摘? ? 要:為適應(yīng)新工科建設(shè),OBE理念和過(guò)程管理已成為課程教學(xué)改革的核心。而課程設(shè)計(jì)作為一門(mén)實(shí)踐教學(xué)課程,缺少師生的溝通和交流,會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)質(zhì)量下降,難以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)和要求。因此,在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)OBE理念和加強(qiáng)過(guò)程管理成為目前亟需解決的問(wèn)題。結(jié)合“水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)”網(wǎng)上教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn),從課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)入手,通過(guò)超星泛雅平臺(tái)等作為過(guò)程管理和師生交互平臺(tái),規(guī)范了設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了OBE理念和過(guò)程管理。教學(xué)實(shí)踐表明,設(shè)計(jì)規(guī)范化和過(guò)程管理等改革與實(shí)踐措施可有效提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和教學(xué)效果,提高知識(shí)綜合運(yùn)用能力和個(gè)人素質(zhì),顯著提高學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中的獲得感和成就感。
關(guān)鍵詞:課程設(shè)計(jì);實(shí)踐教學(xué)改革;OBE理念;過(guò)程管理;水質(zhì)工程學(xué) I
中圖分類(lèi)號(hào):G642.3? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí):A? ? ? ? ? 文章編號(hào):1002-4107(2024)01-0068-04
收稿日期:2023-01-10
作者簡(jiǎn)介:馬玉新,黑龍江大學(xué)建筑工程學(xué)院副教授,博士
基金項(xiàng)目:教育部高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)教學(xué)改革項(xiàng)目“水質(zhì)工程學(xué)I教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)”(GPS
JZW2022-08);黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目“基于OBE理念的課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式研究和實(shí)踐——以水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)為例”(SJGY20200530);黑龍江大學(xué)課程思政建設(shè)項(xiàng)目“水質(zhì)工程學(xué)I”(2022年)
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展、制造業(yè)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)、工程項(xiàng)目和建設(shè)國(guó)際化以及國(guó)際化工程教育人才的日益短缺,高等工程教育改革和創(chuàng)新勢(shì)在必行。因此,國(guó)家積極推進(jìn)新工科建設(shè)和“雙創(chuàng)”教育,旨在培養(yǎng)一批能力強(qiáng)、素質(zhì)高的交叉復(fù)合型工程科技人才[1-2]。OBE(Outcomes-basedEducation)倡導(dǎo)“成果導(dǎo)向”“以學(xué)生為中心”“持續(xù)改進(jìn)”三個(gè)基本理念,是目前國(guó)內(nèi)外普遍推崇的一種新型教育模式[3-5]。OBE模式秉承系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想、全面質(zhì)量管理和持續(xù)改進(jìn)的理念,最初應(yīng)用于大學(xué)教育、專(zhuān)業(yè)規(guī)劃和管理,后來(lái)逐步拓展到課程建設(shè)中。由于學(xué)科、課程類(lèi)型及內(nèi)容差異,OBE模式無(wú)固定模式的教學(xué)和評(píng)估方式、學(xué)業(yè)考核評(píng)價(jià)及評(píng)估方法,但都離不開(kāi)這三個(gè)基
本理念[6-7]。OBE模式有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知
識(shí)的能力、持續(xù)學(xué)習(xí)能力、“雙創(chuàng)”能力及促進(jìn)各方面素質(zhì)的全面提升,是培養(yǎng)復(fù)合型卓越工程科技人才的重要模式之一。
