OBE理念下給排水科學(xué)與工程專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建

周潤娟

（安徽工程大學(xué)建筑工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

0 引言

OBE（Outcomes-based Education）是以成果為導(dǎo)向的教育理念，強(qiáng)調(diào)在人才培養(yǎng)中首先確定學(xué)生畢業(yè)后應(yīng)該具備的能力和素質(zhì)，再開展相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計并實施。該理念在全球工程類專業(yè)教育改革中得到廣泛應(yīng)用，并作為主要認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)之一被工程教育認(rèn)證協(xié)會采納。我國于2016年正式加入《華盛頓協(xié)議》，說明我國的工程教育質(zhì)量已得到國際認(rèn)可。給排水科學(xué)與工程專業(yè)（以下簡稱“給排水專業(yè)”）作為土木工程二級學(xué)科，具有較強(qiáng)的工科學(xué)科背景，培養(yǎng)的高素質(zhì)應(yīng)用型人才要求具有較強(qiáng)的實踐能力和創(chuàng)新能力。覃晶晶和聶麗君等人分別基于OBE理念，探索了以成果為導(dǎo)向的給排水專業(yè)人才培養(yǎng)體系。然而，OBE理念在給排水專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)仍需進(jìn)一步研究。因此，本文結(jié)合安徽工程大學(xué)給排水專業(yè)辦學(xué)特色，首先分析學(xué)生實踐能力培養(yǎng)中存在的問題，提出符合OBE理念的實踐教學(xué)體系改進(jìn)措施，指導(dǎo)給排水專業(yè)實踐教學(xué)體系改革。

1 給排水專業(yè)學(xué)生實踐能力培養(yǎng)現(xiàn)狀及不足

各高校根據(jù)給排水專業(yè)規(guī)范要求，在課程體系中均開設(shè)了實踐類課程，主要包括課程設(shè)計類，如泵與泵站課程設(shè)計、給排水管道系統(tǒng)課程設(shè)計、凈水廠課程設(shè)計、污水廠課程設(shè)計及建筑給排水課程設(shè)計等；實習(xí)類，如專業(yè)認(rèn)識實習(xí)、專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)及畢業(yè)實習(xí)等。然而，根據(jù)安徽工程大學(xué)畢業(yè)生及用人單位反饋情況，發(fā)現(xiàn)按原實踐教學(xué)體系培養(yǎng)的學(xué)生表現(xiàn)出實踐能力不足，對給排水工程現(xiàn)場工藝、技術(shù)缺乏了解等問題。結(jié)合OBE理念，對造成該問題的原因進(jìn)行分析。

1.1 實踐教學(xué)目標(biāo)不明確

目前給排水專業(yè)課程雖設(shè)置了符合給排水專業(yè)指導(dǎo)委員會要求的實踐學(xué)時，但各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)均缺少明確的教學(xué)目標(biāo)。各門實踐課程對學(xué)生的具體作用，表述的較為籠統(tǒng)，僅強(qiáng)調(diào)掌握或了解某實踐課程的設(shè)計過程，即可具備某實踐能力。這導(dǎo)致給排水專業(yè)在人才培養(yǎng)過程中，僅將實踐課程作為理論知識的補(bǔ)充，忽視了對如何實現(xiàn)某實踐能力的思考。造成學(xué)生在工作崗位上產(chǎn)生“看起來會、但不知道如何下手”的現(xiàn)象，無法適應(yīng)企事業(yè)單位的工作需求。

1.2 實踐教學(xué)內(nèi)容滯后且缺少聯(lián)系

開展實踐教學(xué)時一般多以教材中規(guī)定的儀器、設(shè)備為主，并按教材中的各項步驟組織實施。然而，給排水工程的發(fā)展日新月異，已有教材及教學(xué)內(nèi)容難以適應(yīng)實踐教學(xué)需要。例如，安徽工程大學(xué)組織學(xué)生參觀的污水處理工藝多為常規(guī)的活性污泥法，與學(xué)生工作時經(jīng)常接觸的各種新型工藝相比相去甚遠(yuǎn)，學(xué)生反映難以適應(yīng)。對各種新型水泵、儀器儀表無法適應(yīng)等問題更為突出。

