土力學課程教學改革探討

蘇美選　林智勇

摘要：總結分析了應用型本科高校中土力學教學存在的主要問題，對土力學教學改革做了一系列有益的探索，包括理論教學內容的優化、多種教學方法的綜合利用、實踐教學的改革以及雙師型教師隊伍的建設等。

關鍵詞：土力學；教學改革；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）38-0130-02

土力學是一門理論性和實踐性都很強的課程，是土木工程等專業的必修專業基礎課程。它以天然土體為研究對象，研究土體的變形、強度及滲透性，基本概念和計算理論多，且多是半經驗半理論的內容，計算假定多；各部分內容連貫性較差，均是為了解決實際問題而設立的[1-3]。

一、土力學課程的特點

土是由巖石經過風化作用、剝蝕搬運、沉積作用等復雜自然環境中所生成的松散堆積體。土的形成過程決定了它特殊的物理力學性質，不同于固體、液體，土由固、液、氣三相構成，具有碎散性、多相性和自然變的異性。這種特殊特點，決定了土力學與其他力學，如理論力學、材料力學、彈性力學等，在知識點結構及思維方法上都有很大的不同。

目前，土力學課程內容均可總結為“一、二、三”，即一個原理（有效應力原理）、兩個變形（壓縮變形、剪切變形）、三個理論（滲流、變形及強度理論），它們各自都自成體系，構成了土力學的基本內容[4]。

二、土力學教學存在的主要問題

1.課時少、教學內容多，教學效果不佳。目前我校的土力學課時為40學時（含6學時實驗課），而土力學的基本概念、基本原理及計算公式多，關聯性差，難以深入闡述土力學的理論要點。且隨著國家基礎設施建設的不斷推進，各種巖土工程問題不斷涌現，也出現了許多關于土的新理論、新技術，這些都成為土力學教學的內容之一。另外，近年來，在教學中更加注重學生動力實踐能力的培養，土力學的教學課時不斷被壓縮。

因此，教學課時的壓縮、教學內容的深入與擴展以及教學效果的提高三者的矛盾十分突出。

2.教學形式單一，缺乏師生互動。為了保證在有限的課時內向學生講授更多、更新的土力學內容，多數教師均采用多媒體PPT的講授方式，以加快進度，他們忽視了必要的板書，更有甚者直接在念PPT，這使得整個講解過程顯得十分枯燥，方式單一，留給學生思考、討論的時間幾乎沒有，更無師生間的互動，嚴重影響教學效果，更進一步打擊學生的學習積極性。

3.沒有統一的教材。目前，我校開設土力學課程的專業多，任課教師也有多位，即使是同一專業，任課教師也處于一直變化的狀態。而所使用的教材一般均由任課教師指定，每個老師選用的教材均不一樣，講授的側重點也不一樣，這不利于專業課程體系的建設，更不利于學生的學習。

4.教師缺乏工程實踐經驗。土力學是一門實踐性很強的學科，要求教師不僅要有扎實的理論基礎，還應具備一定的工程實踐經驗。而目前多數教師均是直接從高校畢業后就進行教學工作的，他們缺乏工程經驗。且新教師一般還需兼任其他方面的工作，這也限制了其參加工程實踐學習的機會，從而影響了學生的學習效果。

5.學生實踐能力差。土力學課程僅安排6學時的實驗課，僅能緊湊地完成3—4個常規實驗。同時，由于實驗儀器數量的不足及學生數量的增加，實驗多以演示性操作為主，即實驗老師為了在課時內完成所有學生的實驗操作，采用趕鴨子上架的方式，直接教實驗操作步驟，嚴重忽視了學生的思考及討論，以致學生實驗完成后竟然不知道自己在做什么，更不無法體會到實驗的原理及做實驗的樂趣。而且，實驗常分散開設，穿插分散于課堂教學過程中，導致學生無法宏觀地把握土性的指標，這些都影響著學生實踐能力的提高[5]。

三、土力學課程教學改革

（一）優化教學內容，綜合多種教學方法

1.為學生選用或自編優秀、經典的土力學教材，并配備工程實例、工程圖片以及PPT課件、習題教輔資料等。教學內容的側重點應鮮明，要加強學生對基本概念、基本原理的理解，復雜公式的推導講解要詳略得當，主要介紹推導思路，進而引導學生利用土力學基本原理解決工程問題。對經典理論應進行詳細講解，而對其他相關擴展且較易理解的內容則采用鼓勵學生自學并進行適當討論的方式來進行。

