穆金霞 武小鷹 石明娟 魚 杰

（中國計量大學環(huán)境工程系，浙江 杭州 310018）

OBE即成果導向教育（Outcome-based education），是一種 “以學生為中心，以產出為導向，持續(xù)改進”的教育理念。OBE完全不同于傳統(tǒng)的“照本宣科”輸入式教學模式，它在教學活動中確保學生所獲得的學習成果（畢業(yè)要求）和學習結束時學生應具備的能力。OBE教育理念貫穿于工程教育認證標準的始終[1]，它根據(jù)社會需求確定畢業(yè)要求，再根據(jù)畢業(yè)要求設計課程的教學活動，通過達成度評價衡量教學活動是否達到畢業(yè)要求。通過評價結果推動教學方法的持續(xù)改進，促使學生能更好地達到畢業(yè)要求[2]。

“環(huán)境工程原理”課程是環(huán)境工程專業(yè)的核心基礎課程，對后期專業(yè)課的學習起到承前啟后的作用[3]。我校環(huán)境工程專業(yè)于2018 年開設“環(huán)境工程原理”，以替代原來的“化工原理”。該課程具有較強的理論性和實踐性，對老師上課方式有很高的要求。基于OBE理念和社會需求，我們課程組對畢業(yè)要求、課程目標、教學活動、評價方法、持續(xù)改進等進行了探索，教學過程中逐步引導學生建立工程意識，使學生在遇到問題和解決環(huán)境問題時，不僅能夠考慮理論上的可能性，還要考慮環(huán)境因素、技術上的可行性、經濟上的合理性等[4]。通過課程教學模式的探索改進，使學生能夠理論與實際相結合，用工程觀念解決實際問題，提高學生的專業(yè)能力和實踐能力。同時基于OBE理念教學方式的改革也滿足工程教育認證要求的課程體系，結合當前專業(yè)認證的要求，為新工科背景下培養(yǎng)出更多的新型人才[5]。

結合本專業(yè)的實際情況，為滿足學生在學習結束時應具備的能力和素養(yǎng)，基于OBE理念，通過社會調研、畢業(yè)生回訪等方式獲得社會對環(huán)境工程專業(yè)學生的需求來調整畢業(yè)要求和確定課程目標（校外）；按照課程目標設計教學內容、教學方式、課程評價方式等教學活動（校內），通過課程評價分析每個學生是否達到教學目標的要求（達成度分析），持續(xù)改進教學活動和課程目標。

一、按照畢業(yè)要求，確定課程教學目標

要確定學生的學習成果，必須要設定能夠體現(xiàn)畢業(yè)要求的課程目標。依據(jù)工程教育認證的標準，明確培養(yǎng)目標，通過培養(yǎng)目標完善課程體系設置。結合工程教育認證要求和本專業(yè)的特點制定了培養(yǎng)目標，通過課程教學進一步實施和完善培養(yǎng)目標?！碍h(huán)境工程原理”的教學目標設定為：第一，能夠運用工學和理學的專業(yè)知識，通過計量檢測方法表征環(huán)境污染過程與污染控制過程，解決復雜環(huán)境工程領域問題；第二，基于數(shù)據(jù)分析結果，結合環(huán)境工程原理及數(shù)學建模，模擬仿真與診斷環(huán)境污染行為特征及環(huán)保工藝運行中的問題進行分析；第三，能夠確定特定水體、大氣、固廢和物理性因素等環(huán)境污染因素或對象，能設計合理解決方法或工程方案；第四，基于基礎理論，能采用科學的方法對環(huán)境污染相關問題進行分析研究。

二、按課程教學目標實施教學活動

1.教學內容的調整

為使本科生達到畢業(yè)要求，對上課學期和教學內容進行了調整。專業(yè)基礎課的目的是使學生掌握專業(yè)知識、專業(yè)技能和專業(yè)素養(yǎng)。專業(yè)基礎課應設置在其他相關專業(yè)課之前，學生接觸到專業(yè)基礎課程的時間越早，對其所學專業(yè)的認知水平就越高。鑒于這個目標，通過課題組討論，將“環(huán)境工程原理”課程由大三學年的上學期調整到大二學年的下學期。提前一學期，讓大二的學生對本專業(yè)有了一定程度的了解，也為后面專業(yè)課的學習奠定基礎。

課程教材選用胡洪營編著的“環(huán)境工程原理”，該教材比較全面深入地分析了單元操作的基本原理、過程與現(xiàn)象、典型設備及工藝等，具有較強的理論性和系統(tǒng)性。學習過程中讓學生了解為什么要學習這門課，了解這門課的重要性?！碍h(huán)境工程原理”教學內容（三傳一反）通過思維導圖的形式分步進行講解，并向應用和“三廢”污染處理進行延伸，讓學生了解“環(huán)境工程原理”的學習內容、課程結構及與其他專業(yè)課的關系。教學過程中增加學科前沿知識和先進的工藝技術，開闊學生的視野，提高學生的創(chuàng)造力和對課程的興趣。在講單元操作所涉及的基本原理及知識點時，增加典型設備的設計計算及選型，不僅建立學生的工程意識，也從課程內容上體現(xiàn)理論聯(lián)系實際，提高解決實際問題的能力。

