喬雅楠，張 艷，吉彩婷，王艷芳

（山西工學(xué)院，山西朔州 036000）

《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》是高等院校重要的基礎(chǔ)課程，許多專業(yè)（如農(nóng)學(xué)、生物學(xué)、土壤科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、食品科學(xué)）的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課都與化學(xué)緊密聯(lián)系。該課程是由化學(xué)的兩個(gè)分支無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)整合而形成的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在本?；瘜W(xué)工程與工藝、環(huán)境化學(xué)等專業(yè)的知識(shí)體系和技能培養(yǎng)方面起著承上啟下的重要作用。其特點(diǎn)是知識(shí)點(diǎn)多，理論邏輯性強(qiáng)，公式繁瑣且應(yīng)用多。這就要求改變?cè)瓉?lái)的以教師為主體，學(xué)生被動(dòng)接受的教學(xué)模式。20世紀(jì)80年代，Spady 等提出成果導(dǎo)向教育（Outcome-Based Education，OBE），即能力導(dǎo)向教育，包含3個(gè)核心要素：以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)[1-2]。自1981年成果導(dǎo)向教育被提出后，許多國(guó)家教育部門都認(rèn)可，我國(guó)制定的《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（2015）》中也充分體現(xiàn)了OBE 理念。

基于我校是以積極探索應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新，以建設(shè)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院為抓手，學(xué)校盡可能減少理論學(xué)時(shí)，為學(xué)生提供更多的時(shí)間去習(xí)得和培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力，OBE 理念在專業(yè)基礎(chǔ)課堂中貫徹得不是很好?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時(shí)代對(duì)教師信息化教學(xué)能力提出了更高的要求，線上線下混合式教學(xué)是在此背景下產(chǎn)生的新型教學(xué)模式。各大高校相繼開展了在線開放課程，提供了豐富的教育資源。在這種背景下，很多學(xué)習(xí)軟件，APP 應(yīng)運(yùn)而生，如超星學(xué)習(xí)通、釘釘、雨課堂等。這些線上資源很好地提升了學(xué)生專業(yè)能力和素養(yǎng)，也使得OBE 理念能夠更好地應(yīng)用在專業(yè)基礎(chǔ)課堂上。2018年，陳寶生針對(duì)中國(guó)高等教育現(xiàn)狀，提出大學(xué)課堂要引導(dǎo)學(xué)生求真學(xué)問，練真本領(lǐng)，提升大學(xué)生的學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和專業(yè)志趣。因此，基于OBE 理念的無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程必然需要與線上教學(xué)平臺(tái)有機(jī)結(jié)合，形成混合式教學(xué)模式。本文確定了“以學(xué)生為中心，產(chǎn)教融合”的教學(xué)理念，根據(jù)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程特點(diǎn)，本著OBE 理念，線上線下混合教學(xué)，從課程現(xiàn)狀、教學(xué)內(nèi)容、評(píng)價(jià)模式、評(píng)價(jià)反饋等方面進(jìn)行了探索和實(shí)踐。

1 無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程的現(xiàn)狀

無(wú)機(jī)及分析化學(xué)是我校本科大一化學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，共72學(xué)時(shí)。很多學(xué)生沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過化學(xué)知識(shí)，本科教學(xué)以教師講授為主，教學(xué)形式單一，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，進(jìn)度快，內(nèi)容多，學(xué)生學(xué)起來(lái)很吃力，很難理解相關(guān)概念和原理。時(shí)間一長(zhǎng)學(xué)生就會(huì)失去興趣，導(dǎo)致學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性減弱。在這種教育模式下，教師講授與學(xué)生接納的效果都不理想。對(duì)學(xué)科考試結(jié)果的考核評(píng)價(jià)方式較單一，一般是以平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)不同比重的綜合成績(jī)作為學(xué)生的最終考評(píng)成績(jī)。這樣的評(píng)價(jià)方式不僅難以激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，也難以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果給出正確有效的評(píng)價(jià)。

2 基于OBE理念的無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程的實(shí)踐方案

2.1 優(yōu)化課程內(nèi)容[3]

