基于OBE教育理念在“能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論”課程教學(xué)改革中的探索

孫勇剛，林茜頡，張蓓蓓，陳松

1鹽城工學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，江蘇 鹽城 224051

2廣西師范大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004

近年來，隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，我國越來越重視相關(guān)專業(yè)學(xué)科建設(shè)。作為其中的關(guān)鍵一環(huán)，能源在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中占有舉足輕重的地位，而能源化學(xué)專業(yè)也發(fā)揮著不可替代的重要作用[1]。從2015年國家批準(zhǔn)建設(shè)能源化學(xué)專業(yè)以來，國內(nèi)高等教育機(jī)構(gòu)積極推進(jìn)能源化學(xué)專業(yè)建設(shè)，培養(yǎng)了大批高素質(zhì)的能源化學(xué)人才，涌現(xiàn)出眾多代表國內(nèi)最高水平的具有國際競爭力的科研成果，也使得能源化學(xué)專業(yè)建設(shè)取得了顯著進(jìn)展[2]。建設(shè)高層次、多元化的人才培養(yǎng)體系，加強(qiáng)專業(yè)力量和科研平臺(tái)建設(shè)，已經(jīng)成為提高能源化學(xué)創(chuàng)新能力和科技水平的重要途徑。目前國內(nèi)高校中已經(jīng)設(shè)置了能源化學(xué)相關(guān)的本科、碩士和博士專業(yè)，專業(yè)課程內(nèi)容涵蓋化學(xué)、材料學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，旨在為學(xué)生提供全面的能源化學(xué)知識(shí)體系，拓寬學(xué)生的專業(yè)視野和綜合素養(yǎng)。培養(yǎng)卓越的能源化學(xué)專業(yè)人才，既可以促進(jìn)能源行業(yè)的發(fā)展，也是應(yīng)用型理科專業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容[3]。依據(jù)應(yīng)用型理科專業(yè)建設(shè)的要求，優(yōu)秀的能源化學(xué)專業(yè)人才應(yīng)當(dāng)具備扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)，優(yōu)異的實(shí)踐操作和自主創(chuàng)新能力，良好的溝通和團(tuán)隊(duì)合作能力以及高度的責(zé)任感和職業(yè)道德[4]。

能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論是新生跨入大學(xué)后接觸的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，通常占有1學(xué)分，16學(xué)時(shí)。盡管學(xué)分和課時(shí)不多，但作為首個(gè)專業(yè)基礎(chǔ)課程非常重要，擔(dān)負(fù)著承前啟后的作用，是引導(dǎo)學(xué)生由高中轉(zhuǎn)向大學(xué)、由基礎(chǔ)深入專業(yè)的橋梁，同時(shí)也是建立大一新生對本專業(yè)學(xué)科認(rèn)同的重要載體，在提升后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)熱情、參與科研實(shí)踐活動(dòng)積極性及促進(jìn)人才優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)中發(fā)揮著重要作用。通過課程的學(xué)習(xí)可以幫助本專業(yè)本科生了解能源化學(xué)的基本理論和實(shí)踐技能，建立起對能源化學(xué)學(xué)科的整體認(rèn)識(shí)。同時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生了解并掌握能源領(lǐng)域的研究方法和技術(shù)手段，增強(qiáng)其科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力。此外，可以幫助學(xué)生掌握能源化學(xué)的整體思路和方法，培養(yǎng)其從宏觀和微觀角度分析和解決能源問題的能力。進(jìn)而，幫助學(xué)生了解能源領(lǐng)域的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和應(yīng)用前沿，培養(yǎng)其跟上時(shí)代發(fā)展的知識(shí)和能力。最后，可以培養(yǎng)學(xué)生對能源領(lǐng)域的責(zé)任感和使命感，激發(fā)其為國家和人民發(fā)展做出貢獻(xiàn)的熱情和動(dòng)力。因此，能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論是能源化學(xué)專業(yè)中不可或缺的一門課程，其重要性在于通過該課程的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生全面了解和掌握核心知識(shí)和技能，為他們未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 當(dāng)前能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論教學(xué)中存在的問題

能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論是能源化學(xué)專業(yè)的一門重要入門課程，教學(xué)內(nèi)容通常涵蓋：能源化學(xué)概述、能量的轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存基本理論、常規(guī)能源、新能源、節(jié)能與能源經(jīng)濟(jì)，其內(nèi)容涉及的知識(shí)廣泛且具有一定的復(fù)雜性。在教學(xué)中，可能存在以下一些問題：

