基于OBE理念水利类工程专业课程设计教学体系建设与探索

计勇 王雪茹 肖丽英 王寅 张洁 刘星辰

摘  要：课程设计是教育教学的基础，是将课堂所学专业技术知识与课后能力扩展综合运用的教学实践环节。对培养学生工程思维和运用所学知识解决实际工程问题能力具有重要作用。以南昌工程学院水文与水资源工程专业为例，探讨在OBE理念下，以学生为中心、以结果为导向的水利类工程专业教学体系的建设方法与改革方案，以提升学生解决复杂工程问题能力、数据分析能力、开拓创新能力以及沟通协调方面的能力。这可为地方高校工程类本科教学改革提供参考与借鉴，为工程企业培养优秀人才，为培养新时期创新型及高素质人才提供新思路。

关键词：OBE理念;水文与水资源工程;课程设计;教学改革

中图分类号：G642 文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2021）05-0103-04

Abstract： Curriculum design is the basis of education and teaching， and it is a teaching practice link that integrates the professional technical knowledge learned in the classroom and the ability to expand after class. It plays an important role in cultivating students' engineering thinking and using their knowledge to solve practical engineering problems. Taking the specialty of Hydrology and Water Resources Engineering of Nanchang Institute of Technology as an example， this paper discusses the construction method and reform plan of the student-centered， results-oriented teaching system of water conservancy engineering under the OBE concept， in order to improve students' ability to solve complex engineering problems， data analysis capabilities， pioneering and innovative capabilities， and communication and coordination capabilities. This can provide reference and reference for the reform of engineering undergraduate courses in local universities， train excellent talents for engineering enterprises， and provide new ideas for cultivating innovative and high-quality talents in the new era.

Keywords： OBE concept; hydrology and water resources engineering major; curriculum design; teaching reform

为培养学生全面发展，推进工程教育改革，不断深化我国工程教育理念，水利类工程专业在OBE（outcome based education）理念下进行教学改革。OBE是上世纪80年代兴起的一种以结果为基础，以学生为主老师为辅，持续改进的教学新模式[1]。基于OBE理念下的成果导向教育是反向设计、正向实施，在一定程度上保证了教育目标与教学成果的一致性[2]。水利类工程专业是国民经济的基础产业，肩负着培养具有良好的职业道德和社会责任感，具有扎实的基础素质、一定的国际视野并具备创新能力的高级水利工程人才的重任[3]。而传统教学理念采取正向设计原则，从课程体系反向到毕业要求，落实培养目标，再到需求。这种传统教育的正向设计原则只能满足内部需求，很难对社会、企业、用人单位等做到真正的“满足”。2018年，南昌工程学院水文与水资源工程专业开始启动工程教育专业认证工作，构建OBE的人才培养体系。其核心理念包括三个方面：“以学生为主老师为辅”“以结果为导向”和“持续改进”[4]。在此背景下，开展OBE为核心的培养课程设计教学体系，以提升学生解决复杂工程问题能力、数据分析能力、开拓创新能力以及沟通协调方面的能力。

一、基于OBE理念课程设计理论体系

（一）传统课程设计理论体系存在的主要问题

1. 课程设计内容重复，脱离行业需求

根据水文水资源工程專业培养方案，此类课程设计为专业必修课。每位水文专业学生必须完成课程设计，由于年级制教育体制，加上授课教师个人时间及精力有限，对行业实际需求把握不准确，未结合行业发展更改新课程设计内容，用往届题目导致课程设计内容重复，一些学生直接套用往届学生的课程设计作为模板，应付了事，没有真正发挥课程设计的作用。失去的不仅是这门课程设计的本身意义，同样失去了学生勤学思考、创新发展及沟通交流等能力。

2. 过程管理不够细致，缺乏有效的过程评价

近些年，高校的扩招对学生的教学质量存在一定的影响。在安排课程设计时，往往是授课教师指导课程设计的相关工作。学生多，老师少。面向众多学生，教师无法做到面面俱到，导致部分学生懈怠，设计质量下降。在课程设计进行时，教师在管理过程中投入时间较少，不能有效引导和监督学生。课程设计结束时，指导教师根据设计成果，从内容是否详尽，排版是否得当，分析方法是否合理，数据是否准确等方面进行考察。却忽略了培养学生独立思考开拓思维、提高创新实践能力的本质要求。

3. 评价体系不够充分，缺乏持续改进

课程设计是一项团队合作的实践性作业。由教师安排，学生以自由组合的方式构成一个工作小组，共同完成课程设计。在这种团队作战的情况下，根据教学经验，一个小组只有1-2人认真的做，其他人没有实质性的参与进来。分工不明确，会导致这种局面产生，团队写作的能力没有发挥出来，也会导致个人在做设计时孤军奋战，落差很大，从而效率较低。在课程设计过程中，教师应该根据评判准则，对学生最终成绩的情况进行反思和自省，对后续再次开展课程设计进行有效改进。

