1. 引言
高等教育过程中包含基础课教育和专业课教育两个部分。学生在学习的过程中，往往比较重视与自身专业发展方向有关联的专业课学习，而对基础课学习的重视程度不够。基础课看似空洞抽象，没有实际意义，但许多科学研究正是依靠这些基础理论才得以实现。《普通化学》作为工科院校各专业培养现代工程技术人才的必修基础课，是一门能够与其他多种学科形成交叉的学科。提高《普通化学》这门基础课与学生专业知识的相关性，增强基础课教学对学生未来发展的实际意义，《普通化学》的教学改革显得尤为迫切。
此外，为了保证我国高等人才教育质量，我国自2006年起开展工程教育专业认证。工程教育专业认证是目前国际通行的工程教育质量保障制度，是保证高等工程教育质量的一种重要手段。目前，国内各高校都在推进基于“工程教育专业认证”背景下的课程改革[1]-[3]。通过对《工程教育认证标准(2022版)》的解读[4]，结合本校学生的实际情况，深化工程教育改革，以“学生中心，产出导向，持续改进”的教育理念为指导，意在培养学生具备将基础课知识与专业课知识进行有效的理解与衔接的能力，以及锻炼学生解决实际问题的思维方式。
OBE (Outcome Based Education，成果导向教育)理念是美国学者Spady等人于20世纪90年代提出的一种以学生学习成果为导向的教育理念[5]。OBE教育理念是采用逆向思维的方式进行课程体系的建设。从结果导向出发进行教学设计对基础课的教学是非常有利的。OBE教育理念充分彰显学生为主体，在夯实学生理论课学习的基础上，培养学生处理复杂工程问题的能力，建立学生与其未来职业的连结。通过这样的方式能够在一定程度上帮助学生理解《普通化学》基础课与自身未来专业的相关性。从专业发展的结果出发，引导学生了解《普通化学》在其专业领域的实际意义，从而加强学生对这门基础课的重视程度。此外，OBE教育理念强调能力本位、个性化评定和持续改进[6]，注重学生综合能力的培养。在授课过程中，结合学生的实际情况制定符合学生发展的多维度教育模式，避免了教学过于理论化和片面性的问题。同时，在教学的过程中，根据教学情况进行持续改革，构建一个能够获得理想教学效果的框架结构。基于OBE理念的教育模式注重因材施教，学生的优势能够得到更好地发挥，同时对学生的综合能力也可以得到充分的锻炼。此外，OBE理念强调与实际结合，学生有望在未来更好地适应其社会职业角色。
2. 《普通化学》课程教学现状分析
目前，普通化学课程仍采用传统的“以教为主”的讲授式教学模式进行授课。虽然，在授课模式中引入多媒体教学设备，增强学生对某些化学反应进程的理解。但随着课程教学难度的逐渐提高，传统教学模式带来的一些问题逐渐显现出来，主要表现在以下几点：
2.1. 注重教学进度，忽视学生基础
目前，《普通化学》的授课学时比较有限，除理论学时外，还包含着实验学时。但普通化学教学大纲中需要学生掌握的章节内容较多，且知识点存在一定的难度。此外，许多学生在高中时期并未选择化学这门课程，存在基础知识薄弱、心理上对化学学科不接纳等问题。然而，为了在规定学时内完成教学计划，教师在授课过程中，往往采用以教师为主导的讲授式授课方式，对知识点的讲解速度过快，并未给学生预留足够的时间去理解，也没有考虑到学生基础存在差异等问题，这导致了部分学生无法跟上教学进度，失去对课程的学习兴趣，学习情况并不理想。
此外，传统的讲授式授课方式往往以教师为主导，学生属于被动输入。教师在授课时，缺乏引导学生独立思考问题的过程。并且，这种授课方式往往会忽略学生的个体学习情况。针对存在学习困难的学生，缺少互动的学习模式会进一步使学生失去学习的热情和兴趣。这些都会导致学生无法积极地参与学习，逐渐对这门课产生放弃心理。
2.2. 教学重难点过于理论化
