楊兵 侯江榮
摘要:土力學(xué)是土木工程專業(yè)的一門必修課程,屬專業(yè)基礎(chǔ)課。它是研究土的力學(xué)性質(zhì)的一門學(xué)科。文章從多個方面分析了土力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀,結(jié)合作者的實際教學(xué)經(jīng)驗,探討一些目前教學(xué)存在的問題,提出解決方案,并給出了相應(yīng)的教學(xué)改進方法,旨在提高學(xué)生的綜合素質(zhì),以達到提高土力學(xué)教學(xué)質(zhì)量的目的。
關(guān)鍵詞:新時期;土力學(xué);教學(xué)方法;教學(xué)質(zhì)量
中圖分類號:G642.0 ? ? 文獻標志碼:A ? ? 文章編號:1674-9324(2020)11-0219-02
一、前言
土力學(xué)是應(yīng)用工程力學(xué)方法來研究土的力學(xué)性質(zhì)的一門學(xué)科。土力學(xué)的研究對象是與人類活動密切相關(guān)的土和土體,包括人工土體和自然土體,以及與土的力學(xué)性能密切相關(guān)的地下水。土力學(xué)是土木工程的一個分支,用于研究土的工程性質(zhì),解決工程問題。
土力學(xué)作為土木專業(yè)學(xué)生的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,對學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)有重要意義,因此,本文將基于目前土力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀結(jié)合作者的實際教學(xué)經(jīng)驗,分析探討一些目前教學(xué)存在的問題,并提出相應(yīng)的解決方案。
二、土力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀
1.教學(xué)課時較少。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前大多數(shù)國內(nèi)高校給相關(guān)專業(yè)的本科生安排的土力學(xué)學(xué)時共40小時(參照高等學(xué)校土木工程專業(yè)本科教學(xué)培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案及課程教學(xué)大綱,《土力學(xué)》應(yīng)安排48個學(xué)時),理論學(xué)時為32個,實驗學(xué)時為8個。根據(jù)近些年的教學(xué)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),土力學(xué)課程的32個理論學(xué)時對于教學(xué)而言是較少的,因此為了完成教學(xué)任務(wù),授課老師不得不一再加快教學(xué)速度,在這樣的教學(xué)模式下,基于課前有相應(yīng)預(yù)習(xí),學(xué)生對前幾章的基礎(chǔ)概念內(nèi)容還能掌握好,但從應(yīng)力計算部分開始,可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)起來逐漸吃力,學(xué)習(xí)熱情降低。對于應(yīng)力部分的公式推導(dǎo)其實是教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié),但大多教師因為時間不夠只能讓學(xué)生下去自學(xué),但這部分是較為困難的,大多學(xué)生不能按要求完成,導(dǎo)致學(xué)生對公式掌握得不好。
此外,實驗教學(xué)的課時也較少,土力學(xué)是一門很注重實踐的學(xué)科,實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要課堂,是為學(xué)生打開研究殿堂的重要環(huán)節(jié)。教學(xué)大綱規(guī)定土力學(xué)實驗包括:篩分及顆粒分析實驗(2學(xué)時)、黏性土的塑液限實驗(2學(xué)時)、壓縮實驗(2學(xué)時)、直剪實驗(2學(xué)時)。對于開設(shè)的這幾門實驗課,往往因為學(xué)生人數(shù)較多、開設(shè)課時較短造成真正能參與到的學(xué)生寥寥無幾,大多數(shù)學(xué)生只能走馬觀花,不能積極參與實驗,即便如此,土力學(xué)還存在未開設(shè)的實驗課程(土的滲透實驗、擊實試驗、三軸試驗等實驗)。總之,對于土力學(xué)課程的學(xué)習(xí),如果沒有這些基礎(chǔ)實驗做支撐,學(xué)生就很難掌握土力學(xué)課程所學(xué)的基本原理,甚至有些學(xué)生連基本的概念都不能區(qū)分。
2.師資力量薄弱。近年來,普通高等學(xué)校本科招生人數(shù)逐漸增加,學(xué)生數(shù)量大幅增加,但教師并沒有增加多少,從而導(dǎo)致師生比例越來越低。目前許多高校面臨實驗室教師人手不足的問題,大多數(shù)高校只安排一位老師從事土力學(xué)的實驗教學(xué),部分高校由于師資力量不足,開設(shè)的實驗項目不能完全滿足教學(xué)大綱的要求,容易在教學(xué)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏,影響教學(xué)的整體質(zhì)量。
另外,目前許多高校都在改變辦學(xué)理念,都想向科研高校發(fā)展,這導(dǎo)致越來越多的教師重科研輕教學(xué),不乏知名教授有許多科研項目,還要指導(dǎo)研究生以及參加各類學(xué)術(shù)會議,再給他們下達教學(xué)任務(wù),就很難保證教學(xué)質(zhì)量。
3.實驗內(nèi)容相對落后。目前,大多數(shù)高校設(shè)置的土力學(xué)實驗為驗證性實驗。教學(xué)方式多為老師事先進行實驗理論講解,然后再向?qū)W生演示一遍,最后學(xué)生分成若干小組進行實驗并編寫實驗報告。這些常規(guī)的實驗固然經(jīng)典,但不能充分適應(yīng)當今社會科技進步,學(xué)生做的實驗大多按照實驗課本按部就班地進行,思維被限定,缺乏一定的創(chuàng)新意識,很少自行設(shè)置實驗,此外還存在缺乏與工程實際相結(jié)合的問題,這樣影響了實驗教學(xué)的效果。
