OBE教育模式下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓蓋設(shè)計(jì)教學(xué)探索

季憲軍 肖新科

摘 要：根據(jù)OBE教育理念，分析鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，建立課程與能力要求關(guān)系矩陣；以成果輸出為導(dǎo)向，圍繞培養(yǎng)目標(biāo)反向設(shè)計(jì)教學(xué)流程，構(gòu)建為成果輸出服務(wù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題模塊、理論知識(shí)模塊、規(guī)范知識(shí)模塊、能力訓(xùn)練模塊和成果輸出評(píng)價(jià)模塊。

關(guān)鍵詞：OBE教育模式；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓蓋設(shè)計(jì)；課堂教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2017）13-0069-03

Abstract： Based on the OBE concept， an analysis on design features of reinforced concrete structure floor cover is presented so as to establish course-ability matrix. Guided by the course result， this paper centers on cultivation goals to inversely design teaching process. Besides， modules are illustrated to achieve goals towards to the result， such as， theoretical knowledge module， ability-training module， structure-designing module and evaluation module.

Keywords： OBE Mode； reinforced concrete structure floor cover design； classroom teaching

為培養(yǎng)與國(guó)際接軌的中國(guó)土木行業(yè)工程師，促進(jìn)中國(guó)土木工程教育國(guó)際互認(rèn)，國(guó)內(nèi)針對(duì)高校開(kāi)展土木工程專業(yè)教育認(rèn)證[1]，包含“產(chǎn)出導(dǎo)向（OBE）、學(xué)生中心、持續(xù)改進(jìn)”三個(gè)核心理念[2，3]，這代表了我國(guó)土木工程工程專業(yè)教育改革的方向，其中產(chǎn)出為導(dǎo)向（OBE）是關(guān)鍵。OBE教育模式起源于上世紀(jì)90年代歐美國(guó)家基礎(chǔ)教育改革[4-6]，要求對(duì)教育系統(tǒng)中的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行清晰地聚焦和組織，確定并圍繞一個(gè)明確目標(biāo)，讓所有學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)結(jié)束時(shí)能夠獲得成功的經(jīng)驗(yàn)。為培養(yǎng)國(guó)際認(rèn)同專業(yè)工程師，我國(guó)高校土木工程領(lǐng)域正進(jìn)行著以O(shè)BE教育模式為主導(dǎo)的變革。目前，對(duì)課程教學(xué)大多數(shù)采用基于課程內(nèi)容的教學(xué)模式，鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也不例外。長(zhǎng)期以來(lái)，從事該內(nèi)容教學(xué)的教師嘗試著進(jìn)行各種教學(xué)改革[7，8]，但其教師的主導(dǎo)地位和學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)這一狀況依然未改變[9]。本文以鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，根據(jù)其特點(diǎn)，確定該課程內(nèi)容在土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)（成果產(chǎn)出）中的地位和作用，制定畢業(yè)能力要求與目標(biāo)要求關(guān)系矩陣、課程與畢業(yè)能力要求關(guān)系矩陣，設(shè)計(jì)基于目標(biāo)要求的課堂教學(xué)流程和能力培養(yǎng)模塊及成果輸出評(píng)價(jià)方法等。

一、鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩部分，是實(shí)現(xiàn)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的必須環(huán)節(jié)，要求學(xué)生在熟悉設(shè)計(jì)原理基礎(chǔ)上，通過(guò)理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練，具備查閱規(guī)范和鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)的能力，其內(nèi)容具有如下特點(diǎn)：

現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋的板、次梁和主梁的設(shè)計(jì)過(guò)程涉及構(gòu)件豎向荷載作用下連續(xù)構(gòu)件的內(nèi)力的理論計(jì)算和分析方法（彈性理論和塑性內(nèi)力重分布），需要學(xué)生具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)、力學(xué)和材料功底；設(shè)計(jì)理論過(guò)程掌握與規(guī)范應(yīng)用能力并重。鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要求學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，熟練掌握其相應(yīng)內(nèi)容的理論分析、計(jì)算和配筋過(guò)程，同時(shí)需要學(xué)生掌握相應(yīng)構(gòu)件設(shè)計(jì)的構(gòu)造要求。需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中熟知相應(yīng)規(guī)范要求，具備準(zhǔn)確迅速查閱相關(guān)規(guī)范的能力，如荷載規(guī)范、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、多高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范等。

上述特點(diǎn)不僅要求教師具備深厚且廣泛的基礎(chǔ)理論知識(shí)，緊密聯(lián)系工程實(shí)際，同時(shí)要求教學(xué)目標(biāo)明確，合理設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，多方位構(gòu)建能力培養(yǎng)模塊和成果評(píng)價(jià)方法。

在OBE教育模式下，教師需要事先對(duì)學(xué)生完成學(xué)業(yè)時(shí)應(yīng)該具備的能力有個(gè)明確而清晰的認(rèn)識(shí)，以此為目標(biāo)設(shè)計(jì)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，包括教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃、評(píng)價(jià)模式等，以保證實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。為完成在既定的培養(yǎng)目標(biāo)，達(dá)到學(xué)生畢業(yè)能力要求，根據(jù)鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，合理構(gòu)建課程與人才培養(yǎng)方案中學(xué)生畢業(yè)能力要求的關(guān)系矩陣（見(jiàn)表1）。

二、課程教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）教學(xué)流程設(shè)計(jì)

