基于OBE理念的教學持續改進實踐

李紹秀 等

王志紅? 杜星? 秦雯

［摘 要］ 持續改進是OBE理念的核心內容之一，OBE理念貫穿于工程教育認證標準的始終。持續改進是工程教育專業認證的一個重要特點。闡述了工程教育專業認證持續改進的要求，結合給排水科學與工程專業評估認證，對該專業的核心課程“水質工程學”教學現狀進行分析，提出持續改進措施，從教學內容、教學手段、培養學生創新能力和課程實踐環節等方面進行持續改進實踐，為工程教育認證標準的畢業要求達成提供強有力的支撐。

［關鍵詞］ OBE理念；持續改進；水質工程學

［基金項目］ 2019年度教育部高等學校給排水科學與工程專業教學指導分委員會教學改革項目“基于OBE理念的‘水質工程學課程教學改革與實踐”（GPSJZW2019-14）；2021年度廣東省教育廳本科高校教學質量與教學改革工程建設項目“‘工程教育認證+新工科背景下應用研究型工科大學給排水科學與工程專業核心課程群構建策略和實現方法”（粵教高函〔2021〕29號）；2021年度廣東工業大學普通教改項目“基于持續改進的給排水專業核心課程‘水質工程學課程建設研究與實踐”（廣工大教字〔2021〕71號）

［作者簡介］ 李紹秀（1967—），女，廣西合浦人，博士，廣東工業大學土木與交通工程學院副教授，主要從事水處理理論研究。

［中圖分類號］ G642.0［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2023）36-0152-04 ［收稿日期］ 2022-08-08

以成果為導向、以學生為中心、持續改進是OBE教育理念的內容［1］。工程教育認證是工程教育國際互認和工程師資格國際互認的基礎，要求工科專業畢業生達到行業認可的既定質量標準。工程教育專業認證以OBE教育理念為核心，持續改進是工程教育專業認證的重要內容。專業在認證評價、反饋后實行持續改進，以評促建，不斷提高教學質量和人才培養質量。我校給排水科學與工程專業在2020年進行了專業評估認證，以該專業的核心專業課——“水質工程學”為例，結合專業評估認證情況，踐行“持續改進”。

一、要求與現狀分析

工程教育認證對持續改進有以下要求：（1）建立教學過程質量監控機制。各主要教學環節有明確的質量要求，通過教學環節、過程監控和質量評價促進畢業要求的達成；定期進行課程體系設置和教學質量的評價。（2）建立畢業生跟蹤反饋機制，以及高等教育系統以外有關各方參與的社會評價機制，對培養目標是否達成進行定期評價。（3）能證明評價的結果被用于專業的持續改進。工程教育按照上述要求實施持續改進。對于第一點，往往需要學校層面參與教學過程質量監控，建立以學校內部質量監控為基礎，以“校—院—系”三級教學質量監控架構，從宏觀到微觀的分級教學質量監控機制。第二點則是以用人單位、畢業生、社會對學校教學活動的評價為外部反饋。第三點是基于得到的評價反饋實行專業持續改進。上述三點要求構成了內部質量監控結果反饋以及外部評價反饋促進持續改進的閉合循環體系。對專業課程體系、實踐環節、教學管理等存在的不足，以及社會對人才培養的新要求等，建立人才培養目標、課程體系及教學管理各個環節的持續改進長效機制。

給排水科學與工程專業評估認證標準對于持續改進，同時提出以下要求：（1）對自身在標準要求的各個方面存在的問題具有明確的認識和信息獲取的途徑；（2）有明確可行的改進機制和措施；（3）能跟蹤改進之后的效果；（4）收集信息用于下一步的繼續改進。因此，從專業評估認證持續改進視角看，“水質工程學”在課程教學內容、教學方法，學生創新能力、研究能力、設計及解決復雜工程問題能力的培養，以及對學生考核評價等方面都需要審視，進行全方位檢查。正視存在的問題，采取有效的改進措施。

“水質工程學”主要介紹水處理的基本知識、原理、方法，水處理工藝及其設計［2］。其知識體系是按照2012年頒布的《高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范》（以下簡稱《專業規范》）的課程要求設置［3-4］。但是，由于水處理技術發展較快，未能在教學內容中及時融入最新技術。對于教學方法，目前已采用翻轉課堂、項目式教學等模式，但利用線上資源尚顯欠缺。雖然布置學生課前學習在線課程，但無法掌控學生的線上學習情況。如何實時掌握學生學習在線課程情況、線上了解學生學習反饋等，對教學模式提出了新的要求。培養學生創新能力與研究能力是專業認證畢業要求內容之一，“水質工程學”教師如何在教學中加強學生的創新能力與研究能力培養尚需在持續改進中探索。