“水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)”是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)完成一次指定的中小型凈水廠的設(shè)計(jì)。該課程設(shè)計(jì)需要完成凈水廠處理水量確定、處理工藝甄選、主要給水處理構(gòu)筑物及其輔助設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算、給水處理構(gòu)筑物平面布置和高程設(shè)計(jì)、水廠平面圖、高程圖和一個(gè)單體構(gòu)筑物工藝圖繪制說(shuō)明書(shū)和計(jì)算書(shū)編制[8]。課程設(shè)計(jì)是課堂理論教學(xué)的繼續(xù)、深入和發(fā)展。課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)主要通過(guò)模擬實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程,使學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中綜合運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能,熟練掌握工程設(shè)計(jì)原理和方法,獨(dú)立承擔(dān)較為復(fù)雜擬水廠的設(shè)計(jì)工作,并為后續(xù)實(shí)際工作作相應(yīng)鋪墊和技能訓(xùn)練。借助課程設(shè)計(jì)過(guò)程,學(xué)生可全面了解一個(gè)水廠的主要設(shè)計(jì)過(guò)程和步驟,具備通過(guò)調(diào)查研究、查閱資料進(jìn)行設(shè)計(jì)工藝方案選擇與比較、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)及工程圖紙繪制的能力,能夠因地制宜地提供凈水廠的設(shè)計(jì)、處理,在設(shè)計(jì)過(guò)程中體現(xiàn)自主能動(dòng)的創(chuàng)新意識(shí),并通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程具備一定的管理和決策能力。
通過(guò)對(duì)“水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)”長(zhǎng)期教學(xué),結(jié)合云教學(xué)實(shí)踐以及以往面對(duì)面教學(xué)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式難以滿足新工科建設(shè)的理念和“雙創(chuàng)”型人才培養(yǎng)的需求,需要以O(shè)BE理念為指導(dǎo),對(duì)課程設(shè)
計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革。
一、“水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)”傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題
“水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)”是一門(mén)給排水專(zhuān)業(yè)必修實(shí)踐課,設(shè)計(jì)任務(wù)是按任務(wù)書(shū)要求獨(dú)立完成一個(gè)凈水廠的設(shè)計(jì),圖紙和設(shè)計(jì)要求達(dá)到初設(shè)水平。設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)包括設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)地區(qū)基礎(chǔ)資料、設(shè)計(jì)內(nèi)容環(huán)節(jié)和具體要求、設(shè)計(jì)步驟、說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)要求、參考文獻(xiàn)等。指導(dǎo)書(shū)主要包括水廠及各設(shè)計(jì)單元的設(shè)計(jì)原則和要求、參數(shù)選擇及注意事項(xiàng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中通常會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)如圖1所示。
(一)工藝流程選擇
對(duì)于給定水處理工藝流程和設(shè)計(jì)水量的設(shè)計(jì),因無(wú)工藝比選的過(guò)程,會(huì)令學(xué)生缺失了在該方面的訓(xùn)練。而對(duì)于給定水量或城區(qū)人口數(shù)量,學(xué)生自定工藝流程的設(shè)計(jì),多會(huì)存在工藝流程選擇不合理的問(wèn)題。
(二)說(shuō)明書(shū)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容
雖然指導(dǎo)教師在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)或指導(dǎo)書(shū)里都規(guī)定了說(shuō)明書(shū)結(jié)構(gòu)組成和內(nèi)容,但學(xué)生提交的說(shuō)明書(shū)仍存在格式和結(jié)構(gòu)不合規(guī)定、章節(jié)遺漏,文不對(duì)題等諸多問(wèn)題。
(三)設(shè)計(jì)參數(shù)選擇和資料查閱
凈水廠設(shè)計(jì)由諸多相輔相成且互相影響的環(huán)節(jié)組成。整個(gè)過(guò)程涉及到的參數(shù)復(fù)雜且會(huì)出現(xiàn)由于室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB50013-2018)變化較大,而學(xué)生參考的示例或教材都存在因修訂滯后導(dǎo)致參數(shù)不準(zhǔn)確的情況。另外,學(xué)生因設(shè)計(jì)時(shí)間緊張或態(tài)度松懈惰于查閱指導(dǎo)教師告知的新頒布施行的標(biāo)準(zhǔn),出現(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)選擇錯(cuò)誤、設(shè)計(jì)計(jì)算不合理的問(wèn)題。
二、“水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)”教學(xué)改革與實(shí)踐創(chuàng)新
