基于OBE理念下的地下水污染与防治课程教学探索

冯珊珊，冯胜，何俊瑜，严文瑶

（常州大学 环境与安全工程学院，江苏 常州）

一 引言

OBE理念即以能力为导向的工程教育理念，二十世纪八十年代在美国、英国和加拿大等国家成为教育改革的主流理念，现在被中国工程教育领域得到重视[1]。2017年，教育部学校规划建设发展中心将OBE列入中国高等工程教学的革新指导建议中，各个高等院校专业开展以OBE理念的教学改革，这对推动我国高等教育事业的发展具有重要的意义。

《地下水污染与防治》属于环境工程专业本科教学的专业课选修课，课程以地下水污染与防治的基本步骤为主线，从污染物水文地质学基础、地下水污染调查与评价、地下水污染防治技术及典型地下水污染修复案例等四个方面系统地介绍地下水污染防治的基本原理与修复手段，使学生将所学到的知识运用到生产实践中。《地下水污染与防治》课程教学重视理论与实践相结合，授课过程中将学习理论知识升华到知识应用，深化培养学生实际的工程意识和创新意识，为学生从事环境工程领域内地下水污染治理的相关工作打下扎实基础。

然而，在《地下水污染与防治》的教学中发现诸多问题：如教学目标不明确，教学方式较传统，教学内容陈旧；师生之间缺少互动，学生学习兴趣较低；偏重理论教学，缺少典型工程案例；考核评价方式单一，缺乏科学与合理性等[2]。因此，在新工科建设的背景下，对《地下水污染与防治》的教学进行了改革，引入OBE理念，以“学生为中心，以能力为导向”，包括：明确课程目标、优化课程的教学内容、转换课程的教学方式和启用多元化的考核机制等措施，聚焦环保行业发展需求，通过定性与定量的评价所支撑的毕业要求达成，并不断进行持续改进措施，深入提高《地下水污染与防治》课程质量，为环境工程领域培养高素质的专门人才贡献力量[1]。

二 明确课程目标

依据《工程教育认证办法》的专业认证标准[3]，在《地下水污染与防治》课程目标的制定中，侧重培养学生能对复杂环境工程问题提出有针对性的设计或者解决方案，并能体现创新意识。因此，我们根据《地下水污染与防治》课程在常州大学环境工程专业工程教育认证中所支撑毕业要求划分指标点，根据这些支撑的指标点确立《地下水污染与防治》课程的培养目标，具体内容如下：

课程目标1：系统掌握地下水污染的特点、污染物以及污染途径，并能深刻理解污染物在地下水系统中的迁移和经历的水文地球化学作用等工程基础知识。（支撑毕业要求1.3）

课程目标2：掌握地下水污染调查、监测和评价的内容与手段，学会对地下水污染源和污染途径调查、水化学监测以及污染评价，并识别、判断与分析地下水污染问题。（支撑毕业要求3.1）

课程目标3：掌握地下水污染修复的主要方法和典型案例，使学生在生产实践和研究工作中能够准确灵活运用所学知识和技能解决环境污染控制复杂工程问题的能力，建立在设计过程能综合考虑健康、安全、环境、经济等制约因素的设计理念。（支撑毕业要求3.3）

其中，课程目标与毕业要求对应关系见表1。课程目标1主要是系统掌握扎实的专业知识，这样才能有效发现环境中可能产生的问题，所以对学生学习提出了一定要求，需要学生了解地下水污染的特点，可能产生的污染物、四种污染途径及其迁移转化等，为学生分析污染产生及其治理奠定一定的理论基础。课程目标2主要是要求学生掌握判断、识别和监测地下水污染的方法，通过调查和监测结果分析地下水污染产生的原因，得出有效的结论，为有效解决地下水污染问题提供参考依据。课程目标3则是对学生有更高的能力培养，要求学生掌握地下水污染修复方法，理论联系实际并能熟练应用，使学生对复杂工程问题提出设计/开发解决方案，注入一定的设计理念。总之，此课程目标的制定，有利于培养高素质的环境专业人才。

表1 课程目标与毕业要求对应关系

三 优化课程教学内容

根据所制定的课程目标优化《地下水污染与防治》的教学内容，注入OBE理念核心，明确学生获得解决复杂环境工程的能力进行培养[4]。《地下水污染与防治》课程的教学主要包括教授专业知识，分析复杂问题以及提出相应的解决方案，并体现一定的创新意识。

《地下水污染与防治》所选用的教材是中国地质大学王焰新教授主编《地下水污染与防治》，由于此书是研究生教学用书，对于本科生学习具有一定难度，所以对教学内容进行优化，本门课的主要教学内容包括：污染物水文地质学基础、地下水污染调查与评价、地下水污染防治技术和典型地下水污染修复案例等四个方面，其具体内容图1所示。

