基于OBE 教育理念的建筑力學教學改革研究

袁玲，常山，程希瑩

（安徽科技學院 建筑學院，安徽 蚌埠）

一 引言

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

楊漢寧、陳智玲、韋麗等人通過在造價專業進行OBE 教育理念的成果導向教育得出，OBE 教育理念對學生在工程造價專業范疇內的智慧建筑技術綜合應用能力的提升有一定的促進作用[1]；許秀娟、梁春閣等人將專業課程教學和思政教育相融合，同時融入OBE(成果導向教育)教育理念，在專業課程內容中進一步發掘思政教育的切入點，能夠使教學效果更加顯著，促成學生學業成果，實現職業技能與思政教育雙重目標[2]；董海榮在《房屋建筑學》課程中，基于OBE 的教育理念，在現有教學手段的基礎上，結合翻轉課堂教學以及反向設計教學(案例分析教學)，并把線上線下混合式教學融入教學。經過對幾屆學生《房屋建筑學》的實踐教學的檢驗，發現OBE 教育理念使課程的畢業要求達成度明顯提高[3]。趙延林、高紅梅、孟麗巖等人將OBE 理念融入《結構力學》的教學中，結合用人單位反饋行業需求，進行課程教學內容和教學體系的優化改進，取得了一定的成效[4]。

二 建筑力學課程的特點

我校辦學定位為應用型高水平大學，建筑學專業作為我校一個快速成長的專業，具有較好的就業前景。建筑力學是建筑學專業的一門專業基礎課程，該課程理論性較強，對學生邏輯思維能力要求較高。作為建筑學專業的學生，必須要有一定的力學積淀，該課程開設的目的是使學生通過該課程的學習，掌握應用建筑力學基本方法，分析和探究建筑構件和建筑結構在不同受力情況下的剛度、強度和結構穩定性等方面問題的解決方法，為后續大學五年其他專業課程的學習打下扎實的基礎。

建筑力學主要由理論力學、材料力學和結構力學三大部分組成，也就是把通常所說的“三大力學”進行精簡和融合，融合以后的建筑力學總課時較少，更加注重的是“三大力學”之間的整體性和關聯性，為建筑學學生后續的建筑設計和建筑結構做好鋪墊。

三 建筑力學的教學現狀

根據多年的教學實踐經驗，比照新工科人才培養目標的要求和課程思政建設的需要，我深刻的體會到在我校建筑學專業的建筑力學課程教學中存在一定的問題，主要表現在以下幾個方面。

（一） 教學目標不明確

建筑學專業主要培養學生在建筑設計和城市設計方面的基本能力，將來的工作中幾乎不涉及建筑結構的設計和計算。因此，對于建筑學專業而言，傳統的理工科式的學習在大學階段被極大的弱化[5]，比如高等數學等相對土木工程專業而言，建筑學專業學習的難度和深度均大幅度降低。然而目前的建筑力學教學中，授課教師多會以講授相關的力學計算方法為主，而忽略了學生的力學素養的培養以及工程應用能力的提升。繁雜的力學推導和計算使得原本數學基礎相對薄弱的建筑學專業學生難以理解和接受。另外由于側重力學理論知識的灌輸，而忽略了理論模型與工程實際的融合，這也在一定程度增加了學生的消極厭學心理。

（二） 教學手段落后，教學方式單一

根據本校實際和調研相關高校的結果來看，建筑力學目前仍以傳統的教學方式為主，課堂上主要是大量的理論推導，把簡單的實物模型轉化成力學簡化模型，運用數學思想和力學原理求解力學問題。在整個教學過程中，主要是以教師為核心，學生被動接受。久而久之，學生產生一定的厭倦心理，學生學習積極性較差，主觀能動性不強[6]。