1.3 實踐教學(xué)形式單一

實驗環(huán)節(jié)涉及的各項實驗多是按部就班的驗證性實驗，專業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)也多為參觀形式，容易打消學(xué)生的積極性。而且，給排水專業(yè)學(xué)生參觀的泵房、凈水廠、污水廠等多為運行中的工程項目，開、停機(jī)易造成企業(yè)重大損失，因此不可能讓學(xué)生去動手操作，也導(dǎo)致學(xué)生缺少對實際操作和實驗過程的感性認(rèn)識。

1.4 實踐教學(xué)評價體系不健全

目前給排水專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的成績評定雖然制定了優(yōu)、良、中、及格和不及格五級評判標(biāo)準(zhǔn)，但仍以教師個人評價為主體，缺乏對學(xué)生實踐學(xué)習(xí)能力的評價，也缺少對學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力的評價。實踐教學(xué)評價體系評價結(jié)果以五級制反饋給學(xué)生后，缺少對學(xué)生存在問題的分析，且沒有給出相應(yīng)的改進(jìn)措施及改進(jìn)效果的監(jiān)控措施，持續(xù)改進(jìn)機(jī)制缺乏。

2 給排水專業(yè)學(xué)生實踐教學(xué)體系構(gòu)建

OBE理念下的給排水專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建，關(guān)鍵是要轉(zhuǎn)變思路，改變傳統(tǒng)的學(xué)科教育途徑，以社會和市場需求為基礎(chǔ)，向目標(biāo)教育轉(zhuǎn)變。本文以O(shè)BE理念為指導(dǎo)，以項目式教學(xué)為手段，指導(dǎo)給排水專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建。如圖1所示。

圖1 OBE理念下給排水專業(yè)實踐教學(xué)體系

2.1 以O(shè)BE理念為導(dǎo)向、實踐能力為核心，重新梳理實踐教學(xué)目標(biāo)

以O(shè)BE理念為導(dǎo)向的給排水專業(yè)培養(yǎng)要適應(yīng)國家現(xiàn)代化建設(shè)需要，掌握扎實的給排水科學(xué)與工程專業(yè)理論知識、基本技能和基本方法，具備運用所學(xué)知識解決本專業(yè)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力，能從事專業(yè)領(lǐng)域中的規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營和管理等工作。畢業(yè)后5年具備給排水行業(yè)工程師和技術(shù)骨干能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。因此，給排水專業(yè)課程實踐的教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置要明確反映對畢業(yè)生12項能力的支撐。

以給排水專業(yè)為例，分解專業(yè)培養(yǎng)總目標(biāo)，得到實踐教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)具備的6項教學(xué)目標(biāo)。

2.1.1 綜合素質(zhì)目標(biāo)

（1）人文素養(yǎng)：具有高尚的品德、良好的人文科學(xué)素養(yǎng)，能正確理解本專業(yè)對社會的影響，增強(qiáng)對水資源保護(hù)與利用的社會責(zé)任感，并能在工作中嚴(yán)格遵守職業(yè)道德規(guī)范，盡職盡責(zé)完成各項工作。

（2）溝通協(xié)調(diào)：具有較好的團(tuán)隊精神、國際視野和社會責(zé)任感及職業(yè)素質(zhì)。能夠很好地承擔(dān)項目負(fù)責(zé)人角色，正確闡述設(shè)計、施工與管理理念。

（3）創(chuàng)新能力：具有較強(qiáng)自主學(xué)習(xí)能力和對教材知識的發(fā)散性學(xué)習(xí)意識，并能結(jié)合專業(yè)技能改進(jìn)和完善現(xiàn)有工藝、設(shè)備的不足，提出各種新的解決方案。

2.1.2 專業(yè)技能目標(biāo)

（1）專業(yè)基本認(rèn)知能力：具有扎實且全面的專業(yè)理論知識、基本技能和基本方法，熟悉各種常見的給排水設(shè)計工藝，理解工程實踐對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響。

（2）分析問題能力：具有基本的給排水相關(guān)工程實踐能力和初步的科學(xué)研究能力，并能采用所學(xué)方法進(jìn)行實驗設(shè)計、分析和討論。

（3）解決復(fù)雜工程問題能力：具備運用所學(xué)知識解決給排水科學(xué)與工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力，根據(jù)給排水系統(tǒng)各項設(shè)計目標(biāo)，在水資源總量及水質(zhì)污染總量控制條件下，對各設(shè)計方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。

