孫立波,管仁貴,蘇慧娟,李家柱,何 濤
(煙臺大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院,山東 煙臺 264005)
中國于2016年6月2日成為《華盛頓協(xié)議》的第18個正式成員,這標志著我國工程教育正逐步與國際接軌,相關(guān)專業(yè)工程教育質(zhì)量獲得國際認可。但這同時也對我國工程教育人才的培養(yǎng)提出了更高的要求?;凇度A盛頓協(xié)議》開展的專業(yè)認證是目前國際通行的工程教育質(zhì)量評價體系。近年來,國內(nèi)高校對工程教育專業(yè)認證都表現(xiàn)出了極高的熱情和參與度。開展工程教育專業(yè)認證,即可以以評促建、以評促改,實現(xiàn)高校辦學(xué)質(zhì)量和水平的提高。又可以實現(xiàn)工程教育國際間的互認,提高相關(guān)專業(yè)的國際競爭力。OBE理念是1981年由美國學(xué)者Spady提出的一種卓越的教育理念,該理念以學(xué)生為中心,以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,其關(guān)注的是學(xué)生畢業(yè)后能獲得的實際能力,其學(xué)習(xí)目標強調(diào)的是學(xué)生通過教學(xué)過程獲得的學(xué)習(xí)成果,是以成果為導(dǎo)向的先進教育理念[1]。該理念受到世界各國教育工作者的廣泛關(guān)注和認可。《華盛頓協(xié)議》全面采納OBE理念并將其融入到工程教育專業(yè)認證中。工程教育專業(yè)認證的各個環(huán)節(jié)始終貫徹OBE理念,強調(diào)學(xué)生教育過程中的成果導(dǎo)向作用。學(xué)生培養(yǎng)過程中要根據(jù)教學(xué)目標的不斷反饋進行改進,使學(xué)生最終獲得所需的學(xué)習(xí)成果[2]。因此,從工程教育專業(yè)認證和相關(guān)專業(yè)辦學(xué)質(zhì)量提高的角度考慮,基于OBE教學(xué)理念的教學(xué)改革勢在必行。
有機化學(xué)是化學(xué)化工、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、藥學(xué)、生命科學(xué)、海洋科學(xué)等化學(xué)相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)必修課,是順利開展其它專業(yè)課的基礎(chǔ),在學(xué)生培養(yǎng)過程中起到承上啟下的作用。但有機化學(xué)具有化合物種類繁多、化學(xué)反應(yīng)多變、反應(yīng)機理抽象等特點,學(xué)生普遍學(xué)習(xí)較為吃力,積極性不高。且傳統(tǒng)的有機化學(xué)教學(xué)模式以老師課堂講授為主,學(xué)生參與度不強,主動性較差。本文基于OBE教學(xué)理念的要求,結(jié)合我校有機化學(xué)課堂教學(xué)的現(xiàn)狀及工程教育專業(yè)認證的相關(guān)經(jīng)驗,提出大學(xué)有機化學(xué)課堂教學(xué)改革的若干建議,旨在提高有機化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)更多合格的工程教育相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生。同時也為其它課程開展基于OBE理念的教學(xué)改革提供有益的借鑒。
OBE教學(xué)理念強調(diào)的是成果導(dǎo)向,也稱為目標導(dǎo)向教育,其關(guān)注的是學(xué)生通過教學(xué)過程獲得的成果或者完成的目標。有機化學(xué)課堂教學(xué)的目標主要有以下幾點:(1)掌握不同類型有機化合物命名的規(guī)則,培養(yǎng)學(xué)生快速、準確對有機化合物命名的能力。(2)了解各類有機化合物的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì),能根據(jù)結(jié)構(gòu)初步判斷化合物的理化性質(zhì),能夠根據(jù)化合物的理化性質(zhì)鑒別、分離、提純特定化合物。(3)熟練掌握各類有機化合物的化學(xué)性質(zhì)和發(fā)生的重要化學(xué)反應(yīng),對自由基取代、自由基加成、親核取代、親核加成、親電取代、親電加成等各類反應(yīng)的反應(yīng)機理有深入了解,以使學(xué)生具有獨立處理有機化學(xué)常見問題的能力。