（二）OBE理念课程设计理论体系

以OBE理念为教育基础，按照“以学生为中心，以课程目标为导向”的新模式开展课程设计体系建设与教学，课程设计教学以成果产出导向为目标，理论与实践相结合，符合国家、社会、水利类用人单位对毕业生的要求[5]。课程设计结合产出目标以及学生必须具备的解决实际工程问题的能力和综合素质的要求，可制定出更为合理的课程设计教学内容，将OBE教育模式应用在水文水资源本科课程设计教学中，探索多元化的课程设计考核方式，使得该课程的考核方式更完善和合理、课程的评价体系更科学。

工程教育专业认证背景下，这种OBE导向的人才培养体系对水文水资源工程本科课程设计教学体系提出了新的要求。如图1所示，立足于工程教育专业认证及一流学科建设对课程教学的迫切需求，水文水资源工程本科课程设计教学体系主要由课程内容、教学过程及评价体系三方面构成。其中课程设计的内容主要是对工程实践的具体应用，根据用人单位及学科前沿的要求，动态更新;教学与考核方式上则通过以教学小组为单位，融入学科平台团队，开展“学科-平台-团队”三位一体式助教方式，推动各课程设计有序开展;从项目选题、撰写研究方案、开题、中期检查、答辩等环节提高课程设计质量。以提升学生解决复杂工程问题能力、数据分析能力、开拓创新能力以及沟通协调方面的能力。

二、基于OBE理念的课程设计体系构建

（一）以结果为导向，构建课程设计教学内容

教学目标是教学活动实施的方向和预期达成的结果，也是教学建设的出发点和归宿。设计合理清晰的教学目标有助于任课教师和授课学生对课程有明确的认识[6]。教学目标中规定了学生通过课程设计以后，在职业道德、基础素质及专业知识、实践创新能力、协作及交流能力等方面期望达到的程度。基于OBE的课程教学要围绕该课程支撑的毕业要求指标点来设置，目标要明确、具体，能支撑毕业要求指标点。表1是水文与水资源工程专业课程设计的毕业要求指标点与教学目标之间的对应关系，其中目标1支撑毕业要求指标点环境分析能力;目标2支撑毕业要求指标点解决复杂工程问题，具备一定的数据分析能力;目标3支撑毕业要求指标点工程创新能力与研究能力;目标4支撑毕业要求指标点协调沟通能力，目的是实现毕业要求与教学目标能够有效衔接。有了这样的支撑关系，任课教师可以根据对学生的毕业要求有针对性的设计教学内容。

（二）以学生为中心，坚持全过程教学控制

高校的首要任务是培养新时期创新型及高素质人才，学生是高校人才培养的主体，学校的一切教学和管理活动理所应当地都要“以学生为中心”开展。“以学生为中心”的教育理念包括三个方面：“以学生发展为中心、以学生学习为中心、以学生学习效果为中心”[8]。考虑到学校培养学生成为水利行业应用型人才，结合本专业的人才培养目标。采用“教学实践一体化”模式，将理论与课程实践紧密融合[9]。课程设计是围绕学生进行开展，从项目选题、研究方案设计、中期检查、答辩等阶段，全程由助教老师及指导老师严以监督，过程的控制对项目的顺利开展有着重要的意义。积极主动的学生遇到问题会找老师解决，而不主动、项目开展滞后的学生，老师要主动关心，找出效率低下的原因，及时解决。高校施行“以学生为中心”的教育理念，就是要做到“一切为了学生、为了学生一切、为了一切学生”，学校的一切教学与管理行为都要以学生利益为出发点，紧紧围绕全体学生的全面发展和成长成才[10]。

（三）建立多元化考核评价方式，并持续改进

基于OBE教学，融入学科平台团队，开展“学科-平台-团队”三位一体式助教方式，协助任课教师管理学生且分担教师在制定课程设计内容时的任务。课程设计主要分为选题阶段、研究方案设计阶段、中期汇报检查阶段及答辩阶段。表2为课程设计各阶段的评分标准，各阶段都可以考核学生在进行课程设计的能力，如选题阶段，有想法的学生可以自己观察生活，进行创新性选题，调动学生的学习主动性，并培养学生查阅资料、主动思考和创新思维的能力;中期汇报检查阶段，不仅了解到学生的课程设计进度，而且锻炼学生制作PPT的能力，答疑过程中，助教和教师会提出合理的意见，在这个过程中加强学生的沟通交流能力。此外，在实施基于OBE教学模式下的课程设计时，对参与此类课程设计的学生采取问卷调查，针对学校开设的水文水资源课程设计的高年级及低年级以及未实施基于OBE模式的学生，通过他们的反馈，发现存在的教学问题与不足，提出针对性的改进策略与方法作为输出，反馈落实于下一輪课程教学[11]。

