基于OBE理念的教学持续改进实践

王志红  杜星  秦雯

［摘 要］ 持续改进是OBE理念的核心内容之一，OBE理念贯穿于工程教育认证标准的始终。持续改进是工程教育专业认证的一个重要特点。阐述了工程教育专业认证持续改进的要求，结合给排水科学与工程专业评估认证，对该专业的核心课程“水质工程学”教学现状进行分析，提出持续改进措施，从教学内容、教学手段、培养学生创新能力和课程实践环节等方面进行持续改进实践，为工程教育认证标准的毕业要求达成提供强有力的支撑。

［关键词］ OBE理念；持续改进；水质工程学

［基金项目］ 2019年度教育部高等学校给排水科学与工程专业教学指导分委员会教学改革项目“基于OBE理念的‘水质工程学’课程教学改革与实践”（GPSJZW2019-14）；2021年度广东省教育厅本科高校教学质量与教学改革工程建设项目“‘工程教育认证+新工科’背景下应用研究型工科大学给排水科学与工程专业核心课程群构建策略和实现方法”（粤教高函〔2021〕29号）；2021年度广东工业大学普通教改项目“基于持续改进的给排水专业核心课程‘水质工程学’课程建设研究与实践”（广工大教字〔2021〕71号）

［作者简介］ 李绍秀（1967—），女，广西合浦人，博士，广东工业大学土木与交通工程学院副教授，主要从事水处理理论研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）36-0152-04 ［收稿日期］ 2022-08-08

以成果为导向、以学生为中心、持续改进是OBE教育理念的内容［1］。工程教育认证是工程教育国际互认和工程师资格国际互认的基础，要求工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准。工程教育专业认证以OBE教育理念为核心，持续改进是工程教育专业认证的重要内容。专业在认证评价、反馈后实行持续改进，以评促建，不断提高教学质量和人才培养质量。我校给排水科学与工程专业在2020年进行了专业评估认证，以该专业的核心专业课——“水质工程学”为例，结合专业评估认证情况，践行“持续改进”。

一、要求与现状分析

工程教育认证对持续改进有以下要求：（1）建立教学过程质量监控机制。各主要教学环节有明确的质量要求，通过教学环节、过程监控和质量评价促进毕业要求的达成；定期进行课程体系设置和教学质量的评价。（2）建立毕业生跟踪反馈机制，以及高等教育系统以外有关各方参与的社会评价机制，对培养目标是否达成进行定期评价。（3）能证明评价的结果被用于专业的持续改进。工程教育按照上述要求实施持续改进。对于第一点，往往需要学校层面参与教学过程质量监控，建立以学校内部质量监控为基础，以“校—院—系”三级教学质量监控架构，从宏观到微观的分级教学质量监控机制。第二点则是以用人单位、毕业生、社会对学校教学活动的评价为外部反馈。第三点是基于得到的评价反馈实行专业持续改进。上述三点要求构成了内部质量监控结果反馈以及外部评价反馈促进持续改进的闭合循环体系。对专业课程体系、实践环节、教学管理等存在的不足，以及社会对人才培养的新要求等，建立人才培养目标、课程体系及教学管理各个环节的持续改进长效机制。

给排水科学与工程专业评估认证标准对于持续改进，同时提出以下要求：（1）对自身在标准要求的各个方面存在的问题具有明确的认识和信息获取的途径；（2）有明确可行的改进机制和措施；（3）能跟踪改进之后的效果；（4）收集信息用于下一步的继续改进。因此，从专业评估认证持续改进视角看，“水质工程学”在课程教学内容、教学方法，学生创新能力、研究能力、设计及解决复杂工程问题能力的培养，以及对学生考核评价等方面都需要审视，进行全方位检查。正视存在的问题，采取有效的改进措施。

