


摘要:目標與關鍵成果工作法(OKR)是近年來新興的管理方法,其理念不僅能應用于人力資源管理,應用于教學設計也能夠起到積極的作用。本文以五日生化需氧量測定為例,探索OKR在實驗課程組織設計中的應用路徑以及成效,總結經驗,為其輔助完成教學設計提供具體方案和對策。
關鍵詞:OKR" 五日生化需氧量" 實驗設計
引言
水質檢測與分析課程是高職學校給排水工程技術專業的專業必修課程,根據專業人才培養方案,該課程為理實一體化課程,實驗教學在課程教學中占據重要地位,可以鞏固理論知識,培養學生的操作技能,是提高學生動手操作能力和創新精神的重要途徑。
OKR是企業將工程分解和量化思維有機結合在一起的一種目標管理工具。OKR的英文全稱是Objective and Key Results,意思是目標和關鍵成果。簡而言之,就是把一個大目標分解成幾個關鍵成果。關鍵成果是指達成目標需要的可預見、可衡量的節點式成果,可以分解成一些重要的具體行動的過程。這種方法不僅能用于管理企業,在課程設計中也能夠取得出人意料的效果。本文旨在分析如何通過OKR管理工具促進水質檢測實驗課程設計目標確定和行動量化。
滴定分析法是水質檢測分析中常用的化學分析方法,像CODcr、高錳酸鹽指數、溶解氧等指標都可以使用滴定分析法進行檢測。選取滴定分析法中典型水質指標生化需氧量進行實驗教學設計,可以作為整個滴定分析法教學單元的示范。五日生化需氧量是水體受有機物等需氧物質污染的一個綜合性指標,是多個水質排放標準的基本評價項目,因此五日生化需氧量測定方法是水質檢測實驗課程必須掌握的內容。利用OKR管理方法進行水質五日生化需氧量測定實驗設計,旨在找準關鍵目標,設計對應教學過程和策略,提高課程的有效性和針對性,實現滴定分析法教學單元課程目標,同時為整個課程的教學設計提供參考。
一、關鍵成果推動實驗過程行動量化
水質檢測與分析課程的學習目標是使學生具備水質檢測與評價的基本知識與技能,能從事水利、環保和給排水等行業的水質檢測與評價工作。根據人培方案、課程標準、教學目標及OKR管理方法原理確定本次實驗課程設計的大目標是使學生具備五日生化需氧量指標檢測的職業能力和職業素養,這個大目標可以分為五個階段,這五個階段的關鍵成果分別是獲取五日生化需氧量指標測定的知識、獨立進行實驗準備、快速準確進行指標檢測、分析匯報結果、整理實驗器具和打掃衛生。每個關鍵成果要再進行量化分析,確定具體行動步驟。
(一)獲取五日生化需氧量指標知識的行動量化
檢測標準是保證檢測質量的關鍵因素之一,遵循檢測標準,可以保證檢測結果的準確性和可重復性,有效降低檢測誤差和操作不當的風險,對于保證檢測質量起到至關重要的作用,因此在水質檢測之前首先要做的就是查閱相關檢測標準,保證檢測方法有據可依。標準下載完成后要對標準進行研讀,梳理實驗相關知識。
1.查閱標準(不同水質標準不同,選定跟專業最相關的標準進行實驗)
本實驗需要查閱的檢測標準包括《水質 溶解氧的測定 碘量法》(GB 7489-87)和《水質 五日生化需氧量的測定 稀釋與接種法》(HJ 505-2009)。同時國家、行業和地方都對水質制定了相應的標準,這些標準規定了水質的各項指標以及符合標準的標準值,如《生活飲用水衛生標準》(GB 5749-2022)、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002),規定在水樣檢測后要根據水樣來源及要求對其是否超標進行分析。本次實驗設計針對給排水工程技術專業學生,該專業培養方案要求學生能夠具有污水處理廠工作能力,掌握污水的五日生化需氧量的測定,因此需要查閱《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002),確定該標準中對于五日生化需氧量標準值的要求。
