趙 娟

（五邑大學(xué)生物科技與大健康學(xué)院 廣東 江門 529020）

OBE 教育理念是一種以產(chǎn)出為導(dǎo)向的先進(jìn)教育理念，遵循 “反向設(shè)計(jì)” 原則，以學(xué)生通過教育過程最后所取得的學(xué)習(xí)成果作為教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)[1-2]。與以學(xué)科為導(dǎo)向的傳統(tǒng)教育相比，OBE 教育以結(jié)果為導(dǎo)向，從需求出發(fā)，由需求決定培養(yǎng)目標(biāo)，由培養(yǎng)目標(biāo)決定畢業(yè)要求，由畢業(yè)要求決定課程目標(biāo)、課程內(nèi)容和課程教學(xué)方法，再通過正向?qū)嵤┙虒W(xué)，保證教育目標(biāo)與結(jié)果最大程度上的一致性[3]。

“化工原理實(shí)驗(yàn)” 課程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐性課程。作為化工原理課程的實(shí)驗(yàn)部分， “化工原理實(shí)驗(yàn)” 課程以化工單元操作的原理和過程研究為主要教學(xué)內(nèi)容，對流體流動(dòng)、離心泵的流體輸送、水―水蒸氣的傳熱、精餾、氣體吸收及干燥等單元操作從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)流程、參數(shù)設(shè)定、安全操作、數(shù)據(jù)采集及分析處理等多方面進(jìn)行了研究[4]?；贠BE 人才培養(yǎng)理念，課程團(tuán)隊(duì)對課程的教學(xué)模式進(jìn)行了改革探索，遵循反向設(shè)計(jì)原則，依據(jù)課程支撐的畢業(yè)要求設(shè)定課程目標(biāo)，依據(jù)課程目標(biāo)規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)活動(dòng)，細(xì)化對各教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)活動(dòng)的考核評價(jià)，再通過對考核評價(jià)結(jié)果的分析加強(qiáng)對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)活動(dòng)的持續(xù)改進(jìn)，促進(jìn)課程目標(biāo)和畢業(yè)要求的達(dá)成。通過教學(xué)改革，希望能進(jìn)一步改善課程教學(xué)效果，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

基于OBE 人才培養(yǎng)理念，課程團(tuán)隊(duì)遵循反向設(shè)計(jì)原則來確定課程的5 個(gè)教學(xué)目標(biāo)。依據(jù)課程支撐的5 個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，涉及對學(xué)生 “理論研究能力” “實(shí)踐研究能力” “結(jié)果分析能力” “安全環(huán)保評估能力” 以及 “團(tuán)隊(duì)合作能力” 等5 方面的要求。結(jié)合課程特點(diǎn)，課程團(tuán)隊(duì)設(shè)定了課程的5 個(gè)教學(xué)目標(biāo)，與課程支撐的5 個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)一一對應(yīng)，如圖1 所示。課程教學(xué)目標(biāo)1 “能夠基于化工原理理論并采用科學(xué)方法對化工過程中的化工單元操作過程進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)和確定合理的實(shí)驗(yàn)方案” 對應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.1 “理論研究能力” ；課程教學(xué)目標(biāo)2 “能夠根據(jù)化工原理實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，合理選擇實(shí)驗(yàn)參數(shù)并規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)裝置，安全開展實(shí)驗(yàn)” 對應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.2 “實(shí)踐研究能力” ；課程教學(xué)目標(biāo)3 “能夠通過化工原理實(shí)驗(yàn)獲得有效實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并獨(dú)立完成數(shù)據(jù)的處理和分析，得到合理有效的結(jié)論” 對應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.3 “結(jié)果分析能力” ；課程教學(xué)目標(biāo)4 “具備安全意識(shí)，能夠合理分析化工單元操作應(yīng)用到連續(xù)生產(chǎn)過程中對人類和環(huán)境造成的潛在影響和危害” 對應(yīng)畢業(yè)要指標(biāo)點(diǎn)7.2 “安全環(huán)保評估能力” ；課程教學(xué)目標(biāo)5 “能夠團(tuán)隊(duì)合作完成實(shí)驗(yàn)，在團(tuán)隊(duì)合作中與他人良好配合、分工協(xié)作完成化工原理實(shí)驗(yàn)相關(guān)任務(wù)” 對應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)9.2 “團(tuán)隊(duì)合作能力” 。課程的五個(gè)教學(xué)目標(biāo)對學(xué)生的 “業(yè)務(wù)能力” 和 “職業(yè)素養(yǎng)” 提出了具體要求。如課程教學(xué)目標(biāo)1 “實(shí)驗(yàn)研究與方案設(shè)計(jì)能力” 、課程教學(xué)目標(biāo)2 “實(shí)驗(yàn)操作能力” 和課程教學(xué)目標(biāo)3 “數(shù)據(jù)處理能力” 對學(xué)生解決技術(shù)性問題的 “業(yè)務(wù)能力” 提出了要求，課程教學(xué)目標(biāo)4 “安全環(huán)保意識(shí)” 和課程教學(xué)目標(biāo)5 “團(tuán)隊(duì)合作能力” 對學(xué)生進(jìn)入職場需具備的 “職業(yè)素養(yǎng)” 提出了要求。