基于OBE 理念的該課程產(chǎn)出導(dǎo)向的預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)，按照無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性，集零為整，將課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，主要在以下3個(gè)模塊：①第一模塊“化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)”。通過學(xué)習(xí)化學(xué)熱力學(xué)三大定律的基本原理及其在化學(xué)反應(yīng)、相變、電化學(xué)，及表面膠體中的應(yīng)用，使學(xué)生掌握如何利用能量守恒的規(guī)律來(lái)計(jì)算化學(xué)中的能量轉(zhuǎn)化問題，如何判斷一個(gè)過程進(jìn)行的方向和限度。②第二模塊“四大平衡和四大滴定”。通過學(xué)習(xí)酸堿平衡、沉淀平衡、配位平衡、氧化還原平衡基本原理及四大平衡對(duì)應(yīng)的四大滴定法，使學(xué)生掌握最基本的分析滴定方法。③第三模塊“電化學(xué)”。氧化還原平衡是電化學(xué)的基礎(chǔ)，其中電勢(shì)分析法是一種電化學(xué)分析法。通過對(duì)電勢(shì)分析法基本原理及其相關(guān)應(yīng)用的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握現(xiàn)代科技化學(xué)電源及生物傳感器的基本原理及其應(yīng)用。三個(gè)模塊的教學(xué)過程中，都設(shè)計(jì)了與相應(yīng)理論知識(shí)密切關(guān)聯(lián)的驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合，除了可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，還可以提升學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。此外，在教學(xué)過程中還可以注入課程思政元素，結(jié)合化學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，將科研精神、愛國(guó)意識(shí)、可持續(xù)發(fā)展等觀念潛移默化地滲透給學(xué)生。

2.2 教學(xué)目標(biāo)

基于OBE 理念的無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)在設(shè)定之前就應(yīng)該明確所學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)該掌握的知識(shí)要求和具備的專業(yè)能力。以學(xué)生為中心，以學(xué)生專業(yè)對(duì)化學(xué)的需求方向來(lái)設(shè)定課程教學(xué)目標(biāo)，不同專業(yè)的課程教學(xué)目標(biāo)不應(yīng)該完全相同，要有側(cè)重點(diǎn)的區(qū)分。例如，環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)目標(biāo)為： 掌握無(wú)機(jī)物質(zhì)的組成、性質(zhì)和結(jié)構(gòu)及相關(guān)無(wú)機(jī)反應(yīng)原理。學(xué)生在實(shí)際環(huán)境工程中可以預(yù)測(cè)相關(guān)問題的解決辦法。掌握四大滴定的適用范圍和適用條件，并應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和治理問題的處理。掌握四大滴定實(shí)驗(yàn)操作技能和設(shè)計(jì)思維。學(xué)生在實(shí)際環(huán)境問題中擁有動(dòng)腦和動(dòng)手的實(shí)踐能力。我校是應(yīng)用型高校，要培養(yǎng)能夠真正與企業(yè)需求相匹配的畢業(yè)學(xué)生，就必須合理確定教學(xué)目標(biāo)。

2.3 混合式教學(xué)模式

無(wú)機(jī)及分析化學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性相結(jié)合的基礎(chǔ)必修課?；贠BE 理念，以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，現(xiàn)代學(xué)生非常熱衷電子科技產(chǎn)品，可以利用學(xué)生對(duì)多媒體的好奇，教學(xué)內(nèi)容模式分為線上和線下兩個(gè)模塊。線上模塊激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主測(cè)評(píng)、主動(dòng)探索討論。線上教學(xué)主要基于“大學(xué)慕課”“超星學(xué)習(xí)通”“微助教”等平臺(tái)。例如教師可以在“微助教”網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提前將學(xué)習(xí)資料（課件、文獻(xiàn)資料、相關(guān)知識(shí)點(diǎn)科技視頻）或思考問題發(fā)給學(xué)生，學(xué)生預(yù)習(xí)和思考帶著問題進(jìn)入課堂。

線下可以采用翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學(xué)法、問題教學(xué)法（PLB 法）等教學(xué)模式。綜合運(yùn)用多樣的教學(xué)模式，調(diào)節(jié)課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生興趣，提升學(xué)習(xí)效果。如在講授原電池的組成及工作原理時(shí)，可以配合PPT 多媒體課件，利用生動(dòng)的圖片及動(dòng)畫形象化地揭示原電池的由來(lái)、組成和工作原理，并適時(shí)通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)“原電池組成”和“水果電池”發(fā)電現(xiàn)象，加深學(xué)生對(duì)生活中原電池現(xiàn)象的理解，提高授課效果。各種教學(xué)方法在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程中的應(yīng)用舉例如下。

