《工程岩土学》实践教学体系的优化改革与探索

牛岑岑 王菲菲 彭帅英

摘 要：  重点课程的实践教学一直是本科教学体系中非常重要的一项内容。针对学校地质工程专业和土木工程专业的专业基础课《工程岩土学》，结合自身教学经验及与优秀教师探讨，提出对课程进行实践教学改革，从教学现状，理论教学方法和手段的改革，实验实践教学改革和完善考核机制等层面入手，提高本科教学质量，实现良好的教学效果。

关键词： 工程岩土学;实践教学;教学质量 ;教学改革

中图分类号： TU4-4;G642     文献标识码：A   文章编号：1672-3791（2022）06（b）-0000-00

Optimization Reform and Exploration of Practice Teaching System of Science of Engineering Rock and Soil

NIU Cencen1   WANG Feifei2*   PENG Shuaiying1

（ 1 . College of Construction Engineering ， Jilin University ， Changchun ， Jilin Province，130026  China ;2 . Center for Teaching and Learning Development ， Jilin University ， Changchun ， Jilin Province，130026  China ）

Abstract： The practical teaching of key courses is a very important content in the undergraduate teaching system. Aiming at the professional basic course  Science of Engineering Rock and Soil of the school's geological engineering and civil engineering majors， combined with my own teaching experience and discussions with outstanding teachers， we propose to carry out practical teaching reforms for Science of Engineering Rock and Soil. Four main contents are implemented to improve the quality of undergraduate teaching and achieve good teaching effect， including the current teaching situation， reform of theoretical teaching methods and means， and the teaching reform of experimental practice and the improvement of the assessment mechanism.

Key Words： Science of Engineering;Rock and Soil; Practice Teaching; Teaching Quality

人們为了满足生活的需要，在地球上开展了很多工程建设。因为工程建设一般是在地表和一定深度的地层，所以地质环境对工程建设有着巨大的影响。由于相互作用关系，工程对地质也有着非常大的影响。因此，为了研究地壳物质结构组成部分，及在历史长河中如何演变，加快提高建筑物的安全性能，使地质环境得到充分且合理利用，工程岩土学应运而生，并在逐步发展起来。

《工程岩土学》是以地质学的角度为基点，以岩土体基本工程地质性质和工程特性为主要内容，探讨岩土体相关的土体内部结构、基本物理性质，化学性质、力学性质、地质特征以及工程地质分类的一门综合型专业基础课程[1]。

岩土工程和工程地质学领域正在以前所未有的速度发展，重要程度将更加凸显[2-4]。当前的符合潮流的开放式教学体系，会随着现代课程体系的进一步建设，更加的多元化、现代化;重点研究课程指标体系建设，改进教学内容和方法、各类人才培养作为探索研究的重点，继续推进现代试验教学建设，加快教材的推陈出新，全面研究岩土工程建设水平[5-6]。

1 《工程岩土学》教学现状

工程岩土学课程讲究理论与实践相结合，既有扎实的理论基础，又有与实践工程应用息息相关的专业知识，故可将工程岩土学课程作为基础课和专业课的沟通桥梁。然而目前《工程岩土学》课程的教学存在以下3个问题。

（1） 工程岩土学的理论教学中多以教师授业、学生被动接受为主，教学内容不仅全面、细致、知识点多外，主要缺乏创新能动，因受限于课时，开放式即启发、引导式教学较少。学生学习缺乏兴趣和目标，会感到乏味和无聊。

（2）在工程岩土学的实验教学中，实验教学地位普遍偏低。实验课程按照传统都是以学生空余时间，没有主课的前提下，分散开课。由于实验项目较多，分散的开课方式无法保证学生理解实验项目间的关联性，不利于培养学生的创新能力。

（3）在工程岩土学的教学实习中，局限部分现场实习、一部分在模拟工程和现场观模教学工作方面进行，已与工程实践产生了较大的差距。由于仪器设备落后和缺乏，即便在现场讲解，其教学效果与教学目的要求也存在一定的差距。

