基于OBE理念下的地下水污染與防治課程教學探索

馮珊珊，馮勝，何俊瑜，嚴文瑤

（常州大學 環境與安全工程學院，江蘇 常州）

一 引言

OBE理念即以能力為導向的工程教育理念，二十世紀八十年代在美國、英國和加拿大等國家成為教育改革的主流理念，現在被中國工程教育領域得到重視[1]。2017年，教育部學校規劃建設發展中心將OBE列入中國高等工程教學的革新指導建議中，各個高等院校專業開展以OBE理念的教學改革，這對推動我國高等教育事業的發展具有重要的意義。

《地下水污染與防治》屬于環境工程專業本科教學的專業課選修課，課程以地下水污染與防治的基本步驟為主線，從污染物水文地質學基礎、地下水污染調查與評價、地下水污染防治技術及典型地下水污染修復案例等四個方面系統地介紹地下水污染防治的基本原理與修復手段，使學生將所學到的知識運用到生產實踐中。《地下水污染與防治》課程教學重視理論與實踐相結合，授課過程中將學習理論知識升華到知識應用，深化培養學生實際的工程意識和創新意識，為學生從事環境工程領域內地下水污染治理的相關工作打下扎實基礎。

然而，在《地下水污染與防治》的教學中發現諸多問題：如教學目標不明確，教學方式較傳統，教學內容陳舊；師生之間缺少互動，學生學習興趣較低；偏重理論教學，缺少典型工程案例；考核評價方式單一，缺乏科學與合理性等[2]。因此，在新工科建設的背景下，對《地下水污染與防治》的教學進行了改革，引入OBE理念，以“學生為中心，以能力為導向”，包括：明確課程目標、優化課程的教學內容、轉換課程的教學方式和啟用多元化的考核機制等措施，聚焦環保行業發展需求，通過定性與定量的評價所支撐的畢業要求達成，并不斷進行持續改進措施，深入提高《地下水污染與防治》課程質量，為環境工程領域培養高素質的專門人才貢獻力量[1]。

二 明確課程目標

依據《工程教育認證辦法》的專業認證標準[3]，在《地下水污染與防治》課程目標的制定中，側重培養學生能對復雜環境工程問題提出有針對性的設計或者解決方案，并能體現創新意識。因此，我們根據《地下水污染與防治》課程在常州大學環境工程專業工程教育認證中所支撐畢業要求劃分指標點，根據這些支撐的指標點確立《地下水污染與防治》課程的培養目標，具體內容如下：

課程目標1：系統掌握地下水污染的特點、污染物以及污染途徑，并能深刻理解污染物在地下水系統中的遷移和經歷的水文地球化學作用等工程基礎知識。（支撐畢業要求1.3）

課程目標2：掌握地下水污染調查、監測和評價的內容與手段，學會對地下水污染源和污染途徑調查、水化學監測以及污染評價，并識別、判斷與分析地下水污染問題。（支撐畢業要求3.1）

課程目標3：掌握地下水污染修復的主要方法和典型案例，使學生在生產實踐和研究工作中能夠準確靈活運用所學知識和技能解決環境污染控制復雜工程問題的能力，建立在設計過程能綜合考慮健康、安全、環境、經濟等制約因素的設計理念。（支撐畢業要求3.3）

其中，課程目標與畢業要求對應關系見表1。課程目標1主要是系統掌握扎實的專業知識，這樣才能有效發現環境中可能產生的問題，所以對學生學習提出了一定要求，需要學生了解地下水污染的特點，可能產生的污染物、四種污染途徑及其遷移轉化等，為學生分析污染產生及其治理奠定一定的理論基礎。課程目標2主要是要求學生掌握判斷、識別和監測地下水污染的方法，通過調查和監測結果分析地下水污染產生的原因，得出有效的結論，為有效解決地下水污染問題提供參考依據。課程目標3則是對學生有更高的能力培養，要求學生掌握地下水污染修復方法，理論聯系實際并能熟練應用，使學生對復雜工程問題提出設計/開發解決方案，注入一定的設計理念。總之，此課程目標的制定，有利于培養高素質的環境專業人才。

表1 課程目標與畢業要求對應關系

三 優化課程教學內容

根據所制定的課程目標優化《地下水污染與防治》的教學內容，注入OBE理念核心，明確學生獲得解決復雜環境工程的能力進行培養[4]。《地下水污染與防治》課程的教學主要包括教授專業知識，分析復雜問題以及提出相應的解決方案，并體現一定的創新意識。

《地下水污染與防治》所選用的教材是中國地質大學王焰新教授主編《地下水污染與防治》，由于此書是研究生教學用書，對于本科生學習具有一定難度，所以對教學內容進行優化，本門課的主要教學內容包括：污染物水文地質學基礎、地下水污染調查與評價、地下水污染防治技術和典型地下水污染修復案例等四個方面，其具體內容圖1所示。

