吳孝敏，呂碧洪，申華臻，趙曉丹，周作明，荊國華

(華僑大學(xué) 化工學(xué)院 環(huán)境科學(xué)與工程系，福建 廈門 361021)

工程教育認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保證制度，也是實現(xiàn)工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎(chǔ)。是針對高等教育工程類專業(yè)開展的一種合格評價。作為國際上最具影響力的工程教育學(xué)位互認協(xié)議，成立于1989年的《華盛頓協(xié)議》，由美國等6個英語國家的工程教育認證機構(gòu)發(fā)起，成為高等工程教育發(fā)展的未來趨勢。我國于2016年6月2日成為《華盛頓協(xié)議》第18個正式成員，標志著我國高等教育對外開放向前邁出了一大步[1]。該協(xié)議強調(diào)的工程教育核心理念—提倡以基于結(jié)果的教育模體系式，以學(xué)生為中心的教育改革模式，要求專業(yè)證明培養(yǎng)的學(xué)生已經(jīng)學(xué)會了所需的技巧和內(nèi)容[2]。工程教育認證的核心內(nèi)涵是以學(xué)生為中心，建構(gòu)“成果導(dǎo)向”的人才培養(yǎng)體系，并持續(xù)改進[3]。

我國工程教育體量居世界首位，但在衡量工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量的兩個關(guān)鍵指標“適應(yīng)全球化”和“融合業(yè)界發(fā)展”上與世界水平相距甚遠。我國工程教育質(zhì)量滿足國際化認證要求的比例非常低。面對工程教育認證，我國工程教育的弊端凸顯。傳統(tǒng)的教學(xué)方式不能完全滿足該需求，教學(xué)脫離工程實際，學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)、自主實踐的能力，導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)不能滿足社會和工業(yè)界的要求。因此，積極探索適應(yīng)于新環(huán)境下的面向工程教育認證的教學(xué)模式成為研究重點和熱點。

成果導(dǎo)向教育(Outcome Based Education，簡稱OBE)是一種以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育理念，強調(diào)工程教育必須圍繞學(xué)生實現(xiàn)預(yù)期的學(xué)習(xí)成果開展。是當前國際本科工程學(xué)位互認協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的核心理念，并貫穿于工程教育認證標準的始終。在我國加入《華盛頓協(xié)議》后，中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會頒布的《工程教育認證標準(2016版)》也充分體現(xiàn)了OBE理念，強調(diào)要實施成果導(dǎo)向教育的模式[4-5]。OBE是一個以學(xué)生為中心，并以學(xué)習(xí)成果驅(qū)動整個課程活動的教學(xué)模式。

基于工程教育認證的12條畢業(yè)要求，建立以學(xué)生為中心，在OBE理念下，構(gòu)建了《環(huán)境工程項目案例分析》課程與能力指標點對應(yīng)的能力矩陣，將典型環(huán)保項目、典型行業(yè)企業(yè)環(huán)保工藝流程作為OBE教學(xué)模式的主體內(nèi)容，并在整個教學(xué)過程中，注重教學(xué)內(nèi)容的更新和教學(xué)模式的創(chuàng)新，對學(xué)生興趣和能力的培養(yǎng)。以期培養(yǎng)學(xué)生解決現(xiàn)代工程領(lǐng)域中關(guān)于環(huán)境工程項目設(shè)計和案例分析等復(fù)雜問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。

1 《環(huán)境工程項目案例分析》教學(xué)過程中存在的問題

《環(huán)境工程項目案例分析》課程是環(huán)境工程專業(yè)課程教學(xué)中一門較為全新的課程，目的是為了培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、分析并理解環(huán)境工程項目案例中的原理和設(shè)計的能力。它是一個綜合性和實踐性較強的教學(xué)環(huán)節(jié)，具有教育與實踐相結(jié)合的特點。面向的學(xué)生對象不僅要有扎實的基礎(chǔ)理論和寬廣的專業(yè)知識，更要有解決實際環(huán)境問題的能力。然而，在實踐的教學(xué)過程中，該課程在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)一些問題，如下：

1.1 缺乏完善的教學(xué)體系

由于《環(huán)境工程項目案例分析》課程是較為全新的課程，教學(xué)內(nèi)容主要講述的是水、大氣、固廢等污染物的治理、相應(yīng)的環(huán)保設(shè)備和典型項目案例，教學(xué)內(nèi)容較多。因此，在教學(xué)過程中存在選擇性教學(xué)的問題，沒有把已有內(nèi)容以完整的教學(xué)體系傳授給學(xué)生，造成學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對《環(huán)境工程項目案例分析》沒有形成一個整體的知識框架[6]。同時，在教學(xué)過程中存在重點不突出的問題，沒有對重點內(nèi)容進行深入性地教授，造成學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對《環(huán)境工程項目案例分析》沒有達到一個專業(yè)性認知的高度。

