基于工程教育认证的环境工程...思考——以环境监测课程为例_庄林岚.pdf

202313教学研究138Modern Chemical Research当代化工研究202313教学研究138Modern Chemical Research当代化工研究基于工程教育认证的环境工程专业核心课程设计思考以环境监测课程为例庄林岚1 徐晓丽1*杨婷2 李巍3（1.山东大学环境科学与工程学院 山东 2660002.中央民族大学生命与环境科学学院 北京 1000813.北京市朝阳外国语学校 北京 100000）摘要：本文在工程教育认证的背景下，以环境工程专业核心课之一环境监测课程为例探讨了以学生为中心、以能力培养为目的的课程设计，主要包括在专业培养目标与毕业要求框架下设计课程教学目标，实现课程教学目标与其所支撑的毕业要求指标点一一对应；设计多元化教学环节，以讲授、互动、分组讨论等多种形式相结合，根据不同教学目标的差异性特征进行教学模式的选择；丰富课程形成性评价方式并规范评价制度，通过形成性评价助力非技术类教学目标与毕业要求的达成评价；及时进行教学目标达成度评价与反馈有助于教学环节持续改进并促进工程类人才培养良性循环。关键词：环境监测；教学设计；人才培养；工程教学认证 中图分类号：G642.0 文献标识码：ADOI：10.20087/ki.1672-8114.2023.13.046Core Curriculum Designing of Environmental Engineering Major for Engineering Educ-ation Accreditation Taking Environmental Monitoring Course as an ExampleZhuang Linlan1,Xu Xiaoli1*,Yang Ting2,Li Wei3(1.School of Environmental Science and Engineering,Shandong University,Shandong,266000 2.College of Life and Environmental Sciences,Minzu University of China,Beijing,1000813.Beijing Chaoyang Foreign Language School,Beijing,100000)Abstract：This paper takes environmental monitoring,one core course of environmental engineering major,as an example to discuss the curriculum design focusing on the student ability cultivation under the background of engineering education certification.Firstly,the curriculum objectives should be set under the frame of the educational objectives and 12 items of graduation requirements of environmental engineering,and each teaching objectives corresponds to one index of graduation requirements.Secondly,diversified teaching methods are proposed,combining instruction,interaction,group discussion and other forms,and choosing according to the different characteristics of each teaching objective.Various formative evaluation methods and standardized evaluation systems should be built to help the evaluation of non-technical teaching objectives and graduation requirements.Last but not the least,evaluation of teaching objectives and feedback in time are important for the continuous improvement of teaching to promote personnel recruitment of engineers.Key words：environmental monitoring；curriculum designing；personnel recruitment；engineering education accreditation 工程教育认证是国际通用的工程教育质量保证制度1。工程教育认证工作是工程师制度改革的基础，可促进我国工程教育质量提高，建立与工程师制度衔接的教育认证体系，使高校人才培养更适应于国家与产业的发展2。工程教育认证要求专业对学生毕业时应该掌握的知识和能力以12条毕业要求的形式进行描述。通过建立健全课程体系与教学各个环节的管理制度，采用可衡量的评价手段对毕业要求和培养目标进行评价、反馈，持续改进，以不断提升专业人才培养质量。制定合理的课程体系是达成毕业要求和培养目标的核心环节3。课程对毕业要求达成的支撑情况如图1所示。