基于OBE理念的“建筑结构抗震”课程教学改革与探索

［摘 要］ OBE理念，即以学生学习成果为核心导向的教育理念。“建筑结构抗震”课程是高等学校土木工程专业重要的专业必修课，涵盖了多个学科领域，在培养学生的专业素养、实践能力和创新思维方面具有关键作用。“建筑结构抗震”课程具有很强的实践性和理论性，学生在课程学习中、教师在授课过程中都存在着一定的问题。通过探讨传统教学模式中的问题，针对教学内容、教学方法等提出了基于OBE理念的教学设计和教学模式，完善了教学效果评价，以期为提高“建筑结构抗震”课程质量和改善教学方式提供借鉴。

［关键词］ OBE理念；建筑结构抗震；教学设计；效果评价

［基金项目］ 2020年度教育部产学合作协同育人项目（新工科）“新工科背景下工程管理专业实践教学培养模式的改革与创新”（202002129001）；2020年度常州大学教育教学研究课题“基于BIM技术的工程管理‘课程—实践’耦合教学与创新”（GJY2020044）；2023年度常州大学教育教学研究课题“基于BIM技术的土木工程类课程教学内容体系改革研究”（GJY2023018）

［作者简介］ 杨福剑（1988—），男，辽宁辽阳人，博士，常州大学城市建设学院讲师，硕士生导师，主要从事工程结构抗震韧性评估研究；赵浩楠（1999—），女，江苏徐州人，常州大学城市建设学院2022级环境工程专业硕士研究生，研究方向为工程结构抗震韧性评估；刘少峰（1986—），男，河南郑州人，博士，常州大学城市建设学院讲师，主要从事隧道结构设计与优化研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）35-0077-04 ［收稿日期］ 2023-09-02

地震一旦发生，无论是对财产还是生命来说都具有毁灭性的打击，有时还会带来一系列的次生灾害。建筑结构抗震一直是土木工程领域的热点问题。“建筑结构抗震”课程旨在使土木工程专业学生了解结构抗震设计的基本原理、概念、计算理论以及各种建筑物的主要抗震措施，为未来的工程实践打下坚实的基础。它有助于提高土木工程从业人员的抗震防灾意识，对提升我国建筑的抗震能力至关重要。因此，“建筑结构抗震”一直以来都是土木专业（建筑工程方向）的主要专业课程，受到国内外大多数高校的高度关注［1］。然而，由于该课程涵盖的知识广泛，且具有较强的理论性和实践性，学生在学习过程中可能会遇到一些困难［2］。基于成果导向的教育（outcome-based education，OBE）理念最早于1981年由西方国家提出，并逐渐发展壮大，成为美国、欧盟等国家教育改革的主流理念。随着教育改革步伐的不断加快，我国开始探讨如何将具有中国特色的OBE教学思想引入教育领域。“建筑结构抗震”课程致力于让学生认识结构抗震设计相关知识，其知识点范围广且散，部分内容抽象难理解，因此，将OBE理念融入该课程教学中，可以提高学生理论联系实际的能力，以及创新和自学能力，培养社会所需要的人才。

一、“建筑结构抗震”课程教学现状

（一）教学内容及课程特点

“建筑结构抗震”课程内容涉及广泛，包括近10门先修基础和专业课程，如“结构力学”“结构动力学”“混凝土结构”“钢结构”“砌体结构”等相关知识。随着时代的发展，为了因应当前的“双碳”目标和绿色建造理念，房屋结构也在不断改善。因此，课程内容会随科技进步而更新和扩展，分析方法也在不断丰富和深化，很多课程理论都由试验和震害调查得出，所以课程具有一定的时效性［3］。教师如何在教学过程中进行与时俱进的教学也是一个重要问题。除此之外，该课程具有很强的严谨性及实用性。“建筑结构抗震”课程教材通常包含大量《建筑抗震设计规范》条文、公式和表格。这些条文涉及众多的调整系数和抗震措施，内容繁杂，难以记忆。

