基于OBE理念的环境水文地质学实验课程教学改革策略

摘  要：环境水文地质学实验课的设计是基于环境水文地质学专业知识理论，旨在加深学生对所学专业知识理论的理解，并重点培养科学、严谨、实事求是的实验工作作风。该文将从人才培养目标、课程体系和评价机制三个方面详细阐述采用OBE理念构建环境水文地质学实验课的课程建设。同时，还将探讨如何借助互联网平台来提升教学水平和效果的改革思路。最重要的是，我们将以学习目标达成度为评价标准，对学生的学习情况进行全面评估，以确保他们在实验课程中建立坚实的基础，为未来相关理论课程的学习和实践工作打下坚实的基础。

关键词：环境水文地质学；OBE理念；课程建设；评价机制；学习目标达成度

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）06-0140-04

Abstract： The design of the experimental course in Environmental Hydrogeology is grounded in the theoretical framework of professional knowledge in the field. Its primary objective is to enhance students' comprehension of this theoretical foundation， while also emphasizing the development of a scientific， rigorous， and practical approach to conducting experiments. This research aims to provide a detailed analysis of the design of an experimental course in Environmental Hydrogeology， focusing on the incorporation of the Outcome-Based Education（OBE） concept. The analysis will be conducted by examining three key aspects： talent training objectives， course structure， and evaluation mechanism. Simultaneously， this discourse will also explore the utilization of the Internet platform as a means to enhance the quality of instruction and the efficacy of reform initiatives. Primarily， we will conduct a thorough evaluation of students' learning status， taking into account the attainment of learning goals. This evaluation aims to guarantee the establishment of a strong groundwork in the experimental course and provide a solid basis for future academic pursuits and practical applications in related theoretical courses.

Keywords： Environmental Hydrogeology; OBE concept; course construction; evaluation mechanism; achievement of learning objectives

成果导向型（Outcome-Based Education-OBE）教育理念注重学生学习结果的教学方式，注重对学生的实际应用能力和创造力的培养。这种教育方法要求学生通过完成项目、参与实践活动和解决现实问题来展示其学习成果。同时，OBE教育注重个体差异和个人发展，鼓励学生在自己感兴趣的领域进行深入学习，并提供个性化的学习路径和支持。20世纪80年代，Spandy首次提出“OBE”这一概念，并在西方国家进行了一系列的教育改革，旨在提高教育的质量与效率。90年代，欧美国家成功实施了这种教育理念[1]，同时，澳大利亚引入了OBE教育理念并在教学过程中取得了成功[2]。南非于2005年开始采用OBE教育理念并取得了教育方面的重大变革。引入OBE教育理念之后，教育模式逐渐从传统的以教师为中心转变为以学生为主体的学习模式[3]。通过菲律宾大学2013—2014学年首个学期开设 OBE课程，发现该课程对学生的认识与实际操作均有较大提升[4]。OBE教育理念已经在全球范围内得到广泛认可和应用。许多国家的教育系统已经将其作为基本教育模式，如新加坡、澳大利亚和芬兰等。在中国，许多大学在进行工程教育认证后，也开始进行与之相适应的改革，比如，汕头大学就将 OBE的教学思想融入到了自己的教学实践中，开展了一系列的工程教学考核，体现了其自身的特点[5]。

众多高校基于OBE理念进行了教学改革，重新修订教学培养计划[6]或者重新设置课程体系[7]，也有一些院校着力在实践和创新方面进行改革[8-10]。为学校、专业和学科的发展寻找一条适合自己学校和专业的发展之路，是每个教育工作者必须面对的问题。环境水文地质学实验是建立在环境水文地质学专业知识理论基础上的一门课程。以OBE理念为基础完善课程建设，可以帮助学生更好地了解所学习的专业理论知识，从而达到从理论到实践，再到综合能力的各个方面能力提高的目的。

一  OBE理念指导下环境水文地质学实验课的课程建设

（一）  课程目标

本课题以国家发展趋势和产业需要为导向，通过对环境水文地质学实验课程设置的分析，提出对该实验课课程设置的设想，在经过大量调研与反复论证的基础上，对课程目标进行了全面改革。重新修订后的环境水文地质学实验的课程目标如下。

第一，培养学生具备广泛的实验技能，包括对含水层介质的水理性质、土壤地下水的化学成分以及污染物的组分进行精确测定的技能。通过这一过程，学生不仅仅是数据的收集者，还将具备分析实验结果、进行数据解释和归纳总结的能力。

