基于OBE理念的“土力學”課程教學改革實踐

汪玉容 周建英 魯旭榮

摘要 文章在工程教育專業(yè)認證背景下，基于OBE教學理念，從凱里學院土木工程專業(yè)教學的實際情況出發(fā)，依據(jù)工程教育專業(yè)認證標準，確定了“土力學”課程支撐的畢業(yè)要求和指標點，進一步明確了課程目標，并進行課前、課中、課后全過程教學改革實踐，取得了一定成效。

關(guān)鍵詞 工程教育認證；OBE理念；土力學；教學改革

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.7.039

中國于2016年6月加入華盛頓協(xié)議，標志著工程教育專業(yè)認證在我國正式拉開帷幕。截止到2022年6月，通過工程教育專業(yè)認證的高等院校已經(jīng)達到119所。作為貴州省黔東南苗族侗族自治州唯一的一所本科院校，凱里學院正在大力推進工程教育專業(yè)認證工作，而專業(yè)認證的重點則放在了課程設置上，土力學作為凱里學院土木工程專業(yè)的一門必修核心課程，亟須以工程教育認證的核心理念進行課程改革與實踐。

1“土力學”課程教學改革應重點解決的問題

1.1知識點較多、學習難度較大，學生學習熱情不高

“土力學”課程知識點多、內(nèi)容充實，基于理論力學和材料力學的理論知識而開設，本身學習難度大，易挫傷學生的學習積極性。但凱里學院土木專業(yè)學生學習理論力學、材料力學的先修課程效果不佳，使本課程的學習受到了一定的影響，很難調(diào)動學生的興趣，教學效果受到一定影響。

1.2教學模式傳統(tǒng)，教學效果不佳

“土力學”課程在以往的教學中采用板書和多媒體結(jié)合的方式，教學過程中以教師講解為主，教師不斷灌輸課堂知識。這種“填鴨式”的教學模式，使學生缺乏深入思考和主動實踐的機會，課堂氣氛不活躍，學生缺乏學習的興趣和動力，教學效果不理想。

2基于OBE理念的“土力學”課程教學改革設計

2.1確定課程目標

從學歷標準、職業(yè)標準、社會需求和學校辦學特色四個方面確定凱里學院土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標，結(jié)合土木工程專業(yè)工程教育認證標準確定畢業(yè)要求，厘清課程與各畢業(yè)指標點的關(guān)系。

凱里學院土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案共有畢業(yè)要求12條、畢業(yè)要求指標點31個。“土力學”課程支撐4個畢業(yè)要求指標點。“土力學”課程支撐以下畢業(yè)要求：畢業(yè)要求1工程知識：能夠?qū)?shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于解決土木工程專業(yè)復雜的工程問題；畢業(yè)要求2問題分析：能夠應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達并通過文獻研究分析土木工程專業(yè)復雜的工程問題，以獲得有效結(jié)論；畢業(yè)要求4研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對土木工程復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。支撐以下畢業(yè)要求指標點：畢業(yè)要求指標點1.3：能夠運用工程基礎知識對土木工程專業(yè)工程問題進行分析和求解；畢業(yè)要求指標點2.1：能夠識別、判斷土木工程專業(yè)工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和主要影響因素；畢業(yè)要求指標點4.2：能夠運用科學方法開展測試與實驗，能夠?qū)嶒灁?shù)據(jù)進行合理的收集和處理；畢業(yè)要求指標點4.3：能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進行綜合分析和解釋，得出有效結(jié)論并用于指導工程實踐。

“土力學”課程教學的目的在于使學生掌握土的基本性質(zhì)與工程特性、基本概念和計算原理、主要的計算方法等，了解土力學在工程實踐中的應用，具有分析實際工程問題和解決問題的能力，并在建筑工程領(lǐng)域的實際勘察、設計、施工中發(fā)揮作用。具體的學生應取得的學習成果如下：

課程目標1：掌握土的組成和特性，能根據(jù)土的工程分類標準劃分土類；能計算土體的自重應力，以及各種荷載形式下的基底壓力、基底附加壓力和附加應力。

課程目標2：能運用土體應力計算和有效應力原理分析土體的變形、沉降和土的力學狀態(tài)，能運用土的抗剪強度特性，理解土壓力理論、土坡穩(wěn)定性分析理論和地基承載力理論。

