OBE理念下食品藥品監(jiān)督管理專業(yè)分析化學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐研究

蔡 晶

(金華廣播電視大學(xué)，浙江 金華 321000)

《分析化學(xué)》是食品藥品監(jiān)督管理專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，主要任務(wù)是介紹定量分析的基本概念以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作，通過該課程的學(xué)習(xí)學(xué)生能夠理解分析化學(xué)的相關(guān)理論，熟悉實(shí)驗(yàn)操作技能，畢業(yè)后能從事食品、醫(yī)藥等行業(yè)的分析檢驗(yàn)工作及實(shí)驗(yàn)室管理工作，其理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)分別為36學(xué)時(shí)和72學(xué)時(shí)，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生掌握分析化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和技能，具備相關(guān)的工作能力是本課程的核心任務(wù)。

圖1 基于OBE理念的線上線下協(xié)同教學(xué)平臺(tái)

OBE是一種很受研究者關(guān)注的教育理念，全稱為Outcome-based Education，一般理解為“成果導(dǎo)向教育”或“結(jié)果導(dǎo)向教育”，是一種基于成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)的基本教育理念。它最早出現(xiàn)于上世紀(jì)90年代美國(guó)和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革,已在澳大利亞、新西蘭、英國(guó)、美國(guó)等一些國(guó)家獲得比較好的反饋，近年來，國(guó)內(nèi)關(guān)于OBE教育理念應(yīng)用的研究呈現(xiàn)較大幅度的增長(zhǎng)，主要應(yīng)用于專業(yè)和學(xué)科的教學(xué)改革和實(shí)踐。OBE理念的關(guān)鍵點(diǎn)，在于定義成果產(chǎn)出的具體目標(biāo)[1]。它注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的產(chǎn)出進(jìn)行分析，反向設(shè)計(jì)學(xué)生的教育結(jié)構(gòu)以及相關(guān)評(píng)價(jià)體系，從而快速提高教學(xué)質(zhì)量。

以學(xué)生為中心，要解決學(xué)生“學(xué)”的問題。一方面，高職學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)薄弱且參差不齊，學(xué)習(xí)能力弱，平時(shí)與教師的見面機(jī)會(huì)又少；另一方面，“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，信息傳播與獲取的方式發(fā)生了根本性的改變，所以要利用他們的好奇心和習(xí)慣運(yùn)用新媒體接受新信息，將《分析化學(xué)》課堂教學(xué)延伸到課外，藍(lán)墨云班課提供了有效的實(shí)踐平臺(tái)。

藍(lán)墨云班課是一款移動(dòng)教學(xué)助手APP。平臺(tái)以教師在云端創(chuàng)建的班課空間為基礎(chǔ)，為學(xué)生提供移動(dòng)設(shè)備上的課程訂閱、消息推送、資料、作業(yè)等服務(wù)。在這個(gè)平臺(tái)上可以上傳視頻、課件等各類學(xué)習(xí)資源，可以根據(jù)需要開設(shè)問卷調(diào)查、在線討論、課堂點(diǎn)名、提問等各類互動(dòng)活動(dòng)，可以在線提交作業(yè)、開展測(cè)試掌握學(xué)習(xí)效果[2]。

根據(jù)OBE教育理念，結(jié)合食品藥品監(jiān)督管理專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，本文以《分析化學(xué)》中的“白醋的酸度測(cè)定”為例，利用藍(lán)墨云班課的實(shí)踐平臺(tái)，整個(gè)課程教學(xué)過程以線上課外學(xué)習(xí)為前提，線下理論和實(shí)踐教學(xué)為核心，根據(jù)評(píng)價(jià)教學(xué)的反饋信息持續(xù)改進(jìn)教學(xué)，探索基于OBE能力培養(yǎng)的混合式教學(xué)模式，見圖1。

1 明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、線上課外學(xué)習(xí)

OBE理念是一種成果導(dǎo)向教育，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)要先于教學(xué)內(nèi)容存在，課程目標(biāo)服務(wù)于人才培養(yǎng)目標(biāo)?！斗治龌瘜W(xué)》是專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，教學(xué)大綱對(duì)“白醋的總酸度測(cè)定”的學(xué)習(xí)目標(biāo)決定著本次課的教學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

