“成果導向的課程設計理念”在《高分子化學與物理》課程教學中的應用

黃劍華 劉明珍

摘要：成果導向教育是上世紀90年代美國流行的教育改革思潮。這種教學理念強調“倒序課程設計”方式，在教育改革與課程設計中發揮著重要作用。本文立足于《高分子化學與物理》課程，探索OBE理論在該課程設計與評價中的應用。

關鍵詞：成果導向教育；課程設計；評價方式；《高分子化學與物理》

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）17-0203-02

成果導向教育（Outcome-Based Education，OBE）是上世紀90年代初期美國教育改革的重要思潮，包括標準參照評量、精熟學習、績效責任和能力本位教育四大核心內涵[1，2]。這種理念被認為是提高教育教學質量的關鍵，廣泛用作國內外高等教育中。大到一所高校整體的高等教育改革與評價[2，3]，小到一門具體課程的設計與評價，OBE理念都發揮了卓有成效的作用。該理念的核心思想是重視學生學習成果，以能力水平描述學生學習成果，使學生、家長及教師關注的目標都是學生自身的進步，而不是簡單以成績作為衡量學習成果的指標。該理念最大的特點是采用“倒序課程設計”的方式。傳統的課程設計都是先確定課程主題，然后開展教學活動，最后在課程結束時通過某種考核方式評價學生的學習成果。OBE理念則以學習目標作為課程設計和評價的著力點。首先確定學生在完成課程學習之后需要獲得哪些方面的能力（學習目標），然后根據學習目標設計相應的評價方式（如課堂討論、課外調研、期末筆試等），最后根據學習目標和評價方式擬定教學方案和設計教學活動。這種倒序課程設計方式目的明確、可操作性強，在具體的課堂教學活動中具有普適性。

筆者作為工科專業的青年教師，希望能將OBE這種新型的教育教學理念有機地融入課堂教學中。本文將以筆者主講的一門《高分子化學與物理》課程為例，分享如何將這樣一門工科課程與OBE理念結合，獲得初步的教學成效。《高分子化學與物理》只針對非高分子專業開設的基礎課。筆者承擔的是功能材料專業的《高分子化學與物理》課程。我校功能材料專業的培養目標之一是掌握功能材料專業基本理論、基本知識和工程技術技能，掌握功能材料組成、結構、性能的測試技術與分析方法，具備開發功能材料、研究新工藝、提高和改善材料性能的基本能力。

一、學習目標及評價方式設定

根據OBE理念，在開展課堂教學之前，首先制定課程目標。為了與功能材料專業培養要求相呼應，筆者將《高分子化學與物理》課程的學習目標分成三部分能力要求：基礎理論掌握、問題分析能力和使用現代工具能力。作為專業基礎理論課，掌握基礎理論是學生學習該課程需要達到的最重要的目的之一。該項學習目標的評價方式主要是考試、平時作業完成度和出勤等表現。問題分析能力主要包括認識生活中常見的高分子材料并知道如何鑒定，如保鮮膜、塑料盆、礦泉水瓶等的主要塑料成分是什么；能解釋生活中遇到的常用高分子材料發生的表觀現象背后的物理化學原理，例如塑料的老化、降解，輪胎在低溫下變脆，羊毛衣穿的時間長了會拉長等現象。這些針對高分子材料的基本的鑒別和分析能力與功能材料培養目標相呼應。為了能實現這個培養目標，制定了課堂表現評定環節，包括提問和討論及課后小實驗完成度的評價方式。使用現代工具的能力包括利用互聯網數據庫查閱課程相關文獻并獨立閱讀及應用各種軟件分析處理課程涉及的數學、物理、化學問題。這方面能力對于處在IT互聯網蓬勃發展時代的大學生來講也是十分重要的，其重要程度甚至不亞于另外兩方面能力。為了如實評價學生在這方面能力的提高，筆者采用布置文獻檢索閱讀報告和分子建模作業的方式，通過評價學生對這些作業的完成度來考察學生使用現代工具的能力。