三、基于OBE理念课程设计实施效果分析

（一）教学内容工程化、前沿化

动态更新教学内容，紧跟行业需求与学科前沿。根据课程设计成果反馈，教学内容需符合时代水利行业工程实践需求。学习成果的目标是OBE理念的关键，教学内容是由任课教师依据OBE工程认证对毕业生的要求制定的。主要围绕工程实际问题如生态环境修复、水资源论证、防洪评价、水文水利计算等。学生通过教材、相关文献、协会及网络自行检索等方式获取相应的资料，向大脑输入大量的知识后，消化吸收，转变为自己的知识，以调查报告、文献、任务书等形式展现成果。在这一过程中，以学生为中心，成果为导向，遵循反向设计原则。结合学生未来职业岗位的实际需求，通过任务分解、实际工程项目案例教学等多元化的教学方式，培养学生对动手实践、工程创新、沟通交流等能力。因此，教学内容的制定至关重要，直接影响课程设计教学改革的效果，只有贴近实际工程需要，才能满足对人才培养的需求。

（二）过程管理更符合以学生为中心的教学控制

将水利类工程专业课程设计由指导教师“一肩挑”教学模式改为“指导教师+助教老师+科研团队”三位一体式助教方式。这种方式在一定程度上可以加强课程设计整个流程的有效管理，使课程设计的进度安排得以控制。构建“学生主体-教师引导-课程设计训练-持续改进”一体化、连续化、动态化、开放化的教学过程控制管理[12]。指导教师把控全局，无论学生、助教老师还是科研团队，做到任务分解。选题阶段，严格把关。指导教师根据工程实际与学生个体差异，拟定多个题目，确保选题质量，学生可根据兴趣自由选题。研究方案阶段，由助教老师和科研团队提供指导，从研究背景、研究目的及意义、研究内容及目标、研究方法、技术路线、可行性分析和进度安排等方面开展，必要时查阅相关资料发给学生从而提高效率。中期检查汇报阶段，助教在各组讲解前1至2天，收到各小组PPT，在排版、格式及内容方面给出意见反馈，学生进行修改。由小组内推一名成员以PPT的形式进行展示，主要包括研究思路、研究进展、研究困难及后期规划等方面。指导教师根据各组情况进行点评及提出建议。答辩阶段，主要以调查报告（论文）及各阶段的综合表现打分。

（三）考核评估以结果为导向进行持续改进

改革传统课堂以教师讲授为主的教学模式，构建以学生为中心的互动式课程教学模式，教师作为课程学习的引领者和指导者之一，通过教学导引、问答互动、疑问解答、课外实践等途径，强化学生的教学活动主体地位，加深其对知识的理解和内化，进而提升课程设计教学效果[13]。围绕水利类工程专业课程设计，考核方式分为过程性考核和终结性考核。过程性考核方式的设计注重持续考核，考核学生在课程设计期间的动手实践、独立思考、沟通交流、创新思维、文字排版等能力;设计多种考核形式，包括研究方案的制定、中期检查、PPT的绘制、文字稿等方面。在任务布置上，针对不同水平的学生布置不同的题目，因材施教[14]。课程设计的成果以论文或者调查报告的形式展现出来，通过查看所有小组的成果，根据内容质量及排版，看到写的不错的小组，鼓励他们重新提炼发表小论文。整个过程由助教协助，最终老师提出建设性意见。成果还可以用来参加大学生创新创业、科研训练计划、挑战杯及全国水利创新设计大赛等项目，在成果的基础上，横向及综合扩充也可以写成毕业论文，提前构思，为后续毕业设计打下基础。此外。学生成果评价也可采用问卷调查等方式进行，学生作为教学培养的对象，对毕业要求达成情况的主观自评是重要的间接评价方式。

四、结束语

在水文水资源工程本科课程设计中，引入OBE理念，坚持“以学生为中心，以行业需求为导向，并持续改进”的教学模式，有利于培养学生拓展思维、独立思考、团队写作、文字功底等的培养，提高学生的实践动手能力及创新性解决问题的能力。通过这种教学改革，使学生加深对知识的理解，使学生变被动为主动学习。在开展相关工作中，还要继续加强对学生的督促，不断优化教学改革的成效。

参考文献：

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