ISSN1672-4305

CN12-1352 N实　 　 验　 　 室　 　 科　 　 学

LABORATORY　

SCIENCE第 23 卷　 第 1 期　 2020 年 2 月

Vol 23　 No 1

　 Feb 2020

基于 PBL 模式的工程实验课程教学体系改革

唐雪娇 卢会霞 张　 贺 孙红文

(南开大学

环境科学与工程学院 天津市跨介质复合污染环境治理技术重点实验室 天津 　300071)

摘　 要 为探讨工程人才培养模式 适应工程教育专业认证新形势与新要求 以环境工程专业的主干课程

ldquo固体废物处理与处置工程实验rdquo 为例实行了基于 PBL 模式的教学改革 改革坚持以学生为中心 以结果为

导向的教育理念 在充分考虑工程实践的前提下 增设了问题驱动的开放式创新实验模块 改进了课程评价

体系 充分调动了学生的主观能动性 为培养合格的环境工程专业人才作出有益探索关键词 固体废物处理与处置工程 工程认证 教学改革

OBE 理念 PBL 模式

中图分类号G642　 　 文献标识码A　 　 doi10 3969 j issn 1672-4305 2020 01 030

Teaching

system

reform

of

engineering

experiment

course

based

on

PBL

mode

TANG

Xue-jiao LU

Hui-xia ZHANG

He SUN

Hong-wen(College

of

Environmental

Science

and

Engineering

Tianjin

Key

Laboratory

of

Environmental

Technol-ogy

for

Complex

Trans-Media

Pollution

Nankai

University

Tianjin

300071

China)

Abstract In

order

to

explore

the

engineering

talents

training

mode

and

to

meet

the

new

requirements

of

engineering

education

professional

certification

in

the

new

situation

we

carried

out

a

teaching

reform

based

on

project-based

learning

(PBL)

mode

by

taking

the

main

course

of

environmental

engineering

Laboratory

of

Solid

Waste

Disposal

Engineering

as

an

example

We

adhered

to

student-centered

and

outcomes-based

pedagogies

in

the

teaching

reform

After

fully

considering

the

principle

and

practice

of

engineering

we

added

the

problem-driven

open

innovation

experiments

and

upgraded

the

course

eval-uation

system

Consequently

students

were

fully

motivated

The

teaching

reform

was

a

fruitful

explo-ration

on

cultivating

qualified

environmental

engineering

professionalsKey

words solid

waste

disposal

engineering engineering

accreditation

educational

reform

outcome-based

education

concept

problem-based

learning

mode

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　

　　

　　

　　

　　

　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　

　　

　　

　　

　

收稿日期2019-12-25　 　 修改日期2020-01-05

作者简介唐雪娇博士副研究员主要研究方向为环境污染控

制技术 E-mailtangxuejiao nankai edu cn

基金项目2018 年南开大学环境科学与工程学院教学改革项目

南开大学 2015 年教学改革基金项目(项目编号教通

字[2016]3 号)南开大学 2014 年教学改革基金项目

(项目编号教通字[2014]52 号)

　 　 工程技术是将晦涩的科学原理与繁冗的生产实

际相联结的桥梁和纽带工程师承担着将人类ldquo认

识世界rdquo的智力成果转化为ldquo改变世界rdquo的能动力量

的重要使命 截至 2016 年末我国共有开设工科专

业的本科高校 1000 余所其中开设环境工程专业的

本科高校 400 余所高等工程教育规模居世界第

一[1] 从 2010 年ldquo卓越工程师教育培养计划rdquo 至

今教育部陆续出台了一系列工程教育改革方案旨在将我国从工程教育大国转变为工程教育强国实现各类工程技术人才的跨国流动[2] 然而在全球

人才国际化浪潮中让中国的工程技术人才走向世

界首先就要解决我国工程教育人才培养质量标准

唐雪娇等基于 PBL 模式的工程实验课程教学体系改革

与国际标准的不等效问题实现我国高等工程教育

和注册工程师的国际互认 2011 年教育部正式提

出在工程领域开展专业认证试点建立与国际实质

等效的工程专业认证体系经过数年努力2016 年 6月中国科学技术协会代表我国顺利通过国际工程

联盟大会表决成为了《华盛顿协议》 ( Washington

Accord)的第 18 个正式成员标志着中国工程教育

标准与国际标准首次成功对接对我国工程教育体

系的国际化建设意义重大[3] 作为目前国际上认可的工程教育互认协议中体

系最完整国际化程度最高最具国际影响力的协议

之一《华盛顿协议》秉承成果导向教育( Outcome-Based

Education简称 OBE)理念对包括环境工程

在内的所有工程专业的本科教学体系和教学模式提

出了新的要求 针对这一形势国内已有部分高校

在个别专业课程体系上作出了改革探索武汉大学

陈华等就水文与水资源工程专业分析比较了国内

42 所主要高校的专业培养目标指出高校要进行工

程教学建设改革应面向世界对标国外一流高校强调领袖才能重视创新[4] 华东理工大学曹礼梅

等则对环境工程专业必修课ldquo大气污染控制工程rdquo的课程改革作了探讨着重考察了全英文教学模式

对工程专业学生的交流和专业技能的双重培养效

果[5] 同济大学任非凡等则在工程认证的 OBE 理

念基础上挖掘出一个可行的工程专业培养目标制

定依据[6] 这些改革多基于教育从业者对专业认

证工作的不同理解侧重和模式各异 高校工程认

证作为面向所有工程专业的合格标准囿于其自身

的普适性需求确有标准不够精细明确的痼疾 近

年来国内高校工科专业教改工作在专业层面推进迅

速具体到一个或几个课程则显露出与专业整体设

计呼应不足培养目标和改革方向随意性较大的问

题 近年有学者认为要将学生培养为兼具知识储

备与专业技能的执业工程师需要为之提供包括工

程项目全生命周期和真实世界工程过程的双重学习

体验[7] 在合格工程教育的标准之上提出更高的要

求 王代芝等指出环境工程实验教学在完善实验条

件前提下更要注重增加实验的创新性提高考核方

式的灵活性着重考核学生的创新实验能力和实验

操作技术提升学生综合能力[ 8] 我国在固体废物

的管理处理处置及资源化等方面起步较晚目前重

视程度和技术水平与我国现阶段经济快速发展需求

不相匹配 大部分高校相关课程体系的开设同样存

在明显不足在目前环境工程专业教学体系改革任

务中专业核心课程ldquo固体废物处理与处置工程rdquo等

课程改革必须厘清改革思路有的放矢才能适应工

程认证的新形势和新要求培养满足社会需求之复

合型工程应用人才[ 9 - 10]

1　 课程体系特色

ldquo固体废物处理与处置工程rdquo是一门集综合性工程性及应用性于一体的专业基础课 随着全社会

对环境保护工程性人才的迫切需求本课程的设立

已十分普遍但大部分高校仍采用理论授课的方式我国极少数高等院校为该课程开展了辅助式实验即设置一定数量的常规实验课程实验内容寥寥而高职院校由于具有各自的实训基地或合作企业多采取实训方式 南开大学环境科学与工程学院由于

