基于OBE理念的“環(huán)境監(jiān)測與評價”課程實驗教學方法探索

摘"要：環(huán)境監(jiān)測是構(gòu)建生態(tài)文明的重要一環(huán)，環(huán)境監(jiān)測與評價課程對培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才具有重要作用?！碍h(huán)境監(jiān)測與評價”課程是一門理論與實踐并重的課程，在傳統(tǒng)教學中，往往重理論輕實踐，缺乏對學生綜合素質(zhì)能力的訓練。本文嘗試將OBE教學理念應用于“環(huán)境監(jiān)測與評價”課程實驗教學設計中，明確教學目標，優(yōu)化了實驗教學內(nèi)容，探索了線上+線下、團隊協(xié)作教學模式，通過建立多維度的評價體系，合理設置評價指標，較全面地評價學習成果。結(jié)果表明，OBE理念融入“環(huán)境監(jiān)測與評價”課程實驗教學改革有效地提升了學生對課程的認知水平、學習積極性、創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供有效探索。

關(guān)鍵詞：OBE教學理念；環(huán)境監(jiān)測與評價；實驗教學改革

在全球高等教育改革浪潮中，傳統(tǒng)的“以教師為中心”的教育模式逐漸顯露出局限性。知識傳授的單向性、評價標準的模糊性以及學生能力培養(yǎng)的不足等問題，促使教育研究者探索更具實效性的教學理念。在此背景下，成果導向教育（OutcomeBased"Education，"OBE）因其以學生能力發(fā)展為核心理念，逐漸成為國際教育領(lǐng)域的重要改革方向。該理念起源于20世紀90年代，最早由美國學者Spady提出［1］，作為一種先進的、以學生為中心的教育理念，OBE理念強調(diào)教育評價的多樣性和靈活性，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力［2］。我國在2016年成為《華盛頓協(xié)議》簽約成員國，自此展開了基于OBE理念的教學改革探索［3］。教育重點從“以教師為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W生為核心”，從人才培養(yǎng)的角度出發(fā)，回答了“培養(yǎng)什么樣的人”的問題，即將本科生培養(yǎng)成符合社會需求的創(chuàng)新型人才。

“環(huán)境監(jiān)測與評價”課程是環(huán)境科學、地球科學、地理學等專業(yè)的重要課程之一，課程內(nèi)容包括理論和實驗部分，該課程要求學生在了解各種環(huán)境問題發(fā)展過程的基礎上，掌握環(huán)境污染物的監(jiān)測、控制與防治方法［4］。其中實驗教學環(huán)節(jié)占據(jù)重要地位，對培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力至關(guān)重要。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，社會對環(huán)境質(zhì)量有了新的期待，對培養(yǎng)高素質(zhì)綜合型人才提出了新要求，相關(guān)課程的教學內(nèi)容和方法也須及時整合和調(diào)整?！碍h(huán)境監(jiān)測與評價”課程實驗教學因教材內(nèi)容陳舊、教學手段僵化、考評不合理等問題導致學生對課程認識水平和實驗技能不能適應社會發(fā)展需要，嚴重影響了人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此，探索和構(gòu)建基于OBE理念的實驗教學改革新模式是提高環(huán)境監(jiān)測與評價人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要舉措。本文結(jié)合“環(huán)境監(jiān)測與評價”課程的特點，以學習成果為導向，在實驗教學內(nèi)容、實驗教學方法等方面進行了改革和實踐探索，旨在提高學生對“環(huán)境監(jiān)測與評價”課程知識的理解和應用能力。

1"實驗教學體系主要存在的問題

1.1"實驗內(nèi)容陳舊，教學手段僵化，學生參與度低

隨著科學技術(shù)不斷發(fā)展，實驗設備更加多樣化、復雜化并趨于成熟。“環(huán)境監(jiān)測與評價”課程的實驗手段豐富多樣，既有滴定法、比色法、測量法等，也有如電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、氣相色譜儀等精密儀器的參與。精密儀器價格昂貴、操作復雜、數(shù)量有限，在實驗教學中多用于演示。實驗教學過程使用的儀器設備多以操作復雜、老舊、經(jīng)常故障等為特點，多數(shù)實驗教學方法仍停留在實驗員準備好實驗器材和藥品，教師按照實驗指導書將實驗內(nèi)容呈現(xiàn)于黑板或PPT，簡單講解實驗原理、操作過程、數(shù)據(jù)處理與分析等內(nèi)容，由學生按步驟完成實驗，教師根據(jù)實驗報告內(nèi)容給出成績［5］。這種實驗教學模式缺乏系統(tǒng)性和邏輯性，不能覆蓋“環(huán)境監(jiān)測與評價”課程的核心知識和技能。學生“依葫蘆畫瓢”，扮演被動角色，僅按步驟參與，導致其對課程知識理解不透，無法掌握實驗技能，興趣和參與度降低，形成惡性循環(huán)。

