構(gòu)建應(yīng)用型人才培養(yǎng)的土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系

盧力強(qiáng) 張彥 楊愛(ài)武 張淑朝 劉舉

摘 要：土力學(xué)課程的實(shí)踐教學(xué)體系主要包括實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)方法及實(shí)踐教學(xué)考核。應(yīng)用型人才培養(yǎng)與實(shí)踐教學(xué)密不可分，但是傳統(tǒng)土力學(xué)課程的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)受課時(shí)限制對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)不夠，且教學(xué)方法和考核方式單一。通過(guò)豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、靈活運(yùn)用各種實(shí)踐教學(xué)方式方法、完善實(shí)踐教學(xué)考核，建立土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系，達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目的。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才；土力學(xué)；實(shí)踐教學(xué)體系

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2019）02-0105-03

Abstract： The practice teaching system of soil mechanics includes the content of practical teaching， practice teaching method and practice teaching assessment. The training of applied talents is closely related to practice teaching. However， the traditional practice teaching of soil mechanics mainly focuses on experimental teaching， which is limited by class hours and not comprehensive for students' practical ability. And the teaching method and examination method of experimental teaching are single. The practice teaching system of earth mechanics is established by enriching the content of practice teaching， flexibly applying various methods and methods of practice teaching， and perfecting the examination of practice teaching. Then the aim of training high quality applied talents is achieved.

Keywords： application-oriented talent； Soil Mechanics； practical teaching system

土力學(xué)是大學(xué)土木工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對(duì)培養(yǎng)合格的應(yīng)用型土木工程人才起著非常重要的作用，而工程實(shí)踐是土力學(xué)發(fā)展的源泉和最終檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[1-2]，對(duì)于以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的本科院校來(lái)說(shuō)，實(shí)踐教學(xué)是關(guān)系到人才培養(yǎng)質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)，主要是實(shí)驗(yàn)教學(xué)由指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生觀察、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出已知結(jié)論，其目的在于促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＣ總€(gè)實(shí)驗(yàn)相互獨(dú)立，缺乏聯(lián)系，綜合實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少，不利于學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3-4]。而應(yīng)用型本科的培養(yǎng)目標(biāo)是“面對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，在工業(yè)、工程領(lǐng)域的生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)等第一線崗位，直接從事解決實(shí)際問(wèn)題、維持工作正常運(yùn)行的應(yīng)用型人才”[5]，即更加重視開(kāi)發(fā)、培養(yǎng)、提高學(xué)生的創(chuàng)造性和應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。由于巖土工程的復(fù)雜性，以前僅側(cè)重實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，因此不僅需要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法、方式進(jìn)行改革，而且需要豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

土力學(xué)的實(shí)踐教學(xué)是學(xué)生理解土力學(xué)基本概念，檢驗(yàn)土力學(xué)基本原理，探討土力學(xué)工程應(yīng)用的主要途徑[6]。土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系概括起來(lái)應(yīng)包括實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)方式方法和實(shí)踐教學(xué)考核。下面分別從豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)方式方法改革、完善實(shí)踐教學(xué)考核這三個(gè)方面探索建立土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系。

一、豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

土力學(xué)課程的實(shí)踐教學(xué)越來(lái)越受到重視，不同學(xué)校的土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容有所差別，清華大學(xué)的土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)既包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、案例分析，也包括學(xué)生研究訓(xùn)練和畢業(yè)論文綜合訓(xùn)練[6]；華南理工大學(xué)則包括土工實(shí)驗(yàn)、參加科研、畢業(yè)設(shè)計(jì)和工程實(shí)例分析[7]。

