李紹秀 李冬梅 杜星 秦雯 蔣樹賢

[摘 要] 水質(zhì)工程學(xué)是給排水科學(xué)與工程專業(yè)核心課程，文章闡述了水質(zhì)工程學(xué)課程基于OBE理念教學(xué)改革的必要性。基于OBE理念對水質(zhì)工程學(xué)課程教學(xué)大綱進行設(shè)計，為進一步開展教學(xué)改革活動提供指導(dǎo)方向。

[關(guān)鍵詞] OBE理念;水質(zhì)工程學(xué);教學(xué)改革

[基金項目] 2019年教育部高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會教學(xué)改革項目“基于OBE理念的‘水質(zhì)工程學(xué)課程教學(xué)改革與實踐”（GPSJZW2019-14）;2019年廣東工業(yè)大學(xué)普通教改項目“基于OBE理念的給排水專業(yè)核心課程‘水質(zhì)工程學(xué)教學(xué)改革探索”（廣工大教字〔2019〕70號）;廣東省高等學(xué)校重點專業(yè)建設(shè)項目“給排水科學(xué)與工程”（粵教高函〔2019〕）;2019年廣東工業(yè)大學(xué)重點專業(yè)建設(shè)項目“給排水科學(xué)與工程”（廣工大教字〔2019〕70號）

[作者簡介] 李紹秀（1967—），女，廣西合浦人，博士，廣東工業(yè)大學(xué)土木與交通工程學(xué)院副教授，研究方向為水處理理論。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）42-0119-03? ? [收稿日期] 2020-03-05

水質(zhì)工程學(xué)是給排水科學(xué)與工程專業(yè)核心課程，是一門應(yīng)用性強的專業(yè)課。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展對應(yīng)用型人才的需求及專業(yè)發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)模式面臨挑戰(zhàn)，教學(xué)改革勢在必行。

一、OBE教育理念與工程教育認證

OBE（Outcome-based Education）教育理念在1981年由美國William Spady率先提出，之后成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念[1]，強調(diào)“以成果為導(dǎo)向”“以學(xué)生為中心”“持續(xù)改進”的理念。該理念關(guān)注學(xué)生獲得的學(xué)習(xí)成果，學(xué)生對知識的應(yīng)用，以此為導(dǎo)向，反向設(shè)計教學(xué)過程。“以學(xué)生為中心”，將傳統(tǒng)的學(xué)生被動灌輸式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動學(xué)習(xí)。以學(xué)生學(xué)習(xí)效果反饋為驅(qū)動，使教學(xué)和學(xué)習(xí)過程持續(xù)改進。這種教育理念能夠適應(yīng)快速發(fā)展的現(xiàn)代社會對應(yīng)用型人才的需求。

OBE理念得到美國工程教育認證協(xié)會認可，并貫穿于工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)的始終。我國工程教育認證始于2006年5月，并于2016年6月正式加入《華盛頓協(xié)議》。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(chǔ)，其要求工科專業(yè)畢業(yè)生達到行業(yè)認可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。工程教育認證踐行以成果導(dǎo)向、學(xué)生為中心和持續(xù)改進的OBE教育理念。工程教育的專業(yè)根據(jù)學(xué)校定位和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展以及社會需求制定培養(yǎng)目標(biāo)，由培養(yǎng)目標(biāo)確定畢業(yè)要求，進而設(shè)置能夠支撐畢業(yè)要求的課程體系，設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，開展以學(xué)生為中心的教學(xué)活動，從而達成培養(yǎng)目標(biāo)，實現(xiàn)成果導(dǎo)向的OBE理念。

二、水質(zhì)工程學(xué)課程面臨的挑戰(zhàn)

水質(zhì)工程學(xué)是一門關(guān)于水質(zhì)控制的重要專業(yè)核心課程。主要介紹水處理的基本知識、基本原理、基本方法及水處理工藝設(shè)計方法。學(xué)生通過學(xué)習(xí)課程后，能獨立對水廠及污水處理廠進行設(shè)計，是一門操作性、應(yīng)用性較強的專業(yè)課。

