基于工程教育认证理念的进程式课程教学探索

朱奎 宋晓猛 孔凡哲 齐跃明 董贵明

摘要：本文在理解工程教育认证内涵的基础上开展了进程式课程教学的探讨。以水文学原理课程为例，分析了课堂教学存在的问题，建议从课堂教学、实践教学、现代化技术的引入和达成度评价等方面开展进程式课程教学，及时反馈教学质量持续改进，并提出了改进方向。

关键词：工程教育认证；进程式课程教学；水文学原理

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）45-0187-02

一、工程教育认证的重要性

工程教育认证源于国际本科工程学位互认协议——华盛顿协议，该协议对签约成员国本科工程学历资格互认，毕业生被其他签约国视为获得从事工程工作的学术资格，通过工程教育认证是该学术资格的基本要求[1]。工程教育认证的核心是以学生为中心，遵循成果導向（Outcome Based Education，简称OBE）理念，通过系统的教学环节，使学生满足毕业要求，并能够针对教学过程中存在的问题有理有据的持续改进，使得专业教育能够良性发展。

二、课程教学存在的问题

课程教学是现阶段本科教育最重要的环节之一，每一门课程的达成度最终决定整个培养体系毕业要求的达成度。同时，持续改进也必须融会贯通到每门课程中，在课程教学中通过课堂教学、实践教学、测试和作业等各个环节的持续改进，从而使课程教学满足达成度要求。

水文学原理是水文与水资源工程专业的核心课程之一，是众多后续专业课程的先修基础课。水文学原理主要分为两大部分：（1）水文循环的概念及其环节，主要讲述自然界水体的循环过程和流域水量平衡方程的构建以及水循环各要素的基本理论与方法。（2）产汇流理论，分别讲述单点产汇流机理、洪水演算和流域产汇流计算[2]。由此可见，水文学原理课程具有很强的基础性和综合性，是水文预报、水文分析与计算、流域水文模拟和水资源评价等课程的基础。同时，该课程内容宽泛，概念和理论繁多[3]，传统的课堂教学过程中容易出现诸多问题，主要体现在以下方面。

1.课程基础理论多，课堂教学和学习过程易乏味，且部分概念抽象难于理解。如基质势是包气带中土水势的重要组成部分，由于水的表面张力大，在土壤中具有毛管作用而产生。学生通过基础知识的积累和课堂讲述，能很快理解毛管力，但是对于基质势总为负值常难以理解。

2.课程知识覆盖面广，学生在学习过程中容易抓不住重点。由于该课程涉及水文循环各要素的概念、产生条件和计算方法等，又包含产汇流理论和洪水演算等复杂过程的概化和计算，并且众多的知识点是后续课程的基础，造成该课程需要掌握的内容多、综合性强[4]。

3.传统的课堂教学以教师为主导，学生被动接受学习。随着专业的发展，培养方案涉及的课程日益细化，水文学原理的内容偏理论和基础，课堂教学过程不同于水文测验学、水环境保护等课程具有众多的现场实习和动手操作，也不同于水文预报、水文分析与计算等课程具有统一的内容体系和课程设计，更不同于水资源规划与评价等特色课程具有很强的应用性，使得水文学原理的教学过程更多的是内容讲述，进而使工科学生缺乏学习动力。

4.学科前沿引入不足，现代化教学方法急需成熟化。正如前文所述，水文学原理知识点众多、覆盖面广且综合性强，涉及的学科前沿比比皆是，虽在课堂教学中会尽量补充，但受于课时的限制仅能点到为止，缺少英文教材和文献的引入。另一方面，现代化教学手段在本课程的教学中尤为重要，而目前的教学手段一般为多媒体教学结合板书，急需将GIS、网页课堂、APP等现代化流行技术成熟系统应用到课程教学中。

三、进程式课程教学的探索

工程教育认证需要课程教学有明确的质量要求，通过教学环节、过程监控和质量评价促进毕业要求的达成，同时要定期进行教学质量的评价。为此，课程教学必须融入实习实践、平时测试、团队研讨等教学环节，并将测试成绩、信息反馈等过程监控通过现代化方式及时反馈，开展进程式教学才能更好的满足认证要求。水文学原理作为水文与水资源工程专业的核心理论课程，承担着工程知识、研究、沟通、终身学习等毕业要求的达成度评价任务，针对以上分析的课程教学存在的问题，提出以下探索性措施。