（1）案例法。以第1章分散體系為例。①知識(shí)點(diǎn)。稀溶液的依數(shù)性、凝固點(diǎn)下降；②實(shí)施方案。以冬天汽車水箱中加入防凍液——“甘油或乙二醇”為案例，導(dǎo)入凝固點(diǎn)下降原理，并引導(dǎo)學(xué)生利用凝固點(diǎn)下降來(lái)解釋其他生活現(xiàn)象，如植物的抗旱性和耐寒性等；③預(yù)測(cè)目標(biāo)。掌握凝固點(diǎn)下降原理，并能夠利用其解釋生活現(xiàn)象；④考核方式。線上完成相關(guān)問答題，線下完成課堂提問。

（2）PBL 法。以第6章酸堿平衡和酸堿滴定法為例。①知識(shí)點(diǎn)。弱酸pH 的計(jì)算；酸堿滴定、酸堿指示劑的選擇。②實(shí)施方案：上課前，在線上平臺(tái)讓學(xué)生提前學(xué)習(xí)相關(guān)課件、視頻，完成線上預(yù)習(xí)作業(yè)，思考“酸雨的形成機(jī)理以及酸雨對(duì)環(huán)境和人體健康的危害”。學(xué)生線下課堂提出具體的問題，展開討論，教師對(duì)討論進(jìn)行引導(dǎo)和點(diǎn)評(píng)，并進(jìn)一步講解和擴(kuò)充。③預(yù)測(cè)目標(biāo)：掌握弱酸的平衡機(jī)理，酸堿滴定的方法、酸堿指示劑的變色原理和變色范圍；掌握直接準(zhǔn)確滴定一元酸（堿）的判據(jù)及其應(yīng)用。④課前預(yù)習(xí)情況、課堂上討論的積極性和參與度，以及課后線上測(cè)試作業(yè)題的完成度和準(zhǔn)確率。

（3）任務(wù)驅(qū)動(dòng)法。以第8章沉淀溶解平衡和沉淀滴定法為例。①知識(shí)點(diǎn)。沉淀溶度積規(guī)則，沉淀的生成、轉(zhuǎn)化及分步沉淀，酸堿平衡和沉淀平衡的相互轉(zhuǎn)化。②實(shí)施方案。上課前，在線上平臺(tái)發(fā)布任務(wù)：自行設(shè)計(jì)方法制取CaCO3，AgBr 和CuS 三種沉淀，并按下述要求自行設(shè)計(jì)方法將其進(jìn)行溶解，并寫出有關(guān)反應(yīng)方程式：用生成弱電解質(zhì)的方法溶解CaCO3沉淀；用生成配離子的方法溶解AgBr 沉淀；用氧化還原的方法溶解CuS 沉淀。基于OBE 理念，以學(xué)生為中心，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，將第6章酸堿平衡和本章沉淀平衡融匯，線下課堂上學(xué)生可以分組積極討論，可以有多種不同的答案。教師講解沉淀溶解和轉(zhuǎn)化原理，學(xué)生應(yīng)用相應(yīng)的原理來(lái)解釋自己的解決方案并完善，制作PPT，進(jìn)行匯報(bào)，教師對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)并總結(jié)。③預(yù)測(cè)目標(biāo)。掌握難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶度積原理。掌握溶度積和溶解度之間的定量關(guān)系。了解同離子效應(yīng)、溶液酸堿度對(duì)沉淀溶解平衡的影響。掌握沉淀溶度積規(guī)則，沉淀生成和溶解的方法及其應(yīng)用，了解沉淀滴定法的原理及其應(yīng)用。④考核方式。課前預(yù)習(xí)進(jìn)度、課堂上討論的積極性和參與度，以及課后線上測(cè)試作業(yè)題的完成度和準(zhǔn)確率。