我校以前的土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容主要是實(shí)驗(yàn)教學(xué)，由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)有限，僅實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能完全滿足對(duì)本科生應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。近年來(lái)隨著學(xué)校對(duì)土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)的重視及土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革的開(kāi)展，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容越來(lái)越豐富，除了實(shí)驗(yàn)教學(xué)外還增加了與土力學(xué)相關(guān)的課程設(shè)計(jì)、工程實(shí)習(xí)、工程案例分析、工程師講座、畢業(yè)設(shè)計(jì)、參與教師科研以及大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等。根據(jù)實(shí)踐內(nèi)容的不同可將實(shí)踐教學(xué)分為2個(gè)階段[8]，第1階段為基礎(chǔ)階段，要求全部學(xué)生必須參加該階段的學(xué)習(xí)，重在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，促進(jìn)對(duì)理論知識(shí)的理解。該階段以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，穿插必要的工程案例分析和工程師專題講座。通過(guò)該階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生必須掌握土力學(xué)主要實(shí)驗(yàn)的基本原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)的方法步驟，具備獨(dú)立完成土的界限含水量、直剪實(shí)驗(yàn)、固結(jié)實(shí)驗(yàn)等主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的能力。第2階段為應(yīng)用階段，重在培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用、獨(dú)立思考、解決實(shí)際問(wèn)題及創(chuàng)新能力。該階段的成果以畢業(yè)論文、公開(kāi)發(fā)表科技論文、申請(qǐng)專利等。

二、實(shí)踐教學(xué)方式方法改革

隨著土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的豐富，在教學(xué)方式方法上也要與時(shí)俱進(jìn)，既要激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，又要為學(xué)生提供好的學(xué)習(xí)環(huán)境。

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革

強(qiáng)調(diào)土力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)，做到先預(yù)習(xí)、后實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻、工程現(xiàn)場(chǎng)視頻及查閱相關(guān)規(guī)范提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在學(xué)生開(kāi)始試驗(yàn)之前，教師需要精心選擇本次實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵步驟、注意事項(xiàng)、難點(diǎn)問(wèn)題向?qū)W生提問(wèn)，簡(jiǎn)約預(yù)先效果，激發(fā)學(xué)生的思考，提醒學(xué)生注意，并在試驗(yàn)過(guò)程中解決問(wèn)題，同時(shí)提出如何解決實(shí)際工程問(wèn)題，以增加學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性。實(shí)驗(yàn)期間鼓勵(lì)學(xué)生相互討論，認(rèn)真記錄，當(dāng)試驗(yàn)過(guò)程中遇到特殊試驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生多思考，敢于表達(dá)自己的見(jiàn)解，并對(duì)實(shí)驗(yàn)工程中的特殊現(xiàn)象給出合理的解釋。

結(jié)合實(shí)際工程及科研項(xiàng)目，增加設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)[9]，在學(xué)生掌握了一定土力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法及專用儀器的操作技能的基礎(chǔ)上，以實(shí)際工程案例為背景，解決實(shí)際工程問(wèn)題，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行系類實(shí)驗(yàn)，并對(duì)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析得出結(jié)論，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。如路基填料性能實(shí)驗(yàn)，需要開(kāi)展路基土的界限含水量、密度、擊實(shí)實(shí)驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試等，這些實(shí)驗(yàn)?zāi)男┫茸觯男┖笞觯绾螡M足要求，都是對(duì)學(xué)生能力的考驗(yàn)，通過(guò)獨(dú)立思考，查閱資料，教師指導(dǎo)，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的目的。

利用互聯(lián)網(wǎng)及現(xiàn)代多媒體信息技術(shù)，開(kāi)發(fā)可交互的土工實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)，制作實(shí)驗(yàn)幻燈片，建立土工實(shí)驗(yàn)三維模型，包括實(shí)驗(yàn)環(huán)境、現(xiàn)場(chǎng)勘探、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)材料等[10]。學(xué)生可以通過(guò)仿真軟件系統(tǒng)，隨時(shí)進(jìn)入虛擬的土工實(shí)驗(yàn)環(huán)境，選擇不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)過(guò)程或操作步驟，可以多次重復(fù)觀看，既可節(jié)約時(shí)間，也可以增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣。

