基于工程認證標準的土力學實踐課程教學模式探討

王立憲 吳長 周鳳璽

摘 要 在中國成為“華盛頓協(xié)議”正式成員的工程教育發(fā)展背景下，工程教育專業(yè)認證已成為針對高校工科專業(yè)實施的資格認證，是國際通用的工程教育質(zhì)量保障制度。結(jié)合工程教育認證，為解決土力學實驗課課程單一的問題，通過豐富實踐教學方法、改進實踐教學手段等，通過虛擬仿真實驗，將土力學實踐課程的理論與實踐應用緊密結(jié)合，教師不斷地提高自身素質(zhì)，激發(fā)學生學習興趣，從而提高學生的學習效果。

關鍵詞 工程認證 土力學 實踐教學 教學模式

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

2016年6月，中國在國際工程聯(lián)盟大會上以全票通過成為“華盛頓協(xié)議”第18個正式成員，標志著我國工程教育的質(zhì)量得到了國際社會的認可。意味著通過基于通用標準的工程教育專業(yè)認證的學生可以在相關的國家或地區(qū)按照行業(yè)標準的要求，獲取具有國際互認質(zhì)量標準的工程師執(zhí)業(yè)資格。《華盛頓協(xié)議》（ Washington Accord）作為工程教育認證的權(quán)威和標準，為高等工程教育提供專業(yè)工程教育、工程教育評價標準、專業(yè)資格認證等方面的國際交流共識。

土力學是高等學校土木工程專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎課，它在一般基礎課和專業(yè)課之間起著承上啟下的作用。隨著科學技術的發(fā)展和生產(chǎn)實踐的不斷探索，土力學課程也日顯重要。因此，土力學也是土木工程專業(yè)必須掌握的一門課程。土力學是一門實踐性、應用性很強的課程，而土力學實驗課程設置的目的是使學生獲得土工試驗技術的基礎知識和基本技能，增強學生的動手和分析解決實際問題的能力，使學生掌握中等復雜程度土工試驗與分析的全過程，包括試驗的設計、驗算、試驗計劃的制訂、試驗方案的擬訂以及測試結(jié)果的整理與分析。實踐教學對學生實際動手和思考問題能力的培養(yǎng)是課堂教學所不能及的，特別是對與實際工程聯(lián)系較為緊密的相關專業(yè)課，實踐教學尤為重要。

目前，各高校土木工程專業(yè)學生較多，而土力學實驗儀器硬件缺乏、實驗學時少、實踐考核體系不健全等因素導致了土力學實踐教學現(xiàn)狀與高校教改不相符，也不能滿足專業(yè)的需求與發(fā)展，從而阻礙了學生的創(chuàng)新能力、動手實踐能力的培養(yǎng)。因此，在工程教育發(fā)展背景下對土力學實踐教學進行深入改革是很有必要的。

1實踐教學現(xiàn)狀

目前，本科土力學實踐教學一般和理論課是分開授課的，一般都存在著重理論教學，輕實踐教學的情況。土木學科學生人數(shù)普遍較多，實驗儀器硬件數(shù)量相對較少、實驗教師團隊等不同程度上對實驗教學效果有著一定的影響。

1.1實驗設備與教師

由于擴招和就業(yè)現(xiàn)狀，目前各高校土木工程專業(yè)學生人數(shù)相對其他專業(yè)較多，而學校相應的實驗設備套數(shù)增加不夠、實驗設備更新不及時也是目前存在的一個主要問題。土力學理論教學學時一般在40至56學時之間，但實踐教學課時一般只有8至10個學時左右，實踐課時較少，由于設備和學時的原因，就會出現(xiàn)在實踐環(huán)節(jié)中出現(xiàn)少部分同學動手做實驗，大部分同學在觀看的現(xiàn)象，教學效果不佳。教師在職稱評定時，基本上是以科研成果為主，教學考慮的很少，這樣導致大部分教師專心于科研成果，很少有精力參與實際工程，就會缺乏相應的工程實踐經(jīng)驗，必然導致實踐課堂上不能做到結(jié)合實際工程去講授。當前部分教師雖然擁有較高的學歷，但沒有多少實際工程經(jīng)驗，造成了理論功底很深，但實踐經(jīng)驗卻明顯不足的現(xiàn)象。

