工程教育认证背景下线上教学的探索与实践——以“环境化学”为例

何玉远，曹正胜，何 嵘，聂转华，雷体艳

（1.洛阳理工学院，河南 洛阳 471023；2.中机十院国际工程有限公司，河南 洛阳 471023）

工程教育认证是国际通行的工程教育质量保障体系，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础[1]。目前，工程教育认证工作已在我国全面展开，其着力于提高学生解决复杂的实际工程问题的能力，以培养工程师为目标。“以学生为中心”“产出导向”和“持续改进”的认证理念（即“OBE”理念）丰富了教育教学的内涵，建立了学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支撑条件等七要素的通用标准[2]。针对各专业建有对应的补充标准，使得在规范的教学质量监控体系和质量评价体系的基础之上，更加强调了学校和专业发展的特色和多样性。

工程教育认证工作中要求建立“面向产出教学”的主线：即由培养目标决定毕业要求，从而决定专业质量标准和培养方案；由毕业要求决定课程教学目标，从而决定课程教学标准和教学大纲；由课程教学目标决定课程教学过程，从而决定面向产出的教与学。在这个主线中，课程目标的设定由毕业要求来决定，课程目标的设计也必须围绕毕业要求和毕业指标点的达成进行。“环境化学”作为环境工程专业重要的专业基础课程，是环境工程专业课程体系中不可缺少的一环，该课程支撑了毕业要求二级指标点2.1“能够应用数学、自然科学和环境工程专业相关基础理论知识，识别和判断复杂环境工程问题的关键环节”。为了实现毕业要求指标点的支撑，环境化学有2个课程目标：①掌握环境化学中大气、水体、土壤和生物体的本质属性和特征，污染物在其中的迁移、转化的基本概念、途径和原理；②了解环境化学中环境修复的相关技术、原理和前沿进展，能够通过查阅文献资料并运用相关知识和技术，识别、判断环境污染问题的关键环节。

2020 年突如其来的新冠病毒扰乱了我们的生活，在后疫情时代我们改革与坚守教育教学的“变”与“不变”[3]。面对“停课不停学”学习模式的变革，我们改变授课模式，解决学生线上教学与课堂教学“实质等效”，保证了学习效果。因此，本文以2019 级环境工程专业基础课“环境化学”为例，为保障学生能力达成，围绕课程设计、课程内容、课程考核和课程评价等进行探索与实践。

1 以“OBE”理念为指导的线上教学探索与实践

1.1 课程设计实现“闭环”

课程设计是实现教学有效性的一个重要环节，一个有计划的教学模块将导致学生的学习效果更加突出[4]。环境化学在授课之初，借助“超星学习通”平台上传课程资料，使学生能够利用课余时间进行提前预习，为课堂讨论做充足准备。

上课时以实际案例或国家政策导入课程内容，然后讲授本章或本节的教学要求，哪些内容是了解的，哪些内容是熟悉和掌握的等；其次进入教学环节，教学内容紧扣教学大纲要求，教学过程可以采用提问、讨论、案例分析等形式互动与交流，在课程结束之时，预留部分时间发布随堂测验，随堂测验内容要紧扣重难点，强化训练，但数量不宜太多，多以选择或判断为主。下次上课就可以做课程回顾和测验讲解，回顾内容主要针对教学要求，而测验主要针对教学内容；进而通过案例导入课程教学，整个课程设计形成一个闭环，如图1所示。闭环的课程教学设计能够很好地反馈课堂教学质量，有助于及时掌握学生学习效果，有利于下一步的课程教学实施。

图1 课程教学的闭环设计

1.2 针对课程目标凝练课程内容

课程目标是通过教学过程实现的具体目标和意图，即学生学习效果产出的一种描述，同时课程目标也是直接支撑毕业要求指标点达成的方式，一般需要在课程的第一节课向学生阐述课程目标的内涵以及达成方式，因为课程目标的实现是学生和教师共同努力的结果。

根据“环境化学”课程教学大纲对于课程目标的表述针对性凝练教学内容，做到有的放矢。“环境化学”课程主要包括大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学、生物体内污染物的运动过程及毒性、典型污染物在环境各圈层中的转归与效应、受污染环境的修复等内容。由于环境化学涉及知识面广，而课时（24学时）有限，因此结合课程目标需要对课程内容进行重构。利用18学时讲授章节知识，要求学生掌握环境化学中所涉及的大气、水体、土壤和生物体的基本属性和特征，污染物在其中的迁移、转化的基本概念、途径和原理。充分利用线上优势，推荐同学们学习“生态修复网”“地下水环境网”“大气化学”等优秀的环境类公众号，使得学生在掌握基本概念和理论的基础上，了解最新的研究进展和前沿技术，通过课堂讨论和习题作业等形式培养学生查阅文献资料，自主学习的意识。环境问题并非单一影响因素导致，因此利用6 学时通过环境污染典型案例分析，将环境污染因素纳入真实的自然环境之中，培养学生查阅资料识别、分析、判断环境污染问题的关键因素和污染过程，并针对环境污染问题提出有效的解决方案。学生在分析讨论真实案例的过程中，进一步巩固了基础知识，提高了学习效果。