二、持續改進措施

結合專業評估認證的反饋情況，基于現狀分析提出相應的具體措施：（1）重塑教學內容。教學內容在符合專業規范規定的基礎上，動態滲透最新的水處理技術信息。（2）創新教學手段。充分利用現代信息技術，加大線上教學比例，提升學生學習的主體作用。（3）探索加強學生創新能力、研究能力培養的方法。（4）優化學生考核評價機制。

三、持續改進實踐

（一）教學內容

“水質工程學”課程內容以《專業規范》要求的知識點為核心，融入當前水處理前沿技術，豐富課程內容，保持課程內容的先進性，使學生了解最新水處理技術發展，掌握最新技術工藝，適應當代社會需求。新技術內容不但出現在課程教學中，在考試中設置也占有一定分值比例，以此提高學生對新技術的重視程度。此外，教學內容加大工程實例與課程理論的融合。為學生提供各種不同水處理工藝實際工程圖紙，以作業的形式布置學生讀圖識圖，強化學生對實際工程的感性認識，提高對實際工程的認知和解決實際工程問題的能力，提高學生學習成果對專業工程教育認證畢業要求的達成程度。

（二）教學方法

“水質工程學”教學團隊不斷加強教學方法的創新研究，“以學生為中心”，不斷更新教學手段。基于“水質工程學”課程內容水處理單元構筑物內部復雜結構在課堂上難以被學生理解的情況，把水處理工藝各處理單元構筑物以3D模型揭示其內部構造，結合具體設計參數形成《城鎮水處理廠水處理單元設計的三維建模教程》。同時，進行“水質工程學”在線課程制作，將3D模型融入在線課程，結合三維圖動畫詳細講解城鎮水處理廠各主體單元的構造，綜合采用工程平面圖、三維圖詳細拆分、實際工程圖片模式，講解設計計算及其應用場景，提升講解場景和效果。通過對教學內容建立3D模型及應用于制作的在線課程進行線上線下混合教學模式，更新教學手段，提高學生學習效果。

（三）學生創新能力培養

為適應社會要求和時代發展，專業培養目標明確了創新型人才的培養，而該創新型人才培養不應僅通過部分學生參加各級組織舉辦的創新能力活動實現，而應是覆蓋全體學生的創新能力培養，才能達成畢業要求。為此，教學團隊開展了“工科背景下基于創新能力培養的‘水質工程學課程教學改革探索”以及“凈水除污集成化設備創新訓練課創新創業課程的教學改革研究”等教學活動。通過設置創新課程，在教學改革研究中探索行之有效的培養學生創新能力的方法。

（四）研究、設計能力培養

專業評估認證標準畢業要求之一，要求學生具備研究能力，即能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論。在持續改進中，加大設計性實驗比例。教師根據《專業規范》要求完成的實驗項目，篩選部分實驗項目，以題目形式提出需要完成的實驗任務，在實驗前布置實驗方案設計任務，要求學生組成小組共同討論，研究設計實驗方案，擬定實驗結果記錄表，確定實驗數據處理的方法。在實驗前要求學生完成實驗方案編制，交給教師審核，在教師指導下學生對實驗方案進行反復修改，直到方案可行才允許做實驗。設計的實驗方案經過多輪修改，學生能從中學到如何根據給出的題目、應完成的內容和達到的目的進行實驗方案設計。在實驗過程中除了記錄實驗數據，還要關注實驗現象，分析實驗結果并得出結論。通過設計性實驗教學環節逐步培養學生的研究能力。此外，教學團隊開展了“新工科背景下基于OBE模式的給排水科學與工程專業實驗教學改革與實踐”課題研究，立足于OBE理念，以學生為中心，培養學生獨立思考、獨立分析與解決問題的能力。以解決實驗問題為導向，逆向設計實驗方案，逐步形成較強的邏輯思維，提高研究能力。

