本科土力學課程教學改革探討

王 宇 輝

(上海師范大學建筑工程學院，上海 201418)

本科土力學課程教學改革探討

王 宇 輝

(上海師范大學建筑工程學院，上海 201418)

為了響應國家“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，對土木工程專業(yè)的土力學課程做了教學改革，在理論教學，實踐教學，課程考核方式方面做了探索，收到了較好的教學效果。

土木工程，土力學，教學改革

2010年6月國家教育部提出“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，它對促進高等教育面向社會需求培養(yǎng)人才，全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和引導。“卓越計劃”希望學校培養(yǎng)具有工程實踐能力和創(chuàng)新能力的工程人才。高等學校實施“卓越計劃”，將為培養(yǎng)學生成為卓越工程師打下堅實的基礎和完成卓越工程師需要的基本訓練[1]。各類工科院校以此為目標，在課程教育體系上做了創(chuàng)新和改革。筆者作為土木工程專業(yè)的專業(yè)課教師，對土力學課程教學改革做了一定的探討。

1 土力學教學中存在的問題

土力學是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，概念多，公式多，內(nèi)容多，并且在以往教學中多數(shù)采用以教師課堂講授為主的教學方法，教師在理論教學方面都投入了較多的精力，講授基本面面俱到，占用課時較多，相應的實踐教學課時變少，而學生學習興趣并不高，多數(shù)以考前突擊死記硬背來獲取高分，動手能力未見提高，進入工作崗位適應期長。為了改變這種不適應時代發(fā)展要求的教學現(xiàn)狀，筆者對土力學教學做了以下教改探索。

2 土力學教改主要內(nèi)容

教改主要針對理論知識教學，實踐教學和考核體系三個方面做了思考和探索。

2.1理論知識教學的改革

目前的土木工程專業(yè)教學體系中，土力學的課時基本處于42個課時左右，還包括10個實驗課時，這樣，理論教學的課時基本在32課時左右，但土力學的理論體系中包含的內(nèi)容多且不能隨意減少，因為一旦減少，課程的完整體系就會受到破壞。鑒于這種情況，采取了下面的一些措施。

2.1.1合理分配課內(nèi)課外理論教學內(nèi)容，加強師生互動

以往的課堂教學多數(shù)教師會采用事無巨細地把全部理論知識講授給學生，課堂上以教師為主體，留給學生主動思考的機會和和時間較少，學生對知識是處于接受狀態(tài)，而不是主動探索，獨立解決問題的能力沒有得到鍛煉。教改后的課堂改為以學生為主體，教師起導入和引進的作用，只對基本內(nèi)容以及重點，難點做講解，而對于那些學生可以自學的內(nèi)容則放在課堂外，讓學生自己深入學習和思考，不懂的地方可互相切磋，查閱資料或請教老師。

而哪些內(nèi)容可以由課內(nèi)轉移到課外，一般有兩類，一種為在先行課程中已學過的知識點可放在課外。例如：土的顆粒分析試驗和無粘性土的分類，這部分內(nèi)容在建筑材料課中有類似的講解；還有基底壓力計算中用到的壓彎組合公式和判斷土的極限平衡狀態(tài)用到計算大小主應力的方法，這些在材料力學課中學習過。另一類為根據(jù)老師講解的類似知識可舉一反三理解的。例如：當掌握了矩形面積均布荷載下地基中某點附加應力的計算，學生很容易理解矩形面積受三角形分布荷載、條形面積受均布荷載和受豎向三角形分布荷載作用下地基中附加應力的計算，這樣教師只需重點強調(diào)注意點后，把這些知識布置給學生，放到課外自學即可。

通過這些的整合分配，課堂授課課時就寬裕起來，有利于教師有的放矢地講解問題，有較多時間在課堂上設置場景，與學生進行互動，促進學生的主動學習。

2.1.2錄制教學微視頻，充分利用多媒體

充分利用多媒體和微視頻，讓學生的課外學習變得有趣，并且讓學生在課外也能得到及時的幫助。

錄制微視頻的內(nèi)容包括：一是課后作業(yè)的答案，如果學生在課后作業(yè)批改后發(fā)現(xiàn)有錯，學生可通過網(wǎng)絡，點開作業(yè)答案，答案有文字版，學生可直接看作業(yè)步驟；如果學生在看了文字版還沒有理解，可點開視頻，觀看老師的講解，聽完講解后，還可以給老師以反饋，老師根據(jù)學生的反饋再做出線上解答。二是留在課外學生自學的理論知識講解微視頻，這樣的教學模式跟學生在課堂上聽講能達到相同的效果。三是教學難點、重點以及綜合習題的講解視頻，供學生復習使用。

微視頻的每部分內(nèi)容都有學生的反饋通道，教師可根據(jù)授課班級學生的反饋，及時了解學生的學習情況，并且可以根據(jù)學生反饋的共同疑問在課堂上做進一步的講解，這樣可節(jié)約課堂時間，但并沒有影響教學效果，而且?guī)熒痈鼮榛钴S。

