基于成果導(dǎo)向的環(huán)保設(shè)備課程教學(xué)改革探索

宋衛(wèi)軍 謝妤

[摘要]成果導(dǎo)向是工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的核心理念，在課程教學(xué)改革方面具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。文章基于成果導(dǎo)向教育理念，對(duì)環(huán)保設(shè)備課程教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，以該課程在畢業(yè)要求中的能力為出發(fā)點(diǎn)，探討了課程教學(xué)實(shí)踐探索，為提高環(huán)保設(shè)備課程教學(xué)質(zhì)量提供參考。

[關(guān)鍵詞]成果導(dǎo)向;環(huán)保設(shè)備課程;教學(xué)改革

[中圖分類(lèi)號(hào)]G642.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]2095-3437（2020）05-0062-03

2016年，我國(guó)提出了新工科建設(shè)計(jì)劃，2017年，教育部發(fā)布了“復(fù)旦共識(shí)”，緊隨其后推出的“天大行動(dòng)”、啟動(dòng)的“千生計(jì)劃”以及形成的“北京指南”等都聚焦我國(guó)的新工科建設(shè)和工程教育問(wèn)題。2013年，我國(guó)被《華盛頓協(xié)議》接納為簽約會(huì)員后，意味著我國(guó)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證體系和認(rèn)證結(jié)果將得到《華盛頓協(xié)議》簽約國(guó)家和地區(qū)的認(rèn)可，而成果導(dǎo)向是工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的核心理念之一。這些理念在促進(jìn)課程建設(shè)、教學(xué)改革以及推進(jìn)工程教育人才培養(yǎng)方面發(fā)揮著重要作用，成為驅(qū)動(dòng)我國(guó)工程教育教學(xué)改革的強(qiáng)大動(dòng)力，特別是在課程教學(xué)改革和實(shí)踐體系構(gòu)建方面具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。本文基于成果導(dǎo)向教育理念，對(duì)環(huán)保設(shè)備課程教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，以該課程在畢業(yè)要求中的能力為出發(fā)點(diǎn)，探討了課程教學(xué)實(shí)踐探索，為提高環(huán)保設(shè)備課程教學(xué)質(zhì)量提供參考。

一、成果導(dǎo)向教育的理念

成果導(dǎo)向教育（outcomes-based education，OBE）在20世紀(jì)80年代被美國(guó)人Spadv等人首次提出，它以問(wèn)題的形式闡述教師與學(xué)生在教學(xué)中的從屬關(guān)系：教師要讓學(xué)生獲得什么成效？教師為什么要讓學(xué)生獲得這些成效？教師如何幫助學(xué)生獲得這些成效？教師如何評(píng)價(jià)學(xué)生是否獲得這些成效？對(duì)其含義可以從五個(gè)方面做出解釋?zhuān)海?）OBE認(rèn)為人人都能成功，且獲得成功的路徑、時(shí)間可以不同，前期成功為后期成功奠定基礎(chǔ)。（2）OBE尊重學(xué)生的個(gè)性差異，要求從教者制訂個(gè)性化的評(píng)定方式和等級(jí)，以精準(zhǔn)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)成效并及時(shí)修正教學(xué)。（3）OBE強(qiáng)調(diào)精熟（master learning），從教者不應(yīng)認(rèn)為學(xué)生有高低之分，只要以精熟為目標(biāo)，提供適宜的機(jī)會(huì)，他們都能獲得設(shè)定的學(xué)習(xí)成果。（4）OBE強(qiáng)調(diào)成果責(zé)任，教師和學(xué)校要為學(xué)生的學(xué)習(xí)成果負(fù)責(zé)，并且做到客觀公正地評(píng)價(jià)成果。（5）OBE強(qiáng)調(diào)能力的具體化，學(xué)生未來(lái)要獲得的核心能力需逐一羅列出來(lái)，并提供詳細(xì)的方法、路徑和對(duì)應(yīng)課程?？梢?jiàn)，OBE的核心特征是學(xué)生學(xué)到了什么，而不是學(xué)生學(xué)過(guò)什么內(nèi)容，教師教了什么課程，學(xué)校組織了哪些教學(xué)活動(dòng)，而是更重視學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，即學(xué)生掌握知識(shí)的程度、運(yùn)用知識(shí)的能力尤其是工程實(shí)踐能力的大小。學(xué)生學(xué)到的知識(shí)是通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施和教學(xué)評(píng)價(jià)三個(gè)實(shí)踐階段完成的，教學(xué)設(shè)計(jì)是以學(xué)生能學(xué)到什么而采取反向設(shè)計(jì)，教學(xué)實(shí)施必須以學(xué)生為中心組織教學(xué)，教學(xué)評(píng)價(jià)要有持續(xù)的改進(jìn)舉措。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比較，可以說(shuō)OBE是以學(xué)習(xí)產(chǎn)出驅(qū)動(dòng)教學(xué)活動(dòng)，重構(gòu)課程體系，改革教學(xué)內(nèi)容?；谝陨戏治?，成果導(dǎo)向的實(shí)施可以通過(guò)五個(gè)步驟逐級(jí)推進(jìn)，分別是確定學(xué)習(xí)成果、構(gòu)建課程體系、確定教學(xué)策略、自我參照評(píng)價(jià)、逐級(jí)達(dá)到頂峰。

