基于實踐能力培養的土力學課程教學改革探討

常虹+王麗霞

doi：10.11835/j.issn.1005-2909.2014.01.015

收稿日期：2013-11-12

作者簡介：常虹（1973-），女，吉林建筑大學測繪與勘查工程學院副教授，博士，主要從事地基基礎研究，（E-mail）changhong0431@163.com.

摘要：針對地方建筑類高校土力學課程存在的問題，從優化課程內容、提高教師工程實踐能力、改革傳統實驗教學、優化課程考核機制、改革教學方法、鼓勵學生參與科研及采取跟蹤調查并反饋于教學等方面進行了土力學課程教學改革的研究和探討。

關鍵詞：土力學；課程改革；工程實踐

中圖分類號：TU432 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2014）01-0061-03

土力學課程是建筑類高校開設的一門專業必修課，它是建立在力學基礎上，利用力學的基本原理專門研究土的力學性質的一門課程，理論性、綜合性、實踐性都非常強。對于建筑類院校，土力學作為一門重要的專業基礎課程，對于后續課程如基礎工程、地基處理、邊坡工程等起著關鍵性的作用，因此如何提高土力學課程的教學質量及教學效果，需要結合專業特點認真思考。筆者以提高學生工程實踐能力為本，探討土力學課程的教學改革。

一、優化教學內容

（一）精選教材內容

建筑類院校，對于土木專業、測繪工程、勘查技術與工程等專業，在二年級會開設地質工程這門課程，相應的與土質學相關的內容，如土的物質組成及土的結構和構造、土的物理力學性質及土的分類分級、原位測試等內容，在地質工程這門課中已經很詳細的介紹，因此在土力學面臨學時少的壓力下，該部分內容不需要重復講述。此外，教材中還存在部分內容沒有及時更新，與新規范矛盾的問題，因此要求教師在講課過程中要嚴格執行新規范。

（二）教學內容應與注冊考試接軌

當今社會各個領域都分別對應相應的執業資格制度，建筑業領域也不例外。如注冊巖土工程師，結構工程師，建造師等，這些資格證的考取都會涉及一些相關的專業基礎課，如土力學、工程地質、地基基礎等課程，因此在教授過程中，應結合注冊考試大綱，有側重地授課。

二、提高教師的工程實踐能力

土力學課程是一門實踐性特別強的課程，它是進行地基基礎設計及計算的理論依據，直接關系建筑物的安危。根據統計資料顯示，古往今來，地基基礎問題約占總事故的21%，因此在講授課程時，要求教師結合工程案例，講述課程的重要性，使學生充分認識并主動學習。這就要求教師具有相應的工程背景及很強的實踐經驗。例如含水量30%和50%的土在手感和表觀上有何區別，內摩擦角10°和20°對于土的抗剪強度有多大影響，土中粘土礦物的多少如何鑒別，等等。近幾年來，教師隊伍不斷年輕化，青年教師大多高學歷、理論功底強，但缺乏工程實踐經驗，因此如何提高教師隊伍的工程經驗亟待解決。學校應建立相應激勵制度，鼓勵青年教師參與工程實踐，給教師提供機會到企業中去，要求所有青年專業教師至少有6～12個月的工程實踐經歷，可以到設計院和相關施工現場，參與組織設計、施工現場管理。

三、加大投入，改革傳統實驗教學

（一）實驗單獨設課

針對土力學實踐性強的特點，在總學時中穿插6～8學時的實驗。如：土的物理性質指標及液塑限測定實驗、側限壓縮實驗、抗剪強度指標測定實驗、壓實實驗等，限于實驗室條件及學時的限制，一般建筑類學校僅開出3～4個實驗，即液塑限測定、側限壓縮實驗及直剪實驗、壓實實驗等，且每個實驗2學時，共計6～8學時。其中測定土體抗剪強度指標的實驗一般僅限于直剪實驗，很少有條件演示三軸實驗，并且這三次實驗分別獨立穿插在相應課程內容結束后進行，這就使得學生很難將相關知識貫穿起來，如將這三次實驗聯合集中做實驗，測定了土的含水量及液塑限后，用相同土樣直接測定它的壓縮系數、壓縮模量及土樣抗剪強度，由于土的塑性指數、液性指數與土的壓縮系數、壓縮模量之間有著密切的關系，同時土的含水量的多少對土的抗剪強度指標影響很大，這樣連貫的三次實驗會使學生對土的力學性質初步有一個感性的認識和判斷，對提高學生實驗數據處理能力有很大幫助。如果三次試驗分別獨立進行，相互之間的聯系脫節，且每次做實驗的土樣也不同，學生很難將學過的知識貫穿起來，更無法將所學的理論知識和實驗融會貫通。因此建議實驗單獨設課，確保實驗的連續性。

（二）開放實驗室，實驗不受學時限制

課程中所涉及的任何一個實驗，每次實驗都是2學時，這對于簡單實驗可以輕松完成，但對于較復雜的實驗時間緊張，難以完成，這就導致為保證實驗按時完成，實驗室人員務必將實驗前的相關準備做好，學生做實驗僅限于驗證過程，實驗的程序和步驟大大簡化，這對培養學生的動手能力無益，因此建議開放實驗室，學生只要感興趣，可以隨時聯系實驗室進行實驗。最后，學校應加大資金投入，改善實驗室條件，如在測定土體抗剪強度指標實驗過程中，應盡量采用三軸試驗，因為三軸試驗接近土的真實破壞情況，破裂面不是人為硬性指定的，同時在實驗過程中，學生不僅可以直接觀察孔隙水壓力的變化，包括給土樣施加圍壓的過程中是通過什么手段施加的，又是如何保證土樣與周圍介質的液體完全隔開等。