《地下水污染與防治》課程講授使學生獲得一定的工程知識。使學生掌握地下水污染的特點、污染物以及污染途徑，理解污染物在地下水系統中的遷移和經歷的水文地球化學作用等基礎知識；掌握地下水污染調查、監測和評價的內容與手段，學會對地下水污染源和污染途徑調查、水化學監測以及污染評價，在講課的過程中引入地下水污染事件作為案例，調動學生的學習興趣，使學生學會識別、判斷與分析地下水污染問題；掌握地下水污染修復的主要方法，在授課過程中引入地下水污染修復的典型案例或者相關研究課題，查閱相關文獻，啟發學生的創新思維與意識，培養學生自主學習能力，使學生在生產實踐和研究工作中能夠準確靈活運用所學知識和技能，解決環境污染控制復雜工程問題的能力[5]。

四 轉換課程教學方式

傳統《地下水污染與防治》教學模式中教師是教學活動的主體，學生被老師以灌輸的形式傳授知識，導致學生學習效率低。在《地下水污染與防治》課程教學中引入OBE理念[6,7]，改革傳統的教學模式，以學生作為教學活動主體，被動學習變為主動學習，調動學生學習興趣，提高學生的學習效果。

（一） 問卷調查

為提升《地下水污染與防治》課程教學效果，增加與學生溝通互動，在學期開始利用網絡平臺開展問卷調查，了解學生想要學習的專業知識，通過此課程獲得何種能力以及學生的學習興趣等諸多想法，借此問卷可以有效指導老師進行教學，并不斷改進教學內容，更好的開展《地下水污染與防治》教學課程，有效提高學生的學習興趣和授課老師的教學能力，改善課程的教學模式。

（二） 混合式教學

伴隨網絡課堂的迅速發展，如今借助網絡教學平臺進行智慧授課是一個不錯的選擇[7]。《地下水污染與防治》課程借助課堂講授與網絡教學相結合進行混合式教學。如選擇雨課堂進行翻轉教學，在課前將課程課件上傳平臺，學生可以提前預習所學內容；上課開始前利用雨課堂進行簽到，監督學生的出席情況，上課過程中利用板書和PPT結合講解知識點后，利用雨課堂進行測驗，使學生快速消化課堂上所學的知識，老師能夠及時了解學生的知識點的掌握情況；課下學生可以利用網絡平臺進行有效復習，完成隨堂測試，將此作為平時成績考核內容，監督學生學習。這種方式改變傳統的“填鴨式”教學模式，增加與學生互動，使學生成為上課的主體，形成良好的學習氛圍，提高學生的學習效率，可使學生獲得自主學習的能力。

圖1 地下水污染與防治課程教學內容分布圖

表2 課程目標達成考核與評價方式及成績評定

表3 PPT制作演講的評價標準

（三） 角色互換教學

角色互換是課堂上老師和學生進行轉換身份教學[8]。如在介紹地下水污染修復案例時，讓學生以小組為團隊，每組4人分工合作，針對教師給定的地下水污染典型案例，學生閱讀文獻和查找相關修復標準，設計并提出修復方案制成PPT講解與討論，進行師生角色活動，提高學生的參與感，激發學生的學習熱情，教師并對小組講解進行點評打分，成績納入總成績（占比10%）。這種形式不僅提升學生自主學習能力、表達能力、PPT制作能力，也使其團隊協作精神得到培養，達到一舉多得的效果。總之，充分利用現代化的教學手段引導學生進行高效率學習，建立良好的互動模式，積極調動學生的學習興趣，形成多元化的教學形式促進《地下水污染與防治》教學開展。

五 啟用多元化評價機制

《地下水污染與防治》課程評價傳統的考核模式為平時成績（占30%）、期末成績（占70%）兩部分組成，評價方式比較單一，從工程認證的角度，與人才的培養目標不符，無法實現對學生能力的提升。所以此課程摒棄單一的考核模式（平時成績+期末成績），而是引入OBE教學理念，將課程的考核與課程教學目標、畢業要求的達成相結合，使評價機制更加科學與合理[9]。

因此在考核中運用OBE指導思想，將網絡平臺學習（課前預習、課堂測驗、課后作業），課上研討、PPT制作與講解均納入考核范圍（具體見表2），使評價方式更加完善、更加多元化。其中平時表現為學生上課的積極程度與參與度；課上研討為專題討論，考察學生參與度與思維能力；課堂測驗為隨堂利用雨課堂測試；課后作業在課外完成（具體見表3）；PPT制作演講表現為學生的表達和自主學習能力等；課程考試為筆試，覆蓋所有課程目標，確保能夠驗證學生畢業要求和課程目標是否達成，閉卷考試；最終成績采用定性與定量結合評定，百分制體現。考核內容體現能力導向，從而實現課程的教學目標[10]。

六 結語

綜上所述，在新工科建設的背景下，培養學生不再是只學會教科書上的知識，還要學會自主創新，不斷思考，學會解決復雜問題的技能，并最終取得終身學習的能力，對高等學校的課程建設提出了更高的標準。常州大學環境工程專業緊扣國家環保戰略需求和地方環保產業人才需求，培養能夠承擔社會責任、具有創新意識和工程實踐能力的環境保護工程技術與管理人才。在OBE理念的指導下，以“學生為中心，以能力為導向”，對《地下水污染與防治》課程的教學各個環節進行了改革與實踐，不斷提高本科學生的學習效果，最大程度提升學生工程實踐與創新能力，為國家培養環境領域復合型人才貢獻自己的一份力量。