基于成果導向教育理念的《化工原理》對分課堂教學改革實踐與探索

周潔+吳圣姬+陳琳+呂挺

摘要：隨著我國工程教育專業(yè)認證工作的全面展開，我校在申請認證的環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)課——化工原理課程中開展了基于成果導向教育理念的對分課堂教學改革實踐，以學生的學習為中心，教師與學生對分課堂，教師精講基本概念和重難點，并引入工程實際案例，提高學生解決工程中實際問題的能力，學生在課堂上進行交互式討論學習，進行個性化的內(nèi)化吸收。課程實踐及調(diào)查問卷結(jié)果表明，化工原理對分課堂在保持適度學習負擔的情況下，獲得了較滿意的教學效果，有利于更好地培養(yǎng)環(huán)境工程學生的專業(yè)素質(zhì)和工程實踐能力。

關(guān)鍵詞：成果導向教育；化工原理；對分課堂

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）19-0139-02

一、成果導向教育理念

我國于2016年6月加入《華盛頓協(xié)議》成為正式成員國，工程教育認證體系得到了國際上的認可。目前，工程教育占到了中國高等教育專業(yè)設(shè)置以及畢業(yè)生總量的三分之一，通過工程教育認證意味著我們的畢業(yè)生能夠拿到通行國際的執(zhí)業(yè)資格。因此，幾乎所有相關(guān)院校都對參與工程教育認證表現(xiàn)出了空前高漲的熱情。許多高校也逐步開展工程教育專業(yè)認證申請的準備工作，此時迫切需要引入先進的教育理念來指導工程教育的教學改革工作。目前，成果導向是工程教育專業(yè)認證的三個基本理念之一，李志義教授提出要用成果導向教育理念來引導高等工程教育的教學改革工作。成果導向教育強調(diào)要以學生的學習為中心，教師結(jié)合具體情境并應(yīng)用團隊和協(xié)同方式，來協(xié)助學生學習。

成果導向教育（Outcome Based Education，簡稱OBE）是在反思教育的實用性以及教育成果的重要性的背景下，由Spady等人于1981年首次提出的，也稱能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育。目前OBE已成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念。這是一種以學生的學習成果（Learning outcomes）為導向的教育理念，認為學生通過教育過程最后所取得的學習成果是教學設(shè)計和教學實施的目標。

不同于傳統(tǒng)的課程期末分數(shù)，學生的成果應(yīng)該是其通過某一階段的學習后所能達到的最大能力，簡言之就是最終取得的學習結(jié)果。學習成果具有如下特征：（1）此成果是該學生完成所有學習過程后獲得的最終結(jié)果；（2）成果不是學習的暫時表現(xiàn)，不僅是學生知道、記得和了解，而是學生內(nèi)化到其心靈深處的學習歷程；（3）成果還應(yīng)包含工程實際的應(yīng)用能力，以及可能涉及的其他情感因素或價值觀；（4）經(jīng)過學生長期和廣泛實踐的成果，持久的時間越長；（5）成果應(yīng)注重其實用性，并且兼顧生活的重要內(nèi)容和技能；（6）學校應(yīng)同樣關(guān)注學習過程中的結(jié)果，根據(jù)最終培養(yǎng)結(jié)果按照反向設(shè)計原則來設(shè)計課程教學，并對階段性成果進行多樣化的評價。

OBE的成功實施須遵循如下四個原則：（1）教師進行的課程設(shè)計與教學工作要與學生在完成學習過程后能夠達成的最終學習成果相對應(yīng)。（2）教師在課程設(shè)計與教學中應(yīng)保證具有個體差異的每個學生都有完成學習成果的平等機會。（3）教師需要提高對學生學習的期待，鼓勵學生開展深度學習。（4）教師應(yīng)以最終學習成果為起點，反向進行課程設(shè)計并開展教學活動。

二、對分課堂教學模式

在目前的信息時代，高校學生成為新興的Online一代。為了調(diào)動學生的學習積極性，復旦大學張學新教授提出了一個稱為“對分課堂”的新課堂教學模式。對分課堂的核心理念是把課堂時間分配給教師和學生，教師在課堂上進行講授，學生則以討論的形式在課堂上進行交互式學習。對分課堂把教學分為講授（Presentation）、內(nèi)化吸收（Assimilation）和討論（Discussion）三個在時間上清晰分離的過程。把講授和討論時間錯開為對分課堂的關(guān)鍵創(chuàng)新點，這樣一來學生在課后就有一周的時間來自主安排學習，進行個性化的內(nèi)化吸收。

