《基礎工程》課程教學方法的研究

張小燕

摘要：本文對《基礎工程》課程做了簡單論述，主要對《基礎工程》中一些關于基礎理論、設計、計算和施工方法等教學內容在教學過程中存在的問題進行了闡釋，提出構建課程體系強調思路和案例式的教學方法。

關鍵詞：基礎工程；地基勘察；樁基礎；淺基礎

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）04-0176-02

《基礎工程》是中國礦業大學（北京）土木工程專業本科教學的專業核心必修課，是一門理論性與實踐性都很強的課程，課程中涉及的基本概念和計算方法較多，理論知識點較零散且抽象。與土木工程其他專業課區別較大的是，基礎工程在地下，較難在實際生活中觀察到建筑過程。在該課程的傳統教學中，教師作為教授者，僅僅講授這些枯燥抽象的理論知識，學生作為被動的接受者，往往缺乏學習的興趣，更缺乏自覺性和主動性，難以透徹地理解相關知識，更談不上解決實際工程問題[1]。

傳統的授課模式著重于理論知識的傳輸，采用“填鴨式”的教學方法，不僅沒有達到培養學生能力的目的，學生走上工作崗位之后也較難將所學知識應用于工程實踐，出現理論知識與工程實踐之間脫節的現象[2]。學生們覺得學校所學知識沒用，不愿意認真學習，逃課、課堂上不認真的學生比比皆是。工程單位覺得所招聘學生能力不足，影響工程單位對生源質量的反饋。因此本文先總結了《基礎工程》的課程教學中存在的問題，提出優化整合教學內容，構建教學體系的方法；同時，引入案例式教學法，能使學生通過了解具體的工程，學習針對此工程概況的設計理論、計算方法與施工要點，運用流程圖，使學生思路清晰。從而培養學生的分析、綜合及從事實踐操作、技術應用的能力，使學生既具有一定的專業知識，又有豐富的工程實踐經驗，是理論與實踐緊密結合的復合型人才。

一、教學存在的問題

以單仁亮等[3]編寫的教材《基礎工程》為例，主要講解了建（構）筑物在設計和施工中有關地基和基礎問題，內容涉及工程地質學、土力學、材料力學、理論力學、建筑材料、建筑結構等學科，其內容廣泛，綜合性、理論性和實踐性均很強[3]。教學內容主要包括地基勘察，天然地基上淺基礎的設計柱下條形、筏型和箱型基礎，樁基礎和墩基礎、沉井基礎及地下連續墻等的設計和計算。課程內容涉及建筑工程、道路工程、水利水電工程等多個工程領域[4]。內容連貫性差，知識點復雜，抽象的概念也較多，而且學生欠缺實際工程知識，導致學生應用能力較差。

基礎工程的研究對象主要為基礎和地基，地基主要由土體或者巖石構成，土體為不連續的非均勻材料，自然界中的土情況各異對土的物理力學性質有很大影響，無法采用經典的線彈性力學來解釋，基礎工程中包括大量的規范性條文和經驗公式，包含的假設也多，導致學生在理解設計計算方法時較為困難[5]。同時，在課堂教學中實踐部分涉及較少，學生學習過程中會感到課程內容比較抽象，不易理解和掌握。學過之后又不能運用所學知識解決實際問題，學生缺乏成就感和學習熱情。

二、教學方法的探討

針對上述問題，為了提高《基礎工程》的教學效果，使學生能較好地理解和掌握其理論和方法，建議從以下兩個方面入手改善教學方法。

1.優化整合理論教學內容，構建基礎工程課程的教學體系。將理論教學內容科學重組、有機整合，劃分為不同的知識模塊，突出不同知識點之間的銜接，讓學生在頭腦中形成知識網絡，培養學生知識遷移的能力，而不是孤立地進行“滿堂灌”或者“填鴨式”的教學。

