基于OBE理念的“環(huán)境工程原理”課程體系的構(gòu)建

程志輝 包紅旭 姜磊 李霞 張營(yíng)

摘 要： OBE是一種以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向的先進(jìn)教育理念，該理念很好地推動(dòng)了高等院校對(duì)于工程類應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)。本文在OBE理念的指導(dǎo)下，構(gòu)建了“環(huán)境工程原理”課程的教學(xué)體系，主要包括教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定、教學(xué)內(nèi)容的整合、教學(xué)方法的改進(jìn)及評(píng)價(jià)體系的建立等。

關(guān)鍵詞： 環(huán)境工程原理;成果導(dǎo)向教育;教學(xué)改革

OBE即成果導(dǎo)向教育（Outcome-based education），是一種“以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)”的教育理念。在OBE教育理念的指導(dǎo)下，教育者必須依據(jù)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)應(yīng)具備的能力和素質(zhì)，架構(gòu)與之匹配的教育框架體系和教學(xué)環(huán)節(jié)，組織教學(xué)活動(dòng)來保證預(yù)期目標(biāo)的達(dá)成[1]。

“環(huán)境工程原理”課程作為環(huán)境工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有較強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性，教學(xué)過程中應(yīng)立足專業(yè)核心經(jīng)典理論，逐步引導(dǎo)學(xué)生建立工程意識(shí)，使學(xué)生在遇到問題時(shí)，不僅能夠探索理論上的可能性，更要考慮技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性[2];要求學(xué)生將相關(guān)的技術(shù)原理用于指導(dǎo)工程實(shí)踐，用工程技術(shù)觀念分析、解決現(xiàn)實(shí)中復(fù)雜的工程問題，提高學(xué)生的專業(yè)能力和工程技能?；贠BE理念，根據(jù)我校已有“環(huán)境工程原理”課程體系，對(duì)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等進(jìn)行了重新梳理，構(gòu)建了滿足環(huán)境工程專業(yè)工程教育認(rèn)證要求的課程體系。

1 “環(huán)境工程原理”課程教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定

根據(jù)工程教育認(rèn)證的12條畢業(yè)要求及環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)體系的要求，圍繞工程專業(yè)知識(shí)、工程專業(yè)能力、工程專業(yè)素質(zhì)等基本技能這一核心目標(biāo)，我們將“環(huán)境工程原理”課程的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為：1）能針對(duì)一個(gè)環(huán)境污染及治理系統(tǒng)或過程建立合適的數(shù)學(xué)模型，并利用適當(dāng)?shù)某跏紬l件和邊界條件求解;2）能夠從技術(shù)、原理角度對(duì)復(fù)雜環(huán)境問題采取合適的方法和手段進(jìn)行分析研究，并提出初步解決方案;3）培養(yǎng)、提高學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知能力，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)歸屬感和自豪感。

2 “環(huán)境工程原理”課程教學(xué)內(nèi)容的整合

2.1 課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)及優(yōu)化

遼寧大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)開設(shè)“環(huán)境工程原理”課程目的是從工程學(xué)的角度，分析和介紹污染控制、環(huán)境要素凈化及修復(fù)過程中所涉及的技術(shù)原理，為后續(xù)的水、氣、固廢及物理性污染四大工程提供理論鋪墊。課程采用胡洪營(yíng)教授主編的《環(huán)境工程原理》作為主要參考教材，該教材超越污染介質(zhì)界限，系統(tǒng)介紹了環(huán)境凈化與污染控制基礎(chǔ)理論及其工程原理，內(nèi)容包括環(huán)境工程原理基礎(chǔ)、分離過程原理和反應(yīng)工程原理三部分。

根據(jù)專業(yè)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要，結(jié)合我校環(huán)境工程專業(yè)課程體系特點(diǎn)，對(duì)“環(huán)境工程原理”課程的內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整和優(yōu)化，刪去與其他課程重復(fù)的內(nèi)容，減少對(duì)純理論性知識(shí)的講解，增加反映學(xué)科最新成果和科技前沿知識(shí)的介紹。比如，第三章流體流動(dòng)部分的內(nèi)容與“環(huán)境流體力學(xué)”課程的相關(guān)內(nèi)容重復(fù)，因此對(duì)管流系統(tǒng)的衡算方程做重點(diǎn)講解，以延續(xù)第二章質(zhì)量衡算與能量衡算的內(nèi)容;對(duì)流動(dòng)邊界層做重點(diǎn)講解，以便與第四章的傳熱邊界層和第五章的傳質(zhì)邊界層做比較;刪除流體流動(dòng)的內(nèi)摩擦力、流體流動(dòng)的阻力損失及流體測(cè)量等內(nèi)容。在膜分離部分，增加陰離子交換膜的膜改性技術(shù);在萃取部分，增加超臨界萃取的內(nèi)容;增加光催化氧化、等離子體、超聲波、反滲透等處理技術(shù)。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)及優(yōu)化

以專業(yè)的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力需求為導(dǎo)向，依托遼寧大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)工程教育認(rèn)證工作的開展，精心設(shè)計(jì)“環(huán)境工程原理”實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置了傳熱系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)、傳質(zhì)系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)、恒壓過濾實(shí)驗(yàn)、吸收綜合實(shí)驗(yàn)及吸附綜合實(shí)驗(yàn)等。通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生在加深對(duì)課程基本理論、理論知識(shí)的理解，掌握基本實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段、實(shí)驗(yàn)操作技能的同時(shí)，進(jìn)一步了解污染控制技術(shù)與環(huán)境保護(hù)、生態(tài)文明建設(shè)之間的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)歸屬感和自豪感，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣和積極性。

3 “環(huán)境工程原理”課程教學(xué)方法的改進(jìn)

