基于OBE理念的“土力學(xué)”課程教學(xué)改革實(shí)踐

汪玉容 周建英 魯旭榮

摘要 文章在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，基于OBE教學(xué)理念，從凱里學(xué)院土木工程專業(yè)教學(xué)的實(shí)際情況出發(fā)，依據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，確定了“土力學(xué)”課程支撐的畢業(yè)要求和指標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)一步明確了課程目標(biāo)，并進(jìn)行課前、課中、課后全過(guò)程教學(xué)改革實(shí)踐，取得了一定成效。

關(guān)鍵詞 工程教育認(rèn)證；OBE理念；土力學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.7.039

中國(guó)于2016年6月加入華盛頓協(xié)議，標(biāo)志著工程教育專業(yè)認(rèn)證在我國(guó)正式拉開帷幕。截止到2022年6月，通過(guò)工程教育專業(yè)認(rèn)證的高等院校已經(jīng)達(dá)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(xué)院正在大力推進(jìn)工程教育專業(yè)認(rèn)證工作，而專業(yè)認(rèn)證的重點(diǎn)則放在了課程設(shè)置上，土力學(xué)作為凱里學(xué)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(rèn)證的核心理念進(jìn)行課程改革與實(shí)踐。

1“土力學(xué)”課程教學(xué)改革應(yīng)重點(diǎn)解決的問題

1.1知識(shí)點(diǎn)較多、學(xué)習(xí)難度較大，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高

“土力學(xué)”課程知識(shí)點(diǎn)多、內(nèi)容充實(shí)，基于理論力學(xué)和材料力學(xué)的理論知識(shí)而開設(shè)，本身學(xué)習(xí)難度大，易挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。但凱里學(xué)院土木專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)理論力學(xué)、材料力學(xué)的先修課程效果不佳，使本課程的學(xué)習(xí)受到了一定的影響，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，教學(xué)效果受到一定影響。

1.2教學(xué)模式傳統(tǒng)，教學(xué)效果不佳

“土力學(xué)”課程在以往的教學(xué)中采用板書和多媒體結(jié)合的方式，教學(xué)過(guò)程中以教師講解為主，教師不斷灌輸課堂知識(shí)。這種“填鴨式”的教學(xué)模式，使學(xué)生缺乏深入思考和主動(dòng)實(shí)踐的機(jī)會(huì)，課堂氣氛不活躍，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力，教學(xué)效果不理想。

2基于OBE理念的“土力學(xué)”課程教學(xué)改革設(shè)計(jì)

2.1確定課程目標(biāo)

從學(xué)歷標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、社會(huì)需求和學(xué)校辦學(xué)特色四個(gè)方面確定凱里學(xué)院土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合土木工程專業(yè)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)確定畢業(yè)要求，厘清課程與各畢業(yè)指標(biāo)點(diǎn)的關(guān)系。

凱里學(xué)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(biāo)點(diǎn)31個(gè)。“土力學(xué)”課程支撐4個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)?！巴亮W(xué)”課程支撐以下畢業(yè)要求：畢業(yè)要求1工程知識(shí)：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)用于解決土木工程專業(yè)復(fù)雜的工程問題；畢業(yè)要求2問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)并通過(guò)文獻(xiàn)研究分析土木工程專業(yè)復(fù)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(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)土木工程復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過(guò)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(biāo)點(diǎn)：畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.3：能夠運(yùn)用工程基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)土木工程專業(yè)工程問題進(jìn)行分析和求解；畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.1：能夠識(shí)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(biāo)點(diǎn)4.2：能夠運(yùn)用科學(xué)方法開展測(cè)試與實(shí)驗(yàn)，能夠?qū)?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的收集和處理；畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.3：能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析和解釋，得出有效結(jié)論并用于指導(dǎo)工程實(shí)踐。

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

課程目標(biāo)1：掌握土的組成和特性，能根據(jù)土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)劃分土類；能計(jì)算土體的自重應(yīng)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(yīng)力。