三、我校《化工原理》對分課堂教學的實踐內(nèi)容

我校環(huán)境工程專業(yè)已開展專業(yè)認證申請工作，而化工原理是我校環(huán)境工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，利用成果導向教育理念來引導化工原理課程的教學改革工作具有現(xiàn)實意義。本次化工原理教學改革實踐采用對分課堂“隔堂討論”的形式，課堂上教師負責精講基本概念和重難點。我們將化工原理的課程內(nèi)容按照傳遞現(xiàn)象的特點分成動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞三大部分，并分別結(jié)合相應(yīng)的分離過程進行介紹。在課堂講授中，我們還結(jié)合了工程案例教學法，在化工原理這門具有較強工程背景的課程教學中，引入工程實際案例，目的在于提高學生解決工程中實際問題的能力，進一步培養(yǎng)學生的工程觀念。另外我們還采用演示仿真動畫等方法介紹課程中難于理解的教學內(nèi)容和工程設(shè)備運行，通過多媒體教學手段生動地呈現(xiàn)授課內(nèi)容，使抽象的概念和理論更加直觀和具體，以期充分提高學生的興趣和注意力，進一步提高教學效果。例如：通過展示換熱器實際運行時冷熱流體的流動狀況來幫助學生理解換熱器的管程和殼程；利用不同種類吸收塔的仿真模擬來了解吸收塔的構(gòu)造特點、氣液兩相在吸收塔中的實際流動和傳質(zhì)過程。在每次課中，我們還結(jié)合我校自行開發(fā)的課堂互動Hclick系統(tǒng)通過一兩道選擇題來檢查學生對重要知識點的掌握程度并輔助完成課堂考勤。每次上完課后教師布置兩道與本次課程內(nèi)容對應(yīng)的中等難度的習題。與學生約定好需要完成的作業(yè)包括習題解答以及“亮考幫”（亮閃閃——分享個人學習所得；考考你——挑戰(zhàn)自己的學習對手；幫幫我——向能者求助）兩部分。課后學生需要對講授的內(nèi)容進行吸收和內(nèi)化，并通過作業(yè)深化對教學內(nèi)容的理解和掌握，為分組討論做好準備。完成的電子版作業(yè)上傳至我校采用的網(wǎng)絡(luò)教學平臺供教師批閱，紙質(zhì)版作業(yè)在課堂小組討論時使用。作業(yè)不僅是自主學習的成果，也是討論中非常重要的材料。

一周之后學生按4人一組先對上一次課的學習內(nèi)容以及“亮考幫”展開分組討論，我們要求學生都參與討論，并強調(diào)在此過程中的學習分享以及互幫互助。我們也會安排預設(shè)的問題供學生討論，例如在簡單與復雜管路知識點講授后，我們安排了從高位水塔引水至車間管路改造的問題。之后我們隨機抽兩位學生提出該小組尚未解決的問題，并引導全班學生把一些未考慮到的關(guān)鍵問題提出來，此階段以教師回答為主。最后，由教師在精講與討論的基礎(chǔ)上做總結(jié)和拓展性陳述。

化工原理對分課堂教學改革考核方式上強調(diào)過程性評價，關(guān)注不同的學習需求，讓學生能夠根據(jù)個人的學習目標確定對課程的投入。課程末期我們還進行了化工原理課程問卷調(diào)查，收集學生對各教學環(huán)節(jié)和學習總體效果的反饋和評價來指導課程教學的持續(xù)改進。該期末調(diào)查問卷一共包括16道題，詢問學生在本門課程中的學習負擔、對對分課堂的總體評價、對自己在本門課程中的學習效果的滿意度以及是否認同并達到了對分課堂的教學目標等問題。學生的調(diào)查問卷結(jié)果表明，化工原理對分課堂在保持適度學習負擔的情況下，獲得了較好的教學效果，得到大多數(shù)學生的認可。

四、結(jié)論

總之，基于成果導向教育理念，以學生的學習為中心，對分課堂教學方法在化工原理課程的教學改革實踐與探索中取得了一定的效果，提高了學生的學習興趣和工程實踐能力。但也發(fā)現(xiàn)了一些問題，如：教學內(nèi)容要更加精練，重點突出；還應(yīng)進一步完善過程性評價，關(guān)注不同學生的學習需求，力爭使每位學生都能達成最終的學習成果。我們將在今后的教學工作中對發(fā)現(xiàn)的問題做出持續(xù)的改進。

致謝

感謝杭州電子科技大學教學模式改革項目對本課程教學改革研究工作的資助。

參考文獻：

[1]李志義，解析工程教育專業(yè)認證的成果導向理念[J].中國高等教育，2014，（17）：7-10.

[2]Spady，W.Choosing Outcomes of Significance[J].Educational Leadership，1993，51（6）：18-22.

Concept of Outcome Based Education and PAD Class Practice in "Principles of Chemical Engineering"Teaching Reform

ZHOU Jie，WU Sheng-ji，CHEN Lin，LV Ting

（College of Materials and Environmental Engineering，Hangzhou Dianzi University，Hangzhou，Zhejiang 310018，China）

Abstract：With the development of the engineering education professional certification in China，PAD Class （Presentation-Assimilation-Discussion） practice in professional basic courses of environmental engineering applying for professional certification—principles of chemical engineering course teaching reform was carried out guided by the concept of outcome based education. Student learning is oriented as the center of our teaching reform. The PAD class time is allocated to teacher and students. Teacher presents the basic concepts and difficulties，and introduces engineering practical projects to improve the students' ability of solving practical issues. Students discuss interactively in PAD class and realize individualized assimilation. Practice and survey results show that students have moderate burden in PAD class of principles of chemical engineering，and obtain satisfactory teaching effect. PAD class helps to train the environmental engineering students' professional quality and ability of engineering practice.

Key words：outcome based education；PAD Class；chemical principle