關于土力學課程教學的思考與實踐

摘 要：土力學是一門十分重要的專業基礎課。針對目前土力學教學過程中存在的現實問題，遵循土力學課程特點，結合教學實踐，從教學內容、實踐教學、教學方法和學習興趣等角度對提高土力學課程教學質量進行了一些思考和探討。

關鍵詞：土力學；教學實踐；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2012）24-0275-02

土力學以土為研究對象，主要講授土的組成、物理性質、土中滲流、土中應力、土的變形和強度等理論知識，以及土壓力、邊坡穩定和地基承載力等工程實踐知識。土力學在大量的理論推導、試驗資料和工程實踐經驗基礎上逐漸發展和形成，具有較強理論性和實踐性，是水利、土木、建筑、交通、港口、地質、環境工程等多個專業的一門基礎課程[1]。該課程以培養學生分析工程問題能力和土力學實驗動手能力為目的，是學生學習后續課程（如基礎工程、地基處理、基坑工程等）的知識基礎，對于構筑專業課程體系和知識結構具有核心意義；是提升各專業學生專業基本能力的理論基礎，對于夯實專業基礎具有重要意義。

但是，由于專業培養方案修訂、專業課程設置調整以及土力學課程自身特點等原因，導致近年來土力學的教學現狀和教學效果不容樂觀。同時，應用型、創新型培養目標的新定位，對現階段土力學課程教學也提出了新要求。因此，在此種新形勢和背景下，如何做好土力學的教學工作，提高教學質量，實現培養目標，是值得思考和探索的問題。

一、土力學課程特點

土作為土力學的研究對象，是地殼巖石經過長期風化后所產生的碎散礦物集合體，具有復雜的組成成分和強烈的時空變異性。因此，土力學雖然是力學的一個分支，但卻不像其他力學分支那樣具有嚴謹的理論體系邏輯性和知識體系系統性，課程中涉及的基本概念、基本理論、計算公式大多來源于土工實驗或工程實踐經驗，缺乏嚴格的理論推導；土力學的研究對象沒有統一的假定和力學體系，不以力學分析為主要手段（如固結理論、沉降計算、穩定分析和滲流分析等均建立在對土提出不同假定的基礎上）；土力學實際工程問題的分析方法與結果不唯一，即對于同一個問題往往可采用多種方法得到不同結果（如地基沉降量、地基承載力等均可采用多種方法計算）。土力學具有理論和實踐雙重特點，正如土力學創始人太沙基所說“土力學與其說是一門科學不如說是一種藝術”[2]。

正是由于土力學的此種特點，使其課程內容理論多、實踐性強、內容連貫性差、公式的假定條件多，學習中需要記憶大量的理論方法和經驗公式，并且需要掌握較為復雜的繪圖和計算方法，給學生學好土力學、理解和掌握土力學理論帶來了諸多困難。

二、課程教學存在的問題

1.教學內容多而課時少。土力學是一門承上啟下的專業基礎課，具有涉及學科內容廣、理論性強、經驗公式多、知識結構較松散、內容跳躍性較大等特點，再加上近年來土木工程新技術、新理論不斷涌現，新工藝、新方法不斷更新，學生學習時通常感到內容繁多，難以掌握，造成教學學時少與教學內容多之間的矛盾。目前，根據培養方案及課程教學大綱，土力學課程理論課時為48學時，土力學的九章教學內容平均每章理論課時不到6學時，并且要掌握所涉及的眾多理論規律及100多個重要概念和公式，難度可想而知。

2.理論與實踐教學脫節。實踐教學是土力學理論學習的必要輔助和保障，然而，目前土力學實踐教學以室內實驗為主、方式單一，而且室內實驗主要包括經典實驗和驗證性實驗，內容陳舊，乏味單調，學生只需照搬操作，缺乏創新思維的培養，不符合土力學重實踐、重應用的要求和特點，嚴重影響課程教學目標的實現。課堂理論知識和實驗課內容由理論教師和實驗教師分別教授和承擔，已成為目前普遍的土力學教學模式，然而，由于兩類教師特點不一、缺乏交流，導致理論內容與實踐內容不連續、不完整，起不到理論與實踐融會貫通的作用。

3.理論教學方法單一、內容死板。土力學課程教學大多采用板書式的傳統教學方法，雖然此種方法有利于學生在教師板書、推導及繪圖的過程中逐漸理解并掌握知識點，但是，如前所述該課程內容龐雜，導致任課教師只顧板書講解、學生學習枯燥乏味。多媒體的引入在一定程度上改善了課程內容的死板，但是，教學實踐中只播放PPT而沒有公式推導、繪圖等板書過程，造成講課速度快、學生跟不上，導致重要知識點不突出、學生掌握不牢[3]。