2 实践教学的改革思路

《工程岩土学》课程兼具理论性与实践性，课本里的知识是不足以解决实际问题的，为了做到理论与实践充分结合，教学内容也需要与时俱进，在以理论为中心基础上，增补工程实例、规范标准、最新科创成果，且辅以习题库，促进学生们在互动群多多交流，引导学生掌握全面的知识。另外，需强调，无论何时，课堂都是学生学习的主战场，是学生个性张扬显现的地方，是学生与学生、与教师之间互动的场所，每位教师都需要思考研究如何将课堂作用最大化。针对该学科自身的特色，再与教学实践和经验相匹配，探索工程岩土学教学改革工作，使其更适用于高等院校的人才培养模式。

为了更进一步，完善和加强这方面的教学工作，该研究拟从多方位培养具有科学性和工程适用性的复合人才出发，为了更好地与科学相结合，把最新的科研研究内容和工程实践介绍给学生，进行了工程岩土学实践性教学现场工作探讨。在讲授理论知识时，将计算机运用到课堂，对广大学生进行形象化教学，以达到良好的教学目的。在进行实验实习教学过程中，加强提高学生的动手实践能力，与工程实际相结合，对实践教学进行录制，使学生加深对所学知识点的理解，为实现良好的教学效果提供全新的模式。

3 实践教学的改革方式与内容

结合工程岩土学案例及视频数据库，设计出的一套经过优化的工程岩土学教学方案，形成具有系统性、整体性并能调动学生积极性，培养创新能力及动手能力的实践性教学体系。

3.1 改革理论教学方法和手段

首先，在教学过程中要注意教育理念的转变。学生为主，学生课前做好预习，哪里不明白，哪里不明确，带着问题走进课堂;教师为辅，教师以引导为主，解决学生的疑惑，提升学生对于课程的兴趣，共同协作完成一门课程的教育。

随着互联网技术的突飞猛进，应对《工程岩土学》课程线上教学进行课程设计、组织与实施等工作。通过课前准备、课中讲解、课后总结这三段式教学模式，打破了传统教学师生之间的时空限制，学生可以随时学、随时问，教师随时发现问题、随时解决问题，增强了课程教学的互动性、学生学习的主动性，从而提高教学质量。因此，充分利用好线上教学平台[7]，做好线上教学的组织设计工作将是未来提高教学质量的有效途径。

3.2 实验教学改革

实验课程的预习工作是非常重要的环节。学生在预习实验课时，可以提前观看共享实验视频，熟悉实验流程与使用仪器方式方法，理解实验项目的目标与原理。实验课中对学生实际操作中遇到的问题进行重点讲解，真正做到一对一辅导。

在教学改革中将实验教学和理论教学相对分开，即理论教学结束后，利用1～2周集中进行实验教学，有利于学生更好地将理论知识运用到实验中，巩固教学成果。同时部分学生有更广泛、深层次的学习需求，针对此开放实验教学内容，鼓励学生根据自己的兴趣和未来想研究的方向自主选题[8]。实验环节需建立综合考核方式，不仅要考察实验前准备预习情况、实验操作、实验数据的合理性和实验报告的完成质量，还要考察学生在实验过程中发现问题、解决问题的思考能力、实践能力是否得到提高。

3.3 实践教学改革

实践教学旨在提高学生的实操能力和自主创新能力，是践行素质教育的重要途径。学生直面实习过程中需用到的仪器设备，直观了解实验，通过录像对各实验项目的技术要点做到心中有数，做到对总体的把握，为后续的工作实践打下坚实的基础。

在大量的资料基础上，以国内重大工程为依托，运用现代技术手段，根据不同实际工程的基坑、边坡支护和上层建筑的特征，采用工程實际与模拟相结合的方法，首先将相关的工程通过PPT教给学生，即将计算机运用到课堂，对广大学生进行形象化教学，以达到良好的教学目的。在进行实践教学，从这一角度出发，结合虚拟的生产实际，根据不同岩土体的工程类型：主要以原位载荷试验、静力触探试验、十字板试验、动力触探试验、旁压等试验和土体基坑开挖方式的不同进行实际工程录制与动态，同时，考虑到学生在不同环境条件下应采用不同教学方法，结合土体实际工程的图像数据和分析理论，从机理上分析基坑开挖、地基处理方式、边坡支护与加固方式的原理，确定最佳处理方式、加固方法及有效加固范围，实现理论教学与实践教学双赢战略全新的模式。

