OBE理念下的“环境化学”课程教学改革与实践

丁艳 盛蒂 朱兰保 马莉 常晓梅

[摘 要] 基于以成果为导向的教育（OBE）理念，以蚌埠学院为例，围绕学校的办学定位和环境科学专业人才培养目标和要求，将OBE模式与“环境化学”课程教学改革紧密结合，对“环境化学”课程的教学目标、内容、教学手段及课程考核（评价）形式等方面，进行了持续的改革和探索。结果表明，基于OBE模式的“环境化学”课程教学改革，促使教学质量和教学效果有了明显的改善，提高了学生学习的主动性和创新思维能力，提升了学生的实践能力、协作精神和独立思考能力等综合素质，为培养创新型、应用型人才奠定基础。

[关键词] 环境化学;OBE模式;课程改革;教学实践

[基金项目] 2019年度蚌埠学院教育教学研究项目“基于OBE理念的‘环境化学’课程教学改革与探索”（2019JYXML24）;2021年度蚌埠学院课程思政建设示范课程“环境化学”（2021szsfkc6）;2020年度安徽省质量工程项目“环境生态学MOOC”（2020mooc292）

[作者简介] 丁 艳（1980—），女，安徽蒙城人，硕士，蚌埠学院土木与水利工程学院讲师，主要从事农产品安全与环境研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）22-0097-04 [收稿日期] 2021-12-27

环境化学是研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。“环境化学”作为环境科学专业的一门专业基础课，其教学目标是：通过对环境化学理论和实验课程的学习和实践，让学生掌握其研究内容、课程特点及其发展动向;熟练掌握环境化学的基本原理和化学污染物在各圈层中的环境化学行为及其效应，让学生明确该课程的任务和目的，明确环境化学在解决环境污染问题中的地位和作用，提高学生对科学研究的认知，培养和提升学生的独立、创新思考能力和科研水平[1，2]。

蚌埠学院是一所地方综合性高校，秉承“地方性、应用型、开放式、强工科”的办学定位，以培养应用型专业人才为宗旨。环境化学的教学目标符合学校的办学定位和专业发展要求，所以在教学过程中不能只单一传授知识点，更重要的是培养学生探究实际环境问题的能力，使学生能够分析环境问题产生的原因，并提出相应的治理环境问题的方案。基于本课程的性质、特点，结合学校发展定位和人才培养目标与要求，在课程教学过程中需要充分拓展思路，探索新的教学模式，提高学生的学习能动性和学习效果，培养全面发展的应用型优秀人才。

一、“环境化学”课程改革的意义与思路

20 世纪80 年代，以成果为导向的教育（Outcome-based Education，简称OBE）模式在美国兴起。美国学者Spady W.D把OBE定义为“清晰地聚焦和组织教育系统，使之围绕确保学生在未来生活中获得实质性成功的经验进行教学”[3]。OBE注重“以生为本”的教育理念，是一种聚焦于学生“成果产出”的培养模式[4]。因此，OBE是一种教育模式的改革与创新，在高等教育课程教学体系中被广泛应用。将OBE教育理念应用于“环境化学”课程教学中，首先，确定课程的教学目标，实现教学目标，然后，以教学目标达成情况和教学任务完成情况作为评价指标，评估教学效果，并持续改进。通过优化教学内容，改革教学方法，探索课程考核方式等，加强理论教学与实践应用融合，提升学生的学习积极性和自主学习的能力，提高教学效果，为提高学生解决实际问题的能力奠定基础。

课程教学改革思路的设想是：以OBE教学理念为引领，参照“环境化学”教学大纲的教学要求，确定课程的教学目标[5];以培养学生学习兴趣，提升学生学习能动性，提高学习效果为主线，对教学内容、教学方法和考核方式等方面进行探索和改进;根据教学效果，多角度全面准确地评价教学质量和教学效果。通过OBE教学模式对学生的學习效果及综合能力的提升情况进行评定[6]，分析该教学模式的优劣，为今后进一步教学优化改革提供参考。

