OBE理念下的“環(huán)境化學(xué)”課程教學(xué)改革與實踐

丁艷 盛蒂 朱蘭保 馬莉 常曉梅

[摘 要] 基于以成果為導(dǎo)向的教育（OBE）理念，以蚌埠學(xué)院為例，圍繞學(xué)校的辦學(xué)定位和環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和要求，將OBE模式與“環(huán)境化學(xué)”課程教學(xué)改革緊密結(jié)合，對“環(huán)境化學(xué)”課程的教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、教學(xué)手段及課程考核（評價）形式等方面，進(jìn)行了持續(xù)的改革和探索。結(jié)果表明，基于OBE模式的“環(huán)境化學(xué)”課程教學(xué)改革，促使教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果有了明顯的改善，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)新思維能力，提升了學(xué)生的實踐能力、協(xié)作精神和獨立思考能力等綜合素質(zhì)，為培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞] 環(huán)境化學(xué);OBE模式;課程改革;教學(xué)實踐

[基金項目] 2019年度蚌埠學(xué)院教育教學(xué)研究項目“基于OBE理念的‘環(huán)境化學(xué)’課程教學(xué)改革與探索”（2019JYXML24）;2021年度蚌埠學(xué)院課程思政建設(shè)示范課程“環(huán)境化學(xué)”（2021szsfkc6）;2020年度安徽省質(zhì)量工程項目“環(huán)境生態(tài)學(xué)MOOC”（2020mooc292）

[作者簡介] 丁 艷（1980—），女，安徽蒙城人，碩士，蚌埠學(xué)院土木與水利工程學(xué)院講師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品安全與環(huán)境研究。

[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）22-0097-04 [收稿日期] 2021-12-27

環(huán)境化學(xué)是研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)?！碍h(huán)境化學(xué)”作為環(huán)境科學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)目標(biāo)是：通過對環(huán)境化學(xué)理論和實驗課程的學(xué)習(xí)和實踐，讓學(xué)生掌握其研究內(nèi)容、課程特點及其發(fā)展動向;熟練掌握環(huán)境化學(xué)的基本原理和化學(xué)污染物在各圈層中的環(huán)境化學(xué)行為及其效應(yīng)，讓學(xué)生明確該課程的任務(wù)和目的，明確環(huán)境化學(xué)在解決環(huán)境污染問題中的地位和作用，提高學(xué)生對科學(xué)研究的認(rèn)知，培養(yǎng)和提升學(xué)生的獨立、創(chuàng)新思考能力和科研水平[1，2]。

蚌埠學(xué)院是一所地方綜合性高校，秉承“地方性、應(yīng)用型、開放式、強工科”的辦學(xué)定位，以培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)人才為宗旨。環(huán)境化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)符合學(xué)校的辦學(xué)定位和專業(yè)發(fā)展要求，所以在教學(xué)過程中不能只單一傳授知識點，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生探究實際環(huán)境問題的能力，使學(xué)生能夠分析環(huán)境問題產(chǎn)生的原因，并提出相應(yīng)的治理環(huán)境問題的方案?；诒菊n程的性質(zhì)、特點，結(jié)合學(xué)校發(fā)展定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)與要求，在課程教學(xué)過程中需要充分拓展思路，探索新的教學(xué)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性和學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)全面發(fā)展的應(yīng)用型優(yōu)秀人才。

一、“環(huán)境化學(xué)”課程改革的意義與思路

20 世紀(jì)80 年代，以成果為導(dǎo)向的教育（Outcome-based Education，簡稱OBE）模式在美國興起。美國學(xué)者Spady W.D把OBE定義為“清晰地聚焦和組織教育系統(tǒng)，使之圍繞確保學(xué)生在未來生活中獲得實質(zhì)性成功的經(jīng)驗進(jìn)行教學(xué)”[3]。OBE注重“以生為本”的教育理念，是一種聚焦于學(xué)生“成果產(chǎn)出”的培養(yǎng)模式[4]。因此，OBE是一種教育模式的改革與創(chuàng)新，在高等教育課程教學(xué)體系中被廣泛應(yīng)用。將OBE教育理念應(yīng)用于“環(huán)境化學(xué)”課程教學(xué)中，首先，確定課程的教學(xué)目標(biāo)，實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，然后，以教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況和教學(xué)任務(wù)完成情況作為評價指標(biāo)，評估教學(xué)效果，并持續(xù)改進(jìn)。通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法，探索課程考核方式等，加強理論教學(xué)與實踐應(yīng)用融合，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主學(xué)習(xí)的能力，提高教學(xué)效果，為提高學(xué)生解決實際問題的能力奠定基礎(chǔ)。