圖1 “化工原理實(shí)驗(yàn)” 課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求和畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)

對標(biāo) “化工原理理論” 課程， “化工原理實(shí)驗(yàn)” 課程包括 “流體流動(dòng)阻力損失的測定” “離心泵特性曲線的測定” “間壁式傳熱給熱系數(shù)的測定” “填料塔氣體吸收實(shí)驗(yàn)” “篩板精餾塔精餾實(shí)驗(yàn)（全回流）” “篩板精餾塔精餾實(shí)驗(yàn)（部分回流）” “洞道干燥實(shí)驗(yàn)” “流體流量分配規(guī)律驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)” 8 個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)流程、參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)處理等多方面進(jìn)行研究。各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，遵循OBE 理念，根據(jù)各自支撐的課程教學(xué)目標(biāo)來確定。

以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 “間壁式傳熱給熱系數(shù)的測定” 為例，該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目共支撐5 個(gè)課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，即課程教學(xué)目標(biāo)1 “實(shí)驗(yàn)研究與方案設(shè)計(jì)能力” 、課程教學(xué)目標(biāo)2 “實(shí)驗(yàn)操作能力” 、課程教學(xué)目標(biāo)3 “數(shù)據(jù)處理能力” 、課程教學(xué)目標(biāo)4 “安全環(huán)保意識(shí)” 和課程教學(xué)目標(biāo)5 “團(tuán)隊(duì)合作能力” 。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目支撐的課程教學(xué)目標(biāo)，課程團(tuán)隊(duì)設(shè)置了與其相對應(yīng)的具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（圖2，p112）。例如，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 “基于傳熱理論知識(shí)掌握實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)流程；根據(jù)傳熱理論知識(shí)撰寫實(shí)驗(yàn)方案；對傳熱實(shí)驗(yàn)過程及設(shè)備進(jìn)行研究并提出問題，經(jīng)思考和討論給出合理解答” ，對應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)1 “實(shí)驗(yàn)研究與方案設(shè)計(jì)能力” ；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 “正確使用實(shí)驗(yàn)儀器儀表，合理選擇工藝參數(shù)，正確設(shè)定實(shí)驗(yàn)參數(shù)，安全開展實(shí)驗(yàn)” ，對應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)2 “實(shí)驗(yàn)操作能力” ；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 “對采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)正確分析處理，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出合理解釋，準(zhǔn)確回答思考題” ，對應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)3 “數(shù)據(jù)處理能力” 。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 “通過對傳熱實(shí)驗(yàn)流程和操作過程的分析，判斷實(shí)驗(yàn)應(yīng)用到連續(xù)生產(chǎn)過程中的潛在危害” ，對應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)4 “安全環(huán)保意識(shí)” 。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 “小組成員良好配合、分工合作完成實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)記錄、小組討論和實(shí)驗(yàn)視頻制作” ，對應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)5 “團(tuán)隊(duì)合作能力”[5]。

圖2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 “間壁式傳熱給熱系數(shù)的測定” 基于支撐的課程目標(biāo)設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

基于各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，課程團(tuán)隊(duì)采用 “課前自學(xué)” “課上互動(dòng)” “實(shí)驗(yàn)操作” “課后練習(xí)” 4 個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)建的 “學(xué)―教―練―產(chǎn)出” 四位一體教學(xué)模式開展教學(xué)活動(dòng)，每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)均制定與課程目標(biāo)相適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)。

