基于O BE理念的環(huán)境工程專業(yè)“無(wú)機(jī)及分析化學(xué)”課程建設(shè)

王璐，席曉晶，關(guān)潤(rùn)伶

（洛陽(yáng)理工學(xué)院環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院，河南洛陽(yáng)471023）

“無(wú)機(jī)及分析化學(xué)”是環(huán)境工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，它是為了適應(yīng)專業(yè)需求，由化學(xué)的兩個(gè)分支（無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)）整合而來(lái)的。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉元素及重要化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，掌握典型化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)平衡理論及化學(xué)分析方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課程及從事工程實(shí)踐奠定必要的化學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和科學(xué)精神。這門課程涉及的知識(shí)點(diǎn)多，理論推理邏輯性強(qiáng)，公式繁瑣。如果還停留在以教師為主體、學(xué)生被動(dòng)接受的教學(xué)模式，容易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低、分析及解決問(wèn)題的能力不足。成果導(dǎo)向教育（Outcome-Based Education，OBE）自1981年被提出后，得到了許多國(guó)家教育部門的認(rèn)可與應(yīng)用，我國(guó)制定的《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)(2015)》也充分體現(xiàn)了OBE理念。在工程認(rèn)證背景下，將OBE理念引入“無(wú)機(jī)及分析化學(xué)”的課程建設(shè)中，基于能力培養(yǎng)重新建立教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)模式，整合課程內(nèi)容，改革教學(xué)方法，是促進(jìn)這門課程良性發(fā)展行之有效的思路。本文將從這四個(gè)方面闡述OBE理念對(duì)課程建設(shè)的指導(dǎo)作用。

1 教學(xué)目標(biāo)

OBE理念的核心思想是以能力水平描述學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，那么就應(yīng)將教學(xué)目標(biāo)作為課程設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的著力點(diǎn)，即在課程開(kāi)設(shè)之前就應(yīng)明確學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)掌握的知識(shí)及具備的能力。教學(xué)目標(biāo)應(yīng)具有高階性和挑戰(zhàn)度：所謂高階性，即教學(xué)目標(biāo)應(yīng)體現(xiàn)知識(shí)與能力的有機(jī)融合，重視培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的思維和能力；所謂挑戰(zhàn)度，即學(xué)生需經(jīng)過(guò)努力和付出，才能達(dá)成課程目標(biāo)[1]。通過(guò)深入環(huán)境檢測(cè)站、環(huán)保企業(yè)的調(diào)研，結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)方案，我們按照知識(shí)、能力逐級(jí)遞進(jìn)的思路設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)為：①掌握無(wú)機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及反應(yīng)原理，能夠?qū)Νh(huán)境工程相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行正確的表述；②掌握無(wú)機(jī)及分析基本方法的適用范圍和使用條件，能夠應(yīng)用于解決環(huán)境監(jiān)測(cè)和治理問(wèn)題；③獲得環(huán)境工程專業(yè)所涉及的、必需掌握的無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，能夠設(shè)計(jì)、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，并獲得有效結(jié)論。作為應(yīng)用型大學(xué)，我們希望通過(guò)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，擴(kuò)展學(xué)生思維，發(fā)展學(xué)生能力，真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)需求與學(xué)校培養(yǎng)的良性對(duì)接。

2 評(píng)價(jià)模式

教學(xué)目標(biāo)建立后，就應(yīng)當(dāng)建立與之對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)模式。傳統(tǒng)評(píng)價(jià)模式主要是以期末考試卷面成績(jī)?cè)u(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，把學(xué)生劃分為不同等級(jí)。這種模式往往割裂了理解知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的連續(xù)性，催生了學(xué)生“平時(shí)不學(xué)習(xí)，考前突擊復(fù)習(xí)，考完知識(shí)拋之腦后”這一不良學(xué)風(fēng)。如果學(xué)生在期末考試發(fā)揮失常，一次不成功就代表最終結(jié)果，容易挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。OBE理念將學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程劃分為不同階段，一個(gè)階段的不成功只是為改進(jìn)提供依據(jù)，而不代表最終結(jié)果[2]。