課程目標3：能通過試驗獲取土的物理性質(zhì)和狀態(tài)指標，從而確定土的名稱和物理狀態(tài)。

能通過試驗獲取土的壓縮性指標，應用于沉降計算；能通過試驗獲取土的抗剪強度特性指標，應用于土體抗剪強度的分析和判斷。

2.2“土力學”課程教學內(nèi)容的優(yōu)化整合

凱里學院土木工程專業(yè)學生在先修課程“理論力學”和“材料力學”學習方面效果不佳，一定程度上影響了本課程的學習。為此，在授課過程中，教師對先修課程中部分內(nèi)容進行了復習鞏固，例如在介紹基底壓力的計算時，先對材料力學中短柱截面應力的計算進行復習，以利于學生理解和掌握。

而對于課程中一些難度極大的公式推導及分析，從學生能夠理解和滿足工程需要的角度出發(fā)，進行取舍。例如豎向集中力作用時的地基附加應力計算，這部分內(nèi)容在以往教學中，學生聽課時一頭霧水，難以掌握，而實際中基底壓力通常簡化成矩形分布、三角形分布或梯形分布，因此直接將此內(nèi)容去掉。

2.3“土力學”課程教學組織設施

2.3.1課前預習、學情分析

課前教師將“土力學”課程大綱、進度計劃、教案、多媒體課件上傳到凱里學院網(wǎng)絡教學平臺，供學生下載預習。

“土力學”課程基于力學知識而開設，特別與材料力學聯(lián)系緊密。課程在三年級上學期開設，雖然通過前期學習，學生有一定力學基礎，但從以往學習情況來看，普遍效果不佳。本教學團隊結(jié)合自身教學經(jīng)歷，在厘清課程知識點與材料力學等力學關(guān)系的前提下，與材料力學教學團隊深入探討，對本課程與力學課程的銜接問題提出了針對性建議，為學生更好地學習“土力學”做好準備。

2.3.2課堂教學，師生有效互動

運用長江雨課堂軟件進行授課，授課過程中注重理論聯(lián)系實際，廣泛挖掘課程內(nèi)容趣味點，并融入知識點進行教學設計，講解完知識點后，馬上進行測試，考查學生的學習效果，并根據(jù)測試情況進行有針對性的講解。課堂中運用雨課堂答題測試、投稿、彈幕、隨機點名等功能進行有效互動，提升學習效果。

2.3.3課后練習，教學效果追蹤

課后，教學團隊在長江雨課堂軟件上發(fā)布作業(yè)，主講團隊通過批改學生作業(yè)，了解學生的知識掌握情況，并評判分析課堂教學情況，反思課堂教學效果，針對知識掌握不理想的學生，通過QQ、微信、電話和騰訊課堂進行答疑解惑。

2.4構(gòu)建多元化考核機制

“土力學”課程考核由平時考核、實驗考核和期末考試三部分組成，強化過程性考核。其中，學生自主學習的自覺性和有效性是平時考核的重點，占總分的20%，包括考勤（5%）、作業(yè)完成（5%）、階段測試（5%）和課堂測試（5%）。實驗考核分課前預習、課中實驗操作、課后實驗報告完成三個環(huán)節(jié)進行，實驗考核分值占總分值的20%。期末考試占總成績的60%，采取閉卷筆試的形式，由教務處組織命題小組統(tǒng)一命題，其中基礎題占50%、中等題占30%、較難題占10%、綜合（應用）題占10%，并要求課程目標在試卷內(nèi)容上得到充分支撐。

3“土力學”課程改革執(zhí)行情況分析

3.1教師對學生的整體評價

土木工程專業(yè)學生通過幾年來的教學實踐，整體學習狀態(tài)良好，學生熱愛學習，樂于學習，出勤率幾乎達到滿勤，能夠較好地達到課程要求的培養(yǎng)目標，通過課程的學習為后續(xù)課程的學習打下良好的基礎。

3.2學生對教師的評價

通過近幾年師生座談會情況來看，土木工程專業(yè)學生對本課程主講教師滿意度較高；從學生評教情況來看，2020年學生評教分數(shù)為86.92分，2021年學生評教分數(shù)為90.58分，評教分數(shù)得到了提高。

3.3校內(nèi)專家評價

學校督導組和土木工程教研室聽課評價：教學文件齊全；儀態(tài)端莊、聲音清晰、普通話表達準確、簡潔、流暢，富有教學激情；板書規(guī)范清晰、內(nèi)容精煉、布局合理；多媒體課件制作精煉，展示效果好；授課過程中，理論聯(lián)系實際，運用雨課堂軟件進行教學，課堂氣氛活躍，學生參與度高，將思政元素引入課堂，隱性滲透，潤物細無聲，在教書的同時達到育人的效果。

