基于OBE 理念的《高分子化学》教学设计探索——以悬浮聚合为例

翟 燕 邱 瑜 王林艳 白静静 李 歆

太原工业学院，山西 太原 030008

OBE（Outcome-based Education）理念是以学生为中心，以成果为导向，持续改进。其成果导向［1］主要体现在学生最终取得的学习结果，即学生通过某一阶段学习后所能达到的最大能力，并且能够衡量学生能做什么，而传统教育主要表现在学生知道什么，对能做什么并没有明确体现。因此课程的教学设计需要根据对学生能力的要求反向设计课程目标、课程内容、教学方法、教学环节的组织。

《高分子化学》是高分子材料与工程专业的核心必修课。内容涉及高分子化合物的各种合成反应原理、反应动力学和聚合方法以及聚合物的化学反应等，专业性强。通过课程学习，学生能用高分子化学基础知识表述聚合反应相关工程问题，判断分析高分子材料合成等工程领域中的复杂工程问题的关键特征，具备合成高分子化合物的基本技能，能提高学生综合应用知识分析聚合反应的能力，为学生从事高分子合成与研发奠定基础。本文以《高分子化学》课程中悬浮聚合为例探讨了基于OBE 理念的课程教学设计，围绕学习目标，分析学情，梳理教学思路，设计课程内容与教学方式［2-4］。

一、学习目标设计

在传统教学中，每门课程都有教学目标，主体是教师，突出教学内容与方法，缺乏目标导向，强调学生学习的结果，以总结性评价为主。而OBE理念体现以学生为中心，把教学目标转变为学习目标，突出学生在学习过程中达到对知识的理解以及情感的把握，对技能的体验［5］。学生学习过程中每一单元的学习目标采用反向设计法进行设计，首先根据毕业要求确定课程目标，其次确定每一章学习目标，最后确定每一节学习目标，“课程—章—节”三层学习目标见表1。悬浮聚合属于《高分子化学》课程中聚合方法。

表1 “课程—章—节”三层学习目标

二、学情分析

大学生学情分析是基于学生当下的实际情况及可能发生的变化，学生在不同时期所表现出的学情特点不同。根据具体的学情分析，提出针对性的教学策略［6］。教师在上每一节课前要梳理学情特点，分析学生在知识、能力、素质方面已具备的能力及教学痛点（见表2），根据课程内容采取恰当的教学方法有效组织知识点的学习，不断加强学生分析解决工程问题能力的训练，以期达到学习目标的预期效果。

表2 学情分析

三、教学思路梳理

在学情分析的基础上，针对教学痛点，尽可能创造环境，让所有学生主动参与到教学各环节中，做好过程性评价和诊断性评价，充分体现OBE“以学生为中心，以成果为导向，持续改进”三位一体的教育理念。

（一）创造条件，提升学生主动探索意识

根据学情分析，学生具有一定的知识基础和分析能力基础，具备在教师引导下自主进行推理分析并得出结论的条件，教师将知识点与前序知识建立联系，通过问题引导、任务引导、情境引导等方式给学生营造思考空间，主动分析、探究、推理。

（二）精心组织，学生全员参与各教学环节

无论是课前、课上、课后，学生以个人形式或者以团队形式通过线上回答或者线下小组展示等方式参与到每个教学环节中，并且有评价，改变传统教学模式中教师仅仅与优秀学生“对话”的状况，见图1。

图1 教学思路

学生课前看短视频，学习基础知识。课后完成作业和小组案例讨论。课上采取“引导—学习—练习—展示—评价”五层逐层递进的方式进行教学，体现“两性一度”的特点。

1.引导：将目标任务化、知识问题化、问题情境化，做好目标导向、任务导向、问题导向。例如，悬浮聚合为什么加水和分散剂。

2.学习：通过目标、任务、问题的引导，激发学生探究的兴趣，主动思考、分析推理。

3.练习：根据已学知识解决基础问题、高阶问题、创新问题、挑战性问题。如讨论企业生产案例，并分析企业是如何解决生产中的瓶颈问题。

4.展示：将成果汇报交流。如讨论企业生产案例成果汇报。

5.评价：采用多维度评价，在“学习”与“练习”两个层次中，突出过程性评价，以便教师掌握学生分析问题和探究问题的能力。展示汇报包括自评、组内互评、组间互评、教师评价。学生根据评价发现自己存在的问题，及时弥补不足。

（三）价值引领，课上课后全程融入

将课程思政贯穿于课堂教学和课后学习过程中，在课堂上以“润物细无声”的方式融入“引导—学习—练习—展示—评价”五层递进环节中，课后以领悟的方式完成作业，并能进行评价。

