引言

成果导向教育（Outcome-Based Education，OBE）是一种以学生学习成果为导向的教学模式，“以终为始”，即根据行业的需求及人才培养的目标，确定学生在毕业时应该达到的知识能力水平以及素质要求，并据此反推整个教学过程的设计及其评估方式。材料力学是连接基础课和专业课的重要桥梁。该课程主要是培养学生的工程结构强度、刚度及稳定性的分析计算与设计解决问题的能力，因此教学效果的好坏将直接关系到学生今后的专业学习和从事工程技术工作能力。

目前，在材料力学的教学过程中主要还是采取的是传统的“老师教，学生背”的方法进行授课，其弊端有：第一是教学过程不适应社会发展的需求，大部分教学过程都只是注重于向学生传授知识，并没有具体的目标定位，学生所学到的知识也只是一些基本概念而已，不能满足社会工程的实际应用要求；没有将具体的工程背景融入到课堂教学中去，忽略了现代工程技术的应用，实验项目以验证为主，不能培养学生解决问题的能力；二是教学手段陈旧，授课过程中主要进行理论讲授，学生实际操作时间少，缺乏学习主动性；三是一味强调期末考试成绩，用卷面分数作为评价标准，轻视了平时测试及创新思维的考查。无法综合体现学生工程实践能力。为此，基于OBE理念开展材料力学课程教学改革，重构教学体系，优化教学过程，对提升课程教学质量、培养应用型工程技术人才具有重要意义。

一、基于OBE理念的教学改革思路

OBE思想的核心是 “以学生为中心、以成果为导向、以持续改进为保证”。根据材料力学课程的教学现状及机械类、土木类等专业的培养要求，确定了改革思路：首先分解专业毕业要求，梳理出课程核心能力要求，并进行课程目标与毕业要求的精准映射；其次基于核心能力要求优化教学内容，加强理论联系实际；最后设计科学的考核方式及达成度 analysis 与持续改进机制，“以考促学、以考促教”。

二、教学改革的具体实践

（一）重构教学目标，对接毕业要求

参考《工程教育认证标准（2022版）》，结合机械设计制造及其自动化专业人才培养方案 and 行业岗位需求，将专业毕业要求分解为3项核心能力，据此制定材料力学课程目标，实现课程目标与毕业要求的精准映射，具体内容见表1。同时，基于知识、能力、素质三大类建立目标矩阵，并确定各个教学模块对这些目标的支持：知识目标为掌握材料力学的基本概念、基本理论和基本方法，理解构件强度、刚度、稳定性的计算原理；能力目标为能够运用材料力学的知识分析工程结构受力，解决实际工程问题，能够从事工程设计和实施；素质目标是具有严谨求实、勇于创新、团结合作的精神以及良好的工程伦理道德观念。

毕业要求核心能力	课程目标子分支	具体描述
1.工程知识应用能力	1.1 材料力学核心理论应（★★★） 1.2 工程计算方法掌握（★★★）	掌握构件强度、刚度、稳定性计算方法，能结合工程实际选择合理计算模型，完成简单工程结构的力学分析
2. 复杂问题分析能力	2.1 工程结构故障诊断（★★★） 2.2 力学性能异常分析（★★）	能诊断工程结构力学性能异常原因，通过理论分析提出优化方案，如桥梁结构刚度不足的改进措施
3. 使用现代工具能力	3.1 力学仿真工具应用（★★★） 3.2 实验数据处理（★★）	掌握有限元分析软件基础操作，能通过仿真模拟工程结构受力，完成实验数据的采集、分析与处理

注：★★★（高）：课程目标直接、强效支撑毕业要求；★★（中）：课程目标部分支撑或需结合其他环节；★（低）：课程目标间接关联或为拓展性能力。

（二）优化教学内容，强化工程导向

针对传统教学内容与工程实际存在差别的问题，丰富工程案例库，收集多个行业真实案例，如工业机械构件强度校核、桥梁结构稳定性分析、建筑结构抗震设计等，供学生课后拓展；融入行业新技术、新方法，如有限元分析软件（ANSYS）在简单梁结构中的应用、无损检测在力学性能测试中的应用，丰富学生知识面；五是增设实践教学模块，结合课程实验、学术论文，实现课本知识向工程实际应用的转化。

例如，在“扭转强度计算”章节，结合机床主轴的设计案例，讲解受扭转轴应力的计算方法和强度条件，要求学生结合主轴工作场景，分析不同载荷下的力学性能，设计优化方案，让学生学会运用理论知识解决实际工程问题，提升工程思维能力

