唐洪祥 郭瑩 王忠濤 趙維
摘要:結合多年的土力學課程教學經歷,為提高土力學教學質量,在課堂理論課教學、實驗課教學、課后學習、設計工程案例分析以及考試等環節進行了改進探索。實踐表明,教學質量得到了較好的控制,取得了較好的教學效果。
關鍵詞:土力學;課程教學;質量控制
中圖分類號:G642.0 ? ? 文獻標志碼:A ? ? 文章編號:1674-9324(2016)42-0226-02.
土力學是關于土體這一多孔多項散粒體特定對象的力學,它既涉及到抽象的理論,也面向具體的土體工程應用;既要理想化的理論推導,也要切合實際的經驗修正;既要學習一般性的原理,也要掌握一定的實驗操作技能;它既借助于理論力學、材料力學、彈性力學等學科的力學基礎,又有自己獨立于這些學科特色理論。對于這樣一種集理論、實用、多學科交叉為一體的專業基礎課,一直以來眾多土力學課程教師傾注了大量的心血來提高其教學質量,全國也定期召開土力學教學研討會來促進土力學教學體系、課程建設、教學方法、課堂一線教學等方面經驗的廣泛交流。本文作者長期從事土力學實驗與理論教學工作,這里結合自身多年的教學經歷和體驗,談談控制土力學課程教學質量的一些環節,與廣大土力學課程教學教師交流探討。
一、課堂理論課教學質量的控制
土力學的主要內容可概括為土的基本物理性質與三大特性(即滲透、變形與強度特性)及其應用,因此,在教學中首先要讓學生從總體全局上把握土力學的內容特點。
其次,土的基本性質及特性與具體的工程實踐有較強的聯系,因此在教學中,應結合土力學課程各章節的內容,收集土力學各個專題及其有關問題與典型工程案例的資料,包括圖片、影像資料、記錄文獻、相關分析報道等,并融入到土力學課程教學中。
再次,在部分較抽象的教學內容中,易結合書本內容,適當應用課堂演示試驗,引導啟發學生進行觀察、思考,從而提出土力學研究的相關問題并建立相關概念,漸進地引入解決問題的相關理論方法。典型的如有效應力原理與滲透固結理論的講解中,應用滲透固結模型等。
二、實驗課教學質量控制
一是要盡量保持實驗課教學與理論課教學同步。在大班授課,小班實驗的情況下,由于實驗條件的限制,對所有班級的學生很難都根據理論課內容及時安排實驗課教學,這對于學生人數眾多的土力學課程教學來說是個普遍存在的問題。如果可能的話將理論課分成小班錯時授課,可以解決這個難題。
二是要盡量保證實驗課教學與理論課教學的老師一致,以形成理論與實驗的統一,對促進學生進一步深入理解土力學基本理論內容有很大的好處。由于每個理論課老師都有自己的教學手段和重點,另外的實驗課老師與理論課老師強調的重點可能有所不一樣,這樣可能會影響實驗課的效果。
三是要強調在實驗完成后的數據結果整理的重要性。筆者在接手土力學實驗課之前,曾參與過以前的學生實驗指導工作,發現不少同學在實驗課完成后基本不怎么整理試驗數據,更不用說對實驗過程和結果進行探討,撰寫試驗心得體會等。過一段時間后,詢問這些同學,他們對實驗的認知很少。在筆者接手實驗課后,明確要求每堂實驗課結束時學生的試驗記錄要經過實驗課老師對數據進行檢查后簽名確認,同時要提交實驗報告并根據結果整理的認真程度進行評分,這個評分會在期末總成績中占一定的比重。
四是對有些僅演示但要求整理數據的實驗項目(如三軸試驗),增加不同的實驗數據組數,分別給不同的同學課后整理,這樣可減少直接拷貝他人結果的現象。這在以前筆者僅用一套數據時有較深的體會。
五是結合試驗結果,增加結果應用環節。如我校現在的土力學實驗報告中,關于固結實驗就增加了根據試驗獲得的壓縮性指標及固結系數等計算實際工程的沉降量與固結度等練習,這樣可以提高學生對實驗成果的重要性認識以及成就感,進一步提高教學效果。
六是可能的話增加一定課時的課外實習與野外實驗。在土力學課時有限的情況下,部分實驗內容可以安排到地基基礎工程課程的教學中。一方面讓學生參觀一些與巖土工程有關的典型的工程建設項目,另一方面,增加原位測試環節的教學,這兩方面可結合在一起進行。
三、課后學習質量控制
課后學習包括復習、做作業以及答疑等環節。
課后復習的效果主要以課后作業的完成情況來檢驗。根據筆者多年經驗,課后作業完成效果很大程度上取決于任課教師的認真程度。如果教師認真批閱,學生完成作業的優秀率會大大提高。另外對于個別抄襲現象必須嚴格禁止。由于大班授課時學生數量較多,可以增加研究生助課環節,以輔助管理課程作業質量。
