“成果导向的课程设计理念”在《高分子化学与物理》课程教学中的应用

黄剑华 刘明珍

摘要：成果导向教育是上世纪90年代美国流行的教育改革思潮。这种教学理念强调“倒序课程设计”方式，在教育改革与课程设计中发挥着重要作用。本文立足于《高分子化学与物理》课程，探索OBE理论在该课程设计与评价中的应用。

关键词：成果导向教育；课程设计；评价方式；《高分子化学与物理》

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）17-0203-02

成果导向教育（Outcome-Based Education，OBE）是上世纪90年代初期美国教育改革的重要思潮，包括标准参照评量、精熟学习、绩效责任和能力本位教育四大核心内涵[1，2]。这种理念被认为是提高教育教学质量的关键，广泛用作国内外高等教育中。大到一所高校整体的高等教育改革与评价[2，3]，小到一门具体课程的设计与评价，OBE理念都发挥了卓有成效的作用。该理念的核心思想是重视学生学习成果，以能力水平描述学生学习成果，使学生、家长及教师关注的目标都是学生自身的进步，而不是简单以成绩作为衡量学习成果的指标。该理念最大的特点是采用“倒序课程设计”的方式。传统的课程设计都是先确定课程主题，然后开展教学活动，最后在课程结束时通过某种考核方式评价学生的学习成果。OBE理念则以学习目标作为课程设计和评价的着力点。首先确定学生在完成课程学习之后需要获得哪些方面的能力（学习目标），然后根据学习目标设计相应的评价方式（如课堂讨论、课外调研、期末笔试等），最后根据学习目标和评价方式拟定教学方案和设计教学活动。这种倒序课程设计方式目的明确、可操作性强，在具体的课堂教学活动中具有普适性。

笔者作为工科专业的青年教师，希望能将OBE这种新型的教育教学理念有机地融入课堂教学中。本文将以笔者主讲的一门《高分子化学与物理》课程为例，分享如何将这样一门工科课程与OBE理念结合，获得初步的教学成效。《高分子化学与物理》只针对非高分子专业开设的基础课。笔者承担的是功能材料专业的《高分子化学与物理》课程。我校功能材料专业的培养目标之一是掌握功能材料专业基本理论、基本知识和工程技术技能，掌握功能材料组成、结构、性能的测试技术与分析方法，具备开发功能材料、研究新工艺、提高和改善材料性能的基本能力。

一、学习目标及评价方式设定

根据OBE理念，在开展课堂教学之前，首先制定课程目标。为了与功能材料专业培养要求相呼应，笔者将《高分子化学与物理》课程的学习目标分成三部分能力要求：基础理论掌握、问题分析能力和使用现代工具能力。作为专业基础理论课，掌握基础理论是学生学习该课程需要达到的最重要的目的之一。该项学习目标的评价方式主要是考试、平时作业完成度和出勤等表现。问题分析能力主要包括认识生活中常见的高分子材料并知道如何鉴定，如保鲜膜、塑料盆、矿泉水瓶等的主要塑料成分是什么；能解释生活中遇到的常用高分子材料发生的表观现象背后的物理化学原理，例如塑料的老化、降解，轮胎在低温下变脆，羊毛衣穿的时间长了会拉长等现象。这些针对高分子材料的基本的鉴别和分析能力与功能材料培养目标相呼应。为了能实现这个培养目标，制定了课堂表现评定环节，包括提问和讨论及课后小实验完成度的评价方式。使用现代工具的能力包括利用互联网数据库查阅课程相关文献并独立阅读及应用各种软件分析处理课程涉及的数学、物理、化学问题。这方面能力对于处在IT互联网蓬勃发展时代的大学生来讲也是十分重要的，其重要程度甚至不亚于另外两方面能力。为了如实评价学生在这方面能力的提高，笔者采用布置文献检索阅读报告和分子建模作业的方式，通过评价学生对这些作业的完成度来考察学生使用现代工具的能力。

