基于OBE 理念的《高分子化學》教學設計探索
——以懸浮聚合為例

翟 燕 邱 瑜 王林艷 白靜靜 李 歆

太原工業學院，山西 太原 030008

OBE（Outcome-based Education）理念是以學生為中心，以成果為導向，持續改進。其成果導向［1］主要體現在學生最終取得的學習結果，即學生通過某一階段學習后所能達到的最大能力，并且能夠衡量學生能做什么，而傳統教育主要表現在學生知道什么，對能做什么并沒有明確體現。因此課程的教學設計需要根據對學生能力的要求反向設計課程目標、課程內容、教學方法、教學環節的組織。

《高分子化學》是高分子材料與工程專業的核心必修課。內容涉及高分子化合物的各種合成反應原理、反應動力學和聚合方法以及聚合物的化學反應等，專業性強。通過課程學習，學生能用高分子化學基礎知識表述聚合反應相關工程問題，判斷分析高分子材料合成等工程領域中的復雜工程問題的關鍵特征，具備合成高分子化合物的基本技能，能提高學生綜合應用知識分析聚合反應的能力，為學生從事高分子合成與研發奠定基礎。本文以《高分子化學》課程中懸浮聚合為例探討了基于OBE 理念的課程教學設計，圍繞學習目標，分析學情，梳理教學思路，設計課程內容與教學方式［2-4］。

一、學習目標設計

在傳統教學中，每門課程都有教學目標，主體是教師，突出教學內容與方法，缺乏目標導向，強調學生學習的結果，以總結性評價為主。而OBE理念體現以學生為中心，把教學目標轉變為學習目標，突出學生在學習過程中達到對知識的理解以及情感的把握，對技能的體驗［5］。學生學習過程中每一單元的學習目標采用反向設計法進行設計，首先根據畢業要求確定課程目標，其次確定每一章學習目標，最后確定每一節學習目標，“課程—章—節”三層學習目標見表1。懸浮聚合屬于《高分子化學》課程中聚合方法。

表1 “課程—章—節”三層學習目標

二、學情分析

大學生學情分析是基于學生當下的實際情況及可能發生的變化，學生在不同時期所表現出的學情特點不同。根據具體的學情分析，提出針對性的教學策略［6］。教師在上每一節課前要梳理學情特點，分析學生在知識、能力、素質方面已具備的能力及教學痛點（見表2），根據課程內容采取恰當的教學方法有效組織知識點的學習，不斷加強學生分析解決工程問題能力的訓練，以期達到學習目標的預期效果。

表2 學情分析

三、教學思路梳理

在學情分析的基礎上，針對教學痛點，盡可能創造環境，讓所有學生主動參與到教學各環節中，做好過程性評價和診斷性評價，充分體現OBE“以學生為中心，以成果為導向，持續改進”三位一體的教育理念。

（一）創造條件，提升學生主動探索意識

根據學情分析，學生具有一定的知識基礎和分析能力基礎，具備在教師引導下自主進行推理分析并得出結論的條件，教師將知識點與前序知識建立聯系，通過問題引導、任務引導、情境引導等方式給學生營造思考空間，主動分析、探究、推理。

（二）精心組織，學生全員參與各教學環節

無論是課前、課上、課后，學生以個人形式或者以團隊形式通過線上回答或者線下小組展示等方式參與到每個教學環節中，并且有評價，改變傳統教學模式中教師僅僅與優秀學生“對話”的狀況，見圖1。

圖1 教學思路

學生課前看短視頻，學習基礎知識。課后完成作業和小組案例討論。課上采取“引導—學習—練習—展示—評價”五層逐層遞進的方式進行教學，體現“兩性一度”的特點。

1.引導：將目標任務化、知識問題化、問題情境化，做好目標導向、任務導向、問題導向。例如，懸浮聚合為什么加水和分散劑。

2.學習：通過目標、任務、問題的引導，激發學生探究的興趣，主動思考、分析推理。

3.練習：根據已學知識解決基礎問題、高階問題、創新問題、挑戰性問題。如討論企業生產案例，并分析企業是如何解決生產中的瓶頸問題。

4.展示：將成果匯報交流。如討論企業生產案例成果匯報。

5.評價：采用多維度評價，在“學習”與“練習”兩個層次中，突出過程性評價，以便教師掌握學生分析問題和探究問題的能力。展示匯報包括自評、組內互評、組間互評、教師評價。學生根據評價發現自己存在的問題，及時彌補不足。

（三）價值引領，課上課后全程融入

將課程思政貫穿于課堂教學和課后學習過程中，在課堂上以“潤物細無聲”的方式融入“引導—學習—練習—展示—評價”五層遞進環節中，課后以領悟的方式完成作業，并能進行評價。

