OBE理念下的“分析化學(xué)”課程質(zhì)量評(píng)價(jià)及實(shí)踐

吳 纓 ，姚 李 ，胡坤宏 ，高大明

(合肥學(xué)院 能源材料與化工學(xué)院，合肥 230601)

0 引 言

1989年的《華盛頓協(xié)議》的宗旨是通過(guò)多邊認(rèn)可工程教育認(rèn)證結(jié)果，實(shí)現(xiàn)工程學(xué)位互認(rèn)，促進(jìn)工程技術(shù)人員國(guó)際流動(dòng)。中國(guó)于2016年正式加入《華盛頓協(xié)議》組織。按照協(xié)議，中國(guó)高校開(kāi)設(shè)的工科專業(yè)，可視為專業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)際認(rèn)可。畢業(yè)生在《華盛頓協(xié)議》相關(guān)國(guó)家和地區(qū)申請(qǐng)工程師執(zhí)業(yè)資格或申請(qǐng)研究生學(xué)位時(shí)，將享有與當(dāng)?shù)禺厴I(yè)生同等待遇。這為中國(guó)工科學(xué)生走向世界提供了國(guó)際統(tǒng)一的“通行證”。[1]合肥學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)不僅是國(guó)家級(jí)特色專業(yè)、“卓越工程師計(jì)劃”專業(yè)，同時(shí)也是合肥學(xué)院首個(gè)通過(guò)中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)的工程教育認(rèn)證專業(yè)。作為傳統(tǒng)的工程專業(yè)，在多年的專業(yè)建設(shè)中，緊密圍繞合肥學(xué)院“地方性、應(yīng)用型、國(guó)際化”的辦學(xué)定位，確立培養(yǎng)目標(biāo)：能適應(yīng)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要、熟悉化工生產(chǎn)技術(shù)基本原理、系統(tǒng)掌握化工專業(yè)技能與研究方法的現(xiàn)場(chǎng)工程師和管理人員。

按化工制藥類專業(yè)認(rèn)證補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)，“分析化學(xué)”屬化學(xué)工程專業(yè)的“數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類”，是化學(xué)工程與工藝專業(yè)重要基礎(chǔ)理論課之一。這些年，通過(guò)轉(zhuǎn)變教育理念，從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩方面入手，做好教學(xué)模塊設(shè)計(jì)，明確教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)評(píng)價(jià)手段。這些實(shí)踐與探索為提升學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)，起到了積極的作用。[2]

工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的核心理念是工程教育要以學(xué)生為中心，教育目標(biāo)圍繞學(xué)生能力的培養(yǎng)，基于學(xué)生學(xué)習(xí)成果或產(chǎn)出(Outcome-Based Education，簡(jiǎn)稱OBE)為目標(biāo)導(dǎo)向。我國(guó)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)明確要求“專業(yè)應(yīng)通過(guò)評(píng)價(jià)證明畢業(yè)要求的達(dá)成”，故“畢業(yè)要求”達(dá)成度評(píng)價(jià)就是將學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口導(dǎo)向進(jìn)行對(duì)接。由于每項(xiàng)畢業(yè)要求又由不同的課程或?qū)嵺`教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)支撐，科學(xué)、合理和真實(shí)的課程評(píng)價(jià)方式才能反映畢業(yè)要求是否達(dá)成，才能反饋教學(xué)中存在的問(wèn)題，為教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的持續(xù)改進(jìn)提供依據(jù)。[3]因此，構(gòu)建合理有效的評(píng)價(jià)體系、量化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，是有效評(píng)價(jià)的重要環(huán)節(jié)。課程組基于OBE理念，在教學(xué)實(shí)踐中逐漸形成了《分析化學(xué)》課程評(píng)價(jià)方式、可借鑒的方法和思路，借此與同行交流。

