鄒友琴　李群　王毛蘭　李昆　吳山　章萍

摘? 要：環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)是研究應(yīng)用型環(huán)境工程技術(shù)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)?；诔晒麑?dǎo)向理念的環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，通過(guò)反向設(shè)計(jì)，對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行革新。依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)及環(huán)境工程技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革，實(shí)施學(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，建立全過(guò)程多元化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)機(jī)制。實(shí)踐表明，通過(guò)改革，學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)課堂的主體，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的自主能動(dòng)性與興趣，不僅鍛煉學(xué)生工程實(shí)踐能力，還有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研探索能力。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程;專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn);成果導(dǎo)向理念;教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2022）10-0124-04

Abstract： Environmental engineering professional experiment is an important part in the cultivation of research and application technical personnel on environmental engineering. By the professional experimental teaching reform of environmental engineering， based on OBE concept， the traditional experimental teaching mode was innovated through reverse design. According to the training objectives and the development trend of environmental engineering technology， the experimental teaching content was reformed; the student-oriented experimental teaching process was implemented; the whole process and diversified evaluation mechanism for the experimental effects was established. The practice shows that students become the main body of the experimental classroom through the teaching reform， which enhances the independence， motivation and interest of students in experiments， which not only exercises students' engineering practice ability， but also helps cultivate students' research and exploration ability.

Keywords： environmental engineering; professional experiment; the concept of Outcome Based Education; teaching reform

環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)“水、氣、聲、渣”四大課程群，通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合，成為培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題能力、解決問(wèn)題能力，以及工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)[1]。通過(guò)加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)與改革進(jìn)一步提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，夯實(shí)學(xué)生專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐技能和增強(qiáng)創(chuàng)新能力，對(duì)于培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代的研究應(yīng)用型工程技術(shù)人才具有十分重要的作用[2-4]。

一、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必要性

成果導(dǎo)向理念，即OBE（Outcome-based Education，簡(jiǎn)稱(chēng)OBE）理念以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，在1981年由Spady等人首次提出后[5]，很快得到了教育界的認(rèn)可與重視，成為美、英、加等國(guó)教育改革主流理念。美國(guó)工程與技術(shù)教育認(rèn)證協(xié)會(huì)（Accreditation Board for Engineering and Technology，簡(jiǎn)稱(chēng)ABET）全面接受了OBE理念，并將這一理念始終貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[6]。

自2016年，我國(guó)成為《華盛頓協(xié)議》簽約成員以來(lái)，工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)制定頒布了《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》，強(qiáng)調(diào)我國(guó)高校接受認(rèn)證的專(zhuān)業(yè)要實(shí)施成果導(dǎo)向教育，充分體現(xiàn)了OBE 理念[7-8]。

基于“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重德行、強(qiáng)能力”的人才培養(yǎng)理念，南昌大學(xué)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)主動(dòng)應(yīng)對(duì)工程教育在新時(shí)代的要求，積極探索環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，以全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，通過(guò)專(zhuān)業(yè)認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)工程人才國(guó)際化[9]。

二、基于成果導(dǎo)向理念的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)施

成果導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)遵循反向設(shè)計(jì)原則，即社會(huì)需求、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系是一個(gè)前者依次決定后者的反向決定關(guān)系。明確學(xué)習(xí)成果（畢業(yè)要求）、按畢業(yè)要求安排教學(xué)活動(dòng)、對(duì)畢業(yè)要求的達(dá)成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，這三方面是實(shí)施成果導(dǎo)向教育的關(guān)鍵[10]。

（一）教學(xué)改革的總體要求

培養(yǎng)目標(biāo)是對(duì)學(xué)生畢業(yè)5年左右應(yīng)具有的能力的總體描述。根據(jù)江西省的環(huán)境現(xiàn)狀、江西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和南昌大學(xué)定位，從職業(yè)道德、身心素質(zhì)、工具性知識(shí)、人文社會(huì)科學(xué)知識(shí)、自然科學(xué)知識(shí)、工程技術(shù)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)等七方面能力確定培養(yǎng)目標(biāo)，見(jiàn)表1。依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，按照專(zhuān)業(yè)認(rèn)證要求，結(jié)合環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)際，充分調(diào)研其他院校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)認(rèn)證情況，從基礎(chǔ)知識(shí)的熟練掌握、分析論證、工程設(shè)計(jì)、科學(xué)研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會(huì)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)、溝通、項(xiàng)目管理、持續(xù)學(xué)習(xí)等十二個(gè)方面構(gòu)建我校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的畢業(yè)要求（畢業(yè)生能力）[11]。畢業(yè)要求對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)具有支撐作用，一個(gè)畢業(yè)要求可支撐多個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)，一個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)也可由多個(gè)畢業(yè)要求來(lái)支撐。

