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摘 要：基于新工科建设的切实需求，将以成果产出为导向的OBE（outcome-based education，OBE）理念引入到《水力学》课程教学改革中，以成果导向为切入点确定本课程知识点、课程目标与毕业要求的关系。以学生为中心，基于超星学习通平台进行教学设计。利用多元考核方式对课程目标达成评价进行探索，并提出课程持续改进方法。以期提高教学质量，为培养新工科建设需求的工程型人才和应用型人才奠定基础。
关键词：新工科 OBE 水力学 教学改革
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2021）01（b）-0216-04
Discussion on Teaching Reform of Hydraulics Based on OBE Concept under the Background of New Engineering
ZHANG Lei CHEN Renqiang ZHANG Xiping LIANG Sutao ZHANG Huimin
（Urban and Rural Construction Institute， Hebei Agricultural University， Baoding， Hebei Province， 071001， China）
Abstract： Based on the actual needs of the construction of New Engineering education， the OBE （outcome-based education， OBE） concept is introduced into the teaching reform of the Hydraulics course， and the outcome-oriented approach is used to determine relationship between the knowledge points， course objectives and graduation requirements. Based on the Superstar learning platform， student-centered teaching design is carried out. The evaluation of the course goals is explored by using multiple assessment methods， and methods for continuous improvement of the curriculum is proposed. This study lays the foundation for improvement of the quality of teaching， cultivation of engineering and applied talents for the requirement of New Engineering construction.
Key Words： New engineering; OBE; Hydraulics; Teaching reform
2017年2月以來，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”[1]。此后，各地各高校陆续开展新工科建设背景下工程教育改革新路径的探索实践研究。新工科具有新的工程教育理念、新的专业结构、新的人才培养模式、新的教育发展体系和教育教学的新质量五个方面的特征[2]。并且，也从技术能力、知识能力、学术能力、个人效能以及社会能力五个方面对学生的核心能力提出了新的要求，要求他们能够把学到的知识、掌握的技能、个人行为和塑造个性成功应用于将要完成的工作中去[3]。我国“新工科”教育改革对高校的教学理念和教学模式提出了挑战。
基于成果导向的教育理念（Outcome-based education，OBE），是以使所有学生在学习结束时能够成功完成预期学习成果为中心，通过反向设计组织、实施教学过程和评价教学成果[4-5]。OBE强调以学生为中心，更注重学生能力的培养。将OBE 教学理念引入到课程教学过程中，对新工科教育教学改革、工程型人才和应用型人才培养的培养具有重要意义。
1 OBE教育理念
产出导向教育（Outcome-based education，OBE）的教学理念由美国教育家Spady提出[4]。此后，多个国家将OBE理念引入到教学改革中，得到了广泛的应用与重视。OBE 模式已成为美国工程教育界全面采用的模式，《华盛顿协议》只认可采用OBE 模式培养的本科工程学位。随着中国加入《华盛顿协议》并成为签约成员，2006 年教育部启动工程教育专业认 证试点工作，标志中国开始了工程教育认证国际化之路，OBE 已成为我国工程教育专业认证三大理念之一，也是我国工程专业建设的指导思想，推进着工程教育的改革和实践[6]。
OBE 主要关注以下四个问题[7]：（1）想让学生取得的学习成果是什么？（2）为什么要让学生取得这样的学习成果？（3）如何有效地帮助学生取得这些学习成果？（4）如何判断学生是否取得了这些学习成果？因此，OBE 理念强调以学生为中心，以学习成果为导向，整个教学体系要围绕明确的学习成果组织、实施，并根据学习成果进行持续改进。OBE理念强调教育是能力培养、能力训练和能力创新的过程。因此，基于OBE理念的教学改革正是适应我国新工科教育教学改革、工程型人才培养的重要发展方向。 2 基于OBE的《水力学》课程改革