針對(duì)上述問(wèn)題,筆者遵循OBE理念,對(duì)“水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)”的教學(xué)文件、教學(xué)環(huán)節(jié)及過(guò)程管理等多方面進(jìn)行改革和創(chuàng)新,將OBE理念實(shí)施到教學(xué)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié),具體方案如圖2所示。通過(guò)該種方式,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)查漏補(bǔ)缺,提高其發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,使其逐步進(jìn)入凈水廠的各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),做到無(wú)漏項(xiàng)、少失誤,實(shí)現(xiàn)學(xué)生包括知識(shí)、素質(zhì)和能力各方面“成果”高質(zhì)量的獲得。
(一)合理規(guī)劃設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)過(guò)程規(guī)范化
“水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)”要求學(xué)生根據(jù)資料完成一座中小型的城市凈水廠設(shè)計(jì),包括工藝流程及構(gòu)筑物選擇與比較,工藝流程確定,完成主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算和估算,水廠平面和高程布置方案確定,平面和高程布置圖繪制,制水成本估算,設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)編制。其重點(diǎn)是凈水廠水處理工藝本身的確定,以及水廠的總體平面布置和高程布置要求。此外,在水廠平面布置圖里還需要體現(xiàn)附屬設(shè)施如泵站、凈水廠廢水和污泥處理等內(nèi)容。因此,教學(xué)大綱、任務(wù)書(shū)和指導(dǎo)書(shū)除了對(duì)必要的知識(shí)技能點(diǎn)如與水廠設(shè)計(jì)直接相關(guān)的工藝環(huán)節(jié)、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和必要圖紙繪制等進(jìn)行規(guī)范與要求外,還要對(duì)附屬設(shè)施及水廠經(jīng)濟(jì)核算等方面進(jìn)行規(guī)范與要求。從學(xué)生角度來(lái)說(shuō),在設(shè)計(jì)過(guò)程中可全面了解凈水廠設(shè)計(jì)的思路和完整的流程,同時(shí)對(duì)前面所學(xué)的泵與泵站及其課程設(shè)計(jì)、水質(zhì)工程學(xué)II(污水處理)、水工程經(jīng)濟(jì)等專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)、應(yīng)用和鞏固,實(shí)現(xiàn)了“兩性一度”的要求,提高了學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力[9]。
課程設(shè)計(jì)的最終成果是設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和圖紙。為了提高設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和圖紙的質(zhì)量,可根據(jù)水廠設(shè)計(jì)及運(yùn)行實(shí)際工程需求提高課程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,例如計(jì)算說(shuō)明書(shū)的格式、排版以及圖紙的圖框、內(nèi)容、比例、字體、標(biāo)注等都要相應(yīng)給出明晰的規(guī)范和要求,讓學(xué)生有規(guī)可依、有矩可循、有章可遵、有標(biāo)可查。以設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)內(nèi)容為例,應(yīng)說(shuō)明凈水廠凈水工藝及構(gòu)筑物型式選擇原因和結(jié)果,各單元的設(shè)計(jì)依據(jù)及采用的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
教師在設(shè)計(jì)開(kāi)始前提供相關(guān)要求及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。節(jié)點(diǎn)任務(wù)成績(jī)的平均值作為最終課程設(shè)計(jì)平時(shí)成績(jī),修改后的設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和圖紙成績(jī)作為期末成績(jī);將平時(shí)成績(jī)和最終成績(jī)按一定的權(quán)重加和作為最終設(shè)計(jì)成績(jī)。
(二)正確教育引導(dǎo),確保設(shè)計(jì)工藝選擇合理