“水质工程学”主要介绍水处理的基本知识、原理、方法，水处理工艺及其设计［2］。其知识体系是按照2012年颁布的《高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范》（以下简称《专业规范》）的课程要求设置［3-4］。但是，由于水处理技术发展较快，未能在教学内容中及时融入最新技术。对于教学方法，目前已采用翻转课堂、项目式教学等模式，但利用线上资源尚显欠缺。虽然布置学生课前学习在线课程，但无法掌控学生的线上学习情况。如何实时掌握学生学习在线课程情况、线上了解学生学习反馈等，对教学模式提出了新的要求。培养学生创新能力与研究能力是专业认证毕业要求内容之一，“水质工程学”教师如何在教学中加强学生的创新能力与研究能力培养尚需在持续改进中探索。

二、持续改进措施

结合专业评估认证的反馈情况，基于现状分析提出相应的具体措施：（1）重塑教学内容。教学内容在符合专业规范规定的基础上，动态渗透最新的水处理技术信息。（2）创新教学手段。充分利用现代信息技术，加大线上教学比例，提升学生学习的主体作用。（3）探索加强学生创新能力、研究能力培养的方法。（4）优化学生考核评价机制。

三、持续改进实践

（一）教学内容

“水质工程学”课程内容以《专业规范》要求的知识点为核心，融入当前水处理前沿技术，丰富课程内容，保持课程内容的先进性，使学生了解最新水处理技术发展，掌握最新技术工艺，适应当代社会需求。新技术内容不但出现在课程教学中，在考试中设置也占有一定分值比例，以此提高学生对新技术的重视程度。此外，教学内容加大工程实例与课程理论的融合。为学生提供各种不同水处理工艺实际工程图纸，以作业的形式布置学生读图识图，强化学生对实际工程的感性认识，提高对实际工程的认知和解决实际工程问题的能力，提高学生学习成果对专业工程教育认证毕业要求的达成程度。

（二）教学方法

“水质工程学”教学团队不断加强教学方法的创新研究，“以学生为中心”，不断更新教学手段。基于“水质工程学”课程内容水处理单元构筑物内部复杂结构在课堂上难以被学生理解的情况，把水处理工艺各处理单元构筑物以3D模型揭示其内部构造，结合具体设计参数形成《城镇水处理厂水处理单元设计的三维建模教程》。同时，进行“水质工程学”在线课程制作，将3D模型融入在线课程，结合三维图动画详细讲解城镇水处理厂各主体单元的构造，综合采用工程平面图、三维图详细拆分、实际工程图片模式，讲解设计计算及其应用场景，提升讲解场景和效果。通过对教学内容建立3D模型及应用于制作的在线课程进行线上线下混合教学模式，更新教学手段，提高学生学习效果。

（三）学生创新能力培养

为适应社会要求和时代发展，专业培养目标明确了创新型人才的培养，而该创新型人才培养不应仅通过部分学生参加各级组织举办的创新能力活动实现，而应是覆盖全体学生的创新能力培养，才能达成毕业要求。为此，教学团队开展了“工科背景下基于创新能力培养的‘水质工程学’课程教学改革探索”以及“净水除污集成化设备创新训练课创新创业课程的教学改革研究”等教学活动。通过设置创新课程，在教学改革研究中探索行之有效的培养学生创新能力的方法。

（四）研究、设计能力培养

专业评估认证标准毕业要求之一，要求学生具备研究能力，即能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。在持续改进中，加大设计性实验比例。教师根据《专业规范》要求完成的实验项目，筛选部分实验项目，以题目形式提出需要完成的实验任务，在实验前布置实验方案设计任务，要求学生组成小组共同讨论，研究设计实验方案，拟定实验结果记录表，确定实验数据处理的方法。在实验前要求学生完成实验方案编制，交给教师审核，在教师指导下学生对实验方案进行反复修改，直到方案可行才允许做实验。设计的实验方案经过多轮修改，学生能从中学到如何根据给出的题目、应完成的内容和达到的目的进行实验方案设计。在实验过程中除了记录实验数据，还要关注实验现象，分析实验结果并得出结论。通过设计性实验教学环节逐步培养学生的研究能力。此外，教学团队开展了“新工科背景下基于OBE模式的给排水科学与工程专业实验教学改革与实践”课题研究，立足于OBE理念，以学生为中心，培养学生独立思考、独立分析与解决问题的能力。以解决实验问题为导向，逆向设计实验方案，逐步形成较强的逻辑思维，提高研究能力。