教学空间等原因限制多年来本课程的实验实践教

学与理论教学有一定脱节表现为实验缺条件实训

或现场操作困难这也是大部分高等院校面临的普

遍性问题实验实践是巩固课堂理论知识的一个重要环

节实验实践中所得的感性知识是理论知识的重要

补充 随着平台条件的完善本课程配套教学实践

课程的探索条件已经成熟针对课程特点和教学需

求结合 OBE 理念要求突破传统教学模式桎梏采用问题驱动式教学方法( Problem -Based

Learning简称 PBL)对该课程体系进行全新的反向设计课程旨在以真实的开放性的复杂问题为导向引导学

生自主设计学习进程与问题结果方案在解决问题

的过程中培养学生多重社会能力使学生在了解国

内外固体废物环境问题的现状与相关垃圾处理技术

的发展趋势掌握典型设备与工艺结构运行原理和

操作规程的基础上为真实的工程实践储备专业知

识技能成为具备专业水平的合格的潜质工程师

2　 教学体系改革实践

2 1　 面向需求反向设计凝练理论授课内容

传统的ldquo固体废物处理与处置工程rdquo 课程设计

是基于ldquo讲授式rdquo的教学模式完成的在课程任务与

培养目标设置上往往表现出脱节于工程实际囿于

体系化的书本知识的特点 显然理论课程的设置

很难打破固有的知识架构其优势在于系统细致能够提纲挈领地完整阐释整个知识体系的骨架和细

节使学生既ldquo知其然rdquo又知其ldquo所以然rdquo然而不可

701

否认的是理论课程教材由于自身的权威性要求只能收录几乎确凿无疑的业内知识而对复杂多变的

工程实践而言动辄长达数年甚至十数年的知识体

系更新速率是显著迟滞于行业整体发展的这导致

通常状况下理论课程的核心内容都不能做到紧跟固

废处理工程的发展形势依赖授课教师的个人知识

储备作为有限的补充本课程改革的第一步就是进行广泛的行业调

研从工程实际需求出发对标国际化反向复盘课

程内容 如图 1 所示通过对社会公众企事业单

位本校及其他高校的往届毕业生环境工程专业在

校生和专业教师的走访和问卷调查结合学生毕业

五年后的职业预期[5] 制定了更贴合工程技术发展

进程和工程人才培养需求的新授课目标实施人才

培养教学体系改革 此外针对回归工程实践的现

实要求我们对课程讲授内容进行了精简提炼出破

碎与分选的设备结构燃烧热解发酵与堆肥的关

键技术等重难点予以保留并穿插大量工程应用案

例进行讲解不再讲授易于理解的内容保留几个学

时的空间留给学生有选择性地进行自学

图 1　 基于 OBE 理念的培养目标的制定依据

2 2　 非结构化问题导向模拟实际复杂工程

驱动问题的设置是 PBL 教学模式的核心要求本教学体系在保留了 8 个学时的常规实验和 8 个学

时的设备认知基础上增设了 8 个学时的开放性实

验探索常规实验的设置是基于实验教学的基本认知要

求旨在使学生具备基础的设备原理和工艺流程知

识如生活垃圾物性研究固废热值测定煤矸石燃

烧性能分析等帮助学生掌握常规的固废处置基本

操作 而认知实践课程的设置则主要是基于需求调

研的结果通过观摩参观合作单位的典型固废处理

工程项目现场由工程师和行业专家现场指导整个

项目运行管理和经营过程使学生对工程实践产生

具体可感的整体印象为后续的创新实验设计奠定

认知基础创新实验模块作为本次课程改革的核心探索项

目旨在解构固有课程设置化解传统填鸭式授课模

式内容僵化效率低下的痼疾充分发挥学生自身的

主观能动性模拟实际工程情境培养学生解决复杂

工程问题的能力 其要点在于学生需要通过对固

废行业发展各个方向的调研和整体把控独立找出

亟待解决的短板工艺研究热点或典型问题自主选

择处理对象独立分析问题并设计具有可操作性的

探索性实验方案如图 2 所示学生们提出的研究对象材质广泛

实验内容设计充分利用了课程平台提供的设备工

艺核心问题既有对衣物轮胎秸秆等常见固体废

物的处置新方式探索又涉及快递餐盒过度包装

等热点难点废弃物的基本性质研究选题新颖性与

应用性兼顾基本完成了摆脱结构化课程设置的预

期 在模拟复杂工程问题方面我们对学生进行了

回访调研整理出他们在整个实验过程中所遇到的

最具代表性的问题(见图 3)可以看出最多的三个

问题ldquo数据与理论值差别大rdquo是由于采用了实际的

固废材料成分复杂ldquo样品预处理困难rdquo和ldquo处置过

程产生二次污染rdquo都是在复杂的生产实践中真实存

在且必须面对的实际问题 比之标准化理想化的

常规实验设计采用 PBL 模式的开放性创新实验无

图 2　 自选研究对象分布

图 3　 开放实验中的问题

801 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

唐雪娇等基于 PBL 模式的工程实验课程教学体系改革

疑更贴合工程实际在有限的条件下不仅没有丢失

必要的教学模块还提供了良好的ldquo沉浸式rdquo教学氛

围大大提高了学生们的参与度和求知热情

2 3　 转换教师角色定位小组讨论自主学习

必须承认的是PBL 式的开放教学模式对教师

角色提出了更为严苛和更高的要求一方面教师必

须完成从ldquo授业者rdquo向ldquo陪练员rdquo的身份转变放弃以

前ldquo一招鲜吃遍天rdquo式的备课方式广泛地整合行

业资讯和专业技能成为学生实践训练的ldquo工具书rdquo和ldquo数据库rdquo另一方面教师也必须认识到在没有

标准答案的开放式教学模式下我们的任务更是摆

脱了旧模式下授人以ldquo鱼rdquo的镣铐转向纯粹的方向

把控和策略指引甚至有时需要教学相长听取学生

的研究汇报与学生一起经历新领域和新课题的有

趣探索 正如教育家叶圣陶先生所说ldquo教师之为

教不在于全盘授予而在于相机诱导rdquo除教师之外学生自身的主观能动性在此得以

最大潜力的发掘 根据 PBL 模式组织教学的要求本课程将每 5 ~ 6 人分为一个学习小组从确定问

题分析问题到设计和实施实验方案直至最后统一

提交的结论性成果都由小组分工合作完成 教师

在此环节中需要注意小组成员的合理分配使每个

成员结合自身特点承担不同的研究任务培养学生

的协作组织沟通和表达能力并鼓励学生自主学

习独立思考积极推进任务进展的同时完成个人深

度学习体验 课程最终的组内评分分布(见图 4)表

明有效的组内合作能够提升小组整体学习效果而参与度较低的成员有可能对组内其它成员起到消极

影响教师应对此提起注意教学过程中持续监督参

与情况并作出有效反馈

图 4　 课程各目标完成情况

2 4　 动态持续评价体系持续改进教学机制

应当指出创新实验模块学生的开创性和参与意

愿显著优于我们的预计针对出勤的统计表明创新

实验期间学生不但满勤甚至还出现了主动要求加

课积极利用课余时间申请设备使用权限进行补充实

验的情况 而注重学生体验与教学效果的统计和课

后调研则是本课程改革方案的另一个重要举措教学过程中我们反复采用多种调查方式获得

学生和教师对各个教学环节的反馈信息整合归纳作为新一轮课程内容和目标设置的重要参考 这种

反馈涵盖了初期的课程设置培养目标拟定理论-实践课程体系构架开放性创新实验等课程教学的

全过程并将作为一种长期持续的机制稳定在教学

机制改革后的固废处理与处置工程实验课程中 此

外PBL 模式要求教学体系提供多角度的动态的成

绩评定标准 如表 1 所示本课程所设成绩评定标

准立足长远结合了多重评价指标体系指标之间既

相互补又相深化并非简单重复重能力轻识记重意识轻形式与培养目标良好对接形成了有活力有

空间能够长期补充与持续进益的动态评价指标

体系

4　 结语

从总体评价结果来看课程目标整体达成度较

好说明教学过程各环节能够支撑学生能力的培养大部分学生均能达到预定的学习目标符合预期从各课程目标的个体达成评价分布来看知识掌握

和方案设计能力目标和数据分析能力目标的个体差

异不显著都很好的达成既定目标 综合能力目标

则表现出一定的个体差异主要因为综合能力的考

核项目是对学生的综合素质的考察包括数据的计

算分析总结讨论以及综合实验目标的总结性思考学生们由于基础知识差别以及课后努力程度不同而

造成差异性的结果同时新的体系也仍存不足比如有些目标的达

成有赖于小组的团队工作没有凸显个体表现 拟在

以后补充采取措施加以改进包括进一步细化考核打

分环节设置在方案设计方面要求学生在小组方案提

出的同时每人提交一份候选方案确保实验能够顺

利实施并进一步提高每一个学生的参与程度ldquo固体废物处理与处置工程rdquo 实验是环境工程

专业的主干课程本次课程改革充分落实了以结果

为导向以问题为驱动的工程教育认证体系要求通过广泛调研行业需求重新标定了课程培养目标降低了教师单向授课比重反向设计授课内容设置了

901

驱动问题和小组合作增设开放性实验教学模块提