4.學生學習積極性不高、興趣低。土力學課程教學過程中學生學習積極性普遍不高，學習興趣較低。這種現象除學生自身原因外，還包括以下兩方面的原因：一方面，土力學課時量的縮減導致教學時間不足，教學方法變為“滿堂灌”，短時間內灌輸大量理論和知識，致使學生難以消化和掌握，對土力學的學習產生了厭倦情緒；另一方面，土力學課程理論多、實踐性強、內容連貫性差、概念多、經驗公式多等特點，導致學生在學習過程中難以形成完整的理論和知識結構體系，產生了厭學情緒。

三、課程教學的思考與實踐

為了解決土力學課程教學存在的問題，提高土力學教學質量，達到人才培養的目標，在實際土力學教學過程中通過思考和實踐總結出以下幾條方法和見解，以供探討。

1.加強土力學教學內容理論框架的系統性。土力學課程內容雖然龐雜，但也具有一定的系統性。總體而言，土力學可概括為由三大理論和三類工程技術問題構成的課程內容框架。三大理論指土的強度、固結和滲透理論，它們構成了土力學的理論體系，是解決工程實際問題的基礎。三類工程技術問題包括強度問題、變形問題和滲流問題，其中強度問題還包括土壓力計算、土坡穩定分析和地基承載力[4]。因此，課堂教學中應注意運用理論知識框架將課程內容緊密串連起來。不僅要在課程緒論中講解土力學框架，而且要在每章開篇時均講授該框架，使學生明確各章學習內容之間的關系以及該章在整個理論框架中的位置和作用，提高學生對土力學課程內容的系統認識。

2.突出實驗課和案例教學增強課程的實踐性。土力學試驗是土力學教學中一個重要的組成部分，是鍛煉學生動手能力和提高學生分析、解決問題能力的必要途徑。土力學試驗可以突出以下兩個方面：一方面，建立開放性實驗室，有效利用實驗教學資源，拓展教學大綱以外的實驗項目；另一方面，安排和鼓勵學生根據自己的興趣愛好或實際工程問題，自主選題，創新性地進行試驗設計。土力學誕生于工程實踐，并注重解決實際工程問題。因此，在土力學課程教學過程中，應十分重視工程案例的引入，如在講解某一理論之前首先拋出實際工程問題，然后引出理論內容，最后通過理論的學習掌握解決實際工程問題的方法。這種教學思路既有利于學生培養工程實踐意識，也有利于對理論知識的吸收和掌握。

3.引入多種教學方法提高課堂教學的靈活性。從基本講授形勢看，應注重板書和多媒體相結合，揚長避短，發揮各自優勢。板書可用來進行重要公式的推導和理論要點的書寫，給學生留出足夠的思考時間，使學生循序漸進，更好地理解知識點。多媒體可以給出復雜公式、展示繪圖過程、播放視頻或動畫等，不僅可以加快教學速度，而且可以動態展示繪圖細節以及通過視頻或動畫形象地解釋深奧理論和抽象問題，以提高課堂教學的趣味性。從課堂教學方法看，教學過程中不能簡單采用直授的方式，應靈活引入啟發式、發現式、設計教學法、注入式方法等多種教學方法，合理安排和設置不同方法所適應的講授內容。

4.合理引導學習興趣提升學習的積極性。學習興趣是學生學習的源動力，合理引導學習興趣是課程教學的重要組成部分。教學過程中可通過生動地語言吸引學生注意力；加強師生溝通和交流，提高學生的課堂認同感；幫助學生建立遠期和近期目標，使學生在建立和完成目標的過程中不斷獲得成就感等手段激發學生自身學習動機，培養學習興趣。

四、結論

土力學課程內容具有獨特性，因此，應從理論、試驗和實踐三個方面入手，培養學生認識、分析和解決工程實踐問題的能力。在土力學的課程教學過程中應加強理論的系統性、突出實踐性、引入多種教學方法，并努力激發學生的學習興趣，以提高土力學課程教學的水平和質量。

參考文獻：

[1] 劉東.土力學與地基基礎[M].北京:中國水利水電出版社，2011.

[2] 賀瑞霞，張國強.土力學課程特點及其教學方法的探討[J].高等建筑教育，2007，(2):92-94.

[3] 陳勇，談云志，王世梅，張國棟.“土力學”課程教學改革與創新的探討[J].中國電力教育，2011，(5):81-82.

[4] 朱江.土力學課程教學方法探析[J].沈陽教育學院學報，2009，(2):66-68.

Consideration and Practice About Course Teaching of Soil Mechanics

WANG Zi-long， LIU Dong， LI Tian-xiao

（College of Water Conservancy Architecture， Northeast Agricultural University， Harbin 150030， China）

Abstract:Soil mechanics is an important specialty basis course.Aiming at the problems existing in current teaching process， teaching content， practice teaching， teaching method and learning interest were discussed based on course characteristics and teaching practices to enhance teaching quality of soil mechanics.

Key words:soil mechanics; teaching practice; teaching method[責任編輯 魏 杰]