(4)掌握各類化合物的制備方法,能夠根據(jù)目標產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行簡單的逆合成分析,使學(xué)生初步具備有機物合成的能力。(5)在有機化學(xué)基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上, 進一步培養(yǎng)各化學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生(如化學(xué)化工、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、藥學(xué)、生命科學(xué)、海洋科學(xué))的專業(yè)素養(yǎng),使學(xué)生初步具備利用有機化學(xué)基本理論解決各自專業(yè)科學(xué)問題的能力[3]。
但實際教學(xué)過程中,學(xué)生難以完成上述目標。以我校2018~2019學(xué)年春學(xué)期土木工程學(xué)院給排水科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生及2019~2020學(xué)年秋學(xué)期海洋學(xué)院海洋科學(xué)專業(yè)學(xué)生為例,有機化學(xué)卷面分數(shù)低于60分的分別為46.36%和40.18%,成績偏低,明顯沒有達到預(yù)期教學(xué)目標。經(jīng)調(diào)研分析,發(fā)現(xiàn)其原因如下:(1)受制于學(xué)時限制,當(dāng)前有機化學(xué)教學(xué)仍然以課堂教學(xué)為主,授課方式枯燥、單調(diào),考核方式單一,學(xué)生積極性不高。(2) 有機化學(xué)知識點散且多、化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜、反應(yīng)機理抽象,學(xué)生課前不預(yù)習(xí)、課后不復(fù)習(xí),造成學(xué)生上課時能聽懂、下課后就忘了的局面。(3)作為基礎(chǔ)必修課,教學(xué)內(nèi)容常局限于有機化學(xué)基礎(chǔ)知識,與各專業(yè)學(xué)生專業(yè)課契合度不夠,造成學(xué)生學(xué)習(xí)熱情低,習(xí)慣于考前“死記硬背”進行突擊,難以獲得解決實際科學(xué)問題的能力。因此,傳統(tǒng)的有機化學(xué)教學(xué)難以完成既定的教學(xué)目標,基于OBE教學(xué)理念的教學(xué)改革迫在眉睫。
OBE教學(xué)理念強調(diào)的是成果導(dǎo)向教育,聚焦于學(xué)生應(yīng)該得到什么能力或完成什么目標,因此必須進一步明確教學(xué)目標,通過教學(xué)目標“倒逼”教學(xué)內(nèi)容,反向設(shè)計教學(xué)過程。應(yīng)對教學(xué)大綱進行修訂,細化每一個知識點對教學(xué)目標的貢獻,使教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容更好的服務(wù)于教學(xué)目標的實現(xiàn)。
我校近年來積極組織開展專業(yè)認證工作,有機化學(xué)教研室多次聯(lián)合學(xué)院學(xué)工部進行問卷調(diào)查和實地走訪,通過畢業(yè)學(xué)生了解各相關(guān)企業(yè)對學(xué)生應(yīng)掌握能力的需求,明確各專業(yè)學(xué)生需要學(xué)習(xí)什么、需要獲得什么樣的能力。教研室教學(xué)骨干積極與各化學(xué)相關(guān)專業(yè)專業(yè)課教師(如生物化學(xué)、材料化學(xué)、藥物化學(xué)等)進行對接,了解后續(xù)專業(yè)課程的課程內(nèi)容和教學(xué)目標,制定具有有機化學(xué)特色并契合各專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程的教學(xué)大綱。通過上述方式對現(xiàn)有教學(xué)目標進行修訂,既體現(xiàn)專業(yè)特色,又滿足社會和企業(yè)對人才的需求。明確教學(xué)目標后,對教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化,在保證原有有機化學(xué)基本理論框架的同時,增設(shè)與學(xué)生專業(yè)相關(guān)企業(yè)的有機化學(xué)知識需求,有效保障學(xué)生能夠獲得企業(yè)和社會需要的能力。