高了学生参与度同时制定了多反馈多层次的动态

课程教学成绩评定标准为培养合格的环境工程人

才作了积极有益的探索

表 1　 成绩评定标准体系

评价 不合格 基本满足要求 良好 优秀支撑课

程目标

平时成绩

出勤率低于 80或文

献质量差缺乏交流实验操作不认真

出勤率高于 80文

献查阅质量基本达到

要求有交流讨论实验操作有思考

出勤率 100实验操

作专注认真完成文

献查阅并有总结

出勤率 100积极互

动主动学习文献查

阅质量高科学提出

实验方案立据充分并能提出备用方案

知 识 掌 握

和 方 案 设

计能力

实 验 方 案

设计不合理 有一定合理性

实验方案可以达到实

验目标

实验方案合理性高文献支撑好可操作

性高

数 据 分 析

能力

实验报告未上交或文献引用不

合格思考题不回答

按时上交结构结果

讨论符合基本要求思考题基本回答

100上交结果讨论

详实合理思考题回

答准确

100上交结果讨论

深入详实并具有自

己的分析见解 思考

题回答准确认真

综 合 性 能

力

参考文献(References)

[1] 　 马伟文朱能武

施召才等 环境类专业实验教学考核的改革

与实践[J]

实验室研究与探索

2016

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实施ldquo高等学校本科教学质量与教学改革工程rdquo 的意见

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目标探讨mdashmdashmdash以同济大学地质工程专业为例[ J]

高等建筑

教育

201726(4)18-21

[7] 　 Brennan

R

Hugo

R

A

Self - efficacy

Survey

for

Engineering

Graduate

Attributes

Assessment

Proceedings

of

the

13th

Interna-

tional

CDIO

Conference

in

Calgary

Canada June

18 - 222017

[C]

Alberta

university

of

Calgary

2017

[8] 　 王代芝徐洁

基于高校转型的环境工程专业实验教学改革探

讨[J]

上海化工201944(11)37-40

[9] 　 张会均龙良俊杨海林等

强化环境工程专业应用型人才培

养的课程改革与实践[ J]

教育教学论坛2019 ( 37)107 -

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[10] 　 王家宏王森李成涛等

基于工程教育专业认证标准的环

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教育现代化2018(52)61-63

10509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979(上接第 105 页)[7] 　 P

Zhang

H

Sun

Y

Liet

al

Adsorption

and

catalytic

hydrol-

ysis

of

carbaryl

and

atrazine

on

pig

manure-derived

biochars

Im-

pact

of

structural

properties

of

biochars

[ J] Journal

of

Hazardous

Materials

2013(244-245)

217-224

[8] 　 王菲孙红文

生物炭对极性和非极性有机污染物的吸附机理

[J]

环境化学201635(6)1134-1141

[9] 　 G

Wang

S

Kleineidam

P

Grathwohl

Sorption desroption

re-

versibility

of

phenanthrene

in

sols

and

carbonaceous

materials

[J]

Environmental

Science

amp

Technology

2007 ( 41)

1186 -

1193

[10] 　 X

Xu

H

Sun

M

Simpson

Concentration-

and

time-

de-

pendent

sorption

and

desorption

behavior

of

phenanthrene

to

geosorbents

with

varying

organic

matter

composition [J] Chemo-

sphere

2010(79)

772-778

[11] 　 Z

Zhou

H

Sun

W

Zhang

Desorption

of

polycyclic

aromatic

hydrocarbons

from

aged

and

unaged

charcoals

with

and

without

modification

of

humic

acids [J]

Environmental

Pollution

2010

(158)

1916-1921

011 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

唐雪娇等基于 PBL 模式的工程实验课程教学体系改革

与国际标准的不等效问题实现我国高等工程教育

和注册工程师的国际互认 2011 年教育部正式提

出在工程领域开展专业认证试点建立与国际实质

等效的工程专业认证体系经过数年努力2016 年 6月中国科学技术协会代表我国顺利通过国际工程

联盟大会表决成为了《华盛顿协议》 ( Washington

Accord)的第 18 个正式成员标志着中国工程教育

标准与国际标准首次成功对接对我国工程教育体

系的国际化建设意义重大[3] 作为目前国际上认可的工程教育互认协议中体

系最完整国际化程度最高最具国际影响力的协议

之一《华盛顿协议》秉承成果导向教育( Outcome-Based

Education简称 OBE)理念对包括环境工程

在内的所有工程专业的本科教学体系和教学模式提

出了新的要求 针对这一形势国内已有部分高校

在个别专业课程体系上作出了改革探索武汉大学

陈华等就水文与水资源工程专业分析比较了国内

42 所主要高校的专业培养目标指出高校要进行工

程教学建设改革应面向世界对标国外一流高校强调领袖才能重视创新[4] 华东理工大学曹礼梅

等则对环境工程专业必修课ldquo大气污染控制工程rdquo的课程改革作了探讨着重考察了全英文教学模式

对工程专业学生的交流和专业技能的双重培养效

果[5] 同济大学任非凡等则在工程认证的 OBE 理

念基础上挖掘出一个可行的工程专业培养目标制

定依据[6] 这些改革多基于教育从业者对专业认

证工作的不同理解侧重和模式各异 高校工程认

证作为面向所有工程专业的合格标准囿于其自身

的普适性需求确有标准不够精细明确的痼疾 近

年来国内高校工科专业教改工作在专业层面推进迅

速具体到一个或几个课程则显露出与专业整体设

计呼应不足培养目标和改革方向随意性较大的问

题 近年有学者认为要将学生培养为兼具知识储

备与专业技能的执业工程师需要为之提供包括工

程项目全生命周期和真实世界工程过程的双重学习

体验[7] 在合格工程教育的标准之上提出更高的要

求 王代芝等指出环境工程实验教学在完善实验条

件前提下更要注重增加实验的创新性提高考核方

式的灵活性着重考核学生的创新实验能力和实验

操作技术提升学生综合能力[ 8] 我国在固体废物

的管理处理处置及资源化等方面起步较晚目前重

视程度和技术水平与我国现阶段经济快速发展需求

不相匹配 大部分高校相关课程体系的开设同样存

在明显不足在目前环境工程专业教学体系改革任

务中专业核心课程ldquo固体废物处理与处置工程rdquo等

课程改革必须厘清改革思路有的放矢才能适应工

程认证的新形势和新要求培养满足社会需求之复

合型工程应用人才[ 9 - 10]

1　 课程体系特色

ldquo固体废物处理与处置工程rdquo是一门集综合性工程性及应用性于一体的专业基础课 随着全社会

对环境保护工程性人才的迫切需求本课程的设立

已十分普遍但大部分高校仍采用理论授课的方式我国极少数高等院校为该课程开展了辅助式实验即设置一定数量的常规实验课程实验内容寥寥而高职院校由于具有各自的实训基地或合作企业多采取实训方式 南开大学环境科学与工程学院由于

