基于OBE理念的多元混合式教學改革探究
——以《分析測試技術與方法》課程為例

郭喬輝，李 暢，闕僖倩，周小平

(江西師范大學化學化工學院，江西 南昌 330022)

0 引言

《分析測試技術與方法》是化學、化工、材料等專業(yè)研究生專業(yè)基礎課之一，對材料進行分析測試是其科研工作中必不可少的手段。學生需要通過該課程的學習掌握重要的分析測試基本原理與微觀結構測試方法，學會制訂合理的實驗方案以及相關數(shù)據(jù)處理方法，為接下來的實驗研究以及實際生產(chǎn)奠定基礎。該課程具有內容繁雜、理論性和實踐性并重的特點，肩負著為學生打下堅實理論基礎與實踐操作能力的重任。因此，做好該課程的建設與改進，對社會培養(yǎng)高質量科研人才意義重大。

1 理論概述

成果導向教育(Outcome Based Education，OBE)是以目標成果為導向的教學理念，是一個聚焦學習產(chǎn)出以驅動全部課程活動和學生學習產(chǎn)出評價的結構與系統(tǒng)。該理念把培養(yǎng)學生的專業(yè)能力放在第一位，強調要以學生學習成果為起點和核心，反向設計教學環(huán)節(jié)和教學標準，并建立與成果導向教育理念相適應的評價機制以衡量人才培養(yǎng)質量與培養(yǎng)目標的達成度[1]。在OBE理念指導下，恰當?shù)慕虒W方式與過程使多個個體取得相應的成功成為可能。

混合式教學一般指線上與線下結合的教學方法，但從廣義上來講，混合式教學不僅是線上、線下教學方式的簡單結合，而是在整個教學流程中將多種教學方法進行合理融合的教學模式[2]。相比于單一的教學方法，在教學中運用多元混合式教學，可以在教學情境的設定、教學資源利用以及師生互動的方式等方面實現(xiàn)多向融合，進而發(fā)揮取長補短的優(yōu)勢。

2 現(xiàn)階段教學中存在的問題

2.1 教材與教學內容銜接不當

隨著技術發(fā)展與設備革新，新材料與新設備不斷出現(xiàn)，儀器更新?lián)Q代更加頻繁，教材內容更新速度有時無法滿足教學需求，新儀器與舊實驗內容存在矛盾。而教材眾多的理論介紹在分析測試操作的信息技術化的烘托下顯得繁瑣冗長，使學生失去學習興趣。實驗儀器設備數(shù)量少，操作時間有限，并且要保證實驗儀器使用安全，使得實踐教學階段多為演示以及簡單的實驗操作，難以滿足后續(xù)的科研實踐需求。

2.2 理論知識與實踐操作脫節(jié)

大部分學生在本科階段接觸的分析測試相關課程以理論學習為主，但研究生階段的課程具有更強的專業(yè)性和實踐性，且學生也具有更強的獨立意識。研究生階段更加強調通過課程學習掌握分析問題、解決專業(yè)領域內“高精尖”或“卡脖子”問題的能力[3]。缺乏實際問題的引導會使理論與實踐操作割裂，學生無法將二者聯(lián)系起來，一方面會造成許多基礎理論知識的遺忘，無法活學活用；另一方面反復的理論學習容易使學生難以理解其學習意義和應用價值，進而降低學習積極性。

2.3 育人價值薄弱

近年來，研究生實驗事故頻發(fā)，凸顯了很多科研工作存在的問題。有的研究生對工作生活感到迷茫，缺乏明確的奮斗目標，導致他們充滿悲觀、焦慮及抑郁等不良情緒；有的研究生法律意識不強及道德界限模糊，抱著僥幸心理進行科研造假。由于該課程具有較強的專業(yè)性，教師在授課過程中往往存在重智育，輕德育的教學傾向[4]，在教學設計時有忽略育人環(huán)節(jié)的情況，任課教師長期以來習慣于將知識傳授作為工作重心，專注于知識的傳授，對學生的精神需求、價值觀念以及思想道德培養(yǎng)的關注不足，這不利于立德樹人教育目標的達成。

3 基于OBE理念的多元混合式教學改革探究

3.1 確定基于OBE理念的課程目標

基于OBE理念進行教學改革，首先要明確以教學成果為導向的教育價值理念是實現(xiàn)有效教育的前提。2020年教育部印發(fā)的《高等學校課程思政建設指導綱要》指出立德樹人成效是檢驗高校一切工作的根本標準，要把思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系，發(fā)揮好每門課程的育人作用，要將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體，寓價值觀引導于知識傳授和能力培養(yǎng)中[5]。為此，課程目標的設計應注重知識能力目標與育人目標兩條主線。

圖1 課程目標主線

對于知識能力目標，第一要聚焦學生當前所具備知識能力水平與通過合理的教學手段與教學過程后所能達到的水平，以確定所期待學生達到的最終目標與效果；第二要保證以學生為主體，給予學生充分的機會展示自己的學習成果與發(fā)現(xiàn)；第三要調整學生面臨的挑戰(zhàn)水平與成功標準。一方面從學生所要達到的標準反向設計教學目標與教學內容；另一方面從教學目標與教學內容核查其對學生可能產(chǎn)生的教育功能與價值。

