成果導(dǎo)向教育視域下《環(huán)境監(jiān)測》課程教學(xué)改革實(shí)踐研究

彭巾英 伍 洋

湖南有色金屬職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 株洲 412006

以成果為導(dǎo)向（Outcome-Based Education，OBE）理念是獲得工程教育機(jī)構(gòu)認(rèn)可的教育模式，其主要可將對教學(xué)成果的評價(jià)轉(zhuǎn)為學(xué)習(xí)產(chǎn)出，并將最終認(rèn)證目標(biāo)調(diào)整為促進(jìn)專業(yè)教學(xué)的持續(xù)優(yōu)化，即以“學(xué)習(xí)產(chǎn)出預(yù)期—教育—評估”為線路，達(dá)到工程人才培養(yǎng)目的。《環(huán)境監(jiān)測》則屬于環(huán)境專業(yè)相關(guān)課程的先行教學(xué)內(nèi)容，其主要授課目的在于促進(jìn)學(xué)生更好地了解并掌握與環(huán)境監(jiān)測有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)、理論內(nèi)容，進(jìn)而以污染物為主線，掌握從樣本采集到數(shù)據(jù)處理的整個(gè)監(jiān)測環(huán)境過程，確保學(xué)生更好地掌握環(huán)境檢測工作內(nèi)容，提升綜合素質(zhì)。由此可見，《環(huán)境監(jiān)測》教學(xué)可謂極具實(shí)踐性的環(huán)境專業(yè)必修課，對環(huán)境專業(yè)人才培養(yǎng)來說至關(guān)重要，故積極開展基于OBE的教學(xué)改革尤為關(guān)鍵。

一、成果導(dǎo)向概述

成果導(dǎo)向教育（下文簡稱“OBE”），也被稱為能力導(dǎo)向或需求導(dǎo)向，為目前較先進(jìn)的一類教育理念［1］。其最早由Spady等人提出（1981年），之后很快得到了眾多學(xué)者廣泛地重視及認(rèn)可，并在美、英以及加拿大等國家教育改革中逐步成為了主流理念。

OBE理念是基于產(chǎn)出的一種教育模式，其著重強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向。傳統(tǒng)教學(xué)模式為學(xué)科導(dǎo)向，遵循專業(yè)設(shè)置依據(jù)學(xué)科進(jìn)行劃分，教育模式則多采取線性、明確且靜止封閉的科學(xué)模式，在知識(shí)結(jié)構(gòu)方面則主要注重學(xué)科知識(shí)體系的完備性與系統(tǒng)性，教學(xué)設(shè)計(jì)方面更為重視學(xué)科需求，而針對專業(yè)需求存在一定忽視。與之相比，OBE理念則主要遵循反向設(shè)計(jì)原則，這里提到的“反向”是指與傳統(tǒng)教育相對的，反向設(shè)計(jì)主要從需求（包含內(nèi)部與外部）入手，其畢業(yè)要求受到課程體系決定，課程體系受到培養(yǎng)目標(biāo)決定，培養(yǎng)目標(biāo)則由實(shí)際需求決定。在OBE理念下，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)到了什么而并非教師教授了什么，同時(shí)更為注重教學(xué)輸出、個(gè)性化教學(xué)及研究型教學(xué)模式，而非教學(xué)內(nèi)容的關(guān)注、過程的輸入或“車廂”式授課。

二、教學(xué)改革現(xiàn)狀

首先，與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)間有一定脫節(jié)。在OBE理念下，提到的“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”指的是學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)及預(yù)期需要。鑒于此，在環(huán)境工程相關(guān)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)中的主要目標(biāo)則為培養(yǎng)具備廢氣、廢水、固廢、物理性污染防治等方面相關(guān)的專業(yè)技能及理論知識(shí)，同時(shí)兼具設(shè)備研發(fā)、污染防治及設(shè)計(jì)能力，可勝任相關(guān)領(lǐng)域設(shè)計(jì)、管理、研發(fā)、運(yùn)營等系列工作的工程技術(shù)人才［2］。而《環(huán)境監(jiān)測》作為專業(yè)人才培養(yǎng)的核心課程，現(xiàn)階段在課程授課、學(xué)生能力培養(yǎng)等方面還有一定不足，存在脫節(jié)于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的問題。