1.2實踐教學環(huán)節(jié)與考核體系

目前，高校對實踐教學大綱修訂的周期較長，加上實踐教學條件的約束，土力學實踐教學基本以課堂實驗教學為主，且課時較少，學生很少能接觸實際實踐工程，這就導致學生對土力學的理解往往感到非常抽象，對實際的工程情況比較陌生。而且由于學生多，教師少，導致實踐教學考核體系中教師不能很好的掌握學生的真正能力，從而出現(xiàn)大鍋飯的現(xiàn)象，對學生實踐環(huán)節(jié)的評分標準存在很大的主觀性。而同組大部分學生的實驗報告大同小異，甚至一樣，老師也無法判斷。這樣就會出現(xiàn)實驗時小組組長干，其他組員看的場面，一部分學生不會做或者不做實驗、不會分析問題，而且有的學生對實驗儀器設備都不會使用，實驗教學的作用和效果大打折扣，實踐教學效果不佳。目前，僅有少數(shù)高校采取了較為科學的實踐教學方式，如清華大學的土力學實踐教學包括實驗教學、課程設計、案例分析、學生研究訓練（SRT，Student Research Training）和畢業(yè)論文綜合訓練，華南理工大學則包括土工實驗、參加科研、畢業(yè)設計和工程實例分析。

2實踐教學模式改革

土力學實驗教學是土木工程實踐教學的重要組成部分， 它的創(chuàng)新性和實踐性在培養(yǎng)土木工程技術人才方面起著重大的作用。

2.1改進實踐教學方法與教學手段

目前的授課模式中，教師容易出現(xiàn)極端的授課現(xiàn)象，比如一些年輕的教師用PPT授課到底，板書很少或者沒有，而有的老師是板書到底，缺少一些可以用PPT直接觀看的生動的工程實例。因此老師在課前要要依綱扣本，有所創(chuàng)新，理論聯(lián)系實際，融入新的內(nèi)容，提前規(guī)劃好實踐課的內(nèi)容，不能想講什么就寫什么。并且在教案設計中要精于點撥，精于啟發(fā)，精于引導，為學生開拓掌握教學內(nèi)容的捷徑。

教師在授課前要早準備，盡力完善課程內(nèi)容和授課方法。教師應及早寫好教案，利用充裕的時間，反復檢查，認真修改，并根據(jù)教案內(nèi)容做好課前的各項準備，從而保證預期的教學效果。教師在實踐課授課中，要突出綱目，啟智導學。要把傳授的基本理論、基本知識和基本技能，需要解決的主要問題和采取的步驟等等列出綱目，理出思路，同時要在教案中著力寫出啟迪學生智慧，開發(fā)學生思維能力，使之掌握學習的方法和技巧，達到無師自通和舉一反三的內(nèi)容。

2.2豐富實踐教學方式，加大虛擬仿真實驗的利用

對于教師而言，實驗課程中指導一般不是再重復講述實驗理論知識，主要是強調(diào)實驗做法中的注意事項和實驗的經(jīng)驗供學生參考。對學生而言，土力學實踐部分的理論知識已經(jīng)在課堂上聽過，實驗指導書中已經(jīng)詳細的羅列了實驗理論知識，在做實驗前已經(jīng)知道本次實驗要做的內(nèi)容，因此教師在實驗前通過多媒體或者掛圖等方式講述在實驗中可能會出現(xiàn)的問題、注意事項等，如果教學方式的不同，可能會事倍功半。因此，豐富實踐教學方式是上好實踐課程的重要前提之一。

土力學是一門實踐性很強的課程，也是一門非常感性的學科，學生對土性的理解是基于通過觀察土樣、利用實驗工具測試土樣，通過實際工程實例不斷接觸多種土類，了解多種狀態(tài)下土的變化，最后形成土的基本概念。對每位學習者來說，土從最初就不陌生，但是，沒有熟悉到能夠掌握土力學的基本知識，因此，需要在實踐教學中，引導學生從土力學的角度去認知土，這樣集興趣和知識性一體，學生才能逐漸從學習數(shù)理科的純理性思路，轉(zhuǎn)變到較感性思維方式上來。