四、優化課程考核機制

（一）提高實驗課成績比重

改變傳統土力學課程考核機制。土力學是理論性和實踐性都非常強的一門課程，因此考核方式要從理論考核和實驗考核兩方面進行改革，建議適當提高實驗課成績占的比例，將實驗部分的成績比例由原來的10%提高至20%，期末理論試卷占70%，平時成績占10%，以此提高學生的工程實踐能力。

（二）改革理論課考核方式

以往的理論課期末考試采取閉卷方式，為了減輕學生考試時的記憶負擔，建議土力學期末理論考試采取開卷形式，學生可以攜帶相關教材、筆記及技術規范進入考場，考試過程中可以自由查閱資料，但不允許相互交流。此種考核方式可以扭轉考前僥幸突擊或投機取巧等蒙混過關的這部分學生的不良心態，切實起到鼓勵態度端正、刻苦認真的學生取得好成績。

（三）改革實驗課考核方式

實驗課考核方式的改革，建議采取分級考核區別對待。對于參加創新性設計性實驗項目研究的學生，可以考慮實驗部分免考核成績直接記滿分；對于沒有參與創新性設計性實驗項目的想要爭取實驗成績優秀等級的學生，可以通過申請答辯方式確定成績；對于成績處于良好以下的學生，可以參考平時實驗課的準備及報告完成情況給出相應成績。同時實行實驗課成績一票否決制，對于實驗課成績不及格的學生，不允許參加土力學期末考試，且未按規定完成全部實驗項目的，實驗課成績記不及格。這對提高學生的重視度，鍛煉學生的動手能力非常有益。

五、改進傳統教學方法，采取“啟發式”教學

土力學傳統的教學方法就是以教師為主，教師講，學生僅限于被動地聽。建議采取“啟發式”教學，正確處理好教與學的關系，教師主要起引導作用，啟發學生自己說，而不是過去的“填鴨式”教學。啟發式教學對促進學生積極思考、主動獲取知識、拓展學生的邏輯思維、培養學生獨立解決問題的能力將起到推動作用。如在講述沉降變形計算章節時，可以先列舉古往今來由于地基失穩所引起的工程事故，如意大利的比薩斜塔、加拿大特朗斯康谷倉、蘇州的虎丘塔、上海工業展覽館，等等，然后引出問題，最后回答如何解決。沿著這樣一條主線講課，學生可以帶著問題和興趣聽課，這對提高學生自主學習的積極性有著促進作用。

六、鼓勵學生參與科研

（一）鼓勵學生參與教師的科研課題

由于建筑物的地基條件千差萬別，應結合工程實際開展創新性試驗研究，整個試驗從題目的設計、土樣的選取到步驟的安排，包括設備的連接、儀器的調試都由學生自行設計完成，教師只起到個別指導的作用。學生從一踏入學校就可以參與教師的科研課題，教師可將自己的科研課題向學生公布，向學生講解項目的特色、意義及目前取得的成果和進展，學生可以根據自己的興趣和愛好自主雙向選擇確定自己參與科研的方向。經過四年的培養，學生理論與工程實踐相結合的能力得到增強，畢業生就業率顯著提高。

（二）鼓勵大學生參加創新性實驗項目申報

鼓勵并支持在校大學生參與創新性實驗項目申報。創新性實驗項目旨在提高學生的積極性、主動性和創新性，激發學生的創新思維和創新意識，營造創新氛圍，全面提高學生的創新能力。鼓勵大學生申報創新性實驗項目。學生可以遵循個性發展的需要，根據自身的愛好和興趣進行申報，這樣既可以彌補高等教育在工程實踐環節上的薄弱，又可以改變傳統的教育方法，推動高等教育改革，進一步提高高等教育教學質量。

七、跟蹤調查并反饋于教學

針對理論教學中哪些章節需要改進，哪些內容需要補充，教學環節中還存在哪些與工程實際相脫離的，甚至與該門課程相關的基礎課及后續課程的開設順序是否合理等問題，對不同專業、從事不同行業的在校生和畢業生進行問卷調查和分析，以期及時反饋信息，有的放矢，逐步改進教學內容，提高教學質量。

八、結語

土力學課程作為地方建筑類高校開設的一門重要的專業必修課，有著理論性強、綜合性強、實踐性強的特點，因此，土力學課程的教學改革對培養具有創新能力和工程實踐能力的應用型人才起著重要的作用，只有對該課程全面改革，才能為社會培養出適應現代工程需求的高素質建筑類應用型人才。

參考文獻：

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[2]孟慶娟.基于實踐能力培養的土力學與基礎工程教學改革探討[J].廊坊師范學院學報，2012（3）：124-125.

[3]胡其志，莊心善，等.土力學實驗教學改革初探[J].華北科技學院學報，2008（3）：106-109.

Teaching reform of soil mechanics course based on practice ability training

CHANG Honga， WANG Lixiab

（a. Surveying and Exploration Engineering Institute；

b. Higher Education Research Institute， Jilin Jianzhu University， Changchun 130118， P. R. China）

Abstract： According to problems of soil mechanics course teaching in local construction colleges and universities， we researched and proposed several soil mechanics course teaching reform methods including optimizing course content， improving teachers engineering practice ability， reforming traditional experimental teaching methods， optimizing the curriculum evaluation mechanism， reforming teaching methods， and encouraging students to participate in the scientific research.

Keywords： soil mechanics； course reform； engineering practice ability

（編輯 梁遠華）