1.2 師生互動薄弱

《環(huán)境工程項目案例分析》的教學(xué)課程主要是采用多媒體進行講授?！董h(huán)境工程項目案例分析》是多學(xué)科交叉的綜合性課程，由于學(xué)生基礎(chǔ)知識有限，對很多理論知識不能深入掌握與理解，并對理論知識應(yīng)用于實際項目案例過程中還存在經(jīng)驗不足和運用欠缺等問題。因此，教師在教授過程中，大部分時間都是“填鴨式”教學(xué)[7]，很容易出現(xiàn)教師授課，學(xué)生聽課的疲勞現(xiàn)象。因此，這種方法的教學(xué)已經(jīng)不能滿足工程教育認證背景下實現(xiàn)《環(huán)境工程項目案例分析》OBE實踐教學(xué)的要求。

1.3 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)頗弱

實踐教學(xué)是培養(yǎng)具有環(huán)境工程專業(yè)知識扎實、工程素質(zhì)高、創(chuàng)新能力強等的工程技術(shù)專業(yè)人才起著及其重要的作用。但是，由于學(xué)校實踐設(shè)施和實驗儀器較少、經(jīng)費和場地嚴重不足，導(dǎo)致實踐項目開設(shè)困難，實踐教學(xué)條件難以滿足培養(yǎng)目標要求。同時，校外實習(xí)的條件甚少、學(xué)生對環(huán)境工程環(huán)保設(shè)備和典型項目案例了解也很少。因此，實踐教學(xué)的不足導(dǎo)致不能有效的對學(xué)生進行環(huán)境工程全過程實踐能力的培養(yǎng)，無法培養(yǎng)符合專業(yè)認證標準下的《環(huán)境工程項目案例分析》應(yīng)用型人才。

1.4 教學(xué)評價方法單一

《環(huán)境工程項目案例分析》是一門較為新興的課程，其教學(xué)評價分主要為平時考勤和期末考試。存在平時考勤和期末考試形式較為單一、學(xué)生對實踐知識掌握不夠充分等問題。所以，這種評價方式并不能真正考核應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量，不能有效的考核學(xué)生應(yīng)用理論知識于實踐的能力。

2 《環(huán)境工程項目案例分析》課程改革實踐

基于以上《環(huán)境工程項目案例分析》存在的問題，本研究將重點探討并構(gòu)建面向環(huán)境工程專業(yè)的工程教育認證的《環(huán)境工程項目案例分析》OBE教學(xué)模式。在OBE理念下，打破傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)方式，著眼于目前環(huán)境工程專業(yè)國內(nèi)教學(xué)與應(yīng)用相脫節(jié)的環(huán)節(jié)，將典型環(huán)保設(shè)備、環(huán)保項目和行業(yè)企業(yè)環(huán)保工藝流程作為OBE教學(xué)實踐的主體內(nèi)容。實踐探索創(chuàng)新教學(xué)活動，采用多樣化的形式進行教學(xué)，并在整個教學(xué)過程中，注重對學(xué)生興趣和能力的培養(yǎng)。

2.1 基于OBE理念的研究思路

構(gòu)建面向工程教育認證的《環(huán)境工程項目案例分析》OBE教學(xué)實踐，以學(xué)生為中心，按照“明確學(xué)習(xí)成果→構(gòu)建課程體系→創(chuàng)新教學(xué)活動→評價成果達成→堅持持續(xù)改進”的思路來構(gòu)建和實施，具體如圖1所示。

圖1 研究思路示意圖

2.2 構(gòu)建《環(huán)境工程項目案例分析》課程教學(xué)體系

以中國《工程教育認證標準(2016 版)》為標準，明確環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標，結(jié)合學(xué)校定位、辦學(xué)特色，突出環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的個性發(fā)展。

首先確定環(huán)境工程專業(yè)的工程教育認證對《環(huán)境工程項目案例分析》課程的畢業(yè)要求，以畢業(yè)要求為學(xué)習(xí)成果，建構(gòu)“成果導(dǎo)向”的人才培養(yǎng)體系，畢業(yè)要求必須全面支撐學(xué)生培養(yǎng)目標的實現(xiàn)，與培養(yǎng)目標間應(yīng)建立全覆蓋支撐關(guān)系，并能用矩陣圖表達說明，見表1。