以地基勘察這一章的教學來說，主要介紹各種地基勘察的方法和適用條件，主要有工程地質調查與測繪、地基勘探方法、室內試驗和原位試驗4種方法，而每一種方法下又有小的分類，它們的適用條件既有相同點，又有不同點，知識點分散，容易混淆。將地基勘察方法以層次關系圖表的方式羅列出來（圖1），然后分類總結對比，在教學過程中明確學習思路，不強調死記硬背，重在理解消化，融會貫通。

2.課堂教學中引入工程案例。根據教學大綱、教學內容、課時安排等在天然地基上淺基礎的設計柱下條形、筏型和箱型基礎，樁基礎和墩基礎、沉井基礎及地下連續墻這4個章節中選取一個或者若干個工程案例。梁發云等[1]提出采用本地化的工程案例，教師在講解的過程中更具有代入感，學生在授課教師的帶動下，也更好地參與到案例的分析中來，全面了解解決問題的全過程，對相關課程知識也有一個更加深入的理解。通過工程講座式教學，靈活應用多媒體課件進行案例剖析，結合工程背景講授理論知識點，配合動畫、工程圖片及錄像等，講解基本原理，使學生能夠舉一反三，綜合運用課程知識體系解決工程實踐問題。王博等[4]指出所謂的案例教學，并不僅僅是教師在課堂教學中為了解釋說明某理論或者概念進行的舉例，而是一種開放式、互動式的新型教學方式。在課堂中引入工程案例之后，案例作為教學材料，結合教學的主體，通過討論、問答等師生互動的教學過程，讓學生了解與教學主題相關的基本原理、基本概念和計算方法。

以北京市最高的地標建筑中國尊為例，建筑地上108層，地下7層，在施工過程中創造了11項中國第一。在教學過程中可作為一個綜合工程案例結合基礎工程課程教學內容從以下幾個方面分析：（1）樁筏基礎136m×84m，埋深38m，基礎純地下室部分、過渡區、塔樓筏板厚度分別為2.5m，4.5m，6.5m。混凝土總方量62000m3，筏板的配筋設計，該考慮哪些因素？具體的施工工藝是怎么樣的？（2）基坑深度達到地下38米，基坑穩定的驗算，該如何考慮？（3）筏板下面896根工程樁，樁端極限荷載值該如何確定，樁長該如何確定？通過實際的工程案例，讓學生結合基礎工程中的教學內容做討論和分析，從而提高學生綜合應用課程知識體系解決工程時間問題的能力，有利于學生理論聯系實際，鞏固所學知識。

三、結束語

《基礎工程》是一門實踐性很強的課程，知識點繁多瑣碎，經驗公式較多，學生難以理解吸收，本文提出整合教學內容，構建課程體系的方法，為學生梳理知識脈絡，并通過實際工程案例，加深學生對理論知識的理解與運用，融會貫通，理論聯系實踐，有效地提高學生分析問題、解決問題的能力。

參考文獻：

[1]梁發云，張浩，李鏡培.“本地化”案例在土力學與基礎工程課堂教學中的應用[C].全國土力學教學研討會，2014.

[2]趙暉.案例教學法在獨立學院《基礎工程》教學中的運用[J].課程教育研究：新教師教學，2012，（13）.

[3]單仁亮，萬元林.基礎工程[M].機械工業出版社，2015.

[4]王博，劉志強，梁恒昌.地基與基礎工程課程案例式教學改革探討[J].高等建筑教育，2016，25（4）：86-89.

[5]吳曙光，李東升，盧黎.基礎工程課程實踐教學體系構建探討[C].全國土力學教學研討會，2014.

Abstract：This paper gives a short introduction to the "Foundation Engineering"course.The problems in the teaching process of basic theory，design，calculation and constructions are explained.The teaching method of constructing curriculum system and case study was put forward.

Key words：Foundation Engineering；ground investigation；Pile foundation；shallow foundation