第二，锻炼学生在面对复杂的环境水文地质问题时，选择与使用恰当的现代实验装置和分析仪器，熟练进行实验操作，或根据复杂的环境水文地质问题的特点，进一步提高现有模拟实验装置进行分析计算的能力。该课程的课程目标对毕业要求指标点的支撑情况见表1。

（二）  课程体系

以学生的学习成果为出发点，建立环境水文地质学实验课程体系，主要内容以下。

1  确定学习目标

首先，明确学生应具备的知识与能力，其中包括：能使学生熟练掌握岩土水理性质、岩土渗透系数、溶滤作用，以及地下水中的主要离子含量的测量等基本实验方法与操作技巧，学会分析处理数据的能力，并对实验过程进行质量控制。

2  制定课程结构

根据学习目标，制定课程的整体结构和内容安排。将理论知识与实际操作有机地结合起来，保证学生可以将所学到的理论知识运用到实验中，从而深化对环境水文地质学概念和原理的认识。

3  设计实验项目

环境水文地质学实验课的实验内容包括达西渗透实验，岩土的含水率、密度、比重实验，野外渗透实验-双环实验，溶滤实验，土壤阳离子交换量测定和地下水中氮的测定。

4  提供实验设备和资源

为学生提供必要的实验设备、技术和资源支持。同时，提供必要的参考资料、文献和案例研究，帮助学生深入理解实验的背景和应用。

5  提高实验设计和数据分析能力

在课程中重视实验设计和数据分析能力的培养。教授学生如何制定合理的实验方案、收集和处理实验数据，并进行准确的数据分析和解释。

6  实践操作和反思

鼓励学生积极参与实际操作，引导他们在实验过程中进行仔细观察和深刻反思。

（三）  课程评价机制

在评价过程中，从单纯的以成绩为标准的教学评价转变为以成绩为标准的教学评价模式，从弱化考试成绩对最终成绩的作用入手，引入教学过程评价，建立可持续提升的过程评价机制。环境水文地质学实验课的成绩综合评分体系包括以下三个部分。

1  平时成绩

平时成绩主要由课堂表现（50%）、课前预习（30%）和线上测验（20%）构成，课堂表现、课前预习和线上测验均为百分制，平均得分为平时成绩得分，平时成绩按百分制评分，以25%的比例计入最终成绩。

2  实验操作

主要将学生的学习态度、出勤情况、掌握仪器操作及实验技能程度、思考问题和解决问题能力、科学素养等作为参考内容，同时还要从课堂表现和实验完成度方面进行补充，构建出一套全面完整的可持续改进的过程评价体系，实验操作按百分制评分，以25%的比例计入最终成绩。

3  实验报告

主要考核的是学生对实际实验步骤、原始数据的记录能力，对实验现象进行分析和归纳、数据处理的能力，以及书写规范完整的实验报告的能力，实验报告按照百分制进行评分，以50%的比例计入到最后的分数中。

（四）  课程体系

通过自主实验设计和实践项目的完成，激发学生的创新思维和学术兴趣，提升其综合能力和职业竞争力。环境水文地质学实验采用混合式教学方法，分三个模块开展。

1  自学实验

学生可根据网站上提供的PPT和视频资源，结合选择题进行自主学习。通过积极的预习和解答问题的方式，他们能够主动参与学习过程，加深对知识的理解和应用。

2  课堂实验（包括野外实验）

以学生为中心，根据人才培养方案和教学计划设计教学过程。实验过程分组开展，要求学生把自己的实验结果与其他组的实验结果进行对比分析，解释实验规律，并对存在的误差进行分析。在实验的过程中，学生的学习与教师的教学同步展开，教师与学生一起解决问题，从而提高学生对问题的思考和解决问题的能力。并在此基础上，根据学员的意见，对其进行适时修正，从而构建出一种可持续发展的课堂教学模式。

3  开放实验

学生能够以自己的兴趣及实验室所拥有的条件为依据，进行自制设备研发试验、自制设备模拟实验、或者进行自己想做的实验，从而培养学生的动手能力和解决实际问题的综合能力。在课后，对学生在实验中所取得的成绩进行评价，并对其进行总结。

此外，我们还积极采取随堂调整和课程优化等策略，不断探索和完善基于OBE理念的环境水文地质实验课的教学模式。通过对教学过程的及时反馈和调整，努力使教学内容和方法与学生的需求和实际情况保持一致，以提高教学质量和学习效果。

二  成果导向型环境水文地质学实验课程改革效果

成果导向型的教育思想将学习成果置于核心位置，强调培养符合国家和企业需求的人才。

（一）  课程目标达成度

课程目标完成度评估包含了每个学生对课程成绩目标完成度的评估，以及每个学生对课程成绩目标的平均完成度的评估。