基于OBE理念下的地下水污染與防治課程教學(xué)探索

馮珊珊，馮勝，何俊瑜，嚴(yán)文瑤

（常州大學(xué) 環(huán)境與安全工程學(xué)院，江蘇 常州）

一 引言

OBE理念即以能力為導(dǎo)向的工程教育理念，二十世紀(jì)八十年代在美國(guó)、英國(guó)和加拿大等國(guó)家成為教育改革的主流理念，現(xiàn)在被中國(guó)工程教育領(lǐng)域得到重視[1]。2017年，教育部學(xué)校規(guī)劃建設(shè)發(fā)展中心將OBE列入中國(guó)高等工程教學(xué)的革新指導(dǎo)建議中，各個(gè)高等院校專業(yè)開(kāi)展以O(shè)BE理念的教學(xué)改革，這對(duì)推動(dòng)我國(guó)高等教育事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

《地下水污染與防治》屬于環(huán)境工程專業(yè)本科教學(xué)的專業(yè)課選修課，課程以地下水污染與防治的基本步驟為主線，從污染物水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、地下水污染調(diào)查與評(píng)價(jià)、地下水污染防治技術(shù)及典型地下水污染修復(fù)案例等四個(gè)方面系統(tǒng)地介紹地下水污染防治的基本原理與修復(fù)手段，使學(xué)生將所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。《地下水污染與防治》課程教學(xué)重視理論與實(shí)踐相結(jié)合，授課過(guò)程中將學(xué)習(xí)理論知識(shí)升華到知識(shí)應(yīng)用，深化培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際的工程意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，為學(xué)生從事環(huán)境工程領(lǐng)域內(nèi)地下水污染治理的相關(guān)工作打下扎實(shí)基礎(chǔ)。

然而，在《地下水污染與防治》的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)諸多問(wèn)題：如教學(xué)目標(biāo)不明確，教學(xué)方式較傳統(tǒng)，教學(xué)內(nèi)容陳舊；師生之間缺少互動(dòng)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較低；偏重理論教學(xué)，缺少典型工程案例；考核評(píng)價(jià)方式單一，缺乏科學(xué)與合理性等[2]。因此，在新工科建設(shè)的背景下，對(duì)《地下水污染與防治》的教學(xué)進(jìn)行了改革，引入OBE理念，以“學(xué)生為中心，以能力為導(dǎo)向”，包括：明確課程目標(biāo)、優(yōu)化課程的教學(xué)內(nèi)容、轉(zhuǎn)換課程的教學(xué)方式和啟用多元化的考核機(jī)制等措施，聚焦環(huán)保行業(yè)發(fā)展需求，通過(guò)定性與定量的評(píng)價(jià)所支撐的畢業(yè)要求達(dá)成，并不斷進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)措施，深入提高《地下水污染與防治》課程質(zhì)量，為環(huán)境工程領(lǐng)域培養(yǎng)高素質(zhì)的專門人才貢獻(xiàn)力量[1]。

二 明確課程目標(biāo)

依據(jù)《工程教育認(rèn)證辦法》的專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[3]，在《地下水污染與防治》課程目標(biāo)的制定中，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生能對(duì)復(fù)雜環(huán)境工程問(wèn)題提出有針對(duì)性的設(shè)計(jì)或者解決方案，并能體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。因此，我們根據(jù)《地下水污染與防治》課程在常州大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)工程教育認(rèn)證中所支撐畢業(yè)要求劃分指標(biāo)點(diǎn)，根據(jù)這些支撐的指標(biāo)點(diǎn)確立《地下水污染與防治》課程的培養(yǎng)目標(biāo)，具體內(nèi)容如下：

課程目標(biāo)1：系統(tǒng)掌握地下水污染的特點(diǎn)、污染物以及污染途徑，并能深刻理解污染物在地下水系統(tǒng)中的遷移和經(jīng)歷的水文地球化學(xué)作用等工程基礎(chǔ)知識(shí)。（支撐畢業(yè)要求1.3）

課程目標(biāo)2：掌握地下水污染調(diào)查、監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的內(nèi)容與手段，學(xué)會(huì)對(duì)地下水污染源和污染途徑調(diào)查、水化學(xué)監(jiān)測(cè)以及污染評(píng)價(jià)，并識(shí)別、判斷與分析地下水污染問(wèn)題。（支撐畢業(yè)要求3.1）

課程目標(biāo)3：掌握地下水污染修復(fù)的主要方法和典型案例，使學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)踐和研究工作中能夠準(zhǔn)確靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能解決環(huán)境污染控制復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，建立在設(shè)計(jì)過(guò)程能綜合考慮健康、安全、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等制約因素的設(shè)計(jì)理念。（支撐畢業(yè)要求3.3）