(1) 知識(shí)點(diǎn)分散，難以形成系統(tǒng)性。能源化學(xué)涉及到多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，如化學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)等等，因此在教學(xué)中容易知識(shí)點(diǎn)分散，難以形成系統(tǒng)性。需要教師精心設(shè)計(jì)課程，協(xié)調(diào)各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn)，注重知識(shí)點(diǎn)的融合與滲透，使學(xué)生能夠全面了解能源化學(xué)學(xué)科，掌握其基本原理和應(yīng)用技能。

(2) 理論脫離實(shí)際，缺乏實(shí)踐和應(yīng)用的關(guān)聯(lián)。能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論是以理論講述為主的課程，在教學(xué)中，對實(shí)踐和應(yīng)用關(guān)聯(lián)的重視程度可能不足，導(dǎo)致學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合能力不足，應(yīng)用能力差。因此，教學(xué)需要加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用能力的關(guān)聯(lián)，為學(xué)生提供足夠的與現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用關(guān)聯(lián)的機(jī)會(huì)，使學(xué)生能夠在實(shí)踐中逐漸提高掌握能源化學(xué)的能力。

(3) 教材陳舊、教學(xué)內(nèi)容過于理論。能源化學(xué)專業(yè)領(lǐng)域是一個(gè)前沿的學(xué)科，但由于教材陳舊和教學(xué)內(nèi)容過于理論，可能不足以跟上前沿的發(fā)展。因此，需要及時(shí)收集最新的學(xué)術(shù)資料和文獻(xiàn)，不斷更新課程內(nèi)容，關(guān)注前沿發(fā)展，加強(qiáng)對戰(zhàn)略科學(xué)、前沿技術(shù)、新興材料等方面的介紹，為學(xué)生提供一個(gè)充分了解行業(yè)前沿、發(fā)展優(yōu)勢和推廣應(yīng)用的教學(xué)平臺(tái)。

(4) 學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力薄弱。能源化學(xué)專業(yè)涉及多學(xué)科，專業(yè)要求較高，更加需要學(xué)生主動(dòng)思考、探究和實(shí)踐，目前不少學(xué)生在自主學(xué)習(xí)方面仍存在短板。因此，需要加強(qiáng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)和思考能力的培養(yǎng)，建立多樣化、靈活化的教學(xué)模式，如課前閱讀、課內(nèi)討論、案例分析、小組討論等等，通過多渠道、多樣化的方式提高學(xué)生對于學(xué)習(xí)知識(shí)的主動(dòng)性和熱情。

2 OBE教育理念在交叉專業(yè)學(xué)科的課程教學(xué)改革中的應(yīng)用

能源化學(xué)具有理學(xué)、工學(xué)相融合的鮮明特色，作為理學(xué)專業(yè)，同時(shí)也具有“新工科”的引領(lǐng)性、交融性、創(chuàng)新性、跨界性和發(fā)展性等幾個(gè)特征[5]。OBE (Outcome Based Education，成果導(dǎo)向教育)作為我國工程教育專業(yè)認(rèn)證的重要理念之一，是一種注重學(xué)生能力和技能的教育方法。OBE理念強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的目的和意義，即學(xué)生應(yīng)該掌握豐富的知識(shí)和技能，以便在現(xiàn)實(shí)生活和工作中表現(xiàn)出色。因此，OBE讓學(xué)生更加關(guān)注實(shí)際應(yīng)用，以解決現(xiàn)實(shí)問題為導(dǎo)向，而非僅僅是記憶和應(yīng)試。OBE強(qiáng)調(diào)教師需要根據(jù)學(xué)生的需求和學(xué)習(xí)進(jìn)展調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和評(píng)估方式，以確保每個(gè)學(xué)生都能夠理解和掌握知識(shí)。此外，OBE認(rèn)為評(píng)價(jià)教育成果需要以實(shí)際表現(xiàn)為導(dǎo)向，注重學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用和解決實(shí)際問題的能力。因此，OBE教育具有前瞻性、人本性和實(shí)踐性，對學(xué)生的未來發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