專業評估認證標準畢業要求強調學生具有設計能力，即設計/開發解決方案，能夠設計（開發）滿足給排水科學與工程專業特殊需求的體系、單元（部件）、工藝流程或者施工方案。畢業設計是本專業最重要的一項實踐教學環節，也是培養學生設計能力的重要過程。部分專業課一般在理論課教學結束后要求學生完成相應的課程設計，以進行初步設計能力訓練。課程設計為畢業設計打基礎。“水質工程學”在理論課結束后同樣需要學生獨立完成一座水廠或污水處理廠的課程設計。設計成果是以設計說明書和圖紙形式表達呈現。學生圖紙質量直接反映了設計質量。專業評估認證對畢業設計成果檢查反饋，少數平時對自己要求不嚴的學生制圖圖面質量有待提高。為此，在持續改進中，制定從源頭課程設計狠抓圖紙質量的措施，實行設計成果“兩查一返修”。“水質工程學”任課教師制定課程設計質量檢查表，比如污水處理廠課程設計檢查表主要內容如表1所示，分為相似性、技術性與規范性兩大類，相似性檢查是為督促學生獨立自主完成而設計，檢查設計成果內容是否存在前后不一致、自相矛盾之處，以排除部分設計成果有照搬他人之嫌。技術性主要是對設計內容和繪圖質量進行控制；規范性是檢查制圖是否規范化。表格設置了“自檢”“教師檢查”和“修改情況”三個層次的檢查。在提交設計成果之前要求學生自己檢查，對符合所列內容的項目打“√”，不符合的打“×”，并對不符合的內容進行更正。課程設計設置答辯環節，在答辯過程中，教師對檢查表所列內容逐項檢查，同樣對符合和不符合所列內容分別打“√”和“×”，并將不符合的返回給學生修改。最后提交設計成果時，教師再次檢查修改情況，評定成績。設計成果經過“兩查一返修”后，設計質量確實有很大提高，與初次提交的設計成果相比，成績普遍提高一到兩個檔次。

（五）學生考評機制

采用新型教學模式，需要有與其相適應的學生考評機制，考評機制應科學合理才能客觀評價教學質量與學生學習效果，確保先進教學方法的有效實施。教學模式主要以學生為中心，而且強調學生的主動學習。因此，為與教學模式相一致，學生考核評價實行過程性動態評價與結果性靜態評價有機結合的模式，強調過程性動態評價，充分體現學生的學習主體地位。在持續改進中，加大了過程性動態評價權重，學生自主學習的付出得到了認可，極大激發了學生的學習動力，提高了學習效果。

結語

持續改進是OBE教育理念的內容，也是工程教育認證的要求。結合工程教育專業評估認證，明確認識存在的問題，實施“水質工程學”教學持續改進，不斷更新教學內容，創新教學手段和教學方法，開展培養學生創新能力的教學改革研究，加強學生研究能力訓練，強化課程設計質量控制，采取與教學模式相適應的學生考核評價機制，使課程教學更好地支撐工程教育專業評估認證標準的畢業要求，提高人才培養質量，達成培養目標。

參考文獻

［1］王寧，郭源博，孫長海.用于持續改進的畢業要求達成評價體系的構建與實施［J］.高教學刊，2019（12）：18-20.

［2］李紹秀，李冬梅，杜星，等.翻轉課堂在“水質工程學”教學中的應用［J］.教育教學論壇，2021（25）：120-123.

［3］崔福義，張國珍，袁一星.給排水科學與工程專業主要發展歷程及專業建設活動［J］.給水排水，2017，43（8）：140-144.

［4］黃廷林，崔福義，張曉健.給排水科學與工程專業評估認證發展歷程［J］.給水排水，2017，43（12）：123-125+126.

Practice of Continuous Improvement of Teaching Based on OBE Concept： Taking the Course of Water Quality Engineering as an Example

LI Shao-xiu， WANG Zhi-hong， DU Xing， QIN Wen

（School of Civil and Transportation Engineering， Guangdong University of Technology， Guangzhou， Guangdong 510006， China）

Abstract： Continuous improvement is one of the core elements of the OBE concept. The concept of OBE runs through the accreditation standards of engineering education. Continuous improvement is an important characteristic of engineering education certification. Water Quality Engineering is the core course of profession of Water Supply and Drainage Science and Engineering. Firstly， this paper expounds the connotation of continuous improvement in engineering education certification. Subsequently， the teaching status of Water Quality Engineering is analyzed based on profession evaluation and certification. Then， the continuous improvement measures are put forward from the aspects of teaching content， teaching means， cultivating students innovation ability and course practice to provide strong support for achieving the graduation requirements of engineering education certification standards.

Key words： concept of OBE; continuous improvement; Water Quality Engineering