成果导向的教育理念与实施策略探析——以大气污染控制课程为例

成卓韦，於建明，王家德，陈建孟

(1.浙江工业大学 生物与环境工程学院，浙江 杭州310014；

(2.浙江工业大学 长三角绿色制药协同创新中心，浙江 杭州310014)

成果导向的教育理念与实施策略探析
——以大气污染控制课程为例

成卓韦1，於建明2，王家德1，陈建孟1

(1.浙江工业大学 生物与环境工程学院，浙江 杭州310014；

(2.浙江工业大学 长三角绿色制药协同创新中心，浙江 杭州310014)

成果导向教育作为一种“以学生发展为中心”的教育理念，被许多国家高等教育工程专业所借鉴。文章基于成果导向教育的理念，结合《大气污染控制工程》课程，系统论述了成果导向教育在该课程中的实施策略，深入分析了如何利用成果导向教育去反向设计教学过程、正向突出教学重点，并证实了成果导向教育是让学生获得能力的有效手段，对“成果导向教育”理念在类似课程上具体运用具有一定的借鉴和指导意义。

成果导向教育；教学过程；实施策略；大气污染控制工程

一、成果导向教育的理念

(一)成果导向教育的理念

“成果导向教育”(Outcome-Based Education)又称“产出导向教育”，是一种以产出导向、互教互学为基本特征的教学方法。其思想本源是西方教育鼻祖苏格拉底提倡的“精神助产术”式教学和中国教育先师孔子提倡的启发式教学[1]，他们认为教育的最终目标是“授人以鱼不如授人以渔”，教学是一个互动双向的过程，既要注重发挥教师的主导作用，又要激发学生的主观能动性。

20世纪80年代，美国教育学家斯派蒂、斯洛克、布兰迪等通过研究，提出了以“学生发展为中心”的成果导向教育理念[2]。该理念认为教学的目的是既要着力培养学生学习的独立性、主动性和创造性，又要让学生掌握系统化、结构化的知识，真正实现教学质量的提高。目前，成果导向已被认为是一条培养精英工程师的有效途径，成为工程教育的“灵魂”。

成果导向教育相较于我国传统的教育理念，其最大不同在于前者强调“教育是一种能力培养、能力训练的过程”，而不仅仅是让学生能够从几个答案中选择出一个正确的答案。成果导向教育同样要求学生记忆知识，但更注重学生对知识的迁移，从而达到“融会贯通”、“举一反三”的效果。

(二)《大气污染控制工程》成果导向教育的理念

《大气污染控制工程》是高等学校环境工程专业的一门重要专业必修课，通过该课程的学习，目的是要使学生掌握大气污染控制的基本原理和方法，具备工程计算及设计能力。笔者认为，成果导向教育理念在《大气污染控制工程》这门课程中具体包括：成功教育理念、人本教育理念、职业教育理念和能力本位教育理念。

成功教育理念反映了明确的教育哲学，清楚地强调“所有学习者都能成功”[3]。通过改革传统教育观念与方法，帮助学生提高学习积极性和自信心，通过有效地学习，使其成为成功的学习者。在结束《大气污染控制工程》课程学习后，让每一位学习者拥有独立进行工程设计所需的知识和能力，进而为成为本专业的成功者做好准备。

传统课程以理性主义教育价值观为导向，通常是“学问中心课程”，强调课程基本概念和理论，把传授学问式知识视为课程内容的全部，无法培养学生解决实际问题的能力[4]。人本教育理念则恰好颠覆了“学问中心课程”，认为课程终极目标是促进个体成长和潜能的自我实现。《大气污染控制工程》传承了人本教育理念，以“学生”为中心而不是课时，注重认知的发展和自我价值的实现。

工程教育从某种意义上说也是职业教育，这就要求课程在实施过程中要始终秉承职业教育的理念。职业教育的鼻祖杜威认为，普通教育要紧密结合职业教育，最终着眼于学生的和谐发展[5]。职业是唯一让个人能力和社会贡献得到平衡的事务，体现个人的社会价值。《大气污染控制工程》在课程实施过程中，渗透了“做中学”的职业教育理念。

成果导向教育的最终落脚点在能力的养成，因此课程也必须遵循能力本位教育的理念。该理念强调以能力作为课程的基础，而非学术知识体系，视学生情况来组织教学活动、安排教学活动[6]。在《大气污染控制工程》整个授课周期中，打破了传统以课本章节为主线的教学组织，把课程知识进行完整的串联，模块化安排组织教学活动，学时弹性。

二、成果导向教育课程教学设计

成果导向教育重视学生在知识获得后的应用与实践，尤其是一些工程类的课程，更注重培养学生灵活运用知识的能力，这就需要教师根据学生需求、社会需求去设计一些创新性的教学活动。

