排水固結法課堂教學改革初探

趙迪　王俊杰

[摘 要]地基處理技術涉及公路、鐵路、港口碼頭、大型橋梁、高層建筑以及機場等等各項重大工程，排水固結法是地基處理的一種基本方法，其內容專業性強，涉及學科廣泛，其課堂教學模式直接影響其教學效果。根據重慶交通大學水利工程專業研究生地基處理新技術課程中的排水固結法，針對本課程特點及教學中存在的問題，探討通過改革課堂教學模式，以期達到提高教學質量的目的。

[關鍵詞]排水固結法 地基處理新技術 水利工程 教學模式改革

[中圖分類號] TU41;G642.0[文獻標識碼] A[文章編號] 2095-3437（2015）06-0132-03

地基處理（foundation treatment）一般是指用于改善支承建筑物的地基（土或巖石）的承載能力，改善其變形性能或抗滲能力所采取的工程技術措施。[1]隨著我國各類建筑與高等級公路的高速發展，軟弱地基處理成為工程界亟待解決的重大問題。[2]目前，重慶交通大學地基處理新技術課程是針對水利工程專業研究生開設的，也有很多高校的土木、交通、水利、鐵路等專業都開設了本課程或教學內容相近的課程，旨在擴大土木工程及相關專業的學生的知識面，熟悉常用的較新的地基處理方法，提高解決工程實際問題的能力。[3]排水固結法作為地基處理技術中一種最基本的方法，主要用于解決地基的沉降和穩定問題，是本課程的重要內容之一。

課堂是教育教學的主陣地，它直接關系到培養什么樣的人的問題。[4]課堂教學是教育教學中普遍使用的一種手段，它是教師給學生傳授知識和技能的全過程，課堂教學模式直接影響教學效果。本文從排水固結法的教學特點及教學中存在的問題兩方面出發提出課堂教學模式改革方法，以期達到諸多教育者和研究者所關心的如何提高該方法教學質量的問題。

一、排水固結法的教學特點

（一）授課對象

為了提高碩士研究生地基處理專業知識與專業技能，我校早在2007年就為水利工程專業研究生開設了地基處理新技術作為專業基礎課，并作為其他專業的專業任選課供全校研究生選擇學習。我校是重慶乃至中國西南地區較早開設地基處理相關研究生課程的高校之一，并且把作為基礎本方法的排水固結法選為本門課程的教學重點和必須掌握的知識點。因此該方法的主要授課對象為研究生，且主要為水利工程專業碩士研究生。

（二）授課教學內容

排水固結法又稱為預壓法，適用于飽和軟黏土、可壓縮粉土、有機質黏土和泥炭土等，特別適用于在持續荷載作用下的地基土。它是一種在建筑物建造以前，在天然地基或者設置有豎向排水體的地基上進行加載預壓，使地基中的自由水隨著豎向排水體排出而使得固結沉降提前完成，地基土強度得到提高的方法。[5]排水固結法的教學內容安排如表1所示：

表1 ? 排水固結法的教學內容安排

從教學內容上看，排水固結法的授課主要存在以下兩個方面的特點：

1.涉及知識面廣：排水固結法包括堆載預壓法、真空預壓法、真空堆載聯合預壓法、電滲法幾種基本方法，包含加固機理、設計計算、施工工藝等方面的教學內容，體系龐大，涉及土力學、水力學、工程地質學等基礎專業知識，涉及知識面廣，要求學生有一定的專業基礎;

2.工程實踐性強：學習排水固結法的目的是使學生掌握其基本理論，了解本方法或技術最新的發展動態，分析存在問題的原因，掌握方案的選擇和評價，培養學生應用本方法加固適用地基的實踐能力。教學內容與工程設計規范密切相連，學習的最終是服務于工程設計，因此具有較強的工程實踐性。