教学空间等原因限制多年来本课程的实验实践教

学与理论教学有一定脱节表现为实验缺条件实训

或现场操作困难这也是大部分高等院校面临的普

遍性问题实验实践是巩固课堂理论知识的一个重要环

节实验实践中所得的感性知识是理论知识的重要

补充 随着平台条件的完善本课程配套教学实践

课程的探索条件已经成熟针对课程特点和教学需

求结合 OBE 理念要求突破传统教学模式桎梏采用问题驱动式教学方法( Problem -Based

Learning简称 PBL)对该课程体系进行全新的反向设计课程旨在以真实的开放性的复杂问题为导向引导学

生自主设计学习进程与问题结果方案在解决问题

的过程中培养学生多重社会能力使学生在了解国

内外固体废物环境问题的现状与相关垃圾处理技术

的发展趋势掌握典型设备与工艺结构运行原理和

操作规程的基础上为真实的工程实践储备专业知

识技能成为具备专业水平的合格的潜质工程师

2　 教学体系改革实践

2 1　 面向需求反向设计凝练理论授课内容

传统的ldquo固体废物处理与处置工程rdquo 课程设计

是基于ldquo讲授式rdquo的教学模式完成的在课程任务与

培养目标设置上往往表现出脱节于工程实际囿于

体系化的书本知识的特点 显然理论课程的设置

很难打破固有的知识架构其优势在于系统细致能够提纲挈领地完整阐释整个知识体系的骨架和细

节使学生既ldquo知其然rdquo又知其ldquo所以然rdquo然而不可

701

否认的是理论课程教材由于自身的权威性要求只能收录几乎确凿无疑的业内知识而对复杂多变的

工程实践而言动辄长达数年甚至十数年的知识体

系更新速率是显著迟滞于行业整体发展的这导致

通常状况下理论课程的核心内容都不能做到紧跟固

废处理工程的发展形势依赖授课教师的个人知识

储备作为有限的补充本课程改革的第一步就是进行广泛的行业调

研从工程实际需求出发对标国际化反向复盘课

程内容 如图 1 所示通过对社会公众企事业单

位本校及其他高校的往届毕业生环境工程专业在

校生和专业教师的走访和问卷调查结合学生毕业

五年后的职业预期[5] 制定了更贴合工程技术发展

进程和工程人才培养需求的新授课目标实施人才

培养教学体系改革 此外针对回归工程实践的现

实要求我们对课程讲授内容进行了精简提炼出破

碎与分选的设备结构燃烧热解发酵与堆肥的关

键技术等重难点予以保留并穿插大量工程应用案

例进行讲解不再讲授易于理解的内容保留几个学

时的空间留给学生有选择性地进行自学

图 1　 基于 OBE 理念的培养目标的制定依据

2 2　 非结构化问题导向模拟实际复杂工程

驱动问题的设置是 PBL 教学模式的核心要求本教学体系在保留了 8 个学时的常规实验和 8 个学

时的设备认知基础上增设了 8 个学时的开放性实

验探索常规实验的设置是基于实验教学的基本认知要

求旨在使学生具备基础的设备原理和工艺流程知

识如生活垃圾物性研究固废热值测定煤矸石燃

烧性能分析等帮助学生掌握常规的固废处置基本

操作 而认知实践课程的设置则主要是基于需求调

研的结果通过观摩参观合作单位的典型固废处理

工程项目现场由工程师和行业专家现场指导整个

项目运行管理和经营过程使学生对工程实践产生

具体可感的整体印象为后续的创新实验设计奠定

认知基础创新实验模块作为本次课程改革的核心探索项

目旨在解构固有课程设置化解传统填鸭式授课模

式内容僵化效率低下的痼疾充分发挥学生自身的

主观能动性模拟实际工程情境培养学生解决复杂

工程问题的能力 其要点在于学生需要通过对固

废行业发展各个方向的调研和整体把控独立找出

亟待解决的短板工艺研究热点或典型问题自主选

择处理对象独立分析问题并设计具有可操作性的

探索性实验方案如图 2 所示学生们提出的研究对象材质广泛

实验内容设计充分利用了课程平台提供的设备工

艺核心问题既有对衣物轮胎秸秆等常见固体废

物的处置新方式探索又涉及快递餐盒过度包装

等热点难点废弃物的基本性质研究选题新颖性与

应用性兼顾基本完成了摆脱结构化课程设置的预

期 在模拟复杂工程问题方面我们对学生进行了

回访调研整理出他们在整个实验过程中所遇到的

最具代表性的问题(见图 3)可以看出最多的三个

问题ldquo数据与理论值差别大rdquo是由于采用了实际的

固废材料成分复杂ldquo样品预处理困难rdquo和ldquo处置过

程产生二次污染rdquo都是在复杂的生产实践中真实存

在且必须面对的实际问题 比之标准化理想化的

常规实验设计采用 PBL 模式的开放性创新实验无

图 2　 自选研究对象分布

图 3　 开放实验中的问题

801 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

唐雪娇等基于 PBL 模式的工程实验课程教学体系改革

疑更贴合工程实际在有限的条件下不仅没有丢失

必要的教学模块还提供了良好的ldquo沉浸式rdquo教学氛

围大大提高了学生们的参与度和求知热情

2 3　 转换教师角色定位小组讨论自主学习

必须承认的是PBL 式的开放教学模式对教师

角色提出了更为严苛和更高的要求一方面教师必

须完成从ldquo授业者rdquo向ldquo陪练员rdquo的身份转变放弃以

前ldquo一招鲜吃遍天rdquo式的备课方式广泛地整合行

业资讯和专业技能成为学生实践训练的ldquo工具书rdquo和ldquo数据库rdquo另一方面教师也必须认识到在没有

标准答案的开放式教学模式下我们的任务更是摆

脱了旧模式下授人以ldquo鱼rdquo的镣铐转向纯粹的方向

把控和策略指引甚至有时需要教学相长听取学生

的研究汇报与学生一起经历新领域和新课题的有

趣探索 正如教育家叶圣陶先生所说ldquo教师之为

教不在于全盘授予而在于相机诱导rdquo除教师之外学生自身的主观能动性在此得以

最大潜力的发掘 根据 PBL 模式组织教学的要求本课程将每 5 ~ 6 人分为一个学习小组从确定问

题分析问题到设计和实施实验方案直至最后统一

提交的结论性成果都由小组分工合作完成 教师

在此环节中需要注意小组成员的合理分配使每个

成员结合自身特点承担不同的研究任务培养学生

的协作组织沟通和表达能力并鼓励学生自主学

习独立思考积极推进任务进展的同时完成个人深

度学习体验 课程最终的组内评分分布(见图 4)表

明有效的组内合作能够提升小组整体学习效果而参与度较低的成员有可能对组内其它成员起到消极

影响教师应对此提起注意教学过程中持续监督参

与情况并作出有效反馈

图 4　 课程各目标完成情况

2 4　 动态持续评价体系持续改进教学机制

应当指出创新实验模块学生的开创性和参与意

愿显著优于我们的预计针对出勤的统计表明创新

实验期间学生不但满勤甚至还出现了主动要求加

课积极利用课余时间申请设备使用权限进行补充实

验的情况 而注重学生体验与教学效果的统计和课

后调研则是本课程改革方案的另一个重要举措教学过程中我们反复采用多种调查方式获得

学生和教师对各个教学环节的反馈信息整合归纳作为新一轮课程内容和目标设置的重要参考 这种

反馈涵盖了初期的课程设置培养目标拟定理论-实践课程体系构架开放性创新实验等课程教学的

全过程并将作为一种长期持续的机制稳定在教学

机制改革后的固废处理与处置工程实验课程中 此

外PBL 模式要求教学体系提供多角度的动态的成

绩评定标准 如表 1 所示本课程所设成绩评定标

