基于OBE理念的《钢筋混凝土结构设计》课程考核模式的改革探讨

吴凤波 祁亚运

(1.重庆交通大学土木工程学院;2.重庆交通大学机电与车辆工程学院 重庆 400074)

钢筋混凝土结构由于取材容易、耐久性耐火性好以及整体性好等优点而被广泛用于各类工程结构中[1-2]。近30年来,通过在钢混基本理论与计算方法方面取得的成果,我国对有关规范和规程的制定可提供相关数据和科学依据。新时代下,亟须高校继续培养熟悉钢筋混凝土结构设计、施工以及研究的专业性人才,以促进混凝土结构在我国的进一步发展。《钢筋混凝土结构设计》[3-4]是培养该类人才必修的课程。目前,期末考试成绩是作为这门课的主要考核方式,辅以平时成绩。经调查,多家用人单位反映目前本科毕业生的专业技能未能达到企业所需的要求,尤其是理论知识学习基础较为欠缺。究其原因可归结于:单一考核模式无法客观反映和评价学生的学习情况,且无法激发学生学习的主动性和创造性;
考核环节缺乏针对性、创新性和多样性,致使培养的人才无法满足社会企业要求的高素质技术技能型人才(生产、建设、服务、管理)。因此,高校特别是土木类高校应当对钢筋混凝土教学考核方式进行改革[5-6],以适应当前形势下的人才需求。

随着新时代下高等教育人才观、质量观的转变,“基于学习产出的教育”(Outcomes-Based Education,OBE)[7-8]的教育改革正在颠覆传统教师为主学生为辅的教学观念。在OBE教育模式中,其主线是首先定义好学习产出,再制定实现预期学习产生的教育策略,最后采用一些先进方法对学习产出进行可靠的评估,评估重点指标为学生的学习与发展成效,并以最后评估结果作为教育质量持续改进的指标之一。可以看出,学习产出的评估在OBE 教育模式中具有举足轻重的地位,可实现学生能力的真实表征,OBE的教学模式可为《钢筋混凝土结构设计》课程考核模式的改革提供新思路。基于OBE 理念,该文对课程目标制定、课程考核制定、考核指标及权重的确定和编制考核评分标准进行改革和完善,以实现结构工程专业的工程创新复合型人才的培养。

本科土木工程专业的核心课程之一便是《钢筋混凝土结构设计》。该门课程的主要内容包括常见的钢筋混凝土结构、这些结构所受到的常见作用、作用下常见构件的内力计算方法以及常见作用下结构构件的概率极限状态设计方法,是一门专业综合性要求较高的课程。通过该课程的学习,不仅要求学生掌握钢筋混凝土常见结构的设计理论方法,还要求学生能够灵活运用这些知识解决工程实际中的问题,而在传统的课程考核方式下,学生的学习积极性弱,学习自主性较差,导致学校培养的学生缺乏专业技术人员应该具备的专业素养,尤其缺乏设计、施工、管理方面的素养。究其原因,主要体现在以下方面。

2.1 考核方式单一

目前,钢筋混凝土结构设计课程考核方式多以期末成绩为主、平时成绩为辅这种考核方式,这种单一的考核方式存在的问题诸多。期末考试主要以试卷的考核方式并基于最后的分数来评价学生掌握专业知识的能力。这种单一的考核方式首先不符合基于OBE 理念确定的多维度课程目标。其次,单一考核方式不能真实反映学生的学习水平,而且不能全面反映学生的学习水平。例如:有的学生即使平时不学习,临考试前突击复习依然可以考取较高的分数,而有的学生平时学习勤奋,但临考前由于生病等原因导致考的分数较低。最后,单一考核方式不能调动学生学习主动积极性,激发学生创造性。大部分学生将以考试内容为导向进行学习,而不是以学习知识并将其应用到实践中为导向进行学习。这种学习导向会削弱学生学习过程中的主动思考能力,将主要精力放在最后备考中的背书、刷题等固化考试模式中,这与课程目标要求的实际能力相去甚远,进而导致培养的学生达不到实际工程中需要的人才能力水平。因此,在教学考核模式的改革中,需围绕课程目标和依据教学环节提出多种合理的考核方式。

