基于OBE教育理念的工程水文學(xué)課程改革

[摘要]基于工程教育認(rèn)證要求和OBE教育理念，更新工程水文學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)，重新設(shè)計(jì)課堂教學(xué)內(nèi)容，以學(xué)生產(chǎn)出為目標(biāo)，構(gòu)建“新工科”實(shí)踐教學(xué)體系，這對提升課程和課堂的教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。[關(guān)鍵詞]OBE教育理念;課堂改革;工程水文學(xué)一、前言工程水文學(xué)是一門水務(wù)工程和環(huán)境工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，用以培養(yǎng)學(xué)生工程水文計(jì)算能力。該課程通過分析流域降水、蒸發(fā)和徑流等水文要素的時空變化規(guī)律，進(jìn)行水文水利計(jì)算，為水利工程及其他涉水工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理服務(wù)的學(xué)科。工程教育認(rèn)證的核心是OBE（Outcome-basedEducation）模式。OBE模式是指基于學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式，以教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果為核心，注重互動式教學(xué)的教育理念，極其看重教育產(chǎn)出與教學(xué)實(shí)際成效。近年來，廈門理工學(xué)院“工程水文學(xué)”課程教學(xué)組教師，以IEET認(rèn)證和工程教育認(rèn)證為抓手，積極開展課程和教學(xué)改革。在2016—2018年間，采用OBE教學(xué)理念更新工程水文學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法及考核方式等，取得顯著的教學(xué)效果。課程設(shè)立校級網(wǎng)絡(luò)共享課程，課程組連續(xù)獲得廈門理工學(xué)院教研教改項(xiàng)目立項(xiàng)支持，課題組教師也獲得校教學(xué)競賽獎等獎勵。二、基于OBE教育理念的課堂教學(xué)模式的組織與實(shí)施（一）教學(xué)目標(biāo)OBE模式從學(xué)生的未來工作需要出發(fā)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，而后反向設(shè)計(jì)課程體系和評價方式，我們將這種理念用于《工程水文學(xué)》課程的課程建設(shè)中，根據(jù)學(xué)生的畢業(yè)要求重新修訂課程目標(biāo)，依據(jù)目標(biāo)確定課程知識單元，從而建立一個以行為評價為特點(diǎn)的教學(xué)評價反饋機(jī)制。通過多方調(diào)研、分析以及學(xué)生問卷調(diào)查，將本課程的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為“面向工程實(shí)際應(yīng)用，以解決防洪排澇工程、引水供水工程、水力發(fā)電工程等領(lǐng)域中的實(shí)際問題為具體目標(biāo)”。本課程使學(xué)生掌握工程水文學(xué)及水環(huán)境科學(xué)的基本概念、基本理論、基本研究方法。掌握運(yùn)用數(shù)學(xué)、科學(xué)及工程技術(shù)的基本原理，分析解釋相關(guān)水文數(shù)據(jù)的能力，識別、表達(dá)、分析和解決環(huán)境工程問題的能力;能夠設(shè)計(jì)針對復(fù)雜工程水文學(xué)問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的設(shè)計(jì)暴雨、設(shè)計(jì)洪水，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中考慮社會、安全以及環(huán)境等因素;為本專業(yè)后繼課程的學(xué)習(xí)及未來從事水環(huán)境科學(xué)和水文水資源相關(guān)的工作和研究打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。（二）教學(xué)方法《工程水文學(xué)》是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，課堂教學(xué)以清華大學(xué)開發(fā)的雨課堂為輔助，使用多媒體、板書、雨課堂互助等形式，結(jié)合作業(yè)、討論、小測、答疑等方式共同實(shí)施，保證學(xué)生對已講過內(nèi)容的理解。以O(shè)BE思想組織教學(xué)，以學(xué)生學(xué)習(xí)成果產(chǎn)出、學(xué)生專業(yè)知識培養(yǎng)、學(xué)生學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，同時注重理論聯(lián)系實(shí)際，將工程實(shí)例的講解貫穿整個教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生初步掌握工程水文學(xué)的設(shè)計(jì)規(guī)律和計(jì)算方法，初步具有設(shè)計(jì)暴雨和設(shè)計(jì)洪水的能力，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識工程問題、解決工程問題的能力。（三）產(chǎn)出評價體系“評估學(xué)習(xí)產(chǎn)出”是OBE教育模式中十分重要的環(huán)節(jié)，課程的考核目標(biāo)引導(dǎo)和決定預(yù)期的學(xué)習(xí)產(chǎn)出。傳統(tǒng)的評價方式對學(xué)生和教師的評價相對比較單一，沒有將評價與教學(xué)目標(biāo)等結(jié)合起來，而且評價是單向的，沒有信息的反饋機(jī)制。因此我們擬通過采用課堂表現(xiàn)、討論、考勤、小測、作業(yè)、報(bào)告和期末考試等多樣化評價方法對學(xué)生實(shí)際“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”進(jìn)行形成性評估與總結(jié)性評估。通過課程學(xué)習(xí)過程，對各考核進(jìn)行評分，結(jié)果如下表所示。從評估表中可以看出，各項(xiàng)二級指標(biāo)點(diǎn)評分基本高于0.70，達(dá)到要求，總體結(jié)果較好。（四）教學(xué)反思本課程通過小測環(huán)節(jié)，可以及時掌握學(xué)生對知識點(diǎn)的理解情況，評估學(xué)習(xí)效果。通過教學(xué)效果，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生強(qiáng)化理論分析和工程設(shè)計(jì)的整體過程，為今后的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。從某學(xué)年的期末試卷評估表可以看出，對于簡答題第3題，學(xué)生實(shí)際得分/理論滿分=0.49/3，對于計(jì)算題1、2和3，學(xué)生實(shí)際得分/理論滿分分別為1.7/6、2/6和2.61/6，得分情況也較差。對于這些題目所表現(xiàn)出的學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況需在后續(xù)的教學(xué)過程中加以提高，尤其是適當(dāng)安排習(xí)題課，降低計(jì)算難度。此外，從教學(xué)過程看，由于采用雙語教學(xué)模式，且課程偏于理論計(jì)算，過于枯燥，雖增加了視頻教學(xué)和雨課堂導(dǎo)入，但仍不能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和課堂活躍度。通過反思，在今后的課堂教學(xué)中需進(jìn)一步增強(qiáng)與學(xué)生的互動，比如提問、討論等環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使課堂氛圍更加活躍，同時可適當(dāng)增加綜合設(shè)計(jì)案例的講解，比如實(shí)際工程設(shè)計(jì)報(bào)告的解讀，提高學(xué)生對于設(shè)計(jì)的進(jìn)一步認(rèn)知，讓大家認(rèn)識到設(shè)計(jì)是一個綜合的過程，需要實(shí)現(xiàn)功能、達(dá)到性能要求。三、結(jié)論OBE教育模式的課程設(shè)置是一個循環(huán)的閉環(huán)結(jié)構(gòu)。不僅要求教學(xué)內(nèi)容以學(xué)生產(chǎn)出為導(dǎo)向，在學(xué)生在完成學(xué)習(xí)后，基于教學(xué)目標(biāo)來評價學(xué)習(xí)效果。基于OBE理念，開展了工程水文學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評價，基于評價數(shù)據(jù)結(jié)果有針對性地