OBE教育模式下鋼筋混凝土結構樓蓋設計教學探索

季憲軍 肖新科

摘 要：根據OBE教育理念，分析鋼筋混凝土梁板結構設計特點，建立課程與能力要求關系矩陣；以成果輸出為導向，圍繞培養目標反向設計教學流程，構建為成果輸出服務的結構設計問題模塊、理論知識模塊、規范知識模塊、能力訓練模塊和成果輸出評價模塊。

關鍵詞：OBE教育模式；鋼筋混凝土結構樓蓋設計；課堂教學

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：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

為培養與國際接軌的中國土木行業工程師，促進中國土木工程教育國際互認，國內針對高校開展土木工程專業教育認證[1]，包含“產出導向（OBE）、學生中心、持續改進”三個核心理念[2，3]，這代表了我國土木工程工程專業教育改革的方向，其中產出為導向（OBE）是關鍵。OBE教育模式起源于上世紀90年代歐美國家基礎教育改革[4-6]，要求對教育系統中的每個環節進行清晰地聚焦和組織，確定并圍繞一個明確目標，讓所有學生在學習活動結束時能夠獲得成功的經驗。為培養國際認同專業工程師，我國高校土木工程領域正進行著以OBE教育模式為主導的變革。目前，對課程教學大多數采用基于課程內容的教學模式，鋼筋混凝土梁板結構設計也不例外。長期以來，從事該內容教學的教師嘗試著進行各種教學改革[7，8]，但其教師的主導地位和學生被動學習這一狀況依然未改變[9]。本文以鋼筋混凝土梁板結構設計為例，根據其特點，確定該課程內容在土木工程專業人才培養目標（成果產出）中的地位和作用，制定畢業能力要求與目標要求關系矩陣、課程與畢業能力要求關系矩陣，設計基于目標要求的課堂教學流程和能力培養模塊及成果輸出評價方法等。

一、鋼筋混凝土梁板結構設計特點

鋼筋混凝土梁板結構設計包含理論教學和實踐教學兩部分，是實現土木工程專業人才培養目標的必須環節，要求學生在熟悉設計原理基礎上，通過理論學習和實踐環節訓練，具備查閱規范和鋼筋混凝土樓蓋設計的能力，其內容具有如下特點：

現澆鋼筋混凝土樓蓋的板、次梁和主梁的設計過程涉及構件豎向荷載作用下連續構件的內力的理論計算和分析方法（彈性理論和塑性內力重分布），需要學生具備扎實的數學、力學和材料功底；設計理論過程掌握與規范應用能力并重。鋼筋混凝土梁板結構設計不僅要求學生通過學習，熟練掌握其相應內容的理論分析、計算和配筋過程，同時需要學生掌握相應構件設計的構造要求。需要學生在學習過程中熟知相應規范要求，具備準確迅速查閱相關規范的能力，如荷載規范、鋼筋混凝土結構設計規范、多高層建筑結構設計規程、建筑結構抗震設計規范等。

上述特點不僅要求教師具備深厚且廣泛的基礎理論知識，緊密聯系工程實際，同時要求教學目標明確，合理設計教學過程，多方位構建能力培養模塊和成果評價方法。

在OBE教育模式下，教師需要事先對學生完成學業時應該具備的能力有個明確而清晰的認識，以此為目標設計整個教學活動，包括教學大綱、教學計劃、評價模式等，以保證實現預期的教學目標。為完成在既定的培養目標，達到學生畢業能力要求，根據鋼筋混凝土梁板結構設計教學內容，合理構建課程與人才培養方案中學生畢業能力要求的關系矩陣（見表1）。

二、課程教學設計

（一）教學流程設計

梁板結構是房屋建筑工程主要組成部分，梁板設計總體目標為培養學生梁板結構設計能力。主要包括板的理論計算與構造、次梁理論計算與構造和主梁的理論計算與構造。通過課程學習，具備設計現澆鋼筋混凝土樓蓋和繪制樓蓋施工圖的能力，并用于指導施工。結合土木工程專業認證人才能力需求（12條），反向設計教學流程：以工程實例為背景，分析鋼筋混凝土樓蓋在應用過程中可能出現的問題，依照鋼筋混凝土結構設計原理基本知識和相關規范要求，探討解決問題的辦法，結合具體問題，開展組成樓蓋的板、次梁、主梁構件設計設計過程講解，在此基礎上，進行樓蓋設計的綜合習題訓練，最后以工程需求為背景，開展鋼筋混凝土樓蓋綜合設計，以繪制出能指導工程施工的鋼筋混凝土樓蓋施工圖為目標（其過程見圖1）。

（二）教學模塊構建

為此，根據學生能力培養目標要求，結合鋼筋混凝土樓蓋章節內容，構建問題模塊、理論知識模塊、規范知識模塊、能力訓練模塊和效果評價模塊（見圖2）。

（三）教學內容安排

根據OBE教學模式以學生為中心基本要求，在課堂教學過程中以實際工程設計為背景，以實際問題為主線，以成果輸出為最終目標。為達到既定培養目標和能力要求，《鋼筋混凝土結構設計》課程的樓蓋設計課堂教學通過多種途徑加以實施。充分利用互聯網資源，收集樓蓋設計過程和使用工程中出現的工程案例，探討問題出現原因，基于材料特性（建筑材料），從力學角度（材料力學、結構力學）進行力學分析，以工程實際處理辦法，結合規范（《混凝土結構設計規范》、《多高層建筑結構設計規程》、《建筑抗震設計規范》）討論分析具體問題的構造措施。因此，在問題探討過程中，涉及的處理辦法、理論知識、規范要求等能通過鏈接迅速提供。為提高學生實際動手能力，在教學安排中，課堂教學與實訓并重（學時分配見表2）。

（四）成果輸出評價

成果輸出評估是OBE教育模式必不可少的環節，除講授教師多方位知識儲備（多模塊構建、教學膠片制作等）外，評價環節同樣需要教師投入大量精力。為最大切合實際的評價每位學生成果產出結果，需教師首先了解每位學生的真實情況（基礎知識儲備、理解能力、處理問題能力等）。因此在《鋼筋混凝土結構設計》課程教學中，建立多方位的評價方法（見表3）。

三、結束語

OBE教育模式雖然在國外開展較多研究，但對國內來說，與以內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，所有教育過程中都是最終成果輸出是環節。每門課程都有其為成果目標輸出的不同定位和作用，本文僅以鋼筋混凝土梁板結構設計為例，闡述OBE教育模式下教學環節設計、實施及評價，為OBE模式下其他課程教學過程提供參考。

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