准立足长远结合了多重评价指标体系指标之间既

相互补又相深化并非简单重复重能力轻识记重意识轻形式与培养目标良好对接形成了有活力有

空间能够长期补充与持续进益的动态评价指标

体系

4　 结语

从总体评价结果来看课程目标整体达成度较

好说明教学过程各环节能够支撑学生能力的培养大部分学生均能达到预定的学习目标符合预期从各课程目标的个体达成评价分布来看知识掌握

和方案设计能力目标和数据分析能力目标的个体差

异不显著都很好的达成既定目标 综合能力目标

则表现出一定的个体差异主要因为综合能力的考

核项目是对学生的综合素质的考察包括数据的计

算分析总结讨论以及综合实验目标的总结性思考学生们由于基础知识差别以及课后努力程度不同而

造成差异性的结果同时新的体系也仍存不足比如有些目标的达

成有赖于小组的团队工作没有凸显个体表现 拟在

以后补充采取措施加以改进包括进一步细化考核打

分环节设置在方案设计方面要求学生在小组方案提

出的同时每人提交一份候选方案确保实验能够顺

利实施并进一步提高每一个学生的参与程度ldquo固体废物处理与处置工程rdquo 实验是环境工程

专业的主干课程本次课程改革充分落实了以结果

为导向以问题为驱动的工程教育认证体系要求通过广泛调研行业需求重新标定了课程培养目标降低了教师单向授课比重反向设计授课内容设置了

901

驱动问题和小组合作增设开放性实验教学模块提

高了学生参与度同时制定了多反馈多层次的动态

课程教学成绩评定标准为培养合格的环境工程人

才作了积极有益的探索

表 1　 成绩评定标准体系

评价 不合格 基本满足要求 良好 优秀支撑课

程目标

平时成绩

出勤率低于 80或文

献质量差缺乏交流实验操作不认真

出勤率高于 80文

献查阅质量基本达到

要求有交流讨论实验操作有思考

出勤率 100实验操

作专注认真完成文

献查阅并有总结

出勤率 100积极互

动主动学习文献查

阅质量高科学提出

实验方案立据充分并能提出备用方案

知 识 掌 握

和 方 案 设

计能力

实 验 方 案

设计不合理 有一定合理性

实验方案可以达到实

验目标

实验方案合理性高文献支撑好可操作

性高

数 据 分 析

能力

实验报告未上交或文献引用不

合格思考题不回答

按时上交结构结果

讨论符合基本要求思考题基本回答

100上交结果讨论

详实合理思考题回

答准确

100上交结果讨论

深入详实并具有自

己的分析见解 思考

题回答准确认真

综 合 性 能

力

参考文献(References)

[1] 　 马伟文朱能武

施召才等 环境类专业实验教学考核的改革

与实践[J]

实验室研究与探索

2016

35(3)183-185

[2] 　 张大良

贯彻落实《教育规划纲要》加快高等工程教育改革和

发展[J]

中国高教研究2011(1)16-19

[3] 　 中华人民共和国教育部

教育部财政部关于ldquo十二五rdquo期间

实施ldquo高等学校本科教学质量与教学改革工程rdquo 的意见

[ R

OL]

(2011-07- 01) [ 2011 - 07 - 01]

http www moe gov

cn srcsite A08 s7056 201107 t20110701_125202 html

[4] 　 陈华张翔陈杰等

新形势下水文与水资源工程培养目标分

析研究[J]

教育现代化201852(8)213-216

[5] 　 曹礼梅杨骥

环境工程专业认证下大气污染控制工程全英文

教学探讨[J]

大学教育2018(8)112-114

[6] 　 任非凡戚梦霞王冠等 基于 OBE 教学模式的本科专业培养

目标探讨mdashmdashmdash以同济大学地质工程专业为例[ J]

高等建筑

教育

201726(4)18-21

[7] 　 Brennan

R

Hugo

R

A

Self - efficacy

Survey

for

Engineering

Graduate

Attributes

Assessment

Proceedings

of

the

13th

Interna-

tional

CDIO

Conference

in

Calgary

Canada June

18 - 222017

[C]

Alberta

university

of

Calgary

2017

[8] 　 王代芝徐洁

基于高校转型的环境工程专业实验教学改革探

讨[J]

上海化工201944(11)37-40

[9] 　 张会均龙良俊杨海林等

强化环境工程专业应用型人才培

养的课程改革与实践[ J]

教育教学论坛2019 ( 37)107 -

108

[10] 　 王家宏王森李成涛等

基于工程教育专业认证标准的环

境工程专业综合改革[J]

教育现代化2018(52)61-63

10509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979(上接第 105 页)[7] 　 P

Zhang

H

Sun

Y

Liet

al

Adsorption

and

catalytic

hydrol-

ysis

of

carbaryl

and

atrazine

on

pig

manure-derived

biochars

Im-

pact

of

structural

properties

of

biochars

[ J] Journal

of

Hazardous

Materials

2013(244-245)

217-224

[8] 　 王菲孙红文

生物炭对极性和非极性有机污染物的吸附机理

[J]

环境化学201635(6)1134-1141

[9] 　 G

Wang

S

Kleineidam

P

Grathwohl

Sorption desroption

re-

versibility

of

phenanthrene

in

sols

and

carbonaceous

materials

[J]

Environmental

Science

amp

Technology

2007 ( 41)

1186 -

1193

[10] 　 X

Xu

H

Sun

M

Simpson

Concentration-

and

time-

de-

pendent

sorption

and

desorption

behavior

of

phenanthrene

to

geosorbents

with

varying

organic

matter

composition [J] Chemo-

sphere

2010(79)

772-778

[11] 　 Z

Zhou

H

Sun

W

Zhang

Desorption

of

polycyclic

aromatic

hydrocarbons

from

aged

and

unaged

charcoals

with

and

without

modification

of

humic

acids [J]

Environmental

Pollution

2010

(158)