二、環(huán)保設(shè)備課程教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）教材內(nèi)容更新不足

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的快速發(fā)展，環(huán)境污染治理設(shè)備在不斷更新，由新技術(shù)和新方法催生出來(lái)的新設(shè)備不斷地被運(yùn)用到實(shí)踐中，而現(xiàn)有教材內(nèi)容相對(duì)陳舊，不能呈現(xiàn)較前沿的治污設(shè)備及實(shí)踐案例。國(guó)內(nèi)環(huán)境問(wèn)題近年來(lái)出現(xiàn)新的嚴(yán)峻局面，冬季霧霾是其典型性的問(wèn)題，而現(xiàn)有教材在大氣污染控制設(shè)備部分主要介紹常規(guī)的除塵方式和氣體凈化，處理對(duì)象集中在以TSP、PM10、SO2和NOx為主，但對(duì)產(chǎn)生霧霾的主要污染物PM2.5和汽車(chē)尾氣的治理設(shè)備介紹較少，未能將治理新環(huán)境問(wèn)題設(shè)備的設(shè)計(jì)、構(gòu)造、運(yùn)行、實(shí)踐成效及時(shí)有效地列為教學(xué)的重要內(nèi)容，傳統(tǒng)的污染治理知識(shí)與現(xiàn)行的環(huán)保實(shí)踐處理技術(shù)存在一定差異。

（二）課程實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏

校內(nèi)實(shí)驗(yàn)和校外實(shí)訓(xùn)是環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的兩個(gè)主要部分，但由于實(shí)踐環(huán)節(jié)的時(shí)間問(wèn)題，環(huán)保設(shè)備課程教學(xué)開(kāi)展時(shí)學(xué)生很少有直接接觸環(huán)保工程實(shí)踐的機(jī)會(huì)和精力，因此對(duì)于授課內(nèi)容較難有深入體會(huì)和理解。課程教學(xué)需要與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，課程的授課內(nèi)容本身就是具體的、現(xiàn)實(shí)的治污設(shè)備，但現(xiàn)實(shí)中該門(mén)課程基本沒(méi)有安排實(shí)踐環(huán)節(jié)。即使到企業(yè)廠礦參觀治污設(shè)備，單位從經(jīng)濟(jì)成本和人身安全的角度考慮，一般的表現(xiàn)是不積極配合和走過(guò)場(chǎng)。

（三）課程設(shè)計(jì)與授課環(huán)節(jié)脫節(jié)

環(huán)保設(shè)備課程是環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)課之一，課程設(shè)計(jì)是環(huán)境工程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)可以鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。傳統(tǒng)的教學(xué)安排是將課程設(shè)計(jì)與授課環(huán)節(jié)分開(kāi)，授課教師分開(kāi)，學(xué)期安排分開(kāi)，導(dǎo)致講解與對(duì)照訓(xùn)練的部分出現(xiàn)割裂現(xiàn)象，重點(diǎn)訓(xùn)練和難點(diǎn)強(qiáng)化的部分得不到加強(qiáng)，課程的授課效果降低。由課時(shí)的限制導(dǎo)致環(huán)保設(shè)備課程的課程設(shè)計(jì)被取消也是比較普遍的現(xiàn)象。

