充分結(jié)合實踐的地基處理課程教學(xué)改革

王 雁 冰

(中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院，北京 100083)

“地基處理”是我校土木工程專業(yè)三年級本科生在專業(yè)課學(xué)習(xí)階段開設(shè)的一門課程，在下設(shè)的三個方向中建筑工程方向為選修，地下工程、巖土與礦建工程方向為必須。它主要包括強夯、換填、砂樁、石灰樁、CFG樁、排水固結(jié)、灌漿、加筋土擋墻等地基處理方法，具有很強的實踐性。特別是近些年來，伴隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，工程建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展異常突出，相應(yīng)的地基處理技術(shù)也在這個過程中不斷創(chuàng)新和發(fā)展。當(dāng)下工程類學(xué)科教學(xué)的目的，不單是讓學(xué)生掌握該學(xué)科的基本理論知識，更為關(guān)鍵的是培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)地運用各種理論、方法、技術(shù)解決實際工程問題的能力。因此，改變以前的全部依照教學(xué)大綱、照本宣科的教學(xué)授課方式，將教學(xué)的重心從基本的理論知識傳授轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生工程綜合實踐能力和終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)上來已迫在眉睫。本文提出了在地基處理教學(xué)中建設(shè)教學(xué)案例庫、引入案例教學(xué)法、“走出去”和“請進來”相結(jié)合的充分結(jié)合實踐的教改方法，深化在校學(xué)生對實際工程的認(rèn)識，不斷加強工程實踐練習(xí)，由此使學(xué)校教學(xué)也能夠達到培養(yǎng)土木工程師的目的。

1 當(dāng)前地基處理教學(xué)中存在的問題

“地基處理”與其他土木工程專業(yè)課程相同，具有較高的實踐性，在某些方面甚至“實踐遠(yuǎn)遠(yuǎn)超前于理論”。一段時期以來，我國地基處理技術(shù)快速發(fā)展：地基處理技術(shù)水平在實踐中得到了很大提高、施工工藝在反復(fù)實踐摸索過程中不斷改進和優(yōu)化、施工設(shè)備也隨之快速更新、適用性更強。但反觀我們學(xué)校地基處理的課堂教學(xué)，存在的問題主要有以下幾方面：

1)教材。目前我們使用的教材，基本上是在JGJ 79—2012建筑地基處理技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上通過擴充內(nèi)容的方式改編而成，各章節(jié)間關(guān)聯(lián)度相對較弱，全書邏輯性差。許多公式都是從規(guī)范里直接照抄過來，缺乏必要的解釋，也沒有說明公式中參數(shù)的選取方法和公式的適用范圍。全書注重理論的描述，而缺少對具體工程實踐、實例的分析；注重對經(jīng)典的加固機理的講解，而對最新的科技技術(shù)成果提及很少，教材更新速度緩慢。2)教學(xué)方法。依舊采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，全部教學(xué)內(nèi)容以大綱為中心展開，依照教材“照本宣科”。授課教師很少針對具體工程實踐中的問題進行分析和講解。很多教師都是“出校門進校門”，沒有工程實踐經(jīng)驗，教學(xué)與科研嚴(yán)重脫節(jié)。3)課堂學(xué)習(xí)。一直以來學(xué)生對本課程缺乏興趣，往往旨在第一堂“緒論”課程中對老師籠統(tǒng)的提到過的個別工程實例感興趣，正式講授的課程，學(xué)生往往無精打采，課堂氣氛沉悶，使得學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)的熱情和能力，缺乏生動的工程實踐認(rèn)識。4)考試?？荚嚾允情]卷的形式，題型分為判斷題、選擇題、名詞解釋和簡答題。其中名詞解釋和簡答占總分?jǐn)?shù)的75%。學(xué)生通過死記硬背，記憶標(biāo)準(zhǔn)答案便可順利通過考試?？荚囘^后很短的時間便對該門課程沒有什么印象了。

2 課堂改革舉措與方法

2.1 地基處理教學(xué)案例庫的建設(shè)