普通化学作为许多理工科专业的基础课。其教学目的是使学生能够了解并掌握一些近代化学的基本理论，并将这些理论知识应用于解决实际工程问题。但在实际教学过程中，如果教师过于侧重理论教学，一方面，这种教学模式会使得学生课堂参与度较低，进而导致学生课堂积极性较差；另一方面，学生缺乏对知识点与实际应用结合的理解，对学生后续的专业课知识衔接的了解不够深入。此外，学生处于被动接受知识的状态，学生学习的主观能动性较差，并且缺乏解决实际复杂工程问题的能力。
2.3. 缺乏与学生专业之间的联系
《普通化学》是一门能够与其他多种学科形成交叉的学科，是许多工科专业的基础课。《普通化学》课程内容更加侧重于化学基础知识的学习，旨在为学生打下良好的化学基础，帮助学生理解工程中所涉及的化学原理。在实际教学过程中，教师往往更侧重于对化学知识点的讲解，而忽视了课程内容与学生专业之间的联系。学生可能会产生自身专业学习化学实际意义的不理解，这将会导致学生的学习积极性下降、对课程的认真度不高等情况的出现。此外，《普通化学》作为一门中心性学科，对学生其他领域的研究也具有一定的辅助作用。加强学生对多重知识的理解和融会贯通的能力，有助于培养符合工程认证标准下的综合性人才。
2.4. 课程评价方式不够完善
目前，《普通化学》课程作为考查课，期末成绩采用的平时成绩(总占比70%，其中实验成绩为30%)和期末测验(占比30%)综合的评价方式。为了提高学生的学习热情，在之前的课程改革中，已经通过调整平时成绩的考核评价方式，旨在提高学生的学习主观能动性。但具体的考核内容还是以每单元的课后作业为主，重在考查学生课堂的学习和掌握情况。这种评价方式能够检测出学生课堂和课后的学习情况，但只限于理论层面的知识内容，无法全面衡量学生综合素质的发展。
此外，这种比较传统的课后作业考核方式无法让教师及时了解到学生的个体化差异。课后作业仅能够在一定程度上反映出学生对部分知识点的掌握情况，而学生是否具备解决实际问题的能力和对相关知识内容深入理解的程度，仅通过课后作业的完成情况并不能很好的体现。同时，这种作业评价方式的反馈周期为几周，教师不能够及时得到学生学习情况的反馈，进而做到因材施教的个性化教学。因此，《普通化学》课程的评价方式还有待于进一步去完善。
《普通化学》是各院校针对工科专业开设的一门公共基础课。在本科生的基础课程和专业课程之间发挥着承上启下的连接作用。目前，社会进步、学科持续发展、行业融合的现状愈加明显，OBE理念重视对学生知识、能力与素质的全方位培养。陈宝生部长在2018年的教育工作会中指出，把人才培养的质量和效果作为检验一切工作的根本标准，教学方法和激励机制要首先在本科创新[7]。OBE理念的“从学生出发，以结果为导向”的教育方式对培养本科生的综合工程能力和自主学习解决问题的能力，提供了非常好的一种教育方式。
3. 基于OBE理念的《普通化学》课程教学改革措施
成果导向教育(Outcome Based Education，简称OBE)是Spady于1981年提出的一种以学生学习成果为导向的先进的教育理念。它采用的是逆向思维的方式，从学生的最终成果和实际能力出发去设计教学内容和教学目标的一种教学模式。OBE理念下的教学活动都是围绕着教学结果而展开，完全做到以学生为中心。基于OBE理念开展《普通化学》教学，更加注重学生综合能力的培养，除掌握基本的理论知识外，还能够将普通化学知识点与学生其他的专业课有机地结合起来，达到培养多元化工程人才的目的。具体可以从以下几种方式进行改革：
3.1. 可视化图表形式分析学生基本情况
由于许多授课学生在高中期间并未学习化学，缺乏化学基础教育，这就导致班级学生化学学习情况较为复杂。如果仅考虑多数同学的学习情况进行授课，可能会出现一部分同学跟不上课程进度，产生消极学习心理的情况。若迁就基础薄弱同学进行授课，可能会导致教学进度无法按时完成。此外，化学基础较弱同学的薄弱环节还存在差异，进一步增加了授课的难度。因此，需要一种更为优化的方式对学生的基本情况进行分析，帮助教师更好地完成教学任务。
