江 文

（重慶科技學院 化學化工學院，重慶 401331）

高校肩負著為社會輸送人才的重要職責，關(guān)鍵在于如何讓在校學生培養(yǎng)起工程思維和解決實際問題的能力，這是工程人才培養(yǎng)的核心任務[1]。隨著新工科背景下工程技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，工程人才的培養(yǎng)模式也面臨著轉(zhuǎn)型和升級的挑戰(zhàn)。其中，OBE（Outcomes-Based Education）是一種以“達成”“結(jié)果”為導向的教育理念和模式。在進一步推進網(wǎng)絡化和全球經(jīng)濟一體化的背景下，我國需要通過OBE 理念來指導高等教育變革，并以此推動高等教育的教學改革，這也是為了實現(xiàn)培育與國際市場接軌的創(chuàng)新型高素質(zhì)工程人才的必然途徑[2]。

OBE 的核心思想是“以學生的成果為中心”，即在教學過程中，將學生的評價轉(zhuǎn)化為一系列預先確定的目標，并通過對達成這些目標的過程和結(jié)果進行評價，以確定學生的學習成果及獲得的技能[3]。

作為高等教育中理工科非化學化工類專業(yè)必修的課程，“大學化學”主要涵蓋了化學反應的基本原理及相關(guān)的基礎(chǔ)技能。通過學習這門課程，學生可以認識到化學理論和技能在工程實際應用中扮演的角色，同時也可以利用現(xiàn)代科技把化學當中的理論和工程相聯(lián)系，進而構(gòu)筑起化學理論知識和工程之間的關(guān)系橋梁?！按髮W化學”教學的總體目標是要求學生在高中學習化學的基礎(chǔ)上逐步深化理論，同時提高對當前學科的發(fā)展特點及其與其他專業(yè)領(lǐng)域之間的密切聯(lián)系的認識，從而訓練學生在工程實際中應用化學理論與方法開展問題分析與解決的能力。

但由于各地的初高中教師數(shù)量和水平不均及地理條件的不同，使得他們在步入高校后的化學基礎(chǔ)知識參差不齊，存在明顯的兩極分化現(xiàn)象[4]。此外，在2019年開展第三次綜合試驗改革后，湖北、湖南、河北、廣東和重慶等八個地區(qū)的高考采取了“3+1+2”的模式，化學隨即變成了“政地生化”四門再選科目中的一門，而化學又是四門再選科目中難度最大的一門，因而較多學生棄選化學，這使得這部分學生在步入高校后，在化學方面的知識儲備不足，影響后續(xù)“大學化學”課程的學習?！按髮W化學”課程雖然經(jīng)過多年的教學發(fā)展，積累了豐富的經(jīng)驗和取得了顯著的成效，但在教學實踐中也發(fā)現(xiàn)一些問題。

1 “大學化學”教學中的問題

1.1 課程理論內(nèi)容偏多，工程實踐內(nèi)容偏少

在教材方面，我?！按髮W化學”目前使用的是高等教育出版社出版的《普通化學》（第七版）。在授課中，需用32學時來講解化學反應的基本原理（化學反應熱效應、方向和程度、化學反應速率），溶液中的化學平衡（酸堿電離平衡、沉淀溶解平衡和氧化還原平衡），以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成（原子結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)周期性、化學鍵與分子間相互作用力、晶體結(jié)構(gòu)）等三部分的內(nèi)容。這幾部分內(nèi)容抽象且理論知識較多，從而造成32學時的教學比較緊張，而且教學內(nèi)容中工程實踐方面的知識偏少，缺乏教學內(nèi)容與工程實踐的聯(lián)系，導致學生所學到的理論知識與實際應用脫節(jié)。

1.2 授課手段單一

“大學化學”的授課方式基本是以教師主講PPT為主，教學手段較為單一，師生互動較少，而且課程內(nèi)容體系龐雜，知識理論性強、抽象難懂，學生由于缺乏前期化學知識的回顧而無法完成知識的銜接和融會貫通，學生學習積極性不高，感到課程比較枯燥乏味，致使教學質(zhì)量難以達到預期目標，與新工科要求中對人才質(zhì)量的培養(yǎng)產(chǎn)生了差距。

