土質學與土力學課程教學改革思考

儲春妹　封麗華　董青紅

[摘 要]增加土質學與土力學課程的學時數是更好的完成教學的前提條件；改變傳統的教學模式為多種教學方法相結合的教學手段，授課效果會有較大的提高；加強實驗室的建設，充分利用實習基地的有利條件，將實驗教學與實習環節較好的結合，學生就能夠更好的將理論應用于實踐；無論是理論教學還是實踐教學都需要教師具有較高的專業素養，教師通過進一步的探索并汲取其他同類院校的先進經驗，使土質學與土力學教學質量得到不斷的提高。針對土質學與土力學課程教學中存在的問題，通過課程設置的改革、多種方法相結合的教學手段、加強實踐環節、教師專業素養的提高等四個方面的措施來提高教學質量。

[關鍵詞]土質學與土力學 教學手段 實踐環節 教學質量

[中圖分類號] G710 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）05-0157-02

通過近幾年的改革，勘查技術與工程專業教育教學質量取得了一定的成效，學生的教學平臺有了較大的提升，尤其是實驗室和實習基地的建設，在多位援疆教師的幫助指導下，土力學實驗室已經能夠滿足學生的基本物理力學實驗，學生的實踐能力得到了提高，師資隊伍在不斷壯大，教學質量在不斷增強。土質學與土力學課程有其自身的特點，教學改革還需進一步探索與加強，本文針對教學中存在的問題，擬探討教學質量提高的幾種措施。

一、現階段教學中存在的問題

通過課堂教學及實驗教學發現，學生學習本門課程存在如下問題：

首先，土質學與土力學課程的內容多，理論多，公式多，計算多，實踐性強。學生在學習過程中往往對理論的學習興趣不夠濃厚，對土力學的特點認識不夠，不能很好的將理論應用于實際問題中，如庫倫-摩爾強度理論在擋土墻上土壓力的計算、土坡穩定分析等的應用；該課程中基本公式相對較多，土的物理性質及工程分類這部分物理性質指標較多，學生往往較厭煩，如何將這些基本指標應用到解決具體工程問題中，或者如何通過已知幾個指標來換算求解其他指標時較混亂，甚至有個別同學不知如何入手；涉及具體問題計算多，尤其是土中應力計算、土的沉降計算部分，計算時相關參數需要查大量的表，同時計算步驟較多，學生往往覺得較繁瑣，提不起興趣。

其次，在實驗教學環節中，還存在學生扎堆，但有個別同學不動手的現象，實驗室面積小、組數少，不能使得每位同學在實驗過程中得到鍛煉。

除此，還有本課程教學手段單一，僅僅為傳統的板書教學，課程內容較多，存在課時緊張的問題，對于有關土力學案例，圖片不能更好地給學生展示講解。

最后，學生系統復習的時間少，平均成績往往較其他課程偏低。

二、教學質量提高的措施

（一）課程設置的改革

學生具備材料力學、彈性力學等有關的內容，具有一定理論基礎，但是學習本門課程之前不具備專業基礎知識。我校老的培養方案中土質學與土力學設置在大二第一學期，而工程地質學基礎設置在大二的第二學期，這給學生學習本門課程帶來了一定的困難，提及相關概念不甚理解。當然，工程地質學基礎課程的學習也需要巖土力學知識支撐，因此建議兩門課程均設置在大二的上學期較好。另外，該課程作為專業核心基礎課程，課時相對少，授課教師不能將有關土力學的案例在有限的課堂時間內給大家講解完整，同時課堂內也沒有時間讓學生與老師及學生與學生之間進行更多的互動和交流，因此想通過課堂教學讓學生完全掌握基本理論，并能夠較好地將其應用到實踐中，增加學時勢在必行。

（二）多種方法相結合的教學手段

土質學與土力學有其自身的特點，不同于固體力學，它往往依靠試驗和工程經驗，但也不同于一般的專業課程，還需重概念，重理論，因此在教學中多種方法相結合才能達到較好的授課效果。

在土力學教學過程中，用系統性教學法注重土力學各章節內容之間的聯系，使其形成一個有機的整體。實際上教材內容順序上安排得很恰當，土的物理性質始終都貫穿到后面的各章節中，土的物理性質決定了土的三大特性，并且通過研究土的物理性質和三大特性可以解決土工建筑物與地基出現的三大工程問題。所以，在講授這門課的時候，要將土的物理性質作為基礎和主線，土中應力計算作為先導，土的三大特性作為核心，重點講解這幾部分，把土壓力計算、土坡穩定分析、地基承載力等這幾章作為基礎理論的應用來講解。如學習了土中應力計算之后，講解土的沉降計算，首先引入建筑物基礎與地基相互作用可能出現的工程問題，這樣來啟發學生思考土的沉降計算這部分屬于土的變形問題；其次讓學生思考為什么地基土會產生沉降，這樣可以使得土中應力與土的沉降計算兩部分更好的聯系到一起。