(一)以人的发展为课程设计的核心

高等教育之终极目的是要促进人的全面发展，这不仅包括认知的发展，还包括能力的提升。成果导向教育注重学生能力的培养和实践，在课程教学活动设计的过程中始终以“人(学生)的发展”为核心。传统的课堂以教师为主角，学生被动接受，完全背离了成果导向教育倡导的理念。

要实现人的发展，首先必须要让学生在课堂里成为主角，这样学生才有兴趣主动接受授课内容。孔子曾提出“知之者不如好之者”。陶行知先生也认为“学生有了兴味就肯用全副精神去做事，学与乐不可分”。他们都认为“好学”对教学效果非常重要，要将兴趣作为学生学习过程自发发生的激发因子。其次，要给予学生一定的自由空间，而不应过分强调学生在课堂里必须做什么和怎么做。真正的知识并不是通过教师传授给学生，而是让学生自己发现、纠正知识缺陷。最后，课程设计要充分尊重学生。传统教学活动往往只根据课本内容设计教学过程，最容易忽视授课对象学习与发展的实际情况。如果在教学设计中充分考虑学生的实际情况，尊重学生，那么授课效果就会完全不同。

在《大气污染控制工程》的教学设计上，笔者通过前期调查，围绕调查的结果来设计教学活动；在课程组织上充分留给学生自由空间，模块化的知识可让学生选择课堂或是自学，开放式的作业可让学生选择做或不做，这些都激发了授课对象的学习动力。

(二)以人的能力培养为课程设计的重点

传统教育以考试成绩来评价教学效果、衡量学生对所学知识的掌握程度。大学课堂和中学课堂完全不同，有大量的课外时间留给学生去自主学习，但单纯的期末考试成绩评价体系破坏了高等教育的初衷。部分学生平时学习不够主动，以“临时抱佛脚”的心态去应试。虽然最终也能通过考试甚至会取得比较理想的成绩，但这种记忆毕竟是短暂的，掌握的知识也是“死知识”，对于能力的培养毫无益处。成果导向教育更应注重能力的获得与培养，因此需要彻底改变原有的成绩评价体系。

工程类课程与其他课程不同，它更注重平时的学习过程，因此在成绩的评定上可以加大平时成绩所占的比例(50%甚至更高)。在《大气污染控制工程》的课程体系评价中，笔者将平时成绩的比例提高到50%。加大平时成绩的比例，意味着教师要去设计更多的教学活动，满足成绩评定要求。在《大气污染控制工程》的教学设计中，平时学习包括了课程作业、自学、集体备课、课堂展示等，学生需要投入的时间大大超过了课堂授课时间。此外，授课教师可根据反馈的学习效果，调整衡量标准，从而不断提高对于学生能力养成的期望。通过一学期实践，对比了两个不同授课方式的平行班教学效果，结果发现加大平时学习量的班级学生普遍反映自己的逻辑思维能力、分析能力和解决实际问题的能力得到了提高，总评成绩的良好率比后者提高了50%以上。

(三)以反向培养为课程设计的逻辑

成果导向教育与传统工程教育的一个最大区别，就是前者是以反向培养为逻辑、组织开展教学活动。反向培养逻辑是从学生需求开始，由需求决定培养目标，由培养目标决定毕业要求，再由毕业要求决定课程体系，它与正向培养正好相反[7]。在成果导向教育中，“需求”既是教育的起点又是教育的终点，需要用它来设计课程教学过程。

反向培养设计要掌握两个原则：一是要从学生期望达成的能力来反推，不断提升课程难度来引导学生达成预先设定的能力；二是教学内容要清楚聚焦在重要、基础、核心的知识，排除陈旧、不实用或者教师认为不太重要的教学内容。社会对人才的需求时刻在变，课堂教学内容也应随之而变。笔者应用反向培养逻辑设计《大气污染控制工程》整个教学过程。该教学活动由理论环节和实践环节(包括课程实验、课程设计和课程实习)组成，分别对应培养学生的知识、动手、设计和综合能力，学时分别为48学时和64学时(16学时、16学时和32学时)。

实践环节通常安排在理论教学之后，目的是让学生在这些环节中反复运用学过的理论知识。课程实验属于工程实验范畴，面对的是复杂的工程问题，这就需要通过实验巩固、加深学生对基本原理、公式及各种影响因素的理解，培养学生从事工程实验研究的基本能力。课程设计是培养学生初步设计能力的重要实践教学内容之一，是对课程知识及其他基础课程知识的综合应用[8]。由于学科知识的更新，教学团队会及时修改实验和设计内容。例如，颗粒物的去除曾是环保治理的重点内容，但目前我国对于大气污染的治理已逐渐转移到气态污染物的治理，因此实验课程和设计中均增加了气态污染物治理的相关内容。课程实习环节是校内教学的延伸，教学团队会选择一些有代表性的企业，采用认识实习、分散实习或定岗实习的形式，提升学生的认知能力和实践能力。

