土力學教學現狀及改革措施探討

尹平保 張 軍

（長沙理工大學土木與建筑學院，湖南 長沙410114）

土力學教學現狀及改革措施探討

尹平保 張 軍

（長沙理工大學土木與建筑學院，湖南 長沙410114）

土力學是土木、交通、水利及港航等學科的專業基礎課，其主要包含理論教學和試驗實踐兩個環節。從教學安排、教學內容以及教學質量等方面，對土力學課程教學過程中面臨的一些問題進行了分析。針對上述問題并結合土力學教學特點，提出了幾點教學改革措施，如：調整教學大綱，加大試驗實踐學時、安排專業性的教學內容、提高師生比例、加強教師隊伍建設、改變教學方式等。

土力學；教學改革；教學質量

0 引言

土力學是一門研究土的物理力學性質、基本原理與方法的學科，它是土木、水利以及交通等多個學科本、專科生必修的一門專業基礎課。土力學研究的對象是地球淺表可供人類改造的天然土體。其是在大量理論推導、試驗探索以及工程實踐的基礎上逐漸發展和形成的一門理論性和應用性均較強的學科。學生通過學習，熟練并掌握其中的基本概念、基本原理及應用方法，一方面，可促使學生在基礎理論與專業知識之間架構一座橋梁，另一方面，可激發學生的學習興趣，進而為后續專業課程學習以及工程實踐奠定基礎。然而，近年來土力的教學效果不容樂觀，理論教學和試驗實踐均面臨一些問題，如：理論課老師照本宣科，學生興致不高；實驗課，學生不愿動手，從而使得土力學課程教學逐漸陷入一種惡性循環當中。作為一名高校教師，必須勤于思考，敢于面對問題，并努力探索一種合理有效的土力學課程教學方法。

1 土力學教學現狀

1.1 教學安排不盡合理

據不完全統計，目前國內主要高校，給相關專業本科生安排的土力學學時為：總學時40個，其中理論學時32個，實驗實踐學時8個，理論與實驗實踐課時比為4:1。近年來的教學實踐發現，前面四章內容講完，學生的學習熱情還很飽滿。但從第五章“土中應力計算”開始，學生們就開始有厭煩情緒了，因為大多數學生尚不能接受“應力”的概念，而在僅有的4個學時之內，即要把“土的應力”解釋清楚，還要講理論計算方法，這是非常困難的。但是因理論學時偏少，授課教師為趕進度不得不將有些內容草率帶過或讓學生自學。另外，試驗實踐學時也偏少，眾所周知土力學是一門實驗性非常強的課程，教學大綱要求最基本的土力學實驗有：篩分及顆粒分析實驗（2學時）、黏性土的塑液限實驗（2學時）、壓縮實驗（2學時）、直剪實驗（2學時）。尚有土的滲透實驗、擊實試驗、三軸試驗等實驗卻沒有開設。即使是已經開設的實驗課，往往會因為分組人數過多、實驗時間所限以及試驗儀器故障等原因，導致很多學生走馬觀花并沒有認真去參與實驗。總之，對于土力學課程，如果沒有這些基礎性的實驗做支撐，學生就很難真正理解和掌握理論課中所學的基本原理與方法，甚至有些基本的概念都混淆不清[2]。

1.2 教學內容未體現專業特色

通常來說，必須開設土力學課程的本科專業有：土木工程（橋梁、建工、巖土、隧道、城軌5個方向）、水利工程（水利、水文、港航3個方向）以及交通運輸工程（道鐵1個方向），即覆蓋了3個一級學科，9個專業方向[3]。鑒于每個專業的特點及側重點并不相同，從而會造成部分學生對土力學教學內容有偏見。比如：水利專業的學生往往對土的滲流比較感興趣，而不太喜歡土的壓縮性與沉降計算等內容；與之相反，建工和道鐵專業的學生認為土的滲流理論不重要，但對沉降計算比較感興趣，這是因為地基沉降是房屋建筑、道路與鐵路工程中非常重要的一個控制指標。由此可見，就因為各個專業對土力學知識的需求不同，造成部分學生偏愛或厭倦某些章節的現象在土力學教學過程中非常普遍。

1.3 教學質量很難保證

近年來，普通高等學校本科招生人數逐漸擴大，學生大幅增加，但教師卻并沒有增加多少，從而導致師生比例越來越低。即使有些高校在人才引進和培養方面做了大量的工作，但新進教師尤其是年輕老師，迫于科研和教學的雙重壓力，往往會將主要精力投放在科研上，而花在課程教學上的時間十分有限。例如：某校每學年必修土力學課程的學生1000余人（包含獨立學院），而實際承擔該課程的老師尚不足10人，師生比不足1%。目前許多高校都在改變辦學理念，大家都想往科研型高校發展。這將直接導致越來越多的教師重科研輕教學。其中不乏知名教授，一是，科研項目多，二是，指導研究生多，還要經常參加國內外各種學術會議。如果再給他們安排教學任務，很難保證其能按質按量完成。