其次，課程結(jié)構(gòu)雜亂，教學(xué)內(nèi)容未及時(shí)更新。在整個(gè)《環(huán)境監(jiān)測》教學(xué)工作開展中，理論教學(xué)為基礎(chǔ)所在，其中介紹了多方面監(jiān)測知識(shí)，如土壤、水、固廢、氣及生物監(jiān)測等，涉及方面較為寬泛。這就導(dǎo)致課程內(nèi)部知識(shí)存在條理差、結(jié)構(gòu)混亂、層次薄弱等問題，并導(dǎo)致教師在實(shí)際授課中，難免會(huì)受到課程時(shí)長限制，而難以有效把握教學(xué)主題深度。另外，部分教學(xué)內(nèi)容還存在更新滯后的問題，未能準(zhǔn)確對環(huán)境監(jiān)測方法、技術(shù)進(jìn)行反映。

再次，現(xiàn)有教學(xué)方法未能契合環(huán)境監(jiān)測的未來發(fā)展需要?，F(xiàn)階段教學(xué)中多采取多媒體輔助教學(xué)，授課中仍為教師講授為主，學(xué)生的獨(dú)立思考空間小，且?guī)熒涣鳈C(jī)會(huì)較少，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性明顯不足，整體教學(xué)效果也不夠理想。

從次，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式老套。對于《環(huán)境監(jiān)測》課程教學(xué)而言，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是重點(diǎn)內(nèi)容。當(dāng)下課程中開展的教學(xué)流程一般如下：“試劑材料準(zhǔn)備→知識(shí)點(diǎn)教學(xué)→教師演示→學(xué)生實(shí)操”。在這一流程下，學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)講義操作，操作過程停留在機(jī)械化模仿中，主動(dòng)思考與探索甚少，應(yīng)變能力嚴(yán)重不足。此外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的準(zhǔn)備工作多為教師獨(dú)立完成，學(xué)生需要做的只是對實(shí)驗(yàn)步驟的機(jī)械重復(fù)，很多學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參與感均較低；而且在實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論方面也較為局限，未能進(jìn)行延伸分析，使做實(shí)驗(yàn)成為了單一的數(shù)據(jù)記錄。

最后，考核模式落后。現(xiàn)階段在《環(huán)境監(jiān)測》理論課程教學(xué)中多采取期末閉卷考試成績占比50%，平時(shí)成績占比50%（包含作業(yè)、出勤、課堂參與等）的形式進(jìn)行評定，對實(shí)驗(yàn)課則依據(jù)操作及實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行打分，這一形式盡管對比以往的終結(jié)性評價(jià)有一定改善，體現(xiàn)了過程性內(nèi)容，但對比OBE理念倡導(dǎo)的多元化評價(jià)仍有較大差距［3］。

三、成果導(dǎo)向教育視域下《環(huán)境監(jiān)測》課程教學(xué)改革實(shí)踐策略分析

（一）理論教學(xué)體系改革

首先，需要對理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時(shí)比例進(jìn)行調(diào)整。應(yīng)用性、實(shí)踐性均為《環(huán)境監(jiān)測》這一科目的突出特征，因而在受到總課時(shí)限制下，就需適當(dāng)刪減理論課時(shí)，并增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)。

其次，要對課程內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合。《環(huán)境監(jiān)測》教學(xué)主要目標(biāo)即為對學(xué)生采樣、制樣（預(yù)處理）能力及儀器運(yùn)用、分析評價(jià)能力的培養(yǎng)［4］。對前者來說，在水、土壤以及氣固等章節(jié)教學(xué)中，都有關(guān)于樣品預(yù)處理、分析污染物的方法等相似內(nèi)容知識(shí)，在分析方法中則包含了重量法、儀器分析法（液相/氣相色譜、離子色譜、原子吸收法及ICP法等）、容量法（滴定法）。相關(guān)共性內(nèi)容在教學(xué)開展中便可整合歸納為“環(huán)境分析”，在緒論后進(jìn)行集中整合講授。而針對各類樣本采集方案則可作為章節(jié)重點(diǎn)講述，可使教學(xué)內(nèi)容更簡潔具體，結(jié)構(gòu)明晰。同時(shí)，針對教材中與其他課程存在重疊或相對次要的內(nèi)容，也可以以刪減的形式進(jìn)行講授，例如在水污染、大氣污染背景知識(shí)的講解中，由于其與環(huán)境科學(xué)概論等相關(guān)課程存在一定重疊，可在授課中一概而過，提升教學(xué)效率，為重點(diǎn)知識(shí)的講解提供預(yù)留時(shí)間。

