土力學實驗教學的現狀及有關改革分析

朱紅英 楊明鏡

(1.武漢科技大學城市學院,湖北 武漢 430083; 2.保定職業技術學院,河北 保定 071001)

?

土力學實驗教學的現狀及有關改革分析

朱紅英1楊明鏡2

(1.武漢科技大學城市學院,湖北 武漢 430083; 2.保定職業技術學院,河北 保定 071001)

介紹了土力學實驗的基本特征，針對土力學實驗教學的現狀，從增加課時、加強師資力量、改革實驗教學內容和方法等方面，提出了一些改革措施，以達到提高實驗教學質量的目的。

土力學實驗課，教學改革，師資力量，實踐能力

0 引言

高等學校的教育教學中，理論課教學和實驗課教學是最基本的也是最重要的兩個教學內容，加強實驗教學，提高學生動手能力和實踐能力，是高校教育的基本目標和宗旨，對于工科和理科類學生來說，實驗教學更有其重要性和必要性[1]。

土力學實驗課是《土力學》課程學習中非常重要的實踐性教學環節。在理論課學習的基礎上，開設一定數量的土力學實驗課，讓學生充分了解土的物理和力學性質，了解和使用土工實驗各種儀器設備，學會分析數據和撰寫實驗報告，可培養學生的實驗基本素質和實踐能力[2]。也可進一步加強學生對理論課的理解[3]，有利于培養學生的科學研究能力。

1 土力學實驗的基本特征

土力學實驗的基本項目包括土體基本的物理性質和力學性質及某些特殊的指標[4]。土力學實驗的基本特征主要有兩點：第一，該實驗的綜合性較明顯，土力學的某個單項實驗項目一般不直接應用于工程，常需要多個實驗項目交叉甚至組合在一起，共同形成實驗成果而應用于工程[5]；第二，從表面上看，各個實驗內容之間是孤立存在的，但從本質上看，各個實驗內容之間存在著某種密切聯系。例如相同土樣的某些性質之間的定量和定性關系、相同土樣之間不同土性之間的某種相關性等。由于土力學的這些基本特征，高校有必要開設實驗課，通過土力學實驗課，讓學生充分了解土性特征，培養學生的實踐能力和發現問題并解決問題的能力。

2 當前土力學實驗教學的現狀

2.1 實驗課時少，師資力量薄弱

目前傳統的《土力學》實驗教學都是依附于理論課而開設的。部分高校由于實驗室儀器設備購置不齊全或師資力量不足，開設的實驗項目不能完全滿足教學大綱的要求[6]。

1)高校主要重視土力學理論教學，土力學實驗課時偏少。參照高等學校土木工程專業本科教學培養目標和培養方案及課程教學大綱[7]，《土力學》應安排48個學時，其中包括8個實驗課時。按照8個課時安排實驗的話，由于時間有限，學?；旧隙际前才?個常規實驗，如土的密度實驗、土的含水率實驗、液塑限聯合實驗、土的壓縮固結試驗、土的直接剪切實驗，學生基本上能完成這5個實驗。一方面，實驗課在課時和數量上不能完全滿足教學大綱的要求；另一方面，實驗課的質量也不能完全達到要求。

2)高校實驗室實驗教師人員少，目前大多數高校只安排一位老師從事土力學實驗教學工作，師資力量薄弱。學校師資力量不足，容易導致實驗教學環節的漏洞，影響教學的整體質量。

2.2 實驗內容相對較落后

目前，大多數高校主要設置了5種常規土力學實驗，包括土壤水分試驗、密度試驗、液塑限聯合試驗、抗壓固結試驗和土的直剪試驗，試驗的主要內容是驗證試驗[8]。這些常規實驗固然很經典，但是，不能充分展現當今科學技術的進步和發展。學生做實驗基本上是按部就班的依據實驗指導書的內容做實驗，很少甚至基本不會自行設計實驗，更無法將實驗與工程實際聯系起來，這就降低了實驗教學的作用與效果。

2.3 實驗教學方式缺乏創新

目前，大多數高校的實驗教學方式大概分為五步：1)課前實驗教師準備儀器設備；2)學生預習實驗內容；3)教師講解實驗內容并同步操作實驗儀器設備；4)學生分為小組，教師巡回指導；5)學生處理實驗數據并撰寫實驗報告。這種經典模式對學生基本實驗素質和技能的培養具有不可替代的作用，當實驗結果與已知的理論結果比較符合或接近的話，能較好的與理論課銜接起來，對理論課起到驗證和加強的效果。但是，這種教學方式缺乏創新，學生只能被動的接受教師預先設定的實驗內容和知識，思維被限定，學生很難有創新意識，要想設計出具有創新思維的實驗，對學生來說，那是很困難的。