課后答疑是提高學生學習效果的一個重要環節,課后答疑要及時。以往答疑主要由課后學生到辦公室答疑,或在課堂間隙進行,但由于學生上課時間與老師辦公時間沖突,所以實際上到辦公室答疑的學生很少,而且課間時間非常有限,這樣限制了答疑時間和效果。實際上,由于現代網絡通訊發達,我們完全可以通過網上答疑解決這個問題,如建立QQ群或微信群等,可以隨時留言和答疑,事實證明,這樣效果不錯。
四、設計工程案例分析環節
學生對于大多數理論學習,多停留在一些抽象的概念階段。由于土力學是一門實用性很強的學科,易結合實際案例分析來進行教學。這有兩方面的要求,一是如前所述,教師收集土力學各個專題的典型工程案例的資料,并在教學過程中進行分析講解,這個過程對學生來說是被動的學習;二是要求學生就某個專題去查閱當前工程界的有關案例資料,并結合土力學基本理論加以分析講解,這對學生來說是主動地依據所學知識去探求答案,屬于更高層次的教學要求。筆者經過實踐證明,往往對于后者,學生表現出極大的興趣,充分體現出學生的主觀能動性,對知識的深入學習理解效果更好,應好好加以利用。
五、考試是質量控制的最后也最重要的環節
考試是檢驗學生掌握課程知識程度及教學效果的重要環節,就土力學課程來講,它包括兩方面的檢驗,一是基本知識、理論、概念的理解掌握程度,二是對所學理論知識的綜合應用。前者是基礎性的,后者屬更高一點的要求。在前些年的考試中,更多地強調了前者,往往有些學生只要復習好教材內容和熟練掌握課后習題就可得較高的分數,這并不能體現出學生的綜合理解運用能力,有些考試得高分的學生半年之后在后續課程學習中表現得與土力學成績很不相稱。鑒于此,近幾年我們對考試內容進行了調整改進,增加了不少綜合應用題,以考查學生的綜合理解和應用,學生普遍反映較真實地檢驗了他們對相關知識的綜合理解掌握程度,死記硬背是得不了高分的,甚至及格都有困難。這樣強調學生對知識的綜合理解應用,學生掌握得更牢固,記憶也更深刻,收到了較好的教學效果。
六、結語
本文結合作者多年的土力學課程教學經歷和為提高土力學教學質量所作的一些在教學內容、教學手段、教學環節等方面的嘗試,總結了在課堂理論課教學、實驗課教學、課后學習、設計工程案例分析以及考試等環節方面取得了較好的教學效果的經驗措施,以期為同行們參考,同時希望批評指正。
參考文獻:
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The Quality Control on the Soil Mechanics Teaching
TANG Hong-xiang,GUO Ying,WANG Zhong-tao,ZHAO Wei
(Faculty of Infrastructure Engineering,Civil and Hydraulic National Experimental Teaching Demonstration Center,Dalian University of Technology,Dalian,Liaoning 116023,China)
Abstract:To improve the teaching quality in the course of soil mechanics,the theory teaching in classroom,experimental teaching,after-class learning,designing the engineering case studies,the examination procedure and so on have been improved based on years of teaching experiences in soil mechanics.The practice shows that the teaching quality has been better control,and achieved good teaching results.
Key words:Soil mechanics;Course teaching;Quality control