王迎超?靖洪文?耿凡

摘要：“巖石力學(xué)”課程是高校本科生土木工程專業(yè)的核心課程，學(xué)習(xí)該課程對學(xué)生今后的發(fā)展具有重要意義。針對當(dāng)前“巖石力學(xué)”課程存在考核機(jī)制不健全和與工程實(shí)踐脫節(jié)嚴(yán)重的突出問題，提出了“巖石力學(xué)”試題庫和工程案例庫的建設(shè)思路，并詳細(xì)介紹了實(shí)現(xiàn)的相關(guān)措施。通過試題庫建設(shè)，可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)和考試方式，實(shí)現(xiàn)教考分離；基于典型工程案例庫，可以真正實(shí)現(xiàn)“巖石力學(xué)”課程的理論與實(shí)踐相結(jié)合。提出的建設(shè)思路對于后續(xù)基于試題庫和案例庫的“巖石力學(xué)”教學(xué)改革具有重要參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：巖石力學(xué)；試題庫；工程案例庫；教學(xué)質(zhì)量；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0135-02

“巖石力學(xué)”在中國礦業(yè)大學(xué)（以下簡稱“我?！保?012版本科培養(yǎng)方案中被列為土木工程專業(yè)的專業(yè)主干課程，其研究對象是各類工程巖體，涉及領(lǐng)域廣泛，如邊坡工程、地基工程、道路與橋梁工程、隧道工程、港口工程、水利工程、深部礦山工程等，貫穿于工程建設(shè)全過程。該課程內(nèi)容設(shè)置豐富，包括巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì)及其實(shí)驗(yàn)方法、巖體的物理力學(xué)性質(zhì)及巖體強(qiáng)度理論、原巖應(yīng)力及其測量理論和方法，巖石地下工程、邊坡工程和巖石地基工程的設(shè)計(jì)方法和穩(wěn)定性分析方法等相關(guān)內(nèi)容。其教學(xué)目的在于使學(xué)生掌握巖石力學(xué)的基本概念、基本原理和基本方法，熟悉巖石力學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法，學(xué)會(huì)運(yùn)用巖石力學(xué)的基本原理分析巖石工程問題，增強(qiáng)其解決實(shí)際巖石工程問題的能力。它的任務(wù)是為后續(xù)課程如隧道工程、軟巖支護(hù)技術(shù)、巖土加固技術(shù)等專業(yè)課程提供巖石力學(xué)基本知識，也為從事巖土科學(xué)技術(shù)的專門研究奠定必要的理論基礎(chǔ)。

為了提高“巖石力學(xué)”課程的教學(xué)質(zhì)量，國內(nèi)許多學(xué)者對“巖石力學(xué)”課程的教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)模式進(jìn)行了深入研究，取得了可喜的研究成果。將許多新的教學(xué)方法引入“巖石力學(xué)”課程教學(xué)改革中，如案例教學(xué)法、[1]研究型教學(xué)法、[2]數(shù)值仿真試驗(yàn)教學(xué)法，[3]提出了許多新的教學(xué)模式，如模塊式教學(xué)模式、[4]創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐模式。[5]但遺憾的是，目前“巖石力學(xué)”課程還沒有完備的試題庫和工程案例庫，這方面的研究在國內(nèi)還處于空白，這不利于授課質(zhì)量的提高和教學(xué)效果的有效考核，因此，科學(xué)、客觀、正確地建立“巖石力學(xué)”課程的試題庫和工程案例庫是亟待解決的問題。

一、“巖石力學(xué)”課程的重要性及意義

我國是世界上最大的發(fā)展中國家，改革開放以來，國民經(jīng)濟(jì)大約以每年8%～10%的速度遞增。隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，我國的大規(guī)?；A(chǔ)建設(shè)越來越為世人所矚目。目前，我國已建或在建的三峽水利樞紐、西氣東輸、南水北調(diào)、西電東送、青藏鐵路、越江跨海隧道、深部采礦等工程無不令國際同行驚羨不已，這為我國巖石力學(xué)的發(fā)展創(chuàng)造了前所未有的良好條件，“巖石力學(xué)”與工程在我國已經(jīng)成為名符其實(shí)的朝陽產(chǎn)業(yè)。另外，我國巖石工程規(guī)模從跨度、長度、高度、深度等方面都有大幅度增加，同時(shí)工程地質(zhì)條件也越趨復(fù)雜（高地應(yīng)力、高地溫、高孔隙水壓或氣壓），技術(shù)難度空前，新理論、新方法、新技術(shù)層出不窮。

