新工科背景下土力學與地基基礎實踐教學與創(chuàng)新

徐 慧 （廣東理工學院，廣東 肇慶 526000）

1 引言

在“新工科”課程建設要求下，廣東理工學院建設學院工程管理專業(yè)建設路徑為“預測行業(yè)市場人才需求-升級改造相關專業(yè)-完善改進現(xiàn)有課程建設”。土力學與地基基礎作為本科工程管理的專業(yè)基礎課程，應當擔負起重任，在繼承原有課程內(nèi)容基礎上，結(jié)合行業(yè)市場需求，提升學生實踐動手能力，調(diào)動學生試驗實訓積極性，提高學生學習創(chuàng)造的創(chuàng)新力。

根據(jù)“新工科”課程建設對學生實踐能力的要求，結(jié)合廣東理工學院19級本科工程管理專業(yè)3個班級土力學與地基基礎實驗實訓教學情況進行調(diào)整和嘗試，希望能為本院相關學科實踐教學提供新思路，同時為相關學科實踐教學改革提供一定參考。

2 模塊化教學，提高實訓課時利用率

我院本科工程管理專業(yè)屬于新增專業(yè)，招生情況良好，第二屆19工程管理專業(yè)學生共188人，分3個班，土力學與地基基礎課程安排在大二第一學期進行16周授課，每周3課時（均在下午進行），共48課時。就土力學與地基基礎的課程內(nèi)容而言，課時量較少，而我院本科工程管理專業(yè)學生的基礎參差不齊，較多學生都是高中文科生，力學知識儲備較差，因此本課程教學重點在土力學基本知識、地基一般處理方式方法和基礎一般設計思路相關內(nèi)容。為了有效利用26課時的實訓課程教學，我院將實訓課時進行模塊化，將十項實踐實訓內(nèi)容分為6個模塊，額外預留3個課時進行綜合性設計試驗，防止有同學因為學習或操作能力不足無法按時完成課程內(nèi)容，而能夠按時完成前6個模塊實訓的同學，可以自己設計綜合性試驗實訓，提升實踐難度，鍛煉其創(chuàng)造創(chuàng)新能力。

如表1所示，模塊化實踐實訓教學結(jié)合實訓基本要求及目的，將相關實訓內(nèi)容合并，結(jié)合周課時安排，基本將理論課和實訓課程分地點完成，理論課程照常借助黑板和多媒體進行，實訓課程進入我院鼎湖校區(qū)3棟土工實訓室內(nèi)進行，按照模塊化實訓內(nèi)容，可同時進行多項試驗實訓內(nèi)容。例如，模塊3將液塑限聯(lián)合測定試驗和土擊實試驗同步進行，將課程課時調(diào)整安排2天進行，第一天2課時進行土樣制備，第二天6課時進行正常試驗操作。這樣既解決了由于課時較長，8個課時只能安排周末進行調(diào)課的麻煩，也解決了很多本科土工實訓無法按照正常時間要求配置土樣，導致試驗數(shù)據(jù)錯誤以及試驗操作省略讓學生學習誤解的情況。每周3課時的教學安排，很好地解決了實踐課程在教學前需要半個多小時的試驗步驟試驗結(jié)果處理等知識介紹，以及每班分多小組，每小組多人操作，部分組員不夠時間進行實驗儀器操作的弊端。

模塊化實訓教學安排表 表1

實踐實訓模塊化設計不僅能方便試驗時間合理化設計，還可以根據(jù)具體模塊的理論知識內(nèi)容和實踐實訓課程內(nèi)容的合理銜接。比如一般課程內(nèi)容是根據(jù)目錄的順序進行，而模塊化實訓則可以根據(jù)理論課程內(nèi)容穿插進行，還可以依據(jù)實訓課程課時合理安排搭接，解決了學生學習了理論內(nèi)容再進行試驗實訓時，忘記了基本原理和基本計算公式等問題。同時，部分模塊的課時量較大又需要鏈接密切進行的實訓（模塊3），可以通過課程時間調(diào)整的方式緊密進行。19工程管理1班的課安排在周一下午5，6，7節(jié)，那么進行模塊3的實訓時就可以調(diào)整課程，將周二下午到晚上無課的時間完全利用起來，也就是周一下午進行土樣配置，周二下午到晚上進行試驗操作訓練，為了使試驗具備密接性和連貫性，學生可以充分學習相關實訓理論知識內(nèi)容和實踐操作要求，并進行實際操作。實踐學時充足，學生也可以得到充分鍛煉，引發(fā)更強烈的積極性和創(chuàng)造力。

圖1 土樣制備實訓

圖2 固結(jié)試驗實訓

圖3 擊實試驗脫膜實訓

3 技能化實訓，增強學生動手實踐力

模塊化的實訓安排、充足的課時鍛煉、合理的利用方式、較高的實訓利用率，這些都是增強學生動手實踐力的基本保證。更重要的是，根據(jù)學生個人基本情況，定制個性化技能實訓。廣東理工學院建設學院根據(jù)19本科工程管理專業(yè)的學生情況，以及土力學與地基基礎課程教學要求，將6個模塊的實踐實訓步驟及要求等進行了實訓任務書的編寫，在學生進行相關模塊實踐實訓時提供給學生，要求學生進行提前預習，并在實訓課程開始前進行提問，并將提問效果評價計入考核成績。