對于育人目標，“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”是其最根本的問題與成果導向。因此，要以愛黨、愛國、愛人民、愛集體為主線，將思想政治教育與科學精神的培養(yǎng)結合起來，注重科學思維方法的訓練和科學倫理的教育，提高學生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力；深化職業(yè)理想和職業(yè)道德教育，培養(yǎng)學生探索未知、追求真理、勇攀科學高峰的責任感和使命感，激發(fā)學生科技報國的愛國情懷和使命擔當[6]。

3.2 確立有時代前沿性的課程內容

研究生階段的課程具有更強的專業(yè)性和實踐性，教學內容與方法必須要適合當前的教學需求與特點。教學內容第一要符合人才培養(yǎng)目標需求，能夠促進學生知識技能與品德發(fā)展，體現(xiàn)育人功能；第二要有現(xiàn)實生產(chǎn)生活依據(jù)，體現(xiàn)實踐意義；第三要符合時代要求，一方面要理清發(fā)展脈絡，另一方面要與科技前沿接軌，體現(xiàn)發(fā)展價值。教材是教學內容的主要參考依據(jù)，必須要有一定的時代性與代表性。例如本課程采用了《近代分析測試方法》(常鐵軍.哈爾濱工業(yè)大學出版社，2018。為理論部分教材)，《材料現(xiàn)代分析測試方法實驗》(劉強春等.中國科學技術大學出版社，2018。為實驗部分教材)，二者均版本較新，內容新穎，貼近時代，并提供大量參考書目供學生自由閱讀，以滿足不同學生的需求。

3.3 建構基于OBE理念的混合式教學模式

教學方法是教學過程的靈魂，合適的教學方法能夠使教學效果事半功倍。在OBE理念下，課程內容與教學方法的確定首先要確定在教學中學生需要達到的預期成果，進而確定教學目標，通過教學目標確定教學內容進而確定教學方法；由教學內容與教學目標共同決定評價方案，以確定是否達到預期結果。本課程主要采用了2+1案例教學法、翻轉課堂等教學方法，并以此為基礎融合思政元素構成該課程的混合式教學模式。

圖2 課程混合式教學模式構建圖

圖2展示了本課程混合式教學模式的基本構建框架。案例教學法是指運用實際案例使教材與實際生活相結合，以案例作為課程內容核心，以第一人稱視角進行體驗與思考的教學方法。針對該模式，諸多高校已有嘗試，并取得了比較理想的教學成果，初步形成了案例資源庫[7]。由于該課程具有明顯的理論性與實踐性，統(tǒng)一進行理論學習和實驗學習很容易造成二者的割裂。為保證理論知識與實驗操作的緊密結合，需要從教學分布上充分考慮課時安排，將以2節(jié)理論課與1節(jié)實驗課為一個教學周期的形式改進為“2+1”案例教學法。

翻轉課堂是一種改變教學常態(tài)，使課堂主體從教師轉變?yōu)閷W生的教學方法[8]。上課前，教師可以將學生需要搜集與掌握的信息內容通過網(wǎng)絡平臺進行布置與批閱，通過微信、釘釘?shù)容o助教學工具提前發(fā)布任務；對于分析測試學習背景比較欠缺的同學，鼓勵利用微課、MOOC等線上教學資源，進行課下補充學習，提升自主學習能力；學生通過查找資料、整理與分析，形成報告。授課時，教師先介紹課程基本內容，然后師生角色互換，由學生講解實驗原理、基本步驟和注意事項等；由教師補充學生講解不透徹以及未注意到的細節(jié)，最后教師根據(jù)學生實驗操作情況進行點評。翻轉課堂教學方式能使學生對實驗理論進行深入學習，掌握專業(yè)知識，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力和職業(yè)素養(yǎng)，激發(fā)學生的責任感與使命感，充分調動學生學習的積極主動性，提高學習興趣和參與度。

課程思政是新時期高校教育工作的新戰(zhàn)略，指在專業(yè)課的課程教學體系中自然地融入思想政治教育內容，通過挖掘本專業(yè)課程的思政要素，使學生在獲得專業(yè)提升的同時接受正向的價值觀引導，實現(xiàn)知識傳授與思想政治教育的結合，以課程為載體推進思政建設是高校育人工作的重要環(huán)節(jié)。《關于深化新時代學校思想政治理論課改革創(chuàng)新的若干意見》提出要全面推進高校課程思政建設，發(fā)揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養(yǎng)質量。在OBE教學理念的推動下，人才培養(yǎng)要注重培養(yǎng)效果，關注課程目標與學業(yè)要求的達成度，加強學生職業(yè)道德修養(yǎng)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這與課程思政育人目標具有一致性[9]。在專業(yè)課程中融入思政元素是落實立德樹人根本任務的有效途徑，是新形勢下高等教育發(fā)展的時代要求，是培養(yǎng)具有社會主義核心價值觀合格人才的關鍵所在。

