SCI论文（www.lunwensci.com）:
摘 要：《环境工程导论》是环境工程工程的专业基础课，也是安全工程、工业工程等其他工科专业具有重要意义的一门选修课程，是关注和分析环境问题的入门课程，也是践行环保与可持续发展理念的重要课程，与生产生活联系密切。在工程教育专业认证背景下，不仅对标知识目标，还要对标能力目标和素质目标，这就需要丰富课堂教学模式，项目教学模式是有效的方式。文中介绍了青岛理工大学环境工程导论项目课教学的实践，包括课前准备、课堂实施、过程考核、反馈评价等内容，以为实施项目教学的课程提供参考。
关键词：项目教学；环境工程导论；OBE；工程教育专业认证；综合素质
本文引用格式：王玉华，岳丽宏，韩芸英 , 等 . 基于 OBE 理念的环境工程导论项目课设计与实施 [J]. 教育现代化 ,2021,8(39):174-180.
The design and Implementation of Problem-based Learning Course on Introduction to Environmental Engineering based on Outcome based Education(OBE)
WANG Yuhua1,2, YUE Lihong1,2, HAN Yunying3, SUN Xixiang1,2, LI Nan1,2, JI Aihua4
(1. College of Machine and Automobile Engineering, Qingdao University of Technology, Qingdao Shandong; 2. Research Center of Accident Prevention Technology in Key Industry of Shandong Province, Qingdao Shandong; 3. Qingdao Chengyang District Experimental Middle School of Shandong Province, Qingdao Shandong; 4. College of Architecture and Urban Planning, Qingdao University of Technology, Qingdao Shandong )
Abstract: Introduction to environmental engineering is a basic course of environmental engineering. It’s an optional course of great significance of Safety engineering and Industrial engineering or another engineering majors. It`s an introductory course of paying attention to environmental problems and analyzing them too. Also it`s an important course of acting the concept of environmental protection and sustainable development. This course is closely related to production and life. As a course it not only has knowledge objects but also has ability objects and quality objects in the background of education of Professional Certification for engineering education. So we have to enrich teaching model of the class. Problem-Based Learning Method on Teaching is an efficient pattern. In this paper we introduce the practice of Project Course on Introduction to environmental engineering in Qingdao University of Technology including preparing before class, class implementation, process evaluation, feedback evaluation. We expect to provide references to the teachers who want to implement Problem-Based Learning Method on Teaching in his course.