1.3 課程的考核方法陳舊

“大學化學”課程目前的考核評價方式是把平時成績（占30%）和期末考試（占70%）綜合考量在內(nèi)。期末考試的題型主要有五種，包括選擇題、填空題、判斷題、簡答題和計算題。盡管有多種題型，但大多數(shù)題目主要涉及的是概念和化學反應原理的闡釋，總體而言與工程實踐有著很大的區(qū)別。而平時成績考核的則是學生的平時作業(yè)完成情況，以及上課的表現(xiàn)和出勤情況?？偟膩碚f，現(xiàn)階段的課程考核方式主要是評估學生對理論知識的掌握情況，側(cè)重于學生的記憶和理解能力，而無法有效衡量學生應用化學理論和技能解決工程問題的能力。這樣，學生常常容易陷入應試心態(tài)，在考試時過分重視應付方法卻忽略了知識點的實踐應用，由此造成教學效果的明顯下降。

2 以O(shè)BE 教育理念的“大學化學”教學改革

OBE 的理念是以學生為重心，以產(chǎn)出為指導，持續(xù)推進改革，它在教學過程中注重教學的目標、效果和結(jié)果，并強調(diào)學生的素質(zhì)和技能的培養(yǎng)[5]。自2014年起，我國學者逐漸開始關(guān)注起了OBE 教育理念，并相繼在化工原理、物理化學等課程中引入了它[6-7]。以O(shè)BE 理念為基礎(chǔ)，通過對“大學化學”課程的教學目標和內(nèi)容、教學模式與手段、課程考核方法等方面實施改革，能夠激起學生的學習積極性，從而提高學生的工程意識，進而達到教學目標。

2.1 明確教學目標，突出教學內(nèi)容

教學目標方面，首先要明確改革的初衷是基于學生的實際情況。傳統(tǒng)的“大學化學”課程目標多注重學生對知識的掌握，而基于 OBE 教育理念的課程目標則更注重學生的學習成果和能力培養(yǎng)。因此，在OBE 的教育理念下，在“大學化學”課程的教學大綱中，要明確教學的目標和能力的基本要求，注重學生基礎(chǔ)知識、創(chuàng)新能力與素養(yǎng)的綜合發(fā)展，并突出以培養(yǎng)能力為中心的教學方向。而課程的知識框架體系則作為支撐，可減弱教學本身知識結(jié)構(gòu)的封閉性和局限性，提高與其他課程的聯(lián)系。知識點的整合，可以使學生掌握并關(guān)聯(lián)相關(guān)課程的知識，從而有助于他們把所學的相關(guān)知識點有機融合，并在腦海中形成清晰、層次分明的知識框架，而不是簡單的知識堆積。

教學內(nèi)容方面，則是需要強調(diào)課程主線和邏輯順序，改善課程內(nèi)容的編排，將與高中內(nèi)容相近的知識點排在前面，然后由淺入深。另外，在教學內(nèi)容中增加一些實用的基礎(chǔ)教學知識和實際工程案例，以凸顯課程內(nèi)容與工程實踐的聯(lián)系，并培養(yǎng)學生處理復雜工程問題的能力。此外，在教學內(nèi)容中還需與時俱進，在教學中增加反映學科前沿和國內(nèi)外重大成果的內(nèi)容，從而提高課程的科學和高階性。教師還可以將自己的科研成果應用到教學中，通過科研回饋教學，并將實踐融入教學過程中。例如，在講述“化學平衡的移動”這一章節(jié)時，可以引出這樣的工程案例，“合成氨工業(yè)中，定期對原料進行馳放氣是什么原因？”將化學平衡移動的知識與實際操作聯(lián)系起來，從而激發(fā)學生積極思考，以凸顯課程內(nèi)容與實際應用之間的關(guān)聯(lián)。

2.2 改革教學手段，達成預期產(chǎn)出

傳統(tǒng)的課堂教學主要是以灌輸?shù)慕虒W模式，而在OBE 的教育理念下，需采用問題導向式、探討式、翻轉(zhuǎn)課堂等多種教學方法，并結(jié)合使用雨課堂等多種信息化工具，以提高學生上課的積極性。建立一個能夠逐漸提高學生學習效果的教學模式，即利用案例逐步引導，讓學生進行案例的研究和自主探索，分析不同案例，從而提高學生的能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，另外，還可以將專業(yè)知識的深入理解與思政教育相融合，使學生可以充分地運用辯證唯物主義的觀點剖析和解決問題，有助于他們形成正確的人生價值觀和科學發(fā)展觀。如此，學生就可以把零碎的知識點和方法有機融合，并系統(tǒng)化，從而逐步上升到方法論層面。例如，在講到“氧化還原平衡”這一章節(jié)的內(nèi)容時，可以提出這樣的導入式的問題，“氧化還原平衡的知識在我國制造業(yè)的應用有哪些？”在授課過程中，教師即可針對這個問題，首先講授氧化還原平衡知識與電化學的聯(lián)系，并根據(jù)國家“雙碳”目標的重大戰(zhàn)略，講授電化學在實現(xiàn)“雙碳”目標中的重要作用，幫助學生樹立科學發(fā)展的新理念。

