本科土力學(xué)課程教學(xué)改革探討

王 宇 輝

(上海師范大學(xué)建筑工程學(xué)院，上海 201418)

本科土力學(xué)課程教學(xué)改革探討

王 宇 輝

(上海師范大學(xué)建筑工程學(xué)院，上海 201418)

為了響應(yīng)國家“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，對土木工程專業(yè)的土力學(xué)課程做了教學(xué)改革，在理論教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)，課程考核方式方面做了探索，收到了較好的教學(xué)效果。

土木工程，土力學(xué)，教學(xué)改革

2010年6月國家教育部提出“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，它對促進(jìn)高等教育面向社會需求培養(yǎng)人才，全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和引導(dǎo)?！白吭接?jì)劃”希望學(xué)校培養(yǎng)具有工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的工程人才。高等學(xué)校實(shí)施“卓越計(jì)劃”，將為培養(yǎng)學(xué)生成為卓越工程師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和完成卓越工程師需要的基本訓(xùn)練[1]。各類工科院校以此為目標(biāo)，在課程教育體系上做了創(chuàng)新和改革。筆者作為土木工程專業(yè)的專業(yè)課教師，對土力學(xué)課程教學(xué)改革做了一定的探討。

1 土力學(xué)教學(xué)中存在的問題

土力學(xué)是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，概念多，公式多，內(nèi)容多，并且在以往教學(xué)中多數(shù)采用以教師課堂講授為主的教學(xué)方法，教師在理論教學(xué)方面都投入了較多的精力，講授基本面面俱到，占用課時(shí)較多，相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)課時(shí)變少，而學(xué)生學(xué)習(xí)興趣并不高，多數(shù)以考前突擊死記硬背來獲取高分，動手能力未見提高，進(jìn)入工作崗位適應(yīng)期長。為了改變這種不適應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求的教學(xué)現(xiàn)狀，筆者對土力學(xué)教學(xué)做了以下教改探索。

2 土力學(xué)教改主要內(nèi)容

教改主要針對理論知識教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)和考核體系三個(gè)方面做了思考和探索。

2.1理論知識教學(xué)的改革

目前的土木工程專業(yè)教學(xué)體系中，土力學(xué)的課時(shí)基本處于42個(gè)課時(shí)左右，還包括10個(gè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，這樣，理論教學(xué)的課時(shí)基本在32課時(shí)左右，但土力學(xué)的理論體系中包含的內(nèi)容多且不能隨意減少，因?yàn)橐坏p少，課程的完整體系就會受到破壞。鑒于這種情況，采取了下面的一些措施。

2.1.1合理分配課內(nèi)課外理論教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)師生互動

以往的課堂教學(xué)多數(shù)教師會采用事無巨細(xì)地把全部理論知識講授給學(xué)生，課堂上以教師為主體，留給學(xué)生主動思考的機(jī)會和和時(shí)間較少，學(xué)生對知識是處于接受狀態(tài)，而不是主動探索，獨(dú)立解決問題的能力沒有得到鍛煉。教改后的課堂改為以學(xué)生為主體，教師起導(dǎo)入和引進(jìn)的作用，只對基本內(nèi)容以及重點(diǎn)，難點(diǎn)做講解，而對于那些學(xué)生可以自學(xué)的內(nèi)容則放在課堂外，讓學(xué)生自己深入學(xué)習(xí)和思考，不懂的地方可互相切磋，查閱資料或請教老師。

而哪些內(nèi)容可以由課內(nèi)轉(zhuǎn)移到課外，一般有兩類，一種為在先行課程中已學(xué)過的知識點(diǎn)可放在課外。例如：土的顆粒分析試驗(yàn)和無粘性土的分類，這部分內(nèi)容在建筑材料課中有類似的講解；還有基底壓力計(jì)算中用到的壓彎組合公式和判斷土的極限平衡狀態(tài)用到計(jì)算大小主應(yīng)力的方法，這些在材料力學(xué)課中學(xué)習(xí)過。另一類為根據(jù)老師講解的類似知識可舉一反三理解的。例如：當(dāng)掌握了矩形面積均布荷載下地基中某點(diǎn)附加應(yīng)力的計(jì)算，學(xué)生很容易理解矩形面積受三角形分布荷載、條形面積受均布荷載和受豎向三角形分布荷載作用下地基中附加應(yīng)力的計(jì)算，這樣教師只需重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)注意點(diǎn)后，把這些知識布置給學(xué)生，放到課外自學(xué)即可。

