基于OBE理念的化学综合设计实验课程改革探究

程辉成，马姣丽，周建敏

(广东石油化工学院 化学学院，广东 茂名 525000)

创新能力是民族进步的灵魂，也是当代大学生个人学习和成长中重要的活力源泉。为了适应知识性时代对人才的要求，必须实施创新教育，培养创新人才。化学综合设计实验是培养具有扎实化学理论知识人才的重要教学环节，也是培育化学学科创新人才的重要方式。化学综合设计实验，是一门运用多学科知识对学生基本操作和实验方法进行综合训练的实验课程。学生通过系统地运用所学理论知识和技能，能够提高学生的动手能力和分析综合能力，同时也培养了学生严谨的科学态度，为学生开展毕业设计和科学研究等方面工作奠定扎实的实践基础[1-2]。

成果导向教育理念，简称为 OBE理念，以学生的学习成果为导向。强调课程教学就是要以学生为中心，提高学生的综合创新能力为终极目标，同时要求教师作为学生的指导者辅助学生学习，从而提高课堂教学质量。我校在大学二年级第一学期基础化学实验教学的过程中开设了一些综合设计实验项目。例如，漂白粉中有效氯和总钙含量的测定，硫代硫酸钠的制备，阿司匹林的合成，苯甲酸乙酯的制备等。这些实验具有综合性、设计性和探索性的特点，旨在进一步提高学生的科学研究能力和动手能力。在OBE理念的引导下，学生根据教师提前设定好的实验目的和要求，通过充分查阅文献、研究讨论，独立设计实验步骤等过程，使学生在学习过程中实现预期的结果[3-4]。

1 当前理工科高校在化学综合设计实验课程的改革目标

1.1 改变简单实验重复叠加的现状，突出课程的设计性

化学综合设计实验是一个有机整体，实验内容上不应当是简单实验的重复叠加，它需要综合考虑实验教学和学生的特点，运用某一个课程或多个课程的综合知识，既能培养学生的综合分析能力，又让其不再拘泥于课本中的实验步骤。在选题方面，不同学科方向避免千篇一律。化学综合设计实验开设要充分考虑所在高校的办学特色和人才培养目标，同时要加强创新设计实验的开设，并严格遵循理工科专业教育的新思想。合理安排教学与科研活动，一方面可以提高学生的科研能力，让学生在实验中培养刻苦钻研的精神，同时进一步巩固了学生需要掌握的理论知识结构。

1.2 优化和重组课程的内容与结构，着重培养学生的科研素质

化学综合设计实验与单一的传统教学过程有很大不同，它是兼实验教学和科学研究多项职能为一体的教学活动，以此培养学生的查阅文献能力和科学探究能力。化学综合设计实验应避免简单地重复多年的实验课题，使学生较早地接触化学学科前沿，培养其综合创新能力和科研素养。化学综合设计实验在实验内容的选取上源自于教师的科研成果和生产实际，经过实践、整合、精练而成，充分反映化学能反映当今化学的发展及现实生活的要求及新兴的研究领域，注重与材料、环境、食品、制药等领域的交叉，使学生感到有有理论性、应用性、新颖性和趣味性。此外，实验课题要起到扩充知识，锻炼操作技能，培养分析问题、解决问题能力的作用。

1.3 突出化学综合设计实验课程的实践性，升华书本理论知识

化学反应在日常生活中极为常见，与我们的衣食住行息息相关。化学学科浓厚的趣味性成为吸引学生的亮点之一。实验教学一直以来非常重视实践性突出。化学综合设计实验注重巩固基础层次的实验技能，锻炼学生的综合应用和更高层次实验的能力。但应避免一味的追求综合而忽略基本操作技能和理论知识的巩固。在实验教学中，学生按照教师的讲解和指导，按正确的步骤进行实验操作、认真观察实验现象并记录数据等来培养学生实验动手能力和实事求是的态度[5]。让学生在科学方法上得到初步的训练，形成了相应的知识与技能，进一步巩固所学的理论知识体系。在实验过程中，学生通过观察实验现象并认真分析，提高了学生的基本实验技能。一些无法用书本知识来解释问题，需要进一步引导和鼓励学生开拓思路、大胆创新。通过查阅文献和资料，学生会对有疑问的实验进行再次检验，从而升华了书本理论知识。

1.4 剖析重设计轻过程的弊端，强调实施过程中学生综合能力的培养

学生参加化学综合设计实验，首先必须根据教师设计的实验题目，调研相关文献资料，考虑实验过程中可能遇到的问题，合理设计实验方案。这个阶段不仅是一个独立学习的过程，而且是一个科学研究的过程；其次研究方案的制订也是一个非常重要的环节，它不仅需要扎实的专业理论知识，而且需要实事求是的态度和较强的组织能力；在方案实施过程中，实验操作技能、专业知识、处理问题的能力等均可以进一步得到训练和考察；最后，研究报告的整理，也是一个锻炼学生语言表达、处理数据和分析解决问题的过程。化学综合设计实验充分锻炼了学生的查新能力、探究能力和创新能力等综合素养。

