摘要：为了更好地提升结构力学教学效果，文章首先阐述了相关研究背景，然后提出了基于OBE理念的结构力学教学改革路径，最后论述了基于OBE理念的结构力学教学改革的质量保障机制。

　　关键词：OBE理念；结构力学；教学改革

　　随着第四次工业革命的浪潮席卷而来，2015年5月，国务院正式印发《中国制造2025》，部署了全面推进实施制造强国战略[1]，由此我国高等教育改革进入了快车道，既面临新机遇，又面临新挑战。2017年2月，为推进新工科建设，教育部高等教育司发布《关于开展新工科研究与实践的通知》[2]，这表明我国高等工程教育改革发展已经站在新的历史起点。另外，自从加入《华盛顿协议》(以下简称《协议》)以来，我国坚持按照工程教育专业认证的国际标准培养人才，提高了技术人才的培养质量，提升了我国工程人才的国际竞争力，增强了工程教育人才培养和产业发展的适应性。因此，我国高等工程教育必须按照《协议》要求规范工程教育专业认证工作，其中践行OBE(Outcomes-Based Education，成果导向教育)理念是工程教育专业认证的核心[3]。OBE理念强调专业课程教学不再以授课内容为目标，而是以学生为本；关注的是学生在学习结束后具备了何种能力，能为社会的发展做什么[4]。而结构力学作为土木工程专业重要的基础课程，对于服务专业、服务学科具有关键的支撑作用，要想使学生符合工程教育专业认证的标准，就需要进一步探索培养高质量人才的教学改革路径。

　　一、相关研究背景

　　近年来，随着工程教育专业认证的推广，教师大胆尝试基于OBE理念的课程教学改革，并及时总结，在课程建设方面取得了一定的研究成果。于敏等[5]以材料力学课程为例，针对专业基础课程的知识体系重构提出了OBE导向、思政抓手和“两性一度”三大重构原则，进而提出了OBE安全导向法、安全思政全过程融入法和三阶能力内驱机制等改革路径。李兴华等[6]基于OBE理念，结合流体力学课程中的思政元素，从成果导向、持续改进等视角，优选前沿和工程应用的教学资源、改革多元化教学模式，以促进教学目标的达成。崔宇等[7]在工程力学教学中，基于OBE理念将课程教学目标“解决工程实际问题能力”作为教学起点，引入实践案例作为先导，外加建立模型，以指导工程实践和构件设计。咸庆军等[8]基于工程教育理念，结合课程特点，分析了结构力学课程对土木工程专业毕业要求的支撑作用，并按照“金课”标准对结构力学课程教学思路进行设计。赵延林等[9]基于OBE理念，构建了结构力学课程细化教学目标与毕业要求二级指标达成度的评价方法及“评价—反馈—改进”闭合式、校内外双循环的持续性改进的课程质量保障机制。王艺霖等[10]引入趣味玩具聪明棒、磁力片等开展形象化教学法研究，丰富了教学内容和形式，有助于培养学生的动手能力与发散性思维。张琳琳等[11]基于OBE教学理念，以理论力学课程为例，搭建了基于试题库的教学质量过程监测平台。田玉梅等[12]以OBE教育理念为指导思想，从在线教学形式、教学设计、教学模式、考核方式等方面进行了探索与实践，有效提高了教学效果。本文尝试以OBE为导向，从教学理念、学习目标、教学大纲和教学内容、教学方法和教学手段及评价机制等方面探索结构力学教学改革的有效路径，并建立质量保障机制，以促进教学目标的达成。

　　二、基于OBE理念的结构力学教学改革路径

　　(一)明确教学理念

　　以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的教育方针，坚持社会主义办学方向，落实立德树人根本任务，系统推进教育改革。以《教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》[13]、《深化新时代教育评价改革总体方案》[14]、《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》[15]等文件为指引，结合新工科建设和工程教育专业认证标准等要求，以OBE理念为导向，结构力学教师应将立德树人和人才培养结合起来、将教学内容和学科实践发展结合起来、将教学方法和现代技术结合起来，突出课程的创新性、高阶性和挑战度，树立“以立德树人为源、以学习兴趣为根、以学生发展为本”的教学理念，深入开展课程思政建设，健全人才培养体系，从而打造具有高尚品格、坚实基础、创新思维和应用能力的工程人才。

　　(二)重构教学目标

　　1.知识目标。结构力学是土木工程专业一门十分重要的专业基础课，可为后续课程提供必需的基础知识和计算方法。通过该课程的学习，学生要达到以下知识目标：能依据力学特征对常见杆系结构进行分类；判断、评述土木工程常见杆系结构的受力特征和力学性能；能进行力学建模，并对外部作用下的抽象模型进行内力和位移的求解；针对新的结构力学问题，能进行调查分析和文献研究，找出该问题的分析原理、计算方法等；研究和发展新型工程结构，并以此为结构设计和科学研究打好力学基础。

