朱紅英 楊明鏡

(1.武漢科技大學(xué)城市學(xué)院,湖北 武漢 430083; 2.保定職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北 保定 071001)

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土力學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀及有關(guān)改革分析

朱紅英1楊明鏡2

(1.武漢科技大學(xué)城市學(xué)院,湖北 武漢 430083; 2.保定職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北 保定 071001)

介紹了土力學(xué)實驗的基本特征，針對土力學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，從增加課時、加強(qiáng)師資力量、改革實驗教學(xué)內(nèi)容和方法等方面，提出了一些改革措施，以達(dá)到提高實驗教學(xué)質(zhì)量的目的。

土力學(xué)實驗課，教學(xué)改革，師資力量，實踐能力

0 引言

高等學(xué)校的教育教學(xué)中，理論課教學(xué)和實驗課教學(xué)是最基本的也是最重要的兩個教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)實驗教學(xué)，提高學(xué)生動手能力和實踐能力，是高校教育的基本目標(biāo)和宗旨，對于工科和理科類學(xué)生來說，實驗教學(xué)更有其重要性和必要性[1]。

土力學(xué)實驗課是《土力學(xué)》課程學(xué)習(xí)中非常重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。在理論課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，開設(shè)一定數(shù)量的土力學(xué)實驗課，讓學(xué)生充分了解土的物理和力學(xué)性質(zhì)，了解和使用土工實驗各種儀器設(shè)備，學(xué)會分析數(shù)據(jù)和撰寫實驗報告，可培養(yǎng)學(xué)生的實驗基本素質(zhì)和實踐能力[2]。也可進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對理論課的理解[3]，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。

1 土力學(xué)實驗的基本特征

土力學(xué)實驗的基本項目包括土體基本的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)及某些特殊的指標(biāo)[4]。土力學(xué)實驗的基本特征主要有兩點：第一，該實驗的綜合性較明顯，土力學(xué)的某個單項實驗項目一般不直接應(yīng)用于工程，常需要多個實驗項目交叉甚至組合在一起，共同形成實驗成果而應(yīng)用于工程[5]；第二，從表面上看，各個實驗內(nèi)容之間是孤立存在的，但從本質(zhì)上看，各個實驗內(nèi)容之間存在著某種密切聯(lián)系。例如相同土樣的某些性質(zhì)之間的定量和定性關(guān)系、相同土樣之間不同土性之間的某種相關(guān)性等。由于土力學(xué)的這些基本特征，高校有必要開設(shè)實驗課，通過土力學(xué)實驗課，讓學(xué)生充分了解土性特征，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力。

2 當(dāng)前土力學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀

2.1 實驗課時少，師資力量薄弱

目前傳統(tǒng)的《土力學(xué)》實驗教學(xué)都是依附于理論課而開設(shè)的。部分高校由于實驗室儀器設(shè)備購置不齊全或師資力量不足，開設(shè)的實驗項目不能完全滿足教學(xué)大綱的要求[6]。

1)高校主要重視土力學(xué)理論教學(xué)，土力學(xué)實驗課時偏少。參照高等學(xué)校土木工程專業(yè)本科教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及課程教學(xué)大綱[7]，《土力學(xué)》應(yīng)安排48個學(xué)時，其中包括8個實驗課時。按照8個課時安排實驗的話，由于時間有限，學(xué)?；旧隙际前才?個常規(guī)實驗，如土的密度實驗、土的含水率實驗、液塑限聯(lián)合實驗、土的壓縮固結(jié)試驗、土的直接剪切實驗，學(xué)生基本上能完成這5個實驗。一方面，實驗課在課時和數(shù)量上不能完全滿足教學(xué)大綱的要求；另一方面，實驗課的質(zhì)量也不能完全達(dá)到要求。

2)高校實驗室實驗教師人員少，目前大多數(shù)高校只安排一位老師從事土力學(xué)實驗教學(xué)工作，師資力量薄弱。學(xué)校師資力量不足，容易導(dǎo)致實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的漏洞，影響教學(xué)的整體質(zhì)量。

