基于OBE理念的《水質(zhì)工程學(xué)（上）》混合式教學(xué)模式探索

李松亞，王林裴，王樂(lè)，高宏斌，谷得明，何亞麗，吳俊峰，李蕾

（河南城建學(xué)院 市政與環(huán)境工程學(xué)院，河南 平頂山）

一 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)信息化程度不斷深入，大學(xué)生慕課、超星學(xué)習(xí)通、雨課堂等學(xué)習(xí)平臺(tái)與資源建設(shè)越來(lái)越豐富，使得高等教育在發(fā)生著深刻的變化，由傳統(tǒng)課堂教學(xué)轉(zhuǎn)戰(zhàn)線上教學(xué)成為趨勢(shì)。2020年春季，新冠疫情的發(fā)生擾亂了全國(guó)大部分高校的正常教學(xué)秩序，教育部號(hào)召各高校“停課不停學(xué)”，線上教學(xué)大范圍開(kāi)展起來(lái)，加快了線上課程建設(shè)的進(jìn)程。但是，完全的線上教學(xué)模式脫離了老師的監(jiān)督和指導(dǎo)，需要學(xué)生能夠主動(dòng)、自覺(jué)學(xué)習(xí)，否則學(xué)習(xí)效果會(huì)大大降低。因此，整合傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)和線上教學(xué)，將兩者結(jié)合起來(lái)以充分發(fā)揮兩者優(yōu)勢(shì)為特點(diǎn)的線上線下混合教學(xué)正在成為我國(guó)高校教學(xué)改革的趨勢(shì)[1]。

2019年，教育部正式發(fā)布《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》（教高〔2019〕8號(hào)），提出實(shí)施一流本科課程（金課）建設(shè)“雙萬(wàn)計(jì)劃”，在2019-2021年要認(rèn)定6000門(mén)左右線上線下混合式國(guó)家級(jí)一流課程。線上線下混合式課程是將現(xiàn)代教育技術(shù)手段與傳統(tǒng)課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生線上與線下學(xué)習(xí)相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，從而達(dá)到提高教學(xué)效果的目的，其突出學(xué)生為中心[2]。而成果導(dǎo)向教育（Outcome-Based Education，OBE）理念也突出要求“以學(xué)生為中心，成果為導(dǎo)向”。如何在線上線下混合式教學(xué)模式下貫徹OBE理念是值得我們探索和實(shí)踐的。

二 當(dāng)前《水質(zhì)工程學(xué)（上）》教學(xué)存在的問(wèn)題

《水質(zhì)工程學(xué)（上）》是給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的主干課程之一，承擔(dān)給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系中“城市飲用水處理理論、原理、工藝、技術(shù)”的教學(xué)任務(wù)[3]。目前，該課程主要存在以下問(wèn)題：

（1）教學(xué)模式單一，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高

目前，該課程主要采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以教師課堂講授為主，普遍存在“老師教的熱，學(xué)生學(xué)的冷”現(xiàn)象，生師之間缺乏有效溝通與反饋，教學(xué)效率難以提升。同時(shí)，《水質(zhì)工程學(xué)（上）》課程不僅涉及大量的給水處理理論和原理，還包括相應(yīng)的處理技術(shù)和工藝設(shè)計(jì)，兼具理論性和技術(shù)性，內(nèi)容多，難度大，僅通過(guò)傳統(tǒng)課堂講解，教學(xué)效果很難保證。而且在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生參與積極性低，不利于學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，使他們快速應(yīng)對(duì)復(fù)雜給排水科學(xué)與工程問(wèn)題能力欠缺[4]。同時(shí)，這種老師“灌輸式”授課和學(xué)生“被動(dòng)型”學(xué)習(xí)的模式不能夠提高學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的參與度和課下自主學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生的創(chuàng)新性思維和創(chuàng)造能力得不到鍛煉。