Keywords: problem-based learning method on teaching; introduction to environmental engineering; OBE; education of professional certification for engineering education; overall quality
一 引言
OBE(Outcome Based Education) 是产出导向教育或成果导向教育的简称，其核心理念是以学生为中心，聚焦于学生受教育后能产出什么 [1]。工程教育专业认证遵循成果导向教育、以学生为中心、持续改进三个基本理念 [2]，可以看出，工程教育认证协会全面接受了 OBE 的理念，并将其贯穿于工程教育认证标准的始终 [3]。2016 年 6 月 2 日我国成为《华盛顿协议》的第 18 个正式成员 [4]，加入《华盛顿协议》意味着对工程型人才的培养提出了更高的要求 [2]。OBE 教育理念重点关注 3 个问题，即“想让学生取得的学习成果是什么”“为什么要让学生取得这样的学习成果”以及“如何有效地帮助学生取得这些学习成果”[5]，能力培养是 OBE 理念的重要环节 [6]，因此将 OBE 理念引入到应用型本科教学中，有助于达成认证专业课程的教学目标。
基于 OBE 理念，环境工程导论课程的教学关键在于定义学生的学习产出，即学生通过课程学习后能得到什么，这就要基于工程教育认证的毕业能力要求的知识目标、能力目标和素质目标，以及毕业生就业后反馈的技能需求来分析，并结合环境工程导论的教学内容确定。《环境工程导论》是环境工程本科专业的基础课，是学习环境类其它课程的基础， 也是安全工程、工业工程等其他工科专业具有重要意义的一门选修课程。课程涉及的主要内容有环境问题的基本概念，环境保护与可持续发展，环境污染与人体健康，大气污染及其防治，水污染及其防治，固体废弃物污染及其处置，噪声、振动、辐射、高温、光刺激等物理性因素的防治技术，环境法以及环境标准和环境监测等。《环境工程导论》的课程知识目标是，使学生建立比较完善的环境知识体系，了解目前我国乃至世界的环境状况、面临的环境问题、主要污染物以及污染防治的基本途径和方法，学科发展的新动向和最新研究成果；能力目标是， 具有分析和评价环境工程解决方案产生的社会、健康、安全及文化影响的专业能力；素质目标是，树立可持续发展的理念，具备环境保护意识，以积极的行动做现在生活中的、未来生活生产中的环保卫士。可见，课程与生产生活的联系非常密切，具有较强的实践性。
青岛理工大学的办学定位是建设特色鲜明的高水平应用研究型大学，培养应用基础型人才，其安全工程专业在 2019 年完成了中国工程教育专业认证协会组织开展的学校自评、专业类认证委员会审核、专家组现场考察、结论审议等程序，并通过了工程教育认证。《环境工程导论》作为安全工程专业教育选修课程，对应工程知识 ( 知识目标 ) 和环境和可持续发展 ( 能力目标和素质目标 ) 两个毕业要求，安排在第 4 学期，面向安全工程和工业工程两个专业的学生授课。传统的授课模式满足提高学生的能力和素质的要求，因此有必要在传统授课模式的基础上进行改革才能要达到课程对标毕业要求。
二 项目式教学模式
项目教学也称 PBL(Problem-Based Learning) 教学法，PBL(Problem-based learning) 是一种以问题为基础，以学生为主体的教育理念。它由美国著名神经病学教授霍华德· 巴罗斯 (Howard Barrows) 于 1969 年在加拿大的麦克马斯特大学首创，最早应用于医学领域的教学，是目前世界范围内使用比较普遍的一种教学模式 [7-8]，能够达到培养学生知识、能力和素质全面发展的目的，这恰好与 OBE 的理念相吻合。
知识可以在传统的课堂教学中学到，但是分析问题和解决问题的视角和创新能力还是要在以学生为中心的深入实践中加以培养 [9]。应用型本科教学重在“应用”二字，即通过更新教学内容、教学环节、教学方法和教学手段，提高教学水平，注重培养学生实践能力 [10]，青岛理工大学以创新应用型学生作为学校或专业培养目标，那么项目教学模式的教学目标应是提升教育的实践性、创新性和职业性，增强学生的实践能力 [11]。
