基于OBE 理念及工程教育认证的“水污染控制工程(上)”教学改革探究
刘英豪 赵春辉 李合莲 韩雪梅
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刘英豪 赵春辉 李合莲 韩雪梅,. 基于OBE 理念及工程教育认证的“水污染控制工程(上)”教学改革探究[J]. 水资源研究进展,2022.12. DOI:10.12721/ccn.2022.157117.
摘要: 水污染控制工程(上)课程具有极强的应用性,是环境工程专业必修的一门专业主干课程,对培养学生掌握专业知识、提升解决实际工程问题能力起到重要作用。本文以OBE理念为引导, 将“学生中心、成果导向、持续改进”理念贯穿于水污染控制工程(上)课程的教学中。以工程教育认证为标准,调整课程教学目标,全面整合教学资源并改革课程体系,对水污染控制工程(上)课程教学措施进行改革,培养学生自主学习能力、分析解决工程问题能力及创新精神,以期达到课程的教学目标。
关键词: OBE;工程教育认证;课程教学目标;课程体系;教学措施
DOI:10.12721/ccn.2022.157117
基金资助:济南大学教学研究项目——JZC2027

一、研究背景

OBE(Outcome-Based Education)即成果导向教育,美国学者William G. Spady将OBE定义为“清晰地聚焦和组织教育系统,使之围绕确保学生获得在未来生活中实质性成功的经验”[1,2]。这是一种以学生为中心、以教育产出为导向、以持续跟进为过程的全新教育理念,是一个从“教师教了什么”向“学生学到了什么”的教育理念的转换。OBE理念已经得到了《华盛顿协议》的全面认可,这是一项工程教育本科专业认证的国际互认协议。2016年6月2日我国正式成为其第18个成员国,意味着我国工程教育质量得到了国际认可,同时也意味着通过中国工程教育认证的专业的毕业生将得到其他成员国的一致认可。因此,近年来全国各大高校本科专业的工程教育认证工作正在全面开展,用OBE理念来指导工程教育认证工作具有切实可行的现实意义。水污染控制工程(上)是环境工程专业必修的一门专业主干课程,是理论性和工程应用性都很强的学科,面对学时数有限而教学内容体量大的困境,其教学效果和教学改革直接关系到环境工程专业学生的理论水平和工程技能[3-4]。在新时代工程教育认证背景下,应顺应工程教育认证的要求,基于OBE积极调整课程教学目标,全面整合教学资源并改革课程体系,提出切实可行的教学措施改革。

二、课程教学目标

作为教师在开课前就必须明确通过课程的学习学生在毕业时要达到什么样的要求,以此来规划教学方法。水污染控制工程(上)课程要求学生达到如下几个学习目标:

(1)知识目标:掌握排水体制﹑管道附属构筑物﹑设计要求、污水管道系统﹑雨水管道系统、合流制管道系统和排水泵站等基本知识和基本理论;系统掌握污水、雨水的规划和设计方法。

(2)能力目标:

能够了解排水管道系统发展的最新进展;运用排水管道系统基础知识和理论的能力;具备排水管道的水量计算和水力计算的能力;独立分析和解决排水管道系统规划设计的能力;初步具有解决排水管道系统复杂工程问题的能力。

(3)素养目标:树立生态文明思想和可持续发展理念;具有热爱专业、热爱祖国的情怀。

三、课程体系改革

在以往以课堂传授知识为主要教育理念的指导下,整个教学过程往往只重视知识的教育和积累,而轻视了知识的运用和能力的培养,这种现象在本课程的实践教学环节中表现的尤为明显。课程教学内容与教学体系的合理性及课程教学的质量与水平,影响学生的专业素养和竞争力[5]。在课堂测试环节,仅能满足巩固基本理论知识,对于激发学生的创新思维,培养其创新能力起不到应有的作用;在课程中涉及到的设计环节,形式较为单一,学生积极性不高,且联系实际性不强。这未以解决实际工程问题为导向,无益于复合型环境工程人才的培养。为此,本课程在强化课堂教学的基础上,进一步改革和完善教学课程体系,构建了“理论教学-课程设计-两大实习”一体化实践教学模式。

