民航特色的土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程教學(xué)探討

張宇輝

摘要：土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程是中國民航大學(xué)機(jī)場學(xué)院交通工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，其內(nèi)容涉及土力學(xué)特性及地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，為該專業(yè)機(jī)場工程方向?qū)W生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。文章探索將民航機(jī)場工程知識(shí)融入該課程教學(xué)內(nèi)容，立足機(jī)場行業(yè)探討課程的民航特色教學(xué)模式，分析課程教學(xué)專業(yè)性內(nèi)容的延伸、互動(dòng)教學(xué)方法、課程聯(lián)動(dòng)考核機(jī)制對(duì)教學(xué)效果的促進(jìn)作用，在此基礎(chǔ)上提出該課程民航特色教學(xué)方法的優(yōu)化建議。

關(guān)鍵詞：土力學(xué)與地基基礎(chǔ)；民航特色；互動(dòng)教學(xué)；課程教學(xué)；課程聯(lián)動(dòng)考核機(jī)制

中圖分類號(hào)：G642.0；TU43 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909（2016）02-0065-04

土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程為中國民航大學(xué)機(jī)場學(xué)院交通工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要研究土的本構(gòu)關(guān)系以及土與結(jié)構(gòu)物相互作用的規(guī)律，是地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工的核心，該課程為后續(xù)機(jī)場工程、機(jī)場施工管理等課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握與工程建筑有關(guān)的土的工程力學(xué)性質(zhì)、地基沉降與承載力計(jì)算的基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論，系統(tǒng)了解建筑、場道及其他人工構(gòu)造物地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法和施工要點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生地基處理、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工等方面的工作能力，該課程知識(shí)對(duì)交通工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有極強(qiáng)的指導(dǎo)作用。對(duì)民航機(jī)場工程來說，該課程為機(jī)場改擴(kuò)建工程、機(jī)場飛行區(qū)場道、飛行區(qū)安全管理、跑道沉陷處理等工作提供全面的基礎(chǔ)知識(shí)，其重要性不言而喻。

土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程傳統(tǒng)教學(xué)模式為理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)室教學(xué)相結(jié)合[1-2]，即目前交通工程專業(yè)采取的教學(xué)模式。由于理論教學(xué)內(nèi)容中有較多公式推導(dǎo)及應(yīng)用，且土力學(xué)中存在繁雜的參數(shù)定義與規(guī)定，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中易感到枯燥乏味，學(xué)習(xí)效率較低。這些內(nèi)容也使學(xué)生認(rèn)為該課程與民航聯(lián)系不大，與以后從事的工作相關(guān)性較低，嚴(yán)重影響其學(xué)習(xí)該課程的動(dòng)力，以致學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢固，實(shí)踐能力較低，影響機(jī)場施工管理、機(jī)場場道工程等后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。

近年來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和信息教學(xué)模式受到熱捧，許多教學(xué)工作者結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)手法改革土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式[3-4]，創(chuàng)新教學(xué)方式方法，獲得了較好的教學(xué)效果[5-7]。但從總體來看，學(xué)生對(duì)該課程學(xué)習(xí)興趣不高，沒有從根本上解決學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足的問題，現(xiàn)有的土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容及所選教材均面向該專業(yè)所有學(xué)生，幾乎未涉及民航機(jī)場工程方面的知識(shí)，這顯然未充分考慮民航大學(xué)機(jī)場學(xué)院專業(yè)學(xué)科特色，以及學(xué)生的需求。有鑒于此，本文在總結(jié)該課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將民航機(jī)場工程知識(shí)融入課程教學(xué)內(nèi)容，立足機(jī)場行業(yè)探討民航特色課程教學(xué)模式，研究課程教學(xué)專業(yè)性內(nèi)容延伸對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力的提升作用，互動(dòng)教學(xué)方法對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的作用，以及課程聯(lián)動(dòng)考核機(jī)制對(duì)教學(xué)管理的促進(jìn)作用，并在此基礎(chǔ)上提出該課程民航特色教學(xué)方法的優(yōu)化建議，為該課程民航特色教學(xué)模式的研究與建立提供理論依據(jù)和教學(xué)參考。

