基于OBE理念的教學(xué)持續(xù)改進(jìn)實(shí)踐

李紹秀 等

王志紅? 杜星? 秦雯

［摘 要］ 持續(xù)改進(jìn)是OBE理念的核心內(nèi)容之一，OBE理念貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的始終。持續(xù)改進(jìn)是工程教育專業(yè)認(rèn)證的一個(gè)重要特點(diǎn)。闡述了工程教育專業(yè)認(rèn)證持續(xù)改進(jìn)的要求，結(jié)合給排水科學(xué)與工程專業(yè)評(píng)估認(rèn)證，對(duì)該專業(yè)的核心課程“水質(zhì)工程學(xué)”教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出持續(xù)改進(jìn)措施，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和課程實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)實(shí)踐，為工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的畢業(yè)要求達(dá)成提供強(qiáng)有力的支撐。

［關(guān)鍵詞］ OBE理念；持續(xù)改進(jìn)；水質(zhì)工程學(xué)

［基金項(xiàng)目］ 2019年度教育部高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)教學(xué)改革項(xiàng)目“基于OBE理念的‘水質(zhì)工程學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐”（GPSJZW2019-14）；2021年度廣東省教育廳本科高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)項(xiàng)目“‘工程教育認(rèn)證+新工科背景下應(yīng)用研究型工科大學(xué)給排水科學(xué)與工程專業(yè)核心課程群構(gòu)建策略和實(shí)現(xiàn)方法”（粵教高函〔2021〕29號(hào)）；2021年度廣東工業(yè)大學(xué)普通教改項(xiàng)目“基于持續(xù)改進(jìn)的給排水專業(yè)核心課程‘水質(zhì)工程學(xué)課程建設(shè)研究與實(shí)踐”（廣工大教字〔2021〕71號(hào)）

［作者簡(jiǎn)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，主要從事水處理理論研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1674-9324（2023）36-0152-04 ［收稿日期］ 2022-08-08

以成果為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)是OBE教育理念的內(nèi)容［1］。工程教育認(rèn)證是工程教育國(guó)際互認(rèn)和工程師資格國(guó)際互認(rèn)的基礎(chǔ)，要求工科專業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。工程教育專業(yè)認(rèn)證以O(shè)BE教育理念為核心，持續(xù)改進(jìn)是工程教育專業(yè)認(rèn)證的重要內(nèi)容。專業(yè)在認(rèn)證評(píng)價(jià)、反饋后實(shí)行持續(xù)改進(jìn)，以評(píng)促建，不斷提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。我校給排水科學(xué)與工程專業(yè)在2020年進(jìn)行了專業(yè)評(píng)估認(rèn)證，以該專業(yè)的核心專業(yè)課——“水質(zhì)工程學(xué)”為例，結(jié)合專業(yè)評(píng)估認(rèn)證情況，踐行“持續(xù)改進(jìn)”。

一、要求與現(xiàn)狀分析

工程教育認(rèn)證對(duì)持續(xù)改進(jìn)有以下要求：（1）建立教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制。各主要教學(xué)環(huán)節(jié)有明確的質(zhì)量要求，通過教學(xué)環(huán)節(jié)、過程監(jiān)控和質(zhì)量評(píng)價(jià)促進(jìn)畢業(yè)要求的達(dá)成；定期進(jìn)行課程體系設(shè)置和教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)。（2）建立畢業(yè)生跟蹤反饋機(jī)制，以及高等教育系統(tǒng)以外有關(guān)各方參與的社會(huì)評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)是否達(dá)成進(jìn)行定期評(píng)價(jià)。（3）能證明評(píng)價(jià)的結(jié)果被用于專業(yè)的持續(xù)改進(jìn)。工程教育按照上述要求實(shí)施持續(xù)改進(jìn)。對(duì)于第一點(diǎn)，往往需要學(xué)校層面參與教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)控，建立以學(xué)校內(nèi)部質(zhì)量監(jiān)控為基礎(chǔ)，以“校—院—系”三級(jí)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控架構(gòu)，從宏觀到微觀的分級(jí)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制。第二點(diǎn)則是以用人單位、畢業(yè)生、社會(huì)對(duì)學(xué)校教學(xué)活動(dòng)的評(píng)價(jià)為外部反饋。第三點(diǎn)是基于得到的評(píng)價(jià)反饋實(shí)行專業(yè)持續(xù)改進(jìn)。上述三點(diǎn)要求構(gòu)成了內(nèi)部質(zhì)量監(jiān)控結(jié)果反饋以及外部評(píng)價(jià)反饋促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)的閉合循環(huán)體系。對(duì)專業(yè)課程體系、實(shí)踐環(huán)節(jié)、教學(xué)管理等存在的不足，以及社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的新要求等，建立人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系及教學(xué)管理各個(gè)環(huán)節(jié)的持續(xù)改進(jìn)長(zhǎng)效機(jī)制。

