創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式下土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探★

褚娜娜 林 芝

(1.三峽大學(xué)土木與建筑學(xué)院，湖北 宜昌 443002； 2.三峽大學(xué)材料與化工學(xué)院，湖北 宜昌 443002)

創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式下土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探★

褚娜娜1林 芝2

(1.三峽大學(xué)土木與建筑學(xué)院，湖北 宜昌 443002； 2.三峽大學(xué)材料與化工學(xué)院，湖北 宜昌 443002)

指出土力學(xué)實(shí)驗(yàn)是土力學(xué)學(xué)習(xí)中的重要環(huán)節(jié)，從三峽大學(xué)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際情況出發(fā)，在課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程及實(shí)驗(yàn)室管理制度四個(gè)方面提出了改革措施，以期在今后的教學(xué)中取得較好的效果，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目的。

土力學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)，改革

土力學(xué)是土木工程、水利水電等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是一門理論性、經(jīng)驗(yàn)性及實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程[1]。很多基礎(chǔ)理論均來源于實(shí)驗(yàn)[2]，并且很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果又直接應(yīng)用于工程的設(shè)計(jì)和施工。因此土力學(xué)實(shí)驗(yàn)是土力學(xué)課程學(xué)習(xí)中的必不可少的環(huán)節(jié)。對(duì)于每位學(xué)習(xí)者來說，土并不陌生，有些甚至是兒時(shí)的玩具，但并沒有熟悉到能都掌握土力學(xué)的基本理論，并把這些理論運(yùn)用到實(shí)際工程建設(shè)中，因此需要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生從土力學(xué)的角度去認(rèn)知土，使學(xué)生更好地了解、掌握和運(yùn)用土力學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問題，為今后從事土工類專業(yè)技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀分析

以我校三峽大學(xué)為例，土力學(xué)是我校土木工程、水利水電、農(nóng)田水利、地質(zhì)工程等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，土力學(xué)總學(xué)時(shí)數(shù)為48學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)為8學(xué)時(shí)，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為顆粒分析(密度計(jì)法)、含水率(酒精燃燒法)、密度、固結(jié)(快速固結(jié))、直接剪切(自然快剪)5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中含水率、密度、固結(jié)三個(gè)項(xiàng)目作為一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)為4個(gè)學(xué)時(shí)。土力學(xué)理論上課的方式是采用網(wǎng)選班級(jí)上課，上課時(shí)的人數(shù)多的時(shí)候可過百人。由于實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備臺(tái)套數(shù)有限、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地有限，再就是實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員就1人，不可能上百人同時(shí)做實(shí)驗(yàn)，只有在相應(yīng)的理論講授結(jié)束后學(xué)生跟實(shí)驗(yàn)老師預(yù)約上課時(shí)間，采用自然班級(jí)上課，并且采用分組的方式，一般3人～5人一組。實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績占土力學(xué)總成績的10%，在將土力學(xué)成績登錄到教務(wù)系統(tǒng)之前，土力學(xué)實(shí)驗(yàn)成績也必須給出。實(shí)驗(yàn)過程中是老師先講實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、方法、步驟、注意事項(xiàng)等，然后由老師來演示，最后再由學(xué)生自己操作。

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，這種教學(xué)現(xiàn)狀，一是導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)興趣不高。有些學(xué)生從思想上不重視實(shí)驗(yàn)課，認(rèn)為即使沒有實(shí)驗(yàn)課的成績，只要理論課成績較高，照樣可以拿到學(xué)分。二是不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識(shí)。土力學(xué)實(shí)驗(yàn)非常特殊，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并不是單純的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而是與工程實(shí)際聯(lián)系緊密，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果可直接應(yīng)用于工程的設(shè)計(jì)、施工及工程判斷；單個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間又是緊密相連，任一實(shí)際工程都跟幾個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有關(guān)[3]。我校現(xiàn)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都是根據(jù)理論課的進(jìn)度，穿插在理論課中，單獨(dú)分散開設(shè)，這種方式不利于培養(yǎng)學(xué)生綜合分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)過程中由于人數(shù)多，時(shí)間緊，一方面學(xué)生自己動(dòng)手操作的時(shí)間較少，很多實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)實(shí)際上老師已經(jīng)在課前準(zhǔn)備好了，學(xué)生只是操作其中幾個(gè)簡單的步驟，另一方面學(xué)生如果在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤，從頭再來的機(jī)會(huì)較少，更不用說學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備去創(chuàng)新。再就是由于分組實(shí)驗(yàn)，很多學(xué)生壓根就沒有操作，課后直接拷貝同組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這樣使教學(xué)效果較差，難以達(dá)到創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目的與要求。因此，要想激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力及意識(shí)的卓越工程師，改革現(xiàn)有的教學(xué)模式將勢(shì)在必行。

2 土力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革的措施

針對(duì)我校土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際情況，以培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的創(chuàng)新人才為目標(biāo)，特提出以下幾條改革措施：

1)獨(dú)立課程設(shè)置，加強(qiáng)對(duì)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)的重視。將土力學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一門課程單獨(dú)列出，單獨(dú)考核，在人才培養(yǎng)計(jì)劃中排在理論課之后。從思想上改變學(xué)生對(duì)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)的重視程度。目前國內(nèi)很多大學(xué)已經(jīng)將土力學(xué)實(shí)驗(yàn)從理論課中獨(dú)立出來，并取得了很好的教學(xué)成效。