“水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)”的重點(diǎn)和難點(diǎn)是凈水處理工藝流程和處理單元各構(gòu)筑物型式的選擇及各構(gòu)筑物單元的設(shè)計(jì)計(jì)算部分。凈水廠凈水工藝可根據(jù)水源水質(zhì)資料確定,一般包括混合、絮凝、沉淀、過(guò)濾、消毒等環(huán)節(jié),處理構(gòu)筑物的型式選擇要根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)或類(lèi)比同等類(lèi)型水廠因地制宜、靈活確定。凈水廠各水處理單元的構(gòu)筑物型式較多,導(dǎo)致學(xué)生選擇困難。因此,要充分考慮到各種池型的優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用范圍和使用條件,同時(shí)考慮當(dāng)?shù)氐赜?、氣候特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件和資源稟賦情況,通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和類(lèi)比同類(lèi)水廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定合理的池型和工藝參數(shù)。由于課程設(shè)計(jì)時(shí)間短、任務(wù)重,須課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師在工藝流程和構(gòu)筑物選擇方面嚴(yán)格把關(guān),確保最終設(shè)計(jì)成果的準(zhǔn)確性和設(shè)計(jì)水廠的運(yùn)行效果。由于室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB50013-2018)于2019年才開(kāi)始實(shí)施,許多范例、教科書(shū)和設(shè)計(jì)手冊(cè)沒(méi)有及時(shí)更新,一些學(xué)生未對(duì)照新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),導(dǎo)致參數(shù)選擇錯(cuò)誤,各單元設(shè)計(jì)不合理,影響最終設(shè)計(jì)成果。因此,該部分也需指導(dǎo)教師密切關(guān)注該行業(yè)的發(fā)展,時(shí)時(shí)跟進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)更新動(dòng)態(tài),并及時(shí)在課程設(shè)計(jì)中進(jìn)行通知和修訂。
(三)實(shí)現(xiàn)全過(guò)程管理和師生交互,及時(shí)糾正設(shè)計(jì)錯(cuò)誤
如上所述,凈水工藝流程、構(gòu)筑物及參數(shù)選擇均需教師的及時(shí)指導(dǎo),避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)臨近結(jié)束又重新返工的情況。同時(shí)也要避免出現(xiàn)說(shuō)明書(shū)格式、章節(jié)存在遺漏及由于“重外語(yǔ)輕漢語(yǔ)”的教學(xué)模式和寫(xiě)作能力差而導(dǎo)致如摘要、前言、結(jié)論等部分的內(nèi)容表達(dá)不清、文不對(duì)題等現(xiàn)象。因此,設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)亦需指導(dǎo)教師嚴(yán)格把控質(zhì)量,以防在最后提交環(huán)節(jié)和批閱時(shí)才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題而導(dǎo)致大批量學(xué)生后期返工,加大學(xué)生的工作量。指導(dǎo)教師應(yīng)在學(xué)生完成每節(jié)點(diǎn)任務(wù)后及時(shí)批閱,積極與學(xué)生開(kāi)展雙向互動(dòng)、溝通和交流,從而達(dá)到提升學(xué)生各項(xiàng)能力的目的。因此,要加強(qiáng)實(shí)踐過(guò)程管理,及時(shí)了解學(xué)生實(shí)踐動(dòng)態(tài),及時(shí)指導(dǎo)糾錯(cuò),讓學(xué)生在不斷調(diào)整中學(xué)習(xí)。但如何實(shí)現(xiàn)過(guò)程管理,是亟需解決的難題。傳統(tǒng)做法是每天固定時(shí)間講授和輔導(dǎo),師生互動(dòng)有限,難以掌握學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)際進(jìn)展;學(xué)生進(jìn)度不一致,無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)一檢查和指導(dǎo)。因此,需要向?qū)W生明確設(shè)計(jì)進(jìn)度要求,并規(guī)定其及時(shí)提交設(shè)計(jì)進(jìn)展。一種方案是按時(shí)提交設(shè)計(jì)進(jìn)展報(bào)告,但教師批閱后返給學(xué)生需要一定時(shí)間,會(huì)影響后續(xù)設(shè)計(jì),又因部分設(shè)計(jì)與后續(xù)設(shè)計(jì)相關(guān),如存在錯(cuò)誤,將會(huì)導(dǎo)致全部?jī)?nèi)容重新返工,而設(shè)計(jì)時(shí)間有限,因此該方案不能很好地適應(yīng)課程設(shè)計(jì)時(shí)代發(fā)展進(jìn)步。另一種方案是學(xué)生完成每一部分節(jié)點(diǎn)任務(wù),主動(dòng)找教師檢查設(shè)計(jì)。但因存在師生時(shí)間不一致、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和內(nèi)容多、學(xué)生多、多數(shù)學(xué)生主動(dòng)性差強(qiáng)人意等問(wèn)題,只有部分學(xué)生能收獲OBE理念教學(xué)的成果。教師在執(zhí)行上述兩種方案時(shí)需要耗費(fèi)大量精力和時(shí)間成本進(jìn)行課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)、評(píng)閱以及成績(jī)記錄,無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)、高產(chǎn)出的目標(biāo)。因此,需要與時(shí)俱進(jìn),借助于最新的教育技術(shù)手段,靈活使用創(chuàng)新性或個(gè)性化教學(xué)方法和教學(xué)形式去實(shí)現(xiàn)課程實(shí)踐教學(xué)預(yù)定目標(biāo)。
