巖土工程課程體系的教學改革探討

翟聚云 馬明江 衛(wèi)國祥 袁延召

摘要：以河南城建學院為依托，將巖土工程知識體系的各課程內容進行整體優(yōu)化分塊，對各個塊的內容進行整合，并找到與各個工程實踐的結合點，提出工程實踐知識課程的授課方式。針對不同的知識分塊，采用不同的教學方法，以期達到最佳的教學效果。對實踐性教學方式及內容進行分析，以培養(yǎng)學生綜合素質為目的，突出工程實踐內容在課程中的重要地位。

關鍵詞：課程體系；巖土工程；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）08-0108-02

一、引言

培養(yǎng)適應工程建設需要是地方性工科院校的人才培養(yǎng)目標[1]。人才培養(yǎng)要依托工程實踐，掌握最新的工程技術和經營管理，深入生產第一線[1-3]。以美國為代表的西方國家曾經展開了一場以“大工程背景下的工程教育”的改革，以實現(xiàn)高等工程教育向工程的“回歸”[4]。面對21世紀現(xiàn)代工程對人才的需求，如何在學校環(huán)境中培養(yǎng)大學生適應社會、適應將來職業(yè)工作的能力，始終是教育改革中的一項難題[5-6]。工程教育改革和發(fā)展是研究者們關注的一個熱點問題[7-8]。本文以河南城建學院為依托，本著培養(yǎng)學生的工程實踐能力和解決實際問題的能力為目的，對巖土工程課程系列的教學模式進行探討，結合現(xiàn)代建筑工程的需要。

二、巖土工程體系課程的現(xiàn)狀

目前在巖土工程體系的教學過程中，常常把工程實踐內容列為重點考核范圍以外的知識，對開發(fā)性實驗的指導顯著不足，達不到應有的實習效果，實驗課能開出的數(shù)量較少，實踐性教學環(huán)節(jié)不多，對專業(yè)實習和認識實習的重視不夠；整個專業(yè)學習過程中都包含工程實踐的教學環(huán)節(jié)，因此將工程實踐與課堂內容的融合是研究的關鍵。

巖土的工程特性與周圍環(huán)境及初始狀態(tài)有很強的相關性，因此具有很強的不確定性，要求工程技術人員具備完備的理論知識、試驗技術及工程實踐經驗。

三、現(xiàn)有的課程設置特點

（一）目前課程設置的特點

專業(yè)課大三大四階段才開始涉及，事實上大一和大二時間應該以部分實踐性專業(yè)課程作為引導，以刺激學生學習的興趣。從教學過程上看，課程體系的設計突出對數(shù)學、自然科學等基礎理論學科的重視，突出了數(shù)學、物理、制圖等基礎理論知識的課程比例，及它們在學科架構上的完整性和系統(tǒng)性；雖然加強了實驗室的建設，但是工程現(xiàn)象、圖表、手冊以及操作規(guī)范應用較少。

（二）巖土工程系列課程主要存在如下問題

課程內容交叉重復。巖土工程課程體系包含的多門課程，每門課程具有系統(tǒng)性和完整性，因此各課程的內容造成了交叉和重復。實踐性教學環(huán)節(jié)薄弱。教材知識面窄，內容陳舊。隨著信息技術和巖土工程測試技術的快速發(fā)展，新技術、新理論得到快速提升。教材理論明顯滯后于實踐。學時少但教學內容教多。總學時不變的情況下，基礎課教學內容增加，相應的專業(yè)課的學時減少。隨著巖土工程學科發(fā)展，學科前沿和擴大學生的視野是教學過程中的重要任務。課時的越少與教學內容的相對增加出現(xiàn)了顯著的矛盾。

巖土工程系列課程涉及領域較廣，比如工民建、道路與橋梁、地下工程等，且貫穿于工程建設的全過程，其主要內容為工程地質、巖土力學和基礎工程三大體系。工程地質體系主要包括工程地質、水文地質學，涉及的課程還有地質學基礎、構造地質學、地貌學與第四紀地質學、地質災害評價與防治、土工結構與邊坡穩(wěn)定等課程。巖土力學體系包括：巖體力學、土力學。基礎工程體系主要包括基礎工程、巖土工程，涉及的課程還有地基處理技術、隧道工程、地下工程施工、地下建筑結構設計、巖土工程勘察、巖土鉆掘工程學、巖土工程測試技術、工程物探等。

三、理論知識優(yōu)化整合探討

對知識的核心概念，尤其是難以通過自學方式入門的基礎知識概念，可以考慮進行精簡或合并。通過自學容易獲得的知識，如學科的發(fā)展、工程地質的現(xiàn)象等；課程中內容重復較多的知識，如巖土工程、基礎工程應用性較強部分的知識等；以自學方法較難以獲得的知識，如巖體力學、土力學及基礎工程理論部分等；能通過工程實踐訓練完成學習的知識，如工程地質、巖土力學及基礎工程應用部分的知識等。

例如《巖土工程勘察》、《地基處理》與《隧道工程》課程，存在部分內容的重復，以課程群的方式進行整合教學內容，可以加深學生對專業(yè)的認識，緩解教學學時減少的矛盾。又例如《工程地質》中的工程地質勘測和《土力學》中土工試驗和原位測試部分調整到《巖土工程勘察》課程；將《基礎工程》中的地基處理和特殊性地基調整到《地基處理》課程中。課程講解與課程設計、生產實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計等實踐教學結合起來。

四、實踐知識優(yōu)化整合探討

在授課過程中，融入知識點的實踐教學，從以下幾方面進行介紹：

1）巖土體基本特性：包括巖土物理力學性質實驗；開放性試驗，與教師的科研項目相結合。

2）地球及巖石：錄像教學，認識地球及地層的各種特征及形成原因；巖石的實驗室認識，在實驗室對常見的巖石進行辨認；現(xiàn)場教學，到工程地質實習現(xiàn)場進行辨認巖石，巖層的各種特點，進行地質實習。

3）地下水：室內試驗：常水頭、變水頭滲透實驗。室外現(xiàn)場實驗：現(xiàn)場抽水實驗，現(xiàn)場注水實驗。現(xiàn)場教學，到基坑降水工程施工現(xiàn)場進行實習。

4）工程勘察：現(xiàn)場教學，到工程現(xiàn)場觀察土的特性，到勘察工程場地進行實習，了解勘察的程序，認識勘察機械，掌握勘察手段，并閱讀勘察資料。

5）邊坡及基坑工程：案例教學，對近期發(fā)生的滑坡地質災害進行分析。現(xiàn)場教學，到基坑工程現(xiàn)場進行觀察，認識基坑降水的方法。基坑支護設計或邊坡支護設計。

6）地下工程：案例教學，利用近期的地下工程進行視頻教學，現(xiàn)場教學，課程實習。

7）地基處理及基礎：案例教學，地基處理技術的發(fā)展較快，新方法在工程中的應用廣泛，利用案例視頻。現(xiàn)場教學，課程實習，了解地基處理的方法、施工設備、施工程序等。地基處理設計，根據地基處理計算理論，進行設計。

四、結論

對各課程體系內容進行整體優(yōu)化分塊，對各個塊內容進行整合，并找到與各個工程實踐的結合點，提出工程實踐課程的授課方式。對課程設置和學習內容進行選取，提出明確的專業(yè)指向性，以期達到最佳的教學效果。對實踐性教學方式和教學內容進行探討，促進學生綜合素質和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

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