疫情背景下基于OBE的環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)設(shè)計與實踐

肖嫻 趙遠(yuǎn) 歐紅香 李忠玉

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2103-5042-3458

摘? 要：環(huán)境工程微生物學(xué)是各高等學(xué)校環(huán)境工程專業(yè)核心主干課程之一，結(jié)合新冠肺炎疫情對高校課堂的影響，基于成果導(dǎo)向（OBE）的教育理念，對環(huán)境工程微生物學(xué)課程改革勢在必行。以“明確學(xué)習(xí)成果—以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)過程設(shè)計—教學(xué)評價設(shè)計”為主線展開疫情背景下的教學(xué)設(shè)計與實踐。線上線下的聯(lián)動有效發(fā)揮了以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體的能動作用，充分提高了師生、生生間的互動性，改善了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和學(xué)習(xí)效率。該實踐為后疫情時代及以后教學(xué)改革提供借鑒，也對推動環(huán)境工程微生物學(xué)課程教學(xué)改革具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：后疫情時代? ?OBE? ?環(huán)境工程微生物學(xué)? ?線上線下? ?教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2021）09（a）-0122-04

Teaching Design and Practice of Environmental Engineering Microbiology Based on OBE in the Context of Epidemic Situation

XIAO Xian? ZHAO Yuan? OU Hongxiang? LI Zhongyu*

（School of Environmental & Safety Engineering， Changzhou University， Changzhou， Jiangsu Province， 213000 China）

Abstract： Environmental Engineering Microbiology is one of the core courses of environmental engineering majors in colleges. Combining the COVID-19 epidemic impact on the university classroom， based on the OBE oriented education concept， it is imperative to reform the Environmental Engineering Microbiology curriculum. The teaching design and practice under the background of the epidemic will be carried out with the main line of "clear learning outcomes--student-centered learning process design--teaching evaluation design". The online and offline linkage effectively exerts the active role of students as the main learning body， fully improves the interaction between teachers and students， students and students， and improves students' learning autonomy and learning efficiency. This practice provides a reference for teaching reform in the post-epidemic era and later， and it also has a certain reference value for promoting the teaching reform of Environmental Engineering Microbiology.

Key Words： Post-epidemic era; OBE; Environmental Engineering Microbiology; Online and offline; Teaching design

2020年年初爆發(fā)的新冠肺炎疫情深刻影響了高校的教學(xué)工作。我國教育部發(fā)布了《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》，該意見對高校的教學(xué)提出了“停課不停學(xué)”的要求。要高水平地實現(xiàn)這一要求，對所有的高校教師和學(xué)生來說都是一場挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)課堂首先成為疫情期間教學(xué)的主陣地，這也使得高校教師對網(wǎng)絡(luò)課堂的使用越來越熟悉。對所有的高校教師來說，這既是一場挑戰(zhàn)，也是一次機(jī)遇。后疫情時代下，高校恢復(fù)了傳統(tǒng)的線下上課模式，然而如何結(jié)合線上教學(xué)的優(yōu)勢，提高課堂教學(xué)質(zhì)量成為一個重要的話題。