二、“环境化学”课程教学改革的方法

为了更好地完成教学目标，基于以产出为导向的教育理念，课程改革的任务是让学生通过课程的学习掌握扎实的基础理论知识，更好地把知识转化成能力，运用知识解决实际问题。同时，引领和指导学生提升自学能力，让学生拥有良好的自学能力，以便于更好地胜任以后的学习和工作。

（一）结合专业培养目标，明确课程培养学生能力的方向

在OBE理念的驱动下，首先要明确课程教学目标，并结合环境科学专业人才培养方案目标。从知识、能力和素质三个方面，实施教学与效果评价[7，8]。蚌埠学院环境科学专业与“环境化学”课程联系的培养目标，主要体现在应用化学知识表述和剖析环境污染问题，并能运用所学知识解决环境污染问题。相对应的教学目标包括：掌握环境化学的基本知识和技能，能够完成对环境介质中污染物检测的基本操作;能够运用所学知识分析污染物在生物体内的迁移、转化过程及其环境化学行为。

鼓励学生充分利用线上学习资源，提升自学能力。在线学习已经成为一种重要的学习方式，实际上，互联网上有许多优秀教师及优质课程资源，能不能有效利用这些资源，一步步开阔眼界，提升格局，考量着学生的自主学习能力。由教师精选出一些优质的网络课程，如大学MOOC、精品课程、公开课等课程资源，作为课堂教学内容的补充和延伸，引导学生课余学习，丰富学生的学习方式和学习内容，同时提升学生的自主学习能力。

（二）以教学目标为导向，有效实现预期的学习产出

1.优化教学内容。本课程授课内容以《环境化学》（主编戴树桂）（第三版）为主讲教材，其内容主要包括：大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学、生物体内的运动过程及毒性和污染物在环境各圈层的转归与效应等，涉及的知识面广、领域宽，照本宣科进行教学，可能会让学生感到课程内容空洞，缺乏学习兴趣，甚至出现厌学等现象，最终可能学无所获。依据OBE理念，学生接受知识才是有效教育。因此，可通过整合进一步梳理课程教学内容的架构，并且以培养学生应用能力为重点教学内容。同时，在教学过程中，把环境化学方面的前沿动态、我国的环境保护政策、遇到的实际环境问题与专业知识教学结合起来，加之智慧性引导，以实现“有效教学”的目标。

为在教学课时少的情况下，完成既定的教学目标，把环境专业人才培养目标与“环境化学”课程特点相结合，把教学内容重新构建，将知识点分为不同等级层次，大致包括深入探究、重点掌握、一般了解和自学四个层次。也就是说，通过引入案例等方式，增补和深入分析对学生继续深造或未来工作极为重要的知识，如污染物在各圈层的迁移、转化规律及效应;对于一些比较重要的概念、定义及重要的化学反应，如光化学反应过程，要求学生重点掌握;对于一些常识性的或者先修课程学习过的知识（如物质通过生物膜的方式等），学生了解即可;对于一些深奥难懂、不容易在短时间内掌握的知识，如有机物的定量结构与活性关系，建议学生自学。

此外，环境化学实验的实验项目由传统的四个基础性实验，改为基础性实验和综合（设计）性实验两部分。通过实验训练学生实验操作的技能，使学生理解科学规律、掌握科学研究方法，并能运用理论知识解决实际的环境污染问题。