表1 《環(huán)境工程項目案例分析》學(xué)習(xí)目標與畢業(yè)要求的對應(yīng)表

課程體系的構(gòu)建是《環(huán)境工程項目案例分析》對學(xué)生能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)和關(guān)鍵因素。OBE理念下的課程體系的設(shè)置強調(diào)“從成果出發(fā)，從結(jié)果出發(fā)”，關(guān)注的是課程知識點對學(xué)生畢業(yè)要求的全面支撐。本課程擬將典型環(huán)保設(shè)備、環(huán)保項目和行業(yè)企業(yè)環(huán)保工藝流程作為OBE教學(xué)實踐的主體內(nèi)容，構(gòu)建基于OBE教育理念的課程體系，主要包括以下三個方面：(1)大氣污染控制工程項目案例分析；(2)水污染控制工程項目案例分析；(3)固體廢棄物處理與處置工程項目案例分析。

2.3 實時更新，完善教學(xué)內(nèi)容和優(yōu)化教學(xué)模式

隨著我國工業(yè)化進程的迅速發(fā)展，與環(huán)境保護相關(guān)的污染物治理工藝技術(shù)和典型案例也在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不能滿足社會的需求。環(huán)境保護的技術(shù)領(lǐng)域是一個政策引領(lǐng)型的市場，隨著我國環(huán)境法律法規(guī)的不斷完善與日益嚴格的監(jiān)管督查，配合寬松的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)政策助推，我國的環(huán)境保護治理技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展迎來了前所未有的高速發(fā)展期。從2008年起，環(huán)保部不斷地修改工業(yè)廢水、廢氣的排放標準。并且大氣污染中新的污染物的出現(xiàn)，土壤重金屬污染的不斷加劇，都要求《環(huán)境工程項目案例分析》的教學(xué)內(nèi)容及時更新。尤其是近兩年出現(xiàn)的大氣污染物中VOCs的污染和水污染治理類IV地表水標準的提出，都要求授課應(yīng)當順應(yīng)時代發(fā)展，及時更新教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)符合社會需求和環(huán)境工程認證要求的技術(shù)專業(yè)人才[8]。

在教學(xué)模式上，基于OBE理念創(chuàng)新教學(xué)模式是有效實現(xiàn)課程對培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求支撐的關(guān)鍵步驟。采用案例法、分組討論法和課堂演講法的多樣化形式進行教學(xué)。該教學(xué)模式的關(guān)鍵是對教學(xué)內(nèi)容把控，在教學(xué)過程中使知識點不模糊、不跑偏。教師采用命題式或半命題式的形式，如何使學(xué)生掌握知識點又積極主動？本課程的主要創(chuàng)新之處就在于此。具體而言，教師根據(jù)教學(xué)要求，將學(xué)生分成若干小組，提前一周布置相關(guān)的課堂教學(xué)內(nèi)容。內(nèi)容為覆蓋知識點的案例和項目；學(xué)生根據(jù)教師布置的任務(wù)進行組內(nèi)討論，并進行破題與分析，再進行資料搜集、整理、分析、演講和問答。教師再根據(jù)所討論的內(nèi)容進行系統(tǒng)地講解。不僅讓學(xué)生形成一個整體的知識框架，而且對環(huán)境工程項目有一定的專業(yè)認識。最終形成學(xué)生解決問題的能力，創(chuàng)新能力，增加對理論知識的掌握和實踐應(yīng)用的能力。

2.4 基于貢獻度的課程達成度評價

課程評價是對教學(xué)活動過程中所收集到的資料和證據(jù)進行解釋的過程，通過課程評價對專業(yè)人才培養(yǎng)達到培養(yǎng)目標和要求的程度進行判斷，是人才培養(yǎng)的必需環(huán)節(jié)和工程教育實質(zhì)等效結(jié)果互認的基礎(chǔ)和要求。基于工程教育認證的評價，本課程采用基于貢獻度的課程達成度評價，它是培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求達成度評價的基礎(chǔ)，也是持續(xù)改進的依據(jù)和動力[9-10]。明確的質(zhì)量標準、合理的評價依據(jù)、科學(xué)的評價方法和完成的評價記錄是課程目標達成度評價體系中不可或缺的環(huán)節(jié)。

基于貢獻度的課程達成度評價的考核原則為：(1)通過考核指導(dǎo)和督促學(xué)生系統(tǒng)地復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)知識和技能，檢驗其理解程度和靈活運用能力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維。(2)能力本位原則：在考核方式與內(nèi)容選取上堅持能力本位的基本思想。(3)全過程考核原則：將平時的課堂表現(xiàn)、課堂討論、作業(yè)與期末考試相結(jié)合，實施學(xué)習(xí)的全過程的考核。(4)考試內(nèi)容設(shè)計和考試結(jié)果分析能夠有助于總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗，改進教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。