以上標準具有多種查閱途徑,在課前通過學習通平臺發布有關水質標準查閱方法的微視頻,引導學生去往生態環境廳官網等可以下載標準的網站進行標準的查閱和下載。
2.梳理知識
課前發布任務以及知識梳理單,要求學生在課前完成查閱標準的任務。水質檢測課程是理實一體化課程,在完成理論講解后,即進行實驗操作。學生已經在課堂上學習了五日生化需氧量測定意義和原理等理論知識,實驗知識的梳理更側重于實驗操作部分,包括實驗原理簡要描述、實驗儀器和試劑梳理、實驗試劑的準備方法、實驗步驟以及數據的記錄和處理。
(二)獨立進行實驗準備的行動量化
進入實際工作崗位后,實驗準備工作由檢測員自行完成,因此本實驗課程設計將此項能力考慮在內,保證學生完成本課學習后能夠獨立完成實驗的準備工作,主要通過學生自行討論來制訂計劃和分組配制試劑達到學習目的。
1.分組討論制訂計劃
4人為一小組,填寫實驗結果報告單(表1),根據實驗任務,討論制訂儀器準備和試劑配制計劃(表2)。
2.分組領取試劑及玻璃器皿
根據配制計劃按小組人數確定試劑用量和玻璃器皿數目后,找實驗教師領取試劑和器皿。將討論結果向實驗教師匯報,教師反饋實驗室的基礎條件、實驗儀器情況和試劑儲備情況,學生根據實際情況調整實驗準備計劃,進行工作分工,由教師認可后開始進行實驗準備。試劑配制的量也要在準備計劃中進行詳細的計算,例如,每個樣品瓶需要加入2 mL硫酸錳,每人做2個樣品,需要4個溶解氧瓶,則需要8 mL硫酸錳,4人需要32 mL;體積較小不易配制,則與其他9個小組組長共同商議,一共配制400 mL,每個小組分40 mL進行實驗。根據標準,因配置1 L需要稱取480 g四水硫酸錳,因此需要稱取192 g四水硫酸錳,稀釋至400 mL。試劑準備計劃詳盡到取樣質量和體積,以及溶解氧瓶等儀器所需數目,才能進行下一步試劑配制工作。
3.分組完成試劑配制
經計劃可以發現因用量少,各小組自行配制所需溶液不易實現,為此引導各小組分工合作,由每個小組各自負責幾種溶液的配制、試劑瓶洗滌工作或試劑分裝工作。
(三)快速準確進行指標檢測的行動量化
1.試樣預處理
學生做實驗時,因為實驗條件和實驗時間的限制,無法完全按照標準中的樣品數目進行,因此盡可能地充分利用實驗條件設計相對完善的實驗過程,使學生了解整個實驗過程和數據處理。例如,標準中要求按照三個稀釋比對樣品進行測定,再加上稀釋水,完整的一組數據需要做4個樣品,因此每組4個同學明確分工,每人做一個樣品稀釋比或空白樣的測定,完成后分享數據,進行完整的數據處理。同時單雙組同學的數據作為平行樣測定,也要在數據分享后進行數據處理。平行樣的相對偏差只用于數據分析,增進學生對于實驗完整過程的了解,不用于數據結果評價。
水樣選擇與已完成的化學需氧量實驗樣品一致,學生根據實驗所得化學需氧量數據,自行推斷確定3個稀釋倍數,并分工進行取樣和稀釋。稀釋后進行培養前的溶解氧的測定。
2.完成培養前及培養后的溶解氧測定和數據記錄
本實驗與其他實驗不同,需要測定培養前及培養后溶解氧瓶內樣品的溶解氧,因此需要安排兩次實驗,并向學生講明實驗條件受限,實際工作中必須遵守標準,培養5天后進行測量。
(四)準確進行結果分析匯報的行動量化
1.數據計算
