工程教育认证背景下基于OBE理念的《水文预报》课程建设与实践
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作者:杜鸿 朱君君 李平
摘要：在工程教育专业认证的背景下，基于OBE理念，结合水文与水资源工程专业核心课程《水文预报》，从课程目标、教学内容、教学设计与方法、教学效果评价四个方面进行了课程改革和优化，实施合理有效的工程教育教学方法，科学评价学生学习效果，持续改进课程教学质量。
关键词：水文预报;OBE理念;课程改革;教學设计
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2020）12-0185-02
一、引言
2016年6月2日，我国成为《华盛顿协议》的第18个正式成员，标志着我国高等工程教育将进入一个新的发展阶段，同时也将面临诸多挑战。建设创新型国家和创新型大学，对《水文与水资源工程》专业人才培养提出了更高要求。提升高等工程教育质量是培养创新型工程技术人员的基础[1]。工程教育认证有助于高校人才培养质量的不断提升。在工程教育认证的大背景下，确保毕业生素质产出是我国高校本科工程专业面临和需要解决的重要问题[2]。“华盛顿协议”明确提出要将成果导向教育（OBE，Outcome Based Education）贯穿于工程教育认证标准的始终。OBE理念在欧美等发达国家的基础教育和工程教育中得到了广泛应用，取得了卓越的成效，培养出适应全球化、具有复杂工程问题解决能力的人才。
二、课程教学现状分析
近年来，国内水文与水资源工程教育的背景和形势发生了新的变化，对《水文预报》课程提出了新的要求和挑战。目前在该课程的教学过程中存在一些难点和问题[3]。该课程要求的先修专业课程较多，如《水文学原理》《水力学》《水信息采集与处理》《水文统计》《气象学与气候学》《Matlab程序设计语言》，这门课程需要综合这些先修课程的内容，融会贯通，灵活应用。课程理论性和实践性均较强，要求在完成理论知识教学的基础上，开展实验实践以及课程设计，培养学生解决工程实际问题和进行水文作业预报的能力。课程中有大量的数学物理公式，需要理解掌握的知识点多，具有一定难度。传统的以教师为中心的教学方式，导致学生被动学习，学习效果不太好。因此，在该课程教学过程中，引入OBE教学理念，对课程进行改革和优化，可以提高课程的学习效果，提升学生的工程实践能力和创新能力。
三、OBE理念的引入
成果导向教育，是以学生预期的学习结果为中心来组织、实施和评价教育的一种理念，其核心体现在课程的学生预期学习结果[4]，包括学生应该知道和理解的知识、学生应该能具备的能力以及学生应该具备的价值观和态度等。OBE理念是工程教育专业认证和新工科建设的核心理念，强调以学生预期学习结果为起点反向设计人才培养方案和培养过程[5]，要求面向工科学生的教学理念从“内容为本”转变为“学生为本”[6]。与传统的教学理念相比，OBE强调主动学习，教师帮助学生将学习成果转化为工程思维能力、创新能力与实践能力。
四、基于OBE教学理念的《水文预报》课程教学改革
（一）课程学习目标
根据OBE教学理念，采用自顶向下，反向设计，根据就业市场的需求、人才培养的需要和专业培养方案的要求，结合学生的特点，《水文预报》课程学习目标如下。
1.知识层面：学生能够理解水文预报方案制作的原理和方法，理解水文模型的概念和原理，掌握新安江模型的结构和参数。
2.能力层面：学生具有制作水文预报方案的知识和能力，具有作业预报的能力。
3.价值观和态度层面：学生具有发布作业预报的高度责任感。在流域变化条件下、无资料条件下，具有进行水文预报的探索和创新意识。
（二）教学内容框架
课程学习不仅要让学生理解和掌握技术和技能背后的基本概念、原理等基础知识，还需要紧跟工程实践需求，将理论和实践密切联系起来，以适应未来不断发展的环境和现实需求。因此，根据《水文预报》课程学习目标，以学习产出为导向，将水文预报的基本原理和解决预报问题的技术能力作为核心，结合工程实践中的实际预报案例和项目，整合和重构教学内容，形成《水文预报》课程的教学内容框架，如下表所示。
（三）教学设计和实践
本课程使用超星智慧课堂平台，创建了《水文预报》线上课程，采用线上线下混合式教学模式。教师将与课程相关的课件、视频、作业、测试、参考文献等资源整合上传到智慧课堂平台。上课前学生可以选择资源进行预习，教学过程中由老师进行讲授，部分教学活动通过智慧课堂平台完成，比如课堂练习、测试，回答问题等，可以实现启发式讲解、互动式讨论。课后学生可以使用线上资源进行课后学习、复习和测试，教师能够准确迅速地得到测试结果的反馈，进而把握学生的学习情况，及时对教学内容和进度等进行合理调整。同时，通过智慧课堂平台，学生能够在课后和教师互动，学生提问，教师解答，及时解决学生学习过程中遇到的问题。通过线上线下混合式教学，将知识的单向传输变为双向交流反馈，将学生的学习时间从课堂内拓展到课堂外，增加学生的课堂参与感和学习兴趣，培养和锻炼学生的自主学习能力。
（四）教学效果评价
评价教学效果是OBE理念中的重要环节之一，对课程的持续改进有十分重要的作用。本门课程在考核评价中采用多元化综合考核评价体系，贯穿学生的课程学习全过程，注重过程管理和评价。理论教学考核方式采用平时测验、作业、期末笔试等方式，实验教学采用实验报告，现场演示答辩等方式，课程设计和综合训练采用项目报告、PPT答辩等方式进行多元化的综合考核和评价。对不同的考核目标和指标，给予不同的权重，最后折合为期末总评成绩，形成科学合理的考核方式，使学生不再为了期末考试而学习，而是把更多的工夫用在平时的学习过程中，切实掌握基础知识，提高工程实践能力，也可以培养创新意识，提升专业素养。
五、结语
在工程教育认证的大背景下，基于OBE理念对《水文预报》课程进行改革和实践，对课程目标、教学内容、教学设计与方法、教学效果评价进行了改革和优化。同时，以学生的课程学习效果为目标，培养了水文预报实践能力以及解决复杂预报作业问题能力，实施先进有效的教学方法，多元化地科学评价教学效果，进而切实提高课程教学质量。
参考文献：
[1]赵春霞，黄学辉，顾少轩，周静.工程教育认证背景下材料学科双语教学探索与实践[J].大学教育，2015，（4）：95-96.
[2]宋歌.《华盛顿协议》视域下工程科技人才培养模式改革要点探析[J].高教研究与实践，2017，36（4）：19-22.
[3]凌敏华，吕翠美.工程教育专业认证背景下基于PSR理念的水文课程群教学改革研究[J].高教学刊，2018，（8）：155-157.
[4]杨影，山丹，孙晓东.基于OBE-CDIO的《集成电路版图设计》课程教学组织改革[J].教育现代化，2018，5（38）：65-66.
[5]张泊平.基于学习产出的数字媒体技术教学改革[J].中国教育学刊，2016，（S1）：104-105+111.
[6]郭瑾.基于OBE教育理念的《油层物理》应用型课程教学改革[J].高教学刊，2019，（10）：133-135.
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