基于OBE 理念的地方高校環(huán)境工程實踐教學改革
——以江漢大學環(huán)境工程專業(yè)為例

劉瓊玉，楊志華，米 鐵，張 麗，劉曉燁

（1.江漢大學環(huán)境與健康學院 湖北 武漢 430056；2.湖北省氣體凈化企校聯(lián)合創(chuàng)新中心（江漢大學） 湖北 武漢 430056；3.工業(yè)煙塵污染控制湖北省重點實驗室（江漢大學） 湖北 武漢 430056）

推動工程教育專業(yè)認證是提高應(yīng)用型工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效途徑。長期以來，日本及歐美發(fā)達國家已建立了成熟的職業(yè)工程師資格認證體系和相應(yīng)的工程教育認證體系。2013 年6 月19 日，我國正式加入《華盛頓協(xié)議》，表明我國工程教育的人才培養(yǎng)質(zhì)量標準、認證體系及質(zhì)量得到了國際工程教育界的認可，對提升我國工程領(lǐng)域總體實力和國際競爭力具有重要意義。在教育部強力推動和各高校積極參與下，推進工程教育專業(yè)認證已成為各高校工科類專業(yè)深化綜合改革的重要舉措之一[1-3]。截至2022年6 月，全國共有288 所高校的1977 個工科專業(yè)通過了工程教育專業(yè)認證，其中有92 個環(huán)境科學與工程專業(yè)通過工程教育專業(yè)認證[4]。

黨的二十大報告提出“實施科教興國戰(zhàn)略，強化現(xiàn)代化建設(shè)人才支撐”中心任務(wù)，明確指出要堅持教育優(yōu)先發(fā)展、科技自立自強、人才引領(lǐng)驅(qū)動。地方高校作為應(yīng)用型人才培養(yǎng)的搖籃，積極參加工程教育專業(yè)認證，構(gòu)建具有地方高校發(fā)展特色、滿足行業(yè)發(fā)展需求和環(huán)境工程專業(yè)認證標準要求的工程實踐教學體系，培養(yǎng)具有國際實質(zhì)等效的工程應(yīng)用型人才，對于提升地方高校服務(wù)地方經(jīng)濟社會發(fā)展的能力具有重要意義。

本文以江漢大學（以下簡稱“我?！保┉h(huán)境工程專業(yè)為例，探討基于成果導(dǎo)向教育理念（Outcome－based Education，OBE）的專業(yè)實踐教學體系改革實踐，分析其改革成效，旨在為地方院校相近專業(yè)的工程教育專業(yè)教育教學改革提供有益借鑒。

1 環(huán)境工程實踐教學改革的時代背景

目前，我國擁有全球規(guī)模最大的工程教育。2017 年發(fā)布的《中國工程教育質(zhì)量報告》指出，我國已經(jīng)建成了類型多樣、專業(yè)齊全的全球最大工程教育供給體系，同時我國仍面臨著工科人才培養(yǎng)新理念、新標準、新質(zhì)量的挑戰(zhàn)，質(zhì)量建設(shè)“最后一公里”有待真正落地，工程教育理念、課堂教學、學生能力發(fā)展等內(nèi)涵要素均有較大持續(xù)改進的空間。這表明我國工程教育“大而不強”的問題仍然存在。我國工程教育普遍存在面向?qū)嶋H需求的工程實踐能力培養(yǎng)不足、人才培養(yǎng)與企業(yè)需求脫節(jié)、專業(yè)教師普遍缺乏工程背景、課程設(shè)置和教學內(nèi)容脫離企業(yè)需求實際、實踐類教學課程設(shè)置與生產(chǎn)一線結(jié)合不緊密、面向產(chǎn)出導(dǎo)向的工程實踐教學質(zhì)量評價體系尚未受到足夠重視、創(chuàng)新教育思想尚未貫穿于工程技術(shù)人才培養(yǎng)全過程等問題，不利于學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