OBE教育理念不僅成功地應(yīng)用于各類“新工科”專業(yè)中[6]，在交叉專業(yè)學(xué)科的課程教學(xué)改革中，OBE教育理念也展現(xiàn)出極大的價(jià)值與潛力。例如，在云南中醫(yī)藥大學(xué)的生物化學(xué)課程體系建設(shè)中[7]，教師們將OBE教育理念應(yīng)用于課程改革中。梳理了醫(yī)學(xué)院校的期望和生物化學(xué)課程目標(biāo)，設(shè)置了學(xué)生掌握知識(shí)與能力的標(biāo)準(zhǔn)，通過多種教學(xué)和評(píng)估方法，針對學(xué)生的不同需求進(jìn)行了有針對性的調(diào)整，加深了學(xué)生對生物化學(xué)概念和實(shí)踐的理解。在課程教學(xué)的實(shí)踐中，OBE教育理念有效提高了生物化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。同樣，能源化學(xué)作為一門新興的交叉專業(yè)學(xué)科，基于OBE教育理念，桂林理工大學(xué)以電化學(xué)催化課程為例[8]，進(jìn)行了能源化學(xué)工程專業(yè)課程建設(shè)必要性及相關(guān)課程思政教育的研究探討。通過OBE理念與當(dāng)前主流思政教育元素相結(jié)合，樹立創(chuàng)新性的課程思政教學(xué)方法，進(jìn)一步深度挖掘電化學(xué)催化專業(yè)課程中相關(guān)的思政元素，促使學(xué)生關(guān)愛生命、關(guān)注綠色環(huán)保，建立可持續(xù)發(fā)展的職業(yè)意識(shí)和人文情懷，最終實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)與價(jià)值目標(biāo)的融合。

當(dāng)前OBE教育理念在能源化學(xué)相關(guān)課程實(shí)踐中的應(yīng)用相對較少，都是基于工科性質(zhì)的“能源化工”專業(yè)的探索[9]，而對于偏理科的“能源化學(xué)”專業(yè)，OBE教育理念的滲透度不高。如何將該理念應(yīng)用到能源化學(xué)專業(yè)相關(guān)課程的實(shí)踐中，是提高這類交叉學(xué)科教學(xué)質(zhì)量、提升學(xué)生應(yīng)用專業(yè)知識(shí)并解決專業(yè)問題能力的關(guān)鍵。結(jié)合我校能源化學(xué)專業(yè)課程的教學(xué)實(shí)踐，作者將OBE教育理念融合到能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論的課程教學(xué)中，充分利用OBE的理念優(yōu)勢，結(jié)合教學(xué)實(shí)際及教學(xué)要求細(xì)化OBE教育理念的四大核心內(nèi)容。通過設(shè)置明確的課程目標(biāo)，制定對應(yīng)的能力標(biāo)準(zhǔn)，采用多種評(píng)估方法來評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，以檢驗(yàn)學(xué)生對于目標(biāo)的掌握情況，并進(jìn)一步基于學(xué)生學(xué)習(xí)需求，進(jìn)行合理的教學(xué)活動(dòng)改進(jìn)，使教學(xué)更加實(shí)用且有針對性。此外，通過有效整合學(xué)院及合作企業(yè)的教學(xué)及培訓(xùn)資源，為學(xué)生提供更多應(yīng)用場景接觸的機(jī)會(huì)，使學(xué)生可以更好地實(shí)踐和鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐能力，使學(xué)生能夠更好地適應(yīng)未來的生涯發(fā)展。通過OBE教育理念在能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論課程中的實(shí)踐為能源化學(xué)專業(yè)課程教學(xué)改革和優(yōu)質(zhì)專業(yè)人才培養(yǎng)提供新的思路。

3 基于OBE教育理念的能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論課程教學(xué)改革

在能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論課程的實(shí)踐中，作者以提升學(xué)生能力和學(xué)習(xí)效果為目的，融合OBE教育理念，注重學(xué)生“理解”而非“記憶”，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與和合作，傳授學(xué)習(xí)技能和分析思維等，課程設(shè)計(jì)方案邏輯圖如圖1所示。在課程設(shè)計(jì)中，提倡知識(shí)、能力和態(tài)度的綜合提升，明確教學(xué)的內(nèi)容范圍的重難點(diǎn)，合理編排設(shè)計(jì)教學(xué)單元及教學(xué)活動(dòng)，并通過合理的課程評(píng)估及充沛的課程資源支持，持續(xù)改進(jìn)課程，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)、教學(xué)的可持續(xù)性。教學(xué)中以學(xué)生為中心，通過教學(xué)課程的實(shí)踐對能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論課程目標(biāo)、能力標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)評(píng)估、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)方法等進(jìn)行改革，采用OBE教育理念使得能源化學(xué)課程更具有針對性和實(shí)用性，學(xué)生能更好地掌握所學(xué)內(nèi)容，并將其應(yīng)用到實(shí)際生活和工作中，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提高及學(xué)生綜合能力的全面提升。