1.2"實驗課程體系中綜合性、創(chuàng)新性和設計性實驗不足

環(huán)境監(jiān)測與評價課程中，驗證性實驗占據(jù)了較高比例，而探索性、創(chuàng)新型實驗則相對較少。這導致了理論教學與實驗教學內(nèi)容之間的相對獨立，以及內(nèi)容銜接不充分等問題。首先，環(huán)境監(jiān)測與評價實驗內(nèi)容實驗數(shù)量多、內(nèi)容雜、邏輯關(guān)系不明顯，整體實驗難度較低，實驗教學設計被動適應教學環(huán)境，學生只能獲取淺層技能，很難有機會接觸綜合實驗案例，無法充分鍛煉學生實驗技能和解決復雜問題的能力［6］。其次，環(huán)境監(jiān)測與評價課程是重視方法論的學科，其基礎理論涉及物理、化學、生物等學科，并結(jié)合統(tǒng)計和實驗方式應用于環(huán)境監(jiān)測和評價，因此在學習過程中，學生需掌握大量的基礎知識，需要具有較強的動手能力。但實驗教學過程中，學生對實驗過程一知半解，習慣于遵循既定的方法和流程，而不是主動思考和創(chuàng)新。

1.3"實驗教學平臺和考核方式單一，缺少自主學習和自我評價

“環(huán)境監(jiān)測與評價”課程的考核主要包括理論和實驗考核，教師常將理論作為教學重點，實驗教學作為理論教學的補充，實驗部分在最終考核成績中占比較少，約為5%～25%。傳統(tǒng)實驗教學只關(guān)注實驗結(jié)果，忽視學習過程和技能掌握的程度［7］。學生通常從實驗或小組成員處獲得數(shù)據(jù)，將實驗報告成績作為最終考核依據(jù)，這種模式弱化了實驗過程性考核和學生能力素質(zhì)方面的培養(yǎng)?？己藘?nèi)容單一，無法全面、系統(tǒng)地了解學生知識技能情況，學生缺少自主學習和自我評價改進的過程。

2"主要改革措施

2.1"明確教學目標，優(yōu)化實驗教學內(nèi)容

基于OBE教學理念的1個核心、2個前提、4個原則和5個要點，結(jié)合“環(huán)境監(jiān)測與評價”課程特點提煉出基于OBE教育理念的實驗教學設計模型，該教學設計模型的實施分為四個步驟。首先，確定學習成果，以國家發(fā)展和社會需求為定位，根據(jù)教材、畢業(yè)要求、學情和課程目標來確定將要實現(xiàn)的學習成果。其次，通過反向設計教學目標、教學內(nèi)容和教學方法，正向?qū)嵤┙虒W活動和過程實現(xiàn)學習成果。再次，通過學生自評、小組和教師評價來評判學習成果。最后，運用學習成果實現(xiàn)每一步反饋（見圖1），這種分步驟、漸進式的學習過程，讓學習更有針對性。

2.2"“線上+線下”混合式教學模式的構(gòu)建

傳統(tǒng)的實驗教學是一種以教師為主體的單向灌輸式教學模式，學生的積極性、主動性和創(chuàng)新性都受到了較大限制。為了有效達到教學目標，依托學校實驗共享平臺、大學慕課及雨課堂平臺，教師將實驗教學內(nèi)容及資源以任務的形式發(fā)布平臺，學生跟隨任務指引完成自學任務，教師通過平臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)了解學生自學情況，為線下教學奠定基礎［8］。經(jīng)過兩年的實驗教學改革，目前已實現(xiàn)了課前線上，課中線上+線下混合，課后線上的教學模式。以學生為主體，讓學生全程參與到實驗課程中，充分發(fā)揮學生學習的主動性，調(diào)動學生學習積極性，提高學生的綜合素質(zhì)和實踐能力（見圖2）。

2.3"團隊合作式實驗教學模式的探索

傳統(tǒng)的實驗教學，大部分時間是教師在講，學生依葫蘆畫瓢地在做。學生往往只關(guān)注自己感興趣的內(nèi)容，而忽視其他內(nèi)容。為探究團隊教學模式，將實驗內(nèi)容拆分成小組，由不同專業(yè)、不同年級的學生組成小組，采用“團隊合作式”的模式完成實驗課程。以“環(huán)境監(jiān)測與評價”課程中《水質(zhì)常規(guī)指標測定》為例，可將實驗室分為三個小組，分別是綜合組、水質(zhì)測試組和評價組。綜合組和水質(zhì)測試組由來自不同專業(yè)的學生組成，負責實驗儀器的安裝、測試藥品的配制、樣品處理和分析數(shù)據(jù)的整理；評價組由來自不同專業(yè)的學生組成，負責樣品分析結(jié)果的評價和報告撰寫。每個小組以5人為一小組進行分工合作，共同完成實驗課程。這種“團隊合作式”實驗教學模式提高了學生的團隊意識，增強了協(xié)作能力。