(1)理论教学

将课程专业知识整合与衔接,融入现代技术与先进的理论,以OBE理念贯穿课程建设全过程,完成水污染控制工程(上)的混合教学模式教学内容优化及教学文件的制定。

(2)课程设计

课程设计是在完成课堂理论学习进行的一个重要的实践环节,在教学中起着承上启下的作用,是连接基础知识、基本理论学习和工程实际的纽带和桥梁。具体的方法包括将课程设计与工程实际进行交叉,由指导教师参照工程实例,给出设计要求和部分设计参数,学生分组协作或单独完成设计方案和图纸。在此基础上对其优缺点进行讨论比对,提出修改意见,完成对课程设计的修正。

(3)两大实习

两大实习包括认识实习和生产实习,认识实习是感性认识,生产实习是针对专业主干课的重点实习环节。在实习过程中,教师充分调动学生的主观能动性,可安排参观或请专家举办专题讲座,引导学生小组讨论完成实习报告。切实提高了实习效果,实现课理论知识与实践教学的有机融合,形成了理论知识的层层递进。

四、教学措施改革

水污染控制工程(上)开设在第5学期,此时学生容易进入大学学习的疲劳期,同时面临着全国大学英语等级考试的压力,考研或就业的迷茫,加之大量专业课的开设,很容易导致同学们学习热情和学习兴趣的减退,那此时教师应该如何来通过教学激发或加强学生的学习兴趣?基于OBE理念及如上提出的课程目标,本文在此提出以下措施:

(1)教学内容建设

生态文明建设是社会主义现代化建设的重要方面,近年来城市排水系统问题频发,积极升级改造排水系统已成为刻不容缓的事情。课程教学内容与思政相结合,通过典型案例牵引教学的多维度课程思政,结合国家生态文明建设的理念,建立可持续稳定发展的意识。

(2)教学方法

水污染控制工程(上)课程知识面覆盖广,设计领域宽,要在有限的课时内使学生掌握课程的主要内容和关键设计方法,探索提高课程教学的方法是十分必要的[6]。本课程将充分利用雨课堂、学习通平台进行混合模式的教学,课前结合工程应用的实际,梳理知识点,上传并发布视频、课件,学生课前充分预习教学内容,达到有的放矢。课中采用翻转课堂、案例式、启发式等多种形式的线上线下相结合的混合式教学方法培养学生分析问题、解决问题的能力[7]。课后总结和拓展,引导拓展学生的专业知识、能力和素养。

(3)课程评价

为充分评价学生全过程学习效果,改革课程考核评价体系,除平时考核环节设置作业、考勤、课堂表现环节外,增加线上自主学习环节的考核,同时设置课程设计考核,将期末考核的比重进行调整,积极调动学生的学习主动性和创造性。

结语

“学生中心、成果导向、持续改进”是工程教育认证的核心思想,对于工程教育人才培养既指明了方向也提出了更高要求,同时促进了高校工程专业建设与教学改革。本文基于OBE人才培养理念和工程教育认证标准,针对水污染控制工程(上)课程的教学内容和特点,调整课程教学目标,全面整合教学资源并改革课程体系,提出切实可行的教学措施改革,从而使学生能够更加高效地获取知识及工程应用的能力。

作者简介:刘英豪(1982—),男,济南大学水利与环境学院,博士,讲师,主要研究方向畜禽养殖废弃物处理及利用、土壤污染治理与修复,邮箱:stu_liuyh@ujn.edu.cn。

参考文献:

[1] William G. Spady. Outcome-Based Education: Critical Issues and Answer [EB/OL]. [2019-12-20]. https://max. book118. com/html/2018/0207/152214107.shtm.

[2] 申天恩,斯蒂文·洛克. 论成果导向的教育理念[J]. 高校教育管理,2016,10(5):47-51. 

[3] 邓庚凤,邓华军,肖燕飞,等.案例教学法在冶金工程专业物理化学教学中的应用[J].中国冶金教育,2018,(1):50-51.

[4] 刘宝华,李红梅,刘达玉,等.大学物理化学教学中课程思政的探索与实践[J].广州化工,2021,49(13):203-205+218.

[5] 李晓辉.法学院中的比较法教学现状与反思[J].中国大学教学,2016(6):53-57.

[6] 任志博,刘晶,任冬梅,等.物理化学中热力学公式的学与用[J].当代化工研究,2021(8):104-106.

[7] 冯丽娟.基于微课的环境科学专业《水污染控制工程》课程教学改革实践[J].广东化工,2020,47(22):

202-203.

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