課程目標(biāo)2：能運(yùn)用土體應(yīng)力計(jì)算和有效應(yīng)力原理分析土體的變形、沉降和土的力學(xué)狀態(tài)，能運(yùn)用土的抗剪強(qiáng)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(biāo)3：能通過(guò)試驗(yàn)獲取土的物理性質(zhì)和狀態(tài)指標(biāo)，從而確定土的名稱和物理狀態(tài)。

能通過(guò)試驗(yàn)獲取土的壓縮性指標(biāo)，應(yīng)用于沉降計(jì)算；能通過(guò)試驗(yàn)獲取土的抗剪強(qiáng)度特性指標(biāo)，應(yīng)用于土體抗剪強(qiáng)度的分析和判斷。

2.2“土力學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化整合

凱里學(xué)院土木工程專業(yè)學(xué)生在先修課程“理論力學(xué)”和“材料力學(xué)”學(xué)習(xí)方面效果不佳，一定程度上影響了本課程的學(xué)習(xí)。為此，在授課過(guò)程中，教師對(duì)先修課程中部分內(nèi)容進(jìn)行了復(fù)習(xí)鞏固，例如在介紹基底壓力的計(jì)算時(shí)，先對(duì)材料力學(xué)中短柱截面應(yīng)力的計(jì)算進(jìn)行復(fù)習(xí)，以利于學(xué)生理解和掌握。

而對(duì)于課程中一些難度極大的公式推導(dǎo)及分析，從學(xué)生能夠理解和滿足工程需要的角度出發(fā)，進(jìn)行取舍。例如豎向集中力作用時(shí)的地基附加應(yīng)力計(jì)算，這部分內(nèi)容在以往教學(xué)中，學(xué)生聽課時(shí)一頭霧水，難以掌握，而實(shí)際中基底壓力通常簡(jiǎn)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(xué)”課程教學(xué)組織設(shè)施

2.3.1課前預(yù)習(xí)、學(xué)情分析

課前教師將“土力學(xué)”課程大綱、進(jìn)度計(jì)劃、教案、多媒體課件上傳到凱里學(xué)院網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，供學(xué)生下載預(yù)習(xí)。

“土力學(xué)”課程基于力學(xué)知識(shí)而開設(shè)，特別與材料力學(xué)聯(lián)系緊密。課程在三年級(jí)上學(xué)期開設(shè)，雖然通過(guò)前期學(xué)習(xí)，學(xué)生有一定力學(xué)基礎(chǔ)，但從以往學(xué)習(xí)情況來(lái)看，普遍效果不佳。本教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)歷，在厘清課程知識(shí)點(diǎn)與材料力學(xué)等力學(xué)關(guān)系的前提下，與材料力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)深入探討，對(duì)本課程與力學(xué)課程的銜接問題提出了針對(duì)性建議，為學(xué)生更好地學(xué)習(xí)“土力學(xué)”做好準(zhǔn)備。

2.3.2課堂教學(xué)，師生有效互動(dòng)

運(yùn)用長(zhǎng)江雨課堂軟件進(jìn)行授課，授課過(guò)程中注重理論聯(lián)系實(shí)際，廣泛挖掘課程內(nèi)容趣味點(diǎn)，并融入知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，講解完知識(shí)點(diǎn)后，馬上進(jìn)行測(cè)試，考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并根據(jù)測(cè)試情況進(jìn)行有針對(duì)性的講解。課堂中運(yùn)用雨課堂答題測(cè)試、投稿、彈幕、隨機(jī)點(diǎn)名等功能進(jìn)行有效互動(dòng)，提升學(xué)習(xí)效果。

2.3.3課后練習(xí)，教學(xué)效果追蹤

課后，教學(xué)團(tuán)隊(duì)在長(zhǎng)江雨課堂軟件上發(fā)布作業(yè)，主講團(tuán)隊(duì)通過(guò)批改學(xué)生作業(yè)，了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況，并評(píng)判分析課堂教學(xué)情況，反思課堂教學(xué)效果，針對(duì)知識(shí)掌握不理想的學(xué)生，通過(guò)QQ、微信、電話和騰訊課堂進(jìn)行答疑解惑。

