“土壤污染修復(fù)技術(shù)”課程新型教學(xué)體系構(gòu)建-基于OBE理念的教學(xué)改革

近二十年間我國(guó)工業(yè)高速發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，導(dǎo)致土壤污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，對(duì)人類的潛在健康威脅極大。土壤污染防治已經(jīng)成為生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的一個(gè)重要內(nèi)容，2016年我國(guó)《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》出臺(tái)，2019年開(kāi)始實(shí)施《中華人民共和國(guó)土壤污染防治法》。隨著科技部2016年開(kāi)始安排“農(nóng)業(yè)面源和重金屬污染農(nóng)田綜合防治與修復(fù)技術(shù)研發(fā)”，2018年開(kāi)始安排“場(chǎng)地土壤污染成因與治理技術(shù)”等重點(diǎn)科技研發(fā)專項(xiàng)，土壤污染防治已經(jīng)成為國(guó)家的一個(gè)重大科技需求，土壤污染修復(fù)也應(yīng)成為環(huán)境工程專業(yè)一個(gè)不可或缺的方向。一、“土壤污染修復(fù)”相關(guān)課程建設(shè)現(xiàn)狀采用會(huì)議交流、現(xiàn)場(chǎng)走訪、線上交流等方式對(duì)清華大學(xué)、浙江大學(xué)等13所國(guó)內(nèi)知名高校環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)開(kāi)設(shè)土壤污染修復(fù)相關(guān)課程情況，得到如下發(fā)現(xiàn)：（1）13所高校中大多數(shù)高校均將土壤污染修復(fù)相關(guān)課程作為其環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)本科生培養(yǎng)方案中的一門(mén)重要專業(yè)課程［1］，調(diào)研學(xué)校中3所高校未開(kāi)設(shè)相關(guān)課程。課程學(xué)時(shí)多為32，學(xué)分為2。（2）土壤污染修復(fù)相關(guān)課程教材數(shù)量總體較少，在對(duì)各高校進(jìn)行調(diào)研過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)均認(rèn)為當(dāng)前教材難以支撐其教學(xué)過(guò)程，急需高水平針對(duì)性的適用于環(huán)境工程專業(yè)本科生使用的教材。（3）常用教學(xué)方法主要包括課堂講授、分組討論、學(xué)生課外自學(xué)和案例分析等方法，其中案例分析和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)已經(jīng)成為各個(gè)高校開(kāi)展土壤污染修復(fù)相關(guān)課程教學(xué)過(guò)程中一個(gè)重要的教學(xué)方法。（4）在大多數(shù)高校本課程教學(xué)大綱中尚未包含課程思政內(nèi)容，各高校教學(xué)團(tuán)隊(duì)均表示正在積極嘗試將思政元素融入教學(xué)過(guò)程。（5）OBE教學(xué)理念在各高校土壤污染修復(fù)相關(guān)課程教學(xué)過(guò)程體現(xiàn)仍不夠系統(tǒng)具體。對(duì)課程教學(xué)對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求的支撐不夠明確，以“學(xué)生學(xué)習(xí)”為中心的教學(xué)體系仍不夠完善。二、“土壤污染修復(fù)技術(shù)”課程特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀“土壤污染修復(fù)技術(shù)”課程是重慶大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃污染控制課程群中不可或缺的一門(mén)針對(duì)土壤環(huán)境介質(zhì)污染控制的專業(yè)課程，被設(shè)置為專業(yè)選修課，32學(xué)時(shí)，2學(xué)分。自從2021年開(kāi)設(shè)了該課程后，已經(jīng)形成環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)方案中支撐“土壤污染修復(fù)”方向的完整課程體系。表1列出了相關(guān)專業(yè)課程及開(kāi)設(shè)學(xué)期。表1“土壤污染修復(fù)技術(shù)”與現(xiàn)有課程體系其他課程的關(guān)系該課程的課程目標(biāo)包括知識(shí)貢獻(xiàn)、能力貢獻(xiàn)和素質(zhì)貢獻(xiàn)三方面。知識(shí)貢獻(xiàn)方面，引導(dǎo)學(xué)生了解土壤污染狀況，認(rèn)識(shí)土壤污染形成過(guò)程，深入認(rèn)識(shí)土壤污染修復(fù)方法與技術(shù)，知悉土壤污染修復(fù)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀；能力貢獻(xiàn)方面，通過(guò)課堂討論和文獻(xiàn)查閱培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、獨(dú)立思考和團(tuán)隊(duì)合作能力，通過(guò)案例教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)和自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力；素質(zhì)貢獻(xiàn)方面，培養(yǎng)學(xué)生針對(duì)土壤污染修復(fù)開(kāi)展技術(shù)應(yīng)用及科學(xué)研究的基本素養(yǎng)，為學(xué)生進(jìn)行土壤修復(fù)領(lǐng)域相關(guān)的工程應(yīng)用和學(xué)術(shù)研究奠定基礎(chǔ)。