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刊名: 教育研究
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号: 2-277

历史沿革:
专题名称:教育理论与教育管理
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1979

OBE理念下的无机化学实验教学改革

【作者】 靳忠欣 薛 韩 邓进军 唐 龙 武玲敏

【机构】 大庆师范学院化学工程学院

【摘要】
【关键词】
【正文】  【摘 要】 为推进化学专业本科教学质量的提升,对无机化学实验进行改革与实践,在教学内容方面对标教育部高等学校化学类专业教学指导委员会意见,在教学方法上充分借助于网络平台,打造线上、线下融合的教学方法,最后建立全面多维的考核评价体系,期望为实验类课程的建设提供一定的指导意义。
  【关键词】 实验教学;教学改革;OBE理念

  教育兴则人才兴,教育强则国家强。习近平总书记在全国高效思想政治会议重要讲话中强调,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面[1]。2020年9月11日习近平总书记在科学家座谈会上再次讲道:“人才是第一资源。国家科技创新力的根本源泉在于人。十年树木,百年树人。要把教育摆在更加重要位置,全面提高教育质量,注重培养学生创新意识和创新能力。”由此可见,高等学校教学质量对于国家发展起到重要作用。自2016 年,我国成为《华盛顿协议》下的成员国,与其它成员国之间在工程教育认证专业本科学位形成互认,向工程人才国际化迈出重要一步[2-3]。以成果为导向的OBE理念是工程教育认证的核心理念,实际需求、教学目标、培养过程、效果评价、过程改进是其五个核心问题[4-8]。这五个核心问题是社会对相关专业的学生有着什么样的需求,学生通过校内学习要取得什么样的学习成果,老师如何让学生主动积极的取得这样的学习成果,如何多维度去衡量学生的学习效果并不断改进教学指导手段[9]。OBE的教学理念是,培养学生的实践能力和创新能力,提高学生解决复杂工程问题的能力,重视教学环节的互动和基于教学达成度的反馈,并进行持续的改进。这就要求在教学环节中要将教学内容与行业企业或学校实践结合起来,将教学环节和内容互动起来,提高实践内容的比例和教学过程的互动性,最后,要建立一套科学完善、并具有实践操作性的评价体系,是获得广阔的生存与发展空间的必然要求[10]。在这样的背景下,高校教育中的每一个环节,既应注重教育内容、教学方法的改革创新,也应注重在教学实现过程中,课程评价方法对学生创新理论与创新实践能力的培养与锻炼[11]。
  我校化学专业始建于2004年,主要培养能在中学从事化学教学、教学研究与管理工作,成为具有创新精神和创业能力的初中骨干化学教师。当前无机化学实验主要存在教学内容陈旧,教学方法老套,传统的填鸭式教育,考核方式往往是一考定终身,不能够体现出OBE的教育思想。下面将详细叙述无机化学实验在教学内容、教学方法、考核方法三方面的具体改革与实践。
  一、基于OBE理念的无机化学实验教学内容改革
  OBE教育理念即基于学习产出式教育模式,产出的结果即包括国家、用人单位、学生等众多利益相关者需求,而从应用型本科人才培养的角度出发,定义学生的产出式结果即定义人才培养目标,而培养目标决定了实验课的教学内容[12-16],团队教师对标教育部高等学校化学类专业教学指导委员会意见,将化学专业实验课程改革为16个模块,包括验证性实验、演示性实验、设计性实验、综合性实验,培养学生文献查阅能力、实验方案设计能力、实验操作能力、分析检测能力、数据分析处理能力、团队合作意识和沟通表达能力的培养。
  (一)对标教育部高等学校化学类专业教学指导委员会意见改革教学内容
  根据指导意见,在此基础上根据自身办学定位,结合专业特色和学生就业发展需要增减相关内容,构建各具特色的实验教学内容和教学体系,满足人才培养需要。根据建议中实验室安全与防护、操作与技术、基本物理量、物理化学参数与性质、物质的合成与制备、仪器设备与软件六部分内容。将无机化学实验内容进行改革,将最终确定的无机化学实验化学专业16个实验项目,分别对标指导意见中相应的内容,使得开展的实验有据可依[17]。例如,教育指导意见中要求有气体常数、阿伏伽德罗常数、气体的制备与净化内容,改革之前的项目中并没有此类实验,改革后增加二氧化碳相对分子质量的测定实验项目,经过实验内容的改革,无机化学实验项目能够涵盖教育部指导意见中对于无机化学实验说明的部分。教育部高等学校化学类专业指导意见与无机化学实验涉及到知识点相关图具体见图1。
  (二)通过认证“双师型”教师促进行业企业或学校标准与教学内容的融合
  OBE教学理念是以学生为中心,以产出为导向的核心理念,化学专业学生毕业后一般去中学当化学教师或者是去企业工作,这就要求无机化学实验团队教师在日常授课过程中,应该与行业企业或者学校接轨,这样能够充分掌握企业或学校需要什么类型的人才,对应实验内容进行调整,无机化学实验团队目前有5人,1名教授,3名讲师,1名实验师,其中有2名教师被认证为“双师型”教师,“双师型”教师实践教学是培养学生同时具备理论知识和实践操作能力的有利条件,能够有效提升高校人才的培养水平,1名教师在中学进行挂职锻炼,为日后培养出更多中学化学教师奠定良好基础[18]。16个实验项目中,溶液的配制、二氧化碳气体的制备实验能够为日后毕业生进行中学实验教学奠定基础,固液制备气体,如何洗气、干燥气体在中学化学实验教学中有重要作用;水体中含铬废液的处理是理论联系生产实际,为日后学生进入企业工作做准备。















