基于OBE 教育理念的建筑力學(xué)教學(xué)改革研究

袁玲，常山，程?，?/p>

（安徽科技學(xué)院 建筑學(xué)院，安徽 蚌埠）

一 引言

OBE（Outcome based education，OBE）教育理念，又稱為成果導(dǎo)向教育，以學(xué)生的能力培養(yǎng)和用人單位的需求目標(biāo)為導(dǎo)向，以學(xué)生為根本，用逆向思維的方法把教育成果作為目標(biāo)導(dǎo)向，對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育輸出而非簡單的輸入，打破了以往的“灌輸式”教學(xué)，是一種先進(jìn)的教育理念。

楊漢寧、陳智玲、韋麗等人通過在造價(jià)專業(yè)進(jìn)行OBE 教育理念的成果導(dǎo)向教育得出，OBE 教育理念對(duì)學(xué)生在工程造價(jià)專業(yè)范疇內(nèi)的智慧建筑技術(shù)綜合應(yīng)用能力的提升有一定的促進(jìn)作用[1]；許秀娟、梁春閣等人將專業(yè)課程教學(xué)和思政教育相融合，同時(shí)融入OBE(成果導(dǎo)向教育)教育理念，在專業(yè)課程內(nèi)容中進(jìn)一步發(fā)掘思政教育的切入點(diǎn)，能夠使教學(xué)效果更加顯著，促成學(xué)生學(xué)業(yè)成果，實(shí)現(xiàn)職業(yè)技能與思政教育雙重目標(biāo)[2]；董海榮在《房屋建筑學(xué)》課程中，基于OBE 的教育理念，在現(xiàn)有教學(xué)手段的基礎(chǔ)上，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)以及反向設(shè)計(jì)教學(xué)(案例分析教學(xué))，并把線上線下混合式教學(xué)融入教學(xué)。經(jīng)過對(duì)幾屆學(xué)生《房屋建筑學(xué)》的實(shí)踐教學(xué)的檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)OBE 教育理念使課程的畢業(yè)要求達(dá)成度明顯提高[3]。趙延林、高紅梅、孟麗巖等人將OBE 理念融入《結(jié)構(gòu)力學(xué)》的教學(xué)中，結(jié)合用人單位反饋行業(yè)需求，進(jìn)行課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系的優(yōu)化改進(jìn)，取得了一定的成效[4]。

二 建筑力學(xué)課程的特點(diǎn)

我校辦學(xué)定位為應(yīng)用型高水平大學(xué)，建筑學(xué)專業(yè)作為我校一個(gè)快速成長的專業(yè)，具有較好的就業(yè)前景。建筑力學(xué)是建筑學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程理論性較強(qiáng)，對(duì)學(xué)生邏輯思維能力要求較高。作為建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生，必須要有一定的力學(xué)積淀，該課程開設(shè)的目的是使學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，掌握應(yīng)用建筑力學(xué)基本方法，分析和探究建筑構(gòu)件和建筑結(jié)構(gòu)在不同受力情況下的剛度、強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等方面問題的解決方法，為后續(xù)大學(xué)五年其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

建筑力學(xué)主要由理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三大部分組成，也就是把通常所說的“三大力學(xué)”進(jìn)行精簡和融合，融合以后的建筑力學(xué)總課時(shí)較少，更加注重的是“三大力學(xué)”之間的整體性和關(guān)聯(lián)性，為建筑學(xué)學(xué)生后續(xù)的建筑設(shè)計(jì)和建筑結(jié)構(gòu)做好鋪墊。

三 建筑力學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀

根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，比照新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求和課程思政建設(shè)的需要，我深刻的體會(huì)到在我校建筑學(xué)專業(yè)的建筑力學(xué)課程教學(xué)中存在一定的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（一） 教學(xué)目標(biāo)不明確