本课程根据对应的毕业要求指标点，确定教学目标，以教学目标为导向设计教学大纲、教学内容、教学方法和考核方式等，进行课程目标达成情况评价，提出持续改进方案。
2.1 课程对应的毕业要求及教学指标点分解
水力学是农业水利工程、水利水电工程、给排水工程等专业必修的一门主要专业基础课。水力学是研究以水为代表的液体平衡规律和液体运动规律及其在工程技术中的应用。水力学主要内容包括水力学基础知识、水静力学、水动力学基本原理，水流型态及水头损失，有压管道流动，恒定明渠水流，过流建筑物的水力计算、渗流等方面基本理论、水力计算基本方法的介绍，同时还注重对学生进行实验验证能力和工程实际应用能力的培养。依据社会经济发展需求、我国工程教育专业认证标准和河北农业大学农业水利工程专业人才培养方案，确定了《水力学》课程对应的毕业要求，并构建了知识点-教学目标-毕业要求相关关系图，使学生能够清晰了解学习成果与能力培养、知识点的关系，如图1所示。
2.2 基于学习通平台的线上线下混合式教学设计
传统的《水力学》教学模式以教师课堂讲授为主，学生学习积极性不高。并且，课程所涉及的知识点多，学生仅凭课上时间很难有效掌握与运用。基于OBE理念，课程设计应以成果为导向，以学生为中心，教师作为导学者，激发学生的学习动力，注重能力的培养。因此，《水力学》基于超星学习通平台，开展线下线上混合教学模式。主要教学设计过程见图2。
课前，任课教师提前针对预讲课程的理论知识点录制5～10min的微视频，通过学习通平台上传并发布任务，学生完成视频的观看，即可获得相应的成绩。为防止学生快进或不认真观看视频，在视频中间，教师可插入与视频内容相关的测试题，学生需答对后才能继续观看视频。在课前阶段，学生通过观看视频可对下节课的知识点有初步的了解。
课中，任课教师用10～20min的时间精讲理论知识点。之后，教师解答学生在课前观看微视频过程中遇到的问题，可以使学生对知识点能够及时有效地掌握。最后，通过课堂练习、课堂随测、主题讨论等形式巩固知识，提高学生的学习效果。
课后，通过在学习通平台发布作业、课件PPT、教学视频、参考资料等教学资源，进一步巩固知识，检验学生的学习效果。
2.3 多元化考核方式
评估课程的毕业要求达成度是OBE教育模式的重要环节。本课程结合过程考核与期末闭卷考试相结合的考核方式来评估学生对本课程的学习达成结果。总成绩包括以下几个部分：平时成绩（微视频观看（5%），作业（10%），课堂测验（5%），实验（10%），期末考试（70%）。平时成绩主要通过学习通平台来记录分析，学习通平台可以全程记录教与学的各个任务点和活动，教师可以通过学生的参与活动积分情况及时了解效果和学生学习动态，体现了过程性评价，极大地激发了学生自主探究学习的动机和兴趣，进而取得理想的教学效果[6]。
为检验学生学习效果并支撑毕业要求达成度，进行课程目标达成度评价。首先，将毕业要求、课程目标与考核内容（平时成绩、实验、期末考试等）相关联，如表1所示。课程目标的达成度评价值采用成绩算术平均数方法，之后加权和最为课程对毕业要求指标点的达成度评价值[8]。这样学生的不足一目了然，有利于对教学方法、内容、模式等方面的持续改进。
2.4 持续改进
根据主要教学环节质量评价结果和课程目标达成度评价情况对主要课程提出持续改进意见。由课程持续改进组组长负责组织执行并监督持续改进过程。本课程持续改进方法：
（1）平时成绩考核机制：根据学生学情，课程组教师须定期汇总统计学生平时成绩考核的各项指标，及时调整学生的状态，并做相应记录。
（2）期末考试考核机制：对期末考试试卷进行分析，统计各部分试题得分情况，将统计结果用于整体分析研究该门课程，将补考学生及在下一届学生进行改进。
3 结语
以新工科建设为背景、培养创新型人才为核心，本文基于OBE理念，针对《水力学》进行教学改革。构建了毕业要求指标点与知识单元的对应关系，基于学习通平台改进课程教学方法，提出课前预习-课中升华-课后巩固的教学模式，提高学生的学习主动性。将过程性考核与终结性考试相结合，提出多元考核方式。并将考核内容与毕业要求指标点紧密联系，评价课程目标达成度，了解学生的学习效果。在此基础上，提出教学持续改进方案，以满足新工科建设对人才的培养需求。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL]. http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/201702/t20170223_297158.html. 2017-2-20/2020-10-15.
[2] 王静.新工科背景下高校教师教学思路的转变[J]. 教育教学论坛，2018（47）：21-24.
[3] 周开发，曾玉珍.新工科的核心能力与教学模式探索[J].重庆高教研究，2017，5（3）： 22
[4] Spady W. G. Outcome-Based Education： Critical Issues and Answers[M].American Association of School Administrators， Arlington， VA. 1994.
[5] 王显清.基于OBE的地方工科院校人才培养模式研究[D].哈尔滨：哈尔滨理工大學，2019.
[6] 李刚，秦昆，万幼川.新工科背景下遥感实验教学CDIO-OBE模式改革[J].测绘通报，2019（6）：140-145.
[7] 钟娟.基于超星学习通的混合式教学研究与实践——以《国际经济学（双语）》课程为例[J].科技经济导刊，2019，27（15）： 136-138.