其中，課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表1。課程目標(biāo)1主要是系統(tǒng)掌握扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，這樣才能有效發(fā)現(xiàn)環(huán)境中可能產(chǎn)生的問(wèn)題，所以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)提出了一定要求，需要學(xué)生了解地下水污染的特點(diǎn)，可能產(chǎn)生的污染物、四種污染途徑及其遷移轉(zhuǎn)化等，為學(xué)生分析污染產(chǎn)生及其治理奠定一定的理論基礎(chǔ)。課程目標(biāo)2主要是要求學(xué)生掌握判斷、識(shí)別和監(jiān)測(cè)地下水污染的方法，通過(guò)調(diào)查和監(jiān)測(cè)結(jié)果分析地下水污染產(chǎn)生的原因，得出有效的結(jié)論，為有效解決地下水污染問(wèn)題提供參考依據(jù)。課程目標(biāo)3則是對(duì)學(xué)生有更高的能力培養(yǎng)，要求學(xué)生掌握地下水污染修復(fù)方法，理論聯(lián)系實(shí)際并能熟練應(yīng)用，使學(xué)生對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題提出設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案，注入一定的設(shè)計(jì)理念?？傊?，此課程目標(biāo)的制定，有利于培養(yǎng)高素質(zhì)的環(huán)境專業(yè)人才。

表1 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系

三 優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)所制定的課程目標(biāo)優(yōu)化《地下水污染與防治》的教學(xué)內(nèi)容，注入OBE理念核心，明確學(xué)生獲得解決復(fù)雜環(huán)境工程的能力進(jìn)行培養(yǎng)[4]?！兜叵滤廴九c防治》課程的教學(xué)主要包括教授專業(yè)知識(shí)，分析復(fù)雜問(wèn)題以及提出相應(yīng)的解決方案，并體現(xiàn)一定的創(chuàng)新意識(shí)。

《地下水污染與防治》所選用的教材是中國(guó)地質(zhì)大學(xué)王焰新教授主編《地下水污染與防治》，由于此書是研究生教學(xué)用書，對(duì)于本科生學(xué)習(xí)具有一定難度，所以對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，本門課的主要教學(xué)內(nèi)容包括：污染物水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、地下水污染調(diào)查與評(píng)價(jià)、地下水污染防治技術(shù)和典型地下水污染修復(fù)案例等四個(gè)方面，其具體內(nèi)容圖1所示。

《地下水污染與防治》課程講授使學(xué)生獲得一定的工程知識(shí)。使學(xué)生掌握地下水污染的特點(diǎn)、污染物以及污染途徑，理解污染物在地下水系統(tǒng)中的遷移和經(jīng)歷的水文地球化學(xué)作用等基礎(chǔ)知識(shí)；掌握地下水污染調(diào)查、監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的內(nèi)容與手段，學(xué)會(huì)對(duì)地下水污染源和污染途徑調(diào)查、水化學(xué)監(jiān)測(cè)以及污染評(píng)價(jià)，在講課的過(guò)程中引入地下水污染事件作為案例，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生學(xué)會(huì)識(shí)別、判斷與分析地下水污染問(wèn)題；掌握地下水污染修復(fù)的主要方法，在授課過(guò)程中引入地下水污染修復(fù)的典型案例或者相關(guān)研究課題，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維與意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)踐和研究工作中能夠準(zhǔn)確靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，解決環(huán)境污染控制復(fù)雜工程問(wèn)題的能力[5]。

四 轉(zhuǎn)換課程教學(xué)方式

傳統(tǒng)《地下水污染與防治》教學(xué)模式中教師是教學(xué)活動(dòng)的主體，學(xué)生被老師以灌輸?shù)男问絺魇谥R(shí)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效率低。在《地下水污染與防治》課程教學(xué)中引入OBE理念[6,7]，改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以學(xué)生作為教學(xué)活動(dòng)主體，被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（一） 問(wèn)卷調(diào)查

為提升《地下水污染與防治》課程教學(xué)效果，增加與學(xué)生溝通互動(dòng)，在學(xué)期開(kāi)始利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)查，了解學(xué)生想要學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)，通過(guò)此課程獲得何種能力以及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣等諸多想法，借此問(wèn)卷可以有效指導(dǎo)老師進(jìn)行教學(xué)，并不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，更好的開(kāi)展《地下水污染與防治》教學(xué)課程，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和授課老師的教學(xué)能力，改善課程的教學(xué)模式。

（二） 混合式教學(xué)

伴隨網(wǎng)絡(luò)課堂的迅速發(fā)展，如今借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行智慧授課是一個(gè)不錯(cuò)的選擇[7]。《地下水污染與防治》課程借助課堂講授與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合進(jìn)行混合式教學(xué)。如選擇雨課堂進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)，在課前將課程課件上傳平臺(tái)，學(xué)生可以提前預(yù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容；上課開(kāi)始前利用雨課堂進(jìn)行簽到，監(jiān)督學(xué)生的出席情況，上課過(guò)程中利用板書和PPT結(jié)合講解知識(shí)點(diǎn)后，利用雨課堂進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，使學(xué)生快速消化課堂上所學(xué)的知識(shí)，老師能夠及時(shí)了解學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)的掌握情況；課下學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行有效復(fù)習(xí)，完成隨堂測(cè)試，將此作為平時(shí)成績(jī)考核內(nèi)容，監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)。這種方式改變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式，增加與學(xué)生互動(dòng)，使學(xué)生成為上課的主體，形成良好的學(xué)習(xí)氛圍，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，可使學(xué)生獲得自主學(xué)習(xí)的能力。