（四）教學(xué)手段傳統(tǒng)單一

目前的環(huán)保設(shè)備課程教學(xué)手段單一，以講授為主，理論知識(shí)成為授課的重點(diǎn)，灌輸多，講解多，案例少，研究少，動(dòng)手設(shè)計(jì)和操作更少，這種傳統(tǒng)的教學(xué)手段和授課模式很難適應(yīng)新工科背景下的工程教育要求。同時(shí)，實(shí)踐性教學(xué)由于場(chǎng)地、課時(shí)、企業(yè)類(lèi)型等因素的限制難以有效開(kāi)展，致使學(xué)生很難通過(guò)課程教學(xué)理解和把握治污設(shè)備的實(shí)際結(jié)構(gòu)造型、運(yùn)行調(diào)試、管理維護(hù)等情況。

（五）師資隊(duì)伍建設(shè)亟待加強(qiáng)

環(huán)保設(shè)備課程是與實(shí)踐結(jié)合最為緊密的課程之一，環(huán)保設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)造型、運(yùn)行管理、維護(hù)保障等都是在實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷地優(yōu)化和創(chuàng)新得出來(lái)的，離開(kāi)實(shí)踐的環(huán)保設(shè)備課程僅僅是空談污染控制，所以該門(mén)課程的講授離不開(kāi)實(shí)際污染物的治理實(shí)踐。而很多環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)青年教師的職業(yè)路線(xiàn)是從學(xué)校到學(xué)校，他們雖然理論知識(shí)豐富但實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，有高學(xué)歷但缺乏礦企鍛煉，對(duì)企業(yè)前沿發(fā)展和設(shè)備更新技術(shù)未能及時(shí)跟進(jìn)，對(duì)實(shí)踐運(yùn)行、規(guī)范操作和設(shè)備維護(hù)認(rèn)知不夠，體現(xiàn)在課堂講授時(shí)僅源于書(shū)本理論的解讀，當(dāng)面對(duì)環(huán)保設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)等實(shí)踐性強(qiáng)的問(wèn)題時(shí)常常顯得力不從心，從而影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

三、基于成果導(dǎo)向的環(huán)保設(shè)備課程教學(xué)探索

（一）優(yōu)選教材充實(shí)內(nèi)容

按照教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，武夷學(xué)院注重學(xué)生應(yīng)用技術(shù)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)以IEETI程認(rèn)證為要求，采用OBE教學(xué)模式，以提升學(xué)生對(duì)環(huán)保設(shè)備治污應(yīng)用能力為導(dǎo)向，優(yōu)選教材充實(shí)內(nèi)容。目前該門(mén)課程的教材有《環(huán)保設(shè)備原理·設(shè)計(jì)·應(yīng)用》（劉宏主編，化學(xué)工業(yè)出版社出版，2015年第3版）、《環(huán)保設(shè)備——原理·設(shè)計(jì)·應(yīng)用》（鄭銘主編，廣西民族出版社出版，2009年第2版）和《環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計(jì)》（陳家慶主編，中國(guó)石化出版社出版，2008年第2版）。

我們根據(jù)環(huán)保設(shè)備課程的教學(xué)目標(biāo)，以提升教學(xué)成效為目的，優(yōu)選《環(huán)保設(shè)備原理·設(shè)計(jì)·應(yīng)用》為教材，同時(shí)選用另外兩本為參考書(shū)，以補(bǔ)充環(huán)保設(shè)備的實(shí)踐內(nèi)容，保障教學(xué)效果。在教學(xué)內(nèi)容中，注重先導(dǎo)課程與交叉課程之間的互補(bǔ)性和重復(fù)性，前期已完成講授的不再贅述，而以提問(wèn)和總結(jié)形式加以鞏固加強(qiáng)。在教學(xué)內(nèi)容取舍上，除了常規(guī)的物理法設(shè)備、化學(xué)法設(shè)備、生化法設(shè)備、物化法設(shè)備、除塵設(shè)備、廢氣凈化設(shè)備和噪聲控制設(shè)備外，注重一體化中水回用和除塵脫硫一體化設(shè)備的介紹，以污染物去除原理為劃分依據(jù)橫向設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，以環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)理念、處理對(duì)象、結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)行管理等為縱向?qū)Ρ冉虒W(xué)內(nèi)容，可以快速厘清前述七項(xiàng)常規(guī)環(huán)保設(shè)備之間的異同，收到事半功倍的效果。同時(shí)以當(dāng)下霧霾典型環(huán)境問(wèn)題為切入點(diǎn)，補(bǔ)充幾款最新的高科技霧霾處理器，可提升課堂教學(xué)效果。