2.1.3收集工程實例，導入，深化教學內(nèi)容

根據(jù)多年的教學實踐，發(fā)現(xiàn)學生對工程實例的印象較為深刻，工程實例的講解在學生理解理論知識上起著至關重要的作用。所以教師在平時備課中，應注重收集各種有關土力學的典型工程案例，特別是現(xiàn)階段出現(xiàn)的能反映時代特點的工程案例，作為每章節(jié)內(nèi)容講解前的導入內(nèi)容，讓學生明白所學內(nèi)容在工程實踐中的應用和作用。

2.2實踐教學的改革

土力學實驗課是學生理解土力學相關概念、探索土力學基本原理的推導過程和掌握土力學工程應用的重要手段[2]。所以實驗教學在本課程體系中舉足輕重。本教改對實踐教學采取分層次的教學模式。

2.2.1面向全體學生的常規(guī)驗證性試驗、演示試驗和現(xiàn)場參觀

土力學常規(guī)驗證性試驗包括密度、含水量試驗，液、塑限試驗，擊實試驗，壓縮試驗和直剪試驗。這五個試驗要求全部學生參加。在執(zhí)行過程中可把密度含水量試驗合并在液、塑限試驗和壓縮試驗中。

除了以上試驗外，還開設有教師演示試驗(例如三軸試驗)和現(xiàn)場參觀試驗(例如靜載荷試驗)等。這些試驗有助于學生理解課堂理論知識。

2.2.2面向優(yōu)秀學生的綜合性試驗

筆者在學生中做過調(diào)查，部分準備出國和考研的同學，對參與綜合性試驗和教師科研試驗有極大的興趣。針對這部分同學，開設了綜合性試驗和開放了部分教師科研試驗。

例如加筋擋土墻設計試驗，要求學生自主設計并加載試驗驗證。本試驗的開展，檢驗了學生查找、搜集所需設計資料的能力，考核了學生常規(guī)試驗的熟練操作程度，充分調(diào)動了學生的創(chuàng)新思維，鍛煉了學生綜合分析解決工程問題的能力。

2.2.3面向部分學生的假期專業(yè)實習

近年來，學院鼓勵學生利用假期到相關合作勘察院和檢測機構土工實驗室參觀實習，這個實踐教學模式更接近工程實踐，也很受學生歡迎。通過實習，學生在課堂上學的碎片化的知識在實習中得到了綜合應用，激發(fā)了學生更大的學習熱情。

2.3考核模式的改革

2.3.1過程化考核方式的分類與執(zhí)行

課程的考核環(huán)節(jié)是對教師和學生教與學的一次檢驗，在教學環(huán)節(jié)中不可或缺。但采用什么樣的模式能客觀地反映教與學的水平，這是教師應該思考的一個問題。過去的考核模式期末考試占比較重，輕過程重結果，基本屬于一考定成敗的方式，弊端較多。目前的考試轉變?yōu)榱诉^程化考核，好處是能讓學生和教師在教學過程中及時發(fā)現(xiàn)學習和教學中存在的問題，及時做出調(diào)整和補救。

過程化考核包括四部分：期末考試50%，期中考試20%，試驗成績15%，課堂表現(xiàn)和平時作業(yè)15%。

實施過程化考核，學生不再平時應付，考前突擊，開始重視每堂課和每份作業(yè)，端正了學習態(tài)度。

2.3.2習題庫和試卷庫的建立

好的考核方式離不開高質(zhì)量的試卷，所以建立高水平的習題庫和試卷庫顯得尤為重要。

在建立習題庫和試題庫時，要注意題目形式的多樣化，填空，選擇，判斷，簡答，計算，但更要注重習題和試題的質(zhì)量，減少死記硬背的題目數(shù)量，加大反映學生綜合分析工程問題能力的題目。目前教材中的習題大部分是孤立考核知識點的，把前后知識點銜接起來的很少，這樣的習題綜合性差，與工程實踐聯(lián)系的不太緊密。這樣就需要教師根據(jù)工程實踐經(jīng)驗自編題目。

筆者所在的教研團隊，對以往的習題和試題庫做了修改和補充，讓它更符合卓越工程師的培養(yǎng)目標。

3 教改效果

目前，本教學改革在筆者所在學院的土木工程專業(yè)每屆三個班150人的班級中，實行了兩年有余，學生學習積極性提高了，課堂氣氛更加活躍，師生課內(nèi)外互動增強，學生實踐能力有所提高，教學效果得到了提升。

[1] 林 健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”通用標準詮釋[J].高等工程教育研究,2014(2):12-23.

[2] 賈彩虹.土力學實驗教學的改革與創(chuàng)新[J].實驗科學與技術,2010(2):115-117.

Teachingreformofundergraduatesoilmechanics

WangYuhui

(ArchitectureEngineeringCollege,ShanghaiNormalUniversity,Shanghai201418,China)

In response to the national “Plan for Educating and Training Outstanding Engineers(PETOE)”, the author made teaching reform in the soil mechanics course of civil engineering specialty, the reform are explored in theory teaching, practice teaching and curriculum assessment methods, which

the good teaching effect.

civil engineering, soil mechanics, educational reform

G642.0

A

1009-6825(2017)26-0245-03

2017-07-07

王宇輝(1974- )，女，碩士，講師