基于大學生創新能力培養的土力學實踐教學改革

諶蕓+史東梅+龍太會

摘要：以培養學生的創新能力為目標，詳細分析了土力學實踐教學現狀和教學中存在的突出問題，采取了“開拓可行實踐方式”、“合理組合實驗項目”和“構建科學考核體系”三方面有機結合的方法，系統地進行土力學的實踐教學改革。

關鍵詞：土力學；創新能力；實踐教學；考核體系

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）03-0080-02

一、引言

創新型人才是指具有創造能力，能開創新局面，對社會發展做出創造性貢獻的人才。他們是國家競爭力的決定性因素，關乎國家、民族的前途和命運。高等教育作為培養（潛質）創新型人才的搖籃，必須重視對學生創新能力的培養。高校的教學內容包括了理論和實踐兩個方面，其中實踐教學在培養學生創新意識、創新精神、創新能力等方面具有舉足輕重的作用。《土力學》是一門基礎學科，包括理論和實踐兩部分。我專業（水土保持與荒漠化防治）的《土力學》教學，鑒于“重理論，輕實踐”傳統教學理念的長期影響和儀器設備短缺等因素的制約，實踐學時歷來偏少，且無法單獨計算學分和考核，嚴重制約了學生動手能力和創新能力的培養。

二、土力學實踐教學現狀分析

隨著在高校教學改革過程中對實踐教學的高度重視，我專業《土力學》實踐教學已有較大的改觀。在新教學的大綱中，實驗課時由9學時增加到13學時，單獨計為0.5個學分；實驗室添置了烘箱、電子天平、滲透儀和直剪儀等設備；國家、學校、學院均設立了學生資助項目：國家大學生創新性實驗計劃項目、學校本科生科技創新基金項目、學院“光炯”培育項目等。該門課程在教學改革中根據基礎學習階段和應用學習階段的特點，將實驗教學、工程實習、專題講座、畢業設計和參與科研等多種實踐方式有機整合。教學改革在取得成效的同時也發現了一些較突出的問題：①有限的實踐學時只能完成教學大綱硬性規定的實驗項目；②國家、學校、學院資助的學生科技項目名額有限；③土力學實踐教學主要由兩位老師承擔，能力有限；④實踐方式雖多，但絕大多數學生僅選擇難度最小的實驗教學內容和專題講座；⑤現有的實踐考核標準仍然非常單一，主要是實驗報告成績。針對這些問題，本次改革通過將“開拓可行實踐方式”、“合理組合實驗項目”和“構建科學考核體系”三方面有機結合，力圖為學生提供更多的、更可行的實踐方式，從而激勵學生主動參與創新能力培養的實踐教學環節。

三、開拓可行實踐方式

此次實踐方式的改革方式，一是開拓新的、可行的實踐方式。二是評估所有實踐方式的可行性，并落實主要負責人。目前可在專業層面開拓兩種可行的新實踐方式。一是專業改革經費資助實驗。利用教育部《高等學校“專業綜合改革”項目》的經費，資助一批我專業的優秀本科生開展《土力學》創新性實驗研究，每年約可資助6項。二是同共建、合作單位聯合培養，利用共建、合作單位（如重慶市水土保持生態環境監測總站及各分站）的工作需求，推薦學生去單位實習。聯合培養，一方面將學生能力培養的部分任務轉移到了共建、合作單位，另一方面減輕了合作單位的工作負擔，再一方面也讓學生較早地接觸專業實際工作，實現了“三贏”。同時匯總所有的實踐方式，并進行評估，評估的內容包括經費需求、師資需求、學生積極性、實施難度，然后篩選出可行性較強的實踐方式。接著，在基礎學習階段采用“實驗教學”為主，“專題講座”和“學術報告”為輔的模式，在應用學習階段采用“申請項目”為主，“參與科研”和“聯合培養”為輔的模式。每一種實踐方式，給出詳細的實施方案并指定主要負責人。同時，在開展創新性實驗時，指定一名碩士研究生全程跟進。