（2）知識(shí)內(nèi)容多，教學(xué)學(xué)時(shí)少

在“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的背景下，《水質(zhì)工程學(xué)（上）》學(xué)分學(xué)時(shí)不斷壓縮。以我校為例，本課程原來(lái)有64理論學(xué)時(shí)，在19版人才培養(yǎng)方案中壓縮到48學(xué)時(shí)，在21版修訂的人才培養(yǎng)方案中，理論教學(xué)學(xué)時(shí)壓縮為40學(xué)時(shí)。《水質(zhì)工程學(xué)（上）》課程兼具理科和工科的特點(diǎn)，理論性、設(shè)計(jì)性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，并且課程內(nèi)容理論抽象，知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容繁多，工藝設(shè)計(jì)復(fù)雜。從而，使本課程面臨知識(shí)內(nèi)容多，而教學(xué)學(xué)時(shí)少的情況，也就不能很好地完成教學(xué)大綱規(guī)定的各項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容。對(duì)學(xué)生而言，也就不能很好地理解和掌握知識(shí)內(nèi)容，更談何運(yùn)用到設(shè)計(jì)和實(shí)際工程上。

（3）OBE理念沒(méi)有充分體現(xiàn)

OBE理念強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”“以成果為導(dǎo)向”“持續(xù)改進(jìn)”的理念。該理念要求按照期望達(dá)到的畢業(yè)要求（知識(shí)、能力和素質(zhì)要求）來(lái)組織教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，突出學(xué)生深度參與，注重知識(shí)與能力輸出，以及學(xué)習(xí)過(guò)程中批判性思維養(yǎng)成，同時(shí)注重以學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評(píng)價(jià)改進(jìn)教學(xué)，使教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程持續(xù)改進(jìn)[5]。而目前《水質(zhì)工程學(xué)（上）》主要采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，注重內(nèi)容灌輸，課堂互動(dòng)常止于低層次的思維，學(xué)生參與度不高，且考試或者分?jǐn)?shù)仍然作為主要的評(píng)價(jià)方式。

三 基于OBE理念的線上線下混合式教學(xué)模式探索

（一） 基于OBE理念修訂教學(xué)大綱

教學(xué)大綱是教師進(jìn)行教學(xué)的主要依據(jù)，將OBE理念融入教學(xué)當(dāng)中，首先就要基于OBE理念修訂教學(xué)大綱。經(jīng)專(zhuān)業(yè)（系）老師充分討論和論證，立足本專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，以O(shè)BE理念為導(dǎo)向，以三全育人為目標(biāo)，對(duì)課程教學(xué)大綱進(jìn)行修訂，以進(jìn)一步明確課程目標(biāo)、課程教學(xué)內(nèi)容、課程評(píng)價(jià)和考核方式以及達(dá)成度的評(píng)價(jià)方式等，并明確課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支持關(guān)系。另外，基于OBE理念修訂教學(xué)大綱過(guò)程中，需要同時(shí)兼顧知識(shí)和應(yīng)用能力，合理安排理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、課外自學(xué)等內(nèi)容，做好課程教學(xué)頂層設(shè)計(jì)。

（二） 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

目前大部分高校選用的教材為高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)規(guī)劃推薦教材——中國(guó)建筑工業(yè)出版社《水質(zhì)工程學(xué)（上冊(cè)）》，主要講述物理、物理化學(xué)等水處理工藝和典型給水處理工藝系統(tǒng)，包括水處理基本原理、技術(shù)原理、工程工藝以及新技術(shù)、新理論等學(xué)科前沿內(nèi)容。該教材理論性較強(qiáng)，且內(nèi)容偏多，但課時(shí)有限，因此精簡(jiǎn)現(xiàn)有教材內(nèi)容，重構(gòu)新的知識(shí)體系勢(shì)在必行。結(jié)合給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置情況，組織課程組老師研討，同時(shí)借鑒相關(guān)兄弟院校的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，精簡(jiǎn)現(xiàn)有教材內(nèi)容，重構(gòu)新的知識(shí)體系勢(shì)。將教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)放在給水處理廠工藝單元，圍繞給水處理廠工藝單元這一主線，對(duì)各知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)提煉，同時(shí)充分利用超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)、大學(xué)慕課平臺(tái)及其他信息化手段，將部分原理性基礎(chǔ)知識(shí)安排為線上自學(xué)，克服學(xué)時(shí)不足的問(wèn)題。例如對(duì)于第三章沉淀，將雜質(zhì)顆粒在凈水中的沉降、理想沉淀池、淺池理論等偏理論性?xún)?nèi)容錄制視頻上傳在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)或者選擇慕課上的優(yōu)秀資源供學(xué)生自學(xué)，線下課程重點(diǎn)講述平流沉淀池和斜管沉淀池的構(gòu)造結(jié)構(gòu)及相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算。另外，結(jié)合當(dāng)前的研究熱點(diǎn)對(duì)課程現(xiàn)有知識(shí)體系進(jìn)行補(bǔ)充優(yōu)化。