給排水科學(xué)與工程專業(yè)評(píng)估認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于持續(xù)改進(jìn)，同時(shí)提出以下要求：（1）對(duì)自身在標(biāo)準(zhǔn)要求的各個(gè)方面存在的問題具有明確的認(rèn)識(shí)和信息獲取的途徑；（2）有明確可行的改進(jìn)機(jī)制和措施；（3）能跟蹤改進(jìn)之后的效果；（4）收集信息用于下一步的繼續(xù)改進(jìn)。因此，從專業(yè)評(píng)估認(rèn)證持續(xù)改進(jìn)視角看，“水質(zhì)工程學(xué)”在課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，學(xué)生創(chuàng)新能力、研究能力、設(shè)計(jì)及解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)，以及對(duì)學(xué)生考核評(píng)價(jià)等方面都需要審視，進(jìn)行全方位檢查。正視存在的問題，采取有效的改進(jìn)措施。

“水質(zhì)工程學(xué)”主要介紹水處理的基本知識(shí)、原理、方法，水處理工藝及其設(shè)計(jì)［2］。其知識(shí)體系是按照2012年頒布的《高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《專業(yè)規(guī)范》）的課程要求設(shè)置［3-4］。但是，由于水處理技術(shù)發(fā)展較快，未能在教學(xué)內(nèi)容中及時(shí)融入最新技術(shù)。對(duì)于教學(xué)方法，目前已采用翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目式教學(xué)等模式，但利用線上資源尚顯欠缺。雖然布置學(xué)生課前學(xué)習(xí)在線課程，但無法掌控學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況。如何實(shí)時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)在線課程情況、線上了解學(xué)生學(xué)習(xí)反饋等，對(duì)教學(xué)模式提出了新的要求。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與研究能力是專業(yè)認(rèn)證畢業(yè)要求內(nèi)容之一，“水質(zhì)工程學(xué)”教師如何在教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與研究能力培養(yǎng)尚需在持續(xù)改進(jìn)中探索。

二、持續(xù)改進(jìn)措施

結(jié)合專業(yè)評(píng)估認(rèn)證的反饋情況，基于現(xiàn)狀分析提出相應(yīng)的具體措施：（1）重塑教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容在符合專業(yè)規(guī)范規(guī)定的基礎(chǔ)上，動(dòng)態(tài)滲透最新的水處理技術(shù)信息。（2）創(chuàng)新教學(xué)手段。充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，加大線上教學(xué)比例，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用。（3）探索加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力、研究能力培養(yǎng)的方法。（4）優(yōu)化學(xué)生考核評(píng)價(jià)機(jī)制。

三、持續(xù)改進(jìn)實(shí)踐

（一）教學(xué)內(nèi)容

“水質(zhì)工程學(xué)”課程內(nèi)容以《專業(yè)規(guī)范》要求的知識(shí)點(diǎn)為核心，融入當(dāng)前水處理前沿技術(shù)，豐富課程內(nèi)容，保持課程內(nèi)容的先進(jìn)性，使學(xué)生了解最新水處理技術(shù)發(fā)展，掌握最新技術(shù)工藝，適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)需求。新技術(shù)內(nèi)容不但出現(xiàn)在課程教學(xué)中，在考試中設(shè)置也占有一定分值比例，以此提高學(xué)生對(duì)新技術(shù)的重視程度。此外，教學(xué)內(nèi)容加大工程實(shí)例與課程理論的融合。為學(xué)生提供各種不同水處理工藝實(shí)際工程圖紙，以作業(yè)的形式布置學(xué)生讀圖識(shí)圖，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)實(shí)際工程的感性認(rèn)識(shí)，提高對(duì)實(shí)際工程的認(rèn)知和解決實(shí)際工程問題的能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)成果對(duì)專業(yè)工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求的達(dá)成程度。