2)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。除在教學(xué)大綱中規(guī)定的必做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以外，增設(shè)一些技能型、綜合型與探索性的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容作為選做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以是學(xué)生經(jīng)過查閱資料，自己設(shè)定，也可以是學(xué)生參與老師的科研課題，根據(jù)工程的實(shí)際需要，設(shè)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這樣不僅可以很好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，而且也充分發(fā)揮了學(xué)校科研促進(jìn)教學(xué)的作用。選做并不代表可以不做，最后將選擇實(shí)驗(yàn)的成績按照10%的比例計(jì)入最后的總成績中。

3)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，突出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，現(xiàn)有的教學(xué)過程一是由于學(xué)時(shí)安排緊張，二是實(shí)驗(yàn)課附屬于理論課，上課時(shí)間太集中，使部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)無法完成，實(shí)驗(yàn)教師只能在課前先完成幾個(gè)環(huán)節(jié)的操作，學(xué)生只能參與幾個(gè)關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)步驟，使學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)感到很抽象，實(shí)驗(yàn)效果不好。因此要改革現(xiàn)有教學(xué)過程，突出學(xué)生的主體地位。

a.增加課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)。除了讓學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，根據(jù)大綱規(guī)定，制造出一套土力學(xué)實(shí)驗(yàn)錄像片，學(xué)生在上課之前可以自己先熟悉實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆椒?、步驟等。根據(jù)錄像片熟悉實(shí)驗(yàn)過程及儀器設(shè)備的使用。這樣在上課時(shí)，老師只需要強(qiáng)調(diào)一下注意事項(xiàng)，大部分的時(shí)間留給學(xué)生自己去操作，老師在旁邊指導(dǎo)即可。

b.重視實(shí)驗(yàn)過程。改分組為獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，做到“人人動(dòng)手，人人參與”。也就是說同一個(gè)班級(jí)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)順序錯(cuò)開，比如說，30人的班級(jí)，10個(gè)人先做顆分實(shí)驗(yàn)，10人先做含水率固結(jié)試驗(yàn)，另外的10人先做直剪試驗(yàn)，之后再交換實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也就是說在同一時(shí)間內(nèi)，同一班級(jí)的同學(xué)可以做不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生之前加強(qiáng)了預(yù)習(xí)的環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)老師在此環(huán)節(jié)中的作用是準(zhǔn)備所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的儀器設(shè)備、維持正常的上課秩序、解答學(xué)生的疑問，并根據(jù)學(xué)生自己的實(shí)際操作，對(duì)每個(gè)學(xué)生的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)進(jìn)行考核。

4)改革實(shí)驗(yàn)室管理制度，逐步建設(shè)開放型實(shí)驗(yàn)室?，F(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)課都是按照規(guī)定的時(shí)間完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生只是被動(dòng)接受。最后的實(shí)驗(yàn)報(bào)告也都是非常相似，沒有任何創(chuàng)新，對(duì)于不懂的地方學(xué)生也沒有辦法進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。為此我們可采用開放實(shí)驗(yàn)室來改變這種狀況。實(shí)驗(yàn)室的開放，一是在時(shí)間上對(duì)學(xué)生開放，使學(xué)生有充裕的時(shí)間能夠進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室；二是實(shí)驗(yàn)室的所有儀器設(shè)備對(duì)學(xué)生開放。開放性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和進(jìn)行素質(zhì)教育的有效手段,可以使學(xué)生有較多的自由時(shí)間來安排實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以便滿足學(xué)生的不同需求,達(dá)到因材施教的效果。

3 結(jié)語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生理解土力學(xué)基本概念,檢驗(yàn)土力學(xué)基本原理,探討土力學(xué)工程應(yīng)用的主要途徑[4]。目前社會(huì)對(duì)高校提出了要培養(yǎng)有創(chuàng)新性人才的要求，為了跟上時(shí)代發(fā)展，培養(yǎng)對(duì)社會(huì)有用的人才，土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須進(jìn)行教學(xué)改革和創(chuàng)新。改革不是一朝一夕的事情，在這一過程中，還需要不斷的學(xué)習(xí)與摸索。

[1] 陳希哲.土力學(xué)地基基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1998：121.

[2] 周 莉，韓 雪，楊海濤.應(yīng)用型人才培養(yǎng)的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革與實(shí)踐[J].黑龍江高教研究，2014(3)：168-170.

[3] 孫曉明.土力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方法的研究與改革[J].黑龍江教育,2006(11)：59-60.

[4] 李廣信.土力學(xué)課程中的實(shí)踐教學(xué)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2006(12)：13-14.

Inquiry on soil mechanics experiment teaching reform under creational talent cultivation mode★

Chu Nana1Lin Zhi2

(1.CollegeofCivil&Building,SanxiaUniversity,Yichang443002,China;2.CollegeofMaterial&ChemicalTechnology,SanxiaUniversity,Yichang443002,China)

The paper points out that soil mechanics experiment is the key in soil mechanics study. Starting from actual condition of soil mechanics experiment teaching of Sanxia university, it puts forward reform measures from four aspects of curriculum setting, teaching content, teaching process and laboratory management system, with a view to achieve good teaching effect in future and achieve the goal of cultivating creational talents.

soil mechanics, experimental teaching, reform

2015-05-29★：三峽大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：J2014008)

褚娜娜(1982- )，女，碩士，實(shí)驗(yàn)師; 林 芝(1981- )，女

1009-6825(2015)22-0223-02

G642.0

A