OBE模式在《物理化学》课程教学中的应用研究

黄斯珉　杨宇,2

(1.东莞理工学院　能源与化工系，广东东莞　523808；2.东莞理工学院　城市学院，广东东莞　523419)



OBE模式在《物理化学》课程教学中的应用研究

黄斯珉1杨宇1,2

(1.东莞理工学院能源与化工系，广东东莞523808；2.东莞理工学院城市学院，广东东莞523419)

从教学经历出发，介绍了《物理化学》课程的特点以及目前教学中存在的问题，将OBE教学模式应用于这门课程教学中。从课程定位和设计、课程评价标准和方式以及教学活动的安排和实施三个方面阐述了OBE模式在《物理化学》这门课程教学中的应用。

OBE模式；《物理化学》；课程教学

OBE模式是以结果为基础的教学教育模式(Outcomes-based Education)。它起源于加拿大的职业培训教育，目前在新西兰、美国、澳大利亚等国家广泛实施并取得了较好的反馈，在国内又被称为“结果导向”教育模式[1]。OBE模式是以预期学习产出为中心来组织、实施和评价教育的结构模式。阿查亚[1]指出实施OBE教育模式主要有四个步骤：定义学习产出(Defining)、实现学习产出(Realizing)、评估学习产出(Assessing)和使用学习产出(Using)。在具体的课程教学实施中，应该开发满足行业需要的课程体系，制订课程教学大纲，由任课教师按成果设计教学单元和确定评价方案。OBE的教学模式要求教师清楚学生毕业时应达到什么样的结果，然后寻找并设计适宜且有效的方法使他们达到这些结果。教师直接评估学生的绩效并确切地告诉他们，同时教他们最关键的知识，锻炼他们的能力[2-3]。

《物理化学》是化工、制药工程、食品工程、环境工程，尤其是化学工程与工艺专业的核心课程，在传统课堂理论知识灌输性授课、以单一的期末考试成绩为主导的一纸定结果的考核方式难以达到OBE教学模式在《物理化学》课程教学培养目标的要求。引入OBE教学模式可以大大提高该课程的适应性、职业性和应用性。OBE模式强调培养学生具有适应未来和社会的综合能力，做到有的放矢，因此，随着OBE教学模式的推行，传统课程教学改革势在必行。

1　《物理化学》的特点

物理化学是化工类专业本科生的非常重要的一门专业基础课程。它从物质的物理现象和化学现象的联系入手，探求化学变化规律的一门科学，在实验方法上主要采用物理学中的方法。物理化学特点[4-6]：1)专业概念繁多，较难理解，逻辑性很强，内容前后联系密切。从气体的PVT关系、热力学三大定律、化学平衡相平衡到电化学、量子力学、统计力学等章节，每一章节的内容充实、概念抽象难以理解；2)物理化学过程的定量推导复杂，计算公式的应用条件严格，而具体变化过程较多，解题比较灵活；3)理论性很强，但极具有实践性，一方面需配合做大量的习题，加强对理论的应用及提高独立思考问题和解决问题的能力，另一方面通过实验验证理论和发展理论，且提高实验操作技能，为进行工程计算和科学研究打下良好的基础。总之，物理化学这门核心课程对于本科生来说比较难掌握的课程。

2　《物理化学》教学目前存在的问题

笔者通过《物理化学》课程的教学经历，发现目前该课程的教学存在的问题主要有[4-6]：

1)教学内容单一，知识相对陈旧、无特色。物理化学教学中的一个突出的问题是课堂教学内容相对陈旧、仅围绕课本中的理论与公式，内容广度与其它学科的交叉不够，跟不上学科的发展需要，并且院校和专业特色不显著。例如，在物理化学的教学中，花费大量的时间和精力介绍经典的物理化学内容(上册内容)，而对20世纪中后期以及21世纪物理化学新的成果与理论，物理化学与其它学科交叉所产生的新的应用等未予充分的重视。同时，每个高等院校都具有自己的办学特色和培养目标，但未将自己的办学特色融入到物理化学的教学中，导致培养的学生专业性和特色性不突出。例如，东莞理工学院的办学特色具有明显的服务东莞的地方特色，那就应该将物理化学的知识与地方特色的应用型企事业的相关知识有机的融合在一起，在物理化学的教学中体现出东莞理工学院的办学特色和培养目标。

