排水固結(jié)法課堂教學(xué)改革初探

趙迪　王俊杰

[摘 要]地基處理技術(shù)涉及公路、鐵路、港口碼頭、大型橋梁、高層建筑以及機場等等各項重大工程，排水固結(jié)法是地基處理的一種基本方法，其內(nèi)容專業(yè)性強，涉及學(xué)科廣泛，其課堂教學(xué)模式直接影響其教學(xué)效果。根據(jù)重慶交通大學(xué)水利工程專業(yè)研究生地基處理新技術(shù)課程中的排水固結(jié)法，針對本課程特點及教學(xué)中存在的問題，探討通過改革課堂教學(xué)模式，以期達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

[關(guān)鍵詞]排水固結(jié)法 地基處理新技術(shù) 水利工程 教學(xué)模式改革

[中圖分類號] TU41;G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 2095-3437（2015）06-0132-03

地基處理（foundation treatment）一般是指用于改善支承建筑物的地基（土或巖石）的承載能力，改善其變形性能或抗?jié)B能力所采取的工程技術(shù)措施。[1]隨著我國各類建筑與高等級公路的高速發(fā)展，軟弱地基處理成為工程界亟待解決的重大問題。[2]目前，重慶交通大學(xué)地基處理新技術(shù)課程是針對水利工程專業(yè)研究生開設(shè)的，也有很多高校的土木、交通、水利、鐵路等專業(yè)都開設(shè)了本課程或教學(xué)內(nèi)容相近的課程，旨在擴(kuò)大土木工程及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生的知識面，熟悉常用的較新的地基處理方法，提高解決工程實際問題的能力。[3]排水固結(jié)法作為地基處理技術(shù)中一種最基本的方法，主要用于解決地基的沉降和穩(wěn)定問題，是本課程的重要內(nèi)容之一。

課堂是教育教學(xué)的主陣地，它直接關(guān)系到培養(yǎng)什么樣的人的問題。[4]課堂教學(xué)是教育教學(xué)中普遍使用的一種手段，它是教師給學(xué)生傳授知識和技能的全過程，課堂教學(xué)模式直接影響教學(xué)效果。本文從排水固結(jié)法的教學(xué)特點及教學(xué)中存在的問題兩方面出發(fā)提出課堂教學(xué)模式改革方法，以期達(dá)到諸多教育者和研究者所關(guān)心的如何提高該方法教學(xué)質(zhì)量的問題。

一、排水固結(jié)法的教學(xué)特點

（一）授課對象

為了提高碩士研究生地基處理專業(yè)知識與專業(yè)技能，我校早在2007年就為水利工程專業(yè)研究生開設(shè)了地基處理新技術(shù)作為專業(yè)基礎(chǔ)課，并作為其他專業(yè)的專業(yè)任選課供全校研究生選擇學(xué)習(xí)。我校是重慶乃至中國西南地區(qū)較早開設(shè)地基處理相關(guān)研究生課程的高校之一，并且把作為基礎(chǔ)本方法的排水固結(jié)法選為本門課程的教學(xué)重點和必須掌握的知識點。因此該方法的主要授課對象為研究生，且主要為水利工程專業(yè)碩士研究生。

（二）授課教學(xué)內(nèi)容

排水固結(jié)法又稱為預(yù)壓法，適用于飽和軟黏土、可壓縮粉土、有機質(zhì)黏土和泥炭土等，特別適用于在持續(xù)荷載作用下的地基土。它是一種在建筑物建造以前，在天然地基或者設(shè)置有豎向排水體的地基上進(jìn)行加載預(yù)壓，使地基中的自由水隨著豎向排水體排出而使得固結(jié)沉降提前完成，地基土強度得到提高的方法。[5]排水固結(jié)法的教學(xué)內(nèi)容安排如表1所示：

表1 ? 排水固結(jié)法的教學(xué)內(nèi)容安排

從教學(xué)內(nèi)容上看，排水固結(jié)法的授課主要存在以下兩個方面的特點：

1.涉及知識面廣：排水固結(jié)法包括堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、真空堆載聯(lián)合預(yù)壓法、電滲法幾種基本方法，包含加固機理、設(shè)計計算、施工工藝等方面的教學(xué)內(nèi)容，體系龐大，涉及土力學(xué)、水力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等基礎(chǔ)專業(yè)知識，涉及知識面廣，要求學(xué)生有一定的專業(yè)基礎(chǔ);

2.工程實踐性強：學(xué)習(xí)排水固結(jié)法的目的是使學(xué)生掌握其基本理論，了解本方法或技術(shù)最新的發(fā)展動態(tài)，分析存在問題的原因，掌握方案的選擇和評價，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用本方法加固適用地基的實踐能力。教學(xué)內(nèi)容與工程設(shè)計規(guī)范密切相連，學(xué)習(xí)的最終是服務(wù)于工程設(shè)計，因此具有較強的工程實踐性。