圖1 地下水污染與防治課程教學(xué)內(nèi)容分布圖

表2 課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)方式及成績(jī)?cè)u(píng)定

表3 PPT制作演講的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

（三） 角色互換教學(xué)

角色互換是課堂上老師和學(xué)生進(jìn)行轉(zhuǎn)換身份教學(xué)[8]。如在介紹地下水污染修復(fù)案例時(shí)，讓學(xué)生以小組為團(tuán)隊(duì)，每組4人分工合作，針對(duì)教師給定的地下水污染典型案例，學(xué)生閱讀文獻(xiàn)和查找相關(guān)修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)并提出修復(fù)方案制成PPT講解與討論，進(jìn)行師生角色活動(dòng)，提高學(xué)生的參與感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，教師并對(duì)小組講解進(jìn)行點(diǎn)評(píng)打分，成績(jī)納入總成績(jī)（占比10%）。這種形式不僅提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、表達(dá)能力、PPT制作能力，也使其團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神得到培養(yǎng)，達(dá)到一舉多得的效果?？傊浞掷矛F(xiàn)代化的教學(xué)手段引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行高效率學(xué)習(xí)，建立良好的互動(dòng)模式，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，形成多元化的教學(xué)形式促進(jìn)《地下水污染與防治》教學(xué)開(kāi)展。

五 啟用多元化評(píng)價(jià)機(jī)制

《地下水污染與防治》課程評(píng)價(jià)傳統(tǒng)的考核模式為平時(shí)成績(jī)（占30%）、期末成績(jī)（占70%）兩部分組成，評(píng)價(jià)方式比較單一，從工程認(rèn)證的角度，與人才的培養(yǎng)目標(biāo)不符，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生能力的提升。所以此課程摒棄單一的考核模式（平時(shí)成績(jī)+期末成績(jī)），而是引入OBE教學(xué)理念，將課程的考核與課程教學(xué)目標(biāo)、畢業(yè)要求的達(dá)成相結(jié)合，使評(píng)價(jià)機(jī)制更加科學(xué)與合理[9]。

因此在考核中運(yùn)用OBE指導(dǎo)思想，將網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)學(xué)習(xí)（課前預(yù)習(xí)、課堂測(cè)驗(yàn)、課后作業(yè)），課上研討、PPT制作與講解均納入考核范圍（具體見(jiàn)表2），使評(píng)價(jià)方式更加完善、更加多元化。其中平時(shí)表現(xiàn)為學(xué)生上課的積極程度與參與度；課上研討為專題討論，考察學(xué)生參與度與思維能力；課堂測(cè)驗(yàn)為隨堂利用雨課堂測(cè)試；課后作業(yè)在課外完成（具體見(jiàn)表3）；PPT制作演講表現(xiàn)為學(xué)生的表達(dá)和自主學(xué)習(xí)能力等；課程考試為筆試，覆蓋所有課程目標(biāo)，確保能夠驗(yàn)證學(xué)生畢業(yè)要求和課程目標(biāo)是否達(dá)成，閉卷考試；最終成績(jī)采用定性與定量結(jié)合評(píng)定，百分制體現(xiàn)?？己藘?nèi)容體現(xiàn)能力導(dǎo)向，從而實(shí)現(xiàn)課程的教學(xué)目標(biāo)[10]。

六 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在新工科建設(shè)的背景下，培養(yǎng)學(xué)生不再是只學(xué)會(huì)教科書上的知識(shí)，還要學(xué)會(huì)自主創(chuàng)新，不斷思考，學(xué)會(huì)解決復(fù)雜問(wèn)題的技能，并最終取得終身學(xué)習(xí)的能力，對(duì)高等學(xué)校的課程建設(shè)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。常州大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)緊扣國(guó)家環(huán)保戰(zhàn)略需求和地方環(huán)保產(chǎn)業(yè)人才需求，培養(yǎng)能夠承擔(dān)社會(huì)責(zé)任、具有創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力的環(huán)境保護(hù)工程技術(shù)與管理人才。在OBE理念的指導(dǎo)下，以“學(xué)生為中心，以能力為導(dǎo)向”，對(duì)《地下水污染與防治》課程的教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革與實(shí)踐，不斷提高本科學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，最大程度提升學(xué)生工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力，為國(guó)家培養(yǎng)環(huán)境領(lǐng)域復(fù)合型人才貢獻(xiàn)自己的一份力量。