工程教育認證背景下基于OBE理念的《水文預報》課程建設與實踐

杜鴻 朱君君 李平

摘要：在工程教育專業認證的背景下，基于OBE理念，結合水文與水資源工程專業核心課程《水文預報》，從課程目標、教學內容、教學設計與方法、教學效果評價四個方面進行了課程改革和優化，實施合理有效的工程教育教學方法，科學評價學生學習效果，持續改進課程教學質量。

關鍵詞：水文預報;OBE理念;課程改革;教學設計

中圖分類號：G642.41? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）12-0185-02

一、引言

2016年6月2日，我國成為《華盛頓協議》的第18個正式成員，標志著我國高等工程教育將進入一個新的發展階段，同時也將面臨諸多挑戰。建設創新型國家和創新型大學，對《水文與水資源工程》專業人才培養提出了更高要求。提升高等工程教育質量是培養創新型工程技術人員的基礎[1]。工程教育認證有助于高校人才培養質量的不斷提升。在工程教育認證的大背景下，確保畢業生素質產出是我國高校本科工程專業面臨和需要解決的重要問題[2]。“華盛頓協議”明確提出要將成果導向教育（OBE，Outcome Based Education）貫穿于工程教育認證標準的始終。OBE理念在歐美等發達國家的基礎教育和工程教育中得到了廣泛應用，取得了卓越的成效，培養出適應全球化、具有復雜工程問題解決能力的人才。

二、課程教學現狀分析

近年來，國內水文與水資源工程教育的背景和形勢發生了新的變化，對《水文預報》課程提出了新的要求和挑戰。目前在該課程的教學過程中存在一些難點和問題[3]。該課程要求的先修專業課程較多，如《水文學原理》《水力學》《水信息采集與處理》《水文統計》《氣象學與氣候學》《Matlab程序設計語言》，這門課程需要綜合這些先修課程的內容，融會貫通，靈活應用。課程理論性和實踐性均較強，要求在完成理論知識教學的基礎上，開展實驗實踐以及課程設計，培養學生解決工程實際問題和進行水文作業預報的能力。課程中有大量的數學物理公式，需要理解掌握的知識點多，具有一定難度。傳統的以教師為中心的教學方式，導致學生被動學習，學習效果不太好。因此，在該課程教學過程中，引入OBE教學理念，對課程進行改革和優化，可以提高課程的學習效果，提升學生的工程實踐能力和創新能力。

三、OBE理念的引入

成果導向教育，是以學生預期的學習結果為中心來組織、實施和評價教育的一種理念，其核心體現在課程的學生預期學習結果[4]，包括學生應該知道和理解的知識、學生應該能具備的能力以及學生應該具備的價值觀和態度等。OBE理念是工程教育專業認證和新工科建設的核心理念，強調以學生預期學習結果為起點反向設計人才培養方案和培養過程[5]，要求面向工科學生的教學理念從“內容為本”轉變為“學生為本”[6]。與傳統的教學理念相比，OBE強調主動學習，教師幫助學生將學習成果轉化為工程思維能力、創新能力與實踐能力。

四、基于OBE教學理念的《水文預報》課程教學改革

（一）課程學習目標

根據OBE教學理念，采用自頂向下，反向設計，根據就業市場的需求、人才培養的需要和專業培養方案的要求，結合學生的特點，《水文預報》課程學習目標如下。

1.知識層面：學生能夠理解水文預報方案制作的原理和方法，理解水文模型的概念和原理，掌握新安江模型的結構和參數。

2.能力層面：學生具有制作水文預報方案的知識和能力，具有作業預報的能力。

3.價值觀和態度層面：學生具有發布作業預報的高度責任感。在流域變化條件下、無資料條件下，具有進行水文預報的探索和創新意識。

（二）教學內容框架

課程學習不僅要讓學生理解和掌握技術和技能背后的基本概念、原理等基礎知識，還需要緊跟工程實踐需求，將理論和實踐密切聯系起來，以適應未來不斷發展的環境和現實需求。因此，根據《水文預報》課程學習目標，以學習產出為導向，將水文預報的基本原理和解決預報問題的技術能力作為核心，結合工程實踐中的實際預報案例和項目，整合和重構教學內容，形成《水文預報》課程的教學內容框架，如下表所示。

（三）教學設計和實踐

本課程使用超星智慧課堂平臺，創建了《水文預報》線上課程，采用線上線下混合式教學模式。教師將與課程相關的課件、視頻、作業、測試、參考文獻等資源整合上傳到智慧課堂平臺。上課前學生可以選擇資源進行預習，教學過程中由老師進行講授，部分教學活動通過智慧課堂平臺完成，比如課堂練習、測試，回答問題等，可以實現啟發式講解、互動式討論。課后學生可以使用線上資源進行課后學習、復習和測試，教師能夠準確迅速地得到測試結果的反饋，進而把握學生的學習情況，及時對教學內容和進度等進行合理調整。同時，通過智慧課堂平臺，學生能夠在課后和教師互動，學生提問，教師解答，及時解決學生學習過程中遇到的問題。通過線上線下混合式教學，將知識的單向傳輸變為雙向交流反饋，將學生的學習時間從課堂內拓展到課堂外，增加學生的課堂參與感和學習興趣，培養和鍛煉學生的自主學習能力。

（四）教學效果評價

評價教學效果是OBE理念中的重要環節之一，對課程的持續改進有十分重要的作用。本門課程在考核評價中采用多元化綜合考核評價體系，貫穿學生的課程學習全過程，注重過程管理和評價。理論教學考核方式采用平時測驗、作業、期末筆試等方式，實驗教學采用實驗報告，現場演示答辯等方式，課程設計和綜合訓練采用項目報告、PPT答辯等方式進行多元化的綜合考核和評價。對不同的考核目標和指標，給予不同的權重，最后折合為期末總評成績，形成科學合理的考核方式，使學生不再為了期末考試而學習，而是把更多的工夫用在平時的學習過程中，切實掌握基礎知識，提高工程實踐能力，也可以培養創新意識，提升專業素養。

五、結語

在工程教育認證的大背景下，基于OBE理念對《水文預報》課程進行改革和實踐，對課程目標、教學內容、教學設計與方法、教學效果評價進行了改革和優化。同時，以學生的課程學習效果為目標，培養了水文預報實踐能力以及解決復雜預報作業問題能力，實施先進有效的教學方法，多元化地科學評價教學效果，進而切實提高課程教學質量。

參考文獻：

[1]趙春霞，黃學輝，顧少軒，周靜.工程教育認證背景下材料學科雙語教學探索與實踐[J].大學教育，2015，（4）：95-96.

[2]宋歌.《華盛頓協議》視域下工程科技人才培養模式改革要點探析[J].高教研究與實踐，2017，36（4）：19-22.

[3]凌敏華，呂翠美.工程教育專業認證背景下基于PSR理念的水文課程群教學改革研究[J].高教學刊，2018，（8）：155-157.

[4]楊影，山丹，孫曉東.基于OBE-CDIO的《集成電路版圖設計》課程教學組織改革[J].教育現代化，2018，5（38）：65-66.

[5]張泊平.基于學習產出的數字媒體技術教學改革[J].中國教育學刊，2016，（S1）：104-105+111.

[6]郭瑾.基于OBE教育理念的《油層物理》應用型課程教學改革[J].高教學刊，2019，（10）：133-135.