1 “分析化學(xué)”課程教學(xué)目標(biāo)及達(dá)成度分析

“分析化學(xué)”是獲取物質(zhì)的化學(xué)信息，研究物質(zhì)的組成、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的科學(xué)。它是一個(gè)十分活躍的學(xué)科領(lǐng)域，既保留有經(jīng)典的定性定量的分析手段，如滴定分析和重量分析，又擁有多種現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)，如光譜分析法、色譜分析法、電化學(xué)分析法等大類。分析技術(shù)日新月異，是解決有關(guān)物質(zhì)體系問(wèn)題的關(guān)鍵。[4]OBE教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)以能力培養(yǎng)為中心的教學(xué)目標(biāo)，課題組結(jié)合工程教育認(rèn)證專業(yè)畢業(yè)要求的12條通用標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、分析化學(xué)課程特點(diǎn)，分解課程模塊具體教學(xué)目標(biāo)，從而建立了本課程支撐化工專業(yè)的相應(yīng)指標(biāo)點(diǎn)，見(jiàn)表1。

表1 分析化學(xué)課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系

具體目標(biāo)分述如下。

課程目標(biāo)1：能運(yùn)用誤差理論，分析在各種測(cè)定中所引入的誤差來(lái)源，找出減免的辦法，并驗(yàn)證分析結(jié)果的可靠性。

課程目標(biāo)2：能對(duì)各種測(cè)試手段中所含的測(cè)定原理、方法的優(yōu)勢(shì)和適用范圍有比較明確的認(rèn)識(shí)，科學(xué)合理對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集統(tǒng)計(jì)處理，解決化學(xué)化工相關(guān)材料的表征、成分分析與性能測(cè)試問(wèn)題、獲得有效結(jié)論并正確表述。

課程目標(biāo)3：運(yùn)用化學(xué)分析和儀器分析技術(shù)，解決化工領(lǐng)域的定性定量問(wèn)題，為涉及的工業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品研發(fā)、環(huán)境保護(hù)等相關(guān)領(lǐng)域提供正確的數(shù)據(jù)支撐。

課程目標(biāo)4：具備分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)和規(guī)范操作，并掌握譜圖處理軟件，能合理地選擇測(cè)定方法，運(yùn)用現(xiàn)代儀器獨(dú)立或共同完成有關(guān)的測(cè)試任務(wù)。

課程目標(biāo)5：具備終生學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)能力，能理解和掌握不斷發(fā)展的現(xiàn)代分析手段。

現(xiàn)實(shí)中，是否能達(dá)到這些能力目標(biāo)，各校都在采取多種手段，包括試卷分析，學(xué)生評(píng)教、督導(dǎo)評(píng)價(jià)、同行評(píng)價(jià)、教師自評(píng)和教師評(píng)學(xué)等。這些評(píng)價(jià)方式為教師教學(xué)情況提供了重要數(shù)據(jù)，但是存在一定的弊端，主要表現(xiàn)在：評(píng)價(jià)指標(biāo)以主觀印象為主，不能客觀反映教學(xué)效果；評(píng)價(jià)指標(biāo)多數(shù)僅涉及到教師授課狀態(tài)表象，對(duì)教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)明顯考查不夠，既沒(méi)有考慮不同學(xué)科的個(gè)性化差異，也不能對(duì)學(xué)習(xí)成果即能力培養(yǎng)有針對(duì)性地評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)指標(biāo)“一刀切”，對(duì)學(xué)習(xí)者的評(píng)價(jià)屬于粗放型。

為了評(píng)價(jià)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果，必須搜集學(xué)生的能力達(dá)到了課程目標(biāo)的各種證據(jù)，這些證據(jù)只能是能夠證明學(xué)生能力的環(huán)節(jié)。教師對(duì)分析化學(xué)模塊在教學(xué)過(guò)程中“能力”指標(biāo)點(diǎn)的分層、分解與落實(shí)，細(xì)化可測(cè)評(píng)的模塊學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，如過(guò)程考核、期末考試、課外自主學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)等(等級(jí)評(píng)價(jià)另行撰文)。各種評(píng)價(jià)方法對(duì)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)效果的影響權(quán)重見(jiàn)表2。把每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，包括試題考核點(diǎn)對(duì)課程目標(biāo)的貢獻(xiàn)權(quán)重進(jìn)一步確定，得到表3。