建筑學(xué)專業(yè)主要培養(yǎng)學(xué)生在建筑設(shè)計(jì)和城市設(shè)計(jì)方面的基本能力，將來的工作中幾乎不涉及建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。因此，對(duì)于建筑學(xué)專業(yè)而言，傳統(tǒng)的理工科式的學(xué)習(xí)在大學(xué)階段被極大的弱化[5]，比如高等數(shù)學(xué)等相對(duì)土木工程專業(yè)而言，建筑學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)的難度和深度均大幅度降低。然而目前的建筑力學(xué)教學(xué)中，授課教師多會(huì)以講授相關(guān)的力學(xué)計(jì)算方法為主，而忽略了學(xué)生的力學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)以及工程應(yīng)用能力的提升。繁雜的力學(xué)推導(dǎo)和計(jì)算使得原本數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生難以理解和接受。另外由于側(cè)重力學(xué)理論知識(shí)的灌輸，而忽略了理論模型與工程實(shí)際的融合，這也在一定程度增加了學(xué)生的消極厭學(xué)心理。

（二） 教學(xué)手段落后，教學(xué)方式單一

根據(jù)本校實(shí)際和調(diào)研相關(guān)高校的結(jié)果來看，建筑力學(xué)目前仍以傳統(tǒng)的教學(xué)方式為主，課堂上主要是大量的理論推導(dǎo)，把簡單的實(shí)物模型轉(zhuǎn)化成力學(xué)簡化模型，運(yùn)用數(shù)學(xué)思想和力學(xué)原理求解力學(xué)問題。在整個(gè)教學(xué)過程中，主要是以教師為核心，學(xué)生被動(dòng)接受。久而久之，學(xué)生產(chǎn)生一定的厭倦心理，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性較差，主觀能動(dòng)性不強(qiáng)[6]。

（三） 課時(shí)量壓縮導(dǎo)致教學(xué)壓力大

我校的建筑力學(xué)課時(shí)量較“三大力學(xué)”課時(shí)總量大大減少，在這樣的背景下，考慮力學(xué)本身的復(fù)雜性以及我校建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的相對(duì)薄弱等因素，勢必造成學(xué)生無法第一時(shí)間較好地掌握所學(xué)知識(shí)。隨著時(shí)間的累加，疑點(diǎn)難點(diǎn)得不到很好的解決，學(xué)生心理壓力越來越大，容易產(chǎn)生抵觸的厭學(xué)心理，從而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果[7]。

（四） 缺乏專業(yè)認(rèn)同感和自豪感

學(xué)生的學(xué)習(xí)一直處在被動(dòng)的知識(shí)接受過程中，缺乏主觀能動(dòng)性，目前專業(yè)課的教學(xué)課程仍然是以傳統(tǒng)的“滿堂灌”和沉默狀態(tài)的教學(xué)方式為主，學(xué)生學(xué)習(xí)的過程僅僅是一個(gè)完成任務(wù)的過程，很難刺激學(xué)生對(duì)于本專業(yè)所學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，缺乏專業(yè)認(rèn)同感和自豪感，從而造成學(xué)習(xí)積極性不足，主觀能動(dòng)性較差。

四 基于OBE 教學(xué)理念的建筑力學(xué)教學(xué)改革

OBE 教學(xué)理念以成果、能力、需求等為導(dǎo)向，結(jié)合建筑企業(yè)人才需求標(biāo)準(zhǔn)，明確建筑力學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容。筆者根據(jù)多年建筑力學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，將建筑力學(xué)課程任務(wù)進(jìn)行分解，主要分為荷載及受力分析計(jì)算、建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力計(jì)算和建筑結(jié)構(gòu)受力計(jì)算三個(gè)方面，分別對(duì)應(yīng)于三大力學(xué)當(dāng)中的理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)。

根據(jù)建筑力學(xué)的課程特點(diǎn)，結(jié)合OBE 的教育教學(xué)理念，對(duì)現(xiàn)行教學(xué)模式提出嘗試性教學(xué)改革，在傳統(tǒng)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，將先進(jìn)的教學(xué)理念和教學(xué)方法應(yīng)用到教學(xué)當(dāng)中，主要是首先通過相關(guān)案例引出教學(xué)內(nèi)容，針對(duì)案例涉及內(nèi)容進(jìn)行理論知識(shí)講解，然后應(yīng)用所講知識(shí)去嘗試解決實(shí)際問題。在這個(gè)過程中包含理論教學(xué)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)和理論與實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)方法，并且引用案例教學(xué)，生動(dòng)形象，易于理解，能夠使學(xué)生很好的理解所學(xué)知識(shí)的實(shí)際用途，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)其專業(yè)認(rèn)同感。