案例教學法對學習該課程具有重要的作用。采用工程案例導入教學主題—學生參與案例討論—教師引入土力學理論—再轉入理論應用的課堂模式，可以將抽象的概念、原理具體化，可以調動學生參與教學的積極性，活躍課堂的氣氛，從而達到教與學的互動，檢驗了學生掌握基本知識和基本理論的牢固性和靈活性。

采取多種教學形式激發學生的學習興趣。部分內容采取傳統的板書教學形式，如公式推導部分；部分內容采用多媒體形式，給學生放映工程實例的相關圖片、視頻等方式讓學生了解實際工作中需要解決的工程問題；部分偏向工程應用的章節課可以采取多教師講授，尤其是經驗豐富的教師參與講授或以講座的形式，提出現階段工程常用的解決問題的方法和手段。如土坡穩定分析、土壓力計算、地基承載力計算這三章，通過這幾種教學方式能夠較好的增強教學效果。

（三）加強實踐環節

土質學與土力學十分重視實踐經驗，因此學習本課程應盡可能地與工程實踐結合起來，從而能更好地解決與土有關的工程問題。

本課程設置了實驗教學內容，實驗教學主要為室內試驗。室內試驗將幾個實驗項目穿插到理論教學過程中，實驗課程設置課時較少，在安排的課時內完整地完成實驗全過程是不可能實現的。基本上，實驗的準備工作均為實驗指導老師提前來完成的。如土的直剪實驗，完整的操作過程應為從野外取原狀樣，到室內環刀切取與環刀同體積的土樣4個，然后將土樣壓入直剪儀盒內→施加垂直壓力→施加剪力→試樣破壞→記錄測微表讀→試驗結果整理。一級荷載需要完成以上的步驟，總共四級荷載共需重復完成四次工作。因整個實驗耗時較長，實驗安排的時候往往是每組分別做各級不同的荷載協作來完成，最終匯總數據，完成實驗結果整理繪圖，但因每組的操作均存在不同的誤差，導致實驗結果不太理想，學生不能完整地了解實驗的全過程。因此，建議本課程要加強實驗室的建設，逐步增添實驗儀器，更換陳舊的實驗儀器，加強實驗室環境的改造，以上幾項已經列入了我校“中西部高校提升綜合實力項目”中。

此外，原位試驗也具有舉足輕重的作用。勘查技術專業在培養方案中設置了巖土工程勘察教學實習部分，其作為一種綜合性的實習過程，要重視原位試驗對教學的輔助作用。注意引導學生試驗中對土力學知識的運用，掌握試驗的目的、試驗數據的整理、得出成果的應用，可使學生充分認識到土質學與土力學課程的重要性。今后實習中嘗試將土力學的室內基本實驗穿插進來，讓學生把握野外取樣、保存、制樣等前期的準備工作，通過完成原位試驗對理論學習具有較好的促進作用。加強實習基地的建設，選擇適宜的實習場地，增設新的實習內容會對土質學與土力學的教學有較好的促進作用，并且對教學效果會有較好的提升作用。

（四）教師專業素養的提高

課程教學的效果與教師的專業素養是分不開的，對于實踐性較強的工科專業，教師實踐經驗缺乏與注重實用性的課程特點間的矛盾凸顯，尤其作為青年教師，應加強本專業的野外實踐，可考慮到生產實踐單位鍛煉，例如參與到本專業學生的畢業實習環節中去，不斷積累工程經驗，及時發現問題，通過實踐指導理論。同時要增強科研能力的培養，多參加相關學術研討會，與全國乃至世界上的專家學者交流探討，學習一些新理論新方法在專業上的應用，增加本專業的前沿知識，促進本專業方向的發展。

三、結語

增加土質學與土力學課程的學時數是更好的完成教學的前提條件；改變傳統的教學模式為多種教學方法相結合的教學手段，授課效果會有較大的提高；加強實驗室的建設，充分利用實習基地的有利條件，將實驗教學與實習環節較好的結合，學生就能夠更好的將理論應用于實踐；無論是理論教學還是實踐教學都需要教師具有較高的專業素養，教師通過進一步的探索并汲取其他同類院校的先進經驗，使土質學與土力學教學質量得到不斷的提高。

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[責任編輯：鐘 嵐]