基于OBE模式的環(huán)境工程教學(xué)體系探索

山寶琴　劉羽

【摘 要】基于以結(jié)果為基礎(chǔ)的教育模式（outcome-based-education），文章提出了可持續(xù)優(yōu)化的環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)體系建設(shè)，倡導(dǎo)以滿足社會需求的本科畢業(yè)生能力要求為核心，通過培養(yǎng)目標分解、理論課程體系和實踐教學(xué)改革、學(xué)生創(chuàng)新性培養(yǎng)、評估體系完善和高素質(zhì)教師隊伍建設(shè)來優(yōu)化環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)體系。

【關(guān)鍵詞】OBE模式 環(huán)境工程 教學(xué)體系

基金項目：延安大學(xué)教改重點項目（YDJGZD-2013-03）。

目前我國環(huán)境問題突出，排污總量增加并逐漸顯現(xiàn)出復(fù)合性、區(qū)域性和風(fēng)險性，黨的十八大將生態(tài)文明建設(shè)提高到“五位一體”的高度，這是環(huán)境工程專業(yè)發(fā)展的重要機遇。環(huán)境工程專業(yè)是以環(huán)境科學(xué)為依托，運用科學(xué)理論、方法和工程技術(shù)、研究人類與自然環(huán)境的相互作用、關(guān)系、規(guī)律并進行控制調(diào)整的一門新型綜合性應(yīng)用學(xué)科。如何構(gòu)建環(huán)境工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式并完善實踐教學(xué)體系，以滿足新時代對學(xué)生的要求已經(jīng)成為高校環(huán)境工程專業(yè)的新命題。

OBE模式簡介

以結(jié)果為基礎(chǔ)的教育（outcome-based-education，OBE）是上世紀90年代發(fā)展起來的一種教育模式[1]，在英、美、澳大利亞和新西蘭等一些國家實施都取得了很好的反饋，OBE理論關(guān)注和側(cè)重學(xué)習(xí)成果，包含許多先進的教學(xué)模式和理念，被認為是工程教育的重要方式。與傳統(tǒng)的以課程內(nèi)容為核心的教學(xué)理念相比，OBE模式強調(diào)以畢業(yè)生能力達成為目標[2]，從最終的結(jié)果反向設(shè)計教學(xué)體系，兩者的差異如表1。

基于OBE模式的環(huán)境工程教學(xué)改革

OBE模式要求通過詳細認真的社會調(diào)查，確定面向社會的同時針對地域特色的畢業(yè)生應(yīng)達成的能力要求，然后以此為核心制定相應(yīng)的專業(yè)培養(yǎng)目標，構(gòu)建專業(yè)課程體系，完善實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以教師能力的提升優(yōu)化為支撐，承擔(dān)的科研項目為背景，在應(yīng)用中不斷改進以達成可持續(xù)的專業(yè)人才培養(yǎng)體系。結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)則包含六個環(huán)節(jié)：

1.確定環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)能力要求

環(huán)境類專業(yè)培養(yǎng)的是環(huán)境科學(xué)與工程方面的工程技術(shù)人員和管理人員，需要培養(yǎng)更多有前瞻意識、實踐能力和創(chuàng)新思維的學(xué)生。主要培養(yǎng)五個方面的人才：（1）能夠提供環(huán)境規(guī)劃、評價、工程咨詢等綜合環(huán)境服務(wù)；（2）能夠解決實際工程技術(shù)問題；（3）能夠進行創(chuàng)新設(shè)計為主的產(chǎn)品開發(fā)；（4）能夠從事產(chǎn)業(yè)部門環(huán)境服務(wù)為主的企業(yè)環(huán)境管理；（5）能夠解決區(qū)域、流域復(fù)雜環(huán)境問題的綜合能力。針對不同的高校，學(xué)校定位、所處區(qū)域位置和為社會服務(wù)目標都不相同，所以成功運用OBE模式的第一步是確定符合高校畢業(yè)生的具體能力要求。環(huán)境專業(yè)學(xué)生進行專業(yè)方向的細致劃分后，通過凝練學(xué)習(xí)目標和深化學(xué)習(xí)效果，提高畢業(yè)生的質(zhì)量和競爭力，既能滿足專業(yè)的社會需求，又緩解了目前面臨的就業(yè)壓力。

2.對應(yīng)的環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)目標分析

環(huán)境工程專業(yè)應(yīng)有公開的、符合學(xué)校定位的、適應(yīng)社會環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展需要的培養(yǎng)目標。緊密關(guān)聯(lián)畢業(yè)要求將總體培養(yǎng)目標細化，并在此基礎(chǔ)上建立專業(yè)的課程體系是運用OBE模式推進教學(xué)效果的第二步。

例如，社會需求目標是能夠從事環(huán)境污染防治工程的人才，也就是有能力解決從污染產(chǎn)生、發(fā)展直到消除的全過程存在的相關(guān)問題并能采取相應(yīng)的防治措施。那么畢業(yè)要求具體如下：