四、课程内容设计及组织

（一）教学内容重组

教材中悬浮聚合内容包含五部分：概述（定义、优缺点）、液—液分散与成粒过程、分散剂和分散作用、氯乙烯悬浮聚合、苯乙烯悬浮聚合。按照教材顺序给学生讲授，在介绍完悬浮聚合定义后，就直接介绍悬浮聚合优缺点，学生在对悬浮聚合的过程还不了解的情况下，只能茫然被动接受，死记硬背，难以吸引学生兴趣，学生课堂参与度不高，学完知识掌握也不牢靠，很容易遗忘。针对这个问题，我们对教学顺序和授课方式进行调整，在学生通过悬浮聚合定义和前序知识本体聚合定义的差别，以及本体聚合中存在的主要问题，自主分析为什么要做悬浮聚合、悬浮聚合的特点是什么，理解清楚整个悬浮聚合过程后，结合案例讨论，再自主总结其优缺点。教材中氯乙烯悬浮聚合和苯乙烯悬浮聚合直接介绍具体配方和合成工艺条件，至于为什么这样设计，学生在没有很好的引导下，也只能是被动接受，不知所以然。为了让学生更容易理解配方设计和供体条件设计的来龙去脉，我们将氯乙烯悬浮聚合在课堂上作为案例，引导学生分析设计，苯乙烯悬浮聚合作为作业课下进行。因此，教材中五部分内容整合成三块：悬浮聚合基础、案例分析、作业。悬浮聚合教学设计及组织过程见表3。

表3 悬浮聚合教学设计及组织

（二）教学组织

1.自主探究基础知识

基础知识部分教师主要以问题引导的方式，给学生创造足够的条件，让学生主动思考、分析探究、得出结论。例如，根据悬浮聚合定义，让学生找到与本体聚合组分的差别，以问题引导学生分析：悬浮聚合为什么加入水？悬浮聚合为什么加入分散剂？不加分散剂会产生什么现象？分散剂应该具有什么特点才不会导致单体聚集？在悬浮聚合体系中加入分散剂和不加分散剂的差别？层层剖析，拨开迷雾，教师只起到引导作用，并没有告诉学生答案，都是学生自主分析得出的结论，这样学生学得更加扎实。同时，也为学生解决工程问题、科研建立起分析问题的思路。悬浮聚合优缺点调整到课程结束，让学生根据课上学习情况，自主分析，进行归纳总结。然后分析通过悬浮聚合与本体聚合合成同一种聚合物，它们的相对分子质量及其分布的差异。

2.团队合作探究实际应用

实例部分——氯乙烯悬浮聚合和苯乙烯悬浮聚合，课上没有足够的时间介绍两种聚合物的合成，为了让学生对典型案例有清晰的认识，我们对两种聚合物的合成采取两种方式处理。

（1）氯乙烯悬浮聚合。教师以任务引导学生的方式进行案例分析设计，课上进行，主要训练学生配方设计和工艺设计能力。教师提供引发剂和分散剂列表、合成温度与分子量关系曲线，教师通过恰当的引导，降低了学生的畏难情绪，学生根据氯乙烯聚合的特点，课上采取合作探究的方式选择出引发剂和分散剂，确定出合成工艺条件，并积极展示团队成果。

（2）苯乙烯悬浮聚合。调整到课后进行，主要训练学生对聚合要点进行分析的能力。教师提供企业生产的案例素材，让学生以小组讨论、汇报展示的方式进行，组织流程见图2。为了提高小组成员案例讨论参与度，要求每位学生在学习通PBL 界面进行资料共享和讨论贡献，并提交。在汇报时，每位成员都要参与汇报，并对同学和老师提出的问题进行回答，这样能够更好体现小组的团队协作能力。

图2 课后小组案例讨论流程

学生通过两种聚合物的合成和分析讨论，对悬浮聚合认识更加深入，而且也达到了课程目标的预期效果。

在整个学习过程中，教师只起到主导作用，带动所有学生进入参与状态，知识点的剖析学习全部依靠学生自己主动完成。

五、总结

基于OBE 教学理念，通过毕业要求反向设计课程目标、章节学习目标，学生学习目的性更加明确。围绕学习目标，分析学情和教学痛点，理清教学思路，设计教学内容、教学方法、组织形式，让所有学生参与到课堂活动和课下活动中。教师通过科学引导，给学生创造主动探究的氛围，学生参与度明显提高，增强了分析推理能力和团队协作能力。通过每个教学环节的评价结果，学生能够发现自身的不足并及时改进。同时，教师能够进行教学反思，实施能让学生达到课程目标的改进措施。