基于应用型本科土木工程人才培养的土力学教学改革

陈忠清+吕越

【摘要】应用型人才培养是新时期高等教育的重要内容。基于应用型本科土木工程人才培养目标，结合土力学课程特点，对土力学教学内容进行了重新梳理，以突出基础理论知识。同时在土力学教学过程中引入CBL（Case Based Learning）教学法，通过工程案例教学，以提高学生的工程意识和实践创新能力，作为土力学基础理论知识教学过程的重要补充。

【关键词】土力学课程 CBL教学法 应用型本科 教学方法

【基金项目】2016年绍兴文理学院土力学课程教学模式改革项目；2015年绍兴市高等教育课堂教学改革项目（B类）“基于理论知识与工程案例并重的《基础工程》教学模式改革”；2016年绍兴文理学院教师教学发展研究项目“基于基础工程课程设计改革的实践教学反思”。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）29-0217-01

2016年3月5日，在继2015年11月教育部、发改委、财政部联合印发了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》之后，政府工作报告再次明确提出，提升高校教学水平和创新能力，推动具备条件的普通本科高校向应用型转变。普通本科高校向应用型转变已成为我国高等教育未来发展的重要内涵。因此，应用型人才培养是新时期高等教育的重要内容，基于应用型本科人才培养的教学改革也是当前高等教育改革的重要环节。

土力学是土木工程专业的核心主干课程，对培养学生的实践和创新能力，是学生学习后续专业课程以及今后从事土木行业设计、施工等相关工作的重要基础。土力学的教学效果对于实现构建以能力为导向的应用型本科土木工程人才培养目标具有举足轻重的作用。本文基于应用型本科土木工程人才培养目标，结合土力学课程特点，对该课程的课堂教学改革进行探讨。

一、土力学教学内容重新梳理

自1925年太沙基（K. Terzaghi）发表第一本土力学专著《Erdbaumechanik》以来，土力学作为一个独立的学科经历了经典土力学阶段和现代土力学阶段，理论内容不断丰富，学科体系不断完善[1]。作为土木工程专业的重要理论基础，土力学成为国内外土木工程及相关专业人才培养当中的核心课程，也出版了大量的土力学教材[2]。目前土力学的教学内容基本上包括以下内容：土的组成和物理性质、土的渗透性与土中渗流、土中应力分布及计算、土的压缩性与地基沉降计算、土的抗剪强度、土压力计算、土坡稳定分析、地基承载力、土的动力性质。结合应用型本科土木工程人才培养目标，对土力学教学内容进行重新梳理，更突出土力学的基础知识和基本理论。具体梳理过程如下：

（1）土的组成和物理性质主要介绍土的物理性质指标及其三相换算，无黏性土和黏性土的物理性质；（2）土的渗透性与土中渗流主要介绍土的渗透特性概念与达西定律；（3）土中应力分布及计算主要介绍土的自重应力和地基中附加应力的计算方法，以及有效应力原理；（4）土的压缩性与地基沉降量计算主要介绍土的压缩性指标以及分层总和法；（5）土的抗剪强度主要介绍莫尔-库仑抗剪强度理论，以及土的抗剪强度指标及其应用；（6）土压力计算主要介绍土压力的分类和朗肯土压力理论；（7）土坡稳定性分析主要介绍砂性土土坡的稳定分析方法以及均质简单粘性土土坡的整体稳定分析方法；（8）地基承载力主要介绍地基破坏模式的类别以及确定地基承载力的基本方法。

二、土力学教学方法改革

土力学是一门以地质历史时期形成的岩土体为研究对象，理论与实践并重，并以解决与土的利用与处理有关的工程问题为目标的学科。因此，土力学课程具有知识面广、公式符号多、经验性强及实践性强等特点。针对该课程特点及应用型土木工程人才培养目标，对传统的课堂传授知识的教学模式（如图1所示）进行改革，提出CBL（case based learning）教学法，作为土力学基础理论知识教学过程的重要补充。

借助岩土工程中的实际案例教学模式组织课堂教学，通过在一个具体工程案例中展现工程场景，引导学生多角度思考，应用土力学基础理论知识寻求解决工程问题的合理有效途径，从而实现学生对土力学及相关专业知识的理解和掌握，同时培养良好的工程意识。案例教学过程如图2所示。比如，2008年11月15日发生的杭州地铁湘湖站北2基坑工程事故，其事故原因包括推荐用于设计的主要地层中土的三轴CU、UU试验指标、无侧限抗压强度指标与验证值、类似工程经验值差异显著，不符合土力学基本理论。因此，可以通过该基坑工程事故展示，讲解相关土力学内容，同时让学生展开讨论，最终使学生在课堂上可以直接感受自己所学土力学知识的用处以及对实际工程的重要性，并逐渐学会如何运用这些知识去处理实际岩土工程问题。

三、结束语

培养创新性应用型人才是新时期高校教学改革追求的目标。土力学是土木工程及相关专业的重要专业基础课，具有知识点分散、概念及数学公式多、理论性及实践性强等特点。教师在土力学教学过程中应不断吸收最新的教学理念，积累最新的工程案例，既要给学生传授基础理论知识，也要注重学生工程意识与实践创新能力的培养，为地方土木及相关行业培养高级应用型人才。

参考文献：

[1]李镜培主编.土力学（第2版）.北京：高等教育出版社，2008.

[2]李廣信著.岩土工程50讲（第二版）.北京：人民交通出版社，2010.

作者简介：

陈忠清（1984-），男，浙江人，博士，讲师，主要从事土木工程方面的科研与教学。