試論科研對《地基與基礎(chǔ)》教學(xué)的促進(jìn)作用

楊繼紅，董金玉，劉漢東，黃志全

(華北水利水電學(xué)院，河南鄭州450011)

試論科研對《地基與基礎(chǔ)》教學(xué)的促進(jìn)作用

楊繼紅，董金玉，劉漢東，黃志全

(華北水利水電學(xué)院，河南鄭州450011)

教學(xué)是高校科研的前提和基礎(chǔ)條件，科研是提高辦學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。結(jié)合《地基與基礎(chǔ)》課程教學(xué)實(shí)踐，從科研促進(jìn)教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變、教學(xué)內(nèi)容的更新和實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的加強(qiáng)等方面分析科研對教學(xué)的促進(jìn)作用。

科研促教學(xué);教學(xué)觀念;教學(xué)模式;創(chuàng)新能力

目前，我校正處于博士單位建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期，也是我校由教學(xué)型大學(xué)向教學(xué)研究型大學(xué)轉(zhuǎn)變的重要時(shí)期，對科研工作的要求提上了前所未有的高度。在這種背景下，如何做到科研與教學(xué)的統(tǒng)一，充分發(fā)揮科研對教學(xué)的促進(jìn)作用，是我們面臨的新問題。

《地基與基礎(chǔ)》課程是土木工程專業(yè)的一門主干課程。許多內(nèi)容涉及工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工等幾個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，內(nèi)容廣泛，綜合性、理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)。因此，結(jié)合筆者所承擔(dān)的《地基與基礎(chǔ)》課程，主要從科研促教學(xué)方面進(jìn)行一些分析探討。

一、科研對課程理論教學(xué)的促進(jìn)作用

(一)促進(jìn)教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變和教學(xué)內(nèi)容的更新

教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變無疑是引領(lǐng)教學(xué)行為、提升教學(xué)技能、改進(jìn)教學(xué)策略的先導(dǎo)與前提［1］。而科研在促使教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變中具有重要的作用。通過科學(xué)研究，教師能夠全面把握本學(xué)科的國內(nèi)外學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)，深刻地了解社會對培養(yǎng)人才的要求，準(zhǔn)確地認(rèn)識自己所授課程在整個(gè)學(xué)科中的地位和課程內(nèi)部的邏輯聯(lián)系。把科研中獲得的新知識及科技新成就及時(shí)反映到教學(xué)中去，可以拓展教學(xué)的深度與廣度，開闊學(xué)生的視野，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變必然會引領(lǐng)與推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容的更新。教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)質(zhì)量的基本保證［2］。根據(jù)教學(xué)計(jì)劃，在教學(xué)過程中，堅(jiān)持以教材為中心，分析所用教材的優(yōu)缺點(diǎn)，廣泛收集相關(guān)教材和資料，取長補(bǔ)短。在兼顧教材本身內(nèi)在規(guī)律和系統(tǒng)的基礎(chǔ)上確定教學(xué)內(nèi)容，可將淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地基處理和基坑工程作為《地基與基礎(chǔ)》課程的重點(diǎn)內(nèi)容，連續(xù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)作為了解內(nèi)容，壓縮了與前面課程內(nèi)容重復(fù)的地基應(yīng)力、應(yīng)變、沉降計(jì)算和鋼筋混凝土基礎(chǔ)內(nèi)力與配筋計(jì)算部分。另外，在精選內(nèi)容的前提下，把課程內(nèi)容分為三部分:必須掌握部分、理解部分和選學(xué)部分。地基沉降量的計(jì)算、承載力的確定、淺基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、土釘支護(hù)是本課程的核心部分，要求學(xué)生必須掌握;對地基處理的常規(guī)方法強(qiáng)調(diào)理解而不是“死記硬背”;增加了適應(yīng)時(shí)代和學(xué)科發(fā)展的頗具新意的選學(xué)內(nèi)容:“噴錨網(wǎng)護(hù)坡技術(shù)”、“土釘墻支護(hù)技術(shù)”、“錨桿支護(hù)技術(shù)”、“樁錨支護(hù)技術(shù)”以及靜壓樁等，從而豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，拓展其學(xué)術(shù)視野，促進(jìn)其認(rèn)識水平、層次、方式的提升與轉(zhuǎn)換。

在樁基礎(chǔ)一章的教學(xué)中除了給學(xué)生講解常見的樁型之外，結(jié)合近年來我國樁基技術(shù)的新發(fā)展，介紹了“DX擠擴(kuò)灌注樁”新技術(shù)。該技術(shù)是由北京中闊地基基礎(chǔ)技術(shù)有限公司總經(jīng)理賀德新在多年的基礎(chǔ)工程實(shí)踐中不斷探索而發(fā)明出來的，這項(xiàng)技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)的樁基，是建設(shè)部的科技推廣項(xiàng)目。同時(shí)，美國高速公路總署也已將“DX擠擴(kuò)灌注樁技術(shù)”作為施工標(biāo)準(zhǔn)。介紹這項(xiàng)技術(shù)的目的是激勵(lì)學(xué)生要有敢于創(chuàng)新的精神。

(二)創(chuàng)新教學(xué)模式

通過科研思維可以創(chuàng)新教學(xué)模式［3］，即由傳統(tǒng)的單一、封閉、被動(dòng)、填鴨式的教學(xué)模式向多樣化、開放、主動(dòng)參與的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。在教學(xué)過程中，運(yùn)用啟發(fā)式、討論式講解，既活躍了課堂教學(xué)氣氛，又幫助學(xué)生增強(qiáng)了對問題的理解。通過多種教學(xué)形式的綜合運(yùn)用，調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與到教學(xué)過程中的主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動(dòng)，使學(xué)生從傳統(tǒng)的被動(dòng)接受方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與的方式。