為了全面提升我國工程教育質(zhì)量，加快實現(xiàn)從工程教育“大國”到工程教育“強國”的轉(zhuǎn)變，十余年來，教育部先后頒發(fā)實施“高等教育本科教學質(zhì)量與教學改革工程”“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”“工程教育專業(yè)認證”“新工科建設(shè)”等一系列重要改革舉措，旨在培養(yǎng)造就一大批適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的應(yīng)用創(chuàng)新型高質(zhì)量工程技術(shù)人才。2021年9 月習近平總書記在中央人才工作會議上指出：“要培養(yǎng)大批卓越工程師，努力建設(shè)一支愛黨報國、敬業(yè)奉獻、具有突出技術(shù)創(chuàng)新能力、善于解決復(fù)雜工程問題的工程師隊伍”[5]。無論是工程教育專業(yè)認證，還是開展新工科研究與實踐計劃，其共同目的都是推進應(yīng)用創(chuàng)新型工程技術(shù)人才培養(yǎng)。隨著國家生態(tài)文明戰(zhàn)略的深入實施及生態(tài)環(huán)境保護事業(yè)的迅速發(fā)展，社會對環(huán)境工程專業(yè)人才質(zhì)量提出了更高的要求，亟須一批理論素養(yǎng)高、創(chuàng)新能力強、工程技術(shù)過硬、能擔當起環(huán)境污染治理重任的應(yīng)用創(chuàng)新型環(huán)境工程技術(shù)人才。因此，提高學生的工程素質(zhì)和創(chuàng)新思維是提升應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的核心體現(xiàn)?！肮こ探逃龑I(yè)認證”是工程教育質(zhì)量保障體系的重要組成部分，對于培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展需求的應(yīng)用創(chuàng)新型環(huán)保工程技術(shù)人才具有重要的意義。目前，我國專業(yè)認證試點范圍進一步擴大，越來越多地方高校的環(huán)境工程專業(yè)積極開展專業(yè)認證工作，截至2022 年6 月，通過環(huán)境科學與工程專業(yè)認證的高校中，其中一半為地方院校。因此，無論是出于專業(yè)自身發(fā)展需要、工程專業(yè)競爭力需要，還是保證和提高工程教育專業(yè)質(zhì)量的要求，都迫切要求實施基于工程教育專業(yè)認證的教育教學改革，著力提升學生的工程實踐能力和創(chuàng)新思維。

江漢大學環(huán)境工程專業(yè)是學校的重點建設(shè)專業(yè)，榮獲首批“武漢市重點發(fā)展專業(yè)”稱號、獲批湖北省戰(zhàn)略性新興支柱產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計劃項目，2022 年入選國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點。專業(yè)以培養(yǎng)具備環(huán)境工程基礎(chǔ)理論知識和較強的工程實踐能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作與組織管理能力的應(yīng)用創(chuàng)新型工程技術(shù)人才為目標，以深入推進工程教育專業(yè)認證工作為契機，堅持“學生中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進”教育理念，深入開展教育教學改革，不斷提升應(yīng)用創(chuàng)新型工程技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2 基于OBE 理念的工程實踐教學體系改革實踐

2.1 構(gòu)建“基礎(chǔ)認識+綜合應(yīng)用+研究創(chuàng)新”多層次的工程實踐教學體系

《華盛頓協(xié)議》對畢業(yè)生提出的12 條畢業(yè)生素質(zhì)要求中，不僅要求工程技術(shù)知識和問題分析能力，還強調(diào)溝通、團隊合作、社會責任、工程倫理、終身學習等方面的通用能力。與國外工程教育相比，我國傳統(tǒng)的工程教育體系過分注重知識的傳遞，能力培養(yǎng)相對不足，對于溝通、團隊合作、社會責任、工程倫理、終身學習等方面的素質(zhì)培養(yǎng)重視不夠。

我校環(huán)境工程專業(yè)以工程實踐應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，依據(jù)專業(yè)畢業(yè)要求中對知識、能力、素質(zhì)的要求，遵循“夯實基礎(chǔ)實踐、注重工程思維、強化工程實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神”的原則，將通識課程實驗、工程技術(shù)基礎(chǔ)實驗、工程專業(yè)實習與實踐、科研創(chuàng)新教育等四大實踐教學模塊有機整合，優(yōu)化面向工程實踐能力培養(yǎng)的實踐教學課程體系，重構(gòu)“基礎(chǔ)認識+綜合應(yīng)用+研究創(chuàng)新”多層次遞進的實踐教學體系，確保學生知識、能力、素質(zhì)得到和諧統(tǒng)一發(fā)展。

①基礎(chǔ)認識性實踐教學體系。該實踐教學模塊包括四大化學基礎(chǔ)實驗、計算機上機操作、大學物理實驗、環(huán)境工程認識實習、環(huán)境工程原理實驗、環(huán)境工程CAD、環(huán)境污染調(diào)查等實踐環(huán)節(jié)。側(cè)重于基本實驗方法、操作技能和工程概念培養(yǎng)，旨在夯實基礎(chǔ)實驗技能，培養(yǎng)學生能夠根據(jù)研究對象特征選擇研究路線，安全地開展實驗，正確地采集實驗信息，并能對實驗結(jié)果進行合理分析和解釋等方面的專業(yè)基礎(chǔ)能力以及溝通、團隊合作能力。