2.4構(gòu)建多元化考核機(jī)制

“土力學(xué)”課程考核由平時(shí)考核、實(shí)驗(yàn)考核和期末考試三部分組成，強(qiáng)化過(guò)程性考核。其中，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的自覺性和有效性是平時(shí)考核的重點(diǎn)，占總分的20%，包括考勤（5%）、作業(yè)完成（5%）、階段測(cè)試（5%）和課堂測(cè)試（5%）。實(shí)驗(yàn)考核分課前預(yù)習(xí)、課中實(shí)驗(yàn)操作、課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)考核分值占總分值的20%。期末考試占總成績(jī)的60%，采取閉卷筆試的形式，由教務(wù)處組織命題小組統(tǒng)一命題，其中基礎(chǔ)題占50%、中等題占30%、較難題占10%、綜合（應(yīng)用）題占10%，并要求課程目標(biāo)在試卷內(nèi)容上得到充分支撐。

3“土力學(xué)”課程改革執(zhí)行情況分析

3.1教師對(duì)學(xué)生的整體評(píng)價(jià)

土木工程專業(yè)學(xué)生通過(guò)幾年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，整體學(xué)習(xí)狀態(tài)良好，學(xué)生熱愛學(xué)習(xí)，樂于學(xué)習(xí)，出勤率幾乎達(dá)到滿勤，能夠較好地達(dá)到課程要求的培養(yǎng)目標(biāo)，通過(guò)課程的學(xué)習(xí)為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

3.2學(xué)生對(duì)教師的評(píng)價(jià)

通過(guò)近幾年師生座談會(huì)情況來(lái)看，土木工程專業(yè)學(xué)生對(duì)本課程主講教師滿意度較高；從學(xué)生評(píng)教情況來(lái)看，2020年學(xué)生評(píng)教分?jǐn)?shù)為86.92分，2021年學(xué)生評(píng)教分?jǐn)?shù)為90.58分，評(píng)教分?jǐn)?shù)得到了提高。

3.3校內(nèi)專家評(píng)價(jià)

學(xué)校督導(dǎo)組和土木工程教研室聽課評(píng)價(jià)：教學(xué)文件齊全；儀態(tài)端莊、聲音清晰、普通話表達(dá)準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔、流暢，富有教學(xué)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(guò)程中，理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用雨課堂軟件進(jìn)行教學(xué)，課堂氣氛活躍，學(xué)生參與度高，將思政元素引入課堂，隱性滲透，潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲，在教書的同時(shí)達(dá)到育人的效果。

3.4課程教學(xué)改革成效

從近三年期末考試情況來(lái)看，2020年學(xué)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(xué)生期末考試平均分為78.89分，優(yōu)秀率達(dá)到了15.79%，不及格率為3.95%；2022年學(xué)生期末考試平均分為81.90分，優(yōu)秀率達(dá)到了18.08%，不及格率為4.26%；成績(jī)得到了顯著提高。

課程團(tuán)隊(duì)積極參加學(xué)校和學(xué)院舉辦的教學(xué)競(jìng)賽，2021年主講教師在凱里學(xué)院建筑工程學(xué)院教學(xué)競(jìng)賽中獲得第一名，在凱里學(xué)院校級(jí)青年教師教學(xué)競(jìng)賽中獲得理工科組三等獎(jiǎng)。

3.5課程目標(biāo)達(dá)成情況分析評(píng)價(jià)

從2021―2022學(xué)年第二學(xué)期兩個(gè)班學(xué)生的考試情況來(lái)看，課程考核總評(píng)成績(jī)優(yōu)秀人數(shù)分別為4人和3人、良好成績(jī)34人和27人、中等成績(jī)8人和13人、及格1人和0人、不及格1人和1人，總評(píng)平均分分別為82.88分和81.09分，學(xué)生總體掌握水平較好，均達(dá)到課程目標(biāo)。課程目標(biāo)1達(dá)成度分別為0.841和0.803，課程目標(biāo)2達(dá)成度分別為0.808和0.802，課程目標(biāo)3達(dá)成度分別為0.914和0.885，3個(gè)課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算均超過(guò)0.8，可見學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握情況較好。

