基于應(yīng)用型的《土力學(xué)》課程教學(xué)改革探討

祝云華　周麗

摘要：《土力學(xué)》課程與土木工程專業(yè)課的學(xué)習(xí)，與土木工程技術(shù)相關(guān)工作有著非常密切的關(guān)系，對(duì)地基設(shè)計(jì)、施工及建筑的抗震性能具有相當(dāng)重要的作用。本文結(jié)合多年從事《土力學(xué)》課程的教學(xué)及實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，從教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革、教學(xué)手段改革、實(shí)踐教學(xué)改革及課程考核形式改革等方面，闡述了《土力學(xué)》這門課程的改革思路及方案，并提出了相應(yīng)的改革建議，為其進(jìn)一步發(fā)展提供一些可行性建議。

關(guān)鍵詞：《土力學(xué)》；課程改革；教學(xué)方法；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）47-0120-02

一、引言

《土力學(xué)》是就讀土木工程、水利工程、交通工程等專業(yè)的大學(xué)生要學(xué)習(xí)的一門基礎(chǔ)主干課程，是研究土的碎散特性及其受力后的應(yīng)力、應(yīng)變、強(qiáng)度、穩(wěn)定和滲透等規(guī)律的學(xué)科。它是力學(xué)的一個(gè)分支，研究對(duì)象是土體及與土的力學(xué)性能密切相關(guān)的地下水。《土力學(xué)》被廣泛應(yīng)用在地基、擋土墻、土工建筑物、堤壩等設(shè)計(jì)中。由于自然界的土極其復(fù)雜，《土力學(xué)》的發(fā)展并不十分完善，在一定程度上屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)，基本知識(shí)既抽象又不成系統(tǒng)。大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程時(shí)感覺(jué)難度較大，不少學(xué)生在課程學(xué)習(xí)結(jié)束后并未真正掌握《土力學(xué)》的基本原理，在工程實(shí)踐中遇到相關(guān)工程問(wèn)題時(shí)常會(huì)感到無(wú)所適從，更不能運(yùn)用學(xué)到的《土力學(xué)》基本原理來(lái)解釋和處理相關(guān)工程問(wèn)題。

為了貫徹落實(shí)《國(guó)家三部委關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見(jiàn)》，創(chuàng)新應(yīng)用型技術(shù)技能型人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)生產(chǎn)服務(wù)一線緊缺的應(yīng)用型、復(fù)合型、技術(shù)技能型人才，增強(qiáng)地方高校服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能力[1]，本文結(jié)合我校土木工程專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展改革試點(diǎn)項(xiàng)目中的課程改革，提出關(guān)于《土力學(xué)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐的一些觀點(diǎn)。

二、《土力學(xué)》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.教材內(nèi)容不能適應(yīng)課堂快速發(fā)展的需要。目前，已出版的《土力學(xué)》教材很多，內(nèi)容大同小異，但教材內(nèi)容往往滯后于現(xiàn)代土力學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)法跟上時(shí)代快速發(fā)展的步伐。比如，教材重視理論和計(jì)算，忽視要求掌握的土力學(xué)指標(biāo)和參數(shù)的相關(guān)試驗(yàn)技術(shù)；對(duì)土的工程性質(zhì)指標(biāo)，包括物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，液、塑限等基本物理性質(zhì)的測(cè)定方法及直剪、固結(jié)等基本力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定方法，教材基本上是以十多年前的舊規(guī)范，對(duì)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)儀器與方法少有提及；一些新版教材雖然加入了一些新內(nèi)容，但講得比較粗略，不能滿足實(shí)際工程建設(shè)的需要。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容較少。《土力學(xué)》課程的教學(xué)分為理論教學(xué)和課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)部分。理論教學(xué)是基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是應(yīng)用。要培養(yǎng)應(yīng)用型人才，《土力學(xué)》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常重要。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在以下一些問(wèn)題：①實(shí)驗(yàn)課時(shí)偏少，學(xué)生使用儀器的時(shí)間短，往往不能熟練掌握儀器操作；②隨著技術(shù)的發(fā)展，新型儀器逐漸取代老儀器。但新型儀器價(jià)格昂貴，很多院校由于資金問(wèn)題不能及時(shí)更新，使得某些《土力學(xué)》綜合實(shí)驗(yàn)無(wú)法開展；③課內(nèi)實(shí)驗(yàn)比較單一，都是一些驗(yàn)證性項(xiàng)目，與工程實(shí)際結(jié)合不足，不利于應(yīng)用型技能型人才的培養(yǎng)。

