基于OBE教育理念的工程水文学课程改革

刘光生　朱木兰　赵超　张晓曦

[摘           要]  基于工程教育认证要求和OBE教育理念，更新工程水文学课程教学目标，重新设计课堂教学内容，以学生产出为目标，构建“新工科”实践教学体系，这对提升课程和课堂的教学质量具有重要意义。

[关    键   词]  OBE教育理念;课堂改革;工程水文学

[中图分类号]  G642                    [文献标志码]  A                      [文章编号]  2096-0603（2019）35-0104-02

一、前言

工程水文学是一门水务工程和环境工程专业的基础课，用以培养学生工程水文计算能力。该课程通过分析流域降水、蒸发和径流等水文要素的时空变化规律，进行水文水利计算，为水利工程及其他涉水工程的规划、设计、施工和管理服务的学科。工程教育认证的核心是OBE（Outcome-based Education）模式。OBE模式是指基于学生学习产出的教育模式，以教学效果和学习效果为核心，注重互动式教学的教育理念，极其看重教育产出与教学实际成效。近年来，厦门理工学院“工程水文学”课程教学组教师，以IEET认证和工程教育认证为抓手，积极开展课程和教学改革。在2016—2018年间，采用OBE教学理念更新工程水文学课程教学目标、内容、方法及考核方式等，取得显著的教学效果。课程设立校级网络共享课程，课程组连续获得厦门理工学院教研教改项目立项支持，课题组教师也获得校教学竞赛奖等奖励。

二、基于OBE教育理念的课堂教学模式的组织与实施

（一）教学目标

OBE模式从学生的未来工作需要出发设计教学目标，而后反向设计课程体系和评价方式，我们将这种理念用于《工程水文学》课程的课程建设中，根据学生的毕业要求重新修订课程目标，依据目标确定课程知识单元，从而建立一个以行为评价为特点的教学评价反馈机制。通过多方调研、分析以及学生问卷调查，将本课程的教学目标设定为“面向工程实际应用，以解决防洪排涝工程、引水供水工程、水力发电工程等领域中的实际问题为具体目标”。本课程使学生掌握工程水文学及水环境科学的基本概念、基本理论、基本研究方法。掌握运用数学、科学及工程技术的基本原理，分析解释相关水文数据的能力，识别、表达、分析和解决环境工程问题的能力;能够设计针对复杂工程水文学问题的解决方案，设计满足特定需求的设计暴雨、设计洪水，并能够在设计环节中考虑社会、安全以及环境等因素;为本专业后继课程的学习及未来从事水环境科学和水文水资源相关的工作和研究打下坚实的理论基础。

（二）教学方法

《工程水文学》是一门实践性较强的专业基础课，课堂教学以清华大学开发的雨课堂为辅助，使用多媒体、板书、雨课堂互助等形式，结合作业、讨论、小测、答疑等方式共同实施，保证学生对已讲过内容的理解。以OBE思想组织教学，以学生学习成果产出、学生专业知识培养、学生学习能力培养为重点，同时注重理论联系实际，将工程实例的讲解贯穿整个教学过程，激发学生学习兴趣，培养学生初步掌握工程水文学的设计规律和计算方法，初步具有设计暴雨和设计洪水的能力，培养学生认识工程问题、解决工程问题的能力。

（三）产出评价体系

“评估学习产出”是OBE教育模式中十分重要的环节，课程的考核目标引导和决定预期的学习产出。传统的评价方式对学生和教师的评价相对比较单一，没有将评价与教学目标等结合起来，而且评价是单向的，没有信息的反馈机制。因此我们拟通过采用课堂表现、讨论、考勤、小测、作业、报告和期末考试等多样化评价方法对学生实际“学习产出”进行形成性评估与总结性评估。通过课程学习过程，对各考核进行评分，结果如下表所示。从评估表中可以看出，各项二级指标点评分基本高于0.70，达到要求，总体结果较好。

（四）教学反思

本课程通过小测环节，可以及时掌握学生对知识点的理解情况，评估学习效果。通过教学效果，进一步促进学生强化理论分析和工程设计的整体过程，为今后的课程设计和毕业设计奠定了基础。

从某学年的期末试卷评估表可以看出，对于简答题第3题，学生实际得分/理论满分=0.49/3，对于计算题1、2和3，学生实际得分/理论满分分别为1.7/6、2/6和2.61/6，得分情况也较差。对于这些题目所表现出的学生对知识点的掌握情况需在后续的教学过程中加以提高，尤其是适当安排习题课，降低计算难度。

此外，从教学过程看，由于采用双语教学模式，且课程偏于理论计算，过于枯燥，虽增加了视频教学和雨课堂导入，但仍不能充分调动学生的学习积极性和课堂活跃度。通过反思，在今后的课堂教学中需进一步增强与学生的互动，比如提问、讨论等环节，提高学生的学习热情，使课堂氛围更加活跃，同时可适当增加综合设计案例的讲解，比如实际工程设计报告的解读，提高学生对于设计的进一步认知，让大家认识到设计是一个综合的过程，需要实现功能、达到性能要求。

三、结论

OBE教育模式的课程设置是一个循环的闭环结构。不仅要求教学内容以学生产出为导向，在学生在完成学习后，基于教学目标来评价学习效果。基于OBE理念，开展了工程水文学课程教学目标达成度评价，基于评价数据结果有针对性地对课程教学进行教学反思，通过结合雨课堂技术及其他教学方法和手段的综合运用，使教学效果得到持续提高。学生的教学评价反馈出基于OBE教育模式的课程改革，使学生在知识的綜合应用能力、分析解决问题能力方面均得到提升。

参考文献：

[1]戴蓉，韩雪，陈国良.基于OBE教育理念的传感器课程教学改革[J].中国现代教育装备，2018，291（11）：48-50.

[2]王虹，孙锦昌，李翠清，等.基于OBE教育理念的化工专业生产实习新模式探究[J].化工高等教育，2018（3）：74-76，91.

◎编辑 原琳娜