②綜合應(yīng)用性實踐教學體系。該實踐教學模塊包括生產(chǎn)實習、環(huán)境監(jiān)測實習、專業(yè)實驗（環(huán)境監(jiān)測實驗、固體廢物處理與處置實驗、水污染控制工程實驗、大氣污染控制工程實驗）、課程設(shè)計（固體廢物處理與處置課程設(shè)計、水污染控制工程課程設(shè)計、大氣污染控制工程課程設(shè)計）等實踐環(huán)節(jié)。旨在培養(yǎng)學生的工程思維能力、專業(yè)實踐技能、解決復(fù)雜環(huán)境工程問題的能力以及團隊合作、社會責任、工程倫理、溝通、終身學習等方面的素質(zhì)。例如，“環(huán)境監(jiān)測實驗”設(shè)置了4 個課程目標，其中2 個課程目標對應(yīng)支撐“研究”“使用現(xiàn)代工具”等科學研究及專業(yè)實驗技能的培養(yǎng)，2 個課程目標對應(yīng)支撐“個人和團隊”“終身學習”等通用素質(zhì)的培養(yǎng)；“生產(chǎn)實習”的1 個課程目標支撐“環(huán)境工程項目管理”能力培養(yǎng)，其他課程目標對應(yīng)支撐“個人和團隊”“溝通”“職業(yè)規(guī)范”“工程與社會”等通用素質(zhì)的培養(yǎng)。

③研究創(chuàng)新性實踐教學體系。該實踐教學模塊包括畢業(yè)實習、畢業(yè)論文（設(shè)計）、環(huán)境工程創(chuàng)新實驗、學生科研、社會實踐、課外科技活動等實踐環(huán)節(jié)，其中環(huán)境工程創(chuàng)新實驗、學生科研做到學生全覆蓋，在實踐實訓中全面提升學生的工程能力和創(chuàng)新能力。旨在培養(yǎng)解決復(fù)雜環(huán)境工程問題所需的綜合能力、科學研究能力、創(chuàng)新精神以及溝通、團隊合作、社會責任、工程倫理、終身學習及適應(yīng)發(fā)展等方面的素質(zhì)。例如，“環(huán)境工程創(chuàng)新訓練”的1 個課程目標支撐工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，2 個課程目標支撐“個人和團隊”“終身學習”等通用素質(zhì)的培養(yǎng)。構(gòu)建的多層次遞進環(huán)境工程實踐教學體系如圖1 所示。

圖1 “基礎(chǔ)認識+綜合應(yīng)用+研究創(chuàng)新”多層次遞進的工程實踐教學體系

2.2 建立面向產(chǎn)出的工程實踐教學評價機制及持續(xù)改進機制

高教40 條明確提出，高校要完善質(zhì)量評價保障體系，尤其要突出“學生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進”，形成以提高人才培養(yǎng)水平為核心的質(zhì)量文化。與國外工程教育相比，我國傳統(tǒng)的工程教育體系尤其缺乏面向產(chǎn)出的評價機制及持續(xù)改進機制?！盎诋a(chǎn)出導(dǎo)向”的評價方法是推動教育教學改革極為有效的手段，評價機制改革已經(jīng)成為工程教育改革的“最后一公里軟肋”。

成果導(dǎo)向教育理念（OBE）是工程教育專業(yè)認證的核心理念，成果導(dǎo)向突出“學生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進”，它是以學生學習成果的水平及其達成度來組織和開展教學的。近年來，隨著工程教育專業(yè)認證在國內(nèi)的深入推進以及教育部“金課”建設(shè)、一流專業(yè)建設(shè)的深入推進，OBE理念引導(dǎo)的教學質(zhì)量評價及持續(xù)改進機制研究開始引起國內(nèi)高校的關(guān)注[6-8]，但相關(guān)研究成果還很欠缺。目前，國內(nèi)課程質(zhì)量評價體系的診斷性和導(dǎo)向性均不強，特別是重理論課程評價、輕工程實踐環(huán)節(jié)評價的現(xiàn)象突出，“持續(xù)改進”理念在評價中體現(xiàn)不夠，評價結(jié)果距離成果導(dǎo)向的要求還有很大差距。構(gòu)建面向產(chǎn)出的課程質(zhì)量評價體系并推動形成以持續(xù)改進為目標的內(nèi)部面向產(chǎn)出的評價機制，既是推進工程教育專業(yè)認證的底線要求，也是專業(yè)適應(yīng)新時代教育教學改革的必然要求，對促進教育教學水平提升、提高應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。