2.改进教学方法。教学方式的改变是提高教学效果的必要措施。利用多种线上和线下的教学手段，采用多元化的教学方式，学生通过多种方式、多个角度学习环境化学知识，增加学生与教师之间的互动，激发学生的学习兴趣。（1）线上与线下相结合。随着科技的发展，信息技术的革新日新月异，网络拉近了人与人之间的距离，也开拓了人们的视野，知识的获取变得更加生动有趣且容易便捷。在教学过程中采取线上与线下相结合的方式，充分利用蚌埠学院网络学习平台（http：//bbxy.fy.chaoxing.com/portal）的便利条件，实时发布每节课的预习内容和课后作业，以及一些最新的文献资料和典型案例分析;同时向学生推荐大学MOOC、精品课程等网络资源，作为学生线下学习的有益补充和完善。将“环境化学”课程教学与网络资源有机结合进行教学方式的改革，弥补了“环境化学”教学形式的单一化，开阔了学生的视野，同时改善和提高了学生的学习效果[9，10]。（2）任务驱动教学法。为了提高学生参与课堂学习和交流的积极性，鼓励学生结合当前的环境热点问题，自拟与知识点密切相关的“论题”，每3～5人一组，自由组队参与资料的搜集和PPT制作，以PPT展示的形式在课堂上与大家分享。在这个过程中，学生通过确定选题、查询文献资料、制作PPT等环节，不仅提高了学生对文献资料的阅读、整理归纳能力，更重要的是让学生接触到课本之外的知识，开阔了学生的知识视野，提升了学生对知识的理解和掌握程度。同时，自由分组能充分调动学生的积极性，提升学生的课堂参与感和主人翁意识，以达到学生主动参与实践，从实践中收获知识和技能的目的;能培养学生的团队合作、互助的意识和协作能力。通过分析案例提高了学生对理论知识的运用能力、独立分析和解决问题的能力。

在“环境化学”实验教学改革过程中，注重以学生为中心，采取任务驱动型的实验教学模式，将实验教学环节分为基础性实验和综合设计性实验两个部分。基础性实验，由学生独立准备实验所需试剂和设备，并开展实验，记录实验数据，分析实验结果，得出实验结论。在综合设计性实验环节中，教师设计了多个研究题目供学生参考选择，要求学生在查阅文献的基础上，写出开题报告，并在教师的配合下自行设计实验方案，自行准备实验所需的材料。在研究过程中，实验室（包括仪器设备）向学生开放，在教师的配合下学生自主进行实验活动，并于学期末，完成一篇符合规范的研究论文。

3.改革课程考核方式，充分调动学生的学习动力。考核是对教师教学效果和学生学习结果的一种评价方式，也是教师教学改革和学生学习过程的促进力。要实现“以成果为导向”的教学模式，就需要不断对课程教学进行改革和探索，让学生完全参与到学习的过程中。这就要求考核时不能只看结果，要体现过程。蚌埠学院的课程考核采用课程形成性考核（评价）方式，主要包括过程性考核（40%）和课程末考（60%）两大部分。过程性考核，包括考勤、课后作业、分组讨论、课堂测验、课后作业、实验实践、学生互评等环节，使学生充分明确过程考核的重要性，同时促使学生时刻具备危机意识，从而有效增强学生的学习规律性与自主性。期末考试的试题类型由常规的名词解释、填空题、选择题和简答题等，逐渐转向综合运用所学知识的开放性题型上，如案例分析题等。

三、效果分析

通过课程教学改革，重新梳理和优化课程内容，基于OBE理念的“环境化学”课程教学改革与实践，经过两个学期的教学实践和学生反馈（学生满意度达到90%），无论教学质量还是教学效果较传统教学模式都有明显改善和提高。结合以成果产出为导向，在教学内容上，认真研读教材，对教材内容进行提取、凝练，优化教学内容，提高教学质量。在教学过程中，学生通过参与话题讨论、以PPT的形式进行课堂分享等方式，积极参与到课堂中，改变了课堂上授课教师“一言堂”的教学方式。另外，实行以学生为中心，以教师为主导的教学宗旨，有效调节了课堂气氛，调动了学生的学习积极性和主动性，课堂交互性加强，显著改善了教学效果和教学质量，受到同行和学生的一致好评。

