OBE理念下的《水工藝設備基礎》課程教學改革

朱志懷 孫鴻燕

摘要：文章結合OBE教學理念，以學生為中心，以教學成果為導向，制定了確實可行的教學目標，對“水工藝設備基礎”課程的教學內容、教學方法、考核等因素進行改革，改變了該課程目前“學而無獲”的局面。對煩瑣枯燥的教學內容進行刪繁就簡，增加教學內容的感觀性與可接受性，教學效果有了實質性的提高。

關鍵詞：OBE理念;水工藝設備基礎;教學改革

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2020）11-0153-02

長期以來，水工藝設備的低效率一直制約著水工業的發展。給排水專業本科生增設“水工藝設備基礎”課程，目的是培養未來的給水排水工程專業技術人員掌握水工藝設備的設計、制造和運行管理等知識，解決制約水工業發展的瓶頸。但課程內容龐雜，學生又缺乏工程背景，感覺枯燥難懂，教學效果一直不佳。

OBE（Outcome Based Education）——成果導向教育，一種以學生為中心并基于成果導向的先進教育理念，國內外許多高校結合OBE理念進行教學改革，取得了良好的效果。本文結合OBE教學理念，以教學成果為導向，對“水工藝設備基礎”課程的教學過程進行改革，力求改變該課程目前“學而無獲”的局面。

一、《水工藝設備基礎》課程現狀

“水工藝設備基礎”課程是給排水專業本科生一門專業基礎課，教材采用黃廷林主編《水工藝設備基礎》，內容包含設備常用材料、設備腐蝕原理與防護、設備基礎理論、壓力容器、攪拌設備、曝氣設備等11個章節，課時一般為24—32學時。課程各章節內容相對獨立，沒有形成承前啟后、邏輯性完整的理論體系，理論敘述過多，教學過程單調、枯燥，很難吸引學生的興趣。教材內容編輯包含了水工藝設備方方面面所需知識，這樣完整的知識體系無疑對掌握水工藝設備的設計、制造和運行管理都是有益的，但給排水專業學生缺乏相應的專業基礎與工程背景，覺得課程枯澀難懂;若強行灌輸，猶如給小嬰兒服用“十全大補湯”，不僅吸收不了，反而會消化不良。教學內容如此龐雜，教師也備感壓力，只能根據自身知識結構忽略某些章節或照本宣科。也有一些老師進行了傳統方式的教學改革，激發學生興趣，如增加設備圖片，鼓勵學生參與出考題等，但收效甚微;學生課程學完之后轉身就忘，幾乎“零收獲”。

二、基于OBE理念的課程教學改革探索

2013年6月我國成為國際本科工程學位互認協議《華盛頓協議》的正式成員，國內各工科院校實施基于成果導向（OBE）的工程教育模式已勢在必行[1]。基于OBE理念，教學過程、教學方法以及學習評價都需以最終學習成果為基準來設計。課程教學反向設計，首先要明確課程教學目標，以便優化課程教學內容，采用有效的教學方法，達到最終教學效果。

1.課程教學目標的確定。課程OBE教學目標的確立應以畢業要求為準繩，以專業培養目標為依據。給排水科學與工程專業培養目標是致力于培養能適應國家建設和經濟發展需要，能承擔給排水科學與工程相關的規劃設計、建設與運營、研究與開發等方面工作。

工程實踐中，給排水工程師應具備正確選用、維護工藝設備的能力，還應具備對專業特有水處理設備（構筑物）研究開發、設計能力。本文將本課程的教學目標定義為：通過本課程的學習，學生初步具備正確選材、合理維護水工藝設備的能力，根據工程及工藝要求，合理選擇設備（器材）的能力、水工藝設備開發、設計、選型和運行管理的素質和能力。

2.以教學目標為導向，優化教學內容，建立層次化的教學模式。如前所述，水工藝設備基礎課程的教學內容包含設備常用材料、設備腐蝕與防護、壓力容器、攪拌設備、曝氣設備等11個章節，設備品種多，教學涉獵面廣，傳統照本宣科教學，只會讓學生厭學，最終“學而無獲”。依據OBE理念，學生接受的知識才是有效教育。為達到“有效教學”的目標，教學內容應以培養學生應用能力為重點，智慧性引導。