二、課堂教學模式存在的問題

目前針對教學內容主要存在的問題有：

（一）“灌輸式”授課

研究生教育是我國教育結構中最高層次的教育，肩負著為國家現代化培養高質量創造性人才的重任。[6]研究生的碩士階段教育，是本科畢業之后繼續進行深造和學習的一種教育形式，在學生掌握專業所需基本技能后，在專業修養素質上有更大的提高，其目標是培養有一定理論基礎的專業設計工作者即設計師。研究生畢業生在國家各項事業中發揮著重要的作用，他們中間有相當一批人將成為教學、科研和部門的主要骨干力量以及學術帶頭人，有的將獲得國家發明獎和重大科技成果獎。排水固結法的授課對象為碩士研究生，他們有別于本科生，處于接近成熟的成長時期，求知欲望強，對未來有很高的期許，且有強烈的拓寬知識面及接觸新鮮事物的要求，采用本科傳統的“灌輸式”授課方式是不能滿足碩士培養的要求，這是針對授課對象存在的主要問題。

（二）底子薄

排水固結法的教學內容涉及知識面廣，需要學生對土力學、水力學、工程地質學等基礎專業知識有全面的了解，而我校的水利工程研究生招生來源于不同高校或相近專業，他們本科開設的課程有所不同，對專業基礎知識的認知面單一，想要“消化”排水固結法中的相關知識點，有一定的難度。

（三）見聞少

排水固結法學習的目的是服務于工程實際，而絕大部分學生是本科畢業后直接攻讀碩士研究生學位，毫無工程背景，聽到見到的工程都比較少，學生僅靠書面教育，想象力的發揮存在很大的局限性，見聞少也使學生對該方法的掌握多了一道障礙。

（四）條理不佳

從表1可以看出，在教學中先對排水固結法進行了概述，后進行了加固機理、設計計算、施工方法等方面的介紹，其中分別講述了幾種基本方法，教學的側重點在于基本原理，理論性很強也比較全面，但是這樣的表述方式讓學生難于對某一個方法形成系統性的認知。研究生畢業以后，大多就職于設計院、研究院以及高校，從畢業生畢業工作以后的反饋信息可知，多數畢業生對復合地基排水固結法的理解不透徹，概念模糊，缺乏具體排水固結法分類方法的認識，當遇到工程設計分析的時候，一片茫然，不知如何下手。

（五）缺乏支撐

理論來源于實際，又服務于實際。排水固結法學習的最終目的是解決實際問題，但在本教學內容的設計上，極少提及實際工程，有一定的缺陷性，單純的理論教學容易讓學生感覺疲憊，且不易理解。

三、課堂教學模式改革

（一）教學內容的改革

由于排水固結法教學內容條理性不佳，并且缺少工程實例，讓學生對該部分的內容含糊不清，設計方法不明確，因此，對該部分教學內容進行了改革，改革后的教學內容如表2所示。

表2 ? 排水固結法改革后的教學內容安排

從表2可以看出，改革后的教學內容與原教學內容相比，存在幾點不同：

1.先簡述排水固結法的原理，對幾種方法中一致性的內容作了統一講解后，按照小節的方式分別講解每一種方法的原理、設計、施工，各個擊破，也有利于學生進行對比分析理解，對每一種方法形成系統性的認識;

2.增加了工程案例小節，形成系統認識后，列舉了我國幾種應用排水固結法進行地基加固的工程實例，進一步加深了學生對排水固結法各種方法的認識;

3.針對研究生的培養目標，根據本行業目前的研究動態和國內的工程應用情況，增加了發展趨勢一小節，讓學生更好的分析了解排水固結法的發展動態，為他們的科研之路做好鋪墊工作;