我校環(huán)境工程專業(yè)根據(jù)專業(yè)認證標準，遵循OBE 理念，以培養(yǎng)學生的職業(yè)能力、職業(yè)素質(zhì)和可持續(xù)發(fā)展能力為主要目標，建立了面向產(chǎn)出導(dǎo)向的工程實踐教學評價機制及持續(xù)改進機制，全面考核學生工程實踐能力的培養(yǎng)成效。從以下兩個方面開展了探索：

2.2.1 構(gòu)建面向產(chǎn)出的實踐教學質(zhì)量評價體系

面向產(chǎn)出的實踐教學質(zhì)量評價體系聚焦實踐教學環(huán)節(jié)的學習成效、課程目標的達成及對相應(yīng)的畢業(yè)要求指標點的支撐。根據(jù)專業(yè)各工程實踐教學環(huán)節(jié)的特點及支撐的相應(yīng)畢業(yè)要求指標點，制訂相應(yīng)的學生工程實踐能力培養(yǎng)考核評價內(nèi)容和評價標準，并將溝通、團隊合作、社會責任、工程倫理、終身學習及適應(yīng)發(fā)展等方面的能力培養(yǎng)有機融入相應(yīng)實踐環(huán)節(jié)的考核評價體系中；構(gòu)建過程評價與結(jié)果評價相融合、定性評價與定量評價相結(jié)合的多元化形成性評價方式，促進工程實踐教學目標的有效達成。

以“環(huán)境監(jiān)測實驗”為例，圍繞“具備應(yīng)用多種方法解決某一特定環(huán)境監(jiān)測實踐問題的綜合能力，具備自主學習的能力和適應(yīng)社會發(fā)展的能力”的教學目標，設(shè)置了實驗操作技能、實驗報告、團隊協(xié)作、監(jiān)測方案制訂等多元考核評價內(nèi)容。以監(jiān)測方案設(shè)計能力評價為例，采取小組PPT匯報答辯、教師評價與學生互評、監(jiān)測方案制訂質(zhì)量等定性評價與定量評價相結(jié)合、過程評價與結(jié)果評價相融合的多元化形成性評價方式，確保環(huán)境監(jiān)測實驗課程目標的有效達成。

2.2.2 積極探索實施以持續(xù)改進為目標的內(nèi)部面向產(chǎn)出的評價機制

工程實踐教學環(huán)節(jié)，采取校內(nèi)外指導(dǎo)教師評價、小組互評、問卷調(diào)查等形成性評價方式關(guān)注學生的工程實踐學習狀態(tài)，激發(fā)學生的學習潛能，并通過持續(xù)的形成性評價讓學生獲得學習成就體驗，幫助學生實現(xiàn)自我完善，實現(xiàn)以“評學”為核心的轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)“持續(xù)改進”的核心理念。

以持續(xù)改進為目標的評價機制尤其注重評價結(jié)果的反饋、分析與應(yīng)用，要求課程負責人依據(jù)實踐教學環(huán)節(jié)課程目標達成情況評價結(jié)果，認真分析和總結(jié)實踐教學各環(huán)節(jié)的實施效果，評價實踐課程目標達成情況，指出存在的問題及短板，提出切實可行的持續(xù)改進措施，并在下一輪實踐教學中落實持續(xù)改進措施。通過持續(xù)改進措施的有效落實，推動實現(xiàn)評價結(jié)果對教育教學質(zhì)量及人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效指導(dǎo)，形成課程評價的閉環(huán)以及對教學改進和教師發(fā)展的指導(dǎo)和激勵導(dǎo)向作用。

3 結(jié)語

推進工程教育專業(yè)認證的過程就是一個持續(xù)改進的過程，在新一輪地方高校積極參與工程教育專業(yè)認證的浪潮中，如何有效推進面向產(chǎn)出導(dǎo)向的工程實踐教學改革，全面提升學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，值得地方高校深入探索研究。江漢大學環(huán)境工程專業(yè)遵循工程教育專業(yè)認證的“學生中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進”三大核心理念，積極構(gòu)建面向產(chǎn)出導(dǎo)向的工程實踐教學體系及評價機制，旨在提升應(yīng)用創(chuàng)新型工程技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量，并對我國地方高校的工程教育改革起到啟示作用。