浅谈如何给土木工程专业非岩土地下方向本科生上好土力学的第一堂课

曾超峰+薛秀丽

摘要：目前开设土力学课的专业除了土木工程的岩土地下方向外，还有许多其他土建相关专业方向，非岩土地下方向的学生常不重视对土力学课的学习，这很大程度上归因于教师的第一堂课没有引起学生的兴趣。本文结合实际教学经验，首先通过调查问卷获取非岩土地下方向学生在上土力学第一堂课之前对土力学课的理解和期待，在此基础上，对如何给其上好第一堂课进行了探讨，并给出教学设计方案。

关键词：土力学；第一堂课

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）39-0217-02

一、引言

土力学是土木工程岩土地下方向的一门重要专业基础课，同时也是土建相关专业方向（如建筑工程、桥梁工程、工程管理、工程力学等专业）的一门必修课。该课程内容零散，知识点庞杂且晦涩难懂，各开课专业学生普遍反映学习难度较大。

近年来，许多高校教师在给非岩土地下方向学生上土力学课时总抱怨学生上课不积极，课堂气氛沉闷，逃课率随时间按比例增长，正常考试及补考挂科比例较高，并发现即使运用了强化实践或应用教学法、问题式教学、趣味性教学、概念教学法等最新的教学方法，仍难以提高学生的学习兴趣，教学效果一直不佳。笔者通过听课发现，许多教师在给非岩土地下方向学生上土力学的第一堂课时并没有充分强调该课的重要性及为什么要学习这门课，而是花很多精力介绍土力学的基础知识，如什么是土？土有哪些特点？土力学研究什么？笔者通过与非岩土方向学生的交流发现，很多学生在上完土力学第一堂课后认为该课程难度大，学好该课程没有信心，并且认为该课对所学专业方向没有太大帮助。这说明，如果第一堂课没有让学生建立对课程的学习兴趣，即使采用再好的教学方法，也难以保证良好的教学效果。因此，本文结合实际教学经验，首先通过调查问卷获取非岩土地下方向学生在上土力学第一堂课之前对这门课程的理解和期待，在此基础上，对如何给其上好第一堂课进行了探讨，并给出教学设计方案。

二、非岩土地下方向学生对土力学课的理解和期待

对于非岩土地下方向的土木工程专业学生，往往在大二下学期或大三上学期开始学习土力学这门课。近两年来，针对非岩土地下方向共344位学生，笔者在土力学第一堂课授课前对他们进行了问卷调查，以期获得学生在未上课前对土力学课的理解和期待。

调查结果发现，约80%的学生认为该课与材料力学、理论力学、弹性力学等课是一类课程，并认为该课程会很难，笔者询问原因得知，学生们通过浏览教材发现书中有很多复杂公式，各章节之间好像找不到逻辑关系。同时，近95%的学生认为土力学课不是他们所学专业方向的核心专业课，笔者通过进一步了解发现，学生对于核心专业课的理解大多来源于学长的介绍，例如，桥梁方向的学生认为道路工程、桥梁工程是其专业方向的核心课程，建筑工程方向的学生认为房屋建筑学、钢筋混凝土结构、钢结构等是其专业方向核心课程，工程管理专业的学生认为土木工程施工、工程经济与概预算是其专业方向核心课程。这说明，大多非岩土地下方向的学生在上土力学课之前已经对该课程的定位出现了偏差，并且形成了偏见，实际上，土力学是土建相关专业的核心、主干专业课，没有学好土力学的土木工程毕业生应是不合格的土木人。另外，近85%的学生对土力学课的期待是不挂科，这表明，学生在还未上课之前已经对该课程形成了恐惧和畏难心理，而且自发性的降低了对该课程的预期学习成果，这不利于学生学好土力学这门课程。

