基于傳統(tǒng)基坑工程教學(xué)的優(yōu)化探討

王立娜 王永喬 王靜 李婧瑜

摘 要 基坑工程是與實(shí)際生產(chǎn)緊密結(jié)合的綜合性、理論性、實(shí)踐性較強(qiáng)的系統(tǒng)工程。分析基坑工程課程傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的不足之處，探索教學(xué)改革方法，重視學(xué)生的個人培養(yǎng)、開展多維課堂、強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、理論結(jié)合實(shí)踐的綜合專業(yè)能力，以提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 基坑工程;多維課堂;實(shí)踐教學(xué);教學(xué)模式

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）08-0098-03

Discussion on Optimization of Teaching based on Traditional Foundation Pit Engineering//WANG Lina， WANG Yongqiao， WANG Jing， LI Jingyu

Abstract Foundation pit engineering is a comprehensive， theoretical and practical system engineering that is closely integrated with actual

production. The shortcomings of the current curriculum in the tradi-

tional teaching mode are analyzed. Exploring the teaching reform method of foundation pit engineering， attaching importance to stu-

dents individual training， carrying out multidimensional classrooms，

emphasizing practical teaching links， cultivating students compre-hensive professional ability of applying learning， theory and practice to improve the quality of foundation pit engineering teaching.

Key words foundation pit engineering; multidimensional classroom; practical teaching; teaching mode

1 引言

為保證基坑施工以及地下主體結(jié)構(gòu)的安全和周圍環(huán)境保護(hù)，需要對場地和基坑、降水和土方開挖與回填，進(jìn)行一系列的勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測和檢測等工作，而這項(xiàng)系統(tǒng)工程被稱為基坑工程。基坑工程課程涉及專業(yè)內(nèi)容包括工程勘察、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工、土方開挖與回填、地下水的控制、信息化施工與周圍環(huán)境保護(hù)等，是集計(jì)算技術(shù)、施工技術(shù)和巖土測試技術(shù)為一體的綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程[1]。

基坑工程是與實(shí)際結(jié)合緊密的綜合性巖土工程，也是我國高等教育中土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)性學(xué)科之一[2]。隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)更新，在這一領(lǐng)域內(nèi)涌現(xiàn)出許多新理論、新技術(shù)、新材料來適應(yīng)當(dāng)下社會生產(chǎn)的需要。為了適應(yīng)社會生產(chǎn)的需求，需要不斷對教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行完善和擴(kuò)充，不斷找尋新思路和契合點(diǎn)。基坑工程課程基于傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和方式，在適應(yīng)社會發(fā)展和需求上存在一些不合理之處。為了實(shí)現(xiàn)基坑工程的課程教學(xué)目標(biāo)，在讓學(xué)生真正掌握知識的同時得到較為系統(tǒng)、相對真實(shí)的實(shí)踐技能訓(xùn)練，具備較強(qiáng)的實(shí)際動手能力和工程思維能力，培養(yǎng)出符合社會需要的應(yīng)用技術(shù)型人才，需要不斷探索如何將工程教育回歸工程實(shí)踐[3]。

2 傳統(tǒng)教學(xué)模式所暴露出的問題

基坑工程作為土木工程核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有行業(yè)規(guī)范多、涉及知識面廣、實(shí)踐操作性強(qiáng)、知識更新快等特點(diǎn)[3]。目前，基坑工程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和實(shí)踐教學(xué)等方面的設(shè)置安排存有一些不適用以及不合理之處。