1981年美國學(xué)者提出的成果導(dǎo)向教育（Outcome-Based Education，OBE），主要應(yīng)用于工程教育領(lǐng)域，目前為止這一理念仍被認(rèn)為是實現(xiàn)卓越工程師教育的最佳途徑。通過反向設(shè)計、正向?qū)嵤┑姆椒ǎ晒麑?dǎo)向理念下的成果導(dǎo)向教育就可以在一定程度上確保高校教育的目標(biāo)和教學(xué)成果的一致性。傳統(tǒng)教學(xué)理念采取正向設(shè)計原則，從課程體系反向到畢業(yè)要求，隨后落實培養(yǎng)目標(biāo)，最后才是需求。多年的社會調(diào)查研究說明，這種傳統(tǒng)教育的正向設(shè)計其實很難對社會、企業(yè)和用人單位做到真正的“滿足”。2018年，常州大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院的環(huán)境工程專業(yè)開始啟動工程教育專業(yè)認(rèn)證工作，構(gòu)建成果導(dǎo)向的人才培養(yǎng)體系。環(huán)境工程微生物學(xué)是環(huán)境工程和微生物學(xué)相結(jié)合的一門交叉學(xué)科，其主要內(nèi)容包括微生物學(xué)的基礎(chǔ)知識以及相關(guān)技術(shù)和方法在環(huán)境問題中的應(yīng)用。該課程是環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中的一個重要分支，是20世紀(jì)60年代末興起的一門新興學(xué)科，主要是以微生物學(xué)的理論與技術(shù)為基礎(chǔ)，研究相關(guān)的環(huán)境現(xiàn)象、環(huán)境質(zhì)量和環(huán)境問題。同時，該課程是各高等學(xué)校環(huán)境工程專業(yè)核心主干課程之一，結(jié)合新冠肺炎疫情對高校課堂的深刻影響，基于成果導(dǎo)向的教育理念，對環(huán)境工程微生物學(xué)課程改革勢在必行。

1? 明確學(xué)習(xí)成果

教學(xué)目標(biāo)是明確學(xué)習(xí)成果的重要前提，也是疫情背景下線上線下混合式教學(xué)能否有效實施的關(guān)鍵所在[1]。在確定教學(xué)目標(biāo)的程中，以成果為導(dǎo)向，遵循反向設(shè)計的原則。結(jié)合學(xué)生未來職業(yè)崗位的實際需求，通過任務(wù)分解、實際工程項目案例教學(xué)等多元化的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生對動手實踐、工程創(chuàng)新、溝通交流等能力。以工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中畢業(yè)生能力要求為參考，環(huán)境工程微生物學(xué)課程的總體教學(xué)目標(biāo)分為3個層次：（1）系統(tǒng)掌握微生物學(xué)基本知識;（2）理解和掌握環(huán)境污染控制工程中微生物的基本作用及其原理;（3）初步具備應(yīng)用微生物學(xué)知識分析和解決環(huán)境污染控制復(fù)雜工程問題的能力。因此，我們需要結(jié)合疫情情況，根據(jù)線上線下混合教學(xué)模式，細(xì)化每節(jié)課的線上線下教學(xué)目標(biāo)。

教學(xué)內(nèi)容的制定對于教學(xué)成果至關(guān)重要，直接影響教學(xué)改革的效果。只有貼近實際工程需要，才能滿足對人才培養(yǎng)的需求。線上線下混合教學(xué)模式中，我們需要對應(yīng)細(xì)化的課程目標(biāo)進(jìn)行每一章節(jié)線上線下教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，一部分適合學(xué)生線下自學(xué)的內(nèi)容可以設(shè)置為線下教學(xué)內(nèi)容，而重點的、難點的內(nèi)容可以在線上線下教學(xué)內(nèi)容中同時涉及。同時，明晰每章的教學(xué)難點重點，在注意廣度和深度層面促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的革新，具體見圖1。

2? 環(huán)境工程微生物學(xué)以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)過程設(shè)計

高等學(xué)校的第一任務(wù)是培養(yǎng)新時期創(chuàng)新型和高素質(zhì)的人才。人才培養(yǎng)的主體是高等學(xué)校的學(xué)生，一切教學(xué)和管理活動都應(yīng)該“以學(xué)生為中心”開展[2]。同時，教師是教學(xué)過程當(dāng)中必不可少的另一主體，起著監(jiān)督、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的作用。因此，整個學(xué)習(xí)過程的設(shè)計必須牢牢把握學(xué)生和教師這兩大主體。線上線下混合式教學(xué)給課程的過程設(shè)計提出線上和線下均需兼顧的要求[3]，線上學(xué)習(xí)部分主要通過“學(xué)習(xí)通”“雨課堂”等軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)資料提前發(fā)放、布置課程相關(guān)的基礎(chǔ)討論題以及在線監(jiān)督學(xué)生完成的形式開展。線下可以使用歸納式或演繹式的方法進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)過程一定要體現(xiàn)出“以學(xué)生為主體”的教學(xué)思想，通過課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)、課堂精講多練和師生互動等形式完成教學(xué)任務(wù)。總之，線上線下的混合式教學(xué)方式需要運用到教學(xué)實踐的全過程。

