《土力学与基础工程》实践性教学模式的改革探讨

2016-03-07何玉荣

湖南科技学院学报 2016年10期

关键词：土力学实践性基础

何玉荣

何玉荣

（湖南科技学院土木与环境工程学院，湖南永州 425199）

《土力学与基础工程》是土木专业的一门必修课程，理论和实践相当重要，而传统的教学模式是理论占据主体地位。从教学内容、教学方式与教学方法、教学实践三个基本点出发，对实践性教学模式的改革进行了探讨。

土力学与基础工程；理论；实践；教学模式

1　引　言

《土力学与基础工程》是土木专业的专业必修基础课程。本课程为土木专业学生专业知识的学习提供基础框架，其教学效果对土木专业学生工程实践能力与技术应用能力的培养有着十分重要的影响。在600多所地方本科院校向应用技术类转型，向职业教育类转型的进程中，传统的《土力学与基础工程课程》教学内容与传授方式已经无法满足土木工程界的需求，开展土力学与基础工程课程的教学模式的改革相当的迫切。文章针对《土力学与基础工程》传统教学中还存在的某些问题，结合课程特点和教学实际，以“应用与能力培养”为主旨，提出实践性教学模式改革的总思路。

《土力学与基础工程》是土木工程领域中的一门的实践性和理论性较强的专业基础课，也是为建筑行业，岩土领域，道路和桥梁工程及遂道工程等众多国家基础设施建设顺利开展奠定基础[1]。课程内容涉及到土的物理力学性质及工程分类、地基承载能力计算、土坡稳定性判定、浅基础设计与深基础设计、特殊土（包括软土、膨胀土、冻土等）地基处理以及地震区的地基基础设计等等众多领域[2]。本课程包括土力学和基础工程两部分，具有较强的理论性、专业性和实践性强[3]。在理论教学基础上强化实验与实践教学，通过参与室内实验和野外实践，采用工程实用化或经工程检验后的理论方法开展大规模计算分析和工程实例研究，构建集理论、实验与实践于一体的综合教学改革，使学生既储备较好的理论基础，又具有较强的实验与工程实践能力，从而培养出具备在“土力学与基础工程”领域发现问题、分析问题并解决问题的高端技术工程人才[4]。要完成这种目标，对传统的《土力学与基础工程》课程教学进行实践改革显得尤为重要。

2　实践性教学改革内容

传统《土力学与基础工程》教学存在的一般问题：教学内容滞后，缺乏针对性，不能适应专业人才培的要求；教学手段落后，形象化教学不足，教学效果差；重理论轻实践，实践课教学不足，实践操作能力培养不到位。

针对传统《土力学与基础工程》教学中的一般问题，实践性教学模式的改革可以从教学内容、教学手段与教学方式、教学实践三个基本点入手。

2.1改革教学内容

2.1.1培养“双师型”教师，优化教师队伍。目前的师资培训力度不够，年青教师的缺乏丰富的工程实践经验，因此很难将知识点讲透、讲精。应尽力创造教师去现场实践和讲座学习的机会，方便老师收集现场工程资料。鼓励教师报考相关考试，形成获得教学资格的同时，取得注册结构工程师、注册岩土工程师等“双师型”教师队伍。聘用工程专业技术人员兼职教学、邀请高级工程师开展专题报告等形式，优化教师队伍。

2.1.2关注学科前沿动态，延伸课本知识。教师课前预先查阅大量相关资料，收集学科发展动态和新规范、新设计方法、新施工工艺，扩充教学内容，增强知识点的趣味性和与生产实践的紧密型。可以通过列举地基变形过大、变形不均匀的工程实例，讲解土的压缩性与地基沉降计算，引发学生的思考、组织课堂讨论。教授土的土坡稳定性分析时、可以引入一些历史上坝体失稳、滑坡等重大事故，激发学生对土坡稳定学习的重视。这种有针对性的土力学的基础理论知识联合一些相关的工程实际的教学内容，既可以更大地提高学生学习的积极性和主动性，也能使得教师在不断反馈、不断修正的教学过程中得到不断提升。

2.2改革教学手法与教学方式

2.2.1结合计算机辅助，演示课程环节。充分利用日益发达的计算机仿真技术，制作土体整体剪切破坏的flash动画，模拟土的渗透固结过程、土体滑动破坏过程；采用数值试验的手段来弥补实物实验的不足，如采用ABAQUS有限元分析软件对边坡的失稳进行演示；鼓励学生学习使用计算软件进行设计，比如PKPM方法，鼓励学生用CAD完成画图，这种模式与用人单位完全接轨[5]。同时鼓励学生采用不同的支护参数进行支护设计并验算其稳定性，学生在校内运用各种办公、应用软件解决初级问题，为以后从事土木工作打下了良好的基础。对于重要的知识点和一些理论公式的推演，如土的物理性质指标的换算、土的抗剪强度运用等，教师仍然需要采用传统板书的方式，加强学生对重点知识的深刻理解[6]。

