巖土工程設(shè)計(jì)與施工課程教學(xué)改革探討

黃靜莉，吳銀柱

(長(zhǎng)春工程學(xué)院勘查與測(cè)繪工程學(xué)院，長(zhǎng)春130021)

巖土工程設(shè)計(jì)與施工課程教學(xué)改革探討

黃靜莉，吳銀柱

(長(zhǎng)春工程學(xué)院勘查與測(cè)繪工程學(xué)院，長(zhǎng)春130021)

探討了巖土工程設(shè)計(jì)與施工課程在講授過程中存在的諸多問題，思考并提出了改進(jìn)課堂教學(xué)方式的一系列措施，包括教學(xué)過程中的人文滲透、階梯式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等教學(xué)模式。并提出了關(guān)于課程內(nèi)容改革和課程任務(wù)安排方面的一系列積極措施。

基礎(chǔ)工程；基坑工程；階梯式教學(xué)；互動(dòng)式教學(xué)；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

一、引言

巖土工程設(shè)計(jì)與施工課程是長(zhǎng)春工程學(xué)院為勘查技術(shù)與工程專業(yè)(卓越工程師計(jì)劃試點(diǎn)專業(yè))學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)主干課程。該課程授課學(xué)時(shí)為64學(xué)時(shí)，4.0學(xué)分。該課程的教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生后期的生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、案例分析課程學(xué)習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)都能起到主導(dǎo)作用的影響。

論文分析了巖土工程設(shè)計(jì)與施工課程在講授過程中的幾個(gè)問題，總結(jié)如下：

1.知識(shí)點(diǎn)繁多，學(xué)生吸收能力有限。巖土工程設(shè)計(jì)與施工課程涉獵的知識(shí)點(diǎn)非常廣泛，要求學(xué)生不僅熟練掌握基礎(chǔ)工程和基坑工程相關(guān)的概念和理論，而且同時(shí)必須能夠熟練運(yùn)用土力學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、工程力學(xué)、鋼筋混凝土等諸多學(xué)科的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。因此，這門學(xué)科對(duì)于學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和綜合分析能力具有較高要求。對(duì)于某些尚未完全掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)生而言，學(xué)習(xí)該課程非常吃力。例如在講述基坑支護(hù)的水平荷載計(jì)算時(shí)，部分學(xué)生對(duì)郎肯土壓力的計(jì)算理論仍然不甚了解，或者已經(jīng)遺忘。因此教師需要對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)講解和加強(qiáng)訓(xùn)練，從而鞏固知識(shí)點(diǎn)，以確保學(xué)生都能熟練掌握。這對(duì)于學(xué)生而言，無形中又增加了學(xué)習(xí)的工作量。

2.學(xué)生對(duì)概念把握不夠精準(zhǔn)。在與課程相關(guān)的課程設(shè)計(jì)、案例分析、生產(chǎn)實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)過程中，能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生由于對(duì)于工程中涉及的基本概念把握不精準(zhǔn)，從而在方案的分析、選擇及設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤。比如，學(xué)生常常混淆基礎(chǔ)工程中的樁基礎(chǔ)、地基處理中的各類樁型、鉆孔工程中的樁型以及基坑支護(hù)中的樁型。又比如，對(duì)水泥土重力式擋墻的性質(zhì)理解不深刻，從而在不適宜的地層或環(huán)境條件下選擇了該方案。盡管教師一再?gòu)?qiáng)調(diào)區(qū)分相關(guān)概念的重要性，仍然可以發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生犯上述低級(jí)錯(cuò)誤。原因在于，學(xué)生沒能從求知欲的角度出發(fā)去探尋和思考相關(guān)問題，對(duì)概念的理解過于粗淺。

3.學(xué)生的工程制圖和識(shí)圖能力非常欠缺。無論是課程設(shè)計(jì)還是畢業(yè)設(shè)計(jì)，均能發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍對(duì)圖紙要素理解不足，繪制圖紙不完整，不全面。需要在課程中增加相關(guān)方面的教學(xué)內(nèi)容。