1916-1921

011 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

否认的是理论课程教材由于自身的权威性要求只能收录几乎确凿无疑的业内知识而对复杂多变的

工程实践而言动辄长达数年甚至十数年的知识体

系更新速率是显著迟滞于行业整体发展的这导致

通常状况下理论课程的核心内容都不能做到紧跟固

废处理工程的发展形势依赖授课教师的个人知识

储备作为有限的补充本课程改革的第一步就是进行广泛的行业调

研从工程实际需求出发对标国际化反向复盘课

程内容 如图 1 所示通过对社会公众企事业单

位本校及其他高校的往届毕业生环境工程专业在

校生和专业教师的走访和问卷调查结合学生毕业

五年后的职业预期[5] 制定了更贴合工程技术发展

进程和工程人才培养需求的新授课目标实施人才

培养教学体系改革 此外针对回归工程实践的现

实要求我们对课程讲授内容进行了精简提炼出破

碎与分选的设备结构燃烧热解发酵与堆肥的关

键技术等重难点予以保留并穿插大量工程应用案

例进行讲解不再讲授易于理解的内容保留几个学

时的空间留给学生有选择性地进行自学

图 1　 基于 OBE 理念的培养目标的制定依据

2 2　 非结构化问题导向模拟实际复杂工程

驱动问题的设置是 PBL 教学模式的核心要求本教学体系在保留了 8 个学时的常规实验和 8 个学

时的设备认知基础上增设了 8 个学时的开放性实

验探索常规实验的设置是基于实验教学的基本认知要

求旨在使学生具备基础的设备原理和工艺流程知

识如生活垃圾物性研究固废热值测定煤矸石燃

烧性能分析等帮助学生掌握常规的固废处置基本

操作 而认知实践课程的设置则主要是基于需求调

研的结果通过观摩参观合作单位的典型固废处理

工程项目现场由工程师和行业专家现场指导整个

项目运行管理和经营过程使学生对工程实践产生

具体可感的整体印象为后续的创新实验设计奠定

认知基础创新实验模块作为本次课程改革的核心探索项

目旨在解构固有课程设置化解传统填鸭式授课模

式内容僵化效率低下的痼疾充分发挥学生自身的

主观能动性模拟实际工程情境培养学生解决复杂

工程问题的能力 其要点在于学生需要通过对固

废行业发展各个方向的调研和整体把控独立找出

亟待解决的短板工艺研究热点或典型问题自主选

择处理对象独立分析问题并设计具有可操作性的

探索性实验方案如图 2 所示学生们提出的研究对象材质广泛

实验内容设计充分利用了课程平台提供的设备工

艺核心问题既有对衣物轮胎秸秆等常见固体废

物的处置新方式探索又涉及快递餐盒过度包装

等热点难点废弃物的基本性质研究选题新颖性与

应用性兼顾基本完成了摆脱结构化课程设置的预

期 在模拟复杂工程问题方面我们对学生进行了

回访调研整理出他们在整个实验过程中所遇到的

最具代表性的问题(见图 3)可以看出最多的三个

问题ldquo数据与理论值差别大rdquo是由于采用了实际的

固废材料成分复杂ldquo样品预处理困难rdquo和ldquo处置过

程产生二次污染rdquo都是在复杂的生产实践中真实存

在且必须面对的实际问题 比之标准化理想化的

常规实验设计采用 PBL 模式的开放性创新实验无

图 2　 自选研究对象分布

图 3　 开放实验中的问题

801 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

唐雪娇等基于 PBL 模式的工程实验课程教学体系改革

疑更贴合工程实际在有限的条件下不仅没有丢失

必要的教学模块还提供了良好的ldquo沉浸式rdquo教学氛

围大大提高了学生们的参与度和求知热情

2 3　 转换教师角色定位小组讨论自主学习

必须承认的是PBL 式的开放教学模式对教师

角色提出了更为严苛和更高的要求一方面教师必

须完成从ldquo授业者rdquo向ldquo陪练员rdquo的身份转变放弃以

前ldquo一招鲜吃遍天rdquo式的备课方式广泛地整合行

业资讯和专业技能成为学生实践训练的ldquo工具书rdquo和ldquo数据库rdquo另一方面教师也必须认识到在没有

标准答案的开放式教学模式下我们的任务更是摆

脱了旧模式下授人以ldquo鱼rdquo的镣铐转向纯粹的方向

把控和策略指引甚至有时需要教学相长听取学生

的研究汇报与学生一起经历新领域和新课题的有

趣探索 正如教育家叶圣陶先生所说ldquo教师之为

教不在于全盘授予而在于相机诱导rdquo除教师之外学生自身的主观能动性在此得以

最大潜力的发掘 根据 PBL 模式组织教学的要求本课程将每 5 ~ 6 人分为一个学习小组从确定问

题分析问题到设计和实施实验方案直至最后统一

提交的结论性成果都由小组分工合作完成 教师

在此环节中需要注意小组成员的合理分配使每个

成员结合自身特点承担不同的研究任务培养学生

的协作组织沟通和表达能力并鼓励学生自主学

习独立思考积极推进任务进展的同时完成个人深

度学习体验 课程最终的组内评分分布(见图 4)表

明有效的组内合作能够提升小组整体学习效果而参与度较低的成员有可能对组内其它成员起到消极

影响教师应对此提起注意教学过程中持续监督参

与情况并作出有效反馈

图 4　 课程各目标完成情况

2 4　 动态持续评价体系持续改进教学机制

应当指出创新实验模块学生的开创性和参与意

愿显著优于我们的预计针对出勤的统计表明创新

实验期间学生不但满勤甚至还出现了主动要求加

课积极利用课余时间申请设备使用权限进行补充实

验的情况 而注重学生体验与教学效果的统计和课

后调研则是本课程改革方案的另一个重要举措教学过程中我们反复采用多种调查方式获得

学生和教师对各个教学环节的反馈信息整合归纳作为新一轮课程内容和目标设置的重要参考 这种

反馈涵盖了初期的课程设置培养目标拟定理论-实践课程体系构架开放性创新实验等课程教学的

全过程并将作为一种长期持续的机制稳定在教学

机制改革后的固废处理与处置工程实验课程中 此

外PBL 模式要求教学体系提供多角度的动态的成

绩评定标准 如表 1 所示本课程所设成绩评定标

准立足长远结合了多重评价指标体系指标之间既

相互补又相深化并非简单重复重能力轻识记重意识轻形式与培养目标良好对接形成了有活力有

空间能够长期补充与持续进益的动态评价指标

体系

4　 结语

从总体评价结果来看课程目标整体达成度较

好说明教学过程各环节能够支撑学生能力的培养大部分学生均能达到预定的学习目标符合预期从各课程目标的个体达成评价分布来看知识掌握

和方案设计能力目标和数据分析能力目标的个体差

异不显著都很好的达成既定目标 综合能力目标

则表现出一定的个体差异主要因为综合能力的考

核项目是对学生的综合素质的考察包括数据的计

算分析总结讨论以及综合实验目标的总结性思考学生们由于基础知识差别以及课后努力程度不同而

造成差异性的结果同时新的体系也仍存不足比如有些目标的达

成有赖于小组的团队工作没有凸显个体表现 拟在

以后补充采取措施加以改进包括进一步细化考核打

分环节设置在方案设计方面要求学生在小组方案提

出的同时每人提交一份候选方案确保实验能够顺

利实施并进一步提高每一个学生的参与程度ldquo固体废物处理与处置工程rdquo 实验是环境工程

专业的主干课程本次课程改革充分落实了以结果

为导向以问题为驱动的工程教育认证体系要求通过广泛调研行业需求重新标定了课程培养目标降低了教师单向授课比重反向设计授课内容设置了

901

驱动问题和小组合作增设开放性实验教学模块提

高了学生参与度同时制定了多反馈多层次的动态

课程教学成绩评定标准为培养合格的环境工程人

才作了积极有益的探索

表 1　 成绩评定标准体系

评价 不合格 基本满足要求 良好 优秀支撑课

程目标

平时成绩

出勤率低于 80或文

献质量差缺乏交流实验操作不认真

出勤率高于 80文

献查阅质量基本达到

要求有交流讨论实验操作有思考

出勤率 100实验操

作专注认真完成文

献查阅并有总结

出勤率 100积极互

动主动学习文献查

阅质量高科学提出

实验方案立据充分并能提出备用方案

知 识 掌 握

和 方 案 设

计能力

实 验 方 案

设计不合理 有一定合理性

实验方案可以达到实

验目标

实验方案合理性高文献支撑好可操作

性高

数 据 分 析

能力

实验报告未上交或文献引用不

合格思考题不回答

按时上交结构结果

讨论符合基本要求思考题基本回答

100上交结果讨论

详实合理思考题回

答准确

100上交结果讨论

深入详实并具有自

己的分析见解 思考

题回答准确认真

综 合 性 能

力

参考文献(References)

[1] 　 马伟文朱能武

施召才等 环境类专业实验教学考核的改革

与实践[J]

实验室研究与探索

2016

35(3)183-185

[2] 　 张大良

贯彻落实《教育规划纲要》加快高等工程教育改革和

发展[J]

中国高教研究2011(1)16-19

[3] 　 中华人民共和国教育部

教育部财政部关于ldquo十二五rdquo期间

实施ldquo高等学校本科教学质量与教学改革工程rdquo 的意见

[ R

OL]

(2011-07- 01) [ 2011 - 07 - 01]

http www moe gov

cn srcsite A08 s7056 201107 t20110701_125202 html

[4] 　 陈华张翔陈杰等

新形势下水文与水资源工程培养目标分

析研究[J]

教育现代化201852(8)213-216

[5] 　 曹礼梅杨骥

环境工程专业认证下大气污染控制工程全英文

教学探讨[J]

