基于OBE 教育理念的建筑力学教学改革研究

袁玲，常山，程希莹

（安徽科技学院 建筑学院，安徽 蚌埠）

一 引言

OBE（Outcome based education，OBE）教育理念，又称为成果导向教育，以学生的能力培养和用人单位的需求目标为导向，以学生为根本，用逆向思维的方法把教育成果作为目标导向，对学生进行教育输出而非简单的输入，打破了以往的“灌输式”教学，是一种先进的教育理念。

杨汉宁、陈智玲、韦丽等人通过在造价专业进行OBE 教育理念的成果导向教育得出，OBE 教育理念对学生在工程造价专业范畴内的智慧建筑技术综合应用能力的提升有一定的促进作用[1]；许秀娟、梁春阁等人将专业课程教学和思政教育相融合，同时融入OBE(成果导向教育)教育理念，在专业课程内容中进一步发掘思政教育的切入点，能够使教学效果更加显著，促成学生学业成果，实现职业技能与思政教育双重目标[2]；董海荣在《房屋建筑学》课程中，基于OBE 的教育理念，在现有教学手段的基础上，结合翻转课堂教学以及反向设计教学(案例分析教学)，并把线上线下混合式教学融入教学。经过对几届学生《房屋建筑学》的实践教学的检验，发现OBE 教育理念使课程的毕业要求达成度明显提高[3]。赵延林、高红梅、孟丽岩等人将OBE 理念融入《结构力学》的教学中，结合用人单位反馈行业需求，进行课程教学内容和教学体系的优化改进，取得了一定的成效[4]。

二 建筑力学课程的特点

我校办学定位为应用型高水平大学，建筑学专业作为我校一个快速成长的专业，具有较好的就业前景。建筑力学是建筑学专业的一门专业基础课程，该课程理论性较强，对学生逻辑思维能力要求较高。作为建筑学专业的学生，必须要有一定的力学积淀，该课程开设的目的是使学生通过该课程的学习，掌握应用建筑力学基本方法，分析和探究建筑构件和建筑结构在不同受力情况下的刚度、强度和结构稳定性等方面问题的解决方法，为后续大学五年其他专业课程的学习打下扎实的基础。

建筑力学主要由理论力学、材料力学和结构力学三大部分组成，也就是把通常所说的“三大力学”进行精简和融合，融合以后的建筑力学总课时较少，更加注重的是“三大力学”之间的整体性和关联性，为建筑学学生后续的建筑设计和建筑结构做好铺垫。

三 建筑力学的教学现状

根据多年的教学实践经验，比照新工科人才培养目标的要求和课程思政建设的需要，我深刻的体会到在我校建筑学专业的建筑力学课程教学中存在一定的问题，主要表现在以下几个方面。

（一） 教学目标不明确

建筑学专业主要培养学生在建筑设计和城市设计方面的基本能力，将来的工作中几乎不涉及建筑结构的设计和计算。因此，对于建筑学专业而言，传统的理工科式的学习在大学阶段被极大的弱化[5]，比如高等数学等相对土木工程专业而言，建筑学专业学习的难度和深度均大幅度降低。然而目前的建筑力学教学中，授课教师多会以讲授相关的力学计算方法为主，而忽略了学生的力学素养的培养以及工程应用能力的提升。繁杂的力学推导和计算使得原本数学基础相对薄弱的建筑学专业学生难以理解和接受。另外由于侧重力学理论知识的灌输，而忽略了理论模型与工程实际的融合，这也在一定程度增加了学生的消极厌学心理。

（二） 教学手段落后，教学方式单一

根据本校实际和调研相关高校的结果来看，建筑力学目前仍以传统的教学方式为主，课堂上主要是大量的理论推导，把简单的实物模型转化成力学简化模型，运用数学思想和力学原理求解力学问题。在整个教学过程中，主要是以教师为核心，学生被动接受。久而久之，学生产生一定的厌倦心理，学生学习积极性较差，主观能动性不强[6]。