四、合理組合實驗項目

實驗教學是土力學理論教學的補充和深化，非常重要。本次改革針對“學生缺乏主動性”的問題，對開設的實驗項目按屬性（驗證、演示、綜合、創新等）進行合理搭配，教學時則按內容進行整合，并采用現代化教具提高教學效果。在新的教學大綱中，實驗教學分為必學和選學兩部分。必學實驗項目則分為基礎性、綜合性和創新性內容，而綜合性實驗引導學生綜合應用多學科的知識解決實驗問題，創新性實驗為學生創造性思維的發揮提供空間，二者均是提高學生創新能力的有效方式。改革后，實驗教學中必須包括至少一個綜合性實驗和一個創新性實驗。例如，在2014級的教學中，綜合性實驗為“根對土體抗剪強度的影響探索”，學生野外采集草類根系及根區土壤樣品，應用土的容重、含水率和抗剪強度等實驗方法，分別測定素土含根土體的抗剪強度，分析不同草類根系對土體抗剪強度的影響。創新性實驗為“校園新增人工邊坡調查及穩定性分析”，學生校內勘察，測定新增人工邊坡參數，進行相關實驗，采用一種或多種分析方法對土坡的穩定性及影響因素進行分析。教學中，刪除前（同）期課程中已講授的實驗，如“烘干法測定土的含水率”。同時，將某些驗證實驗與綜合性、創新性實驗合并教學，如將“密度實驗”合并到“根對土體抗剪強度的影響探索”中。此外，通過科研活動等多種途徑收集照片和視頻材料，開發制作多媒體課件，教學時則循環播放以提高教學效果。

五、構建科學考核體系

課程考核成績與學生獎、助學金評定等息息相關，直接影響著學生學習的積極性。以往的改革中提出了“定量與定性相結合”的考核方式，但效果并不理想。為此，本次考核體系的改革從以下兩方面進行。

1.實踐成績以實驗成績為主，其他實踐方式的成績為輔。在“合理組合實驗項目”的基礎上，所有的學生均參與了綜合性和創新性實驗，因此實驗成績可占實踐成績的60%—70%。此外30%—40%的成績則由專題講座、學術報告、申請項目、參與科研和聯合培養四部分組成，其中申請科研能最為有效地培養學生的創新能力，因此其可占實踐成績的15%—20%。

2.實驗成績由實驗過程成績和實驗報告成績組成。實驗考核不僅要針對實驗結果，更要注重實驗過程。在實驗時，要求每個學生詳細記錄實驗過程，真實反映實驗中出現的問題及處理情況，培養學生求實負責的科學態度。實驗過程和實驗報告分別展現了學生不同的能力，因此有必要分兩方面進行考核，且各占實驗總成績的一半。

六、結論

1.《土力學》實踐教學：基礎學習階段以“實驗教學”為主，“專題講座”和“學術報告”為輔，而應用學習階段以“申請項目”為主，“參與科研”和“聯合培養”為輔。這六種實踐方式可行性強，且兼顧了基礎學習和學生創新能力的培養。

2.基礎性、綜合性、創新性實驗項目合理組合，既為其他實踐方式的實施打下了基礎，又可以有效培養所有學生的創新能力。同時，合并實驗項目并采用多媒體教學，既克服了實驗學時有限的困難，又提高了教學效果。

3.在采用多種實踐方式和實驗項目合理組合的基礎上，實驗成績占實踐成績的60%—70%，實驗的考核同時重視過程和結果（報告），有利于培養學生嚴謹求實的科學態度。

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Reform of Practical Teaching in Soil Mechanics Based on Cultivation of Innovative Ability

CHEN Yun，SHI Dong-mei，LONG Tai-hui

（College of Resources and Environment，Southwest University，Chongqing 400715，China）

Abstract：Aiming at cultivating students' innovation ability，a detailed analysis of Soil Mechanics practical teaching situation was done.Some problems in teaching were prominent，such as practice hours were less，practice feasibility was poor，students' learning initiative was not enough，and the evaluation system was incomprehensive.Based on our teaching experience，Soil Mechanics practical teaching reform was systematically done by the organic integration of three main measures（explore feasible practical ways，combine experimental items reasonably，and construct a scientific evaluation system）.

Key words：soil mechanics；innovative ability；practical teaching；evaluation system