大学教育2018(8)112-114

[6] 　 任非凡戚梦霞王冠等 基于 OBE 教学模式的本科专业培养

目标探讨mdashmdashmdash以同济大学地质工程专业为例[ J]

高等建筑

教育

201726(4)18-21

[7] 　 Brennan

R

Hugo

R

A

Self - efficacy

Survey

for

Engineering

Graduate

Attributes

Assessment

Proceedings

of

the

13th

Interna-

tional

CDIO

Conference

in

Calgary

Canada June

18 - 222017

[C]

Alberta

university

of

Calgary

2017

[8] 　 王代芝徐洁

基于高校转型的环境工程专业实验教学改革探

讨[J]

上海化工201944(11)37-40

[9] 　 张会均龙良俊杨海林等

强化环境工程专业应用型人才培

养的课程改革与实践[ J]

教育教学论坛2019 ( 37)107 -

108

[10] 　 王家宏王森李成涛等

基于工程教育专业认证标准的环

境工程专业综合改革[J]

教育现代化2018(52)61-63

10509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979(上接第 105 页)[7] 　 P

Zhang

H

Sun

Y

Liet

al

Adsorption

and

catalytic

hydrol-

ysis

of

carbaryl

and

atrazine

on

pig

manure-derived

biochars

Im-

pact

of

structural

properties

of

biochars

[ J] Journal

of

Hazardous

Materials

2013(244-245)

217-224

[8] 　 王菲孙红文

生物炭对极性和非极性有机污染物的吸附机理

[J]

环境化学201635(6)1134-1141

[9] 　 G

Wang

S

Kleineidam

P

Grathwohl

Sorption desroption

re-

versibility

of

phenanthrene

in

sols

and

carbonaceous

materials

[J]

Environmental

Science

amp

Technology

2007 ( 41)

1186 -

1193

[10] 　 X

Xu

H

Sun

M

Simpson

Concentration-

and

time-

de-

pendent

sorption

and

desorption

behavior

of

phenanthrene

to

geosorbents

with

varying

organic

matter

composition [J] Chemo-

sphere

2010(79)

772-778

[11] 　 Z

Zhou

H

Sun

W

Zhang

Desorption

of

polycyclic

aromatic

hydrocarbons

from

aged

and

unaged

charcoals

with

and

without

modification

of

humic

acids [J]

Environmental

Pollution

2010

(158)

1916-1921

011 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

唐雪娇等基于 PBL 模式的工程实验课程教学体系改革

疑更贴合工程实际在有限的条件下不仅没有丢失

必要的教学模块还提供了良好的ldquo沉浸式rdquo教学氛

围大大提高了学生们的参与度和求知热情

2 3　 转换教师角色定位小组讨论自主学习

必须承认的是PBL 式的开放教学模式对教师

角色提出了更为严苛和更高的要求一方面教师必

须完成从ldquo授业者rdquo向ldquo陪练员rdquo的身份转变放弃以

前ldquo一招鲜吃遍天rdquo式的备课方式广泛地整合行

业资讯和专业技能成为学生实践训练的ldquo工具书rdquo和ldquo数据库rdquo另一方面教师也必须认识到在没有

标准答案的开放式教学模式下我们的任务更是摆

脱了旧模式下授人以ldquo鱼rdquo的镣铐转向纯粹的方向

把控和策略指引甚至有时需要教学相长听取学生

的研究汇报与学生一起经历新领域和新课题的有

趣探索 正如教育家叶圣陶先生所说ldquo教师之为

教不在于全盘授予而在于相机诱导rdquo除教师之外学生自身的主观能动性在此得以

最大潜力的发掘 根据 PBL 模式组织教学的要求本课程将每 5 ~ 6 人分为一个学习小组从确定问

题分析问题到设计和实施实验方案直至最后统一

提交的结论性成果都由小组分工合作完成 教师

在此环节中需要注意小组成员的合理分配使每个

成员结合自身特点承担不同的研究任务培养学生

的协作组织沟通和表达能力并鼓励学生自主学

习独立思考积极推进任务进展的同时完成个人深

度学习体验 课程最终的组内评分分布(见图 4)表

明有效的组内合作能够提升小组整体学习效果而参与度较低的成员有可能对组内其它成员起到消极

影响教师应对此提起注意教学过程中持续监督参

与情况并作出有效反馈

图 4　 课程各目标完成情况

2 4　 动态持续评价体系持续改进教学机制

应当指出创新实验模块学生的开创性和参与意

愿显著优于我们的预计针对出勤的统计表明创新

实验期间学生不但满勤甚至还出现了主动要求加

课积极利用课余时间申请设备使用权限进行补充实

验的情况 而注重学生体验与教学效果的统计和课

后调研则是本课程改革方案的另一个重要举措教学过程中我们反复采用多种调查方式获得

学生和教师对各个教学环节的反馈信息整合归纳作为新一轮课程内容和目标设置的重要参考 这种

反馈涵盖了初期的课程设置培养目标拟定理论-实践课程体系构架开放性创新实验等课程教学的

全过程并将作为一种长期持续的机制稳定在教学

机制改革后的固废处理与处置工程实验课程中 此

外PBL 模式要求教学体系提供多角度的动态的成

绩评定标准 如表 1 所示本课程所设成绩评定标

准立足长远结合了多重评价指标体系指标之间既

相互补又相深化并非简单重复重能力轻识记重意识轻形式与培养目标良好对接形成了有活力有

空间能够长期补充与持续进益的动态评价指标

体系

4　 结语

从总体评价结果来看课程目标整体达成度较

好说明教学过程各环节能够支撑学生能力的培养大部分学生均能达到预定的学习目标符合预期从各课程目标的个体达成评价分布来看知识掌握

和方案设计能力目标和数据分析能力目标的个体差

异不显著都很好的达成既定目标 综合能力目标

则表现出一定的个体差异主要因为综合能力的考

核项目是对学生的综合素质的考察包括数据的计

算分析总结讨论以及综合实验目标的总结性思考学生们由于基础知识差别以及课后努力程度不同而

造成差异性的结果同时新的体系也仍存不足比如有些目标的达

成有赖于小组的团队工作没有凸显个体表现 拟在

以后补充采取措施加以改进包括进一步细化考核打

分环节设置在方案设计方面要求学生在小组方案提

出的同时每人提交一份候选方案确保实验能够顺

利实施并进一步提高每一个学生的参与程度ldquo固体废物处理与处置工程rdquo 实验是环境工程

专业的主干课程本次课程改革充分落实了以结果

为导向以问题为驱动的工程教育认证体系要求通过广泛调研行业需求重新标定了课程培养目标降低了教师单向授课比重反向设计授课内容设置了

901

驱动问题和小组合作增设开放性实验教学模块提

高了学生参与度同时制定了多反馈多层次的动态

课程教学成绩评定标准为培养合格的环境工程人

才作了积极有益的探索

表 1　 成绩评定标准体系

评价 不合格 基本满足要求 良好 优秀支撑课

程目标

平时成绩

出勤率低于 80或文

献质量差缺乏交流实验操作不认真

出勤率高于 80文

献查阅质量基本达到

要求有交流讨论实验操作有思考

出勤率 100实验操

作专注认真完成文

献查阅并有总结

出勤率 100积极互

动主动学习文献查

阅质量高科学提出

实验方案立据充分并能提出备用方案

知 识 掌 握

和 方 案 设

计能力

实 验 方 案

设计不合理 有一定合理性

实验方案可以达到实

验目标

实验方案合理性高文献支撑好可操作

性高

数 据 分 析

能力

实验报告未上交或文献引用不

合格思考题不回答

按时上交结构结果

讨论符合基本要求思考题基本回答

100上交结果讨论

详实合理思考题回

答准确

100上交结果讨论

深入详实并具有自

己的分析见解 思考

题回答准确认真

综 合 性 能

力

参考文献(References)