2)教学结果评价指标单一，不能有效评价教学效果。《物理化学》是高校化学、化工以及相关本科专业的重要基础课程。很多高校对于该项重要课程的考核和评价不足，往往是以期末考试的一纸定结果的评价方式。就算是教学过程中有考勤、习题练习、作业等，也只是简单的以30%平时成绩和70%期末考试成绩计算的综合成绩作为学生的最后考核成绩。

3)教学形式单一，教学方法大众化、学生难以有效掌握相应知识与能力。物理化学综合了研究化学反应规律的一系列基础知识，重点在于培养学生科学的思维方法及正确的逻辑推理能力。传统的物理化学课程的教学模式是：教师机械的对课程内容，包括基本概念、基本理论、公式推导等进行讲解，选作例题加深理解，学生成为被动的接受者。但由于物理化学所研究的内容复杂抽象，导致物理化学教学程序僵化，学生不能充分发挥自己的主动性和创造性，学生学习兴趣不大，积极性不高，不利于学生应用能力和创新能力的提高。

3　OBE模式实施方案和方法

1)在课程定位和设计上，《物理化学》是化工类专业的核心课程，是一门培养并强化学生应用物理学原理对化学反应过程中的现象和机理进行揭示的核心技能的专业必修课。OBE模式的培养目标是使学生具备某个专业的社会需要的综合应用能力，而不是培养学生分散、独立的一项项能力，然后综合这些能力，应该强调按学生未来需求、现有水平、兴趣和个人特征学习，做到真正的因材施教；“综合能力”指的是在掌握某个专业所需要的态度、知识和技能的基础上，运用一定的方法和能力，能够综合的灵活运用这些态度、知识和技能的能力[7-8]。基于此，对《物理化学》课程的培养目标进行定位。

课程以培养学生应用物理学原理对化学反应过程中的现象和机理进行揭示的能力为重点，结合具体的化工工程，设置模块化教学内容。例如，可以将教学内容分为四大模块：热力学三大定律模块，化学平衡与相平衡模块，电化学、化学动力学以及胶体化学模块、微观量子力学与统计热力学模块。模块内教学内容相近、穿在一起较容易理解掌握。采用“教学做”一体化的人才培养模式，同时，安排学生进入化工类相关企业进行现场参观、生产实习，让学生将课堂所学的知识和具体的工程应用相结合，真正做到学以致用、活学活用、切实培养学生的应用技能。

2)在课程评价标准和方式上，OBE模式注重目标性、多样化和灵活性。合理的课程评价要有目标性，为了培养什么能力而达到的一些评价指标，并且需要合理多样的评价方式为基础。首先是反馈，收集学生学习效果的信息，便于教师进行教学效果分析，不断调整教学内容、方法和方案，以达到预设的教学效果；其次是评价方法和工具，使用相应的评价方法和指标，给出具体的分数，也便于学生了解自我学习效果；最后是对比学校目标，对比学生最终的学习效果与预期效果，审核学生预设的学习效果是否达标，这是同时具备综合性和灵活性的评估[7-8]。具体实施做法：对于简单的问题进行课堂测试，包括提问环节、学生分组讨论、课堂演讲等；对于较复杂的问题进行课后测试，包括报告、日志、论文等；对于实践能力的额培养，采用模拟仿真和角色扮演的办法进行真实案例分析，再具体一些就是进入相关的企业进行技能实训或实习。具体的课程评价方式包括出勤、课堂参与、平时作业、期中考试、阶段性测试、期末考试等几大部分，制定具体的考核内容、标准以及方式，做到考核的力度大、覆盖面广、各部分评价权重与教学内容和课时分配比例相符合。

