《土力學與基礎工程》實踐性教學模式的改革探討

何玉榮

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《土力學與基礎工程》實踐性教學模式的改革探討

何玉榮

（湖南科技學院 土木與環境工程學院，湖南 永州 425199）

《土力學與基礎工程》是土木專業的一門必修課程，理論和實踐相當重要，而傳統的教學模式是理論占據主體地位。從教學內容、教學方式與教學方法、教學實踐三個基本點出發，對實踐性教學模式的改革進行了探討。

土力學與基礎工程；理論；實踐；教學模式

1　引　言

《土力學與基礎工程》是土木專業的專業必修基礎課程。本課程為土木專業學生專業知識的學習提供基礎框架，其教學效果對土木專業學生工程實踐能力與技術應用能力的培養有著十分重要的影響。在600多所地方本科院校向應用技術類轉型，向職業教育類轉型的進程中，傳統的《土力學與基礎工程課程》教學內容與傳授方式已經無法滿足土木工程界的需求，開展土力學與基礎工程課程的教學模式的改革相當的迫切。文章針對《土力學與基礎工程》傳統教學中還存在的某些問題，結合課程特點和教學實際，以“應用與能力培養”為主旨，提出實踐性教學模式改革的總思路。

《土力學與基礎工程》是土木工程領域中的一門的實踐性和理論性較強的專業基礎課，也是為建筑行業，巖土領域，道路和橋梁工程及遂道工程等眾多國家基礎設施建設順利開展奠定基礎[1]。課程內容涉及到土的物理力學性質及工程分類、地基承載能力計算、土坡穩定性判定、淺基礎設計與深基礎設計、特殊土（包括軟土、膨脹土、凍土等）地基處理以及地震區的地基基礎設計等等眾多領域[2]。本課程包括土力學和基礎工程兩部分，具有較強的理論性、專業性和實踐性強[3]。在理論教學基礎上強化實驗與實踐教學，通過參與室內實驗和野外實踐，采用工程實用化或經工程檢驗后的理論方法開展大規模計算分析和工程實例研究，構建集理論、實驗與實踐于一體的綜合教學改革，使學生既儲備較好的理論基礎，又具有較強的實驗與工程實踐能力，從而培養出具備在“土力學與基礎工程”領域發現問題、分析問題并解決問題的高端技術工程人才[4]。要完成這種目標，對傳統的《土力學與基礎工程》課程教學進行實踐改革顯得尤為重要。

2　實踐性教學改革內容

傳統《土力學與基礎工程》教學存在的一般問題：教學內容滯后，缺乏針對性，不能適應專業人才培的要求；教學手段落后，形象化教學不足，教學效果差；重理論輕實踐，實踐課教學不足，實踐操作能力培養不到位。

針對傳統《土力學與基礎工程》教學中的一般問題，實踐性教學模式的改革可以從教學內容、教學手段與教學方式、教學實踐三個基本點入手。

2.1改革教學內容

2.1.1培養“雙師型”教師，優化教師隊伍。目前的師資培訓力度不夠，年青教師的缺乏豐富的工程實踐經驗，因此很難將知識點講透、講精。應盡力創造教師去現場實踐和講座學習的機會，方便老師收集現場工程資料。鼓勵教師報考相關考試，形成獲得教學資格的同時，取得注冊結構工程師、注冊巖土工程師等“雙師型”教師隊伍。聘用工程專業技術人員兼職教學、邀請高級工程師開展專題報告等形式，優化教師隊伍。

2.1.2關注學科前沿動態，延伸課本知識。教師課前預先查閱大量相關資料，收集學科發展動態和新規范、新設計方法、新施工工藝，擴充教學內容，增強知識點的趣味性和與生產實踐的緊密型。可以通過列舉地基變形過大、變形不均勻的工程實例，講解土的壓縮性與地基沉降計算，引發學生的思考、組織課堂討論。教授土的土坡穩定性分析時、可以引入一些歷史上壩體失穩、滑坡等重大事故，激發學生對土坡穩定學習的重視。這種有針對性的土力學的基礎理論知識聯合一些相關的工程實際的教學內容，既可以更大地提高學生學習的積極性和主動性，也能使得教師在不斷反饋、不斷修正的教學過程中得到不斷提升。

2.2改革教學手法與教學方式

2.2.1結合計算機輔助，演示課程環節。充分利用日益發達的計算機仿真技術，制作土體整體剪切破壞的flash動畫，模擬土的滲透固結過程、土體滑動破壞過程；采用數值試驗的手段來彌補實物實驗的不足，如采用ABAQUS有限元分析軟件對邊坡的失穩進行演示；鼓勵學生學習使用計算軟件進行設計，比如PKPM方法，鼓勵學生用CAD完成畫圖，這種模式與用人單位完全接軌[5]。同時鼓勵學生采用不同的支護參數進行支護設計并驗算其穩定性，學生在校內運用各種辦公、應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。對于重要的知識點和一些理論公式的推演，如土的物理性質指標的換算、土的抗剪強度運用等，教師仍然需要采用傳統板書的方式，加強學生對重點知識的深刻理解[6]。