2.3 改革考核方式，構(gòu)建多維測評方法

OBE 理念要求對學生進行全面評價，評價內(nèi)容和方式要多樣化，評價范圍涵蓋學生的知識、能力和創(chuàng)新性等幾個方面，不再只關(guān)注最后一次期末考試，而是強調(diào)過程的連續(xù)性和多樣性考核[8]。

基于OBE 理念，在“大學化學”課程的考核中，以靈活多樣的過程評價進行考核，通過使用多樣化的方式，如章節(jié)測驗、課堂問答和課程作業(yè)等，以及多種信息化手段，如超星學習通和雨課堂，對學生的學習成果進行及時反饋和動態(tài)評價。改革之后，會對學生的平時成績進行更加多樣的考核，首先是課堂出勤（占比10%），包括課堂的隨機點名和平臺的簽到；然后是課堂上的表現(xiàn)（占比50%），主要包括兩部分，一是考核學生在課堂上的課堂表現(xiàn)及對課堂章節(jié)測驗的參與情況（占比40%），二是學生參與工程案例的討論情況（占比10%）；最后是課后作業(yè)（占比40%），主要反映線下作業(yè)的完成情況。其中的課程章節(jié)測驗，教師可以通過“學習通”等工具在授課期間實時發(fā)布，“學習通”隨后即可統(tǒng)計學生的完成情況，方便教師了解學生的知識掌握情況。隨后，教師再針對學生的完成情況進行講解，及時糾正學生出錯較多的地方，從而提高學生學習的效率。課后，再利用“學習通”開展調(diào)查，可以要求學生自我評估學習目標的實現(xiàn)程度，以及評估知識、能力和情感目標的達成情況，再請學生評價授課情況并提出建議。這樣，對于掌握學生在各階段的學習狀況，以及在今后的課程中及時改進教學方法都是有益的。

對于期末考試的內(nèi)容，為了更好地適應新工科人才培養(yǎng)的需求，在期末考試的內(nèi)容中，添加一些工程實踐案例，以考查學生處理工程問題的能力。例如，可以出這樣一道工程實踐的題目，“某沿海煉化廠在生產(chǎn)運輸過程中會產(chǎn)生大量船舶清倉水、頂管作業(yè)水、污油罐切水等特殊點源含油污水，目前工廠采用常規(guī)生化處理方法來處理上述油污廢水，但效果較差，能否結(jié)合所學的氧化還原平衡的知識，給該廠提出相應的處理建議？”通過對課程考核方法的改革，可以多維度地評估學生對理論知識的掌握情況、分析處理復雜工程問題的能力，從而提升學生的學習效果。

通過該方案，對汽服2022級的“大學化學”課程進行改革，并與未改革前汽服2021級同學的成績進行對比，汽服2021級是在2022年開設(shè)的“大學化學”課程，開班人數(shù)72人，汽服2022級是在2023年開設(shè)的課程，開班人數(shù)63人，兩個學期學生的成績分布如圖1所示，可以看到，改革后，學生的學習效果有了顯著提升，汽服2022級學生的平均分從59提升到了69分，中位數(shù)也從61增加到了72分，與實施前相比有了明顯提高。由此數(shù)據(jù)可看出，基于OBE 教育理念的課程教學改革，既強化了學生的中心地位，又提升了學生的學習效果。

圖1 兩個學期“大學化學”課程的學生成績分布

3 結(jié)束語

結(jié)合“大學化學”課程目前存在的教學內(nèi)容偏理論、授課手段單一和課程考核方式陳舊等問題，提出基于OBE 教育理念對該課程進行改革，通過優(yōu)化和改革“大學化學”課程教學內(nèi)容和目標、教學手段和方法、教學考核方法等，旨在提高教學質(zhì)量和學生的學習效率。實踐證明，將OBE 理念與“大學化學”課程有機融合后，學生的學習效率和分析解決工程問題的能力均得到了提升。