一、在教學(xué)內(nèi)容中融入民航特色相關(guān)知識(shí)

土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程理論教學(xué)內(nèi)容包括工程地質(zhì)、土的物理性質(zhì)、地基沉降、土的強(qiáng)度理論、土壓力及土坡穩(wěn)定和地基淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。初看起來這些內(nèi)容與民航機(jī)場相關(guān)性不大，但其基本理論卻與機(jī)場改擴(kuò)建工程、機(jī)場飛行區(qū)場道、飛行區(qū)安全管理、跑道沉陷處理等機(jī)場業(yè)務(wù)直接相關(guān)，其相關(guān)性見圖1所示。

圖1列出了土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容與機(jī)場建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)等環(huán)節(jié)部分業(yè)務(wù)之間的聯(lián)系，可看出該課程相關(guān)知識(shí)內(nèi)容與機(jī)場業(yè)務(wù)聯(lián)系緊密，其中土的物理性質(zhì)、地基沉陷和土的強(qiáng)度理論與機(jī)場草坪土質(zhì)區(qū)壓實(shí)度測試維護(hù)及場道變形評(píng)價(jià)維護(hù)均直接相關(guān)。在講解具體課程知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可將民航知識(shí)融入其中。

（一）教學(xué)內(nèi)容中機(jī)場業(yè)務(wù)相關(guān)知識(shí)的拓展

機(jī)場學(xué)院交通工程專業(yè)學(xué)生的就業(yè)方向多為機(jī)場工程、機(jī)場規(guī)劃、機(jī)場運(yùn)行、機(jī)場管理等崗位，因此，教學(xué)中應(yīng)增加相關(guān)機(jī)場業(yè)務(wù)方面的知識(shí)，學(xué)生對(duì)民航專業(yè)知識(shí)也有較強(qiáng)的興趣。在講授相關(guān)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程知識(shí)時(shí)，可結(jié)合民航機(jī)場具體業(yè)務(wù)，讓學(xué)生了解該知識(shí)點(diǎn)在機(jī)場建設(shè)與管理中的應(yīng)用，明確相關(guān)業(yè)務(wù)對(duì)具體基礎(chǔ)知識(shí)的依賴性，有助于學(xué)生對(duì)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程知識(shí)的正確認(rèn)識(shí)和定位

（二）教學(xué)內(nèi)容中民航事故案例的拓展

事故案例教學(xué)內(nèi)容的添加有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生對(duì)民航機(jī)場均有比較強(qiáng)烈的好奇心，可充分利用學(xué)生對(duì)機(jī)場運(yùn)行或建設(shè)中各類事故的獵奇心理，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其具體過程及涉及的相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行研究和探討。如在機(jī)場選址、機(jī)場建設(shè)工程及機(jī)場安全運(yùn)行中，由于地基土的自身特性，帶來對(duì)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)相關(guān)知識(shí)的曲解與模糊認(rèn)識(shí)，以及對(duì)土力學(xué)與地基處理基本原則的忽視而造成的典型事故實(shí)例等。比較典型的實(shí)例有：四川攀枝花機(jī)場因場道地基強(qiáng)度下降，場區(qū)地表出現(xiàn)大面積沉陷，跑道道面板斷裂嚴(yán)重，機(jī)場被迫關(guān)閉。云南長水國際機(jī)場因回填地基質(zhì)量問題，機(jī)場開航不久后，機(jī)場機(jī)坪、停車場及周邊地基多處出現(xiàn)開裂塌陷現(xiàn)象。對(duì)上述具體事故可結(jié)合土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行深入分析，加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握。