超星泛雅平臺(tái)是目前各高等院校普通采用的現(xiàn)代教學(xué)輔助手段,通過(guò)該平臺(tái)可以完成課程設(shè)計(jì)的過(guò)程線上高效管理及師生交互。針對(duì)該課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn),在超星平臺(tái)按照任務(wù)點(diǎn)的形式設(shè)置設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求,具體內(nèi)容按順序?yàn)樵O(shè)計(jì)任務(wù)、前言、設(shè)計(jì)水量的確定和清水池的設(shè)計(jì)計(jì)算、工藝流程和構(gòu)筑物的選擇及其設(shè)計(jì)計(jì)算(混合、絮凝、沉淀、過(guò)濾、加藥間和加氯間)、平面布置與高程布置、給水廠投資估算及制水成本計(jì)算、取水泵房和二泵站設(shè)計(jì)計(jì)算、廢水處理設(shè)計(jì)計(jì)算、結(jié)論和建議、摘要、參考文獻(xiàn)、致謝等,在每一步設(shè)定完成時(shí),分列出設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、主要設(shè)計(jì)參數(shù)和注意事項(xiàng)。學(xué)生每完成一設(shè)定的節(jié)點(diǎn)任務(wù)后提交,教師批閱并提出修改意見(jiàn)和成績(jī),及時(shí)與學(xué)生互動(dòng)。待任務(wù)完成后,可按照超星學(xué)習(xí)通里教師設(shè)定或資料里提供的模板組合出按照教師意見(jiàn)修改后的設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū),并聯(lián)同圖紙?jiān)诔菍W(xué)習(xí)通中的作業(yè)欄中進(jìn)行提交,由教師批閱后,再根據(jù)超星學(xué)習(xí)通中“作業(yè)”功能欄提取的學(xué)生平時(shí)設(shè)計(jì)成績(jī)和作業(yè)成績(jī)確定最終課程設(shè)計(jì)成績(jī)。在每次集中輔導(dǎo)時(shí),教師需要總結(jié)前面設(shè)計(jì)存在的共性問(wèn)題和介紹后續(xù)設(shè)計(jì)過(guò)程,讓學(xué)生真正明白做什么、怎么做、為什么這么做,從而學(xué)會(huì)如何進(jìn)行水廠設(shè)計(jì),達(dá)到預(yù)期的教學(xué)實(shí)踐目的。另外,教師也可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際完成情況進(jìn)行一對(duì)一線上輔導(dǎo),解決個(gè)性問(wèn)題。但該方案對(duì)教師也提出了較高要求:首先,凈水處理工藝環(huán)節(jié)多,需要教師對(duì)各工藝和參數(shù)了如指掌;其次,學(xué)生每人一題,集中或不定期提交,批閱工作量較大;最后,需要教師熟練應(yīng)用各種教學(xué)輔助手段完成講授、答疑、批閱、與學(xué)生互動(dòng)等各個(gè)環(huán)節(jié)。
(四)注重團(tuán)隊(duì)合作,確保設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量
為了避免抄襲、剽竊等行為,保證課程設(shè)計(jì)的公平合理及其功效性,每個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)水廠的服務(wù)區(qū)人數(shù)或設(shè)計(jì)水量均不一致。每4~6個(gè)設(shè)計(jì)水量或服務(wù)區(qū)人數(shù)相近的學(xué)生可組成一個(gè)研討小組,平時(shí)討論解決課程設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,最后提交終稿前以小組為單位開(kāi)展答辯,指出對(duì)方存在的問(wèn)題,并提出修改建議,答辯記錄可以作為平時(shí)成績(jī)的一部分。
課程設(shè)計(jì)的目的是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決工程設(shè)計(jì)問(wèn)題,傳統(tǒng)的指導(dǎo)方法是以教師為主,不符合OBE理念,通過(guò)建立設(shè)計(jì)研討小組,教師指導(dǎo)為輔的方法,可實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。通過(guò)小組學(xué)習(xí)和討論,可避免疏漏和錯(cuò)誤,及時(shí)糾正設(shè)計(jì)過(guò)程中的失誤,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和能動(dòng)性,達(dá)到鞏固所學(xué)知識(shí),提高知識(shí)綜合運(yùn)用能力和設(shè)計(jì)水平的目的。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展, 利用微信群和QQ群以及學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)溝通和交流, 實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)教師和學(xué)生、學(xué)生研討小組成員之間的互動(dòng)交流,提高設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量。
通過(guò)該模式可提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神,以及對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用和辨識(shí)糾錯(cuò)能力。