3.考核方式陳舊。《土力學(xué)》課程的考核往往采用期末筆試的方式進(jìn)行，考試內(nèi)容主要是基本概念、基本原理，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手、解決問(wèn)題及團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力無(wú)法體現(xiàn)。這些能力是應(yīng)用型人才應(yīng)具備的基本素質(zhì)。筆試成績(jī)很難反映學(xué)生的真實(shí)水平，往往造成高分低能的現(xiàn)象。

三、課程改革思路

1.教學(xué)內(nèi)容的改革。課程內(nèi)容體系改革是教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)，應(yīng)按照突出應(yīng)用性、實(shí)踐性的原則重組課程結(jié)構(gòu)，更新教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容要突出基礎(chǔ)理論知識(shí)的應(yīng)用能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以課程核心知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)，以土的物理性質(zhì)及工程分類、土中應(yīng)力計(jì)算、土的壓縮性與地基沉降計(jì)算、土的抗剪強(qiáng)度、土壓力理論和土坡穩(wěn)定性分析為主線，結(jié)合其他相關(guān)課程，注重對(duì)學(xué)生分析問(wèn)題能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。對(duì)于《土力學(xué)》課程的很多問(wèn)題，可以用內(nèi)外因分析法來(lái)舉例說(shuō)明。例如，基礎(chǔ)沉降之內(nèi)因是土為三相體，具有可壓縮性，外因?yàn)橥林芯哂懈郊討?yīng)力。在教學(xué)中，教師要對(duì)其分析方法進(jìn)行歸納總結(jié)，使學(xué)生在掌握這些基本計(jì)算的同時(shí)，學(xué)會(huì)用力學(xué)分析方法解決問(wèn)題的思路，提高分析能力。

2.教學(xué)方法的改革。（1）激活學(xué)生思維，強(qiáng)化課堂教學(xué)效果。在教學(xué)過(guò)程中，要注意啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效思維，適時(shí)加以提問(wèn)，對(duì)于重難點(diǎn)問(wèn)題在課堂上要適當(dāng)給予重復(fù)、強(qiáng)調(diào)。同時(shí)，注重集中學(xué)生注意力方法的藝術(shù)性，適度的手勢(shì)、幽默且貼切的比擬，都可以吸引學(xué)生的注意[2，3]。（2）互動(dòng)式的課堂教學(xué)。調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲望和創(chuàng)新熱情，這強(qiáng)調(diào)學(xué)生要對(duì)教師提出的問(wèn)題給予多視角的解答，重視結(jié)果的不確定性和多義性，進(jìn)而印證《土力學(xué)》在實(shí)踐中的指導(dǎo)意義。（3）學(xué)生的主體意義。充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用，調(diào)動(dòng)他們的主體意識(shí)，強(qiáng)化理論知識(shí)的同時(shí)，用多種方式培養(yǎng)學(xué)生的分析和創(chuàng)新精神。此外，鼓勵(lì)學(xué)生養(yǎng)成自學(xué)習(xí)慣，擴(kuò)大知識(shí)面，拓寬視野，讓他們變被動(dòng)灌輸為主動(dòng)學(xué)習(xí)，變被動(dòng)思考為主動(dòng)探究，融會(huì)貫通，善于主觀地思考、研究和探討問(wèn)題[4]。（4）在《土力學(xué)》課程學(xué)習(xí)中，使學(xué)生初步具備運(yùn)用理論知識(shí)正確進(jìn)行《土力學(xué)》計(jì)算和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，并在學(xué)習(xí)的過(guò)程中逐步熟悉和正確運(yùn)用我國(guó)現(xiàn)行的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)規(guī)程，如《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《巖土工程勘察規(guī)范》、《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》等。

