探究土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

程思嫄， 劉 潔， 古 巍， 羅特軍,2

(1.四川大學(xué)錦江學(xué)院，四川眉山 620860； 2. 四川大學(xué)， 四川成都 610000)

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探究土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

程思嫄1， 劉 潔1， 古 巍1， 羅特軍1,2

(1.四川大學(xué)錦江學(xué)院，四川眉山 620860； 2. 四川大學(xué)， 四川成都 610000)

隨著教育體制的全面改革以及素質(zhì)教育的進(jìn)一步發(fā)展，大幅度提升了工科專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。很多高校在土力學(xué)人才培養(yǎng)方面，不僅要求學(xué)生掌握扎實(shí)的土力學(xué)理論知識(shí)，還要保證學(xué)生具備較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力與實(shí)踐能力，而后一方面能力的培養(yǎng)是通過(guò)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得的。但在土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中很多高校普遍存在著問(wèn)題，例如同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度不夠，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和方法陳舊，實(shí)驗(yàn)室管理具有封閉性，再者就是實(shí)驗(yàn)人員的業(yè)務(wù)水平有待提高，針對(duì)這些問(wèn)題以及土力學(xué)這門課程所具有的特點(diǎn)，文章提出了改進(jìn)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)措施：增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視度；改進(jìn)教學(xué)方法；開(kāi)放土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)；建立健全規(guī)章制度，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)。

土力學(xué)實(shí)驗(yàn); 改革; 實(shí)驗(yàn)室管理; 措施

土力學(xué)是應(yīng)用工程力學(xué)方法來(lái)研究土的力學(xué)性質(zhì)的一門學(xué)科，被廣泛應(yīng)用在地基、擋土墻、土工建筑物、堤壩等設(shè)計(jì)中，是土木工程、巖土工程、工程地質(zhì)等工程學(xué)科的重要分枝。土力學(xué)作為土木工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，它分為理論和實(shí)踐兩個(gè)部分的學(xué)習(xí)，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性。但是目前很多高校是將土力學(xué)的理論課程和實(shí)踐課程分開(kāi)來(lái)講授，這在很大程度上限制了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)和實(shí)踐的聯(lián)系，更限制了他們獨(dú)立解決問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的空間[1]。因此培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的土力學(xué)人才，不僅需要我們重視理論課程的教學(xué)，更要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)驗(yàn)證理論課程中的知識(shí)，使得學(xué)生對(duì)理論知識(shí)更進(jìn)一步的掌握，還能夠培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。為了培養(yǎng)土力學(xué)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才，很多高校在當(dāng)前形勢(shì)地推動(dòng)下建立了土力學(xué)實(shí)驗(yàn)基地，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展，但是隨著實(shí)踐基地的建立和使用，一些實(shí)驗(yàn)室所存在的問(wèn)題也跟著凸顯出來(lái)。

1 土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀

1.1 對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度不夠

通過(guò)對(duì)比各大高校土力學(xué)這門課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)，不難看出實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分的課時(shí)相比理論部分少了很多，基本上教學(xué)大綱上規(guī)定8個(gè)學(xué)時(shí)左右完成5～6個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這對(duì)于班級(jí)人數(shù)比較多的同學(xué)來(lái)說(shuō)很難在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，更不能確保實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。而且由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足，有時(shí)還要組織學(xué)生分批進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再加上實(shí)驗(yàn)時(shí)間有限，有些實(shí)驗(yàn)根本就沒(méi)有進(jìn)行，只是寫了書面的實(shí)驗(yàn)報(bào)告就草草結(jié)課[2]。長(zhǎng)此以往，實(shí)驗(yàn)教學(xué)就失去了培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手以及獨(dú)立解決問(wèn)題的能力的意義。另一方面，實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的師資力量相對(duì)薄弱，土力學(xué)理論授課的教師不參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，而是由外聘的實(shí)驗(yàn)員或者是在校的研究生來(lái)負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，由于他們?nèi)狈κ谡n經(jīng)驗(yàn)而且不清楚理論教學(xué)的重難點(diǎn)，這勢(shì)必會(huì)造成理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間的脫節(jié)，從而影響整個(gè)土力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和方法陳舊