二、課堂教學(xué)模式存在的問題

目前針對教學(xué)內(nèi)容主要存在的問題有：

（一）“灌輸式”授課

研究生教育是我國教育結(jié)構(gòu)中最高層次的教育，肩負(fù)著為國家現(xiàn)代化培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)造性人才的重任。[6]研究生的碩士階段教育，是本科畢業(yè)之后繼續(xù)進(jìn)行深造和學(xué)習(xí)的一種教育形式，在學(xué)生掌握專業(yè)所需基本技能后，在專業(yè)修養(yǎng)素質(zhì)上有更大的提高，其目標(biāo)是培養(yǎng)有一定理論基礎(chǔ)的專業(yè)設(shè)計工作者即設(shè)計師。研究生畢業(yè)生在國家各項事業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，他們中間有相當(dāng)一批人將成為教學(xué)、科研和部門的主要骨干力量以及學(xué)術(shù)帶頭人，有的將獲得國家發(fā)明獎和重大科技成果獎。排水固結(jié)法的授課對象為碩士研究生，他們有別于本科生，處于接近成熟的成長時期，求知欲望強，對未來有很高的期許，且有強烈的拓寬知識面及接觸新鮮事物的要求，采用本科傳統(tǒng)的“灌輸式”授課方式是不能滿足碩士培養(yǎng)的要求，這是針對授課對象存在的主要問題。

（二）底子薄

排水固結(jié)法的教學(xué)內(nèi)容涉及知識面廣，需要學(xué)生對土力學(xué)、水力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等基礎(chǔ)專業(yè)知識有全面的了解，而我校的水利工程研究生招生來源于不同高校或相近專業(yè)，他們本科開設(shè)的課程有所不同，對專業(yè)基礎(chǔ)知識的認(rèn)知面單一，想要“消化”排水固結(jié)法中的相關(guān)知識點，有一定的難度。

（三）見聞少

排水固結(jié)法學(xué)習(xí)的目的是服務(wù)于工程實際，而絕大部分學(xué)生是本科畢業(yè)后直接攻讀碩士研究生學(xué)位，毫無工程背景，聽到見到的工程都比較少，學(xué)生僅靠書面教育，想象力的發(fā)揮存在很大的局限性，見聞少也使學(xué)生對該方法的掌握多了一道障礙。

（四）條理不佳

從表1可以看出，在教學(xué)中先對排水固結(jié)法進(jìn)行了概述，后進(jìn)行了加固機理、設(shè)計計算、施工方法等方面的介紹，其中分別講述了幾種基本方法，教學(xué)的側(cè)重點在于基本原理，理論性很強也比較全面，但是這樣的表述方式讓學(xué)生難于對某一個方法形成系統(tǒng)性的認(rèn)知。研究生畢業(yè)以后，大多就職于設(shè)計院、研究院以及高校，從畢業(yè)生畢業(yè)工作以后的反饋信息可知，多數(shù)畢業(yè)生對復(fù)合地基排水固結(jié)法的理解不透徹，概念模糊，缺乏具體排水固結(jié)法分類方法的認(rèn)識，當(dāng)遇到工程設(shè)計分析的時候，一片茫然，不知如何下手。

（五）缺乏支撐

理論來源于實際，又服務(wù)于實際。排水固結(jié)法學(xué)習(xí)的最終目的是解決實際問題，但在本教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計上，極少提及實際工程，有一定的缺陷性，單純的理論教學(xué)容易讓學(xué)生感覺疲憊，且不易理解。

三、課堂教學(xué)模式改革

（一）教學(xué)內(nèi)容的改革

由于排水固結(jié)法教學(xué)內(nèi)容條理性不佳，并且缺少工程實例，讓學(xué)生對該部分的內(nèi)容含糊不清，設(shè)計方法不明確，因此，對該部分教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革，改革后的教學(xué)內(nèi)容如表2所示。

表2 ? 排水固結(jié)法改革后的教學(xué)內(nèi)容安排

從表2可以看出，改革后的教學(xué)內(nèi)容與原教學(xué)內(nèi)容相比，存在幾點不同：

1.先簡述排水固結(jié)法的原理，對幾種方法中一致性的內(nèi)容作了統(tǒng)一講解后，按照小節(jié)的方式分別講解每一種方法的原理、設(shè)計、施工，各個擊破，也有利于學(xué)生進(jìn)行對比分析理解，對每一種方法形成系統(tǒng)性的認(rèn)識;

2.增加了工程案例小節(jié)，形成系統(tǒng)認(rèn)識后，列舉了我國幾種應(yīng)用排水固結(jié)法進(jìn)行地基加固的工程實例，進(jìn)一步加深了學(xué)生對排水固結(jié)法各種方法的認(rèn)識;

3.針對研究生的培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)本行業(yè)目前的研究動態(tài)和國內(nèi)的工程應(yīng)用情況，增加了發(fā)展趨勢一小節(jié)，讓學(xué)生更好的分析了解排水固結(jié)法的發(fā)展動態(tài)，為他們的科研之路做好鋪墊工作;