二、教學(xué)改革措施

針對(duì)以上三點(diǎn)問題，論文提出了以下幾個(gè)方面的教學(xué)改革措施：

(一)公式叢林中的人文滲透

該方法用于改善和調(diào)節(jié)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的厭學(xué)情緒，激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)產(chǎn)生疑問和好奇，從而能夠主動(dòng)思索和探究專業(yè)奧秘。

巖土工程設(shè)計(jì)與施工課程中存在著大量的理論公式和經(jīng)驗(yàn)公式，要求學(xué)生必須能夠理解并熟練運(yùn)用。然而，許多公式的推導(dǎo)過程對(duì)學(xué)生而言是枯燥且難以理解的。學(xué)生在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，容易因不能理解公式中的參數(shù)而導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤，甚至產(chǎn)生厭惡的學(xué)習(xí)情緒。

從目前的課堂教學(xué)情況來看，過于強(qiáng)調(diào)公式本身的推導(dǎo)和應(yīng)用，而忽略了公式產(chǎn)生的人文背景，對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是不利的。教師不僅應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生了解公式所能解決的科學(xué)問題，而且應(yīng)該在講授之前，引導(dǎo)學(xué)生思考那些待解決的科學(xué)問題本身的特點(diǎn)。從而使學(xué)生了解公式創(chuàng)立者解決問題的思路。教師應(yīng)該盡量發(fā)掘教科書上不曾提及的公式產(chǎn)生之時(shí)的背景故事，用故事的趣味性來吸引學(xué)生的注意力，加深學(xué)生對(duì)公式的印象，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)公式進(jìn)行思考，甚至提出異議。正如土力學(xué)奠基人太沙基所言：“理論的主要功能，僅在于教導(dǎo)我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)需要觀察什么，和如何觀察”。“某個(gè)理論一旦出現(xiàn)在大學(xué)考卷上，便成為了某種令人敬畏和深信不疑的東西。很多受過大學(xué)教育的工程師在應(yīng)用這些理論時(shí)，甚至都不去懷疑這些理論的有效性其實(shí)是多么局限”。

目前學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的態(tài)度主要是基于功利主義的死記硬背，學(xué)生辛苦習(xí)得的技能和經(jīng)驗(yàn)往往隨著考試的結(jié)束而遺忘在腦后。教師的作用，不應(yīng)當(dāng)僅僅是灌輸和評(píng)價(jià)，而應(yīng)該最大可能地激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)本身的興趣，并且在教學(xué)過程當(dāng)中注意適當(dāng)留白，引導(dǎo)學(xué)生通過一定程度的自學(xué)來實(shí)現(xiàn)其自身對(duì)知識(shí)的了解和掌握。學(xué)生通過思考和自學(xué)所習(xí)得的技能往往能夠伴其終身，不易遺忘。

(二)階梯式教學(xué)法

階梯式教學(xué)理念貫穿于整個(gè)勘查技術(shù)與工程專業(yè)的學(xué)習(xí)過程中。從大一新生的專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)開始，到勘查技術(shù)與工程專業(yè)概論課程［1］，到工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)以及后期的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，是一種逐漸深入的學(xué)習(xí)模式。然而，對(duì)于這種繁復(fù)而龐大的知識(shí)體系而言，學(xué)生還是容易在接受知識(shí)的同時(shí)混淆相關(guān)概念。為了讓學(xué)生更為準(zhǔn)確地掌握所有概念，并有所區(qū)分，可以嘗試在巖土工程設(shè)計(jì)與施工課程的教學(xué)環(huán)節(jié)上也采取階梯式教學(xué)的理念。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是章節(jié)式的教學(xué)法。學(xué)生需要依次學(xué)習(xí)淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)和基坑工程的基本概念、施工方法和設(shè)計(jì)計(jì)算。各章節(jié)分別按照從簡(jiǎn)到繁的規(guī)律進(jìn)行講述。每個(gè)章節(jié)都包含著大量的知識(shí)點(diǎn)，在新的章節(jié)中很難得到重復(fù)體現(xiàn)。這種授課方式并不符合學(xué)習(xí)規(guī)律。因?yàn)槿祟惖拇竽X記憶模式是需要短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行有規(guī)律的簡(jiǎn)單重復(fù)和對(duì)比才能夠獲得更為深刻的記憶。那么，可以嘗試著打破按照工程分類的章節(jié)式教學(xué)法，采取概念—施工—設(shè)計(jì)的階梯式循環(huán)教學(xué)法。從最基本的各類工程的概念和分類對(duì)比著手，使學(xué)生首先對(duì)課程包括的所有基本概念有一個(gè)清晰明確的認(rèn)識(shí)和觀感(注意，這里的講解不同于緒論式的過于粗淺而泛泛的講解)，然后再逐次講解各類工程的施工方法和設(shè)計(jì)理念，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)不同工程的施工與設(shè)計(jì)理念之間的相同和區(qū)別之處，并且基本概念在這種階梯式循環(huán)講解過程中不斷重復(fù)出現(xiàn)，使得學(xué)生在多次的重復(fù)比對(duì)中對(duì)知識(shí)產(chǎn)生了一種更為宏觀的認(rèn)識(shí)。這種先建立基本框架，再不斷填入新鮮內(nèi)容的教學(xué)模式值得嘗試。