在實踐實訓開始前，一般需要將試驗原理及操作規(guī)范進行系統(tǒng)性講解，將枯燥的理論講解轉(zhuǎn)化為學生“教師提問—學生回答—教師補充”的方式進行，顯得格外重要。“教師提問”將當堂試驗實訓理論知識內(nèi)容進行提問，“學生回答”相應提問，教師回答遺漏并進行“教師補充”。這樣一套流程下來，既提高了學生求知欲，又完成了實訓內(nèi)容的前期教學。在試驗實訓過程中，采用組長安排分工操作事宜的方式來進行，篩土、配土、儀器調(diào)試、試驗前準備、試驗操作和試驗數(shù)據(jù)記錄等工作，按能力分配工作，并要求按照組員人數(shù)合理安排平行試驗組數(shù)，然后根據(jù)課程時間進行輪崗（平行試驗崗位輪轉(zhuǎn)分工），要求學生個人能夠進行每個試驗操作，同時更深層次理解團隊協(xié)作的益處。試驗結(jié)束后，每組每個成員都需要向教師展示一定組數(shù)的平行試驗結(jié)果，并確定以后撰寫試驗報告的具體數(shù)據(jù)，由于每組有多組平行試驗，而各成員一般只需要兩組平行試驗數(shù)據(jù)，可以保證最終試驗由各成員自行課下完成。

實踐實訓預留了模塊7的實訓時間，既滿足了基礎能力一般的同學進行試驗內(nèi)容及操作的更深層次學習的需要，也給基礎能力較好的同學進行創(chuàng)新綜合性試驗的空間和時間，在這個時間段內(nèi)，同學們可以根據(jù)以往試驗實訓內(nèi)容的基本情況進行試驗內(nèi)容的重復性試驗和驗證性試驗，也可以將原來幾個分開進行的模塊試驗內(nèi)容結(jié)合起來進行，比如模塊2和模塊4的實踐實訓，剪切試驗由于其試驗儀器和操作難度性，一般由教師結(jié)合抗剪強度公式等理論知識內(nèi)容進行介紹演示，再由幾位基礎能力較好的同學進行步驟性操作，很少有結(jié)合土的基本物理性質(zhì)指標進行系統(tǒng)性試驗，如果有充足的預留時間，那么就可以進行綜合性稍強的設計性試驗了。

模塊8和模塊10是關于地基基礎相關內(nèi)容的實踐實訓，是獨立于土工室內(nèi)試驗的，鑒于學生的綜合專業(yè)情況，為了鍛煉學生的收集整合資料的能力，教師在理論課堂上講述相關內(nèi)容的基礎理論知識后，布置地基處理常規(guī)方法比較案例實訓和深淺基礎設計方案比較案例實訓，要求學生根據(jù)相關案例作出對比分析，并將對比分析做成PPT進行展示，并安排同組同學進行講解。也可以自己尋找合適案例方案進行比較，進行更深層次認識和討論，作為相關課程內(nèi)容知識擴充的展示。在每組成員展示完畢后，由其他組同學進行提問，本組其他成員進行回答，并將展示情況和回答情況進行打分計入實訓考核，這樣既提升了組員間合作完成實踐實訓的積極性，也能更好地鍛煉組員的團結(jié)協(xié)作的能力。

4 過程化考核，優(yōu)化考核評價機制

合理的實踐課程安排和創(chuàng)新性實踐操作安排是完成土力學與地基基礎課程實驗實訓教學的基礎，而優(yōu)化考核評價機制則是調(diào)動學生參與積極性的必要手段。雖然本科工程管理專業(yè)的學生大多都有著很好的自制能力和學習動力，但是仍然按照“平時考勤作業(yè)成績+期末考試成績”的方式進行最終成績評定，顯然是不可取的。在19級本科工程管理的實踐教學過程中，不斷改革新模式，不斷提升學生主動參與實踐實訓主觀能動性，進行過程化考核機制是非常重要的。按照圖4所示進行過程考核要素分配，盡可能地保證學生在實踐實訓的積極調(diào)動下，能夠真正意義上從實踐中學習和成長。

圖4 過程考核要素分配占比

在試驗開始前進行的“教師提問—學生回答—教師補充”環(huán)節(jié)中，將學生提問和回答計入平時表現(xiàn)分中。在實踐實訓進行環(huán)節(jié)中，學生的操作計入儀器操作分中，并由同組同學進行打分，課代表記錄和整理，教師查閱后抽查復核。在實踐實訓結(jié)果整理環(huán)節(jié)中，根據(jù)每人一份每組成冊提交的原則，判斷學生的數(shù)據(jù)處理能力和結(jié)果資料整理能力進行打分，并計入試驗報告分中。將過程考核最終分值錄入教務系統(tǒng)，與最后期末成績共同匯總形成最終成績。與傳統(tǒng)考核形式相比，加入過程性考核更能調(diào)動學生的參與積極性，并在給同學打分和被打分的環(huán)節(jié)中找到自我價值，提高學習動力。

5 結(jié)論

對于“新工科”背景下的土力學與地基基礎實踐實訓教學，要不斷深入改革，貼合行業(yè)發(fā)展要求，鍛煉學生理論與實踐相結(jié)合的綜合學習方向，充分利用實踐實訓的時間和空間，提升實訓課時利用率、增強學生動手實踐力以及加入過程化考核評價機制，盡可能全面地促進學生深層次學習，通過專業(yè)課程實踐改革創(chuàng)新響應國家推行“新工科”建設的號召，為學生步入社會進入行業(yè)奠定更好的基礎，促進我國建設行業(yè)蓬勃發(fā)展。