因此，环境工程导论作为一门重要的环境工程专业基础课和非环境工程专业选修课程，无论从学校的人才培养定位，还是从工程教育专业认证的对标能力的毕业要求，以及课程本身的特点而言，必须在传统授课模式的基础上增加项目教学，即组织项目课的授课模式，只有这样才能实现培养目标。
三 基于 OBE 理念的环境工程导论项目课设计与实施
项目教学是通过授课教师提出的专业问题为基础，学生作为主要参与者，在问题驱动法下，通过学习教师课前发布的课程资料、自主调研学习、主动思考分析，激发自身的求知欲。授课教师作为专业问题的发布者，在问题驱动法下将精力集中在课堂组织和教学环节设计上，努力引导学生正确思考和自主总结 [12]。项目教学模式的基本特征体现在 4 个方面，即基于问题的学习，以学习者为中心，注重协作学习和进行学习展示 [7]。结合项目教学模式的基本特征，组织项目课有 4 个步骤，包括课前准备， 课堂实施，过程考核和反馈评价。
（一） 课前准备
1)教师准备。项目课以项目为载体，创设真实的学习环境，让学生能够运用管理信息系统的知识解决专业领域的实际问题，解决生活中的实际问题 [13]。因此，项目课的选题能够决定项目进展的顺利程度以及项目课的教学效果。在进行具体选题时，我们应结合学生的学情分析，将课程内容和 OBE 教育理念关注的“想让学生取得的学习成果是什么”及“为什么要让学生取得这样的学习成果”结合起来考虑。
在课程之前所进行的学情分析表明，授课学生为安全工程和工业工程大学二年级学生，一般为 20 周岁左右，男女生比例约为 1.5，他们能够从感性认识上升到理性认识，也能够在理性认识的指导下进行感性认识；在认知方面具有一些生活经验；有一定的惰性，但明事理、懂道理，且好奇心强，有创新能力；学习了一些基础课程，但涉及的专业知识还不多，软件使用能力也不足，具备自主自立学习的潜能。
基于 OBE 理念、课程的学习目标以及学情分析， 同时考虑项目的工程实践性、与课程的相关性、实施的便利性等 [10]，我们将《环境工程导论》项目课确定为实际应用或调研设计训练项目，属于非实物项目，难度较低，并且可以具体选择题目，具体内容见表 1。实践证明，项目可以顺利进行。
授课教师在课程开始之前除了准备项目问题以外，还应该准备项目成果制作软件资料，包括多媒体软件 focusky(Fs)， 录屏软件 Camtasia， 视频编辑软件 Adobe Premier(Pr)、会声会影、爱剪辑教程安装软件及自编教程视频，以帮助学生学习和使用这些软件，更好地展示调研成果。
2)学生准备。项目教学强调以学生为中心，强调小组合作学习 [14]。学生在项目课前需以自由组合的方式分成若干组，每组不超过 6 人，选出小组长 1 名。
（二） 课堂实施
在进行课堂组织方案设计的时候要思考“如何有效地帮助学生取得这些学习成果”，并结合教学实际进行。
(1)教学场所。项目课对教学场所的要求不是很高， 可以在传统的理论授课多媒体教室，也可以在灯光和座位有特殊的安排的教室，如图 1 所示，为青岛理工大学的智慧教室，可以容纳 6 组共 36 人进行上课。
(2)教学实施。项目课一般在相关理论内容学习之后进行集中展示或分散展示，采用翻转课堂模式， 翻转教师和学生角色，以学生为主体；翻转学习过程，改“教而后学”为“学后研讨”[15]。项目课程的实施遵循“下发资料，制定方案与分工，查阅文献， 实地调研，组内讨论，制作成果汇报材料，汇报展示， 学生点评，评定成绩，教师总评，评比颁奖”的顺序。由于课内学时有限，“下发资料，制定方案与分工，查阅文献，实地调研，组内讨论，制作成果汇报材料” 均在课下进行，课堂上仅进行“汇报展示，学生点评， 评定成绩，教师总评，评比颁奖”等环节。
1)下发资料。教师可以利用课程网站或线下的方式在课程开始发布项目课所需的资料，包括《青岛理工大学 < 环境工程导论 > 项目课指导书》和相关成果制作软件资料，指导书中包括题目、要求和组织，每个小组可以选择自己感兴趣的题目。
2)制定方案与分工。教学组织以小组的形式展开， 每个小组在小组长的组织下，根据所选题目确定最佳项目方案，并进行分工，明确每位组员的所承担的任务。“制定方案与分工”有利于训练学生的决策能力和团队合作能力。图 2 所示为项目组的任务分工表。
3)查阅文献。
每位组员依据自己的组内任务，结合项目内容， 依据学校图书馆的专业文献资料进行调研，获得间接的知识。“查阅文献”有利于训练学生的文献研究能力。图 3 所示为正在查阅文献的项目组员。
4)实地调研。基于真实的或实际的问题，利用校内或社会资源进行实地调研，获得直接的知识。“实地调研”有利于训练学生的实践能力。图 4 所示为正在进行现场调研的同学们。
