基于“OBE”理念的环境工程专业实验课程改革与建设

潘梅+严金龙+陈天明+杨百忍

摘要：通过对OBE理念的学习，结合在环境工程专业认证过程中的学习与实践，针对目前实验教学中存在的问题进行反思，在OBE教学模式的引导下，以学生为主体，从教学内容、教学方法、考核体系以及实验室管理模式等方面进行教学改革和探索，旨在不断提高学生的综合创造力和创新意识，以满足学生未来工业化生产需要和工程能力的提升。

关键词：OBE教育模式；环境工程；实验课程；实践创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）05-0277-02

实践教学是环境工程专业本科教学中的重要组成部分，它是培养学生实践创新能力的重要环节，更是培养高素质人才的基础条件。目前，实验课以验证性实验为主，综合性实验很少。实验课的教学中学生多数被动地参与实验，并不能充分发挥主观能动性，培养学生独立创新精神，且实践教学多为相应的理论课程服务，尚未建立独立于理论教学的实践教学体系，因此，很难培养出具有时代特征的卓越环保工程师。“产出导向教育”（Outcome based education，OBE），其教育理念围绕着学生的学习成果设计了一套更新颖的教学评价模式，将工程教育认证标准作为指导性纲领，反向设计、正向实施教学过程，它能引导教师不断地完善教学方法，为教育发展注入新鲜的血液，同时更重视对学生学习成果的评价，重点培养学生工程实践能力[1]。在OBE的引导下，学生在教师的引导下事先考虑实验过程中的难点、重点，通过资料查询、研究讨论和自我总结，设计实验步骤[2]。

教学体系的建立和完善，需要在实践中逐渐地反馈调整和优化完善。在工程教育认证背景下，重新审视我院环境工程专业第一轮工程认证的基础上，针对实验建设过程中的问题和不足，完善实验室硬件、实验教学内容优化、更新实验教学方法、构建多维评价体系，多角度持续改进完善实验教学，旨在进一步提高学生的工程实践能力和创新能力。

一、实验教学内容的优化设计

1.注意课程间、项目间的有机结合，设置进阶式课程群。在课程群的设置上，始终以工程应用能力培养为主线，按照完整性、逻辑性、实践应用性的原则，对已设置的课程进行整合、重建知识体系，以实践课程作为衔接、提升阶段，促使理论知识与工程技术逐步融合，构筑“进阶式”课程群。环境工程专业以特有的“水、气、固”环境三要素为中心，设置三大课程群，避免了不同课程之间的孤立和重复现象，使以工程应用能力为主线的知识体系更加清晰完善，学生能力在培养过程中得以逐步提高。

2.增加综合型实验、研究设计型实验的比例；逐渐开展“项目型”教学实验。实验教学内容体系由简单的基础实验发展成为涵盖“验证型、综合型、研究设计型及项目型”实验，做到综合性实验是两个以上学科知识点的有机结合，一个实验尽可能多种方法比较、一种方法有多种仪器测定的比较。通过多角度、多层次设计好实验内容，使学生的综合素质得到显著提高[3]。“项目型”课题与工程中环境问题密切相关，涉及知识广泛，持续时间较长。一个完整的项目可以培养学生的协调组织能力、团队合作和交流能力、整合查阅文献资料的能力、有机结合理论知识和实践的能力。教师在制定实验课程教学计划时，联系实际生产和生活，每个课程群可以适当准备1—2个项目课题供学生选择。自由分组，各组拟定项目计划并进行实施，详细记录过程。实施中遇到问题，各组成员可自行收集资料、查阅文献或咨询教师，找出解决方法。最终依据学生的资料查阅情况、项目记录以及实施情况给予综合评价。教师发挥“引导参谋”的作用，学生作为主体贯穿实验的始终[4]。

3.实验内容的设计优化。实驗内容的设计上，既要兼顾学生的基本功练习、基本知识，又要倾向于工程中涉及的实验知识要点。比如《环境微生物实验》实验内容的设计要能培养学生微生物方面的基本操作技能，又要兼顾如何把微生物应用到环境工程实践中。所以微生物种类应该有倾向性地筛选环境工程中的重要微生物，比如藻类、硝化菌和聚磷菌等。