圖1 能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論課程設(shè)計(jì)邏輯圖

3.1 課程目標(biāo)改革：制定學(xué)科課程的目標(biāo)，并且要與其他相關(guān)學(xué)科的目標(biāo)相協(xié)調(diào)

制定學(xué)科課程目標(biāo)時(shí)，充分考慮學(xué)生的入學(xué)水平和前置知識(shí)，確保課程目標(biāo)符合學(xué)生的學(xué)習(xí)需要和差異化程度。明確該課程的主要內(nèi)容和難點(diǎn)，制定相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，針對不同難度和學(xué)生差異，調(diào)整教學(xué)目標(biāo)和難度。為學(xué)生的學(xué)習(xí)和未來就業(yè)方向設(shè)定合適的培養(yǎng)目標(biāo)，包括能力、知識(shí)和態(tài)度方面(如圖2所示)。此外，課程目標(biāo)分為基礎(chǔ)目標(biāo)和進(jìn)階目標(biāo)，從基礎(chǔ)的知識(shí)的記憶、理解和應(yīng)用上進(jìn)階為對能源領(lǐng)域問題的分析判斷、評(píng)價(jià)及創(chuàng)造。例如，通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠熟悉能源化學(xué)的基本概念、方法和應(yīng)用；了解能源化學(xué)的最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢；理解能源化學(xué)的重要性和作用。此外，課程目標(biāo)上與其他相關(guān)學(xué)科的目標(biāo)相協(xié)調(diào)，例如：太陽能和電池是能源化學(xué)的重要領(lǐng)域之一，本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)可以與太陽能和電池能源學(xué)科的目標(biāo)相協(xié)調(diào)，如了解太陽能和電池的原理、結(jié)構(gòu)和制作技術(shù)以及分析和評(píng)估不同類型的太陽能和電池的性能和優(yōu)缺點(diǎn)。本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)還可以與材料科學(xué)與工程學(xué)科的目標(biāo)相協(xié)調(diào)，如了解和掌握化學(xué)材料在能源轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存中的應(yīng)用，包括化學(xué)儲(chǔ)能材料、光催化材料、熱敏材料等。在與環(huán)境科學(xué)相結(jié)合方面，例如理解和掌握環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的理念和方法，并能分析和評(píng)估化學(xué)能源對環(huán)境的影響和可持續(xù)性，學(xué)習(xí)本課程也能幫助環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生更好地理解和應(yīng)對能源領(lǐng)域的相關(guān)問題和挑戰(zhàn)。

圖2 能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論課程目標(biāo)圖

3.2 能力標(biāo)準(zhǔn)改革：依據(jù)不同學(xué)生群體，制定需要達(dá)成的相應(yīng)能力標(biāo)準(zhǔn)