對(duì)畢業(yè)要求的達(dá)成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，需遵循關(guān)聯(lián)性與準(zhǔn)確性原則，將畢業(yè)要求分解成若干指標(biāo)點(diǎn)（即畢業(yè)要求的二級(jí)指標(biāo)），通過(guò)課程體系對(duì)畢業(yè)要求二級(jí)指標(biāo)的支撐度，形成課程體系對(duì)畢業(yè)要求的支撐矩陣。以環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)為例，課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐矩陣見(jiàn)表2。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革

專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，同時(shí)考慮環(huán)境工程技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目進(jìn)行增減及內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。例如，隨著活性炭在微染污水源處理、應(yīng)急處理、工業(yè)廢水處理中的廣泛應(yīng)用，增加了活性炭吸附實(shí)驗(yàn)。近年來(lái)生活垃圾填埋占比持續(xù)下降，而焚燒處置用于供熱或發(fā)電比率逐步上升，將生活垃圾填埋時(shí)間對(duì)滲濾液的產(chǎn)生量、污染物濃度的影響實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目去除。

專(zhuān)業(yè)（課程）實(shí)驗(yàn)在學(xué)生學(xué)完水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理、物理性污染防治工程等專(zhuān)業(yè)課程后開(kāi)設(shè)。而且學(xué)生之前已經(jīng)完成了學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的基本分析測(cè)試技術(shù)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法已掌握。

進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容改革時(shí)，在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，以期學(xué)生面對(duì)一個(gè)環(huán)境問(wèn)題能夠進(jìn)行全面分析，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)解決，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)心的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[12-13]。

改革后的環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如圖1所示，圖中虛線(xiàn)框內(nèi)為新增的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

（三）全過(guò)程多元化實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)

在實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容確定后，開(kāi)展專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。以往實(shí)驗(yàn)的教學(xué)組織過(guò)程一般是學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，教師集中講授，然后學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到問(wèn)題請(qǐng)教老師），實(shí)驗(yàn)完成后提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)效果依據(jù)考勤與實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)完成效果主要依賴(lài)于教師備課、講解與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，學(xué)生基本處于被動(dòng)接受過(guò)程。學(xué)生作為教學(xué)主體的另一面，其能動(dòng)性很少發(fā)揮出來(lái)。很多學(xué)生帶著“打醬油”“湊份子”的心態(tài)來(lái)實(shí)驗(yàn)室。

基于OBE理念，以學(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅重視學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中動(dòng)手操作能力的鍛煉，還重視學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)基本理論理解掌握并加以應(yīng)用的思維能力的發(fā)展。因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)要注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程、方式多元。專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革后，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)之前，要求學(xué)生帶著問(wèn)題預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)課教師仍要講解與示范，但增加學(xué)生與教師討論及組內(nèi)學(xué)生討論環(huán)節(jié)。若實(shí)驗(yàn)結(jié)果不滿(mǎn)意，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論來(lái)分析原因，進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，直至達(dá)到滿(mǎn)意的實(shí)驗(yàn)效果為止。評(píng)價(jià)依據(jù)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，從實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)環(huán)境維護(hù)與儀器設(shè)備保養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)合作、實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)記錄、實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及預(yù)習(xí)情況來(lái)進(jìn)行全程多元評(píng)價(jià)。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中討論環(huán)節(jié)的增加，使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間形成一種多向互動(dòng)。教師起引導(dǎo)作用，而不是灌輸，使學(xué)生逐漸成為實(shí)驗(yàn)課堂的主體。學(xué)生的主觀能動(dòng)性在實(shí)驗(yàn)過(guò)程被強(qiáng)調(diào)并且得到尊重，因而得以激發(fā)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)課堂的“頭腦風(fēng)暴”活動(dòng)，啟發(fā)了學(xué)生大腦內(nèi)部認(rèn)知發(fā)展過(guò)程，有利于發(fā)展學(xué)生的智慧潛能、陶冶情操，使每個(gè)學(xué)生作為一個(gè)獨(dú)立個(gè)體在被尊重中都達(dá)到自己最佳發(fā)展水平，有利于創(chuàng)新能力培養(yǎng)[14-16]。

三、結(jié)束語(yǔ)

基于OBE理念的環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，通過(guò)反向設(shè)計(jì)對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行了革新。以學(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，學(xué)生作為課堂主體的自主能動(dòng)性得到尊重與鼓勵(lì)，興趣得以激發(fā)，不僅鍛煉了學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，還有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣及探索能力。通過(guò)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，不但提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，也為我校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)通過(guò)專(zhuān)業(yè)認(rèn)證，走向國(guó)際奠定了基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：鄒友琴（1973-），女，漢族，江西奉新人，博士，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榄h(huán)境與水資源。