因此，教師要根據(jù)預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)來準(zhǔn)備和推送教學(xué)資源。藍(lán)墨云班課的教學(xué)方式與傳統(tǒng)的教學(xué)方式差別非常大，需要全體同學(xué)的參與配合，否則難以達(dá)到預(yù)期效果，前期動(dòng)員工作很重要。學(xué)生下載藍(lán)墨云班課APP，使用真實(shí)的姓名、學(xué)號(hào)和頭像加入班課(總?cè)藬?shù)40人)，根據(jù)學(xué)生的性別、個(gè)性特征、學(xué)習(xí)能力、智力水平等方面，采取 “組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)”等方式在班課中分組，這樣方便以后的教學(xué)管理。

1.1 調(diào)查先行、初步了解學(xué)情

借助云班課平臺(tái)，筆者制作了關(guān)于分析化學(xué)課程的問卷調(diào)查[2]，全班同學(xué)積極參與了調(diào)查，得出結(jié)果如下：(1)你認(rèn)為分析化學(xué)難度如何？認(rèn)為“太難”占5%，認(rèn)為“較難”占60%，說明大部分同學(xué)感覺分析化學(xué)學(xué)習(xí)困難；(2)自我評(píng)價(jià)上學(xué)期化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)情況。90%的同學(xué)認(rèn)為良好，說明學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)還是可以肯定的；(3)你認(rèn)為分析化學(xué)應(yīng)加強(qiáng)什么的學(xué)習(xí)？40%的同學(xué)選擇理論講解，30%的同學(xué)選擇技能訓(xùn)練，20%的同學(xué)選擇方法指導(dǎo)，10%的同學(xué)選擇課后練習(xí)，說明理論講解和技能訓(xùn)練是分析化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)；(4)你對(duì)學(xué)好分析化學(xué)有信心嗎？25%的同學(xué)選擇滿懷信心，60%的同學(xué)選擇有但不太堅(jiān)定，說明大多數(shù)同學(xué)主觀上還是想學(xué)好分析化學(xué)的；(5)你希望分析化學(xué)如何上？其中理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合占80%，說明大多數(shù)同學(xué)還是肯定理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的學(xué)習(xí)效果的。

通過調(diào)查，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)期望等有了一定的了解，結(jié)合本次課的教學(xué)目標(biāo)，為教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的選擇提供了依據(jù)。

1.2 資源推送、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)

教師在班課資源和活動(dòng)中推送相關(guān)教學(xué)資源，教學(xué)資源包括導(dǎo)學(xué)案[3](表1)、PPT、微課視頻、食醋衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、單元作業(yè)與課程內(nèi)容相關(guān)的網(wǎng)頁(yè)鏈接等，并通過班課通知，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，提出預(yù)習(xí)要求。

表1 白醋的總酸度測(cè)定導(dǎo)學(xué)案

資源推送后，學(xué)生查看資源，會(huì)加相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)分，對(duì)于沒有及時(shí)查看資源的同學(xué)，教師要及時(shí)在討論群里提醒；對(duì)于及時(shí)完成作業(yè)的同學(xué)，要獎(jiǎng)勵(lì)2～3的經(jīng)驗(yàn)分；對(duì)于預(yù)習(xí)過程中遇到的問題，大家也可以在討論群里提問和解答，問題主要集中在為什么要標(biāo)定氫氧化鈉?實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)(如用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定0.05 mol/L或0.1 mol/L的氫氧化鈉溶液，怎樣計(jì)算鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，如何稀釋白醋讓氫氧化鈉滴定液控制在滴定管誤差最小的范圍內(nèi))；指示劑的選擇等，根據(jù)提問質(zhì)量給予1～2經(jīng)驗(yàn)分獎(jiǎng)勵(lì)，同學(xué)回答給予1～5經(jīng)驗(yàn)分獎(jiǎng)勵(lì)，教師要追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，準(zhǔn)確把握學(xué)生在線的學(xué)習(xí)情況，并及時(shí)與學(xué)生交流指導(dǎo)，提高學(xué)生的線上課外學(xué)習(xí)積極性，初步完成導(dǎo)學(xué)案，為線下理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作做準(zhǔn)備。

2 以學(xué)生為中心，線下理實(shí)一體

“以學(xué)生為中心”是OBE基本教育理念之一。教師通過平臺(tái)上的問卷調(diào)查，初步了解學(xué)生學(xué)情，通過查閱學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)值、導(dǎo)學(xué)案、作業(yè)、提問互動(dòng)等多種方式檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，結(jié)合本次課的教學(xué)目標(biāo)，從而確定課堂教學(xué)的開展方式、教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.1 理論課：精講答疑、實(shí)驗(yàn)優(yōu)化