制定能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論課程的能力標(biāo)準(zhǔn)需要了解目標(biāo)學(xué)生群體的特點(diǎn)、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容。了解學(xué)生的年級(jí)、學(xué)歷、專業(yè)、課程背景，以及學(xué)生的興趣、需求和學(xué)習(xí)能力等等方面，目的是制定符合這些學(xué)生群體特點(diǎn)的能力標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步明確本課程所要達(dá)到的目標(biāo)，包括知識(shí)、技能和態(tài)度方面。這些目標(biāo)應(yīng)該與學(xué)生群體的特點(diǎn)、發(fā)展需求和職業(yè)發(fā)展方向密切相關(guān)。明確課程的核心內(nèi)容和教材，以及應(yīng)該為學(xué)生提供的實(shí)踐和案例分析等教學(xué)材料，兼顧理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用，讓學(xué)生能夠深入掌握有助于能源化學(xué)實(shí)踐的知識(shí)和技能。制定符合學(xué)生群體和課程目標(biāo)的能力標(biāo)準(zhǔn)，包括知識(shí)水平、技能水平和自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)，還應(yīng)該制定學(xué)生的社交和成長能力相關(guān)的能力標(biāo)準(zhǔn)，從而為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供全方位的支持。例如：針對本科一年級(jí)學(xué)生群體，可將目標(biāo)設(shè)定為讓學(xué)生了解能源化學(xué)的基本概念、原理和實(shí)踐應(yīng)用方向；教材內(nèi)容以能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論為基礎(chǔ)，重點(diǎn)講述化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、能源材料、太陽能和化石能等方面的知識(shí)；能力標(biāo)準(zhǔn)主要在于學(xué)生應(yīng)掌握能源化學(xué)實(shí)踐應(yīng)用方向的基本知識(shí)和能力，如能分辨化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常見的化學(xué)品、化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材及其用途；能評(píng)估化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全性，并清楚地了解太陽能和化石能源的基本工作原理。而如果是研究生群體，課程目標(biāo)應(yīng)是讓學(xué)生掌握新能源化學(xué)專業(yè)的前沿理論、技術(shù)和文獻(xiàn)，教材內(nèi)容主要包括新能源材料的合成和應(yīng)用、新能源化學(xué)器件及其應(yīng)用、生物質(zhì)制氫技術(shù)和新能源儲(chǔ)存等方面的新技術(shù)和新成果；能力標(biāo)準(zhǔn)主要在于學(xué)生應(yīng)該熟知新能源化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)術(shù)語及公式，能夠應(yīng)用化學(xué)原理分析新型能源的性能和優(yōu)點(diǎn)，并掌握新型能源在國家戰(zhàn)略與環(huán)境保護(hù)中的作用。

3.3 學(xué)習(xí)資源的整合：將不同學(xué)科的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行整合，同時(shí)還要關(guān)注學(xué)生所需的學(xué)習(xí)資源，以更好地實(shí)現(xiàn)交叉專業(yè)學(xué)科的教學(xué)改革

能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論是一門交叉學(xué)科的課程，需要整合不同的學(xué)科資源，例如化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、能源等。為了更好地實(shí)現(xiàn)交叉專業(yè)學(xué)科的教學(xué)改革，在教學(xué)實(shí)踐過程中，作者提出以下幾點(diǎn)方法：(1) 關(guān)注學(xué)生需要。首先，需要根據(jù)課程目標(biāo)了解學(xué)生的需求。課程目標(biāo)包含了本專業(yè)的基本要求和跨學(xué)科的內(nèi)容，學(xué)生的需求則與他們現(xiàn)有的知識(shí)水平和以后的職業(yè)發(fā)展有關(guān)。(2) 整合不同學(xué)科的學(xué)習(xí)資源。在此過程中，應(yīng)該先選擇適合本門課程的教材、參考書和其他教學(xué)資源。同時(shí)需要加強(qiáng)和其他學(xué)科的聯(lián)系，例如與能源系統(tǒng)分析課程的聯(lián)系。(3) 利用信息技術(shù)手段。信息技術(shù)可以幫助學(xué)生更好地獲取、處理和交流學(xué)習(xí)資源。教師可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)或在線學(xué)習(xí)社區(qū)等途徑提供豐富的學(xué)習(xí)資源，并與學(xué)生互動(dòng)交流。(4) 應(yīng)用實(shí)際案例。將實(shí)際案例納入教學(xué)內(nèi)容可以為學(xué)生提供更生動(dòng)、更具體的學(xué)習(xí)資源，有助于學(xué)生更加深入地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。通過以上方法，可以更好地實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)改革，并使學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得更多的交叉學(xué)科實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高其綜合學(xué)科素養(yǎng)和解決實(shí)際問題的能力。