二、優(yōu)化基于民航特色的互動(dòng)式教學(xué)模式

目前，土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程教學(xué)模式多采取課堂理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的方法。其中理論教學(xué)以基礎(chǔ)知識(shí)講解為主，以習(xí)題課講授為輔，教學(xué)工具以多媒體投影為主，以板書教學(xué)為輔；實(shí)驗(yàn)室教學(xué)以學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)為主，以多媒體講授為輔。但就教學(xué)效果及學(xué)生考試成績來看，現(xiàn)有教學(xué)中存在的問題主要有：一是，課堂教學(xué)中學(xué)生參與較少，與教師互動(dòng)交流積極性較低，具體表現(xiàn)在對(duì)教師的提問少有人積極回答，課堂上學(xué)生犯困、玩手機(jī)等現(xiàn)象不在少數(shù)。二是，習(xí)題課一般采用板書教學(xué)，但在教學(xué)過程中，學(xué)生大多只關(guān)心解題思路及解題方法，而對(duì)相關(guān)習(xí)題的衍生知識(shí)，特別是對(duì)與民航專業(yè)相關(guān)的知識(shí)了解較少。三是，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，多數(shù)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的具體工程意義認(rèn)知不足，特別是僅限1～2人具體操作實(shí)驗(yàn)，使大多數(shù)學(xué)生不能準(zhǔn)確掌握實(shí)驗(yàn)流程及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方面的知識(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果非常有限。針對(duì)這些問題，提出如下基于民航特色的互動(dòng)式教學(xué)模式：

第一，結(jié)合機(jī)場具體事故案例及相關(guān)影片的情節(jié)，強(qiáng)化理論教學(xué)，將對(duì)事故案例及影片相關(guān)情節(jié)的分析與具體專業(yè)知識(shí)聯(lián)系起來，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的了解和掌握。

第二，編寫具有民航背景的典型習(xí)題用于教學(xué)中。在講解習(xí)題前，對(duì)習(xí)題所涉及的各物理量，詳細(xì)解釋其工程意義，特別是對(duì)習(xí)題的工程背景及習(xí)題求解答案在具體工程中的重要性應(yīng)作重點(diǎn)分析講解，讓學(xué)生在提高解題能力的同時(shí)，加深對(duì)土力學(xué)知識(shí)與民航專業(yè)知識(shí)實(shí)際關(guān)系的認(rèn)識(shí)，在潛移默化中提升學(xué)生對(duì)整個(gè)民航機(jī)場行業(yè)背景和相關(guān)知識(shí)的認(rèn)知。

第三，重視平時(shí)成績，通過制定相關(guān)規(guī)則，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，鼓勵(lì)學(xué)生加強(qiáng)課堂互動(dòng)交流，提升教學(xué)效果。具體措施有：

（1）提高平時(shí)成績?cè)诳傇u(píng)成績中的比例，土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程平時(shí)成績占總評(píng)分?jǐn)?shù)的15%，如平時(shí)成績獲得滿分，期末考試卷面成績達(dá)到53分，該課程成績便可視為及格。

（2）對(duì)主動(dòng)回答課堂提問的學(xué)生給予平時(shí)成績加分的獎(jiǎng)勵(lì)，甚至對(duì)特殊問題回答正確的學(xué)生給予注銷考勤扣分或平時(shí)成績?cè)u(píng)定滿分的激勵(lì)，調(diào)動(dòng)學(xué)生在課堂上與教師互動(dòng)交流的積極性，培育良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍。

（3） 在知識(shí)的傳遞與掌握過程中，學(xué)生之間的交流所起的作用有時(shí)要大于教師的講授作用。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的動(dòng)手環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)操作完成較好的學(xué)生作輔導(dǎo)講解，并給予一定的平時(shí)成績加分獎(jiǎng)勵(lì)，引導(dǎo)學(xué)生開展知識(shí)交流與學(xué)習(xí)互助。