每組派1名學(xué)生作為發(fā)言人向全班同學(xué)展示、匯報(bào)自己小組的導(dǎo)學(xué)案：匯報(bào)白醋的總酸度測(cè)定方案。這個(gè)環(huán)節(jié)是實(shí)驗(yàn)開始之前的重要部分，對(duì)于在藍(lán)墨云班課的答疑討論區(qū)中無法解釋清楚的問題，先在組內(nèi)討論或其他組探討，再由教師做精講答疑：1.為什么要標(biāo)定氫氧化鈉？氫氧化鈉易吸收空氣中的二氧化碳，因此需要用基準(zhǔn)試劑鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定氫氧化鈉的準(zhǔn)確濃度。2.用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定0.05 mol/L或0.1 mol/L的氫氧化鈉溶液，怎樣計(jì)算鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量？一般滴定時(shí)使用50mL規(guī)格的滴定管，為了使分析誤差控制在0.1%以內(nèi)，我們一般控制氫氧化鈉滴定劑用量在25 mL左右，然后根據(jù)氫氧化鈉與鄰苯二甲酸氫鉀的反應(yīng)方程式，用消耗氫氧化鈉溶液的體積數(shù)來推算鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量。3.指示劑的選擇原則是指示的變色點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)盡可能一致，終點(diǎn)顏色變化明顯，所以選擇酚酞。經(jīng)過討論和講解，學(xué)生明白在掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法是可以多樣化的，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。以下是其中一組學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)出具體的實(shí)驗(yàn)方案：

【氫氧化鈉的標(biāo)定】

原理：C6H4COOHCOOK + NaOH →C6H4COONaCOOK + H2O

儀器：電子天平、聚四氟乙烯滴定管(50 mL)、容量瓶(1000 mL)等

試劑：0.05 mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液(近似濃度，標(biāo)定用)、基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀、酚酞指示劑、蒸餾水

實(shí)驗(yàn)步驟：稱取已于105℃烘干至恒重的鄰苯二甲酸氫鉀0.25 (±0.02) g，稱準(zhǔn)至0.0001g，放入250 mL錐形瓶中，加入約50 mL蒸餾水使其溶解，加酚酞指示液2滴，用待標(biāo)定的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液變?yōu)闇\紅色(保持30 s不褪色)為終點(diǎn)，記錄滴定消耗的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。平行測(cè)定三次，同時(shí)做空白試驗(yàn)。

式中c：NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

m：鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，g；

V1：滴定試液時(shí)消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

V0：空白試液時(shí)消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

M(KHC8H4O4)：204.2 g/mol。

【白醋總酸度的測(cè)定】

原理：白醋中主要成分是乙酸，含有少量其他有機(jī)酸，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用酚酞指示劑指示終點(diǎn)

儀器：聚四氟乙烯滴定管(50 mL)、容量瓶(100 mL)、吸量管(10 mL)等

試劑：氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液

實(shí)驗(yàn)步驟：吸取10.0 mL白醋置于100 mL容量瓶中，加水至刻度，混勻。吸取20.0 mL，置于250 mL錐形瓶中，加50 mL水和2～3滴酚酞指示劑，搖勻。用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈微紅色，30 s內(nèi)不褪色，平行測(cè)定3次，同時(shí)做空白試驗(yàn)。計(jì)算白醋中醋酸的含量(g/100mL)。

式中 X：白醋中總酸的含量(以乙酸計(jì))，g/100mL；

V1：滴定醋酸稀釋液消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積，mL；

V0：空白試驗(yàn)時(shí)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

c：氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L

2.2 實(shí)驗(yàn)課：分組探究、交流總結(jié)

學(xué)生以小組為單位按照導(dǎo)學(xué)案的要求按組自主進(jìn)行白醋的總酸度測(cè)定，由于之前實(shí)訓(xùn)課已經(jīng)做過相關(guān)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠較快參與本次實(shí)訓(xùn)任務(wù)。每小組5位同學(xué)，在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中為了讓每個(gè)同學(xué)都參與進(jìn)來，要做好任務(wù)分配工作：如1名同學(xué)準(zhǔn)備儀器，搭好實(shí)驗(yàn)裝置，2名同學(xué)參與試劑的配制，2名同學(xué)參與氫氧化鈉的標(biāo)定和食醋總酸度的測(cè)定。