基于這一理念，我們建立形成性評(píng)價(jià)與結(jié)果性評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)模式。所謂形成性評(píng)價(jià)，就是對(duì)學(xué)生每一階段的學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行反饋，督促學(xué)生整改。形成性評(píng)價(jià)的考核方式不可拘泥于一種形式，而應(yīng)是多種形式并存。對(duì)于每種考核方式，需要依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，在開(kāi)課前預(yù)先設(shè)置評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和在總成績(jī)中的比例。例如：我們可以采用“作業(yè)+階段測(cè)驗(yàn)+實(shí)驗(yàn)考核”的方式完成形成性評(píng)價(jià)。在作業(yè)與階段測(cè)驗(yàn)的內(nèi)容安排上，除基礎(chǔ)理論、基本概念外，還應(yīng)設(shè)置一些污染物治理與環(huán)境要素檢測(cè)的題目，考查學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)考核部分，應(yīng)從學(xué)習(xí)習(xí)慣、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)記錄及實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)等幾個(gè)方面綜合考評(píng)。結(jié)果性評(píng)價(jià)即為期末考試，題型應(yīng)靈活多樣，內(nèi)容既有基礎(chǔ)知識(shí)又有綜合性問(wèn)題，充分體現(xiàn)由知識(shí)向能力的遞進(jìn)。

3 課程內(nèi)容

“無(wú)機(jī)及分析化學(xué)”課程涉及化學(xué)的兩個(gè)分支，基本概念、原理、公式多，如果單純按照課本章節(jié)順序進(jìn)行講解，則知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系會(huì)被弱化，容易使學(xué)生覺(jué)得知識(shí)點(diǎn)瑣碎，不易掌握。OBE強(qiáng)調(diào)知識(shí)的整合與連續(xù)性，以教學(xué)目標(biāo)出發(fā)反向設(shè)計(jì)課程體系，使學(xué)習(xí)內(nèi)容與知識(shí)能力的培養(yǎng)相呼應(yīng)[3]。為此，我們化零為整，按照“無(wú)機(jī)及分析化學(xué)”知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性，將課程內(nèi)容整合為三個(gè)模塊。每個(gè)模塊的內(nèi)容除將知識(shí)點(diǎn)有序串聯(lián)外，還應(yīng)體現(xiàn)專業(yè)特色與需求。

第一模塊為“四大反應(yīng)”。通過(guò)酸堿、沉淀、氧化還原、配位反應(yīng)基本原理的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律，進(jìn)而應(yīng)用于環(huán)境污染物治理。第二模塊為“滴定分析”。滴定分析以四大反應(yīng)為理論基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)方法的應(yīng)用，結(jié)合專業(yè)特色，著重使學(xué)生掌握滴定分析在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。第三模塊是“物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)”。這個(gè)模塊先使學(xué)生理解原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)相關(guān)理論，而后引導(dǎo)學(xué)生利用這些知識(shí)分析元素通性及化合物性質(zhì)，進(jìn)一步明確物質(zhì)用途。在三個(gè)模塊中，我們?cè)O(shè)計(jì)了與理論內(nèi)容相關(guān)的驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，也提升了學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)，我們結(jié)合教學(xué)內(nèi)容及專業(yè)特點(diǎn)，將科學(xué)精神、環(huán)保意識(shí)、可持續(xù)發(fā)展等思政元素滲入模塊，希望在潛移默化中樹(shù)立學(xué)生的科學(xué)態(tài)度及投身于環(huán)保事業(yè)的決心。模塊學(xué)習(xí)科學(xué)整合了教學(xué)資源，加強(qiáng)了理論與實(shí)踐的聯(lián)系，符合循序漸進(jìn)的認(rèn)知規(guī)律，能夠?qū)崿F(xiàn)課程內(nèi)容對(duì)教學(xué)目標(biāo)的有力支撐。

4 教學(xué)方法

如何幫助學(xué)生獲得知識(shí)與能力，是OBE理念關(guān)注的問(wèn)題之一，也是我們?cè)谠O(shè)計(jì)教學(xué)方法時(shí)首先應(yīng)考慮的問(wèn)題。傳統(tǒng)教學(xué)是以教師為中心，怎么教、怎么學(xué)都由教師決定，學(xué)生被動(dòng)地接受教師的教學(xué)安排，教育出來(lái)的學(xué)生就像生產(chǎn)線的產(chǎn)品，雖整齊劃一，但缺乏個(gè)性發(fā)展，學(xué)生的主動(dòng)性和思維創(chuàng)新性很難充分發(fā)揮。OBE理念主張教學(xué)活動(dòng)的組織與實(shí)施應(yīng)以學(xué)生為中心，教師運(yùn)用示范、指導(dǎo)、反饋、建議等方式協(xié)助學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)[4]?；贠BE理念，我們對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，按照課前、課中、課后三個(gè)階段實(shí)施。

