新工科背景下土木工程专业土力学课程实践教学的探讨

曾永庆，刘晓红，胡卫东，祝新念，吴长青

（湖南理工学院 土木建筑工程学院，湖南岳阳 414000）

自教育部推进新工科建设以来，更强调学科实用性、交叉性与综合性的新工科建设方案被广大教育工作者不断提出并在高校开展应用实践[1-2]。新时代发展下新兴产业和新经济需要理论基础扎实、工程实践能力强、创新能力强的高素质复合型人才[3-4]。新工科建设的提出为我国高等教育的人才培养方案改革指明了方向，推动了传统工科专业的升级改造，也为地方民办应用型本科院校转型发展提供了机遇。

土力学作为工程力学的分支，是研究土体在力的作用下的应力—应变—时间关系的应用学科，可为工程建设中涉及土体的计算问题提供定量的理论依据和计算方法[5]，被广泛应用于地基、挡土墙、土工建筑物、堤坝等工程设计中。土力学作为一门大学生专业基础课，存在课程实践教学体系建设滞后于新工科建设高速发展需求的情况。湖南理工学院土木建筑工程学院岩土力学课题组针对土力学课程目前存在的实践教学与理论教学联系不紧密、缺乏对学生创新能力的培养、未达到培养学生工程思维目标的教学现状[6]，在新工科建设背景下开展实践教学探讨，以促进工程专业的发展，提高工程专业人才培养质量。

1 土力学课程教学存在的主要问题

1.1 理论性与实践性较强，学习难度大

土力学涉及矿物学理论、理论力学、材料力学、流体力学、弹性力学等经典理论。随着科研的深入，出现了大量的新理论，在工程建设过程中也不断应用新技术和新规范。因此，土力学具有较强的理论性[7-8]。土力学研究对象是地基、挡土墙、土工建筑物、堤坝、铁路隧道、公路边坡等具体工程项目，因此，也是一门实践性很强的学科。

1.2 教学模式较为单一，教学内容工程实践要求高

目前，大部分高校土力学的教学模式仍以教师讲授为主，运用板书结合PPT 进行授课，学生缺乏直观感受和系统的理论逻辑思维，容易造成学习兴趣不高和缺乏独立思考的现象[9]。学生对于土力学概念的理解不深刻，运用相应的理论知识求解实际工程问题的能力较弱。因此，在教学过程中，教师需结合工程视频案例展示、土工实验和现场实习等多种方式培养学生。

1.3 课程学时较少，思政教育有待加强

湖南理工学院土木工程专业土力学理论课程为32 学时，实验课程为6 学时，总课时量偏少。土力学课程教学时间的合理安排尤为重要。课程思政教育的有机融入是土木工程专业课程体系建设的重要目标[10]。目前，土力学课程的思政教育正在逐步探索，缺乏完整有效地将课程思政教育融入土力学理论知识体系授课过程的教学方法；教师如何在较好地完成理论教学的基础上，润物无声地实现思政教育的目标，是亟须解决的问题。

1.4 课程考核方式单一

湖南理工学院土木工程专业土力学课程采用期末考试成绩加平时成绩的考核方式，分数比例为7∶3。该考核方式存在一些问题，如理论性知识较多、片面强调概念、客观记忆题占比大，容易导致学生只记忆教材知识[11]；所以，该课程需结合学科竞赛、专家讲座、课外实习实践组成全方位实践教学体系，全面考核学生的理论知识和创新能力，真正达到考查学生实际能力和提高教学质量的目的。

2 土力学课程实践教学的探索与实践

2.1 构建土力学课程实践教学体系的整体规划

湖南理工学院土木工程专业土力学课程每年选课人数为6 个班，共300 人，是一门较重要的专业基础课，为学生后续学习道路与桥路方向和房屋建筑方向课程奠定了坚实的基础。实践教学体系是落实新工科人才培养目标的重要组成部分，岩土力学教学团队成员选取土力学课程进行实践教学的改革与实践，结合已有的教学环境和教学资源，提出由课堂理论教学、课堂实验、学科竞赛、专家讲座、课外实习实践组成的全方位实践教学体系，有利于更好地进行课堂教学，培养学生的实践创新能力[12]。