教學課時少，又必須實現既定的教學目標，筆者根據多年教學與工程實踐經驗，逐項分析工藝設備知識特性、學生的知識背景與未來工作需求，將課程知識點分為四個等級層次：深入探究、重點掌握、一般了解、不介入（基本不講）。具體來說，就是對學生未來工作極為重要的知識，如沉淀池的進出口結構直接影響沉淀效率，進行增補與深入分析;對比較重要的知識，如材料名稱、選用原則，設備防腐原理與方法等，要求掌握;對一般常識性知識，如非常用材料的性能，刪繁就簡，了解即可;對深奧難懂、學生一時難以掌握的知識點，如壓力容器的受力分析、導熱場分布等，避開不講（講也不會有效果）;對其他課程已學過的知識點，如材料機械性能等也不再重復[2]。

水工藝設備是一個有機整體，它有結構、有材質，有主體、有附件，還有它的適用場合。教學內容的編排應把將這些知識點串成有機的、立體的形體，才能增加教學的邏輯性與可接受性。

3.以學生為中心，構建“感觀認識—理解—分析思考—考查、綜合應用”的教學模式。給排水專業本科生不具備材料、機械學基礎，對水處理實際工程內容也十分陌生，短期內要掌握水工藝設備的材料、防腐、結構原理等知識十分困難，也不容易激發學生的興趣。要提升課程教學效果，優化教學秩序與手段，首先應增強學生對設備的感性認識，如課堂放映網絡收集設備圖片與設備運行Flash等資料，必要時進行設備實體（模型）觀摩教學，讓學生清楚設備的結構是什么，做到心中有譜;清楚設備結構之后，學生較容易理解設備的工作原理。之后的講學可以把設備當作一有機整體，分析其細節結構，討論換一種結構形式會得到另一種什么效果，逐步培養學生對水工藝設備的設計與創新技能。最后將所學知識進行考核或應用。對純理論知識（如材料、防腐機理等）進行課堂考核，給學生適當的學習壓力與動力，確保課堂教學效果;應用性知識，在課程結束時要求學生完成一項課外綜合實訓作為課程的最終考核項目，如讓學生完成某種工藝設備設計與計算，培養學生“收獲”獨立思考與動手能力。設計成果較好的作品，可以結合學校“三小”進行模型制作。

教學過程中要形成以學生為中心的互動式課程教學模式，通過教學導引、問答互動、翻轉課堂、疑問解答、課外實踐等途徑，引導學生“學思交融”，加深其對知識的理解和內化，提升課程教學效果。

4.建立基于強調過程的課程學習考核激勵模式，調動學生的學習動力。考核是學習結果的評價，也是學習過程的促進力。為促進教學效果，根據課堂教學環節和質量影響要素的分解，從考勤、聽課狀態、問答互動表現、課堂測驗、課后作業、在線資源學習、期末考核、課外興趣小組等環節綜合評價，形成強調過程的課程學習考核激勵模式，有效改變部分學生不重視平時學習的不良習慣，激發學生對學習過程的參與熱情，進而提升學習質量。課程考核以期末綜合應用項目為主，如完成一個簡單工程項目或每人完成一臺不同類型的設備設計，設備難易程度與得分值直接掛鉤，激發學生的上進心，同時避免學生相互抄襲現象。

三、結語

依據OBE“有效教育”理念，結合學生知識背景，將“水工藝設備基礎”課程枯燥的教學內容刪繁就簡，增強教學內容的感官性、邏輯性與可接受性，同時結合適當的激勵（考核）方法促進學生學習。這些變革改變了該課程長期“學而無獲”的局面，是實現預定教學目標有效途徑。

參考文獻：

[1]劉玉飛，許德章，等.基于OBE理念的理工科專業《計算方法》課程教學改革探索與實踐[J].教育教學論壇，2019，（9）：138-137.

[2]孫鴻燕，湯愛萍.基于OBE理念下的“水工藝設備基礎”教學內容改革淺議[J].科教文匯，2019，（06）：78-79.