以上调查结果给笔者的启示是：上土力学第一堂课的过程中，必须全面扭转学生对该课程错误的定位和偏见，必须让学生知道土力学的重要性，要强调不论是桥梁方向、建筑工程方向还是工程管理与工程力学专业，土力学不仅是核心专业课，学好土力学还能帮助学生建立良好的工程感觉和判断能力，避免工程灾难的发生，同时，要告诉学生，土力学课的学习其实并不难，它是一门逻辑性很强且非常有意思的课程。下文中，笔者结合自身教学实践，对如何上好土力学第一堂课进行探讨。

三、如何上好土力学第一堂课

土力学的第一堂课要达到以下几个目的：（1）让学生知道这门课的基础概念和内容体系；（2）让学生知道为什么要学习这门课；（3）让学生知道如何学习这门课。以往许多教师比较重视第一点，因而在第一堂课上讲了很多土力学的基本概念，如土是什么，土是如何形成的，土的特点等，也有许多教师针对土力学的内容体系选取了很多工程案例进行分析，以强化学生对土力学研究问题的印象，但这样的教学安排仅能让学生知道土力学这门课的工程意义，却并不能加深学生对为什么要学习这门课的理解。实际上，只有学生清楚的认识为什么要学习这门课，或者说学好这门课对他们自身有什么帮助，学生们才能充分发挥主观能动性去学习这门课。为此，笔者在土力学第一堂课的教学实践中强化了对“为什么要学习土力学”的讲解，并通过丰富的视频与图片资料来证明学好土力学能让学生在未来工作中受益。以下介绍笔者对这一部分的教学设计。

首先，介绍工程需求。以我国地铁建设的飞速发展为切入点，告诉学生，我国目前有近60个城市在建或将建地铁，地铁隧道总里程将达到15000公里，这将超过地球直径，而目前地铁建设规划期达到2050年。通过对工程需求的介绍，让学生知道我国土建工程将持续发展，学生就业将有稳定保障。

然后，阐述工程需求与土力学的关系。根据学生的专业方向，针对性的选取高层建筑或桥梁的工程图片以告诉学生，“万丈高楼平地起，任何建筑都要首先与土打交道”、“城市立交桥、高铁、高速公路、城市轻轨高架桥等都要通过桩与土联系”。这样一来，学生将清楚地认识到工程建设需求与土及土力学间的关系。

再次，介绍就业方向。结合已阐述的工程需求，告诉学生未来的就业方向有工程勘察、设计、施工等几个领域，而每个领域都需要接触土，如，勘察需要取土样，设计需要勘察资料得到的土层物理性质指标，施工需要先从地基基础开始做起。这样一来，学生将清楚地认识到学好土力学能为自己未来工作打下基础。

最后，讲述工程事故。结合已介绍的就业方向，向学生提出问题“如果你们未来的工程勘察、设计、施工没有做好，会发生什么？”并精选若干个工程事故的视频资料让学生观看，比如基坑、隧道坍塌、边坡失稳等，并详细介绍事故发生的原因及造成的人员财产损失和社会影响，以让学生知道，学好土力学能防止因不正确的勘查、设计、施工而引起工程灾难。

通过以上四个方面的介绍，即可让学生清楚的认知到为什么要学习土力学，以及土力学这门课程的重要性。在此基础之上，再讲解土力学这门课程的内容体系和基础概念，以及如何来学习这门课程，学生将会更有印象。笔者利用上述方法对连续四届非岩土地下方向学生进行了土力学第一堂课的授课，学生们纷纷表示对土力学这门课十分感兴趣，并且在后续的学习过程中，笔者明显发现学生们出勤率更高，听课更认真，考试通过率更高，并且有很多学生后来考上了岩土工程专业的研究生。这说明，本文阐述的土力学第一堂课的教学设计是成功的。

四、结语

本文针对土木工程专业非岩土地下方向本科生不重视对土力学课学习，从而导致上课不积极，课堂气氛沉闷，逃课率及挂科率高的问题，首先通過问卷调查发现非岩土地下方向学生对土力学课存在定位错误和惯性偏见的问题，然后，通过合理设计教学内容，以强化第一堂课对“为什么要学习土力学”的讲解，教学实践表明，该教学设计可以明显提升土力学在学生心中的分量，并激发学生学习土力学的热情，较大程度提高教学效果。

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