課程考核總評(píng)成績(jī)最高為93分和92分、最低為58分和65分，學(xué)生成績(jī)分布區(qū)間較大，顯示出不同學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的掌握差異。在終結(jié)性考核方面，期末考核的卷面成績(jī)優(yōu)秀人數(shù)有8人和9人、良好成績(jī)28人和19人、中等成績(jī)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(xué)生總體分?jǐn)?shù)較高，說(shuō)明學(xué)生總體掌握水平較好，但兩個(gè)班不及格等次的各2名同學(xué)卷面成績(jī)分別只有43分、55分和56分、57分，卷面成績(jī)太低，說(shuō)明這4名同學(xué)對(duì)各課程目標(biāo)的知識(shí)點(diǎn)掌握情況不佳。原因主要有以下兩方面：一方面，這四名同學(xué)上課時(shí)經(jīng)常坐在教室最后排，說(shuō)明四名同學(xué)對(duì)本課程學(xué)習(xí)興趣不高；另一方面，四名同學(xué)在階段測(cè)試中的成績(jī)均低于60分，說(shuō)明四名同學(xué)對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握的情況不理想，且在期末復(fù)習(xí)階段沒有好好復(fù)習(xí)。

針對(duì)以上情況，在以后的教學(xué)中采取以下措施：對(duì)上課經(jīng)常坐后排的同學(xué)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，課上采取點(diǎn)名提問的方式提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，課后評(píng)判作業(yè)完成情況，并進(jìn)行重點(diǎn)輔導(dǎo)；對(duì)階段測(cè)評(píng)和課堂測(cè)試中成績(jī)低于60分的同學(xué)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注和輔導(dǎo)，課中、課后評(píng)判分析這部分同學(xué)的學(xué)習(xí)情況，必要情況下進(jìn)行重點(diǎn)輔導(dǎo)。

4持續(xù)改進(jìn)

未來(lái)5年，教學(xué)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)堅(jiān)持立德樹人的根本任務(wù)，以土木工程專業(yè)工程教育認(rèn)證為契機(jī)，基于OBE理念對(duì)本課程進(jìn)行持續(xù)改革和建設(shè)，全面提升本課程的教學(xué)效果。

按照土木工程專業(yè)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)，完善教學(xué)大綱，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化整合；繼續(xù)堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，以課程目標(biāo)為導(dǎo)向，對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行反向設(shè)計(jì)，繼續(xù)堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，繼續(xù)挖掘課程內(nèi)容趣味點(diǎn)，借助現(xiàn)代信息技術(shù)，進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法和手段，開展教學(xué)模式創(chuàng)新，強(qiáng)化學(xué)生的主體地位，注重學(xué)生能力的培養(yǎng)；繼續(xù)堅(jiān)持立德樹人的根本任務(wù)，深挖課程思政元素，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力和素質(zhì)的有機(jī)融合；以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力為著力點(diǎn)，持續(xù)改進(jìn)完善課程的評(píng)價(jià)機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的過(guò)程性考核，持續(xù)改進(jìn)課程教學(xué)效果。

4結(jié)語(yǔ)

“土力學(xué)”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)在工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下，基于OBE理念，從凱里學(xué)院土木工程專業(yè)教學(xué)的實(shí)際情況出發(fā)，確定了課程配套的畢業(yè)要求和指標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)一步明確了課程目標(biāo)，并進(jìn)行了課前、課中、課后全過(guò)程教學(xué)改革實(shí)踐，取得了一定的成效。

基金項(xiàng)目：凱里學(xué)院2022年校級(jí)“金課”（一流課程）建設(shè)項(xiàng)目（JK202206）；凱里學(xué)院2021年校級(jí)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革項(xiàng)目“工程教育認(rèn)證背景下的“土力學(xué)”課程教學(xué)改革實(shí)踐”（JG202112）。

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