《基坑工程》教材不適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)需求 大多數(shù)院校授課所使用教材的內(nèi)容主要偏向于淺顯地介紹一些業(yè)內(nèi)較為傳統(tǒng)和成熟的施工方法及工藝，而這些工法存在與實(shí)際生產(chǎn)相脫節(jié)的問題，并且多數(shù)教材內(nèi)容更新較慢，如西氣東輸、南水北調(diào)、港珠澳大橋、青藏鐵路等一批世紀(jì)工程中涌現(xiàn)出大量前沿的方法與理論，卻很少見于課本之中。教材知識體系固化，學(xué)生在運(yùn)用教材學(xué)習(xí)過程中難接觸到一些實(shí)用的理論和施工技術(shù)。如在講授基坑支護(hù)知識模塊時，根據(jù)實(shí)際工程概況可采取的基坑支護(hù)方式眾多，如排樁、地連墻支護(hù)結(jié)構(gòu)、水泥土樁墻支護(hù)結(jié)構(gòu)、土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)等，但筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學(xué)生通常只是學(xué)習(xí)某一單一的支護(hù)理論、經(jīng)驗(yàn)公式、模型等。由于基坑的實(shí)際情況復(fù)雜，通常會使用多種支護(hù)方式聯(lián)合的支護(hù)形式來進(jìn)行實(shí)際施工，而在教學(xué)過程中只是針對單一的支護(hù)形式研究計(jì)算理論，學(xué)習(xí)與實(shí)際生產(chǎn)較難結(jié)合[4]。

基坑工程課程學(xué)時被壓縮 新課改壓縮課時，教學(xué)內(nèi)容卻不斷增多，在全國高校是普遍存在的現(xiàn)象，但對于基坑工程這樣的基礎(chǔ)學(xué)科是不適宜被壓縮大量課時的。由于授課時間有限，課堂上只能將書本中大部分專業(yè)知識內(nèi)容淺顯地講授和簡略帶過，不系統(tǒng)的講解以及碎片化的學(xué)習(xí)會嚴(yán)重影響到教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生的學(xué)習(xí)吸收效果。除此之外，學(xué)校增設(shè)了很多額外拓展知識面的教學(xué)環(huán)節(jié)來提高學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)和學(xué)科豐富性，但筆者發(fā)現(xiàn)大部分拓展教學(xué)環(huán)節(jié)難以落到實(shí)處，多流于形式化，不僅沒有達(dá)到教學(xué)預(yù)期，反而相對壓縮了課堂講授專業(yè)基礎(chǔ)知識的時間。

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱 實(shí)踐教學(xué)是基坑工程重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生將知識運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)的必由環(huán)節(jié)，但由于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)周期短，學(xué)生基數(shù)大，工程實(shí)踐項(xiàng)目沒有針對性且數(shù)量較少，學(xué)生實(shí)踐反饋不足，以至于不能完全達(dá)到實(shí)踐教學(xué)預(yù)期。客觀來說，課堂教學(xué)過程中對于有關(guān)基坑工程中施工問題的講解過于抽象化，大多數(shù)情況下只能泛泛而談而沒有實(shí)證，即使學(xué)生在施工現(xiàn)場也很難將所學(xué)有所用。如在樁錨支護(hù)施工過程中，教材中缺乏具體施工工藝流程以及具象化的表達(dá)，只是草草幾筆介紹了施工工藝、施工參數(shù)、注意事項(xiàng)等，致使學(xué)生的理解只能停留在書本固化的圖片以及文字描述上，而與實(shí)際情況相脫節(jié)。此外，綜合考慮到學(xué)生的安全因素以及授課教師工作任務(wù)繁多，學(xué)生很少有真正融入項(xiàng)目生產(chǎn)實(shí)踐的機(jī)會，學(xué)生在工程實(shí)踐過程中學(xué)習(xí)收獲不大。

教學(xué)模式單一且固化 傳統(tǒng)的基坑工程課程教學(xué)授課模式相對單一且固化，所教授的知識內(nèi)容多數(shù)僅停留于介紹理論、計(jì)算模型、計(jì)算公式等抽象教學(xué)階段，缺少相對具象的音影資料和良性課堂互動來豐富課堂內(nèi)容。筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，課本知識體系十分晦澀枯燥，學(xué)生課下很難靈活運(yùn)用和掌握公式以及受力分析等工程思維方法，致使很多學(xué)生不能準(zhǔn)確地理解書本上抽象的內(nèi)容，更別說進(jìn)行更深層次的理論結(jié)合實(shí)際。長此以往，一方面由于學(xué)習(xí)難度的不斷增大和專業(yè)知識內(nèi)容的不斷增多，容易降低學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;另一方面由于學(xué)習(xí)過程枯燥無味，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新發(fā)散思維容易被遏制。