（三） 课时量压缩导致教学压力大

我校的建筑力学课时量较“三大力学”课时总量大大减少，在这样的背景下，考虑力学本身的复杂性以及我校建筑学专业学生基础知识的相对薄弱等因素，势必造成学生无法第一时间较好地掌握所学知识。随着时间的累加，疑点难点得不到很好的解决，学生心理压力越来越大，容易产生抵触的厌学心理，从而影响学生的学习效率和学习效果[7]。

（四） 缺乏专业认同感和自豪感

学生的学习一直处在被动的知识接受过程中，缺乏主观能动性，目前专业课的教学课程仍然是以传统的“满堂灌”和沉默状态的教学方式为主，学生学习的过程仅仅是一个完成任务的过程，很难刺激学生对于本专业所学知识的学习兴趣，缺乏专业认同感和自豪感，从而造成学习积极性不足，主观能动性较差。

四 基于OBE 教学理念的建筑力学教学改革

OBE 教学理念以成果、能力、需求等为导向，结合建筑企业人才需求标准，明确建筑力学课程的教学内容。笔者根据多年建筑力学教学经验，将建筑力学课程任务进行分解，主要分为荷载及受力分析计算、建筑结构构件受力计算和建筑结构受力计算三个方面，分别对应于三大力学当中的理论力学、材料力学和结构力学。

根据建筑力学的课程特点，结合OBE 的教育教学理念，对现行教学模式提出尝试性教学改革，在传统教学方法的基础上，将先进的教学理念和教学方法应用到教学当中，主要是首先通过相关案例引出教学内容，针对案例涉及内容进行理论知识讲解，然后应用所讲知识去尝试解决实际问题。在这个过程中包含理论教学、实训教学和理论与实践结合的教学方法，并且引用案例教学，生动形象，易于理解，能够使学生很好的理解所学知识的实际用途，增加学生的学习兴趣，增强其专业认同感。

（一） 调整教学目标，适应OBE 教学理念的人才定位

教学目标和课程设计充分考虑个体差异，弹性配合学生的个性化要求，针对个体完善挑战性的目标，强化学生深度学习，以终点为起点，进行反向课程设计，开展教学活动，最大程度上保证学生达到预期目标。

作为应用型本科高校，我校强化应用型人才的培养。建筑学专业毕业生主要从事建筑设计相关工作，出于培养未来的优秀建筑师考虑，建筑力学课程应以培养学生整体的力学感知，提高学生的工程应用能力为主要目标，使学生在今后的学习和工作当中，避免出现违背力学原理的建筑结构，使建筑作品真正满足安全、实用、美观的要求[8]。

（二） 采用多元化教学方法，提高学生学习兴趣

单一的教学手段和教学方法已经无法适应当前人才培养定位的要求，因此对传统的教学手段进行改革势在必行，采用多元化教学方法并不意味着要完全摒弃传统教学，而是在传统教学的基础上丰富教学手段和教学方式。首先，在传统教学的基础上，我们在理论教学中穿插一些图片、视频、动画等，可以一定程度上活跃课堂气氛，使学生对于力学模型的认识更加的直观、形象，易于接受。其次，随着BIM 技术的广泛应用，我们可以把在建筑力学当中常常提到的梁板柱和基础等建筑结构和构件通过三维建模[9]，直观地呈现在学生面前，使这部分的学习更加直观简单，课堂更加生动活泼。再次，我们在建筑力学的实验课程当中加入实践环节，借助材料力学和结构力学实验设备，由小组团队成员相互配合，设计并制作出符合教师指定要求的建筑结构模型，然后进行结构加载，在不同位置不同类型的荷载作用下，观察结构不同材料不同位置构件的受力和变形，参照材料的强度特性和构件的受力形式进行力学分析。

