土力學試驗教學研究與大學生實踐能力的培養

摘要：土力學試驗教學環節與土力學課程結合密切，對增強學生對土力學試驗原理的理解，提高學生分析問題的能力，培養工程實踐及創新意識，為高校培養創新型人才有著深遠的影響。本課題針對土力學試驗教學中常規驗證性試驗、設計性試驗的教學現狀，討論其試驗內容設置、教學方式、考核手段等存在的問題，研究提高土力學試驗教學質量，培養學生創新能力的有效方法，強調整合傳統試驗教學內容，開設設計型、綜合型試驗，有效地將理論知識與工程實踐相結合，本項研究對培養學生創新思維能力和工程實踐能力的提高，對于學生在畢業后更好地融入實際工作均具有重要的現實意義。

關鍵詞：土力學試驗；教學；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）44-0075-02

土力學是一門實用性較強的學科，主要研究土的工程性質，用以解決工程實際問題，如地基、路堤、土壩等土體的應力、變形、強度、滲流以及穩定性等問題[1]。土力學教學試驗課是土力學課程的重要組成部分，其目的在于通過試驗加深對課堂所學知識的理解，增加感性認識，使之起到理論與實際相溝通的橋梁紐帶作用，同時培養學生試驗研究的基本技能與獨立工作的能力，掌握必要的試驗技術，培養學生嚴謹認真的科學態度，提高分析問題和解決問題的能力。由于社會、企業對學生的要求不再偏于學習成績而側重于應用、分析、動手實踐能力，教學單位也應著重培養具有較強應用、判斷能力和解決施工實際問題的綜合性應用型人才，如何通過土力學試驗課程的教學來增強學生的應用能力則是值得探索的問題[2]。

一、土力學試驗教學的現狀

1.從試驗設置的角度來看，目前國內大多數院校的土力學試驗課時為六學時[3]，試驗內容多為4項，一般為：基本物理指標試驗、界限含水率試驗、標準壓縮固結試驗、直接剪切試驗；其他試驗如顆分試驗、滲透試驗、擊實試驗、三軸試驗等重要試驗沒有在專門的試驗課時里安排，試驗項目之間的關聯相互脫節，使得學生的知識的掌握不夠完整。實踐環節與理論教學各自獨立完成，理論教師不參與試驗教學，實踐課教師也不了解學生對土力學試驗基本理論的掌握程度，學生對不能很好地理解和應用理論知識，試驗課的開設在一定程度上沒有達到預期的目的。

2.從試驗操作特點看，由于每個試驗項目均安排兩個學時，使得一些試驗的前期準備工作必須在課前完成，學生才能在規定的兩學時試驗課內完成必做的試驗操作環節，獲得相應的試驗數據。例如：不同含水率土試件的調試制作、固結壓縮試驗中試樣的制備，都是指導老師在實驗課前把試樣制好，擺放在實驗桌上，學生按照實驗操作要求簡單重復一下試驗過程，最后記錄一組數據作為試驗成果。這樣，每項試驗，學生雖然能順利完成試驗并且獲取了完整的試驗數據，但是并沒有參與試驗的全過程，而且對試驗的要點理解不夠深刻，使得學生在本科階段無法全面掌握整個土力學試驗的內容。同時，試驗技能得不到提高，印象也不深刻。這一弊端在巖土工程專業碩士研究生做土力學試驗時暴露無遺，幾乎所有學生都不知道如何制備試驗土樣[4]。

3.從考核機制看，考核方法不健全，無法考核學生對土力學試驗的實際理解程度和掌握程度。一般土力學的試驗成績的考核多根據試驗報告的充實程度和數據的處理結果來評定，沒有考慮學生的積極性和動手操作及現場分析、解決問題的主觀能動性。這種考核機制也導致學生對實驗課不重視，加之試驗課一般都分組進行，需要小組成員共同配合來完成試驗，一般學生不進行獨立操作，也使得學生對實驗課沒有壓力感，對實驗結果是否準確合理不負責任。

鑒于上述原因，我們要對試驗教學進行全面地思考，針對目前存在的問題進行改革，有效地將理論知識與工程實踐相結合，以調動指導教師和學生的積極性和提高學生實踐能力為目標，從而提高土力學實驗課的教學質量，激發學生對專業知識的興趣及提高適應社會需求的能力。

二、土力學試驗教學的改革方案

1.試驗設置。針對目前國內土力學教學中試驗操作與理論授課相分離的分散式授課方式，我們將相互聯系的試驗重新整合，集中開設土力學試驗課程。這樣就可以將不同的試驗指標的測定綜合在一起，引導學生分析指標之間的聯系，從而提高試驗教學環節的效果和質量，增強學生的動手試驗能力、綜合分析問題和解決問題的能力。另外，開設設計型、綜合型試驗項目，激發學生的學習興趣，培養學生的設計創新能力，提高學生運用多種知識和手段解決問題的能力。教師可以引導部分優秀學生選擇試驗題目，或者結合巖土工程方向教師的科研課題設計綜合型試驗，將大大提高土工試驗儀器和設備利用率。

2.試驗考核。學生試驗的考核和成績的評定是衡量學生對知識掌握程度、對基本操作技能的應用以及實現培養目標、完成教學目的不容忽視的一個重要環節。試驗的考核不僅要針對試驗結果，更重要的是試驗過程。在試驗時，要對每個學生對試驗過程進行詳細記錄，真實反映學生對試驗中出現問題的處理情況，考查學生對知識的熟練應用能力。在最后的評定成績中，要對學生的試驗知識和操作技能進行現場答辯，考核其動手能力及處理問題的能力。在對學生進行專業技能訓練的同時，培養學生求實負責的科學態度和良好的職業道德。

3.試驗室管理。按需開放試驗室是培養創新人才的有效途徑，是培養學生創新能力和進行素質教育的有效手段，學生可以根據自己的需求來安排試驗和進行試驗，達到因材施教的效果。開放性試驗項目可根據學生的具體情況而定，由學生選作或要求必做，鼓勵學生自行設計試驗項目，由試驗室提供相關儀器設備。

三、結語

土力學是一門與工程實踐密不可分的課程，具有研究和工程實踐的特點。其學習目的在于培養學生理論聯系實際、解決實際工程問題和創造性運用知識的能力。引導學生直接參與一個完整的水利、建筑工程整套土工試驗等，或是學生科技創新項目，對于學生在畢業后更好地融入實際工作均具有重要的現實意義。

參考文獻：

[1]東南大學、浙江大學、湖南大學、蘇州科技學院.土力學[M].北京：中國建筑工業出版社，2009：1-1.

[2]徐奮強，孟云梅.土力學實驗教學加強學生應用能力的探索[J].科技信息，2012，（36）：175-176.

[3]左明漢，李利，張偉.本科院校土木工程專業土力學實驗教學改革探索[J].實驗室科學，2012，15（1）：20-22.

[4]劉熙媛，徐東強，韓紅霞，等.土力學試驗教學改革與學生創新能力的培養[J].教育教學論壇，2013，（1）：41-42.

作者簡介：張小玲（1980-），女，漢族，山西省沁縣人，講師，博士，現主要從事土力學試驗教學及土工試驗研究。