三、工程教育認(rèn)證的OBE教學(xué)理念重慶大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)于2015年和2018年已經(jīng)先后兩次通過(guò)中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)的工程教育認(rèn)證?；诠こ探逃J(rèn)證的OBE（Outcome-basedEducation）理念，通過(guò)精細(xì)化組織和構(gòu)建課程教學(xué)內(nèi)容和方法，形成本課程的新型教學(xué)體系。OBE教育強(qiáng)調(diào)“學(xué)生能做什么”，而不是“學(xué)生知道什么”，只有以“學(xué)生學(xué)習(xí)”為中心的教學(xué)體系，才能實(shí)現(xiàn)OBE的教學(xué)目標(biāo)［2-3］。OBE工程教育認(rèn)證概念框架中，課程教學(xué)為該框架中的“實(shí)現(xiàn)”層面的核心環(huán)節(jié)。OBE教育理念需要將傳統(tǒng)教育模式中的教師教學(xué)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為“學(xué)生學(xué)什么”，將教學(xué)過(guò)程轉(zhuǎn)為“學(xué)生怎么學(xué)”，將教學(xué)評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為評(píng)價(jià)“學(xué)生學(xué)習(xí)得如何”。四、新型教學(xué)體系構(gòu)建本課程通過(guò)引入土壤污染領(lǐng)域“研究前沿”強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，構(gòu)建“課程案例庫(kù)”強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)或野外實(shí)踐告訴學(xué)生“應(yīng)該怎樣學(xué)”并檢驗(yàn)學(xué)生“學(xué)得如何”，從而能完善以“土壤污染修復(fù)技術(shù)”課程為“實(shí)現(xiàn)”層面核心環(huán)節(jié)的工程教育認(rèn)證子系統(tǒng)。本課程通過(guò)整合和優(yōu)化“土壤污染修復(fù)技術(shù)”課程的環(huán)境土壤學(xué)基礎(chǔ)、場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、土壤污染修復(fù)方法與技術(shù)、污染土壤修復(fù)工程案例分析等內(nèi)容和教學(xué)方式（如表2），形成基于OBE理念的新型（以“學(xué)生學(xué)習(xí)”為中心的“開(kāi)放式—研究型—需求牽引式”）三元教學(xué)模式，如圖1所示。圖1基于OBE理念的“S-ORN”教學(xué)模式［4］表2“土壤污染修復(fù)技術(shù)”課程教學(xué)模塊、內(nèi)容和方式（一）畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)的OBE理念具體化以工程教育認(rèn)證體系為指導(dǎo)，面向“土壤污染修復(fù)技術(shù)”課程在環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)，以“學(xué)生學(xué)什么”“學(xué)生怎么學(xué)”和“學(xué)生學(xué)習(xí)得如何”等“學(xué)生學(xué)習(xí)”的各關(guān)鍵環(huán)節(jié)優(yōu)化為關(guān)注點(diǎn)，體現(xiàn)OBE教育理念的具體化。（二）“需求牽引式”教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化從土壤資源的重要性著眼，強(qiáng)調(diào)國(guó)家在土壤污染修復(fù)方面的需求導(dǎo)向；基于土壤污染的嚴(yán)重性和土壤保護(hù)的迫切性，提出重大科學(xué)問(wèn)題導(dǎo)向。顯化學(xué)生在土壤污染防治方面應(yīng)該承擔(dān)的“社會(huì)責(zé)任”等育人環(huán)節(jié)，強(qiáng)化學(xué)生的使命與擔(dān)當(dāng)意識(shí)，提升學(xué)生保護(hù)土壤的“人文素養(yǎng)”，形成本課程思政學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)環(huán)節(jié)［5］?！皣?guó)家需求”將貫穿教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)全過(guò)程，形成“需求牽引”的新型教學(xué)體系。（三）“研究型”學(xué)習(xí)內(nèi)容的梳理基于環(huán)境土壤學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，引入當(dāng)前國(guó)內(nèi)外土壤污染修復(fù)的前沿理論，引導(dǎo)學(xué)生了解土壤污染狀況，認(rèn)識(shí)土壤污染形成過(guò)程，深入認(rèn)識(shí)土壤污染修復(fù)方法與技術(shù)，知悉土壤污染修復(fù)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。（四）“開(kāi)放式”教學(xué)方式的引入為豐富本課程的教學(xué)方式，將弱化傳統(tǒng)講授模式的比重，構(gòu)建課堂講授、案例庫(kù)分析和野外實(shí)踐的開(kāi)放式教學(xué)［6］；邀請(qǐng)了代表性的污染土壤修復(fù)工程技術(shù)負(fù)責(zé)人、重點(diǎn)科研項(xiàng)目科學(xué)家和環(huán)境管理資深專家等參與開(kāi)展專題教學(xué)；收集整理污染土壤修復(fù)實(shí)際案例，梳理解析典型工程案例，構(gòu)建污染地塊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和修復(fù)工程案例庫(kù)。