首先，我們先搭建好學(xué)習(xí)平臺(tái)，將知識(shí)點(diǎn)視頻、課件、文獻(xiàn)資料、習(xí)題庫(kù)等學(xué)習(xí)資源上傳于平臺(tái)。課前，預(yù)先發(fā)布任務(wù)點(diǎn)。任務(wù)點(diǎn)既包括具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容，也包括學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)生借助于學(xué)習(xí)平臺(tái)資源，自主完成任務(wù)點(diǎn)。課堂上，教師先通過(guò)問(wèn)題解答或案例分析檢查學(xué)生對(duì)于任務(wù)點(diǎn)的完成程度；再結(jié)合學(xué)生具體情況，講解重點(diǎn)和難點(diǎn)。教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容采取靈活多樣的教學(xué)方法。例如：方法應(yīng)用部分，可采用討論法或案例分析；物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分，可采用翻轉(zhuǎn)課堂。教學(xué)方法的綜合運(yùn)用，能夠調(diào)節(jié)課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果。課后，教師通過(guò)布置作業(yè)或安排測(cè)驗(yàn)，檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)給予指導(dǎo)和建議。同時(shí)，定期向?qū)W生發(fā)布教學(xué)反饋調(diào)研，從學(xué)生學(xué)習(xí)效果及反饋意見(jiàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

具體的學(xué)習(xí)過(guò)程中，我們倡導(dǎo)學(xué)生采用“小組+個(gè)人”的學(xué)習(xí)模式。例如：“滴定分析”這一模塊強(qiáng)調(diào)方法適用范圍、使用條件的掌握及實(shí)際應(yīng)用。在進(jìn)行這一模塊的教學(xué)中，小組學(xué)習(xí)法不失為一種理想的教學(xué)方法。教師預(yù)先提出具體案例，學(xué)生自愿組合成小組，并依據(jù)自己的優(yōu)勢(shì)選擇分工，各成員按照小組計(jì)劃共同努力，完成任務(wù)。課堂上各小組對(duì)案例進(jìn)行合理分析，教師進(jìn)行評(píng)價(jià)、建議[5]。為了完成組內(nèi)分工，小組成員會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)，掌握技能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)自身不足時(shí)，也會(huì)及時(shí)彌補(bǔ)。成員之間團(tuán)結(jié)協(xié)作，當(dāng)小組任務(wù)成功完成時(shí)，每個(gè)成員都可獲得價(jià)值實(shí)現(xiàn)的滿足感，整個(gè)過(guò)程完美體現(xiàn)了OBE秉承的合作學(xué)習(xí)、所有學(xué)習(xí)者都是成功者的理念。同時(shí)，OBE強(qiáng)調(diào)學(xué)生持續(xù)挑戰(zhàn)自己，通過(guò)各種學(xué)習(xí)方法，使學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)者變得更強(qiáng)，使學(xué)習(xí)能力較弱者得到提升。在這個(gè)過(guò)程中，教師應(yīng)該采用科學(xué)的方法對(duì)學(xué)生的個(gè)人學(xué)習(xí)進(jìn)行建議、引導(dǎo)。例如：一些化學(xué)基礎(chǔ)差的學(xué)生，會(huì)反映課堂上教師講授內(nèi)容多，筆記記錄速度跟不上。這時(shí)，可以建議學(xué)生更改筆記記錄方式。在預(yù)習(xí)階段，通過(guò)觀看知識(shí)點(diǎn)視頻、查找資料構(gòu)筑筆記框架，對(duì)不理解的問(wèn)題進(jìn)行標(biāo)注。課堂上，重點(diǎn)關(guān)注標(biāo)注的問(wèn)題，對(duì)筆記進(jìn)行補(bǔ)充。課后，整理、復(fù)習(xí)筆記。教師可以選擇一部分同學(xué)提交筆記。通過(guò)查看筆記，教師既可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)情況，也能發(fā)現(xiàn)教學(xué)方法的缺陷，從而積極改進(jìn)。記筆記、交筆記看似很小的事情，卻能實(shí)現(xiàn)教師、學(xué)生的共同進(jìn)步。

傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式已不能順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，滿足社會(huì)需要?；贠BE理念的“無(wú)機(jī)及分析化學(xué)”課程，重視學(xué)生個(gè)體差異性，注重培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，并在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，持續(xù)改進(jìn)。該課程體系培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生不僅掌握了無(wú)機(jī)及分析化學(xué)的基本知識(shí)，而且能靈活應(yīng)用于解決環(huán)境工程中的實(shí)際問(wèn)題，符合社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的要求。