以材料結構分析模塊“農藥微球的制備與表征”案例為例[10]，該案例教學主要安排3課時，前2課時以學生為主體共同完成，以翻轉課堂為主要教學方法使學生對該案例的主要內容與流程有一定的了解，教師進行總結與補充說明，學生通過線上線下同步學習掌握基本原理與方法，師生共同完善小組實驗方案；第3課時進行實踐教學，學生動手操作，將所學知識進行應用與鞏固。教師先選擇農藥圖片、農藥使用的視頻動畫等與生產(chǎn)生活息息相關的素材，再以及農作物使用農藥前后的對比數(shù)據(jù)等具有一定研究意義和說服力的素材，再通過微信群等網(wǎng)絡平臺將這些學習素材發(fā)送給學生，接著對學生進行隨機或自由分組，并布置一定的預習任務，例如：了解農藥在生產(chǎn)中的應用歷程；農藥如何作用于農作物；什么是農藥微膠囊；農藥微膠囊的制備工藝及比較等；以小組為單位形成匯報內容，鼓勵進行綜述撰寫。課堂導入環(huán)節(jié)采用播放視頻的方式，選用袁隆平一生致力于水稻研究的事跡，繼而使學生思考如果水稻等農作物在生長過程遇到病害，該如何防治呢？該導入具有時效性且能引起學生情感共鳴，使學生意識到農藥在生產(chǎn)生活中所起到的重要作用和研究意義，激發(fā)學生通過科研工作為社會做出貢獻的愛國情懷。

3.4 確定基于OBE理念的課程評價體系

因為人才培養(yǎng)效果是評價育人目標達成情況的首要標準，所以在考核方式上也要做出改變。為滿足評價指標與評價方式的多元化，需要將課程考核方式分為平時作業(yè)、讀書報告、學生講課、期終考試和儀器操作等，教學過程與評價過程雙線并進，全面考查教學成效。

表1 課程評價方式及分數(shù)占比

表1展示了基于該理念擬制的評價考核方案，該方案以過程性評價為主，對學生進行多方面評價，同時根據(jù)評價內容靈活運用教師評價、學生互評、組內互評以及自我評價等多種評價方式，使評價更加客觀準確。其中，期末終結性評價考核內容可在案例庫中進行隨機抽取，使學生進行課程論文撰寫與參與技能考核，或由學生在指定主題或自擬主題下進行方案設計與實施，實現(xiàn)預期教學成果，并鞏固學習成果。這兩種考核內容均兼顧了對分析測試方法的理解和應用兩個方面，賦予了學生一定的選擇權，使其選擇更適合自己的考核內容，而非統(tǒng)一的紙筆測驗，進一步實現(xiàn)考核的個性化。

4.5 加強教學過程可視化

該課程的教學打破以往的教學思維定勢，以OBE理論為指導思想進一步改進課程教學過程與教學手段，通過教師富有邏輯的課程引導促進學生思維發(fā)展；以OBE理論為指導融合案例教學、翻轉課堂及思政元素等形成的混合式教學模式有效提升了教學質量以及學生的學習興趣與問題解決能力，為后續(xù)研究生學習打下堅實的能力基礎。但由于實驗儀器等多方面因素限制，在以往的教學中，教師常常使用演示動畫代替實驗操作與演示，使學生通過觀看動畫演示學習儀器基本結構與實驗操作，以增強教學的生動性、具體性。然而這樣的演示依然停留在輸入水平，無法滿足學生學習后的輸出需求，因此鼓勵通過虛擬仿真動畫等滿足這種需求。通過對儀器類別與型號、實際項目需要等進行分類，學生可以在實驗操作前多次模擬嘗試，避免危險操作；逐漸探索交互性的強化，通過高校平臺共享完善實驗模擬平臺功能，在儀器實用性的基礎上進行資源整合，這樣不僅能模擬規(guī)范的實驗操作，還能在錯誤操作后反饋實驗現(xiàn)象后果；學生通過軟件交互熟練實驗操作步驟，提高安全意識，降低操作陌生設備危險事件發(fā)生概率，由此可知，對分析測試儀器建立成熟的虛擬動畫庫具有重要的意義。

4 總結

本文通過分析《分析測試技術與方法》教學中常見的問題，提出以OBE理念為指導思想進行課程統(tǒng)籌，以案例教學、翻轉課堂等為主要教學方法并融入思政元素，構建該課程的多元混合式教學模式，加強課程可視化建設等實施要點，并且將成果導向貫穿于教學設計和實施的整個過程，激發(fā)學生的學習動機。其中融入的思政元素能激發(fā)學生的愛國情懷與使命感，對于學生價值觀的形成具有重要意義；案例情境作為理念與教學的載體，對學生的理論知識向實際應用的遷移起著重要的引導作用。線上線下教學相結合與翻轉課堂的應用給予學生自主學習的空間，為不同學習層次的同學提供了更適合自己的選擇。課程是高校教育最基礎、最重要的元素，課程建設理念急需轉變、更新?；贠BE理念的多元混合式教學模式與多元復合型人才培養(yǎng)的宗旨不謀而合，并且有利于在當前新冠肺炎疫情的背景下保證教學效果。