；

2)課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方式重靈活性和多樣化，考核的力度大、覆蓋面廣、各部分評(píng)價(jià)權(quán)重與教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)分配比例相符合；

3)教學(xué)活動(dòng)的安排和實(shí)施更加切合學(xué)生學(xué)期目標(biāo)，改變單一全程灌輸?shù)姆椒?，采取設(shè)置情景教學(xué)法或者PBL教學(xué)法，讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)，使學(xué)生以“主人翁”的身份參與到教學(xué)中來(lái)。

[1]東莞理工學(xué)院新聞中心.[EB/OL](2015)http://www.dgut.edu.cn/dgut/gjxx/201501/ab1d37c214384394807401e617108e51.shtml.

[2]傅宏智，侯歡歡，周曉青，等. OBE在《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》模塊化教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 洛陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，33(2)：64-66.

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Application Research on the OBE Mode in Physical Chemistry

HUANG Simin1YANG Yu1,2

(1. Energy and Chemical Engineering, Dongguan University of Technology, Dongguan 523808, China;2.City College of Dongguan University of Technology, Dongguan 523419, China)

Based on the authors’ teaching experience, this paper introduces the course features ofPhysicalChemistryand the problems existing in its teaching process, applying the OBE teaching mode, narrating the applications of the OBE mode inPhysicalChemistryfrom course orientation and design, evaluation standard and methods, as well as the arrangement of teaching activities and implementation.

OBE model;PhysicalChemistry; course teaching

2015-03-17

東莞理工學(xué)院課程教學(xué)設(shè)計(jì)改革項(xiàng)目。

黃斯珉(1985—)，男，江西贛州人，副教授，博士，主要從事化工傳遞過程研究。

G642

A

1009-0312(2016)03-0111-04