通過(guò)對(duì)比幾所高校土力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的授課內(nèi)容，我們發(fā)現(xiàn)他們的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本一致，而且大多數(shù)是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，使用的實(shí)驗(yàn)方法缺乏時(shí)代氣息，不能夠滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)應(yīng)用型土木人才的要求。而且這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式嚴(yán)重影響了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性，更不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。其次是土力學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程安排不合理，通常實(shí)驗(yàn)課程的教授是在理論課程結(jié)束之后，這樣不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，導(dǎo)致學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，不思考不分析，更沒(méi)有創(chuàng)新，只為了做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)，失去了實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)有的教學(xué)意義。

1.3 實(shí)驗(yàn)室管理具有封閉性

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅限于教材中的內(nèi)容，而且教學(xué)的方法和步驟都是按照課本內(nèi)容進(jìn)行，無(wú)法與工程實(shí)際進(jìn)行有效的結(jié)合，這樣的模式下很難培養(yǎng)學(xué)生對(duì)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣以及獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，缺乏創(chuàng)新的能力。此外，土力學(xué)這門課程所設(shè)計(jì)到的范圍很廣，如巖土工程、地質(zhì)工程、水利工程等，并且對(duì)于同一個(gè)實(shí)驗(yàn)可能會(huì)涉及到的學(xué)科是不同的[3]，但是由于實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮退鶞y(cè)試指標(biāo)的不同，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容也大相徑庭。這要求實(shí)驗(yàn)室在設(shè)備安排、實(shí)驗(yàn)組織以及制度管理方面要反應(yīng)出這種差異，因此實(shí)驗(yàn)室管理具有一定地封閉性。

2 土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)的改革措施

2.1 增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視度

土力學(xué)實(shí)驗(yàn)在土工建筑中占據(jù)重要的地位，它能夠加深同學(xué)對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的理解，熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備，掌握必要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，同時(shí)還能夠培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究的基本技能與獨(dú)立工作能力。因此，學(xué)校需要重新審視實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)土力學(xué)教學(xué)中的重要性，明確土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不是相關(guān)專業(yè)理論課程教學(xué)的輔助手段，而是與理論教學(xué)同等重要的。而且實(shí)踐教學(xué)能夠切實(shí)地提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，特別是從培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才方面來(lái)講，實(shí)踐教學(xué)比理論教學(xué)所發(fā)揮的作用更大。

2.2 改進(jìn)教學(xué)方法

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生是在實(shí)驗(yàn)老師的指導(dǎo)下一步一步完成的，沒(méi)有具體的實(shí)際工程作為背景，使得學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有自己的思想在里面，也就沒(méi)有實(shí)驗(yàn)的好奇心和積極性，也更談不上實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。學(xué)生是有血有肉的人，教育的目的是為了激發(fā)和引導(dǎo)他們的自我發(fā)展[4]。因此，這樣的教學(xué)方法就失去了教育本身的意義。因此我們提倡以實(shí)際的工程作為背景，嘗試“基于問(wèn)題、基于項(xiàng)目、基于案例”進(jìn)行學(xué)習(xí)，以工程技術(shù)作為主線；在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，通過(guò)實(shí)地考察、工程實(shí)踐和教師引導(dǎo)等多種教學(xué)方法相結(jié)合深化教學(xué)改革，構(gòu)建以引導(dǎo)和共同研討為主的互動(dòng)式教學(xué)方法，注重教學(xué)方法的趣味性和科學(xué)性，側(cè)重在實(shí)踐中推動(dòng)素質(zhì)教育。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)之前，利用多媒體課件向?qū)W生介紹所有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)際操作圖片與視頻錄像，避免了實(shí)驗(yàn)的盲目性，提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)及學(xué)習(xí)興趣。