表2 各種考核對(duì)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)效果的影響權(quán)重

表3 各環(huán)節(jié)考核點(diǎn)對(duì)課程目標(biāo)的貢獻(xiàn)

按照上述評(píng)價(jià)思路，對(duì)該專業(yè)2016級(jí)、2017級(jí)全體學(xué)生“分析化學(xué)”試卷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)每位學(xué)生每一項(xiàng)單項(xiàng)成績(jī)，計(jì)算全班的單項(xiàng)平均分；對(duì)過(guò)程考核等項(xiàng)目，也以百分計(jì)，設(shè)計(jì)Excel表格，帶入計(jì)算，評(píng)價(jià)課程目標(biāo)的達(dá)成度，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 化工專業(yè)2016級(jí)和2017級(jí)課程目標(biāo)考核結(jié)果

對(duì)2016級(jí)的達(dá)成度結(jié)果分析如下：

(1)所有課程目標(biāo)的平均得分率均超過(guò)60%，所有課程目標(biāo)均達(dá)成。

(2)除課程目標(biāo)4達(dá)成度較高外，其他各項(xiàng)達(dá)成度差距不大且偏低。課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2達(dá)成度偏低，說(shuō)明學(xué)生利用誤差理論，學(xué)會(huì)分析在各種測(cè)定中所引入的各種誤差來(lái)源，找出減免的辦法能力有限；對(duì)各種測(cè)試手段中所含的測(cè)定原理、方法的優(yōu)勢(shì)和適用范圍認(rèn)識(shí)不是非常明確。

(3)最低的得分率為課程目標(biāo)3，表明學(xué)生運(yùn)用分析技術(shù)，解決化工領(lǐng)域的定性定量分析能力亟待提高。

(4)持續(xù)改進(jìn)方向：在“對(duì)分析化學(xué)中各種測(cè)試手段中所含的測(cè)定原理、方法的優(yōu)勢(shì)和適用范圍有比較明確的認(rèn)識(shí)”的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)加強(qiáng)課程目標(biāo)3的教學(xué)，在學(xué)生理解測(cè)定原理的基礎(chǔ)上，推薦學(xué)科發(fā)展和經(jīng)濟(jì)生活領(lǐng)域中應(yīng)用實(shí)例，通過(guò)文獻(xiàn)閱讀和小組討論等形式，加深理解，拓展實(shí)驗(yàn)。另外，必須加大各類計(jì)算，開(kāi)設(shè)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等。

在明確教學(xué)改進(jìn)方向后，對(duì)2017級(jí)的教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)。課程結(jié)束后，得到2017級(jí)學(xué)生該課程的達(dá)成度。從達(dá)成度變化看(見(jiàn)圖1)，有針對(duì)性的改進(jìn)，在課程目標(biāo)的4項(xiàng)收到了效果。

圖1 化工專業(yè)2016級(jí)2017級(jí)“分析化學(xué)”達(dá)成度評(píng)價(jià)對(duì)比

目標(biāo)3沒(méi)有達(dá)到預(yù)期結(jié)果，反而有所退步，說(shuō)明課程目標(biāo)3是真正的難點(diǎn)。今后，需圍繞課程目標(biāo)3的教學(xué)，在教學(xué)方法和手段上增加改革力度，使學(xué)生真正具備“解決化工領(lǐng)域的定性定量問(wèn)題”的能力，為解決“復(fù)雜工程問(wèn)題”提供分析、研究方法。

按照上述方法，統(tǒng)計(jì)每個(gè)學(xué)生對(duì)應(yīng)的單項(xiàng)得分，完成對(duì)學(xué)生個(gè)體在課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)，并反饋給學(xué)生此量化結(jié)果。隨機(jī)抽取結(jié)果見(jiàn)表5。由于每個(gè)年級(jí)生源不同，各年級(jí)群體之間本身存在差異，所以，作者認(rèn)為課程目標(biāo)達(dá)成度整體評(píng)價(jià)與個(gè)體評(píng)價(jià)結(jié)果都具有實(shí)際參考價(jià)值。