三、成果导向教育课程教学重点

实施工程教育的专业课程都应围绕成果导向教育的核心、重点和逻辑去设计并开展教学活动。基于《大气污染控制工程》的课程实践，课程教学重点主要做好四个方面。

(一)重构课堂教学模块

不可否认，灌输课堂对传授知识是十分有效的，但它有碍于学生能力的发展。大学课堂属于高知识密度的课堂，若处理不好教与学的关系，课堂就会变为“填鸭式”，教学过程就会变成“复制知识”的过程。美国著名心理学家、教育家布卢姆将认知过程分为记忆、理解、应用、分析、评价和创造6个层次[9]。传统课堂的目标是培养前三个低层次的能力，这是中学课堂追求的理想目标。大学课堂不再是中学课堂的延续，大学生对能力的需求也不再仅仅是灵活运用知识的能力，而更多地希望自己具有创新思维能力、问题求解能力、团队协作能力和批判性思维能力。

根据以上的实施策略，笔者将《大气污染控制工程》的课堂划分为讲授模块、讨论模块和协作模块等三大模块。模块是小型化教学单元，它们之间既紧密联系，又相对独立，有各自的起点和终点，有不同的评价标准，可根据一定原则进行灵活拆分或组合[10]。通过模块设置，改变了传统讲授和自由学习的时间比例，让学生成为课堂的真正主人。在这样的课堂教学模块中，教师角色将面临全新挑战。一是要求教师准备大量的资料用于学生课前和课后学习，二是要求教师在讲授知识的过程中浓缩知识重点，只对关键知识点进行解释和剖析。如涉及有关“吸收法”的内容时，有些知识在先修课程中已讲得清楚详细，因此可不再赘述。讨论模块则是变换教师和学生的角色，由教师讲转变为学生讲。在这个模块中，主要涉及一些工程案例、作业讨论等。教师通过收集一些有关大气污染物控制的工程实例，构建案例库，挑选一些与授课过程相适应的典型案例进行布置。对于这些开放性的题目，学生会利用课后时间去思考分析，然后在讨论模块中分享自己思考的成果。教师将作业分为两种形式，必做题和选做题，前者是一些概念性、知识性的题目，后者则是一些计算设计类的题目，学生可自主完成必做题和选做题。

一个人的知识和才能是有限的，孤军奋战的人最终必将会被社会所淘汰，协作模块则正是为锻炼学生的团队协作能力而设立的。鼓励学生发展与专业相关的群体效应，使学生通过相互接触、合作和共享技能形成归属感，体验合作的过程并发现自己的擅长之处[11]。在这个模块中，学生自由组队，通常3人左右，共同完成一个课程周期中的设计书编制和课堂讲授。

(二)增强创新的教学思维

工程专业毕业的学生在今后的工作中将面对一个个开放性的问题，这些问题有共性也有个性，因此应有意识地去培养学生对于开放性问题的处理能力，提高他们的创新思维。在《大气污染控制工程》课程体系中，无论是课堂教学、实验教学还是课程设计，都可以设置一些开放性的内容。

课堂理论教学中可以引入大量实际工程案例，这些案例都是开放性的，没有标准答案。有些直接来源于工程实例，有些则是通过修改、适合课堂教学的工程实例。案例教学的时间大约占了课堂授课的30%。75%以上的学生认为通过案例教学，解决实际问题的能力得到了培养和提高。

在实验课程中设计了一些开放性的实验，要求学生自己设计实验步骤，分析并解决实验过程中碰到的问题，这对于提升学生的综合能力具有非常重要的作用。如颗粒物处理实验，学生先通过某个场所总悬浮颗粒物和不同粒径颗粒物的测定，在提供的颗粒物除尘实验装置中选用合理的颗粒物净化装置进行实验，探讨不同工艺参数对去除效果的影响，验证除尘装置选用原则。同样，课程设计的选题也是开放式的，设计背景虽然来源于实际工程，但设计时采用的具体方法措施则由学生自主选择，教师不做任何规定。这些都为今后独立面对实际设计打下了基础。

(三) 课程教学与注册考试相结合

目前，我国已开始实行注册环保工程师执业资格考试，通过该考试获得的证书也将成为从事工程设计的执业资格。一些大学环境工程专业已把基础考试作为获得本专业学位的必要条件之一，突显了该执业考试的重要性。