（1）運用工程工作所需的數(shù)理化、自然科學(xué)等知識的能力；

（2）運用工程基礎(chǔ)知識和專業(yè)基本理論知識解決問題的能力；

（3）設(shè)計和實施工程的能力，對實驗結(jié)果進行科學(xué)的分析總結(jié)的能力；

（4）綜合運用技術(shù)手段設(shè)計系統(tǒng)和過程的能力；

（5）設(shè)計過程中能夠綜合考慮法律、政策方針、環(huán)境保護、經(jīng)濟影響、可持續(xù)發(fā)展等制約因素；

（6）綜合分析生態(tài)環(huán)境影響的能力，能正確認識工程對于客觀世界和社會的影響。

將以上畢業(yè)要求分解為具體的教育指標，即：（1）環(huán)境工程基本理論知識；（2）環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)知識；（3）環(huán)境工程常用技術(shù)手段；（4）系統(tǒng)的工程實踐學(xué)習(xí)經(jīng)歷；（5）了解本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。由此將學(xué)生的專業(yè)培養(yǎng)課程分為應(yīng)用基礎(chǔ)能力、工程設(shè)計能力和實踐能力三大模塊。應(yīng)用基礎(chǔ)能力包括基礎(chǔ)理論和技術(shù)，工程設(shè)計能力主要是通過課程設(shè)計來培養(yǎng)，實踐能力則需要各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的環(huán)環(huán)相扣來提高。以水污染控制工程課程體系為例，學(xué)生首先要系統(tǒng)學(xué)習(xí)水污染控制工程和水處理微生物學(xué)等基礎(chǔ)理論，還要學(xué)習(xí)管網(wǎng)設(shè)計技術(shù)、城市及工業(yè)污水處理技術(shù)及污水污泥處理技術(shù)，然后通過管網(wǎng)課程設(shè)計、污水廠工藝設(shè)計和水環(huán)境修復(fù)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)綜合運用技術(shù)手段解決工程問題的能力，最后則通過生產(chǎn)見習(xí)、畢業(yè)見習(xí)、課外創(chuàng)新及科研活動提升工科綜合素質(zhì)，強化學(xué)生創(chuàng)新意識，各環(huán)節(jié)緊密相連確保畢業(yè)生能力要求的達成。

3.理論課程體系和實踐教學(xué)改革

環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)必須突出工程學(xué)特征，加快理論課程體系改革，切實提高課堂教學(xué)質(zhì)量。在課程設(shè)置上，一是要充分體現(xiàn)出鮮明的專業(yè)基礎(chǔ)性，設(shè)置“環(huán)境微生物學(xué)”“環(huán)境監(jiān)測”“水污染控制工程”“大氣污染控制工程”“固體廢棄物處置工程”“環(huán)境質(zhì)量評價”和“工程力學(xué)”等核心課程，全面提高學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)素養(yǎng)，旗幟鮮明地突出環(huán)境工程專業(yè)特征。二是要注重教學(xué)內(nèi)容的推陳出新，將新概念、原理和方法納入相關(guān)課程，使學(xué)生充分了解國內(nèi)外學(xué)科前沿。三是強調(diào)交叉學(xué)科之間的相互融合和滲透，使得現(xiàn)代環(huán)境工程的研究對象能擴展到更廣闊的環(huán)境領(lǐng)域，通過“環(huán)境生態(tài)學(xué)”“環(huán)境毒理學(xué)”“環(huán)境管理與環(huán)境法”等科目的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和使命感，能正確認識工程對于客觀世界和社會的影響。

完整的實踐教學(xué)則應(yīng)由五個環(huán)節(jié)構(gòu)成：（1）專業(yè)課程實驗，通過實驗操作讓學(xué)生消化理解課堂知識[3]。（2）見習(xí)參觀，通過有組織地系統(tǒng)地見習(xí)參觀大型“三廢”治理單位，讓學(xué)生直觀了解相關(guān)工藝流程及污染物產(chǎn)生的主要環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)將理論知識靈活應(yīng)用到工程實踐中。（3）案例教學(xué)，授課教師可以適度安排幾次與課程內(nèi)容相關(guān)的案例教學(xué)或現(xiàn)場教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生運用工程理論、科學(xué)的實驗研究方法和合理的工程技術(shù)手段解決實際問題的能力。（4）課程設(shè)計，包括水污染控制工程課程設(shè)計、大氣污染控制工程課程設(shè)計、固體廢棄物處理處置工程設(shè)計和監(jiān)測工程課程設(shè)計等。在教師指導(dǎo)下學(xué)生自主完成工程設(shè)計方案，通過訓(xùn)練使學(xué)生能初步掌握工程設(shè)計的思路和方法。（5）畢業(yè)論文，學(xué)生畢業(yè)論文的選題盡量與教師的科研項目相結(jié)合。通過導(dǎo)師的引領(lǐng)樹立學(xué)生對污染控制的全過程管理理念，從而形成從源頭控制、過程管理和末端治理為一體的工程能力教學(xué)培養(yǎng)體系。