上述綜合素質(zhì)與專業(yè)技能各項培養(yǎng)目標(biāo)，依次遞進(jìn)、由易到難，與12條畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系如表1所示。

表1 給排水工程專業(yè)實踐教學(xué)目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系

2.2 基于OBE實踐教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容改革

實踐教學(xué)內(nèi)容主要解決“學(xué)什么”的問題。為了保證各項培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，在實踐教學(xué)內(nèi)容上主要做了以下幾方面改革。

（1）梳理并刪減各門實踐課程中重復(fù)內(nèi)容，淘汰落后的檢測工藝，加大專業(yè)綜合性、設(shè)計性實驗。同時，增加綜合性實訓(xùn)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知能力和分析問題能力。

（2）構(gòu)建小型模擬裝置，提高學(xué)生實際操作能力。在實驗室中建立小型給水管網(wǎng)的計算機(jī)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，通過設(shè)置一系列水表、壓力表、泵站等管網(wǎng)附件，模擬城市真實給水管網(wǎng)，用于學(xué)生實習(xí)。

（3）加大學(xué)生與教師科研項目結(jié)合力度。通過國家級、省級和校級三級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目，指導(dǎo)學(xué)生以團(tuán)隊形式，提出科研項目申請并組織實施和考核，作為學(xué)生綜合素質(zhì)學(xué)分，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和溝通協(xié)調(diào)能力。

2.3 基于OBE的實踐教學(xué)手段的改革

實踐教學(xué)手段主要解決“怎么學(xué)”的問題。主要采用項目驅(qū)動（CDIO，Conceiving Designing Implementing Operating）的教學(xué)方法改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)手段。該模式可有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐應(yīng)用能力，契合成果導(dǎo)向教育理念。

根據(jù)CDIO思想，改革給排水專業(yè)實踐教學(xué)手段時，將以項目為主線，學(xué)生為主體，串聯(lián)原本散碎的教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。具體而言，將根據(jù)認(rèn)知能力、分析問題能力及解決問題能力劃分不同的培養(yǎng)層次，并依次設(shè)計CDIO遞進(jìn)式項目單元。學(xué)生根據(jù)CDIO的構(gòu)思、設(shè)計、實施及操作步驟，針對不同的層次每一個設(shè)計單元、專項設(shè)計及科研項目展開訓(xùn)練。

2.4 基于OBE的實踐教學(xué)質(zhì)量評價與持續(xù)改進(jìn)

實踐教學(xué)質(zhì)量評價與持續(xù)改進(jìn)主要解決學(xué)生“學(xué)的怎么樣”的問題。傳統(tǒng)的實踐教學(xué)評價主要側(cè)重于了解學(xué)生是否真實開展了實習(xí)、出勤情況等。教師打分時主觀因素居多，缺少對學(xué)生實踐能力的評價，易導(dǎo)致學(xué)生無所適從、盲目開展實踐活動。OBE理念特別關(guān)注對各項教學(xué)活動執(zhí)行效果的反饋，認(rèn)為評價是一個非常重要的環(huán)節(jié)，也是判斷教學(xué)目標(biāo)有沒有達(dá)成、需不需要持續(xù)改進(jìn)的重要依據(jù)。因此，結(jié)合安徽工程大學(xué)給排水專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量評價改革的案例，提出考慮實踐過程、實踐教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度及學(xué)生和企業(yè)評價的多維度評價模式。通過實踐教學(xué)質(zhì)量評價結(jié)果，提出有針對性的持續(xù)改進(jìn)措施，充分發(fā)揮實踐教學(xué)課程考核在教學(xué)過程中的引導(dǎo)、激勵作用。

3 結(jié)語

OBE理念以成果為導(dǎo)向，通過反向設(shè)計教學(xué)過程，可有效保障學(xué)生各項培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的達(dá)成度，是實踐教學(xué)體系改革的重要舉措。其構(gòu)建了基于OBE理念的實踐教學(xué)體系，提出由教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過程及教學(xué)效果構(gòu)成的影響與反饋模型，并融入質(zhì)量評價與持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。改革實踐教學(xué)目標(biāo)時，提出了由認(rèn)知能力、分析問題能力及解決問題能力構(gòu)成的遞進(jìn)式專業(yè)技能目標(biāo)，及由人文素養(yǎng)、溝通協(xié)調(diào)及創(chuàng)新能力構(gòu)成的綜合素質(zhì)目標(biāo)。