利用大量的资料，我们进行了原位测试的录制图片的编辑工作，完成了静力载荷试验、旁压试验、静力触探试验、十字板剪切试验、动力触探试验等原位测试项目的编制，在三年级实习前试播放，其效果较好。以模拟工程实例为基础，结合该校岩土工程教学实习（土体部分）基地的具体实验项目，进一步优化了三年级的生产实习教学内容，针对场地情况，合理设计实验项目，改善实验条件，使学生能在实习过程中接触到的是系统性、整体性均较强的实践教学内容，真正实现理论到实践的全方面体验。

在每年的实践性教学中，教师带领学生参观各类工程场地，并让学生参与其部分工作，实现了利用实际工程进行现场教学的理念。根据实习基地的建设想法，建立了国内同类院校中最完整的实践性教学基地，并提出广泛利用社会资源，重视高校与企业、研究单位的合作教育，为学习拓展实习的场地与空间，积累生产经验。

3.4 完善考核机制

该课程考核满分为100分，考试成绩占70%，平时成绩占30%。其中，平时成绩包含理论课、實验实践课的出勤率和实验报告编写情况评分，而学生对该课程哪些部分感兴趣有积极学习的主动性，实验实际操作动手能力都不能在平时成绩里体现出来。这样一来，在实验教学大纲允许的条件下，完善考核机制刻不容缓。按课程需求重新分配考核比例，出勤率，学习态度，创新，分组讨论各占5%，实验实践动手，实验报告各占10%，理论考试占60%。体现考核方式的多样化与层次化，真正实现实践技能的价值所在，使学生重视理论的同时加大实践水平的提升。

4 结语

以工程岩土学课为研究基础，实现实践教学体系的优化改革与探索。结合工程实践，利用计算技术，将工程资料进行整理录入，模拟工程实际，让学生在课堂便能了解具体工程实施过程，并可以根据给定信息独立进行相关分析与设计，以克服过去单纯的现场、室内教学相脱节的教学状况，达到真正教学与实践相结合的目的。同时，通过对实际生产实习教学内容的优化与设计，使学生能进一步亲身体验每一个工程项目的实际实施过程，以达到增强学生对实验项目、数据处理、场地评价、工程设计等各个环节的认知能力，从而能更好地掌握不同类型工程项目的处理方案，为日后的工作奠定坚实的理论与实践基础。

参考文献

[1] 唐大雄，刘佑荣，张文殊，等.工程岩土学[M]. 2版.北京：地质出版社，1999.

[2] 邱祥，贺跃光..以创新能力培养为主要特征的《边坡工程》课程设计改革[J].科技资讯，2021，19（16）：140-143.

[3]廖燕，刘勇.基于信息化手段的土工实验教学探索[J].科技创新导报，2020，17（1）：221-223.

[4] 赵巧静，杨彦利. 《工程岩土学》课程“互联网+翻转课堂”教学模式新尝试[J].高教学刊，2019（6）：111-112，116.

[5] 熊宏齐.“双一流”建设中高校实验技术队伍持续发展之思考[J].实验技术与管理，2018，35（9）：7-10，39.

[6] 张平，吴昊.工程地质课程教学现状及改革策略[J].沈阳大学学报：社会科学版，2011，13 （4） ： 45 - 47 .

[7] 刘雨薇，李茹.线上线下混合式教学 在“算法设计与分析”课程中的应用研究[J]. 教育理论与实践，2021，41（9）：62-64.

[8]孟凡超..以应用型人才为导向的工程岩土学课程教学改革[J].建材与装饰，2018（19）：191.