因此，本學科組在實驗教學方面加大了虛擬仿真實驗的開發(fā)和利用，由理論課老師和實驗室老師共同組隊，開發(fā)了土力學虛擬仿真實驗，把土力學課程中的實驗做成虛擬仿真實驗，在土力學上課期間，公開網(wǎng)絡地址，要求學生在上課前或者實驗前進行預習，同時在上課中在講授相關的試驗時，在線播放虛擬仿真實驗視頻。由于虛擬仿真實驗的良好和逼真的動畫效果，使學生能過較容易的理解實驗的過程，學生都能在線學習和預習，解決了個別人做實驗、其他人觀看的情況，極大的調(diào)動了學生的學習主動性和積極性，學生上課的效果較好。

2.3加強實踐教學團隊建設

高校課程建設的主體是高校教師，如果離開了教師這個教學主體，課程建設的加強無疑成為無源之水。因此，如何提高高校實踐教師的工程實踐能力和應用能力，是土力學課程實踐課程教學改革的關鍵。

加強實踐教學團隊建設，首先是要加強教師隊伍師資力量的建設，要改變理論課程教師多，實踐課程教師少的局面，從學歷、職稱、人數(shù)上不斷增強實踐教師隊伍的建設;其次是要重視實驗指導教師的能力培養(yǎng)。要培養(yǎng)學生的實踐動手能力，教師必須具有較高的實踐教學能力，這樣教師才能成為學生學習的典范，因此要給予實踐教師工程實踐和工程能力的培養(yǎng)機會，通過培訓。不斷加強實踐教師的工程素養(yǎng)，將理論應用、技術應用融入實驗教學中。從而提高實踐教學質(zhì)量。同時部分實踐課程中還可以請一些有工程經(jīng)驗的教授指導實驗教學或作報告。教授一般具有較強的科學研究能力和較高的工程素養(yǎng)，通過具體的工程實例的講解，激發(fā)學生的學習積極性，進一步提高土力學實踐教學的質(zhì)量。

3結(jié)語

土力學是一門土木工程的專業(yè)基礎課，而且土力學是在大量實驗和工程實踐基礎上逐漸發(fā)展和形成的一門實踐性很強的課程。為了解決土力學實驗課課時少、課程單一的問題，通過豐富實踐教學方法、改進實踐教學手段等，將土力學實踐課程的理論與實踐應用緊密結(jié)合，將現(xiàn)代化教學手段與傳統(tǒng)教學方法相結(jié)合，教師不斷地總結(jié)教學經(jīng)驗，提高自身素質(zhì)，精心備課，生動授課，將學生從枯燥的課程學習中解放出來，激發(fā)學習興趣，從而提高學生的學習效果。以期通過課程實踐教學改革，有助于學生能力的培養(yǎng)， 有助人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。

參考文獻

[1] 樊一陽，易靜怡.《華盛頓協(xié)議》對我國高等工程教育的啟示[J].中國高教研究，2014（08）：45-49.

[2] 李廣信.奇談怪論土力學[J].巖土工程界，2003，6（08）：24-26.

[3] 周莉，董連成，許珊珊等.應用型人才培養(yǎng)的土力學實踐教學探索[J].山西建筑，2014，40（10）.

[4] 劉勇健，李友群，劉廣靜.加強實踐性教學培養(yǎng)土木工程專業(yè)學生的創(chuàng)新能力[J].高等建筑教育，2008（05）.

[5] 李廣信，呂禾，張建紅.土力學課程中的實踐教學[J].實驗技術與管理，2006，23（12）.

[6] 潘健.土力學課程教學中的實驗和實踐環(huán)節(jié)[J].教育理論與實踐，2007，27（S1）.

[7] 李廣信.學術大師、青年楷模——記中國土力學學科的奠基人黃文熙先生[C].北京：清華大學出版社，2003.