土力學與地基基礎實訓教學改革

韓 娟 (鄭州科技學院，河南 鄭州 450000)

0 前 言

為全面提高教育教學質量，大力推行理論與實踐結合，突出實踐能力培養，應用型本科院校的學生教育特別強調對實踐動手能力的培養，對于土力學與地基基礎實訓教學來說，實訓既是驗證理論正確性，又是演示理論原理產生的過程，是該學科誕生和發展的重要手段，通過實訓能夠培養學生的動手操作能力、運用知識解決實際問題的能力。土力學與地基基礎實訓是本課程學習中非常重要的實踐性教學環節，在對其基本概念、基本理論學習的同時，熟悉土工實驗的各種儀器設備，學會整理測試資料和分析測試數據，充分調動學生的學習主動性和學習興趣，有利于培養學生的工程意識和綜合素質，為今后從事土木工程專業技術工作打下基礎。本人在實際調研與實際教學工作基礎上，對土力學與地基基礎實訓教學內容進行了全面對比分析，并探討了改進傳統實訓教學的方法。

1 課程教學中實訓教學的必要性

1.1 課程及其實訓教學的意義要求

土力學與地基基礎是土建類專業一門重要的專業基礎課，理論與實踐性較強，它由理論教學和實訓教學兩部分組成。傳統的實訓教學在整個課程教學體系中容易被忽略，而開展實訓，對加強本科學生的操作能力、實踐能力、創新能力，培養高素質技能型人才，顯得尤為重要。

通過實訓教學要求學生達到以下實訓目的：

①掌握土的基本物理力學性質指標的測定原理、技術方法、實訓結果的計算和分析等；

②初步具備針對具體實際工程選擇合適的實驗方法和判斷實驗結果可靠性的能力；

③學會土工實驗報告的編寫；并了解土工實驗方法和儀器的最新進展及發展趨勢。

1.2 課程傳統實訓教學的不足

通過自身對該課程的教學經歷，結合實際調查，認為傳統土力學與地基基礎實訓教學不足主要表現在以下幾方面：

①重視理論教學，輕視實訓教學，實訓教學內容以常規性的驗證性項目為主；

②實訓教學內容陳舊，與實際現場或者工作實際中應用的知識脫節；

③實訓硬件跟不上現行生產單位實際工作需要或達不到要求；

④實訓項目往往以室內實驗為主，缺乏現場原位測試；

⑤缺乏實訓教學管理體制及考核標準；

⑥實訓技術力量薄弱。

2 實訓教學內容分析

2.1 與規范規程中有關的土工實驗內容

土工試驗規范規程是為了測定土的基本工程地質性質，統一試驗方法，為工程勘察、設計和施工提供可靠參數而制定的。1999年頒布的國家標準《土工試驗方法標準》（GB/T50123-1999）中實訓基本項目包括土體基本的物理力學指標和某些特殊的指標，國家標準中共計35項實驗：含水量、密度、比重、顆粒、界限含水量、相對密度、擊實、承載比、回彈、滲透、固結、濕陷、三軸、抗壓、直剪、反復直剪、自由膨脹率、膨脹力、收縮、凍土密度、化學成分、離心含水當量等。國家行業標準《土工試驗規程》（SL237-1999）中共計列出69項試驗。

2.2 土工實驗教學內容比較

對于某一實際工程，上述所列試驗并非都會涉及到，各高等院校課程實訓教學中對試驗的取舍也不盡相同，通過查閱資料，選擇了6本教材中的實訓項目進行比較，結果如下。

①實訓項目多以室內實訓為主，多側重與對巖土的物理性質指標實訓、力學性質指標的實訓，對于指標的工程意義講述較少，對于現場取樣技術或者原位測試技術比較缺乏。

②對于數據處理，實訓報告編寫，土工試驗新技術新方法部分內容較為薄弱，學生創新意識、發散思維不夠明顯。

2.3 應用型本科院校課程實訓項目的選擇

目前，大部分應用型本科高等院校土工實訓中開設有以下項目：土的顆粒分析、土的含水量測定、土的密度測定、土的界限含水率測定、土的直接剪切試驗、固結試驗、土工試驗成果的整理。開設的實驗課的內容較少，很多重要的知識點涉及的實驗儀器都沒有涉及到，學生沒有形成深刻的認識和理解的意識。

3 改進傳統實訓教學的思路

3.1 建立理論教學和實訓教學關系的思想意識

要解決當前土力學與地基基礎實訓課程的不足，在思想上應當處理好理論與實訓的關系，要樹立理論來源于實訓，通過實訓檢驗理論的理念。學習掌握知識是一個實訓——認識——再實訓——再認識的過程。實訓教學與理論教學相比，實訓教學在培養學生創新能力方面具有重要作用。