2.2 考核内容与课程目标脱节

首先,期末考试的内容主要是以教材书本上的内容为基础并采用不同题型的方式来考察学生对知识的掌握水平。这种考核内容多以考概念、原理等内容为主,且以填空题、判断题、名词解释和简答题等题型为主,其中主观分析题占比少,不能考查学生在工程实际中诸如需要基于规范查阅进行钢筋混凝土构件设计等实践能力,不符合《钢筋混凝土结构设计》实践性课程建设的目标。其次,学生的平时成绩考核内容多以考勤、作业等常规简单内容来进行评定,这样的评定方式容易造成诸多问题,如学生不听讲,即使听讲但效率不高,课上听讲但课下从不温习以及课下抄袭作业等。基于这种考核内容完全无法达到课程目标,进而与课程目标脱节。因此,在教学考核模式的改革中,需围绕课程目标和依据教学环节建立科学合理的考核内容体系。

2.3 评价功能低下

目前大学教育评价学生的方式主要依靠的是分数指标。该分数主要是由3 个方面组成:一是平时作业的完成情况,教师根据完成情况以比较客观的形式给出量化的分数;
二是根据课堂表现以偏于主观的方式对学生进行一个分数的评定,课堂表现包括课堂签到、课题回答问题的对错等;
三是期末考试的评定分数。这3个部分的分数以不同占比的形式来获得一个学生最终的分数评价。学生的评优和奖学金大多是基于分数排名来进行遴选。这样的评价方式容易造成极端结果:分数高的学生实际能力未必高于分数低的学生,即未能真实反映学生的实际能力。此外,这种评价方式还容易造成“好学生”对“分数”的兴趣增强,而“坏学生”对学习的兴趣减弱。例如:有的学生擅长通过大量刷题或积极主动回答问题来获得高的分数,而那些擅长实际动手能力的学生无法获得好的分数,容易造成对学习的兴趣逐渐下降。无论是对分数高的学生,还是对分数低的学生,都未能全方位地得到培养。这样的评价方式,教师自始至终都处于主动的位置,而学生始终处于被动的位置。学生的积极性、主动性和创新性都得不到较好的培养和发展,这也严重背离了大学教学的初衷和目的。究其原因主要是:传统教学中教师的目的就是让学生掌握书本上那些硬生生的知识,比如公式等,而不是培养学生的思维能力、创新能力和主动积极性。我们要认识到,一个学生不管最后掌握多少书本上的知识,只要他的创新能力、思维方法和主动性具有较大的提升,那么对他的教育就是成功的,他自身的学习也是成功的,这就要求我们在教学过程中应更加重视知识背后所隐含的思维方法和获得知识的体验和方法探讨。在OBE 理念中,差异性是被推崇的。学校可以设定一些最基本的课程,让所有学生都完成,完成情况不再以分数高低来评价,仅以“通过”和“不通过”来进行评价。除了这些基本课程,每个学生根据自己的兴趣爱好选择一些极具个性化的课程,课程的完成多以理论知识的实际运用考核为主,突出其差异性,从而达到最大程度的因材施教。

3.1 制定课程目标

依据OBE 理论,该项目拟从以下6 个维度制定课程目标:知识、应用、扩展、情感、价值、学习。第一,在知识方面,学生掌握了以下内容即可认为其达到了课程目标:钢筋混凝土结构设计方法、结构物的受力性能与计算、结构物的抗震和抗风计算、结构构造措施等内容能够较好地被总结和概括;
能够指出钢筋混凝土结构中常见破坏的原因以及提出相应的控制措施。第二,在应用方面,基于上述知识能够完成以下应用即可达到课程目标:能较好完成一般工业民用建筑等结构的设计任务;
能较好剖析地震和强风中钢筋混凝土结构常见破坏原因以及提出相应的解决方法。第三,在扩展方面,学生能将所学知识扩展到相近方向,比如能够自主了解和学习装配式建筑、BIM 等行业发展趋势与热点。情感方面的目标主要是考察学生能否积极参与专业性活动(如结构设计竞赛、BIM 大赛等)并通过与他人协作进行学习,以及能否有效展示其成果并进行对话。第四,在价值方面,主要是衡量学生在从事自己专业相关工作中(如建筑结构设计、施工)能否遵守职业道德和规范,能否对自己的工作负责。第五,在学习方面,课程目标拟定为学生能够利用慕课、微课等线上学习资源主动学习《混凝土结构设计规范》等规范标准相关的专业性知识。