2.2.2采用多種教學方法，調動學生積極性。靈活運用啟發性教學、互動式教學、個性化教學等多種教學方法。可以運用啟發性教學方式“提出問題-分析問題-解決問題”[7]，這樣能提高學生的注意力，激發學生的求知欲，鍛煉學生思維。通過某建筑物拉裂的案例，分析其原因，基礎施工方式錯誤、臨近基坑開挖影響等。將原來的“滿灌式”教學替換為互動式教學[8]，以課堂小組討論的形式與學生加強互動；甚至建立師生互動網絡平臺，加強師生聯系。并根據學生的個體能力的差異，興趣不同，以及以后就業的選擇方向，采用個性化教學，滿足不同層次學生的需求，如課后作業布置必做題選做題，常規試驗、創新試驗，有淺基礎課程設計、有高層建筑深基礎課程設計等。

2.3改革教學實踐

2.3.1加強實驗實訓，鞏固課堂理論知識。實驗教學可以對學生所學的理論知識掌握程度進行考察，還能對學生的觀察能力、思維能力、實際操作能力進行培養，同時使得學生科研態度得以端正。在實驗中我們可以進行小組試驗，盡量保證每位學生都能自主動手。我院這門課程中的土工試驗有包括：（1）土的密度、含水量、比重測定試驗；（2）土的液限、塑限測定試驗；（3）土的壓縮（單軸壓縮和三軸壓縮）試驗；（4）土的剪切試驗[9]。在已開設的原有常規試驗的基礎上，可以增加一些觀摩試驗、研究試驗等[10]，觀摩試驗如去現場參觀十字板剪切試驗、壓力板試驗測土的承載力等，如壓縮試驗設備的改進，或者是周邊不同土體壓縮試驗規律總結等，以強化學生的創新思維和解決問題的能力。

實訓課程主要是1周的基礎工程課程設計，主要訓練學生進行淺基礎設計、深基礎設計等。課程設計題目選用近期工程項目課題，加強學生理論聯系實際的能力，盡量讓學生與用人單位進行對接。

2.3.2建立實踐基地，理論聯合生產實際。建立并逐步完善實踐教學基地，形成學校與企業雙贏的“校企合作式教學方式”[11]，結合教學進程計劃開展實踐性觀摩、實習活動。學生在在任課老師帶領下去項目基地觀摩，進行生產實習。學生在未走出校門就能得到工程實踐鍛煉，老師既指導了學生理論聯系實際，也提高了自己的工程實踐經驗。這樣有利于培養學生利用所學知識分析、判斷實際工程問題的能力，提高學生的積極性和自主性，同時培養學生把思維與行動相互結合起來。同時，校企合作的教學方式有利于高校拓寬辦學模式，培養社會需要，又服務社會的“思行合一”人才。

3　結束語

實踐性教學有利于培養學生的科研務實精神，有利于拓展學生的工程知識面，有利于大學生“思行合一”能力的培養，有利于激發學生學習的主動性、創新能力，還有利于培養學生發現問題、分析問題及解決問題的工程能力。“土力學與基礎工程”的理論在不斷發展，積極探索集教與學、課內與課外、校內與校外為一體的“理論—實驗—工程實踐”相結合的實踐性教學新模式，既能推動《土力學與基礎工程》課程教學邁上一個新臺階，又能更好地培養工程應用型、技術型土木工程第一線人才。

廣泛推行這種信息技術化教學方式，但是教學改革要經過長期的探索和逐步完善，在以后的理論和實驗教學中還有待仔細探討和研究，以便進一步提高教學效果和質量[9]。

[1]孟慶娟,康洪震.《土力學與基礎工程》課程實踐與探討[C].2012 Conference on Creative Education,2012:290-292.

[2]陳希哲,葉青.土力學地基基礎[M].北京:清華大學出版社, 2013.

[3]馬艷霞.張吾渝.常立君,等.《土力學與基礎工程》課程建設中的幾點思考[J].青海科技,2009,(5):66-69.

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

[5]馮錦艷,姚仰平,羅汀.基于應用模式的基礎工程教學內容與方法改革探討[D].華中科技大學,2014.

[6]孟慶娟.基于實踐能力培養《土力學與基礎工程》教學改革探討[J].廊坊師范學院學報（自然科學版）,2012,(3):124- 128.

[7]許年春,吳同情,黃林青.啟發式教學在“土力學與基礎工程”講課中的運用[J].中國電力教育,2010,(7):78-79.

[8]靳靜,梁小勇.《土力學與基礎工程》課程教學改革與實踐[J].河北企業,2013,(10):82.

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

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

[11]馬艷霞,張吾渝,常立君,等.《土力學與基礎工程》課程建設中的幾點思考[J].青海科技,2009,(5):66.

（責任編校：何俊華）

2016－03－20

何玉榮（1987－），女，湖南永州人，湖南科技學院助教，碩士，研究方向為土力學與巖土工程。

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1673-2219（2016）10-0096-02