（一） 調(diào)整教學(xué)目標(biāo)，適應(yīng)OBE 教學(xué)理念的人才定位

教學(xué)目標(biāo)和課程設(shè)計(jì)充分考慮個(gè)體差異，彈性配合學(xué)生的個(gè)性化要求，針對(duì)個(gè)體完善挑戰(zhàn)性的目標(biāo)，強(qiáng)化學(xué)生深度學(xué)習(xí)，以終點(diǎn)為起點(diǎn)，進(jìn)行反向課程設(shè)計(jì)，開展教學(xué)活動(dòng)，最大程度上保證學(xué)生達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

作為應(yīng)用型本科高校，我校強(qiáng)化應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。建筑學(xué)專業(yè)畢業(yè)生主要從事建筑設(shè)計(jì)相關(guān)工作，出于培養(yǎng)未來的優(yōu)秀建筑師考慮，建筑力學(xué)課程應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生整體的力學(xué)感知，提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力為主要目標(biāo)，使學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和工作當(dāng)中，避免出現(xiàn)違背力學(xué)原理的建筑結(jié)構(gòu)，使建筑作品真正滿足安全、實(shí)用、美觀的要求[8]。

（二） 采用多元化教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

單一的教學(xué)手段和教學(xué)方法已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前人才培養(yǎng)定位的要求，因此對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)手段進(jìn)行改革勢在必行，采用多元化教學(xué)方法并不意味著要完全摒棄傳統(tǒng)教學(xué)，而是在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上豐富教學(xué)手段和教學(xué)方式。首先，在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，我們在理論教學(xué)中穿插一些圖片、視頻、動(dòng)畫等，可以一定程度上活躍課堂氣氛，使學(xué)生對(duì)于力學(xué)模型的認(rèn)識(shí)更加的直觀、形象，易于接受。其次，隨著BIM 技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我們可以把在建筑力學(xué)當(dāng)中常常提到的梁板柱和基礎(chǔ)等建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件通過三維建模[9]，直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使這部分的學(xué)習(xí)更加直觀簡單，課堂更加生動(dòng)活潑。再次，我們在建筑力學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)中加入實(shí)踐環(huán)節(jié)，借助材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，由小組團(tuán)隊(duì)成員相互配合，設(shè)計(jì)并制作出符合教師指定要求的建筑結(jié)構(gòu)模型，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)加載，在不同位置不同類型的荷載作用下，觀察結(jié)構(gòu)不同材料不同位置構(gòu)件的受力和變形，參照材料的強(qiáng)度特性和構(gòu)件的受力形式進(jìn)行力學(xué)分析。

通過上述教學(xué)手段的改革，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大大提升，學(xué)習(xí)積極性空前高漲，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，將教學(xué)理論與工程實(shí)踐進(jìn)行有效融合，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的缺陷[10]。

（三） 完善考核方式，提高學(xué)習(xí)效率

在學(xué)生學(xué)科基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，課時(shí)總量相對(duì)較少的情況下，多元化的考核方式以及高效率的學(xué)習(xí)模式顯得尤為重要。我校的建筑力學(xué)課程考核方式比較豐富多樣，大致由平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)成績、過程性考核和期末成績組成。其中平時(shí)成績又包括學(xué)生的出勤、課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)等幾個(gè)部分；實(shí)驗(yàn)成績包括實(shí)驗(yàn)課出勤、實(shí)驗(yàn)操作情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫等幾個(gè)部分；過程性考核主要包括學(xué)習(xí)通設(shè)置的小測驗(yàn)和主題討論等；期末成績主要是指最后的期末考試試卷成績。多元化的考核方式使該課程對(duì)學(xué)生的考核不再單一和片面，而是全面全過程全方位考核，極大增強(qiáng)了學(xué)生利用課堂所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。