将注册环保工程师考试理念渗透在整个《大气污染控制工程》教学过程中，让学生真正体会到自己所学知识与执业考试有密切的联系，这样就会引起学生对授课内容的浓厚兴趣。教师将环保工程师专业基础考试和专业案例历年考试融入到每一章节的讲授中，强化了知识的有用性和实用性。历年真题的实战演练是一种方式，对考试形式的改革则是另一种将课程教学与注册考试相结合的方式。传统的课程考试无非是闭卷或是开卷，它们各自有弊端。闭卷有利于考查学生对于知识的熟练掌握程度，但忽略了学生对于知识的理解；开卷考试有利于考查学生运用知识的能力，但会助长学生对于课本的依赖性。一些工程课程的考试，涉及大量的公式计算，死记硬背这些公式毫无意义。因此，考试采用闭卷和开卷相结合的形式，学生只要在规定时间内完成闭卷和开卷试题即可。

(四)提升课程教育效果

社会在历史车轮中不断前进，教学活动也应与时俱进，持续改进。通过课程结束后的调查，可以第一时间掌握学生对于课程的要求，对相关教学活动进行改进。2个周期的课程调查统计发现(样本数量158名学生)，在教学方法、评价体系、考试形式、授课方式、作业质量等5大块内容中，排在前两位的是教学方法和评价体系，分别占到43%和37%。

1．教学方法的持续改进。模块化课堂虽然改变了传统教学活动的模式，但其划分还很模糊，模块间的关联性不大。教学方法的持续改进应实现课堂和教学关系的转变：从灌输、封闭和知识的课堂向对话、开放和能力的课堂转变[12]。模块化课堂可进一步划分为更小的模块单元，同一模块单元可采取多种教学方法，如互动性讲座、合作学习、问题解决学习、项目导向学习等[13]，充分调动起学生的积极性；引入一些新的教学手段，如微信课堂，让学生在体验中掌握知识。

2．评价体系的不断完善。现有的评价体系主要在于检查传授的知识是否已被接受，通过学生对知识的掌握及精确程度进行评价[14]。成果导向教育相信每一个学生都是平等的，只是接受知识和转移知识所需的时间不同，对于所需时间较长的应给予充分时间，相信学生都能够实现学习目标[15]。之前的课程评价都是基于一样的权重去衡量学习效果，评价任务也仅仅由教师承担。相同的权重忽略了各教学活动对于学习效果的真实反映，评价主体单一也会造成评价结果的片面性。在今后的课程实践中，笔者认为应完善这些评价指标的权重，评价主体可以从授课教师拓展到学科老师、学生个人等多元主体，全面收集反映学生真实水平的资料，真实完整地反映学习成果。

“成果导向教育”融合成功教育、职业教育、能力本位教育及人本教育理念，明确以“学生发展为中心”为发展理念，目前已在我国高校大部分课程中得到了实践。它强调以实践为中心，以行动为起点，与实际相结合，聚焦学生未来学习“成果”，利用核心能力实现课程有效实施。纵观目前“成果导向教育”在具体课程中的应用，充分反映了多元方法和多种模式并重的发展趋势，强调了质与量的有机结合、目标与过程的相互包容。兼顾系统、明确、实证的优点以及经验活动、个别性、潜在性价值的长处，将是未来所有课程的发展趋势。

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(责任编辑：金一超)

An Analysis of Outcome-based Education Idea and Implementation Strategy——A Case Study of the Course of Air Pollutant Controlling Engineering

CHENG Zhuowei1, YU Jianming2, WANG Jiade1, CHEN Jianmeng1

(1．College of Biological and Environmental Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014,China;2.2011 Collaborative Innovation Center of Yangtze River Delta Region Green Pharmaceuticals,Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310014,China)

Outcome-based education, as an education idea of student development as the center, has been used for reference by many engineering specialities in many countries. Based on the idea of outcome-based education concept and combined with the course Air Pollution Control Engineering, this paper discussed the implementation strategy of outcome-based education in the course and the use of this idea to reverse design, positively highlighting the focus of the teaching process. The paper also testified that the outcome-based education could make students get effective abilities. Such results could provide certain reference and guidance for the application of outcome-based education in some similar courses.

outcome-based education; teaching process; implementation strategy; air pollution control engineering

2015-05-05

浙江工业大学校级教改项目(JG1350)

成卓韦(1982-)，男，浙江杭州人，副研究员，博士，从事环境专业研究；於建明(1978-)，男，浙江绍兴人，副教授，博士，从事环境专业研究；王家德(1968-)，男，浙江常山人，教授，博导，博士，从事环境专业研究；陈建孟(1966-)，男，浙江慈溪人，教授，博导，博士，从事环境专业研究。

G642.0

A

1006-4303(2015)03-0288-05