工程教育認證背景下基于OBE理念的《水文預(yù)報》課程建設(shè)與實踐

杜鴻 朱君君 李平

摘要：在工程教育專業(yè)認證的背景下，基于OBE理念，結(jié)合水文與水資源工程專業(yè)核心課程《水文預(yù)報》，從課程目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計與方法、教學(xué)效果評價四個方面進行了課程改革和優(yōu)化，實施合理有效的工程教育教學(xué)方法，科學(xué)評價學(xué)生學(xué)習效果，持續(xù)改進課程教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水文預(yù)報;OBE理念;課程改革;教學(xué)設(shè)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(xié)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(fā)展階段，同時也將面臨諸多挑戰(zhàn)。建設(shè)創(chuàng)新型國家和創(chuàng)新型大學(xué)，對《水文與水資源工程》專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高要求。提升高等工程教育質(zhì)量是培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術(shù)人員的基礎(chǔ)[1]。工程教育認證有助于高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的不斷提升。在工程教育認證的大背景下，確保畢業(yè)生素質(zhì)產(chǎn)出是我國高校本科工程專業(yè)面臨和需要解決的重要問題[2]。“華盛頓協(xié)議”明確提出要將成果導(dǎo)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(fā)達國家的基礎(chǔ)教育和工程教育中得到了廣泛應(yīng)用，取得了卓越的成效，培養(yǎng)出適應(yīng)全球化、具有復(fù)雜工程問題解決能力的人才。

二、課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

近年來，國內(nèi)水文與水資源工程教育的背景和形勢發(fā)生了新的變化，對《水文預(yù)報》課程提出了新的要求和挑戰(zhàn)。目前在該課程的教學(xué)過程中存在一些難點和問題[3]。該課程要求的先修專業(yè)課程較多，如《水文學(xué)原理》《水力學(xué)》《水信息采集與處理》《水文統(tǒng)計》《氣象學(xué)與氣候?qū)W》《Matlab程序設(shè)計語言》，這門課程需要綜合這些先修課程的內(nèi)容，融會貫通，靈活應(yīng)用。課程理論性和實踐性均較強，要求在完成理論知識教學(xué)的基礎(chǔ)上，開展實驗實踐以及課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生解決工程實際問題和進行水文作業(yè)預(yù)報的能力。課程中有大量的數(shù)學(xué)物理公式，需要理解掌握的知識點多，具有一定難度。傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)方式，導(dǎo)致學(xué)生被動學(xué)習，學(xué)習效果不太好。因此，在該課程教學(xué)過程中，引入OBE教學(xué)理念，對課程進行改革和優(yōu)化，可以提高課程的學(xué)習效果，提升學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

三、OBE理念的引入

成果導(dǎo)向教育，是以學(xué)生預(yù)期的學(xué)習結(jié)果為中心來組織、實施和評價教育的一種理念，其核心體現(xiàn)在課程的學(xué)生預(yù)期學(xué)習結(jié)果[4]，包括學(xué)生應(yīng)該知道和理解的知識、學(xué)生應(yīng)該能具備的能力以及學(xué)生應(yīng)該具備的價值觀和態(tài)度等。OBE理念是工程教育專業(yè)認證和新工科建設(shè)的核心理念，強調(diào)以學(xué)生預(yù)期學(xué)習結(jié)果為起點反向設(shè)計人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)過程[5]，要求面向工科學(xué)生的教學(xué)理念從“內(nèi)容為本”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生為本”[6]。與傳統(tǒng)的教學(xué)理念相比，OBE強調(diào)主動學(xué)習，教師幫助學(xué)生將學(xué)習成果轉(zhuǎn)化為工程思維能力、創(chuàng)新能力與實踐能力。

四、基于OBE教學(xué)理念的《水文預(yù)報》課程教學(xué)改革

（一）課程學(xué)習目標

根據(jù)OBE教學(xué)理念，采用自頂向下，反向設(shè)計，根據(jù)就業(yè)市場的需求、人才培養(yǎng)的需要和專業(yè)培養(yǎng)方案的要求，結(jié)合學(xué)生的特點，《水文預(yù)報》課程學(xué)習目標如下。