（三） 創(chuàng)新課堂教學(xué)模式

OBE理念的主要目標(biāo)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、和積極性，使課堂教學(xué)模式面臨著新的挑戰(zhàn)。因此要利用信息技術(shù)、在線教學(xué)平臺(tái)等資源，不斷創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，將教學(xué)模式由老師灌輸式被動(dòng)“教”向?qū)W生主動(dòng)“學(xué)”轉(zhuǎn)變。

（1）構(gòu)建線上教學(xué)資源

豐富的線上教學(xué)資源，是開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)的前提和基礎(chǔ)，也是課程線上教學(xué)的核心部分。可以根據(jù)學(xué)校和學(xué)生的實(shí)際情況，將理論教學(xué)錄像、課程PPT、微課、課程習(xí)題、慕課等資源構(gòu)建成本課程的線上課程學(xué)習(xí)資源庫(kù)。如可以根據(jù)優(yōu)化后的教學(xué)內(nèi)容，將部分理論知識(shí)的講解錄制成視頻上傳到線上教學(xué)平臺(tái)（如超星學(xué)習(xí)通），同時(shí)通過(guò)整合教材和參考書(shū)對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)分解，制作一套適用性強(qiáng)、具有本校特色的課程PPT也一并上傳，供學(xué)生線上學(xué)習(xí)和預(yù)習(xí)。微課也是一種重要的線上教學(xué)資源，它具有短小精悍而不缺失主要內(nèi)容的特點(diǎn)，對(duì)于某些重點(diǎn)內(nèi)容，可以采用該種形式，圍繞特定的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)闡述和講解，供學(xué)時(shí)課后復(fù)習(xí)。同時(shí)可以在中國(guó)大學(xué)慕課等平臺(tái)遴選部分優(yōu)秀課程資源供學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)等使用。另外，為了幫助學(xué)生檢測(cè)自學(xué)效果和進(jìn)行線下學(xué)習(xí)內(nèi)容的回顧，需要設(shè)置一些課程習(xí)題，以引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，同時(shí)便于教師根據(jù)線上自學(xué)存在的問(wèn)題，在線下課程中有針對(duì)性地對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)講述。

（2）引入翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂不僅是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的一種翻轉(zhuǎn)，也是對(duì)課堂教學(xué)時(shí)空的翻轉(zhuǎn)，教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的翻轉(zhuǎn)，它更是一種全新的“混合式學(xué)習(xí)方式”，其與傳統(tǒng)教學(xué)的對(duì)比如表1所示。根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)置，充分利用構(gòu)建的線上教學(xué)資源，通過(guò)課前發(fā)布線上學(xué)習(xí)任務(wù)并進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)測(cè)試結(jié)果和發(fā)放問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)效果，確定課堂教學(xué)的重難點(diǎn)[6]。此外，還可以采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)、PBL教學(xué)、案例分析教學(xué)、小組匯報(bào)討論、情景教學(xué)等進(jìn)一步確定自學(xué)效果，綜合運(yùn)用上述方法，對(duì)學(xué)生掌握薄弱知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解以鞏固線上教學(xué)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂。所以，翻轉(zhuǎn)課堂采用形式多樣的方式和教學(xué)方法能滿(mǎn)足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，同時(shí)可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和課堂參與的積極性，而且可以大大提高學(xué)生信息檢索和資料查閱、自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、獨(dú)立思考、全面思考以及表達(dá)能力等方面的能力[7]。