2.1 課前學(xué)習(xí)

在課前學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，首先教師根據(jù)理論知識安排進(jìn)行教學(xué)活動與資源設(shè)計。這部分主要包括線上教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)活動和資源的設(shè)計。比如：布置學(xué)生完成書本部分章節(jié)的閱讀，針對該部分內(nèi)容設(shè)計恰當(dāng)?shù)挠懻搯栴}，可以是單人討論或者是小組討論的形式。教學(xué)活動和資源設(shè)計完成后，通過“學(xué)習(xí)通”“雨課堂”等在線平臺統(tǒng)一發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，包括教學(xué)課件和教學(xué)內(nèi)容的預(yù)習(xí)、問題的討論等，并指導(dǎo)學(xué)生在一定的時間內(nèi)完成學(xué)習(xí)任務(wù)。每一個預(yù)習(xí)任務(wù)、討論任務(wù)都需要設(shè)置為一個“得分點”，利用在線軟件的后臺數(shù)據(jù)監(jiān)督學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展情況，后續(xù)計入學(xué)生的總體考核成績。學(xué)生在這一環(huán)節(jié)中需要查看系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)任務(wù)，按時完成各項學(xué)習(xí)任務(wù)，積極參與在線討論。這部分課前的相關(guān)工作，可以為后續(xù)課堂中討論提供知識儲備。

2.2 課堂學(xué)習(xí)

在課堂學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)，教師首先進(jìn)行上一章節(jié)重要知識點的回顧，幫助學(xué)生回憶重點的知識。然后，通過一些環(huán)境專業(yè)相關(guān)的實際工程案例，逐步提出與該節(jié)課講授內(nèi)容相關(guān)的問題，從而引入該次課程的內(nèi)容。這種方式也可以解決學(xué)生往往在面對大量的專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容時，不明白為什么要學(xué)習(xí)這些內(nèi)容，跟自己的專業(yè)有什么關(guān)系這些問題。接著，教師對該次課程知識點詳細(xì)講解，課堂中積極組織學(xué)生討論，利用多媒體教學(xué)方式充分與學(xué)生進(jìn)行互動。這種討論式的教學(xué)方式可以使學(xué)生就本章知識點進(jìn)行深入討論，達(dá)到課程理論知識的吸收與內(nèi)化，而且還可以實現(xiàn)同伴互教及知識的有效應(yīng)用遷移。這一點對于當(dāng)前的大學(xué)生來說極為重要。此外，還可以加入啟發(fā)式教學(xué)，側(cè)重講解課程的重點、難點、關(guān)鍵部分、知識點間的聯(lián)系以及典型而重要的學(xué)術(shù)觀點提出的依據(jù)、推論和驗證過程，引導(dǎo)學(xué)生自主地去思考[4]。同時，雖然目前多媒體的教學(xué)方式應(yīng)用非常廣泛，教師要注重在課堂中重點知識點的板書，讓學(xué)生每節(jié)課都能把握住重點。對于課程的難點問題，教師要反復(fù)講解，利用詢問的方式，確保絕大多數(shù)的學(xué)生都能夠掌握難點內(nèi)容。同時，教師還可以通過“學(xué)習(xí)通”“雨課堂”等在線平臺統(tǒng)一發(fā)布課堂測驗，及時檢查學(xué)生對重難點內(nèi)容的掌握程度，并及時對教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行鞏固。課堂中的討論、提問、測驗等環(huán)節(jié)，盡量能在“學(xué)習(xí)通”“雨課堂”等在線平臺中完成，設(shè)置“得分點”，便于后續(xù)進(jìn)行統(tǒng)一的評價。學(xué)生作為課堂的中心，在課堂學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中要充分注意自己對知識的梳理，思考老師提出的重要的知識點和問題，積極參與課堂的討論和互動，在這個過程中解決課前學(xué)習(xí)階段沒能吃透的一些問題。