2 土力學教學改革措施

2.1 調整教學大綱

在制定教學大綱時，首先應該增加土力學理論學時和試驗實踐學時，如：安排56個總學時，其中理論學時40個，實驗學時14個，實踐學時到2個，從而使得理論與實驗實踐學時比達到2.5。增加8個理論學時，可以給每一章多增加1個學時的案例講解；而增加6個實驗學時，對于有實驗條件的高校建議增加土的滲透性試驗、擊實試驗及三軸試驗等；另外還可以安排2個學時的實踐教學課，將課堂搬到戶外，讓學生更多地接觸實際工程。

2.2 合理安排教學內容

作為土力學主講教師，首先，應研究聽課者的喜好和需求，考慮到土木、水利及交通等專業的差異性，在選擇教學內容時應該主次分明，突出專業特色。比如：對水利專業的學生來說，“土中水的運動規律”可以適當增加1至2個學時，將其作為一個重點內容深入講解，但對土木建筑工程和交通專業學生則不需講得太深，以免學生反感；而有關沉降計算、地基承載力等內容，則可將其作為土木、交通等專業的學習重點。總之，應根據各專業特點和需求來安排教學內容，做到主次分明，重點突出方可激發學生的學習興趣[4]。

2.3 提高保證師生比，加強教師隊伍建設

教學是大學的根本，如果師生比例嚴重失衡，就很難保證人才培養質量。因此，各高校的教務部門應統籌兼顧，加大教學投入，鼓勵和吸引更多的教師回歸教學。同時，還應加強人才引進和青年教師培養的力度，繼承和發揚“老帶新、傳幫帶”的優良傳統，給每位即將上講臺的青年教師指派一名有多年教學經驗的指導老師。此舉，一方面，可以使新教師學習老教師特別是教學名師的教學技巧和方法；另一方面，可以讓新教師在思想和品德上得到老教師的啟發和熏陶[5]。

2.4 改變教學方式，激發學習動力

土力學課程包含了理論課和實踐課兩大塊。學生們經常反映：理論很假，實驗很臟。不可否認，土力學理論往往基于各種假定和經驗，比如土壓力計算理論，理論計算結果和試驗實測結果差別非常大，這給學生們的感覺就是他們所學的理論不靠譜。因此，只要一講到理論方法（如：沉降計算理論、土的抗剪強度理論、土壓力理論以及土坡穩定分析理論等）整個課堂鴉雀無聲。如果能適當改變或調整一下教學方式，是否會帶來不一樣的效果呢？比如：在講沉降計算理論之前，可以先通過PPT展示幾個因地基沉降而導致工程失敗的案例，據此讓學生理解地基沉降概念、沉降產生原因以及沉降計算的重要性，然后再引出沉降計算模型和計算理論。另外，在實驗實踐教學環節，應鼓勵學生多親自動手探索[6]，不能讓土工試驗變成演示試驗，不能讓課程實踐變成一次戶外踏青。

3 結語綜上所述，土力學課程具有知識面廣、經驗性強、公式符號多、實踐性強等特點。如何教好和學好土力學這門課，對教師和學生來說任重道遠。作為主講教師，在講課過程中必須思路清晰、提綱挈領、緊扣基本概念和結構主線，并能結合工程案例，運用合理有效的教學手段傳授學生如何發現問題、分析問題，進而解決問題。作為聽講的學生，同樣需要其具備堅實的力學基礎、濃厚的學習興趣、刻苦鉆研的精神以及勇于探索的動手能力。只有這樣才能在土力學教學過程中做到教者樂其教，學者樂其學，教學相長。

［1］袁聚云,錢建國,張宏鳴,等.土質學與土力學[M].4版.人民交通出版社,2013.

［2］王偉,陶菲菲,盧廷浩,等.啟發式教學在土力學教學中的應用[J].高等建筑教育,2008,17（5）:83-86.

［3］吳禮舟．“土力學”教學的實踐創新與探索[J].中國電力教育,2010(36):71-73.

［4］姜秋香,王子龍,劉東.關于土力學教學過程中學習興趣的思考[J].科教導刊, 2013（8）:167,195.

［5］費康,許朝陽.研究性學習在土力學教學中的應用[J].高等建筑教育,2011,20（4）:108-111.

［6］常虹,王麗霞.基于實踐能力培養的土力學課程教學改革探討[J].高等建筑教育,2014,23（1）:61-63.

［責任編輯：田吉捷］

湖南省教育廳科研項目（16B013）；長沙理工大學教學改革項目（CN1508）。

尹平保（1984—），男，湖南邵陽人，博士，講師，主要從事土力學及基礎工程方面的教學與科研工作。