巖土工程類課程案例教學(xué)方法探索

熊浩

摘要：巖土類課程包括工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程等，其內(nèi)容豐富、實(shí)踐性強(qiáng)。課程教學(xué)過程中引入案例教學(xué)法，基于真實(shí)的工程案例，緊扣工程實(shí)踐要求，編制了案例說明書，以工程案例教學(xué)為抓手，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能，突出對(duì)學(xué)生的過程考核與評(píng)價(jià)，從而構(gòu)建完整的案例法教學(xué)體系。教學(xué)實(shí)踐表明，案例法教學(xué)對(duì)于解決課時(shí)與教學(xué)內(nèi)容沖突，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力有一定的效果。

關(guān)鍵詞：巖土類課程；案例法；課程教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909（2017）04-0064-03

一、巖土類課程教學(xué)現(xiàn)狀

巖土類課程是高校土木工程專業(yè)必不可少的組成部分，一般包括工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程等。其中，工程地質(zhì)學(xué)是專業(yè)基礎(chǔ)課，主要介紹以巖石、土、水為對(duì)象的工程地質(zhì)學(xué)基本原理和勘察、測(cè)試技術(shù)；土力學(xué)以土體為研究對(duì)象，重點(diǎn)探討土體的強(qiáng)度、滲流、變形三大課題；基礎(chǔ)工程以土力學(xué)知識(shí)為前提，主要介紹淺基礎(chǔ)、樁基的設(shè)計(jì)與施工，屬專業(yè)課范疇。此外，巖土類課程還包括地基處理、地下工程、基坑工程等專業(yè)知識(shí)，大都以專業(yè)選修課的方式傳授。通過開設(shè)這些課程，培養(yǎng)學(xué)生較為系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)巖土體的工程特性，從而為學(xué)生從事基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地基處理、邊坡安全性評(píng)估與治理等相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。

巖土類課程對(duì)于土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)非常重要。但是，這些課程在前期教學(xué)過程中卻存在幾個(gè)比較突出的問題。一是課時(shí)少，內(nèi)容多。課程教學(xué)過程中除了傳授有關(guān)的基本概念、原理等重點(diǎn)內(nèi)容外，還必須講授與工程相關(guān)的規(guī)范和工藝，相對(duì)于有限的理論課時(shí)而言，教學(xué)內(nèi)容繁重，學(xué)生壓力較大。二是教學(xué)工作與工程應(yīng)用銜接不緊密。巖土類課程大都具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用特色，課堂所傳授的內(nèi)容很多可以直接應(yīng)用于工程，比如地基變形的計(jì)算、基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)理論等。但課堂教學(xué)大都只涉及了其中的一些要點(diǎn)，學(xué)生對(duì)整個(gè)工程應(yīng)用的認(rèn)識(shí)不深刻、不全面，對(duì)為何學(xué)習(xí)這門課程出現(xiàn)了認(rèn)識(shí)偏差。

近年來，臺(tái)州學(xué)院明確了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。在此背景下，巖土類課程針對(duì)上述存在的問題，開展了案例教學(xué)法的課程教學(xué)改革，突出了工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)，有效解決了課時(shí)緊張的問題，取得了較為滿意的教學(xué)效果。

二、案例法教學(xué)

案例教學(xué)法是指圍繞一定的教學(xué)目的，模擬或重現(xiàn)生活中的場(chǎng)景，把真實(shí)情景加以典型化處理，形成供學(xué)生分析思考的案例，通過討論或者研討，提高學(xué)生分析和解決問題能力的一種教學(xué)方法[1]。案例教學(xué)產(chǎn)生于20世紀(jì)20年代的美國(guó)哈佛商學(xué)院，后來經(jīng)過20年的發(fā)展，哈佛大學(xué)開始擁有初具規(guī)模的包括案例的選題、搜集、撰寫、應(yīng)用、儲(chǔ)存、更新、發(fā)行和版權(quán)保護(hù)

在內(nèi)的比較完整的案例系統(tǒng)，案例教學(xué)法被普遍采用于管理課程的教學(xué)中[2]。中國(guó)的案例教學(xué)至今有20年的歷史，從最初的不理解、不接受到今天的重視和支持，對(duì)中國(guó)高校教育思想和教學(xué)方法的全面改革，有著重要的啟發(fā)和推動(dòng)作用。

案例法教學(xué)有利于提升教師素質(zhì)，提高教學(xué)質(zhì)量和水平；有利于增強(qiáng)學(xué)生的自覺性，提高分析與解決問題的能力；有利于融洽教師與學(xué)生之間的互動(dòng)關(guān)系[2]。

三、案例法教學(xué)模式的構(gòu)建

巖土類課程是土木工程專業(yè)重要的專業(yè)課程，它集理論性與實(shí)踐性于一體。學(xué)校在工作崗位需求調(diào)研的基礎(chǔ)上，針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)和接收能力，結(jié)合真實(shí)的工程案例及以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以多媒體技術(shù)、板書為基本教學(xué)手段，系統(tǒng)梳理各門課程的主要知識(shí)點(diǎn)，初步構(gòu)建了以案例法為主的教學(xué)模式。