（二）拓寬實(shí)踐教學(xué)的途徑

OBE理論重要的一點(diǎn)是在各教學(xué)環(huán)節(jié)中都需要讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)成果的集合方向，重視實(shí)踐，這樣有助于教師梳理教學(xué)思路，注重教學(xué)執(zhí)行與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。環(huán)保設(shè)備課程本身是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，而實(shí)踐訓(xùn)練需要客觀條件支撐，除了常規(guī)的校內(nèi)外實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，武夷學(xué)院環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)依托省級(jí)環(huán)境生態(tài)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心和校企共建的實(shí)驗(yàn)室廢水處理仿真工廠，為學(xué)生的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)提供了良好的客觀條件。環(huán)保設(shè)備課程中的工藝、設(shè)備、運(yùn)行、維護(hù)和管理等實(shí)踐項(xiàng)目，實(shí)地企業(yè)學(xué)習(xí)不到的，甚至不能到達(dá)的有毒有害現(xiàn)場(chǎng)，都可以通過(guò)仿真中心實(shí)現(xiàn)，中心按照“能實(shí)不虛，虛實(shí)結(jié)合”的原則進(jìn)行建設(shè)，配合實(shí)驗(yàn)室廢水處理仿真工廠，可最大化地將現(xiàn)實(shí)環(huán)保設(shè)備的單元、工藝、構(gòu)筑物、附屬配套設(shè)備等環(huán)節(jié)展示出來(lái)。學(xué)生通過(guò)中心平臺(tái)操作，進(jìn)入3D虛擬的治污企業(yè)，體驗(yàn)環(huán)保設(shè)備的治污過(guò)程，將學(xué)習(xí)從認(rèn)知到掌握、從記憶到設(shè)計(jì)、從感性到理性向成果方向集合。學(xué)院充分利用第二課堂可以延伸實(shí)踐教學(xué)的廣度，舉辦“環(huán)保創(chuàng)意設(shè)計(jì)大賽”，復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)的環(huán)保設(shè)備在學(xué)生手中可以通過(guò)紙張折疊后完美地加以呈現(xiàn)，有效地提升了專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)的效度。

（三）強(qiáng)化與課程設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)性

環(huán)保設(shè)備課程是水污染控制工程、大氣污染控制工程、物理性污染控制工程和固體廢棄物處理與處置四門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課的集中應(yīng)用課程，其與課程設(shè)計(jì)之間的關(guān)聯(lián)性、互動(dòng)性、承接性尤為重要，課程安排在大三下學(xué)期或大四上學(xué)期較為合理，以加強(qiáng)環(huán)保設(shè)備作業(yè)與課程設(shè)計(jì)要求之間的互補(bǔ)性和融合性。例如水污染控制工程的課程設(shè)計(jì)注重工藝的優(yōu)化和可行性，對(duì)單體構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)和特征設(shè)計(jì)較少，環(huán)保設(shè)備的作業(yè)可補(bǔ)充單體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并在同一命題下連續(xù)設(shè)計(jì)多個(gè)單體結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)比可加深對(duì)環(huán)保設(shè)備的掌握?？商峁┭芯啃缘沫h(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)問(wèn)題讓學(xué)生展開(kāi)討論，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、圖冊(cè)、規(guī)范等的執(zhí)行中，激發(fā)學(xué)生對(duì)環(huán)保設(shè)備的潛在設(shè)計(jì)能力，加強(qiáng)學(xué)生CAD動(dòng)手繪圖能力，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。

