劉 瓊，王 龍，吳春來

(洛陽理工學(xué)院 環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院，河南 洛陽 471023)

成果導(dǎo)向教育(Outcome-Based Education,OBE)是一種以學(xué)生為中心，以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向的先進(jìn)教育模式，目前已成為美國、英國、加拿大等國的主流教育理念。與傳統(tǒng)的教育模式相比，OBE教育理念面向產(chǎn)業(yè)需求，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和實踐能力的過程培養(yǎng)，教育目標(biāo)更加全面，畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更加具體，教學(xué)設(shè)計更加優(yōu)化，評估標(biāo)準(zhǔn)更加公平，順應(yīng)了高等教育評估的發(fā)展趨勢，契合新形勢下社會對高素質(zhì)、復(fù)合型環(huán)境工程人才的需求。針對我國工程教育的現(xiàn)狀，將OBE的理念融入高等工程教育體系中，實現(xiàn)三個轉(zhuǎn)變，即：學(xué)科導(dǎo)向、目標(biāo)導(dǎo)向；教師中心、學(xué)生中心；質(zhì)量監(jiān)控、持續(xù)改進(jìn)。引導(dǎo)并推動我國高等工程教育改革，具有現(xiàn)實意義。

以服務(wù)建材行業(yè)為特色的大氣污染控制工程是我校環(huán)境工程專業(yè)的核心課程，具有較強(qiáng)的行業(yè)傾向性和實踐性。課程的目的和任務(wù)是面向國家相關(guān)行業(yè)尤其是建材行業(yè)，使學(xué)生系統(tǒng)地了解并掌握大氣污染控制的基本知識，大氣污染氣象學(xué)基礎(chǔ)理論，以及大氣污染防治的基本原理、主要設(shè)備和典型工藝等，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決日趨復(fù)雜的大氣污染問題能力，具有明顯的工程化特點。針對傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式下學(xué)生實踐能力薄弱、競爭優(yōu)勢不明顯的問題，以學(xué)生就業(yè)與職業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向，基于OBE教育理念制定大氣污染控制工程課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考評方式，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的工程經(jīng)驗、素養(yǎng)以及解決實際工程問題的能力。

1 明確課程目標(biāo)，制定預(yù)期產(chǎn)出

基于成果導(dǎo)向的大氣污染控制工程課程教學(xué)改革，通過對教師、學(xué)生和用人單位調(diào)查問卷的整理分析，結(jié)合當(dāng)今社會對人才的需求，確立環(huán)境工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，反向設(shè)計教學(xué)過程，重構(gòu)課程的目標(biāo)定位，明確學(xué)生畢業(yè)時所能達(dá)到的“知識、能力與素質(zhì)”要求，并依據(jù)本課程對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系將預(yù)期產(chǎn)出分解為能力指標(biāo)點，見表1。教師以學(xué)生最終學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，圍繞這些指標(biāo)點組織開展教學(xué)，有目的地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，并通過學(xué)生自評、督導(dǎo)促學(xué)促教和同行評價等措施評價課程目標(biāo)的達(dá)成情況。大氣污染控制工程課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表2。

表1 課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐矩陣

表2 教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略對課程目標(biāo)的支撐

2 優(yōu)化教學(xué)過程，實現(xiàn)預(yù)期產(chǎn)出

2.1 整合教學(xué)內(nèi)容，注重工程實踐

基于OBE教育理念的大氣污染控制工程課程教學(xué)，突破傳統(tǒng)的以章節(jié)為序的教學(xué)組織，以工程實踐能力培養(yǎng)為主旨，采用主線貫穿、有機(jī)整合的策略，構(gòu)建模塊化和彈性化的教學(xué)模式，合理配置各模塊教學(xué)內(nèi)容，確保教學(xué)的適切性，最大程度達(dá)成最終學(xué)習(xí)成果。在教學(xué)組織上，遵循以能力教學(xué)為主導(dǎo)、學(xué)習(xí)成果為目標(biāo)，將課程內(nèi)容劃分為基本理論模塊、技術(shù)工藝模塊、工程設(shè)計模塊和監(jiān)測評價四大模塊，有針對性地進(jìn)行課堂教學(xué)；對于差別較大且系統(tǒng)相對獨立的單元，如技術(shù)工藝模塊，可以先細(xì)化為子類分別講授，再綜合比較凸顯差異性，為學(xué)生進(jìn)行工程設(shè)計模塊的學(xué)習(xí)做鋪墊。在內(nèi)容范圍上，強(qiáng)調(diào)以行業(yè)特色為導(dǎo)向，重點講授建材類與大氣污染相關(guān)的內(nèi)容，包括近年來受到人們重視的微細(xì)顆粒物(PM2.5)、煙氣脫硝、煙氣脫硫，以及具有前沿性的溫室氣體控制、固定源煙氣中汞沉降、跨介質(zhì)復(fù)合污染控制等與工程實踐密切結(jié)合的內(nèi)容。此外，注重學(xué)生對于新出現(xiàn)的技術(shù)、方法的學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)，以及復(fù)雜條件下污染物控制思維的構(gòu)建，如對于復(fù)合污染協(xié)同控制內(nèi)容的涉獵等。