從上面的分析可以看出，隨著我國能源、交通、環(huán)保、國防等事業(yè)的發(fā)展，復(fù)雜而巨大的巖石工程日益增多，這為巖石力學(xué)服務(wù)的相關(guān)學(xué)科人才的培養(yǎng)提供了前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。在工程建設(shè)過程中，如果對巖石力學(xué)缺乏足夠的研究與認(rèn)識，將造成巨大工程事故，甚至造成災(zāi)難性的后果。如最為著名的法國馬爾帕塞（Malpasset）拱壩垮壩（導(dǎo)致 421人死亡，財(cái)產(chǎn)損失達(dá) 300 億法郎）及意大利瓦依昂（Vajont）工程的大滑坡（摧毀一個(gè)小鎮(zhèn)與鄰近幾個(gè)村莊，造成約 2500 人死亡）。

中國礦業(yè)大學(xué)屬于國內(nèi)外知名煤炭高校，面向的對象為深部地下工程。目前我國煤炭開采深度已突破1300m，隨著開采深度的加大，工程地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，各種工程災(zāi)害不斷涌現(xiàn)，如巖爆、突水突泥、塌方、大變形等，嚴(yán)重影響了工程的正常建設(shè)。實(shí)踐證明，能否安全經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行工程建設(shè)，很大程度上取決于人們是否能夠運(yùn)用近代巖石力學(xué)的原理和方法去解決工程問題。由此可見，通過“巖石力學(xué)”課程的學(xué)習(xí)，掌握巖石力學(xué)基本理論和原理，并利用所學(xué)知識去解決實(shí)際工程問題，對預(yù)防工程災(zāi)害，減少經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，保障巖石工程的安全建設(shè)具有重要現(xiàn)實(shí)意義?！皫r石力學(xué)”課程對于土木工程專業(yè)的本科生以后走上工作崗位進(jìn)行工程設(shè)計(jì)與施工，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。因此，必須找到當(dāng)前課程教學(xué)中存在的主要問題，并提出有效的解決思路，才能達(dá)到“教好、學(xué)好、用好”的目的。

二、“巖石力學(xué)”教學(xué)中存在的主要問題

“巖石力學(xué)”課程具有內(nèi)容繁雜、理論性強(qiáng)的特點(diǎn)，對于力學(xué)功底不是很好的學(xué)生較難掌握，容易使學(xué)生產(chǎn)生畏難和厭學(xué)情緒，致使學(xué)生上課睡覺、作業(yè)應(yīng)付的現(xiàn)象嚴(yán)重。根據(jù)筆者自己在這門課程授課中的感受和對這門課的理解，并結(jié)合學(xué)生對這門課的反應(yīng)，認(rèn)為目前該課程教學(xué)中存在的突出問題主要有以下兩點(diǎn)：

1.考核機(jī)制不健全

目前“巖石力學(xué)”課程采用期末閉卷考試的方式進(jìn)行考核，但歷年考題重復(fù)現(xiàn)象嚴(yán)重，缺乏合理的試題庫。教師出題主要是通過網(wǎng)絡(luò)下載很多相同內(nèi)容的試題，或是局限于幾本教學(xué)參考書或資料，這樣組成的試卷所包含的知識點(diǎn)的分布和比例往往有缺陷，而且所用的時(shí)間比較多。有些學(xué)得不好的學(xué)生甚至能通過網(wǎng)絡(luò)和搜集歷年考試題最終取得較高的考試成績。另外每年考題變化不大，靈活性差。因此，當(dāng)前由于缺乏科學(xué)合理的試題庫，不能有效評價(jià)學(xué)生掌握知識的能力，無法體現(xiàn)公平性。