3.2 制定课程考核体系

由于课程目标往往具有多个多维,课程的考核模式也相应地具有多维性。《钢筋混凝土结构设计》课程考核改革模式拟采用全面的过程性考核和终结性考核相结合的模式。过程性考核主要对学生的课前学习、课堂学习和课后学习进行考核。下面将具体阐述这4个方面的考核。

3.2.1 课前学习考核

课前学生的学习考核主要起引导学习和测试学生学习效果、基础的作用。在课前,教师可通过网络教学平台(如学习通)发布学习资料、布置相关任务以及课前测试。首先,在平台推送学习资料,引导学生自主学习,可提高学生自主学习的意识。其次,布置相关任务,如让学生总结学习中遇到的问题并随后将问题带到课堂上进行分享和讨论,这将较好地考查学生发现问题、解决问题和讨论问题的能力,填补了传统考核方法中无法实现的考核空白区域。最后,通过学生课前测试的结果,充分了解学生掌握知识的情况,针对学生考核的情况进行针对性的备课,以在课堂上展开讨论。

3.2.2 课堂学习考核

课堂学生的学习考核主要起到促进学习和评价学习作用。课堂上,教师可以采用多种教学方法(如启发式、翻转课堂等),针对课前和课堂学习中的重点问题,组织学生进行讨论,这样可显著提高学生参与度和活跃课堂气氛,起到促进学习和评价学习的作用。该项目拟将课堂签到、课堂表现、讨论答疑和头脑风暴等作为课堂考核的主要方面。首先,学生的高出勤率可由课堂签到保证。其次,通过公开提问、随堂测验、课堂讨论以及个人提问等方式来进行课堂表现的考核,该考核的内容具有多样性,且有助于学生专注度的提升。课堂考核主要目的是使教师与学生之间达到深层次的互动和交流,激发学生创造性,帮助学生通过积聚碎片化知识点来构建成完整的知识体系。值得注意的是,回答问题正确与否不重要,重要的是学生答案的逻辑是否合理。

3.2.3 课后学习考核

课后学生的学习考核主要起到拓展学习和思考学习的作用。课后教师可通过网络教学平台(如学习通)发布作业、小组任务、课后测试等。学生扩展学习的能力主要由发布的个人作业内容和小组任务来进行考核。学生的团队合作能力、沟通交流能力主要由小组任务的完成情况来考核。课后测试的安排主要是将理论知识的考核放在平时,即过程考核中,每学完一章就对该章知识点进行线上测试,以避免学生考前死记硬背、考后就忘的弊端。

3.2.4 期末终结性考核

为避免传统期末考试存在的模式单一问题,在期末终结性考核前,教师先对同学们进行一次理论测试过关考核。考核方式为:学生随机抽取教师设置好的题库中的100 道进行测试,只有取得60 分以上分数的同学则才有资格参加期末终结性考核。为了避免传统闭卷考试的弊端,以考查学生分析问题、解决问题以及提升问题的能力为目标,期末终结性考核方式为:采取抽签面试的方式进行考核,面试主要围绕基于所学知识发现问题和解决问题能力。通过这样的考核,学生测试能力得到了一定程度的考核,且还能发表一些自己的个人见解,突出了个性化考核。

3.3 确定考核指标和权重

基于钢筋混凝土结构设计的课程目标,对过程性考核指标和终结性考核的指标进行确定。由于过程性考核具有全过程性,需要完成的课程目标较多,其相应的考核权重应占较大比例,设置为60%。相比过程性考核,期末终结性考核需要完成的课程目标较少,其相应的考核权重所占比例相对较小,设置为40%。同时,为了避免因课堂较多讨论等应用能力环节而忽略理论知识的学习,课前和课后的线上测试拟占过程考核权重为50%。具体二级考核指标及权重如表1所示。

表1 《钢筋混凝土结构设计》考核指标与权重

《钢筋混凝土结构设计》是土木工程专业本科生必修的专业课程,对于土木工程专业的本科生,学习并掌握钢筋混凝土结构设计对其具有重要意义。该文通过对该课程目前本科教学考核中存在的问题进行分析,并基于OBE理念从课程目标、课程考核体系和课程考核指标及权重这3个方面对该课程教学考核提出了改革方案。该方案覆盖学生学习全过程的考核指标,注重课程全过程考核,考核方式多样,评价内容全面,评价过程动态,能够真实、客观地反映学生掌握知识、运用知识、扩展知识的能力,促进学生“理论知识、工程实践、创新探索”能力的全面发展。

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