课程知识的重构将原有割裂的章节进行融合，并引导学生积极主动分析、判断环境问题的关键环节，通过实际案例分析使学生掌握扎实的专业知识，为提高解决环境污染问题的能力打下良好基础。

1.3 多环节的课程考核

为实现课程目标，应在不同的教学环节中设置不同的考核形式，以有效考评学生的学习效果，并对不同的考核形式设定相应的考核标准，同时考核评价依据明确可衡量，并能够在教学过程中切实体现学生学习达成情况。

要充分发挥线上平台优势，积极丰富考核形式的多样性。例如，“环境化学”其主要形成性评价（考勤、课堂提问、课堂讨论、随堂测验、习题作业）和结果性评价（期末考试）（如表1）。其成绩构成主要为考勤占比5%，课堂提问占比5%，课堂讨论占比10%，随堂测验占比10%，习题作业占比10%，期末考试占比60%。多形式的考核环节可以有效考评学生的学习效果，并对不同的考核形式设定相应的考核标准。考核评价依据明确可衡量，能够在教学过程中切实体现学生学习达成情况。

以课堂讨论为例进行详细说明，课堂讨论的话题必须结合现实热点问题，并有效支撑课程教学环节，话题内容通过“超星学习通”平台提前3天对学生进行发送，学生通过查阅资料收集、整理、分析和总结讨论话题的内容，在课堂上利用“超星学习通”进行发布，教师通过平台整理高频词汇，有效聚焦学生发言的主旨内涵，并对话题进行总结，引发学生深层次思考。课堂讨论也可以分组进行，学生自由组合若干小组，每小组3～5人，通过小组内部讨论发布小组观点，各小组之间在相互交流的基础之上给予一定分值，其中组间互评占比20%，组内互评占比10%，组内自评占比10%，教师评价占比60%。这种学生反馈多形式的评分权重，激发了学生的学习热情，尤其是提升了学生的自我认可度。课堂讨论的评分标准见表2所示。针对课程目标设定考核内容与评分标准，多形式的考核环节和可衡量的评分标准，在获得学生认可的同时，有效促进了课程目标的达成。

1.4 课程评价与反馈

课程评价能够有效反映学生的学习效果和教学质量，有利于发现问题并及时反馈，用于课程教学的持续改进。课程评价的过程主要由三方面构成。

首先是学生学习成果的课程评价，评价的数据均来自于学生学习过程中课程的形成性评价成绩和结果性评价成绩，成绩的来源并非数据的简单计算，而是基于学生能力的达成为基础的等效数据。分析各个考核环节全体学生的成绩构成和课程目标的达成情况，结果显示，2019 级环境工程专业62 名学生课程目标1 和课程目标2的达成值分别为0.86和0.82，部分学生在课堂讨论过程中对于讨论话题的总结凝练能力有待提高，部分学生针对具体环境污染问题的综合分析能力不足，考虑不够全面。通过对学生课程的评价分析结果提出改进措施，比如在今后的教学过程中提高文献阅读要求，训练学生对于问题的总结能力。通过加强案例式分析教学，促进学生综合分析环境污染问题能力得到提高。

表1 课程目标的考核方式

表2 课堂讨论评分标准

其次是以学生为主体的课程评价，此评价过程贯穿整个教学环节，每月由教师通过第三方评价机构（麦可思质量管理平台）发布一次课程评价匿名问卷，主要涉及教师教学方法、教学态度、自我学习效果、学习获得感等。通过对2019 级学生调查问卷数据分析可知，学生对于持续跟踪的评价方式满意度达95%。学生认为不仅有效参与了课程改进，还起到对自己监督的作用。

最后是以同行教师为主的课堂评价，邀请教学经验丰富的同行教师进入课程钉钉直播平台，观摩教学过程，同行教师对课程节奏、交流互动等提出改进意见。

2 结束语

在“环境化学”线上教学过程中，在“OBE”指导下从课程设计、课程内容、课程考核和课程评价四方面对课程教学进行了改革与实践，充分体现了以学生产出为导向的理念，通过跟踪、评价、反馈等过程实施，及时分析总结发现问题，并用于课程的持续改进。通过2019 级“环境工程”的课程过程实施，学生对于课程目标的整体达成度较好，同时能够分析到每一位学生的实际学习效果，有助于教师掌握真实有效的数据，对学生实现全覆盖。