  图1 教育部高等学校化学类专业指导意见与无机化学实验涉及到知识点相关图

  二、基于微瑞虚拟实验平台融合线上、线下混合式教学方法
  在教学方法上,改变传统的教师讲授实验原理,演示实验步骤,学生进行实验的方式。充分体现以学生为中心的教学模式,将学习通、微瑞虚拟实验平台和线下教学有机结合起来,打造高效、精准的学习推送模式。首先每节实验课前,教师会在学习通上推送每节课的探究问题,学生进行自主预习,以任务驱动的方式,能够提高学习效率,避免了预习报告照搬书本的问题,同时,学生在实验预习遇到瓶颈时,可以去微瑞虚拟实验平台进行实验操作,这样能够独立解决自己遇到的问题。其次,通过充分的预习,学生会切实掌握实验内容,在上课期间,会采用翻转课堂的方式,让学生进行讲解实验原理,教师和学生对其进行点评,能够加深学生对于知识的记忆能力,同时会鼓励其他同学进行努力学习获取讲解的机会。最后,学生进行课堂实验操作,教师会巡回指导,在实验操作中加深对理论知识的认知,锻炼学生的综合能力。课后学生书写实验报告,在脑海里对实验课程进行复盘,若有忘记或者记不清楚操作点,仍然可以去微瑞虚拟实验平台进行巩固复习,提高学生自主学习能力[19]。通过教学方法的改革,能够充分体现出以学生为中心,注重培养学生解决问题、独立思考、创新性能力。
  三、构建多维的过程性考核评价体系
  OBE教学理念重视过程性评价标准,考核评价改变了原来的一考定终身考察方式,现在的考核方式贯穿于整个实验的全过程,考核分为平时考核和期末考核,平时成绩占60%,期末成绩占40%,平时成绩包括实验预习报告10%,实验过程20%,实验报告20%,实验安全卫生纪律10%。期末成绩是实验操作的考试40%,包括实验原理的掌握情况10%,实验操作情况10%,实验产品产率及分析20%,通过构建多维的考核评价体系见图2,将学生学习过程、考核成绩与问题反馈进行有机结合,全面评估学生的无机化学实验学习效果[20],最后通过对课程质量报告分析、达成度的计算反馈实验教学,并不断持续改进,形成良好的无机化学实验教学模式。



















图2 无机化学实验考核体系

  四、结语
  我们在OBE工程教育理念指导下开展了无机化学实验教学改革,为我校化学专业人才培养模式改革和工程教育认证持续推进奠定了基础,确保了教学内容与社会需求紧密结合,突破传统的课堂教学模式,通过学习通、微瑞虚拟实验平台相融合,建立以学生为中心的主动学习环境,力求使学生在获取知识的过程中,同步提高自身综合素质与能力,最后,确立完善过程性评价考核方式,建立持续改进机制,真正激发学生对无机化学实验的学习兴趣,培养学生分析问题、解决问题的综合实验能力。
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  作者简介:靳忠欣,(1988— ),女,吉林德惠人,在读博士,实验师,主讲无机化学实验课程,研究方向新型功能材料的制备和电解水产氢等科研工作。指导学生完成国家级、省级教改项目共4项。指导学生参加全国大学生化学实验创新设计大赛东北赛区获得三等奖。
  项目来源:大庆师范学院课程专项教学改革研究项目,项目名称为无机化学实验。