四、課程內容設計及組織

（一）教學內容重組

教材中懸浮聚合內容包含五部分：概述（定義、優缺點）、液—液分散與成粒過程、分散劑和分散作用、氯乙烯懸浮聚合、苯乙烯懸浮聚合。按照教材順序給學生講授，在介紹完懸浮聚合定義后，就直接介紹懸浮聚合優缺點，學生在對懸浮聚合的過程還不了解的情況下，只能茫然被動接受，死記硬背，難以吸引學生興趣，學生課堂參與度不高，學完知識掌握也不牢靠，很容易遺忘。針對這個問題，我們對教學順序和授課方式進行調整，在學生通過懸浮聚合定義和前序知識本體聚合定義的差別，以及本體聚合中存在的主要問題，自主分析為什么要做懸浮聚合、懸浮聚合的特點是什么，理解清楚整個懸浮聚合過程后，結合案例討論，再自主總結其優缺點。教材中氯乙烯懸浮聚合和苯乙烯懸浮聚合直接介紹具體配方和合成工藝條件，至于為什么這樣設計，學生在沒有很好的引導下，也只能是被動接受，不知所以然。為了讓學生更容易理解配方設計和供體條件設計的來龍去脈，我們將氯乙烯懸浮聚合在課堂上作為案例，引導學生分析設計，苯乙烯懸浮聚合作為作業課下進行。因此，教材中五部分內容整合成三塊：懸浮聚合基礎、案例分析、作業。懸浮聚合教學設計及組織過程見表3。

表3 懸浮聚合教學設計及組織

（二）教學組織

1.自主探究基礎知識

基礎知識部分教師主要以問題引導的方式，給學生創造足夠的條件，讓學生主動思考、分析探究、得出結論。例如，根據懸浮聚合定義，讓學生找到與本體聚合組分的差別，以問題引導學生分析：懸浮聚合為什么加入水？懸浮聚合為什么加入分散劑？不加分散劑會產生什么現象？分散劑應該具有什么特點才不會導致單體聚集？在懸浮聚合體系中加入分散劑和不加分散劑的差別？層層剖析，撥開迷霧，教師只起到引導作用，并沒有告訴學生答案，都是學生自主分析得出的結論，這樣學生學得更加扎實。同時，也為學生解決工程問題、科研建立起分析問題的思路。懸浮聚合優缺點調整到課程結束，讓學生根據課上學習情況，自主分析，進行歸納總結。然后分析通過懸浮聚合與本體聚合合成同一種聚合物，它們的相對分子質量及其分布的差異。

2.團隊合作探究實際應用

實例部分——氯乙烯懸浮聚合和苯乙烯懸浮聚合，課上沒有足夠的時間介紹兩種聚合物的合成，為了讓學生對典型案例有清晰的認識，我們對兩種聚合物的合成采取兩種方式處理。

（1）氯乙烯懸浮聚合。教師以任務引導學生的方式進行案例分析設計，課上進行，主要訓練學生配方設計和工藝設計能力。教師提供引發劑和分散劑列表、合成溫度與分子量關系曲線，教師通過恰當的引導，降低了學生的畏難情緒，學生根據氯乙烯聚合的特點，課上采取合作探究的方式選擇出引發劑和分散劑，確定出合成工藝條件，并積極展示團隊成果。

（2）苯乙烯懸浮聚合。調整到課后進行，主要訓練學生對聚合要點進行分析的能力。教師提供企業生產的案例素材，讓學生以小組討論、匯報展示的方式進行，組織流程見圖2。為了提高小組成員案例討論參與度，要求每位學生在學習通PBL 界面進行資料共享和討論貢獻，并提交。在匯報時，每位成員都要參與匯報，并對同學和老師提出的問題進行回答，這樣能夠更好體現小組的團隊協作能力。

圖2 課后小組案例討論流程

學生通過兩種聚合物的合成和分析討論，對懸浮聚合認識更加深入，而且也達到了課程目標的預期效果。

在整個學習過程中，教師只起到主導作用，帶動所有學生進入參與狀態，知識點的剖析學習全部依靠學生自己主動完成。

五、總結

基于OBE 教學理念，通過畢業要求反向設計課程目標、章節學習目標，學生學習目的性更加明確。圍繞學習目標，分析學情和教學痛點，理清教學思路，設計教學內容、教學方法、組織形式，讓所有學生參與到課堂活動和課下活動中。教師通過科學引導，給學生創造主動探究的氛圍，學生參與度明顯提高，增強了分析推理能力和團隊協作能力。通過每個教學環節的評價結果，學生能夠發現自身的不足并及時改進。同時，教師能夠進行教學反思，實施能讓學生達到課程目標的改進措施。