[8] 侯红玲，任志贵，王长乾，等.基于OBE理念的机电传动控制课程目标达成度评价策[J].大学教育，2020 （1）：31-33.
关键词：新工科 OBE 水力学 教学改革
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2021）01（b）-0216-04
Discussion on Teaching Reform of Hydraulics Based on OBE Concept under the Background of New Engineering
ZHANG Lei CHEN Renqiang ZHANG Xiping LIANG Sutao ZHANG Huimin
（Urban and Rural Construction Institute， Hebei Agricultural University， Baoding， Hebei Province， 071001， China）
Abstract： Based on the actual needs of the construction of New Engineering education， the OBE （outcome-based education， OBE） concept is introduced into the teaching reform of the Hydraulics course， and the outcome-oriented approach is used to determine relationship between the knowledge points， course objectives and graduation requirements. Based on the Superstar learning platform， student-centered teaching design is carried out. The evaluation of the course goals is explored by using multiple assessment methods， and methods for continuous improvement of the curriculum is proposed. This study lays the foundation for improvement of the quality of teaching， cultivation of engineering and applied talents for the requirement of New Engineering construction.
Key Words： New engineering; OBE; Hydraulics; Teaching reform
2017年2月以來，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”[1]。此后，各地各高校陆续开展新工科建设背景下工程教育改革新路径的探索实践研究。新工科具有新的工程教育理念、新的专业结构、新的人才培养模式、新的教育发展体系和教育教学的新质量五个方面的特征[2]。并且，也从技术能力、知识能力、学术能力、个人效能以及社会能力五个方面对学生的核心能力提出了新的要求，要求他们能够把学到的知识、掌握的技能、个人行为和塑造个性成功应用于将要完成的工作中去[3]。我国“新工科”教育改革对高校的教学理念和教学模式提出了挑战。
基于成果导向的教育理念（Outcome-based education，OBE），是以使所有学生在学习结束时能够成功完成预期学习成果为中心，通过反向设计组织、实施教学过程和评价教学成果[4-5]。OBE强调以学生为中心，更注重学生能力的培养。将OBE 教学理念引入到课程教学过程中，对新工科教育教学改革、工程型人才和应用型人才培养的培养具有重要意义。
1 OBE教育理念
产出导向教育（Outcome-based education，OBE）的教学理念由美国教育家Spady提出[4]。此后，多个国家将OBE理念引入到教学改革中，得到了广泛的应用与重视。OBE 模式已成为美国工程教育界全面采用的模式，《华盛顿协议》只认可采用OBE 模式培养的本科工程学位。随着中国加入《华盛顿协议》并成为签约成员，2006 年教育部启动工程教育专业认 证试点工作，标志中国开始了工程教育认证国际化之路，OBE 已成为我国工程教育专业认证三大理念之一，也是我国工程专业建设的指导思想，推进着工程教育的改革和实践[6]。
OBE 主要关注以下四个问题[7]：（1）想让学生取得的学习成果是什么？（2）为什么要让学生取得这样的学习成果？（3）如何有效地帮助学生取得这些学习成果？（4）如何判断学生是否取得了这些学习成果？因此，OBE 理念强调以学生为中心，以学习成果为导向，整个教学体系要围绕明确的学习成果组织、实施，并根据学习成果进行持续改进。OBE理念强调教育是能力培养、能力训练和能力创新的过程。因此，基于OBE理念的教学改革正是适应我国新工科教育教学改革、工程型人才培养的重要发展方向。 2 基于OBE的《水力学》课程改革
本课程根据对应的毕业要求指标点，确定教学目标，以教学目标为导向设计教学大纲、教学内容、教学方法和考核方式等，进行课程目标达成情况评价，提出持续改进方案。
2.1 课程对应的毕业要求及教学指标点分解
