摘要：為適應(yīng)新工科人才的培養(yǎng)要求，本文探索引入OBE理念，采用線上與線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式，對功能材料課程進行教學(xué)改革研究與實踐，充分利用線上教學(xué)資源多，教學(xué)模式多樣的優(yōu)勢，在課程分析的基礎(chǔ)上，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標，建立多渠道師生互動平臺，提高學(xué)生參與度，突出學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位。確立多維教學(xué)評價體系，利用教學(xué)反饋對教學(xué)內(nèi)容和方式進行不斷改進和優(yōu)化，提升教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：OBE；混合式教學(xué)；功能材料與器件；教學(xué)改革

中圖分類號：TB"""""""文獻標識碼：A""""""doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2025.06.083

當前，我國正處在創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、中國制造2025和“雙碳”目標的重要節(jié)點，要求培養(yǎng)面向未來、面向新興產(chǎn)業(yè)、面向新經(jīng)濟形態(tài)，培養(yǎng)能夠適應(yīng)未來工程需求，具有國際視野和競爭力的新工科人才[1-2]。"OBE（Outcome"Based"Education）理念又稱目標導(dǎo)向教育、成果導(dǎo)向教育或需求導(dǎo)向教育，是一種以產(chǎn)出為目標導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，采用逆向思維方式進行課程體系建設(shè)的教育理念[3]。自20"世紀80"年代由美國學(xué)者Spady"首次提出后，很快被各國教育部門認可，也成為我國教育部工程技術(shù)認證的重要理念之一[4]。因此，基于OBE理念對現(xiàn)有課程進行教學(xué)改革成為教學(xué)研究中的熱點。

功能材料與器件課程是面向材料類本科生的一門重要課程，主要講述功能材料的種類、性質(zhì)及其應(yīng)用，涉及知識點多，范圍廣，要求學(xué)生了解材料的屬性原理、組成結(jié)構(gòu)、制備方法、功能特點及器件應(yīng)用，為將來從事功能材料制備和器件制作相關(guān)產(chǎn)業(yè)打下基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)，一方面要求學(xué)生具有扎實的理論基礎(chǔ)，掌握功能材料研究的基本方法和技術(shù)手段；另一方面，更要培養(yǎng)學(xué)生廣闊的學(xué)習(xí)視野，引導(dǎo)學(xué)生建立對材料學(xué)科的整體認知，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和進行科學(xué)研究的能力。此外，功能材料作為材料產(chǎn)業(yè)的核心，是推動新材料變革和經(jīng)濟發(fā)展的重要動力，也是突破眾多“卡脖子”難題的關(guān)鍵，這就對功能材料課程教學(xué)和人才培養(yǎng)提出了新的更高的要求[5]。課程在注重基礎(chǔ)理論知識的同時，更需要關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，使他們能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識融會貫通，用來發(fā)現(xiàn)和解決具體的工程技術(shù)問題。因此，將以產(chǎn)出為導(dǎo)向的OBE理念引入功能材料與器件課程教學(xué)過程中，突出學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位，結(jié)合線上和線下資源，采用混合教學(xué)模式，彌補以板書和面授為主的傳統(tǒng)教學(xué)方法在內(nèi)容和形式方面的不足，豐富教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)模式，建立師生實時溝通渠道，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，促進學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)[6]。

