土力學(xué)課程教學(xué)改革探討

蘇美選　林智勇

摘要：總結(jié)分析了應(yīng)用型本科高校中土力學(xué)教學(xué)存在的主要問題，對土力學(xué)教學(xué)改革做了一系列有益的探索，包括理論教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、多種教學(xué)方法的綜合利用、實踐教學(xué)的改革以及雙師型教師隊伍的建設(shè)等。

關(guān)鍵詞：土力學(xué)；教學(xué)改革；教學(xué)方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）38-0130-02

土力學(xué)是一門理論性和實踐性都很強的課程，是土木工程等專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課程。它以天然土體為研究對象，研究土體的變形、強度及滲透性，基本概念和計算理論多，且多是半經(jīng)驗半理論的內(nèi)容，計算假定多；各部分內(nèi)容連貫性較差，均是為了解決實際問題而設(shè)立的[1-3]。

一、土力學(xué)課程的特點

土是由巖石經(jīng)過風(fēng)化作用、剝蝕搬運、沉積作用等復(fù)雜自然環(huán)境中所生成的松散堆積體。土的形成過程決定了它特殊的物理力學(xué)性質(zhì)，不同于固體、液體，土由固、液、氣三相構(gòu)成，具有碎散性、多相性和自然變的異性。這種特殊特點，決定了土力學(xué)與其他力學(xué)，如理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)等，在知識點結(jié)構(gòu)及思維方法上都有很大的不同。

目前，土力學(xué)課程內(nèi)容均可總結(jié)為“一、二、三”，即一個原理（有效應(yīng)力原理）、兩個變形（壓縮變形、剪切變形）、三個理論（滲流、變形及強度理論），它們各自都自成體系，構(gòu)成了土力學(xué)的基本內(nèi)容[4]。

二、土力學(xué)教學(xué)存在的主要問題

1.課時少、教學(xué)內(nèi)容多，教學(xué)效果不佳。目前我校的土力學(xué)課時為40學(xué)時（含6學(xué)時實驗課），而土力學(xué)的基本概念、基本原理及計算公式多，關(guān)聯(lián)性差，難以深入闡述土力學(xué)的理論要點。且隨著國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷推進，各種巖土工程問題不斷涌現(xiàn)，也出現(xiàn)了許多關(guān)于土的新理論、新技術(shù)，這些都成為土力學(xué)教學(xué)的內(nèi)容之一。另外，近年來，在教學(xué)中更加注重學(xué)生動力實踐能力的培養(yǎng)，土力學(xué)的教學(xué)課時不斷被壓縮。

因此，教學(xué)課時的壓縮、教學(xué)內(nèi)容的深入與擴展以及教學(xué)效果的提高三者的矛盾十分突出。

2.教學(xué)形式單一，缺乏師生互動。為了保證在有限的課時內(nèi)向?qū)W生講授更多、更新的土力學(xué)內(nèi)容，多數(shù)教師均采用多媒體PPT的講授方式，以加快進度，他們忽視了必要的板書，更有甚者直接在念PPT，這使得整個講解過程顯得十分枯燥，方式單一，留給學(xué)生思考、討論的時間幾乎沒有，更無師生間的互動，嚴重影響教學(xué)效果，更進一步打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3.沒有統(tǒng)一的教材。目前，我校開設(shè)土力學(xué)課程的專業(yè)多，任課教師也有多位，即使是同一專業(yè)，任課教師也處于一直變化的狀態(tài)。而所使用的教材一般均由任課教師指定，每個老師選用的教材均不一樣，講授的側(cè)重點也不一樣，這不利于專業(yè)課程體系的建設(shè)，更不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。

4.教師缺乏工程實踐經(jīng)驗。土力學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科，要求教師不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)，還應(yīng)具備一定的工程實踐經(jīng)驗。而目前多數(shù)教師均是直接從高校畢業(yè)后就進行教學(xué)工作的，他們?nèi)狈こ探?jīng)驗。且新教師一般還需兼任其他方面的工作，這也限制了其參加工程實踐學(xué)習(xí)的機會，從而影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

5.學(xué)生實踐能力差。土力學(xué)課程僅安排6學(xué)時的實驗課，僅能緊湊地完成3—4個常規(guī)實驗。同時，由于實驗儀器數(shù)量的不足及學(xué)生數(shù)量的增加，實驗多以演示性操作為主，即實驗老師為了在課時內(nèi)完成所有學(xué)生的實驗操作，采用趕鴨子上架的方式，直接教實驗操作步驟，嚴重忽視了學(xué)生的思考及討論，以致學(xué)生實驗完成后竟然不知道自己在做什么，更不無法體會到實驗的原理及做實驗的樂趣。而且，實驗常分散開設(shè)，穿插分散于課堂教學(xué)過程中，導(dǎo)致學(xué)生無法宏觀地把握土性的指標，這些都影響著學(xué)生實踐能力的提高[5]。

三、土力學(xué)課程教學(xué)改革

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，綜合多種教學(xué)方法

1.為學(xué)生選用或自編優(yōu)秀、經(jīng)典的土力學(xué)教材，并配備工程實例、工程圖片以及PPT課件、習(xí)題教輔資料等。教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點應(yīng)鮮明，要加強學(xué)生對基本概念、基本原理的理解，復(fù)雜公式的推導(dǎo)講解要詳略得當(dāng)，主要介紹推導(dǎo)思路，進而引導(dǎo)學(xué)生利用土力學(xué)基本原理解決工程問題。對經(jīng)典理論應(yīng)進行詳細講解，而對其他相關(guān)擴展且較易理解的內(nèi)容則采用鼓勵學(xué)生自學(xué)并進行適當(dāng)討論的方式來進行。