通過這些的整合分配，課堂授課課時(shí)就寬裕起來，有利于教師有的放矢地講解問題，有較多時(shí)間在課堂上設(shè)置場景，與學(xué)生進(jìn)行互動，促進(jìn)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)。

2.1.2錄制教學(xué)微視頻，充分利用多媒體

充分利用多媒體和微視頻，讓學(xué)生的課外學(xué)習(xí)變得有趣，并且讓學(xué)生在課外也能得到及時(shí)的幫助。

錄制微視頻的內(nèi)容包括：一是課后作業(yè)的答案，如果學(xué)生在課后作業(yè)批改后發(fā)現(xiàn)有錯，學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)，點(diǎn)開作業(yè)答案，答案有文字版，學(xué)生可直接看作業(yè)步驟；如果學(xué)生在看了文字版還沒有理解，可點(diǎn)開視頻，觀看老師的講解，聽完講解后，還可以給老師以反饋，老師根據(jù)學(xué)生的反饋再做出線上解答。二是留在課外學(xué)生自學(xué)的理論知識講解微視頻，這樣的教學(xué)模式跟學(xué)生在課堂上聽講能達(dá)到相同的效果。三是教學(xué)難點(diǎn)、重點(diǎn)以及綜合習(xí)題的講解視頻，供學(xué)生復(fù)習(xí)使用。

微視頻的每部分內(nèi)容都有學(xué)生的反饋通道，教師可根據(jù)授課班級學(xué)生的反饋，及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并且可以根據(jù)學(xué)生反饋的共同疑問在課堂上做進(jìn)一步的講解，這樣可節(jié)約課堂時(shí)間，但并沒有影響教學(xué)效果，而且?guī)熒痈鼮榛钴S。

2.1.3收集工程實(shí)例，導(dǎo)入，深化教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對工程實(shí)例的印象較為深刻，工程實(shí)例的講解在學(xué)生理解理論知識上起著至關(guān)重要的作用。所以教師在平時(shí)備課中，應(yīng)注重收集各種有關(guān)土力學(xué)的典型工程案例，特別是現(xiàn)階段出現(xiàn)的能反映時(shí)代特點(diǎn)的工程案例，作為每章節(jié)內(nèi)容講解前的導(dǎo)入內(nèi)容，讓學(xué)生明白所學(xué)內(nèi)容在工程實(shí)踐中的應(yīng)用和作用。

2.2實(shí)踐教學(xué)的改革

土力學(xué)實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生理解土力學(xué)相關(guān)概念、探索土力學(xué)基本原理的推導(dǎo)過程和掌握土力學(xué)工程應(yīng)用的重要手段[2]。所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)在本課程體系中舉足輕重。本教改對實(shí)踐教學(xué)采取分層次的教學(xué)模式。

2.2.1面向全體學(xué)生的常規(guī)驗(yàn)證性試驗(yàn)、演示試驗(yàn)和現(xiàn)場參觀

土力學(xué)常規(guī)驗(yàn)證性試驗(yàn)包括密度、含水量試驗(yàn)，液、塑限試驗(yàn)，擊實(shí)試驗(yàn)，壓縮試驗(yàn)和直剪試驗(yàn)。這五個(gè)試驗(yàn)要求全部學(xué)生參加。在執(zhí)行過程中可把密度含水量試驗(yàn)合并在液、塑限試驗(yàn)和壓縮試驗(yàn)中。

除了以上試驗(yàn)外，還開設(shè)有教師演示試驗(yàn)(例如三軸試驗(yàn))和現(xiàn)場參觀試驗(yàn)(例如靜載荷試驗(yàn))等。這些試驗(yàn)有助于學(xué)生理解課堂理論知識。

2.2.2面向優(yōu)秀學(xué)生的綜合性試驗(yàn)

筆者在學(xué)生中做過調(diào)查，部分準(zhǔn)備出國和考研的同學(xué)，對參與綜合性試驗(yàn)和教師科研試驗(yàn)有極大的興趣。針對這部分同學(xué)，開設(shè)了綜合性試驗(yàn)和開放了部分教師科研試驗(yàn)。