2.2.2采用多种教学方法，调动学生积极性。灵活运用启发性教学、互动式教学、个性化教学等多种教学方法。可以运用启发性教学方式“提出问题-分析问题-解决问题”[7]，这样能提高学生的注意力，激发学生的求知欲，锻炼学生思维。通过某建筑物拉裂的案例，分析其原因，基础施工方式错误、临近基坑开挖影响等。将原来的“满灌式”教学替换为互动式教学[8]，以课堂小组讨论的形式与学生加强互动；甚至建立师生互动网络平台，加强师生联系。并根据学生的个体能力的差异，兴趣不同，以及以后就业的选择方向，采用个性化教学，满足不同层次学生的需求，如课后作业布置必做题选做题，常规试验、创新试验，有浅基础课程设计、有高层建筑深基础课程设计等。

2.3改革教学实践

2.3.1加强实验实训，巩固课堂理论知识。实验教学可以对学生所学的理论知识掌握程度进行考察，还能对学生的观察能力、思维能力、实际操作能力进行培养，同时使得学生科研态度得以端正。在实验中我们可以进行小组试验，尽量保证每位学生都能自主动手。我院这门课程中的土工试验有包括：（1）土的密度、含水量、比重测定试验；（2）土的液限、塑限测定试验；（3）土的压缩（单轴压缩和三轴压缩）试验；（4）土的剪切试验[9]。在已开设的原有常规试验的基础上，可以增加一些观摩试验、研究试验等[10]，观摩试验如去现场参观十字板剪切试验、压力板试验测土的承载力等，如压缩试验设备的改进，或者是周边不同土体压缩试验规律总结等，以强化学生的创新思维和解决问题的能力。

实训课程主要是1周的基础工程课程设计，主要训练学生进行浅基础设计、深基础设计等。课程设计题目选用近期工程项目课题，加强学生理论联系实际的能力，尽量让学生与用人单位进行对接。

2.3.2建立实践基地，理论联合生产实际。建立并逐步完善实践教学基地，形成学校与企业双赢的“校企合作式教学方式”[11]，结合教学进程计划开展实践性观摩、实习活动。学生在在任课老师带领下去项目基地观摩，进行生产实习。学生在未走出校门就能得到工程实践锻炼，老师既指导了学生理论联系实际，也提高了自己的工程实践经验。这样有利于培养学生利用所学知识分析、判断实际工程问题的能力，提高学生的积极性和自主性，同时培养学生把思维与行动相互结合起来。同时，校企合作的教学方式有利于高校拓宽办学模式，培养社会需要，又服务社会的“思行合一”人才。

3　结束语

实践性教学有利于培养学生的科研务实精神，有利于拓展学生的工程知识面，有利于大学生“思行合一”能力的培养，有利于激发学生学习的主动性、创新能力，还有利于培养学生发现问题、分析问题及解决问题的工程能力。“土力学与基础工程”的理论在不断发展，积极探索集教与学、课内与课外、校内与校外为一体的“理论—实验—工程实践”相结合的实践性教学新模式，既能推动《土力学与基础工程》课程教学迈上一个新台阶，又能更好地培养工程应用型、技术型土木工程第一线人才。

广泛推行这种信息技术化教学方式，但是教学改革要经过长期的探索和逐步完善，在以后的理论和实验教学中还有待仔细探讨和研究，以便进一步提高教学效果和质量[9]。

[1]孟庆娟,康洪震.《土力学与基础工程》课程实践与探讨[C].2012 Conference on Creative Education,2012:290-292.

[2]陈希哲,叶青.土力学地基基础[M].北京:清华大学出版社, 2013.

[3]马艳霞.张吾渝.常立君,等.《土力学与基础工程》课程建设中的几点思考[J].青海科技,2009,(5):66-69.

[4]年廷凯.岩石力学课程实践性教学改革探讨[J].教育教学论,2014,(10):175-176.

[5]冯锦艳,姚仰平,罗汀.基于应用模式的基础工程教学内容与方法改革探讨[D].华中科技大学,2014.

[6]孟庆娟.基于实践能力培养《土力学与基础工程》教学改革探讨[J].廊坊师范学院学报（自然科学版）,2012,(3):124- 128.

[7]许年春,吴同情,黄林青.启发式教学在“土力学与基础工程”讲课中的运用[J].中国电力教育,2010,(7):78-79.

[8]靳静,梁小勇.《土力学与基础工程》课程教学改革与实践[J].河北企业,2013,(10):82.

[9]缪志萍.注册工程师制度下土力学与基础工程教学研究[J].山西建筑,2010,(18):183-184.

[10]张美艳,杨文东.土木背景下土力学与基础工程课程个性化教学模式的探索与实践[J].高等建筑教育,2014,(6):63- 65.

[11]马艳霞,张吾渝,常立君,等.《土力学与基础工程》课程建设中的几点思考[J].青海科技,2009,(5):66.