2.2 實驗內(nèi)容相對較落后

目前，大多數(shù)高校主要設(shè)置了5種常規(guī)土力學(xué)實驗，包括土壤水分試驗、密度試驗、液塑限聯(lián)合試驗、抗壓固結(jié)試驗和土的直剪試驗，試驗的主要內(nèi)容是驗證試驗[8]。這些常規(guī)實驗固然很經(jīng)典，但是，不能充分展現(xiàn)當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。學(xué)生做實驗基本上是按部就班的依據(jù)實驗指導(dǎo)書的內(nèi)容做實驗，很少甚至基本不會自行設(shè)計實驗，更無法將實驗與工程實際聯(lián)系起來，這就降低了實驗教學(xué)的作用與效果。

2.3 實驗教學(xué)方式缺乏創(chuàng)新

目前，大多數(shù)高校的實驗教學(xué)方式大概分為五步：1)課前實驗教師準(zhǔn)備儀器設(shè)備；2)學(xué)生預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容；3)教師講解實驗內(nèi)容并同步操作實驗儀器設(shè)備；4)學(xué)生分為小組，教師巡回指導(dǎo)；5)學(xué)生處理實驗數(shù)據(jù)并撰寫實驗報告。這種經(jīng)典模式對學(xué)生基本實驗素質(zhì)和技能的培養(yǎng)具有不可替代的作用，當(dāng)實驗結(jié)果與已知的理論結(jié)果比較符合或接近的話，能較好的與理論課銜接起來，對理論課起到驗證和加強(qiáng)的效果。但是，這種教學(xué)方式缺乏創(chuàng)新，學(xué)生只能被動的接受教師預(yù)先設(shè)定的實驗內(nèi)容和知識，思維被限定，學(xué)生很難有創(chuàng)新意識，要想設(shè)計出具有創(chuàng)新思維的實驗，對學(xué)生來說，那是很困難的。

3 土力學(xué)實驗教學(xué)改革的措施

從上面反映出的當(dāng)前土力學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，高校有必要對土力學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行改革?，F(xiàn)就當(dāng)前情況，提出以下改革措施。

3.1 增加課時，加強(qiáng)師資力量

在不影響理論教學(xué)的情況下，盡量增加土力學(xué)實驗課時，加強(qiáng)師資力量，突出實驗教學(xué)的地位。一方面，實驗課時達(dá)到保證了，學(xué)校就能安排更多的實驗課，學(xué)生就會有更多的時間和機(jī)會參與實驗。另一方面，師資力量加強(qiáng)了，實驗教學(xué)質(zhì)量才會得到保證和提高。這兩方面結(jié)合起來，要求學(xué)生和教師要積極的配合起來，共同參與到實驗課的教學(xué)和實施當(dāng)中。首先要充分調(diào)動學(xué)生的積極性，加強(qiáng)學(xué)生對實驗課的重視度。其次，要充實實驗隊伍，加強(qiáng)實驗教師的專業(yè)知識技能，定期對實驗教師的教學(xué)方法進(jìn)行培訓(xùn)[4]，組織實驗教師到一些重點院校進(jìn)行參觀與學(xué)習(xí)交流，學(xué)習(xí)優(yōu)秀教師的教學(xué)經(jīng)驗和方法，改善實驗教學(xué)效果，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。

3.2 改革實驗教學(xué)內(nèi)容

一方面要加強(qiáng)各個實驗內(nèi)容間的聯(lián)系，把分散的實驗內(nèi)容聯(lián)系和統(tǒng)一起來，這就要求教師和學(xué)生把握好時間觀念，教師需將實驗內(nèi)容和要求分配好，學(xué)生則需在實驗過程中積極的配合，分工合作，將需要在兩次實驗中得出的兩個土性指標(biāo)爭取在一次實驗中完成。另一方面，實驗教學(xué)內(nèi)容上要有所創(chuàng)新。在保證驗證型實驗的基礎(chǔ)上，增加一些設(shè)計型和綜合型的實驗。

3.3 改革實驗教學(xué)方法——采用網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)