例如加筋擋土墻設(shè)計(jì)試驗(yàn)，要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)并加載試驗(yàn)驗(yàn)證。本試驗(yàn)的開展，檢驗(yàn)了學(xué)生查找、搜集所需設(shè)計(jì)資料的能力，考核了學(xué)生常規(guī)試驗(yàn)的熟練操作程度，充分調(diào)動了學(xué)生的創(chuàng)新思維，鍛煉了學(xué)生綜合分析解決工程問題的能力。

2.2.3面向部分學(xué)生的假期專業(yè)實(shí)習(xí)

近年來，學(xué)院鼓勵學(xué)生利用假期到相關(guān)合作勘察院和檢測機(jī)構(gòu)土工實(shí)驗(yàn)室參觀實(shí)習(xí)，這個(gè)實(shí)踐教學(xué)模式更接近工程實(shí)踐，也很受學(xué)生歡迎。通過實(shí)習(xí)，學(xué)生在課堂上學(xué)的碎片化的知識在實(shí)習(xí)中得到了綜合應(yīng)用，激發(fā)了學(xué)生更大的學(xué)習(xí)熱情。

2.3考核模式的改革

2.3.1過程化考核方式的分類與執(zhí)行

課程的考核環(huán)節(jié)是對教師和學(xué)生教與學(xué)的一次檢驗(yàn)，在教學(xué)環(huán)節(jié)中不可或缺。但采用什么樣的模式能客觀地反映教與學(xué)的水平，這是教師應(yīng)該思考的一個(gè)問題。過去的考核模式期末考試占比較重，輕過程重結(jié)果，基本屬于一考定成敗的方式，弊端較多。目前的考試轉(zhuǎn)變?yōu)榱诉^程化考核，好處是能讓學(xué)生和教師在教學(xué)過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和教學(xué)中存在的問題，及時(shí)做出調(diào)整和補(bǔ)救。

過程化考核包括四部分：期末考試50%，期中考試20%，試驗(yàn)成績15%，課堂表現(xiàn)和平時(shí)作業(yè)15%。

實(shí)施過程化考核，學(xué)生不再平時(shí)應(yīng)付，考前突擊，開始重視每堂課和每份作業(yè)，端正了學(xué)習(xí)態(tài)度。

2.3.2習(xí)題庫和試卷庫的建立

好的考核方式離不開高質(zhì)量的試卷，所以建立高水平的習(xí)題庫和試卷庫顯得尤為重要。

在建立習(xí)題庫和試題庫時(shí)，要注意題目形式的多樣化，填空，選擇，判斷，簡答，計(jì)算，但更要注重習(xí)題和試題的質(zhì)量，減少死記硬背的題目數(shù)量，加大反映學(xué)生綜合分析工程問題能力的題目。目前教材中的習(xí)題大部分是孤立考核知識點(diǎn)的，把前后知識點(diǎn)銜接起來的很少，這樣的習(xí)題綜合性差，與工程實(shí)踐聯(lián)系的不太緊密。這樣就需要教師根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)自編題目。

筆者所在的教研團(tuán)隊(duì)，對以往的習(xí)題和試題庫做了修改和補(bǔ)充，讓它更符合卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。

3 教改效果

目前，本教學(xué)改革在筆者所在學(xué)院的土木工程專業(yè)每屆三個(gè)班150人的班級中，實(shí)行了兩年有余，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性提高了，課堂氣氛更加活躍，師生課內(nèi)外互動增強(qiáng)，學(xué)生實(shí)踐能力有所提高，教學(xué)效果得到了提升。

[1] 林 健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”通用標(biāo)準(zhǔn)詮釋[J].高等工程教育研究,2014(2):12-23.

[2] 賈彩虹.土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與創(chuàng)新[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2010(2):115-117.

Teachingreformofundergraduatesoilmechanics

WangYuhui

(ArchitectureEngineeringCollege,ShanghaiNormalUniversity,Shanghai201418,China)

In response to the national “Plan for Educating and Training Outstanding Engineers(PETOE)”, the author made teaching reform in the soil mechanics course of civil engineering specialty, the reform are explored in theory teaching, practice teaching and curriculum assessment methods, which

the good teaching effect.

civil engineering, soil mechanics, educational reform

G642.0

A

1009-6825(2017)26-0245-03

2017-07-07

王宇輝(1974- )，女，碩士，講師