深基坑支護課程教學(xué)方法探索

姚兆明 徐穎 李帥

摘要：針對深基坑支護課程實踐性強的特點，根據(jù)土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案，從教學(xué)內(nèi)容、課堂教學(xué)模式、實踐教學(xué)方式等方面探討了深基坑支護課程教學(xué)，并把探討結(jié)果運用于教學(xué)實踐。實踐證明，在課時較少的情況下學(xué)生能夠全面掌握該課程知識，提高了學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)了學(xué)生將理論知識運用于實際工程的能力。

關(guān)鍵詞：深基坑支護；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)模式

中圖分類號：文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：10052909（2012）05005103根據(jù)高等學(xué)校土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會制定的《高等學(xué)校土木工程專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及課程教學(xué)大綱》，培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德智體全面發(fā)展，掌握土木工程學(xué)科的基本理論和基本知識，獲得工程師基本訓(xùn)練并具有創(chuàng)新精神的高級專門人才是土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。以此目標(biāo)培養(yǎng)的學(xué)生能從事土木工程設(shè)計、施工、管理工作，具有初步的項目規(guī)劃和研究能力。這表明了土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)重在基礎(chǔ)教育、重在工程概念培養(yǎng)、重在實踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練。巖土與地下工程方向?qū)I(yè)課程教學(xué)對學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用，為學(xué)生從校門走向社會、進(jìn)入工程實際奠定了良好的專業(yè)基礎(chǔ)。

深基坑支護課程是巖土與地下工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課，該課程主要介紹基坑工程的設(shè)計和施工，是一門實用性強的課程。通過課程學(xué)習(xí)介紹一些學(xué)科的前沿技術(shù)，使學(xué)生掌握實用工程技術(shù)，了解巖土工程中常用的支護類型，從而具備從事巖土基坑工程科研、設(shè)計和施工管理的技能。如今該課程已受到師生的普遍重視，如何提高教學(xué)質(zhì)量也成為了教育者和研究者關(guān)心的課題。

一、深基坑支護課程的特點及現(xiàn)行教學(xué)存在的問題

（一）深基坑支護課程的特點

1.綜合性強

深基坑支護課程不僅涉及到土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、土木工程施工等專業(yè)知識，還涉及到建筑樁基技術(shù)規(guī)范、建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程、巖土工程勘察規(guī)范等，因此學(xué)好這門課程需要有寬厚的專業(yè)知識。

2.實踐性強

深基坑支護課程主要是研究水泥土攪拌樁、鋼板樁、土釘墻、錨桿、地下連續(xù)墻等支護方案的施工工藝、施工設(shè)備及施工組織設(shè)計，這些知識具有很強的實踐性，因此教學(xué)方法的選擇一定要能讓學(xué)生十分形象的理解這些內(nèi)容。

3.理論性強

深基坑維護結(jié)構(gòu)受力計算涉及到等值梁法、山肩幫男法、力的多邊形法則等理論，因此要合理地設(shè)計維護結(jié)構(gòu)，必須具備深厚的數(shù)學(xué)、力學(xué)基礎(chǔ)。

4.應(yīng)用性廣

隨著城市化的發(fā)展，高層建筑越來越多，基礎(chǔ)型式多以深基礎(chǔ)為主，這為巖土與地下工程的畢業(yè)生就業(yè)提供了一個難得的機遇，同時對畢業(yè)生的專業(yè)能力提出了挑戰(zhàn)。

5.對計算機水平要求高

隨著基坑深度的不斷加深，遇見的問題愈發(fā)復(fù)雜，這就要求利用數(shù)值方法來模擬基坑開挖的過程。模擬基坑開挖過程的軟件有ANSYS、MARK、 ADINA等，掌握數(shù)值方法模擬基坑開挖過程，不僅可以提高學(xué)習(xí)興趣，而且能夠讓學(xué)生掌握現(xiàn)代先進(jìn)的計算方法，為以后在工作崗位中設(shè)計、施工復(fù)雜的深基坑工程奠定深厚的理論基礎(chǔ)。