“課前自學(xué)” 環(huán)節(jié)主要依托線上教學(xué)平臺(tái) “超星學(xué)習(xí)通” 來完成。課程團(tuán)隊(duì)通過 “超星學(xué)習(xí)通” 發(fā)布實(shí)驗(yàn)電子講義、與實(shí)驗(yàn)設(shè)備及操作相關(guān)的視頻，以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫要求和數(shù)據(jù)分析處理相關(guān)的文件資源，要求學(xué)生在課前觀看。在 “超星學(xué)習(xí)通” 中將這些文件資料設(shè)置為任務(wù)點(diǎn)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)學(xué)生是否閱讀實(shí)驗(yàn)相關(guān)文件資料以及閱讀情況如閱讀時(shí)長、閱讀次數(shù)等，幫助課程團(tuán)隊(duì)了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，對沒有完成預(yù)習(xí)任務(wù)點(diǎn)的同學(xué)予以提醒和監(jiān)督。這些線上活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)儀器儀表及其使用方法，熟悉實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)流程以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理方法[6]。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生需要結(jié)合化工原理理論知識(shí)對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)習(xí)，理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)流程，在認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)課程教材和實(shí)驗(yàn)講義的基礎(chǔ)上撰寫實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)開課前，課程團(tuán)隊(duì)會(huì)準(zhǔn)備一些與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的課前預(yù)習(xí)題，通過 “超星學(xué)習(xí)通” 發(fā)放給學(xué)生，要求學(xué)生通過查閱 “化工原理” “化工原理實(shí)驗(yàn)” 課程的相關(guān)教材和參考資料來尋找答案，回答問題。通過這些教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生熟悉了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的原理、設(shè)備、流程和操作，促進(jìn)課程教學(xué)目標(biāo)1 “實(shí)驗(yàn)研究與方案設(shè)計(jì)能力” 的達(dá)成。

“課上互動(dòng)” 環(huán)節(jié)，以學(xué)生為主導(dǎo)，讓學(xué)生在課堂上闡述實(shí)驗(yàn)原理、流程、操作方法和數(shù)據(jù)處理方法，通過師生互動(dòng)討論和啟發(fā)式教學(xué)加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的理解和掌握，在互動(dòng)討論中穿插對實(shí)驗(yàn)相關(guān)前沿知識(shí)和成果的講解以及實(shí)驗(yàn)相關(guān)安全知識(shí)的介紹。這些教學(xué)活動(dòng)促進(jìn)課程教學(xué)目標(biāo)1 中的 “實(shí)驗(yàn)研究能力” 和課程教學(xué)目標(biāo)4 “安全環(huán)保意識(shí)” 的達(dá)成。

“實(shí)驗(yàn)操作” 環(huán)節(jié)，學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，組員間良好協(xié)作配合，安全開展實(shí)驗(yàn)，采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作，掌握實(shí)驗(yàn)儀器儀表的使用方法和實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)定方法，評估實(shí)驗(yàn)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。這些教學(xué)活動(dòng)對應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)2 “實(shí)驗(yàn)操作能力” 、課程教學(xué)目標(biāo)4 “安全環(huán)保意識(shí)” 和課程教學(xué)目標(biāo)5 “團(tuán)隊(duì)合作能力” 的達(dá)成。實(shí)驗(yàn)過程中，課程團(tuán)隊(duì)還要求學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以小組為單位，通過小組討論提出三個(gè)與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問題并解答，在討論中加深對實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)操作和設(shè)備構(gòu)造等方面知識(shí)的理解。這些教學(xué)活動(dòng)促進(jìn)課程教學(xué)目標(biāo)1 中的 “實(shí)驗(yàn)研究能力” 和課程教學(xué)目標(biāo)5 “團(tuán)隊(duì)合作能力” 的達(dá)成。

“課后練習(xí)” 環(huán)節(jié)，要求學(xué)生對采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。該教學(xué)活動(dòng)對應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)3 “數(shù)據(jù)處理能力” 的達(dá)成。此外，課程團(tuán)隊(duì)還要求學(xué)生以小組為單位錄拍5 分鐘的實(shí)驗(yàn)視頻，對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)原理、流程和操作進(jìn)行梳理和總結(jié)，加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目知識(shí)點(diǎn)的掌握。此教學(xué)活動(dòng)對應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)1 “中的實(shí)驗(yàn)研究能力” 和課程教學(xué)目標(biāo)5 “團(tuán)隊(duì)合作能力” 的達(dá)成。