（二）教學(xué)方法

“水質(zhì)工程學(xué)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷加強(qiáng)教學(xué)方法的創(chuàng)新研究，“以學(xué)生為中心”，不斷更新教學(xué)手段。基于“水質(zhì)工程學(xué)”課程內(nèi)容水處理單元構(gòu)筑物內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)在課堂上難以被學(xué)生理解的情況，把水處理工藝各處理單元構(gòu)筑物以3D模型揭示其內(nèi)部構(gòu)造，結(jié)合具體設(shè)計(jì)參數(shù)形成《城鎮(zhèn)水處理廠水處理單元設(shè)計(jì)的三維建模教程》。同時(shí)，進(jìn)行“水質(zhì)工程學(xué)”在線課程制作，將3D模型融入在線課程，結(jié)合三維圖動(dòng)畫詳細(xì)講解城鎮(zhèn)水處理廠各主體單元的構(gòu)造，綜合采用工程平面圖、三維圖詳細(xì)拆分、實(shí)際工程圖片模式，講解設(shè)計(jì)計(jì)算及其應(yīng)用場(chǎng)景，提升講解場(chǎng)景和效果。通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容建立3D模型及應(yīng)用于制作的在線課程進(jìn)行線上線下混合教學(xué)模式，更新教學(xué)手段，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

（三）學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

為適應(yīng)社會(huì)要求和時(shí)代發(fā)展，專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)明確了創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，而該創(chuàng)新型人才培養(yǎng)不應(yīng)僅通過部分學(xué)生參加各級(jí)組織舉辦的創(chuàng)新能力活動(dòng)實(shí)現(xiàn)，而應(yīng)是覆蓋全體學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)，才能達(dá)成畢業(yè)要求。為此，教學(xué)團(tuán)隊(duì)開展了“工科背景下基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的‘水質(zhì)工程學(xué)課程教學(xué)改革探索”以及“凈水除污集成化設(shè)備創(chuàng)新訓(xùn)練課創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程的教學(xué)改革研究”等教學(xué)活動(dòng)。通過設(shè)置創(chuàng)新課程，在教學(xué)改革研究中探索行之有效的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的方法。

（四）研究、設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)

專業(yè)評(píng)估認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)畢業(yè)要求之一，要求學(xué)生具備研究能力，即能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。在持續(xù)改進(jìn)中，加大設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例。教師根據(jù)《專業(yè)規(guī)范》要求完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，篩選部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以題目形式提出需要完成的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，在實(shí)驗(yàn)前布置實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)任務(wù)，要求學(xué)生組成小組共同討論，研究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，擬定實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表，確定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法。在實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)方案編制，交給教師審核，在教師指導(dǎo)下學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行反復(fù)修改，直到方案可行才允許做實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)過多輪修改，學(xué)生能從中學(xué)到如何根據(jù)給出的題目、應(yīng)完成的內(nèi)容和達(dá)到的目的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。在實(shí)驗(yàn)過程中除了記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，還要關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論。通過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)逐步培養(yǎng)學(xué)生的研究能力。此外，教學(xué)團(tuán)隊(duì)開展了“新工科背景下基于OBE模式的給排水科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐”課題研究，立足于OBE理念，以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立分析與解決問題的能力。以解決實(shí)驗(yàn)問題為導(dǎo)向，逆向設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，逐步形成較強(qiáng)的邏輯思維，提高研究能力。