3.教學(xué)手段的改革。針對(duì)我校土木專業(yè)學(xué)生的具體情況，采用課堂啟發(fā)式問(wèn)答、思考題及課后作業(yè)，進(jìn)行教學(xué)的信息傳遞與互動(dòng)，在每個(gè)環(huán)節(jié)中都鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，讓他們?cè)诳隙ㄖ薪⒆孕牛鸩皆趯?duì)問(wèn)題的深入分析中形成自己的見(jiàn)解。同時(shí)，注重在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)一題多解來(lái)分析和比較，在加深對(duì)理論知識(shí)的理解和靈活運(yùn)用的同時(shí)，達(dá)到對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練和靈活掌握知識(shí)的目的。

4.實(shí)踐教學(xué)的改革。在重視理論和計(jì)算的同時(shí)，注意掌握《土力學(xué)》指標(biāo)和參數(shù)的相關(guān)試驗(yàn)技術(shù)。解決巖土工程問(wèn)題的關(guān)鍵步驟之一是土的技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)的確定，以及土的工程性質(zhì)指標(biāo)，包括物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，掌握顆粒分析、密度、含水量和液、塑限等基本物理性質(zhì)的測(cè)量方法及直剪、固結(jié)等基本力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定方法。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分的改革是集中開設(shè)實(shí)驗(yàn)，在課堂教學(xué)內(nèi)容基本結(jié)束時(shí)，也對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行集中總結(jié)與討論。適當(dāng)開設(shè)1—2個(gè)《土力學(xué)》綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，或鼓勵(lì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。對(duì)于某些因儀器缺乏無(wú)法開展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可以通過(guò)視頻教學(xué)的方式讓學(xué)生了解完整的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

5.課程考核的改革。《土力學(xué)》理論部分的考核主要采取期末考試、日常考勤、平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)等進(jìn)行綜合考量。卷面考試的內(nèi)容，以教材中的基本原理和案例分析題為主，注重學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的運(yùn)用和掌握。《土力學(xué)》實(shí)驗(yàn)部分的考核要求：①每次實(shí)驗(yàn)完成后上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。②成績(jī)構(gòu)成：到課率及課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)。③考核評(píng)定（評(píng)分）標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)驗(yàn)到課率；實(shí)驗(yàn)課堂表現(xiàn)，如實(shí)驗(yàn)操作及結(jié)果基本準(zhǔn)確、回答教師提問(wèn)；實(shí)驗(yàn)報(bào)告，如實(shí)驗(yàn)報(bào)告整潔、內(nèi)容基本完整、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理正確、實(shí)驗(yàn)圖表清晰、實(shí)驗(yàn)儀器清理干凈、提高性實(shí)驗(yàn)。

四、結(jié)束語(yǔ)

本課程作為土木工程類學(xué)生的專業(yè)核心基礎(chǔ)課，在學(xué)習(xí)中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以《土力學(xué)》核心理論和實(shí)驗(yàn)為中心，掌握事物的本質(zhì)及內(nèi)在聯(lián)系。它涉及工程地質(zhì)學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工等學(xué)科領(lǐng)域，內(nèi)容廣泛，綜合性、理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)。本文從理論教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、考核方式等方面對(duì)課程進(jìn)行了改革探討，以期通過(guò)課程改革不斷提高學(xué)生對(duì)本課程的掌握和應(yīng)用能力。

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http：//www.scedu.net/p/0/？StId=st_app_news_i_x6359442750

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