3)在教学活动的安排和实施上，OBE模式强调学生在学习过程的主体作用，培养学生的学习“主人翁”意识，主张学生自主学习、自我评价和相互评价；而教师是教学过程的示范者、管理者和监督者，教师对学生起示范和指导作用，对学生的自学进行评价[7-8]。同时，OBE模式的教学的各个环节都是紧密围绕学生来设计和实施的。比如物理化学上册的热力学三大定律的内容，这是非常经典的热力学知识，这部分可以以老师讲解、学生练习为主，而下册的量子力学、统计热力学等相关微观统计学知识，相对抽象，简单的授课难以掌握这部分知识，需要通过学生先自主学习琢磨，然后老师课堂以问题导入法讲授相应的知识，并且学生积极参与的方式才能收到有效的结果。OBE模式注重运用现代教育理念，引导学生开展提问性学习、转换性学习和非正式学习等，在《物理化学》课程教学应用上，由于教学内容繁多并且复杂，尤其需要做到有目标的学习，提问性学习方法能、学生和教师转换性学习以及课后答疑等非正式学习能有效的解决这门课程的复杂性和学习效果之间的矛盾；而在教学活动上，灵活多样，包括专家讲座、名师授课等，鉴于《物理化学》课程的特殊性和重要性，可以适当邀请名师来给学生开展讲座或者直接授课，可以起到名师效应，大大的提高学生的学习积极性。所以，本课程应结合课程特点，灵活运用上述教学方法和手段，改变单一全程灌输的方法，采取设置情景教学法或者PBL(基于问题的学习法)教学法，让学生积极主动地参与到教学活动中来，做到有目的有目标的学习，使学生在活动中得到认识和体验，获得相应的能力。

4　结语

作为一种新的教学模式，OBE模式应用于《物理化学》这门课程教学中，虽然其对教师、学生提出了更高的要求，但其教学效果是显著的：

1)课程定位上更加明确清晰，结合具体的化工专业要求，设置模块化教学内容；

2)课程评价标准和方式重灵活性和多样化，考核的力度大、覆盖面广、各部分评价权重与教学内容和课时分配比例相符合；

3)教学活动的安排和实施更加切合学生学期目标，改变单一全程灌输的方法，采取设置情景教学法或者PBL教学法，让学生积极主动地参与到教学活动中来，使学生以“主人翁”的身份参与到教学中来。

[1]东莞理工学院新闻中心.[EB/OL](2015)http://www.dgut.edu.cn/dgut/gjxx/201501/ab1d37c214384394807401e617108e51.shtml.

[2]傅宏智，侯欢欢，周晓青，等. OBE在《计算机文化基础》模块化教学中的应用[J]. 洛阳师范学院学报，2014，33(2)：64-66.

[3]姜波. OBE：以结果为基础的教育[J]. 外国教育研究，2003(3)：35-37.

[4]王高军. 化工专业的物理化学课程教学[J]. 广州化工，2010(38)：275-277.

[5]李一鸣，包木太，姬泓巍. 开放式课堂教学在物理化学教学中的应用[J]. 绍兴文理学院学报，2010(8)：82-86.

[6]石玉芳. 物理化学教学改革探索[J]. 科教研究，2009(17)：45-46.

[7]卢竹. 基于 OBE模式的《客房服务与管理》课程改革研究[J]. 长沙航空职业技术学院学报，2014(14)：41-44.

[8]卿大咏，刘莹. 基于OBE模式下的《化工原理实验》教学的探索与实践[J]. 广州化工，2015(15)：237-239.

Application Research on the OBE Mode in Physical Chemistry

HUANG Simin1YANG Yu1,2

(1. Energy and Chemical Engineering, Dongguan University of Technology, Dongguan 523808, China;2.City College of Dongguan University of Technology, Dongguan 523419, China)

Based on the authors’ teaching experience, this paper introduces the course features ofPhysicalChemistryand the problems existing in its teaching process, applying the OBE teaching mode, narrating the applications of the OBE mode inPhysicalChemistryfrom course orientation and design, evaluation standard and methods, as well as the arrangement of teaching activities and implementation.

OBE model;PhysicalChemistry; course teaching

2015-03-17

东莞理工学院课程教学设计改革项目。

黄斯珉(1985—)，男，江西赣州人，副教授，博士，主要从事化工传递过程研究。

G642

A

1009-0312(2016)03-0111-04