《地下水污染与防治》课程讲授使学生获得一定的工程知识。使学生掌握地下水污染的特点、污染物以及污染途径，理解污染物在地下水系统中的迁移和经历的水文地球化学作用等基础知识；掌握地下水污染调查、监测和评价的内容与手段，学会对地下水污染源和污染途径调查、水化学监测以及污染评价，在讲课的过程中引入地下水污染事件作为案例，调动学生的学习兴趣，使学生学会识别、判断与分析地下水污染问题；掌握地下水污染修复的主要方法，在授课过程中引入地下水污染修复的典型案例或者相关研究课题，查阅相关文献，启发学生的创新思维与意识，培养学生自主学习能力，使学生在生产实践和研究工作中能够准确灵活运用所学知识和技能，解决环境污染控制复杂工程问题的能力[5]。

四 转换课程教学方式

传统《地下水污染与防治》教学模式中教师是教学活动的主体，学生被老师以灌输的形式传授知识，导致学生学习效率低。在《地下水污染与防治》课程教学中引入OBE理念[6,7]，改革传统的教学模式，以学生作为教学活动主体，被动学习变为主动学习，调动学生学习兴趣，提高学生的学习效果。

（一） 问卷调查

为提升《地下水污染与防治》课程教学效果，增加与学生沟通互动，在学期开始利用网络平台开展问卷调查，了解学生想要学习的专业知识，通过此课程获得何种能力以及学生的学习兴趣等诸多想法，借此问卷可以有效指导老师进行教学，并不断改进教学内容，更好的开展《地下水污染与防治》教学课程，有效提高学生的学习兴趣和授课老师的教学能力，改善课程的教学模式。

（二） 混合式教学

伴随网络课堂的迅速发展，如今借助网络教学平台进行智慧授课是一个不错的选择[7]。《地下水污染与防治》课程借助课堂讲授与网络教学相结合进行混合式教学。如选择雨课堂进行翻转教学，在课前将课程课件上传平台，学生可以提前预习所学内容；上课开始前利用雨课堂进行签到，监督学生的出席情况，上课过程中利用板书和PPT结合讲解知识点后，利用雨课堂进行测验，使学生快速消化课堂上所学的知识，老师能够及时了解学生的知识点的掌握情况；课下学生可以利用网络平台进行有效复习，完成随堂测试，将此作为平时成绩考核内容，监督学生学习。这种方式改变传统的“填鸭式”教学模式，增加与学生互动，使学生成为上课的主体，形成良好的学习氛围，提高学生的学习效率，可使学生获得自主学习的能力。

图1 地下水污染与防治课程教学内容分布图

表2 课程目标达成考核与评价方式及成绩评定

表3 PPT制作演讲的评价标准

（三） 角色互换教学

角色互换是课堂上老师和学生进行转换身份教学[8]。如在介绍地下水污染修复案例时，让学生以小组为团队，每组4人分工合作，针对教师给定的地下水污染典型案例，学生阅读文献和查找相关修复标准，设计并提出修复方案制成PPT讲解与讨论，进行师生角色活动，提高学生的参与感，激发学生的学习热情，教师并对小组讲解进行点评打分，成绩纳入总成绩（占比10%）。这种形式不仅提升学生自主学习能力、表达能力、PPT制作能力，也使其团队协作精神得到培养，达到一举多得的效果。总之，充分利用现代化的教学手段引导学生进行高效率学习，建立良好的互动模式，积极调动学生的学习兴趣，形成多元化的教学形式促进《地下水污染与防治》教学开展。

五 启用多元化评价机制

《地下水污染与防治》课程评价传统的考核模式为平时成绩（占30%）、期末成绩（占70%）两部分组成，评价方式比较单一，从工程认证的角度，与人才的培养目标不符，无法实现对学生能力的提升。所以此课程摒弃单一的考核模式（平时成绩+期末成绩），而是引入OBE教学理念，将课程的考核与课程教学目标、毕业要求的达成相结合，使评价机制更加科学与合理[9]。

因此在考核中运用OBE指导思想，将网络平台学习（课前预习、课堂测验、课后作业），课上研讨、PPT制作与讲解均纳入考核范围（具体见表2），使评价方式更加完善、更加多元化。其中平时表现为学生上课的积极程度与参与度；课上研讨为专题讨论，考察学生参与度与思维能力；课堂测验为随堂利用雨课堂测试；课后作业在课外完成（具体见表3）；PPT制作演讲表现为学生的表达和自主学习能力等；课程考试为笔试，覆盖所有课程目标，确保能够验证学生毕业要求和课程目标是否达成，闭卷考试；最终成绩采用定性与定量结合评定，百分制体现。考核内容体现能力导向，从而实现课程的教学目标[10]。

六 结语

综上所述，在新工科建设的背景下，培养学生不再是只学会教科书上的知识，还要学会自主创新，不断思考，学会解决复杂问题的技能，并最终取得终身学习的能力，对高等学校的课程建设提出了更高的标准。常州大学环境工程专业紧扣国家环保战略需求和地方环保产业人才需求，培养能够承担社会责任、具有创新意识和工程实践能力的环境保护工程技术与管理人才。在OBE理念的指导下，以“学生为中心，以能力为导向”，对《地下水污染与防治》课程的教学各个环节进行了改革与实践，不断提高本科学生的学习效果，最大程度提升学生工程实践与创新能力，为国家培养环境领域复合型人才贡献自己的一份力量。