二、教學活動設計

1.將全班學生分成若干組，每組5—6個學生。在該課程的學習中，大部分時候將以小組為單位。

2.授課方式。授課將以多媒體課件為主，板書授課為輔。該課程信息量大、知識點繁多、學時數有限，采用多媒體教學課件可以將枯燥晦澀的理論以動畫、圖片、聲音、表格、曲線等方式更好地傳達給學生。授課過程中，適當引導學生利用專業軟件處理課程涉及的數學、物理、化學問題。例如，在共聚合部分，利用MATLAB軟件處理競聚率與共聚曲線，生動地闡述理想共聚、理想恒比共聚、交替共聚等不同共聚反應類型的區別。在闡述陰離子活性聚合與常規的自由基聚合區別的時候，利用多媒體課件制作動畫圖，更好地展示活性聚合快引發、慢增長、無終止、無轉移的特點。在解釋聚合物構象變化導致鏈柔性從而定義鏈段的時候，采用Gaussian View或Chem 3D等軟件，可以直觀地展示鏈段是如何通過構象變化而定義的。這些現代工具的使用，一方面促進學生對基礎理論的理解和掌握；另一方面，引導學生在今后的學習中，積極使用這些工具。

3.課后作業布置。作業包括理論試題、文獻閱讀及課后小實驗三方面。以上三項作業完成度在總成績中各占10%。在每次課后布置適量的理論作業題，借此鞏固課堂上的知識點。為了增強學生主動學習的積極性，課后作業由教師公布參考答案，每個小組之間互相交叉評閱打分。每次從作業中挑選3—5份打分最高的進行課堂點名表揚，并給予期末綜合成績加分。文獻檢索與閱讀作業在第一次課即布置下去，學生可以利用課程涉及的任何一個專有名詞作為關鍵詞，進行文獻檢索。要求學生在期末上交一份文獻檢索與閱讀報告，報告內容包括關鍵詞、檢索方法、所用數據庫、閱讀文獻列表以及文獻總結，以此培養學生檢索文獻及閱讀文獻的能力與習慣。課后小實驗有兩方面內容：（1）以小組為單位，每個小組在家用廢棄物中選擇一種塑料產品，根據上課內容及查閱資料，預測其主要的高分子成分，并對其進行差示掃描量熱儀（DSC）和傅里葉紅外光譜（FTIR）測試，分析核對其主要成分與預測是否一致。（2）布置一道分子建模題目，給每位同學指定一個單體結構，利用Chem 3D或Gaussian view軟件將單體作為重復單元，構建一定聚合度的聚合物，并通過內旋轉改變其構象。

4.期末考試。期末閉卷考試作為考察學生理論知識掌握程度的重要方式，占比60%。為了增強學生參與度，要求每位學生擬出1—2道考試題。由教師根據試題科學性與合理性進行篩選，一旦被選中，將作為期末考試原題。這樣一方面增強學生參與出題的積極性，如果自己出的題目被選中，將提高期末考試正確率；另一方面，出題過程本身也是對知識點的鞏固。

通過以上教學活動設計，旨在提高學生的基礎理論掌握程度、分析問題的能力和使用現代工具的能力。下表為該課程成績的評價指標及各自所占的比例。

三、OBE教學模式效果反饋

通過成果導向的課程設計與評價理念的應用，筆者感受到《高分子化學與物理課程》教學結束之后學生的顯著變化，主要體現在以下幾方面。

學生學習主動性增強。在采用OBE教學模式之前，學生都是被動接受知識，有大半學生都是為了期末考試能及格，順利拿到學分。OBE教學模式讓學生積極參與作業批改、評分、期末考試出題。有幾個小組經常會為了作業參考答案的準確性找筆者討論。因為參考答案關系到他們批閱其他小組作業的結果，同時也關系到他們自己作業的成績。

提高了課程學習興趣。由于將所學知識與生活結合，激發了學生對生活中接觸的形形色色高分子材料的興趣。從課后小實驗和課堂討論環節可以充分窺見學生們對于將理論知識聯系實際的迫切愿望。學生養成了使用網絡數據庫查詢資料和專業軟件處理課程問題的習慣。由于課堂演示及課后相關作業的布置，使得學生充分認識到現代互聯網工具的重要性，使他們在后續課程中，保持這種慣性。

總之，筆者將OBE理念與《高分子化學與物理》課程相結合，取得了一定的成效，今后將進一步深入探索OBE理論在其他課程中的應用。

參考文獻：

[1]李紋霞.成果導向教育理念在課程教學之成功實踐[J].教育研究月刊，2016，20（266）：18-31.

[2]徐聯恩，林明吟.成果導向教育（OBE）的教育改革及其在美國實踐的經驗[J].教育政策論壇，2005，8（2）：55-74.

[3]蔡淑芬，林聰明.以成果導向成功型塑南華大學生命教育的品牌[J].教育研究月刊，2016，20（266）：4-17.