基于應(yīng)用型本科土木工程人才培養(yǎng)的土力學(xué)教學(xué)改革

陳忠清+呂越

【摘要】應(yīng)用型人才培養(yǎng)是新時期高等教育的重要內(nèi)容。基于應(yīng)用型本科土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合土力學(xué)課程特點，對土力學(xué)教學(xué)內(nèi)容進行了重新梳理，以突出基礎(chǔ)理論知識。同時在土力學(xué)教學(xué)過程中引入CBL（Case Based Learning）教學(xué)法，通過工程案例教學(xué)，以提高學(xué)生的工程意識和實踐創(chuàng)新能力，作為土力學(xué)基礎(chǔ)理論知識教學(xué)過程的重要補充。

【關(guān)鍵詞】土力學(xué)課程 CBL教學(xué)法 應(yīng)用型本科 教學(xué)方法

【基金項目】2016年紹興文理學(xué)院土力學(xué)課程教學(xué)模式改革項目；2015年紹興市高等教育課堂教學(xué)改革項目（B類）“基于理論知識與工程案例并重的《基礎(chǔ)工程》教學(xué)模式改革”；2016年紹興文理學(xué)院教師教學(xué)發(fā)展研究項目“基于基礎(chǔ)工程課程設(shè)計改革的實踐教學(xué)反思”。

【中圖分類號】G64 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）29-0217-01

2016年3月5日，在繼2015年11月教育部、發(fā)改委、財政部聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》之后，政府工作報告再次明確提出，提升高校教學(xué)水平和創(chuàng)新能力，推動具備條件的普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變。普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變已成為我國高等教育未來發(fā)展的重要內(nèi)涵。因此，應(yīng)用型人才培養(yǎng)是新時期高等教育的重要內(nèi)容，基于應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的教學(xué)改革也是當(dāng)前高等教育改革的重要環(huán)節(jié)。

土力學(xué)是土木工程專業(yè)的核心主干課程，對培養(yǎng)學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程以及今后從事土木行業(yè)設(shè)計、施工等相關(guān)工作的重要基礎(chǔ)。土力學(xué)的教學(xué)效果對于實現(xiàn)構(gòu)建以能力為導(dǎo)向的應(yīng)用型本科土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo)具有舉足輕重的作用。本文基于應(yīng)用型本科土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合土力學(xué)課程特點，對該課程的課堂教學(xué)改革進行探討。

一、土力學(xué)教學(xué)內(nèi)容重新梳理

自1925年太沙基（K. Terzaghi）發(fā)表第一本土力學(xué)專著《Erdbaumechanik》以來，土力學(xué)作為一個獨立的學(xué)科經(jīng)歷了經(jīng)典土力學(xué)階段和現(xiàn)代土力學(xué)階段，理論內(nèi)容不斷豐富，學(xué)科體系不斷完善[1]。作為土木工程專業(yè)的重要理論基礎(chǔ)，土力學(xué)成為國內(nèi)外土木工程及相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)當(dāng)中的核心課程，也出版了大量的土力學(xué)教材[2]。目前土力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容基本上包括以下內(nèi)容：土的組成和物理性質(zhì)、土的滲透性與土中滲流、土中應(yīng)力分布及計算、土的壓縮性與地基沉降計算、土的抗剪強度、土壓力計算、土坡穩(wěn)定分析、地基承載力、土的動力性質(zhì)。結(jié)合應(yīng)用型本科土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo)，對土力學(xué)教學(xué)內(nèi)容進行重新梳理，更突出土力學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本理論。具體梳理過程如下：

（1）土的組成和物理性質(zhì)主要介紹土的物理性質(zhì)指標(biāo)及其三相換算，無黏性土和黏性土的物理性質(zhì)；（2）土的滲透性與土中滲流主要介紹土的滲透特性概念與達西定律；（3）土中應(yīng)力分布及計算主要介紹土的自重應(yīng)力和地基中附加應(yīng)力的計算方法，以及有效應(yīng)力原理；（4）土的壓縮性與地基沉降量計算主要介紹土的壓縮性指標(biāo)以及分層總和法；（5）土的抗剪強度主要介紹莫爾-庫侖抗剪強度理論，以及土的抗剪強度指標(biāo)及其應(yīng)用；（6）土壓力計算主要介紹土壓力的分類和朗肯土壓力理論；（7）土坡穩(wěn)定性分析主要介紹砂性土土坡的穩(wěn)定分析方法以及均質(zhì)簡單粘性土土坡的整體穩(wěn)定分析方法；（8）地基承載力主要介紹地基破壞模式的類別以及確定地基承載力的基本方法。

二、土力學(xué)教學(xué)方法改革

土力學(xué)是一門以地質(zhì)歷史時期形成的巖土體為研究對象，理論與實踐并重，并以解決與土的利用與處理有關(guān)的工程問題為目標(biāo)的學(xué)科。因此，土力學(xué)課程具有知識面廣、公式符號多、經(jīng)驗性強及實踐性強等特點。針對該課程特點及應(yīng)用型土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo)，對傳統(tǒng)的課堂傳授知識的教學(xué)模式（如圖1所示）進行改革，提出CBL（case based learning）教學(xué)法，作為土力學(xué)基礎(chǔ)理論知識教學(xué)過程的重要補充。

借助巖土工程中的實際案例教學(xué)模式組織課堂教學(xué)，通過在一個具體工程案例中展現(xiàn)工程場景，引導(dǎo)學(xué)生多角度思考，應(yīng)用土力學(xué)基礎(chǔ)理論知識尋求解決工程問題的合理有效途徑，從而實現(xiàn)學(xué)生對土力學(xué)及相關(guān)專業(yè)知識的理解和掌握，同時培養(yǎng)良好的工程意識。案例教學(xué)過程如圖2所示。比如，2008年11月15日發(fā)生的杭州地鐵湘湖站北2基坑工程事故，其事故原因包括推薦用于設(shè)計的主要地層中土的三軸CU、UU試驗指標(biāo)、無側(cè)限抗壓強度指標(biāo)與驗證值、類似工程經(jīng)驗值差異顯著，不符合土力學(xué)基本理論。因此，可以通過該基坑工程事故展示，講解相關(guān)土力學(xué)內(nèi)容，同時讓學(xué)生展開討論，最終使學(xué)生在課堂上可以直接感受自己所學(xué)土力學(xué)知識的用處以及對實際工程的重要性，并逐漸學(xué)會如何運用這些知識去處理實際巖土工程問題。

三、結(jié)束語

培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才是新時期高校教學(xué)改革追求的目標(biāo)。土力學(xué)是土木工程及相關(guān)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，具有知識點分散、概念及數(shù)學(xué)公式多、理論性及實踐性強等特點。教師在土力學(xué)教學(xué)過程中應(yīng)不斷吸收最新的教學(xué)理念，積累最新的工程案例，既要給學(xué)生傳授基礎(chǔ)理論知識，也要注重學(xué)生工程意識與實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為地方土木及相關(guān)行業(yè)培養(yǎng)高級應(yīng)用型人才。

參考文獻：

[1]李鏡培主編.土力學(xué)（第2版）.北京：高等教育出版社，2008.

[2]李廣信著.巖土工程50講（第二版）.北京：人民交通出版社，2010.

作者簡介：

陳忠清（1984-），男，浙江人，博士，講師，主要從事土木工程方面的科研與教學(xué)。