以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 “流體流動(dòng)阻力損失的測定” 為例，如圖3所示，該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目各環(huán)節(jié)分別支撐課程教學(xué)目標(biāo)1 “實(shí)驗(yàn)研究與方案設(shè)計(jì)能力” 、課程教學(xué)目標(biāo)2 “實(shí)驗(yàn)操作能力” 、課程教學(xué)目標(biāo)3 “數(shù)據(jù)處理能力” 和課程教學(xué)目標(biāo)5 “團(tuán)隊(duì)合作能力” 的達(dá)成。針對其對應(yīng)的4 個(gè)不同課程教學(xué)目標(biāo)，該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在教學(xué)過程中設(shè)置了多項(xiàng)細(xì)化的教學(xué)活動(dòng)，在 “課前自學(xué)” 環(huán)節(jié)，開展課前預(yù)習(xí)、預(yù)習(xí)考試、預(yù)習(xí)報(bào)告撰寫等教學(xué)活動(dòng)；在 “課上互動(dòng)” 環(huán)節(jié)，開展堂上互動(dòng)式交流、分組討論等教學(xué)活動(dòng)；在 “實(shí)驗(yàn)操作” 環(huán)節(jié)，分組開展實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)采集；在 “課后練習(xí)” 環(huán)節(jié)，開展數(shù)據(jù)分析和處理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫、視頻拍攝等教學(xué)活動(dòng)。這些 “以學(xué)生為中心” 的細(xì)化的教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施，可促進(jìn)該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對應(yīng)的4個(gè)課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

圖3 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 “流體流動(dòng)阻力損失的測定” 依據(jù)課程目標(biāo)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)

基于上述教學(xué)活動(dòng)，課程團(tuán)隊(duì)確定了課程具體的考核內(nèi)容和考核評分標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化課程的過程性考核[7]。課程分別從平時(shí)表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和考試三方面對課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況進(jìn)行了考核評價(jià)，其中平時(shí)表現(xiàn)的分值占比為38%，主要從課前預(yù)習(xí)、堂上互動(dòng)交流、分組討論、實(shí)驗(yàn)操作等教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)環(huán)節(jié)的完成情況進(jìn)行考核評價(jià)；實(shí)驗(yàn)報(bào)告的分值占比為27%，主要對預(yù)習(xí)報(bào)告、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果討論等教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)環(huán)節(jié)的完成情況進(jìn)行考核評價(jià)；考試的分值占比為35%，主要對考試實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目方案的設(shè)計(jì)、考試實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的操作、考試實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)處理與結(jié)果討論、仿真操作等教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)環(huán)節(jié)的完成情況進(jìn)行考核。對這些細(xì)化的教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)環(huán)節(jié)的考核評價(jià)，分項(xiàng)打分，避免了因考核方法單一從而影響評價(jià)結(jié)果的客觀性。在課程結(jié)束后，課程團(tuán)隊(duì)會(huì)對考核評價(jià)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析課程各教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況，及時(shí)對 “實(shí)驗(yàn)研究與方案設(shè)計(jì)能力” “實(shí)驗(yàn)操作能力” “數(shù)據(jù)處理能力” “安全環(huán)保意識(shí)” 和 “團(tuán)隊(duì)合作能力” 5 個(gè)課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況進(jìn)行評價(jià)，并對課程評價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析反饋，促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)。

通過上述改革與探索，教學(xué)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建基于OBE 人才培養(yǎng)理念的 “化工原理實(shí)驗(yàn)” 課程教學(xué)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果，提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)。希望該課程教學(xué)模式的實(shí)施，可進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生掌握典型化工原理的專業(yè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)研究方法，鍛煉實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和數(shù)據(jù)處理能力；培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，鍛煉學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和解決實(shí)驗(yàn)問題的能力；學(xué)會(huì)正確選擇設(shè)備和儀表，鍛煉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力；學(xué)會(huì)用簡明的文字和適當(dāng)?shù)膱D表撰寫實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、良好的科學(xué)作風(fēng)，具備安全意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作能力，為今后從事化工行業(yè)的工作打下良好的基礎(chǔ)。