1"功能材料課程現(xiàn)狀

功能材料與器件是我校材料化學(xué)專業(yè)本科學(xué)生的一門專業(yè)必修課。在學(xué)習(xí)本課程之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過無機化學(xué)、物理化學(xué)、有機化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)和材料分析測試技術(shù)等化學(xué)和材料類主干課程，已經(jīng)掌握化學(xué)和材料類相關(guān)基礎(chǔ)知識。該課程教學(xué)以利用板書和多媒體口頭講授為主，教學(xué)形式較為單一，學(xué)生課堂參與度不高，被動接受課本理論知識。教學(xué)內(nèi)容較為陳舊，無法滿足學(xué)生對新知識和前沿新技術(shù)的客觀需求，也缺少與實際應(yīng)用的聯(lián)系。另一方面，功能材料與器件課程的知識面廣，涉及的材料種類多，性能各異，應(yīng)用也很廣泛，學(xué)生需要短時間內(nèi)接受碎片化的知識點并將其系統(tǒng)組合形成知識鏈條，使學(xué)生學(xué)習(xí)較為吃力，很難將基礎(chǔ)概念、材料特點以及應(yīng)用領(lǐng)域聯(lián)系起來。同時，學(xué)生和教師在課前、課中和課后缺少有效的溝通，隨著課程的進行，知識消化難度增大，學(xué)生逐漸失去學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致學(xué)習(xí)的積極性和主動性降低，使得教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)效果都不理想。此外，對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評價方式也比較單一，通常是以出勤、課堂回答問題情況和作業(yè)作為平時成績，結(jié)合期末考試成績分別占不同比重的形式計算綜合成績，作為學(xué)生的最終課程成績。這樣的考核方式難以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也難以對學(xué)生實際掌握知識的情況進行客觀和有效的評價。

2"基于OBE理念的功能材料與器件課程實踐方案

2.1"確立教學(xué)目標

OBE"理念是以學(xué)生為中心的目標導(dǎo)向型教育，與傳統(tǒng)的教學(xué)目標確定方式不同。在教學(xué)目標的確定之前，首先需要明確學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中需要掌握的基礎(chǔ)知識和具備的專業(yè)能力，在此基礎(chǔ)上，以產(chǎn)業(yè)需求和行業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向，結(jié)合培養(yǎng)大綱，教學(xué)目標設(shè)定包括以下3個方面。

（1）知識目標：材料化學(xué)專業(yè)學(xué)生有一定的化學(xué)和材料基礎(chǔ)，本課程要求學(xué)生能夠運用化學(xué)知識，解決材料制備工藝、成分分析和性能測試等相關(guān)問題，因此教學(xué)目標側(cè)重于材料的制備及表征，包括掌握材料的制備方法，能夠運用材料和化學(xué)相關(guān)知識優(yōu)化制備工藝和流程；知道材料的分類與結(jié)構(gòu)特征，掌握不同功能材料的表征方法，了解材料微觀結(jié)構(gòu)和組成與器件性能之間的關(guān)系。

（2）能力目標：根據(jù)實際情況，解決研發(fā)和生產(chǎn)過程中遇到的機理、工藝和表征等問題，結(jié)合相應(yīng)實驗課，擁有動手和實踐操作能力，從而對材料性能與制備工藝進行優(yōu)化。

（3）素質(zhì)目標：具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感，能夠利用線上和線下資源，查閱文獻，就功能材料專業(yè)問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，了解功能材料與器件發(fā)展對社會進步的影響。