如藥學(xué)專業(yè)要著重介紹當(dāng)前制藥行業(yè)或主流藥品用到的有機化學(xué)反應(yīng)及相關(guān)的測試技術(shù),食品專業(yè)應(yīng)著重講解其專業(yè)對應(yīng)的糖類、蛋白質(zhì)、淀粉等在生產(chǎn)、加工、儲存等方面涉及的復(fù)雜有機反應(yīng)及常見食品添加劑、食品包裝材料的相關(guān)知識。在學(xué)生培養(yǎng)過程中引入持續(xù)改進機制,根據(jù)學(xué)生培養(yǎng)目標的完成情況,特別是畢業(yè)五年后學(xué)生應(yīng)該實現(xiàn)的目標,不斷反向設(shè)計優(yōu)化教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容,切實保障教學(xué)目標的實現(xiàn)。
OBE的三大核心理念是成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心以及持續(xù)改進。而傳統(tǒng)的有機化學(xué)教學(xué)模式多采用老師講、學(xué)生聽的“填鴨式教學(xué)”,教學(xué)活動起主導(dǎo)作用的是老師,不符合OBE以學(xué)生為中心的理念,學(xué)生的積極性較差[4]。近年來,我校有機化學(xué)教研室積極踐行以學(xué)生為中心的理念,在學(xué)校和學(xué)院的支持下,成功搭建有機化學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。平臺內(nèi)設(shè)教學(xué)大綱、教學(xué)目標、教學(xué)課件、教學(xué)視頻、課后習(xí)題及答案、在線測驗等多個欄目,供不同專業(yè)同學(xué)們自主學(xué)習(xí)。將學(xué)生分為3~4個學(xué)習(xí)小組,每月設(shè)置與學(xué)生專業(yè)或生活相關(guān)的有機化學(xué)專題,由學(xué)生分組調(diào)研并討論,提交專題小論文。學(xué)習(xí)完各章節(jié)后的小總結(jié)由學(xué)生總結(jié)老師把關(guān)點評,實現(xiàn)老師與學(xué)生的角色互換,以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,引導(dǎo)學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。教研室組織骨干教師錄制微課視頻,將學(xué)生感興趣的有機化學(xué)相關(guān)的歷史事件、名家故事、傳統(tǒng)文化不定時推送給學(xué)生,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。鑒于有機化學(xué)學(xué)時有限的問題,教研室還積極開展第二課堂教育,利用騰訊會議、釘釘、微信等軟件與學(xué)生實時交流,線上線下相結(jié)合,為有限學(xué)時條件下有機化學(xué)教學(xué)改革提供了保證。
基于OBE教學(xué)理念,教學(xué)目標根據(jù)成果導(dǎo)向設(shè)定,應(yīng)一一對應(yīng)于學(xué)生的畢業(yè)要求指標點。這使得教學(xué)目標變得更具體細化。因此,單一的考核方式已經(jīng)不適應(yīng)OBE理念下有機化學(xué)課程的考核要求。隨著教研室課程改革的推進,有機化學(xué)課程的考核方式在原來的考勤、隨堂作業(yè)、期末考試的基礎(chǔ)上增加了小組專題論文、小組課堂總結(jié)、階段化筆試等多種形式按照畢業(yè)要求指標點進行多方位的跟蹤與評價,基于OBE"持續(xù)改進"的理念,將評價結(jié)果反作用于教學(xué)過程,實現(xiàn)“評價-反饋-改進-再評價”的長效機制,持續(xù)推進有機化學(xué)的課程改革。
有機化學(xué)是化學(xué)相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)必修課。工程教育專業(yè)認證對有機化學(xué)課堂教學(xué)提出了更高的要求。本文基于“成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進”的OBE教育理念要求,結(jié)合我校有機化學(xué)課堂教學(xué)的現(xiàn)狀及工程教育專業(yè)認證的相關(guān)經(jīng)驗,提出有機化學(xué)課堂教學(xué)改革的幾點建議。本文旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,以保證教學(xué)目標的順利完成,進而為社會培養(yǎng)更多合格的工程技術(shù)人才。同時也為其它課程開展基于OBE理念的教學(xué)改革提供借鑒。