2.2 實施多元化教學(xué)策略

基于OBE教育理念的大氣污染控制工程課程教學(xué)，突破傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式，以最終學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，采用“雙主互動”的教學(xué)模式，構(gòu)建“課堂講授—網(wǎng)絡(luò)平臺—現(xiàn)場教學(xué)”三位一體的立體教學(xué)體系，將教與學(xué)從課內(nèi)向課外延伸，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。

2.2.1“雙主互動”教學(xué)模式

大氣污染控制工程課程具有很強(qiáng)的理論性，而且知識比較抽象，學(xué)生感覺枯燥無味，難以激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。將“雙主互動”教學(xué)模式應(yīng)用于大氣污染控制工程課程改革的過程中，通過研討式教學(xué)與案例式教學(xué)、項目教學(xué)相結(jié)合方式，使理論教學(xué)與實踐教學(xué)相互促進(jìn)、融合，從而實現(xiàn)基于OBE的理論和實踐一體化的教學(xué)效果[1]。例如：教師可將教學(xué)模塊進(jìn)一步分解為若干個專題(含配套案例)，組織學(xué)生以任務(wù)驅(qū)動、小組討論、組間分享的方式進(jìn)行研討，最后由教師講評、總結(jié)，突出重點、突破難點?；贠BE的合作式學(xué)習(xí)，將學(xué)生之間的競爭轉(zhuǎn)變?yōu)樽晕腋偁?，通過團(tuán)隊合作、協(xié)同學(xué)習(xí)等方式，使學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)者變得更強(qiáng)，使學(xué)習(xí)能力較弱者得到提升。

2.2.2“線上與線下”混合式教學(xué)模式

大氣污染控制工程課程內(nèi)容覆蓋面廣、知識交叉性強(qiáng)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式過于單一，忽略了學(xué)生發(fā)散思維、創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)，難以適應(yīng)和滿足當(dāng)代工程教育的需要?！熬€上與線下”混合式教學(xué)是一種跨越時間和空間的教學(xué)模式，通過網(wǎng)絡(luò)化的線上教學(xué)(如MOOC、虛擬仿真等)與傳統(tǒng)面授的線下教學(xué)相結(jié)合，構(gòu)建融情境、交互、體驗、反思為一體的深度學(xué)習(xí)場域，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，與OBE“以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的教育理念不謀而合[2-3]。具體做法：通過師生共建、共同維護(hù)的模式，組織搭建了集學(xué)習(xí)、交流與仿真為一體的多維教學(xué)平臺，可以實現(xiàn)資料庫、案例庫、實時交流和評價體系等多個模塊之間的信息通訊。通過此平臺的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以獲取用于解決復(fù)雜工程問題所需的文獻(xiàn)、信息和數(shù)據(jù)，促進(jìn)課堂教學(xué)與在線教學(xué)的深度融合，體現(xiàn)了“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教育理念，對于充分挖掘教與學(xué)潛能有著重要的現(xiàn)實意義。

2.2.3“現(xiàn)場教學(xué)”模式

大氣污染控制工程是一門實踐性很強(qiáng)的課程，傳統(tǒng)教學(xué)大多只注重基礎(chǔ)理論，而忽視實踐環(huán)節(jié)，造成理論與實踐的嚴(yán)重脫節(jié)。

具體實施如下：依托校外實訓(xùn)基地——洛陽環(huán)保機(jī)械設(shè)備有限公司和洛陽中聯(lián)水泥廠，進(jìn)行大氣污染控制工程課程的現(xiàn)場教學(xué)。在實施過程中，指導(dǎo)教師結(jié)合環(huán)保機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的袋式除塵器和旋風(fēng)除塵器實體和裝配圖，對設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場示范教學(xué)，并帶領(lǐng)學(xué)生參觀生產(chǎn)線。在學(xué)生進(jìn)入水泥廠前，指導(dǎo)教師針對該廠采用的選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝工藝進(jìn)行了詳細(xì)講解，然后按工段進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，包括水泥生產(chǎn)線、煙氣除塵脫硝工程主體(袋式除塵器、氨水SNCR脫硝設(shè)備)、附屬設(shè)備(管道、閥門、儀表控制、儲氨罐、自動控制系統(tǒng)等)及工藝系統(tǒng)的實際參數(shù)。

3 建立體系評估，促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)

學(xué)習(xí)產(chǎn)出評估是OBE教育模式中十分重要的環(huán)節(jié)，大氣污染控制工程課程采用全過程、多元化的考核手段，多層次、多角度評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，并建立一種具有“評價—反饋—改進(jìn)”循環(huán)特征的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，這對于提升工程人才培養(yǎng)的質(zhì)量具有現(xiàn)實意義。

3.1 考核方式及成績構(gòu)成

采用“3+1”的方式對課程進(jìn)行考核，具體環(huán)節(jié)、權(quán)重以及與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系見表3。

其中，形成性評價包括課堂表現(xiàn)、習(xí)題作業(yè)和方案設(shè)計共3項，在總評成績中的權(quán)重為0.4，結(jié)果性評價包括期末考試成績1項，在總評成績中權(quán)重為0.6。

3.2 學(xué)習(xí)效果評價

4 結(jié)束語

近年來，隨著人們對大氣污染防治重視程度的日益提高，與大氣污染控制相關(guān)的新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。大氣污染控制工程課程教學(xué)改革是一項長期復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要持續(xù)貫徹執(zhí)行“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)”的教育理念，并在實踐中不斷探索與完善，以期適應(yīng)具有國際化、專業(yè)化和特色化的環(huán)境工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)要求。