2.4"建立多維度評價體系

基于OBE理念對“環(huán)境監(jiān)測與評價”實驗考核環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，結(jié)合實驗項目特點和教學要求制定了較為合理的考核支撐內(nèi)容，對不同教學環(huán)節(jié)進行量化考核，同時增加自我評價、教師評價、小組評價作為輔助考核指標，較全面地反映學生對知識理解與掌握程度（見表1）。從總評成績占比看，課前、課中、課后內(nèi)容分別占比30%、45%、25%。課前內(nèi)容主要考核學生對理論概念和實驗操作規(guī)范的掌握情況，課中內(nèi)容主要考核學生設計實驗方案和對實驗中各種環(huán)境要素進行監(jiān)測和分析情況，課后內(nèi)容主要考核學生對知識掌握和對知識綜合應用的能力，同時，對考核指標的實現(xiàn)途徑進行賦分，讓實驗教學考核細化、量化，教師可根據(jù)學生考核指標完成情況來了解其薄弱點并進行持續(xù)改進。

3"基于OBE理念的實驗教學改革成果評價

將OBE教學理念融入“環(huán)境監(jiān)測與評價”實驗教學全過程中，通過問卷星對教學班級的學習情況進行分析和反饋（見圖3）。經(jīng)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，學生對基于OBE理念的實驗教學改革的接收程度較高，占比95%，課前能積極主動預習、收集文獻資料，與教師和同學溝通想法，自主學習能力和獨立思考能力得到培養(yǎng)和提升；課中，實驗操作能力，科技創(chuàng)新能力較之前明顯提升，分別達到90%和75%，學生的語言表達能力、小組協(xié)作能力、實驗探究能力、創(chuàng)新意識得到了培養(yǎng)；課后，實驗報告、期末成績分數(shù)較之前提高10%，學生表示自己從被動學習到主動學習，OBE教學理念的融入真實客觀地反映了他們的學習水平，對其后續(xù)學習及就業(yè)有幫助。

結(jié)語

隨著社會對高素質(zhì)技能人才的需求，教學改革是必然趨勢，因此在實驗教學全過程中融入OBE教學理念是實現(xiàn)教學目標、提高學生綜合素質(zhì)的重要手段之一。本文結(jié)合“環(huán)境監(jiān)測與評價”實驗課程存在的問題，以OBE理念為指導，探索了環(huán)境監(jiān)測與評價課程實驗教學改革的途徑，明確了教學目標，優(yōu)化了實驗內(nèi)容，提出了線上+線下、團隊協(xié)作教學模式，并建立了多維度的評價體系。該過程強化了“環(huán)境監(jiān)測與評價”課程實驗部分的重要性，有效地提升了學生的自主學習能力、分析和解決問題能力以及創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)。

參考文獻：

［1］李艷艷，任富增，廖成竹，等.“101計劃”背景下基于OBECDIO理念的材料專業(yè)實驗教學探索［J］.硅酸鹽通報，2024，43（4）：15391544.

［2］孫秋月.“互聯(lián)網(wǎng)＋”背景下基于OBE理念的研究生智慧教學模式研究［J］.林區(qū)教學，2025（2）：6669.

［3］鐘霖，張桂青.基于OBE理念的高校公共體育課程設計與實施策略研究［J］.高教學刊，2024，10（09）：111114.

［4］薛璐，徐偉洲，馬春艷，等.高等院校水土保持與荒漠化防治專業(yè)“環(huán)境監(jiān)測與評價”課程改革［J］.環(huán)境與發(fā)展，2020，32（10）：1617.

［5］宋來洲，王秀麗，賀君，等.基于OBE理念的環(huán)境監(jiān)測實踐教學改革探究［J］.教學研究，2019，42（05）：6873.

［6］高學賢.“物流系統(tǒng)建模與仿真”課程混合式實驗教學探索［J］.教育教學論壇，2022（03）：8588.

［7］程軍超，張謙，劉前程.基于OBE理念的掃描電鏡實驗教學改革探索［J］.科教導刊，2024（03）：4749.

［8］孫麗穎，白銳，趙鳳賢.基于OBE理念的發(fā)電廠電氣部分課程建設［J］.高教學刊，2024（2）：7174.

基金項目：新疆干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源實驗室招標課題（項目編號：XJNUSYS2019B19）

作者簡介：李平平（1989—"），女，回族，甘肅天水人，碩士研究生，實驗師，主要從事自然資源開發(fā)與規(guī)劃及實驗教學。