土力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀及教學(xué)方法思考

楊兵 侯江榮

摘要：土力學(xué)是土木工程專業(yè)的一門必修課程，屬專業(yè)基礎(chǔ)課。它是研究土的力學(xué)性質(zhì)的一門學(xué)科。文章從多個(gè)方面分析了土力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合作者的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，探討一些目前教學(xué)存在的問題，提出解決方案，并給出了相應(yīng)的教學(xué)改進(jìn)方法，旨在提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，以達(dá)到提高土力學(xué)教學(xué)質(zhì)量的目的。

關(guān)鍵詞：新時(shí)期;土力學(xué);教學(xué)方法;教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2020）11-0219-02

一、前言

土力學(xué)是應(yīng)用工程力學(xué)方法來研究土的力學(xué)性質(zhì)的一門學(xué)科。土力學(xué)的研究對(duì)象是與人類活動(dòng)密切相關(guān)的土和土體，包括人工土體和自然土體，以及與土的力學(xué)性能密切相關(guān)的地下水。土力學(xué)是土木工程的一個(gè)分支，用于研究土的工程性質(zhì)，解決工程問題。

土力學(xué)作為土木專業(yè)學(xué)生的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)有重要意義，因此，本文將基于目前土力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀結(jié)合作者的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析探討一些目前教學(xué)存在的問題，并提出相應(yīng)的解決方案。

二、土力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.教學(xué)課時(shí)較少。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前大多數(shù)國內(nèi)高校給相關(guān)專業(yè)的本科生安排的土力學(xué)學(xué)時(shí)共40小時(shí)（參照高等學(xué)校土木工程專業(yè)本科教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及課程教學(xué)大綱，《土力學(xué)》應(yīng)安排48個(gè)學(xué)時(shí)），理論學(xué)時(shí)為32個(gè)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為8個(gè)。根據(jù)近些年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，土力學(xué)課程的32個(gè)理論學(xué)時(shí)對(duì)于教學(xué)而言是較少的，因此為了完成教學(xué)任務(wù)，授課老師不得不一再加快教學(xué)速度，在這樣的教學(xué)模式下，基于課前有相應(yīng)預(yù)習(xí)，學(xué)生對(duì)前幾章的基礎(chǔ)概念內(nèi)容還能掌握好，但從應(yīng)力計(jì)算部分開始，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)起來逐漸吃力，學(xué)習(xí)熱情降低。對(duì)于應(yīng)力部分的公式推導(dǎo)其實(shí)是教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，但大多教師因?yàn)闀r(shí)間不夠只能讓學(xué)生下去自學(xué)，但這部分是較為困難的，大多學(xué)生不能按要求完成，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)公式掌握得不好。

此外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課時(shí)也較少，土力學(xué)是一門很注重實(shí)踐的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要課堂，是為學(xué)生打開研究殿堂的重要環(huán)節(jié)。教學(xué)大綱規(guī)定土力學(xué)實(shí)驗(yàn)包括：篩分及顆粒分析實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）、黏性土的塑液限實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）、壓縮實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）、直剪實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）。對(duì)于開設(shè)的這幾門實(shí)驗(yàn)課，往往因?yàn)閷W(xué)生人數(shù)較多、開設(shè)課時(shí)較短造成真正能參與到的學(xué)生寥寥無幾，大多數(shù)學(xué)生只能走馬觀花，不能積極參與實(shí)驗(yàn)，即便如此，土力學(xué)還存在未開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程（土的滲透實(shí)驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)、三軸試驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)）?？傊?，對(duì)于土力學(xué)課程的學(xué)習(xí)，如果沒有這些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)做支撐，學(xué)生就很難掌握土力學(xué)課程所學(xué)的基本原理，甚至有些學(xué)生連基本的概念都不能區(qū)分。

2.師資力量薄弱。近年來，普通高等學(xué)校本科招生人數(shù)逐漸增加，學(xué)生數(shù)量大幅增加，但教師并沒有增加多少，從而導(dǎo)致師生比例越來越低。目前許多高校面臨實(shí)驗(yàn)室教師人手不足的問題，大多數(shù)高校只安排一位老師從事土力學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，部分高校由于師資力量不足，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不能完全滿足教學(xué)大綱的要求，容易在教學(xué)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏，影響教學(xué)的整體質(zhì)量。

另外，目前許多高校都在改變辦學(xué)理念，都想向科研高校發(fā)展，這導(dǎo)致越來越多的教師重科研輕教學(xué)，不乏知名教授有許多科研項(xiàng)目，還要指導(dǎo)研究生以及參加各類學(xué)術(shù)會(huì)議，再給他們下達(dá)教學(xué)任務(wù)，就很難保證教學(xué)質(zhì)量。

3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)落后。目前，大多數(shù)高校設(shè)置的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。教學(xué)方式多為老師事先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)理論講解，然后再向?qū)W生演示一遍，最后學(xué)生分成若干小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這些常規(guī)的實(shí)驗(yàn)固然經(jīng)典，但不能充分適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)科技進(jìn)步，學(xué)生做的實(shí)驗(yàn)大多按照實(shí)驗(yàn)課本按部就班地進(jìn)行，思維被限定，缺乏一定的創(chuàng)新意識(shí)，很少自行設(shè)置實(shí)驗(yàn)，此外還存在缺乏與工程實(shí)際相結(jié)合的問題，這樣影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