（四）加強(qiáng)教學(xué)手段的多樣化

OBE理論認(rèn)為教學(xué)活動(dòng)中師生是協(xié)同關(guān)系，要減少“灌輸”的比重，增加討論和研究的比重，實(shí)現(xiàn)師生一起分享學(xué)習(xí)成果與學(xué)習(xí)樂(lè)趣?；诖耍處熓紫刃枰枚嗝襟w資源進(jìn)行更加直觀立體和動(dòng)態(tài)的環(huán)保設(shè)備展示。接著是引入案例式教學(xué)模式，即每個(gè)章節(jié)內(nèi)容準(zhǔn)備一個(gè)實(shí)際案例，介紹相關(guān)的環(huán)保設(shè)備在工程實(shí)踐中的應(yīng)用情況。然后是播放簡(jiǎn)短的環(huán)保設(shè)備應(yīng)用成功案例視頻，提升課堂的生動(dòng)性，拉近課堂教學(xué)與國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐的距離。最后是每節(jié)課設(shè)置一個(gè)簡(jiǎn)短的互動(dòng)環(huán)節(jié)，使環(huán)保設(shè)備課程內(nèi)容與實(shí)踐工程和身邊環(huán)境問(wèn)題緊密聯(lián)系。可通過(guò)互動(dòng)討論模式鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的見(jiàn)解，大膽猜想，對(duì)不合理性勇于“踢門(mén)”。教師組織學(xué)生討論和總結(jié)，在快樂(lè)教學(xué)中分享學(xué)習(xí)樂(lè)趣，在互動(dòng)中享受學(xué)習(xí)成果。

（五）重視加強(qiáng)教師實(shí)踐鍛煉

教師的實(shí)踐豐度和理論深度對(duì)環(huán)保設(shè)備課程教學(xué)效果起到重要的促進(jìn)作用，良好的師資隊(duì)伍能夠保障基于成果導(dǎo)向的環(huán)保設(shè)備課程教學(xué)得以順利開(kāi)展。一是提升教師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，通過(guò)以老帶新，實(shí)現(xiàn)“傳、幫、帶”的教學(xué)連續(xù)性。二是以校內(nèi)實(shí)踐和校外實(shí)訓(xùn)為契機(jī)，尋找與環(huán)保設(shè)備課程的結(jié)合點(diǎn)，列出學(xué)習(xí)任務(wù)，形成學(xué)習(xí)總結(jié)，做好實(shí)踐評(píng)價(jià)。比如在校內(nèi)的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)中，可以羅列出現(xiàn)有的污染物處理設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)構(gòu)可優(yōu)化部分和流程改進(jìn)的必要性等;校外實(shí)習(xí)時(shí)研究接觸到的污染治理設(shè)備、儀器單元等的特點(diǎn)，以及明確運(yùn)行時(shí)的注意事項(xiàng)和維護(hù)要求。這些都是環(huán)保設(shè)備課程成果導(dǎo)向的目標(biāo)。三是依托學(xué)校政策，鼓勵(lì)青年教師赴企業(yè)掛職，到礦企鍛煉，讓專(zhuān)業(yè)教師熟悉和掌握污染治理技術(shù)的企業(yè)化運(yùn)作，環(huán)保設(shè)備的運(yùn)作、維護(hù)和維修，通過(guò)短期集中鍛煉，可提升教師的實(shí)踐認(rèn)知水平和實(shí)踐應(yīng)用能力，反哺課堂教學(xué)。

四、結(jié)語(yǔ)

教育部的“雙一流”建設(shè)為我國(guó)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科發(fā)展注入了新鮮血液，這也為地方性應(yīng)用型本科院校的環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)教育指明了方向。成果導(dǎo)向教育理念是以學(xué)生的發(fā)展為中心，以成果產(chǎn)出為目標(biāo)的先進(jìn)教育理念。本文認(rèn)為面對(duì)復(fù)雜多變的環(huán)境問(wèn)題，環(huán)保專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)必須明確OBE的教學(xué)理念，精準(zhǔn)設(shè)置課程的目標(biāo)，明確課程的實(shí)施效果，更新教材的教學(xué)內(nèi)容，拓寬實(shí)踐教學(xué)的途徑，強(qiáng)化與課程設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)性，建立客觀的評(píng)價(jià)體系，調(diào)動(dòng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的積極性，有效促進(jìn)具有工程實(shí)踐能力人才的培養(yǎng)，提升我國(guó)的工程教育教學(xué)水平。