2.與工程實(shí)踐脫節(jié)嚴(yán)重

“巖石力學(xué)”是一門工程實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，然而受場地、資金和工程條件等因素制約，現(xiàn)在的教學(xué)模式主要以書本知識傳授為主，缺乏與工程實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。學(xué)習(xí)巖石力學(xué)的最終目的是為工程服務(wù)，而對于與工程應(yīng)用緊密結(jié)合的章節(jié)，如地應(yīng)力及其測量方法、地下工程維護(hù)原則與支護(hù)技術(shù)等內(nèi)容，學(xué)生在課堂上只能靠課本想象，與工程實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，這不符合“巖石力學(xué)”理論與實(shí)踐兼?zhèn)涞恼n程特點(diǎn)，因此難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，更不用提培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性。因此，迫切需要建設(shè)科學(xué)合理的工程案例庫，在課堂教學(xué)中引入工程案例教學(xué)模塊，通過最新的工程案例講解和討論，提高學(xué)生的興趣，激發(fā)其自主學(xué)習(xí)的熱情。

通過建立完備的習(xí)題庫和典型的工程案例庫，一方面，在原有教學(xué)基礎(chǔ)上，可以增加習(xí)題教學(xué)和案例教學(xué)環(huán)節(jié)，豐富課堂教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)，從而改變目前教學(xué)模式單一的現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性；另一方面，可以規(guī)范課程管理，促進(jìn)教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)考教分離，理論與實(shí)踐緊密結(jié)合。

三、“巖石力學(xué)”試題庫與工程案例庫的建設(shè)思路

通過建設(shè)“巖石力學(xué)”課程的精要試題庫和典型工程案例庫，可以改善當(dāng)前的教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，有利于不斷提升教師的教學(xué)水平，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自覺性。

1.“巖石力學(xué)”試題庫的建設(shè)思路

（1）搜集和整理“巖石力學(xué)”習(xí)題和試題：對目前國內(nèi)所使用的“巖石力學(xué)”教材，完成課后思考題的解答。搜索、查閱其他院校（如山東科技大學(xué)、西南交通大學(xué)等）的“巖石力學(xué)”試題，特別是對具有代表性、典型性的試題進(jìn)行收集、整理，并制訂標(biāo)準(zhǔn)答案。然后，根據(jù)不同的知識點(diǎn)進(jìn)行分類，形成精要習(xí)題集。

（2）根據(jù)“巖石力學(xué)”教學(xué)大綱，明確課程定位，根據(jù)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)，結(jié)合課程重點(diǎn)，加強(qiáng)相應(yīng)習(xí)題內(nèi)容的建設(shè)。針對每一章的重點(diǎn)難點(diǎn)，構(gòu)建相應(yīng)題型，通過課題提問形式進(jìn)行課堂講授，并有針對性地布置習(xí)題進(jìn)行課后復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對重點(diǎn)難點(diǎn)的及時(shí)掌握和有效鞏固。

（3）編題與征題：題目來源初步定為以幾個(gè)下方面：1）網(wǎng)絡(luò)收集，查閱一些知名網(wǎng)站進(jìn)行下載。2）搜集有“巖石力學(xué)”豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)老師的歷年考試命題。3）從注冊巖土工程師習(xí)題集和歷年真題中選取。4）從各種教材、習(xí)題集中精選試題。5）根據(jù)自身授課體會(huì)和學(xué)生反映的重難點(diǎn)自己編制試題。

（4）命題題型：根據(jù)“巖石力學(xué)”課程的特點(diǎn)，“巖石力學(xué)”試題庫的題型主要有以下幾種：選擇題、判斷題、填空題、簡答題、計(jì)算題、論述題；試題難易程度要適中。

（5）采用相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件，開發(fā)“巖石力學(xué)”習(xí)題庫系統(tǒng)，便于學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)和答題，以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，進(jìn)行有效的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。同時(shí)建立“巖石力學(xué)”試題庫系統(tǒng)，確保以后出題的過程中能夠基本覆蓋所有知識點(diǎn)。