在進(jìn)行每一個(gè)新知識點(diǎn)的課堂教學(xué)時(shí)，掌握設(shè)計(jì)思路，采取講授與自學(xué)相結(jié)合、集體討論與獨(dú)立思考相結(jié)合的啟發(fā)式、研討式教學(xué)方法，首先把思路講清楚、講透徹，具體的內(nèi)容，讓學(xué)生自學(xué)，然后再歸納總結(jié)要點(diǎn)。經(jīng)過“基坑工程”課堂部分章節(jié)的應(yīng)用，證明這種方法是行之有效的。以土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一章為例，首先要講清楚基本的內(nèi)容和思路:根據(jù)勘察報(bào)告確定土層參數(shù)→選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)(土釘長度、直徑、間距等)→土釘強(qiáng)度與抗拔力驗(yàn)算→土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外穩(wěn)定性驗(yàn)算→土釘墻厚度確定等等。其次，布置課后思考題“土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)作用機(jī)理”，在下節(jié)課上進(jìn)行分組討論和提問，然后根據(jù)學(xué)生的疑難再進(jìn)行講解，同時(shí)結(jié)合曾參與的科研項(xiàng)目介紹目前土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題，如結(jié)合我國“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目的子課題“基坑支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究”中“釘-土相互作用”問題的研究。目前現(xiàn)有的對土釘周圍土的模型考慮過于簡單，不能真實(shí)揭示土釘與土之間的相互作用規(guī)律，得到的結(jié)論有失偏頗。實(shí)際上，土釘與周圍土的阻力以及土釘與土之間的相對位移是一種非線性的關(guān)系。這一問題有待以后進(jìn)行深入研究。通過引入科研實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生在接受知識的同時(shí)，培養(yǎng)了他們善于思考、敢于探究的科學(xué)精神。

二、科研對課程實(shí)踐教學(xué)的促進(jìn)作用

《地基與基礎(chǔ)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，既要加強(qiáng)對學(xué)生基本理論、基本知識的傳授，又要注重學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為此，根據(jù)所從事的科研項(xiàng)目，安排一些學(xué)生直接參與其中，一方面，使學(xué)生加深對課堂教學(xué)的理解和應(yīng)用，另一方面也可以引導(dǎo)和促使學(xué)生思考、努力解決一些科研問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

(一)課程設(shè)計(jì)

通過一至兩周的課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生把學(xué)到的理論知識應(yīng)用到工程實(shí)際中，選擇合理的設(shè)計(jì)題目，比如，樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地基處理等等。通過設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使學(xué)生掌握設(shè)計(jì)思路，具備一定的設(shè)計(jì)能力，根據(jù)《巖土工程勘察報(bào)告》能做出常規(guī)地基基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)。對于一些能力較強(qiáng)的學(xué)生，可以結(jié)合科研項(xiàng)目設(shè)置一些研究性的題目，比如樁基礎(chǔ)承載機(jī)理分析、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和地基處理方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)等等。探究這些問題的過程正是對學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)過程。

(二)畢業(yè)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科生大學(xué)階段一個(gè)非常重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，無論是對即將踏上工作崗位的學(xué)生還是繼續(xù)讀研的學(xué)生，這一環(huán)節(jié)都是對其大學(xué)階段所學(xué)專業(yè)知識的一次系統(tǒng)、深入的綜合性檢驗(yàn)。在畢業(yè)論文選題的時(shí)候，老師除了安排一些常規(guī)題目之外，還可結(jié)合科研項(xiàng)目設(shè)置一些研究型選題，供學(xué)生選擇，這樣可以引導(dǎo)部分學(xué)生直接參與到科研項(xiàng)目研究中來，從研究課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)難點(diǎn)問題到研究方法、思路等方面對學(xué)生進(jìn)行較為系統(tǒng)的科研能力培養(yǎng)。

總之，在我校博士單位建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期，充分發(fā)揮科研對教學(xué)的促進(jìn)作用，不僅對專業(yè)建設(shè)、學(xué)科建設(shè)等具有重要意義，而且對學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有長遠(yuǎn)的意義。

［1］靳玉樂.加強(qiáng)科研應(yīng)成為大學(xué)教學(xué)改革的思維基點(diǎn)［J］.視點(diǎn)，2009，(3).

［2］李治平.科研促教學(xué)二論［J］.中國地質(zhì)教育，2009，(3).

［3］鞠海燕，黎劍華.土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程教學(xué)模式探索與實(shí)踐［J］.南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，(2).

Abstract:Teaching is the premise and basic condition of scientific research，and scientific research is the key factor in improvement of teaching level and teaching quality.Combined with the teaching practice of“ground and foundation”course，it is discussed that how scientific research can promote the change of teaching ideas，update the teaching content and innovate the teaching methods.

Key words:Role of scientific research in promoting teaching;Teaching idea;Teaching mode;Innovation ability

(責(zé)任編輯:宋孝忠)

On Role of Scientific Research in Promoting Teaching——Taking teaching of ground and foundation course as an example

YANG Ji-hong，DONG Jin-yu，LIU Han-dong，HUANG Zhi-quan
(North China University of Water Resources and Electric Power，Zhengzhou，450011，China)

G642

A

1008—4444(2010)03—0157—02

2010-05-04

項(xiàng)目資助:河南省教學(xué)改革重點(diǎn)資助項(xiàng)目;華北水利水電學(xué)院高層次人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目;河南省教育廳自然科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(2010B410002)

楊繼紅(1976—)，女，河南鞏義人，華北水利水電學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院講師，博士。