《基礎(chǔ)工程》課程教學(xué)方法的研究

張小燕

摘要：本文對《基礎(chǔ)工程》課程做了簡單論述，主要對《基礎(chǔ)工程》中一些關(guān)于基礎(chǔ)理論、設(shè)計、計算和施工方法等教學(xué)內(nèi)容在教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行了闡釋，提出構(gòu)建課程體系強(qiáng)調(diào)思路和案例式的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)工程；地基勘察；樁基礎(chǔ)；淺基礎(chǔ)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）04-0176-02

《基礎(chǔ)工程》是中國礦業(yè)大學(xué)（北京）土木工程專業(yè)本科教學(xué)的專業(yè)核心必修課，是一門理論性與實踐性都很強(qiáng)的課程，課程中涉及的基本概念和計算方法較多，理論知識點較零散且抽象。與土木工程其他專業(yè)課區(qū)別較大的是，基礎(chǔ)工程在地下，較難在實際生活中觀察到建筑過程。在該課程的傳統(tǒng)教學(xué)中，教師作為教授者，僅僅講授這些枯燥抽象的理論知識，學(xué)生作為被動的接受者，往往缺乏學(xué)習(xí)的興趣，更缺乏自覺性和主動性，難以透徹地理解相關(guān)知識，更談不上解決實際工程問題[1]。

傳統(tǒng)的授課模式著重于理論知識的傳輸，采用“填鴨式”的教學(xué)方法，不僅沒有達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生能力的目的，學(xué)生走上工作崗位之后也較難將所學(xué)知識應(yīng)用于工程實踐，出現(xiàn)理論知識與工程實踐之間脫節(jié)的現(xiàn)象[2]。學(xué)生們覺得學(xué)校所學(xué)知識沒用，不愿意認(rèn)真學(xué)習(xí)，逃課、課堂上不認(rèn)真的學(xué)生比比皆是。工程單位覺得所招聘學(xué)生能力不足，影響工程單位對生源質(zhì)量的反饋。因此本文先總結(jié)了《基礎(chǔ)工程》的課程教學(xué)中存在的問題，提出優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建教學(xué)體系的方法；同時，引入案例式教學(xué)法，能使學(xué)生通過了解具體的工程，學(xué)習(xí)針對此工程概況的設(shè)計理論、計算方法與施工要點，運用流程圖，使學(xué)生思路清晰。從而培養(yǎng)學(xué)生的分析、綜合及從事實踐操作、技術(shù)應(yīng)用的能力，使學(xué)生既具有一定的專業(yè)知識，又有豐富的工程實踐經(jīng)驗，是理論與實踐緊密結(jié)合的復(fù)合型人才。

一、教學(xué)存在的問題

以單仁亮等[3]編寫的教材《基礎(chǔ)工程》為例，主要講解了建（構(gòu)）筑物在設(shè)計和施工中有關(guān)地基和基礎(chǔ)問題，內(nèi)容涉及工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、材料力學(xué)、理論力學(xué)、建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)等學(xué)科，其內(nèi)容廣泛，綜合性、理論性和實踐性均很強(qiáng)[3]。教學(xué)內(nèi)容主要包括地基勘察，天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計柱下條形、筏型和箱型基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)和墩基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻等的設(shè)計和計算。課程內(nèi)容涉及建筑工程、道路工程、水利水電工程等多個工程領(lǐng)域[4]。內(nèi)容連貫性差，知識點復(fù)雜，抽象的概念也較多，而且學(xué)生欠缺實際工程知識，導(dǎo)致學(xué)生應(yīng)用能力較差。

基礎(chǔ)工程的研究對象主要為基礎(chǔ)和地基，地基主要由土體或者巖石構(gòu)成，土體為不連續(xù)的非均勻材料，自然界中的土情況各異對土的物理力學(xué)性質(zhì)有很大影響，無法采用經(jīng)典的線彈性力學(xué)來解釋，基礎(chǔ)工程中包括大量的規(guī)范性條文和經(jīng)驗公式，包含的假設(shè)也多，導(dǎo)致學(xué)生在理解設(shè)計計算方法時較為困難[5]。同時，在課堂教學(xué)中實踐部分涉及較少，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中會感到課程內(nèi)容比較抽象，不易理解和掌握。學(xué)過之后又不能運用所學(xué)知識解決實際問題，學(xué)生缺乏成就感和學(xué)習(xí)熱情。

二、教學(xué)方法的探討

針對上述問題，為了提高《基礎(chǔ)工程》的教學(xué)效果，使學(xué)生能較好地理解和掌握其理論和方法，建議從以下兩個方面入手改善教學(xué)方法。

1.優(yōu)化整合理論教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建基礎(chǔ)工程課程的教學(xué)體系。將理論教學(xué)內(nèi)容科學(xué)重組、有機(jī)整合，劃分為不同的知識模塊，突出不同知識點之間的銜接，讓學(xué)生在頭腦中形成知識網(wǎng)絡(luò)，培養(yǎng)學(xué)生知識遷移的能力，而不是孤立地進(jìn)行“滿堂灌”或者“填鴨式”的教學(xué)。