（五）課程思政元素的設(shè)計(jì)在我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀、土壤組成與性質(zhì)、我國(guó)主要土壤類型、土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、污染土壤淋洗修復(fù)技術(shù)、污染地塊風(fēng)險(xiǎn)管控技術(shù)等授課知識(shí)點(diǎn)授課過(guò)程中，融入社會(huì)責(zé)任、“雙碳”目標(biāo)、美麗中國(guó)、理論聯(lián)系實(shí)際等思政元素。五、實(shí)施初步效果通過(guò)2020年和2021年兩次授課，初步取得了如下實(shí)施效果。（一）在有限課時(shí)條件下平衡學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)和當(dāng)前研究前沿的掌握以授課教師當(dāng)前正在開(kāi)展的科研項(xiàng)目引入，提出當(dāng)前研究熱點(diǎn)和科學(xué)關(guān)注問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生深入和準(zhǔn)確理解核心基礎(chǔ)概念和理論，從而體現(xiàn)出“研究型”教學(xué)的鮮明特點(diǎn)。通過(guò)“案例教學(xué)”和“野外實(shí)踐”強(qiáng)化了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，提高了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的理解和掌握能力，強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)基本概念的深化理解和靈活運(yùn)用，識(shí)別和分析土壤污染修復(fù)的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。（二）實(shí)現(xiàn)國(guó)家需求與教學(xué)內(nèi)容的全面融合當(dāng)前，我國(guó)土壤污染備受關(guān)注，土壤污染修復(fù)領(lǐng)域國(guó)家重大科技需求眾多，通過(guò)將備受關(guān)注的污染事件、大規(guī)模的修復(fù)工程和科技研發(fā)重點(diǎn)項(xiàng)目指南等融入教學(xué)內(nèi)容全過(guò)程，使學(xué)生深入了解了國(guó)家對(duì)土壤污染修復(fù)的多維度需求，強(qiáng)化學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)。從土壤資源的重要性著眼，強(qiáng)調(diào)國(guó)家在土壤污染修復(fù)方面的需求導(dǎo)向?；谕寥牢廴镜膰?yán)重性和土壤保護(hù)的迫切性，提出重大科學(xué)問(wèn)題導(dǎo)向。顯化學(xué)生在土壤污染防治方面應(yīng)該承擔(dān)的“社會(huì)責(zé)任”等育人環(huán)節(jié)，強(qiáng)化學(xué)生的使命與擔(dān)當(dāng)意識(shí)，提升學(xué)生保護(hù)土壤的“人文素養(yǎng)”，形成本課程思政學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)環(huán)節(jié)?！皣?guó)家需求”將貫穿教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)全過(guò)程，形成“需求牽引”的新型教學(xué)體系。（三）通過(guò)“開(kāi)放式”教學(xué)方式的引入豐富了教學(xué)體系弱化了傳統(tǒng)講授模式的比重，構(gòu)建課堂講授、案例庫(kù)分析的開(kāi)放式教學(xué)；邀請(qǐng)污染土壤修復(fù)工程技術(shù)負(fù)責(zé)人、重點(diǎn)科研項(xiàng)目科學(xué)家和環(huán)境管理資深專家等參與開(kāi)展專題教學(xué)；在當(dāng)前已經(jīng)收集整理的近多個(gè)污染土壤修復(fù)案例的基礎(chǔ)上，梳理解析典型工程案例，構(gòu)建污染地塊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和修復(fù)工程案例庫(kù)；將基礎(chǔ)理論知識(shí)的教和學(xué)滲入土壤污染修復(fù)實(shí)際工程的案例分析過(guò)程中，強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)本課程核心概念和理論的感性認(rèn)識(shí)，提升學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)和自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力。通過(guò)“土壤污染修復(fù)技術(shù)”新型教學(xué)體系的初步運(yùn)用，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立了可持續(xù)發(fā)展觀和正確的環(huán)境觀，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)土壤污染修復(fù)的社會(huì)責(zé)任感，鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。利用課堂交流、學(xué)生課程報(bào)告匯報(bào)、考生等形式收集對(duì)課程問(wèn)題、意見(jiàn)和建議，利用QQ群和答疑時(shí)間建立課程反饋機(jī)制，就教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)效果等進(jìn)行溝通。通過(guò)與學(xué)生交談、設(shè)置問(wèn)卷，反饋本課程知識(shí)點(diǎn)與思政融合的效果。針對(duì)學(xué)生的意見(jiàn)和建議，召開(kāi)教學(xué)