基于OBE 教學理念的地方高校巖土工程類課程教學研究

河北建筑工程學院土木工程學院 胡建林

2016 年6 月，我國正式加入《華盛頓協議》，成為第18個正式成員國。加入《華盛頓協議》對于我國的高等工程教育而言，既是機遇也是挑戰。加入協議為我國的工程師走向世界提供了“通行證”，但同時我國的工程教育人才培養也必須采用華盛頓協議的國際標準。工程教育認證是對高校人才培養是否符合協議標準的合格認定，其核心理念是以學生為中心、成果導向（Outcome Based Education，即OBE）和持續改進。土木工程專業作為工程教育認證的本科專業之一，在我國地方高校中分布廣泛，據統計，在全國有500 多所高校開設了土木工程專業。課程建設作為工程教育認證的重要支撐，其教學理念對人才的培養具有重要作用。本文將以地方高校土木工程專業的巖土工程類課程為例，介紹OBE 教學理念在課程建設中的經驗做法，以期為地方高校的課程建設提供參考。

巖土工程是土木工程的一個分支，巖土工程類課程在土木工程專業人才培養中占據了重要地位，主要包括工程地質、土力學、基礎工程、地基處理和基坑工程等課程。巖土工程涉及工程地質、工程材料、工程力學等學科內容，內容較為抽象，計算復雜，經驗性強，提高巖土類課程的教學質量對于土木工程專業的人才培養具有重要意義。成果導向（OBE）性教學聚焦于學生的學習成效，課程內容、教學方法以及考核方法都應該圍繞學生的學習成效展開，這體現了以學生為中心的教學理念。

一、目前巖土工程類課程教學存在的問題

（一）教學方式單一且成效低

目前大部分高校都在壓減學時，導致很多課程教學時間緊張，教師只能采用“滿堂灌”的方式進行教學，無法開展討論式、研討式教學。“滿堂灌”的教學方式下，教師只注重教了什么，往往忽略了學生學到了什么，學校在評教的時候往往也只是針對教師的教案、課堂教學內容等以教師為中心的教學內容展開。這就導致學生的學習成效難以得到保障，往往造成教與學的脫節。

（二）教學內容與工程實踐脫節

巖土工程類課程與實際工程結合緊密，例如基礎工程、地基處理、深基坑工程等課程內容在實際工程中涉及非常廣泛，基本上每一個工程都會涉及巖土工程的內容。在實際教學中，教師往往只注重理論教學，教學內容理論與實踐結合性不強，學生的工程素養培養不夠。這一方面是由于課時所限，另一方面與教師的經驗有關。雖然巖土類課程教學體系往往包含實踐環節，例如課程設計等，但由于時間所限，往往課程設計與實踐工程相脫離。為了方便學生進行設計，大部分課程設計中工程案例變得理想化。例如基坑工程設計時，一個場地的土層分布不可能是完全均勻的，但為了方便計算，給定的條件往往是將土層均勻布置，這就導致學生在處理實際工程時無從下手。

（三）考核方式不合理

絕大部分課程的考核方式是平時成績加期末卷面成績，平時成績往往只關注學生的出勤和課后作業的完成情況，期末考試也以客觀記憶內容為主。這種考核方式對于教學過程以及學生的學習成效評價不足，有些學生對于考試內容死記硬背，造成了高分低能的現象。巖土工程作為一門實用性很強的學科，更要注重對學生解決復雜工程問題能力的培養，要讓學生善于利用理論知識解決實際工程問題。

二、課程改革措施

巖土工程類課程作為土木工程專業的核心課程，也是土木工程師執業考試的必考科目，例如工程地質、基礎工程等課程是注冊結構工程師和注冊巖土工程師考試的必考科目。通過大學期間巖土工程類課程的學習，學生要掌握巖土工程知識的基本原理，具備解決復雜工程問題的能力。為達到培養合格工程師的人才培養目標，我們在課程改革中以課程目標制定、課程教學內容設計、教學方法以及考核方式改革等方面為抓手，對課程教學設計重新進行了梳理與設計，以有效實現培養目標。