選取合適的案例以及案例庫的建設(shè)是充分結(jié)合實踐教學(xué)的保障?！兜鼗幚怼方滩闹猩婕笆恼聰?shù)十種地基處理方法，究竟選定哪些章節(jié)，哪些方法需要引入案例，案例庫應(yīng)該如何建設(shè)，筆者從如下幾個方面做了嘗試和探索：1)以集體備課的形式商議討論確定哪些章節(jié)、哪些方法需要引入實際案例，確定每一堂課引入的案例的類別和數(shù)量。

2)通過查閱文獻資料、參考相關(guān)書籍、深入工地觀摩施工等方式收集案例，并進行篩分，然后建設(shè)“地基處理教學(xué)案例庫”。課題組教師定期到施工現(xiàn)場與現(xiàn)場工程師、技術(shù)人員進行案例探討、案例分析，這樣不僅能收集到典型的實際案例，而且還能提高我校教師的實踐技能，以實踐帶動教師理論水平的提高。3)集體開會研討每一個案例的細(xì)節(jié)，分析具體案例的選擇構(gòu)思、施工工藝、質(zhì)量檢驗等。在選擇案例，建設(shè)案例庫的過程中，選取的案例首先要具備很強的典型性，緊緊貼合大綱知識點，能夠充分吸引學(xué)生的興趣，同時貼近實踐，針對每種工法的要求達到的教學(xué)目標(biāo)和需要講解的內(nèi)容，從眾多案例中挑選一個最有代表性的工程案例，系統(tǒng)地介紹這種方法的加固原理、設(shè)計計算流程、施工要點和質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)。借助生動形象的多媒體影音技術(shù)，仿佛讓學(xué)生置身于真實的施工環(huán)境中。其次要有代表性，案例要充分反映出地基處理方法的作用機理、適用條件等。也可以選取一些工程失敗案例，進一步明晰各種地基處理方法的局限性和適用條件，讓學(xué)生加深印象、敲響警鐘，更好的學(xué)會如何地運用理論來指導(dǎo)工程實踐，進而更要學(xué)會不斷積累工程實踐經(jīng)驗，最終掌握現(xiàn)場解決實際問題的能力和方法。同時，選擇的案例不能過于簡單，否則會使學(xué)生的興趣減弱，也不能過于復(fù)雜而使學(xué)生喪失信心，比如可對比不一樣地質(zhì)條件、不一樣區(qū)域的地基處理方法的經(jīng)典工程，這樣可以對教材中的內(nèi)容做適當(dāng)擴充，特別是對于一些學(xué)校所在地附件的地基處理工程案例，可以更好地體現(xiàn)學(xué)以致用。另外，選取的工程案例最好能夠體現(xiàn)當(dāng)下的一些新技術(shù)、新工藝、新方法，使廣大師生能夠最大限度的了解本學(xué)科發(fā)展的最前沿的知識內(nèi)容，達到教學(xué)相長、教學(xué)和科研相結(jié)合、理論和實踐相結(jié)合的目的，這樣才會吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，從而體驗到專業(yè)課學(xué)習(xí)的價值和意義。

2.2 引入案例教學(xué)法

在課堂教學(xué)中，引入案例教學(xué)法，通過以下幾種方式來組織實施：

1)案例的教授與呈現(xiàn)。借助現(xiàn)代化的多媒體設(shè)備將案例引入到課堂上。在地基處理教學(xué)中實施案例教學(xué)，一定會涉及很多工程影片、圖片照片、動畫展示等，這些只能通過多媒體設(shè)備來實現(xiàn)。結(jié)合案例，任課教師來講解和分析地基處理各種方法的主要內(nèi)容、加固原理、設(shè)計計算和質(zhì)量檢驗方法，將基本理論和實際工程高度形象地融為一體，使學(xué)生在掌握基本理論的同時也具備了一定的工程背景。

2)對比案例進行教學(xué)。在課堂上，根據(jù)不同案例的地質(zhì)條件和工程情況，進行地基處理方法的選擇對比，分析適用方法的選擇原因，指出不適用的方法的不足之處。