另外，我們的實(shí)踐教學(xué)不僅要求學(xué)生具有一定的基礎(chǔ)知識(shí)，還要有動(dòng)手能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。學(xué)生在建筑結(jié)構(gòu)模型制作的過程當(dāng)中，會(huì)自主學(xué)習(xí)教材理論知識(shí)；在模型方案的優(yōu)化過程中，會(huì)結(jié)合受力情況進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)分析和構(gòu)件調(diào)整。這樣以來，從整個(gè)模型的構(gòu)思、制作到方案的優(yōu)化、加載、分析，學(xué)生把整個(gè)建筑力學(xué)的知識(shí)梳理了一遍，做到知識(shí)的融會(huì)貫通。從理論力學(xué)部分出發(fā)考慮整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力平衡，到材料力學(xué)部分校核構(gòu)件強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，再到結(jié)構(gòu)力學(xué)部分考慮建筑結(jié)構(gòu)整體的受力和變形。

（四） 落實(shí)課程思政建設(shè)，提高學(xué)生素養(yǎng)

在以上現(xiàn)代化教學(xué)手段的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持知識(shí)、能力、素質(zhì)的有機(jī)融合。在專業(yè)課授課的過程中，始終秉承“以學(xué)生為中心”的產(chǎn)出導(dǎo)向，注重提高課程的高階性和創(chuàng)新性，增加課程的挑戰(zhàn)度，培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題能力的基礎(chǔ)上進(jìn)行提升和拓展，契合學(xué)生解決復(fù)雜問題等綜合問題的能力養(yǎng)成要求。在課程教學(xué)的過程中，注重學(xué)生的思想建設(shè)。建筑力學(xué)是一門以邏輯思維為主的課程，主要考察學(xué)生的邏輯思維能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。作為建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生，將來是要從事與國家建設(shè)相關(guān)的工作，責(zé)任重大，一旦發(fā)生差錯(cuò)都有可能造成不可估量的后果，所以在現(xiàn)在的學(xué)習(xí)乃至以后的工作當(dāng)中，始終要秉承愛崗敬業(yè)的職業(yè)態(tài)度和精益求精的工匠精神，從專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)過程中就始終貫穿課程思政建設(shè)思想，提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和民族精神。

五 結(jié)語

結(jié)合我校高水平應(yīng)用型大學(xué)的辦學(xué)定位和建筑學(xué)專業(yè)新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，對(duì)建筑力學(xué)課程的教學(xué)方法做出相應(yīng)調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)高等教育的最新理念與要求[11-14]與專業(yè)基礎(chǔ)課程的有機(jī)融合。在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，應(yīng)用現(xiàn)代化的信息技術(shù)，結(jié)合多元化的教學(xué)模式和教學(xué)方法，將建筑力學(xué)課程講授的重點(diǎn)從使學(xué)生掌握必要的建筑力學(xué)基本理論知識(shí)過度到增強(qiáng)學(xué)生處理工程實(shí)際問題能力，在結(jié)合課堂上的思政建設(shè)達(dá)到“潤物細(xì)無聲”的效果，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生的能力達(dá)成和素質(zhì)提升。從以上培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，結(jié)合筆者多年的教學(xué)心得，提出以下幾點(diǎn)思考：

（1）教學(xué)目標(biāo)和課程設(shè)計(jì)充分考慮個(gè)體差異，以終點(diǎn)為起點(diǎn)，進(jìn)行反向課程設(shè)計(jì)，最大程度上保證學(xué)生達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

（2）基于傳統(tǒng)教學(xué)方式，結(jié)合先進(jìn)的教學(xué)手段，使建筑力學(xué)的教學(xué)更加直觀易懂，學(xué)生的接受度明顯提升，課堂氛圍活躍，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高漲，積極性明顯提高。

（3）借助建筑力學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，把課堂所學(xué)和動(dòng)手所做更好的結(jié)合在一起，主動(dòng)去探究建筑構(gòu)件和結(jié)構(gòu)受力的本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了理論教學(xué)與工程實(shí)踐的有效融合，傳統(tǒng)教學(xué)的缺陷得到一定程度的彌補(bǔ)。

（4）充分利用有限的課堂教學(xué)時(shí)間，從提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率出發(fā)，利用多種現(xiàn)代化的教學(xué)手段，結(jié)合多元化的考核方式，培養(yǎng)學(xué)生基本的工程應(yīng)用能力，以成果、目標(biāo)、需求和能力為導(dǎo)向，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力，將OBE 教學(xué)理念貫徹到學(xué)生培養(yǎng)的全過程。