基于OBE模式的环境工程教学体系探索

山宝琴　刘羽

【摘 要】基于以结果为基础的教育模式（outcome-based-education），文章提出了可持续优化的环境工程专业教学体系建设，倡导以满足社会需求的本科毕业生能力要求为核心，通过培养目标分解、理论课程体系和实践教学改革、学生创新性培养、评估体系完善和高素质教师队伍建设来优化环境工程专业教学体系。

【关键词】OBE模式 环境工程 教学体系

基金项目：延安大学教改重点项目（YDJGZD-2013-03）。

目前我国环境问题突出，排污总量增加并逐渐显现出复合性、区域性和风险性，党的十八大将生态文明建设提高到“五位一体”的高度，这是环境工程专业发展的重要机遇。环境工程专业是以环境科学为依托，运用科学理论、方法和工程技术、研究人类与自然环境的相互作用、关系、规律并进行控制调整的一门新型综合性应用学科。如何构建环境工程专业的人才培养模式并完善实践教学体系，以满足新时代对学生的要求已经成为高校环境工程专业的新命题。

OBE模式简介

以结果为基础的教育（outcome-based-education，OBE）是上世纪90年代发展起来的一种教育模式[1]，在英、美、澳大利亚和新西兰等一些国家实施都取得了很好的反馈，OBE理论关注和侧重学习成果，包含许多先进的教学模式和理念，被认为是工程教育的重要方式。与传统的以课程内容为核心的教学理念相比，OBE模式强调以毕业生能力达成为目标[2]，从最终的结果反向设计教学体系，两者的差异如表1。

基于OBE模式的环境工程教学改革

OBE模式要求通过详细认真的社会调查，确定面向社会的同时针对地域特色的毕业生应达成的能力要求，然后以此为核心制定相应的专业培养目标，构建专业课程体系，完善实践教学环节，以教师能力的提升优化为支撑，承担的科研项目为背景，在应用中不断改进以达成可持续的专业人才培养体系。结合环境工程专业则包含六个环节：

1.确定环境工程专业学生的毕业能力要求

环境类专业培养的是环境科学与工程方面的工程技术人员和管理人员，需要培养更多有前瞻意识、实践能力和创新思维的学生。主要培养五个方面的人才：（1）能够提供环境规划、评价、工程咨询等综合环境服务；（2）能够解决实际工程技术问题；（3）能够进行创新设计为主的产品开发；（4）能够从事产业部门环境服务为主的企业环境管理；（5）能够解决区域、流域复杂环境问题的综合能力。针对不同的高校，学校定位、所处区域位置和为社会服务目标都不相同，所以成功运用OBE模式的第一步是确定符合高校毕业生的具体能力要求。环境专业学生进行专业方向的细致划分后，通过凝练学习目标和深化学习效果，提高毕业生的质量和竞争力，既能满足专业的社会需求，又缓解了目前面临的就业压力。

2.对应的环境工程专业培养目标分析

环境工程专业应有公开的、符合学校定位的、适应社会环境与经济发展需要的培养目标。紧密关联毕业要求将总体培养目标细化，并在此基础上建立专业的课程体系是运用OBE模式推进教学效果的第二步。

例如，社会需求目标是能够从事环境污染防治工程的人才，也就是有能力解决从污染产生、发展直到消除的全过程存在的相关问题并能采取相应的防治措施。那么毕业要求具体如下：

（1）运用工程工作所需的数理化、自然科学等知识的能力；

（2）运用工程基础知识和专业基本理论知识解决问题的能力；

（3）设计和实施工程的能力，对实验结果进行科学的分析总结的能力；

（4）综合运用技术手段设计系统和过程的能力；

（5）设计过程中能够综合考虑法律、政策方针、环境保护、经济影响、可持续发展等制约因素；

（6）综合分析生态环境影响的能力，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响。

将以上毕业要求分解为具体的教育指标，即：（1）环境工程基本理论知识；（2）环境工程专业基础知识；（3）环境工程常用技术手段；（4）系统的工程实践学习经历；（5）了解本专业的前沿发展现状和趋势。由此将学生的专业培养课程分为应用基础能力、工程设计能力和实践能力三大模块。应用基础能力包括基础理论和技术，工程设计能力主要是通过课程设计来培养，实践能力则需要各实践教学环节的环环相扣来提高。以水污染控制工程课程体系为例，学生首先要系统学习水污染控制工程和水处理微生物学等基础理论，还要学习管网设计技术、城市及工业污水处理技术及污水污泥处理技术，然后通过管网课程设计、污水厂工艺设计和水环境修复设计等实践环节培养综合运用技术手段解决工程问题的能力，最后则通过生产见习、毕业见习、课外创新及科研活动提升工科综合素质，强化学生创新意识，各环节紧密相连确保毕业生能力要求的达成。