另外，應(yīng)注重將當(dāng)前工程實踐中的新成果、新理論、新技術(shù)引入到教學(xué)中；并適當(dāng)增加相關(guān)行業(yè)的規(guī)范內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生使用規(guī)范的意識。

2.多種教學(xué)方法相結(jié)合。在有限的課時內(nèi)，單純的板書教學(xué)或大容量的PPT教學(xué)，只能使學(xué)生被動地接收知識。因此，課堂講授應(yīng)充分結(jié)合多種教學(xué)方法，突出重點難點，注重對學(xué)生的啟動與互動，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在講授某個知識點前，可通過多媒體放出典型的工程案例，如圖片、視頻等，進而引出問題，讓學(xué)生思考、討論；同樣，對于土力學(xué)的一些理論模型（如滲透固結(jié)模型、擋墻破壞形式等）以及實驗操作，可以制成生動形象的動畫或錄像供學(xué)生觀摩。而在講解計算習(xí)題時，則可采用板書形式，并讓學(xué)生上臺參與。

另外，可開辟第二課堂，充分利用精品課程、微課等在線課堂以及其他網(wǎng)絡(luò)手段，加強師生間的互動。

（二）實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革

在高校中，學(xué)生工程意識淡薄、實踐能力不強的現(xiàn)狀較為普遍，主要原因就是學(xué)生參加實踐的機會太少。

1.集中開設(shè)綜合性實驗。將土力學(xué)實驗課中必做的幾個實驗（基本指標實驗、固結(jié)實驗、直剪實驗）集中在某一個時間段內(nèi)進行，有利于學(xué)生宏觀理解土性指標及原理，加深對土的認識；而且學(xué)生在較短時間內(nèi)完成所有實驗項目的操作和數(shù)據(jù)整理工作，對每一環(huán)節(jié)都了解清楚，便于對實驗數(shù)據(jù)的合理性及參數(shù)間的相互聯(lián)系進行綜合分析。另外，集中開設(shè)實驗，使多個實驗交叉進行，可將由于分散開設(shè)多個實驗而造成的零散時間集中起來，使各實驗項目之間在時間上互補長短，以提高工作效率。

2.開放實驗室，開設(shè)自主設(shè)計實驗。開放學(xué)校土工實驗室，結(jié)合實際巖土工程問題，將實驗教學(xué)與工程實踐教學(xué)有機結(jié)合起來，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。要根據(jù)工程要求，讓學(xué)生提交設(shè)計計算所需的巖土體參數(shù)，并自主設(shè)計土工實驗方案，經(jīng)指導(dǎo)教師審核后，再制定具體的實驗項目，獨立或分組完成實驗操作及實驗成果分析整理，提交土工實驗報告。

（三）雙師型師資隊伍建設(shè)

任課教師的業(yè)務(wù)能力直接影響著對學(xué)生的培養(yǎng)效果，專業(yè)理論知識扎實，且具備豐富工程實踐經(jīng)驗的教師，在講解專業(yè)理論的同時，結(jié)合實際工程，能讓學(xué)生更容易理解、接受，從而提高教學(xué)效果。

1.提升教師的工程實踐能力、科研工作能力。鼓勵教師參與企業(yè)工程項目，使教學(xué)與生產(chǎn)并行。這樣，在教學(xué)中便能將土力學(xué)知識與實際工程問題密切聯(lián)系在一起，從而強化學(xué)生的工程意識，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。

鼓勵教師積極申報科研項目，發(fā)表科研論文。通過科研工作，擴展專業(yè)知識面，了解土力學(xué)學(xué)科的前沿?zé)狳c，從而加深對土力學(xué)的認識，提高教學(xué)水平。

2.聘請企業(yè)工程技術(shù)人員到校兼課。聘請校外企業(yè)工程技術(shù)人員到校授課，分享他們的工程實踐，并與土力學(xué)理論聯(lián)系在一起，甚至讓校內(nèi)教師及學(xué)生參與到他們的工程項目中去，這有利于教學(xué)內(nèi)容的充實及土力學(xué)課程教學(xué)的發(fā)展。

四、結(jié)論

土力學(xué)是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是后續(xù)專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)，學(xué)好該課程至關(guān)重要。通過對應(yīng)用型本科高校中土力學(xué)教學(xué)中存在的問題的深入分析、研究，探討了土力學(xué)教學(xué)改革的一些措施，包括理論教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、多種教學(xué)方法的綜合利用、實踐教學(xué)的改革以及雙師型教師隊伍的建設(shè)。

參考文獻：

[1]四校合編.土力學(xué)[M].第三版.中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[2]胡世麗，王觀石.提高土力學(xué)課程課堂教學(xué)效果研究[J].山西建筑，2009，35（34）：208-209.

[3]李兵見.土力學(xué)課程教學(xué)改革的實踐與思考[J].山西建筑，2009，35（35）：182-183.

[4]伊盼盼.土力學(xué)課程教學(xué)方法探索[J].科技視界，2015，（34）：198-198.

[5]錢曉麗，張建勛，林智勇.勘查專業(yè)土力學(xué)實驗教學(xué)改革探索[J].河南城建學(xué)院學(xué)報，2010，19（5）：90-92.endprint