2.2 土力学课程实践教学体系的具体内容

（1）课堂理论教学。

课堂理论教学是全方位实践教学体系的基础，主要通过教师讲授基本理论知识、解析经典案例以及与学生互动交流等方式培养学生的基本理论素养[13]。在土力学教学中，可以引入现代教育技术，如多媒体教学、虚拟仿真实验等，提高教学效果。

（2）课堂实验。

课堂实验是培养学生实际操作能力的重要环节。通过设计和搭建一系列相关的土力学实验，学生通过操作仪器设备、观察实验现象、分析实验数据，从而加深对理论知识的理解和掌握。

（3）学科竞赛。

学科竞赛是评价学生综合素质和应用能力的重要途径，同时也是激发学生学习热情和增强创新意识的有效措施。在土力学教学中，教师可以组织学生参加各类学科竞赛，提高学生的知识水平和解决问题的能力。

（4）专家讲座。

专家讲座是将理论与实践结合的重要方式。通过邀请土力学领域的专家学者举办讲座，让学生了解行业领域最新的研究进展和专家的实践经验，拓宽自己的视野，提高对土力学的认识。

（5）课外实习实践。

课外实习实践是全方位实践教学体系中的重要环节。高校通过与土木工程施工现场、设计院所、相关企业进行合作，使学生能够参与工程项目实践，了解实际问题的解决方法，提高解决问题的能力和团队协作意识。

全方位实践教学体系在土力学教学中的应用有助于提高学生的实际操作能力和解决工程实际问题的能力，在实践过程中需要教师的指导和学生的积极参与，以确保实践教学的有效性和高质量。未来，可以进一步探索更多创新的实践教学方式，以培养优秀的土力学工程人才。

2.3 制定土力学课程实践教学体系的保障措施

为了将理论教学与实践教学相结合，提高教学质量，教学团队采取了如下实践教学改革与保障措施。

（1）强调教师的主导作用和学生的参与体验感同等重要，在课堂理论教学、课堂实验教学过程中，教师仍处于主导地位，积极引导学生学习；同时，在学生学科竞赛、专家讲座、课外实习实践等实践教学过程中，要求学生参与完整的实践过程，完成竞赛作品，写下感想和心得，让学生有切实的感受。

（2）采用以课程教学为基础、以竞赛项目为载体、以技术训练为方式的培养模式，鼓励学生积极参加全国大学生岩土工程竞赛，融合多学科理论知识，以解决竞赛难题。开办高水平的研究生讲座论坛，每年聘请3～5 批高水平教师举办讲座，提高学生的工程认知和研究能力。

（3）借助湖南省普通高校创新创业教育基地、湖南省虚拟仿真实验教学项目等多个实践教学平台，吸引科研骨干和学科带头人，将最新科研成果转化为实践教学内容，形成实践教学和科研平台“共享式”的开放模式，鼓励学生积极参与国家级、省级大学生创新创业训练计划项目[14]。

（4）教师在土力学教学过程中应融入思政教育，坚持以德育人，注重培养学生职业素养；将实践教学与国家需求和生产实践相结合，坚持育人成才全过程管理，切实培养学生的职业道德和爱国情怀。

3 土力学课程实践教学的成果

近年来，湖南理工学院岩土力学课题组获得了3项省级和5 项校级教学改革项目，指导大学生获批6项湖南省大学生创新创业训练计划项目，发表教学及科研论文13 篇。课程实践教学效果显著，有效培养了学生的专业知识、综合素质和实践创新能力。

4 结语

推进土木工程专业土力学课程实践教学体系的探索与实践至关重要，有助于提高土木工程专业技术人才的培养质量。本文基于新工科理念，明确了人才培养目标和定位，分析了土力学课程教学的主要问题，在教学中提出由课堂理论教学、课堂实验、学科竞赛、专家讲座、课外实习实践组成的全方位实践教学体系，以及具体的保障措施，可为高校培养应用型创新人才提供参考。