（二）课程目前存在的问题

1.教学内容繁多，但学时少，学习难度大。“建筑结构抗震”课程通常设置为24或32个学时，但课程内容繁多，涵盖理论和实践性知识，这易导致学时与课程内容不匹配，增加教师的教学压力，打击学生的学习积极性。在课堂学习中，师生互动通常受限，只有少数学生会主动向教师请教问题。这门课程跨越多个学科领域，对学生的基础知识要求较高，因此，课程教学时通常会存在一定的困难。由于学生的自主学习能力较弱，缺乏积极性，因而可能会导致疑难问题未解决而逐渐积累。随着时间的推移，教师的教学积极性可能下降，学生也可能对这门课程感到畏惧［4］。

2.缺乏课程实践环节。“建筑结构抗震”课程具有很强的实践性，旨在培养具备一般房屋结构抗震设计能力的工程人才，解决实际工程中的具体问题。然而，由于课时有限，理论内容繁多，传统的课堂教学往往采用“教师单方面输出”的方式，侧重计算能力培养，忽视了实际建模、计算机技术等实践环节。此外，一些高校面临着专业建设经费有限等问题，导致实验实践教学场地和设备不足，限制了该课程实践环节的发展。为了增加上课时间，一些高校也选择缩减实践环节。

3.教学内容与现实需求不符。“建筑结构抗震”因其内容多等特点，往往出现“填鸭式”教学等现象。这种情况易使教学内容脱离实际需求，一些教师依然使用旧版教材和过时的PPT，未能将新的工艺技术与课堂内容相结合。因此，许多理论知识无法与新的施工工艺相衔接，不能满足当前技术人才培养的需求。

二、OBE理念下的“建筑结构抗震”课程教学改革

（一）OBE理念阐述

数字化与教育的结合表现在以下两个方面：一是在线课程，如慕课教学；二是将传统教学与现代信息技术相结合［5］。OBE理念将学生置于教育的核心位置，侧重评估他们在学习中所获得的能力，这为创新教育评估理念和提高教学实施过程提供了有力支持。因此，在教育信息化背景下，运用OBE理念评估高校课堂教学质量可以提高评估的效率和科学性，从而提升高校的教学质量。

（二）OBE理念下的混合式教学

在OBE理念视野中，坚持“以结果为导向，把学生放在主体位置，加强工程教育，重视能力培养”，注重对教学模式进行优化。基于在线网络教学平台，辅以线下实体教学，形成了混合教学模式［6］。这一模式具备以下特点：强调学生的能力培养，融合互联网思维于教学内容，注重学生的参与度，以及全程贯穿的评价［7］。“建筑结构抗震”课程具有很强的工程实践性，因此，可以采用OBE理念进行教学改革，将OBE理念融入教学方案、实施教学和评估产出中，依据教改效果评价进行持续改进，以学生需求、社会需求为指导设计课程，培养出适应现代社会所需的人才。

（三）持续改进教学内容和教学方式

OBE理念改变了传统的教师选取教学知识点的方式，即多以自己所熟知的知识点为主，以教师为核心的教学方式。为了更好地应对该课程内容多而学时有限的挑战，教师须要明确教学难点和关键点，规划课程内容，遵循反向设计原则，按照现实需求进行课程教学设计。高校应当对课程大纲进行统一规划和部署，对每一章节的知识要点进行分类标注，建立完整的“建筑结构抗震”教学体系，防止教学中出现遗漏知识点等情况。

根据课程特点，可分为以下三部分：

第一部分：工程抗震设防基本概念，主要由教师讲解，学生理解。

第二部分：基本分析计算方法，涉及单/多自由度体系的结构地震反应基本计算方法。这部分要求学生自学，培养其自学能力。

第三部分：抗震设计验算，包括钢筋混凝土结构、砌体结构和钢结构房屋的抗震设计方法。因有前期专业课作基础，以学生自学为主，以教师讲解为辅，依据教学内容调整教学方式，结合课上教学、课下自学、讨论和指导，鼓励学生进行课前预习和课后复习。在教学过程中，引导学生采用不同的学习方式，如预习、复习和自学等，并教导他们如何使用网络资源查找相关知识，以获取前沿信息和最新动态。为了跟上行业的发展步伐，教师在授课过程中，应为学生提供新施工工艺、新技术、新设备等知识。课堂教学应采用小组讨论的方式，以确保学生有足够的时间来消化所学知识。随后，进行小测验和教学评价，以收集反馈信息，了解学生在各个学习阶段的表现，并进行课堂讨论和课后答疑。为了激发学生学习的积极性，教师应采用多种辅助教学方法，充分利用现代教育技术传授知识并优化教学方法。