水質(zhì)工程學(xué)課程所屬的給排水科學(xué)與工程專業(yè)（更名前為“給水排水工程”）在國內(nèi)設(shè)立已有60多年。近20多年來給排水專業(yè)開展了一系列教育改革。2012年《給水排水工程專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告》和《給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》頒布實施，學(xué)科專業(yè)進入了一個新的發(fā)展時期[2]。住建部2003年啟動了全國給排水專業(yè)評估。伴隨2016年我國正式加入《華盛頓協(xié)議》，經(jīng)住建部批準(zhǔn)，給排水科學(xué)與工程專業(yè)于2017年開始將評估更名為評估認證，以學(xué)生發(fā)展為中心、以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向和持續(xù)改進的OBE理念，是評估認證工作的核心思想[3]。截至2017年，歷時14年，全國共計有38所高校給排水科學(xué)與工程專業(yè)通過了評估認證，占本專業(yè)辦學(xué)學(xué)校的20%以上。

我校于1993年創(chuàng)辦本專業(yè)，是省內(nèi)較早創(chuàng)辦給排水專業(yè)的院校。經(jīng)過20多年的建設(shè)，本專業(yè)取得了長足的發(fā)展。我校給排水科學(xué)與工程專業(yè)正在準(zhǔn)備接受專業(yè)評估認證。對于學(xué)科專業(yè)的發(fā)展，新時期社會對應(yīng)用人才的需求以及專業(yè)評估認證的需要，給排水科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程水質(zhì)工程學(xué)傳統(tǒng)的教學(xué)模式面臨新的挑戰(zhàn)，重新審視過去的教學(xué)方法，實施以學(xué)生為中心、成果為導(dǎo)向的新型教學(xué)模式，教學(xué)改革已迫在眉睫。探索如何把OBE理念應(yīng)用于水質(zhì)工程學(xué)課程教學(xué)當(dāng)中，使教學(xué)達到專業(yè)評估認證的標(biāo)準(zhǔn)，符合工程教育認證的要求和社會對應(yīng)用型人才的需求，是一項重要的任務(wù)。

三、教學(xué)大綱設(shè)計

教學(xué)大綱是指導(dǎo)教學(xué)活動的重要文件，OBE理念融入課程教學(xué)當(dāng)中，首要步驟是基于OBE理念編制課程教學(xué)大綱。教學(xué)大綱的制定要基于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)[4]。為達成培養(yǎng)目標(biāo)而設(shè)立相應(yīng)的畢業(yè)要求。畢業(yè)要求需要課程體系支撐。在編制課程教學(xué)大綱時，需要明確本課程支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點，從而設(shè)計教學(xué)目標(biāo)，建立教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點的關(guān)系。確定能夠達成教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容，建立教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)及采取相應(yīng)的教學(xué)方法，確立考核方式與教學(xué)目標(biāo)的關(guān)系，通過考核來檢驗學(xué)習(xí)成效。

（一）教學(xué)目標(biāo)及其對畢業(yè)要求的支撐

工程教育認證通用標(biāo)準(zhǔn)有12個畢業(yè)要求，給排水科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案確定水質(zhì)工程學(xué)課程支撐的畢業(yè)要求有5個。畢業(yè)要求1：工程知識，能夠運用給排水科學(xué)與工程的專業(yè)知識及科學(xué)知識體系，掌握分析復(fù)雜工程問題的原理、方法和工具，解決復(fù)雜工程問題。畢業(yè)要求3：設(shè)計/開發(fā)解決方案，能夠設(shè)計針對復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。畢業(yè)要求6：工程與社會，能夠基于給排水科學(xué)與工程相關(guān)背景知識合理分析與評價給排水復(fù)雜工程問題的解決方案對社會、健康、安全、法律與文化的影響。畢業(yè)要求7：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展，能夠理解給排水復(fù)雜工程問題對環(huán)境的影響，具有環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展意識。畢業(yè)要求8：職業(yè)規(guī)范，具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感，能夠在給排水科學(xué)與工程專業(yè)的工程實踐中，理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。這5個畢業(yè)要求包含了對知識、能力及素質(zhì)的培養(yǎng)要求。

為支撐上述畢業(yè)要求指標(biāo)點，水質(zhì)工程學(xué)制定4個課程教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)1：正確理解水處理基本概念、原理與方法，構(gòu)建水處理基本理論知識體系。運用水處理的知識對復(fù)雜工程問題進行識別、表述和解析，最終解決復(fù)雜水處理工程問題。教學(xué)目標(biāo)2：具有水處理構(gòu)筑物及工藝流程的分析和設(shè)計計算以及運行管理能力，根據(jù)水質(zhì)特定需求制定合理的水處理工藝設(shè)計方案。綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟因素，提出優(yōu)化設(shè)計方案。教學(xué)目標(biāo)3：在解決復(fù)雜水處理工程問題時，合理分析與評價水處理復(fù)雜工程問題的解決方案對社會、健康、安全、法律與文化及環(huán)境的影響，有可持續(xù)發(fā)展的意識。教學(xué)目標(biāo)4：具有社會責(zé)任感，能夠在水處理工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，理解給排水工程師應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。教學(xué)目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐見表1，表中H為強支撐，M為中等程度支撐。