梁板結(jié)構(gòu)是房屋建筑工程主要組成部分，梁板設(shè)計(jì)總體目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。主要包括板的理論計(jì)算與構(gòu)造、次梁理論計(jì)算與構(gòu)造和主梁的理論計(jì)算與構(gòu)造。通過(guò)課程學(xué)習(xí)，具備設(shè)計(jì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋和繪制樓蓋施工圖的能力，并用于指導(dǎo)施工。結(jié)合土木工程專業(yè)認(rèn)證人才能力需求（12條），反向設(shè)計(jì)教學(xué)流程：以工程實(shí)例為背景，分析鋼筋混凝土樓蓋在應(yīng)用過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，依照鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理基本知識(shí)和相關(guān)規(guī)范要求，探討解決問(wèn)題的辦法，結(jié)合具體問(wèn)題，開(kāi)展組成樓蓋的板、次梁、主梁構(gòu)件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過(guò)程講解，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行樓蓋設(shè)計(jì)的綜合習(xí)題訓(xùn)練，最后以工程需求為背景，開(kāi)展鋼筋混凝土樓蓋綜合設(shè)計(jì)，以繪制出能指導(dǎo)工程施工的鋼筋混凝土樓蓋施工圖為目標(biāo)（其過(guò)程見(jiàn)圖1）。

（二）教學(xué)模塊構(gòu)建

為此，根據(jù)學(xué)生能力培養(yǎng)目標(biāo)要求，結(jié)合鋼筋混凝土樓蓋章節(jié)內(nèi)容，構(gòu)建問(wèn)題模塊、理論知識(shí)模塊、規(guī)范知識(shí)模塊、能力訓(xùn)練模塊和效果評(píng)價(jià)模塊（見(jiàn)圖2）。

（三）教學(xué)內(nèi)容安排

根據(jù)OBE教學(xué)模式以學(xué)生為中心基本要求，在課堂教學(xué)過(guò)程中以實(shí)際工程設(shè)計(jì)為背景，以實(shí)際問(wèn)題為主線，以成果輸出為最終目標(biāo)。為達(dá)到既定培養(yǎng)目標(biāo)和能力要求，《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程的樓蓋設(shè)計(jì)課堂教學(xué)通過(guò)多種途徑加以實(shí)施。充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，收集樓蓋設(shè)計(jì)過(guò)程和使用工程中出現(xiàn)的工程案例，探討問(wèn)題出現(xiàn)原因，基于材料特性（建筑材料），從力學(xué)角度（材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)）進(jìn)行力學(xué)分析，以工程實(shí)際處理辦法，結(jié)合規(guī)范（《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《多高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》）討論分析具體問(wèn)題的構(gòu)造措施。因此，在問(wèn)題探討過(guò)程中，涉及的處理辦法、理論知識(shí)、規(guī)范要求等能通過(guò)鏈接迅速提供。為提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，在教學(xué)安排中，課堂教學(xué)與實(shí)訓(xùn)并重（學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表2）。

（四）成果輸出評(píng)價(jià)

成果輸出評(píng)估是OBE教育模式必不可少的環(huán)節(jié)，除講授教師多方位知識(shí)儲(chǔ)備（多模塊構(gòu)建、教學(xué)膠片制作等）外，評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)同樣需要教師投入大量精力。為最大切合實(shí)際的評(píng)價(jià)每位學(xué)生成果產(chǎn)出結(jié)果，需教師首先了解每位學(xué)生的真實(shí)情況（基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備、理解能力、處理問(wèn)題能力等）。因此在《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中，建立多方位的評(píng)價(jià)方法（見(jiàn)表3）。

三、結(jié)束語(yǔ)

OBE教育模式雖然在國(guó)外開(kāi)展較多研究，但對(duì)國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)，與以內(nèi)容輸出為主的教育模式相比是一種全新的教育模式，其以成果輸出為目標(biāo)，所有教育過(guò)程中都是最終成果輸出是環(huán)節(jié)。每門(mén)課程都有其為成果目標(biāo)輸出的不同定位和作用，本文僅以鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，闡述OBE教育模式下教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)、實(shí)施及評(píng)價(jià)，為OBE模式下其他課程教學(xué)過(guò)程提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證委員會(huì).工程教育認(rèn)證一點(diǎn)通[M].北京：教育科學(xué)出版社，2015.

[2]李志義.解析工程教育專業(yè)認(rèn)證的成果導(dǎo)向理念[J].中國(guó)高等教育，2014（17）：7-10.

[3]余天佐，劉少雪.從外部評(píng)估轉(zhuǎn)向自我改進(jìn)-美國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)EC2000的變革及啟示[J].高等工程教育研究，2014（6）：28-34.

[4]Spady，W.D. Outcomr-Based-Education： Critical Issues and Answer. Arlington， VA：American Association of School Administrators.1994：1-10.

[5]Tucher S.E. Literature Review： Outcome-focused Education in Universities[EB/OL].Learning Support Network， Cutin University of Technology.http：//lsn.curtin.edu.an/outcomes/docs/litrivew.pdf.

[6]Ismail A M， Zakwan F A A， Ismail R， etal. Implementation and assessment of outcome based education （OBE） in the Faculty of Civil Engineering at Universiti Teknologi MARA （UiTM）[C]//International Congress on Engineering Education，2010：211-214.

[7]覃麗坤，趙天雁，王振，等.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理教學(xué)法研究[J].高等建筑教育，2009，18（4）：80-82.

[8]姚力，葛明蘭，尹冶.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程建設(shè)探討[J].中國(guó)電力教育，2009（6）：133-134.

[9]袁康，何明勝，白宏思.基于工程素質(zhì)培養(yǎng)的《混凝土結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)方法探討[J].教育現(xiàn)代化，2016，7（16）：77-78.