OBE理念在《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程教學(xué)中的探索實(shí)踐

劉福壽 王立彬 荊 穎 嚴(yán)悅嘉

（南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院 江蘇·南京 210037）

0 引言

2018年教育部發(fā)布了《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》，其原則和理念主要是以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向教育、持續(xù)改進(jìn)。成果導(dǎo)向教育（Outcomes-Based Education），簡(jiǎn)稱OBE，其實(shí)質(zhì)是以學(xué)生為中心，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生“學(xué)到了什么”，而不是社會(huì)、學(xué)校、教師為教學(xué)“投入了什么”或者“講授了什么”，強(qiáng)調(diào)專業(yè)與課程的建設(shè)要從學(xué)生的獲得結(jié)果出發(fā)。

《結(jié)構(gòu)力學(xué)》是土木工程專業(yè)的一門主干課程，擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)理論與技能綜合應(yīng)用、邏輯思維、力學(xué)建模、復(fù)雜工程問題定量計(jì)算與定性分析等綜合素質(zhì)與能力的重任，是培養(yǎng)土建類工程技術(shù)人才與創(chuàng)新研究人才的基石。結(jié)構(gòu)力學(xué)作為固體力學(xué)中的一個(gè)分支，自17世紀(jì)牛頓經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立到20世紀(jì)五六十年代矩陣位移法和有限元法的建立，已形成較為完備的理論體系。從本科教學(xué)的角度看，《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程具有理論性強(qiáng)、方法技巧性要求高等特點(diǎn)，給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來了較大難度。本文以《結(jié)構(gòu)力學(xué)》中多自由度結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)一節(jié)為例，探討基于OBE理念的教學(xué)方法在本課程教學(xué)中的實(shí)踐。

1 教學(xué)方法實(shí)踐

圖1所示為《結(jié)構(gòu)力學(xué)》教材中介紹多自由度結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)時(shí)采用的模型[2]，為一根無質(zhì)量的簡(jiǎn)支梁支承個(gè)集中質(zhì)量。與其他書本中常見的采用質(zhì)量-彈簧模型介紹多自由度系統(tǒng)振動(dòng)不同，該模型更加符合土木工程專業(yè)中的結(jié)構(gòu)，但是從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度看該模型要比質(zhì)量-彈簧模型顯得更加復(fù)雜。

圖1：多自由度結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)模型

教材中采用剛度法建立結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)方程時(shí)，假設(shè)在每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)處加上一個(gè)附加鏈桿，如圖2所示，

圖2：帶有附加鏈桿的多自由度結(jié)構(gòu)模型

圖3：剛度系數(shù)求解

圖4：柔度系數(shù)求解

通過讓同學(xué)們自己練習(xí)求解剛度系數(shù)和柔度系數(shù)，加深了他們對(duì)剛度系數(shù)和柔度系數(shù)概念的理解。同時(shí)在推導(dǎo)過程中使用課程前期所學(xué)的力法和圖乘法，對(duì)前期所學(xué)的知識(shí)起到了鞏固的作用。

2 結(jié)語

《結(jié)構(gòu)力學(xué)》是土木工程專業(yè)一門理論性很強(qiáng)，同時(shí)又緊密結(jié)合工程實(shí)踐的課程。傳統(tǒng)的教學(xué)方法注重教師對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)基本理論和解題方法的講授，學(xué)生處于被動(dòng)接受的地位，主動(dòng)參與程度不高。基于OBE教學(xué)理念，將教師的教學(xué)從“教會(huì)學(xué)生知識(shí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖虝?huì)學(xué)生學(xué)習(xí)”，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、靈活運(yùn)用知識(shí)能力和創(chuàng)新能力，對(duì)于結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)具有非常重要的作用。