[1] 　 马伟文朱能武

施召才等 环境类专业实验教学考核的改革

与实践[J]

实验室研究与探索

2016

35(3)183-185

[2] 　 张大良

贯彻落实《教育规划纲要》加快高等工程教育改革和

发展[J]

中国高教研究2011(1)16-19

[3] 　 中华人民共和国教育部

教育部财政部关于ldquo十二五rdquo期间

实施ldquo高等学校本科教学质量与教学改革工程rdquo 的意见

[ R

OL]

(2011-07- 01) [ 2011 - 07 - 01]

http www moe gov

cn srcsite A08 s7056 201107 t20110701_125202 html

[4] 　 陈华张翔陈杰等

新形势下水文与水资源工程培养目标分

析研究[J]

教育现代化201852(8)213-216

[5] 　 曹礼梅杨骥

环境工程专业认证下大气污染控制工程全英文

教学探讨[J]

大学教育2018(8)112-114

[6] 　 任非凡戚梦霞王冠等 基于 OBE 教学模式的本科专业培养

目标探讨mdashmdashmdash以同济大学地质工程专业为例[ J]

高等建筑

教育

201726(4)18-21

[7] 　 Brennan

R

Hugo

R

A

Self - efficacy

Survey

for

Engineering

Graduate

Attributes

Assessment

Proceedings

of

the

13th

Interna-

tional

CDIO

Conference

in

Calgary

Canada June

18 - 222017

[C]

Alberta

university

of

Calgary

2017

[8] 　 王代芝徐洁

基于高校转型的环境工程专业实验教学改革探

讨[J]

上海化工201944(11)37-40

[9] 　 张会均龙良俊杨海林等

强化环境工程专业应用型人才培

养的课程改革与实践[ J]

教育教学论坛2019 ( 37)107 -

108

[10] 　 王家宏王森李成涛等

基于工程教育专业认证标准的环

境工程专业综合改革[J]

教育现代化2018(52)61-63

10509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979(上接第 105 页)[7] 　 P

Zhang

H

Sun

Y

Liet

al

Adsorption

and

catalytic

hydrol-

ysis

of

carbaryl

and

atrazine

on

pig

manure-derived

biochars

Im-

pact

of

structural

properties

of

biochars

[ J] Journal

of

Hazardous

Materials

2013(244-245)

217-224

[8] 　 王菲孙红文

生物炭对极性和非极性有机污染物的吸附机理

[J]

环境化学201635(6)1134-1141

[9] 　 G

Wang

S

Kleineidam

P

Grathwohl

Sorption desroption

re-

versibility

of

phenanthrene

in

sols

and

carbonaceous

materials

[J]

Environmental

Science

amp

Technology

2007 ( 41)

1186 -

1193

[10] 　 X

Xu

H

Sun

M

Simpson

Concentration-

and

time-

de-

pendent

sorption

and

desorption

behavior

of

phenanthrene

to

geosorbents

with

varying

organic

matter

composition [J] Chemo-

sphere

2010(79)

772-778

[11] 　 Z

Zhou

H

Sun

W

Zhang

Desorption

of

polycyclic

aromatic

hydrocarbons

from

aged

and

unaged

charcoals

with

and

without

modification

of

humic

acids [J]

Environmental

Pollution

2010

(158)

1916-1921

011 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

驱动问题和小组合作增设开放性实验教学模块提

高了学生参与度同时制定了多反馈多层次的动态

课程教学成绩评定标准为培养合格的环境工程人

才作了积极有益的探索

表 1　 成绩评定标准体系

评价 不合格 基本满足要求 良好 优秀支撑课

程目标

平时成绩

出勤率低于 80或文

献质量差缺乏交流实验操作不认真

出勤率高于 80文

献查阅质量基本达到

要求有交流讨论实验操作有思考

出勤率 100实验操

作专注认真完成文

献查阅并有总结

出勤率 100积极互

动主动学习文献查

阅质量高科学提出

实验方案立据充分并能提出备用方案

知 识 掌 握

和 方 案 设

计能力

实 验 方 案

设计不合理 有一定合理性

实验方案可以达到实

验目标

实验方案合理性高文献支撑好可操作

性高

数 据 分 析

能力

实验报告未上交或文献引用不

合格思考题不回答

按时上交结构结果

讨论符合基本要求思考题基本回答

100上交结果讨论

详实合理思考题回

答准确

100上交结果讨论

深入详实并具有自

己的分析见解 思考

题回答准确认真

综 合 性 能

力

参考文献(References)

[1] 　 马伟文朱能武

施召才等 环境类专业实验教学考核的改革

与实践[J]

实验室研究与探索

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[2] 　 张大良

贯彻落实《教育规划纲要》加快高等工程教育改革和

发展[J]

中国高教研究2011(1)16-19

[3] 　 中华人民共和国教育部

教育部财政部关于ldquo十二五rdquo期间

实施ldquo高等学校本科教学质量与教学改革工程rdquo 的意见

[ R

OL]

(2011-07- 01) [ 2011 - 07 - 01]

http www moe gov

cn srcsite A08 s7056 201107 t20110701_125202 html

[4] 　 陈华张翔陈杰等

新形势下水文与水资源工程培养目标分

析研究[J]

教育现代化201852(8)213-216

[5] 　 曹礼梅杨骥

环境工程专业认证下大气污染控制工程全英文

教学探讨[J]

大学教育2018(8)112-114

[6] 　 任非凡戚梦霞王冠等 基于 OBE 教学模式的本科专业培养

目标探讨mdashmdashmdash以同济大学地质工程专业为例[ J]

高等建筑

教育

201726(4)18-21

[7] 　 Brennan

R

Hugo

R

A

Self - efficacy

Survey

for

Engineering

Graduate

Attributes

Assessment

Proceedings

of

the

13th

Interna-

tional

CDIO

Conference

in

Calgary

Canada June

18 - 222017

[C]

Alberta

university

of

Calgary

2017

[8] 　 王代芝徐洁

基于高校转型的环境工程专业实验教学改革探

讨[J]

上海化工201944(11)37-40

[9] 　 张会均龙良俊杨海林等

强化环境工程专业应用型人才培

养的课程改革与实践[ J]

教育教学论坛2019 ( 37)107 -

108

[10] 　 王家宏王森李成涛等

基于工程教育专业认证标准的环

境工程专业综合改革[J]

教育现代化2018(52)61-63

10509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979105097910509791050979(上接第 105 页)[7] 　 P

Zhang

H

Sun

Y

Liet

al

Adsorption

and

catalytic

hydrol-

ysis

of

carbaryl

and

atrazine

on

pig

manure-derived

biochars

Im-

pact

of

structural

properties

of

biochars

[ J] Journal

of

Hazardous

Materials

2013(244-245)

217-224

[8] 　 王菲孙红文

生物炭对极性和非极性有机污染物的吸附机理

[J]

环境化学201635(6)1134-1141

[9] 　 G

Wang

S

Kleineidam

P

Grathwohl

Sorption desroption

re-

versibility

of

phenanthrene

in

sols

and

carbonaceous

materials

[J]

Environmental

Science

amp

Technology

2007 ( 41)

1186 -

1193

[10] 　 X

Xu

H

Sun

M

Simpson

Concentration-

and

time-

de-

pendent

sorption

and

desorption

behavior

of

phenanthrene

to

geosorbents

with

varying

organic

matter

composition [J] Chemo-

sphere

2010(79)

772-778

[11] 　 Z

Zhou

H

Sun

W

Zhang

Desorption

of

polycyclic

aromatic

hydrocarbons

from

aged

and

unaged

charcoals

with

and

without

modification

of

humic

acids [J]

Environmental

Pollution

2010

(158)

1916-1921

011