課程教學(xué)改革思路的設(shè)想是：以O(shè)BE教學(xué)理念為引領(lǐng)，參照“環(huán)境化學(xué)”教學(xué)大綱的教學(xué)要求，確定課程的教學(xué)目標(biāo)[5];以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生學(xué)習(xí)能動性，提高學(xué)習(xí)效果為主線，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面進(jìn)行探索和改進(jìn);根據(jù)教學(xué)效果，多角度全面準(zhǔn)確地評價教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。通過OBE教學(xué)模式對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及綜合能力的提升情況進(jìn)行評定[6]，分析該教學(xué)模式的優(yōu)劣，為今后進(jìn)一步教學(xué)優(yōu)化改革提供參考。

二、“環(huán)境化學(xué)”課程教學(xué)改革的方法

為了更好地完成教學(xué)目標(biāo)，基于以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教育理念，課程改革的任務(wù)是讓學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)掌握扎實的基礎(chǔ)理論知識，更好地把知識轉(zhuǎn)化成能力，運用知識解決實際問題。同時，引領(lǐng)和指導(dǎo)學(xué)生提升自學(xué)能力，讓學(xué)生擁有良好的自學(xué)能力，以便于更好地勝任以后的學(xué)習(xí)和工作。

（一）結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，明確課程培養(yǎng)學(xué)生能力的方向

在OBE理念的驅(qū)動下，首先要明確課程教學(xué)目標(biāo)，并結(jié)合環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案目標(biāo)。從知識、能力和素質(zhì)三個方面，實施教學(xué)與效果評價[7，8]。蚌埠學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)與“環(huán)境化學(xué)”課程聯(lián)系的培養(yǎng)目標(biāo)，主要體現(xiàn)在應(yīng)用化學(xué)知識表述和剖析環(huán)境污染問題，并能運用所學(xué)知識解決環(huán)境污染問題。相對應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)包括：掌握環(huán)境化學(xué)的基本知識和技能，能夠完成對環(huán)境介質(zhì)中污染物檢測的基本操作;能夠運用所學(xué)知識分析污染物在生物體內(nèi)的遷移、轉(zhuǎn)化過程及其環(huán)境化學(xué)行為。

鼓勵學(xué)生充分利用線上學(xué)習(xí)資源，提升自學(xué)能力。在線學(xué)習(xí)已經(jīng)成為一種重要的學(xué)習(xí)方式，實際上，互聯(lián)網(wǎng)上有許多優(yōu)秀教師及優(yōu)質(zhì)課程資源，能不能有效利用這些資源，一步步開闊眼界，提升格局，考量著學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。由教師精選出一些優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)課程，如大學(xué)MOOC、精品課程、公開課等課程資源，作為課堂教學(xué)內(nèi)容的補充和延伸，引導(dǎo)學(xué)生課余學(xué)習(xí)，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（二）以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，有效實現(xiàn)預(yù)期的學(xué)習(xí)產(chǎn)出

1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。本課程授課內(nèi)容以《環(huán)境化學(xué)》（主編戴樹桂）（第三版）為主講教材，其內(nèi)容主要包括：大氣環(huán)境化學(xué)、水環(huán)境化學(xué)、土壤環(huán)境化學(xué)、生物體內(nèi)的運動過程及毒性和污染物在環(huán)境各圈層的轉(zhuǎn)歸與效應(yīng)等，涉及的知識面廣、領(lǐng)域?qū)挘毡拘七M(jìn)行教學(xué)，可能會讓學(xué)生感到課程內(nèi)容空洞，缺乏學(xué)習(xí)興趣，甚至出現(xiàn)厭學(xué)等現(xiàn)象，最終可能學(xué)無所獲。依據(jù)OBE理念，學(xué)生接受知識才是有效教育。因此，可通過整合進(jìn)一步梳理課程教學(xué)內(nèi)容的架構(gòu)，并且以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力為重點教學(xué)內(nèi)容。同時，在教學(xué)過程中，把環(huán)境化學(xué)方面的前沿動態(tài)、我國的環(huán)境保護(hù)政策、遇到的實際環(huán)境問題與專業(yè)知識教學(xué)結(jié)合起來，加之智慧性引導(dǎo)，以實現(xiàn)“有效教學(xué)”的目標(biāo)。