1.知識層面：學(xué)生能夠理解水文預(yù)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(jié)構(gòu)和參數(shù)。

2.能力層面：學(xué)生具有制作水文預(yù)報方案的知識和能力，具有作業(yè)預(yù)報的能力。

3.價值觀和態(tài)度層面：學(xué)生具有發(fā)布作業(yè)預(yù)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(yù)報的探索和創(chuàng)新意識。

（二）教學(xué)內(nèi)容框架

課程學(xué)習不僅要讓學(xué)生理解和掌握技術(shù)和技能背后的基本概念、原理等基礎(chǔ)知識，還需要緊跟工程實踐需求，將理論和實踐密切聯(lián)系起來，以適應(yīng)未來不斷發(fā)展的環(huán)境和現(xiàn)實需求。因此，根據(jù)《水文預(yù)報》課程學(xué)習目標，以學(xué)習產(chǎn)出為導(dǎo)向，將水文預(yù)報的基本原理和解決預(yù)報問題的技術(shù)能力作為核心，結(jié)合工程實踐中的實際預(yù)報案例和項目，整合和重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，形成《水文預(yù)報》課程的教學(xué)內(nèi)容框架，如下表所示。

（三）教學(xué)設(shè)計和實踐

本課程使用超星智慧課堂平臺，創(chuàng)建了《水文預(yù)報》線上課程，采用線上線下混合式教學(xué)模式。教師將與課程相關(guān)的課件、視頻、作業(yè)、測試、參考文獻等資源整合上傳到智慧課堂平臺。上課前學(xué)生可以選擇資源進行預(yù)習，教學(xué)過程中由老師進行講授，部分教學(xué)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(xiàn)啟發(fā)式講解、互動式討論。課后學(xué)生可以使用線上資源進行課后學(xué)習、復(fù)習和測試，教師能夠準確迅速地得到測試結(jié)果的反饋，進而把握學(xué)生的學(xué)習情況，及時對教學(xué)內(nèi)容和進度等進行合理調(diào)整。同時，通過智慧課堂平臺，學(xué)生能夠在課后和教師互動，學(xué)生提問，教師解答，及時解決學(xué)生學(xué)習過程中遇到的問題。通過線上線下混合式教學(xué)，將知識的單向傳輸變?yōu)殡p向交流反饋，將學(xué)生的學(xué)習時間從課堂內(nèi)拓展到課堂外，增加學(xué)生的課堂參與感和學(xué)習興趣，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習能力。

（四）教學(xué)效果評價

評價教學(xué)效果是OBE理念中的重要環(huán)節(jié)之一，對課程的持續(xù)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(xué)生的課程學(xué)習全過程，注重過程管理和評價。理論教學(xué)考核方式采用平時測驗、作業(yè)、期末筆試等方式，實驗教學(xué)采用實驗報告，現(xiàn)場演示答辯等方式，課程設(shè)計和綜合訓(xùn)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(quán)重，最后折合為期末總評成績，形成科學(xué)合理的考核方式，使學(xué)生不再為了期末考試而學(xué)習，而是把更多的工夫用在平時的學(xué)習過程中，切實掌握基礎(chǔ)知識，提高工程實踐能力，也可以培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提升專業(yè)素養(yǎng)。

五、結(jié)語

在工程教育認證的大背景下，基于OBE理念對《水文預(yù)報》課程進行改革和實踐，對課程目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計與方法、教學(xué)效果評價進行了改革和優(yōu)化。同時，以學(xué)生的課程學(xué)習效果為目標，培養(yǎng)了水文預(yù)報實踐能力以及解決復(fù)雜預(yù)報作業(yè)問題能力，實施先進有效的教學(xué)方法，多元化地科學(xué)評價教學(xué)效果，進而切實提高課程教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻：

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