1.丰富课堂教学内容，增加进程式教学效果测验。针对水文学原理理论基础多、知识覆盖面广的特点，采用学生自主学习和教师重点讲解并行的方式开展课堂教学。学生自主学习采用课堂研讨的形式，针对水文循环要素的各环节，分组查阅资料，形成不同方向研究进展的综述，开展课堂宣讲和提问，既增强了学生的文献查阅能力，拓宽了专业知识面，又锻炼了表达能力、组织能力和团队协作能力，同时培养了学生利用各类工具解决实际问题的能力。教师重点讲解抽象理论、公式推导等难点，结合我校智能巡课回放系统，使学生能够有效针对自己的不足进行学习。另外，增加教学影像和仪器展示，巩固基础教学内容的认识和应用。

2.构建实践教学体系，巩固进程式教学效果。在课堂教学扎实理论学习的基础上，结合水文与水资源工程专业的特点，构建完整的实践教学体系，充分利用校园内河流等水体进行认识实习，鼓励学生主动开展水文要素的探索性实验，以此为基础组织学生全面申请参与大学生科研训练计划，培养学生撰写学术论文和申请专利的能力；结合学院整体工作计划，实施个性化、全覆盖的本科生导师制，在完成课程学习的同时为本科毕业论文阶段的学习夯实基础，结合花园口水文站生产实习，将理论基础综合运用到生产实际中，巩固课程教学成果。

3.加强先进工具和现代技术的应用，实现进程式教学成果的应用。工程教育的着力点是培养学生应用基础理论解决复杂工程问题的能力，使其能够迅速适应工程类工作的需要，并在五年内拓展上升空间。为此，课堂教学需避免纯书本讲述，切实增加工程案例和软件操作等教学内容，使学生掌握先进的工具和技术方法。如利用ArcGIS软件让学生掌握空间数据的展示、插值等方法，进一步将水文循环要素的处理和产汇流过程的模拟在SWAT流域水文模型中实现，在增强学生学习兴趣的同时，培养应用先进软件工具解决实际复杂问题的动手能力和科研能力。

4.推进多样化课程考核和达成度评价，反馈进程式教学质量。课程达成度评价是工程教育认证毕业要求达成度评价的基础，多样化的考核方式也是学生学习效果检验的重要方法。需要用知识、能力和协作并重的综合评价方式取代传统的、单一的课程结课考试，采用灵活多样的开放性的定性和定量相结合的评价方法，增加平时成绩、随堂测验、专题研讨和答辩、团队协作等考核内容，同时鼓励课堂提问加分。

课程教学的持续改进是提升教学质量的保证，教学过程要及时反馈教学效果和学生建议，采用实时操作工具，如校园教学评价APP、教学网页调查和智能巡课回放系统等，结合结课问卷调查和QQ投票等方式，鼓励学生和同行教师参与课堂教学效果反馈，增进交流与沟通，从而有效的进行针对性的持续改进。

四、结语

随着工程教育理念的发展，培养学生处理复杂工程问题的综合能力是教学的目标，需要以工程教育认证为契机，开展进程式课程教学。针对我校水文学原理课程教学存在的问题，需要增加校内水文实践场地建设以加强课程教学的实践条件，同时建设理论习题库和实践数据库，使学生在具备扎实理论的基础上，开展科研训练，提高应用能力和科研能力的要求，以满足工程教育认证的要求。

参考文献：

[1]陈敏，董晓华，等.基于工程教育认证标准的培养目标达成度评价方法研究与实践[J].教育教学论坛，2017，（50）：109-110.

[2]芮孝芳.水文学原理[M].北京：高等教育出版社，2013.

[3]易珍莲.水文学原理与测验教学方法的研究与应用[J].科技资讯，2007，（01）：190.

[4]侯立柱，万力，等.浅析“水文学原理”课程的教学与实践[J].中国地质教育，2008，（4）：138-140.