2 推进理工科高校在化学综合设计实验改革的几点措施

2.1 鼓励教师实行实验教学与科研融合，推行互助式教学

当代高校十分重视科研和教学二者的关系。科研是高校提高教学质量，培养创新型人才的有力手段。只有将科学研究不断地推进，才能更好的改革实验教学，提高教学质量。合理安排师生间的实验教学和科研活动，可以有效地促进学生知识获取和能力提升的同步均衡发展。鼓励学生加入老师的科研项目，能够将专业知识和化学实践结合起来，锻练学生的科学动手能力，提高学生的创新能力和综合素养，培养了化学专业创新应用性人才。鼓励教师吸收学生参加教师科研课题、举办学术讲座等活动，将科研成果融入化学综合设计实验课程[6]。积极倡导基础化学综合设计实验项目与教师的科研课题相结合，可提高学生进行科学实验的基本素质。

2.2 合理设计课程内容，实行多元化的教学手段

化学综合设计实验课程涉及知识面广，涵盖内容丰富，没有现成的实验指导书。化学综合设计实验应避免简单且重复多年的实验课题，要及时更新，使学生较早地接触化学学科前沿。在实验内容的选取上，本着源自于教师的科研成果和生产实际，反映化学新兴研究领域及与材料、环境、食品、制药等领域的交叉。基础化学综合设计实验课程教学手段应尽可能多样化，一方面不仅能调动学生的学习兴趣，又可提高教学效率，达到教学相长的目的。在教学过程中，应充分体现学生的主体地位，时刻关注学生能力的提高。可适当引入微课、雨课堂等新兴的教学手段，引导学生主动思考，增强师生互动和全员参与，营造一种民主、和谐的课堂气氛。如讲述阿司匹林的合成时，教师可事先给出实验提纲，提出启发性的思考题，让学生实验前查阅相关参考文献，设计实验方案，课堂上分小组各抒己见进行讨论，最后由教师进行评断和总结。

2.3 重视课程的实施过程，着重培养学生的综合能力

传统的实验教学模式由教师按照实验教科书讲解统一规定的实验内容和示范操作步骤，然后学生依葫芦画瓢进行化学实验，同时教师会进行个别辅导。这种实验教学方式，完全忽略了学生的个性发展和主体地位，导致学生的实验的积极性不高。化学综合设计实验与传统的实验教学模式不同,寓学和做为一体。在实验教学过程中，学生通过观察实验现象、操作实验仪器、分析处理实验数据，培养了学生的创新能力、解决问题的能力和科学严谨的精神，可以领悟许多做实验的乐趣[4]。通过化学综合设计实验,学生可以将理论课上学过的知识与实验操作技能紧密联系以来加以运用，进一步提高了理论联系实际的能力。这对于后期毕业论文的完成和科研素养的培养起到极大的作用。为了体现OBE理念和教学的协同性，要求实验教师必须在日常教学过程中不断加强学习和课程改革，长期沟通，为学生综合素质的全面发展做出贡献[7]。

2.4 改变传统的课程考核标准，构建科学的评价体系

传统的化学实验课程考核成绩通常由设计方案和实验报告两部分组成，而实验报告的评定过程主要考虑数据处理及结果分析讨论，这种评价方式具有片面性，不能科学全面的考量学生的实验成绩[8]。课程考核应该能够涵盖理论水平、实验技能及治学态度等，能充分体现学生在实验教学过程中综合素质全面发展的多维状态[6]。化学综合设计实验课程评价体系应该改变传统的课程评价模式，增加包括教师评价、学生自评、学生互评等多样性的课程评价方式，将学习态度、学习能力、课堂表现、操作技能与项目成果等纳入到评价体系。以成果为本、多种形式结合的评价体系在实验教学过程中能够促进学生的学习和教师的教学，在实验过程中凸显学生的主体地位，激发学生的实验动机[9-10]。

3 结语

化学综合设计实验是一门承上启下的专业实践课程，其重要性是不言而喻的。基于OBE 教育理念的化学综合设计实验课程教学，不同于传统的教育模式，它是以学生为中心，以成果为导向，以培养人才为目标，初步实现教学练一体化，全面提升学生的综合素质，同时又培养了学生的创新能力和解决实际问题的能力。将OBE 教育理念应用到化学综合设计实验课程教学中，符合时代发展的要求，是一次积极、大胆的尝试，能有效地调动学生的主观能动性和激发学生的实验积极性，改善教学效果。希望通过对基础化学综合设计实验课程教学的一系列积极探索，为国家培养出适应社会发展的创新型人才提供参考。