2.3 課后學(xué)習(xí)

在課后學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，教師首先根據(jù)理論知識設(shè)計課后測試題，在“學(xué)習(xí)通”“雨課堂”等平臺發(fā)布測試題，并指導(dǎo)學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成老師下達(dá)的課后學(xué)習(xí)任務(wù)。老師則通過“學(xué)習(xí)通”“雨課堂”等平臺的后臺數(shù)據(jù)對學(xué)生的測試題完成情況進(jìn)行監(jiān)督，并及時給予指導(dǎo)。教師還可以通過微信群和QQ群在固定的時間內(nèi)解答同學(xué)們的疑惑。同時，教師還可以發(fā)布一些拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容，對于環(huán)境工程微生物學(xué)來說，教師可以發(fā)布一些國內(nèi)外相關(guān)內(nèi)容的最新研究成果，供學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)，這樣一來也能夠增加學(xué)生對科學(xué)知識的好奇心。此外，教師還可以發(fā)布一些相關(guān)內(nèi)容在工程案例中的實際應(yīng)用的閱讀材料，引發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感和專業(yè)認(rèn)同感，為培養(yǎng)卓越的工程師打好基礎(chǔ)。這部分拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容可以不作為強(qiáng)制學(xué)習(xí)的內(nèi)容，避免內(nèi)容過于深奧，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在每次課程后，教師均需要及時地進(jìn)行教學(xué)反思與策略的進(jìn)一步優(yōu)化。同時，教師也可以積極邀請一些有經(jīng)驗的老教師進(jìn)行聽課，充分發(fā)揮同行評教的意義。

學(xué)生在這一環(huán)節(jié)中需要按時完成課后測試題，積極參與拓展研讀，擴(kuò)大專業(yè)知識面。對測試題中的疑惑之處，積極參與教師組織的在線討論與答疑。每次課程，還可以要求學(xué)生自行對學(xué)習(xí)成效進(jìn)行總結(jié)，并對自己的完成情況進(jìn)行反思。在“學(xué)習(xí)通”“雨課堂”等平臺提交對該章節(jié)的反思，包括“我學(xué)到了什么”“我下次課程的行動計劃是什么”。通過學(xué)生的積極反思，一方面能夠及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，另一方面有助于教師反思課程的教學(xué)成果，充分體現(xiàn)了成果導(dǎo)向理念的教學(xué)思想。

3? 環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)評價設(shè)計

OBE理念的關(guān)鍵一步是如何確定學(xué)生已經(jīng)獲得了這些預(yù)期學(xué)習(xí)成果[5]。因此，改革考核評價體系的需要十分有必要。環(huán)境工程微生物學(xué)的課程需要設(shè)立綜合評價體系，不僅需要關(guān)注課程的過程評價，同時也需要關(guān)注課程的結(jié)果評價。過程性評價和課程的實行密切相關(guān)。在疫情影響背景下，基于成果導(dǎo)向的環(huán)境工程微生物學(xué)采取過程性評價與結(jié)果性評價相結(jié)合的混合評價體系，其中過程評價即線上考核成績占40%，結(jié)果評價即線下考核成績占60%。這種評價模式能夠較為客觀地評價線上線下混合式教學(xué)模式的達(dá)成度[6]。環(huán)境工程微生物學(xué)線上考核成績主要由以下3個部分組成：（1）線上作業(yè)的完成情況;（2）線上測試的準(zhǔn)確度;（3）課程討論及參與情況。線下考核成績主要由知識目標(biāo)組成，即期末考試成績。在期末試卷的設(shè)計上，尤其對于環(huán)境工程微生物學(xué)這種應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，需要設(shè)計多種題型。同時，按照成果導(dǎo)向理念，需要減少客觀題的比例，加大主觀題的比例，重點考核學(xué)生將微生物學(xué)理論知識應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境工程問題的解決上。線上考核成績和線下考核成績最終構(gòu)成了形成性評價，即為課程的總體評價。通過兩種評價模式的結(jié)合，既適應(yīng)了疫情期間特殊的教學(xué)方式，同時也可以保持相對客觀的評價體系，通過評價體系的改革增強(qiáng)目標(biāo)學(xué)習(xí)成果的達(dá)成[7-8]。同時，總體評價形成后要服務(wù)于前期教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的分析環(huán)節(jié)，進(jìn)一步明確學(xué)習(xí)成果以及以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)過程設(shè)計，實現(xiàn)課程的內(nèi)循環(huán)，持續(xù)改進(jìn)環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