3 土力學實驗教學改革的措施

從上面反映出的當前土力學實驗教學的現狀，高校有必要對土力學實驗教學進行改革?，F就當前情況，提出以下改革措施。

3.1 增加課時，加強師資力量

在不影響理論教學的情況下，盡量增加土力學實驗課時，加強師資力量，突出實驗教學的地位。一方面，實驗課時達到保證了，學校就能安排更多的實驗課，學生就會有更多的時間和機會參與實驗。另一方面，師資力量加強了，實驗教學質量才會得到保證和提高。這兩方面結合起來，要求學生和教師要積極的配合起來，共同參與到實驗課的教學和實施當中。首先要充分調動學生的積極性，加強學生對實驗課的重視度。其次，要充實實驗隊伍，加強實驗教師的專業知識技能，定期對實驗教師的教學方法進行培訓[4]，組織實驗教師到一些重點院校進行參觀與學習交流，學習優秀教師的教學經驗和方法，改善實驗教學效果，提高實驗教學質量。

3.2 改革實驗教學內容

一方面要加強各個實驗內容間的聯系，把分散的實驗內容聯系和統一起來，這就要求教師和學生把握好時間觀念，教師需將實驗內容和要求分配好，學生則需在實驗過程中積極的配合，分工合作，將需要在兩次實驗中得出的兩個土性指標爭取在一次實驗中完成。另一方面，實驗教學內容上要有所創新。在保證驗證型實驗的基礎上，增加一些設計型和綜合型的實驗。

3.3 改革實驗教學方法——采用網絡實驗教學

目前傳統的實驗教學方法是教師板書講解和同步實驗操作，這些都是實驗課開始后才能進行的操作步驟和程序，而且由于時間限制，教師一般情況下無法反復演示實驗操作步驟，這就使得整個步驟程序在學生頭腦中形成的印象并不深刻，當學生真正操作實驗儀器設備的時候，往往感到措手不及，不知從何下手。為了更好的利用時間，提高課堂效率，改善實驗教學效果，我們可以開設網絡實驗教學[9]。根據實驗項目內容制作一套土力學實驗的視頻供學生觀看，在實驗課之前，讓學生預習實驗內容，觀看視頻，并要制作一個反饋機制，讓教師了解學生觀看實驗視頻的效果，并將反饋回來的信息列入實驗成績的一部分。通過實驗前的預習和觀察，學生可以對實驗形成一個整體的印象。通過反復觀看視頻，學生可以發現問題并解決問題。實驗過程中，教師只需將學生出現的問題和關鍵點進行重點講解，便可以達到事半功倍的效果。

4 結語

創新的本質就是改革，在土力學實驗教學上，針對現狀，本文提出了一些改革措施，應改革較落后的實驗內容，利用現代化的網絡教學，改革實驗教學方法，增強師資力量。有改革才會有創新，有改革才會有進步，希望高校不只是喊口號，要落到實處，真正采取改革的措施，改善實驗教學效果，提高實驗教學質量。體現出高校對學生的培養目標和宗旨，讓學生勵志修德，勤學創新，培養學生的實驗基本素質，提高學生的實踐能力，使學生成為符合社會需求的卓越工程師[9]，順利的與未來的工作接軌。

[1] 莫振龍.《土力學》實驗課教學中的幾點思考[J].科技廣場,2007(4):159-160.

[2] 張衛軍.構建土工試驗創新教學模式探索[J].實驗室科學,2005(1):34-35.

[3] 時 偉,章 偉,董 攀.“土工實驗課”改革的探索[J].中國冶金教育,2007(2):36-38.

[4] 羅才松,陳華艷,黃建華,等.《土力學》實驗教學的思考與改革實踐[J].實驗室科學,2009(4):27-28.

[5] 歐益寶.PLC實驗系統構建模式研究[J].實驗室研究與探索,2010,29(9):73-75.

[6] 王 琳,孟慶娟,劉 鋒.“階段式”土力學實驗的教學實踐[J].實驗室科學,2007(3):44-45.

[7] 高等學校土木工程專業指導委員會.高等學校土木工程專業本科教育培養目標和培養方案及課程教學大綱[M].北京:中國建筑工業出版社,2002:34-52.

[8] 劉金龍,任小琴.“土力學”實驗教學的改革探索[J].合肥學院學報(自然科學版),2009,19(1):90-92.

[9] 廖 原.土力學實驗教學模式改革探討[J].實驗室科學,2013,16(6):81-83,86.

Analysis on soil mechanics testing teaching status and relevant reform

Zhu Hongying1Yang Mingjing2

(1.College of City, Wuhan University of Science & Technology, Wuhan 430083, China;2.Baoding Vocational College, Baoding 071001, China)

The paper introduces basic properties of soil mechanics testing course, in light of soil mechanics testing curriculum teaching status, it puts forward some reform measures, such as increasing class period, strengthening teaching force and reforming testing teaching contents and methods, with a view to achieve the goal of improving experimental teaching quality.

soil mechanics testing course, teaching reform, teaching force, practical ability

1009-6825(2017)12-0254-02

2017-02-14

朱紅英(1986- )，女，碩士，助理實驗師

G642.0

A