《環(huán)境工程項目案例分析》的考核方式包括過程考核和期末考核；過程考核是課堂演講與討論、出勤、平時作業(yè)三部分的綜合評定；期末考核基于課堂講授、課外閱讀的內(nèi)容進行的考核探索：2017～2018學(xué)年為可行性研究(可研)大論文，2018-2019學(xué)年為結(jié)合學(xué)生演講與討論內(nèi)容的開卷考試?；谶^程考核和期末考核各環(huán)節(jié)對課程目標的支撐貢獻度，各個評價環(huán)節(jié)(課程考試、課堂演講與討論、平時作業(yè))在課程達成度評價中所占的權(quán)重分別為0.6，0.3和0.1。按照課程大綱規(guī)定的各評價環(huán)節(jié)對每個課程目標的支撐關(guān)系，計算得到各課程目標的目標達成度分值，具體如表 2 所示。

圖2 2017-2018、2018-2019學(xué)年課程目標達成情況

從圖2中可以看到，2017-2018學(xué)年目標1、2、3、5的達成度都在0.8以上，反映學(xué)生對環(huán)境工程項目案例分析這門課程的知識點掌握地較好。目標4達成度略低，在0.70左右，說明學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中團隊意識較為薄弱，沒有很好地勝任團隊成員的角色與責(zé)任。與2017-2018學(xué)年相比，2018-2019學(xué)年強化了學(xué)生團隊協(xié)作的過程考核，收到了較為顯著的效果。目標4的達成度上升到了0.80以上，這與2018-2019學(xué)年的教學(xué)中加強了該部分能力訓(xùn)練密切相關(guān)。同時，2018-2019學(xué)年的基于貢獻度的《環(huán)境工程項目案例分析》的各個課程達成度分值都較為均衡，收到了較為良好的效果。另外，注重在實施全過程考核上不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和環(huán)境類專業(yè)工程應(yīng)用能力。

2.5 OBE理念下的持續(xù)改進

OBE理念下的持續(xù)改進，貫穿了整個工程教育認證通用標準的始終，也貫穿了基于OBE理念下人才培養(yǎng)模式改革的始終。因此，在上述實施方案中，確保以學(xué)生為中心，并進行全過程的以成果為導(dǎo)向的教學(xué)、教育、培養(yǎng)過程和結(jié)果的跟蹤、評價、反饋與改進，從而調(diào)整和完善學(xué)習(xí)成果的描述，實現(xiàn)工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量持續(xù)卓越上升。

持續(xù)改進是提高教學(xué)質(zhì)量的保證，根據(jù)各課程目標的平均達成度，分析原因并提出持續(xù)改進措施是非常必要的。舉例如表2所示，2017-2018學(xué)年的課程目標4的達成度較低。因此，在2018-2019學(xué)年授課的重點在于采取相應(yīng)改進措施，培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)能力。經(jīng)過持續(xù)改進，課程目標 4的達成度提高顯著。

表2 2017-2018學(xué)年課程目標平均達成度和持續(xù)改進

3 結(jié)論

面向環(huán)境工程教育認證的成果導(dǎo)向教學(xué)，對《環(huán)境工程項目案例分析》的教學(xué)提出了更高的要求。以學(xué)生為中心，并進行全過程的以成果為導(dǎo)向的教學(xué)和改進，從而調(diào)整和完善學(xué)習(xí)成果，實現(xiàn)工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量持續(xù)卓越上升。

(1)制定了基于 OBE 的《環(huán)境工程項目案例分析》課程大綱并予以教學(xué)實踐。構(gòu)建了“明確學(xué)習(xí)成果→構(gòu)建課程體系→創(chuàng)新教學(xué)活動→評價成果達成→堅持持續(xù)改進”的教學(xué)實踐。

(2)以學(xué)生為中心，促進環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的個性化發(fā)展。教師結(jié)合具體典型環(huán)保設(shè)備、環(huán)境工程項目案例，并應(yīng)用團隊協(xié)作的方式來鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)。

(3)討論課程項目對課程目標的支撐，并獲得了較好的基于貢獻度的課程達成度評價和持續(xù)改進。

通過對《環(huán)境工程項目案例分析》課程教學(xué)不斷地進行改革，可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，并培養(yǎng)工程素養(yǎng)高、創(chuàng)新能力強、應(yīng)用能力強的環(huán)境類專業(yè)工程技術(shù)專業(yè)人才。