（二）深基坑支護課程教學(xué)存在的問題

中國疆域廣闊，基坑開挖不僅涉及到淤泥等軟弱土凍土、黃土、膨脹土等特殊土，而且基坑開挖越來越深、對環(huán)境要求越來越高，因此基坑支護工程遇到的問題愈發(fā)復(fù)雜，這對基坑支護課程的教學(xué)提出了更高要求。

1.課程內(nèi)容滯后

隨著高等教育改革的不斷深入，現(xiàn)有的教材對知識的覆蓋面與以往的教材相比有所增加，但內(nèi)容明顯滯后，甚至已淘汰的工藝技術(shù)仍在教材中出現(xiàn)。

2.教學(xué)方式單一

多媒體的運用較原來的黑板教學(xué)提高了教學(xué)效果，但是，基坑支護工程是實踐性很強的一門課程，即使是用多媒體，還是有些內(nèi)容表述不清楚，比如涉及到施工工藝的流程、施工機械的性能和操作過程，根本無法在課堂上講解清楚。又如逆作法施工、連續(xù)墻支護等施工過程，學(xué)生如不到現(xiàn)場則無法理解一些施工細(xì)節(jié)，這就造成教學(xué)呆板枯燥，學(xué)生興趣不濃。

3.計算軟件教學(xué)缺乏

深基坑計算軟件有理正、啟明星、ADINA、FLAC等，每種計算軟件都有自身的優(yōu)缺點。掌握這些軟件的使用方法，并能對比不同軟件對相同工程的分析結(jié)果，將對優(yōu)化支護方案起到關(guān)鍵作用。但目前各高校安排深基坑支護教學(xué)的學(xué)時很難有時間給學(xué)生講解這些軟件的使用方法。

二、深基坑支護課程教學(xué)改革

在理論課教學(xué)中，要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生牢固掌握基坑支護工程的設(shè)計、施工及監(jiān)測方法，及時跟蹤學(xué)科的最新發(fā)展動態(tài)，就必須在課堂教學(xué)內(nèi)容、課堂教學(xué)方式及實踐教學(xué)方式上進(jìn)行改革。

（一）精選教學(xué)內(nèi)容

深基坑支護課程教學(xué)要注重學(xué)生實際操作能力的培養(yǎng)，充分發(fā)揮教學(xué)實習(xí)基地的作用，要求學(xué)生進(jìn)行實踐性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際和分析、解決問題的能力。

在教學(xué)中充分利用實際工程進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，使學(xué)生不但掌握教學(xué)內(nèi)容，還使他們提前接觸生產(chǎn)實際，掌握一些在課堂上學(xué)不到的知識，為走向社會奠定堅實的基礎(chǔ)。

（二）課程教學(xué)方式的多樣性

工程圖片可以用多媒體直觀、形象地展現(xiàn)出來，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對理論知識的掌握，以節(jié)省大量時間，提高課堂效率。但在課堂教學(xué)中，如僅結(jié)合一些靜態(tài)圖片向?qū)W生介紹抽象的概念、理論，不僅會使學(xué)生難于理解而且會讓學(xué)生產(chǎn)生照本宣科的感覺，使原本豐富多彩的課程內(nèi)容變得枯燥無味，學(xué)生易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。課間播放一些基坑支護的錄像，如深基坑支護與降水施工、旋挖機灌注樁施工、地下連續(xù)墻施工過程、土釘墻支護施工過程、錨桿支護施工過程。通過觀看教學(xué)錄像，讓學(xué)生了解各種深基坑支護的施工方法。通過使用靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的教學(xué)方法，極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)深基坑支護課程的興趣。

在教學(xué)過程中，要發(fā)揮板書教學(xué)的優(yōu)勢，經(jīng)典理論知識的講解、簡單且重要公式的推導(dǎo)均可采用板書的方法講解。通過采用板書與多媒體相結(jié)合的教學(xué)方式，提高了深基坑工程教學(xué)的效果和效率，豐富教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)深基礎(chǔ)工程課程的興趣。