(五) 注重人才培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)
培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)、創(chuàng)新型、高素質(zhì)優(yōu)秀水務(wù)工程人才是課程的重要目標(biāo),因此要注重“兩性一度”,思政教育和畢業(yè)要求達(dá)成情況。
兩性一度是指高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度。水廠設(shè)計(jì)不僅僅是工藝本身,還需要利用以前所學(xué)的管網(wǎng)、泵站、制圖、廢水處理、水廠經(jīng)濟(jì)等學(xué)科內(nèi)容(高階性),需要綜合運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容,工藝選擇需要考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面因素(挑戰(zhàn)度)。水處理技術(shù)及控制技術(shù)日新月異,需要關(guān)注相關(guān)學(xué)科發(fā)展,積極吸納高新技術(shù),為生產(chǎn)生活服務(wù)(創(chuàng)新性)。通過(guò)學(xué)生學(xué)習(xí)和平臺(tái)交互,實(shí)現(xiàn)“兩性一度”。
給水廠設(shè)計(jì)的根本任務(wù)是建設(shè)技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行良好的水廠,為老百姓喝上安全放心水提供保障,注重培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)自豪感、家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。為此,要考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行和水的商品屬性等各方面,注重環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,為國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展作好技術(shù)服務(wù),注重培養(yǎng)學(xué)生的工程倫理觀、可持續(xù)發(fā)展及工匠精神。在設(shè)計(jì)過(guò)程中互幫、互助、互查,查閱手冊(cè),集體決策,可鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,培養(yǎng)其吃苦耐勞、精益求精的大國(guó)工匠精神,充分發(fā)揮思政示范作用。
“水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)”互動(dòng)平臺(tái)建設(shè),以學(xué)生為中心,并不斷改進(jìn)和優(yōu)化,加強(qiáng)過(guò)程管理,使學(xué)生能獨(dú)立完成一個(gè)給水廠的設(shè)計(jì),并綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),實(shí)現(xiàn)了畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成。
三、“水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)”教學(xué)改革與實(shí)踐的效果
通過(guò)以上四個(gè)方面的改進(jìn),課程設(shè)計(jì)效果得到了明顯改善,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(一)課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了規(guī)范化,設(shè)計(jì)質(zhì)量明顯提高
通過(guò)改進(jìn)“水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)”的教學(xué)與實(shí)踐,學(xué)生的設(shè)計(jì)成果均符合設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)參數(shù)選擇合理,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的規(guī)范化,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)質(zhì)量和訓(xùn)練目標(biāo)。
(二)鞏固所學(xué)知識(shí),提升學(xué)生綜合能力和專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)
課程設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容差別大,需要學(xué)生綜合利用以前所學(xué)的其他課程基礎(chǔ)理論知識(shí)及依靠資料和文獻(xiàn)解決實(shí)際工程問(wèn)題,從而培養(yǎng)學(xué)生具有綜合運(yùn)用知識(shí)和資料,設(shè)計(jì)滿足特定工藝流程的能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較,確定最佳工藝技術(shù)方案,使其在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中能夠大處著眼,全盤(pán)考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、衛(wèi)生、法律、安全以及環(huán)境等各種因素,尋求局部突破或創(chuàng)新。通過(guò)討論小組的活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、互幫互助、解決問(wèn)題的能力。設(shè)計(jì)時(shí)間短,工作量大,可鍛煉學(xué)生吃苦耐勞、堅(jiān)韌不拔的精神。設(shè)計(jì)各部分內(nèi)容的撰寫(xiě)可鍛煉學(xué)生的專(zhuān)業(yè)和文化素質(zhì)。學(xué)生在2周內(nèi)完成一篇50~70頁(yè)的設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和2張圖紙,提高了對(duì)設(shè)計(jì)的自信心、成就感和自我認(rèn)同感,可提升其未來(lái)就業(yè)的自信心。