（一）按照工作崗位要求確定各門課程的教學(xué)目標(biāo)

通過問卷調(diào)查、走訪座談等形式，對(duì)土木工程專業(yè)相關(guān)的工作崗位要求進(jìn)行了全面梳理，在此基礎(chǔ)上，初步明確了巖土類課程的教學(xué)目標(biāo)。其中，工程地質(zhì)學(xué)的課程目標(biāo)為：了解工程建設(shè)中常見的工程地質(zhì)現(xiàn)象和問題，以及對(duì)工程建筑設(shè)計(jì)、施工和使用的影響；正確處理和合理利用自然地質(zhì)條件，了解各種工程地質(zhì)勘察的要求和方法，正確布置勘察任務(wù)、合理利用勘察成果。土力學(xué)的課程目標(biāo)為：從理論上了解土的物理力學(xué)性質(zhì)，掌握土體強(qiáng)度、沉降變形和滲流三大理論。基礎(chǔ)工程的課程目標(biāo)為：在現(xiàn)行《規(guī)范》《工程手冊(cè)》的指導(dǎo)下，熟練掌握常見基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)分析與施工操作，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和團(tuán)隊(duì)合作、溝通協(xié)調(diào)能力。

（二）按工程應(yīng)用的需求確定教學(xué)案例

傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容體系嚴(yán)謹(jǐn)，但對(duì)于案例法教學(xué)而言顯然不完全配套。鑒于此，學(xué)校充分考慮用人單位工程應(yīng)用的要求，針對(duì)各門課程分別設(shè)計(jì)了若干真實(shí)、各具代表性的案例。每個(gè)案例都有自己的側(cè)重點(diǎn)，但各個(gè)案例綜合起來，則較好地覆蓋了各門課程的主要內(nèi)容。

例如，在土力學(xué)課程中，設(shè)計(jì)了“工程地質(zhì)勘察報(bào)告的編制與使用”“路堤沉降的計(jì)算分析與處理”“擋土墻的設(shè)計(jì)計(jì)算”“某基坑邊坡穩(wěn)定性計(jì)算”四個(gè)工程案例。其中“地質(zhì)勘察報(bào)告的編制與使用”考慮與工程地質(zhì)課程的銜接問題，要求內(nèi)容不重復(fù)，在完成案例相關(guān)工作的過程中，既讓學(xué)生重點(diǎn)掌握有關(guān)土的基本物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)等基本概念，又讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室完成相關(guān)的試驗(yàn)操作，培養(yǎng)其基本的實(shí)驗(yàn)操作技能。“路堤沉降的計(jì)算分析與處理”側(cè)重于傳授土的變形計(jì)算、地基的承載力分析等?！皳跬翂Φ脑O(shè)計(jì)計(jì)算”則側(cè)重于土的強(qiáng)度理論和壓力計(jì)算?！澳郴舆吰路€(wěn)定性計(jì)算”則側(cè)重于邊坡的穩(wěn)定安全性，主要培養(yǎng)學(xué)生利用軟件進(jìn)行電算分析的能力。從設(shè)置的案例可以看到，四個(gè)工程案例分別與工程勘察、支擋結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)、路堤設(shè)計(jì)與施工、基坑設(shè)計(jì)等實(shí)際工作一一對(duì)應(yīng)，充分保障了實(shí)際工作中應(yīng)用的需求。

在確定課程案例的過程中，充分考慮各門課程的側(cè)重點(diǎn)，以避免不同課程教學(xué)目標(biāo)出現(xiàn)重復(fù)。課程中的各個(gè)案例都編寫了完整的教學(xué)說明書，詳盡地介紹了各個(gè)案例的背景知識(shí)，提出了包括整理讀書筆記、計(jì)算分析、制圖等在內(nèi)的各項(xiàng)要求，列出了學(xué)習(xí)過程需涉及的參考書目，明確了評(píng)價(jià)考核的具體辦法。

（三）以工程案例為抓手，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐技能培養(yǎng)endprint

案例大都來源于工程實(shí)踐，因此，一方面突出了課程應(yīng)用性強(qiáng)的特征，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐技能培養(yǎng)的重要性。

案例教學(xué)實(shí)施過程中，教師要精心準(zhǔn)備好相關(guān)材料，在課堂上先對(duì)案例情況進(jìn)行充分說明，讓學(xué)生能充分理解相關(guān)背景，簡(jiǎn)明扼要地分析案例涉及的主要內(nèi)容，從而為學(xué)生課后的自學(xué)打下基礎(chǔ)。學(xué)生課后查閱相關(guān)資料，并展開討論分析，完成必要的繪圖及文字工作。學(xué)生再次回到課堂通過介紹自己完成的工作及一些關(guān)鍵問題，并在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行充分討論。