3 基于傳統(tǒng)模式的教改探討

筆者根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合實(shí)際社會生產(chǎn)所需人才的從業(yè)要求，基于傳統(tǒng)的基坑工程課程教學(xué)模式、內(nèi)容和對象進(jìn)行優(yōu)化探索。

制定學(xué)生個性化培養(yǎng)方式和職業(yè)規(guī)劃 筆者認(rèn)為對學(xué)生進(jìn)行一定的職業(yè)規(guī)劃引導(dǎo)是十分必要的，在授課之前應(yīng)該讓學(xué)生充分了解課程的重要性，引導(dǎo)學(xué)生思考如何根據(jù)所學(xué)課程來對未來職業(yè)進(jìn)行清晰的自我定位，避免學(xué)生產(chǎn)生“學(xué)過且過”或“學(xué)之無用”的厭學(xué)情緒。將所學(xué)的基坑工程專業(yè)知識與就業(yè)角度相結(jié)合，大方向上讓學(xué)生對學(xué)好這門課程有宏觀的認(rèn)識，知道學(xué)好這門課程可以從事怎樣的工作，并且引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自身情況對自己有明確的職業(yè)定位。教師在制訂人才培養(yǎng)方案時，可根據(jù)學(xué)生的自我定位制定個性化培養(yǎng)方式，也必須要注意培養(yǎng)目標(biāo)的長期與近期結(jié)合，就業(yè)能力與職業(yè)規(guī)劃互相照應(yīng)[4]。

多維課堂，多元互補(bǔ)

1）運(yùn)用多媒體來豐富知識體系。基坑工程是一門核心的專業(yè)基礎(chǔ)課，強(qiáng)調(diào)的是理論結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用，對于學(xué)生而言，是從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識并且激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的過程。在有限的授課時間內(nèi)，將書本與多媒體結(jié)合進(jìn)行教學(xué)互動，多元互補(bǔ)，知識互通，教學(xué)效果有著顯著增強(qiáng)。在運(yùn)用多媒體教學(xué)過程中，向?qū)W生介紹前沿技術(shù)、熱點(diǎn)問題以及科研進(jìn)展等在實(shí)際中的應(yīng)用，以多維度、多方面來拓展課堂教學(xué)內(nèi)容，也可以通過影音來介紹實(shí)際工程案例，同時應(yīng)將教學(xué)內(nèi)容融入案例之中[5]。通過多維課堂中的案例教學(xué)，以一種開放式、互動式的新型教學(xué)方式[6-7]，使學(xué)生對工程過程有具象的理解與認(rèn)識，讓課堂學(xué)習(xí)不再枯燥乏味，并且不再只局限于書本內(nèi)容，有效地開闊學(xué)生的專業(yè)視野。

2）開展有關(guān)基坑工程領(lǐng)域內(nèi)熱點(diǎn)問題和工程實(shí)例等的小組專題匯報(bào)和討論。要求學(xué)生以小組為單位，各司其職，自主選擇和學(xué)習(xí)匯報(bào)主題，主題源于課本知識體系，聚焦于實(shí)際工程案例、前沿?zé)狳c(diǎn)、新工藝等，并且安排一定的課時來進(jìn)行各小組專題學(xué)習(xí)匯報(bào)。匯報(bào)期間，教師對各個專題匯報(bào)進(jìn)行點(diǎn)評，對各個專題中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行講解，并對大家的問題進(jìn)行答疑，同時實(shí)現(xiàn)從原來授課的面面俱到過渡到側(cè)重于學(xué)生興趣點(diǎn)以及自主學(xué)習(xí)過程中重點(diǎn)與難點(diǎn)的講授，增加教學(xué)過程中的師生互動。在準(zhǔn)備匯報(bào)專題的過程中，學(xué)生自發(fā)對新工藝、新技術(shù)等知識進(jìn)行補(bǔ)充學(xué)習(xí)，有利于拓展學(xué)生的知識面，有效培養(yǎng)學(xué)習(xí)的自覺性和主觀能動性[8]。