教師對(duì)學(xué)生的操作進(jìn)行巡視，如果學(xué)生操作出現(xiàn)錯(cuò)誤或遇到的問題，主要是滴定操作動(dòng)作不規(guī)范、滴定過程中樣品不變色等，教師給予及時(shí)的指導(dǎo)，并通過錄制視頻，上傳班課，課后師生共同觀看，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析、討論出現(xiàn)的問題；對(duì)于問題處理有自己獨(dú)到見解的學(xué)生，教師給予高度贊揚(yáng)，并激勵(lì)其進(jìn)行創(chuàng)新性研究[4]。對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄，要求拍圖上傳，因?yàn)榉治龌瘜W(xué)對(duì)“量”的要求比較嚴(yán)格，氫氧化鈉滴定白醋的終點(diǎn)顏色是粉紅色，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中，稍微不注意很容易滴定過量變成紅色，使結(jié)果偏差變大，學(xué)生為了得到好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而修改數(shù)據(jù)。因此通過拍圖上傳，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都保留下來，學(xué)生更加重視實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)的讀取[5]。

表2 白醋的總酸度測(cè)定實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)方案

實(shí)驗(yàn)結(jié)束，小組做好完整的數(shù)據(jù)記錄，并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上完成數(shù)據(jù)處理和結(jié)果計(jì)算，雖然大家的實(shí)驗(yàn)操作過程有差異(如表2)，但做出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還是比較一致的。每組學(xué)生匯報(bào)在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題與不足，主要存在于玻璃儀器操作的不規(guī)范。教師對(duì)總體實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行總結(jié)，并詳細(xì)做詳細(xì)分析，使學(xué)生深入理解規(guī)范操作的重要性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3 檢驗(yàn)教學(xué)反饋信息、持續(xù)改進(jìn)教學(xué)

OBE教學(xué)考核體系注重學(xué)習(xí)成果的評(píng)價(jià)，成果評(píng)價(jià)包括線上成績(jī)、線下理論和實(shí)踐等多方面綜合，更能準(zhǔn)確地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。評(píng)價(jià)食醋的總酸度測(cè)定實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)成果包括課前、理論課和實(shí)驗(yàn)課、課后。以實(shí)驗(yàn)課為例，考核主要包括三個(gè)方面：一是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性，即消耗氫氧化鈉滴定液的體積盡量落在滴定管20～30 mL之間，以減少誤差；二是實(shí)驗(yàn)過程中，教師通過多次現(xiàn)場(chǎng)檢查和提問，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的使用能力和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力；一是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性，即實(shí)驗(yàn)結(jié)果白醋的酸度值接近真值的程度，這是評(píng)估學(xué)習(xí)成果的最主要手段。依據(jù)上述反饋信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整接下來《分析化學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及成果評(píng)價(jià)，如學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理還存在一定的難度，這一塊內(nèi)容要多跟學(xué)生講解；學(xué)生對(duì)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定出白醋的酸度，感覺很有成就感，說明學(xué)生還是很喜歡生活化的實(shí)驗(yàn)，以后要多開展類似的實(shí)驗(yàn)等。

4 結(jié)語

根據(jù)OBE 能力培養(yǎng)的理念，以藍(lán)墨云班課為實(shí)踐平臺(tái)，探索以學(xué)生為中心的教學(xué)新模式。從學(xué)生角度來說，經(jīng)過一年的實(shí)踐，期末成績(jī)的優(yōu)秀率和及格率相比前一屆有較大的提高。結(jié)合期末學(xué)生的問卷調(diào)查結(jié)果，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：學(xué)生養(yǎng)成良好的預(yù)習(xí)習(xí)慣，為接下來理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)；師生交流、生生交流增加，能及時(shí)解答學(xué)生提出的問題；及時(shí)和公正的評(píng)價(jià)，促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高。從教師角度來說，上傳相關(guān)的教學(xué)資源、隨時(shí)在藍(lán)墨云班課中與學(xué)生互動(dòng)，無疑增大教師工作量；教學(xué)資源的內(nèi)容豐富性、形式的多樣化等對(duì)教學(xué)的專業(yè)水平提出了很高的要求。總之，基于OBE能力培養(yǎng)的混合式教學(xué)模式可以較好地提高該課程的教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出，是一種值得嘗試和推廣的教學(xué)新模式。