首先，应采用多媒体和板书相结合的教学方式，并平衡二者在课堂中的使用。例如，地震的破坏作用等内容适合使用多媒体教学，通过投影仪播放视频可以让学生更直观地理解。同时，可以利用课件进行提问、签到、课堂讨论等互动，以鼓励学生思考。课前可将本堂课重要知识点进行罗列，建立知识索引和预习清单。建立先学后教的课堂模式，让学生带着问题走进教室。对于单/多自由度体系的地震反应分析等内容，更适合使用板书教学，因为这部分内容涉及公式推导和计算方法，须进行更详细的解释，多媒体教学可能不够灵活。另外，可以开设“第二课堂”，利用慕课教学和QQ群聊等在线平台，将课后碎片化时间用于线上答疑和教学。教师可通过学习平台实时观察学生的学习进度和作业完成情况，并及时解答疑惑。这些平台还可以用于前沿信息和相关文章的发布，引导学生进行自主讨论，拓宽视野。这些举措将有助于提高学生的学习积极性和课堂参与度。

此外，增加实践环节对学生学习理论知识和与地震相关的概念有益。例如，在大学建筑工程试验中心，根据教学计划，可以组织学生参加振动台试验以使学生了解其工作机制，亲身体验和应用所学知识。此外，可以在课余时间组织学生参与模型制作活动，鼓励他们参加相关竞赛，以加深他们对建筑结构的理解并培养其实践能力。除此之外，可以组织学生参观防灾减灾教育馆，让学生直接感受地震破坏的情景，深化他们对地震破坏的认识，增强他们的抗震防灾意识和责任感。这些实践活动有助于提升学生的综合应用能力和创新能力。

高等教育发展水平是一个国家发展水平和发展潜力的重要标志［8］。要想实现中华民族伟大复兴，教育的地位和作用不容忽视。深入学习领会习近平总书记重要讲话精神，将思想政治教育融入专业课教学已成为高校发展的趋势。“建筑结构抗震”作为一门综合性、实践性强的课程，须要突出教学重点，注重规范底线效应，创造多样化的切入点，根据学生的个体情况灵活引导其思考和体验。例如，在讲解钢结构房屋抗震时，可以借助上海中心大厦、港珠澳大桥等建筑案例，增强文化自信；在结构抗震计算方面，培养学生作为土木工程师的责任感。

（四）构建教学评价体系

教学质量评价体系包括：教学目标达成情况、教学过程的质量、学生的学习情况、教师的教学能力。可总结为两部分，即对学生的评价和对教师的评价。学生为中心的教育理念，强调教学活动应围绕学生展开，教学方法应按照学生需求设计。传统的教学模式则偏向教师为中心，注重教师的教学体验。科学的教学评价既是对教师授课的评估，也可以促使教师反思并调整教学模式，如可以进行教学督导、院内外同行评议、教学研讨等。此外，由于学生能反映实际教学效果，故应设立适当的评价通道，包括问卷调查、多媒体弹幕，还可以利用互联网技术，采用线上方式进行信息收集和建议收集等，有助于学生更好地反馈在课堂中遇到的问题。同时，学生的反馈可以用于评价教师在专业认同、家国情怀、学生团队合作和沟通表达方面的表现，定期分析和讨论评价结果，促使教师定期回顾教学，及时改进教学方法，落实到位。

为了强调学习过程，可以改变以往的平时成绩和期末成绩占比，引入单元小考、课堂评价、期中考试等方式，注重学生的学习过程。例如，可以进行课堂出勤签到签退和课堂表现评估，根据学生的表现给予分数，以减少学生逃课的现象。课程的考核比例可以根据内容的难度进行调整，包括学习表现（15%）、作业（15%）、单元测试（10%）、期中考试（10%）、期末考试（50%）。这样的教学质量评价体系更加符合OBE理念，强调学生的参与和学习过程，有助于提高教学质量。