2.“巖石力學(xué)”工程案例庫的建設(shè)思路

（1）通過文獻(xiàn)、書籍閱讀及網(wǎng)絡(luò)瀏覽，搜集國內(nèi)外大型巖石工程案例和典型工程災(zāi)害資料，如大型水利工程、長大隧道工程、深部煤礦工程的現(xiàn)場圖片及相關(guān)資料，并運(yùn)用巖石力學(xué)原理對具體工程及災(zāi)害進(jìn)行深入剖析，形成工程案例庫。結(jié)合構(gòu)建的案例庫，增設(shè)課程案例教學(xué)模塊，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力。

（2）進(jìn)入工程現(xiàn)場，從現(xiàn)場搜集大量第一手資料，進(jìn)行歸類整理和深入剖析。一方面，通過在平時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)習(xí)的過程中或者利用互聯(lián)網(wǎng)的豐富資源來搜集各種工程圖片，增強(qiáng)學(xué)生的感官認(rèn)識；另一方面，結(jié)合當(dāng)前的煤礦工程熱點(diǎn)問題，如巷道失穩(wěn)、沖擊地壓、突水等問題進(jìn)行專題討論和案例講解分析，實(shí)現(xiàn)案例教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力。

（3）結(jié)合構(gòu)建的“巖石力學(xué)”課程習(xí)題庫和工程案例庫，對目前的“巖石力學(xué)”課件進(jìn)行改進(jìn)完善。對各章節(jié)進(jìn)行相應(yīng)習(xí)題和案例補(bǔ)充，并對當(dāng)前幾種典型“巖石力學(xué)”教材（如賀永年編著、張永興主編、沈明榮編著等）進(jìn)行詳細(xì)閱讀，科學(xué)編輯，根據(jù)學(xué)科發(fā)展對課程內(nèi)容進(jìn)行部分更新和調(diào)整，優(yōu)化課程內(nèi)容，并充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢，形成一套圖文并茂的課件，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)“巖石力學(xué)”課程的積極性與主動(dòng)性，提升課堂教學(xué)效果。

四、結(jié)語

對于土木類專業(yè)的本科生來說，“巖石力學(xué)”課程無論對他們的考試、畢業(yè)設(shè)計(jì)和其他專業(yè)課學(xué)習(xí)，還是以后走上工作崗位，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)與施工，都具有重要意義。進(jìn)行“巖石力學(xué)”課程的試題庫和工程案例庫建設(shè)，對課程考核、教學(xué)模式改革和提高課堂授課質(zhì)量以及實(shí)施素質(zhì)教育等都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和參考價(jià)值。但需要指出的是，對“巖石力學(xué)”試題庫和工程案例庫的建設(shè)與維護(hù)是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，試題庫的建設(shè)決非是一個(gè)簡單的試題堆積過程，而是一個(gè)艱苦的近乎枯燥的過程；工程案例庫也絕不是簡單將工程資料拼湊的過程，而需要結(jié)合課程教學(xué)大綱，進(jìn)行深入的案例剖析。因此，試題庫和案例庫的建設(shè)需要一個(gè)長期的過程，應(yīng)遵循循序漸進(jìn)、逐步完善的原則。相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，教學(xué)改革的不斷深入，將會(huì)探索出許多新的更適用的教學(xué)模式與教學(xué)方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]王亮清，梁燁.案例教學(xué)在巖體力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].今日科苑，2006，（6）：24.

[2]唐海.研究型教學(xué)在巖體力學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].當(dāng)代教育論壇（綜合版），2010，（3）：99-100.

[3]王述紅，梁成，楊勇，等.應(yīng)用真三維巖體建模仿真技術(shù)推動(dòng)巖石力學(xué)教學(xué)改革[J].力學(xué)與實(shí)踐，2011，33（1）：89-91.

[4]王渭明.《巖石力學(xué)》教學(xué)改革與回顧[J].教育教學(xué)論壇，2011，（14）：221-222.

[5]張孟喜，秦愛芳，孫德安，等.巖土力學(xué)課程群的創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐[J].高等建筑教育，2011，20（5）：132-135.

（責(zé)任編輯：王意琴）