（二）培養(yǎng)應(yīng)用及創(chuàng)新能力

通過(guò)土力學(xué)理論學(xué)習(xí)、工程實(shí)習(xí)及試驗(yàn)教學(xué)后，學(xué)生對(duì)土力學(xué)的理論和實(shí)踐方面有了一定的知識(shí)儲(chǔ)備，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生更多的疑惑和興趣，一方面可以通過(guò)實(shí)際工程案例分析[11]，尤其是近期發(fā)生在身邊的案例，通過(guò)學(xué)生課下小組討論、課上集中討論的方式，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。另一方面需要鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教師的工程項(xiàng)目、積極自主設(shè)計(jì)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在教師的指導(dǎo)下，由學(xué)生獨(dú)立查詢規(guī)范、設(shè)計(jì)試驗(yàn)、測(cè)試相關(guān)指標(biāo)等，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)際相結(jié)合，提高學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力；有能力的同學(xué)可以申請(qǐng)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、參與教師科研課題，不僅可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力而且也有利于教師科研課題與課堂教學(xué)的有機(jī)結(jié)合。

（三）開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室

由于土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的豐富，除了實(shí)驗(yàn)教學(xué)外，還有課程設(shè)計(jì)、參與專業(yè)教師的科研項(xiàng)目，申請(qǐng)自主性實(shí)驗(yàn)、開(kāi)展創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目等等，這就要求必須建立開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放使得學(xué)生能夠自由分配學(xué)習(xí)時(shí)間，有充足的時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)，并且自由使用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，最大限度的提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性[12]。為了保證實(shí)驗(yàn)室的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，定期給學(xué)生進(jìn)行安全教育，檢查實(shí)驗(yàn)儀器是否存在損壞和安全隱患，制定實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理辦法，并將管理規(guī)定制作展牌或粘貼在實(shí)驗(yàn)室的明顯位置加以警示。近年來(lái)經(jīng)過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的探索與實(shí)踐，我校巖土工程實(shí)驗(yàn)中心根據(jù)自身的條件及學(xué)生層次特點(diǎn)，整合實(shí)驗(yàn)室資源，設(shè)置了土力學(xué)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室可無(wú)限時(shí)開(kāi)放，對(duì)承擔(dān)教學(xué)任務(wù)的實(shí)驗(yàn)室如固結(jié)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)行定期開(kāi)放。近年來(lái)通過(guò)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放更好培養(yǎng)了學(xué)生的理論應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、科學(xué)探索精神及團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

三、完善實(shí)踐教學(xué)考核

科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系的建立不僅能夠準(zhǔn)確定位每個(gè)學(xué)生的真實(shí)能力，更能引起學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)的重視，激發(fā)學(xué)生興趣，更好地培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力。應(yīng)根據(jù)不同的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容建立相應(yīng)的考核方法。

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核

應(yīng)采用全過(guò)程考核方式，總成績(jī)的評(píng)價(jià)分為3個(gè)部分：平時(shí)成績(jī)、綜合測(cè)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。具體情況如下：

平時(shí)成績(jī)包括出勤情況、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況和課堂表現(xiàn)。對(duì)不請(qǐng)假、不申請(qǐng)補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生取消該次實(shí)驗(yàn)成績(jī)。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的目的是讓學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)前認(rèn)識(shí)和了解所做實(shí)驗(yàn)的基本情況，提高課堂效率；試驗(yàn)過(guò)程中有的學(xué)生積極主動(dòng)、認(rèn)真細(xì)致地做實(shí)驗(yàn)，而有的學(xué)生則相反。平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的30%。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果的總結(jié)，是評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)的主要指標(biāo)之一，報(bào)告內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)介紹、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、處理、分析以及實(shí)驗(yàn)總結(jié)等等，由于分組實(shí)驗(yàn)，報(bào)告只能反映每個(gè)小組的總體對(duì)實(shí)驗(yàn)基本原理理解、掌握以及數(shù)據(jù)處理分析水平，不能完全體現(xiàn)出每位學(xué)生的真實(shí)能力。因此將實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)比重降至占總成績(jī)的40%。