5) 组内讨论。组内讨论是阶段展示，强调交互式学习，由小组长组织，每位组员提交自己的成果， 以小组讨论的方式，确定需要完善的地方，并进行完善，经过若干次组内讨论，形成最终的项目成果。“组内讨论”有利于训练学生协作学习的能力。图 5 为项目组进行小组会议及会议记录。
6)制作成果汇报材料。每个小组根据项目内容及项目成果，选择最适合成果展示的方式，如多媒体、视频、舞台剧等，制作成汇报材料，于项目课的前一天提交给教师。通过制作成果汇报材料，能够提高学生的软件使用水平。图 6 为项目小组制作的 PPT 展示材料。
7)汇报展示。汇报展示是成果展示，可以在项目对应的理论内容授课结束后进行，也可以在所有课程的理论内容授课结束后进行，由教师主持，是师生互动、生生互动环节。首先由教师对项目内容和展示小组进行必要的说明，然后由负责该项目的小组代表进行成果展示，原则上，要求小组长统筹安排，每位同学在一个学期在不同课程的项目课上要至少进行一次汇报展示，这样可以使得所有同学的沟通交流能力都得到锻炼。“汇报展示”有利于训练学生的表答能力。 图 7 为进行汇报展示的项目组员。
8)学生点评。学生点评强调通过实时互动的方式，保持学生主体与教师引导有机结合 [11]。由教师抽点或自愿发言的方式， 请 1~2 位学生， 围绕项目小组的调研成果、现场表现、项目成果制作等方面的优缺点进行提问或点评，对于疑问，要求汇报人或组员进行回答或补充，教师应及时指出学生的一些错误，进行纠正或补充，引导汇报人得出全面的结论或课下进一步完善的方向，“学生点评”有利于训练学生的交流能力、评价能力。图 8 为学生对汇报展示进行点评。
9)评定成绩。教师和非汇报小组的每位同学需依据汇报小组的调研成果、现场表现、项目成果制作、回答问题等综合给出汇报小组的得分。“评定成绩” 有利于训练学生的价值评判能力。
10)教师总评。教师对汇报小组的研究过程、现场表现、项目成果的制作等各个方面进行总评，指出突出的优点、存在的问题和应注意的事项。
11)评比颁奖。评比颁奖是在课程结束之后，根据项目小组的平均基础分进行排名，评选一等奖一名、二等奖两名、三等奖三名，优秀奖若干名。颁奖典礼由教师组织，上一届一等奖小组的组长担任主持人，对一、二、三等奖的小组进行奖励。通过评比颁奖环节，既能使学生的付出得到肯定，又能增进师生感情，体现有温度的教育。图 9 为获奖小组与颁奖嘉宾和老师的合影。
（三） 过程考核
虽然项目课的汇报时间很短，但是却倾注了小组全体成员大量的工作， 因此， 只有通过区别性、过程性的考核方法，才能体现参与项目课的综合情况，以实现公平公正的科学评价。项目课的评分采用师评、互评、自评相结合的方式，每个项目成绩按20% 的比例计入课程期末总评，具体计分规则如下。
(1)师评。100 分制打分，教师根据展示小组的整体表现给展示小组打分。
(2)互评。100 分制打分，小组互评，各小组成员根据展示小组的整体表现给展示小组分别打分， 小组长统计本组成员打分的平均值给出展示小组的平均分。
(3)由学习委员统计教师和所有小组 ( 除展示小组外 ) 给出的展示小组的平均分，再乘上 90% 作为展示小组的最后平均基础分。以此平均基础分及按其高低得出的各小组排序，作为小组长和组员的得分依据，也作为评比颁奖的依据。
(4)自评。小组长的得分以小组的平均基础分为基础，加上排名得分，即排名第一加 10 分，第二加9 分，依次递减，第十名及以后加 1 分。小组成员由小组长根据组内贡献度权重，按照组长的加分或组长加分的某一百分比给组员分配加分。
（四） 反馈评价
在安全工程 2014 级至 2016 级、工业工程 2017级至 2018 级的授课中，逐步完善了项目教学。
(1)期末考核的成绩。如图 10 所示， 为安全工程 2014 级至 2018 级《环境工程导论》的期末考核成绩分布图。从图中可以看出，成绩均符合正态分布， 从课程分析报告也可以看出，随着项目教学的日益完善，加深了学生对理论知识的领会和把握，成绩的分布更加合理。
(2)学生自我的评价。课后我们对学生进行访谈， 显示，学生对环境工程导论项目课表现出较高的兴趣，感受了付出的快乐和潜移默化的能力提高，项目课给予了他们不一样的学习体验和美好的回忆。
(3)培养目标的达成。项目课对应的课程目标是“组织实际应用或调研设计训练项目，通过查阅国家对环境、社会可持续发展战略及相关的政策和法津、法规方面的文献资料，让学生了解清洁能源的应用， 了解大气污染、水污染、噪声污染等污染源的现状和治理措施，锻炼学生发现问题、思考问题的能力， 具备团队协作能力，具备一定的环境保护意识”。根 据《环境工程导论课程分析报告》中进行的课程目标达成度分析，可以看出，项目成绩达到良好，教学效果调查问卷也显示，项目教学模式对课程能力目标和素质目标有比较高的达成度。《环境工程导论》项目课目标达成度直接分析法统计结果如表 2 所示，间接分析法统计结果如表 3 所示。