　　2.能力目标。结构力学课程具有知识覆盖面广、理论性强、内容系统和应用灵活等显著特点，要想让学生“爱学”和“会学”，在教学中教师就要以力学基本概念及其应用为主线，以工程实践为背景，以素质和能力的提高为根本目标展开教学。通过该课程的学习，学生要达到以下能力目标：了解工程结构在外荷载作用下的内力、变形和位移等的规律，能为工程设计选用恰当的分析方法和计算公式；具备确定工程结构承受和传递外力的能力；具有理论联系实践，提高知识的应用能力；能对照新工科能力要求，培养如图1所示的八大能力，即分析能力、计算能力、自学能力、表达能力、创新能力、应用能力、团队合作能力和学科融合能力，从而将对知识的“学、问、用”连脉结网，广采厚积，练就过硬本领。

　　3.思政目标。第一，正确的价值观。充分挖掘课程的德育功能，基于专业课程的文化底蕴，把思政素质培养与专业发展结合起来，形成“三全育人”大思政格局，以增强学生对中国共产党领导的中国特色社会主义的政治认同、思想认同、理论认同和情感认同，使其坚定“四个自信”，自觉践行社会主义核心价值观。

　　第二，良好的职业素养。教师应培养学生具有高尚的职业道德、扎实的专业基础、高超的职业技能、规范的行为习惯、敏锐的应变能力、良好的团队合作能力及理论结合实践的能力，使学生成为“人格、素质、知识、能力”融合一体的、具有竞争力的卓越工程师。

　　第三，温暖的人文精神。寻找课程的人文支点，深挖工程发展史中的精神根脉，发扬中国精神，如红船精神、长征精神、延安精神、抗美援朝精神、载人航天精神和科学家精神等，引导学生坚定文化自信，赓续文化基因，涵养人文情怀，体悟人生深度和人性温度，收获信仰的力量，并将其内化为精神追求、外化为自觉行动。

　　(三)梳理教学大纲和教学内容

　　传统的教学大纲主要关注知识传授、教学内容和授课方式等，是一种标准化的设计，没有体现出多样性，对学生需要学习什么、怎样取得学习成果、实际的学习效果如何没有进行详细的设计。OBE理念则聚焦学生完成学习后能达成的最终学习成果，它突出目标导向和学生中心，要求依据培养目标制定课程教学大纲。首先，根据国家社会及教育发展的需要、行业产业发展的需求、学校对本专业的发展定位及学生发展的期望，决定专业的培养目标，而课程的教学大纲要支撑培养要求，做到覆盖标准、找准定位、明确预期，是可落实、可衡量的。其次，把课程思政建设作为立德树人的根本性举措，贯通人才培养始终，从而促使学生坚定理想信念、厚植爱国主义情怀、加强品德修养和培养工程精神。力学来源于生活，因此教师应将抽象的力学知识与人类文明的成果结合起来，探索课程思政的实施路径，从专业认同、职业道德、社会责任、工程历史、工程安全、工程生态、工程法律、社会主义核心价值观及中华优秀传统文化教育等方面挖掘课程思政的元素，将其有机融入课程教学，形成看得见、感受得到的立体化育人模式，使力学课程有人文支点、有人性温度、有人生深度。最后，还要了解学生的能力和诉求，摸清“边界条件”，做到“量体裁衣”，有的放矢，投其所好，要让学生找到学习的“舒适区”，减少“摩擦力”，最大限度地激发其求知欲，才能释放无限潜能，实现学有所成。

　　OBE理念强调教学内容要支撑课程目标。世界工程水平的快速提升，对学科间的相互交叉渗透产生了广泛的影响，其知识体系体现出了融合的特点。工科人才作为承载实现工程发展前景的主要载体，已不是单一的“匠人”，对此，学校要想培养适应未来工程发展的具有可持续性竞争力的人才，就要与时俱进，在教什么上下功夫。因此，教师要重构教学内容，以需求为导向，以学生为中心，以兴趣为出发点，保留经典，摒弃老旧，从知识的“高度”“广度”“深度”“新度”等方面更新教学内容，如将学科融合发展研究、典型工程案例、工程事故综合分析和专业论文文献等内容适时适度地融入课堂，注重知识覆盖面，关注学科发展前沿，融合交叉学科能力培养，以此激发学生的好奇心和探索欲，使之从“乐学”到“会学”再到“学会”。

　　(四)采用以学生为中心的教学方法和多样化的教学手段

　　传统教学多以教师、教室和教材为中心，方式单一，再加上一些理论知识比较抽象，缺乏案例设计，使学生成为知识的接收容器，只能获得零散的书本知识，缺少参与课堂的机会和深度思考的过程，且师生有限的互动也只是低层次的思维，导致教学效果不理想。而OBE理念打破了这种“压迫式”教学的壁垒，关注研究性教学要求，注重培养学生数理逻辑思维能力及解决复杂问题的能力，故应建构以“学生为中心”的教学方法，通过研讨式学习(结合工程实例)和个性化学习(优质网络课程教学资源、工地和实验室观摩等)，实现跨区域、跨学校资源共享，使学生能多渠道参与教学过程，增加学生成长活力值，修炼可持续发展的“内力”，最终实现“尖子真尖、中等拔尖、一般冒尖”的培养效果。教师则要整体抓“纲”、统筹带“领”、科学指“引”，运用示范、诊断和评价等方式帮助学生发展知识、能力和境界，使他们能够达成预期成果。这样，教师和学生形成“共振”，才能磨出有效高质的课堂。这种教学方法撤去了“多余约束”，学生从先做强基础的“加法”训练，再到提能力的“减法”应用，提高了团队协作、自主学习和自我表达能力，逐渐达到能力培养目标。