二、教学活动设计

1.将全班学生分成若干组，每组5—6个学生。在该课程的学习中，大部分时候将以小组为单位。

2.授课方式。授课将以多媒体课件为主，板书授课为辅。该课程信息量大、知识点繁多、学时数有限，采用多媒体教学课件可以将枯燥晦涩的理论以动画、图片、声音、表格、曲线等方式更好地传达给学生。授课过程中，适当引导学生利用专业软件处理课程涉及的数学、物理、化学问题。例如，在共聚合部分，利用MATLAB软件处理竞聚率与共聚曲线，生动地阐述理想共聚、理想恒比共聚、交替共聚等不同共聚反应类型的区别。在阐述阴离子活性聚合与常规的自由基聚合区别的时候，利用多媒体课件制作动画图，更好地展示活性聚合快引发、慢增长、无终止、无转移的特点。在解释聚合物构象变化导致链柔性从而定义链段的时候，采用Gaussian View或Chem 3D等软件，可以直观地展示链段是如何通过构象变化而定义的。这些现代工具的使用，一方面促进学生对基础理论的理解和掌握；另一方面，引导学生在今后的学习中，积极使用这些工具。

3.课后作业布置。作业包括理论试题、文献阅读及课后小实验三方面。以上三项作业完成度在总成绩中各占10%。在每次课后布置适量的理论作业题，借此巩固课堂上的知识点。为了增强学生主动学习的积极性，课后作业由教师公布参考答案，每个小组之间互相交叉评阅打分。每次从作业中挑选3—5份打分最高的进行课堂点名表扬，并给予期末综合成绩加分。文献检索与阅读作业在第一次课即布置下去，学生可以利用课程涉及的任何一个专有名词作为关键词，进行文献检索。要求学生在期末上交一份文献检索与阅读报告，报告内容包括关键词、检索方法、所用数据库、阅读文献列表以及文献总结，以此培养学生检索文献及阅读文献的能力与习惯。课后小实验有两方面内容：（1）以小组为单位，每个小组在家用废弃物中选择一种塑料产品，根据上课内容及查阅资料，预测其主要的高分子成分，并对其进行差示扫描量热仪（DSC）和傅里叶红外光谱（FTIR）测试，分析核对其主要成分与预测是否一致。（2）布置一道分子建模题目，给每位同学指定一个单体结构，利用Chem 3D或Gaussian view软件将单体作为重复单元，构建一定聚合度的聚合物，并通过内旋转改变其构象。

4.期末考试。期末闭卷考试作为考察学生理论知识掌握程度的重要方式，占比60%。为了增强学生参与度，要求每位学生拟出1—2道考试题。由教师根据试题科学性与合理性进行筛选，一旦被选中，将作为期末考试原题。这样一方面增强学生参与出题的积极性，如果自己出的题目被选中，将提高期末考试正确率；另一方面，出题过程本身也是对知识点的巩固。

通过以上教学活动设计，旨在提高学生的基础理论掌握程度、分析问题的能力和使用现代工具的能力。下表为该课程成绩的评价指标及各自所占的比例。

三、OBE教学模式效果反馈

通过成果导向的课程设计与评价理念的应用，笔者感受到《高分子化学与物理课程》教学结束之后学生的显著变化，主要体现在以下几方面。

学生学习主动性增强。在采用OBE教学模式之前，学生都是被动接受知识，有大半学生都是为了期末考试能及格，顺利拿到学分。OBE教学模式让学生积极参与作业批改、评分、期末考试出题。有几个小组经常会为了作业参考答案的准确性找笔者讨论。因为参考答案关系到他们批阅其他小组作业的结果，同时也关系到他们自己作业的成绩。

提高了课程学习兴趣。由于将所学知识与生活结合，激发了学生对生活中接触的形形色色高分子材料的兴趣。从课后小实验和课堂讨论环节可以充分窥见学生们对于将理论知识联系实际的迫切愿望。学生养成了使用网络数据库查询资料和专业软件处理课程问题的习惯。由于课堂演示及课后相关作业的布置，使得学生充分认识到现代互联网工具的重要性，使他们在后续课程中，保持這种惯性。

总之，笔者将OBE理念与《高分子化学与物理》课程相结合，取得了一定的成效，今后将进一步深入探索OBE理论在其他课程中的应用。

参考文献：

[1]李纹霞.成果导向教育理念在课程教学之成功实践[J].教育研究月刊，2016，20（266）：18-31.

[2]徐联恩，林明吟.成果导向教育（OBE）的教育改革及其在美国实践的经验[J].教育政策论坛，2005，8（2）：55-74.

[3]蔡淑芬，林聪明.以成果导向成功型塑南华大学生命教育的品牌[J].教育研究月刊，2016，20（266）：4-17.