3)從失敗的案例中汲取經(jīng)驗、教訓(xùn)。在課堂上，刻意地選取一些失敗的地基處理的案例讓學(xué)生進行討論，首先讓學(xué)生分析是承載力沒達到要求還是變形沒達到要求導(dǎo)致的破壞，并進一步用所學(xué)理論和自身積累的經(jīng)驗分析處理失敗的原因，再讓學(xué)生提出改進措施。整體流程下來后，可提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

4)課后多練習(xí)，勤思考。每種地基處理方法講述完后，都布置1個經(jīng)典案例讓學(xué)生自主進行設(shè)計計算，使學(xué)生了解真實的工程中的設(shè)計過程，參數(shù)選取，而不是像過去照著規(guī)范套公式，不明白參數(shù)的含義。

5)將案例融入到考試中。試卷中適當(dāng)?shù)脑O(shè)置一些綜合類的題目，針對某一案例進行分析、比較，真正考察學(xué)生對知識理論的掌握情況，而不是像過去一樣只按標(biāo)準(zhǔn)答案死記硬背就能得高分。

2.3 “走出去”和“請進來”相結(jié)合

開展第二課堂建設(shè)。利用周末半天的時間，組織學(xué)生到附近的正在進行地基處理的工地進行學(xué)習(xí)、調(diào)研，充分利用工程實習(xí)基地，開展第二課堂教學(xué)建設(shè)，做到現(xiàn)場觀摩、現(xiàn)場講解、現(xiàn)場研討、現(xiàn)場體驗，使理論教學(xué)與實踐教學(xué)緊密地相結(jié)合在一起，加深學(xué)生對書本知識的感性認(rèn)識，開闊學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

開展工程師進課堂教學(xué)活動，每學(xué)期抽2學(xué)時，向教務(wù)部門申請，由現(xiàn)場經(jīng)驗豐富的工程師走進課堂，針對地基處理實際案例，從實際工作角度出發(fā)，進行系統(tǒng)的講解、分析，使學(xué)生轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)的思路和視角，更易于接受和掌握抽象的地基處理施工工藝?yán)碚摗?/p>

3 教學(xué)應(yīng)用

充分結(jié)合實踐的地基處理課程教學(xué)改革融入了學(xué)生對問題的深入思考，將學(xué)生由被動接受變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)參與人，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)積極性。應(yīng)用實施后取得了非常顯著的效果。

任課教師將提前準(zhǔn)備好的教學(xué)案例利用先進的多媒體設(shè)備進行展示，對案例做了深入淺出的講解，在課堂教學(xué)授課，課后復(fù)習(xí)練習(xí)、課后作業(yè)、課程設(shè)計、課程結(jié)業(yè)考試等各個階段都發(fā)揮了良好的作用。近年來，我校土木工程專業(yè)考研、保研的比例每年都有所增加，由2000年的30%增長到2018年的55%；在巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、建筑與土木工程、建筑學(xué)等相關(guān)專業(yè)碩士研究生招生復(fù)試考試中，考查的地基處理問題回答正確率較以往有很大提高；在本科畢業(yè)設(shè)計和進入研究生階段將地基處理作為相關(guān)的研究課題的學(xué)生也明顯增多。

4 結(jié)語

通過教學(xué)案例庫的建設(shè)、引入案例教學(xué)法與“走出去”和“請進來”相結(jié)合，構(gòu)建了充分結(jié)合實際的地基處理教學(xué)體系。使以前呆板無趣的課堂變得笑聲掌聲不斷，遲到的、睡覺的、看手機的學(xué)生數(shù)量明顯減少了。學(xué)生由被動接受知識變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，帶著問題有目的的去學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)的過程中發(fā)現(xiàn)問題，帶著問題去尋找答案，從而加深對知識的理解和掌握。學(xué)生在學(xué)習(xí)階段就與實際工程接觸，可以積累一定的實踐經(jīng)驗，有利于畢業(yè)后順利地進入工作狀態(tài)。