例如：在講授電池原理時(shí)，可以整合物理與化學(xué)學(xué)科，把電池的電荷流動(dòng)視為一種電流，從而結(jié)合麥克斯韋方程和電離能的原理解釋電池的工作機(jī)制。這樣，不僅可以整合物理和化學(xué)的知識(shí)，還可以為學(xué)生提供更全面的知識(shí)體系。在講授化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，可以整合數(shù)學(xué)與化學(xué)學(xué)科，借助微積分的知識(shí)，介紹反應(yīng)速率的微分方程和速率常數(shù)的概念。這樣，學(xué)生不僅可以了解反應(yīng)速率與化學(xué)濃度、溫度等參數(shù)的關(guān)系，還可以通過微積分的方法求解反應(yīng)速率。在講授傳熱與轉(zhuǎn)化時(shí)，可以整合任意兩個(gè)學(xué)科，通過比較多種能源來源的形式(如核能、太陽能、化石能源等)來介紹不同能源形式的轉(zhuǎn)換方式，例如光電效應(yīng)、熱力學(xué)循環(huán)、核反應(yīng)等，然后進(jìn)一步分析這些過程中的能量轉(zhuǎn)換與傳熱機(jī)制。這樣，學(xué)生不僅可以了解能源的多種形式與轉(zhuǎn)換方式，還可以了解物理與化學(xué)的交叉應(yīng)用。通過以上實(shí)例，我們可以看到，將不同學(xué)科的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行整合是非常有必要的。為了更好地實(shí)現(xiàn)交叉專業(yè)學(xué)科的教學(xué)改革，更要關(guān)注學(xué)生所需的學(xué)習(xí)資源，教師需要注重舉例說明，通過實(shí)例來加深學(xué)生的印象，提高其對交叉學(xué)科的興趣和學(xué)習(xí)積極性。

3.4 學(xué)習(xí)方法的探索：通過多種教學(xué)手段和學(xué)習(xí)方式來探索較優(yōu)的學(xué)習(xí)方法，尤其是能夠幫助學(xué)生整合、轉(zhuǎn)化知識(shí)的方法，以達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果

為了達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果，在能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論課程中，可以通過多種教學(xué)手段和學(xué)習(xí)方式來探索較優(yōu)的學(xué)習(xí)方法。在課堂講解時(shí)，教師應(yīng)該注重知識(shí)的系統(tǒng)性和前后一致性，同時(shí)結(jié)合不同學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生理解知識(shí)的內(nèi)在關(guān)系，并且避免知識(shí)的重疊和跳躍，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果?？梢岳肞PT制作講義和示意圖，將不同學(xué)科中的概念和原理進(jìn)行系統(tǒng)化的講解。例如，在講解能量轉(zhuǎn)化過程時(shí)，可以首先介紹不同種類的能量與它們的單位和轉(zhuǎn)換關(guān)系，然后講解熱力學(xué)循環(huán)和能效的基本概念等。通過分組研究的方式，在課前或課后，讓學(xué)生分成小組研究不同主題的學(xué)習(xí)材料或案例，從而讓學(xué)生更加專注于特定的學(xué)科領(lǐng)域或具體的應(yīng)用問題，通過分組研究和小組討論的方式，可以培養(yǎng)學(xué)生之間的合作精神，促進(jìn)學(xué)生的思考能力和學(xué)習(xí)效果。在案例教學(xué)中，可以通過事實(shí)和實(shí)例來講授知識(shí)，讓學(xué)生更加深入、具體地理解理論知識(shí)，并能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于實(shí)際問題中，例如講授化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，可以利用某種反應(yīng)過程的實(shí)例來解釋其速率常數(shù)的概念和相應(yīng)的影響因素。充分利用多媒體教學(xué)，借助圖片、聲音、視頻等形式的輔助教學(xué)材料，使學(xué)生更深入地理解和記憶知識(shí)，更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。例如，可以利用講述能源基礎(chǔ)知識(shí)的PPT來向?qū)W生介紹不同的能量單位和轉(zhuǎn)換關(guān)系。以上這些多種教學(xué)手段和學(xué)習(xí)方式的探索都有助于學(xué)生更好地整合、轉(zhuǎn)化知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效果。

3.5 教學(xué)評(píng)估改革：通過考試成績、教學(xué)評(píng)估結(jié)果、項(xiàng)目完成情況等方面的綜合得分來對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)估

對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)估需要考慮多種方面，其中考試成績、教學(xué)評(píng)估結(jié)果、項(xiàng)目完成情況等是比較重要的維度，圖3以作者的實(shí)踐為例，展示了能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論課程具體實(shí)踐過程中的教學(xué)評(píng)估方法和成績分布。作者設(shè)計(jì)了綜合性的評(píng)估方法和評(píng)估工具，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行考查，包括知識(shí)考核、實(shí)踐操作、小組項(xiàng)目等多種形式。圖3(b)中對比了不同班級(jí)的各項(xiàng)成績分布，通過綜合成績標(biāo)準(zhǔn)差，分析班級(jí)整體學(xué)習(xí)效果。數(shù)據(jù)表明，綜合成績分布較為均衡，知識(shí)掌握牢固，通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生的各項(xiàng)能力均得到了有效的鍛煉和提升。

