充分結(jié)合實踐的地基處理課程教學改革

王 雁 冰

(中國礦業(yè)大學(北京)力學與建筑工程學院，北京 100083)

“地基處理”是我校土木工程專業(yè)三年級本科生在專業(yè)課學習階段開設的一門課程，在下設的三個方向中建筑工程方向為選修，地下工程、巖土與礦建工程方向為必須。它主要包括強夯、換填、砂樁、石灰樁、CFG樁、排水固結(jié)、灌漿、加筋土擋墻等地基處理方法，具有很強的實踐性。特別是近些年來，伴隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，工程建設領域的發(fā)展異常突出，相應的地基處理技術也在這個過程中不斷創(chuàng)新和發(fā)展。當下工程類學科教學的目的，不單是讓學生掌握該學科的基本理論知識，更為關鍵的是培養(yǎng)學生系統(tǒng)地運用各種理論、方法、技術解決實際工程問題的能力。因此，改變以前的全部依照教學大綱、照本宣科的教學授課方式，將教學的重心從基本的理論知識傳授轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生工程綜合實踐能力和終身學習能力的培養(yǎng)上來已迫在眉睫。本文提出了在地基處理教學中建設教學案例庫、引入案例教學法、“走出去”和“請進來”相結(jié)合的充分結(jié)合實踐的教改方法，深化在校學生對實際工程的認識，不斷加強工程實踐練習，由此使學校教學也能夠達到培養(yǎng)土木工程師的目的。

1 當前地基處理教學中存在的問題

“地基處理”與其他土木工程專業(yè)課程相同，具有較高的實踐性，在某些方面甚至“實踐遠遠超前于理論”。一段時期以來，我國地基處理技術快速發(fā)展：地基處理技術水平在實踐中得到了很大提高、施工工藝在反復實踐摸索過程中不斷改進和優(yōu)化、施工設備也隨之快速更新、適用性更強。但反觀我們學校地基處理的課堂教學，存在的問題主要有以下幾方面：

1)教材。目前我們使用的教材，基本上是在JGJ 79—2012建筑地基處理技術規(guī)范的基礎上通過擴充內(nèi)容的方式改編而成，各章節(jié)間關聯(lián)度相對較弱，全書邏輯性差。許多公式都是從規(guī)范里直接照抄過來，缺乏必要的解釋，也沒有說明公式中參數(shù)的選取方法和公式的適用范圍。全書注重理論的描述，而缺少對具體工程實踐、實例的分析；注重對經(jīng)典的加固機理的講解，而對最新的科技技術成果提及很少，教材更新速度緩慢。2)教學方法。依舊采用傳統(tǒng)的教學模式，全部教學內(nèi)容以大綱為中心展開，依照教材“照本宣科”。授課教師很少針對具體工程實踐中的問題進行分析和講解。很多教師都是“出校門進校門”，沒有工程實踐經(jīng)驗，教學與科研嚴重脫節(jié)。3)課堂學習。一直以來學生對本課程缺乏興趣，往往旨在第一堂“緒論”課程中對老師籠統(tǒng)的提到過的個別工程實例感興趣，正式講授的課程，學生往往無精打采，課堂氣氛沉悶，使得學生缺乏自主學習的熱情和能力，缺乏生動的工程實踐認識。4)考試。考試仍是閉卷的形式，題型分為判斷題、選擇題、名詞解釋和簡答題。其中名詞解釋和簡答占總分數(shù)的75%。學生通過死記硬背，記憶標準答案便可順利通過考試。考試過后很短的時間便對該門課程沒有什么印象了。

2 課堂改革舉措與方法

2.1 地基處理教學案例庫的建設

選取合適的案例以及案例庫的建設是充分結(jié)合實踐教學的保障。《地基處理》教材中涉及十四章數(shù)十種地基處理方法，究竟選定哪些章節(jié)，哪些方法需要引入案例，案例庫應該如何建設，筆者從如下幾個方面做了嘗試和探索：1)以集體備課的形式商議討論確定哪些章節(jié)、哪些方法需要引入實際案例，確定每一堂課引入的案例的類別和數(shù)量。

2)通過查閱文獻資料、參考相關書籍、深入工地觀摩施工等方式收集案例，并進行篩分，然后建設“地基處理教學案例庫”。課題組教師定期到施工現(xiàn)場與現(xiàn)場工程師、技術人員進行案例探討、案例分析，這樣不僅能收集到典型的實際案例，而且還能提高我校教師的實踐技能，以實踐帶動教師理論水平的提高。3)集體開會研討每一個案例的細節(jié)，分析具體案例的選擇構(gòu)思、施工工藝、質(zhì)量檢驗等。在選擇案例，建設案例庫的過程中，選取的案例首先要具備很強的典型性，緊緊貼合大綱知識點，能夠充分吸引學生的興趣，同時貼近實踐，針對每種工法的要求達到的教學目標和需要講解的內(nèi)容，從眾多案例中挑選一個最有代表性的工程案例，系統(tǒng)地介紹這種方法的加固原理、設計計算流程、施工要點和質(zhì)量檢驗標準。借助生動形象的多媒體影音技術，仿佛讓學生置身于真實的施工環(huán)境中。其次要有代表性，案例要充分反映出地基處理方法的作用機理、適用條件等。也可以選取一些工程失敗案例，進一步明晰各種地基處理方法的局限性和適用條件，讓學生加深印象、敲響警鐘，更好的學會如何地運用理論來指導工程實踐，進而更要學會不斷積累工程實踐經(jīng)驗，最終掌握現(xiàn)場解決實際問題的能力和方法。同時，選擇的案例不能過于簡單，否則會使學生的興趣減弱，也不能過于復雜而使學生喪失信心，比如可對比不一樣地質(zhì)條件、不一樣區(qū)域的地基處理方法的經(jīng)典工程，這樣可以對教材中的內(nèi)容做適當擴充，特別是對于一些學校所在地附件的地基處理工程案例，可以更好地體現(xiàn)學以致用。另外，選取的工程案例最好能夠體現(xiàn)當下的一些新技術、新工藝、新方法，使廣大師生能夠最大限度的了解本學科發(fā)展的最前沿的知識內(nèi)容，達到教學相長、教學和科研相結(jié)合、理論和實踐相結(jié)合的目的，這樣才會吸引學生的注意力，調(diào)動學生學習的積極性，從而體驗到專業(yè)課學習的價值和意義。