一是根据毕业要求指标点完善课程体系，建立毕业要求指标点与课程的对应关系；二是各课程根据其支撑的毕业要求指标点确定相应教学目标，明确教学目标达成与否的形成性与总结性评价规则；三是各课程对课程试卷、作业、实习报告和实验报告等教学资料进行分析，明确各课程目标的达成情况；根据不同教学目标达成情况及其逐年变化趋势对课程教学环节进行持续改进；四是根据课程相关教学目标达成情况，计算该课程支撑的毕业要求指标点达成度；五是根据毕业要求指标点达成度结果，评定各毕业要求是否达成；根据不同毕业要求指标点的达成情况及其逐年变化趋势对课程体系及课程教学/考核过程进行持续改进。专业核心课作为课程体系的重要组成部分，如何202313教学研究139Modern Chemical Research当代化工研究202313教学研究139Modern Chemical Research当代化工研究设计专业核心课程的教学与考核环节对工程教育认证中毕业要求的达成至关重要4。然而，很多高校仍处于工程教育认证申请初期，课程的教学目标与毕业要求指标点的对应关系不够明确，教学形式陈旧，考核方式单一，课堂教学以知识的灌输为主，缺乏能力的培养。上述问题阻碍了学科工程教育的推进。本文将以环境监测课程为例，论述如何科学合理设计教学与考核环节，以更好地满足工程教育认证的标准。1.课程目标的设置以山东大学环境工程专业为例，环境监测课程的教学支撑毕业要求1工程知识、2问题分析、3设计/开发解决方案及4使用现代工具，根据该课程支撑的毕业要求指标点数量设置相应课程目标数量，保持两者一一对应的关系（图1），保证课程教学目标的内容在对应毕业要求指标点的范畴内，同时又具有该门课程的特点。2.课程教学环节的设计根据环境监测课程内容，确立其对应的课程目标，所有教学内容应保证涵盖各课程目标的所有要求。根据课程目标的差异设计不同的教学环节与教学方式5。为达成知识掌握类课程目标，应以PPT讲授的方式为主，讲授过程中注意概念的深度理解与真实案例讲解，做到理论联系实际。为避免一言堂，调动学生积极性，并掌握学生的理解程度，应在每部分讲解过程中与讲解后进行提问和互动，根据学生的反馈适时调整授课难度与进程。在授课形式上可参考BOPPPS教学理念进行课程设计6。为达成知识综合分析与应用类目标，应增设学生独自思考、分组讨论与设计、综合实操环节，进而培养学生独立思考精神，强化其对知识的应用能力、团队协作能力、发散思维能力与归纳总结能力7。如在生态监测章节开篇提问启发学生思考生态监测的目的、思路与监测过程，避免受限于课本固有思路，之后对生态监测相关技术路线与案例进行PPT讲解。讲解结束后布置分组讨论或个人调研报告，给出一个真实监测案例让学生自主设计。结合学生自身思考、文献查阅与课堂讲授进行设计，不仅加深学生对知识的理解与应用，也可能会为现有监测方案提供更多的思路和更优解。在课时受限的背景下，可通过翻转课堂、鱼缸教学的形式让学生课下进行分组讨论与调研，课上进行展示与教师点评，增加学生在学习中的参与度和知识掌握与应用能力。3.课程考核环节的设计不同教学目标的达成评价应根据其特色进行相应的考核（表1），如教学目标1可通过期末考试中名词解释、填空、简答等方式进行评价；而教学目标3则可采用大作业形式考察。课程各目标与该课程支撑的多个毕业要求指标点一一对应，各教学目标相应的形成性/总结性评价达成情况可表征该教学目标的完成情况，进而支撑毕业要求达成度的评价。课程考核不应期末一考定终身8，更应该注重平时的形成性评价过程，即课上小测、课后作业、课堂展示、调研报告等考核方式。形成性评价占比应不低于30%。形成性评价过程能够及时给出教学结果的反馈，便于在教学过程中随时调整以实现最佳的教学效果。对于某些课程支撑“沟通”“项目管理”“终身学习”等非技术类毕业要求时更依赖于形成性评价方式。形成性评价过程在考核评价中要统一标准，做到“换人不改分”。如对调研报告的打分可采用尺规评价法，将分数分为优（10090分）、良（9080分）、中（8060分）、差（60分以下）四个等级，从报告逻辑性、内容完整性、概念清晰与否、问题描述准确与否等方面进行考量，根据上述报告评价标准对不同学生个体进行评分，得分与总分做比值得到个体达成度，计算平均值可表征该教学目标的平均达成情况。4.课程持续改进在科学的评价体系下，根据表1对各教学目标的达成情况进行量化分析，得到如图2所示的评价结果。图2（a）给出了近3年我院环境监测课程5个教学目标的达成情况，显示各目标均高于0.6的基本要求。该图可横向比较不同教学目标的达成度，找出教学的薄弱环图1 环境监测课程教学目标与对应毕业要求指标点的描述202313教学研究140Modern Chemical Research当代化工研究202313教学研究140Modern Chemical Research当代化工研究节，亦可纵向比较识别教学改革前后的对比，判定教学改革方式的优劣。图2（b）给出了某年教学目标2的个体达成情况分布，由此图可清晰识别出达成度偏低的个体，可针对性对其进行后续课程教学辅导。图2 教学目标的达成情况从目标1到5是从知识掌握向应用分析能力转变，达成难度依次提高。2020年目标1的达成较差，与课程知识体系庞大、知识点分散有关。为此，我们在每章节结束后对知识点进行总结，也让同学利用Mind Manager等对知识点进行梳理和归纳。在教学环节持续改进作用下，教学目标1的达成度逐年提高。此外，课程目标5的达成度亦偏低，掌握NOx、SO2、O3等多种大气污染物的自动监测原理及仪器构造并非易事，自动监测仪器的讲解亦无法支撑“自主设计”这一课程目标。为此，在各类污染物监测仪器讲解后，我们对自动监测仪器的构造进行了通式总结，并设置习题自行设计某新型气态污染物的自动监测仪器。持续改进下，教学目标5的达成度亦逐步提升。5.结束语本文在工程教育认证的背景下，以环境工程专业核心课环境监测为例探讨了以学生为中心、以能力培养为目的的课程教学设计思路，主要包括在培养目标与毕业要求框架下设计课程教学目标；根据不同教学目标的差异性设计多元化教学环节；丰富课程形成性评价方式与规范评价制度；及时进行教学目标评价、反馈与教学环