二、更新实验教学方法

1.课内与课外结合，教学与应用实践、科研有机结合。按照“优化课内、强化课外”的原则，建立“科研与教学相结合”的实践教学方式，对环境工程专业学生工程应用能力实行不断线培养。充分利用我院导师制的培养优势，循序渐进鼓励学生参与到课内外的专业学习中[1]。

2.学生为主体，教师为参谋长。结合实际，采取一堂实验课解决某一工程问题的模式。课前预习任务可以抛给学生某一工程中遇到的实际问题，让学生结合所学知识解决此类问题。学生在教师引导下，以小组为单位，查阅大量资料，最后给出解决方案，方案鼓励多样化。培养学生分析问题、解决问题的能力，加大学生对实验应用的理解，提高学生对实践教学的积极性，调动学生的主体地位。

三、构建多维评价体系

通过以学生学习效果为导向，必须建立一套学习效果评价考核办法，而不是仅仅以考试或考核结果为评价依据。采用多样性的评价方式衡量学生的学习产出。因此考核应该能够涵盖本门课程作用的所有学习产出，包括理论知识和技能；结果应该能够充分体现学生在教学过程中表现出的多维状态。

1.考核形式多样化及考核全程化。以学习效果为导向的考核模式应在实验教学中加强对学生的考核力度，比如检查预习，检验学生是否先思考问题，是否对实验中的操作要点有预习，以实验过程中的学生表现为考核点，引导学生积极与教师探讨，努力解决问题和提出创新性意见，以实验课程结束后的工程能力的提升考核统一考试，激发学生通过实验强化学生工程意识和应用能力。考核应贯穿在课堂实施的全过程。

平时考核：（1）实验预习；（2）实验操作；（3）实验记录；（4）实验态度和动手能力：（5）实验报告等；（6）课堂表现（操作、是否积极与老师探讨等）；（7）数据处理分析能力。根据上述七个方面进行综合评定。学生未取得（1）—（4）项成绩时，第（5）项成绩无效。期末考核：笔试、实验操作、总结报告、设计实验等。

2.考核评价主体的多样化、层次化。考核的组织者可以是学院、专业团队、专业教师、班级小组、社团或党群组织等，进而实现多层次考核；最后，学生考核的评价主体包括任课教师、专业团队、学生本人（自评形式）、小组内同学（组内互评）、其他组同学（组间互评）及其他教师、企业（调查与抽查问卷）等等。

通过以上措施，逐步建立考核形式多样化、考核结果全程化、考核组织层次化、考核环境多元化的学生评价模式，从而形成与OBE理念相适应的学生考核评价方式。

四、实验室管理模式的改革

OBE教育理念加强了对实验实践方面的要求，学院对专业培养目标、理论教学、实践教学大纲重新修订，加大了对实践教学环节及实验室建设的投入，不断提高实验教学内涵。在资源到位的情况下，要想更好地利用，让学生达到目标要求，在实验室管理上就需要加大实验室的开放性。

目前我院针对毕业论文、大学生实践创新、开放项目等实行开放，下一阶段将对实验课程实验项目应实行阶段性开放，比如针对实验课上的数据有疑问或者对实验方法有歧义的，可以在某一时段内预约到实验室多次反复实验。真正意义上的实验室开放，保证了教学的质量，对于学生的动手及创新能力将有很大的提升，真正培养了适应社会和市场需求的实用型、技术型的环境工程专业人才。

参考文献：

[1]牛显春，张冬梅，贾昌梅，等.基于OBE的逆向设计环境工程专业人才培养模式[J].大学教育，2017，（4）：147-148.

[2]刘彬，周敏，佟春生，等.OBE视角下的PLC纵向课程群建设[J].实验技术与管理，2016，33（3）：197-201.

[3]潘梅，高建慧，曹燕，等.融合到课程群建设中的环境化学课程改革与实践[J].教育教学论坛，2015，（43）：103-104.

[4]赵卫红，王彦斌.基于“OBE”理念的精细化工专业实验课程建设[J].亚太教育，2015，（7）：85-85.endprint