（三） 課時量壓縮導致教學壓力大

我校的建筑力學課時量較“三大力學”課時總量大大減少，在這樣的背景下，考慮力學本身的復雜性以及我校建筑學專業學生基礎知識的相對薄弱等因素，勢必造成學生無法第一時間較好地掌握所學知識。隨著時間的累加，疑點難點得不到很好的解決，學生心理壓力越來越大，容易產生抵觸的厭學心理，從而影響學生的學習效率和學習效果[7]。

（四） 缺乏專業認同感和自豪感

學生的學習一直處在被動的知識接受過程中，缺乏主觀能動性，目前專業課的教學課程仍然是以傳統的“滿堂灌”和沉默狀態的教學方式為主，學生學習的過程僅僅是一個完成任務的過程，很難刺激學生對于本專業所學知識的學習興趣，缺乏專業認同感和自豪感，從而造成學習積極性不足，主觀能動性較差。

四 基于OBE 教學理念的建筑力學教學改革

OBE 教學理念以成果、能力、需求等為導向，結合建筑企業人才需求標準，明確建筑力學課程的教學內容。筆者根據多年建筑力學教學經驗，將建筑力學課程任務進行分解，主要分為荷載及受力分析計算、建筑結構構件受力計算和建筑結構受力計算三個方面，分別對應于三大力學當中的理論力學、材料力學和結構力學。

根據建筑力學的課程特點，結合OBE 的教育教學理念，對現行教學模式提出嘗試性教學改革，在傳統教學方法的基礎上，將先進的教學理念和教學方法應用到教學當中，主要是首先通過相關案例引出教學內容，針對案例涉及內容進行理論知識講解，然后應用所講知識去嘗試解決實際問題。在這個過程中包含理論教學、實訓教學和理論與實踐結合的教學方法，并且引用案例教學，生動形象，易于理解，能夠使學生很好的理解所學知識的實際用途，增加學生的學習興趣，增強其專業認同感。

（一） 調整教學目標，適應OBE 教學理念的人才定位

教學目標和課程設計充分考慮個體差異，彈性配合學生的個性化要求，針對個體完善挑戰性的目標，強化學生深度學習，以終點為起點，進行反向課程設計，開展教學活動，最大程度上保證學生達到預期目標。

作為應用型本科高校，我校強化應用型人才的培養。建筑學專業畢業生主要從事建筑設計相關工作，出于培養未來的優秀建筑師考慮，建筑力學課程應以培養學生整體的力學感知，提高學生的工程應用能力為主要目標，使學生在今后的學習和工作當中，避免出現違背力學原理的建筑結構，使建筑作品真正滿足安全、實用、美觀的要求[8]。

（二） 采用多元化教學方法，提高學生學習興趣

單一的教學手段和教學方法已經無法適應當前人才培養定位的要求，因此對傳統的教學手段進行改革勢在必行，采用多元化教學方法并不意味著要完全摒棄傳統教學，而是在傳統教學的基礎上豐富教學手段和教學方式。首先，在傳統教學的基礎上，我們在理論教學中穿插一些圖片、視頻、動畫等，可以一定程度上活躍課堂氣氛，使學生對于力學模型的認識更加的直觀、形象，易于接受。其次，隨著BIM 技術的廣泛應用，我們可以把在建筑力學當中常常提到的梁板柱和基礎等建筑結構和構件通過三維建模[9]，直觀地呈現在學生面前，使這部分的學習更加直觀簡單，課堂更加生動活潑。再次，我們在建筑力學的實驗課程當中加入實踐環節，借助材料力學和結構力學實驗設備，由小組團隊成員相互配合，設計并制作出符合教師指定要求的建筑結構模型，然后進行結構加載，在不同位置不同類型的荷載作用下，觀察結構不同材料不同位置構件的受力和變形，參照材料的強度特性和構件的受力形式進行力學分析。