目前傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法是教師板書講解和同步實驗操作，這些都是實驗課開始后才能進(jìn)行的操作步驟和程序，而且由于時間限制，教師一般情況下無法反復(fù)演示實驗操作步驟，這就使得整個步驟程序在學(xué)生頭腦中形成的印象并不深刻，當(dāng)學(xué)生真正操作實驗儀器設(shè)備的時候，往往感到措手不及，不知從何下手。為了更好的利用時間，提高課堂效率，改善實驗教學(xué)效果，我們可以開設(shè)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)[9]。根據(jù)實驗項目內(nèi)容制作一套土力學(xué)實驗的視頻供學(xué)生觀看，在實驗課之前，讓學(xué)生預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，觀看視頻，并要制作一個反饋機(jī)制，讓教師了解學(xué)生觀看實驗視頻的效果，并將反饋回來的信息列入實驗成績的一部分。通過實驗前的預(yù)習(xí)和觀察，學(xué)生可以對實驗形成一個整體的印象。通過反復(fù)觀看視頻，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。實驗過程中，教師只需將學(xué)生出現(xiàn)的問題和關(guān)鍵點進(jìn)行重點講解，便可以達(dá)到事半功倍的效果。

4 結(jié)語

創(chuàng)新的本質(zhì)就是改革，在土力學(xué)實驗教學(xué)上，針對現(xiàn)狀，本文提出了一些改革措施，應(yīng)改革較落后的實驗內(nèi)容，利用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，改革實驗教學(xué)方法，增強(qiáng)師資力量。有改革才會有創(chuàng)新，有改革才會有進(jìn)步，希望高校不只是喊口號，要落到實處，真正采取改革的措施，改善實驗教學(xué)效果，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。體現(xiàn)出高校對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和宗旨，讓學(xué)生勵志修德，勤學(xué)創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的實驗基本素質(zhì)，提高學(xué)生的實踐能力，使學(xué)生成為符合社會需求的卓越工程師[9]，順利的與未來的工作接軌。

[1] 莫振龍.《土力學(xué)》實驗課教學(xué)中的幾點思考[J].科技廣場,2007(4):159-160.

[2] 張衛(wèi)軍.構(gòu)建土工試驗創(chuàng)新教學(xué)模式探索[J].實驗室科學(xué),2005(1):34-35.

[3] 時 偉,章 偉,董 攀.“土工實驗課”改革的探索[J].中國冶金教育,2007(2):36-38.

[4] 羅才松,陳華艷,黃建華,等.《土力學(xué)》實驗教學(xué)的思考與改革實踐[J].實驗室科學(xué),2009(4):27-28.

[5] 歐益寶.PLC實驗系統(tǒng)構(gòu)建模式研究[J].實驗室研究與探索,2010,29(9):73-75.

[6] 王 琳,孟慶娟,劉 鋒.“階段式”土力學(xué)實驗的教學(xué)實踐[J].實驗室科學(xué),2007(3):44-45.

[7] 高等學(xué)校土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會.高等學(xué)校土木工程專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及課程教學(xué)大綱[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002:34-52.

[8] 劉金龍,任小琴.“土力學(xué)”實驗教學(xué)的改革探索[J].合肥學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2009,19(1):90-92.

[9] 廖 原.土力學(xué)實驗教學(xué)模式改革探討[J].實驗室科學(xué),2013,16(6):81-83,86.

Analysis on soil mechanics testing teaching status and relevant reform

Zhu Hongying1Yang Mingjing2

(1.College of City, Wuhan University of Science & Technology, Wuhan 430083, China;2.Baoding Vocational College, Baoding 071001, China)

The paper introduces basic properties of soil mechanics testing course, in light of soil mechanics testing curriculum teaching status, it puts forward some reform measures, such as increasing class period, strengthening teaching force and reforming testing teaching contents and methods, with a view to achieve the goal of improving experimental teaching quality.

soil mechanics testing course, teaching reform, teaching force, practical ability

1009-6825(2017)12-0254-02

2017-02-14

朱紅英(1986- )，女，碩士，助理實驗師

G642.0

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