專業(yè)評(píng)估認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)畢業(yè)要求強(qiáng)調(diào)學(xué)生具有設(shè)計(jì)能力，即設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案，能夠設(shè)計(jì)（開發(fā)）滿足給排水科學(xué)與工程專業(yè)特殊需求的體系、單元（部件）、工藝流程或者施工方案。畢業(yè)設(shè)計(jì)是本專業(yè)最重要的一項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的重要過程。部分專業(yè)課一般在理論課教學(xué)結(jié)束后要求學(xué)生完成相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)，以進(jìn)行初步設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練。課程設(shè)計(jì)為畢業(yè)設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)。“水質(zhì)工程學(xué)”在理論課結(jié)束后同樣需要學(xué)生獨(dú)立完成一座水廠或污水處理廠的課程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)成果是以設(shè)計(jì)說明書和圖紙形式表達(dá)呈現(xiàn)。學(xué)生圖紙質(zhì)量直接反映了設(shè)計(jì)質(zhì)量。專業(yè)評(píng)估認(rèn)證對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)成果檢查反饋，少數(shù)平時(shí)對(duì)自己要求不嚴(yán)的學(xué)生制圖圖面質(zhì)量有待提高。為此，在持續(xù)改進(jìn)中，制定從源頭課程設(shè)計(jì)狠抓圖紙質(zhì)量的措施，實(shí)行設(shè)計(jì)成果“兩查一返修”。“水質(zhì)工程學(xué)”任課教師制定課程設(shè)計(jì)質(zhì)量檢查表，比如污水處理廠課程設(shè)計(jì)檢查表主要內(nèi)容如表1所示，分為相似性、技術(shù)性與規(guī)范性兩大類，相似性檢查是為督促學(xué)生獨(dú)立自主完成而設(shè)計(jì)，檢查設(shè)計(jì)成果內(nèi)容是否存在前后不一致、自相矛盾之處，以排除部分設(shè)計(jì)成果有照搬他人之嫌。技術(shù)性主要是對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容和繪圖質(zhì)量進(jìn)行控制；規(guī)范性是檢查制圖是否規(guī)范化。表格設(shè)置了“自檢”“教師檢查”和“修改情況”三個(gè)層次的檢查。在提交設(shè)計(jì)成果之前要求學(xué)生自己檢查，對(duì)符合所列內(nèi)容的項(xiàng)目打“√”，不符合的打“×”，并對(duì)不符合的內(nèi)容進(jìn)行更正。課程設(shè)計(jì)設(shè)置答辯環(huán)節(jié)，在答辯過程中，教師對(duì)檢查表所列內(nèi)容逐項(xiàng)檢查，同樣對(duì)符合和不符合所列內(nèi)容分別打“√”和“×”，并將不符合的返回給學(xué)生修改。最后提交設(shè)計(jì)成果時(shí)，教師再次檢查修改情況，評(píng)定成績(jī)。設(shè)計(jì)成果經(jīng)過“兩查一返修”后，設(shè)計(jì)質(zhì)量確實(shí)有很大提高，與初次提交的設(shè)計(jì)成果相比，成績(jī)普遍提高一到兩個(gè)檔次。

（五）學(xué)生考評(píng)機(jī)制

采用新型教學(xué)模式，需要有與其相適應(yīng)的學(xué)生考評(píng)機(jī)制，考評(píng)機(jī)制應(yīng)科學(xué)合理才能客觀評(píng)價(jià)教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生學(xué)習(xí)效果，確保先進(jìn)教學(xué)方法的有效實(shí)施。教學(xué)模式主要以學(xué)生為中心，而且強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)。因此，為與教學(xué)模式相一致，學(xué)生考核評(píng)價(jià)實(shí)行過程性動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)與結(jié)果性靜態(tài)評(píng)價(jià)有機(jī)結(jié)合的模式，強(qiáng)調(diào)過程性動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位。在持續(xù)改進(jìn)中，加大了過程性動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)權(quán)重，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的付出得到了認(rèn)可，極大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，提高了學(xué)習(xí)效果。

結(jié)語

持續(xù)改進(jìn)是OBE教育理念的內(nèi)容，也是工程教育認(rèn)證的要求。結(jié)合工程教育專業(yè)評(píng)估認(rèn)證，明確認(rèn)識(shí)存在的問題，實(shí)施“水質(zhì)工程學(xué)”教學(xué)持續(xù)改進(jìn)，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)手段和教學(xué)方法，開展培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)改革研究，加強(qiáng)學(xué)生研究能力訓(xùn)練，強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)質(zhì)量控制，采取與教學(xué)模式相適應(yīng)的學(xué)生考核評(píng)價(jià)機(jī)制，使課程教學(xué)更好地支撐工程教育專業(yè)評(píng)估認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的畢業(yè)要求，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

［1］王寧，郭源博，孫長(zhǎng)海.用于持續(xù)改進(jìn)的畢業(yè)要求達(dá)成評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建與實(shí)施［J］.高教學(xué)刊，2019（12）：18-20.

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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