《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》實(shí)踐性教學(xué)模式的改革探討

何玉榮

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《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》實(shí)踐性教學(xué)模式的改革探討

何玉榮

（湖南科技學(xué)院 土木與環(huán)境工程學(xué)院，湖南 永州 425199）

《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》是土木專業(yè)的一門必修課程，理論和實(shí)踐相當(dāng)重要，而傳統(tǒng)的教學(xué)模式是理論占據(jù)主體地位。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式與教學(xué)方法、教學(xué)實(shí)踐三個基本點(diǎn)出發(fā)，對實(shí)踐性教學(xué)模式的改革進(jìn)行了探討。

土力學(xué)與基礎(chǔ)工程；理論；實(shí)踐；教學(xué)模式

1　引　言

《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》是土木專業(yè)的專業(yè)必修基礎(chǔ)課程。本課程為土木專業(yè)學(xué)生專業(yè)知識的學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)框架，其教學(xué)效果對土木專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力與技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)有著十分重要的影響。在600多所地方本科院校向應(yīng)用技術(shù)類轉(zhuǎn)型，向職業(yè)教育類轉(zhuǎn)型的進(jìn)程中，傳統(tǒng)的《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程》教學(xué)內(nèi)容與傳授方式已經(jīng)無法滿足土木工程界的需求，開展土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程的教學(xué)模式的改革相當(dāng)?shù)钠惹?。文章針對《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》傳統(tǒng)教學(xué)中還存在的某些問題，結(jié)合課程特點(diǎn)和教學(xué)實(shí)際，以“應(yīng)用與能力培養(yǎng)”為主旨，提出實(shí)踐性教學(xué)模式改革的總思路。

《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》是土木工程領(lǐng)域中的一門的實(shí)踐性和理論性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是為建筑行業(yè)，巖土領(lǐng)域，道路和橋梁工程及遂道工程等眾多國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)順利開展奠定基礎(chǔ)[1]。課程內(nèi)容涉及到土的物理力學(xué)性質(zhì)及工程分類、地基承載能力計算、土坡穩(wěn)定性判定、淺基礎(chǔ)設(shè)計與深基礎(chǔ)設(shè)計、特殊土（包括軟土、膨脹土、凍土等）地基處理以及地震區(qū)的地基基礎(chǔ)設(shè)計等等眾多領(lǐng)域[2]。本課程包括土力學(xué)和基礎(chǔ)工程兩部分，具有較強(qiáng)的理論性、專業(yè)性和實(shí)踐性強(qiáng)[3]。在理論教學(xué)基礎(chǔ)上強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)，通過參與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和野外實(shí)踐，采用工程實(shí)用化或經(jīng)工程檢驗(yàn)后的理論方法開展大規(guī)模計算分析和工程實(shí)例研究，構(gòu)建集理論、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐于一體的綜合教學(xué)改革，使學(xué)生既儲備較好的理論基礎(chǔ)，又具有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)踐能力，從而培養(yǎng)出具備在“土力學(xué)與基礎(chǔ)工程”領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的高端技術(shù)工程人才[4]。要完成這種目標(biāo)，對傳統(tǒng)的《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程教學(xué)進(jìn)行實(shí)踐改革顯得尤為重要。

2　實(shí)踐性教學(xué)改革內(nèi)容

傳統(tǒng)《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》教學(xué)存在的一般問題：教學(xué)內(nèi)容滯后，缺乏針對性，不能適應(yīng)專業(yè)人才培的要求；教學(xué)手段落后，形象化教學(xué)不足，教學(xué)效果差；重理論輕實(shí)踐，實(shí)踐課教學(xué)不足，實(shí)踐操作能力培養(yǎng)不到位。

針對傳統(tǒng)《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》教學(xué)中的一般問題，實(shí)踐性教學(xué)模式的改革可以從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段與教學(xué)方式、教學(xué)實(shí)踐三個基本點(diǎn)入手。

2.1改革教學(xué)內(nèi)容

2.1.1培養(yǎng)“雙師型”教師，優(yōu)化教師隊伍。目前的師資培訓(xùn)力度不夠，年青教師的缺乏豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此很難將知識點(diǎn)講透、講精。應(yīng)盡力創(chuàng)造教師去現(xiàn)場實(shí)踐和講座學(xué)習(xí)的機(jī)會，方便老師收集現(xiàn)場工程資料。鼓勵教師報考相關(guān)考試，形成獲得教學(xué)資格的同時，取得注冊結(jié)構(gòu)工程師、注冊巖土工程師等“雙師型”教師隊伍。聘用工程專業(yè)技術(shù)人員兼職教學(xué)、邀請高級工程師開展專題報告等形式，優(yōu)化教師隊伍。