4.教學(xué)內(nèi)容未體現(xiàn)專業(yè)特色。目前,各高校開設(shè)土力學(xué)的專業(yè)較多,包含土木工程(橋梁、建工、巖土、隧道、城軌5個方向)、水利工程(水利、水文、港航3個方向)以及交通運輸工程(道鐵方向),不同的專業(yè)在土力學(xué)課程的側(cè)重點不同,建工和道鐵專業(yè)的學(xué)生對土的沉降與壓縮性方面更感興趣,對土的滲流方面就熱度較低,興趣較缺乏,這是因為地基沉降是房屋建筑、道路與鐵路工程中非常重要的一個控制指標;而水利專業(yè)的學(xué)生卻相反,對土的滲流更感興趣,由于各專業(yè)對土力學(xué)的需求不同,學(xué)生對土力學(xué)課程不同章節(jié)的偏愛與厭倦現(xiàn)象較為普遍。因此需針對各專業(yè)方向調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生的參與度和積極性。
三、可能的改進方法
基于目前土力學(xué)教學(xué)存在的一些問題,為了更好地滿足教學(xué)需要,各高校有必要對土力學(xué)教學(xué)進行適當?shù)母母铩,F(xiàn)就土力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀提出幾點改革措施。
1.增加課時,加強師資力量。我們需明確土力學(xué)在土木工程專業(yè)中占據(jù)重要地位,因此為保證教學(xué)質(zhì)量,我們應(yīng)該盡可能增加土力學(xué)課程的課時,加強師資力量。土力學(xué)課程教學(xué)課時得到了保證,教師就可以更耐心地學(xué)生進行理論知識的輔導(dǎo),學(xué)生對基礎(chǔ)知識就能掌握得更加牢靠。另外,土力學(xué)實驗課程也能得到保障,學(xué)校就能安排更多的實驗課,學(xué)生參與到實驗的機會將會增多,學(xué)生在實驗課上自主發(fā)揮創(chuàng)新意識的機會也會變多。隨著師資力量的加強,每個教師所分擔的教學(xué)內(nèi)容在平攤后就得以降低,教師就得以將更多的精力放在提升教學(xué)質(zhì)量上;此外,要充實專業(yè)課老師的專業(yè)知識技能,定期對教師進行教學(xué)方法的培訓(xùn),可以組織教師去往一些國內(nèi)外重點院校進行學(xué)術(shù)交流,學(xué)習(xí)優(yōu)秀教師的教學(xué)方法與教學(xué)經(jīng)驗,改善教學(xué)效果與質(zhì)量。
2.改革教學(xué)內(nèi)容。要加強土力學(xué)理論課程各章節(jié)的連續(xù)性,將分散的內(nèi)容整合起來,保證學(xué)生逐步加強對知識的理解;對不同方向?qū)W生的課程教授要有所偏重,根據(jù)各專業(yè)特點和需求來安排教學(xué)內(nèi)容,既保證內(nèi)容的連貫性又突出重點,做到主次分明,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外,授課老師要加強課本中知識與工程實際的聯(lián)系,以具體實際案例為例,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)專業(yè)知識運用于實際問題,加強學(xué)生對專業(yè)知識的認識與理解。
對于實驗課程,教師要加強各實驗的聯(lián)系,在實驗課程教學(xué)內(nèi)容上要有所創(chuàng)新,要盡可能增加每個學(xué)生親自動手參與實驗的機會,鼓勵學(xué)生有所創(chuàng)新自主設(shè)計實驗,在原有的驗證性實驗基礎(chǔ)上增加一些設(shè)計型和綜合型的實驗,豐富實驗內(nèi)容。
3.改革教學(xué)方法。不少學(xué)生反映,在土力學(xué)理論課學(xué)到的諸如土壓力計算理論、地基沉降計算理論等計算結(jié)果與實驗結(jié)果相差較大,因此感覺他們學(xué)到的理論沒有價值,影響學(xué)習(xí)熱情。土力學(xué)的各種計算理論來源于各種假設(shè)與經(jīng)驗,與實際結(jié)果有一定偏差,為了讓學(xué)生認識到這些理論在它們的適用范圍內(nèi)有一定價值,可以在課堂上讓學(xué)生們觀看一些失敗的工程案例,而這些工程問題在運用相應(yīng)的理論計算后是可以避免的,讓學(xué)生認識到它們的作用,認真分析并掌握各種理論的適用條件。
目前傳統(tǒng)的土力學(xué)實驗方法是教師板書講解和同步實驗操作,而由于時間限制,教師無法反復(fù)演示實驗步驟,在學(xué)生親自動手操作設(shè)備時往往會手足無措。因此,在條件允許的情況下,高校教師可以錄制網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻,讓學(xué)生通過視頻熟悉實驗流程,發(fā)現(xiàn)實驗中可能存在的問題,便于早點解決,達到事半功倍的效果。
四、結(jié)語
在新時期下,為提高土木工程專業(yè)性人才的專業(yè)素養(yǎng),適應(yīng)我國經(jīng)濟社會的發(fā)展現(xiàn)狀,如何教好和學(xué)好土力學(xué)這門課程,對教師和學(xué)生來說任重道遠。作為教師,在授課過程中要結(jié)合新時期下土木工程發(fā)展大勢,突出課程內(nèi)容重點、特色,講課過程中思路清晰、緊扣工程實際,要善于誘導(dǎo)學(xué)生發(fā)展創(chuàng)新意識,培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。培養(yǎng)出勇于鉆研、有良好動手能力的土木工程專業(yè)人才,提升土力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,達到提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的目的。
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