（一）課程目標制定

首先根據學校定位，土木工程專業制定了適應社會發展需求的培養目標，根據專業的培養目標設定了土木工程專業的畢業要求，以保障培養目標的達成。OBE 教學理念以目標為導向，課程目標的制定要與本專業的畢業要求相吻合，支撐培養目標。例如，土力學課程的課程目標為：本門課程圍繞土的滲透特性、變形特性和強度特性三大問題，講授土的基本物理、力學性質、滲透、應力、變形以及穩定性等土力學理論。通過學習本課程，使學生掌握土的基本物理、力學性質和分類方法，理解變形、強度、滲流及穩定問題的計算原理，掌握其計算方法，能應用土力學的基本原理和方法解決實際工程中的土壓力、地基穩定、變形和滲流等問題，培養學生綜合運用土力學原理分析、解決實際工程問題的能力。本門課程主要為畢業要求第2 條和第4 條提供支持。畢業生基本要求第2 條要求畢業生具備土木工程問題分析與科學思維能力，能夠對復雜工程問題進行識別和數學建模，能夠運用相關原理及文獻研究等手段開展土木工程解決方案的分析與比選，以獲得解決相應問題的有效結論；第4 條要求畢業生針對復雜土木工程問題，具備基于高等數學、工程力學等土木工程學科的科學原理進行選擇與設計合理實驗方案的能力，包括掌握實驗分析與解釋數據的方法，并通過信息綜合得到合理有效的結論。每一門課程目標的制定都要與本專業的培養目標相吻合，對畢業生的基本能力要求有所支持。

（二）課程教學內容設計

巖土工程類課程的教學內容要根據課程特點和知識結構規律進行設計，以培養學生解決復雜工程能力為目標。例如在土力學課程的教學中，既要注重對基本原理和概念的講解，也要對土力學原理在實際工程中的應用加以重視。例如對于土中應力這一知識點，我們首先要對地基附加應力計算的基本假定闡述清楚，明確現行地基基礎設計規范中關于地基附加應力計算的前提條件是假定土為均質各向同性的線性變形體，這樣的假定目的是借助彈性力學知識進行土力學的解答。由于土體是彈塑性材料，所以這種計算注定不可能是精確的解答，這也是巖土工程是一門經驗性學科的緣由。對于巖土工程類課程，我們既要注意知識結構的邏輯性和推導的合理性，也要對于目前存在的大量假設與假定條件進行合理的解釋，通過教學要讓學生學會辯證地看待事物。在巖土工程類課程的學習中，我們既要有學習高等數學嚴謹的邏輯推理，也要學習經濟學中宏觀與微觀的辯證關系。

（三）教學方法改革

根據巖土類課程的特點，我們采取了課堂講授、案例教學以及討論式的教學方法。在課堂講授的過程中注重板書與多媒體的結合，對于邏輯性較強的計算類知識點多采用板書的形式進行講授，對于認識類或記憶性知識點采用多媒體進行教學，圖文并茂效果更佳。運用多媒體教學的過程中，引入雨課堂、學習通等現代教學工具，通過隨堂練習檢驗同學們的學習效果，并發現同學們學習過程中出現的問題，及時糾正。

案例式教學在基礎工程、地基處理等課程教學中非常適用。案例式教學需要任課教師對教學內容認真設計，一般可以采用工程概況—工程問題—解決措施—討論的思路進行教學設計。真實案例講解可以激發同學們的學習熱情。每一個巖土工程問題的解決方法并不唯一，可以通過討論課的形式提升學生的學習參與度，以取得更好的教學效果。

（四）課程評價方式變革

基于OBE 教學理念的課程評價，要改變以往的重理論輕實踐、重結果輕過程的評價方式。在整個教學過程中，通過課堂設計加強平時的考評，主要通過平時作業、課堂討論發言、隨堂練習、案例分析等教學環節進行教學過程評價。另外，可以通過線上線下結合的形式提高教學效果。例如，我校土力學課程通過線上線下結合的形式，一方面拓寬了學生的學習渠道，另一方面也提高了學生的自主學習能力。

課程建設對于人才培養質量的提升意義重大，基于OBE教學理念的課程教學需要從課程目標制定、教學內容設計、教學方法改革以及課程評價方式變革等多方面入手。課程目標的制定應基于課程在人才培養體系中的作用與地位，以完成本課程在人才培養中的作用為目標；教學內容應該緊緊圍繞課程目標展開，通過多種教學方法和手段提高教學效果；課程評價應該基于目標達成展開。