2.1.2關(guān)注學(xué)科前沿動態(tài)，延伸課本知識。教師課前預(yù)先查閱大量相關(guān)資料，收集學(xué)科發(fā)展動態(tài)和新規(guī)范、新設(shè)計方法、新施工工藝，擴(kuò)充教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)知識點(diǎn)的趣味性和與生產(chǎn)實(shí)踐的緊密型?？梢酝ㄟ^列舉地基變形過大、變形不均勻的工程實(shí)例，講解土的壓縮性與地基沉降計算，引發(fā)學(xué)生的思考、組織課堂討論。教授土的土坡穩(wěn)定性分析時、可以引入一些歷史上壩體失穩(wěn)、滑坡等重大事故，激發(fā)學(xué)生對土坡穩(wěn)定學(xué)習(xí)的重視。這種有針對性的土力學(xué)的基礎(chǔ)理論知識聯(lián)合一些相關(guān)的工程實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容，既可以更大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，也能使得教師在不斷反饋、不斷修正的教學(xué)過程中得到不斷提升。

2.2改革教學(xué)手法與教學(xué)方式

2.2.1結(jié)合計算機(jī)輔助，演示課程環(huán)節(jié)。充分利用日益發(fā)達(dá)的計算機(jī)仿真技術(shù)，制作土體整體剪切破壞的flash動畫，模擬土的滲透固結(jié)過程、土體滑動破壞過程；采用數(shù)值試驗(yàn)的手段來彌補(bǔ)實(shí)物實(shí)驗(yàn)的不足，如采用ABAQUS有限元分析軟件對邊坡的失穩(wěn)進(jìn)行演示；鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)使用計算軟件進(jìn)行設(shè)計，比如PKPM方法，鼓勵學(xué)生用CAD完成畫圖，這種模式與用人單位完全接軌[5]。同時鼓勵學(xué)生采用不同的支護(hù)參數(shù)進(jìn)行支護(hù)設(shè)計并驗(yàn)算其穩(wěn)定性，學(xué)生在校內(nèi)運(yùn)用各種辦公、應(yīng)用軟件解決初級問題，為以后從事土木工作打下了良好的基礎(chǔ)。對于重要的知識點(diǎn)和一些理論公式的推演，如土的物理性質(zhì)指標(biāo)的換算、土的抗剪強(qiáng)度運(yùn)用等，教師仍然需要采用傳統(tǒng)板書的方式，加強(qiáng)學(xué)生對重點(diǎn)知識的深刻理解[6]。

2.2.2采用多種教學(xué)方法，調(diào)動學(xué)生積極性。靈活運(yùn)用啟發(fā)性教學(xué)、互動式教學(xué)、個性化教學(xué)等多種教學(xué)方法?？梢赃\(yùn)用啟發(fā)性教學(xué)方式“提出問題-分析問題-解決問題”[7]，這樣能提高學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的求知欲，鍛煉學(xué)生思維。通過某建筑物拉裂的案例，分析其原因，基礎(chǔ)施工方式錯誤、臨近基坑開挖影響等。將原來的“滿灌式”教學(xué)替換為互動式教學(xué)[8]，以課堂小組討論的形式與學(xué)生加強(qiáng)互動；甚至建立師生互動網(wǎng)絡(luò)平臺，加強(qiáng)師生聯(lián)系。并根據(jù)學(xué)生的個體能力的差異，興趣不同，以及以后就業(yè)的選擇方向，采用個性化教學(xué)，滿足不同層次學(xué)生的需求，如課后作業(yè)布置必做題選做題，常規(guī)試驗(yàn)、創(chuàng)新試驗(yàn)，有淺基礎(chǔ)課程設(shè)計、有高層建筑深基礎(chǔ)課程設(shè)計等。

2.3改革教學(xué)實(shí)踐

2.3.1加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，鞏固課堂理論知識。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以對學(xué)生所學(xué)的理論知識掌握程度進(jìn)行考察，還能對學(xué)生的觀察能力、思維能力、實(shí)際操作能力進(jìn)行培養(yǎng)，同時使得學(xué)生科研態(tài)度得以端正。在實(shí)驗(yàn)中我們可以進(jìn)行小組試驗(yàn)，盡量保證每位學(xué)生都能自主動手。我院這門課程中的土工試驗(yàn)有包括：（1）土的密度、含水量、比重測定試驗(yàn)；（2）土的液限、塑限測定試驗(yàn)；（3）土的壓縮（單軸壓縮和三軸壓縮）試驗(yàn)；（4）土的剪切試驗(yàn)[9]。在已開設(shè)的原有常規(guī)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，可以增加一些觀摩試驗(yàn)、研究試驗(yàn)等[10]，觀摩試驗(yàn)如去現(xiàn)場參觀十字板剪切試驗(yàn)、壓力板試驗(yàn)測土的承載力等，如壓縮試驗(yàn)設(shè)備的改進(jìn)，或者是周邊不同土體壓縮試驗(yàn)規(guī)律總結(jié)等，以強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