以地基勘察這一章的教學(xué)來說，主要介紹各種地基勘察的方法和適用條件，主要有工程地質(zhì)調(diào)查與測繪、地基勘探方法、室內(nèi)試驗和原位試驗4種方法，而每一種方法下又有小的分類，它們的適用條件既有相同點，又有不同點，知識點分散，容易混淆。將地基勘察方法以層次關(guān)系圖表的方式羅列出來（圖1），然后分類總結(jié)對比，在教學(xué)過程中明確學(xué)習(xí)思路，不強(qiáng)調(diào)死記硬背，重在理解消化，融會貫通。

2.課堂教學(xué)中引入工程案例。根據(jù)教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、課時安排等在天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計柱下條形、筏型和箱型基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)和墩基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)及地下連續(xù)墻這4個章節(jié)中選取一個或者若干個工程案例。梁發(fā)云等[1]提出采用本地化的工程案例，教師在講解的過程中更具有代入感，學(xué)生在授課教師的帶動下，也更好地參與到案例的分析中來，全面了解解決問題的全過程，對相關(guān)課程知識也有一個更加深入的理解。通過工程講座式教學(xué)，靈活應(yīng)用多媒體課件進(jìn)行案例剖析，結(jié)合工程背景講授理論知識點，配合動畫、工程圖片及錄像等，講解基本原理，使學(xué)生能夠舉一反三，綜合運用課程知識體系解決工程實踐問題。王博等[4]指出所謂的案例教學(xué)，并不僅僅是教師在課堂教學(xué)中為了解釋說明某理論或者概念進(jìn)行的舉例，而是一種開放式、互動式的新型教學(xué)方式。在課堂中引入工程案例之后，案例作為教學(xué)材料，結(jié)合教學(xué)的主體，通過討論、問答等師生互動的教學(xué)過程，讓學(xué)生了解與教學(xué)主題相關(guān)的基本原理、基本概念和計算方法。

以北京市最高的地標(biāo)建筑中國尊為例，建筑地上108層，地下7層，在施工過程中創(chuàng)造了11項中國第一。在教學(xué)過程中可作為一個綜合工程案例結(jié)合基礎(chǔ)工程課程教學(xué)內(nèi)容從以下幾個方面分析：（1）樁筏基礎(chǔ)136m×84m，埋深38m，基礎(chǔ)純地下室部分、過渡區(qū)、塔樓筏板厚度分別為2.5m，4.5m，6.5m?；炷量偡搅?2000m3，筏板的配筋設(shè)計，該考慮哪些因素？具體的施工工藝是怎么樣的？（2）基坑深度達(dá)到地下38米，基坑穩(wěn)定的驗算，該如何考慮？（3）筏板下面896根工程樁，樁端極限荷載值該如何確定，樁長該如何確定？通過實際的工程案例，讓學(xué)生結(jié)合基礎(chǔ)工程中的教學(xué)內(nèi)容做討論和分析，從而提高學(xué)生綜合應(yīng)用課程知識體系解決工程時間問題的能力，有利于學(xué)生理論聯(lián)系實際，鞏固所學(xué)知識。

三、結(jié)束語

《基礎(chǔ)工程》是一門實踐性很強(qiáng)的課程，知識點繁多瑣碎，經(jīng)驗公式較多，學(xué)生難以理解吸收，本文提出整合教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建課程體系的方法，為學(xué)生梳理知識脈絡(luò)，并通過實際工程案例，加深學(xué)生對理論知識的理解與運用，融會貫通，理論聯(lián)系實踐，有效地提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁發(fā)云，張浩，李鏡培.“本地化”案例在土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課堂教學(xué)中的應(yīng)用[C].全國土力學(xué)教學(xué)研討會，2014.

[2]趙暉.案例教學(xué)法在獨立學(xué)院《基礎(chǔ)工程》教學(xué)中的運用[J].課程教育研究：新教師教學(xué)，2012，（13）.

[3]單仁亮，萬元林.基礎(chǔ)工程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

[4]王博，劉志強(qiáng)，梁恒昌.地基與基礎(chǔ)工程課程案例式教學(xué)改革探討[J].高等建筑教育，2016，25（4）：86-89.

[5]吳曙光，李東升，盧黎.基礎(chǔ)工程課程實踐教學(xué)體系構(gòu)建探討[C].全國土力學(xué)教學(xué)研討會，2014.

Abstract：This paper gives a short introduction to the "Foundation Engineering"course.The problems in the teaching process of basic theory，design，calculation and constructions are explained.The teaching method of constructing curriculum system and case study was put forward.

Key words：Foundation Engineering；ground investigation；Pile foundation；shallow foundation