（三）创新教学方法，构建分层实践体系

打破传统满堂灌的教学模式，采用多元化教学方法，构建“基础实验→综合设计→创新拓展”的分层实践体系，实现学生从简单模仿到工程应用的逐步提升。

1.考核模式重组

力学实验方面（占比30%）：以验证性实验为主，培养学生基本操作能力，如低碳钢拉伸实验、混凝土的压缩实验等。要求学生掌握实验原理、实验设备、操作流程和数据处理方法，实验报告需包含理论计算、数据记录与误差分析，考核采用实验报告（50%）+现场实操（50%）的方式。

机械结构设计方面（占比20%）：以小组合作形式开展，设置简单梁结构设计与强度校核与刚度校核、起重机吊臂轻量化设计等综合项目，要求学生完成需求分析（从安全和经济方面考虑）、方案设计、力学公式计算、画内力图和实验验证等全流程任务。实施过程中，学生需从材料力学的任务：安全且经济地设计构件出发，完成项目设计并组织其他课程老师参与答辩，培养工程问题解决能力和团队协作能力。

试卷理论考试方面（占比50%）：针对材料力学教学章节与学时分配进行出题，为体现教学的多元化与高阶化，在试题中不出客观题，全部以主观计算题与开放讨论题。

此外，采用分项目教学法、线上线下结合模式，将基础知识、公式推导等内容制作成线上教学视频，让学生课前自主学习，在课堂上集中进行问题解答、分组讨论和实践练习；利用力学仿真技术，搭建材料力学仿真实验平台，弥补实体实验设备的不足，让学生在软件中完成复杂实验，提升实践操作能力。

2.建立达成度评价体系

课程目标达成度评价是教育教学工作的重要组成部分，它旨在多层面了解与反馈课程建设与实施情况，证明课程对毕业要求指标点的支撑是否达成。这种评价不仅对学生的学习效果进行评价，而且还是基于产出导向的教育教学质量评价机制的关键环节。

课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价，以及课程总目标达成度评价，具体计算方法如下：

达成度评价值计算具体说明及示例如表2、表3所示。A、B、C分别代表学生在课程目标1、课程目标2以及课程目标3的最终得分分值。

评价内容	基础实验层	综合设计层	理论考试层	课程总评成绩
目标分值	30	20	50	100
学生得分	A	B	C	A+B+C+D

课程目标	考核环节	目标分值	学生得分	达成度计算
课程目标1	基础实验	30	A	课程目标1达成情况=A/30
课程目标2	综合设计	20	B	课程目标2达成情况=B/20
课程目标3	理论考试	50	C	课程目标3达成情况=C/50
课程总体目标	总评成绩	100	A+B+C+D	（A+B+C+D）/100

（四）融入课程思政，落实立德树人

围绕材料力学的课程特性，同时将课程思政融入教学全过程：首先塑造工程伦理与社会责任感，通过实际工程事故案例分析，强调力学分析的严谨性；其次培养家国情怀与使命担当，引入我国重大工程案例，如港珠澳大桥、高铁桥梁等，激发学生科技报国热情；最后通过讲述“大国工匠”在工程结构设计中的精益求精案例，引导学生养成注意细节、一丝不苟的职业态度。

三、改革实践效果

将此教学改革方案应用于武汉生物工程学院机械设计制造及其自动化专业2024级学生的材料力学课程教学中，并以2023级学生为对照，发现改革取得了显著效果：学生的课堂参与度从改革前的65%提升至85%，同比增长33.7%。课程平均成绩从70分提升至81分，课程目标达成度从0.70提升至0.81，同比增长15.7%。

四、结论与展望

基于OBE理念的材料力学课程教学改革，通过重构教学目标、优化教学内容、创新教学方法、改革评价体系和融入课程思政，有效解决了传统教学模式存在的问题，显著提升了课程教学质量和学生的综合能力，达到了应用型人才培养的要求。

今后通过持续深化课程考核改革，充分激发学生的学习积极性和主动性。融入人工智能、大数据等新技术，开设材料力学+有限元分析、材料力学+智能结构设计等跨学科内容；不断完善达成度分析与持续改进机制，为机械与土木等工科专业人才培养提供更有力的支撑。

参考文献：

1. [1] 牛牧华,陈程.基于OBE模式的工程力学课程思政教学路径探索与实践[J].大学,2026(03):88-91.
2. [2] 王怀亮,张艳.基于OBE理念的材料力学课程教学改革实践[J].力学与实践,2020,42(03):345-348.
3. [3] 中国工程教育专业认证协会.T/CEEAA001-2022工程教育认证标准[S].北京:中国工程教育专业认证协会,2022.
4. [4] 李峰,王志丽.基于OBE理念的课程目标达成情况评价——以“毕业设计（论文）”课程为例[J].教育教学论坛,2024(35):13-16.