為讓學(xué)生了解深基坑支護的發(fā)展前沿，針對近幾年一些重要建筑的深基坑支護工程主辦專題講座，如上海中心深基坑支護工程、上海世博會500千伏地下高壓變電站地下連續(xù)墻基坑支護工程等。近年來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，淮南有大量的在建深基坑工程。為提高教學(xué)效果，可采取“請進(jìn)來”的辦法把建筑工地上經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員請到課堂上來，通來開展“深基坑支護與降水施工”“旋挖機灌注樁施工”“地下連續(xù)墻施工過程”“土釘墻支護施工過程”“錨桿支護施工過程”等專題講座，開拓學(xué)生視野，豐富教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和就業(yè)熱情。

（三）實踐教學(xué)方式的改進(jìn)

深基坑支護涉及到的內(nèi)容有鉆孔灌注樁施工、人工挖孔樁施工、打入樁施工、地下連續(xù)強施工、SMW法施工、土釘加固土體施工、錨桿施工等，實習(xí)時間只有1-2周，沒有機會也不可能有時間讓同學(xué)到現(xiàn)場一一實踐。因此，要達(dá)到好的實踐效果，不僅要制訂好實習(xí)內(nèi)容，而且要對實踐教學(xué)方式進(jìn)行改進(jìn)。

在實習(xí)前，將實習(xí)現(xiàn)場制作成錄像，讓學(xué)生觀看現(xiàn)場錄像，熟悉將要在現(xiàn)場看到的支護方式、施工過程。這樣出現(xiàn)可以避免學(xué)生到現(xiàn)場不知從何看起、從何做起的現(xiàn)象。實習(xí)時將一些工程施工過程制作成錄像，這樣做一方面克服了實習(xí)時間短、學(xué)生多、不方便到現(xiàn)場參觀的矛盾，另一方面又讓學(xué)生通過觀看錄像較全面地了解了各種深基坑支護方法，鞏固了所學(xué)的理論知識。

（四）教師實踐能力的提升

近年來，高校擴招，高校教師人數(shù)嚴(yán)重不足，尤其是青年教師實踐經(jīng)驗缺乏。深基坑工程是實踐性極強的專業(yè)課，要求教師不僅有深厚的專業(yè)理論知識，還要有豐富的施工實踐經(jīng)驗。為此要求教師在授課前，盡量去工地實習(xí)、鍛煉，掌握現(xiàn)場施工的細(xì)節(jié)。為及時掌握前沿技術(shù)，鼓勵和支持教師參加各類學(xué)術(shù)會議，不斷更新教學(xué)內(nèi)容。

三、結(jié)語

通過課堂教學(xué)模式的改革，學(xué)生認(rèn)識到深基坑支護課程是一門與實際聯(lián)系相當(dāng)密切的學(xué)科，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣。通過教學(xué)實踐方式的改進(jìn)，學(xué)生不僅懂得深基坑設(shè)計的方法，而且對深基坑支護與環(huán)境的相互作用關(guān)系也有了一定的認(rèn)識。與此同時，通過讓學(xué)生在勘察、設(shè)計單位參加實習(xí)，密切了學(xué)生與用人單位之間的關(guān)系，搭建了一座相互溝通、相互了解的平臺。

參考文獻(xiàn)：

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Teaching methods for deep foundation pit supporting course

YAO Zhaoming1，2， XU Ying1， LI Shuai3

（1. School of Civil Engineering and Architecture， Anhui University of Science and Technology， Huainan 232001，

Anhui Province， P. R. China；

2. China Coal Construction（group） Corporation LTD.， Hefei 230000， Anhui Province， P. R. China；

3. China Machinery Industry Information Institute， Beijing 100037， P. R. China）

Abstract： The deep foundation pit supporting course is practical. It is necessary to develop teaching methods for ensuring the teaching effect. According to the civil engineering specialty training scheme， we discussed the teaching mode and the practical teaching mode and applied them to teaching practice. Under the condition of less teaching time， students could comprehensively grasp the knowledge of the course. The methods stimulated students interest in learning， improved their learning efficiency， and strengthened their ability of using theoretical knowledge to solve practical project problems.

Keywords：deep foundation pit supporting； teaching content； teaching mode

（編輯梁遠(yuǎn)華）