3）在基坑工程教學(xué)過程中為學(xué)生提供具有針對性的實(shí)驗(yàn)和模型制作機(jī)會，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，將傳授實(shí)驗(yàn)知識與動手操作相結(jié)合，作為輔助手段與書本教學(xué)相匹配，也有助于學(xué)生對理論學(xué)習(xí)有更深的理解和應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)反饋機(jī)制 近年來，工民建行業(yè)與高校“產(chǎn)學(xué)研”緊密結(jié)合，應(yīng)該積極通過校企合作等方式，為學(xué)生親身體驗(yàn)工程一線提供途徑，在工程現(xiàn)場將理論結(jié)合實(shí)踐并且直接獲取生產(chǎn)實(shí)踐知識，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)工程現(xiàn)場工作的能力，組織學(xué)生到工程建設(shè)實(shí)地參觀調(diào)研，引導(dǎo)學(xué)生觀察各個階段各種類型工程的施工工藝，大大豐富學(xué)生的工程知識，并能根據(jù)現(xiàn)場條件進(jìn)行分析、判斷和決策，具備應(yīng)對工程突發(fā)事件的處理和協(xié)調(diào)能力[9]。

除了親身到施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)外，還需重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的定期成果匯報(bào)與點(diǎn)評，應(yīng)該加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的反饋機(jī)制。以小組匯報(bào)的方式，各小組依次介紹所在工程的項(xiàng)目概況，所使用的施工工藝、支護(hù)方式、施工組織流程等，著重于所發(fā)現(xiàn)的問題和解決方案。教師要加以點(diǎn)評和指導(dǎo)，小組之間互相交流討論，并從中獲得更多的實(shí)踐知識、學(xué)習(xí)感悟以及對混合式教學(xué)方式的建議等。

4 結(jié)語

基坑工程課程是土木工程專業(yè)核心的基礎(chǔ)課，教改通過多維課堂、強(qiáng)化實(shí)踐反饋機(jī)制、學(xué)生個性化培養(yǎng)方式以及職業(yè)規(guī)劃等多元課程教學(xué)形式相結(jié)合，指導(dǎo)學(xué)生對基坑工程領(lǐng)域的知識體系進(jìn)行多角度、全方面的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)視野，引導(dǎo)學(xué)生將理論與實(shí)際生產(chǎn)互相結(jié)合，在課堂學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作過程中靈活地運(yùn)用所學(xué)知識來發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。

教改只有進(jìn)行時，沒有完成時。隨著社會的不斷發(fā)展和技術(shù)的持續(xù)更新，授課教師需從實(shí)際情況出發(fā)，在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上不斷探索和完善課程內(nèi)容與教學(xué)方式，在保證課程教學(xué)順利開展的前提下，充分發(fā)揮主動性和創(chuàng)造性，對傳統(tǒng)模式教學(xué)取其精華、去其糟粕，努力提高課堂教學(xué)效率和質(zhì)量，將學(xué)生培養(yǎng)成為適應(yīng)行業(yè)需求和社會發(fā)展的應(yīng)用技術(shù)型人才。

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項(xiàng)目來源：云南農(nóng)業(yè)大學(xué)教改項(xiàng)目（基金編號：2017YAUJY092、2017YAUJY095）。

作者：王立娜，云南農(nóng)業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院，講師，博士，研究方向?yàn)閹r土工程;王永喬，通訊作者，云南農(nóng)業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院，助教，研究方向?yàn)榕照{(diào)及建筑節(jié)能技術(shù);王靜、李婧瑜，云南農(nóng)業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院（650000）。