（二）教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)大綱重要組成部分?！陡叩葘W(xué)校給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》對水質(zhì)工程學(xué)課程規(guī)定了17個知識單元，85個知識點的內(nèi)容。由于壓縮學(xué)時，出現(xiàn)課程內(nèi)容多、學(xué)時少的問題。因此，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容成為必要?；贠BE理念，結(jié)合水質(zhì)工程學(xué)課程知識的應(yīng)用，以成果導(dǎo)向反向設(shè)計組合教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)水質(zhì)凈化的服務(wù)對象，將水質(zhì)工程學(xué)課程內(nèi)容分為3個模塊：即城鎮(zhèn)給水處理、城鎮(zhèn)污水處理、工業(yè)水處理。各模塊有各自完整的水處理工藝系統(tǒng)。分別對各模塊展開介紹其中涉及的水處理方法、原理，這樣，學(xué)生能清晰地把所學(xué)的知識和應(yīng)用有機地聯(lián)系起來。

在確定教學(xué)內(nèi)容后，要建立教學(xué)內(nèi)容與其支撐的教學(xué)目標(biāo)、相應(yīng)的考核評價方式的關(guān)系。以水質(zhì)工程學(xué)課程中“凝聚和絮凝”教學(xué)內(nèi)容為例，上述關(guān)系如表2所示。

（三）教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計與考核

教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計包括課前預(yù)習(xí)、課堂上及課后作業(yè)與課外學(xué)習(xí)等。教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計應(yīng)“以學(xué)生為中心”。課前預(yù)習(xí)可采用翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方法、手段。教師按照需要學(xué)習(xí)的知識點提前布置學(xué)習(xí)思考題，學(xué)生按照思考題自學(xué)并書面完成，培養(yǎng)自學(xué)能力。在課堂上教師可采用多種“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，如混合式教學(xué)模式，學(xué)生在課外提前學(xué)習(xí)在線課程，線下課堂教師結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容采用討論、探究式教學(xué)方式，讓學(xué)生主動參與到教學(xué)中，學(xué)生成為教學(xué)的主體。把傳統(tǒng)的教師灌輸方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動學(xué)習(xí)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)成效。課后作業(yè)布置一定的習(xí)題或有一定拓展的題目，讓學(xué)生組成小組合作查詢資料，撰寫報告，課堂匯報討論。

對學(xué)生的考核評價需要結(jié)合學(xué)生在教學(xué)過程中參與度與表現(xiàn)等進行多維度考核，平時考勤、課前預(yù)習(xí)報告、課堂上發(fā)言表現(xiàn)、課后作業(yè)及讀書報告等在成績評定中分配一定權(quán)重，使學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性得以體現(xiàn)，考評也實行“以學(xué)生為中心”的OBE理念。這種考核方式能促進學(xué)生主動參與教學(xué)活動、主動學(xué)習(xí)，從而獲得理想的學(xué)習(xí)效果。

四、結(jié)語

為適應(yīng)當(dāng)今社會對應(yīng)用型人才的需求，達到專業(yè)評估認證標(biāo)準(zhǔn)，專業(yè)核心課程水質(zhì)工程學(xué)實行基于OBE理念的教改十分迫切。基于OBE理念編制水質(zhì)工程學(xué)教學(xué)大綱，以成果導(dǎo)向設(shè)計支撐畢業(yè)要求的教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，建立教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)、考核評價方式的對應(yīng)關(guān)系，設(shè)計以學(xué)生為中心的教學(xué)環(huán)節(jié)及客觀合理的評價方式，指導(dǎo)開展基于OBE理念的水質(zhì)工程學(xué)教學(xué)活動。

參考文獻

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Teaching Reform and Syllabus Design of Water Quality Engineering Course Based on OBE Concept

LI Shao-xiu，LI Dong-mei，DU Xing，QIN Wen，JIANG Shu-xian

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

Abstract：The course in Water Quality Engineering is a core course of the major of water science and engineering.This paper represents the necessity of teaching reform on the course in Water Quality Engineering.The teaching syllabus of the course is designed based on the OBE concept，providing guiding direction for conducting further teaching reform activities.

Key words：OBE concept;Water Quality Engineering;teaching reform