為在教學(xué)課時少的情況下，完成既定的教學(xué)目標(biāo)，把環(huán)境專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)與“環(huán)境化學(xué)”課程特點相結(jié)合，把教學(xué)內(nèi)容重新構(gòu)建，將知識點分為不同等級層次，大致包括深入探究、重點掌握、一般了解和自學(xué)四個層次。也就是說，通過引入案例等方式，增補和深入分析對學(xué)生繼續(xù)深造或未來工作極為重要的知識，如污染物在各圈層的遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律及效應(yīng);對于一些比較重要的概念、定義及重要的化學(xué)反應(yīng)，如光化學(xué)反應(yīng)過程，要求學(xué)生重點掌握;對于一些常識性的或者先修課程學(xué)習(xí)過的知識（如物質(zhì)通過生物膜的方式等），學(xué)生了解即可;對于一些深奧難懂、不容易在短時間內(nèi)掌握的知識，如有機物的定量結(jié)構(gòu)與活性關(guān)系，建議學(xué)生自學(xué)。

此外，環(huán)境化學(xué)實驗的實驗項目由傳統(tǒng)的四個基礎(chǔ)性實驗，改為基礎(chǔ)性實驗和綜合（設(shè)計）性實驗兩部分。通過實驗訓(xùn)練學(xué)生實驗操作的技能，使學(xué)生理解科學(xué)規(guī)律、掌握科學(xué)研究方法，并能運用理論知識解決實際的環(huán)境污染問題。

2.改進(jìn)教學(xué)方法。教學(xué)方式的改變是提高教學(xué)效果的必要措施。利用多種線上和線下的教學(xué)手段，采用多元化的教學(xué)方式，學(xué)生通過多種方式、多個角度學(xué)習(xí)環(huán)境化學(xué)知識，增加學(xué)生與教師之間的互動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（1）線上與線下相結(jié)合。隨著科技的發(fā)展，信息技術(shù)的革新日新月異，網(wǎng)絡(luò)拉近了人與人之間的距離，也開拓了人們的視野，知識的獲取變得更加生動有趣且容易便捷。在教學(xué)過程中采取線上與線下相結(jié)合的方式，充分利用蚌埠學(xué)院網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺（http：//bbxy.fy.chaoxing.com/portal）的便利條件，實時發(fā)布每節(jié)課的預(yù)習(xí)內(nèi)容和課后作業(yè)，以及一些最新的文獻(xiàn)資料和典型案例分析;同時向?qū)W生推薦大學(xué)MOOC、精品課程等網(wǎng)絡(luò)資源，作為學(xué)生線下學(xué)習(xí)的有益補充和完善。將“環(huán)境化學(xué)”課程教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)資源有機結(jié)合進(jìn)行教學(xué)方式的改革，彌補了“環(huán)境化學(xué)”教學(xué)形式的單一化，開闊了學(xué)生的視野，同時改善和提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[9，10]。（2）任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法。為了提高學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)和交流的積極性，鼓勵學(xué)生結(jié)合當(dāng)前的環(huán)境熱點問題，自擬與知識點密切相關(guān)的“論題”，每3～5人一組，自由組隊參與資料的搜集和PPT制作，以PPT展示的形式在課堂上與大家分享。在這個過程中，學(xué)生通過確定選題、查詢文獻(xiàn)資料、制作PPT等環(huán)節(jié)，不僅提高了學(xué)生對文獻(xiàn)資料的閱讀、整理歸納能力，更重要的是讓學(xué)生接觸到課本之外的知識，開闊了學(xué)生的知識視野，提升了學(xué)生對知識的理解和掌握程度。同時，自由分組能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，提升學(xué)生的課堂參與感和主人翁意識，以達(dá)到學(xué)生主動參與實踐，從實踐中收獲知識和技能的目的;能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作、互助的意識和協(xié)作能力。通過分析案例提高了學(xué)生對理論知識的運用能力、獨立分析和解決問題的能力。

在“環(huán)境化學(xué)”實驗教學(xué)改革過程中，注重以學(xué)生為中心，采取任務(wù)驅(qū)動型的實驗教學(xué)模式，將實驗教學(xué)環(huán)節(jié)分為基礎(chǔ)性實驗和綜合設(shè)計性實驗兩個部分。基礎(chǔ)性實驗，由學(xué)生獨立準(zhǔn)備實驗所需試劑和設(shè)備，并開展實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。在綜合設(shè)計性實驗環(huán)節(jié)中，教師設(shè)計了多個研究題目供學(xué)生參考選擇，要求學(xué)生在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，寫出開題報告，并在教師的配合下自行設(shè)計實驗方案，自行準(zhǔn)備實驗所需的材料。在研究過程中，實驗室（包括儀器設(shè)備）向?qū)W生開放，在教師的配合下學(xué)生自主進(jìn)行實驗活動，并于學(xué)期末，完成一篇符合規(guī)范的研究論文。