专业评估认证标准毕业要求强调学生具有设计能力，即设计/开发解决方案，能够设计（开发）满足给排水科学与工程专业特殊需求的体系、单元（部件）、工艺流程或者施工方案。毕业设计是本专业最重要的一项实践教学环节，也是培养学生设计能力的重要过程。部分专业课一般在理论课教学结束后要求学生完成相应的课程设计，以进行初步设计能力训练。课程设计为毕业设计打基础。“水质工程学”在理论课结束后同样需要学生独立完成一座水厂或污水处理厂的课程设计。设计成果是以设计说明书和图纸形式表达呈现。学生图纸质量直接反映了设计质量。专业评估认证对毕业设计成果检查反馈，少数平时对自己要求不严的学生制图图面质量有待提高。为此，在持续改进中，制定从源头课程设计狠抓图纸质量的措施，实行设计成果“两查一返修”。“水质工程学”任课教师制定课程设计质量检查表，比如污水处理厂课程设计检查表主要内容如表1所示，分为相似性、技术性与规范性两大类，相似性检查是为督促学生独立自主完成而设计，检查设计成果内容是否存在前后不一致、自相矛盾之处，以排除部分设计成果有照搬他人之嫌。技术性主要是对设计内容和绘图质量进行控制；规范性是检查制图是否规范化。表格设置了“自检”“教师检查”和“修改情况”三个层次的检查。在提交设计成果之前要求学生自己检查，对符合所列内容的项目打“√”，不符合的打“×”，并对不符合的内容进行更正。课程设计设置答辩环节，在答辩过程中，教师对检查表所列内容逐项检查，同样对符合和不符合所列内容分别打“√”和“×”，并将不符合的返回给学生修改。最后提交设计成果时，教师再次检查修改情况，评定成绩。设计成果经过“两查一返修”后，设计质量确实有很大提高，与初次提交的设计成果相比，成绩普遍提高一到两个档次。

（五）学生考评机制

采用新型教学模式，需要有与其相适应的学生考评机制，考评机制应科学合理才能客观评价教学质量与学生学习效果，确保先进教学方法的有效实施。教学模式主要以学生为中心，而且强调学生的主动学习。因此，为与教学模式相一致，学生考核评价实行过程性动态评价与结果性静态评价有机结合的模式，强调过程性动态评价，充分体现学生的学习主体地位。在持续改进中，加大了过程性动态评价权重，学生自主学习的付出得到了认可，极大激发了学生的学习动力，提高了学习效果。

结语

持续改进是OBE教育理念的内容，也是工程教育认证的要求。结合工程教育专业评估认证，明确认识存在的问题，实施“水质工程学”教学持续改进，不断更新教学内容，创新教学手段和教学方法，开展培养学生创新能力的教学改革研究，加强学生研究能力训练，强化课程设计质量控制，采取与教学模式相适应的学生考核评价机制，使课程教学更好地支撑工程教育专业评估认证标准的毕业要求，提高人才培养质量，达成培养目标。

参考文献

［1］王宁，郭源博，孙长海.用于持续改进的毕业要求达成评价体系的构建与实施［J］.高教学刊，2019（12）：18-20.

［2］李绍秀，李冬梅，杜星，等.翻转课堂在“水质工程学”教学中的应用［J］.教育教学论坛，2021（25）：120-123.

［3］崔福义，张国珍，袁一星.给排水科学与工程专业主要发展历程及专业建设活动［J］.给水排水，2017，43（8）：140-144.

［4］黄廷林，崔福义，张晓健.给排水科学与工程专业评估认证发展历程［J］.给水排水，2017，43（12）：123-125+126.

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