4.教學(xué)內(nèi)容未體現(xiàn)專業(yè)特色。目前，各高校開設(shè)土力學(xué)的專業(yè)較多，包含土木工程（橋梁、建工、巖土、隧道、城軌5個(gè)方向）、水利工程（水利、水文、港航3個(gè)方向）以及交通運(yùn)輸工程（道鐵方向），不同的專業(yè)在土力學(xué)課程的側(cè)重點(diǎn)不同，建工和道鐵專業(yè)的學(xué)生對(duì)土的沉降與壓縮性方面更感興趣，對(duì)土的滲流方面就熱度較低，興趣較缺乏，這是因?yàn)榈鼗两凳欠课萁ㄖ?、道路與鐵路工程中非常重要的一個(gè)控制指標(biāo);而水利專業(yè)的學(xué)生卻相反，對(duì)土的滲流更感興趣，由于各專業(yè)對(duì)土力學(xué)的需求不同，學(xué)生對(duì)土力學(xué)課程不同章節(jié)的偏愛與厭倦現(xiàn)象較為普遍。因此需針對(duì)各專業(yè)方向調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的參與度和積極性。

三、可能的改進(jìn)方法

基于目前土力學(xué)教學(xué)存在的一些問題，為了更好地滿足教學(xué)需要，各高校有必要對(duì)土力學(xué)教學(xué)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母母铩，F(xiàn)就土力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀提出幾點(diǎn)改革措施。

1.增加課時(shí)，加強(qiáng)師資力量。我們需明確土力學(xué)在土木工程專業(yè)中占據(jù)重要地位，因此為保證教學(xué)質(zhì)量，我們應(yīng)該盡可能增加土力學(xué)課程的課時(shí)，加強(qiáng)師資力量。土力學(xué)課程教學(xué)課時(shí)得到了保證，教師就可以更耐心地學(xué)生進(jìn)行理論知識(shí)的輔導(dǎo)，學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)就能掌握得更加牢靠。另外，土力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程也能得到保障，學(xué)校就能安排更多的實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)將會(huì)增多，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上自主發(fā)揮創(chuàng)新意識(shí)的機(jī)會(huì)也會(huì)變多。隨著師資力量的加強(qiáng)，每個(gè)教師所分擔(dān)的教學(xué)內(nèi)容在平攤后就得以降低，教師就得以將更多的精力放在提升教學(xué)質(zhì)量上;此外，要充實(shí)專業(yè)課老師的專業(yè)知識(shí)技能，定期對(duì)教師進(jìn)行教學(xué)方法的培訓(xùn)，可以組織教師去往一些國內(nèi)外重點(diǎn)院校進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，學(xué)習(xí)優(yōu)秀教師的教學(xué)方法與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，改善教學(xué)效果與質(zhì)量。

2.改革教學(xué)內(nèi)容。要加強(qiáng)土力學(xué)理論課程各章節(jié)的連續(xù)性，將分散的內(nèi)容整合起來，保證學(xué)生逐步加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解;對(duì)不同方向?qū)W生的課程教授要有所偏重，根據(jù)各專業(yè)特點(diǎn)和需求來安排教學(xué)內(nèi)容，既保證內(nèi)容的連貫性又突出重點(diǎn)，做到主次分明，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，授課老師要加強(qiáng)課本中知識(shí)與工程實(shí)際的聯(lián)系，以具體實(shí)際案例為例，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)專業(yè)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際問題，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)與理解。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)課程，教師要加強(qiáng)各實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系，在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容上要有所創(chuàng)新，要盡可能增加每個(gè)學(xué)生親自動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)學(xué)生有所創(chuàng)新自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在原有的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上增加一些設(shè)計(jì)型和綜合型的實(shí)驗(yàn)，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

3.改革教學(xué)方法。不少學(xué)生反映，在土力學(xué)理論課學(xué)到的諸如土壓力計(jì)算理論、地基沉降計(jì)算理論等計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差較大，因此感覺他們學(xué)到的理論沒有價(jià)值，影響學(xué)習(xí)熱情。土力學(xué)的各種計(jì)算理論來源于各種假設(shè)與經(jīng)驗(yàn)，與實(shí)際結(jié)果有一定偏差，為了讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到這些理論在它們的適用范圍內(nèi)有一定價(jià)值，可以在課堂上讓學(xué)生們觀看一些失敗的工程案例，而這些工程問題在運(yùn)用相應(yīng)的理論計(jì)算后是可以避免的，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到它們的作用，認(rèn)真分析并掌握各種理論的適用條件。

目前傳統(tǒng)的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法是教師板書講解和同步實(shí)驗(yàn)操作，而由于時(shí)間限制，教師無法反復(fù)演示實(shí)驗(yàn)步驟，在學(xué)生親自動(dòng)手操作設(shè)備時(shí)往往會(huì)手足無措。因此，在條件允許的情況下，高校教師可以錄制網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻，讓學(xué)生通過視頻熟悉實(shí)驗(yàn)流程，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中可能存在的問題，便于早點(diǎn)解決，達(dá)到事半功倍的效果。

四、結(jié)語

在新時(shí)期下，為提高土木工程專業(yè)性人才的專業(yè)素養(yǎng)，適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展現(xiàn)狀，如何教好和學(xué)好土力學(xué)這門課程，對(duì)教師和學(xué)生來說任重道遠(yuǎn)。作為教師，在授課過程中要結(jié)合新時(shí)期下土木工程發(fā)展大勢(shì)，突出課程內(nèi)容重點(diǎn)、特色，講課過程中思路清晰、緊扣工程實(shí)際，要善于誘導(dǎo)學(xué)生發(fā)展創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。培養(yǎng)出勇于鉆研、有良好動(dòng)手能力的土木工程專業(yè)人才，提升土力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的目的。

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