2.2 引入案例教學法

在課堂教學中，引入案例教學法，通過以下幾種方式來組織實施：

1)案例的教授與呈現(xiàn)。借助現(xiàn)代化的多媒體設備將案例引入到課堂上。在地基處理教學中實施案例教學，一定會涉及很多工程影片、圖片照片、動畫展示等，這些只能通過多媒體設備來實現(xiàn)。結(jié)合案例，任課教師來講解和分析地基處理各種方法的主要內(nèi)容、加固原理、設計計算和質(zhì)量檢驗方法，將基本理論和實際工程高度形象地融為一體，使學生在掌握基本理論的同時也具備了一定的工程背景。

2)對比案例進行教學。在課堂上，根據(jù)不同案例的地質(zhì)條件和工程情況，進行地基處理方法的選擇對比，分析適用方法的選擇原因，指出不適用的方法的不足之處。

3)從失敗的案例中汲取經(jīng)驗、教訓。在課堂上，刻意地選取一些失敗的地基處理的案例讓學生進行討論，首先讓學生分析是承載力沒達到要求還是變形沒達到要求導致的破壞，并進一步用所學理論和自身積累的經(jīng)驗分析處理失敗的原因，再讓學生提出改進措施。整體流程下來后，可提高學生分析問題和解決問題的能力。

4)課后多練習，勤思考。每種地基處理方法講述完后，都布置1個經(jīng)典案例讓學生自主進行設計計算，使學生了解真實的工程中的設計過程，參數(shù)選取，而不是像過去照著規(guī)范套公式，不明白參數(shù)的含義。

5)將案例融入到考試中。試卷中適當?shù)脑O置一些綜合類的題目，針對某一案例進行分析、比較，真正考察學生對知識理論的掌握情況，而不是像過去一樣只按標準答案死記硬背就能得高分。

2.3 “走出去”和“請進來”相結(jié)合

開展第二課堂建設。利用周末半天的時間，組織學生到附近的正在進行地基處理的工地進行學習、調(diào)研，充分利用工程實習基地，開展第二課堂教學建設，做到現(xiàn)場觀摩、現(xiàn)場講解、現(xiàn)場研討、現(xiàn)場體驗，使理論教學與實踐教學緊密地相結(jié)合在一起，加深學生對書本知識的感性認識，開闊學生視野，激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)學生的綜合能力。

開展工程師進課堂教學活動，每學期抽2學時，向教務部門申請，由現(xiàn)場經(jīng)驗豐富的工程師走進課堂，針對地基處理實際案例，從實際工作角度出發(fā)，進行系統(tǒng)的講解、分析，使學生轉(zhuǎn)換學習的思路和視角，更易于接受和掌握抽象的地基處理施工工藝理論。

3 教學應用

充分結(jié)合實踐的地基處理課程教學改革融入了學生對問題的深入思考，將學生由被動接受變?yōu)橹鲃訉W習參與人，增加了學生的學習興趣，提高了學習積極性。應用實施后取得了非常顯著的效果。

任課教師將提前準備好的教學案例利用先進的多媒體設備進行展示，對案例做了深入淺出的講解，在課堂教學授課，課后復習練習、課后作業(yè)、課程設計、課程結(jié)業(yè)考試等各個階段都發(fā)揮了良好的作用。近年來，我校土木工程專業(yè)考研、保研的比例每年都有所增加，由2000年的30%增長到2018年的55%；在巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、建筑與土木工程、建筑學等相關專業(yè)碩士研究生招生復試考試中，考查的地基處理問題回答正確率較以往有很大提高；在本科畢業(yè)設計和進入研究生階段將地基處理作為相關的研究課題的學生也明顯增多。

4 結(jié)語

通過教學案例庫的建設、引入案例教學法與“走出去”和“請進來”相結(jié)合，構(gòu)建了充分結(jié)合實際的地基處理教學體系。使以前呆板無趣的課堂變得笑聲掌聲不斷，遲到的、睡覺的、看手機的學生數(shù)量明顯減少了。學生由被動接受知識變?yōu)橹鲃訉W習，帶著問題有目的的去學習。學習的過程中發(fā)現(xiàn)問題，帶著問題去尋找答案，從而加深對知識的理解和掌握。學生在學習階段就與實際工程接觸，可以積累一定的實踐經(jīng)驗，有利于畢業(yè)后順利地進入工作狀態(tài)。