圖3 能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論課程

具體執(zhí)行過程中首先設(shè)計(jì)合理的評(píng)估指標(biāo)，確定需要對學(xué)生進(jìn)行評(píng)估的維度及各維度的權(quán)重，包括理論知識(shí)掌握、實(shí)踐能力、思考能力等方面。通過采集考試成績、學(xué)生提交的項(xiàng)目、教學(xué)評(píng)估結(jié)果等數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)計(jì)的評(píng)估指標(biāo)及各維度的權(quán)重，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合計(jì)算，得到每個(gè)學(xué)生的綜合得分。進(jìn)而根據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析與反饋，通過綜合得分分析學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，找出其優(yōu)點(diǎn)和不足之處，給予學(xué)生相應(yīng)的反饋，幫助其更好地提高自身能力，以便及時(shí)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方法和提高學(xué)習(xí)效果。例如：在考試中，教師可以設(shè)置一些選擇題和開放式問題，通過對學(xué)生答案的分析和評(píng)分，可以得出學(xué)生在知識(shí)領(lǐng)域和應(yīng)用能力上的得分。通過問卷調(diào)查和課堂反饋等方式對教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)學(xué)生的評(píng)測結(jié)果，教師可以獲得一定的得分。此外，在課程中，教師可以安排一些項(xiàng)目或市場調(diào)研實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施。通過學(xué)生完成項(xiàng)目的細(xì)節(jié)、精度、創(chuàng)新性等方面的評(píng)估，教師可以得出項(xiàng)目完成情況的得分。這些得分也可以與其他項(xiàng)目的得分結(jié)合計(jì)算，為學(xué)生的總評(píng)成績提供參考。通過考試成績、教學(xué)評(píng)估結(jié)果和項(xiàng)目完成情況等多方面因素的綜合得分，可以對學(xué)生在能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論課程中的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行綜合評(píng)估，從而提供科學(xué)客觀的評(píng)價(jià)依據(jù)，有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)學(xué)習(xí)不足，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)成果。

4 結(jié)語

本文基于國際先進(jìn)的OBE教育理念，以能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論課程為例，著重于培養(yǎng)學(xué)生的全面能力，包括知識(shí)技能、實(shí)際應(yīng)用能力和社會(huì)責(zé)任感。以目標(biāo)為導(dǎo)向，通過透明、可評(píng)價(jià)的能力標(biāo)準(zhǔn)來檢驗(yàn)教學(xué)及學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度。采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)法提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，讓學(xué)生在實(shí)踐中理解理論，幫助學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際案例和項(xiàng)目中。引入多元評(píng)估方式，以多種不同的方式進(jìn)行評(píng)估，涉及傳統(tǒng)測驗(yàn)和作業(yè)、小組研究和演示、辯論和模擬等形式，以評(píng)估學(xué)生的不同能力。通過多元化的評(píng)估方式，更好地衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和能力，為學(xué)生提供更多的交叉學(xué)科實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高其綜合學(xué)科素養(yǎng)和解決實(shí)際問題的能力。通過多種信息技術(shù)手段的整合幫助教師提供更豐富、更真實(shí)的學(xué)習(xí)資源及學(xué)習(xí)方法，增強(qiáng)教師與學(xué)生之間的互動(dòng)，充分利用網(wǎng)上課程和教學(xué)平臺(tái)等信息技術(shù)手段，增加自主學(xué)習(xí)部分，讓學(xué)生加深對所學(xué)知識(shí)的理解和洞見。本文提出了一系列基于OBE教育理念的能源化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論課程教學(xué)改革探索的建議，這些措施可以更有效地達(dá)成培養(yǎng)全面能力的教育目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生把理論知識(shí)應(yīng)用到項(xiàng)目實(shí)踐中。這種教學(xué)實(shí)踐方法可以運(yùn)用在不同的交叉學(xué)科教育領(lǐng)域，具有一定的推廣價(jià)值，啟示著教育改革的方向，更好地適應(yīng)企業(yè)和社會(huì)需求的發(fā)展趨勢。