（4）翻轉(zhuǎn)課堂法。以第5章化學(xué)分析為例。①知識(shí)點(diǎn)。分析化學(xué)的任務(wù)和作用。②實(shí)施方案。上課前，教師在線上平臺(tái)發(fā)布任務(wù)“化學(xué)分析與前沿科技”為主題，自擬題目，分小組完成，可以以PPT、視頻或論文的形式完成。在線下上課時(shí)分組進(jìn)行展示和講解，教師對(duì)其進(jìn)行總結(jié)并選優(yōu)秀作品上傳至線上平臺(tái)。③預(yù)測(cè)目標(biāo)。了解分析化學(xué)的任務(wù)和作用，知道分析化學(xué)在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用和地位；了解最新科技前沿化學(xué)分析中的手段和技術(shù)。④課程PPT、視頻、論文，以及課程中小組展示得分。

3 評(píng)價(jià)模式

基于OBE 理念的無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程考核評(píng)價(jià)模式貫穿不同階段：課前準(zhǔn)備、上課期間、課程結(jié)束。首先，課前準(zhǔn)備，教師在上課前將本次課程的相關(guān)教學(xué)資料（如教學(xué)課件、教學(xué)視頻等）上傳到相關(guān)教學(xué)平臺(tái)，并向?qū)W生發(fā)布課前學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生可以通過課前學(xué)習(xí)在線提出學(xué)習(xí)中遇到的疑惑和問題。之后查看學(xué)生在線學(xué)習(xí)記錄，包括學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)次數(shù)。其次上課期間，教師在課堂上，結(jié)合學(xué)生在課前提出的疑難問題，針對(duì)性地對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解，課間也可以借助視頻、動(dòng)畫和圖片等現(xiàn)代技術(shù)手段，來(lái)加深學(xué)生的理解與記憶，同時(shí)課程期間也可以進(jìn)行分組討論，并派出代表來(lái)對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行陳述。最后，課程結(jié)束以后，教師根據(jù)學(xué)生線上學(xué)習(xí)課件及完成任務(wù)進(jìn)度進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定，作為平時(shí)成績(jī)的一部分；線下根據(jù)學(xué)生平時(shí)課堂表現(xiàn)及作業(yè)和章節(jié)總結(jié)的完成情況，進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定，也可以作為平時(shí)成績(jī)的一部分?？己藰?biāo)準(zhǔn)見表2。

4 評(píng)價(jià)反饋

課程教學(xué)改革的最終目標(biāo)是要提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的掌握度。課程教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)要求所有的課程教學(xué)活動(dòng)及其改進(jìn)都要圍繞學(xué)生課程學(xué)習(xí)目標(biāo)。因此，采用“評(píng)價(jià)—反饋—改進(jìn)”的循環(huán)改進(jìn)體系。通過評(píng)價(jià)反饋可以了解到線上和線下混合式教學(xué)模式的實(shí)際應(yīng)用效果，跟蹤記錄、診斷并反饋教學(xué)過程中存在的問題與不足，之后對(duì)其提出針對(duì)性的改進(jìn)方案和實(shí)施辦法，為以后的教學(xué)作鋪墊，揚(yáng)長(zhǎng)避短，循環(huán)往復(fù)，最終促進(jìn)新的無(wú)機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)模式的長(zhǎng)久發(fā)展。

5 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代應(yīng)用型高校的發(fā)展對(duì)基礎(chǔ)課程的要求逐步提升，要不斷探索和實(shí)踐課程教學(xué)模式，來(lái)匹配應(yīng)用型專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展飛快，要充分利用網(wǎng)絡(luò)信息的優(yōu)勢(shì)，線上線下混合式教學(xué)相輔，柔性結(jié)合，以達(dá)到知識(shí)傳授、內(nèi)化和應(yīng)用的目的。

從2021年9月到現(xiàn)在，該模式在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程已經(jīng)運(yùn)行了2個(gè)學(xué)期，并取得明顯效果：①與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)性有所提升，表現(xiàn)在線上討論和疑難知識(shí)點(diǎn)的提出率；②線下課堂的抬頭率提高，參與小組討論的積極性提升，說(shuō)明學(xué)生是帶著問題認(rèn)真聽課；③期末考試，難重點(diǎn)掌握度大幅改善，表現(xiàn)在期末試卷的成績(jī)分?jǐn)?shù)，正確率80%以上；④理論與實(shí)踐的應(yīng)用率提升，體現(xiàn)在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中，學(xué)生的動(dòng)腦和動(dòng)手積極性大幅提升。