通过上述教学手段的改革，学生的学习兴趣大大提升，学习积极性空前高涨，培养了学生的团结协作精神，将教学理论与工程实践进行有效融合，弥补了传统教学的缺陷[10]。

（三） 完善考核方式，提高学习效率

在学生学科基础相对薄弱，课时总量相对较少的情况下，多元化的考核方式以及高效率的学习模式显得尤为重要。我校的建筑力学课程考核方式比较丰富多样，大致由平时成绩、实验成绩、过程性考核和期末成绩组成。其中平时成绩又包括学生的出勤、课堂表现、平时作业等几个部分；实验成绩包括实验课出勤、实验操作情况、实验报告书写等几个部分；过程性考核主要包括学习通设置的小测验和主题讨论等；期末成绩主要是指最后的期末考试试卷成绩。多元化的考核方式使该课程对学生的考核不再单一和片面，而是全面全过程全方位考核，极大增强了学生利用课堂所学知识分析和解决实际问题的能力。

另外，我们的实践教学不仅要求学生具有一定的基础知识，还要有动手能力和团结协作精神。学生在建筑结构模型制作的过程当中，会自主学习教材理论知识；在模型方案的优化过程中，会结合受力情况进行建筑结构分析和构件调整。这样以来，从整个模型的构思、制作到方案的优化、加载、分析，学生把整个建筑力学的知识梳理了一遍，做到知识的融会贯通。从理论力学部分出发考虑整个结构的受力平衡，到材料力学部分校核构件强度、刚度和稳定性，再到结构力学部分考虑建筑结构整体的受力和变形。

（四） 落实课程思政建设，提高学生素养

在以上现代化教学手段的基础上，坚持知识、能力、素质的有机融合。在专业课授课的过程中，始终秉承“以学生为中心”的产出导向，注重提高课程的高阶性和创新性，增加课程的挑战度，培养学生分析问题解决问题能力的基础上进行提升和拓展，契合学生解决复杂问题等综合问题的能力养成要求。在课程教学的过程中，注重学生的思想建设。建筑力学是一门以逻辑思维为主的课程，主要考察学生的逻辑思维能力和科学严谨的工作态度。作为建筑学专业学生，将来是要从事与国家建设相关的工作，责任重大，一旦发生差错都有可能造成不可估量的后果，所以在现在的学习乃至以后的工作当中，始终要秉承爱岗敬业的职业态度和精益求精的工匠精神，从专业基础课程的教学过程中就始终贯穿课程思政建设思想，提高学生的专业素养和民族精神。

五 结语

结合我校高水平应用型大学的办学定位和建筑学专业新工科人才培养目标的要求，对建筑力学课程的教学方法做出相应调整，以实现高等教育的最新理念与要求[11-14]与专业基础课程的有机融合。在传统教学模式的基础上，应用现代化的信息技术，结合多元化的教学模式和教学方法，将建筑力学课程讲授的重点从使学生掌握必要的建筑力学基本理论知识过度到增强学生处理工程实际问题能力，在结合课堂上的思政建设达到“润物细无声”的效果，最终实现学生的能力达成和素质提升。从以上培养目标出发，结合笔者多年的教学心得，提出以下几点思考：

（1）教学目标和课程设计充分考虑个体差异，以终点为起点，进行反向课程设计，最大程度上保证学生达到预期目标。

（2）基于传统教学方式，结合先进的教学手段，使建筑力学的教学更加直观易懂，学生的接受度明显提升，课堂氛围活跃，学生学习兴趣高涨，积极性明显提高。

（3）借助建筑力学的实践环节，让学生积极主动地学习，把课堂所学和动手所做更好的结合在一起，主动去探究建筑构件和结构受力的本质，实现了理论教学与工程实践的有效融合，传统教学的缺陷得到一定程度的弥补。

（4）充分利用有限的课堂教学时间，从提高学生的学习效率出发，利用多种现代化的教学手段，结合多元化的考核方式，培养学生基本的工程应用能力，以成果、目标、需求和能力为导向，提高学生的就业竞争力，将OBE 教学理念贯彻到学生培养的全过程。