(三)互動(dòng)式教學(xué)法

雖然教學(xué)中一直都在提倡互動(dòng)式教學(xué)法，然而真正實(shí)施起來卻困難重重。因?yàn)榘凑諅鹘y(tǒng)的一人講述，眾人聽講的教學(xué)模式，在動(dòng)輒上百個(gè)學(xué)生的課堂中，學(xué)生極易在人群中隱藏自我，保持沉默或者竊竊私語，難以凸顯個(gè)性。教師的提問往往回應(yīng)寥寥，學(xué)生也很難就自己聽不懂的地方進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)提問。反而，教師在課堂上被詢問最多的問題是關(guān)于考試內(nèi)容的問題。

實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式教學(xué)的最基本要求是實(shí)現(xiàn)小班授課，人數(shù)越少越容易掌控課堂氣氛。教師可以采取提問和討論的形式誘導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)言。另外，教師除了因必要的板書書寫而必須留在講臺(tái)上以外，應(yīng)盡量穿行在學(xué)生中間，與在座的每一位學(xué)生進(jìn)行視線交流。這樣容易使學(xué)生打開心扉，隨時(shí)向教師詢問自己產(chǎn)生的疑慮。

此外，課堂應(yīng)該不僅僅是教師的個(gè)人秀場(chǎng)，每個(gè)學(xué)生最好都能有機(jī)會(huì)上臺(tái)展示自我。本科教學(xué)應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、歸納總結(jié)能力和演講能力。教師可以通過布置一些個(gè)性化的作業(yè)，比如針對(duì)某設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容講解，要求學(xué)生在課后進(jìn)行資料搜集和內(nèi)容整理，在課堂上進(jìn)行短短幾分鐘的PPT展示和內(nèi)容講解，并要求重點(diǎn)講解施工圖紙。這樣做不僅可以提高學(xué)生的識(shí)圖能力，而且可以提高學(xué)生的自信心。能夠加深學(xué)生對(duì)概念的理解，并且有利于學(xué)生后期的工作銜接。

(四)網(wǎng)絡(luò)式教學(xué)

由于教師與學(xué)生在課堂上的溝通時(shí)間有限，而且不同學(xué)生對(duì)課程教學(xué)的理解程度不同。因此，一對(duì)一地針對(duì)學(xué)生的問題進(jìn)行詳解是不太現(xiàn)實(shí)的。而學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中又往往會(huì)產(chǎn)生出一些共性問題。在現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)環(huán)境如此發(fā)達(dá)的社會(huì)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源解決學(xué)習(xí)問題是一種行之有效的辦法。當(dāng)然，由于能力和精力有限，大部分教師不可能把過多的精力投入到網(wǎng)站開發(fā)和建設(shè)當(dāng)中。然而，有很多早已成型的網(wǎng)絡(luò)公眾平臺(tái)值得我們進(jìn)行開發(fā)利用。比如QQ群、百度貼吧、微信等交流平臺(tái)非常適合存儲(chǔ)資