3.理论课程体系和实践教学改革

环境工程专业培养必须突出工程学特征，加快理论课程体系改革，切实提高课堂教学质量。在课程设置上，一是要充分体现出鲜明的专业基础性，设置“环境微生物学”“环境监测”“水污染控制工程”“大气污染控制工程”“固体废弃物处置工程”“环境质量评价”和“工程力学”等核心课程，全面提高学生的专业基础知识和基础素养，旗帜鲜明地突出环境工程专业特征。二是要注重教学内容的推陈出新，将新概念、原理和方法纳入相关课程，使学生充分了解国内外学科前沿。三是强调交叉学科之间的相互融合和渗透，使得现代环境工程的研究对象能扩展到更广阔的环境领域，通过“环境生态学”“环境毒理学”“环境管理与环境法”等科目的学习培养学生的社会责任感和使命感，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响。

完整的实践教学则应由五个环节构成：（1）专业课程实验，通过实验操作让学生消化理解课堂知识[3]。（2）见习参观，通过有组织地系统地见习参观大型“三废”治理单位，让学生直观了解相关工艺流程及污染物产生的主要环节，学习将理论知识灵活应用到工程实践中。（3）案例教学，授课教师可以适度安排几次与课程内容相关的案例教学或现场教学，培养学生运用工程理论、科学的实验研究方法和合理的工程技术手段解决实际问题的能力。（4）课程设计，包括水污染控制工程课程设计、大气污染控制工程课程设计、固体废弃物处理处置工程设计和监测工程课程设计等。在教师指导下学生自主完成工程设计方案，通过训练使学生能初步掌握工程设计的思路和方法。（5）毕业论文，学生毕业论文的选题尽量与教师的科研项目相结合。通过导师的引领树立学生对污染控制的全过程管理理念，从而形成从源头控制、过程管理和末端治理为一体的工程能力教学培养体系。

4.学生创新性培养

环境工程专业大学生创新人才，应有扎实的理论基础、超常的创新理念、敏锐的创新思维、基本的创新技能和优秀的创新人格。扎实的基础理论是创新的源泉和先导，创新意识是创新的前提和动力，培养独立坚强、勇于探索求知、好奇又严谨的创新人才是工科教育的最终目的[4]。

大学生创新实验应该以企业为依托，以科研为补充，以环境研究课题为背景，确保大多数本科生获得创新能力的提高。学生通过查资料、讨论方案、实验室、分析总结等过程，经历一次全面的分析研究问题的过程、实验技能和综合能力得到全面的提升。通过鼓励并组织学生参加“国家级大学生创新项目”“挑战杯”“创业创新创艺大赛”等课外学术科技竞赛来培养学生独立思考和积极进取的科学精神。

5.完善评估体系

评估不仅是把关教学质量的重要环节，同时也是教学内容的延续，理论课的评估应由教学课件、大作业、专题讨论、个人表达、专题讨论和课内互动的表现来构成。实践课的评估应由实践效果、操作技能水平、《案例分析》大作业的质量和合作任务的表现来构成。创新能力则通过创新成果、科研论文、科研总结报告等进行评估。

6.培养高素质教师队伍

一支素质品德高尚、专业扎实、能力突出的骨干教师队伍是确保环境工程专业教育质量的关键。这些教师应该是既能传授理论知识，又具有全面的工程素养，并能终生学习不断进步。大力加强教师队伍建设，一是大力加强教师职业道德教育，通过各项教学改革措施营造浓厚的教学氛围，加强教学管理和督导工作，提高教学质量和课堂效率。二是要以“老”带“新”，形成教学科研梯队，通过开展教学及科研的创新研究，切实保证教师能力水平的持续提高。三是有计划地选派青年教师做高级访问学者或读定向博士生，全面提升教师队伍的学历层次，形成一支年轻化、有活力、高学历的师资队伍。

结 语

总之，OBE是运用工程教育思路体系，将毕业学生拟比作符合质量要求的产品，然后分解产品质量的各要素，通过相应工艺施工来确保生产过程，依靠检测与评估办法来验收，最终通过升级维护来达成可持续生产的目标。OBE理念是始终围绕明确的“学习结果”来组织教学手段[5]，促进教学体系优化，从而增强学生的应用和创新能力。当然，教学体系的建立和完善尚需要长时间的努力，更需要在实践中逐渐地反馈调整和优化完善。

参考文献：

[1]Spady William G.Outcome-based Education，Critical Issues and Answers.Arlington， American Association of School Administrators，1994.

[2]王贵成、夏玉颜、蔡锦超：《成果导向教育模式及其借鉴》，《教育评论》2009年第12期，第17-19页。

[3]孙克辉、李长庚：《理工类专业性实践教学环节的改革与探索》，《高等工程教育研究》2003年第2期，第87-88页。

[4]宋振东：《全新环境工程应用性人才培养的实践与研究》，《武汉科技大学学报：社会科学版》2006年第8期，第17-18页。

[5]姜波：《以结果为基础的教育》，《外国教育研究》2003年第20期，第35-37页。

作者单位：延安大学石油工程与环境工程学院 陕西延安