2.豐富教學方式

在教學過程中，將OBE教育理念體現(xiàn)在課程教學全過程中。對于“環(huán)境工程原理”課程，學生學習的積極性不高，在知識爆炸時代，學生普遍認為理論性課程沒有實際的指導意義，可能在以后的工作中用不到或已過時，這主要是學生無法在學習過程中體會到知識的實際應用，不了解科學研究與工程技術的不同。在上課過程中以問題為導向，引入實際工程案例，以學生為中心，讓學生對案例進行探討分析，老師只起輔助作用，通過案例分析引出環(huán)境問題解決方法，將理論知識與實際相結合，從而激發(fā)學生學習的主動性和創(chuàng)造力。例如，在講授過濾部分內容時，提出在霧霾天時人們?yōu)槭裁匆骺谡郑恳龑W生進行思考討論：戴口罩的目的是什么？哪種類型的口罩能真正起到作用？口罩過濾的原理是什么？生活中的過濾設備有哪些？如何防止霧霾發(fā)生（環(huán)境治理）？之后將過濾基礎知識、過濾原理進行講解和提問，通過問題導向激發(fā)了學生學習的主動性和競爭力。在講過濾設備及應用時，結合某陶瓷廠除塵案例進行講解，同時引出工程問題，結合所學的知識，讓學生查閱相關文獻，分組進行討論，提出改進或更優(yōu)化的方案，分析核算各種方案的優(yōu)缺點，選擇最經濟最合理的方案。在問題為導向的教學模式和案例分析中，通過查閱文獻使學生了解專業(yè)發(fā)展前沿和拓寬了知識范圍，通過分析整理優(yōu)化方案培養(yǎng)了學生解決實際問題的能力、團結協(xié)作、創(chuàng)新能力、書面表達能力。

教學過程中結合MOOC平臺、雨課堂、BB教學平臺等教學方法，形成“PPT+板書+網絡課堂+翻轉課堂+課后討論”的教學模式。該模式使學生完全參與課堂教學中來，不但活躍了課堂氣氛，還極大地提高學生學習的積極性，取得良好的教學效果。

3.構建合理的課程評價體系

在畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標的要求下，課程評價體系不能僅以閉卷考試和作業(yè)作為評價的指標，而是要將教學的各個環(huán)節(jié)（課程目標、課程內容、教學方式、考核內容等）融入教學課程評價過程中，進行綜合考慮?？己朔绞接善綍r成績和期末成績組成，平時成績由作業(yè)成績考核擴展到課堂討論（雨課堂、翻轉課堂、BB平臺）、課后作業(yè)、小組專題討論（案例分析作業(yè)）及思維導圖考核，權重由20%增加到50%。期末考試內容為基礎知識、案例分析、計算說明等，權重降低到50%。學習結束后，把教學目標和學生獲得的考核結果結合，對班級進行綜合評價和每個學生的單獨評價，分析學生總體學習效果和單個學生學習效果，根據(jù)學習效果評價學生對課程內容的掌握程度和獲得的專業(yè)能力，評價教學方式是否合理、學生是否達到教學目標的要求。同時對分析結果設置目標值和最低值，對低于最低值的同學進行課外輔導或鼓勵加入課外學習小組。課程評價體系的改進，即考查學生對知識的掌握情況，還發(fā)揮了課程評價過程對學生學習興趣及主動性的推動作用。

在2019年采用了新的教學方式和課程評價體系，對2017—2020的學生成績進行分析。2017年，班級考試平均成績?yōu)?9分，總評成績?yōu)?0分；2018年，班級考試平均成績?yōu)?1分，總評成績?yōu)?0分；2019年考試平均成績?yōu)?9分，總評成績82分；2020年考試平均成績?yōu)?1分，總評成績82分。從成績上可以看出，采用新的教學方式后試卷成績和總評成績都有一定程度的提升。同時對大三、大四兩屆學生進行調研，80%同學們認為，新的教學方式對后續(xù)專業(yè)課的學習和知識應用能力的培養(yǎng)起到一定的作用。

4.持續(xù)改進措施

持續(xù)改進是OBE教育理念的重要原則。在滿足畢業(yè)要求條件下，我們對學生預期成果和實際成果的達成情況進行分析，包括課程內容設置、教學目標、課程教學實施、考核評價等是否存在偏差，并分析產生偏差原因，提出了改進措施，保障了課程教學改革的持續(xù)性。

結語

為達到工程教育專業(yè)認證標準要求，基于OBE教育理念，結合本校的實際情況，對環(huán)境工程原理課程的教學目標、教學活動和評價方式進行改進。根據(jù)畢業(yè)要求，確定課程教學目標和教學內容；采用靈活的教學方法和構建合理的考核評價體系，實現(xiàn)課程教學目標，并持續(xù)改進，提高學生的學習成果。課程改革，即促進工程教育專業(yè)認證標準的落實，也促進具有工程實踐能力人才的培養(yǎng)。