表1 傳統(tǒng)課堂與翻轉(zhuǎn)課堂的對(duì)比

（3）開(kāi)展“伙伴式”學(xué)習(xí)小組實(shí)踐

在進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)過(guò)程中，可以建立課程學(xué)習(xí)小組，每組3~5人，開(kāi)展“伙伴式”學(xué)習(xí)小組實(shí)踐。以線上教學(xué)資源為基礎(chǔ)，結(jié)合設(shè)計(jì)手冊(cè)《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50013-2018）等工具書(shū)，小組成員通過(guò)分工協(xié)作共同完成課程任務(wù)。要求小組成員必須明確任務(wù)分工，有同學(xué)負(fù)責(zé)內(nèi)容講解，有同學(xué)負(fù)責(zé)補(bǔ)充講解，有同學(xué)負(fù)責(zé)回答提問(wèn)等。課前學(xué)生通過(guò)線上自主學(xué)習(xí)，以及根據(jù)預(yù)習(xí)任務(wù)進(jìn)行準(zhǔn)備；課中通過(guò)分組討論，展示部分學(xué)習(xí)成果，思考反思，教師點(diǎn)評(píng)與建議等交流、探討、質(zhì)疑的教學(xué)模式與方式，強(qiáng)化生生互動(dòng)、師生互動(dòng)，提升學(xué)生分析與解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，從而實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)和畢業(yè)要求達(dá)到。同時(shí)，開(kāi)展“伙伴式”學(xué)習(xí)小組，在課前有助于小組成員相互提醒、前置性學(xué)習(xí)，以此可以提高課堂教學(xué)效率；在課堂上，“伙伴式”學(xué)習(xí)小組成員可以相互交流討論，解決學(xué)習(xí)障礙，通過(guò)思想碰撞，實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步；課后，“伙伴式”學(xué)習(xí)小組成員可以進(jìn)行伙伴分享式交流，互相幫助，進(jìn)一步鞏固課堂知識(shí)。

（四） 構(gòu)建過(guò)程性、多元化考核評(píng)價(jià)體系

對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)不僅是保證教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，也是激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力和專(zhuān)業(yè)志趣的一種方法[8]。基于OBE理念的混合式教學(xué)強(qiáng)調(diào)個(gè)性化學(xué)習(xí)，注重學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)成果的雙重評(píng)價(jià)，因此，應(yīng)構(gòu)建過(guò)程性、多元化考核評(píng)價(jià)體系。過(guò)程性、多元化考核評(píng)價(jià)體系不僅應(yīng)注重考核的過(guò)程性，將考核貫穿在日常的教學(xué)過(guò)程中，加強(qiáng)日常教學(xué)過(guò)程中學(xué)生表現(xiàn)的考核，同時(shí)還應(yīng)該注重考核的多元化，體現(xiàn)在考核方式、考核內(nèi)容的多元化，設(shè)置不同考核方式、內(nèi)容的權(quán)重。例如，根據(jù)采用的線上線下混合式教學(xué)模式，將課程成績(jī)分成三大塊：（1）線上學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)（占30%），通過(guò)對(duì)線上學(xué)習(xí)平臺(tái)上學(xué)習(xí)視頻、課程PPT、練習(xí)題以及測(cè)試等設(shè)置相應(yīng)的權(quán)重，來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生線上自學(xué)效果，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性；（2）線下課堂學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)（占30%），通過(guò)線下課堂任務(wù)完成情況、回答問(wèn)題、課堂展示、小組討論、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等表現(xiàn)，記錄每次課每位同學(xué)的得分，累加之和作為線下課堂學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)成績(jī)，以此提高學(xué)生課程的參與度；（3）期末考核成績(jī)（占40%），采用期末閉卷考試成績(jī)作為考核成績(jī)。通過(guò)這種過(guò)程性、多元化的考核評(píng)價(jià)體系，不僅能及時(shí)掌握學(xué)生自學(xué)情況和線下課堂學(xué)習(xí)效果，同時(shí)還能根據(jù)過(guò)程性評(píng)價(jià)結(jié)果，及時(shí)改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和方式，有利于落實(shí)OBE理念的“持續(xù)改進(jìn)”。

四 結(jié)語(yǔ)

隨著信息化程度不斷深入，在加強(qiáng)一流專(zhuān)業(yè)建設(shè)以及一流本科課程“雙萬(wàn)計(jì)劃”的新形勢(shì)下，各專(zhuān)業(yè)對(duì)課程建設(shè)和課程改革都提出了更高的要求。《水質(zhì)工程學(xué)（上）》作為給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的主要核心課程，是新時(shí)代課程建設(shè)和改革的主戰(zhàn)場(chǎng)。通過(guò)對(duì)《水質(zhì)工程學(xué)（上）》課程線上線下混合式教學(xué)模式的探索，不僅可以貫徹落實(shí)OBE理念“以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”，而且可以充分提高學(xué)生學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和課程參與度，提高教學(xué)效果，利于課程目標(biāo)的達(dá)成和畢業(yè)要求的實(shí)現(xiàn)。因此，每個(gè)高校都應(yīng)該積極探索線上線下混合式課程構(gòu)建，不斷更新教學(xué)模式和方法，不斷創(chuàng)新，使《水質(zhì)工程學(xué)（上）》課程煥發(fā)勃勃生機(jī)。