在教学过程中，让学生运用所学理论知识解决实际问题，加深了学生对基础知识的理解和掌握，培养和锻炼了学生独立分析问题、解决问题的能力。另外，通过团队的形式参与话题讨论、课内分享，丰富了学生之间的沟通交流形式和内容，也锻炼了学生的协作精神。

结语

课程是学校进行人才培养的主要载体，也是实施教学活动的微观环节[11]。成果导向教育（OBE）改变了传统课程教学中僵化单一的模式[12]。蚌埠学院基于OBE教学理念改革“环境化学”课程教学过程，结合应用型人才培养要求，明确侧重于学生能力的培养方向，优化了教学内容，改进了教学手段和方法，改良了课程考核评价指标体系等内容。相较于传统的教学模式，成果导向教育理念全面体现了以学生为中心的教育价值观，具体表现为：突出了学生在教学中的主体地位，提高了学生课堂参与度，增强了学生自主学习的能力。由此培養的学生才是知识与能力并重的学生，才能够更好地服务社会、服务企业，真正实现学有所成，学以致用。

参考文献

[1]丁艳.应用型人才培养模式下的《环境化学》课程教学改革探索——以蚌埠学院为例[J].高教学刊，2017（10）：86-87.

[2]周变红.地方院校环境化学课程教学改革探索与实践[J].科教文汇（中旬刊），2019（7）：66-68.

[3]曾滔，张海燕，徐超，等.基于OBE的高校《环境监测》课程教学改革探析[J].教育教学论坛，2020（11）：147-148.

[4]贾瑞宝，赵光怀.基于OBE理念的地方高校教学质量监控体系构建研究[J].教育教学论坛，2020（44）：341-343.

[5]宋树杰，刘玉芳，赵武奇.基于OBE模式的“食品物性学”教学体系改革探索与实践[J].现代面粉工业，2021，35（3）：39-42.

[6]蒋璇靓，陈洪彬，郑宗平.基于OBE理念的“食品贮藏与保鲜”课程教学改革探索[J].农产品加工，2021（10）：118-120.

[7]芦智龙，张蕴.基于OBE人才培养理念的高校思想政治理论课教学模式研究[J].重庆第二师范学院学报，2021，34（3）：107-110.

[8]刘争，范东华，曾庆光.基于OBE理念的项目式实践教学设置及思考——以“专业综合训练”课程为例[J].教育教学论坛，2021（1）：114-117.

[9]李换英，白书立.基于OBE理念无机及分析化学课程教学改革[J].山东化工，2020（49）：161-162+164.

[10]周變红.思政元素融入环境化学课程的教学实践探索[J].科教文汇（下旬刊），2021（10）：69-72.

[11]敖子强，梁景华，卜妹红，等.利用“互联网+”促进《环境化学》课程教学改革探究[J].广东化工，2021，48（19）：297-298.

[12]祁凝，任凌霄，姜德彬，等.后疫情时代的多维度教学改革探讨——以《环境化学》为例[J].山东化工，2021，50（8）：208-209+211.

Teaching Reform and Practice of the Course of “Environmental Chemistry” Based on the OBE

DING Yan， SHENG Di， ZHU Lan-bao， MA Li， CHANG Xiao-mei

（College of Civil and Hydraulic Engineering， Bengbu University， Bengbu， Anhui 233000， China）

Abstract： Based on the concept of achievement-oriented education （OBE）， taking Bengbu University as an example， we have closely combined the OBE mode with the teaching reform of “Environmental Chemistry”， and carried out continuous reform and exploration on the teaching objectives， contents， teaching means and the form of curriculum assessment （evaluation）. The results show that the teaching reform of “Environmental Chemistry” based on OBE mode can significantly improve the teaching quality and teaching effect， improve students’ learning initiative and innovative thinking ability， improve students’ comprehensive qualities such as practical ability， cooperative spirit and independent thinking ability， which may lay a foundation for cultivating innovative and applied talents.

Key words： Environmental Chemistry; OBE; course reform; teaching practice