水力学是农业水利工程、水利水电工程、给排水工程等专业必修的一门主要专业基础课。水力学是研究以水为代表的液体平衡规律和液体运动规律及其在工程技术中的应用。水力学主要内容包括水力学基础知识、水静力学、水动力学基本原理，水流型态及水头损失，有压管道流动，恒定明渠水流，过流建筑物的水力计算、渗流等方面基本理论、水力计算基本方法的介绍，同时还注重对学生进行实验验证能力和工程实际应用能力的培养。依据社会经济发展需求、我国工程教育专业认证标准和河北农业大学农业水利工程专业人才培养方案，确定了《水力学》课程对应的毕业要求，并构建了知识点-教学目标-毕业要求相关关系图，使学生能够清晰了解学习成果与能力培养、知识点的关系，如图1所示。
2.2 基于学习通平台的线上线下混合式教学设计
传统的《水力学》教学模式以教师课堂讲授为主，学生学习积极性不高。并且，课程所涉及的知识点多，学生仅凭课上时间很难有效掌握与运用。基于OBE理念，课程设计应以成果为导向，以学生为中心，教师作为导学者，激发学生的学习动力，注重能力的培养。因此，《水力学》基于超星学习通平台，开展线下线上混合教学模式。主要教学设计过程见图2。
课前，任课教师提前针对预讲课程的理论知识点录制5～10min的微视频，通过学习通平台上传并发布任务，学生完成视频的观看，即可获得相应的成绩。为防止学生快进或不认真观看视频，在视频中间，教师可插入与视频内容相关的测试题，学生需答对后才能继续观看视频。在课前阶段，学生通过观看视频可对下节课的知识点有初步的了解。
课中，任课教师用10～20min的时间精讲理论知识点。之后，教师解答学生在课前观看微视频过程中遇到的问题，可以使学生对知识点能够及时有效地掌握。最后，通过课堂练习、课堂随测、主题讨论等形式巩固知识，提高学生的学习效果。
课后，通过在学习通平台发布作业、课件PPT、教学视频、参考资料等教学资源，进一步巩固知识，检验学生的学习效果。
2.3 多元化考核方式
评估课程的毕业要求达成度是OBE教育模式的重要环节。本课程结合过程考核与期末闭卷考试相结合的考核方式来评估学生对本课程的学习达成结果。总成绩包括以下几个部分：平时成绩（微视频观看（5%），作业（10%），课堂测验（5%），实验（10%），期末考试（70%）。平时成绩主要通过学习通平台来记录分析，学习通平台可以全程记录教与学的各个任务点和活动，教师可以通过学生的参与活动积分情况及时了解效果和学生学习动态，体现了过程性评价，极大地激发了学生自主探究学习的动机和兴趣，进而取得理想的教学效果[6]。
为检验学生学习效果并支撑毕业要求达成度，进行课程目标达成度评价。首先，将毕业要求、课程目标与考核内容（平时成绩、实验、期末考试等）相关联，如表1所示。课程目标的达成度评价值采用成绩算术平均数方法，之后加权和最为课程对毕业要求指标点的达成度评价值[8]。这样学生的不足一目了然，有利于对教学方法、内容、模式等方面的持续改进。
2.4 持续改进
根据主要教学环节质量评价结果和课程目标达成度评价情况对主要课程提出持续改进意见。由课程持续改进组组长负责组织执行并监督持续改进过程。本课程持续改进方法：
（1）平时成绩考核机制：根据学生学情，课程组教师须定期汇总统计学生平时成绩考核的各项指标，及时调整学生的状态，并做相应记录。
（2）期末考试考核机制：对期末考试试卷进行分析，统计各部分试题得分情况，将统计结果用于整体分析研究该门课程，将补考学生及在下一届学生进行改进。
3 结语
以新工科建设为背景、培养创新型人才为核心，本文基于OBE理念，针对《水力学》进行教学改革。构建了毕业要求指标点与知识单元的对应关系，基于学习通平台改进课程教学方法，提出课前预习-课中升华-课后巩固的教学模式，提高学生的学习主动性。将过程性考核与终结性考试相结合，提出多元考核方式。并将考核内容与毕业要求指标点紧密联系，评价课程目标达成度，了解学生的学习效果。在此基础上，提出教学持续改进方案，以满足新工科建设对人才的培养需求。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL]. http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/201702/t20170223_297158.html. 2017-2-20/2020-10-15.
[2] 王静.新工科背景下高校教师教学思路的转变[J]. 教育教学论坛，2018（47）：21-24.
[3] 周开发，曾玉珍.新工科的核心能力与教学模式探索[J].重庆高教研究，2017，5（3）： 22
[4] Spady W. G. Outcome-Based Education： Critical Issues and Answers[M].American Association of School Administrators， Arlington， VA. 1994.
[5] 王显清.基于OBE的地方工科院校人才培养模式研究[D].哈尔滨：哈尔滨理工大學，2019.
[6] 李刚，秦昆，万幼川.新工科背景下遥感实验教学CDIO-OBE模式改革[J].测绘通报，2019（6）：140-145.
[7] 钟娟.基于超星学习通的混合式教学研究与实践——以《国际经济学（双语）》课程为例[J].科技经济导刊，2019，27（15）： 136-138.
[8] 侯红玲，任志贵，王长乾，等.基于OBE理念的机电传动控制课程目标达成度评价策[J].大学教育，2020 （1）：31-33.