祝云華 周麗
摘要:《土力學(xué)》課程與土木工程專業(yè)課的學(xué)習(xí),與土木工程技術(shù)相關(guān)工作有著非常密切的關(guān)系,對地基設(shè)計(jì)、施工及建筑的抗震性能具有相當(dāng)重要的作用。本文結(jié)合多年從事《土力學(xué)》課程的教學(xué)及實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),從教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革、教學(xué)手段改革、實(shí)踐教學(xué)改革及課程考核形式改革等方面,闡述了《土力學(xué)》這門課程的改革思路及方案,并提出了相應(yīng)的改革建議,為其進(jìn)一步發(fā)展提供一些可行性建議。
關(guān)鍵詞:《土力學(xué)》;課程改革;教學(xué)方法;實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號:G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)47-0120-02
一、引言
《土力學(xué)》是就讀土木工程、水利工程、交通工程等專業(yè)的大學(xué)生要學(xué)習(xí)的一門基礎(chǔ)主干課程,是研究土的碎散特性及其受力后的應(yīng)力、應(yīng)變、強(qiáng)度、穩(wěn)定和滲透等規(guī)律的學(xué)科。它是力學(xué)的一個(gè)分支,研究對象是土體及與土的力學(xué)性能密切相關(guān)的地下水?!锻亮W(xué)》被廣泛應(yīng)用在地基、擋土墻、土工建筑物、堤壩等設(shè)計(jì)中。由于自然界的土極其復(fù)雜,《土力學(xué)》的發(fā)展并不十分完善,在一定程度上屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué),基本知識既抽象又不成系統(tǒng)。大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程時(shí)感覺難度較大,不少學(xué)生在課程學(xué)習(xí)結(jié)束后并未真正掌握《土力學(xué)》的基本原理,在工程實(shí)踐中遇到相關(guān)工程問題時(shí)常會(huì)感到無所適從,更不能運(yùn)用學(xué)到的《土力學(xué)》基本原理來解釋和處理相關(guān)工程問題。
為了貫徹落實(shí)《國家三部委關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》,創(chuàng)新應(yīng)用型技術(shù)技能型人才培養(yǎng)模式,培養(yǎng)生產(chǎn)服務(wù)一線緊缺的應(yīng)用型、復(fù)合型、技術(shù)技能型人才,增強(qiáng)地方高校服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能力[1],本文結(jié)合我校土木工程專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展改革試點(diǎn)項(xiàng)目中的課程改革,提出關(guān)于《土力學(xué)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐的一些觀點(diǎn)。
二、《土力學(xué)》課程教學(xué)中存在的問題
1.教材內(nèi)容不能適應(yīng)課堂快速發(fā)展的需要。目前,已出版的《土力學(xué)》教材很多,內(nèi)容大同小異,但教材內(nèi)容往往滯后于現(xiàn)代土力學(xué)技術(shù)的發(fā)展,無法跟上時(shí)代快速發(fā)展的步伐。比如,教材重視理論和計(jì)算,忽視要求掌握的土力學(xué)指標(biāo)和參數(shù)的相關(guān)試驗(yàn)技術(shù);對土的工程性質(zhì)指標(biāo),包括物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),液、塑限等基本物理性質(zhì)的測定方法及直剪、固結(jié)等基本力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的測定方法,教材基本上是以十多年前的舊規(guī)范,對現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)儀器與方法少有提及;一些新版教材雖然加入了一些新內(nèi)容,但講得比較粗略,不能滿足實(shí)際工程建設(shè)的需要。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容較少?!锻亮W(xué)》課程的教學(xué)分為理論教學(xué)和課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)部分。理論教學(xué)是基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)教學(xué)是應(yīng)用。要培養(yǎng)應(yīng)用型人才,《土力學(xué)》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常重要。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在以下一些問題:①實(shí)驗(yàn)課時(shí)偏少,學(xué)生使用儀器的時(shí)間短,往往不能熟練掌握儀器操作;②隨著技術(shù)的發(fā)展,新型儀器逐漸取代老儀器。但新型儀器價(jià)格昂貴,很多院校由于資金問題不能及時(shí)更新,使得某些《土力學(xué)》綜合實(shí)驗(yàn)無法開展;③課內(nèi)實(shí)驗(yàn)比較單一,都是一些驗(yàn)證性項(xiàng)目,與工程實(shí)際結(jié)合不足,不利于應(yīng)用型技能型人才的培養(yǎng)。
3.考核方式陳舊。《土力學(xué)》課程的考核往往采用期末筆試的方式進(jìn)行,考試內(nèi)容主要是基本概念、基本原理,對學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手、解決問題及團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力無法體現(xiàn)。這些能力是應(yīng)用型人才應(yīng)具備的基本素質(zhì)。筆試成績很難反映學(xué)生的真實(shí)水平,往往造成高分低能的現(xiàn)象。
三、課程改革思路
1.教學(xué)內(nèi)容的改革。課程內(nèi)容體系改革是教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn),應(yīng)按照突出應(yīng)用性、實(shí)踐性的原則重組課程結(jié)構(gòu),更新教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容要突出基礎(chǔ)理論知識的應(yīng)用能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng),以課程核心知識點(diǎn)為基礎(chǔ),以土的物理性質(zhì)及工程分類、土中應(yīng)力計(jì)算、土的壓縮性與地基沉降計(jì)算、土的抗剪強(qiáng)度、土壓力理論和土坡穩(wěn)定性分析為主線,結(jié)合其他相關(guān)課程,注重對學(xué)生分析問題能力的培養(yǎng),引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)分析問題、解決問題。對于《土力學(xué)》課程的很多問題,可以用內(nèi)外因分析法來舉例說明。例如,基礎(chǔ)沉降之內(nèi)因是土為三相體,具有可壓縮性,外因?yàn)橥林芯哂懈郊討?yīng)力。在教學(xué)中,教師要對其分析方法進(jìn)行歸納總結(jié),使學(xué)生在掌握這些基本計(jì)算的同時(shí),學(xué)會(huì)用力學(xué)分析方法解決問題的思路,提高分析能力。