表5 學(xué)生課程目標(biāo)的達(dá)成度一覽表

2 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及改進(jìn)途徑

(1)在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，基于模塊化教學(xué)體系的探索是支持基于產(chǎn)出的教育評(píng)價(jià)，即“從學(xué)生學(xué)到的能力評(píng)價(jià)模塊課程目標(biāo)達(dá)成度，從模塊課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)專業(yè)培養(yǎng)水平”，為后續(xù)其他專業(yè)的評(píng)估認(rèn)證工作開(kāi)展提供有益借鑒，在質(zhì)量評(píng)價(jià)的“數(shù)據(jù)化、文檔化”方面與國(guó)際接軌。

(2)提出了與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相呼應(yīng)、較客觀的、可操作的評(píng)價(jià)模式，建立一套定義完善的、文本化的、可測(cè)量的學(xué)生學(xué)習(xí)效果的測(cè)量方法，既可以對(duì)所授班級(jí)進(jìn)行整體評(píng)價(jià)，也可以對(duì)每一位學(xué)生的課程目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行有針對(duì)性地評(píng)價(jià)，為教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)及學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)提供明確導(dǎo)向。[5]

(3)圍繞學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，如考試、實(shí)驗(yàn)、課程小結(jié)、文獻(xiàn)研讀、作業(yè)等，關(guān)注越多，越有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)，越利于課程目標(biāo)的達(dá)成。但是，每一項(xiàng)的貢獻(xiàn)度多少有主觀人為的因素，應(yīng)隨著實(shí)施過(guò)程而有所調(diào)整，盡量做到科學(xué)評(píng)價(jià)。

(4)達(dá)成度評(píng)價(jià)的最終目的是為了提高學(xué)生能力的培養(yǎng)，教師教學(xué)水平的提高起到關(guān)鍵作用。要積極進(jìn)行教育教學(xué)改革，參與業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提升業(yè)務(wù)水平，能整體把握課程體系，又能對(duì)每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)靈活運(yùn)用，有的放矢。

(5)“分析化學(xué)”是將數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科結(jié)合起來(lái)，通過(guò)各種各樣的方法和手段，得到分析數(shù)據(jù)，從中取得有關(guān)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的信息。隨著學(xué)科的發(fā)展進(jìn)步，應(yīng)及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，案例教學(xué)中重視工程系統(tǒng)及其背景，激發(fā)學(xué)生的求知欲，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容指導(dǎo)學(xué)生課外查閱應(yīng)用文獻(xiàn)，推薦并解讀如“國(guó)標(biāo)GB/T 16106-1995車間空氣中氫氧化鈉的酸堿滴定測(cè)定方法”，“掩蔽和解蔽在配位滴定中的作用及其應(yīng)用”“返滴定法滴定固體酸酸量”“興奮劑與興奮劑檢測(cè)”等實(shí)例；在實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排上，盡量與理論課同步，讓學(xué)生獲取更多的感性認(rèn)識(shí)，增加教學(xué)中的現(xiàn)場(chǎng)感、帶入感。

3 結(jié) 語(yǔ)

人才培養(yǎng)關(guān)鍵在質(zhì)量，教育部出臺(tái)《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見(jiàn)》和《關(guān)于狠抓新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議精神落實(shí)的通知》中明確對(duì)本科教學(xué)“合理提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度、增加課程難度、拓展課程深度，切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量”“要切實(shí)加強(qiáng)學(xué)習(xí)過(guò)程考核”等，參與專業(yè)認(rèn)證這項(xiàng)工作本身也契合了這個(gè)精神。在教學(xué)設(shè)計(jì)中秉承以學(xué)生為中心，成果導(dǎo)向(OBE)工程教育為出發(fā)點(diǎn)，建立較為合理的教學(xué)質(zhì)量評(píng)估測(cè)量手段和方法，并不斷修正，為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)提供依據(jù)，這對(duì)進(jìn)一步建立和完善教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系、提高高等學(xué)校教育質(zhì)量具有重要意義。