綜合測(cè)驗(yàn)是在最后一次實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行一次全體學(xué)生課堂測(cè)試，對(duì)完成的實(shí)驗(yàn)及相應(yīng)工程應(yīng)用情況設(shè)計(jì)10道選擇題，限時(shí)5-8分鐘，根據(jù)答題情況給出綜合測(cè)驗(yàn)成績(jī)。綜合測(cè)驗(yàn)占總成績(jī)的30%。

（二）參與科研及創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目

可根據(jù)獲得的成果如專利申請(qǐng)授權(quán)情況、公開(kāi)發(fā)表論文情況、新技術(shù)新工藝情況、獲獎(jiǎng)情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，給予相應(yīng)的科研學(xué)分或素質(zhì)學(xué)分。為了鼓勵(lì)學(xué)生多參與科研及創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，可以將科研學(xué)分與專業(yè)選修課等同，超出培養(yǎng)方案要求的科研學(xué)分可以轉(zhuǎn)為專業(yè)選修課的學(xué)分，申請(qǐng)免修專業(yè)選修課。

（三）課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)考核

通過(guò)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)實(shí)踐主要是鞏固和強(qiáng)化相關(guān)理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)、獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力，可分為3個(gè)階段考核[13]：準(zhǔn)備階段考核、期中考核和最終考核，其權(quán)重分別為20%、20%和60%。準(zhǔn)備階段包括文獻(xiàn)查閱情況及土力學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)情況情況；期中考核以實(shí)驗(yàn)進(jìn)展可完成情況和期中答辯情況為考核評(píng)價(jià)依據(jù)；最終考核包括指導(dǎo)老師對(duì)學(xué)生的總體表現(xiàn)成績(jī)、評(píng)閱教師成績(jī)和答辯成績(jī)。

四、結(jié)束語(yǔ)

土力學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才必須與時(shí)俱進(jìn)，不斷改進(jìn)土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)理念和方法，通過(guò)完善的實(shí)踐教學(xué)體系，不僅可以讓學(xué)生更深刻地理解理論知識(shí)，更能培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛力。近年來(lái)通過(guò)土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革和推廣，學(xué)生對(duì)土力學(xué)相關(guān)知識(shí)的理解及工程應(yīng)用的能力明顯提高，達(dá)到了培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]黎春林.應(yīng)用型本科院校土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法探索[J].銅陵學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（1）：115-117.

[2]湯勁松，丁軍霞，陳瑞英，等.基于卓越工程師培養(yǎng)的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].教育教學(xué)論壇，2014（13）：45-47.

[3]孫華飛，單仁亮，孫強(qiáng)，等.土木工程專業(yè)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題與改革措施[J].煤炭高等教育，2014，32（1）：117-119.

[4]廖原.土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革探討[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2013，16（6）：81-83.

[5]吳中江，黃成亮.應(yīng)用型人才內(nèi)涵及應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)[J].高等工程教育研究，2014（2）：66-68.

[6]李廣信，呂禾，張建紅.土力學(xué)課程中的實(shí)踐教學(xué)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2006，23（12）：13-14.

[7]殷勇，李富榮.基于卓越工程師導(dǎo)向的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].黑龍江教育，2015（11）：13-14.

[8]諶蕓，史東梅.基于建構(gòu)主義的土力學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（14）：8874-8876.

[9]溫淑蓮.土力學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式研究[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2016，19（4）：142-144.

[10]戴俊濤，劉秋燕，趙莉，等.新階段土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索[J].淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，17（74）：70-71.

[11]朱常志，杜光乾，石志建.以工程需要為導(dǎo)向的土力學(xué)課程教學(xué)改革[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，16（2）：83-86.

[12]常虹，王麗霞.基于實(shí)踐能力培養(yǎng)的土力學(xué)課程教學(xué)改革探討[J].高等建筑教育，2014，23（1）：61-63.

[13]姚金環(huán)，李延偉，梁軍.化工類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系研究[J].廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2016，33（2）：115-118.