2.教學(xué)方法的改革。(1)激活學(xué)生思維,強(qiáng)化課堂教學(xué)效果。在教學(xué)過程中,要注意啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效思維,適時(shí)加以提問,對于重難點(diǎn)問題在課堂上要適當(dāng)給予重復(fù)、強(qiáng)調(diào)。同時(shí),注重集中學(xué)生注意力方法的藝術(shù)性,適度的手勢、幽默且貼切的比擬,都可以吸引學(xué)生的注意[2,3]。(2)互動(dòng)式的課堂教學(xué)。調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的求知欲望和創(chuàng)新熱情,這強(qiáng)調(diào)學(xué)生要對教師提出的問題給予多視角的解答,重視結(jié)果的不確定性和多義性,進(jìn)而印證《土力學(xué)》在實(shí)踐中的指導(dǎo)意義。(3)學(xué)生的主體意義。充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用,調(diào)動(dòng)他們的主體意識,強(qiáng)化理論知識的同時(shí),用多種方式培養(yǎng)學(xué)生的分析和創(chuàng)新精神。此外,鼓勵(lì)學(xué)生養(yǎng)成自學(xué)習(xí)慣,擴(kuò)大知識面,拓寬視野,讓他們變被動(dòng)灌輸為主動(dòng)學(xué)習(xí),變被動(dòng)思考為主動(dòng)探究,融會(huì)貫通,善于主觀地思考、研究和探討問題[4]。(4)在《土力學(xué)》課程學(xué)習(xí)中,使學(xué)生初步具備運(yùn)用理論知識正確進(jìn)行《土力學(xué)》計(jì)算和解決實(shí)際問題的能力,并在學(xué)習(xí)的過程中逐步熟悉和正確運(yùn)用我國現(xiàn)行的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)規(guī)程,如《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《巖土工程勘察規(guī)范》、《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》等。
3.教學(xué)手段的改革。針對我校土木專業(yè)學(xué)生的具體情況,采用課堂啟發(fā)式問答、思考題及課后作業(yè),進(jìn)行教學(xué)的信息傳遞與互動(dòng),在每個(gè)環(huán)節(jié)中都鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,讓他們在肯定中建立自信,逐步在對問題的深入分析中形成自己的見解。同時(shí),注重在教學(xué)過程中通過一題多解來分析和比較,在加深對理論知識的理解和靈活運(yùn)用的同時(shí),達(dá)到對學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練和靈活掌握知識的目的。
4.實(shí)踐教學(xué)的改革。在重視理論和計(jì)算的同時(shí),注意掌握《土力學(xué)》指標(biāo)和參數(shù)的相關(guān)試驗(yàn)技術(shù)。解決巖土工程問題的關(guān)鍵步驟之一是土的技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)的確定,以及土的工程性質(zhì)指標(biāo),包括物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),掌握顆粒分析、密度、含水量和液、塑限等基本物理性質(zhì)的測量方法及直剪、固結(jié)等基本力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的測定方法。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分的改革是集中開設(shè)實(shí)驗(yàn),在課堂教學(xué)內(nèi)容基本結(jié)束時(shí),也對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行集中總結(jié)與討論。適當(dāng)開設(shè)1—2個(gè)《土力學(xué)》綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,或鼓勵(lì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。對于某些因儀器缺乏無法開展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,可以通過視頻教學(xué)的方式讓學(xué)生了解完整的實(shí)驗(yàn)過程。
5.課程考核的改革?!锻亮W(xué)》理論部分的考核主要采取期末考試、日??记?、平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)等進(jìn)行綜合考量。卷面考試的內(nèi)容,以教材中的基本原理和案例分析題為主,注重學(xué)生對基礎(chǔ)知識的運(yùn)用和掌握?!锻亮W(xué)》實(shí)驗(yàn)部分的考核要求:①每次實(shí)驗(yàn)完成后上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。②成績構(gòu)成:到課率及課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)。③考核評定(評分)標(biāo)準(zhǔn):實(shí)驗(yàn)到課率;實(shí)驗(yàn)課堂表現(xiàn),如實(shí)驗(yàn)操作及結(jié)果基本準(zhǔn)確、回答教師提問;實(shí)驗(yàn)報(bào)告,如實(shí)驗(yàn)報(bào)告整潔、內(nèi)容基本完整、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理正確、實(shí)驗(yàn)圖表清晰、實(shí)驗(yàn)儀器清理干凈、提高性實(shí)驗(yàn)。
四、結(jié)束語
本課程作為土木工程類學(xué)生的專業(yè)核心基礎(chǔ)課,在學(xué)習(xí)中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以《土力學(xué)》核心理論和實(shí)驗(yàn)為中心,掌握事物的本質(zhì)及內(nèi)在聯(lián)系。它涉及工程地質(zhì)學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工等學(xué)科領(lǐng)域,內(nèi)容廣泛,綜合性、理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)。本文從理論教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、考核方式等方面對課程進(jìn)行了改革探討,以期通過課程改革不斷提高學(xué)生對本課程的掌握和應(yīng)用能力。
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