實(shí)訓(xùn)課程主要是1周的基礎(chǔ)工程課程設(shè)計，主要訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行淺基礎(chǔ)設(shè)計、深基礎(chǔ)設(shè)計等。課程設(shè)計題目選用近期工程項(xiàng)目課題，加強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，盡量讓學(xué)生與用人單位進(jìn)行對接。

2.3.2建立實(shí)踐基地，理論聯(lián)合生產(chǎn)實(shí)際。建立并逐步完善實(shí)踐教學(xué)基地，形成學(xué)校與企業(yè)雙贏的“校企合作式教學(xué)方式”[11]，結(jié)合教學(xué)進(jìn)程計劃開展實(shí)踐性觀摩、實(shí)習(xí)活動。學(xué)生在在任課老師帶領(lǐng)下去項(xiàng)目基地觀摩，進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)。學(xué)生在未走出校門就能得到工程實(shí)踐鍛煉，老師既指導(dǎo)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，也提高了自己的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識分析、判斷實(shí)際工程問題的能力，提高學(xué)生的積極性和自主性，同時培養(yǎng)學(xué)生把思維與行動相互結(jié)合起來。同時，校企合作的教學(xué)方式有利于高校拓寬辦學(xué)模式，培養(yǎng)社會需要，又服務(wù)社會的“思行合一”人才。

3　結(jié)束語

實(shí)踐性教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研務(wù)實(shí)精神，有利于拓展學(xué)生的工程知識面，有利于大學(xué)生“思行合一”能力的培養(yǎng)，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、創(chuàng)新能力，還有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的工程能力?！巴亮W(xué)與基礎(chǔ)工程”的理論在不斷發(fā)展，積極探索集教與學(xué)、課內(nèi)與課外、校內(nèi)與校外為一體的“理論—實(shí)驗(yàn)—工程實(shí)踐”相結(jié)合的實(shí)踐性教學(xué)新模式，既能推動《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程教學(xué)邁上一個新臺階，又能更好地培養(yǎng)工程應(yīng)用型、技術(shù)型土木工程第一線人才。

廣泛推行這種信息技術(shù)化教學(xué)方式，但是教學(xué)改革要經(jīng)過長期的探索和逐步完善，在以后的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還有待仔細(xì)探討和研究，以便進(jìn)一步提高教學(xué)效果和質(zhì)量[9]。

[1]孟慶娟,康洪震.《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程實(shí)踐與探討[C].2012 Conference on Creative Education,2012:290-292.

[2]陳希哲,葉青.土力學(xué)地基基礎(chǔ)[M].北京:清華大學(xué)出版社, 2013.

[3]馬艷霞.張吾渝.常立君,等.《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程建設(shè)中的幾點(diǎn)思考[J].青?？萍?2009,(5):66-69.

[4]年廷凱.巖石力學(xué)課程實(shí)踐性教學(xué)改革探討[J].教育教學(xué)論,2014,(10):175-176.

[5]馮錦艷,姚仰平,羅汀.基于應(yīng)用模式的基礎(chǔ)工程教學(xué)內(nèi)容與方法改革探討[D].華中科技大學(xué),2014.

[6]孟慶娟.基于實(shí)踐能力培養(yǎng)《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》教學(xué)改革探討[J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）,2012,(3):124- 128.

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[8]靳靜,梁小勇.《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].河北企業(yè),2013,(10):82.

[9]繆志萍.注冊工程師制度下土力學(xué)與基礎(chǔ)工程教學(xué)研究[J].山西建筑,2010,(18):183-184.

[10]張美艷,楊文東.土木背景下土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程個性化教學(xué)模式的探索與實(shí)踐[J].高等建筑教育,2014,(6):63- 65.

[11]馬艷霞,張吾渝,常立君,等.《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程建設(shè)中的幾點(diǎn)思考[J].青?？萍?2009,(5):66.

（責(zé)任編校：何俊華）

2016－03－20

何玉榮（1987－），女，湖南永州人，湖南科技學(xué)院助教，碩士，研究方向?yàn)橥亮W(xué)與巖土工程。

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1673-2219（2016）10-0096-02