近年來，學(xué)校畢業(yè)生調(diào)研信息顯示，畢業(yè)生寫作能力差，不僅格式問題多，而且不擅長(zhǎng)組織內(nèi)容。針對(duì)此，在案例教學(xué)環(huán)節(jié)有意識(shí)地加強(qiáng)了學(xué)生的寫作能力培養(yǎng)。每個(gè)案例相關(guān)任務(wù)完成后，要求學(xué)生獨(dú)立提交一篇完整的分析說明書，并對(duì)整個(gè)材料的內(nèi)容安排、格式提出了詳細(xì)要求，以此來規(guī)范和訓(xùn)練學(xué)生的科技寫作能力。

在土力學(xué)“某基坑邊坡穩(wěn)定性計(jì)算”案例教學(xué)中，不僅要求學(xué)生掌握穩(wěn)定性分析的基本概念和常見計(jì)算方法，而且要求學(xué)生能動(dòng)手利用Excel或Fortran編程軟件完成計(jì)算分析。

（四）以過程考核為重點(diǎn)，確定案例教學(xué)評(píng)價(jià)方法

傳統(tǒng)教學(xué)一般以期末考試成績(jī)?yōu)樵u(píng)價(jià)主要依據(jù)，適當(dāng)考慮平時(shí)成績(jī)和平時(shí)表現(xiàn)，但這對(duì)于案例教學(xué)法并不合適?？紤]到案例教學(xué)過程中，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中投入時(shí)間精力較多，主要工作包括案例分析說明書、課堂發(fā)言討論交流等，因此，在巖土類課程教學(xué)過程中推行以過程考核為主、期末考核為輔的評(píng)價(jià)模式。根據(jù)各個(gè)案例復(fù)雜程度的不同，設(shè)置相應(yīng)的計(jì)分權(quán)重（一般10%左右），針對(duì)不同的案例，在案例說明書里詳細(xì)描述學(xué)生應(yīng)完成的任務(wù)及相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于課堂交流討論，每次討論以5%的權(quán)重計(jì)分，以達(dá)到充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性的目的。最后，將傳統(tǒng)的閉卷期末考試改為半開卷形式，允許學(xué)生在期末復(fù)習(xí)階段將重要知識(shí)點(diǎn)整理在一張統(tǒng)一發(fā)放的A4紙上，考試以此為唯一參考資料帶入考場(chǎng)。這種方式減輕了學(xué)生記憶的負(fù)擔(dān)，且能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)復(fù)習(xí)的積極性。

這些教學(xué)改革突出了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)，更強(qiáng)調(diào)在平時(shí)多看書、多寫、多算，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

四、結(jié)語

通過在巖土類課程中引入案例法教學(xué)和以過程考核為主體的考核方式，學(xué)校的巖土類課程教學(xué)突出了對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，較好地解決了課時(shí)與課程內(nèi)容沖突的矛盾。自2015年部分課程開展案例法教學(xué)以來，從學(xué)生反饋統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：大部分學(xué)生比較認(rèn)可案例法教學(xué)，其中，對(duì)此非常滿意的占總?cè)藬?shù)的9%，滿意的占47%，基本滿意的占39%、不認(rèn)可的占5%；從學(xué)習(xí)效果看，絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為有收獲，一些學(xué)生認(rèn)為不僅收獲了專業(yè)知識(shí)，而且在寫作、演講、制圖等方面都得到了鍛煉。學(xué)生感觸最深的是半開卷考試模式減輕了學(xué)習(xí)壓力，更有利于充分專注于知識(shí)體系本身的構(gòu)建，而不是背概念。

但是，也應(yīng)該看到，案例法教學(xué)融合了傳統(tǒng)教學(xué)方法，在實(shí)踐過程中仍需要進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化。目前，教師的精力和時(shí)間主要集中在介紹與各個(gè)案例相關(guān)的專業(yè)知識(shí)點(diǎn)上，如果此環(huán)節(jié)在課前通過預(yù)習(xí)來完成，教學(xué)效果更佳，不僅給教師留出了更多引導(dǎo)和釋疑的時(shí)間，更能激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生探求和解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁發(fā)云， 張浩， 李鏡培. “本地化”案例在土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課堂教學(xué)中的應(yīng)用[C]. 全國(guó)土力學(xué)教學(xué)研討會(huì)， 2014.

[2]郭如平. 案例教學(xué)法淺析[J]. 嘉興學(xué)院學(xué)報(bào)， 2002， 14（Z1）： 214-215.

Abstract：Geotechnical courses， including engineering geology， soil mechanics， foundation engineering and so on， have rich contents and strong practical features. Case teaching method has been introduced to teaching process of the courses. Based on the real engineering cases， case description has been written， which is closely linked to the engineering practice. Using engineering case teaching method， students practical skills are developed intensively. The study process is highlighted during the examination and evaluation of students. By means of the measures above， a relatively complete case teaching method system is established. In recent years， the teaching practices show that the case teaching method can achieve good results of solving the conflicts between class hours and teaching content， and training the practice ability.

Keywords： geotechnical courses； case teaching method； course teaching

（編輯 梁遠(yuǎn)華）endprint