◇河南工程學院環境與生物工程學院 陳 納 吳 燁 馬夢娟
在專業工程教育認證背景下,針對“環境影響評價”課程目前存在的問題,從重新設定教學目標,反向設計課程教學內容,規范教學過程性評價,持續改進教學等方面進行改革,提高了學生分析解決復雜工程問題的能力。
《華盛頓協議》是工程教育本科專業學位互認協議,于1989年由美國、加拿大、英國、愛爾蘭、澳大利亞、新西蘭6個國家的民間工程專業團體共同發起,其宗旨是促進相關成員國之間工程技術人員的國際流動[1]。我校作為地方應用技術型大學,自2019年開始籌備環境工程專業認證工作。
《環境影響評價》課程作為環境工程專業核心課程,在環境工程專業本科學生的培養體系中具有至關重要的地位。該課程以往教學中存在一系列問題:課堂上以教師為中心,由教師主導教學內容和教學進度,學生參與度較低;教學內容滯后,不能與時俱進、及時更新;學習評價以期末理論考核為主,缺乏過程性評價;實踐環節薄弱,成績考核體系單一。學生學習產出達不到專業認證對該門課程的要求。針對上述問題重新梳理了課程,進行了《環境影響評價》課程教學改革,以期提高該課程的學習產出,進而實現課程對專業認證畢業要求的支撐。
專業認證提倡的OBE 教育理念強調“預期學習產出-教育投入與教育過程-評估學習產出”的路線,以學生學習產出為出發點,遵循“反向設計”原則,并通過教學效果評價及學生的反饋進行持續教學改進,形成閉環[2]。課程改革首先必須按照專業培養目標和畢業要求設置合理的課程目標。根據本校環境工程專業教育專業認證的12條畢業能力要求和二級指標點,通過問卷調查、座談、走訪等多種形式調查環保行業用人單位對環境工程專業畢業生的環評素養要求,環評行業專家意見、往屆畢業生就業去向、職業發展等情況,制定了《環境影響評價》課程目標。
本課程的課程目標主要包括以下幾方面。
(1)課程目標1:熟悉中國環境影響評價制度和相關法律法規體系,掌握水、氣、聲、生態等環境要素評價的工作分級、現狀調查,能通過工程分析,識別和表述污染環節和污染因子。例如,針對行業建設項目,要求學生能熟悉環保相關法律法規要求,根據最新環評技術導則和標準的要求,識別重要環境影響、篩選出評價因子,確定適用的評價標準并能通過工程分析識別出產排污環節,準確核算出建設項目污染物產生和排放的濃度、數量。
(2)課程目標2:掌握AERSCREEN、AERMOD、一維穩態水質模型等預測模型的使用方法,能通過預測模型對復雜問題進行分析、模擬和預測,并能夠理解所使用方法的局限性。例如,針對某具體建設項目的大氣環境影響評價,要求學生能根據工程特點與環境特性采用AERSCREEN模型確定大氣環境評價工作等級,如果是一級評價能按照導則要求收集氣象參數、地形參數、污染源參數等代入AERMOD等進一步預測模型預測項目的大氣環境影響,并認識到預測結果在具體項目上精度的局限性。
(3)課程目標3:通過規劃和工程項目的案例教學,分析規劃和實際工程項目環境影響評價的工作內容及現狀評價、預測評估的實際應用方法,提出減輕和減緩污染的治理措施和對策,有分析解決復雜工程問題的能力。
授課內容以課程目標為導向,通過由淺入深、層層遞進的系統化模塊化學習來重新組織課程教學內容。緊扣《環境影響評價》的三個課程目標,按照學生應具備的能力,建立課程知識模塊體系。例如:“地表水環境影響評價”梳理成個5個知識模塊,包括:法律法規、地表水污染源源強分析的方法、地表水預測模型的使用、地表水環境環保措施、工程案例綜合應用。五個知識模塊緊密聯系支撐課程目標達成。學生通過模塊學習進行課程知識體系構建,逐步具備分析解決復雜工程問題的能力。