通過上述教學手段的改革，學生的學習興趣大大提升，學習積極性空前高漲，培養了學生的團結協作精神，將教學理論與工程實踐進行有效融合，彌補了傳統教學的缺陷[10]。

（三） 完善考核方式，提高學習效率

在學生學科基礎相對薄弱，課時總量相對較少的情況下，多元化的考核方式以及高效率的學習模式顯得尤為重要。我校的建筑力學課程考核方式比較豐富多樣，大致由平時成績、實驗成績、過程性考核和期末成績組成。其中平時成績又包括學生的出勤、課堂表現、平時作業等幾個部分；實驗成績包括實驗課出勤、實驗操作情況、實驗報告書寫等幾個部分；過程性考核主要包括學習通設置的小測驗和主題討論等；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學生的考核不再單一和片面，而是全面全過程全方位考核，極大增強了學生利用課堂所學知識分析和解決實際問題的能力。

另外，我們的實踐教學不僅要求學生具有一定的基礎知識，還要有動手能力和團結協作精神。學生在建筑結構模型制作的過程當中，會自主學習教材理論知識；在模型方案的優化過程中，會結合受力情況進行建筑結構分析和構件調整。這樣以來，從整個模型的構思、制作到方案的優化、加載、分析，學生把整個建筑力學的知識梳理了一遍，做到知識的融會貫通。從理論力學部分出發考慮整個結構的受力平衡，到材料力學部分校核構件強度、剛度和穩定性，再到結構力學部分考慮建筑結構整體的受力和變形。

（四） 落實課程思政建設，提高學生素養

在以上現代化教學手段的基礎上，堅持知識、能力、素質的有機融合。在專業課授課的過程中，始終秉承“以學生為中心”的產出導向，注重提高課程的高階性和創新性，增加課程的挑戰度，培養學生分析問題解決問題能力的基礎上進行提升和拓展，契合學生解決復雜問題等綜合問題的能力養成要求。在課程教學的過程中，注重學生的思想建設。建筑力學是一門以邏輯思維為主的課程，主要考察學生的邏輯思維能力和科學嚴謹的工作態度。作為建筑學專業學生，將來是要從事與國家建設相關的工作，責任重大，一旦發生差錯都有可能造成不可估量的后果，所以在現在的學習乃至以后的工作當中，始終要秉承愛崗敬業的職業態度和精益求精的工匠精神，從專業基礎課程的教學過程中就始終貫穿課程思政建設思想，提高學生的專業素養和民族精神。

五 結語

結合我校高水平應用型大學的辦學定位和建筑學專業新工科人才培養目標的要求，對建筑力學課程的教學方法做出相應調整，以實現高等教育的最新理念與要求[11-14]與專業基礎課程的有機融合。在傳統教學模式的基礎上，應用現代化的信息技術，結合多元化的教學模式和教學方法，將建筑力學課程講授的重點從使學生掌握必要的建筑力學基本理論知識過度到增強學生處理工程實際問題能力，在結合課堂上的思政建設達到“潤物細無聲”的效果，最終實現學生的能力達成和素質提升。從以上培養目標出發，結合筆者多年的教學心得，提出以下幾點思考：

（1）教學目標和課程設計充分考慮個體差異，以終點為起點，進行反向課程設計，最大程度上保證學生達到預期目標。

（2）基于傳統教學方式，結合先進的教學手段，使建筑力學的教學更加直觀易懂，學生的接受度明顯提升，課堂氛圍活躍，學生學習興趣高漲，積極性明顯提高。

（3）借助建筑力學的實踐環節，讓學生積極主動地學習，把課堂所學和動手所做更好的結合在一起，主動去探究建筑構件和結構受力的本質，實現了理論教學與工程實踐的有效融合，傳統教學的缺陷得到一定程度的彌補。

（4）充分利用有限的課堂教學時間，從提高學生的學習效率出發，利用多種現代化的教學手段，結合多元化的考核方式，培養學生基本的工程應用能力，以成果、目標、需求和能力為導向，提高學生的就業競爭力，將OBE 教學理念貫徹到學生培養的全過程。