4.通過本章思考題，讓學(xué)生鞏固所學(xué)排水固結(jié)法知識點，便于日后應(yīng)用。

（二）“圖片+視頻”式教學(xué)模式

排水固結(jié)法的教學(xué)內(nèi)容決定了排水固結(jié)法教學(xué)工程實踐性強的特點，規(guī)范規(guī)定的條例僅靠文字表述，會讓課堂了無生氣，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情大幅度降低。圖片是一種直觀的簡化的表述方式，在課堂教學(xué)中使用簡單的文字配以形象的圖片制作課件，讓課堂教學(xué)五彩斑斕起來，能夠合理規(guī)避學(xué)生的視覺疲勞，提高課堂學(xué)習(xí)效率。而隨著電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及信息化進(jìn)程的加快，越來越多的工程制作宣傳片，還有按照原理制作的一些教學(xué)短片，工程現(xiàn)場拍攝的視頻等都可用作教學(xué)，使課堂更加活潑生動。因此，這種“圖片+視頻”式教學(xué)模式可以很好的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，傳輸大量的學(xué)習(xí)信息，加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的記憶，加強對知識點的理解，能夠有效的提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

（三）網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)方式

20世紀(jì)80年代以來，教育改革的總趨勢是教育多元化、社會化、信息化和國際化。[7]對碩士研究生的培養(yǎng)，應(yīng)采用課程學(xué)習(xí)和科學(xué)研究相結(jié)合的方式，因此既要注意知識的傳授，更要加強能力的鍛煉。碩士研究生畢業(yè)要在堅實的掌握本學(xué)科基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專門知識的基礎(chǔ)上，具有從事科學(xué)研究工作或獨立擔(dān)負(fù)專門技術(shù)工作的能力。要達(dá)到這一要求，碩士研究生必須具備查找和閱讀科技文獻(xiàn)的能力，正確掌握學(xué)科的發(fā)展動態(tài)及發(fā)展趨勢。在本課程中，針對教學(xué)對象為碩士研究生這一特殊授課對象和幾乎每位學(xué)生都有電腦的特點，增加了排水固結(jié)法的發(fā)展趨勢一節(jié)，這一節(jié)的增加也旨在培養(yǎng)學(xué)生查閱相關(guān)科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫或其他相關(guān)網(wǎng)絡(luò)文章的能力，通過閱讀文獻(xiàn)，了解排水固結(jié)法的發(fā)展動向，總結(jié)其發(fā)展趨勢，凝練其科學(xué)難題，學(xué)習(xí)解決這些科學(xué)難題的科學(xué)研究的方法。

三、結(jié)論

課堂教學(xué)是教育教學(xué)中使用最多最為普遍的一種教學(xué)方法，其教學(xué)模式的正確與否很大程度上決定了教育質(zhì)量的高低。文章結(jié)合排水固結(jié)法的特點及教學(xué)中存在的問題，廣泛吸取國內(nèi)外其他高校同行的教學(xué)經(jīng)驗，參考畢業(yè)學(xué)生和用人單位反饋的信息，依據(jù)現(xiàn)代化的教育教學(xué)理念，在多年的教學(xué)經(jīng)歷中總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗，重點探討了通過調(diào)整課題教學(xué)內(nèi)容、綜合運用其他教學(xué)手段的課堂教學(xué)改革模式。與原來的教學(xué)模式相比，新模式能夠結(jié)合課程內(nèi)容自身特點，以學(xué)生為中心，采取多種手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深學(xué)生對工程概念的理解，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，因此使教學(xué)真正達(dá)到培養(yǎng)工程師的目的，取得了較好的教學(xué)效果，并且為進(jìn)一步的科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。

[ 注 釋 ]

[1] 鄭俊杰.地基處理技術(shù)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2004.

[2] 李彰明，馮遺興.動力排水固結(jié)法參數(shù)設(shè)計研究[J].武漢華工學(xué)院學(xué)報，1997（19）：41-44.

[3] 鄭俊杰，龔文慧，劉尚蔚.《地基處理技術(shù)》課程教學(xué)方法探討[C].土力學(xué)教育與教學(xué)——第一節(jié)全國土力學(xué)教學(xué)研討會論文集，2006.

[4] 張曉華.當(dāng)前課堂改革的困惑與對策[J].教育情報參考，2005（6）：37-38.

[5] 王俊杰，唐彤芝，彭劼.地基處理新技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社，2013.

[6] 趙軍，唐祖愛.水文水資源學(xué)科聯(lián)合培養(yǎng)研究生模式的探索與實踐[J].河海大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2005（1）：75-77.

[7] 梁世寧.新課標(biāo)下中學(xué)地理情境教學(xué)的理論與實踐研究[D].福州：福建師范大學(xué)教育碩士學(xué)位論文.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]

[收稿時間]2014-12-18

[基金項目]重慶市研究生教育優(yōu)質(zhì)課程2013年（34號）基金項目。

[作者簡介]趙迪（1986-），女，陜西咸陽人，博士研究生、講師，研究方向：巖土工程、水工建筑物安全診斷等。