通過(guò)信息反饋,學(xué)生對(duì)這種交互教學(xué)模式滿意率達(dá)到95%以上,對(duì)交互平臺(tái)設(shè)計(jì)指導(dǎo)和設(shè)計(jì)要求更為滿意。通過(guò)設(shè)計(jì),熟練掌握水廠的設(shè)計(jì)過(guò)程和環(huán)節(jié)的超過(guò)95%,對(duì)教學(xué)過(guò)程和成績(jī)?cè)u(píng)定滿意率達(dá)到100%。
(三)以學(xué)生為中心,通過(guò)反饋對(duì)教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程持續(xù)改進(jìn)
OBE模式講究處處留痕,課程設(shè)計(jì)的任務(wù)書(shū)、學(xué)生每一步提交的設(shè)計(jì)內(nèi)容及修改內(nèi)容、教師的批閱意見(jiàn)都在超星泛雅平臺(tái)中有記錄。在不斷的批閱修改及師生交互中,課程設(shè)計(jì)不斷完善,真正體現(xiàn)了OBE理念,即以學(xué)生為中心,通過(guò)反饋對(duì)教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程持續(xù)改進(jìn)。從人才培養(yǎng)角度來(lái)看,改革后的課程設(shè)計(jì)可讓學(xué)生獲取全面系統(tǒng)的知識(shí),提升學(xué)生的綜合能力和素質(zhì),構(gòu)建完善的工程設(shè)計(jì)框架體系,具備獨(dú)立從事工程設(shè)計(jì)的基本能力。
四、結(jié)論
面向新工科建設(shè)的理念和“雙創(chuàng)”型人才培養(yǎng)的高等工程學(xué)科,需要依照OBE理念對(duì)其課程及實(shí)踐環(huán)節(jié)改進(jìn)和創(chuàng)新,提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。筆者提出了以超星泛雅為交互平臺(tái)、OBE理念和過(guò)程管理為核心的課程設(shè)計(jì)新模式,從課程設(shè)計(jì)內(nèi)容、格式、規(guī)范、組織及成果提交形式、師生交互和考核標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行了規(guī)范與創(chuàng)新設(shè)計(jì),夯實(shí)學(xué)生專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ),提高學(xué)生綜合能力和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。實(shí)踐證明,這些措施在保證課程設(shè)計(jì)質(zhì)量和教學(xué)實(shí)踐效果方面,在提升學(xué)生綜合素質(zhì)和能力方面及達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果方面都取得了較好的效果。該課程設(shè)計(jì)改革在創(chuàng)新的同時(shí)可對(duì)新工科建設(shè)和OBE理念在其他課程中的應(yīng)用具有借鑒和推廣意義,有助于學(xué)生有所學(xué)、有所專(zhuān),綜合能力得到全面提升,使其能更好地服務(wù)社會(huì)。
參考文獻(xiàn):
[1]? 林健.新工科人才培養(yǎng)質(zhì)量通用標(biāo)準(zhǔn)研制[J].高等工程教
育研究,2020(3).
[2]? 林健.面向未來(lái)的中國(guó)新工科建設(shè)[J].清華大學(xué)教育研
究,2017(2).
[3]? 姜波.OBE:以結(jié)果為基礎(chǔ)的教育[J].外國(guó)教育研究,2003(3).
[4]? 顧佩華,胡文龍,林鵬,等.基于“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”(OBE)的工程
教育模式——汕頭大學(xué)的實(shí)踐與探索[J].高等工程教育
研究,2014(1).
[5]? 林良盛,黃成忠.基于OBE理念的大學(xué)生社會(huì)實(shí)踐課程
化改進(jìn)策略研究[J].教育教學(xué)論壇,2019(10).
[6]? 韓艷紅,徐琪,張艷會(huì).淺談OBE在人文地理野外實(shí)習(xí)教
學(xué)中的運(yùn)用[J].地理教育,2020(6).
[7]? 周忠學(xué).基于OBE理念的生物工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].
教育教學(xué)論壇,2018(34).
[8]? 高等學(xué)校給水排水工程學(xué)科專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì).高等學(xué)校
給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專(zhuān)業(yè)規(guī)范[M].北京:中國(guó)
建筑工業(yè)出版社,2012:24.
[9]? 馬玉新,趙文軍,賈學(xué)斌,等.課程設(shè)計(jì)規(guī)范化的探索與實(shí)
踐——以水質(zhì)工程學(xué)I課程設(shè)計(jì)為例[J].中國(guó)現(xiàn)代教育
裝備,2022(7).