3.2 設置合理的土力學與地基基礎實訓教學課程體系

將理論教學內容整合優化，知識模塊化，通過綜合實訓，實現知識融會貫通，使土力學與地基基礎課程看似分散的內容，變得系統、連續、協調，有助于學生對課程知識體系的整體把握。

另外，設置科學的實訓教學體系，還應合理安排實訓課時及實訓時間，改革考核辦法，進一步改革實訓教學條件等。

4 實訓教學改革的措施

實訓教學是提高學生綜合素質的一種重要途徑。通過對教育部教學文件和相關規范的學習，結合應用型本科土力學與地基基礎課程教學內容、教學要求和實際教學經歷，建議采取以下措施：

4.1 更新觀念，提高認識

目前高校培養的學生都是為適應經濟社會發展的要求而培養的，這樣的學生才能盡快將知識轉化為生產力，增強社會競爭力，強化學生的創新意識，培養學生的創新精神，提高學生的創新能力。

理論來自實踐，實訓教學不僅是驗證理論和培養技能，更重要的是培養學生的實訓能力、科研能力和綜合素質。目前的實訓教學已滿足不了時代發展的要求，所以必須要求更新觀念，提高認識。

4.2 建立適合本校自身特點的實訓教學體系

進該課程的實訓教學體系，有助于提高教師的教學水平和工作責任心；新的實訓教學體系要求教師打破傳統的教學方法，靈活選擇實訓項目，對于提高實訓教學質量具有重要意義。

4.3 實行實訓室開放制度

通過開放實訓室，讓學生自主實訓，目前我校實驗中心已對應用技術協會的學生開放實驗室，可以極大地激發和調動學生學習的積極性和主動性。提高了學生綜合運用理論知識分析和解決實際問題的能力，激發學生的創新意識，培養學生的創業精神。

4.4 設置綜合性試驗項目改革試驗教學

綜合性試驗是指試驗內容設計本課程綜合知識或者多方面的復合型試驗，能夠對學生的試驗技能和方法進行綜合訓練。考慮到工程實際以及本校土工試驗室的具體情況，設置了確定土的工程性質、確定地基承載力和計算地基沉降量等綜合性試驗項目。

土的物理性質指標 表1

綜合性試驗以學生為主體，把學生分成多個試驗小組，限定每組人數，組長負責組織協調，試驗過程中成員團結協作共同完成試驗，教師僅對學生遇到的問題提供必要的幫助而不具體參與到試驗中去。通過試驗，學生的動手操作能力和創新能力、全面分析問題、解決問題的能力都得到了提高。

4.5 制定嚴格的考核制度

高校要提高實訓成績在學生總成績中的分量，引起學生對實訓課的重視。目前部分學生認為上實訓課就等于好好的休息一下，這種態度是完全不可取的。根據實訓教學要求，與理論課教學一樣，實行實訓單獨考核，制定嚴格的考核制度。具體要求如下：基本操作與技能的考核、基本的實訓考核、綜合實訓的考核和平時成績與實訓報告相結合的考核。

4.6 加強實訓師資隊伍的建設

外引和內挖，將校外有豐富實踐經驗的人員引進或聘用為實訓室工作人員和將剛畢業的年輕教師引入實訓室工作，穩定現有的實訓師資。

5 綜合性試驗項目物理指標測定

這是學生在第二課堂開設的綜合性試驗，試驗中做了土力學與地基基礎常規的室內試驗工作，主要有常規物理性試驗和常壓固結試驗、直剪試驗，土層的試驗樣數量不少于6組。所取的土樣為南苑實習工廠附近的土，場地的復雜程度等級為二級場地（中等復雜場地），土層主要有素填土、粉土組成。素填土灰褐色，稍濕，稍密狀態，以粉土為主，表層為耕植土，含有少量植物根系。該層普遍分布。素填土的下面是粉土，黃褐色，稍濕，稍密～中密狀態，強度低，韌性低，針狀孔隙較多，粉土的粒徑0.25mm～0.075mm的占到0.3%，粒徑0.075mm～0.005mm的占到89.4%，粒徑＜0.005mm的占到10.3%。根據采集的土樣進行室內試驗后，所測的土的物理性質指標如表1。

總之，土力學與地基基礎是一門與工程實踐緊密結合的學科，在學習中應熟悉其特性、緊抓重點、搞清概念、掌握原理、重在應用。可以使學生在從事土木工程相關工作中能夠運用所學原理和基本概念并結合結構理論和施工技術知識，分析和解決地基問題。

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