工程認證準則中規定的教育質量要求,在很大程度上吸收了工程師注冊方面提出的要求。許多國家將工程教育認證與工程師注冊同置于一個組織之下的兩個部門來協作進行管理[3]。我國實行環境影響評價工程師職業資格認證制度,與工程教育專業認證以“工程專業執業”為目標的認證體系不謀而合,畢業后順利考取環評工程師證書也大利于學生踏入社會后的個人職業發展。密切關注環評的法律法規、環保標準、技術導則的修訂,及時對課程教學內容加以補充更新;課堂上將環評工程師考試大綱中需要熟悉和掌握的知識點滲透到課程教學內容之中,強化對資格考試中工程分析、源強計算、環境影響預測等難度較大的核心內容的講解;引入大量不同行業的真實環評案例作為線上教學內容,豐富學生行業背景知識,培養解決綜合復雜工程問題能力,為學生工作后通過“環境影響評價工程師”職業資格考試打下堅實基礎。
實踐教學是《環境影響評價》課程教學的重要環節,是培養學生綜合工程實踐能力的重要一環,是課堂理論教學的總結、延申和應用。認證要求《環境影響評價》課程實踐教學,要培養學生綜合運用該課程理論教學及其他有關先修課程的知識分析和解決環評復雜工程問題的能力。以往環境影響評價實踐教學安排在理論教學結束后,僅以個人提交的環評實習報告作為最終實習成果和成績評定依據。實習過程中學生之間無團體協作、各自為戰,部分學生為了按時完成報告,東挪西借、甚至抄襲,遠遠達不到工程實踐訓練目標,工程能力無法得到有效提升,這與認證的理念是完全相悖的。為了解決這些問題,我們基于真實工程項目引入PBL分組模式。借助學習通平臺,建立分組,將任務細化,采用組長負責制,學生以小組全程合作的方式完成實習。從原先的單一實習報告考核方式轉變為多節點全過程考核,從單打獨斗轉變為團隊作戰,提高了學生團隊協作解決復雜工程問題的能力。同時,利用“學習通”搭建互動學習平臺,通過組內討論-組間討論-師生討論等多種形式,既及時解決學生在報告編制過程中遇到的疑問同時又發揮了學生的主觀能動性,促進了組內、組間互相協作。通過這些措施,學生提高了團隊協作能力、工程實踐能力,大大改善了實習效果。
實踐教學在課堂理論教學結束后獨立集中進行,很多考試成績較好的同學實習效果卻不甚理想,追其原因與理論教學和實踐教學割裂,缺乏互動,學生停留在只會做題,不會解決工程問題的階段,不能將理論知識很好的運用于綜合實踐。我們嘗試在理論課程教學開始時,提前布置實習題目與要求,學生提前熟悉實習各環節要求,搜集資料,實現實踐教學早期介入。教師在授課時,將實習內容滲透在理論教學中,實現理論教學和實踐教學全程互動。比如,實習題目為“某噴漆房建設項目環評報告”,課堂上講授“排污系數法”時,除了指導學生完成習題,還可以引申出實習報告中”噴漆廢氣源強計算環節”中該法的應用。學生在理論學習的過程中做到帶著問題和需求進行學習,有的放矢,學習效率大大提高。在后續集中實踐環節中,通過解決實際復雜工程問題的過程將獨立的課堂理論知識串聯起來融會貫通。
工程專業認證強調科學的過程性評價,持續改進,實現教學全過程閉環。課程評價是檢驗學生課程學習效果的重要手段,對于提高教學質量具有重要的參考意義[4]。《環境影響評價》課程理論教學基于學習通平臺,根據學生線上任務的完成度、討論發言的積極性、問題回答情況、考勤、階段小測驗、作業完成情況等指標,結合各項指標權重值采用評分表量化分析法計算出“環境影響評價”課程的平時成績,結合期末成績科學評價學生該課程的整個學習過程。課程實踐教學中把實習成績劃分為實習軟件操作(30分)、小組上會匯報(30分)、環評實習報告(40分)三個環節。實習軟件操作和環評實習報告部分均由教師評價。小組上會匯報包括:小組匯報、小組討論、最終匯報三個階段,采用教師評價、組長評價、組內互評、組員自評相結合的綜合評價方式。通過全過程,多節點、多種評價方式實現科學的過程性評價。根據評價結果,總結課程存在的問題,撰寫課程目標達成度分析報告,有的放矢制定下一輪“環境影響評價”課程的改進措施,形成閉合內循環的課程教學良性改進體系。
在學院工程教育認證背景下開展了《環境影響評價》課程教學改革探索。以學生為主體,重新設定了課程教學目標,結合環評工程師制度反向設計豐富課程教學內容,重構了實踐教學體系并規范了理論和實踐教學的過程性評價,客觀評價了學生的學習成效,制定針對性改進措施,實現了教學過程的持續改進。