3.改革課程考核方式，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)動力?？己耸菍處熃虒W(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的一種評價方式，也是教師教學(xué)改革和學(xué)生學(xué)習(xí)過程的促進(jìn)力。要實現(xiàn)“以成果為導(dǎo)向”的教學(xué)模式，就需要不斷對課程教學(xué)進(jìn)行改革和探索，讓學(xué)生完全參與到學(xué)習(xí)的過程中。這就要求考核時不能只看結(jié)果，要體現(xiàn)過程。蚌埠學(xué)院的課程考核采用課程形成性考核（評價）方式，主要包括過程性考核（40%）和課程末考（60%）兩大部分。過程性考核，包括考勤、課后作業(yè)、分組討論、課堂測驗、課后作業(yè)、實驗實踐、學(xué)生互評等環(huán)節(jié)，使學(xué)生充分明確過程考核的重要性，同時促使學(xué)生時刻具備危機意識，從而有效增強學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律性與自主性。期末考試的試題類型由常規(guī)的名詞解釋、填空題、選擇題和簡答題等，逐漸轉(zhuǎn)向綜合運用所學(xué)知識的開放性題型上，如案例分析題等。

三、效果分析

通過課程教學(xué)改革，重新梳理和優(yōu)化課程內(nèi)容，基于OBE理念的“環(huán)境化學(xué)”課程教學(xué)改革與實踐，經(jīng)過兩個學(xué)期的教學(xué)實踐和學(xué)生反饋（學(xué)生滿意度達(dá)到90%），無論教學(xué)質(zhì)量還是教學(xué)效果較傳統(tǒng)教學(xué)模式都有明顯改善和提高。結(jié)合以成果產(chǎn)出為導(dǎo)向，在教學(xué)內(nèi)容上，認(rèn)真研讀教材，對教材內(nèi)容進(jìn)行提取、凝練，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)過程中，學(xué)生通過參與話題討論、以PPT的形式進(jìn)行課堂分享等方式，積極參與到課堂中，改變了課堂上授課教師“一言堂”的教學(xué)方式。另外，實行以學(xué)生為中心，以教師為主導(dǎo)的教學(xué)宗旨，有效調(diào)節(jié)了課堂氣氛，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，課堂交互性加強，顯著改善了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，受到同行和學(xué)生的一致好評。

在教學(xué)過程中，讓學(xué)生運用所學(xué)理論知識解決實際問題，加深了學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和掌握，培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力。另外，通過團(tuán)隊的形式參與話題討論、課內(nèi)分享，豐富了學(xué)生之間的溝通交流形式和內(nèi)容，也鍛煉了學(xué)生的協(xié)作精神。

結(jié)語

課程是學(xué)校進(jìn)行人才培養(yǎng)的主要載體，也是實施教學(xué)活動的微觀環(huán)節(jié)[11]。成果導(dǎo)向教育（OBE）改變了傳統(tǒng)課程教學(xué)中僵化單一的模式[12]。蚌埠學(xué)院基于OBE教學(xué)理念改革“環(huán)境化學(xué)”課程教學(xué)過程，結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，明確側(cè)重于學(xué)生能力的培養(yǎng)方向，優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)了教學(xué)手段和方法，改良了課程考核評價指標(biāo)體系等內(nèi)容。相較于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，成果導(dǎo)向教育理念全面體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教育價值觀，具體表現(xiàn)為：突出了學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，提高了學(xué)生課堂參與度，增強了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。由此培養(yǎng)的學(xué)生才是知識與能力并重的學(xué)生，才能夠更好地服務(wù)社會、服務(wù)企業(yè)，真正實現(xiàn)學(xué)有所成，學(xué)以致用。

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Teaching Reform and Practice of the Course of “Environmental Chemistry” Based on the OBE

DING Yan， SHENG Di， ZHU Lan-bao， MA Li， CHANG Xiao-mei

（College of Civil and Hydraulic Engineering， Bengbu University， Bengbu， Anhui 233000， China）

Abstract： Based on the concept of achievement-oriented education （OBE）， taking Bengbu University as an example， we have closely combined the OBE mode with the teaching reform of “Environmental Chemistry”， and carried out continuous reform and exploration on the teaching objectives， contents， teaching means and the form of curriculum assessment （evaluation）. The results show that the teaching reform of “Environmental Chemistry” based on OBE mode can significantly improve the teaching quality and teaching effect， improve students’ learning initiative and innovative thinking ability， improve students’ comprehensive qualities such as practical ability， cooperative spirit and independent thinking ability， which may lay a foundation for cultivating innovative and applied talents.

Key words： Environmental Chemistry; OBE; course reform; teaching practice