　　传统的“黑板+粉笔”的课堂教学手段已经很难持续吸引学生的注意力，对此，教师要结合现代信息技术，在师生互动上下功夫，让课堂活起来。例如，教师可通过微信群、QQ群和“雨课堂”教学平台等，让学生借助手机课堂用喜欢的方式完成自主学习，如课前预习、课堂答题、弹幕讨论、作业提交、课后答疑和留言板等，在此过程中，教师要发挥自己作为“教练”的引领作用，留给学生思考和提问的空间，缩短师生的交流距离，做到课上课下无缝衔接，营造和谐的交流氛围。同时，师生可回看教学录像，追溯反思教与学中的问题，及时沟通，制定相应的整改措施，并持续推进改进计划，从而达成改革目标。

　　(五)构建多维度、全过程动态跟踪评价机制

　　在OBE模式中，评价是考查课程目标达成度的重要手段。传统的学生学业评价模式多以“平时成绩+期末测试成绩”为主，其中平时成绩通常包括“考勤+作业”，期末测试内容多为“熟练度”考核，同时由于学生的学习时间投入、学习的主动性等都无法衡量，不能客观反映真实的学习效果，故教学评价体现为“节点模式”。而OBE强调由节点式评价转向过程化管理，这是评价能力积累成效的科学手段。对此，教师应以现代化教学平台为依托，构建结构力学全过程动态跟踪评价体系，以学生的学习动态为“自变量”，以学习效果为“函数”，针对学生的学习成果如课前预习、课堂互动、作业、小组讨论、翻转课堂、知识闯关和参加学科竞赛活动等方面建立个人档案，从“练、讲、考、用”等方面，以及教师评价、小组评价、个人评价等多路径跟踪学生的学习过程，打开“警报器”，及时疏通学习障碍，使学生间的竞争转变为自我竞争，通过持续不断地挑战自我，最大限度地激发潜能，使学习能力较强者变得更强、能力较弱者得到提升。这种评价模式关注过程、注重效果，把课内和课外、学知识和提能力结合起来，可促使学生在不断实践中提高分析、解决问题的能力，并全面科学客观地评价学生的学习效果。

　　三、基于OBE理念的结构力学教学改革的质量保障机制

　　在OBE模式下，教学质量保障的主体从以高校为主的专门机构转向多方联合协作，学校、学生、教师、家庭和企业等共同承担监督评价责任，以确保能及时发现问题并持续改进。因此，应建立如下三个循环的质量保障机制。

　　(一)外部质量保障机制

　　立足国家及社会发展战略规划，聚焦行业发展变化，以用人单位需求为导向，依托学校定位及发展目标，广泛听取土木工程行业和企业的反馈意见、校外同行专家的建议、毕业生的反馈信息及学生家长的意见，据此修订培养目标，确定毕业要求。结构力学的教学大纲要支撑毕业要求的达成，明确课程在人才培养过程中的定位和优势，从而选择合适的教学策略，并持续改进产出导向，促进教育质量提升，真正实现以学生为中心的宗旨。

　　(二)学校内部质量保障机制

　　学校应采用“多维一体”的评教制度，根据学校督导的听课评价、学生的评教数据、同行教师的听课评议结果、学生代表的座谈意见等，对结构力学课程目标达成情况进行评价，并对教师教学活动的完成度和学生目标成果达成度进行细化分析，接着进行量化评价，以发现问题，形成评价意见，并设定改进目标和周期，持续地改进，从而有的放矢地完成产出导向的目标调整。

　　(三)自保障机制

　　OBE理念追求学生从学习的一开始就明确目标和预期表现及最终会做什么。学生可根据自己未来的职业目标，以及学习经验、学习风格和学习进度，进行自我定位、自我指导、自我评价和反思，总结达成的学习成果和个人的学习进步，并进行持续改进，从而逐步达成目标，以保证所有的学生均有机会获得成功。这种主观评价隐含在整个教学过程中，是自然的、动态的行为，教师则根据学生的特点适时、适度和适量地进行引导监督，帮助学生发展知识、能力和境界，最终助力学生达到毕业要求的能力。

　　四、结语

　　OBE理念作为一种先进的教育理念，经实践检验已形成了一套比较完整的理论体系。该理念遵循人才成长的规律，能适应当代人才能力的需求，可促进高等教育质量的提高，是我国高等工程教育改革的正确方向。本文以该理念为导向，建立“以立德树人为源、以学习兴趣为根、以学生发展为本”的教学理念，从学习目标、教学大纲和教学内容、教学方法和教学手段及评价机制等方面入手探索了结构力学教学改革的有效路径，并建立了三循环质量保障机制，以期实现教学从学科导向向目标导向转变、从教师中心向学生中心转变、从质量监控向持续改进转变，从而使学生学习成果有效产出。

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