可视化图表是实现数据可视化的一种方式，通过将抽象的数据转化为具体图表，实现对信息的准确表达。这种方式能够更加直观地帮助人们分析数据。为了更好地掌握学生的基本情况，通过前期的调查问卷方式可以预先获得一份授课班级学生情况的可视化图表。并且，在后续的授课过程中，可依据学生课堂的反馈情况和课后各项作业的完成情况对图表中的数据进行实时的补充，形成一种动态的可视化图表，这能够帮助教师及时分析学生对课程的掌握情况，及时调整授课内容。
3.2. 基于OBE理念制定课程教学目标
教学目标是指在教学活动中期望学生能够达到的学习结果。在实际教学过程中，教学活动以教学目标为导向，始终围绕着教学目标展开。教学目标的制定一定要基于学生的实际情况。通过可视化图表，教师对学生的基本情况已经有了一定的掌握。基于OBE理念制定的课程教学目标侧重于对学生学习结果和实际能力的培养。因此，在OBE理念下，《普通化学》课程的教学大纲中，要明确教学目标与学生能力之间的对应关系，不仅要明确基础知识模块的教学要求，还应注重学生的创新能力和解决实际问题的能力等综合素质的发展。
此外，在制定教学大纲时，还需考虑不同专业学生的专业情况，结合专业发展方向，提高与其专业课程的关联性。知识点的关联与整合能够帮助学生将所学内容进行融会贯通，并形成清晰且完整的知识结构，这对学生今后的职业发展大有裨益。因此，在制定教学大纲时，需充分考虑学生的学习情况和未来的职业发展方向，基于OBE理念下的人才培养目标，结合本校实际情况进行修订。
3.3. 基于OBE理念设计理论教学内容
目前，在《普通化学》授课过程中主要侧重于理论内容，即知识点的讲解，包括了酸碱平衡、沉淀平衡、电化学基础和配位平衡四大模块。这四部分所包含的理论知识繁多，且相关计算量较大，对于16学时的教学学时而言，教学任务紧张。在实际教学的过程中，往往会以理论内容的讲解为主，而忽略理论内容在实际工程中的应用。在OBE的教育理念下，课堂教学应脱离以往传统的讲授式教学模式，而采用启发式、翻转课堂、探讨式等多种教学手段。同时，还可以借助超星泛雅平台、雨课堂等多种多媒体工具，提高学生课上和课下的学习效率。
在实际授课中，利用超星泛雅平台上传预习视频，帮助化学基础薄弱的同学在课前掌握该学习内容所必备的基础知识点。此外，通过观看需要解决的实际工程问题，引发学生的课前思考，提高学生学习的主观热情。课上通过案例式教学，借助启发式提问的教学手段，引导学生去解决具体的实际问题，提高学生的综合能力。课后，引导学生以小组为单位，对课堂案例进行自主探索，分析理论知识在其他实际案例中的应用，并在下次课前进行课前展示汇报。通过这样完整的授课方式，将专业知识与实际应用结合起来，不仅可以提高学生的学习兴趣，还能够培养学生的多方面综合素质。
3.4. 基于OBE理念制定考核方式与评价标准
考核和评价是教学活动中的一个重要部分。考核和评价不仅是对学生学习情况的考查，也为教师改进教学目标和教学内容提供依据。OBE理念要求全面评价学生的多种能力，评价方式需反映学生的综合素质能力。在以往的教学中，考核方式主要以静态评价方式为主，一般以期末测试成绩作为考核学生的依据。这种考核方式存在两个问题：一方面，静态评价方式一般都在课程结束后进行考核，并不能掌握学生整个学习过程中的情况；另一方面，这种评价方式不能够从多个维度去评价学生的综合能力。因此，需要一种更加灵活、多维度的考核及评价方式对学生的整体综合能力进行反馈。
OBE理念制定的考核方式与评价标准，不再只从某一个角度去评价学生的学习情况，而是建立一种多元化、动态的考核及评价方式。具体通过以下几种方式：首先，借助雨课堂的课堂互动模块，获得动态的实时课堂反馈。授课过程中，教师可以向学生实时发送题目，在学生作答后，雨课堂即时统计学生的作答情况，方便教师立刻掌握学生对课堂知识点的理解情况，对学生出现的问题进行及时的纠正。在随后的教学过程中，教师能够依据多次的实时题目反馈，调整教学内容和进度。其次，建立过程性考核。虽然目前的考核方式中平时成绩的占比较大(达到40%)，但考核内容主要还是集中在单元作业的完成情况和学生的出勤率这两种形式。