料、傳輸文件和交流經(jīng)驗(yàn)。教師可以教授學(xué)生一些課堂以外的知識(shí)。比如在巖土工程相關(guān)網(wǎng)站上搜索資料，在中國(guó)知網(wǎng)上下載文章，還可以針對(duì)一些共性問題進(jìn)行回答和探討。這些討論和交流不受時(shí)間和空間的限制，值得大力推廣。

(五)教學(xué)內(nèi)容改革提議

巖土工程設(shè)計(jì)與施工課程在一學(xué)期64學(xué)時(shí)的授課內(nèi)容中包含了基礎(chǔ)工程和基坑工程兩大方面的知識(shí)體系。目前很難找到同時(shí)詳細(xì)涵蓋這兩種教學(xué)內(nèi)容的教材。學(xué)生手中的教材往往內(nèi)容不夠全面，教師必須結(jié)合自己準(zhǔn)備的講義進(jìn)行授課，這樣不利于學(xué)生課后的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。而且，巖土工程設(shè)計(jì)與施工這個(gè)課程名稱本身含義廣泛，并不僅僅包含基礎(chǔ)工程和基坑工程兩個(gè)部分。若能夠?qū)⒃撜n程拆分成基礎(chǔ)工程和基坑工程兩個(gè)課程進(jìn)行分別講述，效果會(huì)更好。

三、結(jié)論

巖土工程設(shè)計(jì)與施工課程建設(shè)是一個(gè)需要與時(shí)俱進(jìn)，與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，不斷引入新技術(shù)，新方法的一門綜合理論課程［2-6］。該課程對(duì)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)和今后的工作均有比較直接的影響。通過上述提到的人文滲透法、階梯式教學(xué)法、互動(dòng)式教學(xué)法、網(wǎng)絡(luò)式教學(xué)法和教學(xué)內(nèi)容改革，努力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，盡可能地提高學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握和熟練運(yùn)用的程度，提高學(xué)生對(duì)基本理論和基本概念的記憶和理解，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和思考能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)復(fù)雜工程的綜合分析能力和解決問題的能力，努力提高學(xué)生的設(shè)計(jì)水平以及識(shí)圖繪圖的能力，這是巖土工程設(shè)計(jì)與施工課程不斷改革和建設(shè)的最終目標(biāo)。

［1］ 彭第，吳景華，潘殿琦，等.勘查技術(shù)與工程專業(yè)概論課程教學(xué)改革探討［J］.長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2014(4)：137-142.

［2］ 侯天順，張博，楊秀娟.基礎(chǔ)工程課程教學(xué)改革探索［J］.黑龍江教育(高教研究與評(píng)估)，2013(10)：68 -70.

［3］ 王東元，毛毳，趙建軍，等.中美基礎(chǔ)工程課程和教學(xué)方法比較［J］.高等建筑教育，2011，20(5)：95-99.

［4］ 張成興，朱亞紅.轉(zhuǎn)型背景下基礎(chǔ)工程課程教學(xué)改革探討［J］.漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，14(2)：142 -143.

［5］ 平琦，朱杰.卓越計(jì)劃背景下基礎(chǔ)工程課程教學(xué)改革初探［J］.大學(xué)教育，2013(12)：46-53.

［6］ 史佩棟.我國(guó)深基礎(chǔ)工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望——21世紀(jì)頭10年情況綜述(節(jié)略本)［J］.施工技術(shù)，2011，40(350)：1-8.

On educational reform in the lesson of Geotechnical engineering design and construction

HUANG Jing-li，et al.
(Changchun Institute of Technology，Changchun 130021，China)

The paper discusses the problems in the process of teaching Geotechnical engineering design and construction，and proposes a series ofmeasures in the classroom teaching styles including the humanism spirit penetrating，scalariform teaching，interactive teaching and web-based instruction.And it also proposes a series of positive measures in the contents of courses reform and course schedule.

foundation engineering；foundation pit engineering；scalariform teaching；interactive teaching；web-based instruction

G642

A

1009-8976(2015)03-0140-03

10.3969/j.issn.1009-8976.2015.03.038

2015-07-14

黃靜莉(1982—)，女(漢)，吉林長(zhǎng)春，講師，博士主要研究地質(zhì)工程及巖土工程。