另外，應注重將當前工程實踐中的新成果、新理論、新技術引入到教學中；并適當增加相關行業的規范內容，培養學生使用規范的意識。

2.多種教學方法相結合。在有限的課時內，單純的板書教學或大容量的PPT教學，只能使學生被動地接收知識。因此，課堂講授應充分結合多種教學方法，突出重點難點，注重對學生的啟動與互動，充分調動學生的學習熱情。在講授某個知識點前，可通過多媒體放出典型的工程案例，如圖片、視頻等，進而引出問題，讓學生思考、討論；同樣，對于土力學的一些理論模型（如滲透固結模型、擋墻破壞形式等）以及實驗操作，可以制成生動形象的動畫或錄像供學生觀摩。而在講解計算習題時，則可采用板書形式，并讓學生上臺參與。

另外，可開辟第二課堂，充分利用精品課程、微課等在線課堂以及其他網絡手段，加強師生間的互動。

（二）實踐教學環節改革

在高校中，學生工程意識淡薄、實踐能力不強的現狀較為普遍，主要原因就是學生參加實踐的機會太少。

1.集中開設綜合性實驗。將土力學實驗課中必做的幾個實驗（基本指標實驗、固結實驗、直剪實驗）集中在某一個時間段內進行，有利于學生宏觀理解土性指標及原理，加深對土的認識；而且學生在較短時間內完成所有實驗項目的操作和數據整理工作，對每一環節都了解清楚，便于對實驗數據的合理性及參數間的相互聯系進行綜合分析。另外，集中開設實驗，使多個實驗交叉進行，可將由于分散開設多個實驗而造成的零散時間集中起來，使各實驗項目之間在時間上互補長短，以提高工作效率。

2.開放實驗室，開設自主設計實驗。開放學校土工實驗室，結合實際巖土工程問題，將實驗教學與工程實踐教學有機結合起來，提高實驗教學質量。要根據工程要求，讓學生提交設計計算所需的巖土體參數，并自主設計土工實驗方案，經指導教師審核后，再制定具體的實驗項目，獨立或分組完成實驗操作及實驗成果分析整理，提交土工實驗報告。

（三）雙師型師資隊伍建設

任課教師的業務能力直接影響著對學生的培養效果，專業理論知識扎實，且具備豐富工程實踐經驗的教師，在講解專業理論的同時，結合實際工程，能讓學生更容易理解、接受，從而提高教學效果。

1.提升教師的工程實踐能力、科研工作能力。鼓勵教師參與企業工程項目，使教學與生產并行。這樣，在教學中便能將土力學知識與實際工程問題密切聯系在一起，從而強化學生的工程意識，激發學習的興趣。

鼓勵教師積極申報科研項目，發表科研論文。通過科研工作，擴展專業知識面，了解土力學學科的前沿熱點，從而加深對土力學的認識，提高教學水平。

2.聘請企業工程技術人員到校兼課。聘請校外企業工程技術人員到校授課，分享他們的工程實踐，并與土力學理論聯系在一起，甚至讓校內教師及學生參與到他們的工程項目中去，這有利于教學內容的充實及土力學課程教學的發展。

四、結論

土力學是一門重要的專業基礎課程，也是后續專業課程的重要基礎，學好該課程至關重要。通過對應用型本科高校中土力學教學中存在的問題的深入分析、研究，探討了土力學教學改革的一些措施，包括理論教學內容的優化、多種教學方法的綜合利用、實踐教學的改革以及雙師型教師隊伍的建設。

參考文獻：

[1]四校合編.土力學[M].第三版.中國建筑工業出版社，2013.

[2]胡世麗，王觀石.提高土力學課程課堂教學效果研究[J].山西建筑，2009，35（34）：208-209.

[3]李兵見.土力學課程教學改革的實踐與思考[J].山西建筑，2009，35（35）：182-183.

[4]伊盼盼.土力學課程教學方法探索[J].科技視界，2015，（34）：198-198.

[5]錢曉麗，張建勛，林智勇.勘查專業土力學實驗教學改革探索[J].河南城建學院學報，2010，19（5）：90-92.endprint