2.3 開(kāi)放土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

根據(jù)教育部的要求，要提高當(dāng)代大學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。根據(jù)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)體制改革的一個(gè)重要方面在于建立開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的優(yōu)勢(shì)大家是可以有目共睹的，學(xué)生能夠自由安排自己的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，并且有充足的時(shí)間做實(shí)驗(yàn)，很大程度上提高了學(xué)生的自主能動(dòng)性和對(duì)實(shí)驗(yàn)的積極性。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室不僅能夠提高對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器的使用率，還能夠引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)到的理論知識(shí)融會(huì)貫通，提高其創(chuàng)新能力。另外學(xué)校在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，開(kāi)展一些以創(chuàng)新性、社會(huì)實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)為載體的教學(xué)活動(dòng)，通過(guò)這些活動(dòng)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生還可以通過(guò)查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)了解實(shí)驗(yàn)?zāi)壳皣?guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，以及經(jīng)常用到的實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)具有的學(xué)科素養(yǎng)[5]。因此只有建立開(kāi)放性的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，才能夠有機(jī)會(huì)“走出去，請(qǐng)進(jìn)來(lái)”，更多地參與到工程實(shí)例中去，結(jié)合具體的工程項(xiàng)目展開(kāi)研究，才能夠提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平以及學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

2.4 建立健全規(guī)章制度，增強(qiáng)教師隊(duì)伍業(yè)務(wù)水平

隨著對(duì)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的進(jìn)一步改革，對(duì)實(shí)驗(yàn)教師的業(yè)務(wù)水平提出了更高的要求，而師資隊(duì)伍的建設(shè)是土力學(xué)教學(xué)改革的關(guān)鍵所在。因此，學(xué)校應(yīng)該注重規(guī)章制度的管理，注重對(duì)實(shí)驗(yàn)教師的能力培養(yǎng)以及工作待遇的提高，這樣才能充分調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)人員的工作積極性。另一方面，土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放性政策推行以后，務(wù)必要加建立一支高素質(zhì)能力強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資力量。因此，建議采用校企聯(lián)合制度，聘用企業(yè)單位中有責(zé)任心、有豐富工作經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)工程師作為我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)老師。通過(guò)校企聯(lián)合這樣的合作形式，一方面可以使學(xué)生能夠了解當(dāng)前土力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域，還能夠結(jié)合工程實(shí)例對(duì)土力學(xué)有更深度的認(rèn)識(shí)；另一方面還可以從保證教學(xué)質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可持續(xù)性發(fā)展，從而形成一支業(yè)務(wù)水平高且具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。

3 結(jié)論

土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室是巖土工程以及相關(guān)專業(yè)進(jìn)行日常授課和科學(xué)研究的主要場(chǎng)所，是培養(yǎng)具有獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力、專業(yè)研發(fā)能力人才的搖籃，改革土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)勢(shì)在必行。首先要端正學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的態(tài)度，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，它不是任何一門課程的輔助手段，而是與理論課程同等重要；其次要改進(jìn)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法，不能以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)作為主要教授內(nèi)容，而是應(yīng)以啟發(fā)性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主線來(lái)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；再者學(xué)校的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室不僅僅要針對(duì)教學(xué)，更應(yīng)該與社會(huì)上的工程實(shí)例相結(jié)合，使同學(xué)們能夠?qū)W(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的工程中，并在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的創(chuàng)新。只有不斷地，積極地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，才有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，才有利于滿足社會(huì)對(duì)高等土木工程人才的需求。

[1] 劉丹，張偉.通過(guò)教學(xué)改革提高學(xué)生土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用能力[J].中國(guó)建設(shè)教育,2016(1):54-56.

[2] 洪俊青，王海霞. 土木工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討[J].南通大學(xué)學(xué)報(bào)，2009,25(2):84-85.

[3] 王俊杰.工程類專業(yè)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思考[J].高等建筑教育，2009(18):110-114.

[4] 石磊.工程教育中實(shí)踐能力的培養(yǎng)研究 [D]. 西安電子科技大學(xué),2007.

[5] 袁慧.新形勢(shì)下培養(yǎng)提高工科學(xué)生工程實(shí)踐能力的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐 [J]. 高教探索 ,2007(2).

程思嫄(1988～)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)工程。

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[定稿日期]2016-05-20