最后，要在教學(xué)內(nèi)容上做出合理調(diào)整。一方面要及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，尤其是涉及《環(huán)境監(jiān)測》相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、方法等內(nèi)容，在環(huán)境監(jiān)測技術(shù)日益更替發(fā)展的當(dāng)下，環(huán)境方面的政策及標(biāo)準(zhǔn)也處于不斷更新的狀態(tài)，對此就需要及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容。在生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程推進(jìn)中，很多相關(guān)政策也逐一推出，如《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》及《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》等，因而就需要將相關(guān)內(nèi)容與實(shí)際課程教學(xué)相結(jié)合進(jìn)行講解，以充分適應(yīng)新時(shí)代背景下生態(tài)文明社會(huì)建設(shè)的需求。另一方面則要積極引入新儀器、新技術(shù)，尤其在當(dāng)下科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的社會(huì)現(xiàn)狀下，更需積極引進(jìn)先進(jìn)的儀器，例如在水質(zhì)氨氮、總磷、硫化物等物質(zhì)檢測中，傳統(tǒng)方法分析往往需要對大量樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率較低，因而可引入流動(dòng)注射儀，從而科學(xué)促進(jìn)檢測效率、準(zhǔn)確性的雙重提升。另外，針對常規(guī)指標(biāo)的測試，還可引入BOD快速檢測儀、COD快速檢測儀等。此外，還可積極開展案例教學(xué)，將生活中熱點(diǎn)的環(huán)保案例知識(shí)融入到課堂教學(xué)中，使學(xué)生能夠切身體會(huì)，更為充分地理解并運(yùn)用知識(shí)。相關(guān)研究課題可涵蓋新房中甲醛檢測、霧霾與空氣污染指數(shù)監(jiān)測、噪聲監(jiān)測等多方面內(nèi)容，結(jié)合課題展開相關(guān)知識(shí)索引與探討，強(qiáng)化學(xué)生對相關(guān)知識(shí)的掌握與運(yùn)用。

（二）授課方式改革

首先，合理利用多媒體教學(xué)手段?，F(xiàn)階段多媒體教學(xué)在層級(jí)的教育工作中均已得到了推廣普及，但多媒體教學(xué)不等于PPT教學(xué)［2］。結(jié)合現(xiàn)階段的教學(xué)實(shí)際可見，很多教師在授課中對多媒體的運(yùn)用只是單一地將傳統(tǒng)板書轉(zhuǎn)移到了屏幕上，而未能呈現(xiàn)更多生動(dòng)鮮活的素材。對此，為了幫助學(xué)生更好地理解知識(shí)，掌握知識(shí)，就可以借助多媒體手段將一些視頻、圖片資料，特別是以仿真教學(xué)手段開展教學(xué)，能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)圖文結(jié)合的PPT教學(xué)模式為動(dòng)態(tài)、立體的教學(xué)模式，使學(xué)生獲得更為直觀的感受，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如在液相色譜、氣相色譜或ICP的儀器講解中，涉及的工作原理、使用規(guī)程等內(nèi)容便可借助仿真軟件實(shí)現(xiàn)，或機(jī)房構(gòu)建模擬實(shí)驗(yàn)室的形式，指導(dǎo)學(xué)生在模擬頁面進(jìn)行操作。

其次，需強(qiáng)化課堂討論。在教學(xué)活動(dòng)開展中，針對一些簡單的章節(jié)，可指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組，進(jìn)而由小組分工合作，于課外時(shí)間制作PPT，并進(jìn)行課堂講解，在講解結(jié)束后，由教師與其他小組成員進(jìn)行提問，再由教師對相關(guān)講解內(nèi)容作出評價(jià)。在這一過程中，學(xué)生需要自主進(jìn)行資料查閱，并結(jié)合既得資料進(jìn)行組織加工，能夠使學(xué)生更為深入地了解課程內(nèi)容，并獲取課程內(nèi)容以外的知識(shí)。同時(shí)，在小組協(xié)作及PPT制作過程中，也能夠使學(xué)生的PPT制作水準(zhǔn)得到提升，強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，為學(xué)生未來學(xué)習(xí)、進(jìn)入工作崗位后的工作奠定基礎(chǔ)，能夠更好地契合OBE理念下“學(xué)到了什么的”教育原則，推動(dòng)學(xué)生的全面發(fā)展。