四 持续改进
在《环境工程导论》项目教学的实践中，发现学生参与积极性明显提高，积极参与汇报现场的讨论和互动，学生的环境保护和可持续发展意识明显增强，并能践行在日常生活中，但是，发现学生在互评和组内自评时，存在一定程度的人情分，所以对于学生的互评和自评仍需教师的引导和监督，将思政教育融入其中，让学生学会客观、公正、公平。
五 结 论
项目教学的实施抛弃传统授课中“‘我看到了’，但是‘我忘记了’”，超越“我听到了，我记住了”，真正做到“做过了，我理解了”。项目课将教学目标的达成包含在学习任务的完成中 [16]，为学生创造“做中学，学中做”的条件，对理论知识有了感性的认识和深刻的理解，得到了知识；使用数据库检索文献， 应用理论知识研究分析实际问题，学习多媒体软件的制作方法及利用其进行成果交流分享，体会了自主学习和团队协作，获取了能力；感受了团队合作的乐趣，留下了愉快的记忆，集体责任感明显增强， 提升了素质。可以看出，项目教学模式满足了培养应用基础型人才的毕业要求。
参考文献
[1]邱旋 , 黄晶 , 王伟 , 等 . 基于 OBE 理念的《电气控制与 PLC》项目式教学改革的探索与实践 [J]. 中外企业家 ,2020(19):211- 212.
[2]赵存有 , 于信伟 , 徐鹏 . 基于 OBE 理念的教室教学质量评价体系探究 [J]. 黑龙江教育 ( 高教研究与评估 ),2020(8):56-57.
[3]梁义涛 , 刘宏月 , 李岚 . 专业认证理念下电子信息工程专业课程的教学实践 [J]. 河南广播电视大学学报 ,2019,32(2):81-85.
[4]易灿南 , 胡鸿 , 易玉枚 , 等 . 工程教育专业认证背景下安全工程专业课程教学改革 - 以《火灾与爆炸灾害控制》相关课程为例 [J]. 安全与环境工程 ,2019,26(3):152-159.
[5]陈美娟 , 朱晓荣 , 沈建华 , 等 . 基于成果导向教育理念的无线通信网络实践课程教学模式探索 [J]. 实验室研究与探索 ,2020,39(8):166-170,227.
[6]李新洋, 蔡伟伟, 贾方旭, 等《. 环境工程专业导论》“课程思政” 教学内容的设计思考 [J]. 科学咨询 / 教育科研 ,2020(42):238.
[7]汪彦君 , 程小辉 , 蒋存波 .PBL 教学模式对实践教学的启示 [J]. 学科探索 ,2020(24): 44-45.
[8]周伟 . 应用型人才培养目标下基于 PBL 的大学英语教学模式探究 [J]. 湖北开放职业学院学报 ,2020,33(13):175-176.
[9]杨波 , 唐荻音 . 研究生讨论课教学的探索与思考 [J]. 电气电子教学学报 ,2020, 42(3):1-3,60.
[10]张晴晴 , 许雪艳 , 代光辉 . 基于项目式教学的《机械工程材料及其成形技术》实验教学改革与实践 [J]. 高教学刊 ,2020(18):139-142.
[11]熊若柳 . 基于项目式教学“传播学”课程的实践与研究 [J]. 黑龙江教育 ( 理论与实践 ), 2020,10(10):77-78.
[12]刘蔚 . 基于 PBL 的翻转课堂教学模式设计与实践 - 以审计学课程为例 [J]. 交流与探讨 , 2020,07(264):130-132.
[13]于红岩 . 基于项目教学的管理信息系统实践课程探索与实践[J]. 人才培养 ,2020(09): 86-87.
[14]李岍. 综合职业能力培养导向下的PBL 教学模式应用研究[J]. 科教导刊 , 2020,08(24):137-138.
[15]杨晓波 , 李晓鸿 , 屈卫兰 , 等 . 基于 SPOC+ 翻转课堂的探究性小班讨论课的探讨与实践 [J]. 计算机教育 ,2019,10(8):23-26.
[16]陈璐 , 李纯锦 , 周虚 . 翻转课堂结合 PBL 教学法的应用实践 - 以动物繁殖学课程为例[J]. 教育教学论坛,2020,8(32):234-236.
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！
文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/jiaoyulunwen/32542.html