3.4課程教學改革成效

從近三年期末考試情況來看，2020年學生期末考試平均分為61.874分，優(yōu)秀率為0，不及格率為50%；2021年學生期末考試平均分為78.89分，優(yōu)秀率達到了15.79%，不及格率為3.95%；2022年學生期末考試平均分為81.90分，優(yōu)秀率達到了18.08%，不及格率為4.26%；成績得到了顯著提高。

課程團隊積極參加學校和學院舉辦的教學競賽，2021年主講教師在凱里學院建筑工程學院教學競賽中獲得第一名，在凱里學院校級青年教師教學競賽中獲得理工科組三等獎。

3.5課程目標達成情況分析評價

從2021―2022學年第二學期兩個班學生的考試情況來看，課程考核總評成績優(yōu)秀人數(shù)分別為4人和3人、良好成績34人和27人、中等成績8人和13人、及格1人和0人、不及格1人和1人，總評平均分分別為82.88分和81.09分，學生總體掌握水平較好，均達到課程目標。課程目標1達成度分別為0.841和0.803，課程目標2達成度分別為0.808和0.802，課程目標3達成度分別為0.914和0.885，3個課程目標達成度計算均超過0.8，可見學生對知識點掌握情況較好。

課程考核總評成績最高為93分和92分、最低為58分和65分，學生成績分布區(qū)間較大，顯示出不同學生對課程知識點的掌握差異。在終結(jié)性考核方面，期末考核的卷面成績優(yōu)秀人數(shù)有8人和9人、良好成績28人和19人、中等成績7人和12人、及格3人和4人、不及格2人和2人，卷面平均分為82.46分和81.33分，學生總體分數(shù)較高，說明學生總體掌握水平較好，但兩個班不及格等次的各2名同學卷面成績分別只有43分、55分和56分、57分，卷面成績太低，說明這4名同學對各課程目標的知識點掌握情況不佳。原因主要有以下兩方面：一方面，這四名同學上課時經(jīng)常坐在教室最后排，說明四名同學對本課程學習興趣不高；另一方面，四名同學在階段測試中的成績均低于60分，說明四名同學對知識點掌握的情況不理想，且在期末復習階段沒有好好復習。

針對以上情況，在以后的教學中采取以下措施：對上課經(jīng)常坐后排的同學進行重點關(guān)注，課上采取點名提問的方式提升學生學習興趣，課后評判作業(yè)完成情況，并進行重點輔導；對階段測評和課堂測試中成績低于60分的同學進行重點關(guān)注和輔導，課中、課后評判分析這部分同學的學習情況，必要情況下進行重點輔導。

4持續(xù)改進

未來5年，教學團隊應堅持立德樹人的根本任務，以土木工程專業(yè)工程教育認證為契機，基于OBE理念對本課程進行持續(xù)改革和建設，全面提升本課程的教學效果。

按照土木工程專業(yè)工程教育認證標準，根據(jù)2022年最新修訂的人才培養(yǎng)方案，完善本課程的課程目標，完善教學大綱，對教學內(nèi)容進行進一步的優(yōu)化整合；繼續(xù)堅持“以學生為中心”的教學理念，以課程目標為導向，對教學過程進行反向設計，繼續(xù)堅持理論聯(lián)系實際，繼續(xù)挖掘課程內(nèi)容趣味點，借助現(xiàn)代信息技術(shù)，進一步改進教學方法和手段，開展教學模式創(chuàng)新，強化學生的主體地位，注重學生能力的培養(yǎng)；繼續(xù)堅持立德樹人的根本任務，深挖課程思政元素，實現(xiàn)知識、能力和素質(zhì)的有機融合；以激發(fā)學生學習動力為著力點，持續(xù)改進完善課程的評價機制，加強對學生的過程性考核，持續(xù)改進課程教學效果。

4結(jié)語

“土力學”課程教學團隊在工程教育專業(yè)認證的背景下，基于OBE理念，從凱里學院土木工程專業(yè)教學的實際情況出發(fā)，確定了課程配套的畢業(yè)要求和指標點，進一步明確了課程目標，并進行了課前、課中、課后全過程教學改革實踐，取得了一定的成效。

基金項目：凱里學院2022年校級“金課”（一流課程）建設項目（JK202206）；凱里學院2021年校級教學內(nèi)容和課程體系改革項目“工程教育認證背景下的“土力學”課程教學改革實踐”（JG202112）。

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