再次，開展多位教師聯(lián)合合作的形式進(jìn)行授課。在院校環(huán)境工程系教師隊(duì)伍中，一般涵蓋了涉及水研究、固廢研究、土壤研究及大氣研究等不同研究方向的教師，對此，在開展《環(huán)境監(jiān)測》課程教學(xué)中，就可以選取2～3名教師組建授課團(tuán)隊(duì)，進(jìn)而達(dá)到互補(bǔ)教學(xué)風(fēng)格、融合研究方向的教學(xué)，以便以實(shí)際應(yīng)用的角度把各自的優(yōu)勢領(lǐng)域在課堂上呈現(xiàn)。通過這一聯(lián)合形式也能夠有助于促進(jìn)學(xué)生知識(shí)面的擴(kuò)展及視野的開闊，可有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性，規(guī)避思維僵化問題的出現(xiàn)。

最后，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是《環(huán)境監(jiān)測》教學(xué)中的重中之重，針對這一部分的教學(xué)改革首先需對驗(yàn)證性試驗(yàn)實(shí)施強(qiáng)化，確保學(xué)生可在實(shí)際操作中獨(dú)立將各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)完成，全程參與，并掌握常見儀器的使用要點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)操作技能，從而發(fā)揮鞏固學(xué)生理論知識(shí)的效果。其次則需合理增加創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，在教師指導(dǎo)下，以學(xué)生自主選題—設(shè)計(jì)—優(yōu)化—監(jiān)測—總結(jié)的形式實(shí)施，在實(shí)際教學(xué)中可劃分班級(jí)學(xué)生為3～5人每組，在教師指導(dǎo)下，由所有學(xué)生自主對校園或?qū)幼∩鐓^(qū)的環(huán)境質(zhì)量（比例水質(zhì)、大氣質(zhì)量、噪聲情況等）監(jiān)測手法加以設(shè)計(jì)、實(shí)施。通過進(jìn)行項(xiàng)目訓(xùn)練能夠有助于引導(dǎo)學(xué)生在生活實(shí)踐中更好地理解、掌握并運(yùn)用環(huán)境監(jiān)測基礎(chǔ)理論知識(shí)，促進(jìn)其開展環(huán)境監(jiān)測的能力及監(jiān)測方案綜合設(shè)計(jì)能力獲得提升，為學(xué)生綜合能力及創(chuàng)新能力的提升創(chuàng)造條件。另外，還可指導(dǎo)并引導(dǎo)學(xué)生參與科研探索性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，在已有實(shí)驗(yàn)室條件下，結(jié)合任課教師擔(dān)綱的課題，鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)研究。

（三）考核模式改革

在進(jìn)行課程考核中，可通過過程+終結(jié)結(jié)合考核、教師評價(jià)+學(xué)生互評、個(gè)人成績+小組成績等多種形式相結(jié)合的考核模式進(jìn)行綜合性、多元化考核，從而優(yōu)化OBE教育形式下的學(xué)習(xí)產(chǎn)出評估方式。在開展考核階段，還需適當(dāng)加重過程性考核內(nèi)容，并將期末考試成績所占比例適當(dāng)下調(diào)，對平時(shí)成績（包含出勤、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)以及課堂參與度等）予以足夠的重視，強(qiáng)化對學(xué)生綜合能力的多元化考評。在期末考試中，涉及題型也可突破傳統(tǒng)填空題、選擇題、計(jì)算題、簡答題等常規(guī)問題，轉(zhuǎn)而以突出綜合運(yùn)用能力的開放性問題上，如案例分析。在實(shí)驗(yàn)考核中，則要結(jié)合開放性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)結(jié)合測評；在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)考核中，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、操作、態(tài)度等內(nèi)容，而弱化對報(bào)告寫作能力的考量。開放性實(shí)驗(yàn)考核則以教師評價(jià)、學(xué)生互評的形式對個(gè)人表現(xiàn)及團(tuán)隊(duì)成績進(jìn)行綜合評估。

四、總結(jié)

《環(huán)境監(jiān)測》是一門為適應(yīng)當(dāng)前學(xué)科發(fā)展、專業(yè)人才培養(yǎng)而編寫的具有較強(qiáng)應(yīng)用性的教材。而OBE教學(xué)理念則是受到工程教育認(rèn)證的，其對于新工科創(chuàng)新人才的培養(yǎng)及新時(shí)代工科課程教學(xué)改革的推進(jìn)具有重要導(dǎo)向價(jià)值。故仍需深入理解OBE理念，并深入探析《環(huán)境監(jiān)測》教學(xué)現(xiàn)狀，從教學(xué)理論體系、授課方式及考核方式等方面作出革新優(yōu)化，持續(xù)為社會(huì)輸出具備創(chuàng)新能力的高素質(zhì)工科人才。