2.2"優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

對于材料化學(xué)專業(yè)來說，功能材料與器件課程是化學(xué)和材料科學(xué)基礎(chǔ)理論課的延伸，課程安排上學(xué)時不多，無法通過課堂教學(xué)對功能材料進行全面的學(xué)習(xí)，需要通過合理的設(shè)置，優(yōu)化課程內(nèi)容，突出重點，理清知識脈絡(luò)。河南理工大學(xué)作為省屬特色骨干大學(xué)，主要服務(wù)于地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展。經(jīng)過實地調(diào)研，在充分了解省內(nèi)企業(yè)功能材料模塊發(fā)展的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生就業(yè)和繼續(xù)攻讀碩士研究生情況，對功能材料教學(xué)內(nèi)容進行專題分類，主要分為無機納米材料、有機高分子材料、智能材料、光電功能與信息材料和新能源材料專題，在各專題下設(shè)置不同項目模塊。無機納米材料主要學(xué)習(xí)納米的概念、特性和應(yīng)用，使學(xué)生掌握納米材料的制備方法、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢，知道通過改變材料粒徑、形貌和堆積結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)材料的性能與功能的調(diào)控，從而深入理解納米材料制備工藝與材料性能和應(yīng)用之間的關(guān)系。有機高分子材料講述高分子的基本概念、成型加工及應(yīng)用，使學(xué)生掌握基本的高分子材料知識，以及塑料、纖維等常見高分子材料的分類和制備方法。智能材料是功能領(lǐng)域的新秀，引領(lǐng)材料發(fā)展的新趨勢，通過學(xué)習(xí)典型智能材料的特征與功能，使學(xué)生理解智能感知材料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，激發(fā)他們對材料學(xué)習(xí)的興趣。光電功能與信息材料主要涉及發(fā)光材料和半導(dǎo)體材料及其器件，通過照明材料、發(fā)光材料和柔性顯示器件的學(xué)習(xí)，使學(xué)生更加深入了解功能材料在生活中的應(yīng)用，切實感受功能發(fā)展對人們生活的影響。能源是人類發(fā)展必須面臨的重大挑戰(zhàn)，碳達峰、碳中和的國家戰(zhàn)略也對新能源的發(fā)展的提出了更高的要求，新能源材料專題主要以目前比較成熟的鋰離子電池材料和太陽能電池材料為主，在與現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)對接的同時，補充講述燃料電池材料、氫能源材料和熱電材料等，使學(xué)生了解新能源材料的發(fā)展。

此外，在進行知識點講授的同時，在教學(xué)過程中融入課程思政元素，結(jié)合我國在特種功能材料、光電信息材料和新能源材料等功能材料領(lǐng)域的創(chuàng)新成就與突破進展，將求真務(wù)實、自立自強和勇攀高峰的科研精神潛移默化地傳遞給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的榮譽感和使命感。

2.3"豐富教學(xué)模式

功能材料與器件是一門理論知識、實踐課程與實際應(yīng)用相結(jié)合的知識體系，是化學(xué)和材料基礎(chǔ)理論課程的綜合運用。OBE理念要求以學(xué)生為中心，注重學(xué)生對理論知識的實際運用。目前電子產(chǎn)品在輔助學(xué)生自我學(xué)習(xí)的實踐中非常普遍，同時，獲取知識的方法和途徑也更加便捷與多樣，通過網(wǎng)絡(luò)可以獲得非常豐富和前沿的信息資源，使用線上與線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式，可以利用學(xué)生對電子產(chǎn)品接受度高的優(yōu)勢，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。課程開始之前，教師將課程相關(guān)的文獻資料、音頻和視頻內(nèi)容推薦給學(xué)生，并設(shè)定預(yù)習(xí)目標。將學(xué)生分成若干個小組，根據(jù)教師布置的課程任務(wù)和課程學(xué)習(xí)主題，包括：主題討論、頭腦風(fēng)暴和問題探究等，利用“大學(xué)慕課”“超星課堂”和“云班課”等線上平臺進行預(yù)習(xí)，思考課前問題，對教學(xué)內(nèi)容有初步的了解。課堂教學(xué)首先依據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容，利用問題教學(xué)法引入教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)模式仍然以PPT多媒體教學(xué)為主，呈現(xiàn)知識點的同時，使用示意圖和動畫對其進行形象化解釋，對于重點和難點內(nèi)容，進一步使用板書進行強化，提高學(xué)生的接受程度，加強學(xué)生對知識點的理解與掌握。最后對預(yù)習(xí)內(nèi)容進行反饋，結(jié)合課堂知識，分小組對課前主題進行討論，以觀點闡述、PPT和視頻的方式在課堂上進行展示，教師利用提問的形式和學(xué)生進行互動，對于學(xué)生的答案進行評價，推薦優(yōu)秀作品上傳線上平臺。課堂上靈活采用翻轉(zhuǎn)課堂、任務(wù)教學(xué)法和問題教學(xué)法等，提高學(xué)生參與度，突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主導(dǎo)地位，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性與主動性，讓學(xué)生在互動中思考，在思考中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中提高，全面提升教學(xué)效果。課后，教師根據(jù)課程教學(xué)目標和學(xué)生掌握情況，將課程課外學(xué)習(xí)資料和課后作業(yè)上傳線上平臺，設(shè)置提交方式和截止時間，并對作業(yè)完成情況進行線上反饋。