4? 結(jié)語

雖然目前大多數(shù)高校已經(jīng)恢復(fù)了線下教學(xué)，但疫情的發(fā)生已經(jīng)悄悄地改變了當(dāng)前的高校教育生態(tài)。在后疫情時代，教師們需要充分利用疫情時期獲得的寶貴經(jīng)驗充實課堂，貢獻(xiàn)于今后的環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)改革。研究團(tuán)隊在該學(xué)期實行的，以“明確學(xué)習(xí)成果—以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)過程設(shè)計—教學(xué)評價設(shè)計”為主線展開疫情背景下的教學(xué)設(shè)計與實踐被證明是適用于環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)的。這種基于成果導(dǎo)向的線上線下混合教學(xué)模式，對教師自身提出了更高的能力要求。教學(xué)實施不僅要以目標(biāo)成果為導(dǎo)向，同時要掌握和運用新興的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段。課程設(shè)計既要有可達(dá)成的學(xué)習(xí)成果目標(biāo)，又要能夠提高學(xué)生的積極性。作為一名高校教師，要不斷地適應(yīng)外部環(huán)境的變化并提升自己各方面的技能，才能更好地服務(wù)于高校的教學(xué)工作。而學(xué)生在這種成果導(dǎo)向理念的線上線下混合教學(xué)模式下，潛移默化地激發(fā)了學(xué)生積極主動的思考行為，充分培養(yǎng)了學(xué)生的思辨能力和創(chuàng)新思維。同時，在這種線上線下的教學(xué)模式也能增加學(xué)生之間的互動性，提高學(xué)生的表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識，為新時代卓越工程師的培養(yǎng)奠定了堅實基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王永婕，龐笑.以成果為導(dǎo)向的英語語音教學(xué)模式構(gòu)建[J].文化創(chuàng)新比較研究，2020，4（25）：37-39.

[2] 劉獻(xiàn)君.論“以學(xué)生為中心”[J].高等教育研究，2012，33（8）：1-6.

[3] 張錦，杜尚榮.混合式教學(xué)的內(nèi)涵、價值訴求及實施路徑[J].教學(xué)與管理，2020（9）：11-13.

[4] 儲柳，施佳佳.啟發(fā)式教學(xué)在材料力學(xué)課程改革中的應(yīng)用探索[J].教育教學(xué)論壇，2020（50）：245-246.

[5] ANDERSON L W，KRATHWOHL D R，AIRASIAN P W，et al.A taxonomy for learning， teaching， and assessing： Pearson new international edition： A revision of bloom's taxonomy of education[J].European Legacy，2003，114（458）：1013-1014.

[6] 胡小平，謝作栩.疫情下高校在線教學(xué)的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)探析[J].中國高教研究，2020（4）：18-22，58.

[7] 韓飛燕，葛延峰，劉俊琴.疫情背景下基于OBE的市場營銷學(xué)混合式教學(xué)設(shè)計與實踐[J].對外經(jīng)貿(mào)，2021（1）：142-146.

[8] 張雨.后疫情時代基于OBE理念的公共外語課程體系構(gòu)建[J].寶雞文理學(xué)院學(xué)報：社會科學(xué)版，2021，41（1）：123-129.