將“以學(xué)生為中心”的OBE教育理念貫徹體現(xiàn)在課程教學(xué)全過程中，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，由傳統(tǒng)的教師怎么教向?qū)W生怎么學(xué)為目標(biāo)轉(zhuǎn)變[3]。根據(jù)“環(huán)境工程原理”課程特點(diǎn)，綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法，主要包括啟發(fā)式教學(xué)法、情景教學(xué)法、參與式教學(xué)法和案例教學(xué)法等。針對(duì)不同的內(nèi)容，采取相適應(yīng)的教學(xué)手段，促進(jìn)學(xué)生對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解，增強(qiáng)教學(xué)效果。利用多媒體展示課件、動(dòng)畫、視頻等;利用板書進(jìn)行公式推導(dǎo)、問題的具體分析等;利用微信、QQ等進(jìn)行課后輔導(dǎo)、答疑等;適當(dāng)加入翻轉(zhuǎn)課堂，讓學(xué)生參與設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，促進(jìn)教學(xué)效果的提升，形成“PPT+板書+網(wǎng)絡(luò)+翻轉(zhuǎn)課堂”的復(fù)合型教學(xué)模式。如講授離子交換的內(nèi)容時(shí)，可以采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，教師提前布置題目“離子交換的原理及其在環(huán)境工程中的應(yīng)用”，提供相關(guān)資料、視頻、工程案例等，學(xué)生利用課余時(shí)間領(lǐng)會(huì)學(xué)習(xí)目標(biāo)及要求，以小組的形式進(jìn)行討論交流，查閱文獻(xiàn)并進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的梳理，形成學(xué)生自己的觀點(diǎn)，準(zhǔn)備課堂討論發(fā)言材料;在課堂上，小組代表做陳述性發(fā)言，班級(jí)同學(xué)進(jìn)行提問及點(diǎn)評(píng)，教師做最終總結(jié)。整個(gè)教學(xué)過程中，教師由傳統(tǒng)的知識(shí)講授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生運(yùn)用知識(shí)的引導(dǎo)者;課堂由傳統(tǒng)的“信息傳遞”場(chǎng)所轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸R(shí)內(nèi)化吸收”的場(chǎng)所。

4 “環(huán)境工程原理”課程評(píng)價(jià)體系的建立

OBE理念指出課程教學(xué)更多的是過程性的活動(dòng)，因此課程學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)不是通過一次期末考試（終結(jié)性評(píng)價(jià)）就能完成的，而是要將課程評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)有機(jī)地融入整個(gè)教學(xué)過程中，引入過程性評(píng)價(jià)[4]。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中取得的成績(jī)（形成性成績(jī)）和期末考試過程中取得的成績(jī)（終結(jié)性成績(jī)）均不可忽視，要進(jìn)行綜合考慮。我們?cè)O(shè)置了課堂研討、課后作業(yè)和隨堂測(cè)試及期末考試四個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，其中課程研討、課后作業(yè)和隨堂測(cè)驗(yàn)等指標(biāo)按照優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格進(jìn)行五級(jí)評(píng)價(jià)，期末考試按卷面成績(jī)進(jìn)行折算，最終確定學(xué)生的最終成績(jī)。在實(shí)施過程中對(duì)每個(gè)指標(biāo)所占權(quán)重進(jìn)行了調(diào)整，其中課堂研討（10%）和課后作業(yè)（10%）成績(jī)占比由原來的10%提高到了20%，隨堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)（10%）和期末考試（70%）成績(jī)占比各比原來調(diào)低了5%。并且，在課堂研討環(huán)節(jié)嘗試讓學(xué)生參與點(diǎn)評(píng)打分，形成師評(píng)和生評(píng)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法，有效彌補(bǔ)了單一任課教師評(píng)價(jià)存在的局限性與主觀性，取得了較好的評(píng)價(jià)效果，因此后續(xù)可以考慮在課后作業(yè)和隨堂測(cè)驗(yàn)環(huán)節(jié)開展生評(píng)過程。這種多元的課程評(píng)價(jià)體系滲透到了教學(xué)的每一個(gè)階段，可以隨時(shí)關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度、積極性，隨時(shí)考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況等，充分發(fā)揮了課程評(píng)價(jià)過程對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及主動(dòng)性的推動(dòng)作用。

5 結(jié)語

在當(dāng)前高等教育專業(yè)轉(zhuǎn)型的背景下，應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)要求我們?cè)诮虒W(xué)過程中對(duì)過去的教育理念和教學(xué)模式進(jìn)行改進(jìn)，著重培養(yǎng)學(xué)生的工程性創(chuàng)新能力和思維方式[5]。OBE教育模式是對(duì)傳統(tǒng)教育模式的革新，其在設(shè)定教學(xué)目標(biāo)、整合教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)手段、建立合理的評(píng)價(jià)體系上具有重要的指導(dǎo)意義?；诠こ探逃J(rèn)證的“環(huán)境工程原理”課程改革剛剛開始，在今后的教學(xué)過程中，我們會(huì)繼續(xù)以O(shè)BE教學(xué)理念為指導(dǎo)，繼續(xù)探索性的教學(xué)方法和教學(xué)手段，持續(xù)改進(jìn)，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目： 遼寧省本科教學(xué)改革研究項(xiàng)目“轉(zhuǎn)型發(fā)展示范性環(huán)境工程領(lǐng)域人才創(chuàng)新培養(yǎng)模式建設(shè)研究與實(shí)踐”;遼寧大學(xué)本科教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于產(chǎn)出（OBE）的環(huán)境工程原理課程體系構(gòu)建”

作者簡(jiǎn)介： 程志輝（1980—），女，遼寧北票人，講師。