2.4"創(chuàng)新評價體系

以學(xué)生為中心的OBE教學(xué)理念，突出了學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中的主體地位，多樣的教學(xué)內(nèi)容和靈活的混合教學(xué)模式提高了學(xué)生的參與度，為全面評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果奠定了基礎(chǔ)。功能材料與器件課程對學(xué)生課前、課中和期末3個階段的表現(xiàn)進行全方位評價，平時綜合表現(xiàn)成績占比40%，期末考試成績占60%。平時綜合表現(xiàn)主要分為課前預(yù)習(xí)、課堂表現(xiàn)和課后作業(yè)幾個方面。在課前準備階段，教師將預(yù)習(xí)資料上傳線上平臺，并發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生對預(yù)習(xí)資料進行學(xué)習(xí)，對于不解的問題可以根據(jù)提示，利用網(wǎng)絡(luò)電子資源進行答案檢索，也可以在線上平臺與同學(xué)和老師進行交流。教師在線實時查看學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，比如資料學(xué)習(xí)時間，學(xué)習(xí)進度和線上互動內(nèi)容等，對學(xué)生的課前預(yù)習(xí)情況進行記錄和評價。在課堂教學(xué)時，結(jié)合課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容對預(yù)習(xí)內(nèi)容進行針對性講解，對重、難點問題進行課堂討論，借用文獻資料和生活案例，使用圖片、動畫和視頻等學(xué)生喜聞樂見的形式，使學(xué)生加深對相關(guān)問題的理解與掌握。課堂互動過程中學(xué)生回答問題，小組討論與陳述，以及對課前預(yù)習(xí)內(nèi)容的講解、展示都是評價體系的一部分。教師對各環(huán)節(jié)學(xué)生的表現(xiàn)進行成績評定，將其作為平時成績的一部分；線下對學(xué)生作業(yè)完成情況進行成績評定，也作為平時成績的一部分。課后期末考試時，將課前預(yù)期內(nèi)容、課堂討論的知識點和章節(jié)重點、難點都融入試卷中，為對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進行綜合考核。

2.5"注重教學(xué)反饋

教學(xué)改革的目標是促進學(xué)生對知識點的理解與掌握，提高教學(xué)質(zhì)量?；贠BE理念的教學(xué)改革從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)模式圍繞學(xué)生進行，教學(xué)模式的實施與改進效果也需學(xué)生反饋，因此采用改革—反饋—優(yōu)化的方式循環(huán)往復(fù)，根據(jù)課堂效果、作業(yè)情況和學(xué)生線上/線下反饋，圍繞教學(xué)目標對教學(xué)活動進行不斷改進與優(yōu)化。通過評價可以了解到學(xué)生對線上/線下混合教學(xué)模式的接受情況，考查學(xué)生對知識點的理解和掌握，跟蹤記錄教學(xué)改革過程中存在的問題與不足，對其進行診斷分析，提出合理解決辦法，揚長避短，完善之后的教學(xué)活動，從而課程教學(xué)的持續(xù)改進。

3"結(jié)論

高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展對高效畢業(yè)生的綜合素質(zhì)要求越來越高，需不斷探索和創(chuàng)新新型教學(xué)模式，適應(yīng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標要求。對以基本產(chǎn)出為導(dǎo)向的OBE理念進行課程改革，要以學(xué)生為中心，通過線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)，持續(xù)更新，不斷優(yōu)化課程知識體系，豐富教學(xué)模式，突出學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位，在課前預(yù)習(xí)，課堂任務(wù)講解和自選課題的完成過程中，將理論知識學(xué)以致用，解決實際生活中的問題，使學(xué)生有更多的參與感與獲得感，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)由被動學(xué)習(xí)到主動學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)化，促進其綜合素質(zhì)的提升，為日后的就業(yè)和發(fā)展提供支撐與保障。

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