4.通過本章思考題，讓學生鞏固所學排水固結法知識點，便于日后應用。

（二）“圖片+視頻”式教學模式

排水固結法的教學內容決定了排水固結法教學工程實踐性強的特點，規范規定的條例僅靠文字表述，會讓課堂了無生氣，學生的學習熱情大幅度降低。圖片是一種直觀的簡化的表述方式，在課堂教學中使用簡單的文字配以形象的圖片制作課件，讓課堂教學五彩斑斕起來，能夠合理規避學生的視覺疲勞，提高課堂學習效率。而隨著電子科學技術的飛速發展以及信息化進程的加快，越來越多的工程制作宣傳片，還有按照原理制作的一些教學短片，工程現場拍攝的視頻等都可用作教學，使課堂更加活潑生動。因此，這種“圖片+視頻”式教學模式可以很好的提高學生的學習興趣，傳輸大量的學習信息，加深學生對教學內容的記憶，加強對知識點的理解，能夠有效的提高課堂教學質量。

（三）網絡化學習方式

20世紀80年代以來，教育改革的總趨勢是教育多元化、社會化、信息化和國際化。[7]對碩士研究生的培養，應采用課程學習和科學研究相結合的方式，因此既要注意知識的傳授，更要加強能力的鍛煉。碩士研究生畢業要在堅實的掌握本學科基礎理論和系統的專門知識的基礎上，具有從事科學研究工作或獨立擔負專門技術工作的能力。要達到這一要求，碩士研究生必須具備查找和閱讀科技文獻的能力，正確掌握學科的發展動態及發展趨勢。在本課程中，針對教學對象為碩士研究生這一特殊授課對象和幾乎每位學生都有電腦的特點，增加了排水固結法的發展趨勢一節，這一節的增加也旨在培養學生查閱相關科技文獻數據庫或其他相關網絡文章的能力，通過閱讀文獻，了解排水固結法的發展動向，總結其發展趨勢，凝練其科學難題，學習解決這些科學難題的科學研究的方法。

三、結論

課堂教學是教育教學中使用最多最為普遍的一種教學方法，其教學模式的正確與否很大程度上決定了教育質量的高低。文章結合排水固結法的特點及教學中存在的問題，廣泛吸取國內外其他高校同行的教學經驗，參考畢業學生和用人單位反饋的信息，依據現代化的教育教學理念，在多年的教學經歷中總結教學經驗，重點探討了通過調整課題教學內容、綜合運用其他教學手段的課堂教學改革模式。與原來的教學模式相比，新模式能夠結合課程內容自身特點，以學生為中心，采取多種手段，激發學生學習的興趣，加深學生對工程概念的理解，充分調動學生學習的主觀能動性，因此使教學真正達到培養工程師的目的，取得了較好的教學效果，并且為進一步的科學研究打下基礎。

[ 注 釋 ]

[1] 鄭俊杰.地基處理技術[M].武漢：華中科技大學出版社，2004.

[2] 李彰明，馮遺興.動力排水固結法參數設計研究[J].武漢華工學院學報，1997（19）：41-44.

[3] 鄭俊杰，龔文慧，劉尚蔚.《地基處理技術》課程教學方法探討[C].土力學教育與教學——第一節全國土力學教學研討會論文集，2006.

[4] 張曉華.當前課堂改革的困惑與對策[J].教育情報參考，2005（6）：37-38.

[5] 王俊杰，唐彤芝，彭劼.地基處理新技術[M].北京：中國水利水電出版社，2013.

[6] 趙軍，唐祖愛.水文水資源學科聯合培養研究生模式的探索與實踐[J].河海大學學報（哲學社會科學版），2005（1）：75-77.

[7] 梁世寧.新課標下中學地理情境教學的理論與實踐研究[D].福州：福建師范大學教育碩士學位論文.

[責任編輯：鐘 嵐]

[收稿時間]2014-12-18

[基金項目]重慶市研究生教育優質課程2013年（34號）基金項目。

[作者簡介]趙迪（1986-），女，陜西咸陽人，博士研究生、講師，研究方向：巖土工程、水工建筑物安全診斷等。