三、教學(xué)管理模式中的創(chuàng)新

目前，土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程教學(xué)管理主要集中在課堂學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)室教學(xué)過程中，對(duì)課外教學(xué)管理的關(guān)注則較少，且教學(xué)管理的目標(biāo)僅針對(duì)單一的課程，無助于學(xué)生對(duì)前續(xù)、后續(xù)及相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。本文主要探討土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程課外教學(xué)管理及課程聯(lián)動(dòng)教學(xué)管理的新模式。

一是，教師無論在課內(nèi)或課外教學(xué)中都應(yīng)秉持“鼓勵(lì)式”的教學(xué)理念，特別是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中由于知識(shí)點(diǎn)較枯燥或在外部因素的干擾下（如對(duì)相關(guān)參數(shù)的計(jì)算或公式推導(dǎo)），對(duì)所學(xué)知識(shí)表現(xiàn)出倦怠甚至厭惡時(shí)，教師“懲罰式”“強(qiáng)迫式”“諷刺式”的教學(xué)管理行為，會(huì)直接傷害學(xué)生的“自尊心”，從而進(jìn)一步促使學(xué)生厭惡甚至放棄課程學(xué)習(xí)。而適當(dāng)?shù)摹肮膭?lì)”可以營造比較輕松的交流氛圍，有助于培育學(xué)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度。

二是，教師在課外可采用答疑或討論的方式，積極為不同年級(jí)學(xué)生創(chuàng)造交流的機(jī)會(huì)，對(duì)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程中的疑難問題及學(xué)生感興趣的話題，引導(dǎo)低年級(jí)學(xué)生與高年級(jí)學(xué)生進(jìn)行交流，以加深低年級(jí)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)體系及應(yīng)用背景的了解，同時(shí)也鞏固高年級(jí)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。

三是，探索土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程和其他相關(guān)課程的聯(lián)動(dòng)教學(xué)管理模式。土力學(xué)與地基基礎(chǔ)和建筑材料兩門課程的主要內(nèi)容及特點(diǎn)雖然有所不同，但其基礎(chǔ)理論知識(shí)卻有許多相通之處，土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程中的某些知識(shí)點(diǎn)是以建筑材料課程相關(guān)理論為基礎(chǔ)的。例如土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程關(guān)于土的干密度、壓實(shí)度、孔隙率等方面的相關(guān)理論及公式計(jì)算，是以建筑材料課程有關(guān)絕密密度、密度、表觀密度的理論知識(shí)為基礎(chǔ)的。因此，可在土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程與建筑材料課程教學(xué)管理過程中創(chuàng)建聯(lián)動(dòng)管理機(jī)制，即在土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程課堂提問中可涉及建筑材料課程的相關(guān)理論，而在建筑材料課程教學(xué)中也可就該課程基礎(chǔ)理論在土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程中的具體應(yīng)用等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行延伸和拓展。同時(shí)，還可利用兩門課程的答疑及相關(guān)課題創(chuàng)新活動(dòng)為大二、大三年級(jí)的學(xué)生提供交流機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)具體知識(shí)點(diǎn)、課程教學(xué)考核體制、相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的工程背景及意義等展開探討交流，開闊學(xué)生思路，營造活潑的課外交流學(xué)習(xí)氣氛。從期末考試成績及日常與學(xué)生就專業(yè)問題的探討情況來看，課程聯(lián)動(dòng)教學(xué)管理模式取得了積極的效果。

四、 結(jié)語

在總結(jié)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及教學(xué)成果的基礎(chǔ)上，本文對(duì)現(xiàn)有土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)管理等方面進(jìn)行了探討，著重研究將民航知識(shí)融入課程教學(xué)內(nèi)容，以開闊學(xué)生視野，增強(qiáng)機(jī)場學(xué)院交通工程專業(yè)學(xué)生對(duì)民航機(jī)場行業(yè)背景的了解和掌握，并提出基于民航背景的教學(xué)模式及教學(xué)管理可行性優(yōu)化建議，為創(chuàng)立民航特色的土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程教學(xué)模式提供理論依據(jù)與教學(xué)參考。

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（編輯 王 宣）