4.學(xué)生創(chuàng)新性培養(yǎng)

環(huán)境工程專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新人才，應(yīng)有扎實的理論基礎(chǔ)、超常的創(chuàng)新理念、敏銳的創(chuàng)新思維、基本的創(chuàng)新技能和優(yōu)秀的創(chuàng)新人格。扎實的基礎(chǔ)理論是創(chuàng)新的源泉和先導(dǎo)，創(chuàng)新意識是創(chuàng)新的前提和動力，培養(yǎng)獨立堅強、勇于探索求知、好奇又嚴謹?shù)膭?chuàng)新人才是工科教育的最終目的[4]。

大學(xué)生創(chuàng)新實驗應(yīng)該以企業(yè)為依托，以科研為補充，以環(huán)境研究課題為背景，確保大多數(shù)本科生獲得創(chuàng)新能力的提高。學(xué)生通過查資料、討論方案、實驗室、分析總結(jié)等過程，經(jīng)歷一次全面的分析研究問題的過程、實驗技能和綜合能力得到全面的提升。通過鼓勵并組織學(xué)生參加“國家級大學(xué)生創(chuàng)新項目”“挑戰(zhàn)杯”“創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)藝大賽”等課外學(xué)術(shù)科技競賽來培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和積極進取的科學(xué)精神。

5.完善評估體系

評估不僅是把關(guān)教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時也是教學(xué)內(nèi)容的延續(xù)，理論課的評估應(yīng)由教學(xué)課件、大作業(yè)、專題討論、個人表達、專題討論和課內(nèi)互動的表現(xiàn)來構(gòu)成。實踐課的評估應(yīng)由實踐效果、操作技能水平、《案例分析》大作業(yè)的質(zhì)量和合作任務(wù)的表現(xiàn)來構(gòu)成。創(chuàng)新能力則通過創(chuàng)新成果、科研論文、科研總結(jié)報告等進行評估。

6.培養(yǎng)高素質(zhì)教師隊伍

一支素質(zhì)品德高尚、專業(yè)扎實、能力突出的骨干教師隊伍是確保環(huán)境工程專業(yè)教育質(zhì)量的關(guān)鍵。這些教師應(yīng)該是既能傳授理論知識，又具有全面的工程素養(yǎng)，并能終生學(xué)習(xí)不斷進步。大力加強教師隊伍建設(shè)，一是大力加強教師職業(yè)道德教育，通過各項教學(xué)改革措施營造濃厚的教學(xué)氛圍，加強教學(xué)管理和督導(dǎo)工作，提高教學(xué)質(zhì)量和課堂效率。二是要以“老”帶“新”，形成教學(xué)科研梯隊，通過開展教學(xué)及科研的創(chuàng)新研究，切實保證教師能力水平的持續(xù)提高。三是有計劃地選派青年教師做高級訪問學(xué)者或讀定向博士生，全面提升教師隊伍的學(xué)歷層次，形成一支年輕化、有活力、高學(xué)歷的師資隊伍。

結(jié) 語

總之，OBE是運用工程教育思路體系，將畢業(yè)學(xué)生擬比作符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品，然后分解產(chǎn)品質(zhì)量的各要素，通過相應(yīng)工藝施工來確保生產(chǎn)過程，依靠檢測與評估辦法來驗收，最終通過升級維護來達成可持續(xù)生產(chǎn)的目標。OBE理念是始終圍繞明確的“學(xué)習(xí)結(jié)果”來組織教學(xué)手段[5]，促進教學(xué)體系優(yōu)化，從而增強學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力。當(dāng)然，教學(xué)體系的建立和完善尚需要長時間的努力，更需要在實踐中逐漸地反饋調(diào)整和優(yōu)化完善。

參考文獻：

[1]Spady William G.Outcome-based Education，Critical Issues and Answers.Arlington， American Association of School Administrators，1994.

[2]王貴成、夏玉顏、蔡錦超：《成果導(dǎo)向教育模式及其借鑒》，《教育評論》2009年第12期，第17-19頁。

[3]孫克輝、李長庚：《理工類專業(yè)性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革與探索》，《高等工程教育研究》2003年第2期，第87-88頁。

[4]宋振東：《全新環(huán)境工程應(yīng)用性人才培養(yǎng)的實踐與研究》，《武漢科技大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版》2006年第8期，第17-18頁。

[5]姜波：《以結(jié)果為基礎(chǔ)的教育》，《外國教育研究》2003年第20期，第35-37頁。

作者單位：延安大學(xué)石油工程與環(huán)境工程學(xué)院 陜西延安