根據樣品是否稀釋,選用對應計算公式,溶解氧的計算完成后代入公式得到對應的BOD5的數值。
2.數據分析
每組3個樣品數據中選取符合標準要求的數據進行平均值計算,同時與相鄰組的數據共享,可疑或明顯數據舍去,其余數據做平行樣,對全班平行樣數據進行均值計算后,每組做偏差計算,從而比較各自組數據的準確性。假設此數據為符合標準檢測的數據,與城鎮污水廠指標進行對比,分析水質質量。
(五)整理實驗室和打掃衛生
整個實驗過程完全由學生完成,其中包括實驗室整理和衛生打掃,這也是水質檢測崗位的要求。實驗室整理包括廢棄試劑收集存放,試劑瓶和實驗玻璃器皿的洗滌、歸位,試劑的歸位,實驗臺的整理。每個小組負責各自實驗臺的衛生清理,當天值日小組負責實驗室地板、黑板和公共區域的清理。衛生值日分組在學期初就已排好,掃地、拖地、物品整理責任到人,實驗后整理打掃到位,經實驗教師檢查合格后方可離開實驗室,教師對實驗情況進行評價記錄。責任到人保證了學生明確自己的責任,能夠較好地完成自己的任務,減少了實驗室衛生打掃不到位的問題。
二、利用OKR管理理念評價學生目標達成情況
實驗能力的成長,可以從對實驗項目的全面理解程度、解決問題的思路與方法、綜合運用知識的能力、實驗結果分析與實驗效果評價等角度進行量化等級評價。根據本實驗的教學目標,從學生自我評價、知識目標評價、實驗能力評價三個方面對學生實驗成效進行評價。
(一)學生自我評價
給予學生明確的評價目標和要求,使學生能夠發現自身問題和評價課堂學習成效,正確激發其成長潛能,在實訓中培養其職業能力和職業素養。實驗結束后下發實驗評價表(表3),請同學們對照表格內容進行自我總結和評價,教師根據學生反思深入程度進行打分(0~10分)評價。
(二)五日生化需氧量測定知識目標評價
課后在學習通平臺上完成五日生化需氧量習題,習題包括五日生化需氧量測定原理、意義、影響因素、測量操作等內容,通過習題得分進行評價打分(1~10分)。期中復習和期末考試中五日生化需氧量相關知識得分情況可以作為知識目標達成情況的參考。
(三)指標檢測分析能力評價
指標檢測分析能力評價分為實驗準備能力評價、檢測能力評價、數據分析能力評價。其中,實驗準備能力評價根據小組提交的實驗準備計劃及具體實施的速度和質量進行打分(1~10分),檢測能力評價根據數據結果進行打分(1~10分),數據分析能力評價據實驗報告數據分析內容進行打分(1~10分)。
通過以上打分評價的綜合結果,給予學生最終評價。
三、實驗總結及OKR管理理念評價
將OKR管理理念融入五日生化需氧量實驗教學設計,首先進行目標拆解,根據目標進行關鍵行動的設計,并進行量化評價。本次實驗設計流程的以下創新點可以擴展應用于基礎化學、應用化學、分析化學、水質檢驗技術課程中的實驗課程教學設計中。
(1)充分利用理論教學和課前學習,使學生掌握相關知識,帶著知識進行實驗,做到知行合一。
(2)在有限課時數內,盡可能使學生了解整個測定過程,因此設計了數據分享過程,以及根據實際課程安排調整實驗時間,既不影響正常教學節奏,又能保證實驗教學的質量。
(3)學生分組討論和編制實驗方案,合作學習,培養學生的合作意識,同時有助于實驗方案順利編制完成。
(4)實驗數據對比,增加學生對不同來源水質五日生化需氧量指標的了解和認識。
(5)以實際工作流程為標準進行實驗設計,對接企業需求,實實在在地提高學生的實踐技能素養和職業道德素養。
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責任編輯:唐丹丹