相比于这种传统的考核方式，OBE理念更加注重学生的实时学习情况。例如：借助超星泛雅平台设置每节课的课后测试闯关，通过课后测试结果，借助可视化图表，更加直观地分析学生每节课知识能力的掌握情况。此外，设置课后小组作业项目。通过布置一些与课程内容相关，并与学生专业内容相关的课题，不仅能够提高学生们的学习兴趣，还能够在一定程度上锻炼学生自主学习和解决问题的能力。课前组织学生对自身课题进行汇报讲解，多维度提高学生的综合素质。通过上述这些方式，能够帮助教师获得一个更加动态的学生评价结果，对课程实时修正，既提高了学生对《普通化学》课程的学习兴趣，又提升了学生的综合能力。
4. 基于OBE理念的《普通化学》课程教学改革的实践效果
4.1. 课堂反馈
为了使学生能够多角度掌握课程内容，提高学生的学习能力和对知识的理解能力，采取了更加灵活多样的授课方式。授课前，在超星平台上发布小组讨论课题，并给出课题相关的部分资料，帮助学生更好地理解课题内容。学生以学习小组的方式进行自主学习和讨论，并制作学习体会的PPT。在下次上课时，组织学生进行课前学习内容的汇报与讨论。通过这种自主学习的方式，一方面锻炼了学生自主学习的能力；另一方面，增加了学生的课堂参与度，提高了学生的学习兴趣。授课过程中发现，采用新模式授课，学生的课堂反馈度更好，对知识的理解也更加深入。此外，这种授课方式极大地降低了学生课堂参与度低的情况。学生在完成课题项目时，可能会遇到一些不能够理解的内容，为了弄清这些内容，学生在教师讲授时主动学习效果更加明显，并且更愿意与教师进行交流和讨论。
4.2. 学生成绩
学生的最终成绩主要来源于平时成绩的考核和期末测试成绩。值得注意的是，改革后，平时成绩的分值比例占了较大的比重。平时成绩中，两个重要的部分分别为：课堂回答问题情况和课后作业完成情况。与传统授课方式相比，基于OBE理念的课堂更加灵活，学生课堂互动情况更好。过去多采用教师点名提问的方式进行课堂互动，OBE理念的课堂，学生更愿意主动提出自己在完成课题项目时所遇到的困难，更愿意主动与授课教师进行讨论。课堂回答问题情况从传统的被动式提问答题转变为主动回答教师的问题，并提出自己的见解或是疑问。
此外，期末测试部分发现，与过去学生的期末测试平均分相对较低相比，改革后的期末测试成绩有了明显的提升，这可能是由于采用OBE理念授课，增加了学生课后自主学习的时间。在传统授课模式下，学生更倾向于利用期末考试周的时间对本学期的学习内容进行复习，复习效果不佳，存在为了考试而进行复习的情况。OBE理念下的课程改革要求学生在平时学习过程中花费更多的时间，这在一定程度上降低了学生在期末复习时的难度，学生的学习周期变长，学习效果更加理想。并且，学习报告和课堂汇报两种方式的融合，使得学生会花费更多的时间对授课内容进行思考，提高了学生对知识点的理解。
综上，可以发现基于OBE理念的授课模式更有利于学生的学习发展。学生通过整学期的动态学习评价系统，能够更好地认识到自己学习的优劣势，及时做出调整。同时，教师也能够更好地掌握本班同学的学习情况，并对授课内容做出动态的改革。学生整体的课堂参与度高，反馈效果好；平时作业和期末测试也表现出更好的成绩。
5. 结语
《普通化学》课程作为工科院校各专业培养现代工程技术人才的必修基础课，是一门能够与学生所学专业的相关工程知识密切相关的学科。本文探讨了基于OBE理念的《普通化学》课程教学改革的具体措施。基于《普通化学》课程的教学现状，借助可视化图表分析学生基本情况，根据OBE理念制定课程教学目标，结合制定的动态考核方式和评价标准，实时调整教学内容，培养高质量现代工程技术人才。通过上述方式，OBE理念与《普通化学》教学能够实现融会贯通，不仅能够提高学生自主学习的兴趣，还可以锻炼学生的实际应用能力，培养更具实际生产能力和创新精神的多元化专业人才。
基金项目
2024年沈阳航空航天大学理学院本科教学改革研究项目：工程教育认证背景下基于OBE理念的《普通化学》课程的改革与实践。